(57)【要約】【課題】  モータロータの磁極位置とセンサ信号との間に位相差があっても同期駆動が可能なＤＣブラシレスモータ装置の提供。【解決手段】  回転位置センサ４７ａ〜４７ｃは、モータロータ６２と一体で回転するセンサターゲット４６とのギャップに応じたギャップ信号Ｇ１〜Ｇ１を、ロータ回転に同期して出力する。遅延時間演算部７５は、回転速度検出部７４で検出されるロータ回転周波数ｆと位相差記憶部７６に予め記憶されている位相角度θとに基づいて、遅延時間Δｔを算出する。信号遅延部７３は、算出された遅延時間Δｔに基づいてギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３の遅延補正を行い、回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３を算出する。モータ駆動波形生成回路７２は、回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３に基づいて、モータステータ６１のＵ，Ｖ，Ｗ相に印加される電圧の電圧波形パターンを生成する。【選択図】        図４
2006325311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータロータの磁極位置情報である回転位置信号に基づいてモータ駆動信号を生成し、そのモータ駆動信号により前記モータロータを磁極位置と同期して回転駆動するＤＣブラシレスモータ装置において、
前記モータロータの回転に同期した同期信号を生成する信号生成手段と、
前記同期信号と前記回転位置信号との位相差情報が予め記憶される記憶手段と、
前記同期信号に基づいて前記モータロータの回転速度情報を検出する回転速度検出手段と、
前記モータロータの回転中に得られる前記同期信号を前記回転速度情報および前記記憶手段に記憶されている位相差情報に基づいて補正することにより、前記回転位置信号を算出する信号演算手段と、
前記信号演算手段で算出された回転位置信号に基づいて前記モータ駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備えたことを特徴とするＤＣブラシレスモータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ装置において、
前記信号生成手段には前記同期信号を出力するセンサが一つ設けられ、
前記信号演算手段は、前記回転位置信号と同期して前記モータ駆動信号を生成する際に、その回転位置信号よりも過去に取得された回転位置信号の周期に基づいて前記モータ駆動信号を生成することを特徴とするＤＣブラシレスモータ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＤＣブラシレスモータ装置において、
モータステータの少なくとも一つの相の逆起電圧に基づいて前記位相差情報を算出する位相差演算手段を備え、前記記憶手段は前記位相差演算手段により算出された位相差情報を記憶することを特徴とするＤＣブラシレスモータ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＤＣブラシレスモータ装置において、
（ａ）前記モータロータが停止状態から所定回転速度となるまでは、前記回転位置信号に基づかない回転駆動信号を前記駆動信号生成手段により生成させて前記モータロータを非同期で回転駆動させ、（ｂ）前記モータロータが所定回転速度となったならば、前記位相差演算手段により位相差情報を算出してその算出結果を前記記憶手段に記憶させ、（ｃ）前記算出結果の記憶後は、前記記憶手段に記憶された位相差情報に基づいて前記信号演算手段に回転位置信号を算出させ、（ｄ）算出した回転位置信号に基づくモータ駆動信号を前記駆動信号生成手段により生成して前記モータロータを同期回転駆動するモータ始動制御手段を備えたことを特徴とするＤＣブラシレスモータ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のＤＣブラシレスモータ装置を、ポンプロータの回転駆動手段として備えることを特徴とする回転真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣブラシレスモータ装置およびそのＤＣブラシレスモータ装置が搭載された回転真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）は、固定翼に対して回転翼が形成されたロータを高速回転することにより真空排気を行っている。ロータを回転駆動するモータとしては、ＤＣブラシレスモータが知られている。一般的に、ＤＣブラシレスモータでは、ロータの磁極を検知してロータの回転位置を検出するためにホール素子が用いられる。
【０００３】
