JPS60320A - Ａｃサ−ボモ−タ用エンコ−ダ - Google Patents
Ａｃサ−ボモ−タ用エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS60320A JPS60320A JP58102806A JP10280683A JPS60320A JP S60320 A JPS60320 A JP S60320A JP 58102806 A JP58102806 A JP 58102806A JP 10280683 A JP10280683 A JP 10280683A JP S60320 A JPS60320 A JP S60320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- sensors
- phase
- rotor
- disc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
- G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
- G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は３相ＡＣサーボモータに用いられ、３相電機子
コイルの電圧・電流位相情報を得ることを可能にするＡ
Ｃサーボ−モータ用エンコータ゛Ｇこ関するものである
。
コイルの電圧・電流位相情報を得ることを可能にするＡ
Ｃサーボ−モータ用エンコータ゛Ｇこ関するものである
。
Ｎ、Ｓの回転磁極をもった同期電動機の３相電ｉ子コイ
ルに、インバータから３相交流を（Ｉして回転させる同
期モータ（ＳＭ）型ＡＣサーボモータがある。この場合
３相電機子コイルに供給する電圧・電流を順次切換える
ために、インノく一タに対し回転子の位置を示す情報が
必要Ｇこなる。
ルに、インバータから３相交流を（Ｉして回転させる同
期モータ（ＳＭ）型ＡＣサーボモータがある。この場合
３相電機子コイルに供給する電圧・電流を順次切換える
ために、インノく一タに対し回転子の位置を示す情報が
必要Ｇこなる。
この回転子位置情報を得る手段として、従来より回転子
位置検出器（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ５ｅｎｓｅｒ、略して
ＰＳ）が用いられてきた。一方サーボセンサとしては、
ロータリーエンコーダが広く使われてきたが、このエン
コーダは回転子の基準位置（ホームポジション）を検出
し、この基準位置からの回転量をパルス数の加算または
減算やこよりめるようになっている。このため回転子が
１回転しなｌ／）と基準位置を示すインデックス信号（
２信号ともしＡう）が得られず、始動時における回転子
の絶対位置（ホームポジションからの変位）を知ること
カミできない。この方式のエンコーダは比較的構成カダ
簡単で安価であるにもかかわらず、このような理由から
単独でこれをＡＣサーボモータに使用することができな
かった。
位置検出器（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ５ｅｎｓｅｒ、略して
ＰＳ）が用いられてきた。一方サーボセンサとしては、
ロータリーエンコーダが広く使われてきたが、このエン
コーダは回転子の基準位置（ホームポジション）を検出
し、この基準位置からの回転量をパルス数の加算または
減算やこよりめるようになっている。このため回転子が
１回転しなｌ／）と基準位置を示すインデックス信号（
２信号ともしＡう）が得られず、始動時における回転子
の絶対位置（ホームポジションからの変位）を知ること
カミできない。この方式のエンコーダは比較的構成カダ
簡単で安価であるにもかかわらず、このような理由から
単独でこれをＡＣサーボモータに使用することができな
かった。
そこで従来は前記のＰＳとロータリーエンコーダを併用
したり、或いは絶対位置を検出するアブソリュート式エ
ンコーダ、レゾルバなどが用いられてきたが、いずれも
高価で複雑になるという問題があった。
したり、或いは絶対位置を検出するアブソリュート式エ
ンコーダ、レゾルバなどが用いられてきたが、いずれも
高価で複雑になるという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、従
来のロータリーエンコーダに僅かな追加加工を施すだけ
で、回転子の位置情報を得ることができ、構造も簡単で
安価にＳＭ型ＡＣ＋−ボモータを作ることを可能にする
複合型のエンコーダを提供することを目的とする。
来のロータリーエンコーダに僅かな追加加工を施すだけ
で、回転子の位置情報を得ることができ、構造も簡単で
安価にＳＭ型ＡＣ＋−ボモータを作ることを可能にする
複合型のエンコーダを提供することを目的とする。
本発明はこの目的を達成するため、従来のインクリメン
タリ式ロータリーエンコーダの円板に電気角で１２０°
毎の位置情報を得るための第３の位置標識およびセンサ
