回転位相検出装置、レゾルバ装置、駆動装置、回転位相検出回路、および回転位相検出方法
【課題】レゾルバを用いて検出する回転位相の温度ドリフトを抑制する。
【解決手段】回転位相検出装置１は、励磁巻線１３，１４に対する励磁受信巻線１５の回転位相θに応じた電圧波形信号を、出力巻線１７から出力するレゾルバ６と、出力巻線１７に接続され、出力巻線１７とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路２１と、出力巻線１７および補償抵抗回路２１が直列に接続され、出力巻線１７から出力された電圧波形信号が補償抵抗回路２１を通じて入力され、入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出する検出部７とを有する。補償抵抗回路２１は、レゾルバ６に設けられる。検出部７は、補償抵抗回路２１を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバ６の温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相θ（ＤＴＣＴ）に含まれる温度誤差Δθを補償する。
【解決手段】回転位相検出装置１は、励磁巻線１３，１４に対する励磁受信巻線１５の回転位相θに応じた電圧波形信号を、出力巻線１７から出力するレゾルバ６と、出力巻線１７に接続され、出力巻線１７とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路２１と、出力巻線１７および補償抵抗回路２１が直列に接続され、出力巻線１７から出力された電圧波形信号が補償抵抗回路２１を通じて入力され、入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出する検出部７とを有する。補償抵抗回路２１は、レゾルバ６に設けられる。検出部７は、補償抵抗回路２１を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバ６の温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相θ（ＤＴＣＴ）に含まれる温度誤差Δθを補償する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバを用いて回転体の回転位相を検出する回転位相検出装置、レゾルバ装置、駆動装置、回転位相検出回路、および回転位相検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レゾルバは、たとえばモータなどの回転装置とともに用いられる。
レゾルバは、回転装置の動作をレゾルバのロータの回転運動へ変換し、レゾルバのロータの回転にしたがって変化するレゾルバの出力電圧波形信号を出力する。
回転位相検出回路は、レゾルバに接続され、レゾルバの出力信号に基づいて、レゾルバのロータの回転についての位相、角度、回転量などの回転位相を検出する。
このように回転装置の動作は、レゾルバのロータの回転運動へ変換され、そのロータの回転運動についての出力信号に基づいて、レゾルバおよび回転位相検出回路により検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１２９７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レゾルバには、二相励磁一相出力方式のものと、一相励磁二相出力方式のものとがあるが、これらのレゾルバでは、レゾルバの出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相がレゾルバの温度に応じて変化するという温度ドリフトの課題がある。
【０００５】
特許文献１では、レゾルバの二次巻線と、それに接続される信号線との間に、二次巻線より抵抗値がかなり大きい補償抵抗素子を直列に接続する。
レゾルバの二次巻線に対して抵抗値がかなり大きい補償抵抗素子を直列に接続することにより、出力電圧の位相は、レゾルバの二次巻線の抵抗値の温度変化に追従して変化し難くなる。
その結果、特許文献１のレゾルバでは、出力信号に基づいて検出される回転位相が、レゾルバの温度変化に追従し難くなる。
しかしながら、特許文献１のようにレゾルバの二次巻線に対して抵抗値がかなり大きい補償抵抗素子を接続したとしても、レゾルバの検出信号の位相は微妙に変化する。
なぜなら、レゾルバの出力信号の位相は、レゾルバの動作温度の変動によりレゾルバの巻線の抵抗値が変動することに起因して変化するものであり、特許文献１は、そのレゾルバの巻線の抵抗値の温度変化を抑制するものではないからである。
その結果、特許文献１の技術を用いたとしても、レゾルバの出力信号の位相に基づいて検出される回転位相は、温度ドリフトを有する。
【０００６】
このように、レゾルバを用いて回転位相を検出する装置では、検出される回転位相の温度ドリフトを抑制することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点の回転位相検出装置は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、出力巻線に接続され、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と、出力巻線および補償抵抗回路が直列に接続され、出力巻線から出力された電圧波形信号が補償抵抗回路を通じて入力され、入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出する検出部とを有する。そして、補償抵抗回路は、レゾルバに設けられ、検出部は、補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバの温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償する。
【０００８】
本発明では、レゾルバの出力巻線に対して、レゾルバの出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路を接続し、当該補償抵抗回路をレゾルバに配設している。
このため、本発明では、レゾルバの動作温度の変化に対して、補償抵抗回路の抵抗値を、レゾルバの出力巻線とは逆の温度特性で変化させることができる。
その結果、本発明では、レゾルバの出力電圧信号に基づいて検出される回転位相の温度ドリフトを抑制できる。
これに加えて、本発明では、検出部は、補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバの温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償する。
よって、本発明で得られる補償後の回転位相は、レゾルバの温度の影響を殆ど受けていない安定したものとなる。
本発明で得られる回転位相は、レゾルバの動作温度にかかわらず略一定に安定し、温度ドリフトが好適に抑制される。
【０００９】
本発明の第２の観点のレゾルバ装置は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、出力巻線と接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とを有し、補償抵抗回路を通じて出力巻線の電圧波形信号を出力し、出力巻線および補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、補償抵抗回路の温度に応じて変化させる。
【００１０】
本発明の第３の観点の駆動装置は、出力軸を回転駆動するモータと、出力軸の回転位相を検出するレゾルバ部とを有し、レゾルバ部は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、出力巻線と接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とを有し、補償抵抗回路を通じて出力巻線の電圧波形信号を出力し、出力巻線および補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、補償抵抗回路の温度に応じて変化させる。
【００１１】
本発明の第４の観点の回転位相検出回路は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバに対して、出力巻線に接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とともに用いられる回転位相検出回路であって、出力巻線および補償抵抗回路に対して直列に接続され、補償抵抗回路を通じて出力巻線の電圧波形信号が入力され、補償抵抗回路の温度に応じて変化する電圧を発生する終端抵抗素子と、終端抵抗素子の電圧の波形に基づいて回転位相を検出する位相検出回路と、終端抵抗素子の電圧の大きさに基づいてレゾルバの温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、検出された回転位相に含まれる温度誤差を補償する補償回路とを有する。
【００１２】
本発明の第５の観点の回転位相検出方法は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバの電圧波形信号に基づいて回転位相を検出する方法であって、出力巻線と接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出するステップと、補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバの温度を推定するステップと、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、レゾルバを用いて検出される回転位相の温度ドリフトを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る回転位相検出装置を有するサーボ制御システムのブロック図である。
【図２】図２は、図１のレゾルバとして用いることができる、二相励磁一相出力方式のレゾルバの概略的な内部構造を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、二相励磁一相出力のレゾルバについての回路図である。
【図４】図４は、図３のようにレゾルバの出力巻線に対して補償抵抗回路を接続していない場合での、出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの一例の温度特性図である。
【図５】図５は、図２のレゾルバを含む、本実施形態での電気回路を示す回路図である。
【図６】図６は、図５の補償抵抗回路として用いられる並列抵抗回路の回路図である。
【図７】図７は、サーミスタおよび並列抵抗回路の抵抗値の温度特性の一例を示す図である。
【図８】図８は、図５と異なり、レゾルバのすべての巻線に対して個別に個別補償抵抗回路を接続した場合での電気回路を示す回路図である。
【図９】図９は、本実施形態で検出される回転位相θの温度特性の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、図１のＲ／Ｄコンバータの終端抵抗素子で検出される電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の温度特性図である。
【図１１】図１１は、図１のＲ／Ｄコンバータの回路構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、図１１の残差検出部の回路構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、補償抵抗回路の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に関連付けて説明する。
［回転位相検出装置の全体的な構成および動作］
図１は、本発明の実施形態に係る回転位相検出装置を有するサーボ制御システム１のブロック図である。
図１のサーボ制御システム１は、コントローラ２、サーボ制御部３、サーボモータモジュール４を有する。
サーボモータモジュール４は、サーボモータ５と、レゾルバ６とを有する。
【００１６】
サーボ制御システム１は、たとえばＮＣ工作機械、多間接ロボット、織機、ボトルキャッパ装置、印刷装置、ロールカッタ装置、プレス装置、押出成形機、ＣＴスキャナ、医療機器、三次元測定器、ＩＣボンダ装置、チップマウンタ装置、半導体製造装置、搬送車、ハイブリッドカーなどに使用される。
【００１７】
サーボモータ５は、出力軸５ａを有する。出力軸５ａは、サーボモータ５の回転子に固定され、サーボ制御部３の制御信号に基づいて回転子とともに回転駆動される。
【００１８】
レゾルバ６は、サーボモータ５の出力軸５ａに接続される。
レゾルバ６は、サーボモータ５の回転位相を検出するために用いられる。
そして、本実施形態のレゾルバ６には、後述するように、補償抵抗回路２１が設けられる。
【００１９】
コントローラ２は、図１に示すように、サーボ制御部３に接続される。
コントローラ２は、サーボモータ５の回転を制御するための制御指令を、サーボ制御部３へ出力する。
制御指令は、サーボモータ５の位置（回転量）、速度などの目標値を指定するものである。
【００２０】
サーボ制御部３は、サーボモータモジュール４に接続される。
サーボ制御部３は、Ｒ／Ｄコンバータ（レゾルバデータコンバータ）７を有する。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６に接続され、レゾルバ６の回転位相θ、すなわちサーボモータ５の回転位相を検出する。
また、本実施形態のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６の温度、すなわちサーボモータ５の温度も検出する。
サーボ制御部３は、制御指令により指定された目標の位置、回転量、回転速度でサーボモータ５が動作するように、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出される回転位相θを用いて、サーボモータ５の動作をフィードバック制御する。
【００２１】
サーボモータ５のフィードバック制御において、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６へ励磁電圧信号を出力する。
たとえば図３の二相励磁のレゾルバ６に対して、Ｒ／Ｄコンバータ７は、正弦波の励磁電圧信号を第１励磁巻線１３へ出力し、正弦波と位相が９０度ずれた余弦波の励磁電圧信号を第２励磁巻線１４へ出力する。
レゾルバ６は、これらの励磁電圧信号に基づいて、レゾルバ６のロータ１１の回転位相に応じた一相の電圧波形信号を生成する。
レゾルバ６は、生成した一相の電圧波形信号をＲ／Ｄコンバータ７へ出力する。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６へ供給した励磁電圧信号を基準として、レゾルバ６から入力される電圧波形信号の位相差を検出する。
このＲ／Ｄコンバータ７により検出される電圧波形信号の位相差は、レゾルバ６のロータ１１の回転位相θである。
【００２２】
また、サーボモータ５のフィードバック制御において、このＲ／Ｄコンバータ７を有するサーボ制御部３は、サーボモータ５へ制御信号を出力する。
サーボモータ５は、制御信号により回転駆動され、これに従ってレゾルバ６も回転駆動される。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボモータ５の回転位相を、ロータ１１の回転位相θとして検出する。
サーボ制御部３は、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出された回転位相θに基づいて、駆動制御に必要となる情報、たとえば制御指令で指定された目標制御量に対応する測定量の差（誤差）を演算する。
サーボ制御部３は、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出された回転位相θに基づいて、たとえばモータの回転量などの測定量を演算する。
そして、サーボ制御部３は、サーボモータ５の動作状態を判断し、モータの駆動状態がコントローラ２の制御指令に係る目標物理量と合致するように、サーボモータ５への制御信号を制御する。
サーボ制御部３は、たとえばサーボモータ５の位置（回転量）や、速度の目標値と検出値とが合致するようにサーボモータ５への制御信号を制御する。
【００２３】
このようにサーボ制御システム１では、コントローラ２からの制御指令があると、サーボ制御部３は、その制御指令を実行するようにサーボモータ５を駆動制御する。
そして、この制御において、サーボモータ５の出力軸５ａの回転位相θは、レゾルバ６およびＲ／Ｄコンバータ７により検出される。
また、Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボモータ５およびレゾルバ６の温度を検出する。
【００２４】
このような目的で使用されるレゾルバ６は、モータと同様のロータ１１およびステータ１２の構造を有するため、光学素子を用いたロータリエンコーダなどと比べて堅牢であり、振動やほこりなどに強い。
【００２５】
［レゾルバの構造および回転位相θの検出］
図２は、図１のレゾルバ６として用いることができる、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６の概略的な内部構造を示す分解斜視図である。
図２のレゾルバ６は、ロータ１１と、ステータ１２とを有する。
