(57)【要約】【課題】位置センサ信号異常時に、位置センサが故障状態である場合と、モータ自体が故障状態である場合とを判別することができるモータ制御装置を提供すること。【解決手段】モータ５のロータ３１のＮ極とＳ極の切換りを検出して位置センサ信号を出力する位置センサ８と、前記位置センサ信号を基に前記ロータ３１を回転させる駆動信号を出力するインバータ制御手段６とを備えたモータ制御装置において、前記位置センサ信号を検出する位置センサ信号検出手段７と、モータ５に流れるモータ電流値を検出するモータ電流検出手段９とを備え、所定期間内に前記位置センサ信号検出手段７が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値未満の時は、位置センサ異常とみなし、所定期間内に前記位置センサ信号検出手段７が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値以上の時は、モータロック状態とみなして、モータ５を停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアおよびモータ巻線より構成されるステータと、ロータコアおよびＮ極、Ｓ極の永久磁石より構成されるロータと、前記ロータの永久磁石のＮ極とＳ極の切換りを検出して位置センサ信号を出力する位置センサと、前記位置センサ信号を基に前記ロータを回転させる駆動信号を出力するインバータ制御手段とを備えたモータ制御装置において、前記位置センサ信号を検出する位置センサ信号検出手段と、モータに流れるモータ電流値を検出するモータ電流検出手段とを備え、
所定期間内に前記位置センサ信号検出手段が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値未満の時は、位置センサ異常とみなし、
所定期間内に前記位置センサ信号検出手段が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値以上の時は、モータロック状態とみなして、
モータを停止させることを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置センサを用いたモータ制御装置において、位置センサの故障を検出する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のモータ制御装置の位置センサの故障検出方法は、位置センサの状態を常に監視して所定時間状態変化が無ければ故障とみなしてモータを停止させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、従来のモータ制御装置のモータ構造図を示すものである。図６に示すように、モータはロータ５２と、ステータ５０を有している。ロータ５２は、複数のＮ極とＳ極を有する。位置センサ５６と５８はステータ５０の周りに設置される。また、図７は従来のモータ制御装置における制御ブロック図であり、位置センサ５６および５８からの出力信号Ｓ５６およびＳ５８が処理装置６２に入力される。
【０００４】
そして、位置センサ５６および５８は、それぞれＮ極を感知した時にはＨレベルの信号Ｓ５６およびＳ５８を出力し、Ｓ極を感知した時にはＬレベルの信号Ｓ５６およびＳ５８を出力する。従って、モータ運転時は位置センサ５６および５８ともにＮ極、Ｓ極を交互に検出するので、出力信号はＨレベルとＬレベルが交互に切換わる。
【０００５】
ところが、例えば、位置センサ５８が故障してしまい、モータ運転中であっても出力信号Ｓ５８の出力レベルがＨレベルで固定となった場合、処理装置６２はＨレベルで固定した状態が所定時間維持されたことを確認して、モータを停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５３２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、位置センサが故障状態である場合と、モータ自体が故障状態である場合を判別できないので、修理の工数がかかるという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、位置センサが故障状態である場合と、モータ自体が故障状態である場合を判別することができ、修理の際の工数を低減できるモータ制御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】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のモータ制御装置は、ステータコアおよびモータ巻線より構成されるステータと、ロータコアおよびＮ極、Ｓ極の永久磁石より構成されるロータと、前記ロータの永久磁石のＮ極とＳ極の切換りを検出して位置センサ信号を出力する位置センサと、前記位置センサ信号を基に前記ロータを回転させる駆動信号を出力するインバータ制御手段とを備えたモータ制御装置において、前記位置センサ信号を検出する位置センサ信号検出手段と、モータに流れるモータ電流値を検出するモータ電流検出手段とを備え、所定期間内に前記位置センサ信号検出手段が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値未満の時は、位置センサ異常とみなし、所定期間内
に前記位置センサ信号検出手段が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値以上の時は、モータロック状態とみなして、モータを停止させるものである。
【００１０】
これによって、位置センサが故障状態である場合と、モータ自体が故障状態である場合とを判別することができ、モータ制御装置が故障した場合の修理の工数を低減できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のモータ制御装置は、位置センサ信号検出手段で検出した位置センサ信号の状態変化と、モータ電流検出手段で検出したモータ電流値を監視することで、位置センサが故障状態である場合と、モータ自体が故障状態である場合とを判別することができ、修理の際の工数を低減できるモータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータ制御装置の制御ブロック図
【図２】同実施の形態１におけるモータ構造図
【図３】同実施の形態１のモータ回転時の位置センサ信号波形とモータ電流波形を示すグラフ
【図４】同実施の形態１の位置センサ故障時の位置センサ信号波形とモータ電流波形を示すグラフ
【図５】同実施の形態１のモータロック時の位置センサ信号波形とモータ電流波形を示すグラフ
【図６】従来のモータ制御装置におけるモータ構造図
