JPS60366A - レゾルバによる速度検出装置 - Google Patents
レゾルバによる速度検出装置Info
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- JPS60366A JPS60366A JP10846783A JP10846783A JPS60366A JP S60366 A JPS60366 A JP S60366A JP 10846783 A JP10846783 A JP 10846783A JP 10846783 A JP10846783 A JP 10846783A JP S60366 A JPS60366 A JP S60366A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (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】
この発明はレゾルバによる速度検出装置に関する。
レゾルバを用いた速度検出は、レゾルバからの位相変調
信号５ｉｎ（ωを十〇）より位相θに関するるのであり
、従来より様々の方法が行われてきた。
信号５ｉｎ（ωを十〇）より位相θに関するるのであり
、従来より様々の方法が行われてきた。
例えば、レゾルバ出力信号を励磁信号で同期整流るとか
、レゾルバの励磁信号、出力信号を共に矩形波に変換、
微分を行い立上りタイミンクあるいは立下りタイミング
をめ、これらタイミンクの励磁信号、出力信号間のずれ
をクロックパルスで計数、位相θを得る等ティジタル処
理による方法があった。ところが、これら同期整流法、
ディジタル処理方式のいずれにおいでも、回路構成ｒ１
、複雑で、特に後者のディジタル処理方式の場合、ディ
ジタル化に伴う多くの構成部品を必要としプこ。
、レゾルバの励磁信号、出力信号を共に矩形波に変換、
微分を行い立上りタイミンクあるいは立下りタイミング
をめ、これらタイミンクの励磁信号、出力信号間のずれ
をクロックパルスで計数、位相θを得る等ティジタル処
理による方法があった。ところが、これら同期整流法、
ディジタル処理方式のいずれにおいでも、回路構成ｒ１
、複雑で、特に後者のディジタル処理方式の場合、ディ
ジタル化に伴う多くの構成部品を必要としプこ。
この発明は、上記に鑑みアナログ処理方式で、かつ同期
整流回路のような複雑構成の回路を不要とし、比較増幅
回路、積分・微分回路、ホールド回路等ＯＰアンプ、Ｆ
ＥＴ、抵抗、コンデンサを組合せた簡易の′回路で構成
する、レゾルバによる速度検出装置の提供を目的とする
もので、レゾルバ励磁信号に同期して鋸歯状波形を生成
、これをレゾルバ出力の位相変調信号のゼロクロス点で
サンプルホールドし位相をめ、このサンプルホールド波
形を微分しかつＯから２πまたは逆の２πからＯの位相
変化を除去して速度信号を得ることを特徴とする。
整流回路のような複雑構成の回路を不要とし、比較増幅
回路、積分・微分回路、ホールド回路等ＯＰアンプ、Ｆ
ＥＴ、抵抗、コンデンサを組合せた簡易の′回路で構成
する、レゾルバによる速度検出装置の提供を目的とする
もので、レゾルバ励磁信号に同期して鋸歯状波形を生成
、これをレゾルバ出力の位相変調信号のゼロクロス点で
サンプルホールドし位相をめ、このサンプルホールド波
形を微分しかつＯから２πまたは逆の２πからＯの位相
変化を除去して速度信号を得ることを特徴とする。
以下図示する実施例によりこの発明を具体的に説明する
。第１図はレゾルバの構成図、第２図はレゾルバによる
速度検出装置ブロック図、第３図は動作説明のタイムチ
ャートである。
。第１図はレゾルバの構成図、第２図はレゾルバによる
速度検出装置ブロック図、第３図は動作説明のタイムチ
ャートである。
第１図に示すように、レゾルバは固定子側の２相の励磁
巻線（１１、（２）と回転子側の１相の出力巻線（３）
より構成される。励磁巻１１）（１）、＋２１はそれぞ
れ９０゜位相差の２相の正弦波信号ｓｉｎωｔＳｃｏ’
ｓ・ωｔで励磁され、従って出力巻線（３）には回転角
θで位相変調された出力信号５ｉｎ（ωを十〇）が出力
され回転トランス（４）を介して取出す。もちろん、出
力巻線の回転角０は、時間とともに変位するのであり、
被検出体の電動機の速度をωＭとすれば、（υＭｔとし
て表すことができ、レゾルバ出力信号は５ｉｎ（ＯＪ＋
ωＭ）Ｌとなる。すなわち、レンルノ〜による速度検出
は、位相変調の出力信号ｓｉｎ （０Ｊｔ ＋ ０ ）
より、位相θの時間微分信号用 （即ち被検出体の電
