旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置及旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠檢測基于來自位置傳感器的信號(hào)所生成的位置信息的異常的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置和旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置包括位置信息生成部和控制部。位置信息生成部在從控制部產(chǎn)生重置請(qǐng)求的情況下，將與表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的第一信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置信息存儲(chǔ)在位置存儲(chǔ)部中，之后，基于第二信號(hào)更新存儲(chǔ)在位置存儲(chǔ)部中的位置信息?？刂撇繉?duì)位置信息生成部進(jìn)行重置請(qǐng)求，并基于在進(jìn)行重置請(qǐng)求前后所獲取的位置信息的變化來判定位置信息的異常。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置及旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置及旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知通過利用編碼器等位置傳感器檢測馬達(dá)、發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置來控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的馬達(dá)控制裝置。位置傳感器例如輸出表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的絕對(duì)信號(hào)、表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的變化量的增量信號(hào)等，馬達(dá)控制裝置基于從位置傳感器輸出的信號(hào)來求出旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置。
[0003]旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置與位置傳感器通過多個(gè)信號(hào)線連接。因此，有可能發(fā)生信號(hào)線的布線錯(cuò)誤等。在信號(hào)線發(fā)生布線錯(cuò)誤的情況下，無法正常地求出旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置，難以控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)。另外，由于布線錯(cuò)誤以外的原因，也有可能發(fā)生無法高精度地求出旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的情形，該情況下，也有可能難以控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
[0004]因此，提出了如下異常檢測裝置，其對(duì)根據(jù)絕對(duì)信號(hào)求出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕對(duì)位置的變化量和根據(jù)增量信號(hào)求出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的相對(duì)位置的變化量進(jìn)行比較，從而檢測信號(hào)線的異常(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平4 - 62420號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開平3 — 100411號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010]在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制中所使用的位置傳感器的規(guī)格各種各樣，并且，根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的種類，有可能進(jìn)行不使用位置傳感器的無傳感器控制。因此，已知能夠?qū)⒏鶕?jù)來自位置傳感器的信號(hào)生成表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的位置信息的位置信息生成部例如作為選擇基板進(jìn)行追加的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置(例如，參照日本特開2008 - 108094號(hào)公報(bào))。
[0011]但是，如果要在這種位置信息生成部設(shè)置上述的異常檢測裝置，則位置信息生成部的構(gòu)成變復(fù)雜，制造成本提高。
[0012]本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)方式是鑒于上述問題而做出的，其目的是提供能夠檢測根據(jù)來自位置傳感器的信號(hào)所生成的位置信息的異常的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)。
[0013]為解決技術(shù)問題的方法
[0014]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置包括位置信息生成部以及控制部。所述位置信息生成部輸入表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的第一信號(hào)和表示所述旋轉(zhuǎn)位置的變化量的第二信號(hào)，并基于該所輸入的信號(hào)來生成表示所述旋轉(zhuǎn)位置的位置信息。所述控制部根據(jù)從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息來控制馬達(dá)。另外，所述位置信息生成部具有位置存儲(chǔ)部、更新部、設(shè)定部、以及輸出部，所述控制部具有獲取部以及異常判定部。所述位置存儲(chǔ)部存儲(chǔ)所述位置信息。所述更新部根據(jù)所述第二信號(hào)反復(fù)更新存儲(chǔ)在所述位置存儲(chǔ)部中的所述位置信息。在從所述控制部產(chǎn)生重置請(qǐng)求的情況下，所述設(shè)定部將存儲(chǔ)在所述位置存儲(chǔ)部中的所述位置信息設(shè)定為與所述第一信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置信息。所述輸出部將存儲(chǔ)在所述位置存儲(chǔ)部中的所述位置信息輸出到所述控制部。所述獲取部獲取從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息。所述異常判定部對(duì)于所述位置信息生成部進(jìn)行所述重置請(qǐng)求，并基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息的變化來判定所述位置信息的異常。或者所述位置信息生成部輸入表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的第一信號(hào)和表示所述旋轉(zhuǎn)位置的變化量的第二信號(hào)，并基于該所輸入的信號(hào)生成表示所述旋轉(zhuǎn)位置的位置信息，具體的:所述位置信息生成部存儲(chǔ)所述位置信息，并基于所述第二信號(hào)反復(fù)更新存儲(chǔ)的所述位置信息，在從所述控制部產(chǎn)生重置請(qǐng)求的情況下，將存儲(chǔ)的所述位置信息設(shè)定為與所述第一信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置信息，而且，其存儲(chǔ)的所述位置信息輸出到所述控制部；所述控制部基于從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息，控制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具體的，所述控制部獲取從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息，而且，對(duì)所述位置信息生成部進(jìn)行所述重置請(qǐng)求，并基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息，來判定所述位置信息的異常。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，能夠提供能夠檢測基于來自位置傳感器的信號(hào)所生成的位置信息的異常的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示實(shí)施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0018]圖2是表示圖1所示的編碼器的構(gòu)成例的圖。
[0019]圖3A是表不C相彳目號(hào)以及D相/[目號(hào)和馬達(dá)的機(jī)械角之間的關(guān)系的圖。
[0020]圖3B是表不A相彳目號(hào)以及B相/[目號(hào)和馬達(dá)的機(jī)械角之間的關(guān)系的圖。
