JPH0124038B2 - - Google Patents
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- JPH0124038B2 JPH0124038B2 JP58083446A JP8344683A JPH0124038B2 JP H0124038 B2 JPH0124038 B2 JP H0124038B2 JP 58083446 A JP58083446 A JP 58083446A JP 8344683 A JP8344683 A JP 8344683A JP H0124038 B2 JPH0124038 B2 JP H0124038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- capacitive
- rotor
- plates
- fixed
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/33—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device
- G05B19/35—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control
- G05B19/351—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an analogue measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37272—Capacitive
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電動機サーボシステムに関するも
のであり、特に、非常に速い応答特性をもつ容量
性位置トランスデユーサを備えたサーボシステム
に関するものである。
のであり、特に、非常に速い応答特性をもつ容量
性位置トランスデユーサを備えたサーボシステム
に関するものである。
典型的な電動機サーボシステムは、電動機と、
モータシヤフトの角度位置あるいはモータスピー
ドを符号化するため、シヤフトに取り付けられた
トランスデユーサ、および実際のモータの回転角
度位置あるいはスピードと、所望の位置あるいは
スピードとの間の差の機能としてモータ駆動信号
を供する増幅器とを備えている。サーボシステム
の設計において重要なことは、フイードバツクル
ープにおける供給源の不安定性をさけることにあ
る。システムの設計時における制限要因であるよ
りきわどい問題の一つは、トランスデユーサ表示
と、真の回転子のスピードあるいは角度位置との
間のずれにより生じるねじれコンプライアンスに
みられるものである。
モータシヤフトの角度位置あるいはモータスピー
ドを符号化するため、シヤフトに取り付けられた
トランスデユーサ、および実際のモータの回転角
度位置あるいはスピードと、所望の位置あるいは
スピードとの間の差の機能としてモータ駆動信号
を供する増幅器とを備えている。サーボシステム
の設計において重要なことは、フイードバツクル
ープにおける供給源の不安定性をさけることにあ
る。システムの設計時における制限要因であるよ
りきわどい問題の一つは、トランスデユーサ表示
と、真の回転子のスピードあるいは角度位置との
間のずれにより生じるねじれコンプライアンスに
みられるものである。
通常、システムデザイナは、10あるいはそれ以
上の要因に関して、機械的共振におけるサーボ作
動の維持を試みている。それは、たとえば、直径
が50.8mm（２インチ）で、厚さが2.54mm（0.1イン
チ）であり、前記エンコーダをロータに接続する
ための直径が6.35mm（0.25インチ）で、長さ50.8
mm（２インチ）のスチールシヤフトから成るシス
テムにより形成される。このシステムによれば、
その予期されるねじり初期共振が約1200ヘルツで
ある。10の設計要素を想定すると、上側応答周波
数範囲、すなわち、信頼すべきサーボシステムと
して適用される信号の高周波信号は、約120ヘル
ツである。もし、エンコーダデイスクが、より正
確さを求めて、その直径において、約76.2mm（３
インチ）に増大されると、システムへの応答周波
数は、60ヘルツ以下に降下する。また、シヤフト
の直径を約12.7mm（0.5インチ）に増大すること
によつてより堅固に結合が得られ、応答周波数範
囲が約500ヘルツに増大する。これらの側から、
回転子とエンコーダとの間のねじれコンプライア
ンスは、典型的なサーボシステムの周波数応答の
範囲に関してしばしば批判的な要因であることが
指摘されている。
上の要因に関して、機械的共振におけるサーボ作
動の維持を試みている。それは、たとえば、直径
が50.8mm（２インチ）で、厚さが2.54mm（0.1イン
チ）であり、前記エンコーダをロータに接続する
ための直径が6.35mm（0.25インチ）で、長さ50.8
mm（２インチ）のスチールシヤフトから成るシス
テムにより形成される。このシステムによれば、
その予期されるねじり初期共振が約1200ヘルツで
ある。10の設計要素を想定すると、上側応答周波
数範囲、すなわち、信頼すべきサーボシステムと
して適用される信号の高周波信号は、約120ヘル
ツである。もし、エンコーダデイスクが、より正
確さを求めて、その直径において、約76.2mm（３
インチ）に増大されると、システムへの応答周波
数は、60ヘルツ以下に降下する。また、シヤフト
の直径を約12.7mm（0.5インチ）に増大すること
によつてより堅固に結合が得られ、応答周波数範
囲が約500ヘルツに増大する。これらの側から、
回転子とエンコーダとの間のねじれコンプライア
ンスは、典型的なサーボシステムの周波数応答の
範囲に関してしばしば批判的な要因であることが
指摘されている。
この発明の目的は、上述するようなねじれコン
プライアンスが、速答性サーボシステムにおける
周波数応答に関連して事実上除去されるようにし
たサーボモータシステムを提供することにある。
プライアンスが、速答性サーボシステムにおける
周波数応答に関連して事実上除去されるようにし
たサーボモータシステムを提供することにある。
この発明の他の目的は、よりコンパクトで、速
答性のあるサーボモータシステムを提供すること
にある。
答性のあるサーボモータシステムを提供すること
にある。
この発明は、上述する目的を達成するにあたつ
て、以下に示す通りの具体的構成より成るもので
ある。この発明にかかるサーボモータシステム
は、モータにおける固定子と回転子間に形成され
る空隙内に設置される位置トランスデユーサある
いは位置センサを備えている。この位置トランス
デユーサは、固定部分と可動部分とから成つてい
て、固定部分は、モータの固定子コアの内周面に
取りけられていて、可動部分は、モータの回転子
の円周囲に取り付けられているものである。これ
らのトランスデユーサは、モータの回転素子およ
び固定素子に直接取り付けられるものであり、そ
れによつて回転子とトランスデユーサ間の機械的
コンプライアンスが実質上なくなる。この機械的
コンプライアンスは、システム設計における周波
数応答に関連して実質上除去される。
て、以下に示す通りの具体的構成より成るもので
ある。この発明にかかるサーボモータシステム
は、モータにおける固定子と回転子間に形成され
る空隙内に設置される位置トランスデユーサある
いは位置センサを備えている。この位置トランス
デユーサは、固定部分と可動部分とから成つてい
て、固定部分は、モータの固定子コアの内周面に
取りけられていて、可動部分は、モータの回転子
の円周囲に取り付けられているものである。これ
らのトランスデユーサは、モータの回転素子およ
び固定素子に直接取り付けられるものであり、そ
れによつて回転子とトランスデユーサ間の機械的
コンプライアンスが実質上なくなる。この機械的
コンプライアンスは、システム設計における周波
数応答に関連して実質上除去される。
すなわち、この発明装置は、具体的には、固定
子構成体と、 前記固定子構成体に対して回転可能に取り付け
られていて、前記固定子との間に空隙を形成する
ように寸法決めされた回転子と、 前記固定子に関して前記回転子の回転を起させ
