JP2004336866A

JP2004336866A - Sensorless drive device of synchronous motor

Info

Publication number: JP2004336866A
Application number: JP2003128271A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Aoki; 康明青木; Hideji Yoshida; 秀治吉田; Masami Fujitsuna; 藤綱　　雅己; Nobuyuki Matsui; 信行松井; Taku Kosaka; 卓小坂
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-11-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the sensorless drive device of a synchronous motor capable of starting synchronous operation by detecting the rotational number and the position of a rotor while the rotor of the synchronous motor with saliency is rotated by an external force or the like. <P>SOLUTION: An inverter circuit 3 applies a specified voltage to a coil of a plurality of phases. A current polarity detector 4 detects the polarity of a current flowing to the coil of a U-phase by voltage application by the inverter circuit 3. A micro computer 5 detects the rotational number of the rotor based on the inversion cycle of current polarity detected by the current polarity detecting part 4. Thus, the rotational number of the rotor which is rotated by an external force before the start of driving is detected with no use of a position sensor such as encoder or a resolver, and a rotation number sensor. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数相のコイルを備えた突極性を有する同期モータを、位置センサや回転数センサ等を用いることなく駆動するための同期モータのセンサレス駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
同期モータを位置センサレスで起動させる際にはロータの位置や速度が分からないと同期運転をすることができないという問題がある。このような問題に鑑みて、従来、ロータ磁石が回転することによって発生する誘起電圧の周期をモータコイルに流れる電流の電流極性で検出し回転数を検出する旨の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１８７６９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された従来技術では、検出した回転数が所定値以下では直流電圧を印加してロータを停止させてから同期運転を開始し、検出した回転数が所定値以上では同期運転を行わないものである。したがって、ロータが回転している状態から直接同期運転を開始できないといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、突極性を有する同期モータのロータが外力などで回転している状態において、ロータ回転数、ロータ位置を検出して同期運転を開始することが可能な同期モータのセンサレス駆動装置を提供することを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の同期モータのセンサレス駆動装置は、複数相のコイルを備えた突極性を有する同期モータをセンサレス駆動するための装置であって、前記複数相のコイルに所定の電圧を印加する電圧印加手段と、その電圧印加手段による電圧印加によって特定相のコイルに流れる電流の極性を検出する電流極性検出手段と、その電流極性検出手段により検出された電流極性の反転周期に基づいてロータ回転数を検出するロータ回転数検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
従って、電圧印加手段が、複数相のコイルに所定の電圧を印加し、電流極性検出手段が、電圧印加手段による電圧印加によって特定相のコイルに流れる電流の極性を検出し、ロータ回転数検出手段が、電流極性検出手段により検出された電流極性の反転周期に基づいてロータ回転数を検出するので、駆動開始前に外力によって回転するロータの回転数を、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサ、回転数センサを用いることなく検出することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の同期モータのセンサレス駆動装置は、複数相のコイルを備えた突極性を有する同期モータをセンサレス駆動するための装置であって、前記複数相のコイルに所定の電圧を印加する電圧印加手段と、その電圧印加手段による電圧印加によって特定相のコイルに流れる電流の極性を検出する電流極性検出手段と、その電流極性検出手段により検出された電流極性の反転タイミングを検出する極性反転タイミング検出手段と、その極性反転タイミング検出手段により検出された極性反転タイミングに基づいてロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
