JPH0421098A - エンコーダ信号検出回路 - Google Patents

エンコーダ信号検出回路

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Publication number
JPH0421098A
JPH0421098A JP2123542A JP12354290A JPH0421098A JP H0421098 A JPH0421098 A JP H0421098A JP 2123542 A JP2123542 A JP 2123542A JP 12354290 A JP12354290 A JP 12354290A JP H0421098 A JPH0421098 A JP H0421098A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
motor
encoder
magnetic pole
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP2123542A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Kumamoto
隈元 修一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH0421098A publication Critical patent/JPH0421098A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明はモータに取付けさたエンコーダを介し、磁気
位置情報を検出してモータを制御する可変速制御装置に
おけるエンコーダ信号検出回路に関するもので、 特にモータエンコーダと制御装置との間の配線数を減じ
得るようにしたエンコーダ信号検出回路に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
【従来の技術】
第3図は従来のエンコーダ信号検出回路の構成を示し、
第4図は第3図の動作説明用のタイムチャートである。 第3図において01はモータに取付けられたエンコーダ
(モータ・エンコーダともいう)であり、1はこのモー
タ・エンコーダ01を構成する磁極信号用エンコーダで
、その回転板が図外のモータ回転子に直結され、モータ
回転子の(この例では6極の)磁極位置を検出するため
のエンコーダである。また2は同じくモータ・エンコー
ダ01を構成し、その回転板がモータ回転子に直結され
たインクリメント信号用エンコーダで、モータ回転子の
速度2回転方向2回転位置等を検出するためのエンコー
ダである。そして前記エンコーダ1および2はそれぞれ
第4図のような波形の信号U、V。 WおよびA、B、Zを出力する。 なお前記信号U、  V、 Wを便宜上磁極信号、信号
A、Bをインクリメント信号、信号Zをマーカ信号とも
それぞれ呼ぶ。 また第3図の02は前記のエンコーダ出力信号UVWA
、B、Zを入力してモータを制御する制御器であり、3
はこの制御器02内にあって磁極検出信号3aを出力す
る磁極検出回路である。 ここでエンコーダ出力信号(磁極信号)UはU相から見
たモータ回転子の磁極位置を”H″、”L”の2値で表
わす信号で、例えば“H”はN極の領域、”L”はS極
の領域に対応するように予め磁極信号用エンコーダ1の
回転板がモータ回転子に取付けられている。このように
して同様にエンコーダ出力信号、(磁極信号)V、Wは
それぞれ■相W相から見たモータ回転子の磁極位置を”
H”L”の2値で表している。 エンコーダ出力信号(インクリメント信号)ABはそれ
ぞれモータ軸を周方向にn等分した回転角ごとに出力さ
れる(つまり1回転にnパルス出力される)、そして互
いに90°の位相差をもつ(いわゆる2相の)信号で、
モータ回転子の回転速度および回転方向の情報を提供す
る。またエンコーダ出力信号Z(マーカ信号)はモータ
軸1回転当り1パルス出力される信号で、モータ回転子
の回転位置を示す信号である。 磁極検出回路3には磁極信号U、V、Wの立上りエツジ
および立下りエツジの検出ごとに(つまり電気角60″
ごとに)、インクリメント信号A。 Bのパルス計数加算を繰返すカウンタであって、且つそ
の初期値が計数値のリセット直前の信号U。 v、Wの状態によって与えられる図外のカウンタが設け
られている。そしてそのカウンタの計数出力値をアドレ
スとして、図外のROM等にメモリしている正弦波状の
磁極位置パターンを読出し、信号U、V、Wにそれぞれ
対応する3相の磁極検出信号3aを出力する。なお第4
図の磁極検出信号3aは信号Uに対応する磁極検出信号
を示し、また第4図のカウンタ値は前記カウンタの初期
値を除いた計数値の変化を示している。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら第3図のような方式においては、モータ・
エンコーダ01と制御器02との間には信号U、V、W
、A、B、Zと最低6本の信号線が必要であり、コスト
高となるとか、配線作業が煩雑となって信軌性が低下す
るなどの問題があった。 そこで本発明は上記の問題を解消できるエンコーダ信号
検出回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明の回路は、「自身の
モータ回転子の磁極位置検出用の2値の信号(磁極信号
U、V、Wなど、以下第1のエンコーダ出力信号という
