JP2011153863A - Rotational position detection device, and motor driving system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レゾルバを使用する回転位置検出装置及びこの回転位置検出装置を用いたモータ駆動システムに関する。 The present invention relates to a rotational position detection device using a resolver and a motor drive system using the rotational position detection device.
本出願人は、極数が8N(Nは正の整数)であるレゾルバを用いた回転位置検出装置を先に提案した。この先願に係る回転位置検出装置のレゾルバは、各極にそれぞれ1個の検出用コイルを巻着したステータと、突極数が(6±1)Nまたは(2±1)Nに設定されたロータとを備えている。 The present applicant has previously proposed a rotational position detection device using a resolver having a pole number of 8N (N is a positive integer). In the resolver of the rotational position detection device according to the prior application, a stator having one detection coil wound around each pole and the number of salient poles are set to (6 ± 1) N or (2 ± 1) N. And a rotor.
各検出用コイルは、第1の組〜第4の組に分けられている。そして、個々の組に属する2N個の検出用コイルは、それらのインダクタンス基本波の位相の差が45°であるように、かつ、それらのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスと他の組に属する各検出用コイルのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスの位相の差が90°であるように選定されている。 Each detection coil is divided into a first group to a fourth group. Each of the 2N detection coils belonging to each group has an inductance fundamental wave having a phase difference of 45 °, and each inductance belonging to each other group is combined with the inductance obtained by synthesizing these inductance fundamental waves. The phase difference of the inductance obtained by synthesizing the fundamental inductance wave of the detection coil is selected to be 90 °.
上記レゾルバは、ステータに少なくとも8個のスロットが設けられるので、ステータの全コイル数が少なくとも8個となる。このようにステータのコイル数が多い上記のレゾルバは、巻線作業及び結線作業に時間を要するため生産性に劣り、しかも、小型化のためにステータの内径を小さくした場合に、巻線作業が困難になるという不都合も発生する。
従って、上記構成のレゾルバを用いる従来の回転位置検出装置は、コストの低減及び小型化を図る上で不利であった。
In the resolver, since the stator is provided with at least eight slots, the total number of coils of the stator is at least eight. Thus, the above resolver with a large number of coils in the stator is inferior in productivity because it takes time for the winding work and the wiring work, and when the inner diameter of the stator is reduced for miniaturization, the winding work is not performed. The inconvenience that it becomes difficult also occurs.
Therefore, the conventional rotational position detection device using the resolver having the above configuration is disadvantageous in terms of cost reduction and size reduction.
本発明は、このような状況に鑑み、低コストで信頼性が高く、かつ、小型化が容易な回転位置検出装置と、この回転位置検出装置を用いたモータ駆動システムを提供することを目的としている。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a rotational position detection device that is low-cost, highly reliable, and easy to downsize, and a motor drive system using the rotational position detection device. Yes.