従って、電圧印加手段が、複数相のコイルに所定の電圧を印加し、電流極性検出手段が、電圧印加手段による電圧印加によって特定相のコイルに流れる電流の極性を検出し、極性反転タイミング検出手段が、電流極性検出手段により検出された電流極性の反転タイミングを検出し、ロータ位置検出手段が、極性反転タイミング検出手段により検出された極性反転タイミングに基づいてロータ位置を検出するので、駆動開始前に外力によって回転するロータの位置を、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサ、回転数センサを用いることなく検出することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の同期モータのセンサレス駆動装置は、前記電流極性検出手段により検出された電流極性の反転周期に基づいてロータ回転数を検出するロータ回転数検出手段と、前記ロータ位置検出手段により検出されたロータ位置を、前記ロータ回転数検出手段により検出されたロータ回転数に基づいて補正するロータ位置補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
従って、ロータ回転数検出手段が、電流極性検出手段により検出された電流極性の反転周期に基づいてロータ回転数を検出し、ロータ位置補正手段が、ロータ位置検出手段により検出されたロータ位置を、ロータ回転数検出手段により検出されたロータ回転数に基づいて補正するので、より正確にロータ位置を検出することができる。すなわち、ロータ位置検出手段により検出されるロータ位置は、実ロータ位置に対してロータ回転数に応じた偏差を伴っているため、ロータ位置検出手段により検出されたロータ位置を、ロータ回転数検出手段により検出されたロータ回転数に基づいて補正することによって、より正確にロータ位置を検出することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の同期モータのセンサレス駆動装置は、前記ロータ回転数検出手段は、同一の極性反転の周期に基づいてロータ回転数を検出することを特徴とする。
【００１３】
従って、ロータ回転数検出手段が同一の極性反転の周期に基づいてロータ回転数を正確に検出することができる。すなわち、電流極性検出手段の０［Ａ］にオフセットが存在した場合には、電流極性が負→正となるタイミングから次の正→負となるタイミングの時間と、電流極性が正→負となるタイミングから次の負→正となるタイミングの時間と、がオフセット分異なってくる。従って、これらいずれかの計測時間に基づいて回転数を検出すると、電流極性の正負によって回転数が異なり誤検出となってしまう。これに対し、電流極性が負→正（または正→負）となるタイミングから次に負→正（または正→負）となるタイミングの時間（同一の極性反転の周期）を計測することにより、オフセット分が無くなり正確な回転数を検出することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の同期モータのセンサレス駆動装置は、前記電圧印加手段は、特定相に直交する方向に所定の電圧を印加し、前記電流極性検出手段は、前記電圧印加手段による電圧印加により前記特定相に流れる電流の極性を検出することを特徴とする。
【００１５】
従って、電圧印加手段が、特定相に直交する方向に所定の電圧を印加することにより特定相の電流振幅を最大にし、電流極性検出手段が、電圧印加手段による電圧印加により特定相に流れる電流の極性を検出するので、特定相のノイズによる電流極性の誤検出を低減することができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の同期モータのセンサレス駆動装置は、前記電圧印加手段による電圧印加を開始してから所定時間経過後に、前記電流極性検出手段による電流極性の検出を開始することを特徴とする。
【００１７】
従って、電圧印加手段による電圧印加を開始してから所定時間経過後に、電流極性検出手段による電流極性の検出を開始するので、電流極性を正確に検出することができる。すなわち、電圧印加開始時はコイルに流れる電流値が過渡状態にあり安定していない。この状態で電流極性を検出すると誤検出し、正確なロータ回転数、ロータ位置が検出できない。そこで、電圧印加開始から所定時間間隔を設け電流値が過渡状態の時は電流極性を検出しないで、電流値が定常状態となる所定時間経過後に電流極性の検出を開始することで正しく電流極性を検出でき、これによりロータ回転数又はロータ位置を正確に検出することが可能となる。
【００１８】
また、請求項７に記載の同期モータのセンサレス駆動装置は、前記電流極性検出手段が、特定相の端子電圧を検出する端子電圧検出手段を有し、前記特定相の上段及び下段のスイッチング素子が遮断されている間に前記端子電圧検出手段により検出された端子電圧値に基づいて電流極性を検出することを特徴とする。
【００１９】
従って、端子電圧検出手段が、特定相の端子電圧を検出し、特定相の上段及び下段のスイッチング素子が遮断されている間に端子電圧検出手段により検出された端子電圧値に基づいて電流極性を検出するので、電流センサを用いることなく、より安価な構成で電流極性を検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の同期モータのセンサレス駆動装置を具体化したモータ制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
