JPS60187864A - レゾルバを用いた回転速度及び回転位置検出装置 - Google Patents

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） 本発明はレゾルバを用いた回転速度及び回転位置検出装
置、特に低速回転時における脈動回転の発生がなく、ま
たレゾルバの極数を多くする必要がないレゾルバを用い
た回転速度及び回転位置検出装置に関するものである。

（従来技術） 一般に、工作機位置決めＩＩＩｊ御、定切削制御などに
用いられる速度制御系においては、制御系の安定化を図
り、応答性を向上させたり、各種の速度に設定したりす
るために、回転速度検出装置を用いて速度ループを付加
する必要があり、このための回転速度検出装置として従
来から直流タコジェネレータなどが使用されてきた。し
かしながら、直流タコジェネレータなどのようなブラシ
を用いた回転速度検出装置においては、ブラシが摩耗し
たり、ブラシと整流子片との接触電圧が不安定となるな
どの問題を有していた。このため近年においては、これ
らの問題がなく、かつ信頼度が高いブラシレス機器とし
てのレゾルバを使用した回転速度検出装置が広く利用さ
れるようになってきた。

第１図にはこのようなレゾルバを使用した回転速度検出
装置を備えた速度制御系の１１コツク構成が示されてい
る。この速度制御系においては、モータ１の回転速度Ｎ
を設定するための速度指令電圧Ｅｉと、モータ１の回転
速度Ｎに比例した速度電圧Ｅｎとの差電圧Δｅが検出部
２で検出され、この差電圧Δｅは電力増幅器３で増幅さ
れた後にモータ１に供給され、この結果、モータ１は所
定の回転速度Ｎで回転を行う。このモータ１の回転力は
負荷４に伝達されると同時に回転速度検出装置５のレゾ
ルバ６の回転子に伝達される。そして、レゾルバ６から
はその回転速度Ｎに応じた信号が出ノｊされ、この信号
を変換器７により直流電圧からなる速度電圧［ｎに変換
してフィードバックすることにより、モータ１は速度指
令電圧Ｅ＋に比例した回転速度Ｎで回転動作を行う。

従来、この種のレゾルバ６を用いた回転速度検出装＠５
は、次のような動作を行うように構成されていた。即ち
、レゾルバ６の回転子の回転角θに応じて正弦波状（ｓ
ｉｎθ）、余弦波状（ＣＯＳθ）に変化づる電圧値を検
出し、これらの電圧値が零電位と交叉する毎にパルス電
圧を発生させ、このパルス電圧のパルス数を周波数・電
圧変換器にて直流電圧に変換することにより、回転速度
Ｎに比例した速度電圧Ｅｎを得るように構成されていた
。

しかしながら、従来のこの種の回転速度検出装置におい
ては、パルス電圧の周波数が回転速度Ｎに比例するので
、広範囲の速度制御を必要とする位置サーボ系（例えば
速度制御範囲１　：　１００００　）では、低速運転時
に円滑な回転を得ることができず、脈動回転が生じるな
どの欠点があった。

また、従来の装置においては、レゾルバ６の回転子の１
回転当たりのパルス数を多くしようとすれば、必然的に
多極（例えば２４極）のレゾルバ６を使用しなければな
らないという欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、低速運転時における脈動回転の発生が
なく、またレゾルバの極数を多くする必要がないレゾル
バを用いた回転速度及び回転位置検出装置を提供するこ
とにある。

（発明の構成） 本発明のレゾルバを用いた回転速度及び回転位置検出装
置は、励磁電圧ｅｘと該励磁電圧ｅｘの位相状態を表わ
す位相状態信号ＤＩ　（又はＳｔ）とを出力する励ｍ電
圧発生回路と、前記励！ｉ電圧ｅ　を入力するレゾルバ
を有し該レゾルバの回転により前記励磁電圧ｅｘに対し
て位相ずれ又は位相変調された移相信号Ｘを出力するレ
ゾルバ移相器と、前記位相状態信号ＤＩ　（又はＳｔ）
及び前記移相信号Ｘを入力信号として回転速度に比例し
た電圧値からなり且つ回転方向により正負の極性を有す
る直流電圧からなる速度電圧上Ｅｎ及び回転位置に応じ
た回転位置信号Ｄ２を出力する位相追尾回路とを備えた
ことを特徴とするものである。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の基本的な原理がブＵツク構成で示され
ている。図示のように、本発明に係るレゾルバを用いた
回転速度及び回転位置検出装置は、励磁電圧発生回路８
と、レゾルバ移相器９と、位相追尾回路１０を備えて構
成されている。

