JPS6055880A - 同期電動機の位置制御装置 - Google Patents
同期電動機の位置制御装置Info
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- JPS6055880A JPS6055880A JP58161575A JP16157583A JPS6055880A JP S6055880 A JPS6055880 A JP S6055880A JP 58161575 A JP58161575 A JP 58161575A JP 16157583 A JP16157583 A JP 16157583A JP S6055880 A JPS6055880 A JP S6055880A
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- Japan
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- synchronous motor
- position detector
- detector
- motor
- resolution
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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、同期電動機の位置制御装置に関する。
一般に、同期電動機を位置制御するには、回期°１し動
機の電源の位相を制御するために、同期電動機の固定ｒ
−と回転子との位置関係つまり界磁主磁束と電機子主磁
束との相対内位１行関係を知る必要かある。そのため、
同期電動機の電気角３６ ＯＩｆに相当する機械的範囲
内において、絶対位置を知ることのできる位置検出器が
必要であり、一般的にはレゾル八、インダクトシン、マ
グネスケール等の位相変調準位１１￥を検出器或いは光
学式アブンリュートエンコーダ等が位置検出器として用
いられている。
機の電源の位相を制御するために、同期電動機の固定ｒ
−と回転子との位置関係つまり界磁主磁束と電機子主磁
束との相対内位１行関係を知る必要かある。そのため、
同期電動機の電気角３６ ＯＩｆに相当する機械的範囲
内において、絶対位置を知ることのできる位置検出器が
必要であり、一般的にはレゾル八、インダクトシン、マ
グネスケール等の位相変調準位１１￥を検出器或いは光
学式アブンリュートエンコーダ等が位置検出器として用
いられている。
従来、このような位Ｉ１１検出器により同期電動機を位
置制御するには、第１図に示す如く、同期電動機ｌの回
転子４１１１にカップリング２を介して１個の位置検出
器３を連結するようにしている。一般に、レジルへ型式
の位置検出器では、極対数を増すことにより分解能をＬ
げることができる。しかしながら、このような構成では
、レゾル八の極対数を同期電動機の極対数より多くする
と、電気角３６０度の範囲を随時一意的に検出すること
ができなくなるので、中線にレゾル八の極対数を増して
分解能を上げることができない。
置制御するには、第１図に示す如く、同期電動機ｌの回
転子４１１１にカップリング２を介して１個の位置検出
器３を連結するようにしている。一般に、レジルへ型式
の位置検出器では、極対数を増すことにより分解能をＬ
げることができる。しかしながら、このような構成では
、レゾル八の極対数を同期電動機の極対数より多くする
と、電気角３６０度の範囲を随時一意的に検出すること
ができなくなるので、中線にレゾル八の極対数を増して
分解能を上げることができない。
そこで、分解能を高めるためには、次の２通りの方法が
考えられる。即ち、中レゾルバの出力値りから位置を割
出すためのカウンタのクロック周波数をにげる方法、（
２）同期電動機の極対数を増し、レゾルバの極対数を増
す方法、である。しかし、なから、■の方法は、現在よ
り更にクロック周波数を上げなけらばならないので、現
在の技術ではかなり困難である。また、（りの方法では
、同期゛、（ｆ動機の極対数を増すと、同一電源周波数
に対する回転数が低くなるため、同一インバータによる
回転数の」１限が低下する欠点がある。
考えられる。即ち、中レゾルバの出力値りから位置を割
出すためのカウンタのクロック周波数をにげる方法、（
２）同期電動機の極対数を増し、レゾルバの極対数を増
す方法、である。しかし、なから、■の方法は、現在よ
り更にクロック周波数を上げなけらばならないので、現
在の技術ではかなり困難である。また、（りの方法では
、同期゛、（ｆ動機の極対数を増すと、同一電源周波数
に対する回転数が低くなるため、同一インバータによる
回転数の」１限が低下する欠点がある。
このような点から、従来の方式では、最大回転数を低下
させることなく、位置検出器の分解能を容易に向上させ
ることは極めて困難な問題であった。
させることなく、位置検出器の分解能を容易に向上させ
ることは極めて困難な問題であった。
本発明の目的は、最高回転数を低下させることなく１位
置の分解能の向上が可能な同期電動機の位置制御装置を
提供することにある。
置の分解能の向上が可能な同期電動機の位置制御装置を
提供することにある。
そのため、本発明では、同期電動機に第１の位置検出器
および’）’ｒ ２の位置検出器をそれぞれ連結し、前
記第１の位置検出器で同期電機の電気角３６０度に相当
する機械的範囲内における絶対位置を検出する一方、前
記第２の位置検出器で所望の最小分解能を得ることによ