上記課題を解決するため、本発明は、等角度間隔で順次配列する第1、第2、第3及び第4の磁極にそれぞれ単一の第1、第2、第3及び第4のコイルを巻着してなるステータと、2n−1 (nは正の整数)個の突極を有し、かつ、前記第1〜第4のコイルのインダクタンスを正弦波状に変化させ得る形状を有するロータとを備え、前記第1〜第4のコイルを前記第1、第4のコイル相互及び前記第2、第3のコイル相互がそれぞれ対角に位置するようにブリッジ接続してなるレゾルバと、前記第1、第2のコイルの接続点に所定周波数の第1の励磁信号を供給し、前記第3、第4のコイルの接続点に前記第1の励磁信号を反転した第2の励磁信号を供給する励磁手段と、前記第1、第3のコイルの接続点からの第1の出力信号と前記第2、第4のコイルの接続点からの第2の出力信号とに基づいて前記ロータの回転位置を算出する信号処理手段と、を備えている。そして、前記第1〜第4のコイルは、前記第1、第2のコイルの発生磁場の方向が共に前記ステータの径内方向または径外方向に向くように、かつ、前記第2、第4のコイルの発生磁場の方向が共に前記ステータの径内方向または径外方向に向くように巻かれる。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a single first, second, third, and fourth coil for each of the first, second, third, and fourth magnetic poles that are sequentially arranged at equiangular intervals. A wound stator, 2n-1 (n is a positive integer) salient poles, and a rotor having a shape capable of changing the inductance of the first to fourth coils in a sinusoidal shape A resolver formed by bridge-connecting the first to fourth coils so that the first and fourth coils and the second and third coils are diagonally located, and 1. A first excitation signal having a predetermined frequency is supplied to a connection point between the first and second coils, and a second excitation signal obtained by inverting the first excitation signal is supplied to a connection point between the third and fourth coils. Exciting means, a first output signal from a connection point of the first and third coils, and the second, 4 based on the second output signal from the connection point of the coil has a signal processing means for calculating the rotational position of the rotor. The first to fourth coils are arranged such that the directions of the magnetic fields generated by the first and second coils are both inward or outward of the stator, and the second and fourth coils. The coils are wound such that the directions of the magnetic fields generated by the coils are both inward or outward of the stator.
前記信号処理手段は、前記ロータの回転位置の変化周期をM/2倍(Mは4以上の正の偶数)に拡張する処理を実行するように構成することができる。
また、前記レゾルバは、前記ロータの突極の数が例えば1または5に設定される。
The signal processing means may be configured to execute a process of expanding a change cycle of the rotational position of the rotor to M / 2 times (M is a positive even number of 4 or more).
In the resolver, the number of salient poles of the rotor is set to 1 or 5, for example.
前記励磁手段は、例えば、所定周波数の基準パルス信号に基づいて前記第1の励磁信号及び第2の励磁信号を形成するように構成される。この場合、前記信号処理手段は、前記基準パルス信号を生成する処理と、前記第1の信号及び第2の信号をA/D変換する処理と、そのA/D変換結果に基づいて前記ロータの回転位置を算出する処理とを実行するマクロプロセッサを備えることができる。 For example, the excitation means is configured to form the first excitation signal and the second excitation signal based on a reference pulse signal having a predetermined frequency. In this case, the signal processing means performs processing for generating the reference pulse signal, processing for A / D converting the first signal and the second signal, and a result of the A / D conversion based on the A / D conversion result. A macro processor that executes processing for calculating the rotational position can be provided.
本発明は、前記各請求項のいずれかに記載の回転位置検出装置によって検出される前記回転位置を用いてモータを制御するモータ駆動システムも提供する。 The present invention also provides a motor drive system for controlling a motor using the rotational position detected by the rotational position detection device according to any one of the above claims.
本発明によれば、スロット数及びコイル数が従来の半分であるレゾルバを使用するので、生産性の向上、低コスト化、結線箇所の低減による信頼性の向上等を図れ、しかも、小型化が容易な回転位置検出装置、及びそれを用いたモータ駆動システムを提供することができる。 According to the present invention, since a resolver having half the number of slots and coils is used, productivity can be improved, cost can be improved, reliability can be improved by reducing connection points, and downsizing can be achieved. An easy rotational position detection device and a motor drive system using the same can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明に係る回転位置検出装置に使用されるレゾルバの構成例を示す概念図である。このレゾルバ1は、共に磁性材料で形成されたロータ3とステータ5とを備えている。
ロータ3は1個の突極を有する。ステータ5は、等角度間隔で順次配列する第1、第2、第3及び第4の磁極を有し、対向する第1、第3磁極にそれぞれ単一のコイルL1、L3を巻着するとともに、対向する第2、第4磁極にそれぞれ単一のコイルL2、L4を巻着してある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a resolver used in a rotational position detection device according to the present invention. The
The
図2に示すように、コイルL1、L3は互いに直列接続されて第1のコイル組を構成し、同様に、コイルL2、L4は互いに直列接続されて第2のコイル組を構成している。
第1のコイル組と第2のコイル組は、入力端子TIN1、TIN2間において並列接続されている。また、コイルL1、L3の共通接続点は、出力端子TOUT1に接続され、コイルL2、L4の共通接続点は、出力端子TOUT2に接続されている。
つまり、コイルL1〜L4は、コイルL1、L2を上アームとしコイルL3、L4を下アームとするHブリッジ回路を構成するように、換言すれば、コイルL1、L4相互及びコイルL2、L3相互がそれぞれ対角に位置するHブリッジ回路を構成するように接続されている。
As shown in FIG. 2, the coils L1 and L3 are connected in series to each other to form a first coil set, and similarly, the coils L2 and L4 are connected to each other in series to form a second coil set.