ステータ１２は、たとえばサーボモータ５のハウジングに固定される。
ロータ１１は、ステータ１２の内部空間に挿入された状態で、回転可能に配置される。
ロータ１１は、たとえばサーボモータ５の出力軸５ａと連結され、出力軸５ａとともに回転する。
【００２６】
図３は、二相励磁一相出力のレゾルバ６についての回路図である。
図３の二相励磁一相出力方式のレゾルバ６は、第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４、励磁受信巻線１５、出力用励磁巻線１６、出力巻線１７を有する。
図３は、本実施形態とは異なり、レゾルバ６の出力巻線１７に対して、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３のみが接続された状態での説明図である。
図３では、出力巻線１７に、補償抵抗回路２１が接続されていないが、本実施形態の出力巻線１７は、補償抵抗回路２１を介して通信ケーブル１８に接続されている。通信ケーブル１８の他端は、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３に接続される。通信ケーブル１８は、レゾルバ６とＲ／Ｄコンバータ７との間で励磁電圧信号等を送受可能であればよく、たとえば１００メートル程度の長さとすることができる。
【００２７】
励磁受信巻線１５、および出力用励磁巻線１６は、図２に示すようにロータ１１に配置され、ロータ１１とともに回転駆動される。
励磁受信巻線１５は、ロータ１１の回転軸方向の一端側に、ロータ１１の半径方向に沿って巻きつけられる。
出力用励磁巻線１６は、ロータ１１の回転軸方向の他端側に、ロータ１１の周方向に沿って巻きつけられる。
励磁受信巻線１５の両端と、出力用励磁巻線１６の両端とは、図３に示すように、ロータ１１において互いに接続される。
【００２８】
第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４、および出力巻線１７は、図２に示すように、ステータ１２に配置される。
第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４は、二相の励磁巻線であり、ロータ１１の励磁受信巻線１５と対向するように、ステータ１２の一端側に交互に配列して配置される。
第１励磁巻線１３と第２励磁巻線１４とは、機械的な位相が９０度ずらして配置される。
出力巻線１７は、ロータ１１の出力用励磁巻線１６と対向するように、ステータ１２の他端側に、周方向に沿って配置される。
【００２９】
図３に示すように、レゾルバ６は、基本的に、トランスを組み合わせた構造を有する。
トランスでは、一方の巻線に励磁電圧が印加されることにより、一方の巻線に励磁電流が流れ、この電流の変化が他方の巻線の磁束を変化させ、他方の巻線に誘起電圧が発生する。
【００３０】
二相励磁一相出力方式のレゾルバ６において、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６のステータ１２において機械的に９０度ずらして配置された第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４に対して、振幅が等しく電気的に位相が９０度ずれた励磁電圧を印加する。
この電圧は、たとえば図３に示すように、Ａｓｉｎ（ωｔ），Ａｃｏｓ（ωｔ）である。
ここで、Ａは、励磁電圧振幅であり、任意の値である。ωは、励磁周波数である。
この第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４による２相の励磁電圧は、ロータ１１の励磁受信巻線１５により受けられる。
ロータ１１の機械的な回転位相θに応じて、励磁受信巻線１５の受信電圧（図５中のＶ１−Ｖ２ノード間の電圧）が変化する。
この励磁受信巻線１５の受信電圧は、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）の位相で変化する。
つまり、レゾルバ６のロータ１１の機械的な回転位相θは、励磁受信巻線１５の受信電圧において、位相ずれ（位相差）θとして含まれる。
【００３１】
励磁受信巻線１５の受信電圧は、ロータ１１の出力用励磁巻線１６に印加される。
ロータ１１の出力用励磁巻線１６は、ステータ１２の出力巻線１７とトランス構造を構成する。
このため、励磁受信巻線１５の受信電圧は、最終的に、ステータ１２の出力巻線１７から出力される。
このステータ１２の出力巻線１７の電圧が、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３に印加される。
【００３２】
サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、図３に示すように、出力巻線１７に接続された終端抵抗素子４３を有する。
終端抵抗素子４３を用いることにより、Ｓ／Ｎ比を高くすることができる。
サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６の電圧波形信号Ｖ（ＤＴＣＴ）として、Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）を検出する。
ここで、Ｂは、出力電圧の振幅であり、Ａより小さい任意の値である。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、たとえば励磁電圧Ａｓｉｎ（ωｔ）の位相と、出力電圧Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）の位相とを比較し、これらの位相差をレゾルバ６のロータ１１の回転位相θとして検出する。
【００３３】
また、レゾルバ６は、第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４などの励磁巻線に二相の励磁電圧波形信号が供給されると、励磁受信巻線１５に、ロータ１１の回転位相に応じた電圧を誘導する。
励磁受信巻線１５に誘導された電圧は、ロータ１１の出力用励磁巻線１６に印加される。
出力用励磁巻線１６の電圧により、ステータ１２の出力巻線１７に電圧が励磁される。
このようにロータ１１の出力用励磁巻線１６に誘導された電圧による電圧波形信号は、ステータ１２の出力巻線１７から、レゾルバ６外へ出力される。
レゾルバ６は、サーボモータ５の出力軸５ａの回転位相に対応する電圧波形信号を生成して出力する。
【００３４】
［レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの温度ドリフト］
図２のレゾルバ６では、出力電圧波形信号の位相が、サーボモータ５およびレゾルバ６の動作温度により変動する。
その結果、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいてＲ／Ｄコンバータ７により検出される回転位相θも、サーボモータ５およびレゾルバ６の動作温度により変動する。
図４は、図３のようにレゾルバ６の出力巻線１７に補償抵抗回路２１を接続していない場合での、出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの一例の温度特性図である。
そして、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θは、図４に示すようにレゾルバ６の動作温度が０度から８０度まで変化すると、約＋２０分から−４０分までの範囲で変化する。
レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θは、合計で約５３分変化する。
１分は、１度の６０分の一である。
【００３５】
次に、この検出される回転位相の温度ドリフトについて詳しく説明する。
図３には、レゾルバ６の各巻線についての抵抗値およびインダクタンス値が図示されている。
ステータ１２の第１励磁巻線１３は、抵抗Ｒｓ１と、インダクタンスＬｓ１を有する。
ステータ１２の第２励磁巻線１４は、抵抗Ｒｓ２と、インダクタンスＬｓ２を有する。
ロータ１１の励磁受信巻線１５は、抵抗Ｒｒｉと、インダクタンスＬｒｉを有する。
ロータ１１の出力用励磁巻線１６は、抵抗Ｒｒｏと、インダクタンスＬｒｏを有する。
ステータ１２の出力巻線１７は、抵抗Ｒｓｏと、インダクタンスＬｓｏを有する。
また、図３では、レゾルバ６の出力巻線１７に、抵抗値ＲＬの終端抵抗素子４３が接続されている。終端抵抗素子４３は、Ｒ／Ｄコンバータ７に設けられる。
【００３６】
この場合、たとえば第１励磁巻線１３のインピーダンスは、Ｒｓ１＋ｊωＬｓ１である。
入力電圧Ｖｉｎをｓｉｎ（ωｔ）とすると、第１励磁巻線１３の電流Ｉｓ１は、下記式１となる。
また、入力電圧Ｖｉｎに対する第１励磁巻線１３の電流の位相ずれは、下記式２となる。
この第１励磁巻線１３の電流に基づいて、入力電圧位相に対してθｓ１ずれた電圧が、ロータ１１の励磁受信巻線１５に発生する。
Ｉｓ１＝Ｖｉｎ／（Ｒｓ１＋ｊωＬｓ１） ・・・式１
θｓ１＝ｔａｎ−１（−ωＬｓ１／Ｒｓ１） ・・・式２
【００３７】
ここで、レゾルバ６の各巻線の抵抗値の温度変化を説明する。
レゾルバ６の温度変化ΔＴに対して、第１励磁巻線１３の温度ドリフトΔθｓ１は、下記式３となる。
ここで、巻線の抵抗値の温度係数αには、巻線に一般的に使用される銅線の温度係数である０．４３％を使用している。
Δθｓ１＝ｔａｎ−１（−ωＬｓ１／Ｒｓ１）−ｔａｎ−１（−ωＬｓ１／Ｒｓ１（１＋α×ΔＴ）） ・・・式３
【００３８】
レゾルバ６の他の巻線においても、下記式４から６に例示するように、同様な温度ドリフトが発生する。
ここで、Δθｒｉは、励磁受信巻線１５による温度ドリフトである。
Δθｒｏは、出力用励磁巻線１６による温度ドリフトである。
Δθｓｏは、出力巻線１７による温度ドリフトである。
なお、Δθｓｏについては、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３の抵抗値ＲＬを考慮している。
Δθｒｉ＝ｔａｎ−１（−ωＬｒｉ／Ｒｒｉ）−ｔａｎ−１（−ωＬｒｉ／Ｒｒｉ（１＋α×ΔＴ）） ・・・式４
Δθｒｏ＝ｔａｎ−１（−ωＬｒｏ／Ｒｒｏ）−ｔａｎ−１（−ωＬｒｏ／Ｒｒｏ（１＋α×ΔＴ）） ・・・式５
Δθｓｏ＝ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／（Ｒｓｏ＋ＲＬ））−ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／Ｒｓｏ（１＋α×ΔＴ）＋ＲＬ） ・・・式６
【００３９】
そして、第１励磁巻線１３に供給される第１励磁電圧波形信号についての、レゾルバ６全体での温度ドリフトΔθは、下記式７となる。
なお、第２励磁巻線１４に供給される第２励磁電圧波形信号についての、レゾルバ６全体での温度ドリフトΔθも、下記式７と同様の式になる。
Δθ＝Δθｓ１＋Δθｒｉ＋Δθｒｏ＋Δθｓｏ ・・・式７
【００４０】
［レゾルバの出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの補償］
レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転角度θの温度ドリフトを抑制するために、本実施形態では、図５に示すように、レゾルバの巻線に補償抵抗回路２１を接続する。
図５は、図２のレゾルバ６を含む、本実施形態での電気回路を示す回路図である。
図５の電気回路は、補償抵抗回路２１を有する。
補償抵抗回路２１は、出力巻線１７と終端抵抗素子４３との間に直列に接続される。
また、補償抵抗回路２１は、レゾルバ６のステータ１２内に配置される。補償抵抗回路２１は、好ましくは出力巻線１７の近傍に配置してよい。
【００４１】
また、本実施形態において、補償抵抗回路２１は、図５に示すようにレゾルバ６の複数の巻線のうちの、出力巻線１７のみに接続されている。
これにより、後述する図９に例示するように、レゾルバの出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの温度ドリフトは、格段に抑制される。
【００４２】
ところで、レゾルバ６の励磁方式には、たとえば、一相励磁二相出力方式と、二相励磁一相出力方式とがある。
一相励磁二相出力方式のレゾルバ６では、信号を二相で出力することの利点を生かして、二相の信号同士を演算することにより、検出回転位相の温度ドリフトをキャンセルすることが可能である。
しかしながら、一相励磁二相出力方式のレゾルバ６では、この温度補償のために出力信号同士の演算を必要とし、Ｒ／Ｄコンバータ７には、信号同士を掛け合わせる回路や、同期整流回路５１を設ける必要がある。
これらの信号同士のアナログ演算に用いられる回路は、アナログ的に高精度な特性が要求されるため、高価である。
その一方で、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、一相の出力信号について、励磁信号を基準とした位相差に基づいて回転位相を検出する。
このため、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６と組み合わされるＲ／Ｄコンバータ７は、比較的安価になる。
しかしながら、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、一相の信号しか出力しない。
その結果、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、信号同士の演算により検出回転位相の温度ドリフトをキャンセルすることができない。
また、サーボモータ５に取り付けられたレゾルバ６では、サーボモータ５の熱がレゾルバ６に伝導されるため、検出回転位相θの温度ドリフトが大きい。
なお、レゾルバ６の検出回転位相の温度ドリフトの原因は、レゾルバ６で巻線として用いる銅線の抵抗値が、モータやレゾルバ６の動作温度により変化するからである。
銅線の抵抗値は、１００度の温度変化において４３％も変化する（４３％／１００℃）。
このように、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、一相励磁二相出力方式のレゾルバと比べて、検出される回転位相θの温度ドリフトを抑制することが求められている。
【００４３】
［補償抵抗回路２１］
このようなレゾルバ６の巻線のインピーダンスの温度変化を抑制するために、温度上昇に伴って抵抗値が低下する負の温度特性を有する負性抵抗素子、たとえばサーミスタ２２を用いることができる。
サーミスタ２２は、たとえばＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ２２である。
ＮＴＣサーミスタ２２は、銅線とは逆に、温度上昇に伴って抵抗値が低下する負の温度特性を有する。
このため、ＮＴＣサーミスタ２２は、レゾルバ６の巻線の抵抗値の温度変化を補償するために使用できる。また、サーミスタ２２は、安価である。
しかしながら、サーミスタ２２の抵抗値の温度変化は、銅線の抵抗値の温度変化の仕方と異なる。
銅線などの巻線での抵抗は、温度に対して略比例関係で変化する。
これに対して、サーミスタ２２の抵抗は、下記式８に基づいて指数関数的に変化する。
ここで、Ｒは、サーミスタ２２の抵抗値、Ｒ０は、基準温度、たとえば２５度でのサーミスタ２２の抵抗値、Ｂは、サーミスタ２２固有の値である定数、Ｔは、絶対値温度（Ｋ）、Ｔ０は、２５度での絶対値温度（＝２９８Ｋ＝２５＋２７３）である。
Ｒ＝Ｒ０×ｅＢ×（１／Ｔ−１／Ｔ０） ・・・式８
【００４４】
そこで、本実施形態では、出力巻線１７に対してサーミスタ２２のみを直列に接続するのではなく、図６に示すように、サーミスタ２２と通常の抵抗素子２３とを並列に接続した並列抵抗回路を、補償抵抗回路２１として出力巻線１７に直列に接続する。
なお、サーミスタ２２と、通常の抵抗素子２３とは共に、受動素子である。
通常の抵抗素子２３は、少なくとも温度上昇に伴って抵抗値が増加する正の温度特性を有するものであればよい。
好ましくは、通常の抵抗素子２３は、抵抗値の変化が、温度に対して略比例関係で変化するものがよい。
このような抵抗素子としては、たとえば、金属皮膜抵抗素子、酸化金属皮膜抵抗素子、カーボン抵抗素子、ソリッド抵抗素子がある。
【００４５】
図７は、サーミスタ２２および並列抵抗回路の抵抗値の温度特性の一例を示す図である。
図７（Ａ）および図７（Ｂ）の横軸は、温度であり、縦軸は、抵抗値である。
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の部分拡大図であり、縦軸の抵抗値が図７（Ａ）より拡大されている。
【００４６】
サーミスタ２２単体の抵抗値は、図７（Ａ）に示すように、０から１００度までの温度範囲において、温度に対して反比例的に減少する負の温度特性を有する。
なお、抵抗素子２３は、温度に対して略一定の傾きで抵抗値が増加する正の温度特性を有する。
【００４７】
これに対して、サーミスタ２２と抵抗素子２３との並列抵抗回路の抵抗値は、図７（Ｂ）に示すように、温度に対して略一定の傾きで減少する。
並列抵抗回路の抵抗値は、略０度から１００度の範囲において、抵抗値が略直線的に減少する負の温度特性となる。
このようにサーミスタ２２に対して通常の抵抗素子２３を並列に接続することにより、その並列抵抗回路の抵抗値は、温度に対して略一定の傾きで減少する負の温度特性を有する。
【００４８】
本実施形態では、この図６の並列抵抗回路を、レゾルバ６の巻線に直列に接続する補償抵抗回路２１として使用する。
また、本実施形態では、図５に示すように、レゾルバ６の複数の巻線のうち、出力巻線１７のみに対して並列抵抗回路を直列に接続する。