るように電気信号により付勢される一組の巻線
と、 前記固定子と回転子との間の空隙部に配置され
ている容量性位置トランスデユーサを備え、 前記容量性位置トランスデユーサが、前記固定
子の空隙周面に対し、前記固定子から絶縁されて
いて、かつそれに取り付けられている互い違いに
間挿して配列されている一組の固定容量性プレー
ト及び前記固定容量性プレートから絶縁されてい
る一組の固定側導体リングを含む固定子導体パタ
ーンと、 前記回転子の空隙周面に対し、前記回転子から
絶縁されていて、かつそれに取り付けられている
互い違いに間挿して配置されている一組の可動容
量性プレート及び前記可動容量性プレートに電気
的に接続されていて、前記固定側導体リングに対
応して配置され、前記固定リングから前記可動容
量性プレートにエネルギーを伝える一組の可動側
導体リングを含む回転子導体パターンとからな
り、 前記固定子導体パターンにおける固定側導体リ
ングに対して電気的に接続されて、前記容量性位
置トランスデユーサに対して振幅制御信号を供電
するための供電手段と、 前記固定子導体パターンにおける固定容量性プ
レートに対して電気的に接続されていて、前記容
量性位置トランスデユーサからの復調信号を検出
するための検出手段とを備えてなることを特徴と
する電気サーボモータ。
子構成体と、 前記固定子構成体に対して回転可能に取り付け
られていて、前記固定子との間に空隙を形成する
ように寸法決めされた回転子と、 前記固定子に関して前記回転子の回転を起させ
るように電気信号により付勢される一組の巻線
と、 前記固定子と回転子との間の空隙部に配置され
ている容量性位置トランスデユーサを備え、 前記容量性位置トランスデユーサが、前記固定
子の空隙周面に対し、前記固定子から絶縁されて
いて、かつそれに取り付けられている互い違いに
間挿して配列されている一組の固定容量性プレー
ト及び前記固定容量性プレートから絶縁されてい
る一組の固定側導体リングを含む固定子導体パタ
ーンと、 前記回転子の空隙周面に対し、前記回転子から
絶縁されていて、かつそれに取り付けられている
互い違いに間挿して配置されている一組の可動容
量性プレート及び前記可動容量性プレートに電気
的に接続されていて、前記固定側導体リングに対
応して配置され、前記固定リングから前記可動容
量性プレートにエネルギーを伝える一組の可動側
導体リングを含む回転子導体パターンとからな
り、 前記固定子導体パターンにおける固定側導体リ
ングに対して電気的に接続されて、前記容量性位
置トランスデユーサに対して振幅制御信号を供電
するための供電手段と、 前記固定子導体パターンにおける固定容量性プ
レートに対して電気的に接続されていて、前記容
量性位置トランスデユーサからの復調信号を検出
するための検出手段とを備えてなることを特徴と
する電気サーボモータ。
通常、トランスデユーサは、幾可学的に、およ
び／あるいはモータの磁界の相互作用等の点にお
いて、モータの空隙部に配置することができない
ものであつた。この発明では、容量性位置トラン
スデユーサは、空隙の寸法を実質上増大させるこ
となく、モータの空隙内に係合設置することがで
きる。より重要な点は、容量性トランスデユーサ
は、モータの磁界に影響を与えることなく、かつ
モータに対して重大な損傷を与えることのないよ
う設計されることである。
び／あるいはモータの磁界の相互作用等の点にお
いて、モータの空隙部に配置することができない
ものであつた。この発明では、容量性位置トラン
スデユーサは、空隙の寸法を実質上増大させるこ
となく、モータの空隙内に係合設置することがで
きる。より重要な点は、容量性トランスデユーサ
は、モータの磁界に影響を与えることなく、かつ
モータに対して重大な損傷を与えることのないよ
う設計されることである。
この発明のサーボモータシステムでは、トラン
スデユーサ素子が、モータの回転子素子と固定子
素子に直接取り付けられるので、サーボループ
は、機械的にも堅固に設計され、かつ、サーボル
ープにおける機械的時定数についての制限を受け
ない。サーボループの誘導時定数は、概して、高
圧での作動により低減される。その結果として、
サーボシステムの応答周波数は、実質的に増大
し、かつ、モータの電源切換能力およびモータの
最大スピードによつてのみ実質上制限される。
スデユーサ素子が、モータの回転子素子と固定子
素子に直接取り付けられるので、サーボループ
は、機械的にも堅固に設計され、かつ、サーボル
ープにおける機械的時定数についての制限を受け
ない。サーボループの誘導時定数は、概して、高
圧での作動により低減される。その結果として、
サーボシステムの応答周波数は、実質的に増大
し、かつ、モータの電源切換能力およびモータの
最大スピードによつてのみ実質上制限される。
以下、この発明に成る容量性センサ型モータ制
御システムについて、図面に示す具体的な実施例
にもとづいて詳細に説明する。
御システムについて、図面に示す具体的な実施例
にもとづいて詳細に説明する。
この発明に関するシステムにおける電動機は、
空隙をもつ容量性タイプの位置トランスデユーサ
としていくらか知られている。第１図に示すよう
に、モータは、ブラシレス同期型のものであつ
て、永久磁石体により形成されているリング１２
を含む回転子１０を具えている。永久磁石製リン
グ１２は、そのリングの外周囲に交互にＮ極とＳ
極を形成するように磁化されている。前記永久磁
石リング１２は、連続する複数のアルニコ磁石に
よつて形成され、あるいは、所望の磁極を得るよ
うに磁化された酸化第２鉄のようなセラミツク磁
石材により作成することができる。さらに、高動
作モータにおける磁石材は、所望の磁極を得るよ
うに磁化されているサマリウム―コバルト合金で
ある。磁石リング１２は、モータシヤフト１４に
関して回転できるように適切に取付けられるもの
である。
空隙をもつ容量性タイプの位置トランスデユーサ
としていくらか知られている。第１図に示すよう
に、モータは、ブラシレス同期型のものであつ
て、永久磁石体により形成されているリング１２
を含む回転子１０を具えている。永久磁石製リン
グ１２は、そのリングの外周囲に交互にＮ極とＳ
極を形成するように磁化されている。前記永久磁
石リング１２は、連続する複数のアルニコ磁石に
よつて形成され、あるいは、所望の磁極を得るよ
うに磁化された酸化第２鉄のようなセラミツク磁
石材により作成することができる。さらに、高動
作モータにおける磁石材は、所望の磁極を得るよ
うに磁化されているサマリウム―コバルト合金で
ある。磁石リング１２は、モータシヤフト１４に
関して回転できるように適切に取付けられるもの
である。
モータの固定子部分は、前記エアギヤツプから
放射外方向に延びているスロツトをもつ筒状積層
鉄心を含んでいる。モータのための巻線は、固定
子スロツト内に配置されていて、典型的な三相Ｙ
字型の形態をとるものである。以下に説明される
ように、整流電気回路部分を通して巻線を付勢す
ることによつて回転磁界を得る。
放射外方向に延びているスロツトをもつ筒状積層
鉄心を含んでいる。モータのための巻線は、固定
子スロツト内に配置されていて、典型的な三相Ｙ
字型の形態をとるものである。以下に説明される
ように、整流電気回路部分を通して巻線を付勢す
ることによつて回転磁界を得る。
第２図にその詳細が示されているように、位置
トランスデユーサは、モータのエアギヤツプの部
分に配置されている。位置トランスデユーサの固
定部分は、薄い基板２２上のプリント回路パター
ンにより形成される直列の容量性プレートから成
つている。このプリント回路パターンは、固定子
鉄心１８の内周に堅固に固定されている。また、
前記プリント回路パターンは、基板２２の裏面の
接地面導体パターン２４を含んでいる。位置トラ
ンスデユーサの可動部分は、同様に基板２６の表
面のプリント回路パターン２７により形成されて
いる直列の容量性プレートから成つている。基板
２６の裏面は、接地面を形成するべく導体パター
ン２８を有している。可動導体パターンは、回転
子の永久磁石リング１２に対して堅固に取り付け
られている。
トランスデユーサは、モータのエアギヤツプの部
分に配置されている。位置トランスデユーサの固
