JPH0792178A - Phase/angular velocity detector for synchronous electric machine - Google Patents
Phase/angular velocity detector for synchronous electric machineInfo
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- JPH0792178A JPH0792178A JP23705593A JP23705593A JPH0792178A JP H0792178 A JPH0792178 A JP H0792178A JP 23705593 A JP23705593 A JP 23705593A JP 23705593 A JP23705593 A JP 23705593A JP H0792178 A JPH0792178 A JP H0792178A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、回転する物体の位相を
検出するシンクロ電機の位相・角速度検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase / angular velocity detecting device for a synchronous electric machine for detecting the phase of a rotating object.
【0002】[0002]
【従来の技術】回転する物体の位相検出器としてシンク
ロ電機があげられる。シンクロ電機の構造は、巻線型の
誘導発電機と同一で、正弦波信号を入力すると回転体の
位相によって位相関係がずれた正弦波信号を出力するも
のであり、この正弦波出力信号同志の位相関係を基に回
転位置(位相)信号と速度信号を検出するシンクロ出力
変換回路すなわちPLLを構成することで回転体の位相
・角速度を検出できる。また、最近の変換技術の発達に
より高分解能な検出も可能であり、回転体の制御分野等
において大きな役割を果たしている。2. Description of the Related Art As a phase detector for a rotating object, there is a synchro electric machine. The structure of the synchro electric machine is the same as that of a wound-type induction generator, and when a sine wave signal is input, it outputs a sine wave signal whose phase relationship is shifted depending on the phase of the rotating body. The phase / angular velocity of the rotating body can be detected by configuring a synchro output conversion circuit, that is, a PLL that detects a rotational position (phase) signal and a velocity signal based on the relationship. Further, due to the recent development of conversion technology, high-resolution detection is possible and plays a major role in the field of control of rotating bodies.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】シンクロ電機はその構
造がブラシレス形のものもあり信頼性は比較的高いが、
回転体の制御において、回転体の位相・角速度は重要な
制御要素であることを考えると、シンクロ電機の異常検
出を行うことは非常に重要なことである。しかしなが
ら、シンクロ電機の出力信号は数kHzのアナログ正弦
波信号であり、そのレベルで異常を検出することは非常
に困難である。従って、本発明の目的は、シンクロ電機
の位相・角速度検出装置を提供することを目的とする。The structure of the synchro electric machine has a brushless structure, and its reliability is relatively high.
Considering that the phase / angular velocity of the rotating body is an important control element in the control of the rotating body, it is very important to detect abnormality of the synchro electric machine. However, the output signal of the synchro electric machine is an analog sine wave signal of several kHz, and it is very difficult to detect an abnormality at that level. Therefore, an object of the present invention is to provide a phase / angular velocity detection device for a synchro electric machine.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シンクロ電機の励磁信号および正弦波出力
信号から回転位置(位相)信号と速度信号に変換するシ
ンクロ出力変換回路上の信号を監視し、シンクロ電機を
用いた制御システムの運転条件から得られる位亀および
速度信号の持つべき適切な値と比較することで、シンク
ロ電機の異常を検出するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a signal on a synchro output conversion circuit for converting an excitation signal and a sine wave output signal of a synchro electric machine into a rotational position (phase) signal and a speed signal. Is detected and compared with an appropriate value of the position signal and speed signal obtained from the operating condition of the control system using the synchro electric machine, thereby detecting the abnormality of the synchro electric machine.
【0005】[0005]
【作用】異常検出が困難であるシンクロ電機の正弦波出
力信号ではなく、その出力信号を回転(位相)信号と速
度信号に変換するシンクロ出力変換回路上の信号を監視
する異常検出装置を構成することで、容易にシンクロ電
機の異常を検出することが可能となる。An abnormality detecting device for monitoring not a sine wave output signal of a synchro electric machine which is difficult to detect an abnormality but a signal on a synchro output conversion circuit for converting the output signal into a rotation (phase) signal and a speed signal is constructed. As a result, it becomes possible to easily detect an abnormality in the synchronizing electric machine.
