DE112006002501T5

DE112006002501T5 - Ermittlungsvorrichtung und -verfahren für Anfangspolposition für einen synchronen Wechselstrommotor

Info

Publication number: DE112006002501T5
Application number: DE112006002501T
Authority: DE
Inventors: Shinya Kitakyushu Morimoto; Hyun-Soo Kitakyushu Song; Mamoru Kitakyushu Takaki; Kozo Kitakyushu Ide
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-08-07
Also published as: US7872438B2; CN101273520A; JPWO2007034689A1; WO2007034689A1; US20080309268A1; JP4816645B2

Abstract

Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung für einen synchronen Wechselstrommotor ohne Verwendung eines Magnetpoldetektors, wobei die Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung aufweist:
einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Schubkraft- oder Drehmomentmusters;
einen Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Polpositionsbefehls;
einen Positionsdetektionsabschnitt zum Detektieren einer Position des synchronen Wechselstrommotors;
einen Polpositionskorrekturabschnitt zum Korrigieren des Polpositionsbefehls; und
einen Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt zum Korrigieren des Schubkraft- oder Drehmomentmusters,
worin der Polpositionsbefehl oder das Schubkraft- oder Drehmomentmuster wiederholt korrigiert werden, um eine Anfangspolposition zu ermitteln.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Ermittlung bzw. Abschätzung der Anfangspolposition für einen synchronen Wechselstrommotor, um eine Anfangspolposition des synchronen Wechselstrommotors ohne Verwendung eines magnetischen Poldetektors (eines Polsensors) in einem synchronen Wechselstrommotor vom Permanentmagnettypen zu ermitteln, der einen Linearmotor und eine Drehmaschine einschließt.
STAND DER TECHNIK
Eine Polposition wird herkömmlich unter Verwendung eines magnetischen Poldetektors detektiert und ein synchroner Wechselstrommotor wird auf der Basis der Polposition gesteuert, die so detektiert wird. Es besteht jedoch das Problem, dass aufgrund des Vorsehens des magnetischen Poldetektors die Kosten ansteigen und die Zuverlässigkeit reduziert wird. Insbesondere wird ein magnetischer Poldetektor entsprechend eines Betriebsbereichs eines Motors in einem Linearmotor benötigt. Aus diesem Grund ist das Problem bemerkenswert. Um dieses Problem zu lösen, wird eine Polpositionsermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines anfänglichen Magnetpols eines synchronen Wechselstrommotors ohne Verwendung des Magnetpoldetektors verwendet.
Eine herkömmliche Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung für einen synchronen Wechselstrommotor wählt einen ersten Periodenabschnitt oder einen zweiten Periodenabschnitt in Über einstimmung mit Ergebnissen eines Geschwindigkeitsverstärkungssteuerabschnitts und einer Modusabschnitt-Entscheidungseinrichtung aus. Die Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung enthält eine erste Drehmomentberechnungseinrichtung, wenn der erste Periodenabschnitt ausgewählt wird, und eine zweite Drehmomentberechnungseinrichtung, wenn der zweite Periodenabschnitt ausgewählt wird, und berechnet die ermittelte Polposition unter Verwendung von Drehmomentdaten, die durch die erste Drehmomentberechnungseinrichtung und die zweite Drehmomentberechnungseinrichtung (vergleiche z. B. Patentdokument 1 und Patentdokument 2) erhalten werden.
8 ist ein Diagramm, das eine herkömmliche Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und ein -verfahren für einen synchronen Wechselstrommotor zeigt. In 8 bezeichnet 1301 eine Befehlsgeschwindigkeitsmustererzeugungseinrichtung, bezeichnet 1302 eine Modusabschnitt-Entscheidungseinrichtung, bezeichnet 1303 eine Geschwindigkeitsintegrationsverstärkungsverarbeitungseinrichtung, bezeichnet 1304 einen Modusschalter, bezeichnet 1101 einen ersten Periodenabschnitt (ein q-Achse-Befehlsstrom ist ein Befehlsdrehmoment und ein d-Achse-Befehlsstrom ist Null), bezeichnet 1102 eine datengewinnende Geschwindigkeitsabschnittentscheidungseinrichtung, bezeichnet 1103 eine erste Befehlsstromberechnungseinrichtung, bezeichnet 1104 eine erste Speichereinrichtung, bezeichnet 1201 einen zweiten Periodenabschnitt (ein q-Achse-Befehlsstrom ist Null und ein d-Achse-Befehlsstrom ist ein Befehlsdrehmoment), bezeichnet 1202 eine datengewinnende Geschwindigkeitsabschnittentscheidungseinrichtung, bezeichnet 1203 eine zweite Befehlsstromberechnungseinrichtung und bezeichnet 1204 eine zweite Speichereinrichtung.
