(57)【要約】【課題】簡単で処理負担が少なく、安価な構成により、制御対象モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置のずれを自動的に補正して調整する。【解決手段】制御対象モータを時計方向、反時計方向それぞれに回転し、両回転それぞれで得られた駆動電流の検出交流を、回転する直交座標系の２軸成分に変換し、これらの２軸成分のうちの界磁磁束方向の軸成分の電圧差から、検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差（偏差）を検出し、この誤差に基づき、制御対象モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置を補正して調整する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータ又はブラシレスＤＣモータからなる制御対象モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置に基づき、前記モータの駆動電流の検出交流を、回転する直交座標系の２軸成分に変換し、
前記２軸成分がフィードバック入力される前記直交座標系のフィードバックループにより、前記駆動電流を制御するモータ駆動制御のローター位置検出調整方法であって、
前記フィードバックループによる前記駆動電流の制御に基づき、前記モータを時計方向、反時計方向に回転し、
前記両方向それぞれの回転で得られた前記２軸成分のうちの界磁磁束方向の軸成分の電圧差から、前記検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差を検出し、
前記誤差により、前記センサの検出ローター位置を補正して調整することを特徴とするローター位置検出調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のローター位置検出調整方法において、
フィードバックループによる駆動電流の制御が、トルク指令値に基づく制御であることを特徴とするローター位置検出調整方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のローター位置検出調整方法において、
検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差の検出を、
界磁磁束方向の軸成分の電圧差が０又は設定値以下になるまで、位置センサの検出ローター位置の補正位相を前記電圧差の１／２に相当する電気角ずつ増減可変して繰り返し行うことを特徴とするローター位置検出調整方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のローター位置検出調整方法において、
制御対象モータとしてのサーボモータが、ブラシレスＤＣサーボモータからなり、
回転する直交座標系が、ｄ軸と該軸より９０度進み位相のｑ軸とのｄ−ｑ座標系であり、
界磁磁束方向の軸成分が、前記ｄ−ｑ座標系のｄ軸の成分であることを特徴とするローター位置検出調整方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のローター位置検出調整方法において、
制御対象モータの時計方向、反時計方向の回転を、前記モータの回転軸に位置センサのみを取り付けた無負荷状態であって、界磁磁束方向の軸成分の電流指令値を０にして行うことを特徴とするローター位置検出調整方法。
【請求項６】
サーボモータ又はブラシレスＤＣモータからなる制御対象モータの駆動電流を検出する電流検出器と、
前記モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置に基づき、前記電流検出器の交流の検出出力を、回転する直交座標系の２軸成分に変換する変換器と、
前記２軸成分がフィードバック入力されて前記駆動電流を制御する前記直交座標系のフィードバックループとを備えたモータ駆動制御装置のローター位置検出調整装置であって、
調整指令に基づく前記フィードバックループの前記駆動電流の制御により、前記モータを時計方向、反時計方向それぞれに回転する調整駆動制御手段と、
前記両方向それぞれの回転で得られた前記２軸成分のうちの界磁磁束方向の軸成分の電圧差から、前記検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差を検出する誤差検出手段と、
前記誤差により、前記センサの検出ローター位置を補正して調整する位置調整手段とを備えたことを特徴とするローター位置検出調整装置。
【請求項７】
請求項６に記載のローター位置検出調整装置において、
フィードバックループによる駆動電流の制御が、トルク指令値に基づく制御であることを特徴とするローター位置検出調整装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載のローター位置検出調整装置において、