励磁電圧発生回路８は、レゾルバを励磁用の励磁電圧ｅ
　（二相励磁の場合はｅ　ｘ　、ｅ　ｙ　）と、該励磁
電圧ｅｘの位相状態をデジタル量で表わす位相状態信号
Ｄ＋　（アナログ量の場合はＳｌで表わす。）とを出力
する構造になっている。

レゾルバ移相器９は、励磁電圧ｅｘを入力とするレゾル
バ（図示せず）を有し、このレゾルバの回転子に機械的
回転角θ２回転速度θで回転力が伝達されると、励磁電
圧ｅｘに対して位相ずれ又は位相変調された移相信号Ｘ
を出力する構造になっている。

位相追尾回路１０は、位相状態Ｄ１及び移相信＠Ｘが入
力されると、回転速度θに比例した速度電圧Ｅｎ及び回
転位置に応じた回転位置信号Ｄ２を出力する構造になっ
ている。

次に、第２図で示される装置の具体的な動作を第３図（
Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。

励磁電圧発生回路８からは、第３図（Ａ）（Ｂ）に示す
ように周期ＴＸなる励磁電圧ｅｘと、該励磁電圧ｅｘの
１７２の周期からなる鋸歯状の位相状態信号Ｄ１とが出
力される。レゾルバ移相器９は励磁電圧ｅＸが入力され
ると、第３図（Ａ）に示すように該励磁電圧ｅｘの周期
Ｔｘ’と異なる周期Ｔ　Ｏ＋からなる移相信号Ｘが出力
される。第３図（Ａ＞の例ではＴ［ｌｌ＞ＴＸであるの
で、レゾルバ移相器９からは励磁電圧ｅ　ｘの位相に対
して１周期毎にθ１．θ２・・・だけ位相が遅れた移相
信号Ｘが出力されることとなる。位相状態信号Ｄ１及び
移相信号Ｘが位相追尾回路１０に入力されると、該位相
追尾回路１０からは第３図（Ｃ）に示すように直流電圧
からなる速度電圧±Ｅｎと回転位置に応じた回転位置信
号Ｄ２　（図示せず）とが出力される。

第４図には回転速度白と速度電圧Ｅｎとの関係が示され
、図から明らかなように位相追１１回路１０からは回転
速度白に比例した速度電圧Ｅｎが出力されることが理解
される。

第５図には本発明に係るレゾルバを用いた回転速度及び
回転位置検出装置の具体的回路構成の一例が示されてい
る。図示のように、励磁電圧発生回路８はパルス信号ａ
（例えば１．８ＭＩ（ｚのクロックパルス）を出力する
発振器１１を有し、このパルス信号ａは計数回路１２に
入力される。計数回路１２ではｎ個のパルス信号ａで１
サイクルを構成するｎ進の計数動作が行われ（即ち、０
，１゜２・・・と最大計数値ＤＩＴｒｌまでＪ４数し、
次にクリアして再び０．１．２・・・と最大計数値ＤＩ
ＴＮまで計数することが繰り返される）、この結果、そ
の計数値をデジタル量で表わした位相状態信号Ｄ１及び
該信号Ｄ１の２倍の周期をもつパルス信号すが出力され
る。このパルス信号すは波形整形回路１３に入力され、
波形整形回路１３からは正弦波電圧からなる励磁電圧ｅ
　が出力される。

一方、レゾルバ移相器９は一相固定子励磁巻線１４及び
回転位置を検出するための二相回転子巻線１５．１６を
有するレゾルバ１７を備え、巻線１５には抵抗器１８が
直列接続され、巻線１６にはコンデンサー９が直列接続
されている。なお、二相回転子巻線１５．１６を固定子
側に配置づることによりブラシレスとすることができる
が、本実施例の説明では動作原理をわかりやすくするた
めに回転子側に置いて説明する。

