JPS63213494A - 低速高トルクモ−トル - 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〕 本発明は低速高トルクモートルに係り、特に小形化を企
るに好適な位置検出センサ、制御回路を備えた低速、高
トルクモートルに関する。

〔従来の技術〕

ロボット用として、特開昭５９−６３９７４に記載のよ
うなモートルが開発され、市販されている。本モートル
はロータ及びステータに歯を持ち、かつ、ロータの内外
周にステータを配置する事により非常に大きなトルクを
得ている。ここでは、ロボット用程大きなトルクは必要
ないものの従来のＤＣモートルでは得られない、高トル
ク低速を出す第２図及び第４図に示したモートル及び制
御回路を開発していたが、これには以下に記す欠点が有
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術においては、専用のロータ位置検出器９をモー
トルにシリーズに配置する必要が有り、モートル部は短
かいにも拘らず、全体として軸方向長さが長くなり、小
形化を妨げていた。

又、位置検出器ロータマグネット部１０の回転により、
センサーコイルに発生した誘起電圧を積分し、制御回路
電流指令としていたが、僅かなノイズ、制御部電圧変動
に依り、積分器出力既ち電流指令オフセットレベルが変
動し、制御状態が不安定になる問題点が有った。

モートルロータ位置とセンサ誘起電圧位相とはモートル
部及びセンサ一部各々のステータをハウジング内に組込
時、雇にて位置出を行ない合わせるが、これだけでは完
全に合わせる事が出来ず、制御回路内に位相補正回路を
組込む必要が有り。

かつ２相の積分器出力の足し合せ量を変えて位相補正す
るため、補正量によってその出方が変化し出力値を一定
にするために更に出方補正を必要とする欠点が有った。

本発明はこれらの欠点を解消するもので有る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は以下の方法に依り達成される。

１）予めメモリに書込まれたデジタル量を速度検出用エ
ンコーダパルスを利用してロータ位置に応じて読み出し
、これをＤ−Ａ変換し電流指令とする。

２）読み出し基準はモートルステータに同時巻したロー
タ位置検出コイルに誘起する信号をフィルタに通し、ノ
イズ成分を除去した後、零クロス点で発生させたパルス
を使用する。

３）ロータ位置と電流指令位相関係は２のノイズ除去用
フィルタの時定数を変える事により基準パルス発生位相
をすらし合わせる。

〔作用〕

上記手段はそれぞれ下記の作用がある。

１）により、電流指令は予めデジタル的に記録しである
ため、外部ノイズ及び僅かな電圧変動に依り変化する事
が無く、安定した指令値を得ることが出来る。又これに
より従来技術センサ部のもっロータ位置検出、電流指令
原信号発生の２つの機能のうち、電流指令原信号発生機
能が不要となる。

２）によりロータ位置に相当する基準信号が得られるた
めのセンサ部の残りの機能も不要となりロータ位置検出
センサは不要となる。

３）により、特に新たに回路を付加すること無くロータ
位置と電流指令位相との相関々係が調整され、かつ調整
時レベル変化が無いため、出力補正回路が不要となる。

〔実施例〕

第１図及び第３図に本発明の一実施例を示す。

モートル部はステータ１、ステータコイル２、ロータ３
、ロータマグネット４、シャフト５、センサコイル１２
、および、その他のモートルとして必要な機構部品より
成り、ステニタ１の内周およびロータ３の外周には各々
ステッピングモートルの如く歯を持っているロータ歯数
９０の２相モートルである。センサコイル１２はステー
タ１のうち一つのポールのみに微小巻数（５〜１０ター
ン）巻装されており、ロータの回転に伴ない、１回転９
０の周期の誘起電圧を発生する。実際の運転時にはステ
ータコイル２とセンサコイル１２間の相　゛互誘導によ
り、センサコイルの誘起電圧にはステータコイル２に流
れるチョッピング電流により高周波ノイズが乗ってくる
。制御回路８内に設けられたフィルタ回路で、センサ誘
起電圧中のノイズを除去し、これを基準レベルと比較す
ることにより、一回転９０の基準パルスを得る事が出来
る。

又フィルタ回路はフィルタの構成定数に依り、入力に対
して、出力は位相がずれている。従って定数を調整する
ことに依り位相補正を行なうことが出来、特に位相補正
回路を別に設ける必要はない。エンコーダ回転部６はシ
ャフト５に依りモートルにリジッドに固定されており、
ロータの歯数に対し十分多い整数倍、例えば２５２０パ
ルス／回転のインクリメンタル信号が記録されている。

エンコーダセンサ部７でこの信号は読み出され。

制御回路８に送られる。インクリメンタル信号は制御回
路８内で４逓倍され、速度制御部と共にカウンタ回路に
送られる。カウンタ回路にはフィルタ回路からの基準パ
ルスも送られてきており、基準パルスが入る毎にクリア
され、カウントする。

メモリーには正弦及び余弦半波をエンコーダインクリメ
ンタル信号と基準パルスとの比（実施例では２５２０／
９０Ｘ４＝１１２）で分割した近似デジタル量が記録さ
れており、カウンタ回路のカラント数に応じて読み出し
、電流指令とする。

モートル部ロータ位置と電流指令位相補正は、個々のモ
ートルにおいて、モートルを設定回転数で外部駆動し、
ステータコイル２に発生した誘起電圧信号と制御回路電
流指令とをシンクロスコープ等に表示し、フィルタ回路
定数調整により行なう。

【発明の効果〕

このようにして本発明によれば次に述べる効果を奏する
。

１）ロータ位置検出器が不要になり、製品軸方向長を１
３〜１８％程度短縮出来、小型化が図れる。

２）基準パルスを得るのに、コイルとフィルタ及び波形
整形回路で良く、大幅なコスト低減が図れる。

３）外乱ノイズや僅かな電圧変動に対し強くなり、回路
の安定性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す横断面図、第２図は従
来構成の横断面図、第３図は本発明の一実施例を示す制
御ブロック図、第４図は従来の制御ブロック図を示すも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、モートル部と、このモートル部に具備したロータ位
   置検出用センサーと、ロータの速度検出用エンコーダと
   、モートルの速度等を制御する制御回路からなる低速高
   トルクモートルにおいて、モートルステータのうち一極
   に、ロータ位置検出コイルを巻きつけ、コイルに発生し
   た信号の零クロス点で発生させたパルスを基準信号とし
   、基準信号の整数倍の分解能のインクリメンタルエンコ
   ーダを有し、制御回路内に配置した正弦波状電流指令発
   生用メモリーの正弦波分割数をインクリメンタルエンコ
   ーダと基準信号との整数比に応じた数とし、ロータ位置
   と電流指令位相とをロータ位置検出信号フィルタ回路で
   位相調整を行ない定速運転するように構成したことを特
   徴とする低速高トルクモートル。