本実施形態のモータ制御装置１は、図１に示すように、複数相（３相）のコイルからなるステータと鉄芯ロータとを備えた突極性を有する同期モータとしてのシンクロナスリラクタンスモータ（ＳｙｎＲＭ）（以下、単にモータとも称する）２を駆動するために、インバータ回路３と、電流極性検出部４と、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称する）５とから構成されている。
【００２２】
インバータ回路３は、図２の回路図に示すように、直流電源３０が接続されると共に、モータ２のＵ相に電力を供給するパワーＭＯＳＦＥＴ３１ｕｈ（アーム上段）、センスＭＯＳＦＥＴ３１ｕｌ（アーム下段）、Ｖ相に電力を供給するパワーＭＯＳＦＥＴ３１ｖｈ（アーム上段）、センスＭＯＳＦＥＴ３１ｖｌ（アーム下段）、Ｗ相に電力を供給するパワーＭＯＳＦＥＴ３１ｗｈ（アーム上段）、センスＭＯＳＦＥＴ３１ｗｌ（アーム下段）がそれぞれ接続されている。尚、インバータ回路３が本発明の電圧印加手段を構成するものである。
【００２３】
電流極性検出部４は、具体的にはインバータ回路３のＵ相のアーム下段に接続されたセンスＭＯＳＦＥＴ３１ｕｌによって構成され、Ｕ相のアーム下段のゲート信号がＯＮの時に流れるアーム電流信号を検出する構成となっている。ここで、Ｕ相のモータ電流とアーム電流とは同一極性であり、センスＭＯＳＦＥＴ３１ｕｌにおいてＵ相のアーム電流を分流して電流極性を検出することによって、Ｕ相のモータ電流の極性を検出することができる。尚、電流極性検出部５（すなわち、センスＭＯＳＦＥＴ３１ｕｌ）が、本発明の電流極性検出手段を構成するものである。
【００２４】
マイコン５は、ＣＰＵ５ａ、ＲＯＭ５ｂ、ＲＡＭ５ｃによって構成され、ＣＰＵ５ａが、ＲＯＭ５ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、モータ２のロータ位置及び回転数検出処理及びモータ２の駆動制御処理を実行するように構成されている。また、ＣＰＵ５ａには、回転数検出用の図示しないタイマが内蔵されている。尚、マイコン５が本発明のロータ回転数検出手段及びロータ位置検出手段を構成するものである。
【００２５】
次に、本実施形態におけるロータ位置及び回転数検出の原理について、図３〜６を参照しつつ説明する。
【００２６】
本実施形態は、突極性を有する同期モータにおいてロータ位置に応じてインダクタンスが異なることを利用してロータ位置の検出を行うものである。図３は、三相同期モータにおけるモータコイルとロータとの関係を模式的に示した図であり、Ｕ相を基準にロータが角度θの回転位置にある状態を表している。ここで、ロータ位置が変化するのに伴って、Ｕ、Ｖ、Ｗ相のインダクタンス（Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗ）が、それぞれ図４に示すように変化することが知られている。例えば、Ｕ相電流に対して直交するように電圧を印加した場合（例えば、Ｖ−Ｗ間１２Ｖ、Ｕ−Ｖ間６Ｖ）、回転しているロータの状態によってＵ相に流れる電流Ｉｕの方向が変化する。すなわち、インダクタンスＬｖ＞Ｌｗ（ロータ位置０〜９０度、１８０〜２７０度）の時には、Ｕ相電流Ｉｕの極性が−（負）となる（図５参照）。一方、Ｌｖ＞Ｌｗ（ロータ位置９０〜１８０度、２７０〜３６０度）の時には、Ｕ相電流Ｉｕの極性は＋（正）となる（図６参照）。これは、モータコイルの磁気的抵抗であるインダクタンスが変化することによって電流の流れやすさが変化するためである。
【００２７】
より具体的には、Ｕ相磁束方向に対して直交するように、以下の数式１で表される直流電圧Ｖ_ｓｕを印加する。
【００２８】
【数１】

【００２９】
この電圧を、ｄｑ軸上に変換しシンクロナスリラクタンスモータの電圧方程式に代入すると以下の数式２となる。
【００３０】
【数２】

【００３１】
初期電流を０として電流についてこの微分方程式を解き、３相の電流値に変換すると以下の数式３となる。
【００３２】
【数３】

【００３３】
時定数Ｔに比べ十分に時間が経過したときのＵ相電流は以下の数式４で表される。
【００３４】
【数４】

【００３５】
数式４より、Ｕ相電流のゼロクロスとなるタイミングのロータ位置は、以下の数式５となる。
【００３６】
【数５】

【００３７】
また、このＵ相電流がゼロとなるタイミングは電気角１周期で４回存在するため、ゼロクロスの時間を計測することでロータ回転数を求めることができる。
【００３８】
次に、本実施形態におけるロータ位置及び回転数検出処理の流れについて、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３９】
まず、ステップ１００（以下、Ｓ１００と称する。他のステップも同様。）において、カウント用変数ｎを初期化する。次に、Ｓ１０１において、Ｕ相に直交する数式１で表される直流電圧の印加を開始する。続いて、Ｓ１０２において、所定時間ウエイトを設ける。直流電圧印加を開始してからは過渡状態となっており、数式３の時定数Ｔで過渡状態は減衰して定常状態になる。図８は、直流電圧印加時のロータ位置を相電流変化との関係を表している。図８を参照することにより、直流電圧印加開始から所定時間経過前の過渡状態では、正確な電流極性の検出を行うことができないことがわかる。
【００４０】