定部分は、薄い基板２２上のプリント回路パター
ンにより形成される直列の容量性プレートから成
つている。このプリント回路パターンは、固定子
鉄心１８の内周に堅固に固定されている。また、
前記プリント回路パターンは、基板２２の裏面の
接地面導体パターン２４を含んでいる。位置トラ
ンスデユーサの可動部分は、同様に基板２６の表
面のプリント回路パターン２７により形成されて
いる直列の容量性プレートから成つている。基板
２６の裏面は、接地面を形成するべく導体パター
ン２８を有している。可動導体パターンは、回転
子の永久磁石リング１２に対して堅固に取り付け
られている。
前記位置トランスデユーサにおける回転子導体
パターン２７は、第３図において上部位置に示さ
れているものであり、二つの可動容量性プレート
３０及び３４からなつている。前記可動容量性プ
レート３０は、全体的にパターンの長さにわたる
ストリツプ部分３２を有していて、前記可動容量
性プレート３４は、同様にストリツプ部分３６を
有している。前記回転子導体パターン２７の長さ
は、回転子永久磁石１２の周囲の長さに対応する
ものであり、ストリツプ部分３２及び３６によつ
て回転子の周囲に回転側導体リングを形成する。
可動容量性プレート３０及び３４の部分は、回転
子の周囲を90゜の角度範囲にわたつてアーチ状に
カバーする。うず電流損を最少にするため、可動
容量性プレート３０と３４は、第３図において参
照符号４２で示されるように櫛形状パターンの形
態に形成される。円周に沿つて延びるフインガ３
７〜４０は、その一端側において導体４１によつ
てストリツプ部分３２に連結している。
パターン２７は、第３図において上部位置に示さ
れているものであり、二つの可動容量性プレート
３０及び３４からなつている。前記可動容量性プ
レート３０は、全体的にパターンの長さにわたる
ストリツプ部分３２を有していて、前記可動容量
性プレート３４は、同様にストリツプ部分３６を
有している。前記回転子導体パターン２７の長さ
は、回転子永久磁石１２の周囲の長さに対応する
ものであり、ストリツプ部分３２及び３６によつ
て回転子の周囲に回転側導体リングを形成する。
可動容量性プレート３０及び３４の部分は、回転
子の周囲を90゜の角度範囲にわたつてアーチ状に
カバーする。うず電流損を最少にするため、可動
容量性プレート３０と３４は、第３図において参
照符号４２で示されるように櫛形状パターンの形
態に形成される。円周に沿つて延びるフインガ３
７〜４０は、その一端側において導体４１によつ
てストリツプ部分３２に連結している。
前記位置トランスデユーサのための固定子導体
パターン２３は、第３図において下部位置に示さ
れているものであり、前記回転子導体パターン２
７における回転側導体リング３２及び３６にそれ
ぞれ並行にならべられるストリツプ部分５０及び
５２を有している。前記固定子導体パターン２３
の長さは、固定子の内周の長さに対応するもので
あり、前記ストリツプ部分５０及び５２によつ
て、固定子の内周囲に固定側導体リングを形成す
る。したがつて、前記固定子導体パターン２３が
固定子の内周に取り付けられると、前記固定側ス
トリツプ５０，５２によつて形成される固定側導
体リングは、前記回転子導体パターン２７におけ
るストリツプ部分３２及び３６により形成される
回転側導体リングを通つて可動容量性プレート３
０及び３４にエネルギーを結合するべく固定ハン
グを形成する。
パターン２３は、第３図において下部位置に示さ
れているものであり、前記回転子導体パターン２
７における回転側導体リング３２及び３６にそれ
ぞれ並行にならべられるストリツプ部分５０及び
５２を有している。前記固定子導体パターン２３
の長さは、固定子の内周の長さに対応するもので
あり、前記ストリツプ部分５０及び５２によつ
て、固定子の内周囲に固定側導体リングを形成す
る。したがつて、前記固定子導体パターン２３が
固定子の内周に取り付けられると、前記固定側ス
トリツプ５０，５２によつて形成される固定側導
体リングは、前記回転子導体パターン２７におけ
るストリツプ部分３２及び３６により形成される
回転側導体リングを通つて可動容量性プレート３
０及び３４にエネルギーを結合するべく固定ハン
グを形成する。
前記位置トランスデユーサの固定部分は、変調
サイン波出力を供するように可動容量性プレート
３０及び３４に関して並べられている一対の固定
容量性プレート５４及び５６を有している。さら
に、前記固定子導体パターン２３は、変調コサイ
ン波出力を供するように固定容量性プレート５４
及び５６との間においてアーチ状位置を占有すべ
く配置される第２組の固定容量性プレート６０及
び６２を有している。前記プレート５４は、0゜〜
90゜のアーク角を占有し、プレート６０は、90゜〜
180゜のアーク角を占有し、プレート５６は、180゜
〜270°のアーク角を占有し、プレート６２は、
270゜〜360゜のアーク角を占有する。プレート５
４，５６，６０および６２は、分離した最大の信
号を供するべくトランスデユーサの幅の約半分を
それぞれ占有している。うず電流損を低減する目
的において、前記プレートは、第３図中、参照符
号６６で示すように、櫛形状に形成されている。
たとえば、プレート５６は、図示されていない端
部（右側端部）において連結されているストリツ
プ５７および５８によつて形成されており、プレ
ート６０は図示されるようにその右端部分で連結
されているストリツプ６３および６４によつて形
成されている。ストリツプ５７および５８は、回
転子パターンのストリツプ３７および３８に対し
て平行に配置されている。また、ストリツプ６３
および６４は、前記ストリツプ３９および４０に
対して平行に配置されている。
サイン波出力を供するように可動容量性プレート
３０及び３４に関して並べられている一対の固定
容量性プレート５４及び５６を有している。さら
に、前記固定子導体パターン２３は、変調コサイ
ン波出力を供するように固定容量性プレート５４
及び５６との間においてアーチ状位置を占有すべ
く配置される第２組の固定容量性プレート６０及
び６２を有している。前記プレート５４は、0゜〜
90゜のアーク角を占有し、プレート６０は、90゜〜
180゜のアーク角を占有し、プレート５６は、180゜
〜270°のアーク角を占有し、プレート６２は、
270゜〜360゜のアーク角を占有する。プレート５
４，５６，６０および６２は、分離した最大の信
号を供するべくトランスデユーサの幅の約半分を
それぞれ占有している。うず電流損を低減する目
的において、前記プレートは、第３図中、参照符
号６６で示すように、櫛形状に形成されている。
たとえば、プレート５６は、図示されていない端
部（右側端部）において連結されているストリツ
プ５７および５８によつて形成されており、プレ
ート６０は図示されるようにその右端部分で連結
されているストリツプ６３および６４によつて形
成されている。ストリツプ５７および５８は、回
転子パターンのストリツプ３７および３８に対し
て平行に配置されている。また、ストリツプ６３
および６４は、前記ストリツプ３９および４０に
対して平行に配置されている。
固定子側の導体パターンの異なるセクシヨンか
らのリードは、基板の背反側の導体に接続する貫
通孔のような何らかの適切な手段により引き出す
ことができる。
らのリードは、基板の背反側の導体に接続する貫
通孔のような何らかの適切な手段により引き出す
ことができる。
第２図に示されるように、基板２２および２６
のそれぞれの裏面に位置する接地面２４および２
８は、トランスデユーサの出力信号のノイズを低
減するものである。この接地面は、不必要なうず
電流損をさけるべく単一の横断導体により接続さ
れる円周ストリツプによつて形成される。
のそれぞれの裏面に位置する接地面２４および２
８は、トランスデユーサの出力信号のノイズを低
減するものである。この接地面は、不必要なうず
電流損をさけるべく単一の横断導体により接続さ
れる円周ストリツプによつて形成される。
トランスデユーサは、好ましくは約100キロヘ
ルツで作動する発振器７０によつて付勢される。
前記発振器７０は、振幅制御ユニツト７２を介し
て前記ストリツプ５０および５２に接続されてい
る。前記発振器７０からのエネルギは、可動プレ
ート３０および３４を付勢するべくストリツプ５
