[发明专利]旋转角度检测系统、旋转角度检测方法、旋转角度检测单元及同步电动机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转角度检测系统、旋转角度检测方法、旋转角度检测单元及同步电动机控制系统。

背景技术

在用于工业用机器人的执行器中，对马达的旋转轴的旋转角度进行检测，并且根据该旋转角度进一步对可动部的位置进行检测。一般地，旋转角度的检测使用绝对编码器及旋转变压器等。编码器中有绝对编码器和增量编码器。由于增量编码器虽然价格低廉但无法检测绝对位置，因而需要原点传感器及原点恢复动作等。又，绝对编码器有光学式及磁式等，虽然可以对旋转一圈期间的绝对角度进行检测，但结构复杂价格昂贵。例如，专利文献1的磁式绝对编码器在马达的旋转轴上具有用于对旋转角度进行检测的多个旋转检测器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2011-107048号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，上述现有的磁式绝对编码器需要多个旋转检测器及模拟/数字(A/D)转换器，结构变得复杂。进一步，需要复杂的控制电路，且成本也将増加。

本发明正是鉴于问题点而进行的，以简易地检测转子的绝对旋转角度为目的。

用于解决课题的手段

为了达到目的，本发明的第1观点所涉及的旋转角度检测系统是一种对包含转子和定子绕组的同步电动机中的所述转子的旋转角度进行检测的旋转角度检测系统，其特征在于，包括：旋转角度检测单元，其对于所述转子的机械角度360°具有所述同步电动机的极对数以上的分解能，对所述转子的旋转角度进行检测；信号输出单元，其根据所述转子的旋转角度，周期性地输出多个类别的信号；以及绝对旋转角度取得单元，其根据由所述旋转角度检测单元检测出的所述转子的旋转角度、和由所述信号输出单元输出的信号的类别，来取得所述转子的绝对旋转角度。

所述分解能可以是所述同步电动机的极对数和在所述转子旋转与所述同步电动机的1极对对应的角度期间由所述信号输出单元输出的信号的类别的组合的周期次数相乘所得的数值以上。

所述旋转角度检测系统可以包括电流供给控制单元，其进行向所述定子绕组供给多个类别的电流的控制，所述绝对旋转角度取得单元根据由所述旋转角度检测单元检测出的所述转子的旋转角度、和由所述信号输出单元输出的信号的类别、还有由所述电流供给控制单元所供给的电流的类别，来取得所述转子的绝对旋转角度。

所述旋转角度检测系统可以包括：转数检测单元，其对所述转子的转数进行检测；以及移动体位置取得单元，其根据由所述绝对旋转角度取得单元取得的所述转子的旋转角度、和由所述转数检测单元检测出的所述转子的转数，来取得利用所述同步电动机的驱动在直线上移动的移动体的位置。

所述同步电动机可以是步进马达。

为了达到目的，本发明的第2观点所涉及的旋转角度检测方法是一种利用旋转角度检测系统的旋转角度检测方法，所述旋转角度检测系统对包含转子和定子绕组的同步电动机中的所述转子的旋转角度进行检测，所述旋转角度检测方法的特征在于，包括以下步骤：旋转角度检测步骤，对于所述转子的机械角度360°具有所述同步电动机的极对数以上的分解能，对所述转子的旋转角度进行检测；信号输出步骤，根据所述转子的旋转角度周期性地输出多个类别的信号；以及绝对旋转角度取得步骤，根据在所述旋转角度检测步骤中检测出的所述转子的旋转角度、和在所述信号输出步骤中输出的信号的类别，来取得所述转子的绝对旋转角度。

所述分解能可以是所述同步电动机的极对数和在所述转子旋转与所述同步电动机的1极对对应的角度期间所述信号输出步骤所输出的信号的类别的组合的周期次数相乘所得的数值以上。

所述旋转角度检测方法可以包括电流供给控制步骤，进行向所述定子绕组供给多个类别的电流的控制，在所述绝对旋转角度取得步骤中，根据在所述旋转角度检测步骤中检测出的所述转子的旋转角度、在所述信号输出步骤中输出的信号的类别、还有在所述电流供给控制步骤中所供给的电流的类别，来取得所述转子的绝对旋转角度。

所述旋转角度检测方法可以包括：转数检测步骤，对所述转子的转数进行检测；以及移动体位置取得步骤，根据在所述绝对旋转角度取得步骤中取得的所述转子的旋转角度、和在所述转数检测步骤中检测出的所述转子的转数，来取得利用所述同步电动机的驱动在直线上移动的移动体的位置。

所述同步电动机可以是步进马达。