JPS60367A - 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

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JPS60367A
JPS60367A JP10846883A JP10846883A JPS60367A JP S60367 A JPS60367 A JP S60367A JP 10846883 A JP10846883 A JP 10846883A JP 10846883 A JP10846883 A JP 10846883A JP S60367 A JPS60367 A JP S60367A
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resolver
signal
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waveform
circuits
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JP10846883A
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Yuzo Takakado
祐三 高門
Takumi Yoshida
巧 吉田
Masanori Tsuda
正徳 津田
Hirotoshi Kawamura
博年 河村
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Shinko Electric Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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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

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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】 この発明はレゾルバによる速度検出装置に関する。
レゾルバでは、2相の励振源sinωt、cosωLに
対し、レノ゛ルバ出力はsin (ωt±θ)になる。
θはレゾルバ極対数をp、モータの機械角周波数をωM
とすれば、pωMtて表わされ、モータ速度ωN哨を検
出する1こはθの微分をとりdθ/c+tをめればよく
、モータ速度ωMに比例した信号が得られる。
このdθ/dtを演算するには、励振源sinωLとレ
ノ゛ルバ出力5in(ωt±θ)の差分角周波数信号s
inθ、をめ、このθに関する周期間e7s+nθよく
、この式より明らかのように振幅がdθ/dtに比例す
る。
2つの周期関数の差分角周波数信号ヲ?1)る方(去と
しては、一方の信号で他方の信号をサンプルホールドす
るサンプルホールド法、一方の信号の180°毎に他方
の信号を正/負反転し平滑する同期整流方式、の2つが
ある。ザンプルボールド法に比較し、同期整流方式は、
リップルが大きく、微分前に大時定数の子滑回路を配す
る必要が生じ、あり、これがいかなる波形であれ微分す
ればする′こととなる。すなわち、」1記する[911
のようにf(θ)がsinθであれば、df(θ)/a
tをめると、df(θ)/dθはcosθとなり周期関
数で表わされ、従ってこのCOSθの振幅がdθ/dt
に対応するのであり、得られた微分信号波形の振幅に着
目すれば、これが検出すべきモータ速度信号となる。
次に周期関数f(θ)の波形を考える。すなわち、モー
タ速度信号は時間遅れのない瞬時の検出値が理想であり
もちろん連続して検出てきることが必要である。すなわ
ぢ、f(θ)を微分して得るθの周期関数(df(θ)
/dθ)・(dθ/at) の微分波形にあって、速度
信号に対応する振幅(dθ/at)が、何らかの手段を
用いて連続した線形の高さ信号波形に変換できるf(θ
)を選ぶようにすればよい。
ところで、レゾルバは2相励磁てあり、励振源をレゾル
バ出力でサノプルボールドして得る差分角周波数信号は
90°の相差を有する2つの信号となり、従ってこの微
分信号波形も回しく9(1’の相差を有する2つの同一
波形の信号が得られ1.1(θ)の微分波形dfcθ)
/dtは2つ存在することになり、上記微分波形振幅を
連続した高さ信号に変換するに際し、この2つの微分波
形を用いることが行えられる。
すなわち、この発明は、上記のように、レゾルバが2相
励磁であり、差分角周波数信号の微分13号は、90°
の相差を持つ2つの同−波形信りであることに鑑み、こ
の2つの微分波形イ、4号を加幻合成するという簡易の
手法により、当微分波形II’を号の振幅に一致した連
続の高さ信号を得るようにしたもので、90°の位相差
をもつ2つの微分波形信号を三角波形として、一方の波
形が零のとき他方の波形は最大値にあり、かつ前者が位
相の進むにつれ増大するのに対し後者は同じ勾配で減少
していき、両者の加算合成値は三角波形振幅の最大値と
して変化せず、これは前者が最大値に達し後者が零の場
合でも全く変らず、結局90°位相差の2つの二角波形
の加算合成は、三角波形の振幅値に一致し高さ信号とし
て一足値の信号をイIIることになる。
以−I・、図示する実施しl]によりこの発明を置体的
に説明する。図面は、第1図がレノ゛ルバの構成図、第
2図がレゾルバによる速度検出装置プロ・ツク図、第3
図が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(1)、(2)と、回転子側の1相の出力巻線(3
)より構成される。励磁巻線(1)、(2)はそれぞれ
90°位相差の2相の正弦波信号sinωt、cosω
tで励磁され、出力巻線(3)には回転角θ(電気角に
換算)で位相変調された出力信号5in(ωを十〇)が
発生し、回転トランス(4)ヲ介して外部へ取出される
。この回転角θは、時間とともに変位し、モータ速度ω
Mとすれば、また極対数をpとして、pωJと表わすこ
とができ、レゾルバ出力信号は5in(ωt :l:[
lωMl )となる。すなわぢ、レゾルバによる速度検
出は、レゾルバ出力の位相変調イ、″iすsin (ω
t、 ml二θ)より、モータ速度ωMに比IFII 
にl) (lン相微分信号dθ/dtを如伺にしてイ1