The first coil set and the second coil set are connected in parallel between the input terminals T IN1 and T IN2 . The common connection point of the coils L1 and L3 is connected to the output terminal TOUT1, and the common connection point of the coils L2 and L4 is connected to the output terminal TOUT2 .
That is, the coils L1 to L4 constitute an H bridge circuit in which the coils L1 and L2 are the upper arms and the coils L3 and L4 are the lower arms. In other words, the coils L1 and L4 and the coils L2 and L3 are They are connected so as to constitute an H-bridge circuit located diagonally.
コイルL1、L3及びコイルL2、L4は、入力端子TIN1が入力端子TIN2に対して正電位であるときに図1に矢印で示す方向の磁場を形成するように、つまり、コイルL1、L3が径内方向の磁場を形成し、コイルL2、L4が径外方向の磁場を形成するように結線されている。なお、入力端子TIN1が入力端子TIN2に対して負電位であるときには、コイルL1、L3及びコイルL2、L4が上記とは逆の方向の磁場をそれぞれ形成する。
なお、コイルL1〜L4は、それらがいずれも径内方向の磁場を形成するように、あるいは、それらがいずれも径外方向の磁場を形成するように接続してもよい。
The coils L1 and L3 and the coils L2 and L4 form a magnetic field in the direction indicated by an arrow in FIG. 1 when the input terminal TIN1 is at a positive potential with respect to the input terminal TIN2 , that is, the coils L1 and L3. Forms a magnetic field in the radial direction, and the coils L2 and L4 are connected so as to form a magnetic field in the radial direction. When the input terminal T IN1 has a negative potential with respect to the input terminal T IN2 , the coils L1 and L3 and the coils L2 and L4 form magnetic fields in the opposite directions to the above.
The coils L1 to L4 may be connected so that they all form a magnetic field in the radial direction or so that they all form a magnetic field in the radial direction.
ロータ3の形状は、各コイルL1〜L4のインダクタンスがロータ3の回転に伴って正弦波状に変化するように設定されている。
したがって、コイルL1〜L4を上記のように結線すれば、コイルL1、L3のインダクタンスの基本波とコイルL2、L4のインダクタンスの基本波の位相が90度異なることになって、バランスの良い磁気回路が構成される。
The shape of the
Therefore, if the coils L1 to L4 are connected as described above, the phase of the fundamental wave of the inductances of the coils L1 and L3 and the fundamental wave of the inductances of the coils L2 and L4 are different by 90 degrees, and a well-balanced magnetic circuit Is configured.
