(57)【要約】【課題】磁極位置信号に関する初期設定を自動で設定できるモータ駆動装置を提供する。【解決手段】トルク指令生成器１と、磁極位置設定器２と、検出方向設定器としてのＣＳ信号方向設定器３と、検出方向切替器４と、電流制御器５とを備えている。本モータ駆動装置が、同期モータ３０を回転駆動するように駆動制御することによりモータ３０の回転子が回転する。また、モータ３０には磁極センサ３１が取り付けられている。磁極センサ３１は、モータ３０の回転動作に応じて、回転子の磁極の位置に応じた磁極位置信号を本モータ駆動装置へと出力する。【選択図】図１
2011205885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極位置信号を出力する磁極センサが取り付けられたモータを駆動制御するモータ駆動装置おいて、
速度指令に応じたトルク指令値と内部で生成したトルク固定値とを切り替えて、トルク指令として出力するトルク指令生成器と、
切替後磁極位置信号に基づく位置指令値と内部で生成した位置固定値とを切り替えて、磁極位置指令として出力する磁極位置設定器と、
前記トルク指令と前記磁極位置指令とに基づき、駆動指令電圧を出力する電流制御器と、
前記磁極位置指令と複数の前記磁極位置信号とに基づき、検出方向切替信号を生成する検出方向設定器と、
前記検出方向切替信号に応じて複数の前記磁極位置信号を切り替え、前記切替後磁極位置信号として出力する検出方向切替器とを備え、
前記検出方向設定器は、前記磁極位置指令の変化方向と前記磁極位置信号の各信号の変化順番との関係により、前記検出方向切替信号を設定することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記磁極位置設定器は、前記磁極位置指令として出力する前記位置固定値を、初期値から一定の変化量で変化させ、
前記検出方向設定器は、複数の前記磁極位置信号の変化順番があらかじめ想定した順番と一致しなければ、前記検出方向切替器に前記検出方向切替信号を出力して複数の前記磁極位置信号を切り替え、一致すれば切り替えないことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記磁極位置設定器は、前記磁極位置指令として出力する前記位置固定値を一定時間前記初期値の状態とし、一定時間経過後に前記初期値から一定の変化量で変化させることを特徴とする請求項２記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記モータには位置情報を出力する位置検出器がさらに取り付けられており、
前記位置情報は前記磁極位置設定器に出力され、
前記磁極位置設定器は、前記位置固定値が初期値である状態で前記トルク指令を印加し、前記位置情報の変化量が一定値以下になってから、前記位置固定値を、前記初期値から一定の変化量で変化させ、
前記検出方向設定器は、複数の前記磁極位置信号の変化順番があらかじめ想定した順番と一致しなければ、前記検出方向切替器に前記検出方向切替信号を出力して複数の前記磁極位置信号を切り替え、一致すれば切り替えないことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記トルク指令生成器は、前記トルク固定値を目標値まで一定の変化量で大きくしていくことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項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、同期モータの駆動制御を行うモータ駆動装置に関し、特に磁極センサの初期設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同期モータの制御には、モータの磁極位置が必要であり、その検出方法として、例えば特許文献１には、磁極センサにより検出した磁極の位置を示す磁極位置信号であるＣＳ（Ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｏｒ）信号を使用する方法が開示されている。
【０００３】