[0021]圖4是表示位置信息生成部的構(gòu)成例的圖。
[0022]圖5是表示位置信息的構(gòu)成例的圖。
[0023]圖6是表示控制部的構(gòu)成例的圖。
[0024]圖7是表示通過異常判定處理所判定的異常內(nèi)容和異常原因之間的關(guān)系的圖。
[0025]圖8是表示異常判定處理的一例的流程圖。
[0026]圖9A是表示異常判定處理中位置信息、電源電壓、運(yùn)轉(zhuǎn)指令以及重置請(qǐng)求之間的關(guān)系的圖(之一)。
[0027]圖9B是表示異常判定處理中位置信息、電源電壓、運(yùn)轉(zhuǎn)指令以及重置請(qǐng)求之間的關(guān)系的圖(之二)。
[0028]圖9C是表示異常判定處理中位置信息、電源電壓、運(yùn)轉(zhuǎn)指令以及重置請(qǐng)求之間的關(guān)系的圖(之三)。
[0029]圖1OA是表示異常判定處理中位置信息、電源電壓、運(yùn)轉(zhuǎn)指令以及重置請(qǐng)求之間的關(guān)系的圖(之四)。
[0030]圖1OB是表示異常判定處理中位置信息、電源電壓、運(yùn)轉(zhuǎn)指令以及重置請(qǐng)求之間的關(guān)系的圖(之五)。
[0031]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0032]I旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)
[0033]2旋轉(zhuǎn)電機(jī)
[0034]3編碼器
[0035]4控制裝置
[0036]5位置信息生成部
[0037]6控制部
[0038]7電力轉(zhuǎn)換部
[0039]13設(shè)定信息存儲(chǔ)部
[0040]20位置存儲(chǔ)部
[0041]21更新部
[0042]22設(shè)定部
[0043]23輸出部
[0044]60獲取部
[0045]61控制信號(hào)生成部
[0046]62異常判定部

【具體實(shí)施方式】
[0047]以下，參照附圖，對(duì)本申請(qǐng)所公開的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不限于以下所示的實(shí)施方式。
[0048][1.旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成]
[0049]圖1是表示實(shí)施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。如圖1所示，實(shí)施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)I包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)2、編碼器3以及控制裝置4。旋轉(zhuǎn)電機(jī)2基于從控制裝置4供給的電流，使軸8以旋轉(zhuǎn)軸Ax為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，在以下的說明中，以旋轉(zhuǎn)電機(jī)2為 IPM (Inter1r Permanent Magnet:內(nèi)嵌永磁)馬達(dá)或 SPM (Surface Permanent Magnet:表面永磁)馬達(dá)等馬達(dá)為例進(jìn)行說明，但旋轉(zhuǎn)電機(jī)2也可以是發(fā)電機(jī)等。
[0050]編碼器3輸出與旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的軸8的旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的絕對(duì)信號(hào)Spa (第一信號(hào)的一例)以及增量信號(hào)Spi (第二信號(hào)的一例)。絕對(duì)信號(hào)Spa是表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)位置的信號(hào)。該絕對(duì)信號(hào)Spa例如對(duì)軸8的每一圈旋轉(zhuǎn)包含I周期的正弦波信號(hào)以及余弦波信號(hào)。軸8的一圈旋轉(zhuǎn)是旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角360度。
[0051]另外，增量信號(hào)Spi是表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)位置的變化量的信號(hào)。該增量信號(hào)Spi例如對(duì)軸8的每一圈旋轉(zhuǎn)包含2n(N為2以上的整數(shù))周期的正弦波信號(hào)以及余弦波信號(hào)。
[0052]控制裝置4包括位置信息生成部5、控制部6以及電力轉(zhuǎn)換部7。位置信息生成部5從編碼器3獲取絕對(duì)信號(hào)Spa以及增量信號(hào)Spi，并基于這些信號(hào)Spa、Spi來生成旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的位置信息P。位置信息P是表不旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)位置的信息,表不旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角Θ。
[0053]控制部6例如根據(jù)從位置信息生成部5獲取的位置信息P來生成旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的速度信息，并以該速度信息與從上位裝置獲取的速度指令的偏差為零的方式生成控制信號(hào)并輸出至電力轉(zhuǎn)換部7。電力轉(zhuǎn)換部7將與控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流向旋轉(zhuǎn)電機(jī)2輸出。由此，執(zhí)行與位置指令相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)。
[0054]位置信息生成部5例如是選擇基板，且與控制部6選擇性地連接。因此，在不使用位置信息P來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的控制的情況下，控制裝置4也可以不連接位置信息生成部5，因此能夠提供廉價(jià)的控制裝置4。
[0055]在存在重置請(qǐng)求的情況下，位置信息生成部5將與絕對(duì)信號(hào)Spa相對(duì)應(yīng)的位置信息P設(shè)定在位置存儲(chǔ)部20中，之后，基于增量信號(hào)Spi更新位置信息P。
[0056]該位置信息生成部5包括位置存儲(chǔ)部20、更新部21、設(shè)定部22、以及輸出部23。位置存儲(chǔ)部20存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的位置信息P。更新部21基于增量信號(hào)Spi反復(fù)更新存儲(chǔ)在位置存儲(chǔ)部20中的位置信息P。另外，設(shè)定部22在從控制部6有重置請(qǐng)求的情況下，將存儲(chǔ)在位置存儲(chǔ)部20中的位置信息P設(shè)定在與絕對(duì)信號(hào)Spa相對(duì)應(yīng)的位置信息中。存儲(chǔ)在位置存儲(chǔ)部20中的位置信息P通過輸出部23被輸出至控制部6。
[0057]控制部6包括獲取部60、控制信號(hào)生成部61以及異常判定部62。獲取部60獲取從位置信息生成部5輸出的位置信息P?？刂菩盘?hào)生成部61例如根據(jù)位置信息P求出速度信息，基于該速度信息和速度指令，生成控制信號(hào)并輸出至電力轉(zhuǎn)換部7。電力轉(zhuǎn)換部7例如是逆變器、矩陣變換器等，并基于控制信號(hào)，將驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的電流供給到旋轉(zhuǎn)電機(jī)2。
[0058]異常判定部62在通過控制信號(hào)生成部61使旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的軸8旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，對(duì)于位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求,在進(jìn)行該重置請(qǐng)求前后,基于通過獲取部60獲取的位置信息P，來判定位置信息P的異常。例如，異常判定部62在緊接進(jìn)行重置請(qǐng)求之前的位置信息P與緊接進(jìn)行重置請(qǐng)求之后的位置信息P之差為規(guī)定值以上的情況下，檢測為位置信息P是異常的。
[0059]通過該異常判定部62所能夠檢測到的位置信息P的異常例如是編碼器3和位置信息生成部5之間的連接錯(cuò)誤(以下，有時(shí)記載為編碼器連接錯(cuò)誤)、控制部6對(duì)位置信息生成部5的設(shè)定錯(cuò)誤等。以下，關(guān)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)I的構(gòu)成例，更具體地進(jìn)行說明。
[0060][2.編碼器3的構(gòu)成]