り、上記目的を達成しようとするものである。
および’）’ｒ ２の位置検出器をそれぞれ連結し、前
記第１の位置検出器で同期電機の電気角３６０度に相当
する機械的範囲内における絶対位置を検出する一方、前
記第２の位置検出器で所望の最小分解能を得ることによ
り、上記目的を達成しようとするものである。
以下、；４．：発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
ｆｉｒ、２図において、同期電動機１１の回転子軸１２
には、カップリング１３．１４を介して、同期電動＠ｌ
ｌの電気角３６０度に相当する機械的範囲内における絶
対位置を検出する第１の位置検出器１５と、制御システ
ムとして必要な最小分解能を得る第２の位置検出器１６
とが順次連結されている。
には、カップリング１３．１４を介して、同期電動＠ｌ
ｌの電気角３６０度に相当する機械的範囲内における絶
対位置を検出する第１の位置検出器１５と、制御システ
ムとして必要な最小分解能を得る第２の位置検出器１６
とが順次連結されている。
この際、同期電動機１１の極数Ｎが例えばＮ−４の場合
には、第１の位置検出器１５としては、２極または４極
のレゾルバや光学式アブソリューＩ・エンコーダ等を、
第２の位置検出器１６としては、例えば１０極のレゾレ
バ、インダクトシン、マグネスケール或いはインクレメ
ンタルエンコ、−ダ等を、それぞれ用いることができる
。また、同期電動機１１の極数Ｎが例えばＮ＝６の場合
には、第２の位置検出器１６としては上記と同様である
が、第１の位１６検出器１５としては、２極ないし６極
のいずれかのレゾレバや光学式アブソリュートエンコー
ダ等を用いてもよい。
には、第１の位置検出器１５としては、２極または４極
のレゾルバや光学式アブソリューＩ・エンコーダ等を、
第２の位置検出器１６としては、例えば１０極のレゾレ
バ、インダクトシン、マグネスケール或いはインクレメ
ンタルエンコ、−ダ等を、それぞれ用いることができる
。また、同期電動機１１の極数Ｎが例えばＮ＝６の場合
には、第２の位置検出器１６としては上記と同様である
が、第１の位１６検出器１５としては、２極ないし６極
のいずれかのレゾレバや光学式アブソリュートエンコー
ダ等を用いてもよい。
ここで、第１．第２の位置検出器１５ ＋、 ｌ ６に
レゾルバ等の位相変調型位置検出器を用いた場合におい
て、同期電動４ｊ１．ｌｌを制御する制御ユニッＩ・１
７内には、同時に切換えられるスイッチ１８Ａ、１８Ｂ
を介して、前記第１．第２の位置検出器１５．１６の一
次側に励磁信号を選択的に与える励磁信号発生器１９と
、前記第り、ｇ５２の位置検出器１５．１６の二次側出
力を前記スイッチ１８Ａ、１８Ｂと連動するスイッチ１
８ｃを介して選択的に取入れ、その第１．第２の位１ξ
検出器１５．１６の二次ｆ１１１出力および励磁信号発
生器１９かもの励（ｄｊ ４’ｅ＋ ””ｉに基つきク
ロックパルスＣＰを計数し、その旧数値を同期電動機１
１の位置データとして出力するリングカウンタ２０とか
設けられている。これにより、スイッチ１８ｃをν）換
えて各位置検出器１５．１６の二次側出力にノ、（づく
同量゛１Ｆ動機１１の位置を読み取れば、これらの位置
データによって同期電動機１１の位置を正確に制御する
ことができる。
レゾルバ等の位相変調型位置検出器を用いた場合におい
て、同期電動４ｊ１．ｌｌを制御する制御ユニッＩ・１
７内には、同時に切換えられるスイッチ１８Ａ、１８Ｂ
を介して、前記第１．第２の位置検出器１５．１６の一
次側に励磁信号を選択的に与える励磁信号発生器１９と
、前記第り、ｇ５２の位置検出器１５．１６の二次側出
力を前記スイッチ１８Ａ、１８Ｂと連動するスイッチ１
８ｃを介して選択的に取入れ、その第１．第２の位１ξ
検出器１５．１６の二次ｆ１１１出力および励磁信号発
生器１９かもの励（ｄｊ ４’ｅ＋ ””ｉに基つきク
ロックパルスＣＰを計数し、その旧数値を同期電動機１
１の位置データとして出力するリングカウンタ２０とか
設けられている。これにより、スイッチ１８ｃをν）換
えて各位置検出器１５．１６の二次側出力にノ、（づく
同量゛１Ｆ動機１１の位置を読み取れば、これらの位置
データによって同期電動機１１の位置を正確に制御する
ことができる。
従って、本実施例によれば、同期電動機１１に、第１の
位置検出器１５および第２の位置検出器１６をそれぞれ
連結し、前記第１の位置検出器１５で同期電動機１１の
電気角３６０度に相当する機械的範囲内における絶対位
置を検出する一方、前記第２の位置検出器１６で所望の
最小分解能を得るようにしたので、同期電動Ｊａ、１１
の最高回転数を低下させることなく、固定子と回転子と
の位置検出の分解能を向上させることができる。
位置検出器１５および第２の位置検出器１６をそれぞれ
連結し、前記第１の位置検出器１５で同期電動機１１の
電気角３６０度に相当する機械的範囲内における絶対位
置を検出する一方、前記第２の位置検出器１６で所望の
最小分解能を得るようにしたので、同期電動Ｊａ、１１
の最高回転数を低下させることなく、固定子と回転子と
の位置検出の分解能を向上させることができる。
また、ｆｔ５１．第２の位置検出器１５．１６にレゾル
バ等の位相変調型位置検出器を用いた場合において、１
ｌＪＪ御ユニット１７内に１つの励磁性−づ発生Ｒｇ１
９とリングカウンタ２ｏとを設け、これらをスイッチ１
８Ａ〜１８ｃによって切換えるようにしたので、励ｍ
Ｃ７ｔ；発生器１９やリングカウンタ２０等が１組でよ