次に、Ｓ１０３において、Ｕ相の電流極性を検出し、Ｓ１０４において、その検出された電流極性ＩｕをＲＡＭ５ｃに格納する。Ｓ１０５において、前回の電流極性Ｉｕ＿ｐと今回の電流極性Ｉｕとを比較し、極性が異なる場合（すなわち、正から負となった場合、及び負から正となった場合）は（Ｓ１０５：Ｎｏ）、電流ゼロクロスと判定し、Ｓ１０６へ進む。同極性の場合は（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、Ｓ１０９へ進む。Ｓ１０６でカウント用変数ｎを参照し、初めての電流ゼロクロス検出（すなわち、ｎ＝０）である場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、Ｓ１０７において、ＣＰＵ５ａに内蔵された回転数検出用のタイマを開始する。Ｓ１０６で初めての電流ゼロクロスでない（すなわち、ｎ＝０でない）場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、Ｓ１０８において、カウント用変数ｎに１を加算する。次に、Ｓ１０９で、今回の電流極性Ｉｕを前回の電流極性Ｉｕ＿ｐとしてＲＡＭ５ｃに保存する。Ｓ１１０で電流ゼロクロスが３回（ｎ＝３）かを判定する。電流ゼロクロスが３回に満たない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、Ｓ１０３に戻る。電流ゼロクロスが３回（ｎ＝３）の場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、Ｓ１１１において、回転数検出用タイマの動作を終了させ、Ｓ１１２において、直流電圧印加を終了する。そして、Ｓ１１３において、タイマの時間に基づいてロータの回転数を計算する。例えば、タイマの時間がＴ［ｍｓ］であるとき、時間Ｔはロータの１／２回転に要する時間であるので、ロータの回転数ω_ｍは、ω_ｍ＝１０００＊６０／２Ｔ＝３００００／Ｔ［ｒｐｍ］と計算される。また、最新の電流極性Ｉｕが＋（正）であれば、ロータ位置を９０度とし、−（負）であればロータ位置を１８０度とする。次に、Ｓ１１４において、回転数と数式５とより、ロータ位置を補正する。図９において、補正前のロータ位置９０度、１８０度に対して、補正後はそれぞれ破線で示すロータ位置となっている。
【００４１】
ここで、Ｓ１０３〜Ｓ１１０で電流ゼロクロスの１周期の時間を計測するのは、電流極性検出部４にオフセットがあった場合における回転数の誤検出を防ぐためである。すなわち、電流ゼロクロス半周期では、図１０に示すようにタイミングが▲１▼と▲２▼とでは時間が異なっている。すなわち、電流極性検出手段の０［Ａ］にオフセットが存在した場合には、電流極性が負→正となるタイミングから次の正→負となるタイミングの時間と、電流極性が正→負となるタイミングから次の負→正となるタイミングの時間とがオフセット分異なってくる。従って、これらいずれかの計測時間に基づいて回転数の検出を行うと、電流極性の正負によって回転数が異なり誤検出となってしまう。これに対し、電流ゼロクロス１周期（同一の極性反転の周期）では図１１に示すように、タイミングに関係なく正しく時間を計測できる。すなわち、電流極性が負→正（または正→負）となるタイミングから次に負→正（または正→負）となるタイミングの時間を計測することにより、オフセット分が無くなり正確な回転数を検出することができる。
【００４２】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、インバータ回路３が、複数相のコイルに所定の電圧を印加し、電流極性検出部４が、インバータ回路３による電圧印加によってＵ相（特定相）のコイルに流れる電流の極性を検出し、マイコン５が、電流極性検出部４により検出された電流極性の反転周期に基づいてロータ回転数を検出するので、駆動開始前に外力によって回転するロータの回転数を、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサ、回転数センサを用いることなく検出することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、マイコン５が、電流極性検出部４により検出された電流極性の極性反転タイミングを検出すると共に、その極性反転タイミングに基づいてロータ位置を検出するので、駆動開始前に外力によって回転するロータの位置を、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサ、回転数センサを用いることなく検出することができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、マイコン５が、電流極性の反転周期に基づいてロータ回転数を検出すると共に、その検出されたロータ位置を、検出済みのロータ回転数に基づいて補正するので、より正確にロータ位置を検出することができる。すなわち、極性反転タイミングに基づいて検出されるロータ位置は、実ロータ位置に対してロータ回転数に応じた偏差を伴っているため、ロータ回転数に基づいてロータ位置を補正することによって、より正確にロータ位置を検出することができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、インバータ回路３が、Ｕ相（特定相）に直交する方向に所定の電圧を印加することによりＵ相の電流振幅を最大にし、電流極性検出部４が、インバータ回路３による電圧印加によりＵ相に流れる電流の極性を検出するので、ノイズによる電流極性の誤検出を低減することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、インバータ回路５による電圧印加を開始してから所定時間経過後に、電流極性検出部４による電流極性の検出を開始するので、電流極性を正確に検出することができる。すなわち、電圧印加開始時はコイルに流れる電流値が過渡状態にあり安定していない。この状態で電流極性を検出すると誤検出し、正確なロータ回転数、ロータ位置が検出できない。そこで、電圧印加開始から所定時間間隔を設け電流値が過渡状態の時は電流極性を検出しないで、電流値が定常状態となる所定時間経過後に電流極性の検出を開始することで正しく電流極性を検出でき、これによりロータ回転数又はロータ位置を正確に検出することが可能となる。
【００４７】
