(57)【要約】【課題】高精度に速度を演算可能な速度位置検出器を提供する。【解決手段】回転機を駆動させる速度制御器に速度情報を出力する回転機の速度位置検出器であって、回転機の回転軸の角度を検知するレゾルバからの出力信号に基づいて第１の速度演算値を生成する第１の速度演算器と、回転機の回転に応じてパルスジェネレータから出力される互いに位相の異なる２つのパルスに基づいて第２の速度演算値を生成する第２の速度演算器と、第１の速度演算値および第２の速度演算値に基づいて、異常発生条件が満たされないと判定する場合に、速度情報として第２の速度演算値を出力する速度演算値選択器と、を備える。【選択図】図１
2019158667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機を駆動させる速度制御器に速度情報を出力する前記回転機の速度位置検出器であって、
前記回転機の回転軸の角度を検知するレゾルバからの出力信号に基づいて第１の速度演算値を生成する第１の速度演算器と、
前記回転機の回転に応じてパルスジェネレータから出力される互いに位相の異なる２つのパルスに基づいて第２の速度演算値を生成する第２の速度演算器と、
前記第１の速度演算値および前記第２の速度演算値に基づいて、異常発生条件が満たされないと判定する場合に、前記速度情報として第２の速度演算値を出力する速度演算値選択器と、を備える、速度位置検出器。
【請求項２】
前記速度演算値選択器は、前記第１の速度演算値と前記第２の速度演算値との差の絶対値が所定値以上である場合に、前記異常発生条件が満たされたと判定して、前記速度情報として第１の速度演算値を出力する、請求項１に記載の速度位置検出器。
【請求項３】
前記第２の速度演算器は、前記２つのパルスに基づいて４逓倍カウントを行い、カウント値を前記速度演算値選択器に出力し、
前記速度演算値選択器は、前記カウント値が１以下で、かつ、前記第１の速度演算値がゼロでない場合に、前記異常発生条件が満たされたと判定して、前記速度情報として第１の速度演算値を出力する、請求項１または２に記載の速度位置検出器。
【請求項４】
前記第２の速度演算器は、前記２つのパルスに基づいて４逓倍カウントを行い、カウント値を前記速度演算値選択器に出力し、
前記速度演算値選択器は、前記カウント値に基づく極性と、前記第１の速度演算値に基づく極性と、が異なる場合に、前記異常発生条件が満たされたと判定して、前記速度情報として第１の速度演算値を出力する、請求項１または２に記載の速度位置検出器。
【請求項５】
前記速度演算値選択器は、前記異常発生条件が満たされたと判定した場合に、警報器に異常を通知する、請求項１から４のいずれか一項に記載の速度位置検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機の速度位置検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機を可変速駆動するシステムが知られている。例えば回転機（例えば同期電動機等）に取り付けられた回転軸の角度を検知するセンサの出力信号から回転速度を演算してフィードバックするシステムがある。
【０００３】
一例として、特許文献１に記載されたシステムは、回転軸の角度を検知するセンサとしてレゾルバを用いる。レゾルバは非接触型のセンサであるため、高速回転時の振動に強いため広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、レゾルバはＲ／Ｄ変換器による変換（Ｒ／Ｄ変換）が必須である。Ｒ／Ｄ変換によって、レゾルバのアナログ出力信号はデジタル信号に変換される。例えば、回転機が低速で運転する場合等に、Ｒ／Ｄ変換器からの出力が最小分解能による階段状の出力となり得る。このようなシステムにおいて、速度位置検出器（または速度演算器）は、例えばＲ／Ｄ変換器からの出力に基づいて回転機の速度を演算するが、より精度の高い速度演算が求められていた。
【０００６】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、高精度に速度を演算可能な速度位置検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明の実施形態に係る速度位置検出器は、回転機を駆動させる速度制御器に速度情報を出力する前記回転機の速度位置検出器であって、前記回転機の回転軸の角度を検知するレゾルバからの出力信号に基づいて第１の速度演算値を生成する第１の速度演算器と、前記回転機の回転に応じてパルスジェネレータから出力される互いに位相の異なる２つのパルスに基づいて第２の速度演算値を生成する第２の速度演算器と、前記第１の速度演算値および前記第２の速度演算値に基づいて、異常発生条件が満たされないと判定する場合に、前記速度情報として第２の速度演算値を出力する速度演算値選択器と、を備える。