【００４９】
図６の並列抵抗回路では、その抵抗値の温度変化の傾きを、サーミスタ２２と抵抗素子２３との組み合わせにより設定可能である。
このため、たとえば後述する図８に示すように、並列抵抗回路をレゾルバ６のすべての巻線に対して、各々の巻線の抵抗値の温度変化を相殺する特性とした並列抵抗回路を直列に接続することも可能である。
この場合、レゾルバ６の各巻線で発生する抵抗値の温度変化は、巻線毎に個別に相殺できる。
しかしながら、特にロータ１１の巻線に対して並列抵抗回路を接続する場合、ロータ１１に対して並列抵抗回路を配置しなければならない。
この場合、レゾルバ６の振動、衝撃などにより、並列抵抗回路または巻線との接続部分が破損し易い。
その結果、レゾルバ６の耐環境性能が著しく損なわれる。
このため、本実施形態では、並列抵抗回路による補償抵抗回路２１を、ステータ１２側のみに設ける。
【００５０】
また、二相励磁方式では、第１励磁電圧波形信号と第２励磁電圧波形信号とは、波形が揃っていることが重要である。
第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４に対して補償抵抗回路２１を個別に接続すると、これらの抵抗値の誤差により、これらの巻線での励磁電圧の位相バランスなどが崩れる。
その結果、この場合には、レゾルバ６の検出性能そのものが低下する。
このため、本実施形態では、第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４がステータ１２側に設けられているものの、これらの巻線に対して、並列抵抗回路を接続しない。
【００５１】
以上の理由により、本実施形態では、補償のための並列抵抗回路（補償抵抗回路２１）を、レゾルバ６の複数の全ての巻線のうち、出力巻線１７のみに接続する。
また、出力巻線１７には、サーボ制御部３の終端抵抗素子４３が直列に接続されている。
このため、出力巻線１７に接続した並列抵抗回路では、他の巻線に接続する場合と比べて抵抗の操作量を大きくすることができ、好都合である。
【００５２】
ここで、サーミスタ２２と通常の抵抗素子２３とを並列に接続した並列抵抗回路の抵抗値（２５度）をＲｔｈ２５とすれば、出力巻線１７での温度ドリフト（２５度＋ΔＴ）は、下記式９となる。
Δθｓｏ＝ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／（Ｒｓｏ＋ＲＬ＋Ｒｔｈ２５））−ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／（Ｒｓｏ（１−α×ΔＴ）＋ＲＬ＋Ｒｔｈ（ΔＴ））） ・・・式９
【００５３】
このため、本実施形態では、たとえば最終的に、「Δθ＝Δθｓ１＋Δθｒｉ＋Δθｒｏ」とし、かつ、「Δθｓｏ＋Δθ＝０」とすれば、レゾルバ６の全体での温度ドリフトを完全に相殺することが可能である。
【００５４】
［比較説明］
図８は、図５と異なり、レゾルバ６のすべての巻線に対して個別に、個別補償抵抗回路３１を接続した場合のレゾルバ６の回路図である。
各個別補償抵抗回路３１は、たとえば図６と同様のサーミスタ２２と抵抗素子２３との並列抵抗回路であり、温度に対して負の抵抗変化率を持つ。
図８に示すように、レゾルバ６のすべての巻線に対して個別にその抵抗値の温度変化を相殺する負の温度特性の個別補償抵抗回路３１を直列に接続することにより、レゾルバ６の各巻線で生じる抵抗値の温度変化は、各巻線に対応する個別補償抵抗回路３１により個別に相殺できる。
その結果、レゾルバ６の動作温度が変動しても、巻線と個別補償抵抗回路３１との組み合わせによる各組の直列回路の全体では、抵抗値が温度により変化しなくなる。
その結果、レゾルバ６から出力される電圧波形信号の位相は、レゾルバ６の動作温度によらず安定したものとなる。
しかしながら、図８のようにレゾルバ６のすべての巻線に対して個別補償抵抗回路３１を個別に接続するためには、レゾルバ６のロータ１１に対しても、個別補償抵抗回路３１を配置することになる。
ロータ１１に個別補償抵抗回路３１を配置した場合、ロータ１１の耐久性や信頼性が低下する。
【００５５】
このようなレゾルバ６の信頼性の低下を抑制するために、本実施形態では、図５に示すように、出力巻線１７のみに補償抵抗回路２１を接続している。
出力巻線１７は、レゾルバ６のステータ１２に設けられるものであり、補償抵抗回路２１もステータ１２に設けられる。ロータ１１には、補償抵抗回路２１を設けなくて済む。
【００５６】
また、本実施形態では、ステータ１２の出力巻線１７に接続した１個の補償抵抗回路２１により、レゾルバ６のすべての巻線に起因する検出回転位相の温度ドリフトを一括補償する。
これにより、本実施形態では、レゾルバ６の最大のメリットである耐環境性を損なわずに、検出回転位相の温度ドリフトを簡易に且つ安価に補償することができる。
レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相の温度ドリフトは、レゾルバ６の動作温度にかかわらず小さいものとなる。
回転位相は、レゾルバ６の動作温度に応じた変化をし難くなる。
【００５７】
［回転位相θの温度ドリフトを抑制した例］
上述したように、図４の特性図は、図３のようにレゾルバ６の巻線に補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）を一切接続していない場合での、検出回転位相θの温度特性の一例である。
図９は、図５のようにレゾルバ６の出力巻線１７に補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）を接続した場合での、検出回転位相θの温度特性の一例を示す図である。
レゾルバ６の出力巻線１７に補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）を直列に接続することにより、レゾルバ６の全体での温度ドリフトは、図４の温度特性から図９の温度特性となる。
【００５８】
補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）により温度補償をしない場合、検出される回転位相θは、図４に示すように、レゾルバ６の動作温度が０度から８０度に変化する間に約＋２０分から−４０分の範囲で変化する。
これに対して、補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）により温度補償をした場合、検出される回転位相θは、図９に示すように、約＋７分から−１分までの範囲で変化する。
【００５９】
このように、本実施形態では、並列抵抗回路による補償抵抗回路２１を出力巻線１７に直列に接続し、この１個の補償抵抗回路２１によりレゾルバ６のすべての巻線による温度ドリフトを補償することにより、レゾルバ６の出力電圧波形に基づいて検出される回転位相（位相差）θの温度ドリフトを、約十分の一にまで抑制できる。
本実施形態では、たとえば０から８０度までの温度範囲の全体において、検出される回転位相θの温度ドリフトを効果的に低減できる。
【００６０】
［温度ドリフトの残差の補償］
ところで、本実施形態の図５のように出力巻線１７に補償抵抗回路２１を接続し、この補償抵抗回路２１によりレゾルバ６のすべての巻線に起因する検出回転位相の温度ドリフトを一括補償する場合、その代償として、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出される電圧の振幅（大きさ）が、レゾルバ６の温度に応じて変化することになる。
【００６１】
そこで、本実施形態では、この温度に応じて変化するＲ／Ｄコンバータ７の検出電圧の振幅（大きさ）を利用し、一括補償で取り除くことができない微小な残存ドリフトの残差についても補償する。
なお、Ｒ／Ｄコンバータ７の検出電圧の振幅の変化に基づいて得られる温度は、レゾルバ６やサーボモータ５のリアルタイムの温度である。
このため、Ｒ／Ｄコンバータ７は、この検出温度をモータ制御に利用して、モータ過熱に対する保護の制御を実現できる。
【００６２】
終端抵抗素子４３を除いた状態での、補償抵抗回路２１および出力巻線１７によるインピーダンスＺｒは、下記式１０となる。
Ｚｒ＝（Ｒｓｏ＋Ｒｔｈ＋ＪωＬｓｏ） ・・・式１０
【００６３】
出力巻線１７に接続した補償抵抗回路２１で一括補償を行わず、巻線毎に補償をした場合、出力巻線１７のループの抵抗値は、上記式１０とは異なり、Ｒｓｏ＋Ｒｔｈ＝Ｒｃの固定値となる。
これに対して、出力巻線１７に接続した補償抵抗回路２１一括補償を行う場合は、出力巻線１７のループの抵抗値は、巻線の温度ドリフトとは逆に変化する温度特性になる。
よって、出力巻線１７のループの抵抗値Ｒｓｏ＋Ｒｔｈは、温度とともに減少する。
また、終端抵抗素子４３で検出されるレゾルバ６の出力電圧は、図９の特性線Ａに示すように、温度の上昇に略比例して大きくなる。
【００６４】
図１０は、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３の電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の温度特性図である。
横軸は、レゾルバ６の動作温度である。
縦軸は、終端抵抗素子４３で検出される電圧の振幅（大きさ）である。
ただし、縦軸は、０度のときの出力電圧の振幅（大きさ）Ｂを１として正規化されている。
【００６５】
図１０の特性線Ａに示すように出力巻線１７で温度ドリフトを一括補償した場合、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）は、レゾルバ６の動作温度の上昇に略比例して大きくなる。
終端抵抗素子４３の電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）は、Ｒ／Ｄコンバータ７において検出可能である。
この特性により、Ｒ／Ｄコンバータ７では、レゾルバ６の出力電圧の最大値を考慮した設計が必要になるものの、以下のメリットが生じる。
すなわち、たとえばレゾルバ６の動作温度と出力電圧との関係をあらかじめ調べておくことにより、検出した電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）から、レゾルバ６またはモータの現在の温度を得ることが可能になる。
【００６６】
レゾルバ６は、通常、サーボモータ５などと一体化されてその回転位相を検出するセンサとして用いられる。
この場合において、モータの温度を検出するために、モータに対して、その温度を直接測定するための熱電対を配設することもできるが、モータの設置環境によっては、熱電対の信号線をレゾルバ６の通信ケーブル１８と同様に１００メートル程度の長い距離で引きまわす必要が生じる。
このような接続環境において、熱電対を用いてモータの温度を正確に検出することは難しい。
また、モータの温度を検出するために、モータに対して、所定の温度になるとスイッチが切れるサーモスイッチなどを埋め込むこともできるが、上述した熱電対の場合と同様に、検出信号を長距離伝送する必要が生じる。
【００６７】
なお、図１０の特性線Ｂは、図８のようにレゾルバ６のすべての巻線において個別に抵抗値の温度変化を相殺した場合での、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅の温度特性である。
この場合、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅は、レゾルバ６の温度によらず常に一定となる。
【００６８】
また、図１０の特性線Ｃは、図３のように温度補償を一切していない場合での、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅の温度特性である。
この場合も、出力電圧波形信号の振幅は、レゾルバ６の温度によらず略一定である。
【００６９】
これら特性線Ｂ，Ｃと特性線Ａとの対比で明らかなように、本実施形態のように出力巻線１７のみで一括補償した場合には、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅がレゾルバ６の温度に応じて変動するようになる。
すなわち、特性線Ａのような出力電圧波形信号の振幅の温度変化は、出力巻線１７に直列に接続された補償抵抗回路２１の抵抗値の温度特性が、一括補償をするために、出力巻線１７の抵抗値の温度変化のみを相殺する場合よりも大きく変化する負の温度特性とされている場合において、初めて生じる。
【００７０】
［Ｒ／Ｄコンバータ７］
本実施形態のサーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、図１０の検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅の温度変動を検出し、これに基づいて図９の温度ドリフトの残差を二次補償する。
【００７１】
図１１は、図１のＲ／Ｄコンバータ７の回路構成を示すブロック図である。
図１１のＲ／Ｄコンバータ７は、基準信号発生回路４１、励磁回路４２、終端抵抗素子４３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４４、コンパレータ４５、位相カウンタ４６、残差検出部４７、残差補正部４８を有する。
そして、図１１のＲ／Ｄコンバータ７は、二相励磁一相出力のレゾルバ６とともに用いられ、位相検出方式によりレゾルバ６の回転位相θを検出する。
【００７２】
基準信号発生回路４１は、基準信号を生成する。
基準信号は、たとえば所定の一定周期の矩形波形の信号である。
基準信号の周期は、たとえば上述したＡｓｉｎ（ωｔ），Ａｃｏｓ（ωｔ）と同じ周期であればよい。
【００７３】
励磁回路４２は、基準信号発生回路４１に接続される。
励磁回路４２は、基準信号に同期した第１励磁電圧信号を発生してレゾルバ６の第１励磁巻線１３へ供給する。
また、励磁回路４２は、基準信号と位相が９０度ずれた第２励磁電圧信号を発生して第２励磁巻線１４へ供給する。
第１励磁電圧信号および第２励磁電圧信号は、たとえば、上述したＡｓｉｎ（ωｔ）とＡｃｏｓ（ωｔ）とである。
【００７４】
終端抵抗素子４３は、図３のレゾルバ６の出力巻線１７に直列に接続される。
ただし、本実施形態のレゾルバ６の出力巻線１７には、図５に示すように一括補償用の補償抵抗回路（並列抵抗回路）２１が接続されている。
この終端抵抗素子４３は、出力巻線１７および補償抵抗回路２１と直列に接続される。
よって、レゾルバ６で生成された出力電圧波形信号は、補償抵抗回路２１を通じて、終端抵抗素子４３に印加される。
終端抵抗素子４３には、レゾルバ６の出力電圧を、補償抵抗回路２１および終端抵抗素子４３の分圧比で分けた電圧が印加される。
【００７５】
バンドパスフィルタ４４は、終端抵抗素子４３に接続される。
バンドパスフィルタ４４は、たとえば励磁信号の周波数ωの帯域を透過させ、当該帯域の高周波側および低周波側を遮断するフィルタである。
これにより、バンドパスフィルタ４４は、終端抵抗素子４３に発生する電圧から、Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）の出力電圧波形信号を抽出する。
バンドパスフィルタ４４は、通信ケーブル１８に乗ったノイズ成分などを除去することができる。
【００７６】
コンパレータ４５は、バンドパスフィルタ４４に接続される。
コンパレータ４５は、出力電圧波形信号を、ゼロクロスレベルと比較する。
そして、コンパレータ４５は、出力電圧波形信号がゼロクロスレベルより高い場合にハイレベルを出力し、低い場合にローレベルを出力する。
これにより、コンパレータ４５は、ωｔの周期でハイレベルとローレベルとに切り替わる矩形信号を、出力電圧波形信号に同期させて出力する。
コンパレータ４５は、出力電圧波形信号をデジタル波形に変換する。
【００７７】
位相カウンタ４６は、コンパレータ４５および基準信号発生回路４１に接続される。
位相カウンタ４６は、基準波形信号のたとえば立ち上がりタイミングからカウントを開始する。
また、位相カウンタ４６は、コンパレータ４５で変換された出力電圧波形信号についての同じタイミング、すなわちたとえば立ち上がりタイミングまでの期間において、所定のクロック信号のクロック数をカウントする。
そして、位相カウンタ４６は、たとえばクロック信号のカウント値を、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出した位相差θ（ＤＴＣＴ）として出力する。
【００７８】
残差検出部４７は、出力電圧波形信号に基づいて検出した位相差θ（ＤＴＣＴ）に残存する温度ドリフトの残差Δθを生成して出力する。
残差検出部４７は、バンドパスフィルタ４４に接続される。
残差検出部４７は、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）に基づいて、出力巻線１７に接続された一括補償用の補償抵抗回路２１で取り除くことができなかった温度ドリフトの残差（Δθ）を生成する。
【００７９】
図１２は、図１１の残差検出部４７の回路構成を示すブロック図である。
図１２の残差検出部４７は、整流回路５１、ＡＤコンバータ５２、変換部５３、電圧温度変換テーブル５４、温度残差変換テーブル５５を有する。
【００８０】
整流回路５１は、たとえばダイオード５６と、キャパシタ５７と、第１抵抗素子５８と、第２抵抗素子５９とを有する。
ダイオード５６は、バンドパスフィルタ４４と第１抵抗素子５８の一端との間に接続される。
第１抵抗素子５８の他端は、キャパシタ５７の一端と、第２抵抗素子５９の一端とに接続される。
キャパシタ５７の他端および第２抵抗素子５９の他端は、接地される。
