(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用巻線に駆動電流を流して駆動する多相電動機の回転角検出装置であって、
前記駆動用巻線に隣接して設けられた位置検出用巻線と、
前記位置検出用巻線に前記駆動電流または電圧よりも高周波の高周波電流または電圧を供給したときに前記位置検出用巻線に流れる高周波の電流または電圧に基づき、前記多相電動機の回転角を検出する回転角検出手段と、
を具え、前記位置検出用巻線への電流供給線が、前記駆動用巻線に流れる電流を検出する電流センサを構成する鉄心に複数回巻き回されていることを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記位置検出用巻線が、前記駆動用巻線の誘起電圧よりも小さい誘起電圧を持つ、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記位置検出用巻線の各々が、各駆動用巻線に対して同一の位置に設けられている、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記位置検出用巻線の各々が、前記駆動用巻線の各々が収容されている固定子の各スロット内において前記駆動用巻線よりもスロット開口側に設けられている、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記位置検出用巻線が、前記多相電動機における複数の極のうち１極のみに設けられている、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記位置検出用巻線が、互いに隣り合う固定子のスロット内に設けられている、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記多相電動機が３相であり、３相のうち２相の前記位置検出用巻線への電流供給線が、これに対応する２相分の電流センサを構成する鉄心にそれぞれ複数回巻き回されており、
前記２相以外のもう1相の前記位置検出用巻線の電流供給線に、前記２相分の電流センサを構成する鉄心に複数回巻き回された各巻線に相当するインダクタンス成分を設ける、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記位置検出用巻線に供給される前記高周波電圧に、前記位置検出用巻線に発生する誘起電圧に等しい電圧を重畳する、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記回転角検出手段には誘起電圧または誘起電圧によって流れる電流を除去する誘起電圧除去手段を設けた、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の多相電動機の回転角検出装置において、
前記回転角検出手段は電圧に基づき前記多相電動機の回転角を検出するものであって、
前記位置検出用巻線への電流供給線に、前記位置検出用巻線に発生する誘起電圧を除去する誘起電圧除去手段を挿置した、
ことを特徴とする多相電動機の回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多相電動機の回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、エンコーダやレゾルバ等の位置検出器を用いずに突極形同期電動機を制御する場合、駆動電圧に位置検出用の高周波電圧または電流を重畳して印加し、ロータ位置を検出していた。例えば、特開2004−80986号公報（特許文献１を参照されたい。）では、エンコーダやレゾルバ等の電動機の回転角を検出する為のセンサを用いずに、電動機の巻線に電動機駆動電流よりも高周波の電流である高周波電流を駆動電流に重畳し、この高周波電流のベクトル軌跡に基づいて回転角を求める電動機の回転角検出装置が開示されている。
【特許文献１】特開2004−80986号公報（段落0006-0007、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、高周波電流が大きいと、振動が発生したり、電力消費が大きくなるため、高周波電流は極力小さくすることが望ましい。
位置検出のための高周波電流を小さくする場合、PWM電圧出力及び電流入力の分解能及び精度を上げる必要があるが、PWM電圧出力の分解能及び精度を上げる場合にはマイコンのタイマの分解能、パワー半導体のスイッチングの遅れ・ばらつき、デッドタイム補償のずれ等により実現が難しく、電流入力での分解能及び精度を上げる場合には電流センサのS／N、マイコンのAD変換器の分解能・精度等の制限などにより実現が難しいという問題がある。従って、位置検出のための高周波電流はある程度の大きさが必要となり、音や振動、電力損失の低減が難しいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した諸課題を解決すべく、この発明による多相電動機の回転角検出装置は、