この方法は、光学式又は磁気式エンコーダを位置検出器として用いた同期型交流サーボモータの制御装置において、上記エンコーダから送出される相パルスに同期する矩形波電流を作り、機械角原点の検出、又は上記相パルスのエッジの検出までは上記矩形波電流によって駆動し、エッジ検出後は擬似正弦波電流によってモータを駆動するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−３９８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した技術は、ＣＳ信号とモータの相との関係を一意に決めておく必要がある。例えば、各相に対応するＣＳ信号をそれぞれＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３とし、ＣＳ１がＵ相、ＣＳ２がＶ相、ＣＳ３がＷ相として矩形波駆動の磁極位置を設定している場合を考える。この場合、配線間違いやモータの仕様の違いなどにより、例えばＣＳ１がＵ相、ＣＳ２がＷ相、ＣＳ３がＶ相というように組合せの間違いが生じると、モータでは磁極位置がずれるため、正常に動作できないという問題がある。
【０００６】
このような問題を回避するために、ＣＳ信号の配線を入れ替えたり、モータの相順を入れ替えたりする必要があるが、モータが装置に組み込まれている状態では、その確認や配線の入れ替え作業が困難になる場合が多い。また、設定に問題がある場合は、モータが正常に動作しないため、予期せぬ動作で装置を破損してしまうおそれもあった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、磁極位置信号に関する初期設定を自動で設定できるモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、磁極位置信号を出力する磁極センサが取り付けられたモータを駆動制御するモータ駆動装置おいて、
速度指令に応じたトルク指令値と内部で生成したトルク固定値とを切り替えて、トルク指令として出力するトルク指令生成器と、
切替後磁極位置信号に基づく位置指令値と内部で生成した位置固定値とを切り替えて、磁極位置指令として出力する磁極位置設定器と、
前記トルク指令と前記磁極位置指令とに基づき、駆動指令電圧を出力する電流制御器と、
前記磁極位置指令と複数の前記磁極位置信号とに基づき、検出方向切替信号を生成する検出方向設定器と、
前記検出方向切替信号に応じて複数の前記磁極位置信号を切り替え、前記切替後磁極位置信号として出力する検出方向切替器とを備え、
前記検出方向設定器は、前記磁極位置指令の変化方向と前記磁極位置信号の各信号の変化順番との関係により、前記検出方向切替信号を設定することを特徴とするモータ駆動装置である。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記磁極位置設定器は、前記磁極位置指令として出力する前記位置固定値を、初期値から一定の変化量で変化させ、
前記検出方向設定器は、複数の前記磁極位置信号の変化順番があらかじめ想定した順番と一致しなければ、前記検出方向切替器に前記検出方向切替信号を出力して複数の前記磁極位置信号を切り替え、一致すれば切り替えないことを特徴とするモータ駆動装置である。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記磁極位置設定器は、前記磁極位置指令として出力する前記位置固定値を一定時間前記初期値の状態とし、一定時間経過後に前記初期値から一定の変化量で変化させることを特徴とするモータ駆動装置である。
【００１１】
第４の発明は、第１の発明において、前記モータには位置情報を出力する位置検出器がさらに取り付けられており、
前記位置情報は前記磁極位置設定器に出力され、
前記磁極位置設定器は、前記位置固定値が初期値である状態で前記トルク指令を印加し、前記位置情報の変化量が一定値以下になってから、前記位置固定値を、前記初期値から一定の変化量で変化させ、
前記検出方向設定器は、複数の前記磁極位置信号の変化順番があらかじめ想定した順番と一致しなければ、前記検出方向切替器に前記検出方向切替信号を出力して複数の前記磁極位置信号を切り替え、一致すれば切り替えないことを特徴とするモータ駆動装置である。
【００１２】
第５の発明は、第１から第４の発明において、前記トルク指令生成器は、前記トルク固定値を目標値まで一定の変化量で大きくしていくことを特徴とするモータ駆動装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、磁極位置指令を変化させたときのＣＳ信号の変化順番から正しいＣＳ信号方向を自動設定できる。
【００１４】