そして、上述したロータ位置及び回転数の検出結果に基づいて、外力によって回転するモータ２を停止させることなく、所望のトルク・回転数で同期運転を開始することが可能となる。また、上述したように、モータ電流の極性情報のみを用いるので、高精度で高価な電流センサを用いる必要が無く、安価なセンスＭＯＳＦＥＴを電流極性検出手段として用いることができるので、モータ制御装置１の製造コストを低く抑えることができる。
【００４８】
尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【００４９】
例えば、前記実施形態では、Ｕ相の下段にセンスＭＯＳＦＥＴを設けて電流極性を検出する構成としたが、Ｕ相の端子電圧を検出することにより電流極性を検出する構成としてもよい。すなわち、図１２に示すインバータ回路３’のように、Ｕ相の端子電圧が所定の閾値電圧を超えるか否かを検出するコンパレータ６を設け、コンパレータ６の出力をマイコン５へ入力する構成とし、Ｕ相の上段及び下段のスイッチング素子がともに遮断されている間のコンパレータ６からの出力に基づいてＵ相の電流極性を検出する構成としてもよい。例えば、図１３（ａ）において、Ｕ相の上段及び下段のスイッチング素子がともに遮断されているデッドタイム期間において、端子電圧が所定の閾値電圧未満（コンパレータ６の出力がＬｏｗ、図１３（ｂ）参照）である場合、Ｕ相電流Ｉｕの極性は負となり、端子電圧が所定の閾値電圧以上（コンパレータ６の出力がＨｉｇｈ、図１３（ｃ）参照）である場合、Ｕ相電流Ｉｕの極性は正となる。尚、コンパレータ６が、本発明の端子電圧検出手段を構成するものである。本変形例によれば、コンパレータ６が、Ｕ相の端子電圧を検出し、特定相の上段及び下段のスイッチング素子が遮断されている間にコンパレータ６により検出された端子電圧値に基づいて電流極性を検出するので、電流センサを用いることなく、より安価な構成で電流極性を検出することができる。
【００５０】
また、前記実施形態では、本発明をシンクロナスリラクタンスモータの制御装置とした例を示したが、突極性を有する他の種類の同期モータの制御装置として構成することも可能である。例えば、永久磁石をロータ鉄心内に収納してなる内部磁石型永久磁石同期モータ（ＩＰＭモータ）の制御装置に本発明を適用してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の同期モータのセンサレス駆動装置によれば、電圧印加手段が、複数相のコイルに所定の電圧を印加し、電流極性検出手段が、電圧印加手段による電圧印加によって特定相のコイルに流れる電流の極性を検出し、ロータ回転数検出手段が、電流極性検出手段により検出された電流極性の反転周期に基づいてロータ回転数を検出するので、駆動開始前に外力によって回転するロータの回転数を、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサ、回転数センサを用いることなく検出することができる。
【００５２】
また、本発明の同期モータのセンサレス駆動装置によれば、極性反転タイミング検出手段が、電流極性検出手段により検出された電流極性の反転タイミングを検出し、ロータ位置検出手段が、極性反転タイミング検出手段により検出された極性反転タイミングに基づいてロータ位置を検出するので、駆動開始前に外力によって回転するロータの位置を、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサ、回転数センサを用いることなく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるモータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】インバータ回路の回路図である。
【図３】モータコイルとロータとの関係を示す模式図である。
【図４】ロータ位置とインダクタンスとの関係を示すグラフである。
【図５】Ｕ相電流の極性が負である場合のモータコイルにおける電流とロータ位置との関係を示すである。
【図６】Ｕ相電流の極性が正である場合のモータコイルにおける電流とロータ位置との関係を示すである。
【図７】ロータ位置及び回転数検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】直流電圧印加時におけるロータ位置と相電流変化との関係を示す図である。
【図９】回転数と補正前のロータ位置及び補正後のロータ位置との関係を示す図である。
【図１０】電流ゼロクロス半周期で電流極性を検出する例を説明する図である。
【図１１】電流ゼロクロス１周期で電流極性を検出する例を説明する図である。
【図１２】変形例におけるインバータ回路の回路図である。
【図１３】変形例における電流極性の検出を説明する図であり、（ａ）はスイッチング素子のオン・オフのタイミングを、（ｂ）はＵ相電流極性が負である場合のコンパレータ出力を、（ｃ）はＵ相電流極性が正である場合のコンパレータ出力をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１…モータ制御装置（同期モータのセンサレス駆動装置）、２…シンクロナスリラクタンスモータ（突極性を有する同期モータ）、３、３’…インバータ回路（電圧印加手段）、３１ｕｌ…センスＭＯＳＦＥＴ（電流極性検出手段）、４…電流極性検出部（電流極性検出手段）、５…マイクロコンピュータ（ロータ回転数検出手段、ロータ位置検出手段）、５ａ…ＣＰＵ、５ｂ…ＲＯＭ、５ｃ…ＲＡＭ、６…コンパレータ（端子電圧検出手段）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sensorless drive device for a synchronous motor for driving a synchronous motor having salient polarities provided with coils of a plurality of phases without using a position sensor, a rotation speed sensor, or the like.