動ｔ 機速度ωＭ）を如何にして取出すかに係り、先に述べた
ように、この発明は励磁信号に同期の鋸歯状波形を出力
信号のゼロクロス点でサンプルホールドて速度信号ωＭ
を検出する所謂サンプルホールド法を提供する。
巻線（１１、（２）と回転子側の１相の出力巻線（３）
より構成される。励磁巻１１）（１）、＋２１はそれぞ
れ９０゜位相差の２相の正弦波信号ｓｉｎωｔＳｃｏ’
ｓ・ωｔで励磁され、従って出力巻線（３）には回転角
θで位相変調された出力信号５ｉｎ（ωを十〇）が出力
され回転トランス（４）を介して取出す。もちろん、出
力巻線の回転角０は、時間とともに変位するのであり、
被検出体の電動機の速度をωＭとすれば、（υＭｔとし
て表すことができ、レゾルバ出力信号は５ｉｎ（ＯＪ＋
ωＭ）Ｌとなる。すなわち、レンルノ〜による速度検出
は、位相変調の出力信号ｓｉｎ （０Ｊｔ ＋ ０ ）
より、位相θの時間微分信号用 （即ち被検出体の電
動ｔ 機速度ωＭ）を如何にして取出すかに係り、先に述べた
ように、この発明は励磁信号に同期の鋸歯状波形を出力
信号のゼロクロス点でサンプルホールドて速度信号ωＭ
を検出する所謂サンプルホールド法を提供する。
第２図のブロック線図において、（５１， ＋１５）は
レゾルバ励磁信号のｓｉｎωｊ，ｃｏｓωｔに同期して
ω，１：爾状波信号を生成する回路、（７）はレゾルバ
出力１、１号ｓｉｎ（ωを十〇）を矩形波に変換する波
形整形回路、（８）、（９）は先の２つの鋸歯状波信号
を矩形波信号の立上り、立下りタイミングでサンプルホ
ールドする回路、（ｉｏ）、（０）はサンプルホールド
波形の波形整形を行うフィルター回路、（１２）、（１
３）は波形整形の後のサンプルホールド波形を微分する
微分回路、（１４）は得られた２つの微分波形を交互に
切換えレゾルバ出力巻線の１回転毎（電気角）に生じる
２πから０の位相変化信号を除去する切換回路、である
。
レゾルバ励磁信号のｓｉｎωｊ，ｃｏｓωｔに同期して
ω，１：爾状波信号を生成する回路、（７）はレゾルバ
出力１、１号ｓｉｎ（ωを十〇）を矩形波に変換する波
形整形回路、（８）、（９）は先の２つの鋸歯状波信号
を矩形波信号の立上り、立下りタイミングでサンプルホ
ールドする回路、（ｉｏ）、（０）はサンプルホールド
波形の波形整形を行うフィルター回路、（１２）、（１
３）は波形整形の後のサンプルホールド波形を微分する
微分回路、（１４）は得られた２つの微分波形を交互に
切換えレゾルバ出力巻線の１回転毎（電気角）に生じる
２πから０の位相変化信号を除去する切換回路、である
。
第３図のタイムチャートは、第２図ブロック線図の各回
路入出力波形である。上から順に、レゾルバ励磁信号の
正弦波形ｓｉｎωｔ 、 ｃｏｓωｔ％Ａ， Ｂ（三角
波で近似）、レゾルバ出力信号の位相変調信号ｓｉｎ
（ωを十θ）捷たはｓｉｎ（ωｔ＋ωＭｔ）、Ｃ（同じ
く三角波で近似）、位相変調信号の波形整形後の矩形波
信号Ｄ１ レゾルバ励磁信号に同期の鋸歯状波信号Ｅ，
Ｆ，この２つの鋸歯状波信号Ｅ， Ｆを矩形波信号りの
立上り、立下りタイミングでサンプルホールドして得ら
れた波形Ｇ，Ｈ，これらサンプルホールド波形Ｇ％Ｈの
リップル除去等波形整形されたフィルタ出力波形Ｉ、Ｊ
，このフィルター後のサンプルホールド波形Ｉ，Ｊを微
分し川 て得られた位相時間微分信号 （速度信号ωＭ）ｔ の波形に，Ｌ、レゾルバ出力の１回転毎（電気角）の位
相変化（２πからＯ）を除去すべく、−１−記２つの微
分波形信号に１Ｌを交互に切換えてｆ！′）る（・上度
信号波形Ｍ１を表わす。
路入出力波形である。上から順に、レゾルバ励磁信号の
正弦波形ｓｉｎωｔ 、 ｃｏｓωｔ％Ａ， Ｂ（三角
波で近似）、レゾルバ出力信号の位相変調信号ｓｉｎ
（ωを十θ）捷たはｓｉｎ（ωｔ＋ωＭｔ）、Ｃ（同じ
く三角波で近似）、位相変調信号の波形整形後の矩形波
信号Ｄ１ レゾルバ励磁信号に同期の鋸歯状波信号Ｅ，
Ｆ，この２つの鋸歯状波信号Ｅ， Ｆを矩形波信号りの
立上り、立下りタイミングでサンプルホールドして得ら
れた波形Ｇ，Ｈ，これらサンプルホールド波形Ｇ％Ｈの
リップル除去等波形整形されたフィルタ出力波形Ｉ、Ｊ
，このフィルター後のサンプルホールド波形Ｉ，Ｊを微
分し川 て得られた位相時間微分信号 （速度信号ωＭ）ｔ の波形に，Ｌ、レゾルバ出力の１回転毎（電気角）の位
相変化（２πからＯ）を除去すべく、−１−記２つの微
分波形信号に１Ｌを交互に切換えてｆ！′）る（・上度
信号波形Ｍ１を表わす。
すなわち、この発明は鋸歯状波形生成回路（５）、（６
）ｅこよりレゾルバ励磁信号ｓｉｎωｔ 、 ｃｏＳω