く、従って回路を簡略化することができる。
バ等の位相変調型位置検出器を用いた場合において、１
ｌＪＪ御ユニット１７内に１つの励磁性−づ発生Ｒｇ１
９とリングカウンタ２ｏとを設け、これらをスイッチ１
８Ａ〜１８ｃによって切換えるようにしたので、励ｍ
Ｃ７ｔ；発生器１９やリングカウンタ２０等が１組でよ
く、従って回路を簡略化することができる。
なお、上記実施例における制御ユニット１７の回路構成
では、２つの位置検出ＲＸ１５．１６の１１１力を同時
に読み取ることができなり・ため、’＋’ｌ’＋ ＋こ
２つを同時に読み取る必要がある場合に難＋ｊ＋力くあ
る。そこで、制御ユニアト１フ内番と、′１扛匁ｆ句３
６０度を１サイクルとするカウンタをｒｒｑ 、＊、
Ｌ、イニシャル時に第１．第２の位置検出器１５．１６
の出力から電気角３６０度に相当する機械的範囲内にお
ける絶対位置を算出し、それをＬ記カウンタにセットし
、その後節２の位置検出”Ｋ、 ｌ ６の読み取りによ
って得られる位置データの変イし量を上記カウンタに更
新するようにすれｔｆ、ビニシャ２レセントかすんだ後
は第２の位置検出３に１６のみを読み取ればよいので、
上記難点を解１大できる。
では、２つの位置検出ＲＸ１５．１６の１１１力を同時
に読み取ることができなり・ため、’＋’ｌ’＋ ＋こ
２つを同時に読み取る必要がある場合に難＋ｊ＋力くあ
る。そこで、制御ユニアト１フ内番と、′１扛匁ｆ句３
６０度を１サイクルとするカウンタをｒｒｑ 、＊、
Ｌ、イニシャル時に第１．第２の位置検出器１５．１６
の出力から電気角３６０度に相当する機械的範囲内にお
ける絶対位置を算出し、それをＬ記カウンタにセットし
、その後節２の位置検出”Ｋ、 ｌ ６の読み取りによ
って得られる位置データの変イし量を上記カウンタに更
新するようにすれｔｆ、ビニシャ２レセントかすんだ後
は第２の位置検出３に１６のみを読み取ればよいので、
上記難点を解１大できる。
また、イニシャル時に、上記カウンタに、上述した第１
．第２の位置検出器１５．１６の出力力）ら電気角３６
０度に相当する機械的範囲内におＬする絶対位置をセ・
ントする代りに、或特定イ直をセ・ントし、その或特定
イ１６と前記機械的範囲内４こおζする絶対位にりとの
オフセント量を記憶しておき、イ）“Ｌ置データを読み
取る際に、上記カウンタのイ「（（とオフセント量を加
算（誠ｑ）した後、オー／へフロー防止の処理をしても
、−１１記と同様の結果を４１＋ることかできる。
．第２の位置検出器１５．１６の出力力）ら電気角３６
０度に相当する機械的範囲内におＬする絶対位置をセ・
ントする代りに、或特定イ直をセ・ントし、その或特定
イ１６と前記機械的範囲内４こおζする絶対位にりとの
オフセント量を記憶しておき、イ）“Ｌ置データを読み
取る際に、上記カウンタのイ「（（とオフセント量を加
算（誠ｑ）した後、オー／へフロー防止の処理をしても
、−１１記と同様の結果を４１＋ることかできる。
また、第１８よび第２の位置検出器１５．１６は、上記
実施例のように同期電動機１１の回転子軸に対して直列
に連結する以外に、例えば第３図に示す如く、同期電動
機１１の回転子軸に歯車２１を取（、Ｊけ、この歯１ｔ
２１にそれぞれ歯車２２゜２３を介して位置検出器１５
．１６を並列に連結するようにしてもよい。このように
すると、歯車２１と歯車２２．２３とのキャー比により
、第１の位置検出器１５が例えば１０極以下のレゾレバ
或いはそれ相当の位相変調型位置検出器やインクレメン
タルエンコーダ等であっても、任意の分解能を得ること
ができる。
実施例のように同期電動機１１の回転子軸に対して直列
に連結する以外に、例えば第３図に示す如く、同期電動
機１１の回転子軸に歯車２１を取（、Ｊけ、この歯１ｔ
２１にそれぞれ歯車２２゜２３を介して位置検出器１５
．１６を並列に連結するようにしてもよい。このように
すると、歯車２１と歯車２２．２３とのキャー比により
、第１の位置検出器１５が例えば１０極以下のレゾレバ
或いはそれ相当の位相変調型位置検出器やインクレメン
タルエンコーダ等であっても、任意の分解能を得ること
ができる。
以上の通り、本発明によれば、最高回転数を低下させる
ことなく、位差検出の分解能の向−ヒが１＋（能な同期
電動機の位置制御装置を提供できる。
ことなく、位差検出の分解能の向−ヒが１＋（能な同期
電動機の位置制御装置を提供できる。
第１図は従来の方式を示す図、第２図は本発明の一実施
例を示すプロ１．り図、第３図を土木発明の他の実施例
を示す＋Ｆ−面図である。 １１・・・同期電動機、工５・・・ｆ、ｑ １の位を検
出２蓼、１６・・・第２の位置検出器。 代理人 〕「理士 木下実三 （ほか１名） 第１図 第２図 第３図
例を示すプロ１．り図、第３図を土木発明の他の実施例
を示す＋Ｆ−面図である。 １１・・・同期電動機、工５・・・ｆ、ｑ １の位を検
出２蓼、１６・・・第２の位置検出器。 代理人 〕「理士 木下実三 （ほか１名） 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- （１） 同期電動機の固定子と回転子との相対位置を検
出し、この相対位置により同期電動機を制御する位置制
御装置において、前記回期″？ト動機に、その同期電動
機の電気角３６０度に相当する機械的範囲内の絶対位置
を検出する第１の位置検出器と、所望の分解能を得るた
めの第゛２の位置検出器とをそれぞれ連結したことを特
