(57)【要約】【課題】  従来の方式に比べて、顕著に低い運転電流で駆動できて、起動時の消費電力低減及び騒音低減を図ることができるモータ駆動装置及び３相モータの初期駆動方法に関する。【解決手段】  本発明による３相モータの初期駆動方法は、２相を選択的に励磁して３相励磁相電流を測定する段階と；同相の励磁相電流間の電流差を算出する段階と；大きさにより前記電流差を分類する段階と；前記分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、前記３相モータの回転子の位置を算出する段階とを含むことを特徴とする。これにより、正常な回転による正確な整流を行う。【選択図】      図２
2006067787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相モータの初期駆動方法において、
２相を選択的に励磁して３相の励磁相電流を測定する段階と；
同相の励磁相電流間の電流差を算出する段階と；
大きさにより前記電流差を分類する段階と；
前記分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、前記３相モータの回転子位置を算出する段階とを含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法。
【請求項２】
励磁相電流の大きさにより前記回転子の位置範囲を算出する段階をさらに含み、
前記分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、前記回転子の位置を算出する段階は、算出された前記位置範囲内で前記回転子の位置を細分化して算出することを特徴とする請求項１に記載の３相モータの初期駆動方法。
【請求項３】
３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中、電流の大きさが最も大きい励磁相電流を算出する段階と；
算出された最大励磁相電流により前記回転子の位置を算出する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の３相モータの初期駆動方法。
【請求項４】
３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中、電流の大きさが最も大きい励磁相電流と二番目に大きい励磁相電流間の差が所定臨界範囲を超えるか否かを判断する段階と；
電流差が前記臨界範囲以内であると判断された場合、３相各々に対する前記電流差の中で二つを選択的に合わせた電流和を算出する段階と；
大きさにより前記電流和を分類する段階と；
前記分類和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の３相モータの初期駆動方法。
【請求項５】
３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせた電流和を算出する段階と；
大きさにより前記電流和を分類する段階と；
前記電流和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の３相モータの初期駆動方法。
【請求項６】
前記回転子の位置により励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるための第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；
前記第１ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；
判断結果、前記励磁相電流が第１基準値より大きい場合、前記第１ＰＷＭ駆動信号の周期を第１周期と第２周期に分割して、前記第１周期の間、前記第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；
前記第１ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力した後、前記第２周期の間、前記回転子の回転による整流を行うため、前記第１ＰＷＭ駆動信号に続く第２ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力する段階と；
前記第２ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定された励磁相電流が所定の第２基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；
判断結果、前記第２ＰＷＭ駆動信号に対応する励磁相電流が前記第２基準値より大きい場合、前記第１周期においては前記第１ＰＷＭ駆動信号を、前記第２周期においては前記第２ＰＷＭ信号を前記インバータに印加して、励磁相電流を測定する段階と；
前記第１周期及び前記第２周期に対応して、測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きくてかつ偏差が一定の範囲以内である場合、前記３相モータを整流する段階とを含むことを特徴とする請求項１に記載の３相モータの初期駆動方法。
【請求項７】
前記回転子の位置によって励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるためのＰＷＭ駆動信号を順次インバータに入力する段階と；
前記ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定する段階と；
測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；