【０００８】
また、本発明の実施形態に係る速度位置検出器は、前記第１の速度演算値と前記第２の速度演算値との差の絶対値が所定値以上である場合に、前記異常発生条件が満たされたと判定して、前記速度情報として第１の速度演算値を出力してもよい。
【０００９】
また、本発明の実施形態に係る速度位置検出器は、前記第２の速度演算器が、前記２つのパルスに基づいて４逓倍カウントを行い、カウント値を前記速度演算値選択器に出力し、前記速度演算値選択器が、前記カウント値が１以下で、かつ、前記第１の速度演算値がゼロでない場合に、前記異常発生条件が満たされたと判定して、前記速度情報として第１の速度演算値を出力してもよい。
【００１０】
また、本発明の実施形態に係る速度位置検出器は、前記第２の速度演算器が、前記２つのパルスに基づいて４逓倍カウントを行い、カウント値を前記速度演算値選択器に出力し、前記速度演算値選択器が、前記カウント値に基づく極性と、前記第１の速度演算値に基づく極性と、が異なる場合に、前記異常発生条件が満たされたと判定して、前記速度情報として第１の速度演算値を出力してもよい。
【００１１】
また、本発明の実施形態に係る速度位置検出器は、前記速度演算値選択器が、前記異常発生条件が満たされたと判定した場合に、警報器に異常を通知してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、高精度に速度を演算可能な速度位置検出器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る速度位置検出器を用いるシステムの構成を示す図である。
【図２】正常時の２つのパルスおよびカウント値の一例を示す図である。
【図３】正常時の２つのパルスおよびカウント値の別の例を示す図である。
【図４】異常時の２つのパルスおよびカウント値の一例を示す図である。
【図５】一実施形態に係る速度位置検出器の制御方法を示すフローチャートである。
【図６】比較例のシステムの構成を示す図である。
【図７】比較例における回転機の位置情報の検出精度について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（システム構成）
図１は本実施形態に係る速度位置検出器３０を用いるシステムの構成を例示する図である。図１のシステムは、速度位置検出器３０の他に、回転機１と、レゾルバ２と、電流制御器３と、第１の座標変換器４と、第２の座標変換器５と、電流検出器６と、電力変換器７と、パルスジェネレータ１０と、位相演算器２３と、Ｒ／Ｄ変換器２４と、速度制御器４０と、警報器５０と、を備える。
【００１５】
回転機１は、速度位置検出器３０によって回転の速度・位置が検出される対象である。本実施形態において、回転機１は同期電動機（同期モータ）である。
【００１６】
レゾルバ２は回転機１に取り付けられて、回転機１の回転軸の角度を検知する。レゾルバ２は、回転軸の角度に応じたアナログ信号を出力する。一般に、レゾルバ２は、振動等のある悪環境でも良好に使用され得る。
【００１７】
Ｒ／Ｄ変換器２４は、レゾルバ２から出力されたアナログ信号を受け取り、デジタル角度信号に変換して出力する。
【００１８】
位相演算器２３は、Ｒ／Ｄ変換器２４から出力されたデジタル角度信号に基づいて、回転機１の回転軸の角度に対応する位相θを演算する。位相演算器２３は、位相θを第１の座標変換器４、第２の座標変換器５、および速度位置検出器３０に出力する。
【００１９】
パルスジェネレータ１０は回転機１の軸に取り付けられ、回転機１の回転数に比例した周波数で位相が９０°異なるＡ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂを出力する。後述するように、速度位置検出器３０は２つのパルスの位相差に基づいて、従来よりも精度の高い回転機１の速度演算が可能である。
【００２０】
速度位置検出器３０は、速度演算値選択器２０と、第１の速度演算器２１と、第２の速度演算器２２と、を備える。
【００２１】