駆動用巻線に駆動電流を流して駆動する多相電動機の回転角検出装置であって、
前記駆動用巻線に隣接して（即ち、その近傍、例えば、駆動用巻線を収容しているスロット内に）設けられた位置検出用巻線と、
前記位置検出用巻線に前記駆動電流または電圧よりも高周波の高周波電流または電圧を供給したときに前記位置検出用巻線に流れる高周波の電流または電圧（例えば、電流ベクトル軌跡或いは電圧ベクトル軌跡）に基づき、前記多相電動機の回転角を検出する回転角検出手段（回路）と、
を具え、前記位置検出用巻線への電流供給線が、前記駆動用巻線に流れる電流を検出する電流センサを構成する鉄心に複数回巻き回されていることを特徴とする。
【０００５】
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記位置検出用巻線が、前記駆動用巻線の誘起電圧よりも小さい誘起電圧を持つ、
ことを特徴とする。
【０００６】
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記位置検出用巻線の各々が、各駆動用巻線に対して同一の位置に設けられている、
ことを特徴とする。
例えば、スロットに各駆動用巻線が収容されている場合には、位置検出用巻線を、スロット内の位置を各相で一致させる（手前なら手前で統一、奥なら奥で統一）ことで同一の位置関係にすることができる。
【０００７】
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記位置検出用巻線の各々が、前記駆動用巻線の各々が収容されている固定子の各スロット内において前記駆動用巻線よりもスロット開口側（例えば、スロット内において、駆動用巻線とモータ中心とを結んだ線上であって、モータ中心の側）に設けられている、
ことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記位置検出用巻線が、前記多相電動機における複数の極のうち１極のみ（例えば、3相モータであれば同じ極にあたるＵＶＷ相で１セットになる３つの駆動用巻線のみ）に設けられている、
ことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記位置検出用巻線が、互いに隣り合う固定子のスロット内に設けられている、
ことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記多相電動機が３相であり、３相のうち２相の前記位置検出用巻線への電流供給線が、これに対応する２相分の電流センサを構成する鉄心にそれぞれ複数回巻き回されており、
前記２相以外のもう1相の前記位置検出用巻線の電流供給線に、前記２相分の電流センサを構成する鉄心に複数回巻き回された各巻線に相当するインダクタンス成分を設ける（即ち、３相平衡となるように、センサ鉄心へ巻いた１つの巻線に相当するようなインダクタンスＬを残りの相の電流供給線に設ける）、
（そして、前記回転角検出手段が、前記２相分の位置検出用巻線に流れる高周波電流の電流ベクトル軌跡若しくは電圧ベクトル軌跡に基づき、前記多相電動機の回転角を検出する、）
ことを特徴とする。
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記位置検出用巻線に供給される前記高周波電圧に、前記位置検出用巻線に発生する誘起電圧に等しい電圧を重畳することを特徴とする。
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記回転角検出手段には誘起電圧または誘起電圧によって流れる電流を除去する誘起電圧除去手段を設けたことを特徴とする。
また、この発明の他の態様による多相電動機の回転角検出装置は、
前記回転角検出手段は電圧に基づき前記多相電動機の回転角を検出するものであって、前記位置検出用巻線への電流供給線に、前記位置検出用巻線に発生する誘起電圧を除去する誘起電圧除去手段を挿置したことを特徴とする。