[0002]
[Prior art]
When starting the synchronous motor without a position sensor, there is a problem that the synchronous operation cannot be performed unless the position and speed of the rotor are known. In view of such a problem, conventionally, a technique has been proposed in which a period of an induced voltage generated by rotation of a rotor magnet is detected by a current polarity of a current flowing through a motor coil to detect a rotation speed (for example, a technique of detecting a rotation speed). And Patent Document 1.).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-187690
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology described in Patent Document 1 described above, when the detected rotation speed is equal to or lower than a predetermined value, a synchronous operation is started after applying a DC voltage to stop the rotor, and the detected rotation speed is equal to or higher than the predetermined value. Does not perform synchronous operation. Therefore, there is a problem that the synchronous operation cannot be started directly from the state where the rotor is rotating.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and detects a rotor rotation speed and a rotor position and starts a synchronous operation in a state where a rotor of a synchronous motor having saliency is rotated by external force or the like. It is an object of the present invention to provide a sensorless driving device for a synchronous motor that can perform the operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this object, a sensorless driving device for a synchronous motor according to claim 1 is a device for sensorless driving of a synchronous motor having saliency with coils of a plurality of phases, and Voltage applying means for applying a predetermined voltage to the coil, current polarity detecting means for detecting the polarity of a current flowing through the coil of a specific phase by applying a voltage by the voltage applying means, and current polarity detected by the current polarity detecting means And a rotor rotation number detecting means for detecting the rotor rotation number based on the inversion cycle of
[0007]
Therefore, the voltage application means applies a predetermined voltage to the coils of the plurality of phases, and the current polarity detection means detects the polarity of the current flowing through the coil of the specific phase by the application of the voltage by the voltage application means. Detects the number of rotations of the rotor based on the reversal period of the current polarity detected by the current polarity detection means. Therefore, the rotation number of the rotor rotated by an external force before the start of driving is determined by a position sensor such as an encoder and a resolver, and the number of rotations. Detection can be performed without using a sensor.
[0008]
Further, a sensorless driving device for a synchronous motor according to claim 2 is a device for sensorless driving of a synchronous motor having saliency with a plurality of phase coils, wherein a predetermined voltage is applied to the plurality of phase coils. Voltage applying means for applying voltage, current polarity detecting means for detecting the polarity of a current flowing through a coil of a specific phase by applying a voltage by the voltage applying means, and reversal timing of the current polarity detected by the current polarity detecting means. A polarity inversion timing detecting means, and a rotor position detecting means for detecting a rotor position based on the polarity inversion timing detected by the polarity inversion timing detecting means.
[0009]
Therefore, the voltage application means applies a predetermined voltage to the coils of the plurality of phases, the current polarity detection means detects the polarity of the current flowing through the coil of the specific phase by applying the voltage by the voltage application means, and the polarity inversion timing detection means However, since the current polarity inversion timing detected by the current polarity detection means is detected and the rotor position detection means detects the rotor position based on the polarity inversion timing detected by the polarity inversion timing detection means, In addition, the position of the rotor that is rotated by an external force can be detected without using a position sensor such as an encoder or a resolver or a rotation speed sensor.
[0010]
The sensorless driving device for a synchronous motor according to claim 3, wherein the rotor position detection unit detects the rotor rotation speed based on a reversal period of the current polarity detected by the current polarity detection unit. And a rotor position correcting means for correcting the rotor position detected by the means based on the rotor speed detected by the rotor speed detecting means.
[0011]
Therefore, the rotor speed detecting means detects the rotor speed based on the reversal period of the current polarity detected by the current polarity detecting means, and the rotor position correcting means detects the rotor position detected by the rotor position detecting means. Since the correction is performed based on the rotor speed detected by the rotor speed detecting means, the rotor position can be detected more accurately. That is, since the rotor position detected by the rotor position detecting means has a deviation according to the rotor speed from the actual rotor position, the rotor position detected by the rotor position detecting means is replaced by the rotor speed detecting means. By performing correction based on the rotor speed detected by the above, the rotor position can be detected more accurately.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sensorless driving device for a synchronous motor, wherein the rotor rotation number detecting means detects the rotor rotation number based on the same polarity inversion cycle.
[0013]
Therefore, the rotor speed detecting means can accurately detect the rotor speed based on the same polarity inversion cycle. That is, when there is an offset at 0 [A] of the current polarity detection means, the time from the timing when the current polarity changes from negative to positive to the next timing from positive to negative, and the current polarity changes from positive to negative. The time from the next negative timing to the positive timing becomes different from the timing by an offset. Therefore, if the rotation speed is detected based on any of these measurement times, the rotation speed differs depending on whether the current polarity is positive or negative, resulting in erroneous detection. On the other hand, by measuring the time (the same polarity inversion cycle) from the timing when the current polarity changes from negative to positive (or from positive to negative) to the time when the current polarity changes from negative to positive (or from positive to negative), The offset amount is eliminated, and an accurate rotation speed can be detected.
[0014]
Further, in the sensorless driving device for a synchronous motor according to claim 5, the voltage application unit applies a predetermined voltage in a direction orthogonal to a specific phase, and the current polarity detection unit applies a voltage by the voltage application unit. Detecting the polarity of the current flowing in the specific phase.