また、本発明によれば、磁極位置指令の変化量を一定にすることでモータの動作速度を制御でき、安定したＣＳ信号方向自動設定ができる。
【００１５】
また、本発明によれば、磁極位置指令の変化開始までに一定の待ち時間を設け、トルク指令印加時の初期動作が完了してからＣＳ信号の変化の検出を行うことでより安定したＣＳ信号方向自動設定ができる。
【００１６】
また、本発明によれば、トルク指令印加時に一定の傾きをもたせることで、初期動作時の衝撃を小さくすることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、トルク指令印加時の初期動作の完了を位置情報の変化量で判定することで、初期動作完了をすばやく検出でき、効率のよいＣＳ信号方向自動設定ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１におけるモータ駆動装置のブロック図
【図２Ａ】本発明の実施例１において、トルク指令印加時におけるモータの状態を示す図
【図２Ｂ】同実施例１おいて、ロック状態におけるモータの状態を示す図
【図２Ｃ】同実施例１おいて、磁極位置指令変化時におけるモータの状態を示す図
【図３Ａ】本発明の実施例１において、磁極位置とＣＳ信号との関係が正しい場合の各波形を示す図
【図３Ｂ】同実施例１おいて、磁極位置とＣＳ信号との関係が間違っている場合の各波形を示す図
【図４】本発明の実施例２におけるモータ駆動装置のブロック図
【図５Ａ】本発明をリニアモータに適用したときの実施例において、トルク指令印加時におけるリニアモータの状態を示す図
【図５Ｂ】同実施例において、ロック状態におけるリニアモータの状態を示す図
【図５Ｃ】同実施例において、動作状態におけるリニアモータの状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための形態を、各実施例にて図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１におけるモータ駆動装置のブロック図である。本モータ駆動装置は、図１に示すトルク指令生成器１と、磁極位置設定器２と、検出方向設定器としてのＣＳ信号方向設定器３と、検出方向切替器４と、電流制御器５とを備えている。本モータ駆動装置が、同期モータ３０（以下、適宜、モータ３０と呼ぶ）を回転駆動するように駆動制御することによりモータ３０の回転子が回転する。また、モータ３０には磁極センサ３１が取り付けられている。磁極センサ３１は、モータ３０の回転動作に応じて、回転子の磁極の位置に応じた磁極位置信号（以下、適宜、ＣＳ信号と呼ぶ）を本モータ駆動装置へと出力する。
【００２１】
なお、本実施例では、互い１２０度位相が異なるＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相で駆動されるモータ３０の一例を挙げて説明する。また、この３相に合わせて、磁極センサ３１からは、各相にそれぞれ対応する３つのＣＳ信号が出力される。
【００２２】
本モータ駆動装置において、トルク指令生成器１は、速度制御出力信号１０と起動信号１１とからトルク指令１２を生成し、電流制御器５へと出力する。速度制御出力信号１０と起動信号１１とは、例えば、モータ駆動装置を制御するための外部の上位器などからトルク指令生成器１に供給される。回転速度を指令する速度指令としての速度制御出力信号１０は、モータ３０の回転速度を指令する信号であり、通常、モータ３０は速度制御出力信号１０に応じた速度で回転する。また、起動信号１１は、本モータ駆動装置による駆動動作を制御するための信号であり、モータ３０の例えば起動時などに入力される。トルク指令生成器１は、これらの信号に基づき、モータ３０を回転させるためのトルク量を示す信号であるトルク指令１２を出力する。より詳細には、トルク指令生成器１は、起動信号１１の入力の有無に応じて、速度制御出力信号１０に応じたトルク指令値とトルク固定値とを切り替えて、トルク指令１２として出力する。このため、トルク指令生成器１は、内部において、固定の所定トルク量を示すトルク固定値を生成している。このトルク固定値の値は、外部から変更可能なように構成してもよい。そして、トルク指令生成器１は、起動信号１１が入力されると、内部で生成したトルク固定値であるトルク指令をトルク指令１２として出力する。また、トルク指令生成器１は、起動信号１１が入力されていないときは、速度制御出力信号１０に基づき生成したトルク指令値を、トルク指令１２として出力し、このときモータ３０は速度制御出力信号１０に応じた速度で回転する。このように、トルク指令生成器１は、速度指令に応じたトルク指令値と内部で生成したトルク固定値とを切り替えて、トルク指令１２として出力する。