徴とする同期・電動機の位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58161575A JPS6055880A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 同期電動機の位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58161575A JPS6055880A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 同期電動機の位置制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055880A true JPS6055880A (ja) | 1985-04-01 |
Family
ID=15737717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58161575A Pending JPS6055880A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 同期電動機の位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055880A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63213490A (ja) * | 1987-03-02 | 1988-09-06 | Yokogawa Electric Corp | ダイレクト・ドライブ・モ−タシステム |
| WO1999008374A1 (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd. | Position sensing in brushless motor systems |
| GB2481484A (en) * | 2010-05-03 | 2011-12-28 | Bosch Gmbh Robert | Motor system for electric motor having two rotor position detectors |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5333162A (en) * | 1976-09-08 | 1978-03-28 | Nissan Motor | Displacement meter |
| JPS5815479A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-28 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タ用同期電動機の制御方式 |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP58161575A patent/JPS6055880A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5333162A (en) * | 1976-09-08 | 1978-03-28 | Nissan Motor | Displacement meter |
| JPS5815479A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-28 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タ用同期電動機の制御方式 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63213490A (ja) * | 1987-03-02 | 1988-09-06 | Yokogawa Electric Corp | ダイレクト・ドライブ・モ−タシステム |
| JPH07110151B2 (ja) * | 1987-03-02 | 1995-11-22 | 横河電機株式会社 | ダイレクト・ドライブ・モ−タシステム |
| WO1999008374A1 (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd. | Position sensing in brushless motor systems |
| US6597141B1 (en) | 1997-08-07 | 2003-07-22 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd. | Position sensing in brushless motor systems |
| GB2481484A (en) * | 2010-05-03 | 2011-12-28 | Bosch Gmbh Robert | Motor system for electric motor having two rotor position detectors |
| GB2481484B (en) * | 2010-05-03 | 2014-04-02 | Bosch Gmbh Robert | Motor system for electric motor operation in dependence on rotor position |
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