【図７】従来のモータ制御装置における制御ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、ステータコアおよびモータ巻線より構成されるステータと、ロータコアおよびＮ極、Ｓ極の永久磁石より構成されるロータと、前記ロータの永久磁石のＮ極とＳ極の切換りを検出して位置センサ信号を出力する位置センサと、前記位置センサ信号を基に前記ロータを回転させる駆動信号を出力するインバータ制御手段とを備えたモータ制御装置において、前記位置センサ信号を検出する位置センサ信号検出手段と、モータに流れるモータ電流値を検出するモータ電流検出手段とを備え、所定期間内に前記位置センサ信号検出手段が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値未満の時は、位置センサ異常とみなし、所定期間内に前記位置センサ信号検出手段が前記位置センサ信号を検出せず、かつ前記モータ電流値が所定値以上の時は、モータロック状態とみなして、モータを停止させることにより、位置センサが故障状態である場合と、モータ自体が故障状態である場合とを判別でき、モータ制御装置の故障状態を詳細に判別することができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるモータ制御装置のブロック図を示すものである。図１において、交流電源１の電圧を脈流状の電圧に変換するダイオードブリッジ２と、この脈流電圧を略直流電圧に平滑する平滑コンデンサ３とがインバータ４の入力側に接続され、インバータ４の出力側にステータとロータで構成されるモータ５が接続される。
【００１６】
モータ５には位置センサ８が設けられ、モータ５を構成するロータに設けられたＮ極、Ｓ極の磁極を検出して、位置センサ８が位置センサ信号Ｈ８を出力する。この位置センサ
信号Ｈ８は、例えばＮ極を検知するとＨレベル、Ｓ極を検知するとＬレベルの信号となる。なお、他の実施例として、ＨレベルとＬレベルが逆であっても問題はない。
【００１７】
位置センサ信号検出手段７は、位置センサ信号Ｈ８のＨレベル→Ｌレベル→Ｈレベル、或いはＬレベル→Ｈレベル→Ｌレベルを検出する。インバータ制御手段６は、位置センサ信号Ｈ８を受けてモータを駆動させる駆動信号を生成し、インバータ４に出力する。モータ電流検出手段９は、モータ５に流れるモータ電流値Ｓ９を検出して、検出したモータ電流値Ｓ９をインバータ制御手段６に出力する。
【００１８】
以上のように構成されたモータ制御装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００１９】
インバータ制御手段６は、モータ５を起動させた後、位置センサ８が出力する位置センサ信号Ｈ８に従い、モータ５を駆動させる駆動信号を生成してインバータ４に出力する。
【００２０】
図２は、モータ５の構造図である。図２において、モータ５はステータ３０、ロータ３１より構成され、ステータ３０にはＵ、Ｖ、Ｗ相の各巻線３２ａ、３２ｂ、３２ｃが設けられるとともに、位置センサ８が設けられている。
【００２１】
図２より、回転方向に対してＵ相巻線３２ａ、Ｖ相巻線３２ｂ、Ｗ相巻線３２ｃは、それぞれ１２０°毎位相が進んだものとなる。ここで、位置センサ信号検出手段７が、位置センサ信号Ｈ８の立上りエッジ或いは立下りエッジを検出することで、インバータ制御手段６がインバータ４のＵ相を駆動する信号を生成する。そして、Ｖ相、Ｗ相を駆動する信号については、位置センサ信号Ｈ８よりインバータ制御手段６において、仮想の位置センサ信号Ｈ８ａ、Ｈ８ｂを算出し、このＨ８ａ、Ｈ８ｂの立下りエッジ或いは立下りエッジよりＶ相、Ｗ相を駆動する信号を生成、出力する。
【００２２】
図３は、モータ回転時の位置センサ信号波形とモータ電流波形を示すグラフである。位置センサ信号検出手段７は、所定期間Ｔ毎における位置センサ信号Ｈ８の立上りエッジから立上りエッジ、或いは立下りエッジから立下りエッジを計測している。モータ５が回転し、位置センサ８がロータ３１のＮ極、Ｓ極を正しく検出すると、それに応じて位置センサ信号Ｈ８のＨレベルとＬレベルが切換るため、立上りエッジと立下りエッジが検出される。このときモータ５は回転しているので、モータ電流検出手段９はモータ電流値Ｓ９を検出する。
【００２３】
図４は、位置センサ８が故障状態等でロータ３１のＮ極、Ｓ極を正しく検知できていない場合の位置センサ信号波形とモータ電流波形を示すグラフである。この場合、所定期間Ｔ毎の位置センサ８の位置センサ信号Ｈ８は、ＨレベルもしくはＬレベルで固定状態になるが、モータ電流検出手段９が検出するモータ電流値Ｓ９が所定値Ｉ未満であれば、モータ５は回転しているので、位置センサ８に異常が発生したものとみなして、位置センサ異常信号をインバータ制御手段６に出力する。インバータ制御手段６は位置センサ異常信号を受けて、モータ５を停止させる信号をインバータ４に出力する。
【００２４】
図５は、モータロック時の位置センサ信号波形とモータ電流波形を示すグラフである。この場合も、所定期間Ｔ毎の位置センサ８の位置センサ信号Ｈ８は、ＨレベルもしくはＬレベルで固定状態になるが、モータ５がロック状態で回転していないので、モータ電流検出手段９が検出するモータ電流値Ｓ９は所定値Ｉ以上となり、位置センサ８に異常がなく、モータ５がロック状態であるものと見なして、モータロック信号をインバータ制御手段６に出力する。インバータ制御手段６はモータロック信号を受けて、モータ５への通電を停止させる信号をインバータ４に出力する。
【００２５】
以上のように、本実施の形態においては、位置センサ８が故障状態である場合と、モータ５がロック状態である場合とを判別することができ、修理の際の工数を低減できるモータ制御装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかるモータ制御装置は、故障状態を詳細に判別することができ、修理の工数を低減できるモータ制御装置を提供することができるので、粉塵や外乱等の悪環境下でモータを駆動する各種モータ制御装置等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１  交流電源
２  ダイオードブリッジ
３  平滑コンデンサ
４  インバータ
５  モータ
６  インバータ制御手段
７  位置センサ信号検出手段
８  位置センサ
Ｈ８  位置センサ信号
９  モータ電流検出手段
Ｓ９  モータ電流値
３０  ステータ
３１  ロータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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