次の（１）式で表される励！！電圧ｅｘを一相固定子励
磁巻線１４に印加すると、抵抗器１８とコンデンサ１９
との関係が次の（２）式で表わされるとき、第５図で示
される出力電圧ｅｏが（３）式で表わされることは周知
のことである。

ｅ　＝Ｅｘ−ｓｉｎ　ωｔ　−（１）式ここで、ＥＸは
励磁電圧ｅｘの電圧値、ωは角周波数（２πｆ）、ｆは
励磁電圧ｅｘの周波数である。

Ｒｏ＝１／ωＣｏ　−（２）式 ここで、Ｒｏは抵抗器１８の抵抗値、ｃｏはコンデンサ
１６の静電容量値である。

ｅｏ＝ＥＯ−５ｉｎ　（ωを十〇）・・・（３）式ここ
で、Ｅｏは出力電圧ｅｏの電圧値である。

上記の（３）式で表わされる出力電圧ｅＯは、回転角θ
によってその位相が変化することを示している。

また、回転角Ｏの代わりに回転速度白を（３）式へ代入
すると、出力電圧ｅＯは次の（４）式で表わされ、出力
電圧ｅｏが位相変調されることは周知のことである。

ｅｎ　”’Ｆｎ　−５ｉｎ　（ωを＋６）−（４）式こ
こで、正負の符号は回転方向の相違を表わしている。

上記（４）式で表わされる出力電圧ｅｏは波形整形回路
２０に出力されて波形整形され、波形整形回路２０から
は位相信号Ｘが出力される。前記（１）式及び（４）式
から明らかなように、移相信号Ｘは回転速度Ｏに応じて
励磁電圧ｅｘの位相に対して進み又は遅れの位相変化を
することが理解される。

一方、位相追尾回路１０はレゾルバ移相器９ｈ１ら出力
される方形波状の移相信号Ｘと後述する方形波状の信＠
Ｙどの位相を比較する位相比較器２１を有する。この位
相比較器２１は、例えば第６図で示されるように、ノア
回路２２〜２５、インバータ回路２６．２７及び排他的
論理オア回路２８〜３０の組み合せにて構成されている
。そして、この位相比較器２１からは移相信号Ｘに対し
て信号Ｙの位相が進み状態にあるか遅れ状態にあるかに
よって２つの位相比較信号２＋、２−が出力される。即
ち、第７図で示されるように移相信号Ｘの位相に対して
信号Ｙの位相がβ１だけ遅れている場合には、β１のパ
ルス幅を有する位相比較信号Ｚ＋が出力され、位相比較
信号２−はローレベルとなる。また、第８図で示される
ように移相信号Ｘの位相に対して信号Ｙの位相がβ１だ
け進んでいる場合には、β１のパルス幅を有する位相比
較信号Ｚ−が出力され、位相比較信号Ｚ＋は□−レベル
となる。

これらの位相比較信号ｚ十、ｚ−は波形整形回路３１に
より波形整形され、波形整形回路３１がらは回転速度白
に比例した電圧値を有しかつ回転方向により正負の極性
を有する脈動のない直流電圧からなる速度電圧Ｅｎが出
力される。第９図には位相ずれβと速度電圧Ｅｎとの関
係が示され、図において第６図で示されるような１次の
位相比較器２１を使用した場合、その使用範囲は−πが
ら＋πまでの間となる。この１次の位相比較器２１をｎ
次の位相比較器２１とすることにより、使用範囲を広げ
ることができる。

そして、この速度電圧Ｅｎは極性判別回路３２により正
負の極性が判別され、これらの極性に応じてハイレベル
又はローレベルからなる極性判別信号Ｑ２が出力される
。また、速度電圧Ｅｎは絶対値回路３３に入力され、絶
対値回路３３からは速度電圧Ｅｎの絶対値電圧が出力さ
れ。この絶対値電圧は、電圧・周波数変換器（以下、Ｖ
／ｆ変換器と称する。）３４によりその電圧値に比例し
た周波数からなるパルス信号Ｑ１に変換される。