第１の速度演算器２１は位相演算器２３から位相θを受け取る。第１の速度演算器２１は、所定時間における位相θの変化に基づいて、回転機１の第１の速度演算値を演算する。例えば、第１の速度演算器２１は、位相θの変化（図７の例ではθ２−θ１）をサンプリング周期（図７の例ではＴｓ）で時間微分することにより第１の速度演算値を演算する。また、第１の速度演算器２１は、第１の速度演算値を速度演算値選択器２０に出力する。ここで、本実施形態において、第１の速度演算値は回転機１の正転逆転情報（極性）を含む。具体的には、第１の速度演算値に付された符号が正転逆転情報を示す。例えば、回転機１が正転している場合に、第１の速度演算値は符号が正であるように演算される。また、例えば、回転機１が逆転している場合に、第１の速度演算値は符号が負であるように演算される。
【００２２】
第２の速度演算器２２はＡ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂを取得する。第２の速度演算器２２は、これらの２つのパルスに基づいて、回転機１の第２の速度演算値を演算する。また、第２の速度演算器２２は、第２の速度演算値を速度演算値選択器２０に出力する。つまり、第１の速度演算器２１がレゾルバ２からの出力信号に基づいて第１の速度演算値を生成するのに対し、第２の速度演算器２２は、パルスジェネレータ１０から出力される互いに位相の異なる２つのパルスに基づいて第２の速度演算値を生成する。ここで、本実施形態において、第２の速度演算値は回転機１の正転逆転情報（極性）を含む。具体的には、第１の速度演算値と同様に、第２の速度演算値に付された符号が正転逆転情報を示す。第２の速度演算器２２が実行する速度演算処理の詳細については後述する。
【００２３】
速度演算値選択器２０は、回転機１の第１の速度演算値および第２の速度演算値を取得して、回転機１を駆動させる速度制御器４０に速度情報を出力する。速度演算値選択器２０は、異常発生条件（システムに異常が発生したと判定する条件）が満たされるか否かに応じて異なる速度情報を出力する。速度演算値選択器２０は、異常発生条件が満たされるか否かを、第１の速度演算値および第２の速度演算値に基づいて判定する。速度演算値選択器２０は、異常発生条件が満たされない（すなわち、異常がない通常時）と判定する場合に、速度情報として第２の速度演算値を出力する。一方、速度演算値選択器２０は、異常発生条件が満たされた（すなわち、異常時）と判定する場合に、速度情報として第１の速度演算値を出力する。速度演算値選択器２０が実行する判定処理の詳細については後述する。
【００２４】
また、速度演算値選択器２０は、異常発生条件が満たされたと判定した場合に、警報器５０に異常を通知する。
【００２５】
警報器５０は、速度位置検出器３０からの通知に基づいて、例えばシステムの管理者等に異常を知らせるための装置である。警報器５０は、速度位置検出器３０から異常を通知された場合に（例えば異常発生信号を取得した場合に）、例えばオフからオンに変わる。オン状態になった警報器５０は、警告音、光および警告表示の少なくとも１つを出力する。
【００２６】
速度制御器４０は、回転機１を所望の速度で駆動させるために、電流制御器３にトルク指令を出力する。速度制御器４０は速度指令および速度位置検出器３０からの速度情報（回転機１の実際の回転速度の情報）を取得する。速度制御器４０は、速度指令と速度情報とを比較してトルク指令を生成する。
【００２７】
電流制御器３は、トルク指令と、第１の座標変換器４が生成した２つの直流信号と、を受け取る。電流制御器３は、トルク指令からｄ軸電流指令とｑ軸電流指令を生成する。電流制御器３は、生成した２つの電流指令と、第１の座標変換器４からの２つの直流信号とを比較して、差分を比例・積分制御することで電圧指令（ｄ軸電圧指令ｖｄおよびｑ軸電圧指令ｖｑ）を生成する。また、電流制御器３は、生成した電圧指令を第２の座標変換器５に出力する。
【００２８】
第２の座標変換器５は、位相演算器２３からの位相θと、電流制御器３からの電圧指令を受け取る。第２の座標変換器５は、位相θおよび電圧指令を用いて座標変換を行い、３つの交流信号を生成する。つまり、第２の座標変換器５は二相／三相変換（回転座標から静止座標への変換）を行う。第２の座標変換器５は、生成した交流信号を電力変換器７に出力する。
【００２９】
第２の座標変換器５は例えば次の式（１）および式（２）を演算する。そして、第２の座標変換器５は、静止座標において交流状態として扱えるＵ相電圧指令ｖｕ、Ｖ相電圧指令ｖｖ、Ｗ相電圧指令ｖｗを出力する。
【００３０】