Eine Steuervorrichtung für einen synchronen Wechselstrommotor enthält eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung zum Berechnen eines Befehlsdrehmoments (einen Befehlsstrom) aus einer Befehlsgeschwindigkeit, eine Stromsteuereinrichtung und eine fehlsgeschwindigkeit, eine Stromsteuereinrichtung und eine PWM-Leistungswandelvorrichtung, die jeweils dazu dienen, einen synchronen Wechselstrommotor in Antwort auf ein Befehlsdrehmoment (einen Befehlsstrom) anzutreiben, wobei die Steuervorrichtung für den synchronen Wechselstrommotor dazu dient, eine ermittelte Anfangspolposition unter Verwendung von Informationen der ersten Befehlsdrehmomentdaten (der ersten Befehlsstromdaten) und der zweiten Befehlsdrehmomentdaten (der zweiten Befehlsstromdaten) durch eine Geschwindigkeitsabweichungsberechnungseinrichtung zum Subtrahieren der detektierten Geschwindigkeit von der Befehlsgeschwindigkeit zu berechnen, die von der Befehlsgeschwindigkeit-Mustererzeugungseinrichtung 1301 erzeugt wird, um eine Geschwindigkeitsabweichung zu berechnen; einen Geschwindigkeitsverstärkung-Steuerabschnitt zum Multiplizieren der Geschwindigkeitsabweichung mit einer Geschwindigkeitsverstärkung, wodurch ein Befehlsdrehmoment (ein Befehlsstrom) berechnet wird; die Modusabschnitt-Entscheidungseinrichtung 1302 zum Ausführen einer Verarbeitung des Entscheidens des Modusabschnitts (der erste Zyklusabschnitt 1101 und der zweite Zyklusabschnitt 1201) aus der Befehlsgeschwindigkeit; den Modusschalter 1304 zum Ausführen eines Schaltens in entweder den ersten Zyklusabschnitt 1101 oder den zweiten Zyklusabschnitt 1201 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis, das durch die Modusabschnitt-Entscheidungseinrichtung 1302 erhalten wird; die datengewinnende Geschwindigkeitsabschnittentscheidungseinrichtung 1102 zum Entscheiden, ob die Befehlsgeschwindigkeit in einem datengewinnenden Geschwindigkeitsabschnitt ist oder nicht ist, wenn der erste Periodenabschnitt 1101 ausgewählt wird; die erste Befehlsdrehmomentberechnungseinrichtung (die erste Befehlsstromberechnungseinrichtung) 1103 zum Berechnen der ersten Befehlsdrehmomentdaten (ersten Befehlsstromdaten) aus dem Befehlsdrehmoment (dem Befehlsstrom) in dem datengewinnenden Geschwindigkeitsabschnitt, der so entschieden wurde; die datengewinnende Geschwindigkeitsabschnittentscheidungseinrichtung 1202 zum Entscheiden, ob die Befehlsgeschwindigkeit in dem datengewinnenden Geschwindigkeitsabschnitt ist oder nicht, wenn der zweite Periodenabschnitt 1201 ausgewählt wird; und die zweite Befehlsdrehmomentberechnungseinrichtung (die zweite Befehlsstromberechnungseinrichtung) 1203 zum Berechnen der zweiten Befehlsdrehmomentdaten (der zweiten Befehlsstromdaten) aus dem Befehlsdrehmoment (dem Befehlsstrom) in dem datengewinnenden Geschwindigkeitsabschnitt, der so entschieden worden ist.

Patentdokument 1: JP-A-2001-157482 Veröffentlichung (siehe Seiten 9 bis 13, 3)
Patentdokument 2: JP-A-2003-111477 Veröffentlichung (siehe Seite 8, 17 und 18)

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
In der herkömmlichen Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und dem -verfahren für einen synchronen Wechselstrommotor, in der bzw. dem eine Geschwindigkeitssteuerung ausgeführt wird, besteht das Problem darin, dass eine Durchgehverhinderungsfunktion aufgrund des Erzeugens eines Durchgehens erforderlich ist, wenn eine Anfangspolposition unterschiedlich von einer gesetzten Position ist, was eine Erhöhung einer Ermittlungszeit ergibt. Zudem gibt es auch das Problem, dass ein Ermittlungsfehler bzw. Schätzfehler erhöht wird, wenn ein Lastzustand, zum Beispiel die Reibung einer Führungsvorrichtung, geändert wird.
Die Erfindung ist mit Hinsicht auf die zuvor erwähnten Probleme gemacht worden und hat als eine Aufgabe, eine Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und ein -verfahren für einen synchronen Wechselstrommotor bereitzustellen, die bzw. das die Schwankung der Last während der Ermittlung der Anfangspolposition detektiert, um ein Schubkraft- oder Drehmomentmuster auf der Basis des detektierten Wertes zu korrigieren. Die Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und das -verfahren können deshalb eine Anfangspolposition mit einer hohen Genauigkeit in einer kurzen Zeit unabhängig von einer Schwankung der Last ermitteln bzw. schätzen.
EINRICHTUNGEN ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um die vorstehenden Probleme zu lösen, hat die Erfindung den nachfolgenden Aufbau.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist auf eine Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung für einen synchronen Wechselstrommotor ohne Verwendung eines Magnetpoldetektors gerichtet, wobei die Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung aufweist: einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Schubkraftmusters oder Drehmomentmusters; einen Polpositionsbefehlserzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Polpositionsbefehls; einen Positionsdetektionsabschnitt zum Detektieren einer Position eines synchronen Wechselstrommotors; einen Polpositionskorrekturabschnitt zum Korrigieren des Polpositionsbefehls; und einen Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt zum Korrigieren des Schubkraft- oder Drehmomentmusters, worin der Polpositionsbefehl oder das Schubkraft- oder Drehmomentmuster wiederholt korrigiert werden, um eine Anfangspolposition zu ermitteln.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung korrigiert der Polpositionskorrekturabschnitt gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung den Polpositionsbefehl auf der Basis eines Fehlerwinkels, der in einem Fehlerwinkelberechnungsabschnitt berechnet wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung berechnet der Fehlerwinkelberechnungsabschnitt gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung den Fehlerwinkel auf der Basis von zwei detektierten Po sitionen, die jeweils gespeichert werden, wenn der synchrone Wechselstrommotor in Übereinstimmung mit den beiden Polpositionsbefehlen für Polpositionen von ±45 Grad betrieben wird.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung korrigiert der Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung das Schubkraft- oder Drehmomentmuster auf der Basis eines Effektivbewegungswertes, der in dem Effektivbewegungswertberechnungsabschnitt berechnet wird.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung berechnet der Effektivwertbewegungsbetragberechnungsabschnitt gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung den Effektivbewegungswert auf der Basis von zwei detektierten Positionen, die jeweils gespeichert werden, wenn der synchrone Wechselstrommotor in Übereinstimmung mit den beiden Polpositionsbefehlen für die Polposition von ±45 Grad betrieben wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird ein Amplitudenwert des Schubkraft- oder Drehmomentmusters oder ein Korrekturwert einer Befehlszeit nur berechnet, wenn der Effektivbewegungswert kleiner als ein gesetzter Effektivpositionsreferenzwert ist, der zuvor gesetzt worden ist, und dann wird das Schubkraft- oder Drehmomentmuster korrigiert.
Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung ist die Korrektur des Schubkraft- oder Drehmomentmusters in dem Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung eine Korrektur eines Amplitudenwertes des Schubkraft- oder Drehmomentmusters.
Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung ist die Korrektur des Schubkraft- oder Drehmomentmusters in dem Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung eine Korrektur einer Befehlszeit des Schubkraft- oder Drehmomentmusters.
Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung gibt der Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt gemäß dem ersten bis vierten Aspekt der Erfindung eine momentane Position zu einer Anfangsmagnetpolermittlungsstartposition auf der Basis eines Maximalwertes des Effektivbewegungswertes und der Position zurück, die in dem Positionsdetektionsabschnitt detektiert wird.
Ein zehnter Aspekt der Erfindung ist auf ein Anfangsmagnetpolermittlungsverfahren einer Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung für einen synchronen Wechselstrommotor ohne Verwendung eines Magnetpoldetektors gerichtet, wobei die Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Schubkraft- oder Drehmomentmusters, einen Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Polpositionsbefehls und einen Positionsdetektionsabschnitt zum Detektieren einer Position eines synchronen Wechselstrommotors aufweist, worin der Polpositionsbefehl und das Schubkraft- oder Drehmomentmuster korrigiert werden, um eine Anfangspolposition zu ermitteln.
Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung weist das Anfangsmagnetpolermittlungsverfahren gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung auf: Speichern einer Position, die in Übereinstimmung mit dem Polpositionsbefehl für eine Polposition von +45 Grad detektiert wird; Speichern einer Position, die in Übereinstimmung mit dem Polpositionsbefehl für eine Polposition von –45 Grad detektiert wird; Berechnen eines Fehlerwinkels und eines Effektivbewegungswertes auf der Basis der beiden, detektierten Positionen, die gespeichert werden; Korrigieren des Polpositionsbefehls auf der Basis des Fehlerwinkels; und Korrigieren des Schubkraft- oder Drehmomentmusters auf der Basis des Effektivbewegungswertes.
Gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindung ist der synchrone Wechselstrommotor gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ein Drehmotor oder ein Linearmotor.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der Erfindung hat das Schubkraft- oder Drehmomentmuster, das durch den Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erzeugt wird, eine optionale Schubkraft- oder Drehmomentmusterwellenform.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Anfangspolposition unabhängig von einer Schwankung der Last durch eine Offenkreissteuerung einer Position in Übereinstimmung mit einem Schubkraft- oder Drehmomentbefehl zu ermitteln. Zudem ist es möglich, eine Änderung der Ermittlungsgenauigkeit der Anfangspolposition für ein Vorrichtungssystem, das angetrieben werden soll, in Abhängigkeit von einer Anwendung und Verwendung zu reduzieren.
Gemäß den zweiten bis fünften Aspekten der Erfindung ist es möglich, einen Lastzustand während der Ermittlung der Anfangspolposition zu detektieren, wodurch ein Schubkraft- oder Drehmomentmuster geregelt werden kann. Zudem ist es möglich, die Anfangspolposition in einer kurzen Zeit mit hoher Genauigkeit zu ermitteln und eine Zuverlässigkeit des Antriebs des synchronen Wechselstrommotors unter Verwendung des Anfangspolpositionsermittlungswertes zu verbessern.
Gemäß den sechsten bis achten Aspekten der Erfindung ist es möglich, ein Anfangspolpositionsermittlungsverfahren entsprechend dem Vorrichtungssystem, das angetrieben werden soll, in Abhängigkeit von der Anwendung und der Verwendung auszuwählen, wodurch eine Eigenschaft allgemeinen Zwecks verbessert wird.
Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die momentane Position in die Anfangsmagnetpolermittlungsstartposition zurückzubringen und eine Reproduzierbarkeit der Ermittlung der Anfangspolposition zu verbessern, wodurch die Ermittlung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.
Gemäß dem zehnten oder elften Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Anfangspolposition unabhängig von einer Schwankung der Last durch eine Offenkreissteuerung einer Position in Übereinstimmung mit einem Schubkraft- oder Drehmomentbefehl zu ermitteln. Zudem ist es möglich, eine Änderung der Ermittlungsgenauigkeit der Anfangspolposition für ein zu betreibendes Vorrichtungssystem in Abhängigkeit von einer Anwendung und Verwendung zu reduzieren.
Gemäß dem zwölften Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Anfangspolposition unabhängig von einem anzutreibenden Vorrichtungssystem auf der Basis einer Anwendung und Verwendung zu ermitteln.
Gemäß dem dreizehnten Aspekt der Erfindung ist es möglich, ein Muster entsprechend einem anzutreibenden Vorrichtungssystem auf der Basis einer Anwendung und einer Verwendung ohne Fixieren eines Musters auszuwählen, wodurch eine Verwendung bzw. Eigenschaft allgemeinen Zwecks verbessert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und eines -verfahrens gemäß der Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Anfangspolpositionsermittlungsverfahren gemäß einem Beispiel 1 der Erfindung zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Anfangspolpositionsermittlungsverfahren gemäß einem Beispiel 2 der Erfindung zeigt;
4 ist ein Diagramm, das eine Änderung der Position eines synchronen Wechselstrommotors in Abhängigkeit von einem Schubkraft- oder Drehmomentmuster gemäß der Erfindung zeigt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Änderung der Position des synchronen Wechselstrommotors durch das Schubkraft- oder Drehmomentmuster gemäß der Erfindung mit einer Last reduziert wird;
6 ist ein Diagramm, das eine Steuerung bzw. Regelung einer Schubkraft oder eines Drehmoments eines Befehls gemäß dem Beispiel 1 der Erfindung zeigt;
7 ist ein Diagramm, das eine Steuerung bzw. Regelung einer Befehlszeit gemäß dem Beispiel 2 der Erfindung zeigt; und
8 ist ein Diagramm, das eine herkömmliche Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren für einen synchronen Wechselstrommotor zeigt.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein spezielles Beispiel für ein Verfahren gemäß der Erfindung wird unten stehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
BEISPIEL 1
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und eines Anfangspolpositionsermittlungsverfahrens gemäß der Erfindung zeigt. In 1 bezeichnet 1 einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt, bezeichnet 2 einen Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt, bezeichnet 31 einen ersten Polpositionsbefehlsabschnitt, bezeichnet 32 einen zweiten Polpositionsbefehlsabschnitt, bezeichnet 41 und 42 einen Positionsdetektionsabschnitt, bezeichnet 51 einen ersten Positionsspeicherabschnitt, bezeichnet 52 einen zweiten Positionsspeicherabschnitt, bezeichnet 6 einen Fehlerwinkelberechnungsabschnitt, bezeichnet 7 einen Effektivbewegungswertberechnungsabschnitt, bezeichnet 8 einen Polpositionskorrekturabschnitt und bezeichnet 9 einen Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt.
