CN101682281A - 转子位置检测装置及转子位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供转子位置检测装置及转子位置检测方法。在该位置检测装置中，被输入第1霍尔元件(HU)输出的第1输出电压(HUP)和第1反转输出电压(HUM)的第1比较器(1)输出第1位置检测信号(HUs)。并且，被输入第2霍尔元件(HV)输出的第2输出电压(HVP)和第2反转输出电压(HVM)的第2比较器(2)输出第2位置检测信号(HVs)。并且，被输入第1霍尔元件(HU)输出的第1反转输出电压(HUM)和第2霍尔元件(HV)输出的第2输出电压(HVP)的第3比较器(3)输出第3位置检测信号(HWs)。由此，由两个霍尔元件得到三个位置检测信号，提高了分辨率。

Description

转子位置检测装置及转子位置检测方法

技术领域

本发明涉及检测电动机的转子位置的位置检测装置及转子位置检测方法。

背景技术

以往，空调机的风扇用无刷DC(直流)电动机利用三个磁传感器来检测转子的磁通，检测转子的位置，并根据该检测出的转子位置信息来控制向定子线圈的通电，由此能够实现稳定的动作。

另外，从降低成本的角度来看，希望减少用于位置检测的传感器数量。

但是，当传感器数量减少时，难以得到转子的准确位置信息，存在容易导致电动机动作不稳定的缺点。

因此，提出了即使减少传感器数量也能够稳定地驱动电动机的技术(日本特许第3483740号公报)，但是，其存在需要特别的传感器、控制复杂的问题。

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供转子位置检测装置及转子位置检测方法，其能够抑制磁传感器的个数，且无需特别的传感器和复杂的控制即可提高转子的位置检测精度。

为了解决上述课题，本发明的转子位置检测装置的特征在于，该转子位置检测装置具有：第1磁传感器，其检测转子的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第1输出信号以及与该第1输出信号的相位相反的第1反转输出信号；以及第2磁传感器，其检测上述转子的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第2输出信号以及与该第2输出信号的相位相反的第2反转输出信号，上述第1输出信号与第2输出信号的相位错开规定的电气角，该转子位置检测装置还具有：第1比较器，其被输入上述第1输出信号和第1反转输出信号；第2比较器，其被输入上述第2输出信号和第2反转输出信号；以及第3比较器，其被输入上述第1输出信号和第2反转输出信号、或者上述第1反转输出信号和第2输出信号。

根据本发明，第1比较器根据从第1磁传感器输入的第1输出信号和第1反转输出信号，输出第1位置检测信号。此外，第2比较器根据从第2磁传感器输入的第2输出信号和第2反转输出信号，输出第2位置检测信号。此外，第3比较器根据从第1磁传感器输入的第1输出信号和从第2磁传感器输入的第2反转输出信号、或从第1磁传感器输入的第1反转输出信号和从第2磁传感器输入的第2输出信号，输出第3位置检测信号。

因此，根据本发明，根据第1、第2这两个磁传感器输出的信号而得到第1～第3这三个位置检测信号。因此，根据本发明，抑制了磁传感器的个数，同时增加了位置检测信号的个数，无需特别的传感器和复杂的控制即可提高转子位置的检测精度。

此外，一个实施方式的转子位置检测装置具有：第1磁传感器，其检测转子的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第1输出信号；第2磁传感器，其检测上述转子的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第2输出信号；以及第3磁传感器，其检测上述转子的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第3输出信号，上述第1、第2、第3输出信号的相位彼此错开，该转子位置检测装置还具有：第1比较器，其被输入上述第1输出信号和第2输出信号；第2比较器，其被输入上述第2输出信号和第3输出信号；以及第3比较器，其被输入上述第3输出信号和第1输出信号。

根据该实施方式，第1比较器根据从第1、第2磁传感器输入的第1、第2输出信号，输出第1位置检测信号，第2比较器根据从第2、第3磁传感器输入的第2、第3输出信号，输出第2位置检测信号。并且，第3比较器根据从第3、第1磁传感器输入的第3、第1输出信号，输出第3位置检测信号。