そして、極性判別信号Ｑ２及びパルス信号Ｑ１は切替回
路３５に入力され。この切替回路３５でパルス信号Ｑ１
は、極性判別信号Ｑ２の極性判別状態に応じてアップパ
ルス信号Ｐｕ（又はダウンパルス信号Ｐｄ）に変換され
る。これらのアップパルス信号Ｐｕ１ダウンパルス信号
ＰＣＩは計数回路３６に入力される。計数回路３６では
、アップパルス信号Ｐｕが入力された場合、ｎ個のアッ
プパルス信号ｐｕで１ザイクルを構成するｎ進の計数動
作が行われ（即ち、０．１．２・・・と最大計数値Ｄ２
　ｖ　（β２　Ｔｎ＝Ｄ＋　Ｔ１１）まで計数し、次に
クリアして再び０．１．２・・・と最大計数値Ｄ２ｖま
で計数することが繰り返される）、その計数値に応じた
デジタル量からなる回転位置信号Ｄ２の出力が行われる
。一方、ダウンパルス信号Ｐｄが入力された場合、ｎ個
のダウンパルス信号Ｐｄで１サイクルを構成するｎ進の
計数動作が行われ（即ち、ｎ、ｎ−１・・・とＯまで計
数し、計数Ｏの次に最大計数値Ｄ２Ｔ１１になることが
繰り返される）、その計数値に応じたデジタル量からな
る回転位置信号Ｄ２の出力が行われる。

励磁電圧発生回路８から出力される位相状態信号Ｄ１及
び計数回路３６から出力される回転位置信号Ｄ２はデジ
タル比較器３７に入力され、デジタル比較器３７からは
両信号Ｄ１．Ｄ２のデジタルｍが等しくなった時点で１
個のパルス信号Ａが出力される。このパルス信号Ａは変
換回路３８により方形波信号Ｙに変換され、前述した位
相比較器２１に出力される。

次に、上記の如き装置の動作を第１０図及び第１１図を
参照して説明する。

第１０図にはレゾルバ１７の回転子を反時計力゛向へ回
転速度０１で回転させた場合の各部の波形が示されてい
る。励磁電圧発生回路８の計数回路１２から出力される
位相状態信号Ｄ１は、縦軸にデジタル量をとると、励磁
電圧ｅｘの周期ＴＸの１／２の周期からなる鋸歯状の信
号となる。また、レゾルバ移相器９から出力される移相
信号Ｘの周期Ｔｏ＋は、励磁電圧ｅｘの周期ＴＸよりも
大きく、この結果、移相信号Ｘの位相は励磁電圧ｅｘの
位相に対して１周期毎にθ１．θ２・・・とずれていく
。

一方、計数回路３６から出力される回転位置信号Ｄ２は
、第１０図において点線で示されるようにその計数値に
応じたデジタル量からなる鋸歯状の信号となる。従って
、デジタル比較器３７からは位相状態信号Ｄ１及び回転
位置信号Ｄ２のデジタル量が等しくなった時点Ｐ１．Ｐ
２・・・でパルス信＠Ａが出力される。このパルス信号
Ａは変換回路３８に入力され、変換回路３８からはパル
ス信号Ａが入力される毎に立上がり及び立下がりを繰り
返す方形波信号Ｙが出力される。第１０図から明らかな
ように方形波信号Ｙは移相信号Ｘに対してβ１だけ位相
が遅れて８３す、これらの信号Ｘ、Ｙは位相比較器２１
にてその位相が比較され、位相比較器２１からはβ１の
パルス幅を有する位相比較信号Ｚ十及びローレベルから
なる位相比較信号Ｚ−が出力される。これらの位相比較
信号２＋。