[0061]首先，對(duì)編碼器3的構(gòu)成例進(jìn)行說明。圖2是表示編碼器3的構(gòu)成例的圖。如圖2所示，編碼器3具有以軸8的旋轉(zhuǎn)軸Ax為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)板9。表示旋轉(zhuǎn)角度的絕對(duì)位置的絕對(duì)模式101和表示旋轉(zhuǎn)角度的相對(duì)位置的增量模式102分別沿圓周方向形成在該旋轉(zhuǎn)板9上。此外，圖2所示的模式101、102是透過模式，但是模式101、102也可以是反射模式。
[0062]編碼器3具有光電二極管103a?103d以及光電傳感器104a?104d。絕對(duì)模式101具有C相模式和D相模式，通過光電二極管103a以及光電傳感器104a檢測D相模式，通過光電二極管103b以及光電傳感器104b檢測C相模式。
[0063]另外，增量模式102具有A相模式和B相模式,通過光電二極管103c以及光電傳感器104c檢測B相模式，通過光電二極管103d以及光電傳感器104d檢測A相模式。
[0064]編碼器3具有信號(hào)處理部105。該信號(hào)處理部105基于從光電傳感器104a?104d中輸出的檢測信號(hào)，輸出與A相模式、B相模式、C相模式以及D相模式分別相對(duì)應(yīng)的A相信號(hào)Sa、B相信號(hào)Sb、C相信號(hào)Sc以及D相信號(hào)Sd。
[0065]A相信號(hào)Sa是由信號(hào)Sa+、Sa —構(gòu)成的差動(dòng)信號(hào)，B相信號(hào)Sb、C相信號(hào)Sc以及D相信號(hào)Sd也同樣是差動(dòng)信號(hào)。另外，C相信號(hào)Sc以及D相信號(hào)Sd是絕對(duì)信號(hào)Spa, A相信號(hào)Sa以及B相信號(hào)Sb是增量信號(hào)Spi。
[0066]圖3A是表不C相信號(hào)Sc以及D相信號(hào)Sd和旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角Θ之間的關(guān)系的圖。如圖3A所不,C相信號(hào)Sc是將機(jī)械角360度作為I周期的正弦波信號(hào),D相信號(hào)Sd是將機(jī)械角360度作為I周期的余弦波信號(hào)。
[0067]圖3B是表不A相信號(hào)Sa以及B相信號(hào)Sb和旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角Θ之間的關(guān)系的圖。如圖3B所示，A相信號(hào)Sa是機(jī)械角每360度、2N(N為2以上的整數(shù))周期的正弦波信號(hào)，B相信號(hào)Sb是機(jī)械角每360度、2n周期的余弦波信號(hào)。
[0068]此外，上述的編碼器3的構(gòu)成僅是一例，編碼器3不限于上述的構(gòu)成。例如，絕對(duì)信號(hào)Spa不限于圖3A所不的C相信號(hào)Sc以及D相信號(hào)Sd,例如，也可以是旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角Θ越大、值越大的信號(hào)。另外，增量信號(hào)Spi不限于A相信號(hào)Sa以及B相信號(hào)Sb，例如，也可以是彼此具有90度以外的相位的信號(hào)，并且也可以是矩形波信號(hào)。
[0069][3.位置信息生成部5的構(gòu)成]
[0070]接下來，對(duì)位置信息生成部5的構(gòu)成例進(jìn)行說明。圖4是表示位置信息生成部5的構(gòu)成例的圖。如圖4所示，位置信息生成部5包括第一連接器10、第二連接器11、輸入部12、設(shè)定信息存儲(chǔ)部13、DC - DC變換器14、位置存儲(chǔ)部20、更新部21、設(shè)定部22、以及輸出部23。
[0071]第一連接器10是用于連接編碼器3的信號(hào)電纜106(參照?qǐng)D2)和電源電纜107(參照?qǐng)D2)的連接器。該第一連接器10具有針對(duì)信號(hào)電纜106的每個(gè)信號(hào)線設(shè)置的多個(gè)端子Tl?T8、以及針對(duì)電源電纜107的每個(gè)電源線設(shè)置的端子T9、TlO0當(dāng)設(shè)置旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)I時(shí)，設(shè)置者通過將編碼器3的各信號(hào)線以及各電源線連接到第一連接器10，來連接編碼器3和位置信息生成部5。
[0072]端子Tl、T2是連接傳輸C相信號(hào)Sc的一對(duì)信號(hào)線的端子，端子T3、T4是連接傳輸D相信號(hào)Sd的一對(duì)信號(hào)線的端子。另外，端子T5、T6是連接傳輸A相信號(hào)Sa的一對(duì)信號(hào)線的端子，端子T7、T8是連接傳輸B相信號(hào)Sb的一對(duì)信號(hào)線的端子。另外，端子Τ9、Τ10是將電源電壓Vc和接地GND向編碼器3供給的端子。
[0073]第二連接器11是用于與控制部6之間連接的連接器。該第二連接器11具有連接信號(hào)線的端子Tll?Τ13、以及連接電源線的端子Τ14、Τ15。通過將該第二連接器11連接到控制部6，電源電壓VA從控制部6被供給到位置信息生成部5，并且，位置信息生成部5與控制部6之間能夠進(jìn)行通信。
[0074]輸入部12經(jīng)由端子Τ13從控制部6輸入信號(hào)Rx。信號(hào)Rx中例如包含重置請(qǐng)求RST、位置信息請(qǐng)求PREQ、設(shè)定請(qǐng)求SREQ等。輸入部12與經(jīng)由端子T12從控制部6所輸入的時(shí)鐘信號(hào)Clk同步地進(jìn)行信號(hào)Rx的輸入。此外，在此，對(duì)位置信息生成部5和控制部6之間的通信是串行通信的情況進(jìn)行說明，但也可以是并行通信。
[0075]設(shè)定信息存儲(chǔ)部13在設(shè)定請(qǐng)求SREQ從控制部6被輸入到輸入部12時(shí)，將設(shè)定請(qǐng)求SREQ中包含的設(shè)定信息存儲(chǔ)在設(shè)定信息存儲(chǔ)部13中。設(shè)定信息是位置信息的信息提取條件，例如，編碼器位數(shù)N、旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW、以及相位超前量CZ。
[0076]編碼器位數(shù)N是表示針對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角360度、增量信號(hào)Spi存在幾周期量的信息。例如，N=Il時(shí)，增量信號(hào)Spi存在2048( = 211)周期時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角為360度，N = 12時(shí)，增量信號(hào)Spi存在4096 ( = 212)周期時(shí)機(jī)械角為360度。
[0077]旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW例如是旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)定信息。在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“I”時(shí)，例如，表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)子的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)方向，在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“O”時(shí),表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)子的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)方向。相位超前量CZ是A相與B相之間的相位偏移量，例如，在A相和B相為正弦波信號(hào)和余弦波信號(hào)時(shí)，相位超前量CZ被設(shè)定為 “90，，。
[0078]DC - DC變換器14基于從控制部6經(jīng)由端子T14、T15所輸入的電源電壓VA和接地GND，生成向編碼器3供給的電源電壓Vc。此外，位置信息生成部5基于電源電壓VA進(jìn)行動(dòng)作，但也可以使用將電源電壓VA變壓后的電壓。
[0079]位置存儲(chǔ)部20存儲(chǔ)位置信息P。圖5是表示位置信息P的構(gòu)成例的圖。位置信息P如圖5所示，分成上位比特區(qū)域Ru和下位比特區(qū)域Rd。上位比特區(qū)域Ru例如由32位構(gòu)成，下位比特區(qū)域Rd例如由12位構(gòu)成。
[0080]在位置信息P的上位比特區(qū)域Ru中，如下所述，由設(shè)定部22設(shè)定絕對(duì)位置信息Dpa,并且由更新部21累加相對(duì)位置信息Dpi的上位比特?cái)?shù)據(jù)Dpiu。另外，在位置信息P的下位比特區(qū)域Rd中，如下所述，由更新部21設(shè)定相對(duì)位置信息Dpi的下位比特?cái)?shù)據(jù)Dpid。
[0081]更新部21如圖4所示，包括差動(dòng)放大器30、31、A/D轉(zhuǎn)換器32、33、脈沖轉(zhuǎn)換器34、35、位置信息運(yùn)算部36、以及更新處理部37。該更新部21根據(jù)A相信號(hào)Sa以及B相信號(hào)Sb，求出旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的相對(duì)位置信息Dpi，利用該相對(duì)位置信息Dpi更新位置存儲(chǔ)部20的位置信息P。相對(duì)位置信息Dpi是表不旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角Θ的變化量的信息。