誤差検出手段が、位置センサの検出ローター位置の補正位相を書き換え自在に保持する記憶手段を有し、
前記検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差の検出を、界磁磁束方向の軸成分の電圧差が０又は設定値以下になるまで、前記記憶手段の補正位相を前記電圧差の１／２に相当する電気角ずつ増減可変して繰り返し行うようにしたことを特徴とするローター位置検出調整装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載のローター位置検出調整装置において、
制御対象モータとしてのサーボモータが、ブラシレスＤＣサーボモータからなり、
回転する直交座標系が、ｄ軸と該軸より９０度進み位相のｑ軸とのｄ−ｑ座標系であり、
界磁磁束方向の軸成分が、前記ｄ−ｑ座標系のｄ軸の成分であることを特徴とするローター位置検出調整装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載のローター位置検出調整装置において、
制御対象モータの時計方向、反時計方向の回転を、前記モータの回転軸に位置センサのみを取り付けた無負荷状態であって、界磁磁束方向の軸成分の電流指令値を０にして行うようにしたことを特徴とするローター位置検出調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サーボモータの回転軸に取り付けられた位置センサが検出したローター位置（検出ローター位置）の所定ローター位置に対するずれを補正するローター位置検出調整方法及びローター位置検出調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブラシレスＤＣサーボモータ（３相永久磁石同期モータ）、３相誘導モータを含むＡＣサーボモータ等のサーボモータやブラシレスＤＣモータは、いわゆるブラシの保守が不要であり、制御精度が要求される産業用、民生用の種々の機器に用いられる。
【０００３】
そして、これらのモータは、トルク制御（電流制御）、位置制御、速度制御のいずれか１つのフィードバックループ又は前記各制御のいずれか２つ若しくは全部の多重のフィードバックループの制御により、ステータ側の電機子巻線（固定子巻線）の駆動電流（３相交流電流）が制御されて駆動される。
【０００４】
ところで、前記のＡＣサーボモータは、高速・高精度が要求される用途に汎用され、そのフィードバックループはサーボループと呼ばれ、そのループ制御にあっては、回転中のローターの位置（ローター位置）を検出するため、レゾルバに代表される、モータの回転軸に取り付けられた位置センサが用いられ、しかも、処理速度の速いＭＰＵ等が用いられて高速・高精度の制御が行われる。
【０００５】
また、前記のブラシレスＤＣモータは、一般的には速度・精度があまり要求されない油圧制御等に用いられ、そのループ制御にあっては、ローター位置の検出にホールセンサが多用されるが、このモータを高速・高精度が要求される用途に用いる場合は、そのループ制御において、前記のレゾルバに代表される、モータの回転軸に取り付けられた位置センサが用いられ、しかも、処理速度の速いコンピュータ等が用いられ、サーボループの制御に準じた高速・高精度のフィードバックループ（以下、準サーボループという）の制御が行われる。
【０００６】
ところで、前記のサーボループ、準サーボループの制御に用いられる位置センサには、電磁式のセンサである前記のレゾルバの他、光学式のインクリメンタルエンコーダ、アブソリュートエンコーダ、磁気式のインクリメンタルエンコーダ等があり、いずれも、サーボモータ又はブラシレスＤＣモータからなる制御対象モータの回転軸に取り付けられる。
【０００７】
そして、この種の位置センサは、ローターの各１回転中の電気角変化（位相変化）に追従して位相変化する１相または複数相の信号を、検出ローター位置の信号として発生する。
【０００８】
例えば、前記のレゾルバであれば、ローターの各１回転における電気角の変化に応じて振幅変化する２相の信号を、検出ローター位置の信号として発生し、その２相の信号の位相差が、ローターの各１回転における電気角の検出位相であり、時々刻々の検出ローター位置である。
【０００９】
つぎに、この検出ローター位置に基づくモータ制御を説明する。
【００１０】
まず、制御対象モータがＡＣサーボモータの１つであるブラシレスＤＣサーボモータであって、サーボループによって、そのトルク制御を行うものとする。
【００１１】
この場合、その駆動電流である３相の電機子電流は、上位装置から与えられたトルク指令値を目標値とするサーボループによって制御される。
【００１２】
また、電機子電流が電流検出器により検出され、その検出交流の信号が前記サーボループのフィードバック入力に用いられる。
【００１３】