【数１】
2019158667.tif 000003
【００３１】
電力変換器７は、第２の座標変換器５から取得した交流信号を、回転機１を運転させる適切な信号に変換して出力する。例えば、電力変換器７は公知の構成の三相ＰＷＭインバータであってもよい。
【００３２】
電流検出器６は、回転機１に流れる電流を検出する。本実施形態において、電流検出器６は、回転機１に出力された三相交流信号の各相の電流を検出する。電流検出器６は検出した電流値を第１の座標変換器４に出力する。
【００３３】
第１の座標変換器４は、位相演算器２３からの位相θと、電流検出器６からの電流値を受け取る。第１の座標変換器４は、位相θおよび三相交流信号の電流値を用いて座標変換を行い、２つの直流信号を生成する。つまり、第１の座標変換器４は三相／二相変換（静止座標から回転座標への変換）を行う。第１の座標変換器４は、生成した直流信号を電流制御器３に出力する。
【００３４】
第１の座標変換器４は例えば以下のような演算を実行する。まず、回転機１には電力変換器７より三相の平衡した交流電圧が印加されるとする。また、電流検出器６は回転機１に流れるＵ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、Ｗ相電流ｉｗをそれぞれ検出する。第１の座標変換器４は、Ｕ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、Ｗ相電流ｉｗおよび位相θを用いて、次の式（３）および式（４）を演算する。そして、第１の座標変換器４は、回転座標において直流状態として扱えるｄ軸電流ｉｄとｑ軸電流ｉｑを電流制御器３にフィードバックする。
【００３５】
【数２】
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【００３６】
（速度演算処理）
図２および図３は、正常時の２つのパルス（Ａ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂ）、第２の速度演算器２２が有するカウンタの値の例を示す。Ａ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂはデューティ比が０．５の矩形波である。
【００３７】
図２は回転機１が正転（正回転）している場合の例である。このとき、Ａ相パルスＰａに対してＢ相パルスＰｂは位相が９０°遅れている。
【００３８】
第２の速度演算器２２は、一方のパルス（例えばＡ相パルス）のエッジ（例えば立ち上がりエッジ）から他方のパルス（例えばＢ相パルス）の直後のエッジ（例えば立ち上がりエッジ）までの時間（例えばｔ２−ｔ１）を計測する。そして、パルス幅の１／２の距離を、時間（例えばｔ２−ｔ１）で除することで第２の速度演算値が演算される。
【００３９】
第２の速度演算器２２は、Ａ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂを受け取り、４逓倍カウントを行う。４逓倍カウントは、Ａ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂのそれぞれの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジでカウントする手法である。図２の第２のカウント値は、回転機１が正転をしている場合の４逓倍カウントの例を示す。図２に示すように、カウント値は、Ａ相パルスＰａの立ち上がりエッジで＋１カウントアップする。カウント値は、Ｂ相パルスＰｂの立ち上がりエッジでさらに＋１カウントアップする。カウント値は、次に入力されるＡ相パルスＰａの立ち下がりエッジでさらに＋１カウントアップする。そして、カウント値は、次に入力されるＢ相パルスＰｂの立ち下がりエッジでさらに＋１カウントアップする。そして、第２の速度演算器２２は上記のカウントアップを継続する。本実施形態において、第２の速度演算器２２は、４逓倍カウントのカウント値も速度演算値選択器２０に出力する。ここで、別の例として、第２の速度演算器２２はカウント値を出力しなくてもよい。
【００４０】
４逓倍カウントでは、Ａ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂの位相差に基づいて、回転機１の回転方向を判別可能である。第２の速度演算器２２は、Ｂ相パルスＰｂがＡ相パルスＰａから９０°遅れた位相を有することを検知して、正転であるとの正転逆転情報を生成できる。本実施形態において、正転逆転情報はカウント値および第２の速度演算値の符号である。回転機１が正転する場合にはカウント値の符号は正である。また、第２の速度演算器２２は、第２の速度演算値に正の符号を付す。