するかに係り、この発明は、レゾルバ励磁信号と出力音
y)との間の差分角周波数信号を1n、このθに関する
周期関数f:1回微分してθの微分信号dθ/dtン・
、この1回微分のθ周期関数の振幅として取出”すより
にしたものである。
第2図のブロック線図において、(5)、(6)はレノ
゛ルバ励振諒のsinωt、cosωLに同期の一角波
4゛形成する回路、(7)はレゾルバ出力のsin (
cot十〇)を矩形波に変換する回路、(8)、(9)
は先の二角波形成回路L5)、 L6)の出力の励振源
に同期した二角彼看積分した放物波形を得る積分回路、
(1(ネ、(11)は、放物波形をレゾルバ出力に同期
の511形波の17−1−リ(立」二り)タイミングて
サンプリングする一す/プルホールド回路、04、O:
1はサンプリングして得られたレゾルバ励磁信号と出力
桔号との間の差分角周波数信号を波形整形しサンプリン
グのホールドステップを除去するフィルター、q4.9
時は波形整形された差分角周波数信号の放物波形を微分
しθの微分dθ/dtを振幅とするθの周期関数σ)二
P4波に変換する微分回路、QQ、(Iηはこの三角波
(振幅が七−夕速度ωMに比クリ)を整流する整流回路
、(lalは2つの整流二角波を加算合成し、モータ速
度ωMに比例する高さ信→>4・イ1)る加算回路であ
る。
第3図のタイムチャートは、先のプロ・ツク線図におい
て各回路の入出力波形を示す。上から+laに、レゾル
バ励磁信号sinωt% COSωtに同期した二角波
A、Bレゾルバ出力信号sin (oat + et 
)に同期した矩形波C5三角波A、Bを積分した放物波
形り、E、及びこの放物波形り、Eを矩形波Cの立下り
 タイミングでサンプリングして得た差分角周波数信号
のす/プルホールド波形F、G、このサンプルホールド
波形F、Gのホールドステ・ノブを除去した差分角周波
数の放物波形l(、■、放物波形I(、Iを微分して得
た差分角周波数に比例の振幅を持つ三角波J、に、この
三角波J、Kを整流した波形り、M、この整流三角波り
、Mを加算合成し振幅に一致した一定の高さ信号N、を
表わす。
すなわち、この発明は、レゾルバが2相励磁であり、出
力信シJによりサンプルホールドしてイ:Iられる差分
角周波数信号は2相ありこれの微分波形信号も2相得ら
れるということに鑑み、この2つの90°位相差の微分
波形を利用して、当微分波形振幅に一致した一定の高さ
(f4号看取り出そうとするもので、2つの微分信号波
形4三角波としたこと+lr特徴とする。
第3図タイムチャートで明らかのように、二角波、■、
Kの整流波形り、Mを加算合成す11ば、上記三角波J
、にの振幅に一致した高さ1.1号NがIIられ、七−
夕速度ωMすなわち位相微分di−j/dLの(g号な
・検出することができる。従って、この微分波形が二角
波J、にとなるたy)には、J、に波形f積分した波形
は放物波形でなければならず、サンプルボールド前のレ
ゾルバ励磁信号も放物波形に変換しなけわばならない。
すなわち、この発明は、レゾルバ励磁信号を矩形波に変
換、更に積分を行い三角波を得、かつまたこの三角波を
積分して放物波形を得るもので、これをレゾルバ出力の
零クロスタイミングでサンプリングし、放物波形でレゾ
ルバ励磁信号と出力信号との間の差分角周波数信号を得
、かつこの差分角周波数の放物波形信号を微分して、振
幅が速度信号に対応する三角波に変換、これら2相の9
0°相差の三角波を加算合成して振幅に一致した一定の
高さイg号を得ることになる。
第2図のプロ・ツク図、第3図のタイムチャートにより
機能を説明すると、三角波形成回路(5)、(6)より
励磁信号に同期の90°相差の三角波A、Bが形成され
、この三角波A、Bは積分回路(8)、(9)を介し放
物波形り、Eに変換される。一方、矩形波変換回路(7
)よりレゾルバ出力に同期の矩形波Cが出力され、この
立上りあるいは立下りのタイミングでザ/プルボールド
回路on、t、iυにより放物波形り、Eがサンプルホ
ールドされ、サンプルホールド波形F、Gが形成される
。サンプルホールド波形F’、Gは、フィルター(2)
、α罎ヲ介しステップ状箇所の整形ンー行い、レゾルバ
励磁と出力の差分角周波数の放物波形H,Iに変換され
、更に微分回路(1◆、0→4・経゛C差分角周波数(
速度信号)に一致した振幅を持つ三角波J、Kに変換さ
れる。二角波J、には整流回路(ト)、α力により整流
され整流波形り、Mに変換、更に加算回路α段により加
算合成され、二角波J、にの振幅に一致した連続の線形
合格Nがイ()られる。
以−にのように、この発明は、レゾルバが2相励磁であ
り、位相変調信号のレゾルバ出力でリンプルホールドす
れば、モータ速度に対応の2相の差分角周波数信号を得
られることに鑑み、この微分波形が差分角周波数に比例
した振幅の周1ull lν1数てあり、これら90°
相;>0)2相の周期関数4用い−C周期に関係なく振
幅を連続した信号として取り出すもので、時間遅れのな
い連応性のよい速度111号が得られ速制御向ループの
フィードパツクイ1;号−として最適である。なお、放
物状のりノズルボールド波形を整形する際のステップ高
さは、レゾルバ励磁周波数が5KH3前後であるに対し
モータ速度は150H7程度の低速であり、左程問題と
するまでもなく、1m5ec位の短時定数のフィルター
でよく、従来の同期整流方式のような太きなり・ノプル
を除去する心安はなく、このフィルターの、連応性に与
える影響は殆んどない。また、回路構成も、OPアップ
、抵抗、コンデ/す、FET等の部品を組合ぜてなり、
簡単かつ低価格てあり、高精度の連応性に優れたアラ−
ログ速度検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は、第1図がレゾルバの溝成図、第2図が実施列の
プロ・ツク線図、第3図がその動作を説明するためのタ
イムチャートである。 (1)、(2)・・・・・・・・・レゾルバ励磁巻線(
3)・・・・・・・・・・・・・・・レゾルバ出力巻線
(5)、(6)・・・・・・・・・三角波発生回路(7
)・・・・・・・・・・・・・・・矩形波発生回路(8
)、(9)・・・・・・・・・積分回路01、←υ・・
・・・・・・・す7ブルホ一ルド回路H,(至)・・・
・・・・・・フィルター04j、θつ・・・・・・・・
微分回路<1(9、αη・・・・・・・・・整流回路θ
8)・・・・・・・・・・・・・加算回路出願人 神鋼
電機株式会社 代理人 弁用1上 盾藤在弥