ｔ，Ａ。
）ｅこよりレゾルバ励磁信号ｓｉｎωｔ 、 ｃｏＳω
ｔ，Ａ。
Ｂに同期して鋸歯状波信号Ｅ，Ｆを形成（７、他力レゾ
ルバ出力の、回転角θに応じて位相変調さ）また信号ｓ
ｉｎ（ωｔ→−０）、Ｃを波形整形回路（７）により矩
形波りに変換し、更に２つのザンプルホールト回路（８
）、（９）を用い、先の鋸歯状波信号１’； ％ ）”
（（この矩形波りの立上り、立下りタイミンクでリノ
ゾルホールドしサンプルホールド波形（］、ＩＩ ？Ｕ
？Ｕ、この→ノ°ンブルボールド波形Ｇ，１１の、フ
ィルター回路（１０）、（１１）を介しリップル等除去
した波形Ｉ％ Ｊを微分回路（＋２）、（＋３）により
微分し、位相微分イ．ｔ ｊ； ＋＜、Ｌを得、更にこ
の２つの位相微分信号Ｉ（、Ｌがレゾルバ出力の１回転
毎（電気角）のｉ＋シ相相変化１７弓弓２πから０）を
も含んでいることに鑑み、ＩＪＪ換回路（１４）を挿入
し、これら２つの位相微分イａ′ｒ′ｉＫ１Ｌを交互に
切換えて出力し、綜形の速度信号を得るようにしたもの
である。
ルバ出力の、回転角θに応じて位相変調さ）また信号ｓ
ｉｎ（ωｔ→−０）、Ｃを波形整形回路（７）により矩
形波りに変換し、更に２つのザンプルホールト回路（８
）、（９）を用い、先の鋸歯状波信号１’； ％ ）”
（（この矩形波りの立上り、立下りタイミンクでリノ
ゾルホールドしサンプルホールド波形（］、ＩＩ ？Ｕ
？Ｕ、この→ノ°ンブルボールド波形Ｇ，１１の、フ
ィルター回路（１０）、（１１）を介しリップル等除去
した波形Ｉ％ Ｊを微分回路（＋２）、（＋３）により
微分し、位相微分イ．ｔ ｊ； ＋＜、Ｌを得、更にこ
の２つの位相微分信号Ｉ（、Ｌがレゾルバ出力の１回転
毎（電気角）のｉ＋シ相相変化１７弓弓２πから０）を
も含んでいることに鑑み、ＩＪＪ換回路（１４）を挿入
し、これら２つの位相微分イａ′ｒ′ｉＫ１Ｌを交互に
切換えて出力し、綜形の速度信号を得るようにしたもの
である。
なお、以上の説明では、レゾルバ出力の位相変調信号５
ｉｎ（ωを十〇）の位相θが、時間とともに増大する方
向の回転について述べたが、もちろん反対方向の回転な
らば位相θは時間とともに減少し、サンプルホールド波
形の勾配は逆になり、得られる微分信号は負値となる。
ｉｎ（ωを十〇）の位相θが、時間とともに増大する方
向の回転について述べたが、もちろん反対方向の回転な
らば位相θは時間とともに減少し、サンプルホールド波
形の勾配は逆になり、得られる微分信号は負値となる。
すなわち、この方式により検出の速度信号は回転速度の
みならず回転の方向をも指示することになる。
みならず回転の方向をも指示することになる。
上記のように、この発明は、レゾルバ励磁信号に同期の
鋸歯状波形をレゾルバ出力の位相変調信号のゼロクロス
点でサンプルホールドし、得られたサンプルホールド波
形を微分しかつレゾルバ出力の１回転毎の位相変化を除
去し、速度信号としてめたもので、通常励磁周波数３
ＫＨｚ〜（ｉＫＨｚに対し、検出の速度は０〜１５０＆
程度であり、極めて高精度の速度検出が可能となり、ま
た検出手法もサンプルホールド法によるもので同期整流
方式に比し微分前の波形リップルが小さくフィルター処
理が容易でおり、更に最も特長とするところは、ＯＰア
ンプ、ＦＥＴ１抵抗、コンデンサ等を組合せた比較増幅
回路、積分・微分回路等簡易構成の回路でよい、という
ことであり、この種従来のものに比し構成は大幅に簡易
化される。
鋸歯状波形をレゾルバ出力の位相変調信号のゼロクロス
点でサンプルホールドし、得られたサンプルホールド波
形を微分しかつレゾルバ出力の１回転毎の位相変化を除
去し、速度信号としてめたもので、通常励磁周波数３
ＫＨｚ〜（ｉＫＨｚに対し、検出の速度は０〜１５０＆
程度であり、極めて高精度の速度検出が可能となり、ま
た検出手法もサンプルホールド法によるもので同期整流
方式に比し微分前の波形リップルが小さくフィルター処
理が容易でおり、更に最も特長とするところは、ＯＰア
ンプ、ＦＥＴ１抵抗、コンデンサ等を組合せた比較増幅
回路、積分・微分回路等簡易構成の回路でよい、という
ことであり、この種従来のものに比し構成は大幅に簡易
化される。
なお、上記実施例では鋸歯状波生成回路、→ノンプルボ
ールド回路、フィルター回路、微分回路を２個備え、レ
ゾルバ出力の１回転毎（電気角）の２πから０のあるい
はＯから２πの６′１相変相変化合除去するのに、微分
回路からの２つの微分信号を交互に切換えて線形の速度
信号を得ているが、これら回路を１個とし、微分信号を
唯一のみ出力するようにし、サンプリング回路をもって
