JPH0474671B2 - - Google Patents

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JPH0474671B2
JPH0474671B2 JP56060964A JP6096481A JPH0474671B2 JP H0474671 B2 JPH0474671 B2 JP H0474671B2 JP 56060964 A JP56060964 A JP 56060964A JP 6096481 A JP6096481 A JP 6096481A JP H0474671 B2 JPH0474671 B2 JP H0474671B2
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/46Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring amplitude of generated current or voltage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • G01P13/045Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement with speed indication

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は速度検出装置に係り、低速/高速に
かゝわらず精度の高い速度検出ができる速度検出
装置に関する。
直流モータ、ACモータの制御においては一般
に実速度がフイードバツクされる。たとえば、デ
イジタル処理により3相の1次電流指令を発生
し、該1次電流指令に基いてACモータを駆動す
るベクトル制御においては、指令速度と実速度と
の速度偏差Δv、並びに該実速度nを入力され、
このΔv,nに基いてデイジタル処理を行なつて
3相の1次電流指令を出力する。
さて、ACモータを工作機械のスピンドル駆動
用に使用する場合には該スピンドルを低速から高
速まで広い範囲に亘つて回転させる必要がある。
このため、正確な制御を行なうためには低速、高
速時とも高精度で回転速度を検出しなくてはなら
ない。
ところで、従来の速度検出方式においては、互
いにπ/2位相がづれ、しかもモータの回転速度
に比例した周波数の2相信号PA,PBを発生
し、ついで該2相信号PA,PBを4倍回路を通し
て周波数4の信号に変換し、最後に周波数4に比
例した電圧を発生する周波数電圧変換器から回転
速度に比例した電圧(実速度電圧TSA)を出力
するものであつた。しかしながら、この従来の方
法ではパルス周波数が低速になると周波数電圧変
換器の出力電圧値が周波数に比例しなくなつて急
速に低下する。このためこの従来方法は超低速で
回転するACモータの速度検出には使用できなか
つたが、高速時と低速時とで検出手段を変更して
回転速度を検出しようとする時、各検出手段がそ
れぞれの速度検出領域で精度よく検出が行えるも
のであることはもちろんであるが、それら速度領
域の境界でも安定した検出が行えなくてはならな
い。
以上から、本発明は超低速から高速に亘つて高
い精度でモータの回転速度を検出して、安定した
直流電圧として出力することができる速度検出装
置を提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
第1図は本発明のブロツク図、第2図は波形図
である。
図中、101はレゾルバ、マグネセンザなどの
パルスジエネレータであり、図示しないモータの
回転速度に比例した、互いに90゜位相がずれた2
つの正弦波信号PA,PBを発生する。102,1
03は反転増幅器でPA,PBの位相を180゜反転し
た信号〓PA,〓PBを出力する。104,105
は信号〓PA,〓PBを入力され、これをパルス化
するパルス化回路、106はパルス信号PAP,
PBPの立上り、立下りをとらえて4倍の周波数
信号PQを出力する4倍回路、107は周波数電
圧変換器で入力パルス列の周波数が所定値以上に
なると出力電圧VHと該入力パルスの周波数が互
いに比例する。尚、この周波数電圧変換器107
は第3図に示すように4倍の周波数信号PQによ
りオン/オフするトランジスタTRと抵抗R1〜R2
と、コンデンサCにより構成され、抵抗R1,R2
コンデンサCで積分回路を形成している。108
は微分回路で信号PA,PB,〓PA,〓PBをそれ
ぞれ微分して信号PA′,PB′,〓PA′,〓PB′を出
力する。この微分回路108は第5図に示す如く
コンデンサ(Ca〜Cd)と抵抗Ra〜Rd,Ra′〜
Rd′より構成されており、PA,PB,〓PA,〓
PB信号を微分することにより、モータの回転速
度に比例した振幅をもつPA′,PB′,〓PA′,〓
PB′信号を作る。109は同期整流回路であり、
微分回路108から信号PA′,PB′,〓PA′,〓
PB′を、又4倍回路106から矩形波信号SWA,
〓SWA,SWB,〓SWB(第2図)をそれぞれ入