ところが、ホール素子は耐放射線性能および耐熱性がポンプ本体の他の部品に比べて劣るため、ホール素子に代えてインダクタンスセンサを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方式では、モータロータの磁極を直接検出する代わりに、回転軸に凹凸面を有するターゲットを装着し、その凹凸面と対向するようにインダクタンスセンサを配置して、ターゲットとの距離の変化を検出して回転位置を検出するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３１２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようなインダクタンスセンサ方式では、ターゲットを回転軸に固定する際に、モータロータの磁極位置とターゲットとの位相を正確に合わせる必要があり、組み立て作業に時間がかかるとともに、厳密に位相を一致させるのは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、モータロータの磁極位置情報である回転位置信号に基づいてモータ駆動信号を生成し、そのモータ駆動信号によりモータロータを磁極位置と同期して回転駆動するＤＣブラシレスモータ装置に適用され、モータロータの回転に同期した同期信号を生成する信号生成手段と、同期信号と回転位置信号との位相差情報が予め記憶される記憶手段と、同期信号に基づいてモータロータの回転速度情報を検出する回転速度検出手段と、モータロータの回転中に得られる同期信号を回転速度情報および記憶手段に記憶されている位相差情報に基づいて補正することにより、回転位置信号を算出する信号演算手段と、信号演算手段で算出された回転位置信号に基づいてモータ駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ装置において、信号生成手段には同期信号を出力するセンサが一つ設けられ、信号演算手段は、回転位置信号と同期してモータ駆動信号を生成する際に、その回転位置信号よりも過去に取得された回転位置信号の周期に基づいてモータ駆動信号を生成するものである。
請求項３の発明では、請求項１または２に記載のＤＣブラシレスモータ装置において、モータステータの少なくとも一つの相の逆起電圧に基づいて位相差情報を算出する位相差演算手段を備え、記憶手段は位相差演算手段により算出された位相差情報を記憶する。
請求項４の発明は、請求項３に記載のＤＣブラシレスモータ装置において、（ａ）モータロータが停止状態から所定回転速度となるまでは、回転位置信号に基づかない回転駆動信号を駆動信号生成手段により生成させてモータロータを非同期で回転駆動させ、（ｂ）モータロータが所定回転速度となったならば、位相差演算手段により位相差情報を算出してその算出結果を記憶手段に記憶させ、（ｃ）算出結果の記憶後は、記憶手段に記憶された位相差情報に基づいて信号演算手段に回転位置信号を算出させ、（ｄ）算出した回転位置信号に基づくモータ駆動信号を駆動信号生成手段により生成してモータロータを同期回転駆動するモータ始動制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項５の発明の発明による回転真空ポンプは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＤＣブラシレスモータ装置を、ポンプロータの回転駆動手段として備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータロータの回転と同期して得られる同期信号を、回転速度情報および位相差情報に基づいて補正することにより回転位置信号を算出し、その回転位置信号によりモータ駆動信号を生成するようにしているので、モータロータの磁極位置と同期信号との間に位相差があっても同期駆動が可能となる。したがって、組立時において位相合わせを厳密に行う必要がなく、組み立て作業が簡素化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１は、本発明によるＤＣブラシレスモータ装置の第１の実施の形態を示す図であり、ＤＣブラシレスモータ装置が組み込まれた磁気軸受式ターボ分子ポンプの概略構成を示すブロック図である。ターボ分子ポンプはポンプ本体１と電源装置２とから構成されている。図１に示す例では、ポンプ本体１と電源装置２とをケーブルで接続するような構成としているが、ポンプ本体１と電源装置２とを一体で構成する場合もある。
【０００９】
ポンプ本体１には、後述する回転翼が形成されたロータ４が設けられており、ロータ４は磁気軸受５により非接触支持されるとともにモータ６により回転駆動される。モータ６にはＤＣブラシレスモータが用いられる。一方、電源装置２には、ＤＣブラシレスモータを駆動するモータ制御部７と、ロータ４が所定浮上位置に支持されるように磁気軸受５に供給される励磁電流を制御する軸受制御部８とを備えている。
【００１０】
図２はポンプ本体１の詳細を示す断面図である。ポンプ本体１のケーシング１０の内部に配設されたロータ４には、複数段の回転翼４１およびネジロータ部４２が形成されている。上下に並んだ回転翼４１の各段の間には、固定翼４３が交互に配設されている。また、ベース３には、回転するネジロータ部４２と対向するようにネジステータ部４４が配設されている。
【００１１】