即，根据该实施方式，第1～第3的各比较器根据来自不同的两个磁传感器的输出信号，输出第1～第3位置检测信号。由此，根据该实施方式，在由于相对转子的配置偏移等而产生第1～第3磁传感器的输出信号的相位偏移的情况下，与根据同一磁传感器的输出信号和反转输出信号来生成位置检测信号的情况相比，能够缓解因输出信号的相位偏移引起的位置检测信号的相位偏移量。因此，根据该实施方式，在产生磁传感器的输出信号的相位偏移的情况下，能够抑制位置检测信号的相位偏移量，提高转子的位置检测精度。

在一个实施方式的转子位置检测装置中，上述第1磁传感器输出上述第1输出信号以及与该第1输出信号的相位相反的第1反转输出信号，上述第2磁传感器输出上述第2输出信号以及与该第2输出信号的相位相反的第2反转输出信号，上述第3磁传感器输出上述第3输出信号以及与该第3输出信号的相位相反的第3反转输出信号，上述第1、第2、第3输出信号的相位彼此错开120°，该转子位置检测装置还具有：第4比较器，其被输入上述第1输出信号和第1反转输出信号；第5比较器，其被输入上述第2输出信号和第2反转输出信号；以及第6比较器，其被输入上述第3输出信号和第3反转输出信号。

根据该实施方式，上述第1、第2、第3输出信号的相位彼此错开120°。而且，第1比较器根据从第1、第2磁传感器输入的第1、第2输出信号，输出第1位置检测信号。并且，第2比较器根据从第2、第3磁传感器输入的第2、第3输出信号，输出第2位置检测信号。并且，第3比较器根据从第3、第1磁传感器输入的第3、第1输出信号，输出第3位置检测信号。

并且，第4比较器根据第1输出信号和第1反转输出信号，输出第4位置检测信号。并且，第5比较器根据第2输出信号和第2反转输出信号，输出第5位置检测信号。并且，第6比较器根据第3输出信号和第3反转输出信号，输出第6位置检测信号。

根据该实施方式，利用第1～第6位置检测信号，即使分辨率为电气角30°，也能够检测转子的位置。并且，通过使用在该实施方式中得到的第1～第6位置检测信号，能够以120°通电和150°通电对电动机进行驱动控制。

此外，一个实施方式的转子位置检测装置具有切换部，该切换部被输入由上述第1、第2、第3比较器输出的第1、第2、第3位置检测信号以及由上述第4、第5、第6比较器输出的第4、第5、第6位置检测信号，并且，该切换部能够切换为第1状态和第2状态，其中，在第1状态下，输出上述第1、第2、第3位置检测信号而不输出上述第4、第5、第6位置检测信号，在第2状态下，输出上述第4、第5、第6位置检测信号而不输出上述第1、第2、第3位置检测信号。

根据该实施方式，通过将上述切换部从第1状态切换为第2状态，能够使各位置检测信号超前30°的电气角。并且，通过将上述切换部从第2状态切换为第1状态，能够使各位置检测信号滞后30°的电气角。由此，能够改变基于位置检测信号的转子位置检测信息，因此能够进行改变转子相位角的控制。由此，例如能够使转子的相位角与电动机的高负载或低负载这两个负载点一致，能够改善电动机的效率。

此外，一个实施方式的电动机的驱动电路具有：上述转子位置检测装置；以及控制部，其能够进行第1通电控制和第2通电控制，其中，在第1通电控制中，将上述切换部设为上述第1状态并对驱动上述转子的定子线圈进行150°通电，在第2通电控制中，将上述切换部设为上述第2状态并对上述定子线圈进行120°通电。

根据该实施方式，控制部能够在高负载时进行实施150°通电的第1通电控制，而在低负载时进行实施120°通电的第2通电控制，120°通电的开关损耗比150°通电小。低负载时，在电路损耗中，开关损耗所占的比例大于固定损耗，所以，通过由控制部进行上述控制，能够抑制高负载及低负载时开关损耗的变动，提高效率。

根据本发明的转子位置检测装置，根据第1、第2这两个磁传感器输出的信号而得到第1～第3这三个位置检测信号。因此，根据本发明，抑制了磁传感器的个数，同时增加了位置检测信号的个数，无需特别的传感器和复杂的控制即可提高转子位置的检测精度。

附图说明

图1是本发明的转子位置检测装置的第1实施方式的电路图。

图2是示出上述第1实施方式中的各信号波形的波形图。

图3是示出无刷DC电动机的结构的示意性剖视图。

图4是本发明的转子位置检测装置的第2实施方式的电路图。

图5是示出上述第2实施方式中的各信号波形的波形图。

图6A是示出现有方式的位置检测信号HU’、HV’、HW’的波形和上述第2实施方式的各位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1的波形的波形图。

