(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石式電動機の回転軸には、回転スリット板及び受発光器を有するインクリメンタルタイプのロータリエンコーダが取付けられ、パルス状の電気信号が出力されるものにおいて、前記電気信号は、前記回転軸が１／２回転毎にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す第１のパルス列と前記回転軸が１／４回転毎にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す第２のパルス列とを含み、前記第１のパルス列と前記第２のパルス列のＨｉｇｈとＬｏｗの組み合わせによる第１事象から第４事象までの区別と、前記ロータリエンコーダが１／４回転している間に捕らえられる前記第１のパルス列と前記第２のパルス列の立ち上がり又は立ち下がりとに基づいて、磁極数が４極よりも多い前記電動機の磁極の絶対位置を特定することを特徴とする同期電動機の磁極検出装置。
【請求項２】
前記回転スリット板には半円周分の第１スリットと１／４円周分の第２スリットとが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機の磁極検出装置。
【請求項３】
前記回転スリット板には半円周分のスリットが９０°位相を異ならせて第１のスリットと第２のスリットが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機の磁極検出装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のパルス列は、立ち上がりでＮ極になるように事前に位置調整されていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の同期電動機の磁極検出装置。
【請求項５】
前記第１及び第２スリットによりＺ相の信号を生じさせることを特徴とする請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の同期電動機の磁極検出装置。
【請求項６】
前記電動機は、エレベータ巻上機用電動機であることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５に記載の同期電動機の磁極検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にエレベータ巻上機用電動機として利用される永久磁石を使用した同期電動機の磁極検出装置、即ちロータリエンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、図２に示すように昇降路内に同期電動機１を設置して、エレベータかご２を昇降させるマシンルームレスのエレベータが実用化されている。
【０００３】
この電動機１は、図３に示すように永久磁石４を使用した同期電動機１であり、同期電動機の場合、磁極の位置を検出する必要があるため、それを検出する検出装置５を通常備えており、例えば中空のロータリエンコーダ或いはシャフト式のロータリエンコーダなどを電動機の回転軸に取付けるのが極めて普通である。
【０００４】
このようなロータリエンコーダは、外力によって回転軸が回転すると回転角度に比例したパルス信号を発生するインクリメント形と回転角度がデジタル値で出力されるアブソリュート形とがあり、用途に応じて使い分けられている
【０００５】
ここで、一般的には図４に示すように、スリットを有する回転スリット板６を挟んで受発光器７により図５のような３種類の電気信号、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相の出力信号を発生させて、電動機の正転や逆転或いは校正などを行なって磁極位置を特定するようになっている。即ち、Ａ相信号或いはＢ相信号をカウントし、Ｚ相信号を頼りに校正することにより、磁極位置を演算するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これではそもそも電動機が１回転しないと磁極位置を正確に特定できない。又、アブソリュート形を使用すると磁極数に合せたパルス列が必要であり、電動機の極数が変れば別のロータリエンコーダを用意しなければならないなど問題があった。
【０００７】
結局、磁極位置を特定できなければ、正規のトルクを電動機が発生することができず、特にギアレス巻上機を使用したエレベータの場合には、最悪シーブ１回転分かごが動くことにつながる。