)と、同じく自身のモータ回転子の速度および回転方向
を検出するための2相のパルス信号(インクリメント信
号A、Bなど、以下第2のエンコーダ出力信号という)
とを少なくとも出力するエンコーダ(モータ・エンコー
ダ01など)を付設されたモータ、およびこのモータと
配線によって結合されて該モータを制御する装置(制御
器02など)を備えた系において、前記エンコーダ側に
設けられ、前記モータの不回転中に前記第1のエンコー
ダ出力信号を、また前記モータの回転中に前記第2のエ
ンコーダ出力信号を前記配線を介し前記制御装置側へ切
換送信する信号切換手段(データセレクタ4など)と、
前記制御装置側に設けられ、前記信号切換手段から送信
された前記第1のエンコーダ出力信号によって定まる初
期値を設定されたのち、同じ(前記信号切換手段から送
信された前記第2のエンコーダ出力信号を計数加算する
カウンタと、同じく前記制御装置側に設けられ、前記カ
ウンタ計数出力値に順次対応する前記モータ回転子の磁
極位置を表わすパターン信号(磁極検出信号38など)
を出力する手段(磁極検出回路31など)とを備え、 前記信号切換手段から送信された第2のエンコーダ出力
信号および前記パターン信号を前記制御装置に与えて前
記のモータ制御を行わせることにより、前記配線を簡素
化するように1するものとする。
【作 用】
エンコーダ側に信号U、V、WまたはA、B。 Zの一方の組を切換選択できるデータセレクタを設け、
制御器側の要求信号により、どちらか一方の組の信号の
みを出力するようにし、エンコーダと制御器との間の配
線を簡素化する。 即ち信号U、V、Wは、電気角60°ごとの磁気位置を
示しているだけなので、常に信号A、B。 Zと同時に必要ではなく、−度、カウンタの初期値とし
て検出すれば、あとは信号A、B、Z信号のみにより、
磁極位置を演算することが可能である。このためモータ
・エンコーダ01と制御器02との間の信号線に信号U
、  V、 WかA、B、Zかのどちらか一方のみを出
力する機能をエンコーダ側に設けることで省配線化が可
能となる。
【実施例】
次に第1図および第2図を用いて本発明の詳細な説明す
る。第1図は本発明の一実施例としての構成を示す回路
図で、第3図に対応するものである。また第2図は第1
図の動作説明用のタイムチャートである。第1図におい
ては第3図に対しモータ・エンコーダ01内に磁極信号
用エンコーダ1およびインクリメント信号用エンコーダ
2の出力を切換えるデータセレクタ4が新設され、この
データセレクタ4は制御器02から与えられる選択信号
SELにより、エンコーダ1または2のどちらか一方の
信号を出力する。従ってモータエンコーダ01の出力信
号線は3本で構成されている。また磁極検出回路は新た
な同回路31に置換わっている。 次に第1図の動作を第2図を参照しながら説明する。即
ち新たな磁極検出回路31では、次のような演算を行う
、まず制御器電源の投入時(第2図。 時点t1、ただしこの時点ではモータ電源は投入されて
おらずモータは回転していない)、選択信号SELをエ
ンコーダ出力信号U、V、Wを選択する側として、時点
t2にこのときの信号U、 V。 Wの状態パターンをラッチする。そしてこの状態パター
ンより磁極位置を推定し図外のカウンタの初期値セット
する。 例えばこの時点t2においては信号U、 V、 Wの値
はそれぞれ”H”、′L′″、′H”であることから、
この状態パターンに対応する磁極位置はU相の磁極検出
信号の電気角0°〜60°の範囲に存在することになる
が、この場合、その中心の電気角30°の位置にあるも
のと推定して初期値をセットする。 次に時点t3においてモータ電源が投入されると同時に
、選択信号SELをエンコーダ出力信号A、B、Zを選
択する側に切換える。そして前記カウンタを介し信号A
、Bのパルスを計数し、このカウンタの出力値をアドレ
スとして図外のROM等にメモリしている磁極位置パタ
ーンを読出し、U、V、W相に対応する磁極検出信号3
aを出力する。なお第2図のカウンタ値は初期値を含む
このカウンタの計数値を示している。 この演算において前述のように信号U、V、Wによるカ
ウンタ初期値は、電気角の60°区間を同じ領域として
捉えるので、検出した磁極位置を60”区間内の中央と
推定して演算している。従ってこの推定した磁極位置と
、真の磁極位置との間には、最大電気角±30°(力率
にして0.87)の誤差が生じる。この誤差は高い制御
精度が要求されない場合は無視することができるが、高
精度の制御を必要とする場合には補正する必要がある。 この補正には始動後1回転以内に検出されるエンコーダ
出力信号Z(1回転に1パルス出力されるマーカ信号)
を用いて前記カウンタをリセットし、二〇カウンタの初
期値を磁極検出信号3a中の信号Zの存在する電気角位
置に対応する計数値とする。 第2図の例では時点t4のように、信号ZがU相の正し
い磁極検出信号3aの電気角0°の位置で出力されるよ
うにモータエンコーダ01が構成すれており、リセット
されたカウンタの初期値はOとなっている。よって時点
t4以後は、信号Zの検出ごとにこのカウンタをOリセ
ットすることを繰返し乍ら、このカウンタによる信号A
、Bの計数出力を前記と同様、磁極位置パターンの読出
しに利用することで、常に誤差の無い磁極検出信号3a
を得ることができる。 なお、この装置では選択信号SELの切換えは制御器電
源投入直後のみに必要なので、第1図の実施例に代わり