图6B是示出现有方式中位置检测信号HV’的相位滞后30°时的波形以及第2实施方式中位置检测信号HVs1的相位滞后30°时的波形的波形图。

图7是本发明的转子位置检测装置的第3实施方式的电路图。

图8是示出上述第3实施方式中的各信号波形的波形图。

图9是本发明的第4、第5实施方式的电路图。

图10是示意性地示出在电路基板40上安装第1、第2、第3霍尔元件HU1、HV1、HW1的一例的图。

图11是示出使用上述第3实施方式中得到的第1～第6位置检测信号对驱动线圈Lu、Lv、Lw进行150°通电的控制部75和开关电路的图。

图12是示出上述现有方式中的各信号波形的波形图。

具体实施方式

下面，根据图示的实施方式对本发明进行详细说明。

(第1实施方式)

图1是本发明的转子位置检测装置的第1实施方式的电路图。该第1实施方式具有：作为第1磁传感器的第1霍尔元件HU、作为第2磁传感器的第2霍尔元件HV、以及第1～第3比较器1～3。第1、第2霍尔元件HU、HV的一个电压端子经由电阻R1与电源电压Vcc的电源相连，另一个电压端子经由电阻R2与地线相连。

上述第1霍尔元件HU的输出端子与第1比较器1的非反转输入端子连接，反转输出端子与第1比较器1的反转输入端子连接。该第1霍尔元件HU根据贯通第1霍尔元件HU的磁通，向输出端子输出第1输出电压HUP，并且向反转输出端子输出第1反转输出电压HUM。该第1输出电压HUP与第1反转输出电压的相位相反。另外，上述第1输出电压HUP是第1输出信号，第1反转输出电压HUM是第1反转输出信号。

另一方面，上述第2霍尔元件HV的输出端子与第2比较器2的非反转输入端子连接，反转输出端子与第2比较器2的反转输入端子连接。该第2霍尔元件HV根据贯通霍尔元件HV的磁通，向输出端子输出第2输出电压HVP，并且向反转输出端子输出第2反转输出电压HVM。该第2输出电压HVP与第2输出电压的相位相反。另外，上述第2输出电压HVP是第2输出信号，第2反转输出电压HVM是第2反转输出信号。

此外，第3比较器3的非反转输入端子与第1霍尔元件HU的反转输出端子相连，第3比较器3的反转输入端子与第2霍尔元件HV的输出端子相连。

上述第1霍尔元件HU例如安装在图3所示结构的无刷DC电动机上。在图3中，31是轴，32、33是轴承，35是磁轭，36是磁铁，37是定子线圈，38是铁芯，40是电路基板。磁轭35和磁铁36构成转子41，线圈37和铁芯38构成定子42。而且，第1霍尔元件HU安装在电路基板40上。此外，未在图3中示出，第2霍尔元件HV安装在电路基板40上，输出第2输出电压HVP，该第2输出电压HVP与第1霍尔元件HU的第1输出电压HUP相比，相位滞后120°。

接下来，在图2的波形图的上栏A中，示出了输入到第1比较器1的HU相的霍尔元件信号波形，即，第1霍尔元件HU输出的第1输出电压HUP的波形和第1反转输出电压HUM的波形。并且，示出了输入到第2比较器2的HV相的霍尔元件信号波形，即，第2霍尔元件HV的第2输出电压HVP的波形和第2反转输出电压HVM的波形。并且，示出了输入到第3比较器3的HW相的霍尔元件信号波形，即，第2霍尔元件HV的第2输出电压HVP的波形和第1霍尔元件HU的第1反转输出电压HUM的波形。而在图2的波形图的下栏B中，示出了第1比较器1输出的第1位置检测信号HUs的信号波形、第2比较器2输出的第2位置检测信号HVs的信号波形以及第3比较器3输出的第3位置检测信号HWs的信号波形。另外，在图2中，纵轴表示振幅，横轴表示电气角(相位)。