このような整流回路５１において、キャパシタ５７は、出力電圧波形信号により充電される。出力電圧波形信号は、正弦波の波形を有する。
出力電圧波形信号は、整流回路５１により、直流電圧に整流される。
整流回路５１は、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）に対応した直流電圧を生成して出力する。
【００８１】
ＡＤコンバータ５２は、整流回路５１に接続される。
ＡＤコンバータ５２は、整流回路５１により整流された直流電圧をＡＤ変換する。
これにより、ＡＤコンバータ５２から、上述したＢｓｉｎ（ωｔ＋θ）の振幅値（Ｂ）に対応する電圧のデジタル値が得られる。
すなわち、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）を示す値が得られる。
【００８２】
電圧温度変換テーブル５４は、図１０の特性線Ａをデータ化したものである。
電圧温度変換テーブル５４は、たとえば複数組のデータを有する。
各組のデータは、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）の値Ｂと、図１０においてこれに対応するレゾルバ６の温度の値とを有する。
【００８３】
温度残差変換テーブル５５は、図９の検出される回転位相θの温度特性をデータ化したものである。
温度残差変換テーブル５５は、たとえば複数組のデータを有する。
各組のデータは、レゾルバ６の温度の値と、図９においてこれに対応する温度ドリフトの残差（分）の値とを有する。
【００８４】
変換部５３は、ＡＤコンバータ５２に接続される。
変換部５３は、電圧温度変換テーブル５４および温度残差変換テーブル５５を用いて、ＡＤコンバータ５２から入力される振幅値（Ｂ）に基づいて、一括補償で取り除くことができなかった残差（分）を生成する。
具体的には、変換部５３は、まず、電圧温度変換テーブル５４を参照し、ＡＤコンバータ５２から入力される振幅（Ｂ）を示す電圧値に対応するレゾルバ６の温度の値を取得する。
次に、変換部５３は、温度残差変換テーブル５５を参照し、取得したレゾルバ６の温度の値に対応する残差（Δθ）の値を取得する。
【００８５】
残差補正部４８は、たとえば図１２に示すように減算器である。
残差補正部４８は、位相カウンタ４６と、残差検出部４７の変換部５３とに接続される。
そして、残差補正部４８は、出力電圧波形信号に基づいて検出された位相差θ（ＤＴＣＴ）から、残差（Δθ）を減算する。
残差補正部４８は、演算結果を、Ｒ／Ｄコンバータ７の回転位相の検出値θとして出力する。
これにより、Ｒ／Ｄコンバータ７は、図９の温度ドリフトの残差が取り除かれた回転位相θを生成して出力できる。
【００８６】
以上のように、本実施形態では、まず、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの温度ドリフトを、レゾルバ６の巻線とは逆の温度特性（負の温度特性）を有する補償抵抗回路２１により略相殺するようにしている。
【００８７】
特に、本実施形態では、この出力巻線１７に接続された補償抵抗回路２１で、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６の複数の巻線に起因する、検出回転位相の温度ドリフトを一括補償する。
すなわち、出力巻線１７に接続された補償抵抗回路２１により、二相のステータ１２励磁コイル（第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４）、ロータ１１の励磁受信コイル（励磁受信巻線１５）、ロータ１１の出力励磁コイル（出力用励磁巻線１６）、および出力巻線１７に起因する温度ドリフトを一括補償する。
これにより、本実施形態では、レゾルバ６の出力電圧波形に基づいて検出される回転位相θ（ＤＴＣＴ）自体の温度ドリフトを効果的に抑制することができる。
出力電圧波形に基づいて検出される回転位相θ（ＤＴＣＴ）は、レゾルバ６の温度によらず安定したものとなる。
【００８８】
しかも、本実施形態では、補償抵抗回路２１をレゾルバ６のすべての巻線に対して設けるのでなく、出力巻線１７のみに設けている。
このため、本実施形態では、ロータ１１に補償抵抗回路２１を設ける必要がないので、レゾルバ６の耐信頼性などを損なうことなく高精度に安定した回転位相θ（ＤＴＣＴ）を検出することができる。
【００８９】
これに加えて、本実施形態では更に、出力巻線１７のみに補償抵抗回路２１を接続し、これによりレゾルバ６のすべての巻線に起因する温度ドリフトを略相殺している。
そして、出力巻線１７のみに接続された補償抵抗回路２１で一括補償をする場合、その補償抵抗回路２１は、レゾルバ６の出力巻線１７に生じる抵抗値の温度変化を相殺する場合より大きく抵抗値が変化する、負の温度特性を有する。
その結果、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３により検出される電圧の振幅（大きさ）は、レゾルバ６の温度に応じて変化するようになる。
【００９０】
このため、本実施形態では、この終端抵抗素子４３により検出される電圧の振幅（大きさ）を検出し、この検出値を電圧温度変換テーブル５４および温度残差変換テーブル５５を用いて温度ドリフトの残差Δθへ変換し、さらに、レゾルバ６の出力電圧波形に基づいて検出される回転位相θ（ＤＴＣＴ）から残差Δθを減算する。
これにより、本実施形態では、電圧波形信号に基づいて検出されるレゾルバ６の回転位相θ（ＤＴＣＴ）を単に補償抵抗回路２１により安定化させた場合に比べて、さらに高精度に安定した回転位相θを得ることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、温度ドリフトの残差Δθを得る過程において、サーボモータ５やレゾルバ６のリアルタイムの温度を得ている。
このように、本実施形態では、レゾルバ６以外のたとえば熱電対などの他の温度センサを使用することなく、サーボモータ５やレゾルバ６のリアルタイムの温度を正確に検出することができる。
そして、この温度を用いてモータ駆動を制御することにより、本実施形態では、安価でより信頼性のあるモータ保護を実現可能である。
たとえば、サーボ制御部３が、検出したサーボモータ５のリアルタイムの瞬時温度と、モータ過熱温度以下の限界温度とを比較することによりモータ過熱の有無を判断し、閾値温度を超えている場合にはモータを減速または停止することにより、モータが過熱状態となってしまわないように制御することも可能である。
このようにモータの瞬時温度を実測することにより、本実施形態では、モータの過熱に対して信頼性が高い保護が可能になる。
【００９２】
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
【００９３】
たとえば上記実施形態において、補償抵抗回路２１は、温度上昇に対して抵抗値が下がる温度特性のサーミスタ２２と、温度上昇に対して抵抗値が上がる温度特性の抵抗素子とが並列に接続された受動回路で構成されている。
この他にも例えばレゾルバ６の動作温度範囲が狭い場合などにおいては、補償抵抗回路２１は、サーミスタ２２のみで構成してよい。
また、補償抵抗回路２１は、サーミスタ２２以外の負の温度特性を有する素子で構成してよい。
更に他にも例えば、補償抵抗回路２１は、図１３に示す回路により構成されてよい。
補償抵抗回路２１は、少なくとも、レゾルバ６の温度上昇に対して抵抗値が下がる負の温度特性を有すればよい。
【００９４】
図１３は、補償抵抗回路２１の変形例を示す回路図である。
図１３の補償抵抗回路２１は、ダイオード６１、第３抵抗素子６２、第４抵抗素子６３、Ｎ型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）６４を有する。
ＦＥＴ６４は、出力巻線１７に直列に接続される。
すなわち、ソース端子が出力巻線１７の一端に接続され、ドレイン端子がＲ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３に接続される。
ダイオード６１は、アノードがレゾルバ６の出力巻線１７の一端に接続され、カソードが第３抵抗素子６２に接続される。
第４抵抗素子６３は、第３抵抗素子６２と、グランドとの間に接続される。
なお、第４抵抗素子６３は、第３抵抗素子６２と、レゾルバ６の出力巻線１７の他端との間に接続されてよい。
また、第３抵抗素子６２と第４抵抗素子６３との接続点は、ＦＥＴ６４のゲート端子に接続される。
【００９５】
そして、図１１の補償抵抗回路２１では、たとえばレゾルバ６の出力電圧が正である場合に、その出力電圧が第３抵抗素子６２と第４抵抗素子６３とで分圧される。
Ｎ型のＦＥＴ６４は、この分圧比に応じた導通状態（チャネル幅）となる。
また、図１１の補償抵抗回路２１において、第３抵抗素子６２は、レゾルバ６のたとえばステータ１２に配置され、第４抵抗素子６３は、レゾルバ６から離れたＲ／Ｄコンバータ７側に配置される。
よって、第３抵抗素子６２の抵抗値は、レゾルバ６の温度上昇に伴って大きくなる一方で、第４抵抗素子６３の抵抗値は、環境温度により一定の値に維持される。
第３抵抗素子６２および第４抵抗素子６３による分圧比は、レゾルバ６の温度に伴って変化する。
その結果、レゾルバ６の温度が上昇すると、Ｎ型のＦＥＴ６４は、よりオン状態に近い導通状態になる。
Ｎ型のＦＥＴ６４は、レゾルバ６の温度上昇に伴って抵抗値が低下する、負の温度特性になる。
【００９６】
上記実施形態では、出力巻線１７のみに補償抵抗回路２１を接続し、この補償抵抗回路２１でレゾルバ６のすべての巻線に起因する温度ドリフトを一括補償している。
この他にも例えば二相励磁のバランスが問題視されない場合などにおいては、ステータ１２の第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４に対して、補償抵抗回路２１を接続してよい。
また、ロータ１１の耐久性について問題が生じない場合などであれば、ロータ１１の励磁受信巻線１５または出力用励磁巻線１６に対して、補償抵抗回路２１を接続してよい。
これらの補償抵抗回路２１の抵抗値は、たとえば対応する巻線の抵抗値の温度変化を相殺するものであればよい。
また、このようにレゾルバ６の出力巻線１７以外の巻線に対して補償抵抗回路２１を接続する場合であっても、すべての動作温度範囲において巻線単位で温度変化を完全に相殺することは難しい。
このため、出力巻線１７に対応する補償抵抗回路２１では、出力巻線１７の抵抗値の温度変化を相殺するとともに、その他の巻線での補償残差を併せて一括補償するとよい。
そして、この場合においても、出力巻線１７に直列に接続された補償抵抗回路２１は、レゾルバ６の出力巻線１７に生じる抵抗値の温度変化を相殺する場合より大きく抵抗値が変化する、負の温度特性を有することになる。
したがって、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）は、図１０の特性線Ａのようにレゾルバ６の動作温度に応じて変化するものになる。
このため、Ｒ／Ｄコンバータ７は、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）を検出して、その振幅から得た残差により、温度ドリフトの残差を補償することができる。
【００９７】
上記実施形態は、本発明を二相励磁一相出力方式のレゾルバ６に適用した例である。
この他にも例えば、上述した補償抵抗回路２１およびＲ／Ｄコンバータ７は、一相励磁二相出力方式のレゾルバ６に適用してもよい。
これにより、一相励磁二相出力方式のレゾルバ６とともに用いられるＲ／Ｄコンバータ７において、検出回転位相の温度ドリフトを相殺するために、二相出力の信号同士の演算をする必要がなくなる。
一相励磁二相出力方式のレゾルバ６とともに用いられるＲ／Ｄコンバータ７において、高精度なアナログ回路が不要となる。
【００９８】
上記実施形態では、レゾルバ６は、サーボモータモジュール４において、サーボモータ５と一体化されている。
この他にも例えば、レゾルバ６は、サーボモータ５と別体に形成されてよい。
また、サーボモータ５と別体に形成されたレゾルバ６は、レゾルバ６に補償抵抗回路２１が取り付けられたレゾルバ装置として形成されてよい。
【００９９】
上記実施形態では、Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボ制御部３の一部として設けられている。
この他にもたとえば、Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボ制御部３と別に形成され、サーボ制御部３へ検出した回転位相θや温度を出力してよい。
【符号の説明】
【０１００】
１…サーボ制御システム（回転位相検出装置）、４…サーボモータモジュール（駆動装置）、５…サーボモータ（モータ）、５ａ…出力軸、６…レゾルバ（レゾルバ装置）、７…Ｒ／Ｄコンバータ（検出部、回転位相検出回路）、１１…ロータ、１２…ステータ、１３…第１励磁巻線（励磁巻線）、１４…第２励磁巻線（励磁巻線）、１５…励磁受信巻線、１６…出力用励磁巻線、１７…出力巻線、２１…補償抵抗回路、２２…サーミスタ、２３…通常の抵抗素子、４３…終端抵抗素子、４６…コンパレータ（位相検出回路）、４８…残差補正部、５２…ＡＤコンバータ、５３…変換部、５４…電圧温度変換テーブル、５５…温度残差変換テーブル、θ…回転位相、Δθ…残差
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レゾルバを用いて回転体の回転位相を検出する回転位相検出装置、レゾルバ装置、駆動装置、回転位相検出回路、および回転位相検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レゾルバは、たとえばモータなどの回転装置とともに用いられる。
レゾルバは、回転装置の動作をレゾルバのロータの回転運動へ変換し、レゾルバのロータの回転にしたがって変化するレゾルバの出力電圧波形信号を出力する。
回転位相検出回路は、レゾルバに接続され、レゾルバの出力信号に基づいて、レゾルバのロータの回転についての位相、角度、回転量などの回転位相を検出する。
このように回転装置の動作は、レゾルバのロータの回転運動へ変換され、そのロータの回転運動についての出力信号に基づいて、レゾルバおよび回転位相検出回路により検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１２９７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レゾルバには、二相励磁一相出力方式のものと、一相励磁二相出力方式のものとがあるが、これらのレゾルバでは、レゾルバの出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相がレゾルバの温度に応じて変化するという温度ドリフトの課題がある。
【０００５】
特許文献１では、レゾルバの二次巻線と、それに接続される信号線との間に、二次巻線より抵抗値がかなり大きい補償抵抗素子を直列に接続する。
レゾルバの二次巻線に対して抵抗値がかなり大きい補償抵抗素子を直列に接続することにより、出力電圧の位相は、レゾルバの二次巻線の抵抗値の温度変化に追従して変化し難くなる。
その結果、特許文献１のレゾルバでは、出力信号に基づいて検出される回転位相が、レゾルバの温度変化に追従し難くなる。
しかしながら、特許文献１のようにレゾルバの二次巻線に対して抵抗値がかなり大きい補償抵抗素子を接続したとしても、レゾルバの検出信号の位相は微妙に変化する。
なぜなら、レゾルバの出力信号の位相は、レゾルバの動作温度の変動によりレゾルバの巻線の抵抗値が変動することに起因して変化するものであり、特許文献１は、そのレゾルバの巻線の抵抗値の温度変化を抑制するものではないからである。
その結果、特許文献１の技術を用いたとしても、レゾルバの出力信号の位相に基づいて検出される回転位相は、温度ドリフトを有する。
【０００６】
このように、レゾルバを用いて回転位相を検出する装置では、検出される回転位相の温度ドリフトを抑制することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点の回転位相検出装置は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、出力巻線に接続され、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と、出力巻線および補償抵抗回路が直列に接続され、出力巻線から出力された電圧波形信号が補償抵抗回路を通じて入力され、入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出する検出部とを有する。そして、補償抵抗回路は、レゾルバに設けられ、検出部は、補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバの温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償する。
【０００８】
本発明では、レゾルバの出力巻線に対して、レゾルバの出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路を接続し、当該補償抵抗回路をレゾルバに配設している。
このため、本発明では、レゾルバの動作温度の変化に対して、補償抵抗回路の抵抗値を、レゾルバの出力巻線とは逆の温度特性で変化させることができる。
その結果、本発明では、レゾルバの出力電圧信号に基づいて検出される回転位相の温度ドリフトを抑制できる。