判断結果、順次に測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きい値である場合、整流する段階とを含むことを特徴とする請求項１に記載の３相モータの初期駆動方法。
【請求項８】
３相モータの初期駆動方法において、
２相を選択的に励磁して３相談励磁相電流を測定する段階と；
同相の励磁相電流間の電流差を算出する段階と；
３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせて電流和を算出する段階と；
大きさにより前記電流和を分類する段階と；
前記電流和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出する段階とをさらに含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法。
【請求項９】
回転子を有する３相モータの初期駆動方法において、
前記回転子の位置によって励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるための第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；
前記第１ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；
判断結果、前記励磁相電流が第１基準値より大きい場合、前記第１ＰＷＭ駆動信号の周期を第１周期と第２周期に分割して、前記第１周期の間、前記第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；
前記第１ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力した後、前記第２周期の間、前記回転子の回転による整流を行うため、前記第１ＰＷＭ駆動信号に続く第２ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力する段階と；
前記第２ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定された励磁相電流が所定の第２基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；
判断結果、前記第２ＰＷＭ駆動信号に対応する励磁相電流が前記第２基準値より大きい場合、前記第１周期においては前記第１ＰＷＭ駆動信号を、前記第２周期においては前記第２ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに印加して前記励磁相電流を測定する段階と；
前記第１周期及び前記第２周期に対応して、測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きくてかつ相互偏差が一定の範囲以内であるか否かを判断する段階と；
前記第１周期及び前記第２周期に対応して、測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きくてかつ相互偏差が前記一定範囲以内である場合、前記３相モータを整流する段階とを含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法。
【請求項１０】
回転子を有する３相モータの初期駆動方法において、
前記回転子の位置により励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるためのＰＷＭ駆動信号を順次インバータに入力する段階と；
前記ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定する段階と；
測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；
判断結果、順次に測定された励磁相電流が各々前記第１基準値より大きい値である場合、整流する段階とを含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法。
【請求項１１】
３相モータと；
入力駆動信号により前記モータの相を励磁する励磁相電流を出力するインバータと；
前記励磁相電流を検出する電流検出部と；
前記インバータに前記駆動信号を入力して、前記３相モータの２相を選択的に励磁し、前記電流検出部から検出された３相の励磁相電流に基づき、同相の励磁相電流間の電流差を算出して、大きさにより算出された前記電流差を分類して、分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、前記３相モータの回転子位置を算出して、最大トルクを発生させる２相を励磁する駆動信号を前記インバータに出力するインバータ制御部とを含むことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記インバータ制御部は、
同相の励磁相電流間の前記電流差の大小により前記回転子の位置範囲を算出して、前記分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、算出された前記位置範囲内で前記回転子の位置を細分化して算出することを特徴とする請求項１１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記インバータ制御部は、
３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中、電流の大きさが最も大きい励磁相電流を算出して、算出された最大励磁相電流により前記回転子の位置を算出することを特徴とする請求項１１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記インバータ制御部は、