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明の一部はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、位置検出用の巻線が駆動用の巻線と分離されており、さらに位置検出用の巻線は誘起電圧が低く抑えられるため、微小な電圧出力が可能な別回路で動作させることができ、そのため、位置検出のための電流を小さくすることが可能なので、音や振動が小さく、かつ、電力損失を小さくできる。その上、位置検出巻線を駆動用インバータの電流センサに複数回巻き付ける構成なので、微小電流であっても駆動用インバータの電流センサで検出でき、電流センサのS／NやマイコンのAD変換器の制限が解決できるため、電流センサの共用ができる。
また、この発明の他の態様によれば、駆動用巻線より位置検出用巻線のターン数又は直列数を少なくすることなどによって誘起電圧を抑えた構成を取ることができるため、微小な電圧出力が可能である安価な汎用品の別回路で動作させることができる。
また、この発明の他の態様によれば、位置検出用の巻線が、例えばスロット内などで決まった位置に配設される構成なので、磁束の漏れの影響を無くすことができ、各相のインピーダンスがばらつかないため、位置検出性能を上げることが出来る。
また、この発明の他の態様によれば、位置検出用巻線への結線が容易であり生産性が向上する。
また、この発明の他の態様によれば、位置検出用の巻線が全極に巻かれていない構成なので、通常の電動機を製作する場合に比べた場合の追加工数を少なくできる。
【００１３】
また、この発明の他の態様によれば、結線が容易になるというメリットを享受して、多相電動機の組み立て性能が向上する。
さらに、この発明の他の態様によれば、位置検出用巻線に電流センサの入っていない相がある場合には、その相の電流供給線に電流センサ相当のインダクタンスLを挿入することで、インダクタンスを合わせることができるため、位置検出性能を上げることが出来る。
さらに、この発明の他の態様によれば、位置検出巻線自身の誘起電圧が回転角検出手段に与える影響を回避して、回転角を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、電動機の駆動用巻線とは別に、駆動用巻線よりもターン数（巻数）の少ない回転角検出用巻線を設け、回転角検出用巻線に高周波電流を流して回転角を検出するようにした。電動機を駆動するための巻線に加え、相平衡（相間を120［°］、同じターン数、直列数、並列数、バラ数、長さ）で巻いたものであって、誘起電圧を抑えるために駆動用巻線よりターン数又は直列数を少なくした位置検出用の巻線を追加するという構成をとる。
【実施例１】
【００１５】
以降、諸図面を参照しつつ、本発明の実施態様を詳細に説明する。
図１は、本発明による多相電動機の回転角検出装置の基本的な構成（実施例１）を示す図である。図に示すように、このシステムでは、高電圧の直流電源1をインバータ3によりスイッチングし、交流電圧を３相モータ7を構成する駆動巻線7aに印加する。流れる電流を電流センサ5で検出し、PI制御等で電流目標値に追従させる。この交流電圧制御を行うため、図１に示す上位コントローラは回転角検出手段１１との間で３相モータ７の回転速度に関する情報を送受信する。上位コントローラから３相モータ７の目標回転速度（低周波の目標周波数）を入力される回転角検出手段１１は、低電圧電源９を制御する。駆動用巻線7aに隣接して配設された位置検出用巻線7bには、低電圧電源9からの交流電圧（高周波）を印加して、後述および図１０に示す関係になる微小な電流を流す。位置検出用巻線7bは、駆動巻線7aに比べてターン数を減らしており、最高回転数で制御が失陥した場合でも、高い誘起電圧が出ないため、低電圧の交流電圧を発生する回路は、安価かつ汎用品の弱電回路で構成できる。
低電圧電源9が位置検出用巻線7bに印加する高周波の交流電圧は、図１２に示すような三相平衡（振幅が一定で、位相差が120［°］の三相電圧）とし、流れる電流を電流センサで検出する。あるいは低電圧電源9が位置検出用巻線7bに通電する交流電流は、図１２に示すものと同様の波形および位相を持った三相平衡（振幅が一定で、位相差が120［°］の三相電流）とし、印加する電圧を電流制御を行っている場合は電圧指令値に基づいて、あるいは電流フィードバック制御を行っている場合は電圧センサで検出する。
位置検出用巻線7bの電流センサ５は駆動用巻線7aの電流センサ５に比べて、検出範囲を小さくしておく。なお、位置検出用巻線７ｂに電流を流して位置検出を行うのは低回転が適しており、高回転時には誘起電圧を用いた位置推定に切り替えることもできる。このように位置検出用巻線７ｂの電流を電流センサ５で取得し、その取得データによる電流ベクトル軌跡或いは電圧ベクトル軌跡に基づきに回転角検出手段11が、回転角を算出する。
ところで３相モータ7の停止中は、位置検出用巻線7bに誘起電圧が生じないため、電流センサ５が検出するの取得データは図１３（ａ）に示すような高周波成分のみの電流波形となる（図を見易くするため図１３には三相のうちの１相のみを表す）。