[0082]差動(dòng)放大器30將A相信號(hào)Sa放大并向A/D轉(zhuǎn)換器32以及脈沖轉(zhuǎn)換器34輸出。差動(dòng)放大器31將B相信號(hào)Sb放大并向A/D轉(zhuǎn)換器33以及脈沖轉(zhuǎn)換器35輸出。
[0083]A/D轉(zhuǎn)換器32例如具有12位的分辨率，將A相信號(hào)Sa轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Da。另外，A/D轉(zhuǎn)換器33例如具有12位的分辨率，將B相信號(hào)Sb轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db。
[0084]脈沖轉(zhuǎn)換器34將脈沖信號(hào)Spl輸出至位置信息運(yùn)算部36，所述脈沖信號(hào)Spl在A相信號(hào)Sa為中點(diǎn)電位Vref以上時(shí)為高電平，并且在A相信號(hào)Sa小于中點(diǎn)電位Vref時(shí)為低電平。另外，脈沖轉(zhuǎn)換器35將脈沖信號(hào)Sp2輸出至位置信息運(yùn)算部36，所述脈沖信號(hào)Sp2在B相信號(hào)Sb為中點(diǎn)電位Vref以上時(shí)為高電平，并且在B相信號(hào)Sb小于中點(diǎn)電位Vref時(shí)為低電平。
[0085]位置信息運(yùn)算部36根據(jù)存儲(chǔ)在設(shè)定信息存儲(chǔ)部13中的設(shè)定信息和脈沖信號(hào)Spl、Sp2，作為表示增量信號(hào)Spi的I周期量和旋轉(zhuǎn)方向的信息，檢測出“+I”或“一 1”，并對(duì)內(nèi)部計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加。
[0086]例如，設(shè)旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“I”、相位超前量CZ為“90”，或者旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“O”、相位超前量CZ為“一 90”。該情況下，位置信息運(yùn)算部36例如在脈沖信號(hào)Spl上升之后、脈沖信號(hào)Sp2上升時(shí)，將“+I”累加到內(nèi)部計(jì)數(shù)器。另外，位置信息運(yùn)算部36例如在脈沖信號(hào)Spl上升之后、脈沖信號(hào)Sp2下降時(shí)，將“一 I”累加到內(nèi)部計(jì)數(shù)器。
[0087]另一方面，設(shè)旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“O”、相位超前量CZ為“90”，或者旋轉(zhuǎn)方向CW/CCff為“ I ”、相位超前量CZ為“一 90”。該情況下，位置信息運(yùn)算部36例如在脈沖信號(hào)Spl上升之后、脈沖信號(hào)Sp2上升時(shí)，將“一 I”累加到內(nèi)部計(jì)數(shù)器。另外，位置信息運(yùn)算部36例如在脈沖信號(hào)Spl上升之后、脈沖信號(hào)Sp2下降時(shí)，將“+I”累加到內(nèi)部計(jì)數(shù)器。
[0088]位置信息運(yùn)算部36對(duì)應(yīng)于來自更新處理部37的請(qǐng)求，將由內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的信息作為相對(duì)位置信息Dpi的上位比特?cái)?shù)據(jù)Dpiu進(jìn)行輸出，并將內(nèi)部計(jì)數(shù)器的值設(shè)定為零。相對(duì)位置信息Dpi是表示機(jī)械角Θ的變化量Λ Θ的信息，上位比特?cái)?shù)據(jù)Dpiu是表示增量信號(hào)Spi的周期單位的變化量的數(shù)據(jù)。
[0089]另外，位置信息運(yùn)算部36基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Da和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Db，將表示增量信號(hào)Spi的I周期內(nèi)的位置的信息作為相對(duì)位置信息Dpi的下位比特?cái)?shù)據(jù)Dpid求出。位置信息運(yùn)算部36在A/D轉(zhuǎn)換器32、33的分辨率為例如12位時(shí)，通過下式(I)的運(yùn)算，求出相對(duì)位置信息Dpi的下位比特?cái)?shù)據(jù)Dpid。
[0090]Dpid = tarf1 (Da/Db)+2 π X212 *..(1)
[0091]更新處理部37以規(guī)定周期從位置信息運(yùn)算部36獲取相對(duì)位置信息Dpi，基于該相對(duì)位置信息Dpi，更新存儲(chǔ)在位置存儲(chǔ)部20中的位置信息P。更新處理部37例如在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“ I”時(shí)，基于相對(duì)位置信息Dpi，更新位置信息P，在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“O”時(shí)，基于反相后的相對(duì)位置信息Dpi，更新位置信息P。此外，也可以在更新處理部37中不反相相對(duì)位置信息Dpi，由位置信息運(yùn)算部36輸出與旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW相對(duì)應(yīng)的相對(duì)位置信息 Dpi0
[0092]設(shè)定部22包括差動(dòng)放大器40、41、A/D轉(zhuǎn)換器42、43、位置信息運(yùn)算部44、以及設(shè)定處理部45。該設(shè)定部22根據(jù)C相信號(hào)Sc和D相信號(hào)Sd求出旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的絕對(duì)位置信息Dpa，并將該絕對(duì)位置信息Dpa存儲(chǔ)在位置存儲(chǔ)部20中。絕對(duì)位置信息Dpa是表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角Θ的數(shù)據(jù)。
[0093]差動(dòng)放大器40對(duì)C相信號(hào)Sc進(jìn)行差動(dòng)放大并向A/D轉(zhuǎn)換器42輸出。A/D轉(zhuǎn)換器42例如具有12位的分辨率，將C相信號(hào)Sc轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dc。另外，差動(dòng)放大器41對(duì)D相信號(hào)Sd進(jìn)行差動(dòng)放大并向A/D轉(zhuǎn)換器43輸出。A/D轉(zhuǎn)換器43例如具有12位的分辨率，將D相信號(hào)Sd轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dd。
[0094]位置信息運(yùn)算部44基于從A/D轉(zhuǎn)換器42輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dc、以及從A/D轉(zhuǎn)換器43輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Dd，求出旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的絕對(duì)位置信息Dpa。
[0095]C相信號(hào)Sc是正弦波信號(hào)，D相信號(hào)Sd是余弦波信號(hào)，因此旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角Θ可通過下式(2)導(dǎo)出。
[0096]Θ = tarf1 (Dc/Dd)...(2)
[0097]在此，如果將絕對(duì)位置信息Dpa的位數(shù)設(shè)為與編碼器位數(shù)相同的N位，則下式(3)的關(guān)系成立。編碼器位數(shù)N表示針對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的機(jī)械角360度、增量信號(hào)Spi存在幾周期的信息。
[0098]Θ /2 Ji = Dpa/2N...(3)
[0099]因此，位置信息運(yùn)算部44例如通過下式(4)的運(yùn)算，求出絕對(duì)位置信息Dpa。此夕卜，編碼器位數(shù)如上所述被存儲(chǔ)在設(shè)定信息存儲(chǔ)部13中，位置信息運(yùn)算部44從設(shè)定信息存儲(chǔ)部13獲取編碼器位數(shù)N。
[0100]Dpa = tarf1 (Dc/Dd)+2 π X2ν...(4)
[0101]如此，絕對(duì)位置信息Dpa是使用N位表示機(jī)械角Θ的數(shù)據(jù)。例如，在N =12、Θ=90 度時(shí)，Dpa= 1023，并且，在 N= 12、Θ = 180 度時(shí)，Dpa = 2047。
[0102]設(shè)定處理部45在重置請(qǐng)求RST從控制部6被輸入到輸入部12時(shí)，將通過位置信息運(yùn)算部44獲取的絕對(duì)位置信息Dpa設(shè)定在位置存儲(chǔ)部20中。此外，設(shè)定處理部45在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“I”時(shí)，將絕對(duì)位置信息Dpa按原樣直接設(shè)定在位置存儲(chǔ)部20中，在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“O”時(shí)，將絕對(duì)位置信息Dpa反相之后設(shè)定在位置存儲(chǔ)部20中。此外，也可以在設(shè)定處理部45中不反相絕對(duì)位置信息Dpa，由位置信息運(yùn)算部44輸出與旋轉(zhuǎn)方向CW/CCff相對(duì)應(yīng)的絕對(duì)位置信息Dpa。
