(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、前記回転子の回転軸心に対して軸対称に配置された２つのコイルからなる１相のコイル対を複数有する固定子と、を備え、前記各コイル対のそれぞれのコイルに独立して電流を供給可能に構成した回転電動機を制御する制御装置において、
前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに同位相の駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、
前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに逆位相の軸補正電流を前記駆動電流に重畳して供給する軸補正電流供給手段と、を備え、
前記軸補正電流供給手段は、
前記回転子の回転角度のデータと、前記回転子のラジアル方向を基準とするＸＹ直交座標系のＸ軸方向及びＹ軸方向の予め測定された前記回転子の位置に比例する２つの電流成分のデータと、を対応付けて記憶する記憶部と、
前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出部と、
前記記憶部から前記回転角度検出部により検出された回転角度に対応する前記２つの電流成分のデータを読み出し、前記２つの電流成分を生成する電流成分生成部と、
前記電流成分生成部により生成された２つの電流成分を、前記各コイル対に対する相電流成分に変換する変換部と、
前記各コイル対の一方のコイルには、前記相電流成分を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給すると共に、前記各コイル対の他方のコイルには、前記相電流成分の逆位相の電流を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給する供給部と、を有することを特徴とする回転電動機の制御装置。
【請求項２】
回転子と、前記回転子の回転軸心に対して軸対称に配置された２つのコイルからなる１相のコイル対を複数有する固定子と、を備え、前記各コイル対のそれぞれのコイルに独立して電流を供給可能に構成した回転電動機を制御する制御装置において、
前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに同位相の駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、
前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに逆位相の軸補正電流を前記駆動電流に重畳して供給する軸補正電流供給手段と、を備え、
前記軸補正電流供給手段は、
前記回転子の回転角度のデータと、前記各コイル対の相電流成分のデータとを対応付けて記憶する記憶部と、
前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出部と、
前記記憶部から前記回転角度検出部により検出された回転角度に対応する前記各相電流成分のデータを読み出し、前記各相電流成分を生成する電流生成部と、
前記各コイル対の一方のコイルには、前記相電流成分を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給すると共に、前記各コイル対の他方のコイルには、前記相電流成分の逆位相の電流を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給する供給部と、を有することを特徴とする回転電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子の回転軸心に対して軸対称に配置した２つのコイルからなる１相のコイル対を複数有する固定子を備えた回転電動機を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被加工物又は工具を回転電動機であるブラシレスモータにより回転させて、被加工物をフライカット加工する加工機が知られている。この種の加工機に用いられるブラシレスモータは、エアベアリングにより支持される回転軸及び永久磁石を有する回転子と、コイルを有する固定子とを備えている。この種のモータでは、製造時のコイルの位置決め誤差により、回転子の回転軸心が振れることがある。このように回転子の回転軸心が振れてしまうと、被加工物の加工精度が低くなる。したがって、被加工物の加工精度を上げるためには、モータの回転軸心の振れを小さくしなければならない。８極６コイルのモータにおいては、永久磁石の磁界強度のバラツキにより、６つのうねりが出やすい。コイルの位置のバラツキでは、８つのうねりが出やすい。またトルクリップルがあると、リップルの振動が回転子の振動の原因となる。
【０００３】
従来、ブラシレスモータの各Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流の振幅及びオフセット値を調整することにより、回転子の回転軸心の振れを補正するものが提案されている（特許文献１参照）。図１０は、従来のブラシレスモータ及びその制御装置を示す図である。この図１０に示すように、ブラシレスモータは、永久磁石５２を有する回転子５１と、ドライバ６０により供給される駆動電流により励磁される６つのコイルＵ１〜Ｗ２を有する固定子５３とを備えている。回転軸心に対して軸対称に配置された２つのコイルＵ１，Ｕ２は、電気的に接続されており、一方のコイルＵ１に駆動電流が供給されると、他方のコイルＵ２にも同位相の駆動電流が供給される。２つのコイルＵ１，Ｕ２に流れる駆動電流が同じで、コイル又は永久磁石５２の配置、永久磁石５２の磁力が対称であれば、回転方向以外の力成分は相殺される。例えば回転子５１には、コイルＵ１による回転方向の力Ｆｕ１ｔ、コイルＵ２による回転方向の力Ｆｕ２ｔのみが生じる。ところが、コイル等の配置関係や永久磁石５２の磁力にばらつきがあると、回転方向以外の力成分が生じ、回転子５１の回転軸心が振れることとなる。したがって、ドライバ６０が、各Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流の振幅及びオフセット値を調整することにより、回転軸心の振れを補正していた。この制御では、コイルＵ１〜Ｗ２や永久磁石５２の配置のばらつき、永久磁石５２の磁力のばらつきによる回転子５１の微小変位を対象としており、駆動電流の振幅及びオフセット値を調整してもトルクが変動しないように、その調整量は微小である必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４５２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、加工機で被加工物又は工具を回転させる場合には、被加工物又は工具の重心や被加工物又は工具に加わる荷重により回転子に外力が作用するので、回転子が大きく振れてしまうことがある。これに対し、従来の駆動電流の振幅及びオフセット値の調整では、このような外力に対して補正できる力は小さく、回転子の振れを抑制することはできなかった。