３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中、電流の大きさが最も大きい励磁相電流と二番目に大きい励磁相電流間の差が所定臨界範囲を超えるか否かを判断して；
電流差が前記臨界範囲以内であると判断された場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせた電流和を算出して；大きさにより前記電流和を分類して；前記電流和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出することを特徴とする請求項１１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
前記インバータ制御部は、
３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせた電流和を算出して、大きさにより前記電流和を分類して、前記電流和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出することを特徴とする請求項１１に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ駆動装置及び３相モータの初期駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最大トルクを得るために励磁すべき相（ｐｈａｓｅ）はモータの回転子の位置によって決定される。回転子が回転している場合、逆起電力により回転子の位置を測定できて、これを基に最大トルクを得るための適切な相を選択的に励磁させてモータを駆動する。
【０００３】
一方、モータの初期駆動時には、逆起電力により回転子の位置を測定できないため位置感知用センサーを利用する。回転子の位置による適切な相を励磁できない場合、初期駆動に失敗する可能性があり、駆動時間が長くなって、不要な電力の消費が発生しうる。
【０００４】
圧縮機のように、駆動環境がセンサーを装着しにくい構造においては、回転子の位置を感知するため、他の色々な感知方法が使われている。例えば、固定子を励磁させることによって回転子を強制整列させて、整列した位置から駆動を始める。
【０００５】
特許文献１はセンサーを使わず、回転子の初期位置を測定する他の方法を開示している。
【０００６】
即ち、２相励磁方式により総６回にわたり、励磁相電流を測定して、同一相を励磁する場合、測定された励磁相電流間の電流差を算出する。この時、算出された電流差を基に回転子の位置を検出できるが、分解角は６０度の電気角に過ぎない。
【０００７】
そして、算出された電流差間の差を再度算出して、これを基に励磁相電流の電流差で算出されない地点、即ち磁気抵抗が最小になる地点に回転子が位置するのか否かを算出する。
【０００８】
ところが、このような回転子の初期位置の測定方法は、最近圧縮機など家電用モータに主に使用されているＩＰＭ（インテリアパーマネントマグネット）形態のモータにおいては、回転子の初期位置の判別が困難ということが確認された。
【０００９】
図１は、ＩＰＭ形態の４極モータにおいて回転子の位置による機械角に対する励磁相電流の電流差及びその差分グラフを示す。
【００１０】
機械角に対するポイントＡとポイントＢにおいて、励磁相電流の差が有する符号が一致することがわかる。従って、電流差の符号判別では、すべての種類のモータに対する回転子の初期位置の測定の正確性を保障することができない。また前記のように、分解可能な角度が６０度に達するために精密な回転子の位置測定が難しい。
【特許文献１】韓国特許公開公報１０-２０００-００２４０７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は多様な種類のモータに適用可能で、精密に回転子の初期位置を測定できるモータ駆動装置及び初期駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的は、本発明により、３相モータの初期駆動方法において、２相を選択的に励磁して、３相の励磁相電流を測定する段階と；同相の励磁相電流間の電流差を算出する段階と；大きさにより前記電流差を分類する段階と；前記分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、前記３相モータの回転子位置を算出する段階とを含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法により達成される。
【００１３】
前記初期駆動方法は、同相の励磁相電流間の前記電流差の大小により、前記回転子の位置範囲を算出する段階をさらに含み、前記分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、前記回転子の位置を算出する段階は、算出された前記位置範囲内で前記回転子の位置を細分化して算出することを特徴とする。
【００１４】
そして、３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中、電流の大きさが最も大きい励磁相電流の算出する段階と；算出された最大励磁相電流により前記回転子の位置の算出する段階をさらに含む。
【００１５】
そして３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中、電流の大きさが最も大きい励磁相電流と二番目に大きい励磁相電流の差が所定臨界範囲を超えるか否かを判断する段階と；電流差が前記臨界範囲以内であると判断された場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせた電流和を算出する段階と；大きさにより前記電流和を分類する段階と；前記分類和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出する段階とをさらに含むことが望ましい。