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、磁極数の異なる電動機であっても共通して使用できる磁極検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、永久磁石式電動機の回転軸には、回転スリット板及び受発光器を有するインクリメンタルタイプのロータリエンコーダが取付けられ、パルス状の電気信号が出力されるものにおいて、前記電気信号は、前記回転軸が１／２回転毎にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す第１のパルス列と前記回転軸が１／４回転毎にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す第２のパルス列とを含み、前記第１のパルス列と前記第２のパルス列のＨｉｇｈとＬｏｗの組み合わせによる第１事象から第４事象までの区別と、前記ロータリエンコーダが１／４回転している間に捕らえられる前記第１のパルス列と前記第２のパルス列の立ち上がり又は立ち下がりとに基づいて、磁極数が４極よりも多い前記電動機の磁極の絶対位置を特定するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、ロータリエンコーダの回転スリット板に対し、出力信号状態を何段階かの事象に分けて区分できるようにスリットを入れるものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を用いて説明する。
図１は本発明に係るロータリエンコーダの回転スリット板を示す正面図、図６は本発明に係るロータリエンコーダの出力信号を示す図である。
【００１２】
図中、１０は本発明に係るロータリエンコーダの回転スリット板で、スリット１１とスリット１２とが設けられており、後述する適切なＺ相の信号が出力される。１３，１４は従来からのＡ相、Ｂ相の信号を出力するためのスリットである。
【００１３】
このようなスリット１１，１２であれば、磁極数が例えば４の倍数である１２極の場合には、展開された磁極と出力信号１１ａ，１２ａとの関係は図６（ａ）に示すようになり、一方磁極数が４の倍数以外の例えば１４極ならば、展開された磁極と出力信号１１ａ，１２ａとの関係は図６（ｂ）のようになる。故に、ロータリエンコーダ１回転につき２bitのアブソリュート信号を発生することになる。
【００１４】
このようなスリットの設け方を行なえば、出力信号１１ａ，１２ａがそれぞれHighとLowとの組み合わせからなる第１事象（信号１１ａ：High，信号１２ａ：Low）から第４事象（信号１１ａ：Low，信号１２ａ：Low）までの区別ができ、少なくともロータリエンコーダが１／４回転すれば、電動機の回転子の位置が確認でき、その結果、磁極数に係わらず磁極の絶対位置を特定することが可能となる。
【００１５】
このことは、次の説明からも明らかである。
即ち、電動機の磁極数により、以下のように磁極位置が判別できる。
何れの場合も、出力信号１１ａ，１２ａの立ち上がりでＮ極として、事前に位置調整を行なっておく。
１）磁極数が４の倍数である場合
出力信号１２ａの立ち上がり、立ち下がりを捕らえることにより、図６（ａ）に示すように、立ち上がりを捕らえると次は必ずＮ極、立ち下がりを捕らえると次は必ずＳ極がくる。したがって、出力信号１２ａのみを捕らえることにより、最悪でも１／４回転すれば磁極位置を判別できる。
２）磁極数が４の倍数以外の場合
図６（ｂ）に示す出力信号１１ａ，１２ａの状態を捕らえることにより、次の通り判別する。
▲１▼右回転しているとき
出力信号１１ａ    ↑      ↓
出力信号１２ａ    ↑      ↑
次にくる磁極      Ｎ      Ｓ
▲２▼左回転しているとき
出力信号１１ａ    ↑      ↓
出力信号１２ａ    ↓      ↓
次にくる磁極      Ｎ      Ｓ
上記の方法によれば、１）、２）の何れの場合も、電動機が最悪約１／４回転すれば磁極位置を特定することが可能となる。
【００１６】
次に、図７は本発明のその他の実施例を示す回転スリット板の正面図である。図中、１１’、１２’はスリットで、半円周分のスリットが２つ９０°位相をずらせて配置されている。このようなスリット１１’、１２’でも図１の場合と同様、４つの事象に分けたパルス信号を得ることができ、磁極の位置を特定することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によればＺ相の出力信号の発生のさせ方を工夫することにより、電動機の磁極数に関わらず単一の検出装置であっても素早く確実に磁極位置を特定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータリエンコーダの回転スリット板を示す正面図である。
【図２】マシンルームレスエレベータの全体図である。
【図３】永久磁石式同期電動機を示す全体図である。
【図４】従来のロータリエンコーダの全体構造を示す斜視図である。
【図５】図４のロータリエンコーダの出力信号波形を示す図である。
【図６】本発明に係るロータリエンコーダの出力信号波形を示す図である。
【図７】本発明に係るロータリエンコーダのその他の例の回転スリット板を示す正面図である。
【符号の説明】
１０  ロータリエンコーダの回転スリット板
１１，１１’，１２，１２’，１３，１４  回転スリット板１０のスリット
１１ａ，１２ａ  ロータリエンコーダ１０の出力信号
【図１】
0004626095.tif 000002
【図２】
0004626095.tif 000003
【図３】
0004626095.tif 000004
【図４】
0004626095.tif 000005
【図５】
0004626095.tif 000006
【図６】
0004626095.tif 000007
【図７】
0004626095.tif 000008