Ein Schubkraftmuster oder Drehmomentmuster wird in dem Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt 1 erzeugt, ein Polpositionsbefehl wird in dem Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt 2 erzeugt, ein Polpositionsbefehl von (einer Polposi tion +45 Grad) wird verwendet, um den synchronen Wechselstrommotor in dem ersten Polpositionsbefehlabschnitt 31 anzutreiben, eine Position des synchronen Wechselstrommotors wird in dem Positionsdetektionsabschnitt 41 detektiert und die Position, die so detektiert worden ist, wird in dem ersten Positionsspeicherabschnitt 51 gespeichert. Zudem wird ein Polpositionsbefehl von (einer Polposition von –45 Grad) verwendet, um den synchronen Wechselstrommotor in dem zweiten Polpositionsbefehlsabschnitt 32 anzutreiben, wird eine Position des synchronen Wechselstrommotors in dem Positionsdetektionsabschnitt 42 detektiert und wird die Position, die so detektiert worden ist, in dem zweiten Positionsspeicherabschnitt 52 gespeichert.
Die Erfindung ist erheblichen unterschiedlich zu dem Patentdokument 1 und dem Patentdokument 2 darin, dass eine Anfangspolposition nicht durch eine Geschwindigkeitssteuerung ermittelt wird, sondern durch eine Offenkreissteuerung für eine Position in Übereinstimmung mit einem Schubkraft- oder Drehmomentbefehl, und zudem, ist sie unterschiedlich zu diesen darin, dass eine Komponente zum Korrigieren eines Polpositionsbefehls und eines Schubkraft- oder Drehmomentmusters vorgesehen ist, um die Anfangspolposition ermitteln zu können.
Ein Fehlerwinkel wird in dem Fehlerwinkelberechnungsabschnitt 6 unter Verwendung von zwei Positionen berechnet, die in dem ersten Positionsspeicherabschnitt 51 und dem zweiten Positionsspeicherabschnitt 52 gespeichert sind. Der Polpositionsbefehl des Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitts 2 wird durch den Polpositionskorrekturabschnitt 8 korrigiert. Zudem wird ein Effektivbewegungswert aus den beiden Positionen, die in dem ersten Positionsspeicherabschnitt 51 und dem zweiten Positionsspeicherabschnitt 52 gespeichert sind, durch den Effektivbewegungswertberechnungsabschnitt 7 berechnet. Ein Schubkraft- oder Drehmomentamplitudenkorrekturwert oder ein Schubkraft- oder Drehmomentbefehlszeitkorrekturwert werden aus dem Effektivbewegungswert und einem gesetzten Bewegungswert durch den Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt 9 berechnet und der Wert, der so berechnet worden ist, wird der Befehlsschubkraft oder dem -drehmoment oder einer Befehlszeit hinzuaddiert und das Schubkraft- oder Drehmomentmuster wird somit durch Anlegen an den Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt 1 gesteuert bzw. geregelt.
4 ist ein Diagramm, das eine Änderung in einer Position des synchronen Wechselstrommotors in Abhängigkeit von dem Schubkraft- oder Drehmomentmuster gemäß der Erfindung zeigt. Das Schubkraft- oder Drehmomentmuster, das von dem Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt 1 erzeugt wird, wird durch eine positive Befehlsschubkraft oder ein Befehlsdrehmoment 1, eine umgekehrte Befehlsschubkraft oder ein umgekehrtes Befehlsdrehmoment und durch eine positive Befehlsschubkraft oder ein positives Befehlsdrehmoment 2 gebildet. Dies wird in Positionen von +45 Grad und –45 Grad des Polpositionsbefehlswertes derart angewandt, dass die Änderung der Position in einer oberen Stufe von 4 gezeigt ist. Die Änderung der Position von (des Polpositionsbefehlswertes von +45 Grad) und die Änderung der Position (des Polpositionsbefehlswertes von –45 Grad) sind gleich zueinander, wenn der Polpositionsbefehl und eine tatsächliche Polposition miteinander übereinstimmen. Zwischenzeitlich sind sie unterschiedlich zueinander, wenn die Polpositionen einen Fehler haben.