【００１６】
そして３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせた電流和を算出する段階と；大きさにより前記電流和を分類する段階と；前記電流和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出する段階とをさらに含むことが望ましい。
【００１７】
そして前記駆動方法は、前記回転子の位置により励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるための第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；前記第１ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；判断した結果、前記励磁相電流が第１基準値より大きい場合、前記第１ＰＷＭ駆動信号の周期を第１周期と第２周期とで分割して、前記第１周期の間、前記第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；前記第１ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力した後、前記第２周期の間、前記回転子の回転による整流のために、前記第１ＰＷＭ駆動信号に続く第２ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力する段階と；前記第２ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定した励磁相電流が所定の第２基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；判断結果前記第２ＰＷＭ駆動信号に対応する励磁相電流が前記第２基準値より大きい場合、前記第１周期には前記第１ＰＷＭ駆動信号を前記第２周期には前記第２ＰＷＭ信号を前記インバータに印加して、励磁相電流を測定する段階と；前記第１周期及び前記第２周期に対応して、測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きくて偏差が一定の範囲以内である場合、前記３相モータを整流する段階とを含むことができる。
【００１８】
そして、前記駆動方法は前記回転子の位置により励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるためのＰＷＭ駆動信号を順次にインバータに入力する段階と；前記ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定する段階と；測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；判断結果、順次に測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きい値である場合、整流する段階とを含むことができる。
【００１９】
また前記の目的は、本発明により、前記回転子の位置により励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるためのＰＷＭ駆動信号を順次にインバータに入力する段階と；前記ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定する段階と；測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かと、順次に測定された励磁相電流が所定の第２基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；判断結果、順次に測定された励磁相電流が各々前記第１基準値及び前記第２基準値より大きい値である場合、整流する段階とを含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法により、達成される。
【００２０】
また前記の目的は、本発明により、３相モータの初期駆動方法において、２相を選択的に励磁して３相の励磁相電流を測定する段階と；同相の励磁相電流間の電流差を算出する段階と；３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせて電流和を算出する段階と；大きさにより前記電流和を分類する段階と；前記電流和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出する段階とをさらに含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法により達成される。
【００２１】