を付加したものである。すなわち、３相ＡＣモータの回
転子と同期して回転する円板と、この円板に設けた位置
標識と、この位置標識の通過を判別するセンサとを備え
るものにおいて、前記円板の回転速度・回転方向・回転
量を検出する第１の位置標識およびセンサと、円板の基
準位置を検出する第２の位置標識およびセンサと、前記
回転子の位置情報を得る第３の位置標識およびセンサと
を備え、前記第３の位置標識は前記円板の１回転をモー
タ極数で割った角度で円周を等分するように設けられ、
前記第３のセンサは電気角で１２０°毎に３個設＆−］
るように構成した。
タリ式ロータリーエンコーダの円板に電気角で１２０°
毎の位置情報を得るための第３の位置標識およびセンサ
を付加したものである。すなわち、３相ＡＣモータの回
転子と同期して回転する円板と、この円板に設けた位置
標識と、この位置標識の通過を判別するセンサとを備え
るものにおいて、前記円板の回転速度・回転方向・回転
量を検出する第１の位置標識およびセンサと、円板の基
準位置を検出する第２の位置標識およびセンサと、前記
回転子の位置情報を得る第３の位置標識およびセンサと
を備え、前記第３の位置標識は前記円板の１回転をモー
タ極数で割った角度で円周を等分するように設けられ、
前記第３のセンサは電気角で１２０°毎に３個設＆−］
るように構成した。
以下図示の実施例に基づき、本発明の詳細な説明する。
第１，２図で符号１０は円板であり、この円板１０は３
相同期モータの回転子に直接または継手を介して接続さ
れ回転子と一体に回転する。この円板１０には位置標識
として多数のスリット（第１図で斜線の部分）が形成さ
れている。最外周側には第１の位置標識としての多数の
スリット１２が等間隔に形成され、このスリット１２に
は９０゜の位相差をもって第１のセン４Ｊ４４ａ、１４
ｂおよび発光素子１５ａ、１５ｂが対向しく第２図）、
これらのセンサ１４ａ、１４ｂはスリン１１２０通過光
を検知して第３図に示す人相とＢ相の連続するパルス列
を出力する。これらＡ、Ｂ相のパルス列により回転子の
回転速度、回転方向および回転量が検出される。
相同期モータの回転子に直接または継手を介して接続さ
れ回転子と一体に回転する。この円板１０には位置標識
として多数のスリット（第１図で斜線の部分）が形成さ
れている。最外周側には第１の位置標識としての多数の
スリット１２が等間隔に形成され、このスリット１２に
は９０゜の位相差をもって第１のセン４Ｊ４４ａ、１４
ｂおよび発光素子１５ａ、１５ｂが対向しく第２図）、
これらのセンサ１４ａ、１４ｂはスリン１１２０通過光
を検知して第３図に示す人相とＢ相の連続するパルス列
を出力する。これらＡ、Ｂ相のパルス列により回転子の
回転速度、回転方向および回転量が検出される。
スリット］２の内周側には１周内に１個の第２の位置標
識としてのスリット１６が形成され、これに第２のセン
サ１８および発光素子１９が対向する。このセンサ１８
はスリット１６の透過光から円板１０の基準位置を検出
して第２図のＺ相のパルス（インデックス信号）を１周
につき１個出力する。このＺ相のパルスに基づきＡまた
はＢ相のパルスを加算または減算することにより、円板
１０の絶対位置が算出できる。
識としてのスリット１６が形成され、これに第２のセン
サ１８および発光素子１９が対向する。このセンサ１８
はスリット１６の透過光から円板１０の基準位置を検出
して第２図のＺ相のパルス（インデックス信号）を１周
につき１個出力する。このＺ相のパルスに基づきＡまた
はＢ相のパルスを加算または減算することにより、円板
１０の絶対位置が算出できる。
しかし始動時にこのＺ相のパルスが出力されるまでの間
は、基準位置が不明なので回転子の位置が解らない。こ
の始動時の回転子位置情報は第３ノ位置標識としてのス
リット２０と、３つのセンサ２２（２２ａ、２２ｂ、’
２２ｃ）およびこれらに対向する発光素子２３（２３
ｂのみ表示、第２図参照）により検出される。
は、基準位置が不明なので回転子の位置が解らない。こ
の始動時の回転子位置情報は第３ノ位置標識としてのス
リット２０と、３つのセンサ２２（２２ａ、２２ｂ、’
２２ｃ）およびこれらに対向する発光素子２３（２３
ｂのみ表示、第２図参照）により検出される。
スリット２０はモータの極数で３６０°を割った角度で
円周を等分するように交互に形成される。
円周を等分するように交互に形成される。
この実施例のものは４極のモータに使用されるものでス
リット２０は９００間隔で交互に設けられている。３個
のセンサ２２ （２２ａ、２２ｂ、２２ｃ ）はセンサ
２２ｂを中心にして左右に電気角で１２０゜毎に配置さ
れる。本実施例では４極のモータなので実際の角度で６
０°間隔に設けられている。従って３つのセンサ２２ａ
、２２ｂ、２２ｃは第２図にＵ相、■相、Ｗ相で示すよ
うに電気角で１２０゜づつ位相がずれた矩形波を出力す
る。
リット２０は９００間隔で交互に設けられている。３個
のセンサ２２ （２２ａ、２２ｂ、２２ｃ ）はセンサ