これに対し、３相モータ7の回転中は位置検出用巻線7bに誘起電圧が発生する。したがって、図１２に示すような高周波成分のみからなる三相平衡電圧を印加すれば、低周波の当該誘起電圧の影響を受けてしまい、上述のように電流センサ５が検出する位置検出用巻線7bの取得データが、図１３（ｂ）に示すような高周波成分および低周波成分を重ね合わせた電流波形となってしまう（図を見易くするため図１３には三相のうちの１相のみを表す）。つまり、電流センサ５の取得データは、図１３（ｂ）に複数周期分表示される低電圧電源9に由来する高周波の交流電流と、図１３（ｂ）に１周期分表示される位置検出用巻線7bの誘起電圧に由来する低周波の交流電流とを、重ね合わせた波形になる。このような図１３（ｂ）に示す高周波成分および低周波成分の重ね合わせ波形では、回転角検出手段１１が３相モータ７の正確な回転角を検出できない。
そこで、低電圧電源9は、上述した誘起電圧を、上述した高周波電圧に重畳する。
この結果、電流センサ５が検出する位置検出用巻線7bの取得データは、３相モータ７の回転速度にかかわらず図１３（a）に示すような高周波成分のみからなる電流波形となる。したがって、回転角検出手段１１は正確な回転角を検出することができる。
なお、低電圧電源9が位置検出用巻線7bに交流電圧ではなく交流電流を電流フィードバック制御して通電する場合は、フィードバック制御による結果として上記と同様に高周波電圧に誘起電圧が重畳された電圧が印加される。この例では多相電動機として三相電動機を示しているが、三相以上の交流電動機でも同様に本発明を実現することができる。
【００１６】
３相モータの回転角検出方法につき詳細に説明する。低圧電源９が印加する電圧と位置検出用巻線７ｂに流れる電流との関係は、図１０のように表すことができる。
電流センサによって得られた電流をdq軸上の電流ベクトルに変換すると、その軌跡は電動機のインダクタンスの大小によりd軸側に膨らむ。これを検出することで、位置を検出することができる。図１０は、真円の電圧ベクトル軌跡と楕円の電流ベクトル軌跡とを示す図であり、図１１は、真円の電流ベクトル軌跡と楕円の電圧ベクトル軌跡とを示す図である。例えば、三相平衡電圧の回転電圧をモータ（位置検出用巻線7b）に印加すると、図１０（ａ）に示すように、二相交流座標系であるα−β座標系に交換したときに電圧ベクトル軌跡が真円の状態となる。この回転電圧は、モータを駆動する為の駆動電圧周波数に同期しない高周波の電圧であるため、この回転電圧によってモータが回転することはない。なお、このモータのようにｄ軸とｑ軸とでインダクタンスに差がある場合には、図１０（ｂ）に示すように電流ベクトル軌跡はｄ軸方向に膨らんだ楕円となる。本実施例ではこのような原理を用いてｄ軸の位相角θを求める。同様に、図１１は、電圧ベクトル軌跡に基づき、d軸の位相角θを求める場合の原理を示したものである。この図１１から明らかなように、三相平衡電流の回転電流をモータ（位置検出用巻線7b）に印加した際の電圧ベクトル軌跡に基づいて、d軸の位相角θを求めることも可能である。さらにまた、例えば、特開2002-191188号公報に記載されている様に、推定したd軸（γ軸）方向に高周波電流を重畳し、その際のγ軸に直行するδ軸上の電流（δ軸電流）における重畳波成分の振幅に基づいて、γ軸と実際のｄ軸との誤差を求めることも可能であり、これらのｄ軸位相角検出方法は適宜変更可能である。
【００１７】
位置検出における初期のNS判定の技法や、高負荷時の制御も従来技術と同様にできる。
Ｎ／Ｓ判定は、ｑ軸電流は０のままｄ軸にある程度の大きな負の電流を流し、磁気飽和の度合いを重畳した高周波電流の大きさにより判定する。つまり、ｄ軸電流ｉｄ＞０のとき磁気飽和が生じて高周波電流が大きくなる一方、ｉｄ＜０のときは磁気飽和が起こらず高周波電流が大きくならないといった性質を利用し、ロータ停止時にｄ軸にのみ電流を流して磁気飽和の有無によりＮ／Ｓ判定を行う（例えば、特開2001-339999号公報を参照されたい）。
以下、Ｎ／Ｓ判定の手法を詳細に説明する。図７は、ｄ軸電流による磁気飽和を示す図である。図に示すように、高周波電流の大きさが変わるのは、磁気飽和のためである。ｄ軸に負の電流を流すと磁石の磁束を弱めることになり磁気飽和は起こらないが、正の電流を流すと磁石の磁束を強めることになるので磁気飽和が起こる。磁気飽和が起こるとインダクタンスが下がり、振幅が等しい高周波電圧に対して流れる高周波電流が大きくなる、という仕組みである。従って、流れる高周波電流の振幅に基づいて、Ｎ／Ｓ判定を行うことができる。
【００１８】