根据该第1实施方式，根据第1、第2这两个霍尔元件HU、HV输出的第1输出电压HUP、第1反转输出电压HUM、第2输出电压HVP以及第2反转输出电压HVM，来得到第1～第3这三个位置检测信号HUs、HVs、HWs。由此，根据该第1实施方式，能够通过两个霍尔元件HU、HV而得到三个位置检测信号HUs、HVs、HWs，所以，抑制了磁传感器的个数，同时增加了位置检测信号的个数，无需特别的传感器和复杂的控制，即可提高转子41的位置检测精度。更具体而言，能够通过两个霍尔元件HU、HV，利用下式(1)，得到n＝2时的分辨率。

360°/(n(n+1))                    …(1)

因此，根据上述实施方式，检测定子41的位置的分辨率为电气角60°。与此相对，在通过两个霍尔元件得到两个位置检测信号的现有例中，分辨率为电气角(360°/2n)＝90°，所以，根据该实施方式，分辨率能提高30°。

因此，在针对干扰多的条件下使用的电动机进行的转子位置检测中、以及在起动时需要转矩、需要可靠起动的用途等方面，该实施方式十分有效。特别地，在针对空调机的室外机内使用的电动机进行的转子位置检测中，尤其有效。

另外，在上述第1实施方式中，将第1霍尔元件HU的反转输出电压HUM输入到第3比较器3的非反转输入端子，而将第2霍尔元件HV的输出电压HVP输入到第3比较器3的非反转输入端子，不过，也司以将第1霍尔元件HU的输出电压HUP输入到第3比较器3的反转输入端子，而将第2霍尔元件HV的反转输出电压HVM输入到第3比较器3的非反转输入端子。此外，在上述第1实施方式中，如图2的波形图所示，说明了第1霍尔元件HU的输出电压HUP的相位比第2霍尔元件HV的输出电压HVP的相位超前120°的情况，不过，第1霍尔元件HU的输出电压HUP与第2霍尔元件HV的输出电压HVP之间的相位差不限于120°。

(第2实施方式)

接着，图4表示本发明的转子位置检测装置的第2实施方式的电路图。该第2实施方式具有：第1霍尔元件HU1、第2霍尔元件HV1、第3霍尔元件HW1、以及第1～第3比较器11～13。上述第1、第2、第3霍尔元件HU1、HV1、HW1分别为第1、第2、第3磁传感器。

上述第1、第2、第3霍尔元件HU1、HV1、HW1各自的一个电压端子经由电阻R11而与电源电压Vcc的电源相连，另一个电压端子经由电阻R12与地线相连。

关于上述第1比较器11，在其非反转输入端子上输入第1霍尔元件HU1的第1输出电压HUP1，在反转输入端子上输入第2霍尔元件HV1的第2输出电压HVP1。此外，关于第2比较器12，在其非反转输入端子上输入第2霍尔元件HV1的第2输出电压HVP1，在反转输入端子上输入第3霍尔元件HW1的第3输出电压HWP1。此外，关于第3比较器13，在其非反转输入端子上输入第3霍尔元件HW1的第3输出电压HWP1，在反转输入端子上输入第1霍尔元件HU1的第1输出电压HUP1。

另外，在图4中，HUM1、HVM1、HWM1分别是第1、第2、第3霍尔元件HU1、HV1、HW1输出的作为反转输出信号的反转输出电压。该反转输出电压HUM1、HVM1、HWM1的相位分别与输出电压HUP1、HVP1、HWP1的相位相反。

上述第1、第2、第3霍尔元件HU1、HV1、HW1例如安装在图3所示结构的无刷DC电动机上。而且，该第1～第3这三个霍尔元件HU1、HV1、HW1以输出相位彼此错开120°的输出电压HUP1、HVP1、HWP1的方式安装在电路基板40上。作为一例，第1、第2、第3霍尔元件HU1、HV1、HW1如图10所示地安装在电路基板40上。

接下来，在图5的波形图的上栏中，示出了第2霍尔元件HV1的输出电压HVP1的波形、第1霍尔元件HU1的输出电压HUP1的波形以及第1比较器11输出的位置检测信号HUs1的波形。并且，在图5的波形图的中间一栏中，示出了第2霍尔元件HV1的输出电压HVP1的波形、第3霍尔元件HW1的输出电压HWP1的波形以及第2比较器12输出的位置检测信号HVs1的波形。并且，在图5的波形图的下栏中，示出了第1霍尔元件HU1的输出电压HUP 1的波形、第3霍尔元件HW1的输出电压HWP1的波形以及第3比较器13输出的位置检测信号HWs1的波形。另外，在图5中，纵轴表示振幅，横轴表示电气角(相位)。