これに加えて、本発明では、検出部は、補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバの温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償する。
よって、本発明で得られる補償後の回転位相は、レゾルバの温度の影響を殆ど受けていない安定したものとなる。
本発明で得られる回転位相は、レゾルバの動作温度にかかわらず略一定に安定し、温度ドリフトが好適に抑制される。
【０００９】
本発明の第２の観点のレゾルバ装置は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、出力巻線と接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とを有し、補償抵抗回路を通じて出力巻線の電圧波形信号を出力し、出力巻線および補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、補償抵抗回路の温度に応じて変化させる。
【００１０】
本発明の第３の観点の駆動装置は、出力軸を回転駆動するモータと、出力軸の回転位相を検出するレゾルバ部とを有し、レゾルバ部は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、出力巻線と接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とを有し、補償抵抗回路を通じて出力巻線の電圧波形信号を出力し、出力巻線および補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、補償抵抗回路の温度に応じて変化させる。
【００１１】
本発明の第４の観点の回転位相検出回路は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバに対して、出力巻線に接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とともに用いられる回転位相検出回路であって、出力巻線および補償抵抗回路に対して直列に接続され、補償抵抗回路を通じて出力巻線の電圧波形信号が入力され、補償抵抗回路の温度に応じて変化する電圧を発生する終端抵抗素子と、終端抵抗素子の電圧の波形に基づいて回転位相を検出する位相検出回路と、終端抵抗素子の電圧の大きさに基づいてレゾルバの温度を推定し、推定した温度に応じた補償量で、検出された回転位相に含まれる温度誤差を補償する補償回路とを有する。
【００１２】
本発明の第５の観点の回転位相検出方法は、励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバの電圧波形信号に基づいて回転位相を検出する方法であって、出力巻線と接続してレゾルバに設けられ、レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出するステップと、補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさからレゾルバの温度を推定するステップと、推定した温度に応じた補償量で、電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、レゾルバを用いて検出される回転位相の温度ドリフトを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る回転位相検出装置を有するサーボ制御システムのブロック図である。
【図２】図２は、図１のレゾルバとして用いることができる、二相励磁一相出力方式のレゾルバの概略的な内部構造を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、二相励磁一相出力のレゾルバについての回路図である。
【図４】図４は、図３のようにレゾルバの出力巻線に対して補償抵抗回路を接続していない場合での、出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの一例の温度特性図である。
【図５】図５は、図２のレゾルバを含む、本実施形態での電気回路を示す回路図である。
【図６】図６は、図５の補償抵抗回路として用いられる並列抵抗回路の回路図である。
【図７】図７は、サーミスタおよび並列抵抗回路の抵抗値の温度特性の一例を示す図である。
【図８】図８は、図５と異なり、レゾルバのすべての巻線に対して個別に個別補償抵抗回路を接続した場合での電気回路を示す回路図である。
【図９】図９は、本実施形態で検出される回転位相θの温度特性の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、図１のＲ／Ｄコンバータの終端抵抗素子で検出される電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の温度特性図である。
【図１１】図１１は、図１のＲ／Ｄコンバータの回路構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、図１１の残差検出部の回路構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、補償抵抗回路の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に関連付けて説明する。
［回転位相検出装置の全体的な構成および動作］
図１は、本発明の実施形態に係る回転位相検出装置を有するサーボ制御システム１のブロック図である。
図１のサーボ制御システム１は、コントローラ２、サーボ制御部３、サーボモータモジュール４を有する。
サーボモータモジュール４は、サーボモータ５と、レゾルバ６とを有する。
【００１６】
サーボ制御システム１は、たとえばＮＣ工作機械、多間接ロボット、織機、ボトルキャッパ装置、印刷装置、ロールカッタ装置、プレス装置、押出成形機、ＣＴスキャナ、医療機器、三次元測定器、ＩＣボンダ装置、チップマウンタ装置、半導体製造装置、搬送車、ハイブリッドカーなどに使用される。
【００１７】
サーボモータ５は、出力軸５ａを有する。出力軸５ａは、サーボモータ５の回転子に固定され、サーボ制御部３の制御信号に基づいて回転子とともに回転駆動される。
【００１８】
レゾルバ６は、サーボモータ５の出力軸５ａに接続される。
レゾルバ６は、サーボモータ５の回転位相を検出するために用いられる。
そして、本実施形態のレゾルバ６には、後述するように、補償抵抗回路２１が設けられる。
【００１９】
コントローラ２は、図１に示すように、サーボ制御部３に接続される。
コントローラ２は、サーボモータ５の回転を制御するための制御指令を、サーボ制御部３へ出力する。
制御指令は、サーボモータ５の位置（回転量）、速度などの目標値を指定するものである。
【００２０】
サーボ制御部３は、サーボモータモジュール４に接続される。
サーボ制御部３は、Ｒ／Ｄコンバータ（レゾルバデータコンバータ）７を有する。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６に接続され、レゾルバ６の回転位相θ、すなわちサーボモータ５の回転位相を検出する。
また、本実施形態のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６の温度、すなわちサーボモータ５の温度も検出する。
サーボ制御部３は、制御指令により指定された目標の位置、回転量、回転速度でサーボモータ５が動作するように、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出される回転位相θを用いて、サーボモータ５の動作をフィードバック制御する。
【００２１】
サーボモータ５のフィードバック制御において、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６へ励磁電圧信号を出力する。
たとえば図３の二相励磁のレゾルバ６に対して、Ｒ／Ｄコンバータ７は、正弦波の励磁電圧信号を第１励磁巻線１３へ出力し、正弦波と位相が９０度ずれた余弦波の励磁電圧信号を第２励磁巻線１４へ出力する。
レゾルバ６は、これらの励磁電圧信号に基づいて、レゾルバ６のロータ１１の回転位相に応じた一相の電圧波形信号を生成する。
レゾルバ６は、生成した一相の電圧波形信号をＲ／Ｄコンバータ７へ出力する。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６へ供給した励磁電圧信号を基準として、レゾルバ６から入力される電圧波形信号の位相差を検出する。
このＲ／Ｄコンバータ７により検出される電圧波形信号の位相差は、レゾルバ６のロータ１１の回転位相θである。
【００２２】
また、サーボモータ５のフィードバック制御において、このＲ／Ｄコンバータ７を有するサーボ制御部３は、サーボモータ５へ制御信号を出力する。
サーボモータ５は、制御信号により回転駆動され、これに従ってレゾルバ６も回転駆動される。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボモータ５の回転位相を、ロータ１１の回転位相θとして検出する。
サーボ制御部３は、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出された回転位相θに基づいて、駆動制御に必要となる情報、たとえば制御指令で指定された目標制御量に対応する測定量の差（誤差）を演算する。
サーボ制御部３は、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出された回転位相θに基づいて、たとえばモータの回転量などの測定量を演算する。
そして、サーボ制御部３は、サーボモータ５の動作状態を判断し、モータの駆動状態がコントローラ２の制御指令に係る目標物理量と合致するように、サーボモータ５への制御信号を制御する。
サーボ制御部３は、たとえばサーボモータ５の位置（回転量）や、速度の目標値と検出値とが合致するようにサーボモータ５への制御信号を制御する。
【００２３】
このようにサーボ制御システム１では、コントローラ２からの制御指令があると、サーボ制御部３は、その制御指令を実行するようにサーボモータ５を駆動制御する。
そして、この制御において、サーボモータ５の出力軸５ａの回転位相θは、レゾルバ６およびＲ／Ｄコンバータ７により検出される。
また、Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボモータ５およびレゾルバ６の温度を検出する。
【００２４】
このような目的で使用されるレゾルバ６は、モータと同様のロータ１１およびステータ１２の構造を有するため、光学素子を用いたロータリエンコーダなどと比べて堅牢であり、振動やほこりなどに強い。
【００２５】
［レゾルバの構造および回転位相θの検出］
図２は、図１のレゾルバ６として用いることができる、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６の概略的な内部構造を示す分解斜視図である。
図２のレゾルバ６は、ロータ１１と、ステータ１２とを有する。
ステータ１２は、たとえばサーボモータ５のハウジングに固定される。
ロータ１１は、ステータ１２の内部空間に挿入された状態で、回転可能に配置される。
ロータ１１は、たとえばサーボモータ５の出力軸５ａと連結され、出力軸５ａとともに回転する。
【００２６】
図３は、二相励磁一相出力のレゾルバ６についての回路図である。
図３の二相励磁一相出力方式のレゾルバ６は、第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４、励磁受信巻線１５、出力用励磁巻線１６、出力巻線１７を有する。
図３は、本実施形態とは異なり、レゾルバ６の出力巻線１７に対して、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３のみが接続された状態での説明図である。
図３では、出力巻線１７に、補償抵抗回路２１が接続されていないが、本実施形態の出力巻線１７は、補償抵抗回路２１を介して通信ケーブル１８に接続されている。通信ケーブル１８の他端は、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３に接続される。通信ケーブル１８は、レゾルバ６とＲ／Ｄコンバータ７との間で励磁電圧信号等を送受可能であればよく、たとえば１００メートル程度の長さとすることができる。
【００２７】
励磁受信巻線１５、および出力用励磁巻線１６は、図２に示すようにロータ１１に配置され、ロータ１１とともに回転駆動される。
励磁受信巻線１５は、ロータ１１の回転軸方向の一端側に、ロータ１１の半径方向に沿って巻きつけられる。
出力用励磁巻線１６は、ロータ１１の回転軸方向の他端側に、ロータ１１の周方向に沿って巻きつけられる。
励磁受信巻線１５の両端と、出力用励磁巻線１６の両端とは、図３に示すように、ロータ１１において互いに接続される。
【００２８】
第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４、および出力巻線１７は、図２に示すように、ステータ１２に配置される。
第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４は、二相の励磁巻線であり、ロータ１１の励磁受信巻線１５と対向するように、ステータ１２の一端側に交互に配列して配置される。
第１励磁巻線１３と第２励磁巻線１４とは、機械的な位相が９０度ずらして配置される。
出力巻線１７は、ロータ１１の出力用励磁巻線１６と対向するように、ステータ１２の他端側に、周方向に沿って配置される。
【００２９】
図３に示すように、レゾルバ６は、基本的に、トランスを組み合わせた構造を有する。
トランスでは、一方の巻線に励磁電圧が印加されることにより、一方の巻線に励磁電流が流れ、この電流の変化が他方の巻線の磁束を変化させ、他方の巻線に誘起電圧が発生する。
【００３０】
二相励磁一相出力方式のレゾルバ６において、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６のステータ１２において機械的に９０度ずらして配置された第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４に対して、振幅が等しく電気的に位相が９０度ずれた励磁電圧を印加する。
この電圧は、たとえば図３に示すように、Ａｓｉｎ（ωｔ），Ａｃｏｓ（ωｔ）である。
ここで、Ａは、励磁電圧振幅であり、任意の値である。ωは、励磁周波数である。
この第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４による２相の励磁電圧は、ロータ１１の励磁受信巻線１５により受けられる。
ロータ１１の機械的な回転位相θに応じて、励磁受信巻線１５の受信電圧（図５中のＶ１−Ｖ２ノード間の電圧）が変化する。
この励磁受信巻線１５の受信電圧は、ｓｉｎ（ωｔ＋θ）の位相で変化する。
つまり、レゾルバ６のロータ１１の機械的な回転位相θは、励磁受信巻線１５の受信電圧において、位相ずれ（位相差）θとして含まれる。
【００３１】
励磁受信巻線１５の受信電圧は、ロータ１１の出力用励磁巻線１６に印加される。
ロータ１１の出力用励磁巻線１６は、ステータ１２の出力巻線１７とトランス構造を構成する。
このため、励磁受信巻線１５の受信電圧は、最終的に、ステータ１２の出力巻線１７から出力される。
このステータ１２の出力巻線１７の電圧が、サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３に印加される。
【００３２】
サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、図３に示すように、出力巻線１７に接続された終端抵抗素子４３を有する。
終端抵抗素子４３を用いることにより、Ｓ／Ｎ比を高くすることができる。
サーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、レゾルバ６の電圧波形信号Ｖ（ＤＴＣＴ）として、Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）を検出する。
ここで、Ｂは、出力電圧の振幅であり、Ａより小さい任意の値である。
Ｒ／Ｄコンバータ７は、たとえば励磁電圧Ａｓｉｎ（ωｔ）の位相と、出力電圧Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）の位相とを比較し、これらの位相差をレゾルバ６のロータ１１の回転位相θとして検出する。
【００３３】
また、レゾルバ６は、第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４などの励磁巻線に二相の励磁電圧波形信号が供給されると、励磁受信巻線１５に、ロータ１１の回転位相に応じた電圧を誘導する。
励磁受信巻線１５に誘導された電圧は、ロータ１１の出力用励磁巻線１６に印加される。
出力用励磁巻線１６の電圧により、ステータ１２の出力巻線１７に電圧が励磁される。
このようにロータ１１の出力用励磁巻線１６に誘導された電圧による電圧波形信号は、ステータ１２の出力巻線１７から、レゾルバ６外へ出力される。
レゾルバ６は、サーボモータ５の出力軸５ａの回転位相に対応する電圧波形信号を生成して出力する。
【００３４】
［レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの温度ドリフト］
図２のレゾルバ６では、出力電圧波形信号の位相が、サーボモータ５およびレゾルバ６の動作温度により変動する。