０および５２から、ストリツプ３２および３６に
向けて結合されるようになつている。このように
可動プレートは、ブラシあるいはスリツプリング
を要しないで付勢されるものである。
ルツで作動する発振器７０によつて付勢される。
前記発振器７０は、振幅制御ユニツト７２を介し
て前記ストリツプ５０および５２に接続されてい
る。前記発振器７０からのエネルギは、可動プレ
ート３０および３４を付勢するべくストリツプ５
０および５２から、ストリツプ３２および３６に
向けて結合されるようになつている。このように
可動プレートは、ブラシあるいはスリツプリング
を要しないで付勢されるものである。
可動側のパターンから固定側のパターンへのエ
ネルギの結合は、第４図に示されるように位置標
印としてあらわれる。もし、回転子パターンおよ
び固定子パターンが第３図に示すように配列され
ていると、最大振幅のサイン信号を供するべく前
記プレート５４および５６に最大の信号を得る。
仮りに回転子が90゜移動すると、プレートが不ぞ
ろいになるためエネルギは最小結合状態となる。
回転子の移動が180゜にあると、エネルギの結合
は、再び最大になるが、その極性は逆になる。さ
らに回転子が270゜に移動すると再び最小になる。
最終的に、回転子の360゜の移動、すなわち回転子
の一サイクルによつて、第４図Ａに示されるよう
な変調されたサイン波を生じる。
ネルギの結合は、第４図に示されるように位置標
印としてあらわれる。もし、回転子パターンおよ
び固定子パターンが第３図に示すように配列され
ていると、最大振幅のサイン信号を供するべく前
記プレート５４および５６に最大の信号を得る。
仮りに回転子が90゜移動すると、プレートが不ぞ
ろいになるためエネルギは最小結合状態となる。
回転子の移動が180゜にあると、エネルギの結合
は、再び最大になるが、その極性は逆になる。さ
らに回転子が270゜に移動すると再び最小になる。
最終的に、回転子の360゜の移動、すなわち回転子
の一サイクルによつて、第４図Ａに示されるよう
な変調されたサイン波を生じる。
プレート６０および６２が、プレート５４およ
び５６に関して90゜位置移動することによつて、
90゜位相のずれた変調波形、すなわち第４図Ｂに
示すようなコサイン波を得る。
び５６に関して90゜位置移動することによつて、
90゜位相のずれた変調波形、すなわち第４図Ｂに
示すようなコサイン波を得る。
プレート５４および５６は、前記サイン波を復
調するべくサイン復調回路７４に接続されてい
て、それによつて、第４図Ｃに示すような、復調
されたサイン波を得る。同様に、プレート６０お
よび６２は、前記コサイン波を復調するべくコサ
イン復調器回路７６に接続されていて、それによ
つて、第４図Ｄに示すような復調されたコサイン
波を得る。
調するべくサイン復調回路７４に接続されてい
て、それによつて、第４図Ｃに示すような、復調
されたサイン波を得る。同様に、プレート６０お
よび６２は、前記コサイン波を復調するべくコサ
イン復調器回路７６に接続されていて、それによ
つて、第４図Ｄに示すような復調されたコサイン
波を得る。
前記各復調器７４および７６からの出力は、ア
ナログ演算素子を用いてSin2X＋Cos2Xの値を演
算する自動利得制御回路AGCに供給される。そ
の後、Sin2XとCos2Xの和は、回転子の位置に無
関係で常に一定である。この加算値は、前記発振
器７０からの付勢信号の振幅を制御するのに適合
するものである。付勢信号の振幅は、Sin2X＋
Cos2Xの値を一定に維持する振幅制御回路７２を
介して自動的に調節されるようになつている。復
調信号の値は、位置を表示するようなものとして
得られる。
ナログ演算素子を用いてSin2X＋Cos2Xの値を演
算する自動利得制御回路AGCに供給される。そ
の後、Sin2XとCos2Xの和は、回転子の位置に無
関係で常に一定である。この加算値は、前記発振
器７０からの付勢信号の振幅を制御するのに適合
するものである。付勢信号の振幅は、Sin2X＋
Cos2Xの値を一定に維持する振幅制御回路７２を
介して自動的に調節されるようになつている。復
調信号の値は、位置を表示するようなものとして
得られる。
前記サイン復調器７４の出力信号は、増幅器８
１を介してアナログ―デイジタル変換器８３に供
給され、前記コサイン復調器７６の出力信号は、
増幅器８０を介してアナログ―デイジタル変換器
８２に供給される。前記各変換器８２および８３
からのデイジタル出力信号は、固定記憶装置
ROM，８６にアドレス入力として供給される。
１を介してアナログ―デイジタル変換器８３に供
給され、前記コサイン復調器７６の出力信号は、
増幅器８０を介してアナログ―デイジタル変換器
８２に供給される。前記各変換器８２および８３
からのデイジタル出力信号は、固定記憶装置
ROM，８６にアドレス入力として供給される。
第４図に示されるように、復調されたサイン信
号およびコサイン信号の値は、回転子のそれぞれ
の角位置のための独特の値をともに供するもので
ある。固定記憶装置８６は、サインおよびコサイ
ンアドレス値を回転子位置のデイジタルフオーム
に変換するルツクアツプテーブルを含むようにプ
ログラムされている。
号およびコサイン信号の値は、回転子のそれぞれ
の角位置のための独特の値をともに供するもので
ある。固定記憶装置８６は、サインおよびコサイ
ンアドレス値を回転子位置のデイジタルフオーム
に変換するルツクアツプテーブルを含むようにプ
ログラムされている。
第１図に示すような位置データを用いるサーボ
ループは、第３図に関して前述する固定記憶装置
８６に対して備えられている。
ループは、第３図に関して前述する固定記憶装置
８６に対して備えられている。
固定子巻線は、互いに60゜の電気角をもつて変
位されるホール検波器からの回転子位置信号によ
つて制御される整流回路１９０により付勢されて
いる。ホールセンサからの信号は、巻線に接続さ
れる固定素子スイツチを制御するのに用いられ
る。切換ブリツジ状態に６つのトランジスタを含
む配列は、「ブラシレスモータ制御装置」として
1981年７月13日に出願された特許出願第282796号
に開示されている。
位されるホール検波器からの回転子位置信号によ
つて制御される整流回路１９０により付勢されて
いる。ホールセンサからの信号は、巻線に接続さ
れる固定素子スイツチを制御するのに用いられ
る。切換ブリツジ状態に６つのトランジスタを含
む配列は、「ブラシレスモータ制御装置」として
1981年７月13日に出願された特許出願第282796号
に開示されている。
第３図に関連して前述する位置トランスデユー
サ回路９０は、角位置値にデータを変える固定記
憶装置８６に位置アドレスデータを供給する。デ
イジタル比較器９２は、固定記憶装置データと入
力回路９４からの所望の位置データとを受け、そ
の差あるいは誤差を演算する。差あるいは誤差
は、整流回路９８を介して巻線の平均付勢レベル
を制御するパルス幅変調（PWM）回路９９に供
給される。これによつて、サーボループにおける
モータは、誤差信号が除去されて、所望の位置に
向けて移動する。
サ回路９０は、角位置値にデータを変える固定記
憶装置８６に位置アドレスデータを供給する。デ
イジタル比較器９２は、固定記憶装置データと入
力回路９４からの所望の位置データとを受け、そ
の差あるいは誤差を演算する。差あるいは誤差
は、整流回路９８を介して巻線の平均付勢レベル
を制御するパルス幅変調（PWM）回路９９に供
給される。これによつて、サーボループにおける
モータは、誤差信号が除去されて、所望の位置に
向けて移動する。
第３図に示される位置トランスデユーサに関し
て、パターンのピツチは、一回転に等しい。すな
わち、パターンの繰り返し始める前に、パターン
の一完全回転を要するものである。システム内の
ノイズを最小にする目的において、トランスデユ
ーサは１ピツチの1/100の正確な位置データを供
することができる。第３図に示されるパターンに
よれば、４度以内に角位置を指示することができ
る。トランスデユーサの円周寸法と長さとの間の
差、可動トランスデユーサ素子と固定トランスデ
ユーサ素子との間の変量、トランスデユーサパタ
ーンのゆがみ、およびパターン不良等によつて閉