また、各Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の駆動電流は回転子のトルクに寄与しているため、この駆動電流を変更してしまうと、トルク変動を起こし、トルクリップルを抑えることが困難となり、安定した回転速度が得られないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、回転子の振れを抑制し、トルク変動を抑制する回転電動機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転子と、前記回転子の回転軸心に対して軸対称に配置された２つのコイルからなる１相のコイル対を複数有する固定子と、を備え、前記各コイル対のそれぞれのコイルに独立して電流を供給可能に構成した回転電動機を制御する制御装置において、前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに同位相の駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに逆位相の軸補正電流を前記駆動電流に重畳して供給する軸補正電流供給手段と、を備え、前記軸補正電流供給手段は、前記回転子の回転角度のデータと、前記回転子のラジアル方向を基準とするＸＹ直交座標系のＸ軸方向及びＹ軸方向の予め測定された前記回転子の位置に比例する２つの電流成分のデータと、を対応付けて記憶する記憶部と、前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出部と、前記記憶部から前記回転角度検出部により検出された回転角度に対応する前記２つの電流成分のデータを読み出し、前記２つの電流成分を生成する電流成分生成部と、前記電流成分生成部により生成された２つの電流成分を、前記各コイル対に対する相電流成分に変換する変換部と、前記各コイル対の一方のコイルには、前記相電流成分を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給すると共に、前記各コイル対の他方のコイルには、前記相電流成分の逆位相の電流を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給する供給部と、を有することを特徴とするものである。
また、本発明は、回転子と、前記回転子の回転軸心に対して軸対称に配置された２つのコイルからなる１相のコイル対を複数有する固定子と、を備え、前記各コイル対のそれぞれのコイルに独立して電流を供給可能に構成した回転電動機を制御する制御装置において、前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに同位相の駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、前記各コイル対のそれぞれのコイルに互いに逆位相の軸補正電流を前記駆動電流に重畳して供給する軸補正電流供給手段と、を備え、前記軸補正電流供給手段は、前記回転子の回転角度のデータと、前記各コイル対の相電流成分のデータとを対応付けて記憶する記憶部と、前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出部と、前記記憶部から前記回転角度検出部により検出された回転角度に対応する前記各相電流成分のデータを読み出し、前記各相電流成分を生成する電流生成部と、前記各コイル対の一方のコイルには、前記相電流成分を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給すると共に、前記各コイル対の他方のコイルには、前記相電流成分の逆位相の電流を前記軸補正電流として前記駆動電流に重畳して供給する供給部と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コイル対のそれぞれのコイルに互いに同位相の駆動電流を供給することで、回転子を回転させる回転力が回転子に発生する。また、コイル対のそれぞれのコイルに互いに逆位相の軸補正電流を供給することで、回転子を変位させる変位力が回転子に発生する。したがって、駆動電流に軸補正電流を重畳しているので、回転子には軸補正電流による変位力が作用して回転子の振れが抑制され、また、軸補正電流は回転子の回転には寄与しないので、駆動電流により回転子に発生させるトルクの変動が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る回転電動機としてのブラシレスモータ及びその制御装置の説明図であり、（ａ）は制御装置のブロック図、（ｂ）はブラシレスモータの結線状態を示す図、（ｃ）は、ブラシレスモータ及び回転対象物を示す概略説明図である。
【図２】補正を行わなかった場合の回転子の移動状態を示す説明図であり、（ａ）はＸ軸センサにより検出された回転子の位置を示す図、（ｂ）は、Ｙ軸センサにより検出された回転子の位置を示す図である。
【図３】回転子の回転動作を説明するための図であり、（ａ）は回転子の回転方向に力が作用する磁界を示す波形図、（ｂ）は回転子の回転方向と直交する吸引方向に力が作用する磁界を示す波形図である。（ｃ）はＵ相の駆動電流の波形図、（ｄ）はＶ相の駆動電流の波形図、（ｅ）はＷ相の駆動電流の波形図である。
【図４】駆動電流により回転子に作用する力を示す図であり、（ａ）はＵ相の駆動電流により回転子に作用する力を示す図、（ｂ）はＶ相の駆動電流により回転子に作用する力を示す図、（ｃ）はＷ相の駆動電流により回転子に作用する力を示す図である。
【図５】軸補正電流により回転子に作用する力を示す図であり、（ａ）はＵ相の軸補正電流により回転子に作用する力を示す図、（ｂ）はＶ相の軸補正電流により回転子に作用する力を示す図、（ｃ）はＷ相の軸補正電流により回転子に作用する力を示す図である。
【図６】軸補正電流と回転子１の変位の測定結果を示す図であり、（ａ）は図２（ａ）に示す測定結果から軸補正対象として２山，３山成分だけを取り出した結果を示す波形図である。（ｂ）は図２（ｂ）に示す測定結果から軸補正対象として２山，３山成分だけを取り出した結果を示す波形図である。（ｃ）は一方のＵ相コイルに流す軸補正電流の波形図、（ｄ）は一方のＷ相コイルに流す軸補正電流の波形図、（ｅ）は一方のＷ相コイルに流す軸補正電流の波形図である。（ｆ）はＸ軸方向の回転子の変位を示す波形図、（ｇ）はＹ軸方向の回転子の変位を示す波形図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る回転電動機としてのブラシレスモータ及びその制御装置の説明図であり、（ａ）はセンサレスの制御装置のブロック図、（ｂ）は更に別のセンサレスの制御装置のブロック図である。
【図８】本発明の更に別の実施形態に係る回転電動機としてのブラシレスモータを示す説明図であり、（ａ）はブラシレスモータの一部分を省略した斜視図であり、（ｂ）はコイルと永久磁石との配置関係を説明するための斜視図である。
【図９】ブラシレスモータを制御する制御動作の説明図である。（ａ）はＵ相コイルに駆動電流を流した場合の説明図、（ｂ）は駆動電流の波形図、（ｃ）はＵ相コイルに軸補正電流を流した場合の説明図、（ｄ）は軸補正電流の波形図、（ｅ）はＵ相コイルに全電流を流した場合の説明図、（ｆ）は全電流の波形図である。