Ｚ−は波形整形回路３１により波形整形され、波形整形
回路３１からはパルス幅β１に比例した負の速度電圧−
Ｅｎが出力される。この速度電圧−Ｅｎは絶対値回路３
３によりＥｎに変換された後、Ｖ／ｆ変換器３４により
その電圧値に比例した周波数からなるパルス信号Ｑ１に
変換される。また、速度電圧−［ｎは極性判別回路３２
により負の極性であることが判別され、極性判別回路３
２からはローレベルからなる極性判別信号Ｑ２が出）ｊ
される。そして、パルス信号Ｑ１及び極性判別信号Ｑ２
は切替回路３５に入力され、ここでパルス信号Ｑ＋は負
の極性に応じてアップパルス信号ｐｕに変換され計数回
路３６に入力される。計数回路３６ではアップパルス信
号Ｐｕの計数が行われ、その計数値に応じたデジタル量
からなる鋸歯状の回転位置信号Ｄ２が出力される。

このように、移相信号×は回転速度０に比例して位相変
化し、この位相変化に追尾するように方形波信号Ｙの位
相が変化するので、両信号Ｘ、Ｙの位相差β１が回転速
度白に比例することになる。

従って、波形整形回路３１からは位相差β１に比例した
（即ち、回転速度Ｏに比例した）速度電圧−Ｅｎが出力
されることととなる。

第１１図にはレゾルバ１７の回転子を時Ｓ４方向へ回転
速度ｄ１で回転させた場合の各部の波形が示されている
。まず、励磁電圧発生回路８の計数回路１２から出力さ
れる位相状態信号Ｄ１は、縦軸にデジタル化をとれば励
磁電圧ｅｘの周期１”　ｘの１／２の周期からなる鋸歯
状の信号となる。また、レゾルバ移相器９から出力され
る移相信号Ｘの周期Ｔ８１は、励磁電圧ｅＸの周期ＴＸ
よりも小さく、この結果、移相信号Ｘの位相は励磁電圧
ｅ８の位相に対して１周期毎にθ１′、０２″・・・と
ずれていく。一方、計数回路３６から出力される回転位
置信号Ｄ２は、第１１図において点線で示されるように
、その計数値に応じたデジタル量からなる鋸歯状の信号
となる。従って、デジタル比較器３７からは位相状態信
号Ｄ１及び回転位置信号Ｄ２のデジタル量が等しくなっ
た時点ＰＩ　−。

β２−・・・でパルス信号Ａが出力される。このパルス
信号Ａは変換回路３８に入力され、変換回路３８からは
パルス信号Ａが入力される毎に立上り及び立下りを繰り
返す方形波信号Ｙが出力される。

第１１図から明らかなように方形波信号Ｙは移相信号Ｘ
に対してβ１だけ位相が進んでおり、これらの信号Ｘ、
Ｙは位相比較器２１にてその位相が比較され、位相比較
器２１からはβ１のパルス幅を有する位相比較信号Ｚ−
及びローレベルからなる位相比較信号Ｚ十が出力される
。これらの位相比較信号Ｚ＋、７−は、波形整形回路３
１により波形整形され、波形整形回路３１がらはパルス
幅β１に比例した正の速度電圧Ｅｎが出力される。

この速度電圧Ｅｎは、前記と同様、絶対値回路３３を介
してＶ／ｆ変換器３４に入力され、その電圧値に比例し
た周波数からなるパルス４Ｒ＠　Ｏ＋に変換される。ま
た、速度電圧Ｅｎは極性判別回路３２により負の極性で
あることが判別され、極性判別回路３２からはハイレベ
ルからなる極性判別信号Ｑ２が出力される。そして、パ
ルス信号Ｑ１及び極性判別信号Ｑ２は切替回路３５に出
力され、ここでパルス信号Ｑ１は正の極性に応じてダウ
ンパルス信号Ｐｄに変換され、計数回路３６に入力され
る。計数回路３６ではダウンパルス信号Ｐｄの計数が行
われ、その計数値に応じたデジタル量からなる鋸歯状の
回転位置信号Ｄ２が出力される。

従って、この場合も波形整形回路３１からは位相差β１
に比例した（即ち、回転速度６に比例した）速度電圧Ｅ
ｎが出力されることとなる。

第１２図には本発明に係るレゾルバを用いた回転速度及
び回転位置検出装置の具体的回路構成の他の例が示され
、図において第５図で示される実施例と対応する部分に
は同一符号が付されている。