このとき、制御の簡素化等を図るため、３相座標系で表される前記電流検出器の検出交流の信号は、モータ回転に同期して回転する直交座標系の２信号、具体的には、ｄ−ｑ座標系のｄ軸成分、ｑ軸成分の信号に座標変換されて前記サーボループのフィードバック入力に用いられる。
【００１４】
なお、ｑ軸成分がトルク制御の成分であり、トルク指令値はｑ軸成分の電流指令値である。
【００１５】
そして、トルク指令値と座標変換された検出電流のｑ軸成分の信号値との偏差に基づくサーボループのｄ−ｑ座標系の制御出力が、逆の座標変換で３相座標系の出力に戻され、この３相座標系の出力により、電機子電圧の制御を介して電機子電流が制御される。
【００１６】
なお、３相誘導モータの場合は、回転子、固定子の電流、電圧を共に直流で扱うため、前記サーボループにより、ｄ−ｑ座標系に替えて、γ−δ座標系の座標変換が採用される。
【００１７】
そして、前記の３相座標系からｄ−ｑ座標系、その逆の座標変換を行う場合、前記のレゾルバ等の位置センサが検出した時々刻々の検出ローター位置の位相情報に基づく正弦波、余弦波の関数値を、変換行列に代入して座標変換が行われる。
【００１８】
そのため、位置センサの検出ローター位置の精度がモータの制御精度に大きく影響する。
【００１９】
そして、検出ローター位置の精度は、ロータの磁極位置と位置センサの検出ローター位置原点との相対的な位置関係で定まる制御系内部の所定ローター位置に対する位置センサの取り付け位置のずれに依存し、このずれに機械的加工精度の影響等も含まれる。
【００２０】
そのため、このずれの手動の調整には限界があり、実際、手動の調整では数度もの誤差が発生することから、この種位置センサの取り付け位置を、その検出ローター位置の所定ローター位置からのずれに応じて、すなわち、検出ローター位置と所定ローター位置との位相差に応じて、自動調整することが望まれている。
【００２１】
この自動調整（ローター位置検出調整）として、従来、トルク指令値を入力とする同期電動機（ブラシレスＤＣサーボモータ）のトルク制御の場合に、モーター運転中に、ｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差からｄ軸電圧補償値を算出し、トルク指令値が所定値以下であることを条件に、前記ｄ軸電圧補償値を積分して前記のずれの補正値としての磁極位置補正値を求め、ローター回転位置検出値に磁極位置補正値を加算してローター回転位置検出値を補正して調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００２２】
【特許文献１】
特開２０００−１６６２７８号公報（第１−５頁、図１）
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のローター位置検出調整の場合、ｄ軸の電流についての偏差の演算からｄ軸電圧補償値を算出し、しかも、トルク指令値が所定値以下であることを条件に、前記ｄ軸電圧補償値の積分から前記のずれの補正値としての磁極位置補正値を算出しなければならず、極めて複雑な演算が必要になり、それらの演算を行うコンピュータ等の処理が複雑化するとともに、処理負担が大きくなり、そのコンピュータ等を組み込んだ装置が複雑、高価になる問題がある。
【００２４】
また、検出ローター位置のずれが、その取り付け位置に依存し、モータの負荷等によっては変化しないにもかかわらず、負荷が実装された状態で、常時、前記の複雑な演算を繰り返し行ってｄ軸電圧補償値、磁極位置補正値を求めるものであることから、モータの回転軸に位置センサのみを取り付けた負荷実装前の無負荷状態、すなわち、モータユニット単体の状態では、検出ローター位置のずれを調整し終えることができない問題もある。
【００２５】
本発明は、積分等の複雑な演算を行うことなく、簡単で処理負担が少なく、安価な構成により、制御対象モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置のずれを自動的に補正して調整するようにし、モータ回転軸に位置センサのみを取り付けた負荷実装前の無負荷状態（モータユニット単体）であっても、自動的に補正して調整し終えるようにすることを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明に係るローター位置検出調整方法は、サーボモータ又はブラシレスＤＣモータからなる制御対象モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置に基づき、前記モータの駆動電流の検出交流を、回転する直交座標系の２軸成分に変換し、前記２軸成分がフィードバック入力される前記直交座標系のフィードバックループにより、前記駆動電流を制御するモータ駆動制御のローター位置検出調整方法であって、前記フィードバックループによる前記駆動電流の制御に基づき、前記モータを時計方向、反時計方向に回転し、前記両方向それぞれの回転で得られた前記２軸成分のうちの界磁磁束方向の軸成分の電圧差から、前記検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差を検出し、前記誤差により、前記センサの検出ローター位置を補正して調整することを特徴としている（請求項１）。