鎖誤差を生じる。ノイズは、モータ自体、回路構
成、および温度の変動によつても発生するもので
ある。
て、パターンのピツチは、一回転に等しい。すな
わち、パターンの繰り返し始める前に、パターン
の一完全回転を要するものである。システム内の
ノイズを最小にする目的において、トランスデユ
ーサは１ピツチの1/100の正確な位置データを供
することができる。第３図に示されるパターンに
よれば、４度以内に角位置を指示することができ
る。トランスデユーサの円周寸法と長さとの間の
差、可動トランスデユーサ素子と固定トランスデ
ユーサ素子との間の変量、トランスデユーサパタ
ーンのゆがみ、およびパターン不良等によつて閉
鎖誤差を生じる。ノイズは、モータ自体、回路構
成、および温度の変動によつても発生するもので
ある。
微細な位置指示は、トランスデユーサのピツチ
を一回転の何分の一かにすることによつて成し得
る。このシステムでは、1/100ピツチで位置を指
示することができる。微細なピツチトランスデユ
ーサパターンは、微細な位置指示に対応して得ら
れる。トランスデユーサ素子間のエアギヤツプ
は、ピツチ距離の数パーセントをこえないことが
重要である。したがつて、モータのエアギヤツプ
は、0.203mm〜0.254mm（0.008インチ〜0.010イン
チ）の範囲内にあり、トランスデユーサの最小の
ピツチ距離は、約2.54mm（約0.100インチ）であ
る。プリント配線技術は、約0.254mm（10ミル）
ほどのピツチにトランスデユーサを製作するのに
利用することができる。さらに、これが約2.54mm
（100ミル）の場合には多くのモータ設計のための
範囲に役立つものである。このようなトランスデ
ユーサは、ニユーヨーク州、ワルハラのフアラン
ド インダストリーズ インコーポレイテツドに
よる得意先に対する設計仕様書により製作するこ
とができる。
を一回転の何分の一かにすることによつて成し得
る。このシステムでは、1/100ピツチで位置を指
示することができる。微細なピツチトランスデユ
ーサパターンは、微細な位置指示に対応して得ら
れる。トランスデユーサ素子間のエアギヤツプ
は、ピツチ距離の数パーセントをこえないことが
重要である。したがつて、モータのエアギヤツプ
は、0.203mm〜0.254mm（0.008インチ〜0.010イン
チ）の範囲内にあり、トランスデユーサの最小の
ピツチ距離は、約2.54mm（約0.100インチ）であ
る。プリント配線技術は、約0.254mm（10ミル）
ほどのピツチにトランスデユーサを製作するのに
利用することができる。さらに、これが約2.54mm
（100ミル）の場合には多くのモータ設計のための
範囲に役立つものである。このようなトランスデ
ユーサは、ニユーヨーク州、ワルハラのフアラン
ド インダストリーズ インコーポレイテツドに
よる得意先に対する設計仕様書により製作するこ
とができる。
一回転の何分の一かのピツチにおいてモータに
おけるトランスデユーサの不利益がある。そこで
絶体位置の指示が必要である。付加位置指示器
は、現在の位置セクタを指示するシステムに加え
られる。たとえば、もしパターンが一回転に1/12
ピツチを有し、トランスデユーサのパターンは、
一回転当り12回繰り返えし、位置は、12゜〜30゜の
角度範囲内で指示される。特別のセクタを指示す
るための適切なシステムは、零点位置指示を指し
示すマーカ位置を含むトランスデユーサによつて
得られる。マーカ位置指示は、復調されたトラン
スデユーサ出力の零点交差をカウントするカウン
タと共同して用いられる。このようなカウンタの
配置によれば、粗位置表示、すなわちセクタ位置
を得る。正規のトランスデユーサ出力は、セクタ
内に密位置表示を得る。
おけるトランスデユーサの不利益がある。そこで
絶体位置の指示が必要である。付加位置指示器
は、現在の位置セクタを指示するシステムに加え
られる。たとえば、もしパターンが一回転に1/12
ピツチを有し、トランスデユーサのパターンは、
一回転当り12回繰り返えし、位置は、12゜〜30゜の
角度範囲内で指示される。特別のセクタを指示す
るための適切なシステムは、零点位置指示を指し
示すマーカ位置を含むトランスデユーサによつて
得られる。マーカ位置指示は、復調されたトラン
スデユーサ出力の零点交差をカウントするカウン
タと共同して用いられる。このようなカウンタの
配置によれば、粗位置表示、すなわちセクタ位置
を得る。正規のトランスデユーサ出力は、セクタ
内に密位置表示を得る。
容量性トランスデユーサを用いた密位置表示を
得るための他の技術は、第５図および第６図に示
されるような一回転に等しいピツチを有する粗パ
ターンと一回転の1/12に等しいピツチを有する密
パターンとを含むトランスデユーサパターンを、
モータのエアギヤツプ内に設置する構成がとられ
る。
得るための他の技術は、第５図および第６図に示
されるような一回転に等しいピツチを有する粗パ
ターンと一回転の1/12に等しいピツチを有する密
パターンとを含むトランスデユーサパターンを、
モータのエアギヤツプ内に設置する構成がとられ
る。
トランスデユーサパターンの可動部分は、第６
図の上部にあらわされているように、パターンが
所定の場所をとる際、回転子の周囲にリングを形
成する三個の平行なストリツプ１０２，１０３お
よび１０４から成つている。容量性プレート１０
６および１０７は、ゼグメントの表面をそれぞれ
90゜にわたつてカバーし、それぞれストリツプ１
０３と０２に対して一体的に形成されている。プ
レート１０６および１０７は、等間隔をおいて形
成されていて、粗位置トランスデユーサの可動部
分を形成する。
図の上部にあらわされているように、パターンが
所定の場所をとる際、回転子の周囲にリングを形
成する三個の平行なストリツプ１０２，１０３お
よび１０４から成つている。容量性プレート１０
６および１０７は、ゼグメントの表面をそれぞれ
90゜にわたつてカバーし、それぞれストリツプ１
０３と０２に対して一体的に形成されている。プ
レート１０６および１０７は、等間隔をおいて形
成されていて、粗位置トランスデユーサの可動部
分を形成する。
位置トランスデユーサの密位置は、ストリツプ
０４に対して一体に形成される容量性プレート１
０８と、ストリツプ１０３に対して一体に形成さ
れる容量性プレート１０９とから成つている。プ
レート１０８と１０９は、第６図に示されるよう
に、12回繰り返し形成され、互い違いに間挿して
配列された櫛形状パターンのもので形成されてい
て、一回転につき1/12ピツチを有している。
０４に対して一体に形成される容量性プレート１
０８と、ストリツプ１０３に対して一体に形成さ
れる容量性プレート１０９とから成つている。プ
レート１０８と１０９は、第６図に示されるよう
に、12回繰り返し形成され、互い違いに間挿して
配列された櫛形状パターンのもので形成されてい
て、一回転につき1/12ピツチを有している。
固定トランスデユーサパターンは、前記回転パ
ターンにおけるストリツプ１０２，１０３，１０
４に対して平行に配列されているストリツプ１１
２，１１３および１１４から成つている。モータ
コアの内側に位置決めされると、ストリツプ１１
２，１１３および１１４は、可動パターンに対し
てエネルギを結合するためのリングを形成する。
ターンにおけるストリツプ１０２，１０３，１０
４に対して平行に配列されているストリツプ１１
２，１１３および１１４から成つている。モータ
コアの内側に位置決めされると、ストリツプ１１
２，１１３および１１４は、可動パターンに対し
てエネルギを結合するためのリングを形成する。
固定パターンもまた、サイン信号を発生するた
めのプレート１０６および１０７に対応して配置
されるプレート１１６および１１７と、コサイン
信号を発生するべく互いに間挿して配列されたプ
レート１１８および１１９とから成つている。プ
レート１０６および１０７は、プレート１１６，
１１７，１１８および１１９とともに第３図の説
明において述べたと同様にトランスデユーサの粗
部分を形成する。
めのプレート１０６および１０７に対応して配置
されるプレート１１６および１１７と、コサイン
信号を発生するべく互いに間挿して配列されたプ
レート１１８および１１９とから成つている。プ