另外，图5所示的脉冲信号，即位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1，与图6A的上栏所示的现有方式的位置检测信号HU’、HV’、HW’相比，相位超前30°。另外，在图6A中，纵轴表示振幅，横轴表示电气角(相位)。

这里，该现有方式是指如下这样的方式：第1霍尔元件HU1’的输出电压HUP1’、反转输出电压HUM1’分别输入到第1比较器11的非反转输入端子、反转输入端子，第2霍尔元件HV1’的输出电压HVP1’、反转输出电压HVM1’分别输入到第2比较器12的非反转输入端子、反转输入端子，第3霍尔元件HW1’的输出电压HWP1’、反转输出电压HWM1’分别输入到第3比较器13的非反转输入端子、反转输入端子。另外，图12示出了该现有方式的输出电压HUP1’、HUM1’、位置检测信号HU’、输出电压HVP1’、HVM1’、位置检测信号HV’、以及输出电压HWP1’、HWM1’、位置检测信号HW’的波形。在图12中，纵轴表示振幅，横轴表示电气角(相位)。

因此，在该第2实施方式中，三个霍尔元件HU1、HV1、HW1的装配位置偏离上述现有方式的三个霍尔元件的配置位置，使得图6A的下栏所示的各位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1的电气角滞后30°。

这里，图6B的上栏示出了上述现有方式中第2霍尔元件HV1’的装配位置偏离规定位置，第2霍尔元件HV1’的输出信号HVP1’、HVM1’的相位滞后30°时的各位置检测信号HUs1’、HVs1’、HWs1’的信号波形。参照图6B的上栏，位置检测信号HUs1’与位置检测信号HVs1’之间的相位差为30°，位置检测信号HVs1’与位置检测信号HWs1’之间的相位差为90°，位置检测信号HWs1’与位置检测信号HUs1’之间的相位差为60°。即，各位置检测信号之间的相位差偏差很大。

而且，当设转子41的磁极数量为n时，机械角1°的装配位置偏移相当于电气角的(n/2)倍，因此，磁极数量n越大，由装配位置偏移引起的电气角偏移越大。例如，对于8极电动机而言，机械角1°的装配位置偏移相当于电气角4°的偏移。

与此相对，图6B的下栏示出了该第2实施方式中第2霍尔元件HV1的装配位置偏离规定位置(例如图10中箭头Z的方向)，第2霍尔元件HV1的输出信号HVP1、HVM1的相位滞后30°时的各位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1的信号波形。即，位置检测信号HUs1与位置检测信号HVs1之间的相位差为60°，位置检测信号HVs1与位置检测信号HWs1之间的相位差为75°，位置检测信号HWs1与位置检测信号HUs1之间的相位差为45°。因此，根据该第2实施方式，与现有方式相比，能够抑制霍尔元件的装配位置发生偏移时各位置检测信号之间的相位差的偏差。

即，根据该第2实施方式，在霍尔元件的输出信号发生相位偏移的情况下，能够抑制位置检测信号的相位偏移量，无需特别的传感器和复杂的控制，即可提高转子的位置检测精度。因此，降低了由霍尔元件的装配位置偏移引起的振动、噪声。

另外，在上述第2实施方式中，将第1霍尔元件HU1的输出电压HUP1与第2霍尔元件HV1的输出电压HVP1之间的相位差、以及第2霍尔元件HV1的输出电压HVP1与第3霍尔元件HW1的输出电压HWP1之间的相位差设为120°，不过，上述相位差不限于120°。

(第3实施方式)

接着，参照图7的电路图和图8的波形图，说明本发明的转子位置检测装置的第3实施方式。该第3实施方式的以下(i)、(ii)两点与所述第2实施方式不同。

(i)除了第1～第3比较器11～13以外，还具有第4～第6比较器14～16。

(ii)在所述第2实施方式中，三个霍尔元件HU1、HV1、HW1的装配位置偏离上述现有方式中三个霍尔元件的配置位置偏移，使得图6A下栏所示的各位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1的电气角滞后30°，但是，而在该第3实施方式中，没有这样地错开霍尔元件的配置位置。