【００２７】
また、本発明に係るローター位置検出調整装置は、サーボモータ又はブラシレスＤＣモータからなる制御対象モータの駆動電流を検出する電流検出器と、前記モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置に基づき、前記電流検出器の交流の検出出力を、回転する直交座標系の２軸成分に変換する変換器と、前記２軸成分がフィードバック入力されて前記駆動電流を制御する前記直交座標系のフィードバックループとを備えたモータ駆動制御装置のローター位置検出調整装置であって、調整指令に基づく前記フィードバックループの前記駆動電流の制御により、前記モータを時計方向、反時計方向それぞれに回転する調整駆動制御手段と、前記両方向それぞれの回転で得られた前記２軸成分のうちの界磁磁束方向の軸成分の電圧差から、前記検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差を検出する誤差検出手段と、前記誤差により、前記センサの検出ローター位置を補正して調整する位置調整手段とを備えたことを特徴としている（請求項６）。
【００２８】
これらの構成によれば、サーボループ、準サーボループの制御で駆動される制御対象モータが時計方向、反時計方向それぞれに回転され、両回転それぞれで得られた駆動電流の検出交流が、回転する直交座標系の２軸成分に変換され、これらの２軸成分のうちの界磁磁束方向の軸成分の電圧差から、検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差（偏差）が検出され、この誤差に基づき、制御対象モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置が補正して調整される。
【００２９】
そのため、両回転それぞれで得られた界磁磁束方向の軸成分の電圧差（偏差）を求める極めて簡単な演算により、積分等の複雑な演算を行うことなく、簡単で処理負担が少なく、安価な構成により、位置センサの検出ローター位置のずれが自動的に補正して調整される。しかも、この調整は、制御対象モータの回転軸に位置センサのみを取り付けた負荷実装前の無負荷状態（モータユニット単体）で終了する。
【００３０】
そして、制御対象モータの駆動電流が、トルク指令値に基づくフィードバックループによる制御（サーボループ、準サーボループの制御）でトルク制御される場合に好適である（請求項２、７）。
【００３１】
つぎに、本発明に係るローター位置検出調整方法は、検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差の検出を、界磁磁束方向の軸成分の電圧差が０又は設定値以下になるまで、位置センサの検出ローター位置の補正位相を前記電圧差の１／２に相当する電気角ずつ増減可変して繰り返し行うことを特徴としている（請求項３）。
【００３２】
また、本発明に係るローター位置検出調整装置は、誤差検出手段が、位置センサの検出ローター位置の補正位相を書き換え自在に保持する記憶手段を有し、前記検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差の検出を、界磁磁束方向の軸成分の電圧差が０又は設定値以下になるまで、前記記憶手段の補正位相を前記電圧差の１／２に相当する電気角ずつ増減可変して行うようにしたことを特徴としている（請求項８）。
【００３３】
これらの構成によれば、時計方向、反時計方向それぞれに回転して得られる界磁磁束方向の軸成分の電圧差が０又は設定値以下になるように、検出ローター位置の補正位相を、検出したずれの１／２ずつ増減可変しつつ、制御対象モータを時計方向、反時計方向それぞれに回転することをくり返す極めて実用的な構成で調整が行われる。
【００３４】
つぎに、本発明に係るローター位置検出調整方法及び装置は、制御対象モータとしてのサーボモータが、ブラシレスＤＣサーボモータからなり、回転する直交座標系が、ｄ軸と該軸より９０度進み位相のｑ軸とのｄ−ｑ座標系であり、界磁磁束方向の軸成分が、前記ｄ−ｑ座標系のｄ軸の成分であることを特徴としている（請求項４、９）。
【００３５】
これらの構成によれば、制御対象モータがブラシレスＤＣサーボモータの場合に、位置センサの検出ローター位置のずれを補正して調整する具体的な構成が提供される。
【００３６】
つぎに、本発明に係るローター位置検出調整方法及び装置は、制御対象モータの時計方向、反時計方向の回転を、前記モータの回転軸に位置センサのみを取り付けた無負荷状態であって、界磁磁束方向の軸成分の電流指令値を０にして行われることを特徴としている（請求項５、１０）。
【００３７】