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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三角波
    を形成する2つの三角波発生回路、この三角波を放物波
    形に変換する2つの積分回路、出力巻線の位相変調信号
    全矩形波に変換する矩形波発生回路、この矩形波の立上
    りあるいは立下りのタイミングで上記2つの放物波形を
    サンプルホールドする2つのサンプルホールド回路、こ
    のサンプルホールド波形を整形する2つのフィルター、
    この整形後のサンプルホールド波形を微分し三角波に変
    換する2つの微分回路、この三角波を整流する2つの整
    流回路、この整流三角波を加算合成し振幅に一致の連続
    した高さ信号を出力する加算回路、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。
JP10846883A 1983-06-15 1983-06-15 レゾルバによる速度検出装置 Granted JPS60367A (ja)

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JPS62457B2 JPS62457B2 (ja) 1987-01-08

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0369119A2 (de) * 1988-10-10 1990-05-23 Lenze GmbH & Co. KG Aerzen Verfahren zur Erzeugung von digitalen Drehzahl- und Drehwinkelinformationen mittels eines Funktionsdrehmelders

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IT212643Z2 (it) * 1987-07-17 1989-07-23 Soc Complesso vetro-guarnizione per autoveicoli, munito di una pluralita

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EP0369119A2 (de) * 1988-10-10 1990-05-23 Lenze GmbH & Co. KG Aerzen Verfahren zur Erzeugung von digitalen Drehzahl- und Drehwinkelinformationen mittels eines Funktionsdrehmelders

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