在该第3实施方式中，在第4比较器14的非反转输入端子、反转输入端子上输入第1霍尔元件HU1的第1输出电压HUP1、第1反转输出电压HUM1。并且，在第5比较器15的非反转输入端子、反转输入端子上输入第2霍尔元件HV1的第2输出电压HVP1、第2反转输出电压HVM1。此外，在第6比较器16的非反转输入端子、反转输入端子上输入第3霍尔元件HW1的第3输出电压HWP1、第3反转输出电压HWM1。

由此，在该第3实施方式中，如图8的上栏所示，第4比较器14输出第4位置检测信号HUs0，第5比较器15输出第5位置检测信号HVs0，第6比较器16输出第6位置检测信号HWs0。并且，第1比较器11输出第1位置检测信号HUs1，第2比较器12输出第2位置检测信号HVs1，第3比较器13输出第3位置检测信号HWs1。此外，在图8中段的表中，示出了各位置检测信号HUs0、HVs0、HWs0和HUs1、HVs1、HWs1的数据值。另外，在图8中，纵轴表示振幅，横轴表示电气角(相位)。

如图8上段的波形图所示，上述第4位置检测信号HUs0的相位比第5位置检测信号HVs0的相位超前120°，第5位置检测信号HVs0的相位比第6位置检测信号HWs0的相位超前120°，第6位置检测信号HWs0的相位比第4位置检测信号HUs0的相位超前120°。

并且，第1位置检测信号HUs1的相位比第2位置检测信号HVs1的相位超前120°，第2位置检测信号HVs1的相位比第3位置检测信号HWs1的相位超前120°，第3位置检测信号HWs1的相位比第1位置检测信号HUs1的相位超前120°。

根据该第3实施方式，通过第1、第2、第3、第4、第5、第6位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1、HUs0、HVs0、HWs0，还能够利用电气角为30°的分辨率，进行转子41的位置检测。由此，根据该第3实施方式，在不增加霍尔元件个数的情况下增加了位置检测信号的个数，无需特别的传感器和复杂的控制，即可提高转子的位置检测精度。

并且，通过使用在该实施方式中得到的第1～第6位置检测信号，能够得到图8下段所示的用于以150°通电进行驱动控制的输出信号U、V、W和输出信号X、Y、Z，能够利用150°通电对图3中的无刷DC电动机进行驱动控制。例如，如图11所示，来自三个霍尔元件HU1、HV1、HW1的第1输出电压HUP1、第1反转输出电压HUM1、第2输出电压HVP1、第2反转输出电压HVM1、第3输出电压HWP1、第3反转输出电压HWM1输入到由上述第1～第6比较器11～16构成的比较器部71。然后，该比较器部71输出的上述第1～第6位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1、HUs0、HVs0、HWs0输入到位置估计部72。该位置估计部72根据图8中段所示的表，检测位置信号模式0～11，并在逻辑部73中，生成与检测到的位置信号模式0～11相应的信号。然后，在驱动部74中，将从逻辑部73输入的信号转换为用于驱动晶体管Q1～Q6的电压，作为输出信号U、V、W和输出信号X、Y、Z，从控制部75输入晶体管Q1～Q6。由此来控制晶体管Q1～Q6的导通、截止。即，输出信号U、V、W分别作为控制信号输入到晶体管Q1、Q3、Q5，输出信号X、Y、Z分别作为控制信号输入到晶体管Q2、Q4、Q6。由此，能够对驱动线圈Lu、Lv、Lw进行150°通电。另外，在图11中，77是AC(交流)电源，78是整流部，79是平滑电容器。

(第4实施方式)

接下来，图9示出本发明的转子位置检测装置的第4实施方式。该第4实施方式与上述第3实施方式的不同点在于具有切换部51和位置估计部52。因此，主要说明该第4实施方式与上述第3实施方式的不同点。

在该第4实施方式中，上述第1、第2、第3比较器11、12、13输出的第1、第2、第3位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1从信号线53输入到切换部51的接点51B。另一方面，上述第4、第5、第6比较器14、15、16输出的第4、第5、第6位置检测信号HUs0、HVs0、HWs0从信号线55输入到切换部51的接点51A。

上述切换部51能够切换为图9所示的接点51A与输出线57连接而接点51B不与输出线57连接的第2切换状态、以及接点51B与输出线57连接而接点51A不与输出线57连接的第1切换状态。