【0006】[0006]
【実施例】シンクロ電機とシンクロ出力変換回路を組み
合わせたシンクロ電機の位相・角速度検出装置は種々の
ものがあるが、本発明の実施例では、図1に示すような
構成となっているものを対象とした場合について説明す
る。図1に示すシンクロ電機の位相・角速度検出装置に
ついて簡単に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS There are various types of phase / angular velocity detecting devices for a synchro electric machine in which a synchro electric machine and a synchro output conversion circuit are combined, but in the embodiment of the present invention, a structure shown in FIG. The case of the target will be described. The phase / angular velocity detection device of the synchro electric machine shown in FIG. 1 will be briefly described.
【0007】図1において、 ωot:基準信号発生器4における基準信号の位相 θ :実際の回転子の位相 θ′:検出した回転子の位相 を示す。In FIG. 1, ω ot is the phase of the reference signal in the reference signal generator 4, θ is the actual phase of the rotor, and θ'is the detected phase of the rotor.
【0008】回転体1に接続されたシンクロ電機3の1
次側にSIN信号発生器9とCOS信号発生器10により SIN(ωot−θ′) COS(ωot−θ′) の2相の正弦波信号を与えることで、シンクロ電機3は
その動作により2次側に SIN(ωot−θ′+θ) COS(ωot−θ′+θ) の2つの信号を出力する。1 of the synchronizing electric machine 3 connected to the rotating body 1.
The SIN signal generator 9 and the COS signal generator 10 give a two-phase sine wave signal of SIN (ω ot −θ ′) COS (ω ot −θ ′) to the next side. Two signals of SIN (ω ot −θ ′ + θ) COS (ω ot −θ ′ + θ) are output to the secondary side.
【0009】出力された上記2つの信号と基準信号発生
器4により出力された基準信号 SINωot CONωot を位相演算器5に入力し、式(1)に示す演算を行うこ
とで、位相差(θ′−θ)を得る。The phase difference (SINω ot CONω ot ) output from the reference signal generator 4 and the above-mentioned two signals is input to the phase calculator 5 to perform the calculation represented by the equation (1). θ′−θ) is obtained.
【0010】[0010]
【数1】 [Equation 1]
【0011】この位相差(θ′−θ)を0とするように
PI制御器6がV/F変換器7を制御し、V/F変換器
7の出力はカウンタ8により積算された位相信号(ωot
−θ′)となって、SIN信号発生器9およびCOS信
号発生器10により前出のシンクロ電機1次側の励磁信号
となる。The PI controller 6 controls the V / F converter 7 so that this phase difference (θ'-θ) becomes 0, and the output of the V / F converter 7 is the phase signal accumulated by the counter 8. (Ω ot
-.Theta. '), And the SIN signal generator 9 and the COS signal generator 10 generate the excitation signal on the primary side of the synchro electric machine described above.
【0012】以上のように図1に示す位相検出器は、シ
ンクロ電機とシンクロ出力変換装置によりPLLを構成
し、PLLが整定した状態すなわち(θ′−θ)=0に
おいて回転子の位相θに等しい位相出力θ′を得ること
ができ、また、角速度ωは得られた位相出力θ′を微分
器12によって微分することで得ることができる構成とな
っている。As described above, the phase detector shown in FIG. 1 constitutes the PLL by the synchro electric machine and the synchro output converter, and when the PLL is settled, that is, (θ'-θ) = 0, the phase of the rotor becomes θ. An equal phase output θ ′ can be obtained, and the angular velocity ω can be obtained by differentiating the obtained phase output θ ′ by the differentiator 12.
【0013】以下に本発明の実施例の動作を示す。本実
施例では、シンクロ出力変換回路における制御偏差であ
る位相差(θ′−θ)を監視することでシンクロ電機の
異常を検出する。The operation of the embodiment of the present invention will be described below. In this embodiment, the abnormality of the synchro electric machine is detected by monitoring the phase difference (θ'-θ) which is the control deviation in the synchro output conversion circuit.