【００２３】
磁極位置設定器２は、起動信号１１と切替後磁極位置信号である切替後ＣＳ信号１６とから磁極位置指令１３を生成し、電流制御器５およびＣＳ信号方向設定器３へと出力する。切替後ＣＳ信号１６は、検出方向切替器４から供給される信号であり、詳細は以下で説明するが、検出方向切替器４で適切な方向に設定された磁極位置信号である。磁極位置設定器２は、これらの信号に基づき、モータ３０の回転子の回転位置を指令するための信号である磁極位置指令１３を出力する。より詳細には、磁極位置設定器２は、まず、切替後ＣＳ信号１６に基づき回転位置を指令するための位置指令値を生成する。次に、磁極位置設定器２は、起動信号１１の入力の有無に応じて、位置指令値と位置固定値とを切り替えて、磁極位置指令１３として出力する。このため、磁極位置設定器２は、内部において、固定の所定位置を示す位置固定値を生成している。また、この位置固定値の値は、外部から変更可能なように構成されている。そして、磁極位置設定器２は、起動信号１１が入力されると、内部で生成した位置固定値である磁極位置指令を磁極位置指令１３として出力する。また、磁極位置設定器２は、起動信号１１が入力されていないときは、切替後ＣＳ信号１６に基づき生成した位置指令値を磁極位置指令１３として出力し、このときモータ３０は速度制御出力信号１０に応じた速度で回転する。このように、磁極位置設定器２は、切替後ＣＳ信号１６に基づく位置指令値と内部で生成した位置固定値とを切り替えて、磁極位置指令１３として出力する。
【００２４】
電流制御器５は、トルク指令１２と磁極位置指令１３とから、駆動指令電圧としてのＵＶＷ指令電圧１４を生成し、モータ３０へと出力する。モータ３０は、固定子鉄心に巻線を巻回した固定子と永久磁石を備えた回転子とを備えている。ＵＶＷ指令電圧１４は回転子の巻線に印加され、巻線に電流が流れて磁界が発生する。これにより、モータ３０は、電流制御器５により電流制御されて回転動作を行う。このように、電流制御器５は、トルク指令１２と磁極位置指令１３とに基づき、ＵＶＷ指令電圧１４を出力する。
【００２５】
次に、ＣＳ信号方向設定器３は、磁極位置指令１３とＣＳ信号１５とから検出方向切替信号１７を生成し、検出方向切替器４へと出力する。ＣＳ信号１５は、上述したように、磁極センサ３１によって検出された磁極の位置を示す磁極位置信号であり、各相にそれぞれ対応する信号ＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３の３つのＣＳ信号よりなる。ＣＳ信号方向設定器３は、起動信号１１が入力されているとき、磁極位置指令１３の変化の方向と、その変化に基づくＣＳ信号１５の変化の順番との関係に基づき、検出方向切替信号１７を生成する。より詳細には、ＣＳ信号方向設定器３は、磁極位置指令１３の変化の方向に対してＣＳ信号１５の変化の順番が所望の順番とならないとき、ＣＳ信号１５の変化の順番が正しくなるように補正するような検出方向切替信号１７を生成する。すなわち、ＣＳ信号方向設定器３は、ＣＳ信号１５における３つのＣＳ信号の順番方向が正しいかどうかを判断し、判断結果に応じてＣＳ信号の順番方向を補正するような検出方向切替信号１７を生成する。このような検出方向切替信号１７が検出方向切替器４へと出力される。このように、ＣＳ信号方向設定器３は、磁極位置指令１３と複数のＣＳ信号とに基づき、検出方向切替信号１７を生成する。さらに、ＣＳ信号方向設定器３は、磁極位置指令１３の変化方向とＣＳ信号１５の各信号の変化順番との関係により、検出方向切替信号１７を設定している。
【００２６】
検出方向切替器４は、検出方向切替信号１７とＣＳ信号１５とから切替後ＣＳ信号１６を生成し、磁極位置設定器２へと出力する。検出方向切替器４は、検出方向切替信号１７に基づき、ＣＳ信号１５の順番が正しい順番となっていないとき、ＣＳ信号１５の順番が正しくなるように補正し、切替後ＣＳ信号１６として出力する。また、検出方向切替信号１７が出力されていないときは、ＣＳ信号１５の順番が正しいと判断し、ＣＳ信号１５をそのまま切替後ＣＳ信号１６として出力する。このように、検出方向切替器４は、検出方向切替信号１７に応じて、ＣＳ信号の方向を切り替えて切替後ＣＳ信号を出力する。このように、検出方向切替器４は、検出方向切替信号１７に応じて複数のＣＳ信号を切り替え、切替後ＣＳ信号１６として出力する。