【図１０】従来のブラシレスモータ及びその制御装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る回転電動機としてのブラシレスモータ及びその制御装置を示す説明図である。図１（ａ）に示す回転電動機は、ブラシレスモータ２００である。ブラシレスモータ２００は、円筒状に形成された固定子３と、固定子３の内側に配置される回転子１と、を備えている。本実施形態では、ブラシレスモータ２００は、８極６コイルの３相ブラシレスモータである。回転子１は、図１（ｃ）に示す回転軸１ａを有し、回転軸１ａが静圧軸受としてのエアベアリング３００により回転可能に支持されている。回転子１は、回転子本体の外周に固定された複数（８つ）の永久磁石２を有している。８つの永久磁石２は、４つのＳ極と４つのＮ極とからなり、Ｓ極Ｎ極が交互に並設されている。
【００１１】
固定子３は、原点位置にある回転子１の回転軸心に対して軸対称に配置された２つのコイルからなる１相のコイル対を複数有している。本実施形態では、２つのコイルからなる１相のコイル対を３つ（３相分）有している。具体的には、固定子３は、Ｕ相コイル対Ｕと、Ｖ相コイル対Ｖと、Ｗ相コイル対Ｗと、を有している。Ｕ相コイル対Ｕは、２つのＵ相コイルＵ１，Ｕ２からなる。Ｖ相コイル対Ｖは、２つのＶ相コイルＶ１，Ｖ２からなる。Ｗ相コイル対Ｗは、２つのＷ相コイルＷ１，Ｗ２からなる。これら６つのコイルは、図１（ａ）中、時計方向にＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２の順に配設されている。各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２は、図１（ｂ）に示すように、一方の端子が電流供給用として、他方の端子が接地用として用いられている。これにより、各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２は、独立して電流を供給可能に構成されている。
【００１２】
このブラシレスモータ２００は、加工機に搭載される。加工機は、図１（ｃ）に示すように被加工物４００をブラシレスモータ２００により回転させて、被加工物４００をフライカット加工する。この被加工物４００は、例えば金型等であり、精密な加工が要求される。
【００１３】
このブラシレスモータ２００は、制御装置１００により制御される。制御装置１００は、回転角度検出部としての回転角度検出器４、回転速度検出部としての回転速度検出器５及び回転速度制御器６を備えている。回転角度検出器４は、回転子１の基準位置からの回転角度γを検出する。この回転角度検出器４は、ホール素子等の磁気センサからなり、回転子１の回転によって変化する磁束を検知することにより、回転子１の回転角度γを検出している。なお、回転角度検出器４は、モータ２００の非通電相の誘起電圧に基づいて回転子１の位置を推定するセンサレスのものでもよく、パルス数を数えて位置を検出するロータリーエンコーダでもよい。
【００１４】
回転速度検出器５は、回転子１の回転角度γに基づいて回転速度ｖを計算により求める。回転速度制御器６は、回転子１の回転角度γ及び回転子１の回転速度ｖを入力し、回転子１の回転速度ｖが目標回転速度である回転速度指令に近づくように回転子１にトルクを生じさせる駆動電流を各コイルに出力する。
【００１５】
具体的に説明すると、回転速度制御器６は、各コイル対Ｕ，Ｖ，Ｗのそれぞれのコイルに互いに同位相の駆動電流を供給する。つまり、回転速度制御器６は、Ｕ相コイル対ＵのそれぞれのＵ相コイルＵ１，Ｕ２に互いに同位相の駆動電流Ｉｕ０，Ｉｕ０を供給する。同様に、回転速度制御器６は、Ｖ相コイル対ＶのそれぞれのＶ相コイルＶ１，Ｖ２に互いに同位相の駆動電流Ｉｖ０，Ｉｖ０を供給し、Ｗ相コイル対ＷのそれぞれのＷ相コイルＷ１，Ｗ２に互いに同位相の駆動電流Ｉｗ０，Ｉｗ０を供給する。したがって、回転速度制御器６は、駆動電流供給手段として機能する。なお、各相の駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０は、互いに１２０度、位相のずれた正弦波交流電流である。
【００１６】
ところで、回転子１には、加工機で被加工物４００を加工する際に被加工物４００の重心の位置や被加工物４００に加わる力により荷重がかかるため、回転子１のラジアル方向に、被加工物４００による外力が作用することがある。
【００１７】
本実施形態では、制御装置１００は、Ｘ軸センサ７、Ｙ軸センサ８、電流算出器９、２相／３相変換器１０及び電流合成器１１を備えている。Ｘ軸センサ７は、回転子１のラジアル方向を基準とするＸＹ直交座標系のＸ軸方向の位置（ｘ）を検出する。また、Ｙ軸センサ８は、回転子１のラジアル方向を基準とするＸＹ直交座標系のＹ軸方向の位置（ｙ）を検出する。したがって、Ｘ軸センサ７及びＹ軸センサ８は、回転子１のラジアル方向の原点位置に対する移動位置（ｘ，ｙ）を検出する移動検出部として機能する。Ｘ軸センサ７及びＹ軸センサ８は、例えばレーザ干渉測長器であり、回転子１の移動位置ｘ，ｙを非接触で検出する。ここで、原点位置とは、回転子１に振れが生じていない場合の位置であり、図１中、回転子１の回転軸心Ｏが固定子３の軸心と一致する位置である。なお、図１（ａ）中、水平方向（左右方向）をＸ軸方向、垂直方向（上下方向）をＹ軸方向としている。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と直交する方向である。
【００１８】
図２は、補正を行わなかった場合の回転子１の移動状態を示す説明図であり、（ａ）は、Ｘ軸センサ７により検出された回転子１の位置（原点からの変位）ｘを示す図、（ｂ）は、Ｙ軸センサ８により検出された回転子１の位置ｙを示す図である。回転子１の回転角度をγとすると、Ｘ軸センサ７及びＹ軸センサ８により検出された回転子１の原点位置に対する移動位置ｘ，ｙは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、回転子１の回転角度γに応じて変化する。図２に示す回転子１の移動位置は、周期性がある。
【００１９】
電流算出器９は、演算部９ａと、記憶部９ｂと、駆動回路部９ｃとを有している。演算部９ａは、Ｘ軸センサ７及びＹ軸センサ８により検出された位置ｘ，ｙに比例する２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙの値を演算により求める。記憶部９ｂは、例えばＥＥＰＲＯＭ等のメモリであり、演算部９ａの演算に使用される係数ａを記憶している。つまり、演算部９ａは、位置ｘ，ｙに係数ａを乗算して２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙの値を求める。駆動回路部９ｃは、演算部９ａにより求められた２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙの値に基づき、２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成して出力する。具体的には、駆動回路部９ｃは、不図示の電源から供給される電流をスイッチングして電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成して出力する。したがって、電流算出器９は、Ｘ軸センサ７により検出された位置ｘに比例する電流成分Ｉｘ、及びＹ軸センサ８により検出された位置ｙに比例する電流成分Ｉｙを生成する電流成分生成部である。