Wenn ein Fehlerwinkel der Polposition durch θ_err wiedergegeben wird, werden die Positionen der +45 Grad und –45 Grad des Polpositionsbefehlswerts aus der Gleichung (1) erhalten, die eine Position P* verwendet, wenn der Polpositionsbefehl und die tatsächliche Polposition miteinander übereinstimmen. Zudem kann der Fehlerwinkel θ_err unter Verwendung der Gleichung (2) berechnet werden. P+45 = P* × cos(π/4 + θerr) P–45 = P* × cos(–π/4 + θerr) (1)
Zudem ist der Effektivwert der Position von +45 Grad und –45 Grad des Polpositionsbefehlswertes gleich √2-mal so groß wie die Position P*, wenn der Polpositionsbefehl und die tatsächliche Polposition miteinander übereinstimmen. Zu dieser Zeit wird P* als der Effektivbewegungswert auf der Basis von Gleichung (3) berechnet.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Änderung der Position des synchronen Wechselstrommotors auf der Basis des Schubkraft- oder Drehmomentmusters gemäß dem Beispiel in Übereinstimmung mit einer Last reduziert wird. In 5 ist angegeben, dass Positionen (P₊₄₅) und (P_–45) des synchronen Wechselstrommotors in Abhängigkeit von dem Vorhandensein einer Last, zum Beispiel einer Reibung einer Führungsvorrichtung, geändert werden, wenn das Schubkraft- oder Drehmomentmuster konstant festgelegt ist, und somit an den synchronen Wechselstrommotor angelegt wird. Genauer, wenn die Last vorhanden ist, sinkt der Bewegungswert ab und die Genauigkeit der Ermittlung der Anfangspolposition wird in Bezug auf die Positionsdetektionsauflösung verschlechtert.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Anfangspolpositionsermittlungsverfahren gemäß dem Beispiel 1 der Erfindung zeigt. In der Zeichnung wird angegeben, dass eine Befehlsschubkraft- oder -drehmomentamplitude unter Verwendung von zwei Typen von Testwinkeln (θ_err + 45°) und (θ_err – 45°) als ein Polpositionsbefehl gesteuert bzw. geregelt wird. In der Zeichnung bezeichnet 101 einen Polpositionsbefehl (θ_err + 45°)-Anwendungsschritt, bezeichnen 102 und 106 einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt, bezeichnet 103 einen Position(P₊₄₅)-Messschritt, bezeichnet 104 einen Position(P₊₄₅)-Speicherschritt, bezeichnet 105 einen Polpositionsbefehl(θ_err – 45°)-Anwendungsschritt, bezeichnet 107 einen Position(P_–45)-Messschritt, bezeichnet 108 einen Position (P_–45)-Speicherschritt, bezeichnet 109 einen Polpositionsfehler-θ_err-Berechnungsschritt, bezeichnet 110 einen Effektivbewegungswert-P-Berechnungsschritt, bezeichnet 111 einen Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt, bezeichnet 112 einen Bewegungswertentscheidungsschritt und bezeichnet 113 einen Befehlsschubkraft- oder -drehmomentsteuerungsschritt.
Zuallererst wird der Polpositionsbefehl (θ_err + 45°) in dem Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt 101 angewandt. Dann wird ein Schubkraft- oder Drehmomentmuster unter Verwendung einer Befehlsschubkraft oder Befehlsdrehmoments und einer Befehlszeit in dem Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt 102 erzeugt. Eine Position (P₊₄₅) wird in dem Position(P₊₄₅)-Messschritt 103 gemessen und dann wird die gemessene Position (P₊₄₅) in der Positionsspeichervorrichtung in dem Position(P₊₄₅)-Speicherschritt 104 gespeichert.
Als Nächstes wird der Polpositionsbefehl (θ_err – 45°) an den Polpositionsbefehl(θ_err – 45°)-Anwendungsschritt 105 angelegt und dann wird ein Schubkraft- oder Drehmomentmuster unter Verwendung der Befehlsschubkraft oder des Befehlsdrehmoments und der Befehlszeit in dem Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt 106 erzeugt. Eine Position (P_–45) wird in dem Position(P_–45)-Messschritt 107 gemessen und dann wird die Position (P_–45), die in der Positionsspeichervorrichtung gemessen wird, in dem Position(P_–45)-Speicherschritt 108 gespeichert.
Dann wird ein Polpositionsfehler (θ_err) unter Verwendung der Position (P₊₄₅) und der Position (P_–45), die in der Positionsspeichervorrichtung gespeichert sind, in dem Polpositionsfehler-θ_err-Berechnungsschritt 109 berechnet. Dann wird ein Effektivbewegungswert (P) in dem Effektivbewegungswert-P-Berechnungsschritt 110 erhalten. Dann wird überprüft, ob eine erste Ermittlungsberechnung ausgeführt wird oder nicht in dem Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt 111 und dann wird eine Position (P_save), die in der Positionsspeichervorrichtung gespeichert ist, mit einem gesetzten Positionswert (P_set) in dem Bewegungswertentscheidungsschritt 112 verglichen, wenn die erste Ermittlungsberechnung ausgeführt wird. Ein Schubkraft- oder Drehmomentamplitudenkorrekturwert τ_cmp wird erhalten und der Befehlschubkraft oder dem Drehmoment τ_com hinzuaddiert, um die Befehlsschubkraft oder das Befehlsdrehmoment (τ_com = τ_com + τ_cmp) in dem Befehlsschubkraft oder -Drehmomentsteuerungsschritt 113 zu steuern bzw. regeln, wenn die Position (P_save) kleiner als der gesetzte Positionswert (P_set) ist. Dann wird die Verarbeitung von dem Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt 101 wiederholt. Die Positionsspeichervorrichtung gibt einen Speicher an, zum Beispiel den ersten Positionsspeicherabschnitt 51 und den zweiten Positionsspeicherabschnitt 52 in 1, und die Position (P_save) ist der berechnete Effektivbewegungswert (P), der in dem Speicher gespeichert wird, und der gesetzte Positionswert (P_set) gibt einen gesetzten Effektivpositionsreferenzwert an, der im Vorhinein gesetzt wird.
Die Position (P_save), die in der Positionsspeichervorrichtung gespeichert ist, wird mit dem gesetzten Positionswert (P_set) in dem Bewegungswertentscheidungsschritt 112 verglichen. Wenn die Position (P_save) nicht kleiner als der gesetzte Positionswert (P_set) ist, wird das Schubkraft- oder Drehmomentmuster nicht korrigiert, aber die Verarbeitung wird wieder von dem Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt 101 aus wiederholt. Genauer, wenn eine Ermittlungsfrequenz gleich oder größer als zwei in dem Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt 111 ist, wird die Verarbeitung beendet. Bei einer ersten Ermittlung ist die Genauigkeit der Ermittlung des Fehlerwinkels θ_err nicht hoch. Deshalb werden der Fehlerwinkel θ_err und der Bewegungswert P gesteuert und die Ermittlung wird dann wiederholt, um die Genauigkeit zu erhöhen.