【００２７】
本実施例のモータ駆動装置は以上のように構成されており、このような構成により、起動信号１１が入力されている期間において、ＣＳ信号方向設定器３が判断結果に応じて検出方向切替信号１７を生成する。そして、ＣＳ信号の順番方向が正しくない場合には、検出方向切替器４がＣＳ信号１５の順番が正しくなるように補正する。また、起動信号１１の入力が終了すると、本モータ駆動装置は、順番方向が正しく設定された切替後ＣＳ信号１６を用いて、通常のモータ駆動装置と同様の回転動作を行う。本モータ駆動装置は、以上のようにして、ＣＳ信号１５に関する初期設定を自動で設定している。
【００２８】
ところで、従来、同期型のモータを制御する場合は、通常、本実施例のような起動信号１１を入力せず、磁極センサからのＣＳ信号によりモータの磁極位置を検出している。そして、その位置に応じて指令電圧を矩形波状に印加し、固定子側に回転磁界を作り出すことで、回転子を回転させる（ＣＳ信号の変化エッジ検出後、一般的には正弦波駆動に切り替える）。また、トルク指令は速度制御出力指令をそのまま使用することで、外部に速度制御ループを持つ場合は速度を制御することができる。
【００２９】
それに対し、上述したように、本実施例では、起動信号１１の入力に基づきモータ駆動装置内を切り替えている。以下、本実施例におけるモータ駆動装置の動作について、特に、ＣＳ信号１５に関する初期設定の動作を中心に説明する。
【００３０】
図２Ａは、本発明の実施例１において、トルク指令印加時におけるモータ３０の状態を示す図、図２Ｂは、ロック状態におけるモータ３０の状態を示す図、図２Ｃは、磁極位置指令変化時におけるモータ３０の状態を示す図である。図２Ａ〜Ｃにおいて、磁界２０を発生する電磁石（電機子）を備えた固定子１９と、永久磁石を備えた回転子２１とを有したモータ３０の一例を示している。ここで、固定された固定子１９において磁界２０を発生させると、回転子２１はそれに応じて回転する。
【００３１】
まず、これら図面を参照しながら本実施例における回転動作について説明する。
【００３２】
上述した本実施例の構成により、本方式では起動信号１１が入力された状態では切替後ＣＳ信号１６を使用せず、磁極位置指令１３を固定値にし、かつトルク指令１２も固定値で、電流制御器５に印加することになる。その場合、固定子１９側には一定の磁極方向を持つ磁界２０が発生するため、まず、図２Ａに示すように、回転子２１はその磁極方向と一致する位置まで移動し、その後図２Ｂに示すように回転子２１は停止し、ロック状態となる。
【００３３】
次に、その状態から磁極位置指令１３を少しずつ変化させる。すなわち、磁極位置設定器２において生成される所定位置を示す固定値を変化させ、磁極位置指令１３として出力する。すると、図２Ｃに示すように、固定子１９側に発生していた磁界２０が少しずつ動くため、回転子２１もその磁界２０の動きにあわせて回転する。つまり、トルク指令１２を印加し、磁極位置指令１３を変化させることで、切替後ＣＳ信号１６を使用せずに回転子２１を回転させることができる。切替後ＣＳ信号１６を使用しないことで、検出方向切替信号１７の影響をうけずにモータを物理的に一定の方向へ回転させることができる。これにより、例えばモータの相順がＵ→Ｖ→Ｗの順番になる方向へ動作させる、あるいはＵ→Ｗ→Ｖの方向へ動作させるということが、磁極位置指令１３の変化方向を変えるだけで実現できる。
【００３４】
次に、磁極位置指令１３とＣＳ信号１５とから検出方向切替信号１７を設定する方法について説明する。
【００３５】
通常、ＣＳ信号１５の変化方向とモータの相順との関係は一意に決まっている。その方向が逆になっているとモータの制御が正常に行われない。前述の説明より、磁極位置指令１３を変化させることで、モータの相順を指定した動作が可能となる。このため、そのときのＣＳ信号１５の変化方向を確認すれば、ＣＳ信号の方向が正しいかどうかを判定することができる。ＣＳ信号の方向が正しくない場合は、検出方向切替信号１７を出力し、検出方向切替器にてＣＳ信号の方向を反転することでＣＳ信号方向の自動設定が可能となる。
【００３６】
具体的には、磁極位置指令１３を正方向に動作させたときにモータの相順がＵ→Ｖ→Ｗに回転し、かつモータの相順がＵ→Ｖ→ＷのときにＣＳ信号１５がＣＳ１→ＣＳ２→ＣＳ３の順番に変化しなければならないモータ駆動装置を例に説明する。
【００３７】