【００２０】
ここで、回転子１を変位させる変位量−ｘ，−ｙは、軸受の剛性に関係し、回転子１の回転軸心に作用させる、ＸＹ直交座標系で表した力成分Ｆｘ，Ｆｙに比例する。この回転軸心に作用する力成分Ｆｘ，Ｆｙは、ＸＹ直交座標系で表した電流成分Ｉｘ，Ｉｙに比例する。すなわち、回転子１を変位させる変位量−ｘ，−ｙは、電流成分Ｉｘ，Ｉｙに比例する。
【００２１】
２相／３相変換器１０は、２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙを、３相のコイル対Ｕ，Ｖ，Ｗそれぞれの相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに変換する変換部である。つまり、電流算出器９と２相／３相変換器１０とで、移動位置ｘ，ｙに応じた各コイル対Ｕ，Ｖ，Ｗに対する相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを出力する相電流生成部として機能する。
【００２２】
供給部としての電流合成器１１は、各コイル対Ｕ，Ｖ，Ｗの一方のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１には、相電流成分の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを軸補正電流として駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０に重畳して供給する。また、電流合成器１１は、各コイル対Ｕ，Ｖ，Ｗの他方のコイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２には、相電流成分の逆位相の電流−Ｉｕ，−Ｉｖ，−Ｉｗを軸補正電流として駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０に重畳して供給する。つまり、一方のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１には、相電流成分の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを増加させ、他方のコイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２には、相電流成分の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを減じる補正を行う。
【００２３】
以上のＸ軸センサ７，Ｙ軸センサ８，電流算出器９，２相／３相変換器１０及び電流合成器１１により、各コイル対Ｕ，Ｖ，Ｗのそれぞれのコイルに互いに逆位相の軸補正電流が駆動電流に重畳して供給される（軸補正電流供給手段）。
【００２４】
以下、各器の動作原理について、詳細に説明する。図１（ａ）において、回転子１が時計方向に１回転すると、永久磁石が８極であるので、例えばＵ相コイルＵ１に流れる電流によって回転子１に作用する回転方向の磁界は、図３（ａ）に示すように、ｃｏｓ（４γ）に関係する。また、回転方向と直交する吸引方向の磁界は、図３（ｂ）に示すように、ｓｉｎ（４γ）に関係する。同様に、コイルＶ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に流れる電流によって作用する回転方向の磁界は、ｃｏｓ（４（γ−π／３））、ｃｏｓ（４（γ−２π／３））、ｃｏｓ（４（γ−π））、ｃｏｓ（４（γ−４π／３））、ｃｏｓ（４（γ−５π／３））に関係する。また、コイルＶ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に流れる電流によって作用する吸引方向の磁界はｓｉｎ（４（γ−π／３））、ｓｉｎ（４（γ−２π／３））、ｓｉｎ（４（γ−π））、ｓｉｎ（４（γ−４π／３））、ｓｉｎ（４（γ−５π／３））に関係する。すなわち、各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に流れる電流をｋ＝１，２，３，４，５，６に対応させて、作用する磁界を表すと、以下の数１の式となる。
【００２５】
【数１】
0005538821.tif 000002
【００２６】
Ｂｔは回転方向に作用する磁界成分、Ｂｎは吸引方向に作用する磁界成分を示す。各コイルには、以下の数２の式で表される駆動電流が供給される。
【００２７】
【数２】
0005538821.tif 000003
【００２８】
回転子１には、以下の数３の式に比例するトルクが生じる。
【００２９】
【数３】
0005538821.tif 000004
【００３０】
つまり、各コイルＵ１〜Ｗ２に数１で示す駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０を供給することにより、回転子１には、数３の式に比例するトルクが生じることとなる。以下、各コイルＵ１〜Ｗ２に駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０を供給した場合について、更に詳細に説明すると、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２には、以下の数４，数５で表されるように、同位相の駆動電流Ｉｕ０が供給される。
【００３１】
【数４】
0005538821.tif 000005
【００３２】
【数５】
0005538821.tif 000006
【００３３】
Ｕ相コイルＵ１、Ｕ２に互いに同位相の駆動電流Ｉｖ０を供給することにより、吸引方向の力は互いに反対の方向で同じ量の力が発生し、合力が０となる。これに対し、回転方向には同じ量の力を発生させているので、回転子１にはトルクだけが生じる。同様にＶ相コイルＶ１，Ｖ２およびＷ相コイルＷ１，Ｗ２にも、互いに同位相の駆動電流Ｉｗ０を供給することにより、吸引方向の力は互いに反対の方向で同じ量の力が発生し、合力が０となる。これに対し、回転方向には同じ量の力を発生させているので、回転子１にはトルクだけが生じる。なお、回転速度制御器６が回転子１の回転角度γ毎にコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に供給する駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０は、以下の数６，数７，数８で表される。駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０の位相は互いに１２０度ずれている。そして、コイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２に供給する駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０は、コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に供給する駆動電流と同位相であり、同様に以下の数６，数７，数８で表される。