また前記の目的は、本発明により、回転子を有する３相モータの初期駆動方法において、前記回転子の位置により励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるための第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；前記第１ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；判断結果、前記励磁相電流が第１基準値より大きい場合、前記第１ＰＷＭ駆動信号の周期を第１周期と第２周期とで分けて、前記第１周期の間、前記第１ＰＷＭ駆動信号をインバータに入力する段階と；前記第１ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力した後、前記第２周期の間、前記回転子の回転による整流のため、前記第１ＰＷＭ駆動信号に続く第２ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに入力する段階と；前記第２ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定して、測定された励磁相電流が所定の第２基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；判断結果、前記第２ＰＷＭ駆動信号に対応する励磁相電流が前記第２基準値より大きい場合、前記第１周期においては前記第１ＰＷＭ駆動信号を、前記第２周期においては前記第２ＰＷＭ駆動信号を前記インバータに印加して前記励磁相電流を測定する段階と；前記第１周期及び前記第２周期に対応して、測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きくてかつ相互偏差が一定の範囲以内であるか否かを判断する段階と；前記第１周期及び前記第２周期に対応して、測定された励磁相電流が前記第１基準値より大きくてかつ相互偏差が前記一定範囲以内である場合、前記３相モータを整流する段階とを含むことを特徴とする３相モータ初期駆動方法により、達成される。
【００２２】
また前記の目的は、本発明により、回転子を有する３相モータの初期駆動方法において、前記回転子の位置により励磁する２相を選択して、選択された相を励磁させるためのＰＷＭ駆動信号を順次にインバータに入力する段階と；前記ＰＷＭ駆動信号による励磁相電流を測定する段階と；測定された励磁相電流が所定の第１基準値より大きい値であるか否かを判断する段階と；判断結果、順次に測定された励磁相電流が各々前記第１基準値より大きい値である場合、整流する段階とを含むことを特徴とする３相モータの初期駆動方法によって達成される。
【００２３】
また前記の目的は、本発明により、３相モータと；入力駆動信号により前記モータの相を励磁する励磁相電流を出力するインバータと；前記励磁相電流を検出する電流検出部と；前記インバータに前記駆動信号を入力して、前記３相モータの２相を選択的に励磁と、前記電流検出部から検出された３相談励磁相電流に基づき、同相の励磁相電流間の電流差を算出して、大きさにより算出された前記電流差を分類して、分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、前記３相モータの回転子位置を算出して、最大トルクを発生させる２相を励磁する駆動信号を前記インバータに出力するインバータ制御部とを含むことを特徴とするモータ駆動装置により達成される。
【００２４】
ここで、前記インバータ制御部は、同相の励磁相電流間の前記電流差の大小により前記回転子の位置範囲を算出して、前記分類結果と前記励磁相電流の大きさに基づき、算出された前記位置範囲内で前記回転子の位置を細分化して算出できる。
【００２５】
そして、前記インバータ制御部は、３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中、電流の大きさが最も大きい励磁相電流を算出して、算出された最大励磁相電流により前記回転子の位置を算出できる。
【００２６】
そして、前記インバータ制御部は、３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、測定された前記励磁相電流の中で電流の大きさが最も大きい励磁相電流と二番目に大きい励磁相電流間の差が所定臨界範囲を超えるか否かを判断して；電流差が前記臨界範囲以内であると判断された場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせた電流和を算出して；大きさにより前記電流和を分類して；前記分類和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出できる。
【００２７】
そして前記インバータ制御部は、３相に対する前記電流差が所定基準範囲以下である場合、３相各々に対する前記電流差の中、二つを選択的に合わせた電流和を算出して、大きさにより前記電流和を分類して、前記電流和に対する前記分類結果により前記回転子の位置を算出できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、正常な回転による正確な整流を行うことによって、従来の方式に比べて、顕著に低い運転電流で駆動できて、起動時の消費電力低減及び騒音低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３０】
図２は、本発明の実施例によるモータ駆動装置の概略構成図である。図２に示されたように、モータ駆動装置は３相モータ１、インバータ３、電流検出部５及びインバータ制御部７を有する。
【００３１】
３相モータ１は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びインダクターＬ１〜Ｌ３を含む固定子１１と内部回転子１２を有する。３相モータ１の各位相端子はインバータ３に連結され、励磁相電流が流入して、インダクターＬ１〜Ｌ３に電流が流れると磁場が形成されて、内部回転子１２を回転させる。
【００３２】
インバータ３は６個のスイッチング用トランジスターＱ１〜Ｑ６を有する。スイッチング用トランジスターＱ１〜Ｑ６は、二つが直列に一組ずつ、３組が設けられ、３相モータ１の位相端子に各々連結している。各組のトランジスターの中の一つ（以下、“上部トランジスターＱ１〜Ｑ３“という）は、外部Ｖｄｃのプラス端子に他の一つ（以下、”下部トランジスターＱ４〜Ｑ６“という）は、マイナス端子に連結している。