力され、各信号PA′〜〓PB′を各矩形波信号に同
期して整流し、実速度信号電圧VLを出力する。
尚、第4図に同期整流回路109を示す。第4図
より明らかなように同期整流回路109は矩形波
信号SWA,〓SWA,SWB,〓SWBによりそれ
ぞれ開閉される電子スイツチS1,S2,S3,S4を有
し、各スイツチの入力側には信号PA′,PB′,〓
PA′,〓PB′が印加され、各スイツチの出力側は
共通に接続されている。110は速度領域検出回
路であり、周波数電圧変換器(F/A変換器)の
出力電圧VH及び同期整流回路の出力電圧VL或い
はそのうち一方を入力されモータ実速度が高速領
域にあるか低速領域にあるかを検出する判別信号
を出力している。2つの電界効果トランジスタ
FET111,112は実速度電圧TSAを出力す
る出力切換回路を構成するアナログスイツチであ
り、モータの回転速度が属する速度領域の判別信
号により2つのアナログスイツチを交互に導通し
て、高速時には周波数電圧変換器107から発生
する電圧VHを出力し、低速時には同期整流回路
109から発生する電圧VLを出力している。こ
のようにVHとVLを切換選択する理由を次に述べ
る。第6図に示すように、F/V変換器107か
ら出力される出力電圧VHは+Vbより出力電圧が
高い領域及び−Vbより出力電圧が低い領域では、
モータの回転数nに比例して直線的に変化し、+
Vb≧VL≧−Vbの範囲内では直線性を失う(第6
図実線)。又同期整流回路109から出力される
出力電圧VLは、+Vbより低い領域から−Vbまで
すなわち+Vb≧VL>−Vbの範囲ではモータの回
転数nに比例して直線的に変化し、上記範囲外で
は直線性を失う(第6図点線)。
従つて、検出回路110において常時VHとVL
の出力電圧値を検出しておき、出力電圧VHがVb
より大きく又−Vbより小さい領域にあるときに
は、FET111をオンとし、FET112をオフ
とするゲート信号を発し、又、出力電圧VLが+
Vb≧VL≧−Vbの範囲内ではFET111をオフと
し、FET112をオンとするゲート信号を発す
るように構成する。
このように、2つのFET111及び112の
上述のような切換を行なえば、モータの回転速度
の全領域にわたつて、実速電圧TSAを回転速度
nにほぼ比例した出力電圧として得ることができ
る。しかもスイツチング素子としてFETを用い
ているので、出力電圧の切換動作が機械的なスイ
ツチング素子と比べて早く、しかも切換時のハン
チング動作がなく、円滑に出力電圧をつなぎ合せ
ることができる。
以上述べたように、本発明の速度検出装置によ
れば、実速度電圧として周波数電圧変換器の出力
電圧と同期整流回路の出力電圧とをモータの速度
電圧により制御されるFET等のアナログスイツ
チを利用して切換選択して出力しているから、低
速から高速までの全領域にわたり実速度電圧と回
転数とを互いに精度よく比例させ、なおかつリツ
プルが少なく、低速領域まで安定した直流電圧と
して速度検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のブロツク図、第2図は同各部
波形図、第3図はF/V変換器回路図、第4図は
同期整流回路の回路図、第5図は微分回路図、第
6図は本発明の説明図である。 101……パルスジエネレータ、102,10
3……反転増幅器、104,105……パルス化
回路、106……4倍回路、107……F/V変
換器、108……微分回路、109……同期整流
回路、110……速度領域検出回路、111,1
12……アナログスイツチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 互いにπ/2位相がづれ、しかもそれぞれモ
    ータの回転速度に比例した周波数の2相正弦波信
    号を発生する検出器を具備し、これら2相正弦波
    信号を用いてモータの回転速度に比例した電圧を
    出力して、該速度を検出する速度検出装置におい
    て、前記正弦波信号の周波数を電圧に変換する周
    波数電圧変換器と、前記2相正弦波信号とこれら
    2相正弦波信号のそれぞれを反転せしめた2相信
    号とを微分回路を介して入力されこれら各信号を
    同期整流して合成する同期整流回路と、前記周波
    数電圧変換器あるいは同期整流回路から発生する
    電圧に基づきモータの回転速度が属する速度領域
    を判別して検出する検出回路と、該検出回路から
    の判別信号により2つのアナログスイツチを交互
    に導通して高速時には前記周波数電圧変換器から
    発生する電圧を出力し、低速時には同期整流回路
    から発生する電圧を出力する出力切換回路とを具
    備することを特徴とする速度検出装置。
JP56060964A 1981-04-22 1981-04-22 Speed detector Granted JPS57175259A (en)

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