【００４１】
図３は回転機１が逆転（逆回転）している場合の例である。このとき、Ｂ相パルスＰｂに対してＡ相パルスＰａは位相が９０°遅れている。換言すると、Ａ相パルスＰａに対してＢ相パルスＰｂは位相が９０°進んでいる。
【００４２】
第２の速度演算器２２は、一方のパルス（例えばＡ相パルス）のエッジ（例えば立ち上がりエッジ）から他方のパルス（例えばＢ相パルス）の直後のエッジ（例えば立ち下がりエッジ）までの時間（例えばｔ４−ｔ３）を計測する。そして、パルス幅の１／２の距離を、時間（例えばｔ４−ｔ３）で除することで第２の速度演算値が演算される。
【００４３】
図３のカウント値は、回転機１が逆転をしている場合の４逓倍カウントの例を示す。図３に示すように、カウント値は、Ａ相パルスＰａの立ち上がりエッジで−１カウントダウンする。カウント値は、Ｂ相パルスＰｂの立ち下がりエッジでさらに−１カウントダウンする。カウント値は、次に入力されるＡ相パルスＰａの立ち下がりエッジでさらに−１カウントダウンする。そして、カウント値は、次に入力されるＢ相パルスＰｂの立ち上がりエッジでさらに−１カウントダウンする。そして、第２の速度演算器２２は上記のカウントダウンを継続する。
【００４４】
第２の速度演算器２２は、Ｂ相パルスＰｂがＡ相パルスＰａに対して９０°進んだ位相を有することを検知して、逆転であるとの正転逆転情報を生成できる。回転機１が逆転する場合にはカウント値の符号は負である。また、第２の速度演算器２２は、第２の速度演算値に負の符号を付す。
【００４５】
図４は、Ａ相パルスＰａまたはＢ相パルスＰｂに異常が生じた場合における、２つのパルス（Ａ相パルスＰａおよびＢ相パルスＰｂ）、第２の速度演算器２２が有するカウンタの値の例を示す。図４の例では、Ｂ相パルスＰｂ側に断線が生じおり、Ｂ相パルスＰｂがゼロレベルのままになっている。
【００４６】
第２の速度演算器２２は、Ａ相パルスＰａまたはＢ相パルスＰｂのいずれかが入力されない場合に、入力された相のパルス（図４の例ではＡ相パルスＰａ）の立ち上がりエッジでカウント値を＋１カウントアップする。また、第２の速度演算器２２は、入力された相のパルス（図４の例ではＡ相パルスＰａ）の立ち下がりエッジでカウント値を−１カウントダウンする。つまり、４逓倍カウントでは、続いて別の相のパルスのエッジを検出した場合には同じカウント動作（例えばカウントアップ）を行い、続いて同じ相のパルスのエッジを検出した場合には逆のカウント動作（例えばカウントダウン）を行う。Ａ相パルスＰａまたはＢ相パルスＰｂのいずれか入力されない場合には、カウント値はゼロ付近（−１、ゼロ、＋１）となる。よって、第２の速度演算値はゼロ付近（ゼロに近い値）となる。
【００４７】
図２〜図４に例示したように、正常時と異常時とで第２の速度演算値（カウント値）が大きく異なる。また、後述するように精度の違いによる差があるが、正常時に、第１の速度演算値と第２の速度演算値とは略一致する。速度演算値選択器２０は、第１の速度演算値、第２の速度演算値、およびカウント値のこのような関係性に基づいて、異常（特にパルスジェネレータ１０における異常）の発生を検知することが可能である。
【００４８】
速度演算値選択器２０は、例えば第１の速度演算値と第２の速度演算値との差の絶対値が所定値（一例として１０ｄｅｇ／ｓ）以上である場合に、異常発生条件が満たされた（異常時である）と判定する。このとき、速度演算値選択器２０は、さらに第２の速度演算値がゼロ付近である場合に、異常発生条件が満たされたと判定してもよい。この場合、さらに正確に異常発生の検出が可能である。
【００４９】
また、速度演算値選択器２０は、例えば第２の速度演算器２２の４逓倍カウントのカウント値が１以下で、かつ、第１の速度演算値がゼロでない場合に、異常発生条件が満たされたと判定する。また、速度演算値選択器２０は、例えば第２の速度演算器２２の４逓倍カウントのカウント値に基づく正転逆転情報（極性、本実施形態では符号）と、第１の速度演算値に基づく正転逆転情報と、が異なる場合に、異常発生条件が満たされたと判定する。ここで、速度演算値選択器２０は、カウント値に基づく正転逆転情報に代えて、第２の速度演算値に基づく正転逆転情報を用いてもよい。つまり、速度演算値選択器２０は、第１の速度演算値と第２の速度演算値との正転逆転情報（極性、本実施形態では符号）が異なる場合に、異常発生条件が満たされたと判定してもよい。