図3は、上記レゾルバ1を使用した本発明に係る回転位置検出装置の実施形態を示す。この図3に示すように、レゾルバ1には、CPU、DSP等のマイクロプロセッサを処理手段として使用した信号処理装置7が接続される。この信号処理装置7は、信号発生部9、A/D変換部11及び角度計算部13を備えている。
上記信号発生部9、A/D変換部11及び角度計算部13は、説明の便宜上、個別の機能を有する構成体として示してある。しかし、実際には、この信号発生部9、A/D変換部11及び角度計算部13の機能は上記マイクロプロセッサによるプログラム処理によってもたらされるものである。
FIG. 3 shows an embodiment of the rotational position detection device according to the present invention using the
The
信号発生部9は、所定周波数(例えば20KHz)の高周波パルス信号である基準パルス信号emを発生する。この基準パルス信号emは、マイクロプロセッサで使用されるベースクロック(例えば200MHz)を分周処理することによって得たものであり、励磁回路18のバッファ15を介してレゾルバ1の一方の入力端子TIN1に入力されるとともに、インバータ17を介してレゾルバ1の他方の入力端子TIN2に入力される。
この結果、レゾルバ1のコイルL1〜L4が交番励磁されるので、例えば、レゾルバ1のロータ3がモータの回転軸に結合されている場合、このモータの回転に伴って、レゾルバ1の出力端子TOUT1,TOUT2から図4、図5に示すようなパルス状の信号V1a,V2aがそれぞれ出力される。図示のように、このレゾルバ1の出力信号V1a,V2aの振幅は、レゾルバ1のロータ3の位置変化によるコイルL1〜L4のインダクタンスの正弦波状変化に応じて正弦波状に変化する。
Signal generating
As a result, the coils L1 to L4 of the
一方、信号発生部9は、A/D変換タイミング信号を発生し、この信号をA/D変換部11に与える。そこで、A/D変換部11は、この変換タイミング信号に応じて上記レゾルバ1の出力信号V1a,V2aをA/D変換する。
上記変換タイミング信号は、上記基準パルス信号emと同期しているものの、この基準パルス信号emのエッジから所定時間△tだけ遅延している。ここで、この遅延時間△tについて説明する。
On the other hand, the
The conversion timing signal, although in synchronism with the reference pulse signal e m, are delayed from the edge of the reference pulse signal e m predetermined time △ t. Here, the delay time Δt will be described.
図示していないが、上記レゾルバ1の出力信号V1a,V2aのエッジの付近にはノイズが重畳していることが多い。このノイズは、上記基準パルス信号emに基づく交番励磁パルス信号が誘導性負荷であるコイルL1〜L4に印加された際に過渡的に発生するものである。このため、上記基準パルス信号emをそのままA/D変換タイミング信号として使用すると、A/D変換結果に上記ノイズの影響が表れるおそれがある。
Although not shown, noise is often superimposed in the vicinity of the edges of the output signals V 1a and V 2a of the
上記遅延時間△tは、上記レゾルバ1の出力信号V1a,V2aのエッジ付近のノイズが消失もしくは所定値以下に低減するのに必要な所定の時間、換言すれば、レゾルバ1の出力信号V1a,V2aに含まれるパルス波の値が安定するのに必要な時間に設定される。もちろん、この遅延時間△tの基点は基準パルス信号emのエッジである。なお、上記遅延時間△t(例えば、数μsec)は、シミュレーションや実験等によって予め決定され、信号処理装置7に設けられた図示していないタイマで生成される。
上記のような変換タイミング信号によってA/D変換部11に変換動作を開始させる本実施形態によれば、信頼性の高いA/D変換結果を得ることが可能である。
The delay time Δt is a predetermined time required for the noise near the edges of the output signals V 1a and V 2a of the
According to the present embodiment in which the A /
A/D変換部11に入力された上記レゾルバ1の出力信号V1a,V2aは、図6、図7に示す信号V1d,V2dに変換される。角度計算部13は、この信号V1d,V2dを入力し、下式(1)に基づいてロータ3の回転位置(角度)θを計算する。
θ=tan−(V1d/V2d) (1)
図8にθ(電気角)の計算結果を示す。このように、本実施形態の回転位置検出装置では、ロータ3が1回転(0°〜360°の機械変化)する間に電気的に1周期の位置信号(0°〜360°の電気角を示す信号)が得られる。
Output signals V 1a and V 2a of the
θ = tan - (V 1d / V 2d) (1)
FIG. 8 shows the calculation result of θ (electrical angle). As described above, in the rotational position detection device according to the present embodiment, an electrical signal of one cycle (an electrical angle of 0 ° to 360 °) is electrically generated during one rotation of the rotor 3 (mechanical change from 0 ° to 360 °). Signal) is obtained.