ロータ４のシャフト部４５にはＤＣブラシレスモータ６のモータロータ６２が装着されており、モータロータ６２には永久磁石が内蔵されている。一方、ベース３側には、回転磁界を形成するためのＵ相巻線，Ｖ相巻線およびＷ相巻線を有するモータステータ６１が設けられている。シャフト部４５の下端にはセンサターゲット４６が設けられており、センサターゲット４６と対向する位置には回転位置センサ４７が設けられている。
【００１２】
回転位置センサ４７は、センサターゲット４６との距離を検出する距離センサであり、本実施の形態ではインダクタンスセンサが用いられている。回転位置センサ４７としては、ロータ回転と同期した信号を出力するものであれば上述したものに限らない。
【００１３】
図３は、センサターゲット４６と回転位置センサ４７との位置関係を示す図であり、（ａ）は回転位置センサ４７をセンサターゲット４６のアキシャル方向に配設した場合を示し、（ｂ）は回転位置センサ４７をセンサターゲット４６のラジアル方向に配設した場合を示す。図３（ａ）の場合、センサーターゲット４６の下面は段差ｈを有する凹凸面となっており、凸面４６ａおよび凹面４６ｂはそれぞれ回転角度に関して１８０度ずつに振り分けられている。
【００１４】
一方、図３（ｂ）のようにラジアル方向に回転位置センサ４７ａ〜４７ｃを配設する場合には、センサ対向面であるセンサターゲット４６の外周面に、段差ｈの凸面４６ａおよび凹面４６ｂが形成されている。いずれの場合も、これらの面４６ａ，４６ｂと対向するように３つの回転位置センサ４７ａ，４７ｂ，４７ｃが配設されている。各回転位置センサ４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、回転の軸Ｊの回りに１２０度間隔で配設されている。各回転位置センサ４７ａ〜４７ｃの出力信号が面４６ａ，４６ｂと対向した時の距離は、それらが凸面４６ａと対向するか凹面４６ｂと対向するかによって異なるので、そのときの出力信号も異なることになる。
【００１５】
ロータ４を非接触支持する磁気軸受５（図１参照）は、図２に示すようにラジアル磁気軸受を構成する電磁石５１，５２とアキシャル磁気軸受を構成する電磁石５３とを有し、これらは５軸制御形磁気軸受を構成している。これらのラジアル電磁石５１，５２とアキシャル電磁石５３に対応して、ロータ４の位置を検出するためのラジアル変位センサ５５，５６およびアキシャル変位センサ５７が設けられている。１１，１２は非常用のメカニカルベアリングであり、１３はポンプ本体１と電源装置２とを接続するケーブルが接続されるコネクタである。
【００１６】
図４は、ＤＣブラシレスモータ装置を構成するモータステータ６１，モータロータ６２，センサターゲット４６，回転位置センサ４７ａ，４７ｂ，４７ｃおよびモータ制御部７の概略構成を示すブロック図である。なお、図４では、回転位置センサ４７ａ〜４７ｃがセンサターゲット４６のラジアル方向に配設される場合（図３（ｂ））を例に示した。モータステータ６１に設けられたＵ相巻線，Ｖ相巻線およびＷ相巻線には、電源７１に接続されたモータ駆動波形生成回路７２により駆動電圧が印加される。
【００１７】
回転位置センサ４７ａ，４７ｂ，４７ｃから出力される信号Ｇ１〜Ｇ３は、上述したように回転位置センサ４７ａ〜４７ｃとセンサターゲット４６とのギャップに対応した信号にである。センサターゲット４６をシャフト部４５（図２参照）に固定する際には、センサターゲット４６の段差部４６ｃの位置がモータロータ６２のＮ極とＳ極との境界面の位置と一致するように組み立てられるが、図４に示す例では、組み立て誤差によって角度θだけずれている。そのため、これらのギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３をそのまま回転位置信号としてモータ駆動波形生成回路７２に入力することができず、本実施の形態ではギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３はいったん信号遅延部７３に入力される。
【００１８】
信号遅延部７３は、ギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３に対して遅延処理を施して正しい回転位置信号Ｓ１〜Ｓ２を生成し、その回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３をモータ駆動波形生成回路７２へと出力するものである。図５は、ギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３，回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３およびＵ相巻線，Ｖ相巻線およびＷ相巻線に印加される電圧の各波形パターン（タイムチャート）を示したものである。回転位置センサ４７ａ，４７ｂ，４７ｃがセンサターゲット４６の凸面４６ａに対向するとギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３はHigh状態となり、逆に凹面４６ｂに対向するとギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３はLow状態となる。
【００１９】