その結果、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいてＲ／Ｄコンバータ７により検出される回転位相θも、サーボモータ５およびレゾルバ６の動作温度により変動する。
図４は、図３のようにレゾルバ６の出力巻線１７に補償抵抗回路２１を接続していない場合での、出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの一例の温度特性図である。
そして、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θは、図４に示すようにレゾルバ６の動作温度が０度から８０度まで変化すると、約＋２０分から−４０分までの範囲で変化する。
レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θは、合計で約５３分変化する。
１分は、１度の６０分の一である。
【００３５】
次に、この検出される回転位相の温度ドリフトについて詳しく説明する。
図３には、レゾルバ６の各巻線についての抵抗値およびインダクタンス値が図示されている。
ステータ１２の第１励磁巻線１３は、抵抗Ｒｓ１と、インダクタンスＬｓ１を有する。
ステータ１２の第２励磁巻線１４は、抵抗Ｒｓ２と、インダクタンスＬｓ２を有する。
ロータ１１の励磁受信巻線１５は、抵抗Ｒｒｉと、インダクタンスＬｒｉを有する。
ロータ１１の出力用励磁巻線１６は、抵抗Ｒｒｏと、インダクタンスＬｒｏを有する。
ステータ１２の出力巻線１７は、抵抗Ｒｓｏと、インダクタンスＬｓｏを有する。
また、図３では、レゾルバ６の出力巻線１７に、抵抗値ＲＬの終端抵抗素子４３が接続されている。終端抵抗素子４３は、Ｒ／Ｄコンバータ７に設けられる。
【００３６】
この場合、たとえば第１励磁巻線１３のインピーダンスは、Ｒｓ１＋ｊωＬｓ１である。
入力電圧Ｖｉｎをｓｉｎ（ωｔ）とすると、第１励磁巻線１３の電流Ｉｓ１は、下記式１となる。
また、入力電圧Ｖｉｎに対する第１励磁巻線１３の電流の位相ずれは、下記式２となる。
この第１励磁巻線１３の電流に基づいて、入力電圧位相に対してθｓ１ずれた電圧が、ロータ１１の励磁受信巻線１５に発生する。
Ｉｓ１＝Ｖｉｎ／（Ｒｓ１＋ｊωＬｓ１） ・・・式１
θｓ１＝ｔａｎ−１（−ωＬｓ１／Ｒｓ１） ・・・式２
【００３７】
ここで、レゾルバ６の各巻線の抵抗値の温度変化を説明する。
レゾルバ６の温度変化ΔＴに対して、第１励磁巻線１３の温度ドリフトΔθｓ１は、下記式３となる。
ここで、巻線の抵抗値の温度係数αには、巻線に一般的に使用される銅線の温度係数である０．４３％を使用している。
Δθｓ１＝ｔａｎ−１（−ωＬｓ１／Ｒｓ１）−ｔａｎ−１（−ωＬｓ１／Ｒｓ１（１＋α×ΔＴ）） ・・・式３
【００３８】
レゾルバ６の他の巻線においても、下記式４から６に例示するように、同様な温度ドリフトが発生する。
ここで、Δθｒｉは、励磁受信巻線１５による温度ドリフトである。
Δθｒｏは、出力用励磁巻線１６による温度ドリフトである。
Δθｓｏは、出力巻線１７による温度ドリフトである。
なお、Δθｓｏについては、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３の抵抗値ＲＬを考慮している。
Δθｒｉ＝ｔａｎ−１（−ωＬｒｉ／Ｒｒｉ）−ｔａｎ−１（−ωＬｒｉ／Ｒｒｉ（１＋α×ΔＴ）） ・・・式４
Δθｒｏ＝ｔａｎ−１（−ωＬｒｏ／Ｒｒｏ）−ｔａｎ−１（−ωＬｒｏ／Ｒｒｏ（１＋α×ΔＴ）） ・・・式５
Δθｓｏ＝ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／（Ｒｓｏ＋ＲＬ））−ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／Ｒｓｏ（１＋α×ΔＴ）＋ＲＬ） ・・・式６
【００３９】
そして、第１励磁巻線１３に供給される第１励磁電圧波形信号についての、レゾルバ６全体での温度ドリフトΔθは、下記式７となる。
なお、第２励磁巻線１４に供給される第２励磁電圧波形信号についての、レゾルバ６全体での温度ドリフトΔθも、下記式７と同様の式になる。
Δθ＝Δθｓ１＋Δθｒｉ＋Δθｒｏ＋Δθｓｏ ・・・式７
【００４０】
［レゾルバの出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの補償］
レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転角度θの温度ドリフトを抑制するために、本実施形態では、図５に示すように、レゾルバの巻線に補償抵抗回路２１を接続する。
図５は、図２のレゾルバ６を含む、本実施形態での電気回路を示す回路図である。
図５の電気回路は、補償抵抗回路２１を有する。
補償抵抗回路２１は、出力巻線１７と終端抵抗素子４３との間に直列に接続される。
また、補償抵抗回路２１は、レゾルバ６のステータ１２内に配置される。補償抵抗回路２１は、好ましくは出力巻線１７の近傍に配置してよい。
【００４１】
また、本実施形態において、補償抵抗回路２１は、図５に示すようにレゾルバ６の複数の巻線のうちの、出力巻線１７のみに接続されている。
これにより、後述する図９に例示するように、レゾルバの出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの温度ドリフトは、格段に抑制される。
【００４２】
ところで、レゾルバ６の励磁方式には、たとえば、一相励磁二相出力方式と、二相励磁一相出力方式とがある。
一相励磁二相出力方式のレゾルバ６では、信号を二相で出力することの利点を生かして、二相の信号同士を演算することにより、検出回転位相の温度ドリフトをキャンセルすることが可能である。
しかしながら、一相励磁二相出力方式のレゾルバ６では、この温度補償のために出力信号同士の演算を必要とし、Ｒ／Ｄコンバータ７には、信号同士を掛け合わせる回路や、同期整流回路５１を設ける必要がある。
これらの信号同士のアナログ演算に用いられる回路は、アナログ的に高精度な特性が要求されるため、高価である。
その一方で、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、一相の出力信号について、励磁信号を基準とした位相差に基づいて回転位相を検出する。
このため、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６と組み合わされるＲ／Ｄコンバータ７は、比較的安価になる。
しかしながら、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、一相の信号しか出力しない。
その結果、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、信号同士の演算により検出回転位相の温度ドリフトをキャンセルすることができない。
また、サーボモータ５に取り付けられたレゾルバ６では、サーボモータ５の熱がレゾルバ６に伝導されるため、検出回転位相θの温度ドリフトが大きい。
なお、レゾルバ６の検出回転位相の温度ドリフトの原因は、レゾルバ６で巻線として用いる銅線の抵抗値が、モータやレゾルバ６の動作温度により変化するからである。
銅線の抵抗値は、１００度の温度変化において４３％も変化する（４３％／１００℃）。
このように、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６では、一相励磁二相出力方式のレゾルバと比べて、検出される回転位相θの温度ドリフトを抑制することが求められている。
【００４３】
［補償抵抗回路２１］
このようなレゾルバ６の巻線のインピーダンスの温度変化を抑制するために、温度上昇に伴って抵抗値が低下する負の温度特性を有する負性抵抗素子、たとえばサーミスタ２２を用いることができる。
サーミスタ２２は、たとえばＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ２２である。
ＮＴＣサーミスタ２２は、銅線とは逆に、温度上昇に伴って抵抗値が低下する負の温度特性を有する。
このため、ＮＴＣサーミスタ２２は、レゾルバ６の巻線の抵抗値の温度変化を補償するために使用できる。また、サーミスタ２２は、安価である。
しかしながら、サーミスタ２２の抵抗値の温度変化は、銅線の抵抗値の温度変化の仕方と異なる。
銅線などの巻線での抵抗は、温度に対して略比例関係で変化する。
これに対して、サーミスタ２２の抵抗は、下記式８に基づいて指数関数的に変化する。
ここで、Ｒは、サーミスタ２２の抵抗値、Ｒ０は、基準温度、たとえば２５度でのサーミスタ２２の抵抗値、Ｂは、サーミスタ２２固有の値である定数、Ｔは、絶対値温度（Ｋ）、Ｔ０は、２５度での絶対値温度（＝２９８Ｋ＝２５＋２７３）である。
Ｒ＝Ｒ０×ｅＢ×（１／Ｔ−１／Ｔ０） ・・・式８
【００４４】
そこで、本実施形態では、出力巻線１７に対してサーミスタ２２のみを直列に接続するのではなく、図６に示すように、サーミスタ２２と通常の抵抗素子２３とを並列に接続した並列抵抗回路を、補償抵抗回路２１として出力巻線１７に直列に接続する。
なお、サーミスタ２２と、通常の抵抗素子２３とは共に、受動素子である。
通常の抵抗素子２３は、少なくとも温度上昇に伴って抵抗値が増加する正の温度特性を有するものであればよい。
好ましくは、通常の抵抗素子２３は、抵抗値の変化が、温度に対して略比例関係で変化するものがよい。
このような抵抗素子としては、たとえば、金属皮膜抵抗素子、酸化金属皮膜抵抗素子、カーボン抵抗素子、ソリッド抵抗素子がある。
【００４５】
図７は、サーミスタ２２および並列抵抗回路の抵抗値の温度特性の一例を示す図である。
図７（Ａ）および図７（Ｂ）の横軸は、温度であり、縦軸は、抵抗値である。
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の部分拡大図であり、縦軸の抵抗値が図７（Ａ）より拡大されている。
【００４６】
サーミスタ２２単体の抵抗値は、図７（Ａ）に示すように、０から１００度までの温度範囲において、温度に対して反比例的に減少する負の温度特性を有する。
なお、抵抗素子２３は、温度に対して略一定の傾きで抵抗値が増加する正の温度特性を有する。
【００４７】
これに対して、サーミスタ２２と抵抗素子２３との並列抵抗回路の抵抗値は、図７（Ｂ）に示すように、温度に対して略一定の傾きで減少する。
並列抵抗回路の抵抗値は、略０度から１００度の範囲において、抵抗値が略直線的に減少する負の温度特性となる。
このようにサーミスタ２２に対して通常の抵抗素子２３を並列に接続することにより、その並列抵抗回路の抵抗値は、温度に対して略一定の傾きで減少する負の温度特性を有する。
【００４８】
本実施形態では、この図６の並列抵抗回路を、レゾルバ６の巻線に直列に接続する補償抵抗回路２１として使用する。
また、本実施形態では、図５に示すように、レゾルバ６の複数の巻線のうち、出力巻線１７のみに対して並列抵抗回路を直列に接続する。
【００４９】
図６の並列抵抗回路では、その抵抗値の温度変化の傾きを、サーミスタ２２と抵抗素子２３との組み合わせにより設定可能である。
このため、たとえば後述する図８に示すように、並列抵抗回路をレゾルバ６のすべての巻線に対して、各々の巻線の抵抗値の温度変化を相殺する特性とした並列抵抗回路を直列に接続することも可能である。
この場合、レゾルバ６の各巻線で発生する抵抗値の温度変化は、巻線毎に個別に相殺できる。
しかしながら、特にロータ１１の巻線に対して並列抵抗回路を接続する場合、ロータ１１に対して並列抵抗回路を配置しなければならない。
この場合、レゾルバ６の振動、衝撃などにより、並列抵抗回路または巻線との接続部分が破損し易い。
その結果、レゾルバ６の耐環境性能が著しく損なわれる。
このため、本実施形態では、並列抵抗回路による補償抵抗回路２１を、ステータ１２側のみに設ける。
【００５０】
また、二相励磁方式では、第１励磁電圧波形信号と第２励磁電圧波形信号とは、波形が揃っていることが重要である。
第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４に対して補償抵抗回路２１を個別に接続すると、これらの抵抗値の誤差により、これらの巻線での励磁電圧の位相バランスなどが崩れる。
その結果、この場合には、レゾルバ６の検出性能そのものが低下する。
このため、本実施形態では、第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４がステータ１２側に設けられているものの、これらの巻線に対して、並列抵抗回路を接続しない。
【００５１】
以上の理由により、本実施形態では、補償のための並列抵抗回路（補償抵抗回路２１）を、レゾルバ６の複数の全ての巻線のうち、出力巻線１７のみに接続する。
また、出力巻線１７には、サーボ制御部３の終端抵抗素子４３が直列に接続されている。
このため、出力巻線１７に接続した並列抵抗回路では、他の巻線に接続する場合と比べて抵抗の操作量を大きくすることができ、好都合である。
【００５２】
ここで、サーミスタ２２と通常の抵抗素子２３とを並列に接続した並列抵抗回路の抵抗値（２５度）をＲｔｈ２５とすれば、出力巻線１７での温度ドリフト（２５度＋ΔＴ）は、下記式９となる。
Δθｓｏ＝ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／（Ｒｓｏ＋ＲＬ＋Ｒｔｈ２５））−ｔａｎ−１（−ωＬｓｏ／（Ｒｓｏ（１−α×ΔＴ）＋ＲＬ＋Ｒｔｈ（ΔＴ））） ・・・式９
【００５３】
このため、本実施形態では、たとえば最終的に、「Δθ＝Δθｓ１＋Δθｒｉ＋Δθｒｏ」とし、かつ、「Δθｓｏ＋Δθ＝０」とすれば、レゾルバ６の全体での温度ドリフトを完全に相殺することが可能である。
【００５４】
［比較説明］
図８は、図５と異なり、レゾルバ６のすべての巻線に対して個別に、個別補償抵抗回路３１を接続した場合のレゾルバ６の回路図である。
各個別補償抵抗回路３１は、たとえば図６と同様のサーミスタ２２と抵抗素子２３との並列抵抗回路であり、温度に対して負の抵抗変化率を持つ。
図８に示すように、レゾルバ６のすべての巻線に対して個別にその抵抗値の温度変化を相殺する負の温度特性の個別補償抵抗回路３１を直列に接続することにより、レゾルバ６の各巻線で生じる抵抗値の温度変化は、各巻線に対応する個別補償抵抗回路３１により個別に相殺できる。
その結果、レゾルバ６の動作温度が変動しても、巻線と個別補償抵抗回路３１との組み合わせによる各組の直列回路の全体では、抵抗値が温度により変化しなくなる。
その結果、レゾルバ６から出力される電圧波形信号の位相は、レゾルバ６の動作温度によらず安定したものとなる。
しかしながら、図８のようにレゾルバ６のすべての巻線に対して個別補償抵抗回路３１を個別に接続するためには、レゾルバ６のロータ１１に対しても、個別補償抵抗回路３１を配置することになる。
ロータ１１に個別補償抵抗回路３１を配置した場合、ロータ１１の耐久性や信頼性が低下する。
【００５５】
このようなレゾルバ６の信頼性の低下を抑制するために、本実施形態では、図５に示すように、出力巻線１７のみに補償抵抗回路２１を接続している。
出力巻線１７は、レゾルバ６のステータ１２に設けられるものであり、補償抵抗回路２１もステータ１２に設けられる。ロータ１１には、補償抵抗回路２１を設けなくて済む。
【００５６】
また、本実施形態では、ステータ１２の出力巻線１７に接続した１個の補償抵抗回路２１により、レゾルバ６のすべての巻線に起因する検出回転位相の温度ドリフトを一括補償する。
これにより、本実施形態では、レゾルバ６の最大のメリットである耐環境性を損なわずに、検出回転位相の温度ドリフトを簡易に且つ安価に補償することができる。
レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相の温度ドリフトは、レゾルバ６の動作温度にかかわらず小さいものとなる。
回転位相は、レゾルバ６の動作温度に応じた変化をし難くなる。
【００５７】
［回転位相θの温度ドリフトを抑制した例］
上述したように、図４の特性図は、図３のようにレゾルバ６の巻線に補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）を一切接続していない場合での、検出回転位相θの温度特性の一例である。
図９は、図５のようにレゾルバ６の出力巻線１７に補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）を接続した場合での、検出回転位相θの温度特性の一例を示す図である。
レゾルバ６の出力巻線１７に補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）を直列に接続することにより、レゾルバ６の全体での温度ドリフトは、図４の温度特性から図９の温度特性となる。
【００５８】
補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）により温度補償をしない場合、検出される回転位相θは、図４に示すように、レゾルバ６の動作温度が０度から８０度に変化する間に約＋２０分から−４０分の範囲で変化する。
これに対して、補償抵抗回路２１（並列抵抗回路）により温度補償をした場合、検出される回転位相θは、図９に示すように、約＋７分から−１分までの範囲で変化する。
【００５９】
このように、本実施形態では、並列抵抗回路による補償抵抗回路２１を出力巻線１７に直列に接続し、この１個の補償抵抗回路２１によりレゾルバ６のすべての巻線による温度ドリフトを補償することにより、レゾルバ６の出力電圧波形に基づいて検出される回転位相（位相差）θの温度ドリフトを、約十分の一にまで抑制できる。