【００３３】
インバータ３から３相モータ１に供給される励磁相電流は電流検出部５により検出されて、各トランジスターＱ１〜Ｑ６のベース端子は、インバータ制御部７から入力されるバイアス信号により、スイッチング制御される。
【００３４】
インバータ制御部７は、２相励磁方式によりインバータ３を駆動する。即ち、インバータ制御部７は、インバータ３の３個の上部トランジスターＱ１〜Ｑ３の中、ある一つをターンオンして、ターンオンされた相と他の相を有する下部トランジスターＱ４〜Ｑ６の中、一つをターンオンする。このような励磁方式により、次の表のように６個の励磁相電流の電流方向を記号化できる。
【００３５】
【表１】
2006067787.tif 000003
ここで、矢印は位相端子Ｕ、Ｖ、Ｗの間の電流の方向を表す。例えば、"Ｕ->Ｖ"は、３相モータ１のＵ位相端子に流入された励磁相電流がＶ位相端子に流出することを意味する。
【００３６】
インバータ制御部７は、インバータ３をスイッチングする一方、電流検出部５から検出された電流に基づき、インバータ３のトランジスターＱ１〜Ｑ６を選択的にスイッチングする。
【００３７】
図３は、本発明の実施例によるモータ回転子１２の初期位置算出方法に対するフローチャートである。以下、図３を参照して、インバータ制御部７が検出電流を基に回転子１２の初期位置を算出し、駆動する方法に対して具体的に説明する。
【００３８】
まず、インバータ制御部７は、２相励磁方式によりインバータ３を駆動して、表１と同じ励磁相電流を３相モータ１に供給する。電流検出部５は励磁相電流の大きさを検出して、インバータ制御部７に出力する（３１）。
【００３９】
インバータ制御部７は、励磁相電流中同相の励磁相電流の電流差を算出する（３２）。即ち、表１で、ＩＵと−ＩＵ、ＩＶと−ＩＶ、ＩＷと−ＩＷは同相の励磁相電流であって電流方向が相互反対であることが分かる。
【００４０】
従って、同相の励磁相電流間の電流差は次のように定義される。
【００４１】
ΔＩ１  =  ＩＵ−（−ＩＵ）、ΔＩ２  =  ＩＶ−（−ＩＶ）、
ΔＩ３  =  ＩＷ−（−ＩＷ）      （式１）
そして前記電流差をその大きさにより分類する（３３）。これは、アナログ信号をそのレベルにより量子化するように遂行されて、量子化レベルの個数は後述する回転子１２の位置に対する分解角に影響を及ぼすシステム設計時の選択事項である。
【００４２】
本実施例では-１、０、１で電流差の大きさを分類する場合を仮定する。分流基準として、電流差が基準範囲より小さい場合−１を、基準範囲以内である場合には０を、基準範囲以上である場合には１を有するようにする。
【００４３】
図４は、４極モータにおいて、回転子の位置による機械角に対応する励磁相電流、電流差及び電流差の分類結果を示した図である。
【００４４】
機械角は３０度単位の回転子の位置範囲で励磁相電流の大小に関する一定の特徴を有することがわかる（３４）。即ち、０〜３０度範囲ではＩＵが−ＩＷより常に大きい値を有し、３０〜６０°の間では−ＩＷが−ＩＵより常に大きい値を有する。
【００４５】
そして細部的には電流差の符号として表示された電流差の分類結果が角度別に区別されることがわかる（３６）。全体的にいくつかの角度で重なっているたけで、全般的に符号の組合により角度が区別されている。
【００４６】
重複している角度を区別するためには（３７）、その各範囲に特有な電流の大小などに対する固有情報を比較する方法が選択できる（３８）。例えば、図１０、図１５、図２０を各々区別して、判定するためには次の表２のような基準を適用できる。
【００４７】
【表２】
2006067787.tif 000004
このような基準は、図４のグラフから確認できる角度での特有の基準として、予め貯蔵されて、判定基準として使われる。
【００４８】
一方、３個の電流差、即ち、ΔＩ１、ΔＩ２、ΔＩ３が全部非常に小さい値に制限された場合を考えられる（３５）。これは、図４で電流差の分類結果が全部０に定めた場合として、その値では０に近い一定基準値を基準で電流差がその以下である場合に算出される。このような条件を満足する時、物理的には磁気抵抗が一番小さい場合であるといえる。
【００４９】
本発明の実施例では回転子の位置による機械角０、３０、６０、９０、１２０、１５０度で、３個の電流差が全部０に分類されている。ここでその角度を区別するための新しい基準として、最大値を有する最大励磁相電流が何であるのかを判断根拠として選択できる（４１）。
【００５０】
即ち、表示されたように０度では最大励磁相電流はＩＵで、６０度では最大励磁相電流がＩＷである。従って電流検出部５から検出された励磁相電流を比較することによって、インバータ制御部７はこのような回転子の位置による機械角を区別できる。
【００５１】
ところがここにも誤差が発生する可能性があるので、最大励磁相電流と二番目に大きい励磁相電流間の差が一定の誤差範囲または臨界範囲以内である場合には他の手段を用意することが望ましい（４０）。
【００５２】
その一手段として、励磁相電流の電流差を相互合わせた電流和を算出して、これを利用できる（４２）。算出された電流和はまた電流差と共に−１、０、１と同じレベルに分類される（４３）。
【００５３】
このような電流和による回転子１２の位置検出は、３個の電流差全部が所定基準範囲以下のとても小さい値に制限される場合、例えば電流差が全部０に分類される場合にも適用できる。
【００５４】
図５は、図４のグラフに基づいた、機械角による電流和及びその分類結果を示したグラフである。図５を参照すると、ΔＩ２+ΔＩ３の電流和は３０度で０、１２０度で１に分類される。これに従って磁気抵抗Ｒ１〜Ｒ３が最小である地点で、より信頼できる機械角、即ち回転子１２の位置が算出できる（４４）。
【００５５】