」１記位相変化信号を除去するとか、別途フィルタを使
用するとかの方法も考えられる。
ールド回路、フィルター回路、微分回路を２個備え、レ
ゾルバ出力の１回転毎（電気角）の２πから０のあるい
はＯから２πの６′１相変相変化合除去するのに、微分
回路からの２つの微分信号を交互に切換えて線形の速度
信号を得ているが、これら回路を１個とし、微分信号を
唯一のみ出力するようにし、サンプリング回路をもって
」１記位相変化信号を除去するとか、別途フィルタを使
用するとかの方法も考えられる。
図面は、第１図がレゾルバの構成図、第２図が実施例の
ブロック線図、第３図が動作説明のタイムチャートであ
る。 （１１、＋２１・・・・・・・レゾルバ励磁信号（３）
・・・・・・・・・・・・レゾルバ出力巻線（５）、（
６）・・・・・・・・鋸歯状波信号生成回路（７）・・
・ ・・・・・・・波形整形回路（８）、（９）・・・
・サンプルホールド回路（１０）、（１］）・・・・フ
ィルター回路（１２）、（１３）・・・・・・・微分回
路（１４）・・ ・・・・・・・切換回路出願人 神鋼
電機株式会ネ」 代理人 弁理士斎藤春鈎 ４６
ブロック線図、第３図が動作説明のタイムチャートであ
る。 （１１、＋２１・・・・・・・レゾルバ励磁信号（３）
・・・・・・・・・・・・レゾルバ出力巻線（５）、（
６）・・・・・・・・鋸歯状波信号生成回路（７）・・
・ ・・・・・・・波形整形回路（８）、（９）・・・
・サンプルホールド回路（１０）、（１］）・・・・フ
ィルター回路（１２）、（１３）・・・・・・・微分回
路（１４）・・ ・・・・・・・切換回路出願人 神鋼
電機株式会ネ」 代理人 弁理士斎藤春鈎 ４６
Claims (1)
- １．２相の励磁巻線と１相の出力巻線よりなるレゾルバ
において、２相の励磁巻線の励磁信号に同期して鋸歯状
波形を生成する２つの鋸歯状波信号生成回路、出力巻線
からの回転角に応じた位相変調信号を矩形波に変換する
波形整形回路、この矩形波信号の立上り、立下りタイミ
ングで上記２つの鋸歯状波信号をサンプルホールドする
２つのサンプルホールド回路、サンプルホールド波形の
リップルを除去する２つのフィルター回路、フィルター
回路による整形後のサンプルホールド波形を微分する２
つの微分回路、これら２つの微分波形を交互に切換えサ
ンプルホールド波形の２πからＯあるいはＯから２πの
位相変化時における跳躍波形を除去する切換回路、を備
えたことを特徴とするレゾルバによる速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10846783A JPS60366A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | レゾルバによる速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10846783A JPS60366A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | レゾルバによる速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60366A true JPS60366A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0415417B2 JPH0415417B2 (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=14485492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10846783A Granted JPS60366A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | レゾルバによる速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60366A (ja) |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10846783A patent/JPS60366A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0415417B2 (ja) | 1992-03-17 |
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