(57)【要約】【課題】エンコーダをＡＣ同期モータに取り付ける際に生じたずれ角を正確に推定し、機械的ではなくソフト的に補正する。【解決手段】ＡＣ同期モータにエンコーダを取り付ける作業に使用するＡＣ同期モータの磁極位置調整装置において、組立て取り付け時におけるＡＣ同期モータの磁極の原点位置とエンコーダの原点とのずれ角を計算して、メモリ装置に記憶した後にソフト的にずれ角の補正による調整を行うことを特徴とするＡＣ同期モータの磁極位置調整装置。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ同期モータにエンコーダを取り付ける作業に使用するＡＣ同期モータの磁極位置調整装置において、
組立て取り付け時におけるＡＣ同期モータの磁極の原点位置とエンコーダの原点とのずれ角を計算して、メモリ装置に記憶した後にソフト的にずれ角の補正による調整を行うことを特徴とするＡＣ同期モータの磁極位置調整装置。
【請求項２】
前記エンコーダに書き込み用メモリ装置を設け、
補正値である前記ずれ角を前記メモリ装置に記憶し、制御時に前記補正値を前記メモリ装置から呼び出して、モータとエンコーダとの原点ずれ角を補正することを特徴とする請求項１記載のＡＣ同期モータの磁極位置調整装置。
【請求項３】
補正値である前記ずれ角の結果を確認するための表示装置を有することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のＡＣ同期モータの磁極位置調整装置。
【請求項４】
補正値である前記ずれ角の結果を表示し、組み立て作業者が確認した後に前記モータと前記エンコーダの原点ずれ角を修正することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＡＣ同期モータの磁極位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石型ＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角を推定し、ソフト的にそのずれ角を補正するＡＣ同期モータの磁極位置調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣ同期モータは起動するときに磁極検出器から検出した初期磁極位置の情報が不可欠であり、初期磁極位置の情報に基づき、指令通りに制御される。初期磁極位置の情報が実際の磁極と±９０度ずれた最悪の場合にはトルクが発生しないため、ＡＣ同期モータが動かない。また、±９０度以上ずれた場合は逆走する恐れが生じる。このような理由から、ＡＣ同期モータにおいて正確な初期磁極位置の情報は重要であり、正確な初期磁極位置の情報を得るためにＡＣ同期モータにエンコーダを取り付ける際の機械的位置合わせと取り付け時のずれ角補正方法がいろいろ工夫されている。
エンコーダ取り付けの従来方法は機械的に位置を合わせて行う方法で、一般的に下記の手順で行っている。
・ステップ１：ＡＣ同期モータに直流励磁をかける（Ｕ相に負「−」極、Ｖ相とＷ相に正「＋」極）。
・ステップ２：ステップ１によりＡＣ同期モータは、所定の位置（励磁電流の方向）まで動いてロックされる。
・ステップ３：ＡＣ同期モータの固定子（ステータ）側の基準点（Ｕ相）にエンコーダの基準点を合わせ、ステップ２でのＡＣ同期モータロック状態の位置をエンコーダの原点とする。
・ステップ４：ロック状態のモータ回転子（ロータ）に対して、取り付けるエンコーダの原点が出力される位置までエンコーダを回転させ、その状態でモータ回転子にエンコーダを固定する。
・ステップ５：外部駆動でモータを回転させながらＥＭＦ波形とエンコーダからの位置情報とを比較して、ずれ角が小さければ終了。ずれ角が大きければステップ１から再度取り付けを行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来方法では、
１）エンコーダの取り付けを手作業で行っているので、取り付け精度がよくないこと
２）取り付け時のずれ角が大きかった場合、再度最初から取り付け直さなければならないこと
３）取り付けの作業時間がかかることで、コストアップになること
などが問題になった。
そこで、本発明はエンコーダをＡＣ同期モータに取り付ける際に生じたずれ角を正確に推定し、機械的ではなくソフト的に補正を行うことで、取り付け時のずれ角の影響を無くすことができる。これにより、取り付け時のずれ角が大きかった場合でも、再度取り付け直す必要がなくなり、取り付け時間短縮、作業効率アップに繋がる。また、品質向上にも繋がる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、（本）発明は、ＡＣ同期モータにエンコーダを取り付ける作業に使用するＡＣ同期モータの磁極位置調整装置において、取り付け時のずれ角（ＡＣ同期モータの磁極の原点位置とエンコーダの原点とのずれ角）を先願の特許２０００−２２１３６４（７月２１日出願）による装置で計算して、確認した後にソフト的にずれ角の補正による調整を行うことを特徴とする。