レート１０６および１０７は、プレート１１６，
１１７，１１８および１１９とともに第３図の説
明において述べたと同様にトランスデユーサの粗
部分を形成する。
さらに、固定パターンは、プレート１０８およ
び１０９で形成される可動パターンに対応して配
列されている互いに間挿して配列された櫛状パタ
ーン１２０および１２１を有している。パターン
１２０，１２１と、プレート１０８，１０９と
は、トランスデユーサの密位置部分を形成する。
び１０９で形成される可動パターンに対応して配
列されている互いに間挿して配列された櫛状パタ
ーン１２０および１２１を有している。パターン
１２０，１２１と、プレート１０８，１０９と
は、トランスデユーサの密位置部分を形成する。
トランスデユーサは、振幅制御回路１３２を介
して交流源１３０により付勢される。交流信号
は、プレート１０８および１０９を付勢する可動
パターンのストリツプ１０３および１０４にエネ
ルギを結合するべくストリツプ１１３および１１
４に対して印加される。同様に、エネルギは、マ
トリツプ１１２と１１３との間に印加され、可動
パターンのプレート１０６および１０７を付勢す
るストリツプ１０２および１０３に結合される。
して交流源１３０により付勢される。交流信号
は、プレート１０８および１０９を付勢する可動
パターンのストリツプ１０３および１０４にエネ
ルギを結合するべくストリツプ１１３および１１
４に対して印加される。同様に、エネルギは、マ
トリツプ１１２と１１３との間に印加され、可動
パターンのプレート１０６および１０７を付勢す
るストリツプ１０２および１０３に結合される。
プレート１１６および１１７は、粗サイン復調
回路１３７に接続されていて、プレート１１８お
よび１１９は、粗コサイン復調回路１３６に接続
されている。変調器１３６および１３７からの出
力は、Sin2X＋Cos2Xの値を演算する自動利得制
御AGC回路１４０に結合されている。自動利得
制御回路１４０は、第３図に関連して述べたよう
に、トランスデユーサに供給される付勢信号の振
幅を制御する振幅制御回路１３２に接続されてい
る。
回路１３７に接続されていて、プレート１１８お
よび１１９は、粗コサイン復調回路１３６に接続
されている。変調器１３６および１３７からの出
力は、Sin2X＋Cos2Xの値を演算する自動利得制
御AGC回路１４０に結合されている。自動利得
制御回路１４０は、第３図に関連して述べたよう
に、トランスデユーサに供給される付勢信号の振
幅を制御する振幅制御回路１３２に接続されてい
る。
パターン１２０および１２１は、トランスデユ
ーサの密位置部分からの変調された信号を読み取
る密信号復調回路１３８に接続されている。前記
復調回路１３８の出力は、モータの一回転当り12
サイクルを含むサイン波である。
ーサの密位置部分からの変調された信号を読み取
る密信号復調回路１３８に接続されている。前記
復調回路１３８の出力は、モータの一回転当り12
サイクルを含むサイン波である。
復調回路１３６および１３８からの出力は、増
幅器１４２，１４３および１４４を介してアナロ
グ―デイジタル（Ａ／Ｄ）変換器１４６，１４７
および１４８にそれぞれ接続されている。前記変
換器回路からのデイジタル出力信号は、固定記憶
装置ROM，１５０にアドレス入力として供給さ
れる。前記固定記憶装置１５０は、密位置を表示
するアナログ―デイジタル変換器１４８からの８
ビツトと、粗位置セクタを表示するアナログ―デ
イジタル変換器１４６および１４７のそれぞれか
らの４ビツトとによる16ビツトをアドレスする性
能を具えた典型的な記憶ユニツトである。アナロ
グ―デイジタル変換器１４６，１４７および１４
８からの結合出力は、トランスデユーサの各位置
に対して独特のアドレスを供給する。
幅器１４２，１４３および１４４を介してアナロ
グ―デイジタル（Ａ／Ｄ）変換器１４６，１４７
および１４８にそれぞれ接続されている。前記変
換器回路からのデイジタル出力信号は、固定記憶
装置ROM，１５０にアドレス入力として供給さ
れる。前記固定記憶装置１５０は、密位置を表示
するアナログ―デイジタル変換器１４８からの８
ビツトと、粗位置セクタを表示するアナログ―デ
イジタル変換器１４６および１４７のそれぞれか
らの４ビツトとによる16ビツトをアドレスする性
能を具えた典型的な記憶ユニツトである。アナロ
グ―デイジタル変換器１４６，１４７および１４
８からの結合出力は、トランスデユーサの各位置
に対して独特のアドレスを供給する。
第６図に備え付けられているような位置データ
を含むサーボループシステムは、第５図において
ブロツク図により示されている。回路構成１３
６，１３７，１４２，１４３，１４６および１４
７は、粗位置トランスデユーサ回路１６０を形成
し、回路構成１３８，１４４および１４８は、密
位置トランスデユーサ回路１６２を形成する。回
路１６０および１６２は、前述したと同様、固定
記憶装置１５０のためのアドレス入力を供する。
を含むサーボループシステムは、第５図において
ブロツク図により示されている。回路構成１３
６，１３７，１４２，１４３，１４６および１４
７は、粗位置トランスデユーサ回路１６０を形成
し、回路構成１３８，１４４および１４８は、密
位置トランスデユーサ回路１６２を形成する。回
路１６０および１６２は、前述したと同様、固定
記憶装置１５０のためのアドレス入力を供する。
固定記憶装置１５０の出力は、回転子位置表示
を備えている。この出力は、ホールセンサあるい
は同様の素子を直線的に制御するものとして使用
される。ブラシレス直流モータにおける整流制御
する固定記憶装置の出力の使用の詳細について
は、先にのべた特許出願第282796号に詳しく開示
されている。
を備えている。この出力は、ホールセンサあるい
は同様の素子を直線的に制御するものとして使用
される。ブラシレス直流モータにおける整流制御
する固定記憶装置の出力の使用の詳細について
は、先にのべた特許出願第282796号に詳しく開示
されている。
比較回路１６８は、固定記憶装置１５０の出力
によつて得られるような現位置表示と入力回路１
６６によつて得られるような所望の位置表示とを
比較するのに使用される。比較器１６８の出力１
６８は、整流回路１９０を通じて供給される付勢
信号で巻線の平均振幅を順次制御するパルス幅変
調PWM回路１７０に供給される。このシステム
は、モータが比較器１６８に生じる誤差信号を除
去するべく所望の位置に向けて移動する方向に付
勢される典型的なサーボループとして作動する。
によつて得られるような現位置表示と入力回路１
６６によつて得られるような所望の位置表示とを
比較するのに使用される。比較器１６８の出力１
６８は、整流回路１９０を通じて供給される付勢
信号で巻線の平均振幅を順次制御するパルス幅変
調PWM回路１７０に供給される。このシステム
は、モータが比較器１６８に生じる誤差信号を除
去するべく所望の位置に向けて移動する方向に付
勢される典型的なサーボループとして作動する。
以上、この発明をある程度詳細にその最も好ま
しい実施態様について説明したが、この発明の範
囲内において多くの他の態様に変更することがで
きるものである。この発明は、特に、添附する特
許請求の範囲において限定した以外は、その特定
の実施態様に制約されるものではない。
しい実施態様について説明したが、この発明の範
囲内において多くの他の態様に変更することがで
きるものである。この発明は、特に、添附する特
許請求の範囲において限定した以外は、その特定
の実施態様に制約されるものではない。
第１図は、この発明に関し、サーボループにつ
いてこれをブロツク図で示したモータと位置トラ
ンスデユーサの組み合せ態様を示すブロツク線
図、第２図は、第１図に示されモータのエアギヤ
ツプ部分の詳細を示す側断面図、第３図は、回転
子の位置データを生ぜしめる回路を含ませて、ト
ランスデユーサの回転子と固定子部分の導体パタ
ーンの態様を示すブロツク線図、第４図は、第３
図に示すシステムにおける種々の波形を示す波形
図、第５図は、粗位置トランスデユーサと、密位
置トランスデユーサの双方を含むこの発明の他の
実施例に成るシステムの略示的ブロツク線図、第
６図は、第５図に示すシステムのための回転子お
よび固定子におけるトランスデユーサパターンな