[0015]
Therefore, the voltage application unit maximizes the current amplitude of the specific phase by applying a predetermined voltage in a direction orthogonal to the specific phase, and the current polarity detection unit detects the current flowing through the specific phase by applying the voltage by the voltage application unit. Since the polarity is detected, erroneous detection of the current polarity due to noise of a specific phase can be reduced.
[0016]
Further, the sensorless driving device for a synchronous motor according to claim 6 is characterized in that the detection of the current polarity by the current polarity detection means is started after a lapse of a predetermined time from the start of voltage application by the voltage application means. I do.
[0017]
Therefore, the detection of the current polarity by the current polarity detection means is started after a lapse of a predetermined time from the start of the voltage application by the voltage application means, so that the current polarity can be accurately detected. That is, at the start of voltage application, the value of the current flowing through the coil is in a transient state and is not stable. If the current polarity is detected in this state, the current polarity is erroneously detected, and the accurate rotor rotation speed and rotor position cannot be detected. Therefore, by setting a predetermined time interval from the start of the voltage application and not detecting the current polarity when the current value is in the transient state, starting the detection of the current polarity after the lapse of the predetermined time when the current value is in the steady state, the current polarity is correctly detected. The rotor speed or the rotor position can be accurately detected.
[0018]
In the sensorless drive device for a synchronous motor according to claim 7, the current polarity detection means has terminal voltage detection means for detecting a terminal voltage of a specific phase, and the upper and lower switching elements of the specific phase are provided. The current polarity is detected based on the terminal voltage value detected by the terminal voltage detecting means during the interruption.
[0019]
Therefore, the terminal voltage detecting means detects the terminal voltage of the specific phase, and determines the current polarity based on the terminal voltage value detected by the terminal voltage detecting means while the upper and lower switching elements of the specific phase are shut off. Since the detection is performed, the current polarity can be detected with a cheaper configuration without using a current sensor.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a motor control device embodying a sensorless drive device for a synchronous motor of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
As shown in FIG. 1, a motor control device 1 of the present embodiment includes a synchronous reluctance motor (SynRM) as a salient-polarity synchronous motor having a stator composed of coils of a plurality of phases (three phases) and an iron core rotor. (Hereinafter simply referred to as a motor) 2 includes an inverter circuit 3, a current polarity detector 4, and a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 5.
[0022]
As shown in the circuit diagram of FIG. 2, the inverter circuit 3 is connected to a DC power supply 30 and supplies a power MOSFET 31 uh (upper arm), a sense MOSFET 31 ul (lower arm), and a V-phase A power MOSFET 31vh (upper arm), a sense MOSFET 31vl (lower arm), a power MOSFET 31wh (upper arm), and a sense MOSFET 31wl (lower arm) that supply power to the W-phase are connected to each other. Incidentally, the inverter circuit 3 constitutes the voltage applying means of the present invention.
[0023]
The current polarity detection unit 4 is specifically configured by a sense MOSFET 31ul connected to the lower stage of the U-phase arm of the inverter circuit 3, and detects an arm current signal flowing when the gate signal of the lower stage of the U-phase arm is ON. It has become. Here, the U-phase motor current and the arm current have the same polarity, and it is possible to detect the polarity of the U-phase motor current by detecting the current polarity by shunting the U-phase arm current in the sense MOSFET 31ul. it can. Note that the current polarity detection unit 5 (that is, the sense MOSFET 31ul) constitutes a current polarity detection unit of the present invention.
[0024]
The microcomputer 5 includes a CPU 5a, a ROM 5b, and a RAM 5c. The CPU 5a reads a program stored in the ROM 5b and executes the program to execute a rotor position and rotation speed detection process of the motor 2 and a drive control process of the motor 2. It is configured as follows. The CPU 5a has a built-in timer (not shown) for detecting the number of revolutions. Note that the microcomputer 5 constitutes the rotor speed detecting means and the rotor position detecting means of the present invention.
[0025]
Next, the principle of detecting the rotor position and the number of revolutions in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0026]
The present embodiment detects the rotor position by using the fact that the inductance differs depending on the rotor position in a synchronous motor having saliency. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a relationship between a motor coil and a rotor in a three-phase synchronous motor, and illustrates a state where the rotor is at a rotational position of an angle θ with respect to the U phase. Here, it is known that the inductances of the U, V, and W phases (Lu, Lv, Lw) change as shown in FIG. 4 as the rotor position changes. For example, when a voltage is applied so as to be orthogonal to the U-phase current (for example, 12 V between V-W and 6 V between U-V), the direction of the current Iu flowing in the U-phase depends on the state of the rotating rotor. Change. That is, when the inductance Lv> Lw (rotor position is 0 to 90 degrees, 180 to 270 degrees), the polarity of the U-phase current Iu becomes-(negative) (see FIG. 5). On the other hand, when Lv> Lw (rotor positions 90 to 180 degrees, 270 to 360 degrees), the polarity of the U-phase current Iu becomes + (positive) (see FIG. 6). This is because the easiness of current flow changes due to a change in inductance which is a magnetic resistance of the motor coil.