【００３４】
【数６】
0005538821.tif 000007
【００３５】
【数７】
0005538821.tif 000008
【００３６】
【数８】
0005538821.tif 000009
【００３７】
図２に示す回転子１の移動量のデータを取得したときの、コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に供給した駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０の例を、図３（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示す。次に、各コイルＵ１〜Ｗ２に供給した駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０により回転子１に作用する力の関係を図４を参照しながら説明する。Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２に供給する駆動電流Ｉｕ０は、以下の数９の式で表される。
【００３８】
【数９】
0005538821.tif 000010
【００３９】
この駆動電流Ｉｕ０により回転方向に作用する磁界は、以下の数１０の式で表される。
【００４０】
【数１０】
0005538821.tif 000011
【００４１】
この磁界により回転子１に作用する回転方向の力は、図４（ａ）にＦｕ１ｔで示される。また、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２の駆動電流Ｉｕ０により吸引方向に作用する磁界は、以下の数１１の式で表される。
【００４２】
【数１１】
0005538821.tif 000012
【００４３】
回転子１に作用する吸引方向の力は、図４（ａ）にＦｕ１ｎで示されている。同様に、図４（ａ）には、Ｕ相コイルＵ２の駆動電流Ｉｕ０により回転方向に作用する磁界で回転子１に作用する力は、Ｆｕ２ｔで示される。また、Ｕ相コイルＵ２の駆動電流Ｉｕ０により吸引方向に作用する磁界で回転子１に作用する力は、Ｆｕ２ｎで示される。
【００４４】
Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２のそれぞれに流れる駆動電流Ｉｕ０は同じ（同位相）なので、回転子１の回転軸心に作用する回転方向の力の合力Ｆｕ１ｔ＋Ｆｕ２ｔは相殺してゼロとなる。また、回転子１の回転軸心に作用する吸引方向の力の合力Ｆｕ１ｎ＋Ｆｕ２ｎも相殺してゼロとなる。ただし、回転子１を回転させる力Ｆｕ１ｔ＋Ｆｕ２ｔは発生する。すなわち、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２に流す駆動電流Ｉｕ０では、回転子１はラジアル方向には変位せず、回転子１にはトルクを発生させることができる。
【００４５】
同様に、図４（ｂ）には、Ｖ相コイルＶ１，Ｖ２に流れる駆動電流Ｉｖ０により回転方向に作用する磁界で回転子１に作用する力、Ｆｖ１ｔ，Ｆｖ１ｎ，Ｆｖ２ｔ，Ｆｖ２ｎが図示されている。また、図４（ｃ）には、Ｗ相コイルＷ１，Ｗ２に流れる駆動電流Ｉｗ０により回転方向に作用する磁界で回転子１に作用する力、Ｆｗ１ｔ，Ｆｗ１ｎ，Ｆｗ２ｔ，Ｆｗ２ｎが図示されている。そして、Ｖ相コイルＶ１，Ｖ２に流す駆動電流Ｉｖ０では、回転子１はラジアル方向に移動せず、回転子１にはトルクを発生させることができる。また、Ｗ相コイルＷ１，Ｗ２に流す駆動電流Ｉｗ０では、回転子１はラジアル方向に変位せず、回転子１にはトルクを発生させることができる。そして、各コイル対Ｕ，Ｖ，Ｗに流した駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０により発生するトルクの総和が、上記した数３の式に示すように一定値となり、トルク変動がなく、回転子１は回転速度ｖが安定する。
【００４６】
回転速度制御器６は、検出された回転子１の回転速度ｖと速度指令値とを比較して、回転子１の回転速度ｖが速度指令値よりも遅ければ、駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０の係数（振幅）Ｉｔを増加させる。回転子１の回転速度ｖが速度指令値よりも速ければ、駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０の係数Ｉｔを減少させる。これにより、回転子１の回転速度ｖは速度指令値に近づけられる。次に、回転子１の回転軸心をラジアル方向に変位させる軸補正電流について説明する。各コイルＵ１〜Ｗ２に供給する軸補正電流を、以下の数１２の式に示す。
【００４７】
【数１２】
0005538821.tif 000013
【００４８】
各コイルＵ１〜Ｗ２に軸補正電流を流すことで回転子１に作用するＸ軸方向，Ｙ軸方向の力成分Ｆｘ，Ｆｙは、以下の数１３，数１４の式で表される。
【００４９】
【数１３】
0005538821.tif 000014
【００５０】
【数１４】
0005538821.tif 000015
【００５１】
すなわち、回転子１をＸ軸方向に変位させる力成分は電流成分Ｉｘに比例し、回転子１をＹ軸方向に変位させる力成分は電流成分Ｉｙに比例する。つまり、この電流成分Ｉｘ，Ｉｙを求めることで、回転子をＸ，Ｙ軸方向に変位させる力を与えることが可能である。ここで、Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２の軸補正電流は、それぞれ数１５、数１６の式で表される。
【００５２】
【数１５】
0005538821.tif 000016
【００５３】
【数１６】
0005538821.tif 000017
【００５４】
つまり、Ｕ相コイル対ＵのそれぞれのＵ相コイルＵ１，Ｕ２には、相電流成分Ｉｕの互いに逆位相（電流値が同じ大きさで逆符号）の軸補正電流Ｉｕ，−Ｉｕが供給される。Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２に流れる軸補正電流Ｉｕ，−Ｉｕにより回転子１に作用する力を、図５（ａ）に図示する。図５（ａ）中、Ｆｕ１ｔはＵ相コイルＵ１が回転方向に、Ｆｕ１ｎはＵ相コイルＵ１が吸引方向に、Ｆｕ２ｔはＵ相コイルＵ２が回転方向に、Ｆｕ２ｎはＵ相コイルＵ２が吸引方向に作用する力である。回転子１の回転軸心には、Ｘ軸方向の力Ｆｕ１ｔ＋Ｆｕ２ｔ、Ｙ軸方向の力Ｆｕ１ｎ＋Ｆｕ２ｎが発生し、トルクを生じさせる回転方向の力Ｆｕ１ｔ＋Ｆｕ２ｔが相殺してゼロとなる。すなわち、トルクを生じさせる回転方向の力は打ち消しあってゼロとなり、トルクは発生しない。同様に、Ｖ相コイルＶ１，Ｖ２に流れる軸補正電流Ｉｖ，−Ｉｖにより回転子１に作用する力を、図５（ｂ）に図示する。図５（ｂ）中、Ｆｖ１ｔはＶ相コイルＶ１が回転方向に、Ｆｖ１ｎはＶ相コイルＶ１が吸引方向に、Ｆｖ２ｔはＶ相コイルＶ２が回転方向に、Ｆｖ２ｎはＶ相コイルＶ２が吸引方向に作用する力である。また、Ｗ相コイルＷ１，Ｗ２に流れる軸補正電流Ｉｗ，−Ｉｗにより回転子１に作用する力を、図５（ｃ）に図示する。図５（ｃ）中、Ｆｗ１ｔはＷ相コイルＷ１が回転方向に、Ｆｗ１ｎはＷ相コイルＷ１が吸引方向に、Ｆｗ２ｔはＷ相コイルＷ２が回転方向に、Ｆｗ２ｎはＷ相コイルＷ２が吸引方向に作用する力である。同様に、Ｖ相コイルＶ１，Ｖ２及びＷ相コイルＷ１，Ｗ２に軸補正電流を供給しても、回転方向の力はゼロとなり、回転子１にトルクは発生しない。したがって、軸補正電流は回転子１にトルクを生じさせずに、回転子１をＸ軸方向，Ｙ軸方向に変位させることができる。