２２ｂを中心にして左右に電気角で１２０゜毎に配置さ
れる。本実施例では４極のモータなので実際の角度で６
０°間隔に設けられている。従って３つのセンサ２２ａ
、２２ｂ、２２ｃは第２図にＵ相、■相、Ｗ相で示すよ
うに電気角で１２０゜づつ位相がずれた矩形波を出力す
る。
これら３つのＵ、Ｖ、Ｗ相の波形は、始動時にスリット
１６、センサ１８が基準位置を示す信号（２相）を出力
するか否かに関係なく出力されるので、センサ１８がこ
の２相のパルスを出力するまでの間はこのＵ、Ｖ、Ｗ相
に基づき電機子コイルに電流を流せば、モータは回転可
能になる。
１６、センサ１８が基準位置を示す信号（２相）を出力
するか否かに関係なく出力されるので、センサ１８がこ
の２相のパルスを出力するまでの間はこのＵ、Ｖ、Ｗ相
に基づき電機子コイルに電流を流せば、モータは回転可
能になる。
このためには、例えば不図示の演算回路でＵ相とＶ相の
差Ｄ（Ｕ）、 Ｖ相とＷ相の差Ｄ（Ｖ）、 Ｗ相トＵ相
の差Ｄ（Ｗ）をめ、第２図に示す波形の電流を電機子コ
イルに流すようにすることができる。
差Ｄ（Ｕ）、 Ｖ相とＷ相の差Ｄ（Ｖ）、 Ｗ相トＵ相
の差Ｄ（Ｗ）をめ、第２図に示す波形の電流を電機子コ
イルに流すようにすることができる。
以上の実施例では位置標識としてスリット１２゜１６．
２０を形成し、センサ１４，１８．２２はこのスリット
を通過する光を検出する。従ってセンサには１フオトト
ランジスタなどの光センサを ４・使用できる。しかし
本発明はこのような透過型光センサだけでなく、反射型
の光センサも使用でき、この場合にはスリットに代えて
反射板を貼着する。
２０を形成し、センサ１４，１８．２２はこのスリット
を通過する光を検出する。従ってセンサには１フオトト
ランジスタなどの光センサを ４・使用できる。しかし
本発明はこのような透過型光センサだけでなく、反射型
の光センサも使用でき、この場合にはスリットに代えて
反射板を貼着する。
また位置標識を磁気的に検出することも勿論可能であり
、この場合は例えばスリットに対応する位置に磁化した
磁性体を埋設したり磁気テープを貼着し、センサとして
は電磁コイルやホール素子などを用いればよい。
、この場合は例えばスリットに対応する位置に磁化した
磁性体を埋設したり磁気テープを貼着し、センサとして
は電磁コイルやホール素子などを用いればよい。
本発明は以上のように回転子の位置情報を得るための第
３の位置標識およびセンサを設けたので、電機子コイル
の電流を回転子の電気角で１２０°回転毎に切換える位
相を知ることができる。従って回転子の基準位置をＺ相
のパルスにより検出するまでは、回転子の絶対位置は知
ることができないにもかかわらず、この第３のセンサの
出力によって電機子電流を切換えてモータを安定に回転
できる。また高価なアブソリュート式エンコーダや複雑
なレゾルバを用いる必要がなく、比較的簡単で安価にＡ
Ｃサーボモータを構成できる。
３の位置標識およびセンサを設けたので、電機子コイル
の電流を回転子の電気角で１２０°回転毎に切換える位
相を知ることができる。従って回転子の基準位置をＺ相
のパルスにより検出するまでは、回転子の絶対位置は知
ることができないにもかかわらず、この第３のセンサの
出力によって電機子電流を切換えてモータを安定に回転
できる。また高価なアブソリュート式エンコーダや複雑
なレゾルバを用いる必要がなく、比較的簡単で安価にＡ
Ｃサーボモータを構成できる。
第１図は本発明の一実施例を一部断面した平面図、第２
図はその■−■線断面図、また第３図は各部の出力波形
図である。 １０・・・ロータ、 １２．１４・・・第１の位置標識とセンサ、１６．１８
・・・第２の位置標識とセンサ、２０．２２・・・第３
の位置標識とセンサ。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人 弁理士 山 １） 文 雄 昭和５８年７月２０日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８ 年 特 許 ｌ第１．０２８０６号２ 発明
の名称 ＡＣサーボモータ用エンコーダ３ 補正をする
者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ６ 補正により増加する発明の数 ０ ７、補正の対象 ８６ 補正の内容 （１） 明細書第２頁第５〜６行。 ［同期モータ（ＳＭ）型ＡＣサーボモータ」とあるのを
、［同期モータ（８Ｍ型）ＡＣサーボモータ」と補正す
る。 （２）同書第７頁第１７行。 「１２０°」とあるのを「６０°」と補正する。 （以」二）
図はその■−■線断面図、また第３図は各部の出力波形
図である。 １０・・・ロータ、 １２．１４・・・第１の位置標識とセンサ、１６．１８
・・・第２の位置標識とセンサ、２０．２２・・・第３