【００５０】
ここで、速度演算値選択器２０は、上記の少なくとも１つの異常発生条件を用いて判定を行う。以下に示すフローチャートでは、速度演算値選択器２０が、第１の速度演算値と第２の速度演算値との極性、および、第１の速度演算値と第２の速度演算値との差の絶対値に基づいて、異常発生条件が満たされるか否かを判定する例を示す。
【００５１】
（フローチャート）
図５は本実施形態の速度位置検出器３０が実行する制御方法を示すフローチャートである。
【００５２】
ステップＳ１において、速度位置検出器３０の第１の速度演算器２１は、位相演算器２３からの位相θに基づいて、第１の速度演算（第１の速度演算値を求める演算）を実施する。
【００５３】
ステップＳ２において、速度位置検出器３０の第２の速度演算器２２は、パルスジェネレータ１０からの２つのパルスに基づいて、第２の速度演算（第２の速度演算値を求める演算）を実施する。
【００５４】
ステップＳ３において、速度位置検出器３０の速度演算値選択器２０は、第１の速度演算値と第２の速度演算値との極性が一致するか否かを判定する。つまり、速度演算値選択器２０は、第１の速度演算値の符号と第２の速度演算値の符号とを比較する。速度演算値選択器２０はこれらの符号が異なる場合に（ステップＳ３のＮｏ）、異常時であると判定し、ステップＳ５の処理に進む。また、速度演算値選択器２０はこれらの符号が一致する場合に（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ４の処理に進む。
【００５５】
ステップＳ４において、速度位置検出器３０の速度演算値選択器２０は、第１の速度演算値と第２の速度演算値との差の絶対値が所定値以上か否かを判定する。速度演算値選択器２０は、これらの差の絶対値が所定値以上である場合に（ステップＳ４のＹｅｓ）、異常時であると判定し、ステップＳ５の処理に進む。また、速度演算値選択器２０は、これらの差の絶対値が所定値未満である場合に（ステップＳ４のＮｏ）、ステップＳ７の処理に進む。ここで、所定値は、後述する精度の違いに起因する第１の速度演算値と第２の速度演算値との誤差に基づいて定められてもよい。
【００５６】
ステップＳ５において、速度位置検出器３０の速度演算値選択器２０は、異常時である（Ａ相パルスＰａまたはＢ相パルスＰｂの異常を検知した）と判定して、警報器５０に異常を通知する。ここで、異常の通知は複数の種類があってもよい。例えば、速度演算値選択器２０は、極性が異なる（ステップＳ３のＮｏ）の場合に、パルスジェネレータ１０の相順が逆であること、および、運転を停止すべきであることを通知してもよい。一方、速度演算値選択器２０は、第１の速度演算値と第２の速度演算値との差の絶対値が所定値以上（ステップＳ４のＹｅｓ）の場合に、パルスジェネレータ１０に異常が生じたことだけを通知してもよい。また、警報器５０は、異常の通知の種類に応じて、警告音、光および警告表示の少なくとも１つを変化させてもよい。
【００５７】
ステップＳ６において、速度位置検出器３０の速度演算値選択器２０は、異常時であるため、速度情報として第１の速度演算値を速度制御器４０に出力する。
【００５８】
ステップＳ７において、速度位置検出器３０の速度演算値選択器２０は、正常時であるため、速度情報として第２の速度演算値を速度制御器４０に出力する。
【００５９】
（比較例）
ここで、図６を参照して、比較例のシステムを示しながら、本実施形態に係る速度位置検出器３０の効果について説明する。
【００６０】
図６は、比較例のシステムの構成図である。図６のシステムは、図１のシステムと比べて、パルスジェネレータ１０、速度演算値選択器２０、第２の速度演算器２２および警報器５０を備えないことが異なる。その他の要素については図１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００６１】
比較例のシステムでは、第１の速度演算器２１が速度情報として第１の速度演算値を速度制御器４０に出力する。ここで、第１の速度演算器２１が出力する第１の速度演算値の精度は、位相演算器２３からの位相θの精度に依存する。位相演算器２３は、Ｒ／Ｄ変換において所定の分解能を有する。例えば、図７に示すように、Ｒ／Ｄ変換において、線形ではなく階段状の変換特性に従った位置情報の算出が行われる。そのため、分解能に応じた誤差が生じる。
【００６２】