【００５５】
２相／３相変換器１０では、電流算出器９で生成された電流成分Ｉｘ，Ｉｙ及び回転角度検出器４で検出された回転子１の回転角度γを入力し、以下の数１７，数１８，数１９に示す式に基づくＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに変換する。
【００５６】
【数１７】
0005538821.tif 000018
【００５７】
【数１８】
0005538821.tif 000019
【００５８】
【数１９】
0005538821.tif 000020
【００５９】
つまり、２相／３相変換器１０は、電流成分Ｉｘ，Ｉｙを、数１７，数１８，数１９に示す変換式に基づく３相の相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに変換する。電流合成器１１は、各コイルＵ１〜Ｗ２に供給する駆動電流に軸補正電流を重畳させる。具体的に説明すると、Ｕ相コイルＵ１に供給する駆動電流Ｉｕ０には、軸補正電流として相電流成分Ｉｕを重畳させ、Ｕ相コイルＵ２に供給する駆動電流Ｉｕ０には、軸補正電流として相電流成分Ｉｕの逆位相（逆符号）の電流（−Ｉｕ）を重畳させる。同様に、Ｖ相コイルＶ１に供給する駆動電流Ｉｖ０には、軸補正電流として相電流成分Ｉｖを重畳させ、Ｖ相コイルに供給する駆動電流Ｉｖ０には、軸補正電流として相電流成分Ｉｖの逆位相（逆符号）の電流（−Ｉｖ）を重畳させる。また同様に、Ｗ相コイルＷ１に供給する駆動電流Ｉｗ０には、軸補正電流として相電流成分Ｉｗを重畳させ、Ｗ相コイルＷ２に供給する駆動電流Ｉｗ０には、軸補正電流として相電流成分Ｉｗの逆位相（逆符号）の電流（−Ｉｗ）を重畳させる。つまり、コイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２に加える軸補正電流はコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に加える軸補正電流と符号が反転で量が同じである。
【００６０】
すなわち、電流合成器１１は、コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に対しては駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０に相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを加え、コイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２に対しては駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０から相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを引いている。このように軸補正電流を駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０に重畳することで、軸補正電流はトルクに影響せず、回転子１を安定した回転速度で回転させることができる。
【００６１】
ところで、回転子１のＸ軸方向，Ｙ軸方向の原点位置に対する位置がｘ，ｙであり、変位量−ｘ，−ｙでＸ軸方向、Ｙ軸方向に回転子１の軸心を動かすのに必要な力成分Ｆｘ，Ｆｙは、以下の数２０，数２１の式で表される。
【００６２】
【数２０】
0005538821.tif 000021
【００６３】
【数２１】
0005538821.tif 000022
【００６４】
軸受の剛性をｋとすると、力成分Ｆｘ，Ｆｙは変位量−ｘ，−ｙと剛性ｋとの積で表されるので、係数ａは、以下の数２２の式で求めることが可能である。
【００６５】
【数２２】
0005538821.tif 000023
【００６６】
なお、係数ａは、剛性ｋ、磁界成分Ｂｔ，Ｂｎを測定して求めてもよいが、本実施形態では、直接、係数ａを求めるようにしている。この係数ａを求める動作は、初期化動作で行われる。具体的には、被加工物４００を加工機にセットした状態で、回転子１を回転させ、Ｘ軸センサ７、Ｙ軸センサ８により検出された回転子１の位置ｘ，ｙが０となるよう各位相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを調整してその電流値を測定する。そして、数１７，数１８，数１９から逆に電流成分Ｉｘ，Ｉｙを求め、Ｉｘ＝ａ×ｘ，Ｉｙ＝ａ×ｙの関係式から、係数ａを求める。このようにして求めておいた係数ａは、電流算出器９の記憶部９ｂに予め記憶させておく。
【００６７】
電流算出器９は、初期化動作終了後、被加工物４００を加工する加工動作に移行した場合、初期化動作で設定された係数ａを用いて、回転子１の回転角度γに対応する回転子１の位置ｘ，ｙに基づき、電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成する動作を実行する。なお、被加工物４００によって係数ａの値が変動しない場合には、上述した初期化動作を被加工物４００を取り換える毎に行う必要はない。被加工物４００によって係数ａの値が変動する場合には、上述した初期化動作を、被加工物４００を取り換える毎に行うのがよい。
【００６８】
図６に、軸補正電流と回転子１の変位の測定結果を示す。図６（ａ）には、図２（ａ）に示す測定結果から軸補正対象として２山，３山成分だけを取り出した結果を示す。また、図６（ｂ）には、図２（ｂ）に示す測定結果から軸補正対象として２山，３山成分だけを取り出した結果を示す。図６（ａ），（ｂ）に示した２山，３山成分を補正する軸補正電流として、図６（ｃ）にＵ相コイルＵ１に流す軸補正電流Ｉｕ、図６（ｄ）にＶ相コイルＶ１に流す軸補正電流Ｉｖ、図６（ｅ）にＷ相コイルＷ１に流す軸補正電流Ｉｗの例を示す。軸補正された回転子１の変位測定結果として、図６（ｆ）にＸ軸方向の変位、図６（ｇ）にＹ軸方向の変位を示す。図６（ｆ），（ｇ）により２山成分が補正され、回転子１の振れが抑制されている。
【００６９】
以上、本実施形態によれば、コイル対Ｕにおける各コイルＵ１，Ｕ２に互いに同位相の駆動電流Ｉｕ０，Ｉｕ０を供給することで、回転子１を変位させる力は相殺し合い、回転子１には、回転子１を回転させる力成分が作用する。コイル対Ｖ，Ｗについても同様である。これら３つのコイル対Ｕ，Ｖ，Ｗに駆動電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０を供給することにより、回転子１には一定のトルクを発生させることができる。
【００７０】