これらの構成によると、位置センサのローター位置検出のずれの調整を、前記の負荷実装前の無負荷状態（モータユニット単体）で行う具体的な構成が提供される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
制御対象モータがＡＣサーボモータの１つである３相ブラシレスＤＣサーボモータであって、サーボループによってそのトルク制御を行う場合に適用した本発明の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００３９】
図１はローター位置検出調整装置のブロック図、図２はその動作説明用のフローチャートである。
【００４０】
図１に示す制御対象モータとしてのブラシレスＤＣサーボモータ１は、３相Ｕ、Ｖ、Ｗの電機子巻線及び回転磁極を発生する永久磁石（マグネット）のローターからなり、マグネットが形成する界磁磁束との合成ベクトルが直交するように、制御部２の３相ＰＷＭインバータ（出力部）３の各相の出力端子３ｕ、３ｖ、３ｗから電機子巻線の各相の端子１ｕ、１ｖ、１ｗに、電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａの３相交流の駆動電流ｉｕａ、ｉｖａ、ｉｗａが供給され、この供給に基づき、トルクが発生してモータ１が回転する。
【００４１】
このモーター１は、モータ生産ライン等において、その回転軸１ｒに、例えばレゾルバからなる位置センサ４が取り付けられ、センサ４が取り付けられたモータ１とその制御部２とにより、いわゆるモータユニット（モータアセンブリ）として形成される。
【００４２】
そして、このモータユニットは、制御精度が要求される産業用、民生用の種々の機器に組み込まれ、その回転軸１ｒに負荷を接続した有負荷状態で運用される。
【００４３】
つぎに、いわゆるソフトウエア処理でモータ１を制御する場合、演算処理が高速に行える、高速で処理能力の高いマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）を用いて、図１のインバータ３、位置信号処理器５を除く制御部２の回路部分が形成される。
【００４４】
そして、位置センサ４はモータ１のローターの各１回転それぞれの交錯磁束の変化から各磁極位置を検出し、この検出に基づく電気角変化に応じて振幅変化する２相の信号（三角関数波形の信号）を、検出ローター位置の信号として発生し、その２相の信号の位相差が、ローターの各１回転における電気角の検出位相であり、時々刻々の検出ローター位置の位相情報の信号である。
【００４５】
この位置センサ４の検出ローター位置の信号が、位置信号処理器５に入力され、この処理器５によって、前記電気角（位相）のデジタルデータに変換される。
【００４６】
さらに、このデータが位置データ調節器６に入力され、この調節器６は、後述の初期セット処理により、記憶手段としての不揮発性の書き換え自在の補正値メモリ７に、位置センサ４の検出位置の誤差（ずれ）を補償する補正位相αのデータを書き込み、その後は、処理器５から出力されたデータの位相を、メモリ７の位相の加算によって補正し、位置センサ４の検出ローター位置に、そのずれの調整を施した電気角θｒｅ（ローターの回転位相）のデジタルデータを、三角関数発生器８に供給する。
【００４７】
この発生器８は、電気角θｒｅの正弦波、余弦波の関数値ｓｉｎ（θｒｅ）、ｃｏｓ（θｒｅ）を演算し、これらの関数値ｓｉｎ（θｒｅ）、ｃｏｓ（θｒｅ）を３相交流／ｄ−ｑの座標変換器９及びｄ−ｑ／３相交流の座標変換器１０に供給する。
【００４８】
一方、インバータ３からモータ１に供給される３相の駆動電流ｉｕａ、ｉｖａ、ｉｗａのうちの２相の電流ｉｕａ、ｉｖａが電流検出器１１ｕ、１１ｖによって検出され、電流ｉｕａ、ｉｖａの検出交流の信号が、座標変換器９に入力される。
【００４９】
そして、座標変換器９は、三角関数の座標変換行列に関数値ｓｉｎ（θｒｅ）、ｃｏｓ（θｒｅ）を代入し、この代入後の変換行列を用いた座標変換の行列演算により、駆動電流ｉｕａ，ｉｖａの検出交流の信号と、これらの信号を用いて演算で求めた駆動電流ｉｗａの信号とを、回転する直交座標系であるｄ−ｑ座標系のｄ軸、この軸より９０度進み位相のｑ軸の電流成分ｉｄａ、ｉｑａに変換する。
【００５０】
なお、ｄ−ｑ座標系にあっては、ｄ軸がローターの各磁極によって発生する界磁磁束方向の軸である。
【００５１】
そして、電流成分ｉｄａ、ｉｑａは、減算器１２ｄ、１２ｑ、電流制御器１３ｄ、１３ｑ、及び座標変換器９、１０、インバータ３、電流検出器１１ｕ、１１ｖが形成するｄ−ｑ座標系のサーボループ１４の前記減算器１２ｄ、１２ｑに、フィードバック入力される。
【００５２】
そして、減算器１２ｄ、１２ｑは、指令値入力端子１５ｄ、１５ｑのｄ軸、ｑ軸の電流指令値ｉ＊ｄａ、ｉ＊ｑａから電流成分ｉｄａ、ｉｑａを減算し、ｄ軸、ｑ軸の制御偏差を電流制御器１３ｄ、１３ｑに供給する。
【００５３】
なお、モータ１の効率を定める電流指令値ｉ＊ｄａは、サーボループ１４外の装置である制御部２の上位装置１６により、０又は負に設定され、トルク制御の場合、モータ１のトルクを定める電流指令値ｉ＊ｑａも、上位装置１６から与えられて設定される。