第１２図において、励磁電圧発生回路８はパルス信号Ｃ
（例えば、１０ＫＨｚのクロックパルス）を発生する発
振器３９を有し、このパルス信号Ｃは波形整形回路１３
により正弦波電圧からなる励磁電圧ｅ　ｘに変換される
。また、パルス信号ＣはＣＲ積分回路を含む鋸歯状波発
生器４０に入力され、ここではパルス信号Ｃの入力によ
り積分動作を停止すると同時に初期の積分状態にもどし
、パルス信号Ｃが入力されない時に再び積分動作を行い
、鋸歯状波発生器４０からはその鋸歯状波の積分電圧、
即ち励磁電圧ｅｘの位相状態を表わすアナログ量からな
る位相状態信号Ｓ１が出力される。

レゾルバ移相器９は前記第１実施例と同様であるので、
説明を省略する。

本実施例の位相追尾回路１０における位相比較器２１、
波形整形回路３１、極性判別回路３２、絶対値回路３３
、Ｖ／ｆ変換器３４、切替回路３５．４数回路３６及び
変換回路３８については第１実施例と同様であるので、
説明を省略する。本実施例の位相追尾回路１０はデジタ
ル・アナログ（以下、Ｄ／Ａ変換器と称する。）４１を
有し、計数回路３６から出力されるデジタル量からなる
回転位置信号Ｄ２はＤ／Ａ変換器４１によりそのデジタ
ル量に応じたアナログ量かやなるアナログ信号Ｓ２に変
換される。前記位相状態信号Ｓ１及びアナログ信号Ｓ２
は、アナログ比較器４２に入力され、アナログ比較器４
２からは両信号Ｓ＋。

Ｓ２のアナログ量が等しくなった時点で１個のパルス信
号Ａが出力される。

本発明の実施例は以上の構成からなり、以下に第１３図
に基づいてその作用を説明する。

第１３図にはレゾルバ１７の回転子を反時尉方向へ回転
速度０１出回転きせた場合の各部の波形が示されている
。まず、励磁電圧発生回路８の鋸歯状波発生器４０から
出力される位相状態信号Ｓ１は、励磁電圧ｅｘの周期Ｔ
ｘの１／２の周期からなるパルス信号Ｃと同期した鋸歯
状の信号となる。なお、移相信号Ｘ、方形波信号Ｙ、位
相比較信号ｚ”　、ｚ−、速度電圧［ｎ、パルス信号Ｑ
１、極性判別信号Ｑ　２　、アップパルス信号Ｐｕ、ダ
ウンパルス信号Ｐｄ、回転位置信号Ｄ２については、第
１実施例と同様であるのでその説明を省略する。

そして、計数回路３６からの回転位置信号Ｄ２はＤ／Ａ
′ｌＪ換器４１によりそのデジタル間に応じたアナログ
量からなる鋸歯状のアナログ信号Ｓ２に変換され。この
アナログ信号Ｓ２は、アナログ比較は４２により位相状
態信号Ｓ１と比較され、両信号Ｓ１．Ｓ２のアナログ量
が等しくなった時点ＰＩ″、Ｐ２″・・・で１個のパル
ス信号へが出力される。

そして、本実施例装置においても前述した実施例と同様
、波形整形回路３１からは位相差β）に比例したく即ち
、回転速度白に比例した）速度電圧−Ｅｎが出力される
こととなる。

なお、レゾルバ１７の回転子を時計方向へ回転速度白１
で回転させた場合の動作については、説明を省略する。

第５図及び第１２図で示される計数回路３６からは回転
位置信号Ｄ２が出力されるので、これを位置検出器とし
て用いることができ、また切替回路３５からはアＩｒプ
パルス信号Ｐｕ１ダウンパルス信号Ｐｄが出力されるの
で、これを位置制御用として用いることができる。

（変形例） 以上説明した実施例においては、−相固定子励磁巻線１
４及び二相回転子巻線１５．１６を有するレゾルバ１７
が使用されているが、゛本発明はこれに限るものでなく
、例えば二相固定子励磁巻線及び−相回転子巻線を有す
るレゾルバを使用し、各励磁巻線にそれぞれ二相励磁電
圧ｅｅ　をＸ′　ｙ 印加し、回転子巻線から出力電圧ｅｏを取り出し、また
励磁電圧ｅｘ、ｅｙのいずれが一方の電圧の位相状態を
示す位相状態信号Ｄ１を出力するように構成することも
可能である。