在上述第1切换状态下，该切换部51向输出线57输出上述第1、第2、第3位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1，而不输出上述第4、第5、第6位置检测信号HUs0、HVs0、HWs0。另一方面，在上述第2切换状态下，该切换部51向输出线57输出上述第4、第5、第6位置检测信号HUs0、HVs0、HWs0，而不输出上述第1、第2、第3位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1。

因此，在切换部51处于第2切换状态时，位置估计部52能够根据从切换部51输入的超前角为0°的第4、第5、第6位置检测信号HUs0、HVs0、HWs0来估计转子41的位置，能够进行定子线圈37的120°通电控制。

另一方面，在切换部51处于第1切换状态时，位置估计部52能够根据从切换部51输入的超前角为30°的第1、第2、第3位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1来估计定子41的位置，能够进行定子线圈37的120°通电控制。

因此，根据该第4实施方式，是与电动机的负载点对应地切换超前角为0°的转子41的位置估计和超前角为30°的转子的位置估计，因此，能够与低负载附近和高负载附近这两个负载点对应地变更转子的估计位置，能够应对负载变动，实现效率的改善。

(第5实施方式)

接下来，说明本发明的作为电动机驱动装置的第5实施方式。该第5实施方式与上述第4实施方式的不同点在于具有图9所示的切换控制部58。因此，主要说明该第5实施方式与上述第4实施方式的不同点。

在该第5实施方式中，上述切换控制部58在向定子线圈37的通电中，能够切换为第1通电控制和第2通电控制，其中，第1通电控制使上述切换部51成为上述第1切换状态，第2通电控制使切换部51成为上述第2切换状态。

因此，在该第5实施方式中，当切换控制部58将切换部51切换为第2切换状态时，从切换部51向位置估计部52输入第4、第5、第6位置检测信号HUs0、HVs0、HWs0，能够由位置估计部52以0°的超前角来估计转子41的位置，能够进行定子线圈37的120°通电控制。

而且，在进行该120°通电控制时，如果切换控制部58将切换部51切换为第1切换状态，则从切换部51向位置估计部52输入超前角为30°的第1、第2、第3位置检测信号HUs1、HVs1、HWs1，能够由位置估计部52以30°的超前角来估计转子41的位置，能够进行定子线圈37的150°通电控制。

因此，根据该第4实施方式，能够与电动机的负载点对应地切换超前角为0°的转子41的位置估计和超前角为30°的转子的位置估计。由此，例如在低负载附近进行120°通电，而在高负载附近进行150°通电，因此，能够应对负载变动，实现效率的改善。

另外，在上述第1～第5实施方式中，磁传感器为霍尔元件，不过，磁传感器也可以为霍尔IC。

Claims (7)

1.一种转子位置检测装置，其特征在于，该转子位置检测装置具有：

第1磁传感器(HU)，其检测转子(41)的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第1输出信号(HUP)以及与该第1输出信号的相位相反的第1反转输出信号(HUM)；以及

第2磁传感器(HV)，其检测上述转子(41)的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第2输出信号(HVP)以及与该第2输出信号的相位相反的第2反转输出信号(HVM)，

上述第1输出信号(HUP)与第2输出信号(HVP)的相位错开规定的电气角，

该转子位置检测装置还具有：

第1比较器(1)，其被输入上述第1输出信号(HUP)和第1反转输出信号(HUM)；

第2比较器(2)，其被输入上述第2输出信号(HVP)和第2反转输出信号(HVM)；以及

第3比较器(3)，其被输入上述第1输出信号(HUP)和第2反转输出信号(HVM)、或者上述第1反转输出信号(HUM)和第2输出信号(HVP)。

2.一种转子位置检测装置，其特征在于，该转子位置检测装置具有：

第1磁传感器(HU1)，其检测转子(41)的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第1输出信号(HUP1)；

第2磁传感器(HV1)，其检测上述转子(41)的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第2输出信号(HVP1)；以及