第１の速度演算に関しては、例えばサンプリング周期Ｔｓを１００［μｓ］、位相演算器２３でのＲ／Ｄ変換における分解能を１回転当たり４０９６とし、回転機１が１［ｒ／ｍｉｎ］で回転していた場合に、次のような幅を有する。
【００６３】
まず、１分解能当たりの時間ＴＲは、サンプリング周期Ｔｓが１００［μｓ］であるので、次のような幅を有する。
ＴＲ＝６０［s］／４０９６＝１４．５〜１４．７［ｍｓ］
よって、回転速度ＶＲ（第１の速度演算値）は、次のような幅を有する。
ＶＲ＝６０［ｓ］／（４０９６×ＴＲ［ｓ］）＝１．０１０〜０．９９６［ｒ／ｍｉｎ］
【００６４】
一方、本実施形態に係る速度位置検出器３０の第２の速度演算器２２は、上記のように、パルスジェネレータ１０からの２つのパルスのエッジを用いて第２の速度演算を求める。
【００６５】
第２の速度演算に関しては、例えばパルスジェネレータ１０のパルス数が１回転当たり１０２４で、例えば図２および図３のエッジの時刻ｔ１〜ｔ４等を測定するためのタイマーが１［ＭＨｚ］のクロックで、回転機１が１［ｒ／ｍｉｎ］で回転していた場合に、次のような幅を有する。
【００６６】
１［ＭＨｚ］のクロックでは、１［μｓ］の分解能で時間の計測ができる。そのため、１パルス当たりの時間ＴＰＧは次のような幅を有する。
ＴＰＧ＝６０［s］/１０２４［パルス］/２＝２９．２９５〜２９．２９７［ｍｓ］
よって、回転速度ＶＰＧ（第２の速度演算値）は、次のような幅を有する。
ＶＰＧ＝６０［ｓ］／（１０２４×２×ＴＰＧ［ｓ］）＝０．９９９９９６〜１．００００６４［ｒ／ｍｉｎ］
この変動幅は、回転速度ＶＲ（第１の速度演算値）に比べて小さい。つまり、第２の速度演算値の精度が高いことがわかる。
【００６７】
以上に説明したように、本実施形態に係る速度位置検出器３０は、レゾルバ２からの出力信号に基づいて第１の速度演算値を生成する第１の速度演算器２１と、パルスジェネレータ１０から出力される互いに位相の異なる２つのパルスに基づいて第２の速度演算値を生成する第２の速度演算器２２と、を備える。そして、速度位置検出器３０は、第１の速度演算値および第２の速度演算値に基づいて、異常発生条件が満たされない（正常時）と判定する場合に、速度制御器４０への速度情報として第２の速度演算値を出力する速度演算値選択器２０を備える。つまり、速度位置検出器３０は、上記のように精度の高い第２の速度演算値を速度制御器４０にフィードバックできる。よって、本開示によると、高精度に速度を演算可能な速度位置検出器３０が実現される。
【００６８】
また、速度位置検出器３０は、異常時には速度情報として第１の速度演算値を出力する。第１の速度演算値は、第２の速度演算値と比較して誤差が大きいが、悪環境でも良好に使用され得るレゾルバ２からの出力信号に基づいて生成される。そのため、速度位置検出器３０は、パルスジェネレータ１０の異常を検知して直ちに回転機１を停止させるのではなく、回転機１が安全に停止できるようになるまで速度情報（第１の速度演算値）を提供して継続動作を可能にする。よって、本実施形態に係る回転機１の速度位置検出器３０は、異常時に安全に回転機１を停止させる速度制御を可能にする。
【００６９】
また、本実施形態に係る速度位置検出器３０は、異常時であると判定した場合に、警報器５０に異常を通知する。警報器５０によって、例えばシステムの管理者は早期に回転機１を停止させるように速度指令を変更できる。よって、本実施形態に係る回転機１の速度位置検出器３０は、警報器５０に異常を通知することによって、早期に安全に回転機１を停止させることを可能にする。
【００７０】
本発明を諸図面および実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形および修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【符号の説明】
【００７１】
１  回転機
２  レゾルバ
３  電流制御器
４  第１の座標変換器
５  第２の座標変換器
６  電流検出器
７  電力変換器
１０  パルスジェネレータ
２０  速度演算値選択器
２１  第１の速度演算器
２２  第２の速度演算器
２３  位相演算器
２４  Ｒ／Ｄ変換器
３０  速度位置検出器
４０  速度制御器
５０  警報器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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