本実施形態では、たとえば０から８０度までの温度範囲の全体において、検出される回転位相θの温度ドリフトを効果的に低減できる。
【００６０】
［温度ドリフトの残差の補償］
ところで、本実施形態の図５のように出力巻線１７に補償抵抗回路２１を接続し、この補償抵抗回路２１によりレゾルバ６のすべての巻線に起因する検出回転位相の温度ドリフトを一括補償する場合、その代償として、Ｒ／Ｄコンバータ７により検出される電圧の振幅（大きさ）が、レゾルバ６の温度に応じて変化することになる。
【００６１】
そこで、本実施形態では、この温度に応じて変化するＲ／Ｄコンバータ７の検出電圧の振幅（大きさ）を利用し、一括補償で取り除くことができない微小な残存ドリフトの残差についても補償する。
なお、Ｒ／Ｄコンバータ７の検出電圧の振幅の変化に基づいて得られる温度は、レゾルバ６やサーボモータ５のリアルタイムの温度である。
このため、Ｒ／Ｄコンバータ７は、この検出温度をモータ制御に利用して、モータ過熱に対する保護の制御を実現できる。
【００６２】
終端抵抗素子４３を除いた状態での、補償抵抗回路２１および出力巻線１７によるインピーダンスＺｒは、下記式１０となる。
Ｚｒ＝（Ｒｓｏ＋Ｒｔｈ＋ＪωＬｓｏ） ・・・式１０
【００６３】
出力巻線１７に接続した補償抵抗回路２１で一括補償を行わず、巻線毎に補償をした場合、出力巻線１７のループの抵抗値は、上記式１０とは異なり、Ｒｓｏ＋Ｒｔｈ＝Ｒｃの固定値となる。
これに対して、出力巻線１７に接続した補償抵抗回路２１一括補償を行う場合は、出力巻線１７のループの抵抗値は、巻線の温度ドリフトとは逆に変化する温度特性になる。
よって、出力巻線１７のループの抵抗値Ｒｓｏ＋Ｒｔｈは、温度とともに減少する。
また、終端抵抗素子４３で検出されるレゾルバ６の出力電圧は、図９の特性線Ａに示すように、温度の上昇に略比例して大きくなる。
【００６４】
図１０は、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３の電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の温度特性図である。
横軸は、レゾルバ６の動作温度である。
縦軸は、終端抵抗素子４３で検出される電圧の振幅（大きさ）である。
ただし、縦軸は、０度のときの出力電圧の振幅（大きさ）Ｂを１として正規化されている。
【００６５】
図１０の特性線Ａに示すように出力巻線１７で温度ドリフトを一括補償した場合、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）は、レゾルバ６の動作温度の上昇に略比例して大きくなる。
終端抵抗素子４３の電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）は、Ｒ／Ｄコンバータ７において検出可能である。
この特性により、Ｒ／Ｄコンバータ７では、レゾルバ６の出力電圧の最大値を考慮した設計が必要になるものの、以下のメリットが生じる。
すなわち、たとえばレゾルバ６の動作温度と出力電圧との関係をあらかじめ調べておくことにより、検出した電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）から、レゾルバ６またはモータの現在の温度を得ることが可能になる。
【００６６】
レゾルバ６は、通常、サーボモータ５などと一体化されてその回転位相を検出するセンサとして用いられる。
この場合において、モータの温度を検出するために、モータに対して、その温度を直接測定するための熱電対を配設することもできるが、モータの設置環境によっては、熱電対の信号線をレゾルバ６の通信ケーブル１８と同様に１００メートル程度の長い距離で引きまわす必要が生じる。
このような接続環境において、熱電対を用いてモータの温度を正確に検出することは難しい。
また、モータの温度を検出するために、モータに対して、所定の温度になるとスイッチが切れるサーモスイッチなどを埋め込むこともできるが、上述した熱電対の場合と同様に、検出信号を長距離伝送する必要が生じる。
【００６７】
なお、図１０の特性線Ｂは、図８のようにレゾルバ６のすべての巻線において個別に抵抗値の温度変化を相殺した場合での、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅の温度特性である。
この場合、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅は、レゾルバ６の温度によらず常に一定となる。
【００６８】
また、図１０の特性線Ｃは、図３のように温度補償を一切していない場合での、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅の温度特性である。
この場合も、出力電圧波形信号の振幅は、レゾルバ６の温度によらず略一定である。
【００６９】
これら特性線Ｂ，Ｃと特性線Ａとの対比で明らかなように、本実施形態のように出力巻線１７のみで一括補償した場合には、検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅がレゾルバ６の温度に応じて変動するようになる。
すなわち、特性線Ａのような出力電圧波形信号の振幅の温度変化は、出力巻線１７に直列に接続された補償抵抗回路２１の抵抗値の温度特性が、一括補償をするために、出力巻線１７の抵抗値の温度変化のみを相殺する場合よりも大きく変化する負の温度特性とされている場合において、初めて生じる。
【００７０】
［Ｒ／Ｄコンバータ７］
本実施形態のサーボ制御部３のＲ／Ｄコンバータ７は、図１０の検出電圧Ｖ（ＤＴＣＴ）の振幅の温度変動を検出し、これに基づいて図９の温度ドリフトの残差を二次補償する。
【００７１】
図１１は、図１のＲ／Ｄコンバータ７の回路構成を示すブロック図である。
図１１のＲ／Ｄコンバータ７は、基準信号発生回路４１、励磁回路４２、終端抵抗素子４３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４４、コンパレータ４５、位相カウンタ４６、残差検出部４７、残差補正部４８を有する。
そして、図１１のＲ／Ｄコンバータ７は、二相励磁一相出力のレゾルバ６とともに用いられ、位相検出方式によりレゾルバ６の回転位相θを検出する。
【００７２】
基準信号発生回路４１は、基準信号を生成する。
基準信号は、たとえば所定の一定周期の矩形波形の信号である。
基準信号の周期は、たとえば上述したＡｓｉｎ（ωｔ），Ａｃｏｓ（ωｔ）と同じ周期であればよい。
【００７３】
励磁回路４２は、基準信号発生回路４１に接続される。
励磁回路４２は、基準信号に同期した第１励磁電圧信号を発生してレゾルバ６の第１励磁巻線１３へ供給する。
また、励磁回路４２は、基準信号と位相が９０度ずれた第２励磁電圧信号を発生して第２励磁巻線１４へ供給する。
第１励磁電圧信号および第２励磁電圧信号は、たとえば、上述したＡｓｉｎ（ωｔ）とＡｃｏｓ（ωｔ）とである。
【００７４】
終端抵抗素子４３は、図３のレゾルバ６の出力巻線１７に直列に接続される。
ただし、本実施形態のレゾルバ６の出力巻線１７には、図５に示すように一括補償用の補償抵抗回路（並列抵抗回路）２１が接続されている。
この終端抵抗素子４３は、出力巻線１７および補償抵抗回路２１と直列に接続される。
よって、レゾルバ６で生成された出力電圧波形信号は、補償抵抗回路２１を通じて、終端抵抗素子４３に印加される。
終端抵抗素子４３には、レゾルバ６の出力電圧を、補償抵抗回路２１および終端抵抗素子４３の分圧比で分けた電圧が印加される。
【００７５】
バンドパスフィルタ４４は、終端抵抗素子４３に接続される。
バンドパスフィルタ４４は、たとえば励磁信号の周波数ωの帯域を透過させ、当該帯域の高周波側および低周波側を遮断するフィルタである。
これにより、バンドパスフィルタ４４は、終端抵抗素子４３に発生する電圧から、Ｂｓｉｎ（ωｔ＋θ）の出力電圧波形信号を抽出する。
バンドパスフィルタ４４は、通信ケーブル１８に乗ったノイズ成分などを除去することができる。
【００７６】
コンパレータ４５は、バンドパスフィルタ４４に接続される。
コンパレータ４５は、出力電圧波形信号を、ゼロクロスレベルと比較する。
そして、コンパレータ４５は、出力電圧波形信号がゼロクロスレベルより高い場合にハイレベルを出力し、低い場合にローレベルを出力する。
これにより、コンパレータ４５は、ωｔの周期でハイレベルとローレベルとに切り替わる矩形信号を、出力電圧波形信号に同期させて出力する。
コンパレータ４５は、出力電圧波形信号をデジタル波形に変換する。
【００７７】
位相カウンタ４６は、コンパレータ４５および基準信号発生回路４１に接続される。
位相カウンタ４６は、基準波形信号のたとえば立ち上がりタイミングからカウントを開始する。
また、位相カウンタ４６は、コンパレータ４５で変換された出力電圧波形信号についての同じタイミング、すなわちたとえば立ち上がりタイミングまでの期間において、所定のクロック信号のクロック数をカウントする。
そして、位相カウンタ４６は、たとえばクロック信号のカウント値を、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出した位相差θ（ＤＴＣＴ）として出力する。
【００７８】
残差検出部４７は、出力電圧波形信号に基づいて検出した位相差θ（ＤＴＣＴ）に残存する温度ドリフトの残差Δθを生成して出力する。
残差検出部４７は、バンドパスフィルタ４４に接続される。
残差検出部４７は、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）に基づいて、出力巻線１７に接続された一括補償用の補償抵抗回路２１で取り除くことができなかった温度ドリフトの残差（Δθ）を生成する。
【００７９】
図１２は、図１１の残差検出部４７の回路構成を示すブロック図である。
図１２の残差検出部４７は、整流回路５１、ＡＤコンバータ５２、変換部５３、電圧温度変換テーブル５４、温度残差変換テーブル５５を有する。
【００８０】
整流回路５１は、たとえばダイオード５６と、キャパシタ５７と、第１抵抗素子５８と、第２抵抗素子５９とを有する。
ダイオード５６は、バンドパスフィルタ４４と第１抵抗素子５８の一端との間に接続される。
第１抵抗素子５８の他端は、キャパシタ５７の一端と、第２抵抗素子５９の一端とに接続される。
キャパシタ５７の他端および第２抵抗素子５９の他端は、接地される。
このような整流回路５１において、キャパシタ５７は、出力電圧波形信号により充電される。出力電圧波形信号は、正弦波の波形を有する。
出力電圧波形信号は、整流回路５１により、直流電圧に整流される。
整流回路５１は、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）に対応した直流電圧を生成して出力する。
【００８１】
ＡＤコンバータ５２は、整流回路５１に接続される。
ＡＤコンバータ５２は、整流回路５１により整流された直流電圧をＡＤ変換する。
これにより、ＡＤコンバータ５２から、上述したＢｓｉｎ（ωｔ＋θ）の振幅値（Ｂ）に対応する電圧のデジタル値が得られる。
すなわち、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）を示す値が得られる。
【００８２】
電圧温度変換テーブル５４は、図１０の特性線Ａをデータ化したものである。
電圧温度変換テーブル５４は、たとえば複数組のデータを有する。
各組のデータは、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）の値Ｂと、図１０においてこれに対応するレゾルバ６の温度の値とを有する。
【００８３】
温度残差変換テーブル５５は、図９の検出される回転位相θの温度特性をデータ化したものである。
温度残差変換テーブル５５は、たとえば複数組のデータを有する。
各組のデータは、レゾルバ６の温度の値と、図９においてこれに対応する温度ドリフトの残差（分）の値とを有する。
【００８４】
変換部５３は、ＡＤコンバータ５２に接続される。
変換部５３は、電圧温度変換テーブル５４および温度残差変換テーブル５５を用いて、ＡＤコンバータ５２から入力される振幅値（Ｂ）に基づいて、一括補償で取り除くことができなかった残差（分）を生成する。
具体的には、変換部５３は、まず、電圧温度変換テーブル５４を参照し、ＡＤコンバータ５２から入力される振幅（Ｂ）を示す電圧値に対応するレゾルバ６の温度の値を取得する。
次に、変換部５３は、温度残差変換テーブル５５を参照し、取得したレゾルバ６の温度の値に対応する残差（Δθ）の値を取得する。
【００８５】
残差補正部４８は、たとえば図１２に示すように減算器である。
残差補正部４８は、位相カウンタ４６と、残差検出部４７の変換部５３とに接続される。
そして、残差補正部４８は、出力電圧波形信号に基づいて検出された位相差θ（ＤＴＣＴ）から、残差（Δθ）を減算する。
残差補正部４８は、演算結果を、Ｒ／Ｄコンバータ７の回転位相の検出値θとして出力する。
これにより、Ｒ／Ｄコンバータ７は、図９の温度ドリフトの残差が取り除かれた回転位相θを生成して出力できる。
【００８６】
以上のように、本実施形態では、まず、レゾルバ６の出力電圧波形信号に基づいて検出される回転位相θの温度ドリフトを、レゾルバ６の巻線とは逆の温度特性（負の温度特性）を有する補償抵抗回路２１により略相殺するようにしている。
【００８７】
特に、本実施形態では、この出力巻線１７に接続された補償抵抗回路２１で、二相励磁一相出力方式のレゾルバ６の複数の巻線に起因する、検出回転位相の温度ドリフトを一括補償する。
すなわち、出力巻線１７に接続された補償抵抗回路２１により、二相のステータ１２励磁コイル（第１励磁巻線１３、第２励磁巻線１４）、ロータ１１の励磁受信コイル（励磁受信巻線１５）、ロータ１１の出力励磁コイル（出力用励磁巻線１６）、および出力巻線１７に起因する温度ドリフトを一括補償する。
これにより、本実施形態では、レゾルバ６の出力電圧波形に基づいて検出される回転位相θ（ＤＴＣＴ）自体の温度ドリフトを効果的に抑制することができる。
出力電圧波形に基づいて検出される回転位相θ（ＤＴＣＴ）は、レゾルバ６の温度によらず安定したものとなる。
【００８８】
しかも、本実施形態では、補償抵抗回路２１をレゾルバ６のすべての巻線に対して設けるのでなく、出力巻線１７のみに設けている。
このため、本実施形態では、ロータ１１に補償抵抗回路２１を設ける必要がないので、レゾルバ６の耐信頼性などを損なうことなく高精度に安定した回転位相θ（ＤＴＣＴ）を検出することができる。
【００８９】
これに加えて、本実施形態では更に、出力巻線１７のみに補償抵抗回路２１を接続し、これによりレゾルバ６のすべての巻線に起因する温度ドリフトを略相殺している。
そして、出力巻線１７のみに接続された補償抵抗回路２１で一括補償をする場合、その補償抵抗回路２１は、レゾルバ６の出力巻線１７に生じる抵抗値の温度変化を相殺する場合より大きく抵抗値が変化する、負の温度特性を有する。
その結果、Ｒ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３により検出される電圧の振幅（大きさ）は、レゾルバ６の温度に応じて変化するようになる。
【００９０】
このため、本実施形態では、この終端抵抗素子４３により検出される電圧の振幅（大きさ）を検出し、この検出値を電圧温度変換テーブル５４および温度残差変換テーブル５５を用いて温度ドリフトの残差Δθへ変換し、さらに、レゾルバ６の出力電圧波形に基づいて検出される回転位相θ（ＤＴＣＴ）から残差Δθを減算する。
これにより、本実施形態では、電圧波形信号に基づいて検出されるレゾルバ６の回転位相θ（ＤＴＣＴ）を単に補償抵抗回路２１により安定化させた場合に比べて、さらに高精度に安定した回転位相θを得ることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、温度ドリフトの残差Δθを得る過程において、サーボモータ５やレゾルバ６のリアルタイムの温度を得ている。
このように、本実施形態では、レゾルバ６以外のたとえば熱電対などの他の温度センサを使用することなく、サーボモータ５やレゾルバ６のリアルタイムの温度を正確に検出することができる。
そして、この温度を用いてモータ駆動を制御することにより、本実施形態では、安価でより信頼性のあるモータ保護を実現可能である。
たとえば、サーボ制御部３が、検出したサーボモータ５のリアルタイムの瞬時温度と、モータ過熱温度以下の限界温度とを比較することによりモータ過熱の有無を判断し、閾値温度を超えている場合にはモータを減速または停止することにより、モータが過熱状態となってしまわないように制御することも可能である。
このようにモータの瞬時温度を実測することにより、本実施形態では、モータの過熱に対して信頼性が高い保護が可能になる。
【００９２】
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
【００９３】
たとえば上記実施形態において、補償抵抗回路２１は、温度上昇に対して抵抗値が下がる温度特性のサーミスタ２２と、温度上昇に対して抵抗値が上がる温度特性の抵抗素子とが並列に接続された受動回路で構成されている。
この他にも例えばレゾルバ６の動作温度範囲が狭い場合などにおいては、補償抵抗回路２１は、サーミスタ２２のみで構成してよい。
また、補償抵抗回路２１は、サーミスタ２２以外の負の温度特性を有する素子で構成してよい。
更に他にも例えば、補償抵抗回路２１は、図１３に示す回路により構成されてよい。
補償抵抗回路２１は、少なくとも、レゾルバ６の温度上昇に対して抵抗値が下がる負の温度特性を有すればよい。
【００９４】