また本発明は、前記エンコーダに書き込み用メモリ装置を設けることと、前記で計算したずれ角（補正値）を前記メモリ装置に記憶することと、制御時に前記補正値を前記メモリ装置から呼び出して、モータとエンコーダとの原点ずれ角を補正することを特徴とし、前記で計算したずれ角（補正値）の結果を確認するための表示装置を有すること、前記で計算したずれ角（補正値）の結果を表示し、組み立て作業者が確認した後にモータとエンコーダの原点ずれ角を修正することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角を推定するときに使用するブロック図である。図１において、指令トルク通りに電流制御手段４とＰＷＭ電力変換装置７でＡＣ同期モータ１を駆動する。エンコーダ２は、ＡＣ同期モータ１の回転位置を検出する。ＡＣ同期モータ１の電流Ｉｆｂを電流検出手段８で検出する。速度演算手段７は、エンコーダ２で検出された回転位置θｆｂから速度ωｆｂを計算する。初期磁極推定方法５から指令速度を発生し、速度制御手段６で指令速度ω＊と速度ωｆｂから指令トルクを演算する。初期磁極推定結果９と磁極検出直後のエンコーダ位置情報１０との差、すなわちエンコーダのずれ角１１をエンコーダ２のメモリに記憶させる。
【０００６】
図２は、本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角を補正するときに使用するブロック図である。エンコーダ２のメモリから読み出したエンコーダのずれ角１１をエンコーダの位置情報θｆｂから引いて、それをθｒｅａｌとして制御に用い、ＡＣ同期モータ１を駆動する。
図３は、本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角を推定するときに使用するフローチャートである。
Ｆ１０１：ＡＣ同期モータに直流励磁をかけ、モータをロックする。（Ｕ相に「−」極、Ｖ，Ｗ相に「＋」極）Ｆ１０２へ進む。
Ｆ１０２：ＡＣ同期モータの固定子側の基準点（Ｕ相）にエンコーダの基準点を合わせ、モータロック状態の位置をエンコーダ原点とする。Ｆ１０３へ進む。
Ｆ１０３：ロック状態のモータ回転子に対して、エンコーダの原点が出力される位置までエンコーダを回転させ、その状態でモータ回転子にエンコーダを固定する。Ｆ１０４へ進む。
Ｆ１０４：初期磁極推定方法（特許２０００−２２１３６４（７月２１日出願））を用いて、初期磁極を推定する。Ｆ１０５へ進む。
Ｆ１０５：初期磁極推定結果とエンコーダ位置情報からずれ角を計算する。Ｆ１０６へ進む。
Ｆ１０６：エンコーダのメモリにずれ角を記憶させる。
【０００７】
図４は、本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角を補正するときに使用するフローチャートである。
Ｆ２０１：エンコーダのメモリからずれ角を読み出す。Ｆ２０２へ進む。
Ｆ２０２：エンコーダの位置情報からずれ角を引いて、正しい位置情報を作る。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、
１）エンコーダを取り付ける際のずれ角を補正することで、ずれ角の影響を無くすことができる。
２）エンコーダ取り付け時のずれ角の影響を無くすことで、品質向上に大きく貢献できる。
３）エンコーダ取り付け時間を短縮することで、コストダウンに繋がる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角推定に関するブロック図。
【図２】本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角補正に関するブロック図。
【図３】本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角推定に関するフローチャート。
【図４】本発明のＡＣ同期モータのエンコーダ取り付け時のずれ角補正に関するフローチャート。
【符号の説明】
＊　指令を表す添字
ｆｂ　検出を表す添字
θ　エンコーダ位置情報
θｅｓｔ　　初期磁極推定結果
θａｆｔ　　初期磁極推定直後のエンコーダ位置情報
θｅｒｒ　　ＡＣ同期モータとエンコーダのずれ角
ω　速度
Ｔ　トルク
Ｉ　電流
Ｖ　電圧
１　ＡＣ同期モータ
２　エンコーダ
３　ＰＷＭ電力変換装置
４　電流制御手段
５　初期磁極推定方法
６　速度制御手段
７　速度演算手段
８　電流検出手段
９　初期磁極推定結果
１０　初期磁極推定直後のエンコーダ位置情報
１１　エンコーダのずれ角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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