回転位置センサ４７ａ，４７ｂ，４７ｃは１２０度毎に配設されているので、ギャップ信号Ｇ２はギャップ信号Ｇ１に対して１２０度だけ位相がずれており、同様に、ギャップ信号Ｇ３はギャップ信号Ｇ２に対して１２０度だけ位相がずれている。モータ駆動波形生成回路７２に入力されるべき正しい回転位置信号Ｓ１の立ち上がりとギャップ信号Ｇ１の立ち上がりとの間の時間差、すなわち遅延時間は図４に示した角度ズレである位相角度θに起因して発生する。この遅延時間Δｔは、ロータ回転周波数ｆと角度θを用いて次式（１）で算出することができる。
Δｔ＝（１／ｆ）・（θ／３６０）    …（１）
【００２０】
図４において、回転速度検出部７４は、回転位置センサ４７ａのギャップ信号Ｇ１に基づいてモータロータ６２の回転周波数ｆを演算し、演算された回転周波数ｆを遅延時間演算部７５に出力する。また、位相差記憶部７６には予め位相角度θが記憶されている。遅延時間演算部７５は、回転速度検出部７４で算出された回転周波数ｆと位相差記憶部７６に記憶されている位相角度θとに基づいて、式（１）により遅延時間Δｔを算出する。信号遅延部７３は、入力された遅延時間Δｔとギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３とに基づいて正しい回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３を算出し、モータ駆動波形生成回路７２へと出力する。
【００２１】
モータ駆動波形生成回路７２では、回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３に基づく論理演算を行うことにより、図５に示すようなＵ相，Ｖ相およびＷ相の電圧波形パターンをそれぞれ生成する。なお、回転始動時のようにロータ４が停止状態にある場合には、回転周波数ｆが算出できない。そのため、始動時においては、図５に示すような電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗをモータロータ６２の磁極位置とは非同期で生成し、その周期を順次短くすることによりロータ４を所定の回転速度まで加速する。そして、ロータ回転速度が、回転速度検出部７４による回転周波数ｆが取得可能な所定回転速度となったならば、回転周波数ｆを検出し、信号遅延部７３による位相角度θに対応する位相補正を行って同期運転に移行する。
【００２２】
上述したように、回転位置センサ４７ａ〜４７ｃから出力されるギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３を、回転周波数ｆおよび位相角度θから算出される遅延時間Δｔにより補正して正しい回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３を算出し、その回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３によりモータ駆動信号Ｕ，Ｖ，Ｗを生成するようにしているので、モータロータの磁極位置と同期信号との間に位相角度θがあっても同期駆動が可能となる。そのため、センサターゲット４６をシャフト部４５に固定する際に、段差部４６ｃの位置をモータロータ６２のＮ極とＳ極との境界面の位置と正確に一致させる必要がなく、組み立て作業の効率化を図ることができる。
【００２３】
本実施の形態では２極モータを例に説明したが、他の極数のモータに対しても、回転位置センサの数および配置を変更することにより同様に本発明を適用することができる。なお、位相差記憶部７６に予め記憶される位相角度θの求め方としては、例えば、角度ずれを実際に測定しても良いし、ロータ４を外的駆動力（例えば、手で回転させても良い）により回転させ、そのときに各相に誘起される逆起電圧を利用して求めても良い。得られた位相角度θは、出荷前に予め位相差記憶部７６に記憶させておく。
【００２４】
−第２の実施の形態−
図６は本発明によるＤＣブラシレスモータ装置の第２の実施形態を示す図であり、上述した図４と同様のブロック図である。上述した第１の実施の形態では、図４に示したように３つの回転位置センサ４７ａ〜４７ｃを用いたが、第２の実施の形態では一つの回転位置センサ４７ａを用いてモータ回転制御を行う。回転位置センサ４７ａから出力されるギャップ信号Ｇ１は、第１の実施の形態と同様に信号遅延部７３および回転速度検出部７４に入力される。
【００２５】
そして、遅延時間演算部７５は、位相記憶部７６に記憶されている位相角度θと回転速度検出部７４で算出されたロータ回転周波数ｆとに基づいて遅延時間Δｔを算出し、信号遅延部７３に出力する。信号遅延部７３は、ギャップ信号Ｇ１と算出された遅延時間Δｔとに基づいて正しい回転位置信号Ｓ１を生成し、その回転位置信号Ｓ１をモータ駆動波形生成回路７２に出力する。
【００２６】
上述した、第１の実施の形態のように３つの回転位置センサ４７ａ〜４７ｃを備える装置の場合には、各回転位置センサ４７ａ〜４７ｃのギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３を位相補正することにより、１２０度ずつ位相のずれた回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３が得られた。そのため、回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３を用いた論理演算により電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗを生成することができた。