6 ist ein Diagramm, das die Steuerung der Befehlsschubkraft oder des Befehlsdrehmoments gemäß dem Beispiel 1 der Erfindung zeigt. In der Zeichnung ist angegeben, dass die Polposition nach der ersten Ermittlungsfrequenz korrigiert wird und dass der Schubkraft- oder Drehmomentkorrekturwert τ_cmp der Befehlsschubkraft oder dem Drehmoment τ_com hinzuaddiert wird, um das Schubkraft- oder Drehmomentmuster zu regulieren und das geregelte Schubkraft- oder Drehmomentmuster an den synchronen Wechselstrommotor anzulegen, und die Positionen (P₊₄₅) und (P_–45) des synchronen Wechselstrommotors können somit an den gesetzten Positionswert (P_set) unabhängig von dem Lastzustand, zum Beispiel der Reibung einer Führungsvorrichtung, angepasst werden. Genauer, wenn die Position (P₊₄₅) oder (P_–45) kleiner als der gesetzte Positionswert (P_set) sind, wird es bevorzugt, den Schubkraft- oder Drehmomentbefehl zu erhöhen, und der Schubkraft- oder Drehmomentamplitudenkorrekturwert τ_cmp wird aus der Befehlsschubkraft oder dem Befehlsdrehmoment τ_com des Befehls und der Gleichung (4) erhalten und die Befehlsschub kraft oder das Befehlsdrehmoment τ_com des Befehls wird somit korrigiert.
BEISPIEL 2
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Anfangspolpositionsermittlungsverfahren gemäß einem Beispiel 2 der Erfindung zeigt. In 2 ist es angegeben, dass eine Befehlszeit einer Befehlsschubkraft oder eines Befehlsdrehmoments unter Verwendung von zwei Typen von Testwinkeln (θ_err + 45°) und (θ_err – 45°) als Polpositionsbefehle gesteuert wird. In der Zeichnung bezeichnet 201 einen Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt, bezeichnen 202 und 206 einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt, bezeichnet 203 einen Position(P₊₄₅)-Messschritt, bezeichnet 204 einen Position(P₊₄₅)-Speicherschritt, bezeichnet 205 einen Polpositionsbefehl(θ_err – 45°)-Anwendungsschritt, bezeichnet 207 einen Position(P_–45)-Messschritt, bezeichnet 208 einen Position(P_–45)-Speicherschritt, bezeichnet 209 einen Polpositionsfehler-θ_err-Berechnungsschritt, bezeichnet 210 einen Effektivbewegungswert-P-Berechnungsschritt, bezeichnet 211 einen Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt, bezeichnet 212 einen Bewegungswertentscheidungsschritt und bezeichnet 213 einen Befehlzeitsteuerungsschritt.
Zuallererst wird der Polpositionsbefehl(θ_err + 45°) an den Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt 201 angelegt und ein Schubkraft- oder Drehmomentmuster wird unter Verwendung einer Befehlsschubkraft oder eines Befehlsdrehmoments und einer Befehlszeit in dem Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt 202 erzeugt. Dann wird eine Position (P₊₄₅) in dem Position(P₊₄₅)-Messschritt 203 gemessen und die Position (P₊₄₅), die in der Positionsspeichervorrichtung gespeichert ist, wird in dem Position(P₊₄₅)-Speicherschritt 204 gespeichert.
Als Nächstes wird der Polpositionsbefehl (θ_err – 45°) an den Polpositionsbefehl(θ_err – 45°)-Anwendungsschritt 205 angelegt und ein Schubkraft- oder Drehmomentmuster wird unter Verwendung einer Befehlsschubkraft oder eines Befehlsdrehmoments und einer Befehlszeit in dem Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt 206 erzeugt. Dann wird eine Position (P_–45) in dem Position(P_–45)-Messschritt 207 gemessen und die Position (P_–45), die in der Positionsspeichervorrichtung gemessen wird, wird in dem Position(P_–45)-Speicherschritt 208 gespeichert.
Dann wird ein Fehlerwinkel θ_err unter Verwendung der Position (P₊₄₅) und der Position (P_–45), die in der Positionsspeichervorrichtung gespeichert sind, in dem Polpositionsfehler-θ_err-Berechnungsschritt 209 berechnet. Ein Effektivbewegungswert (P) wird in dem Effektivbewegungswert-P-Berechnungsschritt 210 erhalten und es wird überprüft, ob eine erste Ermittlungsberechnung ausgeführt wird oder nicht, in dem Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt 211, wobei eine Position (P_save), die in der Positionsspeichervorrichtung gespeichert ist, wird mit einem gesetzten Positionswert (P_set) in dem Bewegungswertentscheidungsschritt 212 verglichen, wenn die erste Ermittlungsberechnung ausgeführt wird. Dann wird ein Befehlszeitkorrekturwert T_cmp erhalten und einer Befehlszeit T_com hinzuaddiert, um die Befehlszeit (T_com = T_com + T_cmp) zu steuern, in dem Befehlszeitregelungsschritt 213, wenn die Position (P_save) kleiner als der gesetzte Positionswert (P_set) ist, und dann wird die Verarbeitung von dem Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt 201 aus wiederholt. Die Positionsspeichervorrichtung gibt einen Speicher, zum Beispiel den ersten Positionsspeicherabschnitt 51 und den zweiten Positionsspeicherabschnitt 52 in 1, an und die Position (P_save) ist der berechnete Effektivbewegungswert (P), der in dem Speicher gespeichert wird, und der gesetzte Positionswert (P_set) gibt einen gesetzten Effektivpositionsreferenzwert wieder, der im Vorhinein gesetzt wird.
Die Position (P_save), die in der Positionsspeichervorrichtung gespeichert ist, wird mit dem gesetzten Positionswert (P_set) in dem Bewegungswertentscheidungsschritt 212 verglichen. Wenn die Position (P_save) nicht kleiner als der gesetzte Positionswert (P_set) ist, wird die Befehlszeit nicht korrigiert, sondern die Verarbeitung wird von dem Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt 201 aus wiederholt. Genauer, wenn eine Ermittlungsfrequenz gleich oder größer als zwei in dem Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt 211 ist, wird die Verarbeitung beendet. Bei einer ersten Ermittlung ist die Genauigkeit der Ermittlung des Fehlerwinkels θ_err nicht hoch. Deshalb werden der Fehlerwinkel θ_err und der Bewegungswert P gesteuert und die Ermittlung wird dann wiederholt, um die Genauigkeit erhöhen zu können.
