(57)【要約】【課題】ステータ巻線とマグネットロータの磁極位置を簡単に確認できる方法および補正方法を提供する。【解決手段】ステータ巻線とロータマグネットの磁極位置情報に基づいて位置検出器付モータを駆動するモータ制御装置において、モータ巻線に通電する現タイミングでの磁極位置情報を求めるステップ１と、モータ制御装置とモータの結線を外し、モータを外部駆動するステップ２と、ステップ２によりモータから発生する誘起電圧と、位置検出器付モータの位置情報から生成される電流指令とを測定するステップ３と、ステップ３で測定された誘起電圧と電流指令の位相差から磁極位置のずれを求めるステップ４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ巻線とロータマグネットの磁極位置情報に基づいて位置検出器付モータを駆動するモータ制御装置において、モータ巻線に通電する現タイミングでの磁極位置情報を求めるステップ１と、モータ制御装置とモータの結線を外し、モータを外部駆動するステップ２と、ステップ２によりモータから発生する誘起電圧と、位置検出器付モータの位置情報から生成される電流指令とを測定するステップ３と、ステップ３で測定された誘起電圧と電流指令の位相差から磁極位置のずれを求めるステップ４とを有する磁極位置確認方法。
【請求項２】
ステップ１において、磁極位置検出のためのＣＳセンサがない場合は磁極位置推定から得られる磁極位置を磁極位置情報とし、ＣＳセンサを用いる場合はそのまま磁極位置情報として用いる請求項１に記載の磁極位置確認方法。
【請求項３】
ステップ４において、電流指令のゼロクロスを切替タイミングとする矩形波を用いて前記矩形波と誘起電圧の位相差を求める請求項１に記載の磁極位置確認方法。
【請求項４】
ステップ４により得られる磁極位置のずれをもとに、磁極位置もしくは磁極位置情報の補正を行う請求項１または請求項３に記載の磁極位置確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ巻線とマグネットロータの磁極位置情報の確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コストダウンや耐久性向上のために磁極位置検出器（ＣＳセンサ）のセンサレス化が要望されている。
【０００３】
このセンサレス化を実現するために、様々な磁極位置の推定方法が提案されており、さらに、推定誤差をもとに自動補正する方法が提案されている (例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平１１−１６８８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、磁極位置の推定誤差を算出するためＡＤ変換器を用いてデータの取得を行う場合、ＡＤ変換機の分解能によって精度が決まる。このため、上記特許文献１の技術を実現するには、分解能の高いＡＤ変換器を装置に内蔵する必要がある。
【０００５】
また、磁極位置の自動補正は、接続するモータとの最初のセッティング時に一度だけ必要なものであり、装置に内蔵するとコストアップとなる。
本発明は上記の課題を解決するものであり、ステータ巻線とマグネットロータの磁極位置を安価で簡単に確認できる方法および補正方法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】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、ステータ巻線とロータマグネットの磁極位置情報に基づいて位置検出器付モータを駆動するモータ制御装置において、モータ巻線に通電する現タイミングでの磁極位置情報を求めるステップ１と、モータ制御装置とモータの結線を外し、モータを外部駆動するステップ２と、ステップ２によりモータから発生する誘起電圧と、位置検出器付モータの位置情報から生成される電流指令とを測定するステップ３と、ステップ３で測定された誘起電圧と電流指令の位相差から磁極位置のずれを求めるステップ４とを有する磁極位置確認方法であり、波形測定装置を用いて電流指令と誘起電圧の位相差から磁極位置ずれを求めることで、精度の高い磁極位置情報を簡単に得ることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の磁極位置確認方法によれば、電流指令と誘起電圧の位相差から磁極位置のずれを簡単に求めることができる。
【０００８】
また、ＣＳセンサのないセンサレスモータの磁極位置情報も確認することができる。
【０００９】
また、電流指令のゼロクロスを切替タイミングとする矩形波を用いることで、精度の高い磁極位置情報を得ることができる。
【００１０】
さらに、得られた磁極位置のずれに基づき、簡単に磁極位置情報の補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