【００２７】
ところが、本実施の形態では、図７に示すように一つの回転位置信号Ｓ１だけしか得られない。そこで、回転速度検出部７４において回転周期Ｔ１＝１／ｆを算出し、モータ駆動波形生成回路７２では回転周期Ｔ１と回転位置信号Ｓ１とに基づいてＵ相，Ｖ相およびＷ相の電圧波形パターンを生成する。
【００２８】
図７はパターン生成方法を説明する図である。ここでは、１回前の回転速度データから１回転の時間を６分割して駆動パターン切り換え時間Ｔ１／６を生成し、そのタイミングで図５の電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗと同様のパターンを生成するようにする。まず、ギャップ信号Ｇ１が取得されたならば、信号遅延部７３は遅延時間演算部７５で算出された遅延時間Δｔに基づいて回転位置信号Ｓ１を生成する。回転位置信号Ｓ１の周期は、回転速度検出部７４で算出されるギャップ信号Ｓ１の周期Ｔ１と同一である。
【００２９】
次いで、２周期目の回転位置信号Ｓ１が生成されたならば、その信号立ち上がりと同期して電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗの生成を開始する。そして、時間Ｔ１／６が経過する毎に生成される波形パターンを切り換える。一方、信号遅延部７３においては２周期目の回転信号Ｓ１が生成され、モータ駆動波形生成回路７２に入力される。２周期目の回転信号Ｓ１の周期はＴ２とする。加速時や減速時はロータ回転速度が変化するので、一般的にはＴ２≠Ｔ１である。
【００３０】
図７に示す例ではＴ２＜Ｔ１（加速状態）となっている。上述したように、１周期目の電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗは２周期目の回転信号Ｓ１の立ち上がりと同期して生成開始され、Ｔ１／６毎に波形の切り換えが行われる。すなわち、１周期目の電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗは周期がＴ１であるとして生成される。しかし、２周期目の回転信号Ｓ１の立ち上がりは１周期目の電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗが生成開始されてから時間Ｔ２後に発生するので、Ｔ１／６毎に形成される波形パターンの内の６番目の波形パターンの生成時間はＴ１／６よりも短くなる。
【００３１】
なお、本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様に、非同期で始動し、回転速度検出部７４によりロータ回転周波数が取得されるようになったならば、信号遅延部７３による位相角度θに対応する位相補正を行って同期運転に移行する。
【００３２】
このように、第２の実施の形態では、回転位置信号Ｓ１の立ち上がりに同期して各周期の電圧波形パターンＵ，Ｖ，Ｗの生成を開始し、それ以前に取得された回転周期を６分割した時間で波形パターンの切り換えを行う。上述した例では、１回目の回転位置信号Ｓ１の周期を用いたが、２回以上前に取得された回転位置信号Ｓ１の周期を用いても良い。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができるとともに、さらに、回転位置センサの数を一つに減らすことでコスト削減を図ることができるとともに、センサ設置スペースが減少および設置自由度の向上を図ることができる。
【００３３】
−第３の実施の形態−
図８は、本発明によるＤＣブラシレスモータ装置の第３の実施形態を示すブロック図である。図８に示したブロック図は、差分演算部７７および位相差測定部７８を設けた点が上述した図６のブロック図と異なる。上述した第１及び２の実施の形態では位相角度θは位相差記憶部７６に予め記憶されていたが、本実施の形態では、回転始動動作中に位相角度θを自動検出して位相差記憶部７６に記憶させるようにした。
【００３４】
以下では、位相角度θを自動検出する際の、検出動作について説明する。まず、上述した第１の実施の形態と同様に非同期で始動し、所定回転速度となったならばいったん駆動電圧をオフする。差分演算部７７にはＵ相に誘起される逆起電圧と中性点の電圧とが入力され、そこで「（差分）＝（逆起電圧）−（中性点電圧）」が算出される。図９（ａ）は差分信号の一例を示す図であり、周期的な差分信号の１周期分、すなわちロータ１回転分を示したものである。ここでは２極モータを例に説明しているので、１回転の間に差分信号の正負が１回ずつ現れている。
【００３５】