図８および図９は、トルク制御に移行するまでのＮ／Ｓ判定の動作波形を示す図である。図８は、仮決めしたｄ軸が正しい場合で、ｉｄ＜０を印加した際の高周波電流の振幅は小さい。図９は、仮決めしたｄ軸が１８０°反転している場合で、ｉｄ＜０として印加した電流は、実際にはｉｄ＞０となっており、飽和により高周波電流の振幅が大きくなっている。
【００１９】
図２は、位置検出用巻線の設置場所を示している。図に示すように、固定子7cにスロット7dがあり、各スロットに駆動用巻線7aが収容されている。図には位置検出用巻線7bのスロット7ｄ内の位置を示しているが、位置検出用巻線をスロット内の任意の位置に配設すると、位置によって漏れ磁束の量が変わるなどして検出精度が悪化するため、位置検出用巻線は各スロットで同じ位置に配設する。また、これの変形例としてスロット7dの開口部7eに位置検出用巻線7bを設けることもできる。なお、図面作成の便宜上、スロット内には駆動用巻線が占めていない余裕空間がかなりあるように作図してあるが、モータ性能を高めるために、実際にはスロット内に、そのスペースをほぼ埋めるような容量の駆動用巻線が収容されており、余裕空間はあまりない。
図３および図４は、位置検出用巻線の設置の態様を示す図である。図３のように位置検出用巻線7bを1極対分のみ、或いは、図４のように１極分のみに巻くことができる。全極に巻く場合に比べ、製作が簡便になる。さらに、互いに隣り合うスロットに巻けば、結線が容易になるというメリットもある。
【実施例２】
【００２０】
図５は、本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例２）を示す図である。この例では、電流センサ5を駆動用と検査用で共用しているためセンサのコストを低減できる。巻線を流れる電流と位置検出用巻線を流れる電流は、周波数が違う（位置検出用巻線7bには高周波の電流、駆動電流は低回転のみなので低周波の電流）ため、原理的には単純に５で示す電流センサを共用してもハイパスフィルタ１２等を用いれば分離可能であるが、位置検出用巻線7bには微小な電流しか流していないため、電流センサ5の電流検出領域にある鉄心5aに、電流供給線9c以外の電流供給線9a,9bをそれぞれ複数回巻き付け、巻線9aa,9bbを形成させることによって、電流を増幅している。なお、電流センサ５と回転角検出手段１１との間に介挿されたハイパスフィルタ１２は、位置検出用巻線7bで発生する多相電動機の回転速度に応じた周波数と同じ低周波の誘起電圧に由来する低周波電流を除去し、低電圧電源9が位置検出用巻線7bに印加する高周波の交流電圧に由来する高周波電流を通過させるものである。ハイパスフィルタ１２は、回転角検出手段１１の外部に設けたハードウェア構成手段であるが、回転角検出手段１１の外部内部を問わず付加したソフトウェア処理手段であってもよいこと勿論である。
【実施例３】
【００２１】
図６は、本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例３）を示す図である。この例では、位置検出用巻線のW相にインダクタンスLが挿入されている。位置検出用巻線7bのU相、V相は電流センサ5の鉄心5aに複数回巻き付けているので、インダクタンス成分が増えてしまう。これを補正するために、W相にLを挿入してインピーダンスを合わせており、その結果位置検出精度が向上する。
【実施例４】
【００２２】
図１４は、本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例４）を示す図である。この例では、基本構成を図１に示す前述した実施例１と共通にするが、実施例１のように低電圧電源９が、高周波電圧に誘起電圧を重畳して印加することによって、位置検出用巻線7bに発生する誘起電圧による低周波電流を打ち消す構成ではなく、低周波電流を除去するハイパスフィルタ１２を設けたものである。
【００２３】
３相モータ７の回転中、位置検出用巻線7bには回転速度と同じ低周波の誘起電圧が生じる。ハイパスフィルタ１２は、この誘起電圧に由来する低周波電流を除去し、低電圧電源9が位置検出用巻線7bに印加する高周波の交流電圧に由来する高周波電流を通過させるものである。ハイパスフィルタ１２は、回転角検出手段１１の外部に設けたハードウェア構成手段であるが、回転角検出手段１１の外部内部を問わず付加したソフトウェア処理手段であってもよいこと勿論である。
回転角検出手段１１にハイパスフィルタ１２を設けることにより、３相モータ７の回転角を正確に検出することができる。
【実施例５】
【００２４】
図１５は、本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例５）を示す図である。この例では、基本構成を図１に示す前述した実施例１と共通にするが、実施例１のように低周波の影響電流または影響電圧を打ち消す構成ではなく、交流電圧から低周波成分を除去する低周波除去手段１３を設けたものである。