【0014】前記のようにシンクロ電機3が正常であれ
ば1次側励磁信号 SIN(ωot−θ′) COS(ωot−θ′) に対し、 SIN(ωot−θ′+θ) COS(ωot−θ′+θ) を出力することでPLLは整定し、位相差(θ′−θ)
は誤差を加味してもほぼ0となる。As described above, when the synchronizing electric machine 3 is normal, the primary side excitation signal SIN (ω ot −θ ′) COS (ω ot −θ ′) is compared with SIN (ω ot −θ ′ + θ) COS ( ω ot −θ ′ + θ), the PLL is settled and the phase difference (θ′−θ)
Becomes almost 0 even if the error is added.
【0015】そこで、位相差(θ′−θ)を異常検出装
置14内部の比較器16に入力し、位相差異常設定器15の出
力である異常レベルと比較する。比較器16は、 |位相差|>|位相差異常レベル設定器出力| が成立した場合、異常警報信号を出力する。Therefore, the phase difference (θ'-θ) is input to the comparator 16 inside the abnormality detecting device 14 and compared with the abnormality level output from the phase difference abnormality setting device 15. The comparator 16 outputs an abnormality alarm signal when | phase difference |> | phase difference abnormality level setter output |
【0016】シンクロ電機の出力信号によって得られる
位相差(θ′−θ)と異常警報出力レベルと比較し、異
常状態で警報を出力する異常警報装置を構成すること
で、困難であったシンクロ電機の異常を容易に検出する
ことが可能となる。The phase difference (θ'-θ) obtained by the output signal of the synchro electric machine is compared with the abnormal alarm output level, and an abnormal alarm device for outputting an alarm in an abnormal state is constructed, which makes it difficult. It becomes possible to easily detect the abnormality.
【0017】前述の実施例では、位相差信号(θ′−
θ)を用いる場合について述べたが、位相差信号の代わ
りにシンクロ電機を用いたシステムの特定の運転状態に
おいて位相・速度検出装置によって得られた角速度ωを
用いることでシンクロ電機の異常を検出することも可能
である。In the above embodiment, the phase difference signal (θ'-
θ) is used, but the abnormality of the synchro electric machine is detected by using the angular velocity ω obtained by the phase / velocity detector in a specific operating state of the system using the synchro electric machine instead of the phase difference signal. It is also possible.
【0018】図2は、その実施例を示したものである。
システムの停止状態言い換えれば回転体の停止状態にお
いては検出した角速度ωは0となるはずである。そこで
検出した角速度ωを異常検出装置17の比較器18に入力
し、比較器18は、 が成立しない場合異常信号を出力する。その異常信号と
システム停止信号の論理積をシンクロ電機の異常信号と
して出力する。FIG. 2 shows an embodiment thereof.
In the stopped state of the system, in other words, in the stopped state of the rotating body, the detected angular velocity ω should be zero. The angular velocity ω detected there is input to the comparator 18 of the abnormality detection device 17, and the comparator 18 If does not hold, an abnormal signal is output. A logical product of the abnormal signal and the system stop signal is output as an abnormal signal of the synchronizing electric machine.
【0019】[0019]
【発明の効果】シンクロ電機の出力信号を位相信号と速
度信号に変換するシンクロ出力変換回路において、得ら
れた位相信号と速度信号を監視する異常検出装置を構成
することで、シンクロ電機の異常を容易に検出すること
が可能となった。In the synchro output conversion circuit for converting the output signal of the synchro electric machine into the phase signal and the speed signal, the abnormality of the synchro electric machine is detected by configuring the abnormality detecting device for monitoring the obtained phase signal and the speed signal. It became possible to detect easily.