上記したように、本実施形態に係る回転位置検出装置では、信号発生部9、A/D変換部11及び角度計算部13における各処理が全て上記CPU、DSP等のマイクロプロセッサによって実行されるので、該マイクロプロセッサ以外のハードウエア要素が不要であり、したがって、コストの低減と小型化を図ることができる。なお、上記各処理のいくつかもしくは全部をハードウエア要素を用いて実行するようにしても良い。
As described above, in the rotational position detection device according to the present embodiment, the processes in the
上記レゾルバ1は、図9に示すモータ駆動システムの位置検出手段としても適用することができる。この場合、レゾルバ1は、モータ19(例えば、永久磁石型モータ)と共に回転するように該モータ19に結合される。
レゾルバ1は、図3に示す励磁回路18からの励磁パルス信号によって励磁されて前記信号V1a,V2aを出力する。制御回路20は、図3に示す信号処理装置7と同様にマイクロプロセッサからなる処理手段を内蔵し、その処理手段によって上記信号V1a,V2aをA/D変換し、その変換結果を示す信号(図6、図7参照)と上記式(1)とに基づいてレゾルバ1のロータ3の回転位置(モータ19の回転位置)θを算出する。そして、この制御回路20は、上記回転位置θを示す信号と外部から入力される指令とに基づいて、モータ19にこの指令に従った動作を行わせるための制御信号(例えば、PWM信号)を作成し、これを駆動回路21に出力する。そこで、駆動回路21は、例えばインバータ回路を用いて上記制御信号に対応する電力をモータ19に供給し、その結果、モータ19が上記指令信号に従って動作することになる。
The
The
このモータ駆動システムによれば、制御回路20に組み込まれたマイクロプロセッサからなる処理手段が図3に示す信号処理装置7と同様の信号処理を実行するので、小型、低コスト化を図ることが可能である。
このモータ駆動システムでは、レゾルバ1のロータ3が1回転する間に1周期の位置信号が得られるので、モータ19として極対数が1である2極モータが使用される。
なお、上記制御回路20は、マイクロプロセッサによって実行される処理のいくつかもしくは全部をハードウエア要素を用いて実行するよう構成しても良い。
According to this motor drive system, the processing means comprising a microprocessor incorporated in the
In this motor drive system, a position signal of one cycle is obtained while the
The
図10にレゾルバの他の構成例を示し、図11にこのレゾルバ10を使用した本発明に係る回転位置検出装置の他の実施形態を示す。
レゾルバ10は、極数5のロータ3'を備える点で図1に示すレゾルバ1と相違する。このレゾルバ10は、上記レゾルバ1と同様に、励磁回路18を介して加えられる交番励磁パルス信号によってコイルL1〜L4が励磁される。したがって、ロータ3'を回転させることにより、出力端子TOUT1,TOUT2から図12、図13に示すような信号、つまり、ロータ3'の回転に伴うインダクタンスの正弦波状変化に応じて振幅が正弦波状に変化するパルス状の信号V11a,V22aがそれぞれ出力される。
FIG. 10 shows another configuration example of the resolver, and FIG. 11 shows another embodiment of the rotational position detection device according to the present invention using this
The
信号V11a,V22aは、該信号に含まれるノイズを削減するために図11に示すバンドパスフィルタ23に入力され、この結果、バンドパスフィルタ23からは信号V11a,V22aに対応する信号V11a',V22a'が出力される。図14、図15に、この信号V11a',V22a'をそれぞれ示す。
信号処理装置7のA/D変換部11は、信号発生部9から出力されるA/D変換タイミング信号に応じて信号V11a',V22a'をA/D変換する。ここで、上記A/D変換タイミング信号について説明する。
上記バンドパスフィルタ23の出力信号V11a',V22a'は、正弦波を包絡線とする小周期の脈動波形を有するものであり、その脈動は前記基準パルス信号emに同期している。そこで、上記A/D変換タイミング信号は、上記基準パルス信号emに同期し、かつ、基準パルス信号emのエッジから所定の時間Δt'だけ遅延した時点、具体的には、上記信号V11a',V22a'における各脈動波形がピーク値を示す時点で発生するように設定される。
なお、上記遅延時間Δt'は、シミュレーションや実験等によって予め決定され、信号処理装置7に設けられた図示していないタイマで生成される。
上記のような変換タイミング信号によってA/D変換部11に変換動作を開始させる本実施形態によれば、信号V11a',V22a'の包絡線上の値をA/D変換することになるので、精度の高いデジタル位置情報を得ることができる。
The signals V 11a and V 22a are input to the
The A /
The output signal V 11a ', V 22a' of the band-