[0103]此外，A/D轉(zhuǎn)換器32、33、42、43、位置信息運(yùn)算部36、44、更新處理部37以及設(shè)定處理部45例如由微型計(jì)算機(jī)、ASIC等構(gòu)成。微型計(jì)算機(jī)例如由A/D轉(zhuǎn)換器、輸入輸出總線、輸入輸出端口、CPU (Central Processing Unit:中央處理器)、以及 RAM (Random AccessMemory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等構(gòu)成。另外，設(shè)定信息存儲(chǔ)部13、位置存儲(chǔ)部20例如由RAM、閃存(Flash Memory)等半導(dǎo)體存儲(chǔ)元件等構(gòu)成，輸入部12、輸出部23例如由通信用IC等構(gòu)成。
[0104]輸出部23將信號(hào)Tx經(jīng)由端子T12與時(shí)鐘信號(hào)Clk同步地輸出至控制部6。輸出部23例如在位置信息請(qǐng)求PREQ被輸入到輸入部12時(shí)，從位置存儲(chǔ)部20獲取位置信息P，將包含位置信息P的信號(hào)Tx發(fā)送至控制部6。
[0105][4.控制部6的構(gòu)成]
[0106]接下來，對(duì)控制部6的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖6是表示控制部6的構(gòu)成例的圖。如圖6所示，控制部6包括連接器51、通信部52、編碼器信息設(shè)定部53、顯示部54、獲取部60、控制信號(hào)生成部61、以及異常判定部62。
[0107]連接器51具有連接通信線的端子T21?T23以及連接電源線的端子T24、T25。該連接器51被連接到位置信息生成部5的第二連接器11。此外，控制裝置4例如具有殼體，位置信息生成部5、控制部6以及電力轉(zhuǎn)換部7被收納在該殼體中。
[0108]通信部52例如由通信用IC等構(gòu)成，與位置信息生成部5之間進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出。通信部52例如接收從位置信息生成部5輸出的信號(hào)Τχ，并向位置信息生成部5輸出信號(hào)Rx。另外，通信部52向位置信息生成部5輸出時(shí)鐘信號(hào)Clk。
[0109]編碼器信息設(shè)定部53向通信部52定期地輸出設(shè)定信息，并從通信部52向位置信息生成部5定期地輸出包含設(shè)定請(qǐng)求SREQ的信號(hào)Rx。設(shè)定請(qǐng)求SREQ中例如包含編碼器位數(shù)N、旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW、以及相位超前量CZ等設(shè)定信息。
[0110]顯示部54例如由 IXD (Liquid Crystal Display:液晶顯示器)、有機(jī)EL (ElectoroLuminescence)等顯示裝置構(gòu)成,例如,顯示與來自異常判定部62的請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的文字、圖像。
[0111]獲取部60基于來自異常判定部62的請(qǐng)求，從通信部52向位置信息生成部5定期地輸出位置信息請(qǐng)求PREQ。獲取部60針對(duì)位置信息請(qǐng)求PREQ，從通信部52獲取從位置信息生成部5輸出的信號(hào)Tx中包含的位置信息P。
[0112]控制信號(hào)生成部61例如根據(jù)由獲取部60獲取的位置信息P求出速度信息，基于該速度信息和速度指令，生成控制信號(hào)并輸出至電力轉(zhuǎn)換部7。另外，控制信號(hào)生成部61例如生成使直流電流在旋轉(zhuǎn)電機(jī)2中流動(dòng)的控制信號(hào)，并輸出至電力轉(zhuǎn)換部7，引入磁軸來設(shè)定初始磁極位置。
[0113]異常判定部62執(zhí)行異常判定處理。在由該異常判定處理判定的異常中，例如，存在反轉(zhuǎn)異常和相位異常。反轉(zhuǎn)異常是相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向、位置信息P向相反方向變化的異常。相位異常是反轉(zhuǎn)異常以外的位置信息P的異常。圖7是表示由異常判定處理判定的異常內(nèi)容和異常原因之間的關(guān)系的圖。
[0114]關(guān)于編碼器連接錯(cuò)誤，例如，是電力轉(zhuǎn)換部7的輸出電壓Vu、Vv、Vw分別與旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的U相、W相、V相連接的情況等，位置信息P成為表示相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行反相之后的相位的信息。另外，在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW的設(shè)定存在錯(cuò)誤時(shí)，也同樣地，位置信息P成為表不相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行反相之后的相位的信息。在相位超前量CZ的設(shè)定存在錯(cuò)誤時(shí)，也同樣地，位置信息P的變化成為相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。
[0115]另外，AB相間的布線錯(cuò)誤是由A相信號(hào)Sa的信號(hào)線和B相信號(hào)Sb的信號(hào)線之間的反向連接而產(chǎn)生，形成A相信號(hào)Sa和B相信號(hào)Sb被反向輸入的輸入錯(cuò)誤，因此由位置信息生成部5生成的位置信息P向相反方向被更新。因此，位置信息P的變化成為相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。
[0116]對(duì)于A相內(nèi)的布線錯(cuò)誤、B相內(nèi)的布線錯(cuò)誤的情況，也同樣地，位置信息P的變化成為相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。A相內(nèi)的布線錯(cuò)誤是由構(gòu)成A相信號(hào)SA的信號(hào)Sa+、Sa 一相對(duì)于端子T5、T6的反向連接而產(chǎn)生,形成信號(hào)Sa+和信號(hào)Sa —被反向輸入的輸入錯(cuò)誤。另外，B相內(nèi)的布線錯(cuò)誤是由構(gòu)成B相信號(hào)Sb的信號(hào)Sb+、Sb 一相對(duì)于端子T7、T8的反向連接而產(chǎn)生,形成信號(hào)Sb+和信號(hào)Sb —被反向輸入的輸入錯(cuò)誤。
[0117]此外，在相位超前量CZ的設(shè)定錯(cuò)誤、AB相之間的布線錯(cuò)誤、A相內(nèi)的布線錯(cuò)誤以及B相內(nèi)的布線錯(cuò)誤的情況下，如下所述，也發(fā)生相位異常。
[0118]另外，⑶相之間的布線錯(cuò)誤是由C相信號(hào)Sc的信號(hào)線和D相信號(hào)Sd的信號(hào)線的反向連接而產(chǎn)生，C相信號(hào)Sc和D相信號(hào)Sd被反向輸入，因此由位置信息生成部5生成的位置信息P被設(shè)定為相反相位的信息。因此，位置信息P成為與旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)位置不同的信息。這一點(diǎn)上，C相內(nèi)的布線錯(cuò)誤、D相內(nèi)的布線錯(cuò)誤的情況也是同樣的。C相內(nèi)的布線錯(cuò)誤是由構(gòu)成C相信號(hào)Sc的信號(hào)Sc+、Sc —相對(duì)于端子Tl、T2的反向連接而產(chǎn)生，形成信號(hào)Sc+和信號(hào)Sc —被反向輸入的輸入誤差。另外，D相內(nèi)的布線錯(cuò)誤是由構(gòu)成D相信號(hào)Sd的信號(hào)Sd+、Sd —相對(duì)于端子T3、T4的反向連接而產(chǎn)生,形成信號(hào)Sd+和信號(hào)Sd —被反向輸入的輸入誤差。
[0119]另外，編碼器位數(shù)N的設(shè)定錯(cuò)誤，例如在編碼器3的AB相I周期相對(duì)于機(jī)械角360度為1/212時(shí)，設(shè)定成N = 11、N = 10的情況下產(chǎn)生。在編碼器位數(shù)N設(shè)定錯(cuò)誤的情況下，產(chǎn)生位置信息P的變化量和旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)量的不一致，位置信息P成為與旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)位置不同的信息。
[0120]此外，編碼器信息設(shè)定部53、獲取部60、控制信號(hào)生成部61以及異常判定部62例如由微型計(jì)算機(jī)、各種電路等構(gòu)成，并通過由搭載在微型計(jì)算機(jī)中的CPU讀出內(nèi)部的程序而進(jìn)行動(dòng)作。
[0121][5.異常判定處理]
[0122]接下來，對(duì)基于位置信息P的異常判定處理的一例進(jìn)行說明。圖8是表示異常判定處理的一例的流程圖。