【図1】本発明の第1の実施例を示すシンクロ電機の位
相・角速度検出装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a phase / angular velocity detection device of a synchronous electric machine showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例を示すシンクロ電機の位
相・角速度検出装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a phase / angular velocity detection device of a synchronous electric machine showing a second embodiment of the present invention.
1…回転体 2…位相・角速度検出装置 3…シンクロ電機 4…基準信号発生器 5…位相差演算器 6…PI制御器 7…V/F変換器 8…カウンタ 9…SIN信号発生器 10…COS信号発生器 11…加算器 12…微分器 13…制御装置 14,17…異常検出装置 15…位相差異常設定器 16,18…比較器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating body 2 ... Phase / angular velocity detection device 3 ... Synchro electric machine 4 ... Reference signal generator 5 ... Phase difference calculator 6 ... PI controller 7 ... V / F converter 8 ... Counter 9 ... SIN signal generator 10 ... COS signal generator 11 ... Adder 12 ... Differentiator 13 ... Control device 14, 17 ... Abnormality detection device 15 ... Phase difference abnormality setting device 16, 18 ... Comparator
Claims (2)
転位置信号と速度信号に変換するシンクロ出力変換回路
を構成することで位相・角速度を検出するシンクロ電機
の位相・角速度検出装置において、 前記シンクロ出力変換回路における位相差信号の異常レ
ベルを設定する位相差異常設定器と、 前記シンクロ出力変換回路における位相差信号と前記位
相差異常設定器の設定信号を入力し、比較を行い、位相
差信号が異常設定レベルを越えている場合、シンクロ電
機の異常と判断し、異常警報を出力する比較器とで構成
されることを特徴とするシンクロ電機の位相・角速度検
出装置。1. A phase / angular velocity detection device for a synchro electric machine, which detects a phase / angular velocity by configuring a synchro electric machine and a synchro output conversion circuit for converting a sine wave output signal thereof into a rotational position signal and a speed signal. A phase difference abnormality setting device that sets an abnormal level of the phase difference signal in the output conversion circuit, and a phase difference signal in the synchro output conversion circuit and the setting signal of the phase difference abnormality setting device are input and compared, and the phase difference signal is input. Is above the abnormality set level, the phase / angular velocity detection device of the synchro electric machine is configured with a comparator which judges that the synchro electric machine is abnormal and outputs an abnormality alarm.
転位置(位相)信号と速度信号に変換するシンクロ出力
変換回路を構成することで位相・角速度を検出するシン
クロ電機の位相・角速度検出装置において、 前記シンクロ電機の位相・角速度検出装置によって検出
され角速度を入力し、角速度が0でない場合異常信号を
出力する比較器と前記異常信号と前記位相・角速度検出
装置を用いた制御装置から入力されたシステム停止信号
の論理積によりシンクロ電機の異常警報を出力すること
を特徴とするシンクロ電機の位相・角速度検出装置。2. A phase / angular velocity detecting device of a synchro electric machine for detecting a phase / angular velocity by configuring a synchro output converting circuit for converting a synchro electric machine and its sine wave output signal into a rotational position (phase) signal and a speed signal. , A comparator that inputs an angular velocity detected by the phase / angular velocity detection device of the synchro electric machine and outputs an abnormal signal when the angular velocity is not 0, and the abnormal signal and a control device that uses the phase / angular velocity detection device. A phase / angular velocity detection device for a synchro electric machine, which outputs an abnormality alarm for the synchro electric machine based on a logical product of system stop signals.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23705593A JPH0792178A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Phase/angular velocity detector for synchronous electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23705593A JPH0792178A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Phase/angular velocity detector for synchronous electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0792178A true JPH0792178A (en) | 1995-04-07 |
Family
ID=17009753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23705593A Pending JPH0792178A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Phase/angular velocity detector for synchronous electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0792178A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011107079A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Nsk Ltd | Physical quantity measuring device of rolling bearing unit |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP23705593A patent/JPH0792178A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011107079A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Nsk Ltd | Physical quantity measuring device of rolling bearing unit |
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