図３Ａは、磁極位置とＣＳ信号との関係が正しい場合の各波形を示す図であり、図３Ｂは、磁極位置とＣＳ信号との関係が間違っている場合の各波形を示す図である。これら図面を参照しながら説明する。
【００３８】
磁極位置設定器２において、磁極位置指令１３として出力する位置固定値を初期値から一定の変化量で正方向に変化させる。最初は回転子２１の磁極と固定子１９側に発生している磁極とが一致する方向に動作する。この初期動作は最大電気角１８０度で正方向／負方向どちらにも動作しうる。一度固定子１９側の磁極と一致すれば、その後は磁極位置指令１３の変化方向が正方向であるため、回転子２１は相順がＵ→Ｖ→Ｗとなる方向に回転する。モータをこのように回転させている状態で、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の変化エッジを検出する。例えば、立下りエッジを基準にした場合、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の立下りのエッジを検出する順番を確認する。このような確認の結果、図３Ａに示すようにＣＳ１→ＣＳ２→ＣＳ３の順番の場合は、ＣＳ信号方向が正しいと判断できる。一方、図３Ｂに示すようにＣＳ１→ＣＳ３→ＣＳ２の順番の場合は、ＣＳ信号方向が反対であると判断できる。反対と判断した場合は、検出方向切替信号１７を出力し、検出方向切替器４にてＣＳ信号の方向を反転させることで、正しい方向に切り替えることができる。磁極位置指令１３の変化方向は片方向だけでも検出方向の自動設定は可能であるが、両方向で判定することでより安定した自動設定も可能となる。このように、磁極位置設定器２は、磁極位置指令１３として出力する位置固定値を、初期値から一定の変化量で変化させる。そして、ＣＳ信号方向設定器３は、複数のＣＳ信号、すなわちＣＳ１、ＣＳ２およびＣＳ３の変化順番があらかじめ想定した順番と一致しなければ、検出方向切替器４に検出方向切替信号１７を出力して複数のＣＳ信号を切り替え、一致すれば切り替えないように動作する。これにより、磁極位置指令１３の変化量を一定にしているため、モータの動作速度を制御でき、安定したＣＳ信号方向の自動設定ができる。
【００３９】
また、検出方向切替器４でのＣＳ信号の方向反転は、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３のいずれかひとつを基準として、残りの２つの信号を反転させることで実現できる。例えば、ＣＳ１を基準とした場合、ＣＳ３を切替後ＣＳ２に、ＣＳ２を切替後ＣＳ３にすることで、磁極位置設定器２で使用する切替後ＣＳ信号の方向が正しくなり、制御を正常に行うことができる。
【００４０】
また、前述した初期動作の影響を減らすために、トルク指令１２を印加してから一定時間の磁極位置指令１３を初期値のままとし、その後、磁極位置指令１３を変化させる。磁極位置指令１３の変化開始後からのＣＳ信号１５の変化方向を判定することで、検出方向の自動設定に要するモータの移動量を最小限に抑えることができ、かつ安定した状態からＣＳ信号１５の変化を検出する。このため、安定したＣＳ信号方向の自動設定が可能となる。このように、磁極位置設定器２が、磁極位置指令１３として出力する位置固定値を一定時間初期値の状態とし、一定時間経過後に初期値から一定の変化量で変化させるような構成としてもよい。
【００４１】
また、トルク指令１２の印加時に一定の傾きをもたせることで、初期動作の衝撃を和らげることができる。
【実施例２】
【００４２】
図４は、本発明の実施例２におけるモータ駆動装置のブロック図である。本モータ駆動装置は、図１に示した実施例１の構成と同様に、トルク指令生成器１と、磁極位置設定器２と、検出方向設定器としてのＣＳ信号方向設定器３と、検出方向切替器４と、電流制御器５とを備えている。これら各構成要素は、実施例１と同様に機能し、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４３】
このように、本実施例のモータ駆動装置は、基本的動作は実施例１と同じであり、ここでは相違点のみ説明する。実施例１との相違点は、図４に示すように、モータ３０には位置情報１８を出力する位置検出器３５がさらに取り付けられている。そして、位置情報１８は、磁極位置設定器２に出力される。さらに、磁極位置設定器２が、起動信号１１と切替後ＣＳ信号１６だけでなく、位置情報１８をも用いて磁極位置指令１３を生成する点が実施例１と異なっている。
【００４４】