[0123]如圖8所示，異常判定部62在控制裝置4被接通電源時(shí)，首先，從通信部52輸出包含重置請(qǐng)求RST的信號(hào)Rx (步驟SI)。由此，從控制部6向位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求。此外，在電源電壓VA向位置信息生成部5供給時(shí)，設(shè)定部22無論有無重置請(qǐng)求都將由位置信息運(yùn)算部44獲取的絕對(duì)位置信息Dpa設(shè)定在位置存儲(chǔ)部20中的情況下，也可以不從控制部6向位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求。
[0124]接下來，異常判定部62對(duì)控制信號(hào)生成部61進(jìn)行磁極引入請(qǐng)求(步驟S2)。當(dāng)從異常判定部62產(chǎn)生磁極引入請(qǐng)求時(shí)，控制信號(hào)生成部61生成使直流電流以固定的相位流經(jīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的控制信號(hào)并輸出至電力轉(zhuǎn)換部7，在固定的相位下引入磁軸并設(shè)定初始磁極位置。
[0125]接下來，異常判定部62對(duì)控制信號(hào)生成部61進(jìn)行正轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)指令(步驟S3)。當(dāng)從異常判定部62產(chǎn)生正轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)指令時(shí)，控制信號(hào)生成部61生成使旋轉(zhuǎn)電機(jī)2向正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的控制信號(hào)并輸出至電力轉(zhuǎn)換部7，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)控制。此時(shí)，控制信號(hào)生成部61根據(jù)在內(nèi)部計(jì)算出的相位，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)控制(步驟S4)。
[0126]另外，異常判定部62將由獲取部60定期獲取的位置信息P存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)部中(步驟S5)。該位置信息P通過由異常判定部62向獲取部60請(qǐng)求向通信部52定期地輸出位置信息請(qǐng)求PREQ，而被獲取部60獲取。
[0127]異常判定部62判定由控制信號(hào)生成部61驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)量是否為規(guī)定量以上(步驟S6)。如果異常判定部62判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)量不是規(guī)定量以上(步驟S6 ;否)，則控制部6重復(fù)進(jìn)行步驟S4?S6的處理。此外，可以將該規(guī)定量作為參數(shù)進(jìn)行變更，另外，也可以將規(guī)定量不作為參數(shù)，設(shè)為固定值。
[0128]另一方面，如果判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)量為規(guī)定量以上(步驟S6 ;是)，則與步驟SI同樣地，異常判定部62從通信部52輸出包含重置請(qǐng)求RST的信號(hào)Rx，向位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求(步驟S7)。異常判定部62將在步驟S7中進(jìn)行重置請(qǐng)求后由獲取部60獲取的位置信息P存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)部中(步驟S8)。
[0129]接下來，異常判定部62基于存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)部中的位置信息P，判定位置信息P的變化方向相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向是否相反(步驟S9)。在該處理中，異常判定部62在位置信息P的變化方向?yàn)槟孓D(zhuǎn)方向的情況下，判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榕c位置信息P的變化方向相反的方向。
[0130]在判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榕c位置信息P的變化方向相反的方向的情況下(步驟S9 ;是)，異常判定部62在顯示部54上進(jìn)行表示反轉(zhuǎn)異常這樣的內(nèi)容的反轉(zhuǎn)異常顯示(步驟S10)。
[0131]在判定為旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向不是與位置信息P的變化方向相反的方向的情況下(步驟S9 ;否)、或者步驟SlO的處理結(jié)束的情況下，異常判定部62判定有無相位偏移(步驟Sll)。在該處理中，異常判定部62例如基于在進(jìn)行重置請(qǐng)求前后由獲取部60獲取的位置信息P，判定有無相位偏移。
[0132]在判定為有相位偏移的情況下(步驟Sll ;是)，異常判定部62在顯示部54上進(jìn)行表示有相位偏移這樣的內(nèi)容的相位異常顯示(步驟S12)。在判定為沒有相位偏移的情況下(步驟Sll ;否)、或者步驟S12的處理結(jié)束的情況下，異常判定部62結(jié)束異常判定處理。
[0133]在此，對(duì)步驟Sll中的相位偏移的判定進(jìn)行具體說明。圖9A?圖9C、圖1OA和圖1OB是表示異常判定處理中的、位置信息P、電源電壓VA、運(yùn)轉(zhuǎn)指令以及重置請(qǐng)求RST之間的關(guān)系的圖。
[0134]圖9A是表示位置信息P沒有異常時(shí)的、位置信息P、電源電壓VA、運(yùn)轉(zhuǎn)指令以及重置請(qǐng)求RST之間的關(guān)系的圖。如圖9A所示，當(dāng)控制裝置4被接通電源且電源電壓VA達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，從控制部6向位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求(定時(shí)tl)。由此，在位置信息生成部5中基于絕對(duì)信號(hào)Spa來設(shè)定位置信息P。
[0135]之后，控制部6基于正轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)指令，進(jìn)行使旋轉(zhuǎn)電機(jī)2向正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的控制(定時(shí)t2)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)量達(dá)到規(guī)定量以上時(shí)，從控制部6向位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求(定時(shí)t3)。由此，在位置信息生成部5中基于絕對(duì)信號(hào)Spa來設(shè)定位置信息P，但從位置信息生成部5輸出的位置信息P在重置請(qǐng)求的前后沒有實(shí)質(zhì)性差異。
[0136]另一方面，在位置信息P存在異常的情況下，如圖9B、圖9C、圖1OA以及圖1OB所示，位置信息P的變化與位置信息P沒有異常的情況不同。圖9B是表示由編碼器連接錯(cuò)誤、旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW的設(shè)定錯(cuò)誤等引起的反轉(zhuǎn)異常的例子的圖。在該反轉(zhuǎn)異常中，位置信息P為表不相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向反相后的相位的信息。
[0137]異常判定部62在位置信息P為表不相對(duì)于基于控制信號(hào)生成部61的旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)方向反相后的相位的信息的情況下，判定為反轉(zhuǎn)異常。此外，異常判定部62也可以在對(duì)位置信息P進(jìn)行微分所求出的速度信息為負(fù)的情況下，判定為反轉(zhuǎn)異常。
[0138]此外，異常判定部62在判定為反轉(zhuǎn)異常、并且在定時(shí)t3前后的位置信息P的變化量小于規(guī)定量的情況下，能夠判定為位置信息P的異常是由編碼器連接錯(cuò)誤或者旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW的設(shè)定錯(cuò)誤引起的異常。此外，可以將該規(guī)定量作為參數(shù)進(jìn)行變更，另外，也可以將規(guī)定量不作為參數(shù)而設(shè)為固定值。
[0139]另外，在相位異常的情況下，如圖9C、圖1OA以及圖1OB所示，在從控制部6向位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求的定時(shí)t3的前后，從位置信息生成部5輸出的位置信息P大幅變化。