また、計数回路１２から出力される位相状態信号Ｄ１を
最大計数値ＤＩＴ１１からＯまで計数し、再び最大計数
値Ｄ＋ＷｌからＯまで計数するように構成することも可
能である。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、位相追尾回路の位相
比較器から出力される位相比較信号２＋。

Ｚ−は移相信号Ｘと方形波信号Ｙとの位相差βのパルス
幅を有し、且つその周期は例えば励磁電圧ｅｘの周波数
を５ＫＨｚとすれば約２００μｓであるので、この位相
比較器の次段に存在する波形整形回路の周波数特性を高
い遮断周波数（例えば、２〜４　Ｋ　Ｈｚ　）に選定す
ることができる。従って、従来のような回転速度に比例
した周波数からなるパルス信号を出力する方式に比べて
脈動電圧の発生がないという利点を有している。

また、本発明によれば、レゾルバの極数を多極とする必
要がなく、２極で十分であり、特性上からはかえって２
極の方がよいという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の速度制御系を示すブロック図、第２図は
本発明の基本的な原理を示すブロック図、第３図は第２
図で示されるブロック図の各部の波形図、第４図は回転
速度と速度電圧との関係を示す特性図、第５図は本発明
の具体的実施例を示すブロック図、第６図は位相比較器
の一例を示す回路図、第７図及び第８図は第６図で示さ
れる位相比較器の各部の波形図、第９図は位相差と速度
電圧との関係を示す特性図、第１０図及び第１１図は第
５図で示されるブロック図の各部の波形図、第１２図は
本発明の伯の具体的実施例を示すブロック図、第１３図
は第１２図で示されるブ１］ツク図の各部の波形図であ
る。 ２４・・・励磁電圧発生回路、２６・・・レゾルバ移相
器、２８・・・位相追尾回路、３０・・・発振器、３２
・・・計数回路、３４・・・波形整形回路、４２・・・
レゾルバ、５０・・・位相比較器、７０・・・波形整形
回路、７２・・・極性判別回路、７４・・・絶対値回路
、７６・・・電圧・周波数変換器、７８・・・切替回路
、８ｏ・・・目数回路、８２・・・デジタル比較器、８
４・・・変換回路、８８・・・発振器、９０・・・鋸歯
状波発生器、９４・・・デジタル・アナログ変換器、９
６・・・アナログ比較器。 第１　図 第５図 第１０図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　励磁電圧ｅ　と該励磁電圧ｅｘの位相状態を表
   す位相状態信号ＤＩ　（又はＳｔ）とを出力する励磁電
   圧発生回路と、前記励磁電圧ｅｘを入力するレゾルバを
   有し該レゾルバの回転により前記励磁電圧ｅｘに対して
   位相ずれ又は位相変調された移相信号Ｘを出力するレゾ
   ルバ移相器と、前記位相状態信号Ｄ＋　（又はＳｔ）及
   び前記移相信号Ｘとを入力信号として回転速度に比例し
   且つ回転方向により正負の極性を有する直流電圧からな
   る速度電圧±Ｅｎ及び回転位置に応じた回転位置信号Ｄ
   ２を出力する位相追尾回路とを備えたことを特徴とする
   レゾルバを用いた回転速度及び回転位置検出装置。
2. （２）　前記励磁電圧発生回路は、パルス信＠ａを発生
   する発振器と、前記パルス信号ａを分周したパルス信号
   す及び前記パルス信号ａのパルス計数値をデジタル量で
   表わした位相状態信号Ｄ１を出力する計数回路と、前記
   パルス信号すを交流電圧からなる励磁電圧ｅｘに変換す
   る波形整形回路とを有して構成されている特許請求の範
   囲第１項に記載のレゾルバを用いた回転速度及び回転位
   置検出装置。
3. （３）　前記位相追尾回路は前記レゾルバ移相器からの