The delay time Δt ′ is determined in advance by simulation or experiment, and is generated by a timer (not shown) provided in the
According to the present embodiment in which the A /
信号処理装置7の角度計算部13は、A/D変換によって得た上記信号V11d',V22d'を入力し、下式(2)に基づいてロータ3'の位置(角度)θを計算する。
θ=tan−(V11d'/V22d') (2)
図18は、ロータ3の回転位置θ(電気角)の計算結果を例示したものである。ロータ3の機械角θmは、
θm=(1/5)tan−(V11d'/V22d') (3)
であるので、電気角360°=機械角72°である。
The
θ = tan - (V 11d ' / V 22d') (2)
FIG. 18 illustrates the calculation result of the rotational position θ (electrical angle) of the
θ m = (1/5) tan − (V 11d ′ / V 22d ′) (3)
Therefore, electrical angle 360 ° = mechanical angle 72 °.
このバンドパスフィルタ23を用いた実施形態によれば、レゾルバ1の出力信号V11a,V22aの変動ノイズの他、レゾルバ1と信号処理装置7との間を結合する線路に入り込むノイズも低減もしくは除去されるので、特に、上記結合線路が長い場合に有効である。
もちろん、本実施形態の回転位置検出装置も、図9に示すモータ駆動システムに適用することができ、その場合、レゾルバ10と制御回路20との間に上記バンドパスフィルタ23が挿入される。レゾルバ10を用いた回転位置検出装置は、ロータ3'が1回転する間に5周期の位置信号が得られるので、この回転位置検出装置を適用したモータ駆動システムでは、モータ19として極対数が5である10極モータが使用される。
According to the embodiment using the
Of course, the rotational position detection device of this embodiment can also be applied to the motor drive system shown in FIG. 9. In this case, the
ちなみに、突極数1(n=1)のロータ3を有する図1のレゾルバ1を使用した図3の回転位置検出装置によれば、図8に示したように、ロータ3が1回転(0°〜360°の機械的変化)する間に電気的に1周期の位置信号(電気角0°〜360°を示す信号)が得られるので、図9に示すモータ駆動システムに適用した場合、モータ19として2極(極対数1)モータが使用されることになる。
Incidentally, according to the rotational position detecting device of FIG. 3 using the
本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形態様を含むものである。
例えば、図3及び図11に示す実施形態では、突極数1のロータ3を有するレゾルバ1及び突極数5のロータ3'を有するレゾルバ10がそれぞれ使用されているが、本発明はこのような構成のレゾルバに限定されない。すなわち、本発明は、ロータの突極数が2n−1 (nは正の整数)のレゾルバであれば実施可能である。これは、このレゾルバを図9のモータ駆動システムに適用した場合に、磁極数が2(2n−1)の永久磁石モータの制御が可能であることを意味している。なお、本発明は、永久磁石モータの制御に限定されず、例えば、誘導モータの制御にも使用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
For example, in the embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 11, the
また、上記レゾルバ1を用いて得られる図8に示した1周期の位置変化(電気角変化)は、演算処理によってM/2(Mは4以上の正の偶数)周期の位置変化に拡張することが可能である。そして、このような拡張を行えば、レゾルバ1を図9のモータ駆動システムに適用した場合でも、M極モータを制御することが可能になる。例えば、Mを4として、図8に示した結果を図19に示すように4/2=2周期に拡張する処理を実行すれば、4極の永久磁石モータの制御に適用することが可能になる。上記の拡張処理は、例えば、図3に示す角度計算部13、つまり前記マイクロプロセッサに実行させることができる。その場合、角度計算部13は、図8に示した計算結果をM/2倍し、その値が電気角360°に達するたびに、電気角360°を減じる処理を実行する。図19の場合、位置変化(電気角変化)の各周期の境界(電気角が360°から0°に変化する点)が上記の電気角360°を減じる処理によって形成されることになる。
なお、図18に示す1周期の位置変化(電気角変化)に対しても同様の拡張処理を行うことが可能である。
Further, the one-cycle position change (electrical angle change) shown in FIG. 8 obtained by using the
Note that the same expansion process can be performed for a one-cycle position change (electrical angle change) shown in FIG.
