JPS6267458A - 多極レゾルバを使用した速度検出回路 - 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、回転軸に装着する多極レゾルバを使用した速
度検出回路に関する。

〔従来技術と問題点〕

工作様主軸駆動装置において、工具交換などのために、
主軸位置をパルスジェネレータで検出し、デジタル方式
で任意位置決め制御が要求されている。

これを達成するためには、停止直前に安定した微速運転
が必要である。

例えば、主軸電動機定格速度６０００ｒｐｍに対し２ｒ
ｐｍで安定して、運転できることが必要である。６００
０　ｒ　ｐｍでの速度検出電圧Ｖ。を１０Ｖとすると、
２ｒｐｍ時は、 どなる。

従って、２ｒｏｍ指令に対し回転を保つには、速度検出
回路の温度ドリフトを３．３３ｍＶに対し十分小さく抑
制しなければならない。

第３図は、従来方式の速度検出回路のブロック図である
。

１は、４．６０８ＭＨｚの周波数を発生する水晶発撮器
、２はデジタル方式単安定回路、３と４はＦＥＴによる
スイッチ、５はローパスフィルタ。

６は水晶発振器１からの入力を１／　２５６に分周して
１８ＫＨｚを出力する分周器、７は２相正弦波発生回路
、８はレゾルバ（α、βは励磁巻線、θは検出巻線）、
９はレゾルバ検出信号をパルスに変換する電圧比較器、
１０はレゾルバ８からの検出信号を１／８に分周する分
周器である。

第３図において、２相正弦波発生回路７の出力は、１８
ＫＨｚの正弦波信号であり、レゾルバ８のα、β相の励
磁巻線を励磁する。レゾルバ８の検出巻線θには、次の
く１式）のｆ。のような周波数を発生する。

・・・・・・・・・（１式） ただし、Ｐはレゾルバ８の極数（７２Ｐ）、Ｎはレゾル
バ８の回転数（ｒｏｍ）である。

この周波数ｆ。の検出信号Ｂは、分周器１０で、１／８
に分周され、信号りとなり、デジタル方式単安定回路２
の入力とする。

このデジタル方式単安定回路２は、信号りが入力された
後、４．６０８ＭＨ２のパルスを１０２４個計数する。

この計数期間中、出力Ｑには高レベルの信号が発生し、
信号Ｑの反転信号Ｑには低レベルの信号が発生しており
、計数完了後は、信号Ｑ、Ｑはレベルが反転する。３，
４のＦＥＴによるスイッチは、ゲートＧが高レベルの場
合ＯＮ、低レベルの場合ＯＦＦになる。

従って、信号Ｑが高レベルの時は、ローパスフィルタ５
の入力には、Ｖｐが印加され、低レベルの時はＶＮ　（
−８Ｖ）が印加される。

ローパスフィルタ５の入力波形は第４図のようになる。

高レベル時間”ｔ＋は１０２４／４６０８（ｍｓ）であ
り、低レベル時間Ｔ　は８／ｆ　　−ＴＨであＬ　　　
　　　　　　。

る。

従って、ローパスフィルタ５の出力電圧Ｖ０は、第４図
の平均電圧となるので、（２式）のようになる。

・・・・・・・・・（２式） ％式％ ・・・・・・・・・（３式） となる。

ローパスフィルタ５の出力は速度Ｎに比例した電圧が得
られるが、（３式）に示すようにｖ、。

ＶＮが温度時間により変化すれば、ローパスフィルタ５
の出力電圧Ｖ。も変化する。

例えば、く３式）でＮ＝２ｒｐｍとすれば、右辺第２項
は０．５３ｍＶとなるので、（３式）右辺第１項が０．
５３ｍＶであれば、運転できない。

以上により、従来の方式で任意位置決め制御に対応づる
のは、困難であることがわかる。

（発明の目的） ここにおいて本発明は、従来装置の難点を克服し、低速
でも高精度の速度制御を行なえるレゾルバを使用した検
出回路を提供することを、その目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、二つの異なる周
波数によるビー１−発生原理を多極レゾルバを使用した
速度検出回路に適用して、広範囲に検出感度を高めた手
段である。