具体的には、磁極位置設定器２は、位置情報１８を用いてトルク指令印加時の初期動作の完了を検出している。そして、この初期動作の完了を検出した後に、磁極位置指令１３を変化させる。ロック状態の検出方法は、位置情報１８の変化量が一定値以下になればモータはほぼ停止しており、ロック状態にあると判断する。これにより、ロック状態をすばやく検出でき、効率のよい位置検出方向の自動設定が実現できる。
【００４５】
このように、本実施例では、磁極位置設定器２は、位置固定値が初期値である状態でトルク指令１２を印加し、位置情報１８の変化量が一定値以下になってから、位置固定値を初期値から一定の変化量で変化させている。そして、ＣＳ信号方向設定器３は、複数のＣＳ信号の変化順番があらかじめ想定した順番と一致しなければ、検出方向切替器４に検出方向切替信号１７を出力して複数のＣＳ信号を切り替え、一致すれば切り替えないような構成である。
【００４６】
以上説明したように、本発明のモータ駆動装置は、速度指令に応じたトルク指令値と内部で生成したトルク固定値とを切り替えて、トルク指令として出力するトルク指令生成器と、切替後磁極位置信号に基づく位置指令値と内部で生成した位置固定値とを切り替えて、磁極位置指令として出力する磁極位置設定器と、トルク指令と磁極位置指令とに基づき、駆動指令電圧を出力する電流制御器と、磁極位置指令と複数の磁極位置信号とに基づき、検出方向切替信号を生成する検出方向設定器と、検出方向切替信号に応じて複数の磁極位置信号を切り替え、切替後磁極位置信号として出力する検出方向切替器とを備えている。そして、検出方向設定器は、磁極位置指令の変化方向と磁極位置信号の各信号の変化順番との関係により、検出方向切替信号を設定する。
【００４７】
この構成により、本発明によれば、磁極位置指令を変化させたときのＣＳ信号の変化順番から正しいＣＳ信号方向を自動設定できる。
【００４８】
なお、以上の説明では、トルク固定値の値を一定にした状態で、ＣＳ信号に関する初期設定を設定するような構成例を挙げて説明したが、トルク指令１２の印加時に一定の傾きをもたせるような構成としてもよい。すなわち、トルク指令生成器１が、トルク固定値を目標値まで一定の変化量で大きくするような構成でもよい。このように構成することで、初期動作の衝撃を和らげることができる。
【００４９】
また、起動信号１１には、電源投入後の最初のモータ通電開始入力や前面パネル操作による入力、外部からのＩ／Ｆ入力、通信からの起動入力などが考えられる。
【００５０】
また、磁極位置指令１３の１回の変化量を調整することで、位置検出方向の自動判定時の動作速度を自由に調整できる。
【００５１】
また、本説明は便宜上回転モータによる記載になっているが、リニアモータなどの直線型のモータにも適用できる。図５Ａは、本発明をリニアモータに適用したときの実施例において、トルク指令印加時におけるリニアモータの状態を示す図、図５Ｂは、ロック状態におけるリニアモータの状態を示す図、図５Ｃは、動作状態におけるリニアモータの状態を示す図である。図５Ａ〜Ｃでは、固定子１９と磁界２０を発生する可動子２２との位置関係を示している。図５Ａ〜Ｃに示すように、リニアモータなどの直線型のモータでも本手法を用いることで、同様に位置検出方向の自動設定が可能である。
【００５２】
また、本説明は便宜上固定子１９側が電磁石で、回転子２１側が永久磁石の場合で説明しているが、固定子１９側が永久磁石で、回転子２１側が電磁石の場合でも同様の考え方で位置検出方向の自動設定が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のモータ駆動装置は、同期電動機とＣＳ信号の組合せ異常の検出などにも有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１  トルク指令生成器
２  磁極位置設定器
３  ＣＳ信号方向設定器
４  検出方向切替器
５  電流制御器
【図１】
2011205885.tif 000003
【図２Ａ】
2011205885.tif 000004
【図２Ｂ】
2011205885.tif 000005
【図２Ｃ】
2011205885.tif 000006
【図３Ａ】
2011205885.tif 000007
【図３Ｂ】
2011205885.tif 000008
【図４】
2011205885.tif 000009
【図５Ａ】
2011205885.tif 000010
【図５Ｂ】
2011205885.tif 000011
【図５Ｃ】
2011205885.tif 000012