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公開番号2024126775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035399
出願日2023-03-08
発明の名称角度検出装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類G01D 5/20 20060101AFI20240912BHJP(測定;試験)
要約【課題】回転電機の動作状態に応じて変化する回転電機の外乱磁束により生じる角度情報の検出誤差を抑制できる角度検出装置を提供する。
【解決手段】回転電機の回転軸に固定され、突極を有する回転子と、励磁巻線及び出力巻線を有する固定子と、を備えたレゾルバと、励磁用の交流電圧を生成し、前記励磁巻線に前記励磁用の交流電圧に応じた励磁電圧を印加する励磁部と、前記出力巻線の出力信号に基づいての角度情報を演算する角度情報演算部と、前記回転電機の動作状態を取得する状態取得部と、を備え、前記励磁部は、前記回転電機の動作状態に基づいて、前記励磁用の交流電圧の振幅を変化させる角度検出装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回転電機の回転軸に固定され、突極を有する回転子と、励磁巻線及び出力巻線を有する固定子と、を備えたレゾルバと、
励磁用の交流電圧を生成し、前記励磁巻線に前記励磁用の交流電圧に応じた励磁電圧を印加する励磁部と、
前記出力巻線の出力信号に基づいての角度情報を演算する角度情報演算部と、
前記回転電機の動作状態を取得する状態取得部と、を備え、
前記励磁部は、前記回転電機の動作状態に基づいて、前記励磁用の交流電圧の振幅を変化させる角度検出装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記回転電機は、界磁巻線を備える請求項１に記載の角度検出装置。
【請求項３】
前記状態取得部は、前記回転電機の動作状態として、前記界磁巻線を流れる電流を取得し、
前記励磁部は、前記界磁巻線の電流に基づいて、前記励磁用の交流電圧の振幅を変化させる請求項２に記載の角度検出装置。
【請求項４】
前記励磁部は、前記界磁巻線の電流が増加するに従って、前記励磁用の交流電圧の振幅を減少させる請求項３に記載の角度検出装置。
【請求項５】
前記状態取得部は、前記回転電機の動作状態として、前記回転電機の回転速度を取得し、
前記励磁部は、前記回転電機の回転速度に応じて前記励磁用の交流電圧の振幅を変化させる請求項１に記載の角度検出装置。
【請求項６】
前記励磁部は、前記回転電機の回転速度が増加するに従って、前記励磁用の交流電圧の振幅を減少させる請求項５に記載の角度検出装置。
【請求項７】
前記回転電機は、界磁巻線を備え、
前記状態取得部は、前記界磁巻線を流れる電流及び前記回転電機の回転速度を取得し、
前記励磁部は、前記界磁巻線の電流及び前記回転電機の回転速度に応じて前記励磁用の交流電圧の振幅を変化させる請求項１に記載の角度検出装置。
【請求項８】
前記励磁部は、前記界磁巻線の電流が増加するに従って、前記励磁用の交流電圧の振幅を減少させると共に、前記回転電機の回転速度が増加するに従って、前記励磁用の交流電圧の振幅を減少させる請求項７に記載の角度検出装置。
【請求項９】
前記励磁部は、前記回転電機の回転速度が、前記回転電機の力行運転が可能な最大回転速度よりも大きくなった場合に、前記回転電機の回転速度が、前記回転電機の力行運転が可能な前記最大回転速度以下である場合よりも、前記励磁用の交流電圧の振幅を減少させる請求項５に記載の角度検出装置。
【請求項１０】
前記励磁部は、前記回転電機の回転速度が、前記回転電機の力行運転が可能な最大回転速度から前記回転電機の回生運転が可能な最大回転速度に近づくに従って、前記励磁用の交流電圧の振幅を次第に減少させる請求項５に記載の角度検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、角度検出装置に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１の技術は、レゾルバが回転電機の回転軸に固定され、レゾルバにより検出された角度情報に基づいて、回転電機を制御している。
【０００３】
特許文献１の技術では、レゾルバは、励磁巻線と、位相の異なる２つの出力巻線とを有しており、励磁巻線に正弦波の励磁信号を入力し、レゾルバに磁場を発生させ、２つの出力巻線に出力信号を発生させる。特許文献１の技術では、２つの出力信号の位相をシフトさせ、合成器により位相変調信号を生成し、位相変調信号と励磁信号の位相差に基づいて回転子の回転角を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１０１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転電機の界磁巻線等によって発生した磁束が回転電機の回転軸を通して湧き出し、レゾルバの励磁巻線及び出力巻線に鎖交する。回転電機の回転軸が偏芯すると、鎖交磁束が回転周期で変動し、励磁巻線及び出力巻線に誘導起電力が生じ、外乱ノイズになり、検出角の誤差を引き起こす。
【０００６】
特許文献１の技術では、２つの出力信号に対して、バンドパスフィルタを通過させることで外乱ノイズを減衰させ、回転電機の回転速度変動による外乱ノイズへの影響については、ゲイン調整回路を別途設け、回転電機の回転速度が高くなるほど位相変調信号のゲインを調整することで対応している。
【０００７】
しかしながら、励磁信号に外乱ノイズが重畳し、励磁信号の振幅が出力可能範囲により上下限制限されると、励磁信号の電圧波形が正弦波から歪み、２つの出力信号の波形が歪む。この場合、特許文献１の技術のように、バンドパスフィルタを用いても２つの出力信号の波形の歪みは取れず、角度検出誤差を生じる。
【０００８】
このような回転電機から生じた外乱磁束は、回転電機の動作状態に応じて変化する。よって、回転電機の動作状態に応じて、外乱磁束による励磁信号及び出力信号の変動量が変化し、変動量が大きい場合に、角度検出誤差が大きくなる。
【０００９】
そこで、本願は、回転電機の動作状態に応じて変化する回転電機の外乱磁束により生じる角度情報の検出誤差を抑制できる角度検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願に係る角度検出装置は、
回転電機の回転軸に固定され、突極を有する回転子と、励磁巻線及び出力巻線を有する固定子と、を備えたレゾルバと、
励磁用の交流電圧を生成し、前記励磁巻線に前記励磁用の交流電圧に応じた励磁電圧を印加する励磁部と、
前記出力巻線の出力信号に基づいての角度情報を演算する角度情報演算部と、
前記回転電機の動作状態を取得する状態取得部と、を備え、
前記励磁部は、前記回転電機の動作状態に基づいて、前記励磁用の交流電圧の振幅を変化させるものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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