の位置標識とセンサ。 特許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人 弁理士 山 １） 文 雄 昭和５８年７月２０日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 昭和５８ 年 特 許 ｌ第１．０２８０６号２ 発明
の名称 ＡＣサーボモータ用エンコーダ３ 補正をする
者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 ６ 補正により増加する発明の数 ０ ７、補正の対象 ８６ 補正の内容 （１） 明細書第２頁第５〜６行。 ［同期モータ（ＳＭ）型ＡＣサーボモータ」とあるのを
、［同期モータ（８Ｍ型）ＡＣサーボモータ」と補正す
る。 （２）同書第７頁第１７行。 「１２０°」とあるのを「６０°」と補正する。 （以」二）
Claims (1)
- ３相同期モータの回転子と同期して回転する円板と、こ
の円板に設けた位置標識と、この位置標識の通過を判別
するセンサとを備えるものにおいて、前記円板の回転速
度・回転方向・回転量を検出する第４の位置標識および
センサと、円板の基準位置を検出する第２の位置標識お
よびセンサと、前記回転子の位置情報を得る第３の位置
標識およびセンサとを備え、前記第３の位置標識は前記
円板の１回転をモータの極数で割った角度で円周を等分
するように設けられ、前記第３のセンサは電気角で１２
０毎に３個設けられていることを特徴とするＡＣサーボ
モータ用エンフーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102806A JPS60320A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Ａｃサ−ボモ−タ用エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102806A JPS60320A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Ａｃサ−ボモ−タ用エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60320A true JPS60320A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14337296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102806A Pending JPS60320A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Ａｃサ−ボモ−タ用エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60320A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6399793A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-05-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 同期モ−タの制御方法 |
| JPS645392A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-10 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Driving method for ac servo-motor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4996219A (ja) * | 1973-01-22 | 1974-09-12 |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP58102806A patent/JPS60320A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4996219A (ja) * | 1973-01-22 | 1974-09-12 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6399793A (ja) * | 1986-10-13 | 1988-05-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 同期モ−タの制御方法 |
| JPS645392A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-10 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Driving method for ac servo-motor |
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