前記の方法によって算出された回転子１２の位置情報を利用して、回転子１２の位置に対応する適切な制御駆動信号をインバータ３に印加することによって、モータの駆動を始めるようになる。
【００５６】
初期回転が始まったモータにおいても、回転子１２の回転により、モータの巻線に誘起される起電力が一定の値以上になる前までには、特定の同期／加速運転を実施するようになる。前記２相励磁方式で選択可能なスイッチング方式は、表１で示されたように６通りであり、インバータ制御部７は、モータ回転のためのトルクの発生が最大になるようにする２個の相を励磁するようになる。
【００５７】
この時、前記６通りのスイッチング方式により整流を遂行するが、整流を遂行するアルゴリズムを具体的に説明する。
【００５８】
図６はインバータ制御部７からインバータ３に供給されるＰＷＭ信号により、３相モータ１に供給される励磁相電流を時間に沿って表したグラフである。
【００５９】
ＰＷＭ駆動信号は、周期Ｔを持って、オンタイムがａであり、ａ／Ｔのデューティー比を有する信号である。このような信号に対応して、電流検出部５から検出される電流は三角波の波形を有する。
【００６０】
図６に示されたように、先に感知された３個の三角波の最大値は、第１基準値より小さい値である。４番目の三角波のとうに第１基準値を上回る三角波（信号Ａ）が入力されると、インバータ制御部７は従来のＰＷＭ駆動信号の周期の半分を有し、一定のデューティー比を維持する駆動パルスをインバータ３のトランジスターＱ１〜Ｑ６に印加する。
【００６１】
ＰＷＭ駆動信号の周期を第１周期と第２周期で半分ずつ分けると、第１周期で励磁する相が維持されるようにトランジスターＱ１〜Ｑ６に第１ＰＷＭ駆動信号を出力して、第２周期では、シーケンスに従った後、相が励磁されるようにトランジスターＱ１〜Ｑ６を選択的にターンオンさせる第２ＰＷＭ駆動信号を出力する。
【００６２】
インバータ制御部７は、このような駆動パルスによる電流検出部５から検出された電流（信号Ｂ、信号Ｃ）の大きさを判断する。この時、第２周期で検出された電流（信号Ｃ）が第１基準値より大きい第２基準値を上回る場合、駆動信号の次の周期で第１周期及び第２周期に各々第１ＰＷＭ駆動信号及び第２ＰＷＭ駆動信号を反復的に出力する。
【００６３】
そして、インバータ制御部７は、再び電流検出部５から検出された励磁相電流（信号Ｄ、信号Ｅ）を比較する。
【００６４】
比較した結果、第１基準値より大きく、その最大値の偏差が一定範囲以内であるならば、次のシーケンスで通電するようになる。その反面、仮に、検出及び比較された励磁相電流の最大値の偏差が一定範囲を超える場合、前記の信号Ｂと信号Ｃのようにシーケンスを変更するようにインバータ３を駆動する。
【００６５】
信号Ｂと信号Ｃのような条件を満たす時まで反復的に駆動信号を入力して、前記条件を満たす場合に信号Ｄと信号Ｅのように同じモードで動作するようにインバータ３を制御する。
【００６６】
図７は、本発明による他の通電方法を説明するためのものとして、駆動パルスに対応して測定された励磁相電流を時間に沿って示したグラフである。
【００６７】
図６とは異なって、インバータ制御部７は、一定のデューティー比を有するＰＷＭ駆動信号をインバータ３に印加する。電流検出部５から検出された電流の波形は三角波として検出される。
【００６８】
インバータ制御部７は、電流検出部５から検出された励磁相電流の最大値が第１基準値を上回る場合、通電瞬間と判断して次のシーケンスに従って相を励磁させる。
【００６９】
図６と図７で説明された通電方法によれば、従来のハードスイッチング（ｈａｒｄ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）の持続運転による大きい騒音をソフトスイッチングによる運転騒音に減らすことができる。
【００７０】
例えば、本発明の複数の実施例で説明されたが、本発明の属する技術分野の通常の知識を有する当業者ならば、本発明の原則や精神から抜け出さないで本実施例を変更できる。発明の範囲は添付された請求項とその均等物により決められる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ＩＰＭ形態の４極モータで回転子の機械角に対する励磁相電流の電流差及びその差の値を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例によるモータ駆動装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例によるモータ回転子の初期位置算出方法に対するフローチャートである。
【図４】４極モータにおいて、機械角に対応する励磁相電流、電流差及び電流差の分類結果のグラフである。
【図５】図４のグラフに基づいた、機械角による電流和プ及びその分類結果を示したグラフである。
【図６】インバータ制御部からインバータに供給されるＰＷＭ信号により、３相モータに供給される励磁相電流を時間により示したグラフである。
【図７】駆動パルスに対応して、測定された励磁相電流を時間により表したグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１    ３相モータ
３    インバータ
５    電流検出部
７    インバータ制御部
１１  固定子
１２  内部回転子
【図１】
2006067787.tif 000005
【図２】
2006067787.tif 000006
【図３】
2006067787.tif 000007
【図４】
2006067787.tif 000008
【図５】
2006067787.tif 000009
【図６】
2006067787.tif 000010
【図７】
2006067787.tif 000011