【００５４】
また、上位装置１６は、モータ生産ラインの試験装置又はモータ１が組み込まれる機器の制御装置等である。
【００５５】
そして、電流制御器１３ｄ、１３ｑは、ＰＩ制御により、入力に電流制御のゲイン、応答特性の調整を施してｄ軸、ｑ軸の電機子電圧指令Ｖ＊ｄａ、Ｖ＊ｑａを形成し、この電圧指令Ｖ＊ｄａ、Ｖ＊ｑａを座標変換器１０に出力する。
【００５６】
この座標変換器１０は、三角関数発生器８の関数値ｓｉｎ（θｒｅ）、ｃｏｓ（θｒｅ）に基づき、電圧指令Ｖ＊ｄａ、Ｖ＊ｑａに座標変換器９と逆の座標変換を施し、電圧指令Ｖ＊ｄａ、Ｖ＊ｑａを、３相交流の電機子電圧指令Ｖ＊ｕａ、Ｖ＊ｖａ、Ｖ＊ｗａに変換し、これらの電機子電圧指令Ｖ＊ｕａ、Ｖ＊ｖａ、Ｖ＊ｗａをインバータ３の３相制御端子３＊ｕ、３＊ｖ、３＊ｗに出力する。
【００５７】
そして、インバータ３は、電機子電圧指令Ｖ＊ｕａ、Ｖ＊ｖａ、Ｖ＊ｗａに基づき、出力端子３ｕ、３ｖ、３ｗからモータ１の各相の端子１ｕ、１ｖ、１ｗに、トルク制御の駆動電流ｉｕａ、ｉｖａ、ｉｗａを供給する。
【００５８】
つぎに、位置センサ４の検出ローター位置の調整、すなわち、メモリ７の補正位相αの書き込みについて説明する。
【００５９】
この実施形態にあっては、前記のモータユニットを工場出荷等する際に、モータユニットの状態（無負荷状態）で検出ローター位置の調整を行う。
【００６０】
そのため、上位装置１６は、調節器６の調整指令に基づくサーボループ（フィードバックループ）１４の駆動電流ｉｕａ、ｉｖａ、ｉｗａの制御により、モータ１を時計方向、反時計方向それぞれに回転する調整駆動制御手段を形成する。
【００６１】
また、調節器６は、つぎの誤差検出手段、位置調整手段を備える。
【００６２】
▲１▼誤差検出手段
この手段は、両方向それぞれの回転で得られたｄ軸、ｑ軸の２軸成分のうちのｄ軸（界磁磁束方向の軸）成分の電圧差から、位置センサ４の検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差を検出する。
【００６３】
▲２▼位置調整手段
この手段は、前記誤差により、位置センサ４の検出ローター位置を補正して調整する。
【００６４】
そして、例えば、調節器６のソフトウエア又はハードウエアの初期セットスイッチ１７が押されると、調節器６は図２の検出ローター位置の調整プログラムを実行し、そのステップＳ１により、上位装置１６に、時計方向（ＣＷ方向）にＰＷＭ１００パーセントで駆動する調整指令を通知する。
【００６５】
この通知に基づき、上位装置１６は、電流指令値ｉ＊ｄａを０に、電流指令値ｉ＊ｑａを無負荷運転の規定値より十分に大きな値に、それぞれセットする。なお、電流指令値ｉ＊ｄａは０でなく、所定の一定値にセットしてもよい。
【００６６】
そして、これらのセットに基づくサーボループ１４の制御により、モータ１が電源電圧（定格電圧）で時計方向に回転する。
【００６７】
そして、モータ１の立ち上がり時間等を考慮して設定された所定時間τ（τは例えば１秒以下の適当な時間）が経過したときに、図２のステップＳ１からステップＳ２に移行し、調節器６の誤差検出手段が、座標変換器１０に入力されるｄ軸成分の電圧指令Ｖ＊ｄａの電圧Ｖｄｃｗを取り込んで一時的に保存する。
【００６８】
つぎに、図２のステップＳ２からステップＳ３に移行し、調節器６が上位装置１６に反時計方向（ＣＣＷ方向）に電源電圧（ＰＷＭの１００パーセント出力）で駆動する調整指令を通知する。
【００６９】
なお、この通知の前に、調節器６から上位装置１６に停止を指令し、モータ１を一時停止してもよい。
【００７０】
そして、モータ１を反時計方向に回転するため、上位装置１６は、電流指令値ｉ＊ｄａを０に、電流指令値ｉ＊ｑａを時計方向に回転するときとは逆の極性で無負荷運転の規定値より十分に大きな値に、それぞれセットする。
【００７１】
これらのセットに基づくサーボループ１４の制御により、モータ１が電源電圧で反時計方向に回転する。
【００７２】
そして、前記の所定時間τが経過したときに、図２のステップＳ３からステップＳ４に移行し、調節器６の誤差検出手段が、座標変換器１０に入力されるｄ軸成分の電圧指令Ｖ＊ｄａの電圧Ｖｄｃｃｗを取り込んで一時的に保存する。
【００７３】
つぎに、図２のステップＳ４からステップＳ５に移行し、調節器６の誤差検出手段が、電圧Ｖｄｃｗと電圧Ｖｄｃｃｗとの差の絶対値、換言すれば、前記両方向それぞれの回転で得られたｄ軸成分（界磁磁束方向の軸成分）の電圧差ΔＶを演算する。
【００７４】
このとき、位置センサ４の取り付けが適当で、ローターの磁極位置と位置センサ４のエンコーダー検出位置原点との相対的位置関係が、正確に、制御部２内部で予め設定された所定の位置関係になっていると、位置センサ４の検出ローター位置がほぼ所定ローター位置に一致し、前記電圧差ΔＶが０≦ΔＶ＜ε（εは許容限界誤差であって、位相角換算で例えば０．３度）になる。