〔実　施　例〕

本発明の一実施例における回路構成を表わすブロック図
を第１図に示す。

第１図において、第３図と同一符号は同一もしくは相当
部分であり、１１は分周信号Ａを発生させるための分周
回路、１２は信号Ａと信号Ｂを入力とする排他的論理和
回路、１３はローパスフィルタ、１４は電圧比較器、１
５はスイッチ、１６゜１７は抵抗である。

レゾルバの定格回転数を６００Ｏｒ　ｐｍとすると、レ
ゾルバ検出信号θは、正転６００００ｒｐｍ時２１．６
ＫＨｚ、逆転６０００ｒｐｍ時、１４．４ＫＨ２となる
。ずなわら、励磁周波数ｆ　、定格変調周波数ｆｒとす
れば、θ＝ｆｏ±ｆ　　／６００００ｒｐｍとなり、分
周器１０の出なる。従って、速度検出信号■　は、１／
８ｆ、の周波数変化で得られる。

次に、本発明の低速での高精度速度検出回路について説
明する。

分周器１１は、水晶発振機１の信号を入力して、レゾル
バ励磁周波数ｆ、の１／８分周した周波数γ／８ｆｏの
信号Ａを出力する。

信号△とレゾルバ検出信号θを電圧比較器９でパルス化
した信号Ｂを、排他的論理和回路１２に入力する。その
結果、信号Ａと信号Ｂの和成分と差成分が出力される。

すなわち、低周波成分（１−二）ｆ　　＋ｆ　　と ｓ　　　Ｃｒ 高周波成分（１＋−）ｆ＋ｆ、である。

８に の信号はローパスフィルター３を通することによって、
高周波成分はカットされるため、低周波成分のみが取り
出される。更に、電圧比較器１４によりパルス化し、分
周器１０の出力信号りと同レベルにする。また、変調周
波数も信号りと同一にするため、信号Ｃの使用回転数は
±７５Ｏｒｐｍに制限する。

以上より、第２図に示すように通常運転中は信号Ｄを使
用し、オリエンテーション時に信号Ｃを使用すれば、 速度検出電圧Ｖ。＝１０Ｖ／６００００ｐｐｍと速度検
出電圧Ｖ。＝１０Ｖ／７５０ｒｐｍが得られるから、広
範囲な速度検出信号と、低速高精度な速度検出信号を同
一のＦ／Ｖ　（周波数→電圧）変換回路を用いて得るこ
とができる。

また、低速域では、変調周波数が８倍になることにより
、信号伝達時間、基準電圧変動など、ドリフト等の要因
は、相対的に１７８に圧縮される。

以上のように本実施例では、ｎ−１／ｎに分周した信号
Ａでｎ＝８としているが、目的、用途に応じて、ｎは１
以上の整数をとることができる。

〔発明の効果〕

このように本発明により、次にあげる効果が認められる
。

■　速度検出信号のレベルがｎ倍になることにより、ド
リフトによる悪ｙ８響が小さくなる。

■　速度検出信号の検出ゲインがｎ倍になることで速度
ループゲインが高くとれる。

この結果、広範囲にかつ高精度の位置制御が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、第２図はその回路の検出信号特性図、第３図は従来方
式の速度検出回路のブロック図、第４図はローパスフィ
ルタの入力電圧波形図である。 １・・・水晶発振器、２・・・デジタル方式単安定回路
、３．４・・・ＦＥＴによるスイッチ、５，１３・・・
ローパスフィルタ、６．１０．１１・・・分周器、７・
・・２相正弦波発生回路、８・・・多極レゾルバ、９，
１４・・・電圧比較器、１２・・・排他的論理和回路、
１５・・・信号Ｃ，Ｄ切替スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レゾルバ励磁周波数をｎ−１／ｎに分周した信号Ａと、
   レゾルバの検出信号Ｂを用いて、排他的論理和信号Ａ■
   Ｂをつくる手段と この排他的論理和信号を低域濾波器を通じて、低周波数
   成分の速度検出信号Ｃをとり出す手段と、その速度検出
   信号Ｃと、信号Ｂを１／ｎした信号Ｄとを切替えて導出
   する手段と、 をそなえることを特徴とするレゾルバを使用した速度検
   出回路。