また、コイル対ＵのそれぞれのコイルＵ１，Ｕ２に互いに逆位相の軸補正電流Ｉｕ，−Ｉｕを供給することで、回転子１に作用するそれぞれの力の方向及び強さは同一となり、回転子１には、回転子１を変位させる変位力が発生する。そして、回転子１を回転させる力は相殺し合い、軸補正電流Ｉｕ，−Ｉｕは回転子１のトルクには寄与しない。コイル対Ｖ，Ｗについても同様である。これらコイル対Ｕ，Ｖ，Ｗによる変位力の合成力を外力と反対方向に作用させているので、外力による回転子１の振れが抑制される。また、軸補正電流は回転子１のトルクには寄与しないので、軸補正電流が駆動電流により生じるトルクを変動させることはない。したがって、駆動電流に軸補正電流を重畳しても、回転子１のトルク変動を抑制することができ、安定した回転速度で回転子を回転させることができる。
【００７１】
また、本実施形態では、制御装置１００がＸ軸センサ７及びＹ軸センサ８を備え、検出した位置ｘ，ｙに基づいて、回転子１の移動量が小さくなるようフィードバック制御を行っているので、不規則に回転子１が移動する場合についても位置補正することができる。
【００７２】
なお、予め係数ａを求めて電流算出器９に設定しておき、加工の際には、電流算出器９は、２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙの値を演算して２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成する場合について説明した。この他の動作として、電流算出器９は、検出した回転子１の移動量が減少するようにＰＩＤ制御により電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成してもよい。これにより、予め係数ａを求めておく必要がなく、また、不規則に回転子１が移動する場合であっても、回転子１の位置を補正することができる。
【００７３】
以上、ブラシレスモータ２００が８極６コイルの３相ブラシレスモータの場合について説明したが、ブラシレスモータが２０極６コイルの３相ブラシレスモータの場合であっても適用可能である。
【００７４】
以下、具体的に説明すると、極数が２０で、コイルの個数が６の場合、各コイルに供給される軸補正電流は、以下の数２３の式で表される。
【００７５】
【数２３】
0005538821.tif 000024
【００７６】
各コイルに軸補正電流を流すことで回転子に作用するＸ軸方向，Ｙ軸方向の力成分は、以下の数２４，数２５の式で表される。
【００７７】
【数２４】
0005538821.tif 000025
【００７８】
【数２５】
0005538821.tif 000026
【００７９】
つまり、上述した８極６コイルの３相ブラシレスモータと同様の結果となる。したがって、この２０極６コイルの３相ブラシレスモータでも、同様に、回転子１の振れを抑制することができ、トルク変動を抑制することができる。
【００８０】
次に、別の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。上記実施形態では、Ｘ軸センサ７及びＹ軸センサ８が検出した回転子１の位置ｘ，ｙに基づいて、電流算出器９がＸ軸方向及びＹ軸方向の移動に対応する２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成する、フィードバック制御を実施する場合について説明した。
【００８１】
これに対し、本実施形態では、予め回転子１の回転角度γに対する移動位置ｘ、ｙを測定し、電流成分Ｉｘ，Ｉｙに対応するデータ又は相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対応するデータを記憶させておき、このデータに対応する軸補正電流を供給するものである。この制御によれば、回転子１の移動量ｘ，ｙに再現性がある場合に有効である。以下、図７を参照しながら具体的に説明する。
【００８２】
図７（ａ）に示すように、制御装置１００Ａは、Ｘ軸センサ、Ｙ軸センサ及び電流算出器の代わりに、ルックアップデータ部１２を備えている。ルックアップデータ部１２は、記憶部１２ａと、電流成分生成部としての駆動回路部１２ｂと、を有している。記憶部１２ａには、予め、回転子１の回転角度γのデータと、２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙのデータと、を対応付けたテーブルＴ１を記憶させている。駆動回路部１２ｂは、記憶部１２ａから回転角度検出器４により検出された回転角度γに対応する２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙのデータを読み出し、２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成する。具体的には、駆動回路部１２ｂは、不図示の電源から供給される電流をスイッチングして電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成して出力する。このように生成された２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙは、２相／３相変換器１０に出力される。つまり、記憶部１２ａと、回転角度検出器４と、駆動回路部１２ｂと、２相／３相変換器１０と、電流合成器１１とで軸補正電流供給手段が構成される。
【００８３】
以下、テーブルＴ１を作成する場合について具体的に説明すると、まず、Ｘ軸センサ７及びＹ軸センサ８に相当する不図示のＸ軸センサ及びＹ軸センサを配置しておき、回転子１の回転角度γに対応する回転子１の１回転中の移動位置ｘ，ｙを求める。この移動位置ｘ，ｙを求めたことで、回転子１を移動位置ｘ，ｙから原点位置に変位させる量−ｘ，−ｙを求めることができる。次に、回転子１を原点位置に変位させる量に対応する電流成分Ｉｘ，Ｉｙを求め、テーブルＴ１としてデータを記憶させておく。これにより、記憶部１２ａには、回転子１の回転角度γのデータと、回転子１のラジアル方向を基準とするＸＹ直交座標系のＸ軸方向及びＹ軸方向の予め測定された回転子１の位置ｘ，ｙに比例する２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙのデータとが対応付けて記憶される。回転子１の振れは再現性があるので、このテーブルＴ１を用いれば、Ｘ軸センサ及びＹ軸センサは必要がなく、Ｘ軸センサ及びＹ軸センサを加工機から取り外すことが可能である。
【００８４】
また、ルックアップデータ部１２及び２相／３相変換器１０の代わりに、図７（ｂ）に示すように、制御装置１００Ｂが、ルックアップデータ部１３を有してもよい。ルックアップデータ部１３は、記憶部１３ａと、電流生成部としての駆動回路部１３ｂと、を有している。記憶部１３ａには、予め、回転子１の回転角度γのデータと、相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのデータと、を対応付けたテーブルＴ２を記憶させている。駆動回路部１３ｂは、記憶部１３ａから回転角度検出器４により検出された回転角度γに対応する相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのデータを読み出し、相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを生成する。具体的には、駆動回路部１３ｂは、不図示の電源から供給される電流をスイッチングして電流成分Ｉｘ，Ｉｙを生成して出力する。このように生成された相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、電流合成器１１に出力される。つまり、記憶部１３ａと、回転角度検出器４と、駆動回路部１３ｂと、電流合成器１１とで軸補正電流供給手段が構成される。