らびに回転子位置データを供するための連合され
た回路の態様を示す略示的ブロツク線図である。 １０……回転子、１２……永久磁石リング、１
４……モータシヤフト、１６……固定子、１８…
…固定子鉄心、２０……固定子巻線、２２，２６
……基板、２３，２７……プリント回路パター
ン、２４，２８……導体パターン、３０，３４…
…容量性プレート、５４，５６……容量性プレー
ト。
いてこれをブロツク図で示したモータと位置トラ
ンスデユーサの組み合せ態様を示すブロツク線
図、第２図は、第１図に示されモータのエアギヤ
ツプ部分の詳細を示す側断面図、第３図は、回転
子の位置データを生ぜしめる回路を含ませて、ト
ランスデユーサの回転子と固定子部分の導体パタ
ーンの態様を示すブロツク線図、第４図は、第３
図に示すシステムにおける種々の波形を示す波形
図、第５図は、粗位置トランスデユーサと、密位
置トランスデユーサの双方を含むこの発明の他の
実施例に成るシステムの略示的ブロツク線図、第
６図は、第５図に示すシステムのための回転子お
よび固定子におけるトランスデユーサパターンな
らびに回転子位置データを供するための連合され
た回路の態様を示す略示的ブロツク線図である。 １０……回転子、１２……永久磁石リング、１
４……モータシヤフト、１６……固定子、１８…
…固定子鉄心、２０……固定子巻線、２２，２６
……基板、２３，２７……プリント回路パター
ン、２４，２８……導体パターン、３０，３４…
…容量性プレート、５４，５６……容量性プレー
ト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 固定子構成体と、 前記固定子構成体に対して回転可能に取り対け
られていて、前記固定子との間に空隙を形成する
ように寸法決めされた回転子と、 前記固定子に関して前記回転子の回転を起させ
るように電気信号により付勢される一組の巻線
と、 前記固定子と回転子との間の空隙部に配置され
ている容量性位置トランスデユーサを備え、 前記容量性位置トランスデユーサが、 前記固定子の空隙周面に対し、前記固定子から
絶縁されていて、かつそれに取り付けられている
互い違いに間挿して配列されている一組の固定容
量性プレート及び前記固定容量性プレートから絶
縁されている一組の固定側導体リングを含む固定
子導体パターンと、 前記回転子の空隙周面に対し、前記回転子から
絶縁されていて、かつそれに取り付けられている
互い違いに間挿して配置されている一組の可動容
量性プレート及び前記可動容量性プレートに電気
的に接続されていて、前記固定側導体リングに対
応して配置され、前記固定リングから前記可動容
量性プレートにエネルギーを伝える一組の可動側
導体リングを含む回転子導体パターンとからな
り、 前記固定子導体パターンにおける固定側導体リ
ングに対して電気的に接続されて、前記容量性位
置トランスデユーサに対して振幅制御信号を供電
するための供電手段と、 前記固定子導体パターンにおける固定容量性プ
レートに対して電気的に接続されていて、前記容
量性位置トランスデユーサからの復調信号を検出
するための検出手段とを備えてなることを特徴と
する電気サーボモータ。 ２ 前記巻線が前記固定子にあり、前記回転子が
回転永久磁石を有していることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の電気サーボモータ。 ３ 前記容量性位置トランスデユーサにおけるパ
ターンのピツチが一回転に等しいことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の電気サーボモー
タ。 ４ 前記容量性位置トランスデユーサが、互い違
いに間挿して配列された第２組の固定導体プレー
トと、互い違いに間挿して配列された第２組の可
動導体プレートとを備えていて、一方の組の導体
プレートが、他方の組の導体プレートのそれより
異なつたピツチを有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の電気サーボモータ。 ５ 前記一組の容量性の導体プレートが、サイン
（Ｘ）を表示する信号を供する部分と、コサイン
（Ｘ）を表示する信号を供し、それから1/4ピツチ
変位している他の部分とを含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の電気サーボモー
タ。 ６ 回転子と、固定子と、前記回転子および固定
子間に形成される空隙とを有する電気モータと、 前記固定子に関して前記回転子の位置を表示す
るべく前記空隙に位置された容量性位置トランス
デユーサを備え、 前記空隙内に配置される前記位置トランスデユ
ーサが、 前記固定子の空隙周面に対し、前記固定子から
絶縁されていて、かつ取り付けられている互い違
いに間挿して配列された一組の固定容量性プレー
ト及び前記固定容量性プレートから絶縁されてい
る一組の固定リングを含む固定子導体パターン
と、 前記回転子の空隙周面に対し、前記回転子から
絶縁されていて、かつ取り付けられている互い違
いに間挿して配列された一組の可動容量性プレー
ト及び前記可動容量性プレートに電気的に接続さ
れていて、前記固定リングに対応して配置され、
前記固定リングから前記可動容量性プレートにエ
ネルギーを伝える一組の可動リングを含む回転子
導体パターンとからなり、 前記回転子の現位置を表示する信号を供すべく
前記位置トランスデユーサに結合される現位置表
示手段と、 前記回転子の所望の位置を表示する信号を供す
る所望信号表示手段と、 前記現位置を表示する信号と前記所望の位置を
表示する信号との間の差に対応する誤差信号を供
する比較器と、 前記比較器に結合されていて、前記誤差信号に
従つて前記モータを付勢するように作動する駆動
回路とによつて組み立てられていることを特徴と
する電気サーボシステム。 ７ 前記位置トランスデジユーサは、サイン
（Ｘ）とコサイン（Ｘ）の値を表示する信号を生
ずることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
載の電気サーボシステム。 ８ （Sin2X＋Cos2X）の値を演算する手段と、
（Sin2X＋Cos2X）の値をあらかじめ定めた一定
の値に維持するよう前記位置トランスデユーサを
付勢する手段とからなる特許請求の範囲第７項に
記載の電気サーボシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US376656 | 1982-05-10 | ||
| US06/376,656 US4463299A (en) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | Capacitive sensor motor control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207887A JPS58207887A (ja) | 1983-12-03 |
| JPH0124038B2 true JPH0124038B2 (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=23485914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58083446A Granted JPS58207887A (ja) | 1982-05-10 | 1983-05-10 | 電気サーボモータおよび電気サーボシステム |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4463299A (ja) |
| JP (1) | JPS58207887A (ja) |
| CA (1) | CA1194541A (ja) |
| DE (1) | DE3317524C2 (ja) |
| FR (1) | FR2526605B1 (ja) |
| GB (1) | GB2121242B (ja) |
| IE (1) | IE54754B1 (ja) |
| IT (1) | IT1212050B (ja) |
| NL (1) | NL8301675A (ja) |