【００７５】
そして、０≦ΔＶ＜εであれば、位置センサ４の検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差が０であることを検出し、ステップＳ５を肯定（ＹＥＳ）で通過し、メモリ７に書き込みを行わず、その補正位相αを初期値（＝０）にして検出ローター位置の調整を終了する。
【００７６】
一方、ε≦ΔＶであれば、位置センサ４の検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差が０でないことを検出し、ステップＳ５からステップＳ６に移行する。
【００７７】
そして、ステップＳ６により、電圧差ΔＶの１／２の電圧ΔＶ／２を演算し、この電圧ΔＶ／２に、実験等に基づいて予め設定されたｄ軸単位電圧当たりの位相角（単位電気角）Δθを乗算して、相当する電気角Δθ・（ΔＶ／２）を求める。
【００７８】
さらに、ステップＳ６からステップＳ７に移行して電圧Ｖｄｃｗと電圧Ｖｄｃｃｗの大小関係を判別し、Ｖｄｃｗ＜Ｖｄｃｃｗであれば、ステップＳ７からステップＳ８に移行し、検出ローター位置を反時計方向に電気角Δθ・（ΔＶ／２）ずらすように、メモリー７の補正位相αを、例えば、Δθ・（ΔＶ／２）加算して書き換え、電圧差ΔＶの１／２に相当する電気角、増加変更して補正する。
【００７９】
また、Ｖｄｃｗ＞Ｖｄｃｃｗであれば、ステップＳ７からステップＳ９に移行し、検出ローター位置を時計方向に電気角Δθ・（ΔＶ／２）ずらすように、メモリー７の補正位相αを、例えば、Δθ・（ΔＶ／２）減算して書き換え、電圧差ΔＶの１／２に相当する電気角、減少変更して補正する。
【００８０】
そして、ステップＳ８、Ｓ９の補正後、ステップＳ１に戻り、電圧差ΔＶが０≦ΔＶ＜εになるまで、ステップＳ１〜Ｓ９の処理を繰り返し、メモリー７の補正位相αを、検出した電圧差ΔＶの１／２に相当する電気角Δθ・（ΔＶ／２）ずつ増減可変する。
【００８１】
この増減可変により、位置センサ４の検出ローター位置が、０≦ΔＶ＜εの精度で正確に、所定の基準検出位置に補正して調整されるように、メモリー７の補正位相αが、自動的に設定される。
【００８２】
そして、電圧差ΔＶが０≦ΔＶ＜εになると、ステップＳ５を肯定で通過して検出ローター位置の調整を終了する。
【００８３】
この場合、負荷の影響を受けることなく、精度の高い検出ローター位置の自動調整が行える。
【００８４】
そして、位置センサ４の取り付け位置がどのようにずれていても、電圧差ΔＶが０≦ΔＶ＜εになる精度で検出ローター位置の調整が行えるため、位置センサ４の取り付け精度を高める必要がなく、生産効率の向上等が図られる。
【００８５】
なお、位置センサ４を精度よくモータ１の回転軸１ｒに取り付ける程、前記の検出ローター位置の調整が短時間で終了するため、位置センサ４の取り付け精度は、この調整時間との兼ね合い等から決定することが好ましい。
【００８６】
そして、検出ローター位置の調整終了後は、調節器６のソフトウエア又はハードウエアの運用スイッチ１８が押されて調節器６が運用状態にセットされる。
【００８７】
この状態にセットされると、調節器６は、スイッチ１７が再び押されるまで検出ローター位置の調整プログラムの実行が禁止され、モータサーボの通常プログラムを実行する状態になる。
【００８８】
そして、このモータユニットが機器に実装され、モータ１の回転軸１ｒに負荷が取り付けられた状態で運用されると、調節器６の前記通常プログラムの実行により、メモリ７に保持された補正位相αが加算器１９に読み出され、この加算器１９により、処理器５のデータの位相に補正位相αが加算され、位置センサ４の検出ローター位置のずれを調整した電気角θｒｅ（ローターの回転位相）のデジタルデータが、三角関数発生器８に供給される。
【００８９】
そのため、位置センサ４の検出ローター位置のずれの影響を排除して、モータ１が高精度にトルク制御される。
【００９０】
ところで、ブラシレスＤＣサーボモータにあっては、一般に、ｄ軸、ｑ軸間で干渉し合う速度起電力が生じる。
【００９１】
そして、モータ１にあっても、前記の速度起電力が座標変換器６から出力されるｄ軸、ｑ軸の電流成分ｉｄａ、ｉｑａに影響することから、この影響を排除するため、いわゆる非干渉化制御器を設け、電流成分ｉｄａ、ｉｑａを、非干渉化制御器を介して減算器１２ｄ、１２ｑに供給することが考えられるが、本実施形態にあっては、非干渉化制御器を省いても、メモリ７に保持された補正位相αにより、前記の速度起電力の影響も含んだ状態での位置センサ４の検出ローター位置のずれが補正されるため、非干渉化制御器を省いてサーボループ１４が形成される。
【００９２】
そのため、制御部２が極めて簡素、安価になる利点もある。
【００９３】
なお、一般的なモータサーボを行うため、座標変換器９と減算器１２ｄ、１２ｑとの間に、非干渉化制御器を設けてもよいのは勿論である。