7 ist ein Diagramm, das die Steuerung der Befehlszeit gemäß dem Beispiel 2 der Erfindung zeigt. In der Zeichnung wird angegeben, dass die Polposition nach der ersten Ermittlungsfrequenz korrigiert wird, und der Befehlszeitkorrekturwert wird der Befehlszeit hinzuaddiert, um das Schubkraft- oder Drehmomentmuster zu steuern und um das gesteuerte Schubkraft- oder Drehmomentmuster dem synchronen Wechselstrommotor zuzuführen. Die Positionen (P₊₄₅) und (P_–45) des synchronen Wechselstrommotors können somit an den gesetzten Positionswert (P_set) unabhängig von dem Lastzustand, zum Beispiel einer Reibung einer Führungsvorrichtung, angepasst werden. Genauer, wenn die Position (P₊₄₅) oder (P_–45) kleiner als der gesetzte Positionswert (P_set) ist, wird es bevorzugt, die Befehlszeit zu verlängern, und der Befehlszeitkorrekturwert T_cmp wird aus der Befehlszeit T_com und der Gleichung (5) erhalten und die Befehlszeit T_com wird somit korrigiert.
Durch Korrigieren der Zeit, für die der Schubkraft- oder Drehmomentbefehl erzeugt wird, ist es somit möglich, zu verursachen, dass die Position (P₊₄₅) oder (P_–45) mit dem gesetzten Positionswert (P_set) übereinstimmt und die Polposition in einer kurzen Zeit zu ermitteln, während die Genauigkeit der Ermittlung aufrechterhalten wird.
In der Erfindung wird die Offenkreissteuerung der Position durch das Drehmoment ausgeführt. In einigen Fällen wird deshalb eine Ursprungsposition nicht in das Schubkraft- oder Drehmomentmuster zurückgegeben. In diesen Fällen ist es in dem Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt 9 in 1 möglich, eine momentane Position in die anfängliche Magnetpolermittlungsstartposition zurückzubringen, indem der Schubkraft- oder Drehmomentamplitudenkorrekturwert τ_cmp berechnet wird, um die Befehlsschubkraft oder das Befehlsdrehmoment τ_com mit Gleichung (6) nach dem Position(P₊₄₅)-Speicherschritt 104 und dem Position(P_–45)-Speicherschritt 108 in 2 oder nach dem Position(P₊₄₅)-Speicherschritt 204 und dem Position(P_–45)-Speicherschritt 208 in 3 zu korrigieren. (P) gibt den Effektivbewegungswert wieder, der in dem Effektivbewegungswert- P-Berechnungsschritt 110 in 2 oder in dem Effektivbewegungswert-P-Berechnungsschritt 210 in 3 berechnet wird, und (P_max) gibt einen maximalen Wert des Effektivbewegungswertes wieder und α gibt einen gesetzten Wert wieder.
Während die Beschreibung bezüglich der individuellen Korrektur des Schubkraft- oder Drehmomentmusters durch die Berechnung des Amplitudenwertes des Schubkraft- oder Drehmomentmusters in dem Beispiel 1 oder der Berechnung des Korrekturwertes der Schubkraft- oder Drehmomentmusterbefehlszeit in dem Beispiel 2 angegeben worden ist, ist es auch möglich, das Schubkraft- oder Drehmomentmuster durch Begrenzen des Korrekturwertes des Amplitudenwertes in dem Beispiel 1 letztendlich zu korrigieren, wenn er groß ist, und dann den Korrekturwert der Befehlszeit wie in dem Beispiel 2 zu berechnen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die Erfindung betrifft eine Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und ein -verfahren für einen synchronen Wechselstrommotor, die dazu dienen, eine Anfangspolposition des synchronen Wechselstrommotors ohne Verwendung eines Magnetpoldetektors (eines Polsensors) in einem synchronen Wechselstrommotor vom Permanentmagnettyp zu ermitteln, der einen Linearmotor und eine Drehmaschine enthält. In der Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und dem -verfahren wird eine Schwankung der Last während der Ermittlung der Anfangspolposition detektiert und ein Amplitudenwert und eine Befehlszeit eines Schubkraft- oder Drehmomentmusters wird auf der Basis des Wertes, der so detektiert worden ist, korrigiert. Die Erfindung kann deshalb in verschiedenen Gebieten, zum Beispiel in einem Maschinenwerkzeug, einer Montagemaschine, einem Halbleiter-, Flüssigkristallherstellungsvorrichtung oder einem Förderer verwendet werden, die Vorrichtungssysteme haben, die von einem synchronen Wechselstrommotor vom Permanentmagnettyp angetrieben werden, der keinen Magnetpoldetektor (einen Polsensor) hat, zum Beispiel einem Linearmotor oder einer Drehmaschine. Zudem kann die Erfindung in verschiedenen Führungsvorrichtungen, zum Beispiel einer Linearführung und einer Luftlagerung, verwendet werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung und ein -verfahren für einen synchronen Wechselstrommotor ohne Verwendung eines Magnetpoldetektors bereit. Die Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung enthält einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Schubkraft- oder Drehmomentmusters, einen Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Polpositionsbefehls und einen Positionsdetektionsabschnitt zum Detektieren einer Position eines synchronen Wechselstrommotors. Die Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung kann eine Anfangspolposition in kurzer Zeit mit hoher Genauigkeit unabhängig von einer Schwankung einer Last ermitteln. Die Anfangspolpositionsermittlungsvorrichtung enthält weiterhin einen Polpositionskorrekturabschnitt (8) zum Korrigieren des Polpositionsbefehls und einen Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt (9) zum Korrigieren des Schubkraft- oder Drehmomentmusters und eine Anfangspolposition wird durch eine wiederholte Korrektur ermittelt.