| SE (1) | SE458640B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0414231U (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-05 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4755731A (en) * | 1987-01-15 | 1988-07-05 | Mcdonnell Douglas Corporation | Optical scanning transducer |
| DE4016434A1 (de) * | 1990-05-22 | 1991-11-28 | Bosch Gmbh Robert | Kapazitiver stellungsgeber |
| US20030204218A1 (en) * | 2001-04-26 | 2003-10-30 | Vogel Martin J. | Protection apparatus for implantable medical device |
| US7259695B2 (en) * | 2004-09-17 | 2007-08-21 | Andermotion Technologies Llc | Low-profile multi-turn encoder systems and methods |
| DE112008002132A5 (de) * | 2007-08-29 | 2010-06-24 | Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co. Kg | Kleinst-Elektromotor mit integriertem Encoder sowie kapazitiver Positionscodierer hierfür |
| EP2306156B1 (en) * | 2009-10-01 | 2012-12-12 | SICK STEGMANN GmbH | Encoder |
| DE102013207981A1 (de) | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Robert Bosch Gmbh | Elektromotor mit einem kapazitiven Rotorpositionssensor |
| US9897466B2 (en) | 2016-07-18 | 2018-02-20 | Delphi Technologies, Inc. | Rotor position sensor signal correction |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB497195A (en) * | 1937-04-06 | 1938-12-14 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to electric switches responsive to direction of rotary motion |
| US2980839A (en) * | 1959-02-12 | 1961-04-18 | Haeussermann Walter | Electric motor |
| US3346792A (en) * | 1964-06-15 | 1967-10-10 | Hitachi Ltd | Brushless motors wherein commutation is controlled by an impedance responsive to rotor movement |
| DE2401443A1 (de) * | 1973-01-16 | 1974-07-18 | Davy Loewy Ltd | Positionswandler-anordnung |
| GB1519953A (en) * | 1974-06-26 | 1978-08-02 | Nat Res Dev | Linear induction actuators |
| US3961318A (en) * | 1975-01-17 | 1976-06-01 | Inductosyn Corporation | Electrostatic position-measuring transducer |
| SU605291A1 (ru) * | 1976-11-25 | 1978-04-30 | Kochuraev Aleksandr L | Емкостной датчик положени ротора вентильного электродвигател |
| DE3012979A1 (de) * | 1980-04-03 | 1981-10-15 | Sartorius GmbH, 3400 Göttingen | Kraftmess- oder waegevorrichtung mit elektromagnetischer kraftkompensation und kapazitivem lagensensor |
-
1982
- 1982-05-10 US US06/376,656 patent/US4463299A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-05-03 GB GB08312008A patent/GB2121242B/en not_active Expired
- 1983-05-06 SE SE8302618A patent/SE458640B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-05-09 IE IE1052/83A patent/IE54754B1/en not_active IP Right Cessation
- 1983-05-09 FR FR8307675A patent/FR2526605B1/fr not_active Expired
- 1983-05-10 NL NL8301675A patent/NL8301675A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-05-10 IT IT8348261A patent/IT1212050B/it active
- 1983-05-10 JP JP58083446A patent/JPS58207887A/ja active Granted
- 1983-05-10 CA CA000427811A patent/CA1194541A/en not_active Expired
- 1983-05-10 DE DE3317524A patent/DE3317524C2/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0414231U (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-05 |
Also Published As
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| DE3317524A1 (de) | 1983-11-17 |
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| SE8302618D0 (sv) | 1983-05-06 |
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| US4463299A (en) | 1984-07-31 |
| SE8302618L (sv) | 1983-11-11 |
| SE458640B (sv) | 1989-04-17 |
| FR2526605B1 (fr) | 1986-04-11 |
| GB2121242A (en) | 1983-12-14 |
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