[0140]圖9C是表示由AB相間的布線錯(cuò)誤、A相內(nèi)的布線錯(cuò)誤以及B相內(nèi)的布線錯(cuò)誤等引起的相位異常的例子的圖。該相位異常(以下，記載為第一相位異常)的情況下，絕對(duì)位置信息Dpa的運(yùn)算結(jié)果正常，但相對(duì)位置信息Dpi的上位比特?cái)?shù)據(jù)Dpiu的運(yùn)算結(jié)果正負(fù)相反。因此，緊接重置請(qǐng)求后的位置信息P正常，但之后，由所更新的位置信息P表示的相位向負(fù)方向變化。由此，在定時(shí)t3,產(chǎn)生相位偏移。在第一相位異常的情況下,也產(chǎn)生反轉(zhuǎn)異堂巾O
[0141]圖1OA是表示由CD相間的布線錯(cuò)誤、C相內(nèi)的布線錯(cuò)誤以及D相內(nèi)的布線錯(cuò)誤等引起的相位異常的例子的圖。該相位異常(以下，記載為第二相位異常)的情況下，相對(duì)位置信息Dpi的上位比特?cái)?shù)據(jù)Dpiu的運(yùn)算結(jié)果正常，但絕對(duì)位置信息Dpa的運(yùn)算結(jié)果成為相對(duì)于正常時(shí)的運(yùn)算結(jié)果反相后的值。由此，在定時(shí)t3產(chǎn)生相位偏移。
[0142]圖1OB是表示由編碼器位數(shù)N的設(shè)定錯(cuò)誤引起的相位異常的例子的圖。在圖1OB所示的例子中，例如，示出了應(yīng)該設(shè)定為N= 12時(shí)、設(shè)定為N= 11時(shí)的相位異常的例子。該相位異常(以下，記載為第三相位異常)的情況下，相對(duì)位置信息Dpi的上位比特?cái)?shù)據(jù)Dpiu的運(yùn)算結(jié)果與N = 12時(shí)相比成倍，因此在定時(shí)t3產(chǎn)生相位偏移。
[0143]異常判定部62在定時(shí)t3前后的位置信息P的變化量為規(guī)定量以上的情況下，判定為有相位異常。更具體而言，異常判定部62例如在有反轉(zhuǎn)異常和相位偏移異常的情況下，判定為第一相位偏移異常。另外，異常判定部62例如在無反轉(zhuǎn)異常但有相位異常、且沒有位置信息P的變化量與旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)量的不一致的情況下，判定為第二相位異常。另夕卜，異常判定部62例如在無反轉(zhuǎn)異常但有相位異常、且有位置信息P的變化量與旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)量的不一致的情況下，判定為第三相位異常。
[0144]異常判定部62將所判定的位置信息P的異常的內(nèi)容及其原因顯示在顯示部54上。由此，旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)I的設(shè)置者等能夠容易掌握編碼器3和控制裝置4之間的連接錯(cuò)誤、設(shè)定錯(cuò)誤。
[0145]另外，異常判定部62也可以在定時(shí)t3以后的定時(shí)t4(未圖示)再次向位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求，基于在該重置請(qǐng)求的前后由獲取部60獲取的位置信息P來判定是否有相位偏移。另外，異常判定部62也可以在定時(shí)t3的重置請(qǐng)求中的相位偏移判定與定時(shí)t4的重置請(qǐng)求中的相位偏移判定一致的情況下，確定相位異常的判定。由此，能夠高精度地進(jìn)行異常判定。
[0146]另外，異常判定部62也可以基于在多次重置請(qǐng)求的前后分別由獲取部60獲取的位置信息P來判定有無相位偏移。另外，異常判定部62也可以在通過由控制信號(hào)生成部61開始通常的動(dòng)作之后定期地進(jìn)行重置請(qǐng)求，定期地進(jìn)行異常判定處理。
[0147]另外，異常判定部62不僅能夠在顯示部54上顯示異常的內(nèi)容等，而且能夠進(jìn)行異常的解決處理。異常判定部62在判定為異常的情況下，通過對(duì)應(yīng)于異常內(nèi)容進(jìn)行設(shè)定信息的變更，來進(jìn)行異常的解決處理。
[0148]例如，異常判定部62在位置信息P的異常為圖9B所示的反轉(zhuǎn)異常的情況下，通過從通信部52向位置信息生成部5輸出包含變更旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW的設(shè)定信息的信號(hào)Rx，來進(jìn)行異常的解決處理。旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW的變更例如通過在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“O”時(shí)設(shè)定成“ I”、在旋轉(zhuǎn)方向CW/CCW為“ I”時(shí)設(shè)定成“O”來進(jìn)行。
[0149]另外，異常判定部62在位置信息P的異常為圖9C所示的第一相位偏移異常的情況下，例如，通過從通信部52向位置信息生成部5輸出包含將相位超前量CZ從“90”變更為“一 90”的設(shè)定信息的信號(hào)Rx，來進(jìn)行異常的解決處理。
[0150]另外，異常判定部62在位置信息P的異常為圖1OB所示的第三相位異常的情況下，例如，通過從通信部52向位置信息生成部5輸出包含增加或減少編碼器位數(shù)N的設(shè)定信息的信號(hào)Rx，來進(jìn)行異常的解決處理。
[0151 ] 此外，異常判定部62在位置信息P的異常為圖1OA所示的第二相位異常并且能夠設(shè)定C相、D相的相位超前量的情況下，異常判定部62通過從通信部52向位置信息生成部5輸出包含變更C相、D相的相位超前量的設(shè)定信息的信號(hào)Rx，來進(jìn)行異常的解決處理。
[0152] 異常判定部62在進(jìn)行異常的解決處理之后，將正轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)指令輸出至控制信號(hào)生成部61而使旋轉(zhuǎn)電機(jī)2向正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，例如，通過進(jìn)行圖8所示的異常判定處理，來判定通過異常的解決處理是否解決了異常。在沒有解決異常的情況下，異常判定部62重復(fù)進(jìn)行上述的異常的解決處理和異常判定處理，直至異常被解決。該情況下，異常判定部62如果即使將異常的解決處理和異常判定處理重復(fù)規(guī)定次數(shù)也沒有解決異常，則也可以中止異常的解決處理，將異常判定處理的結(jié)果顯示在顯示部54上。另外，異常判定部62在異常判定處理的結(jié)果，判定為不用解決的異常時(shí)，也可以在不進(jìn)行異常的解決處理的情況下，將異常判定處理的結(jié)果顯示在顯示部54上。
[0153]如上所述，在實(shí)施方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)I中，包括位置信息生成部5以及控制部6。位置信息生成部5基于增量信號(hào)Spi (第二信號(hào)的一例)重復(fù)更新位置信息P，并且，在從控制部6產(chǎn)生重置請(qǐng)求的情況下，將位置信息P設(shè)定為與絕對(duì)信號(hào)Spa (第一信號(hào)的一例)相對(duì)應(yīng)的位置信息?？刂撇?對(duì)位置信息生成部5進(jìn)行重置請(qǐng)求，并基于在進(jìn)行重置請(qǐng)求前后從位置信息生成部5獲取的位置信息P,來判定位置信息P的異常。由此，能夠檢測基于來自編碼器3 (位置傳感器的一例)的信號(hào)所生成的位置信息P的異常。
[0154]此外，在上述的實(shí)施方式中，對(duì)位置信息P的上位比特區(qū)域Ru在增量信號(hào)Spi的I周期內(nèi)增減I的情況進(jìn)行了說明，但位置信息P的構(gòu)成不限于上述的構(gòu)成。例如，也可以使機(jī)械角360度的量與位置信息P的下位比特區(qū)域Rd相對(duì)應(yīng)。該情況下，如果位置信息P的下位比特區(qū)域Rd為M位，則位置信息生成部5例如將絕對(duì)位置信息Dpa設(shè)定為下位比特區(qū)域Rd的M位。
[0155]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠很容易地導(dǎo)出本發(fā)明的進(jìn)一步的效果、變形例。因此，本發(fā)明的更廣泛的方式不限于如上表示并且記述的特定的詳細(xì)和典型的實(shí)施方式。因此，在不脫離由所附權(quán)利要求書及其等同物定義的總的發(fā)明概念的精神或范圍的情況下，能夠進(jìn)行各種變更。