、制御器電源投入後、所定の遅れ時間を経て動作する図
外のデイレイ回路をモータ・エンコーダ01側に設け、
モータ・エンコーダ01側で選択信号SELを発生させ
るようにすれば、第1図の選択信号SELのモータ・エ
ンコーダ01と制御器02間の配線が不要となり、より
省配線の構成が可能となる。 また、選択信号SELの切換えを制御器電源投入直後の
みならず、例えば運転停止をしている期間にも行い、そ
のつど、信号U、V、Wにより磁極位置の確認を行えば
、システムの信頼性を向上させた検出も可能である。
【発明の効果】
本発明によれば、自身のモータ回転子の磁極位置検出用
の2値の磁極信号U、 V、 Wと、同じく自身のモー
タ回転子の速度および回転方向を検出するための2相の
インクリメント信号A、Bとを少なくとも出力するモー
タ・エンコーダ01を付設されたモータ、およびこのモ
ータと配線によって結合されて該モータを制御する制御
器02を備えた系において、 前記モータ・エンコーダ01側に設けられ、前記モータ
の不回転中に前記磁極信号U、V、Wを、また前記モー
タの回転中に前記インクリメントA。 Bを前記配線を介し前記制御器02側へ切換送信するデ
ータセレクタ4と、 前記制御器02側に設けられ、前記データセレクタ4か
ら送信された前記磁極信号U、 V、 Wによって定ま
る初期値を設定されたのち、同じく前記データセレクタ
4から送信された前記インクリメント信号A、Bを計数
加算するカウンタと、同じく前記制御器02側に設けら
れ、前記カウンタの計数出力値に順次対応する前記モー
タ回転子の磁極位置を表わすパターン信号としての磁極
検出信号3aを出力する磁極検出回路31とを備え、前
記データセレクタ4から送信されたインクリメント信号
A、Bおよび前記磁極検出信号3aを前記制御器02に
与えて前記のモータ制御を行わせることにより、前記配
線を簡素化するようにしたので、 モータ・エンコーダ側にデータセレクタを設けるだけで
、モータ・エンコーダ01と制御器02との間の配線を
簡素化することが可能となった。なお制御器02側は、
ソフトウェアで構成すれば、ROM等の変更のみで対応
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての構成を示す回路図、 第2図は第1図の動作説明用のタイムチャート、第3図
は第1図に対応する従来の回路図、第4図は第3図の動
作説明用のタイムチャートである。 01:モータ・エンコーダ、02:制御器、1:磁極信
号用エンコーダ、2:インクリメント信号用エンコーダ
、31:磁極検出回路、4:データセレクタ、U、V、
W:磁極信号、A、B:インクリメント信号、3a :
磁極検出信号。 第 図 第3tIA

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)自身のモータ回転子の磁極位置検出用の2値の信号
    (以下第1のエンコーダ出力信号という)と、同じく自
    身のモータ回転子の速度および回転方向を検出するため
    の2相のパルス信号(以下第2のエンコーダ出力信号と
    いう)とを少なくとも出力するエンコーダを付設された
    モータ、およびこのモータと配線によって結合されて該
    モータを制御する装置を備えた系において、 前記エンコーダ側に設けられ、前記モータの不回転中に
    前記第1のエンコーダ出力信号を、また前記モータの回
    転中に前記第2のエンコーダ出力信号を前記配線を介し
    前記制御装置側へ切換送信する信号切換手段と、 前記制御装置側に設けられ、前記信号切換手段から送信
    された前記第1のエンコーダ出力信号によって定まる初
    期値を設定されたのち、同じく前記信号切換手段から送
    信された第2のエンコーダ出力信号を計数加算するカウ
    ンタと、 同じく前記制御装置側に設けられ、前記カウンタの計数
    出力値に順次対応する前記モータ回転子の磁極位置を表
    わすパターン信号を出力する手段とを備え、 前記信号切換手段から送信された第2のエンコーダ出力
    信号および前記パターン信号を前記制御装置に与えて前
    記のモータ制御を行わせることにより、前記配線を簡素
    化するようにしたことを特徴とするエンコーダ信号検出
    回路。
JP2123542A 1990-05-14 1990-05-14 エンコーダ信号検出回路 Pending JPH0421098A (ja)

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JP (1) JPH0421098A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219777A (ja) * 1992-02-07 1993-08-27 Sanyo Denki Co Ltd ブラシレスモータ制御用エンコーダ装置
CN102224066A (zh) * 2010-02-09 2011-10-19 三菱重工业株式会社 搭载在液化气运输船的再液化装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219777A (ja) * 1992-02-07 1993-08-27 Sanyo Denki Co Ltd ブラシレスモータ制御用エンコーダ装置
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