1: Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt
2: Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt
31: erster Polpositionsbefehlabschnitt
32: zweiter Polpositionsbefehlabschnitt
41, 42: Positionsdetektionsabschnitt
51: erster Positionsspeicherabschnitt
52: zweiter Positionsspeicherabschnitt
6: Fehlerwinkelberechnungsabschnitt
7: Effektivbewegungswertberechnungsabschnitt
8: Polpositionskorrekturabschnitt
9: Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt
101: Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt
102: Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt
103: Position(P₊₄₅)-Messschritt
104: Position(P₊₄₅)-Speicherschritt
105: Polpositionsbefehl(θ_err – 45°)-Anwendungsschritt
106: Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt
107: Position(P_–45)-Messschritt
108: Positions(P_–45)-Speicherschritt
109: Polpositionsfehler-θ_err-Berechnungsschritt
110: Effektivbewegungswert-P-Berechnungsschritt
111: Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt
112: Bewegungswertentscheidungsschritt
113: Befehlsschubkraft- oder Drehmomentsteuerungsschritt
201: Polpositionsbefehl(θ_err + 45°)-Anwendungsschritt
202: Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt
203: Position(P₊₄₅)-Messschritt
204: Position(P₊₄₅)-Speicherschritt
205: Polpositionsbefehl(θ_err – 45°)-Anwendungsschritt
206: Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnittsschritt
207: Position(P_–45)-Messschritt
208: Position(P_–45)-Speicherschritt
209: Polpositionsfehler-θ_err-Berechnungsschritt
210: Effektivbewegungswert-P-Berechnungsschritt
211: Ermittlungsfrequenzentscheidungsschritt
212: Bewegungswertentscheidungsschritt
213: Befehlszeitsteuerungsschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2001-157482 A [0005]
- JP 2003-111477 A [0005]

Claims

Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung für einen synchronen Wechselstrommotor ohne Verwendung eines Magnetpoldetektors, wobei die Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung aufweist: einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Schubkraft- oder Drehmomentmusters; einen Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Polpositionsbefehls; einen Positionsdetektionsabschnitt zum Detektieren einer Position des synchronen Wechselstrommotors; einen Polpositionskorrekturabschnitt zum Korrigieren des Polpositionsbefehls; und einen Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt zum Korrigieren des Schubkraft- oder Drehmomentmusters, worin der Polpositionsbefehl oder das Schubkraft- oder Drehmomentmuster wiederholt korrigiert werden, um eine Anfangspolposition zu ermitteln.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Polpositionskorrekturabschnitt den Polpositionsbefehl auf der Basis eines Fehlerwinkels korrigiert, der in einem Fehlerwinkelberechnungsabschnitt berechnet wird.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 2, worin der Fehlerwinkelberechnungsabschnitt den Fehlerwinkel auf der Basis von zwei detektierten Positionen berechnet, die jeweils gespeichert werden, wenn der synchrone Wechselstrommotor in Übereinstimmung mit den zwei Polpositionsbefehlen für Polpositionen von ±45 Grad betrieben wird.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt das Schubkraft- oder Drehmomentmuster auf der Basis eines Ef fektivbewegungswertes korrigiert, der in einem Effektivbewegungswertberechnungsabschnitt berechnet wird.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 4, worin der Effektivbewegungswertberechnungsabschnitt den Effektivbewegungswert auf der Basis von zwei detektierten Positionen berechnet, die jeweils gespeichert werden, wenn der synchrone Wechselstrommotor in Übereinstimmung mit den beiden Polpositionsbefehlen für die Polposition von ±45 Grad betrieben wird.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 4, worin ein Amplitudenwert des Schubkraft- oder Drehmomentmusters oder ein Korrekturwert der Befehlszeit nur berechnet wird, wenn der Effektivbewegungswert kleiner als ein gesetzter Effektivpositionsreferenzwert ist, der zuvor gesetzt worden ist, und dann wird das Schubkraft- oder Drehmomentmuster korrigiert.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Korrektur des Schubkraft- oder Drehmomentmusters in dem Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt eine Korrektur eines Amplitudenwertes des Schubkraft- oder Drehmomentmusters ist.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Korrektur des Schubkraft- oder Drehmomentmusters in dem Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt eine Korrektur einer Befehlszeit des Schubkraft- oder Drehmomentmusters ist.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, worin der Schubkraft- oder Drehmomentmusterkorrekturabschnitt eine Momentanposition zu einer Anfangsmagnetpolermittlungsstartposition in Abhängigkeit von einem maximalen Wert des Effektivbewegungswertes und der Position, die in dem Positionsdetektionsabschnitt detektiert wird, zurückgibt.
Anfangsmagnetpolermittlungsverfahren einer Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung für einen synchronen Wechselstrommotor ohne Verwendung eines Magnetpoldetektors, wobei die Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung einen Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Schubkraft- oder Drehmomentmusters, einen Polpositionsbefehlerzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Polpositionsbefehls und einen Positionsdetektionsabschnitt zum Detektieren einer Position des synchronen Wechselstrommotors aufweist, worin der Polpositionsbefehl und das Schubkraft- oder Drehmomentmuster korrigiert werden, um eine Anfangspolposition zu ermitteln.
Anfangsmagnetpolermittlungsverfahren nach Anspruch 10, das aufweist: Speichern einer Position, die in Übereinstimmung mit dem Polpositionsbefehl für eine Polposition von +45 Grad detektiert wird; Speichern einer Position, die in Übereinstimmung mit dem Polpositionsbefehl für eine Polposition von –45 Grad detektiert wird; Berechnen eines Fehlerwinkels und eines Effektivbewegungswertes auf der Basis der beiden detektierten Positionen, die gespeichert werden; Korrigieren des Polpositionsbefehls auf der Basis des Fehlerwinkels; und Korrigieren des Schubkraft- oder Drehmomentmusters auf der Basis des Effektivbewegungswertes.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin der synchrone Wechselstrommotor ein Drehmotor oder ein Linearmotor ist.
Anfangsmagnetpolermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin das Schubkraft- oder Drehmomentmuster, das durch den Schubkraft- oder Drehmomentmustererzeugungsabschnitt erzeugt wird, irgendeine Schubkraft- oder Drehmomentmusterwellenform hat.