モータ巻線に通電する現タイミングでの磁極位置情報を求めるステップ１と、モータ制御装置とモータの結線を外し、モータを外部駆動するステップ２と、ステップ２によりモータから発生する誘起電圧と、位置検出器付モータの位置情報から生成される電流指令とを測定するステップ３と、ステップ３で測定された誘起電圧と電流指令の位相差から磁極位置のずれを求めるステップ４とを備え、ステップ４において、電流指令のゼロクロスを切替タイミングとする矩形波を用いて前記矩形波と誘起電圧の位相差から求めた磁極位置のずれをもとに、磁極位置情報の補正を行う。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。図２において、１はモータ、２はモータ１の位置を検出する位置検出手段、３は位置検出手段２の出力を入力とする制御部、４は制御部３でステータ巻線とロータマグネットの磁極位置情報をもとに生成された電流指令、５は電流指令４を入力とするモータ駆動回路、６はモータが外部から駆動されることにより発生する誘起電圧、７は波形測定装置である。
【００１３】
本発明は、磁極位置の確認を簡単に行うため、図１に示すステップ１からステップ４に従って処理を行う点に特徴がある。
【００１４】
まず、ステップ１において、ステータ巻線とロータマグネットの磁極位置情報を求め、ステップ２へ移行する。磁極位置情報について、磁極位置検出のためのＣＳセンサがない場合は磁極位置推定から得られる磁極位置を磁極位置情報とし、ＣＳセンサを用いる場合はそのまま磁極位置情報として用いればよい。
【００１５】
次にステップ２では、モータ駆動回路５とモータ１の結線を外し、モータ１を外部から駆動する。
【００１６】
ステップ３では、モータが外部から駆動されることにより発生する誘起電圧と、モータの位置情報から生成される電流指令とを波形測定装置を用いて測定する。
【００１７】
ステップ４では、ステップ３で測定された誘起電圧と電流指令の位相差を求め、この位相差を磁極位置のずれとする。これが基本のステップである。
【００１８】
以下は、上記ステップにて磁極位置のずれを確認できることを示す。
【００１９】
まず、電気角をθre、角速度（電気角基準）をωｒｅ、ｕ、ｖ、ｗ相電機子巻線磁束鎖交数をφｆｕａ、φｆｖａ、φｆｗａ、またφｆｕａ、ｆｖａ、ｆｗａの最大値をΦｆａとすると、下記の式１となる。
【００２０】
【数１】
2007288857.tif 000003
【００２１】
さらに、誘起電圧ｅ_ｕａ、ｅ_ｖａ、ｅ_ｗａは、下記の式２となる。
【００２２】
【数２】
2007288857.tif 000004
【００２３】
また、ｄ／ｄｔθｒｅ＝ωｒｅであるため結局、下記の式３となる。
【００２４】
【数３】
2007288857.tif 000005
【００２５】
一方、電流指令ｓｉｎＵ、ｓｉｎＶ、ｓｉｎＷは、下記の式４となる。
【００２６】
【数４】
2007288857.tif 000006
【００２７】
これよりＵ−Ｗ相間の誘起電圧について考えると、Ｕ−Ｗ相間の誘起電圧は、ｅ_ｕａ-ｅ_ｖａとなる。
【００２８】
【数５】
2007288857.tif 000007
【００２９】
上記の式５より、Ｕ−Ｗ相間の誘起電圧と、Ｕ相とＷ相の電流指令の差から算出される信号のゼロクロス点は同じとなることがわかる。
【００３０】
さらに、三角関数のｓｉｎの和積公式より、Ｕ相とＷ相の電流指令の差から算出される信号はＡｃｏｓ（θｒｅ＋Ｂ）という形に置き換わるため、Ｕ−Ｗ相間の誘起電圧とＵ相とＷ相の電流指令の差から算出される信号のゼロクロス点のずれ、つまり誘起電圧と電流指令の位相差が、磁極位置のずれとなる。
【００３１】
よって、誘起電圧と電流指令をオシロスコープなどの波形測定装置で測定すれば、二つの波形の位相差より磁極位置のずれを簡単に求めることができる。
【００３２】
また、磁極位置の確認精度は、波形測定機器の精度によるため、ＡＤ変換器より精度の向上が見込まれる。
【００３３】
なお、上述した方法で求めた磁極位置のずれをパラメータに加算することで、簡単に磁極位置情報を補正することができる。
【実施例２】
【００３４】
実施例１では、外部駆動誘起電圧と電流指令の位相差から磁極位置のずれを求めたが、Ｕ−Ｗ相間の誘起電圧とＵ相とＷ相の電流指令の差から算出される信号のゼロクロス点がわかればよいので、実施例２では、図３に示すように制御部３からＵ相とＷ相の電流指令の差から算出される信号のゼロクロス点を切替タイミングとする矩形波信号を出力させ、矩形波信号とＵ−Ｗ相間の誘起電圧とのずれを求めてもよい。
【００３５】
なお、誘起電圧と指令電流の測定箇所については組合せを変えても同じである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の磁極位置確認方法は、精度の高い磁極位置情報を求めるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の磁極位置確認方法を説明するフローチャート
【図２】本発明に実施例１おける要部のブロック構成図
【図３】本発明に実施例２おける要部のブロック構成図
【符号の説明】
【００３８】
１  モータ
２  位置検出手段
３  制御部
４  電流指令
５  モータ駆動回路
６  誘起電圧
７  波形測定装置
８  矩形波
【図１】
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【図２】
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【図３】
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