位相差測定部７８では、差分信号がゼロとなる点（ゼロクロス点）を検出する。このゼロクロス点Ｐと従来のホールセンサ等で検出される回転位置信号Ｓ１との間に３０度の位相差があることは、従来から知られている。一方、位相差測定部７８に入力されたギャップ信号Ｇ１（図９（ｃ）参照）は、図９（ａ）の差分信号に対して位相がずれている。そこで、位相差測定部７８は、ゼロクロス点Ｐが検出されるタイミングとギャップ信号Ｇ１の立ち上がりのタイミングとの時間差Ｔと、所定の位相差３０度と、回転速度検出部７４で検出される回転周期Ｔ１とに基づいて、次式（２）によりギャップ信号Ｇ１と回転位置信号Ｓ１との位相差θ（＝位相角度θ）を算出する。
θ＝（Ｔ／Ｔ１）×３６０−３０    …（２）
【００３６】
この位相差θは位相角度θとして位相差記憶部７６に記憶される。いったん位相角θが取得された後は、上述した第２の実施の形態の場合と同様に、信号遅延部７３により回転位置信号Ｓ１を生成し、モータロータ６２の磁極位置に同期してモータ駆動を行う。なお、上述したゼロクロス点を求める方法は、従来のセンサレスモータに用いられている方法と同様のものであるが、本実施の形態ではモータ駆動電圧をオフにして逆起電圧を測定するようにしているので、ＰＷＭ駆動時のスイッチングノイズ等が重畳されず、簡単な回路構成でゼロクロス点のタイミングを容易に取得することができる。
【００３７】
すなわち、従来のセンサレス駆動方式に比べて回転位置センサ４７ａがコストアップ要因となるが、制御系が簡素化されるためトータルではコスト削減効果がある。また、制御そのものがセンサレスの場合より簡単になり、安定度も向上する。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、Ｕ相の逆起電圧を利用したが、Ｖ相またはＷ相の逆起電圧を利用しても良い。また、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の一つの相の逆起電圧を計測し、その最大値Vmaxと最低値Vmin（＝０V）との中間電圧（Vmax−Vmin）／２を求め、その中間電圧と計測される逆起電圧とが一致するタイミングを上述したゼロクロス点の代わりに利用しても良い。その場合、位相差θは上記同様（２）式で算出される。
さらにまた、２つの相の逆起電圧の差分、例えばＵ相の逆起電圧とＶ相の逆起電圧との差分を利用しても良い。その場合には、位相差θは次式（３）により算出される。
θ＝Ｔ／Ｔ１×３６０    …（３）
【００３９】
なお、上述した実施の形態では、ターボ分子ポンプに搭載されたＤＣブラシレスモータ装置を例に説明したが、本発明によるＤＣブラシレスモータ装置は、ターボ分子ポンプに限らず回転真空ポンプのポンプロータの駆動装置として用いることができる。
【００４０】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、センサターゲット４６および回転位置センサ４７，４７ａ〜４７ｃは信号生成手段を、位相角度θは位相差情報を、回転周波数ｆは回転速度情報を、信号遅延部７３および遅延時間演算部７５は信号演算手段を、モータ駆動波形生成回路７２は駆動信号生成手段を、モータ制御部７はモータ始動制御手段を、位相差測定部７８は位相差演算手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるＤＣブラシレスモータ装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】ポンプ本体１の詳細を示す断面図である。
【図３】センサターゲット４６と回転位置センサ４７との関係を示す図であり、（ａ）は回転位置センサ４７をアキシャル方向に配設した場合を示し、（ｂ）は回転位置センサ４７をラジアル方向に配設した場合を示す。
【図４】ＤＣブラシレスモータ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】ギャップ信号Ｇ１〜Ｇ３，回転位置信号Ｓ１〜Ｓ３およびＵ，Ｖ，Ｗ相に印加される印加電圧の波形パターンを示す図である。
【図６】本発明によるＤＣブラシレスモータ装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図７】パターン生成方法を説明する図である。
【図８】本発明によるＤＣブラシレスモータ装置の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図９】位相角度θの検出動作を説明する図であり、（ａ）は差分信号を、（ｂ）は回転位置信号Ｓ１を、（ｃ）はギャップ信号Ｇ１を示す。
【符号の説明】
【００４２】
１  ポンプ本体
２  電源装置
４  ロータ
６  モータ
７  モータ制御部
４６  センサターゲット
４７，４７ａ〜４７ｃ  回転位置センサ
６１  モータステータ
６２  モータロータ
７２  モータ駆動波形生成回路
７３  信号遅延部
７４  回転速度検出部
７５  遅延時間演算部
７６  位相差記憶部
７７  差分演算部
７８  位相差測定部
【図１】
2006325311.tif 000003
【図２】
2006325311.tif 000004
【図３】
2006325311.tif 000005
【図４】
2006325311.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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