更に、図11に示す実施形態では、レゾルバ10の出力信号V11a,V22aをバンドパスフィルタ23に入力しているが、このバンドパスフィルタ23を省略することも可能である。この場合、A/D変換部11の変換タイミング信号として図3に示す実施形態における変換タイミング信号が使用される。
一方、図3に示す回転位置検出装置においても、必要に応じてレゾルバ1とA/D変換部11との間にバンドパスフィルタを介在させることができ、その場合、A/D変換部11の変換タイミング信号として図11に示す実施形態における変換タイミング信号が使用される。そして、この回転位置検出装置を図9のモータ駆動システムに適用する場合には、レゾルバ1と制御回路20との間に上記バンドパスフィルタが設けられる。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 11, the output signals V 11a and V 22a of the
On the other hand, in the rotational position detection apparatus shown in FIG. 3, a band pass filter can be interposed between the
1、10 レゾルバ
3、3' ロータ
5 ステータ
L1〜L4 コイル
7 信号処理装置
9 信号発生部
11 A/D変換部
13 角度計算部
15 バッファ
17 インバータ
18 励磁回路
19 モータ
20 制御回路
21 駆動回路
23 バンドパスフィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1、第2のコイルの接続点に所定周波数の第1の励磁信号を供給し、前記第3、第4のコイルの接続点に前記第1の励磁信号を反転した第2の励磁信号を供給する励磁手段と、
前記第1、第3のコイルの接続点からの第1の出力信号と前記第2、第4のコイルの接続点からの第2の出力信号とに基づいて前記ロータの回転位置を算出する信号処理手段と、を備え、
前記第1〜第4のコイルは、前記第1、第2のコイルの発生磁場の方向が共に前記ステータの径内方向または径外方向に向くように、かつ、前記第2、第4のコイルの発生磁場の方向が共に前記ステータの径内方向または径外方向に向くように巻かれていることを特徴とする回転位置検出装置。 A stator in which a single first, second, third, and fourth coil is wound around first, second, third, and fourth magnetic poles that are sequentially arranged at equal angular intervals, and 2n-1 (n is a positive integer) having a number of salient poles and a rotor having a shape capable of changing the inductance of the first to fourth coils in a sine wave shape, the first to fourth coils A resolver that is bridge-connected so that the first and fourth coils and the second and third coils are diagonally located,
A first excitation signal having a predetermined frequency is supplied to a connection point between the first and second coils, and a second excitation signal obtained by inverting the first excitation signal at a connection point between the third and fourth coils. Excitation means for supplying
A signal for calculating the rotational position of the rotor based on the first output signal from the connection point of the first and third coils and the second output signal from the connection point of the second and fourth coils. A processing means,
The first to fourth coils are arranged such that the directions of the magnetic fields generated by the first and second coils are both inward or outward of the stator, and the second and fourth coils. The rotational position detecting device is wound so that the directions of the generated magnetic fields are both directed inward or outward of the stator.
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