【００９４】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００９５】
例えば、前記実施形態においては、トルク制御を行う場合の位置センサ４の検出ローター位置のずれの調整に適用したが、サーボループによって位置制御、速度制御を行う場合の位置センサ４の検出ローター位置のずれの調整にも同様に適用することができる。
【００９６】
なお、位置制御、速度制御を行う場合、位置信号処理器５により位置センサ４の検出ローター位置の信号を微分して速度フィードバック値が作成され、位置の偏差に基づいて生成された速度指令と前記速度フィードバック値との偏差（速度偏差）を求めて制御が行われる。
【００９７】
また、本発明は、位置センサ４の検出ローター位置に基づき、トルク制御、位置制御、速度制御のいずれか２つ又は全部の多重制御を行う場合の位置センサ４の検出ローター位置のずれの調整にも同様に適用することができる。
【００９８】
さらに、本実施形態にあっては、制御対象モータがブラシレスＤＣサーボモータ１であって、このモータ１をサーボループで制御する場合の位置センサ４の検出ローター位置のずれの調整に適用したが、制御対象モータがブラシレスＤＣサーボモータ以外のＡＣサーボモータ（例えば３相かご形誘導モータ）等のサーボモータであって、このモータをサーボループで制御する場合の位置センサの検出ローター位置のずれの調整、制御対象モータがブラシレスＤＣモータであって、このモータを準サーボループで制御する場合の位置センサの検出ローター位置のずれの調整にも、本発明を同様に適用することができる。
【００９９】
つぎに、前記実施形態にあっては、メモリー７の補正位相αを、電圧差ΔＶの１／２に相当する電気角Δθ・（ΔＶ／２）ずつ増減可変して位置センサ４の検出ローター位置のずれを補正して調整したが、例えば、図２のステップＳ６において設定した単位位相角を単位補正量として累加、累減し、メモリー７の補正位相αを単位電気角ずつ増減可変して位置センサ４の検出ローター位置のずれを補正して調整してもよい。
【０１００】
つぎに、図１の制御部２の各部がいわゆるハードウエア回路で形成されていてもよく、また、検出ローター位置の調整プログラムが図２と異なる構成であってもよいのも勿論である。
【０１０１】
さらに、制御対象モータ等に応じて、回転する直交座標系は、ｄ−ｑ座標系以外の座標系であってもよい。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、６に記載の発明によれば、制御対象モータの時計方向、反時計方向の回転それぞれで得られた駆動電流の検出交流を、回転する直交座標系の２軸成分に変換し、これらの２軸成分のうちの界磁磁束方向の軸成分の電圧差から、検出ローター位置の所定ローター位置からの誤差（偏差）を検出し、この誤差に基づき、制御対象モータの回転軸に取り付けられた位置センサの検出ローター位置を補正して調整することができ、両回転それぞれで得られた界磁磁束方向の軸成分の電圧差（偏差）を求める極めて簡単な演算により、積分等の複雑な演算を行うことなく、簡単で処理負担が少なく、安価な構成により、位置センサの検出ローター位置のずれを自動的に補正して調整することができる。
【０１０３】
そして、この調整は、制御対象モータの回転軸に位置センサのみを取り付けた負荷実装前の無負荷状態（モータユニット単体）であっても行うことができる。
【０１０４】
また、請求項２、７に記載の発明によれば、制御対象モータがトルク制御される場合に、請求項１、６と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
また、請求項３、８に記載の発明によれば、界磁磁束方向の軸成分の電圧差が０又は設定値以下になるように、検出ローター位置の補正位相を増減可変しつつ、制御対象モータを時計方向、反時計方向それぞれに回転することをくり返す極めて実用的な構成で位置センサの検出ローター位置のずれを自動的に補正して調整することができる。
【０１０６】
また、請求項４、９に記載の発明によれば、制御対象モータがブラシレスＤＣサーボモータの場合に、位置センサの検出ローター位置のずれを自動的に補正して調整することができる具体的な構成を提供することができる。
【０１０７】
また、請求項５、１０に記載の発明によれば、位置センサのローター位置検出のずれの調整を、前記の負荷実装前の無負荷状態（モータユニット単体）で行う場合の具体的な構成を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】図１の動作説明用のフローチャートである。
【符号の説明】
１    ブラシレスＤＣサーボモータ
２    制御部
４    位置センサ
６    位置データ調節器
７    補正値メモリ
８    三角関数発生器
９、１０    座標変換器
１１ｕ、１１ｖ    電流検出器
１４  サーボループ
【図１】
2004274855.tif 000003
【図２】
2004274855.tif 000004