【００２５】
Ｕ、Ｖ、Ｗ相よりなる位置検出用巻線７ｂの各々と低電圧電源9とを、３本の電流供給線９ａ,９ｂ,９ｃで個々に接続する。低電圧電源9は高周波の電流を位置検出用巻線７ｂに通電する。電流供給線９ａ,９ｂ,９ｃの各々には、低周波電圧を除去する低周波除去手段１３を個々に挿置する。
【００２６】
３相モータ７の回転中、位置検出用巻線7bには回転速度と同じ低周波の誘起電圧が生じる。低周波除去手段１３は、この誘起電圧を除去するものである。電流供給線９ａ,９ｂ,９ｃの各々に低周波除去手段１３を設けることにより、３相モータ７の回転角を正確に検出することができる。
【実施例６】
【００２７】
図１６は、本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例６）を示す図である。この例では、基本構成を図５に示す前述した実施例２と共通にするが、実施例２のように低電圧電源９が、高周波電圧に誘起電圧を重畳して印加することにより、位置検出用巻線7bに発生する誘起電圧による低周波電流を打ち消す構成ではなく、交流電圧から低周波成分を除去する低周波除去手段１３を設けたものである。
【００２８】
３相モータ７の回転中、位置検出用巻線7bには回転速度と同じ低周波の誘起電圧が生じる。低周波除去手段１３は、この誘起電圧を除去するものである。電流供給線９ａ,９ｂ,９ｃの各々に低周波除去手段１３を設けることにより、３相モータ７の回転角を正確に検出することができる。
【００２９】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による多相電動機の回転角検出装置の基本的な構成（実施例１）を示す図である。
【図２】位置検出用巻線の設置場所を示す図である。
【図３】位置検出用巻線の設置の態様を示す図である。
【図４】位置検出用巻線の設置の態様を示す図である。
【図５】本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例２）を示す図である。
【図６】本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例３）を示す図である。
【図７】ｄ軸電流による磁気飽和を示す図である。
【図８】トルク制御に移行するまでのＮ／Ｓ判定の動作波形を示す図である。
【図９】トルク制御に移行するまでのＮ／Ｓ判定の動作波形を示す図である。
【図１０】真円の電圧ベクトル軌跡と楕円の電流ベクトル軌跡とを示す図である。
【図１１】真円の電流ベクトル軌跡と楕円の電圧ベクトル軌跡とを示す図である。
【図１２】低電圧電源が位置検出用巻線に印加する高周波の三相平衡交流電圧を示す波形図である。
【図１３】電流センサが検出する取得データを示す波形図であり、（ａ）は位置検出用巻線に発生する誘起電圧の影響を受けない場合を示し、（ｂ）は位置検出用巻線に発生する誘起電圧の影響を受ける場合を示す。
【図１４】本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例４）を示す図である。
【図１５】本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例５）を示す図である。
【図１６】本発明による多相電動機の回転角検出装置の他の構成（実施例６）を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
1  直流電源
3  インバータ
5  電流センサ
7  ３相モータ
7a  駆動巻線
7b  位置検出用巻線
9  低電圧電源
7c  固定子
7d  開口部
5a  鉄心
9a,9b,9c  電流供給線
9aa,9bb  巻線
L  インダクタンス
11  回転角検出手段
12,  ハイパスフィルタ
13  低周波除去手段
【図１】
0004811145.tif 000002
【図２】
0004811145.tif 000003
【図３】
0004811145.tif 000004
【図４】
0004811145.tif 000005
【図５】
0004811145.tif 000006
【図６】
0004811145.tif 000007
【図７】
0004811145.tif 000008
【図８】
0004811145.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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