   位相信号Ｘ及び該移相信号Ｘの位相ずれに追尾動作する
   方形波信号Ｙとを入力信号として両信号Ｘ、Ｙの位相状
   態に応じた位相比較信号２＋。 Ｚ−を出力する位相比較器と、前記位相比較器信号２＋
   、２−を回転速度に比例した電圧値からなり且つ回転方
   向により正負の極性を有する脈動のない直流電圧から−
   なる速度電圧上Ｅｎに変換する波形整形回路と、前記速
   度電圧±Ｅｎの極性に応じた極性判別信号Ｑ２を出力す
   る極性判別回路と、前記速度電圧±Ｅｎの絶対値電圧を
   出力する絶対値回路と、前記絶対値電圧に比例した周波
   数からなるパルス信号Ｑ１を出力する電圧・周波数変換
   器と、前記極性判別信号Ｑ２の極性判別状態に応じて前
   記パルス信号Ｑ１をアップパルス信号ｐｕ又はダウンパ
   ルス信号Ｐｄに切替える切換回路と、前記アップパルス
   信号ｐｕ又はダウンパルス信号Ｐｄのパルス計数に基い
   て回転位置に応じたデジタル量からなる回転位置信号Ｄ
   ２を出力する計数回路と、前記励磁電圧発生回路からの
   位相状態信号Ｄ１及び前記計数回路からの回転位置信号
   Ｄ２を入力信号とし前記両信号Ｄ１．Ｄ２のデジタル量
   が等しくなる毎に１個のパルス信号Ａを出力するデジタ
   ル比較器と、前記パルス信号Ａを前記方形波信号Ｙに変
   換する変換回路とを有して構成されている特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載のレゾルバを用いた回転速度
   及び回転位置検出装置。
4. （４）　前記励磁電圧発生回路は、パルス信号Ｃを発生
   する発振器と、前記パルス信号Ｃを交流電圧からなる励
   磁電圧ｅｘに変換する波形整形回路と、前記パルス信号
   Ｃと同期した鋸歯状波からなり前記励磁電圧ｅｘの位相
   状態を表わす位相状態信号Ｓ１を出力する鋸歯状波発生
   器とを有して構成されている特許請求の範囲第１項に記
   載のレゾルバを用いた回転速度及び回転位置検出装置。
5. （５）　前記位相追尾回路は、前記レゾルバ移相器から
   の移相信号Ｘ及び該移相信号Ｘの位相ずれに追尾動作す
   るｈ形波信号Ｙを入力信号として前記両信号Ｘ、Ｙの位
   相状態に応じた位相比較信号ｚ十、ｚ−を出力する位相
   比較器と、前記位相比較信号ｚ＋、ｚ−を回転速度に比
   例した電圧値からなり且つ回転方向により正負の極性を
   有づ−る脈動のない直流電圧からなる速度電圧±Ｅｎに
   変換する波形整形回路と、前記速度電圧±Ｅｎの極性に
   応じた極性判別信号Ｑ２を出力する極性判別回路と、前
   記速度電圧±Ｅｎの絶対値電圧を出力する絶対値回路と
   、前記絶対値電圧に比例した周波数からなるパルス信号
   Ｑ１を出力する電圧・周波数変換器と、前記極性判別信
   号Ｑ２の極性判別状態に応じてパルス信号Ｑ１をアップ
   パルス信号ＰＵ又はダウンパルスＰｄに切替える切替回
   路と、前記アップパルス信号Ｐｕ又は前記ダウンパルス
   信号Ｐｄのパルス計数に基いて回転位置に応じたデジタ
   ル量からなる回転位置信号Ｄ２を出力する計数回路と、
   前記回転位置信号Ｄ２をそのデジタル量に応じたアナロ
   グ信号Ｓ２に変換するロデジタル・アナログ変換器と、
   前記励磁電圧発生回路からの前記位相状態信号Ｓ１及び
   前記デジタル・アナログ変換器からのアナログ信号Ｓ２
   のアナログ量が等しくなる毎に１個のパルス信号Ａを出
   力するアナログ比較器と、前記パルス信号Ａを前記方形
   波信号Ｙに変換する変換回路とを右して構成されている
   特許請求の範囲第１項又は第４項に記載のレゾルバを用
   いた回転速度及び回転位置検出装置。