第3磁传感器(HW1)，其检测上述转子(41)的磁通，并且输出与检测到的磁通相应的第3输出信号(HWP1)，

上述第1、第2、第3输出信号(HUP1、HVP1、HWP1)的相位彼此错开，

该转子位置检测装置还具有：

第1比较器(11)，其被输入上述第1输出信号(HUP1)和第2输出信号(HVP1)；

第2比较器(12)，其被输入上述第2输出信号(HVP1)和第3输出信号(HWP1)；以及

第3比较器(13)，其被输入上述第3输出信号(HWP1)和第1输出信号(HUP1)。

3.根据权利要求2所述的转子位置检测装置，其特征在于，

上述第1磁传感器(HU1)输出上述第1输出信号(HUP1)以及与该第1输出信号的相位相反的第1反转输出信号(HUM1)，

上述第2磁传感器(HV1)输出上述第2输出信号(HVP1)以及与该第2输出信号的相位相反的第2反转输出信号(HVM1)，

上述第3磁传感器(HW1)输出上述第3输出信号(HWP1)以及与该第3输出信号的相位相反的第3反转输出信号(HWM1)，

上述第1、第2、第3输出信号(HUP1、HVP1、HWP1)的相位彼此错开120°，

该转子位置检测装置还具有：

第4比较器(14)，其被输入上述第1输出信号(HUP1)和第1反转输出信号(HUM1)；

第5比较器(15)，其被输入上述第2输出信号(HVP1)和第2反转输出信号(HVM1)；以及

第6比较器(16)，其被输入上述第3输出信号(HWP1)和第3反转输出信号(HWM1)。

4.根据权利要求3所述的转子位置检测装置，其特征在于，

该转子位置检测装置具有切换部(51)，该切换部被输入由上述第1、第2、第3比较器(11、12、13)输出的第1、第2、第3位置检测信号(HUs1、HVs1、HWs1)以及由上述第4、第5、第6比较器(14、15、16)输出的第4、第5、第6位置检测信号(HUs0、HVs0、HWs0)，并且，该切换部能够切换为第1状态和第2状态，其中，在第1状态下，输出上述第1、第2、第3位置检测信号(HUs1、HVs1、HWs1)而不输出上述第4、第5、第6位置检测信号(HUs0、HVs0、HWs0)，在第2状态下，输出上述第4、第5、第6位置检测信号(HUs0、HVs0、HWs0)而不输出上述第1、第2、第3位置检测信号(HUs1、HVs1、HWs1)。

5.一种电动机驱动电路，其特征在于，

该电动机驱动电路具有：

权利要求4所述的转子位置检测装置；以及

控制部(58)，其能够进行第1通电控制和第2通电控制，其中，在第1通电控制中，将上述切换部(51)设为上述第1状态并对驱动上述转子(41)的定子线圈(37)进行150°通电，在第2通电控制中，将上述切换部(51)设为上述第2状态并对上述定子线圈(37)进行120°通电。

6.一种转子位置检测方法，其特征在于，

利用第1磁传感器(HU)检测转子(41)的磁通，从该第1磁传感器输出与上述转子的磁通相应的第1输出信号(HUP)以及与该第1输出信号的相位相反的第1反转输出信号(HUM)，

利用第2磁传感器(HV)检测上述转子(41)的磁通，从该第2磁传感器输出与上述第1输出信号的相位错开且与上述转子的磁通相应的第2输出信号(HVP)、以及与该第2输出信号的相位相反的第2反转输出信号(HVM)，

将上述第1输出信号(HUP)和第1反转输出信号(HUM)输入到第1比较器(1)，

将上述第2输出信号(HVP)和第2反转输出信号(HVM)输入到第2比较器(2)，

将上述第1输出信号(HUP)和第2反转输出信号(HVM)、或者上述第1反转输出信号(HUM)和第2输出信号(HVP)输入到第3比较器(3)，

从上述第1、第2、第3比较器得到第1、第2、第3位置检测信号。

7.一种转子位置检测方法，其特征在于，

利用第1磁传感器(HU1)检测转子(41)的磁通，从该第1磁传感器输出与上述转子的磁通相应的第1输出信号(HUP1)，

利用第2磁传感器(HV1)检测上述转子(41)的磁通，从该第2磁传感器输出与上述第1输出信号的相位错开且与上述转子的磁通相应的第2输出信号(HVP1)，

利用第3磁传感器(HW1)检测上述转子(41)的磁通，从该第3磁传感器输出与上述第1、第2输出信号的相位错开且与上述转子的磁通相应的第3输出信号(HWP1)，

将上述第1输出信号(HUP1)和第2输出信号(HVP1)输入到第1比较器(11)，

将上述第2输出信号(HVP1)和第3输出信号(HWP1)输入到第2比较器(12)，

将上述第3输出信号(HWP1)和第1输出信号(HUP1)输入到第3比较器(13)，

从上述第1、第2、第3比较器得到第1、第2、第3位置检测信号。

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