【００８５】
以下、テーブルＴ２を作成する場合について具体的に説明すると、まず、不図示のＸ軸センサ及びＹ軸センサを配置しておき、回転子１の回転角度γに対応する回転子１の１回転中の移動量を求める。この移動量を求めたことで、移動量とは反対方向に回転子１を原点位置に変位させる量を求めることができる。次に、回転子１を原点位置に変位させる量に対応する電流成分Ｉｘ，Ｉｙを求め、相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに変換してテーブルＴ２としてデータを記憶させておく。つまり、記憶部１３ａには、回転子１の回転角度γのデータと、予め測定された回転子１の位置ｘ，ｙに比例する２つの電流成分Ｉｘ，Ｉｙを変換した３相の相電流成分Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのデータとが対応付けて記憶される。回転子１の振れは再現性があるので、このテーブルＴ２を用いれば、Ｘ軸センサ及びＹ軸センサは必要がなく、Ｘ軸センサ及びＹ軸センサを加工機から取り外すことが可能である。
【００８６】
制御装置１００Ａ，１００Ｂのいずれの場合でも、加工機で被加工物４００を加工する際に、Ｘ軸センサ及びＹ軸センサを取り外すことができる。この制御は、特に回転子１の同じ回転角度γで同じ方向に同じ量だけ振れる、再現性のある振れに対して有効である。以上により、制御装置１００Ａ，１００Ｂにおいても、回転子１のトルク変動を抑制することができ、回転子１の振れを抑制することができる。
【００８７】
ここで、制御装置１００，１００Ａ，１００Ｂの制御対象として、上述したブラシレスモータ２００に限らず、別の構造のブラシレスモータについても本発明は適用可能である。以下、更に別の実施形態について説明する。図８は、ブラシレスモータ２００とは別構成のブラシレスモータ２００Ａを示している。ブラシレスモータ２００Ａは、図８（ａ）に示す８極６コイルの３相のフラットモータである。中央には、固定子３Ａが配置され、固定子３ＡのコイルＵ１〜Ｗ２（図８（ｂ））の両側に回転子１Ａの永久磁石２Ａが配置されている。コイルを挟んで相対する２つの永久磁石は、互いに極性が異なるように設定されている。Ｕ相コイル対Ｕの２つのＵ相コイルＵ１，Ｕ２は、回転子１Ａの回転軸心Ｏ２に対して軸対称に配置されている。Ｖ相コイル対Ｖ，Ｗ相コイル対Ｗについても同様である。なお、各コイル結線状態は、図１（ｂ）と同様であり、それぞれのコイルＵ１〜Ｗ２に独立して電流を供給可能に構成されている。
【００８８】
制御装置による制御動作は上記実施形態と同様である。図９には、各コイルに供給する電流と回転子１Ａに作用する力の説明図を示す。固定子３Ａの各コイルＵ１〜Ｗ２には、図９（ｂ）に示すように、駆動電流Ｉｔとして、３相の正弦波交流電流を供給する。このとき、図９（ａ）には、Ｕ相コイル対ＵのＵ相コイルＵ１，Ｕ２のみを図示しているが、回転子１Ａには、各Ｕ相コイルＵ１，Ｕ２に供給される駆動電流Ｉｔ，Ｉｔにより、図９（ａ）中矢印方向に互いに反対方向の回転方向の力Ｆｔ，Ｆｔが作用する。なお、回転子１Ａには、吸引方向の力は働かず、上記実施の形態で説明した吸引方向に作用する磁界成分Ｂｎは０であり、回転方向に作用する磁界成分Ｂｔだけを考えればよい。この場合でも、駆動電流を供給した場合には、回転子１Ａを変位させる力は打ち消し合って０（＝Ｆｔ−Ｆｔ）となり、回転子１Ａを回転させる力Ｆｔ＋Ｆｔ＝２Ｆｔが発生する。
【００８９】
図９（ｄ）には、Ｕ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１、Ｗ相コイルＷ１に供給される軸補正電流を示し、Ｕ相コイルＵ２、Ｖ相コイルＶ２、Ｗ相コイルＷ２には、これと逆位相の電流が軸補正電流として供給される。これにより、図９（ｃ）に示すように、回転子１Ａには、回転させる力は打ち消しあって０（＝Ｆｔ−Ｆｔ）となり、回転子１Ａを変位させる力Ｆｃ＋Ｆｃ＝２Ｆｃが発生する。
【００９０】
図９（ｆ）には、各コイルに供給される駆動電流と軸補正電流との和である全電流を示している。駆動電流に軸補正電流が重畳されて供給される全電流は、正弦波とはならない。図９（ｅ）に示すように、Ｕ相コイルＵ１には、全電流Ｉ１＝Ｉｔ＋Ｉｃが供給されて、回転子１Ａには、Ｆ１＝Ｆｔ＋Ｆｃの力が作用する。Ｕ相コイルＵ２には、全電流Ｉ２＝Ｉｔ−Ｉｃが供給されて、回転子１Ａには、Ｆ２＝Ｆｔ−Ｆｃの力が作用する。そして、回転子１には、変位させる力Ｆ１−Ｆ２（＝２Ｆｃ）が作用する。これにより、回転子１Ａには、駆動電流により生じるトルクを変動させることなく、変位力を作用させることができる。したがって、トルク変動を抑制しながら、回転子１Ａの振れを抑制することができる。
【００９１】
なお、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態では、回転子が被加工物等を回転させる場合について説明したが、コイルや永久磁石の配置のばらつき、永久磁石の磁力のばらつきにより回転子が移動する場合についても本発明は適用可能である。この場合についても、上記実施形態と同様の効果を奏するものである。
【００９２】
また、上記実施形態では、制御装置１００，１００Ａにおいて、２相／３相変換器１０が駆動回路部９ｃ，１２ｂで生成された２つの電流成分を３相電流成分に変換する場合について説明したが、これに限定するものではない。つまり、駆動回路部を２相／３相変換器と電流合成器との間に配置してもよい。このとき、電流算出器又はルックアップデータ部は、２つの電流成分信号を生成し、２相／３相変換器は、２つの電流成分信号から演算により３相電流成分信号を生成すればよく、駆動回路部は、３相電流成分信号から３相電流成分を生成すればよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  回転子
３  固定子
６  回転速度制御器（駆動電流供給手段）
７  Ｘ軸センサ（移動検出部，軸補正電流供給手段）
８  Ｙ軸センサ（移動検出部，軸補正電流供給手段）
９  電流算出器（電流成分生成部，相電流生成部，軸補正電流供給手段）
１０  ２相／３相変換器（変換部，相電流生成部，軸補正電流供給手段）
１１  電流合成器（供給部，軸補正電流供給手段）
１００  制御装置
２００  ブラシレスモータ（回転電動機）
Ｕ  Ｕ相コイル対
Ｕ１，Ｕ２  Ｕ相コイル
Ｖ  Ｖ相コイル対
Ｖ１，Ｖ２  Ｖ相コイル
Ｗ  Ｗ相コイル対
Ｗ１，Ｗ２  Ｗ相コイル
【図１】
0005538821.tif 000027
【図２】
0005538821.tif 000028
【図３】
0005538821.tif 000029
【図４】
0005538821.tif 000030
【図５】
0005538821.tif 000031
【図６】
0005538821.tif 000032
【図７】
0005538821.tif 000033
【図８】
0005538821.tif 000034
【図９】
0005538821.tif 000035
【図１０】
0005538821.tif 000036