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，包括: 位置信息生成部，其輸入表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的第一信號(hào)和表示所述旋轉(zhuǎn)位置的變化量的第二信號(hào)，并基于該所輸入的信號(hào)生成表示所述旋轉(zhuǎn)位置的位置信息；以及控制部，其基于從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息，控制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)， 所述位置信息生成部具有: 位置存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)所述位置信息； 更新部，其基于所述第二信號(hào)反復(fù)更新存儲(chǔ)在所述位置存儲(chǔ)部中的所述位置信息； 設(shè)定部，其在從所述控制部產(chǎn)生重置請(qǐng)求的情況下，將存儲(chǔ)在所述位置存儲(chǔ)部中的所述位置信息設(shè)定為與所述第一信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置信息；以及 輸出部，其將存儲(chǔ)在所述位置存儲(chǔ)部中的所述位置信息輸出到所述控制部， 所述控制部具有: 獲取部，其獲取從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息；以及異常判定部，其對(duì)所述位置信息生成部進(jìn)行所述重置請(qǐng)求，并基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息，來判定所述位置信息的異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述控制部基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息，來判定由所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)的輸入錯(cuò)誤產(chǎn)生的所述位置信息的異常。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述更新部基于規(guī)定的信息提取條件，從所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中提取信息來生成所述位置信息， 所述控制部基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息，來判定由所述信息提取條件的錯(cuò)誤產(chǎn)生的所述位置信息的異常。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 包括基于所述控制部的控制向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)供電的電力轉(zhuǎn)換部， 所述控制部基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息，來判定由所述電力轉(zhuǎn)換部與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的連接錯(cuò)誤產(chǎn)生的所述位置信息的異常。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述控制部在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)、并且進(jìn)行重置請(qǐng)求之后，空出時(shí)間間隔，再次進(jìn)行重置請(qǐng)求，并基于在該再次進(jìn)行重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息，來判定所述位置信息是否異常。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 包括顯示部，其通過所述控制部控制顯示內(nèi)容， 所述控制部在判定為所述位置信息異常的情況下，將異常內(nèi)容顯示在所述顯示部上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述更新部基于從所述控制部獲取的信息提取條件，從所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中提取信息來生成所述位置信息， 所述異常判定部在判定為所述位置信息異常的情況下，選擇解決該異常的所述信息提取條件，并將該選擇的所述信息提取條件輸出到所述位置信息生成部。
8.—種旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括: 權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置； 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)；以及 編碼器，其檢測所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)并輸出所述第一信號(hào)和第二信號(hào)。
9.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，包括:位置信息生成部和控制部，其中: 所述位置信息生成部，其輸入表示旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的第一信號(hào)和表示所述旋轉(zhuǎn)位置的變化量的第二信號(hào)，并基于該所輸入的信號(hào)生成表示所述旋轉(zhuǎn)位置的位置信息，具體的:所述位置信息生成部存儲(chǔ)所述位置信息，并基于所述第二信號(hào)反復(fù)更新存儲(chǔ)的所述位置信息，在從所述控制部產(chǎn)生重置請(qǐng)求的情況下，將存儲(chǔ)的所述位置信息設(shè)定為與所述第一信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置信息；而且，存儲(chǔ)的所述位置信息輸出到所述控制部； 所述控制部基于從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息，控制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具體的，所述控制部獲取從所述位置信息生成部輸出的所述位置信息；而且，對(duì)所述位置信息生成部進(jìn)行所述重置請(qǐng)求，并基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后由所述獲取部獲取的所述位置信息，來判定所述位置信息的異常。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述控制部基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后獲取的所述位置信息，來判定由所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)的輸入錯(cuò)誤產(chǎn)生的所述位置信息的異常。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述位置信息生成部基于規(guī)定的信息提取條件，從所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中提取信息來生成所述位置信息， 所述控制部基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后獲取的所述位置信息，來判定由所述信息提取條件的錯(cuò)誤產(chǎn)生的所述位置信息的異常。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 包括基于所述控制部的控制向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)供電的電力轉(zhuǎn)換部， 所述控制部基于在進(jìn)行所述重置請(qǐng)求的前后獲取的所述位置信息，來判定由所述電力轉(zhuǎn)換部與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的連接錯(cuò)誤產(chǎn)生的所述位置信息的異常。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述控制部在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)、并且進(jìn)行重置請(qǐng)求之后，空出時(shí)間間隔，再次進(jìn)行重置請(qǐng)求，并基于在該再次進(jìn)行重置請(qǐng)求的前后獲取的所述位置信息，來判定所述位置息是否異常。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 包括顯示部，其通過所述控制部控制顯示內(nèi)容， 所述控制部在判定為所述位置信息異常的情況下，將異常內(nèi)容顯示在所述顯示部上。
15.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述位置信息生成部基于從所述控制部獲取的信息提取條件，從所述第一信號(hào)和第二信號(hào)中提取信息來生成所述位置信息， 所述控制部在判定為所述位置信息異常的情況下，選擇解決該異常的所述信息提取條件，并將該選擇的所述信息提取條件輸出到所述位置信息生成部。
16.—種旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括: 權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制裝置；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)；以及編碼器，其檢測所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)并輸出所述第一信號(hào)和第二信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02P6/08GK104348384SQ201410258342
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】岐部泰志, 大屋廣明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)