図１３は、補償抵抗回路２１の変形例を示す回路図である。
図１３の補償抵抗回路２１は、ダイオード６１、第３抵抗素子６２、第４抵抗素子６３、Ｎ型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）６４を有する。
ＦＥＴ６４は、出力巻線１７に直列に接続される。
すなわち、ソース端子が出力巻線１７の一端に接続され、ドレイン端子がＲ／Ｄコンバータ７の終端抵抗素子４３に接続される。
ダイオード６１は、アノードがレゾルバ６の出力巻線１７の一端に接続され、カソードが第３抵抗素子６２に接続される。
第４抵抗素子６３は、第３抵抗素子６２と、グランドとの間に接続される。
なお、第４抵抗素子６３は、第３抵抗素子６２と、レゾルバ６の出力巻線１７の他端との間に接続されてよい。
また、第３抵抗素子６２と第４抵抗素子６３との接続点は、ＦＥＴ６４のゲート端子に接続される。
【００９５】
そして、図１１の補償抵抗回路２１では、たとえばレゾルバ６の出力電圧が正である場合に、その出力電圧が第３抵抗素子６２と第４抵抗素子６３とで分圧される。
Ｎ型のＦＥＴ６４は、この分圧比に応じた導通状態（チャネル幅）となる。
また、図１１の補償抵抗回路２１において、第３抵抗素子６２は、レゾルバ６のたとえばステータ１２に配置され、第４抵抗素子６３は、レゾルバ６から離れたＲ／Ｄコンバータ７側に配置される。
よって、第３抵抗素子６２の抵抗値は、レゾルバ６の温度上昇に伴って大きくなる一方で、第４抵抗素子６３の抵抗値は、環境温度により一定の値に維持される。
第３抵抗素子６２および第４抵抗素子６３による分圧比は、レゾルバ６の温度に伴って変化する。
その結果、レゾルバ６の温度が上昇すると、Ｎ型のＦＥＴ６４は、よりオン状態に近い導通状態になる。
Ｎ型のＦＥＴ６４は、レゾルバ６の温度上昇に伴って抵抗値が低下する、負の温度特性になる。
【００９６】
上記実施形態では、出力巻線１７のみに補償抵抗回路２１を接続し、この補償抵抗回路２１でレゾルバ６のすべての巻線に起因する温度ドリフトを一括補償している。
この他にも例えば二相励磁のバランスが問題視されない場合などにおいては、ステータ１２の第１励磁巻線１３および第２励磁巻線１４に対して、補償抵抗回路２１を接続してよい。
また、ロータ１１の耐久性について問題が生じない場合などであれば、ロータ１１の励磁受信巻線１５または出力用励磁巻線１６に対して、補償抵抗回路２１を接続してよい。
これらの補償抵抗回路２１の抵抗値は、たとえば対応する巻線の抵抗値の温度変化を相殺するものであればよい。
また、このようにレゾルバ６の出力巻線１７以外の巻線に対して補償抵抗回路２１を接続する場合であっても、すべての動作温度範囲において巻線単位で温度変化を完全に相殺することは難しい。
このため、出力巻線１７に対応する補償抵抗回路２１では、出力巻線１７の抵抗値の温度変化を相殺するとともに、その他の巻線での補償残差を併せて一括補償するとよい。
そして、この場合においても、出力巻線１７に直列に接続された補償抵抗回路２１は、レゾルバ６の出力巻線１７に生じる抵抗値の温度変化を相殺する場合より大きく抵抗値が変化する、負の温度特性を有することになる。
したがって、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）は、図１０の特性線Ａのようにレゾルバ６の動作温度に応じて変化するものになる。
このため、Ｒ／Ｄコンバータ７は、出力電圧波形信号の振幅（大きさ）を検出して、その振幅から得た残差により、温度ドリフトの残差を補償することができる。
【００９７】
上記実施形態は、本発明を二相励磁一相出力方式のレゾルバ６に適用した例である。
この他にも例えば、上述した補償抵抗回路２１およびＲ／Ｄコンバータ７は、一相励磁二相出力方式のレゾルバ６に適用してもよい。
これにより、一相励磁二相出力方式のレゾルバ６とともに用いられるＲ／Ｄコンバータ７において、検出回転位相の温度ドリフトを相殺するために、二相出力の信号同士の演算をする必要がなくなる。
一相励磁二相出力方式のレゾルバ６とともに用いられるＲ／Ｄコンバータ７において、高精度なアナログ回路が不要となる。
【００９８】
上記実施形態では、レゾルバ６は、サーボモータモジュール４において、サーボモータ５と一体化されている。
この他にも例えば、レゾルバ６は、サーボモータ５と別体に形成されてよい。
また、サーボモータ５と別体に形成されたレゾルバ６は、レゾルバ６に補償抵抗回路２１が取り付けられたレゾルバ装置として形成されてよい。
【００９９】
上記実施形態では、Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボ制御部３の一部として設けられている。
この他にもたとえば、Ｒ／Ｄコンバータ７は、サーボ制御部３と別に形成され、サーボ制御部３へ検出した回転位相θや温度を出力してよい。
【符号の説明】
【０１００】
１…サーボ制御システム（回転位相検出装置）、４…サーボモータモジュール（駆動装置）、５…サーボモータ（モータ）、５ａ…出力軸、６…レゾルバ（レゾルバ装置）、７…Ｒ／Ｄコンバータ（検出部、回転位相検出回路）、１１…ロータ、１２…ステータ、１３…第１励磁巻線（励磁巻線）、１４…第２励磁巻線（励磁巻線）、１５…励磁受信巻線、１６…出力用励磁巻線、１７…出力巻線、２１…補償抵抗回路、２２…サーミスタ、２３…通常の抵抗素子、４３…終端抵抗素子、４６…コンパレータ（位相検出回路）、４８…残差補正部、５２…ＡＤコンバータ、５３…変換部、５４…電圧温度変換テーブル、５５…温度残差変換テーブル、θ…回転位相、Δθ…残差
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、
前記出力巻線に接続され、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と、
前記出力巻線および前記補償抵抗回路が直列に接続され、前記出力巻線から出力された前記電圧波形信号が前記補償抵抗回路を通じて入力され、入力される信号の電圧波形に基づいて前記回転位相を検出する検出部と
を有し、
前記補償抵抗回路は、
前記レゾルバに設けられ、
前記検出部は、
前記補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさから前記レゾルバの温度を推定し、
前記推定した温度に応じた補償量で、前記電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償する
回転位相検出装置。
【請求項２】
前記レゾルバは、
二相励磁一相出力方式であり、
前記補償抵抗回路は、
前記レゾルバの複数の巻線のうちの、前記出力巻線のみに接続されている
請求項１記載の回転位相検出装置。
【請求項３】
前記補償抵抗回路は、
温度上昇に対して抵抗値が下がるサーミスタと、温度上昇に対して抵抗値が増加する抵抗素子とが並列に接続された並列抵抗回路である
請求項１または２記載の回転位相検出装置。
【請求項４】
前記補償抵抗回路は、
前記出力巻線の抵抗値の温度変化を相殺する場合より大きく抵抗値が変化する温度特性を有する
請求項３記載の回転位相検出装置。
【請求項５】
前記検出部は、
前記出力巻線および前記補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子を有し、
前記レゾルバに与える励磁波形信号を基準とした、前記終端抵抗素子に発生する電圧波形の位相差から、前記回転位相を検出し、
前記終端抵抗素子に発生する電圧の大きさを、前記補償抵抗回路から入力される電圧の大きさとして用いる
請求項１から４のいずれか一項記載の回転位相検出装置。
【請求項６】
前記検出部は、
前記終端抵抗素子の電圧の大きさを出力するＡＤコンバータと、
前記終端抵抗素子の電圧の大きさに対して、前記レゾルバの温度を対応付けた電圧温度変換テーブルと、
前記レゾルバの温度に対して、前記終端抵抗素子に発生する電圧波形信号に残る回転位相の温度ドリフトの残差を対応付けた温度残差変換テーブルと、
前記ＡＤコンバータに接続され、前記電圧温度変換テーブルを用いて、入力された電圧の大きさから前記レゾルバの温度を得て、さらに前記温度残差変換テーブルを用いて、取得した前記レゾルバの温度から前記残差を得る変換部と、
前記変換部に接続され、前記電圧波形信号に基づいて検出した前記回転位相から、前記残差を減算して、補償された回転位相を出力する残差補正部と
を有する
請求項５記載の回転位相検出装置。
【請求項７】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、
前記出力巻線と接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と
を有し、
前記補償抵抗回路を通じて前記出力巻線の電圧波形信号を出力し、前記出力巻線および前記補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、前記補償抵抗回路の温度に応じて変化させる
レゾルバ装置。
【請求項８】
出力軸を回転駆動するモータと、
前記出力軸の回転位相を検出するレゾルバ部と
を有し、
前記レゾルバ部は、
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、
前記出力巻線と接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と
を有し、
前記補償抵抗回路を通じて前記出力巻線の電圧波形信号を出力し、前記出力巻線および前記補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、前記補償抵抗回路の温度に応じて変化させる
駆動装置。
【請求項９】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバに対して、前記出力巻線に接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とともに用いられる回転位相検出回路であって、
前記出力巻線および前記補償抵抗回路に対して直列に接続され、前記補償抵抗回路を通じて前記出力巻線の電圧波形信号が入力され、前記補償抵抗回路の温度に応じて変化する電圧を発生する終端抵抗素子と、
前記終端抵抗素子の電圧の波形に基づいて前記回転位相を検出する位相検出回路と、
前記終端抵抗素子の電圧の大きさに基づいて前記レゾルバの温度を推定し、前記推定した温度に応じた補償量で、前記検出された回転位相に含まれる温度誤差を補償する補償回路と
を有する回転位相検出回路。
【請求項１０】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバの前記電圧波形信号に基づいて前記回転位相を検出する方法であって、
前記出力巻線と接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出するステップと、
前記補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさから前記レゾルバの温度を推定するステップと、
前記推定した温度に応じた補償量で、前記電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償するステップと
を有する回転位相検出方法。
【請求項１】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、
前記出力巻線に接続され、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と、
前記出力巻線および前記補償抵抗回路が直列に接続され、前記出力巻線から出力された前記電圧波形信号が前記補償抵抗回路を通じて入力され、入力される信号の電圧波形に基づいて前記回転位相を検出する検出部と
を有し、
前記補償抵抗回路は、
前記レゾルバに設けられ、
前記検出部は、
前記補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさから前記レゾルバの温度を推定し、
前記推定した温度に応じた補償量で、前記電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償する
回転位相検出装置。
【請求項２】
前記レゾルバは、
二相励磁一相出力方式であり、
前記補償抵抗回路は、
前記レゾルバの複数の巻線のうちの、前記出力巻線のみに接続されている
請求項１記載の回転位相検出装置。
【請求項３】
前記補償抵抗回路は、
温度上昇に対して抵抗値が下がるサーミスタと、温度上昇に対して抵抗値が増加する抵抗素子とが並列に接続された並列抵抗回路である
請求項１または２記載の回転位相検出装置。
【請求項４】
前記補償抵抗回路は、
前記出力巻線の抵抗値の温度変化を相殺する場合より大きく抵抗値が変化する温度特性を有する
請求項３記載の回転位相検出装置。
【請求項５】
前記検出部は、
前記出力巻線および前記補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子を有し、
前記レゾルバに与える励磁波形信号を基準とした、前記終端抵抗素子に発生する電圧波形の位相差から、前記回転位相を検出し、
前記終端抵抗素子に発生する電圧の大きさを、前記補償抵抗回路から入力される電圧の大きさとして用いる
請求項１から４のいずれか一項記載の回転位相検出装置。
【請求項６】
前記検出部は、
前記終端抵抗素子の電圧の大きさを出力するＡＤコンバータと、
前記終端抵抗素子の電圧の大きさに対して、前記レゾルバの温度を対応付けた電圧温度変換テーブルと、
前記レゾルバの温度に対して、前記終端抵抗素子に発生する電圧波形信号に残る回転位相の温度ドリフトの残差を対応付けた温度残差変換テーブルと、
前記ＡＤコンバータに接続され、前記電圧温度変換テーブルを用いて、入力された電圧の大きさから前記レゾルバの温度を得て、さらに前記温度残差変換テーブルを用いて、取得した前記レゾルバの温度から前記残差を得る変換部と、
前記変換部に接続され、前記電圧波形信号に基づいて検出した前記回転位相から、前記残差を減算して、補償された回転位相を出力する残差補正部と
を有する
請求項５記載の回転位相検出装置。
【請求項７】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、
前記出力巻線と接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と
を有し、
前記補償抵抗回路を通じて前記出力巻線の電圧波形信号を出力し、前記出力巻線および前記補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、前記補償抵抗回路の温度に応じて変化させる
レゾルバ装置。
【請求項８】
出力軸を回転駆動するモータと、
前記出力軸の回転位相を検出するレゾルバ部と
を有し、
前記レゾルバ部は、
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を、出力巻線から出力するレゾルバと、
前記出力巻線と接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路と
を有し、
前記補償抵抗回路を通じて前記出力巻線の電圧波形信号を出力し、前記出力巻線および前記補償抵抗回路と直列に接続される終端抵抗素子の電圧を、前記補償抵抗回路の温度に応じて変化させる
駆動装置。
【請求項９】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバに対して、前記出力巻線に接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路とともに用いられる回転位相検出回路であって、
前記出力巻線および前記補償抵抗回路に対して直列に接続され、前記補償抵抗回路を通じて前記出力巻線の電圧波形信号が入力され、前記補償抵抗回路の温度に応じて変化する電圧を発生する終端抵抗素子と、
前記終端抵抗素子の電圧の波形に基づいて前記回転位相を検出する位相検出回路と、
前記終端抵抗素子の電圧の大きさに基づいて前記レゾルバの温度を推定し、前記推定した温度に応じた補償量で、前記検出された回転位相に含まれる温度誤差を補償する補償回路と
を有する回転位相検出回路。
【請求項１０】
励磁巻線に対する励磁受信巻線の回転位相に応じた電圧波形信号を出力巻線から出力するレゾルバの前記電圧波形信号に基づいて前記回転位相を検出する方法であって、
前記出力巻線と接続して前記レゾルバに設けられ、前記レゾルバの巻線の温度による抵抗値の変化を抑制するように前記出力巻線とは逆の温度特性の抵抗を有する補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧波形に基づいて回転位相を検出するステップと、
前記補償抵抗回路を通じて入力される信号の電圧の大きさから前記レゾルバの温度を推定するステップと、
前記推定した温度に応じた補償量で、前記電圧波形信号に基づいて検出した回転位相に含まれる温度誤差を補償するステップと
を有する回転位相検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１６８０４１（Ｐ２０１２−１６８０４１Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９８７７（Ｐ２０１１−２９８７７）
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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