[0027]
More specifically, a DC voltage _Vsu represented by the following equation 1 is applied so as to be orthogonal to the U-phase magnetic flux direction.
[0028]
(Equation 1)

[0029]
When this voltage is converted on the dq axis and substituted into the voltage equation of the synchronous reluctance motor, the following equation 2 is obtained.
[0030]
(Equation 2)

[0031]
When the initial current is set to 0 and this differential equation is solved for the current and converted into a three-phase current value, the following equation 3 is obtained.
[0032]
[Equation 3]

[0033]
The U-phase current when a sufficient time has elapsed compared to the time constant T is expressed by the following Equation 4.
[0034]
(Equation 4)

[0035]
From Expression 4, the rotor position at the timing of the zero crossing of the U-phase current is expressed by Expression 5 below.
[0036]
(Equation 5)

[0037]
Further, the timing at which the U-phase current becomes zero occurs four times in one cycle of the electrical angle, and therefore, by measuring the time of the zero cross, the rotor speed can be obtained.
[0038]
Next, the flow of the rotor position and rotation speed detection processing in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0039]
First, in step 100 (hereinafter, referred to as S100, the same applies to other steps), a count variable n is initialized. Next, in S101, the application of a DC voltage represented by Formula 1 orthogonal to the U phase is started. Subsequently, in S102, a weight is provided for a predetermined time. Since the application of the DC voltage is started, the transient state is in a transient state, and the transient state is attenuated by the time constant T in Equation 3 to become a steady state. FIG. 8 shows the relationship between the rotor position when a DC voltage is applied and the phase current change. Referring to FIG. 8, it can be seen that accurate detection of the current polarity cannot be performed in the transient state before the elapse of the predetermined time from the start of the application of the DC voltage.
[0040]
Next, in S103, the current polarity of the U phase is detected, and in S104, the detected current polarity Iu is stored in the RAM 5c. In S105, the previous current polarity Iu_p is compared with the current current polarity Iu, and when the polarities are different (that is, when the polarity changes from positive to negative and when the polarity changes from negative to positive) (S105: No), It is determined that the current is zero cross, and the process proceeds to S106. If the polarities are the same (S105: Yes), the process proceeds to S109. In step S106, the count variable n is referred to, and when the current zero-cross detection is the first time (that is, n = 0) (S106: Yes), a rotation speed detection timer built in the CPU 5a is started in step S107. If it is not the first current zero crossing in S106 (that is, n is not 0) (S106: No), 1 is added to the count variable n in S108. Next, in S109, the current current polarity Iu is stored in the RAM 5c as the previous current polarity Iu_p. In S110, it is determined whether the current zero crossing is performed three times (n = 3). When the current zero crossing is less than three times (S110: No), the process returns to S103. If the current zero crossing is performed three times (n = 3) (S110: Yes), the operation of the rotation speed detection timer is terminated in S111, and the application of the DC voltage is terminated in S112. Then, in S113, the rotation speed of the rotor is calculated based on the time of the timer. For example, when the time of the timer is T [ms], the time T is the time required for 1/2 rotation of the rotor. Therefore, the rotation speed ω _{m of the} rotor is ω _m = 1000 * 60 / 2T = 30000 / T [Rpm] is calculated. When the latest current polarity Iu is + (positive), the rotor position is 90 degrees, and when the current polarity is-(negative), the rotor position is 180 degrees. Next, in S114, the rotor position is corrected based on the rotational speed and Expression 5. In FIG. 9, the rotor positions before correction are 90 degrees and 180 degrees, respectively.
[0041]
Here, the reason why the time of one cycle of the current zero cross is measured in S103 to S110 is to prevent erroneous detection of the rotation speed when the current polarity detection unit 4 has an offset. That is, in the half cycle of the current zero cross, as shown in FIG. 10, the timing is different between (1) and (2). That is, when there is an offset at 0 [A] of the current polarity detection means, the time from the timing when the current polarity changes from negative to positive to the next timing from positive to negative, and the current polarity changes from positive to negative. From the timing, the time of the next negative to positive timing differs by the offset. Therefore, if the rotation speed is detected based on any of these measurement times, the rotation speed differs depending on whether the current polarity is positive or negative, resulting in erroneous detection. On the other hand, in one cycle of the current zero cross (the same polarity inversion cycle), the time can be correctly measured regardless of the timing, as shown in FIG. In other words, by measuring the time from the timing when the current polarity changes from negative to positive (or from positive to negative) to the next timing from negative to positive (or from positive to negative), the offset is eliminated and the accurate rotation speed is detected. can do.
[0042]
As is apparent from the above description, according to the present embodiment, the inverter circuit 3 applies a predetermined voltage to the coils of a plurality of phases, and the current polarity detection unit 4 causes the inverter circuit 3 to apply a predetermined voltage to the coil. The microcomputer 5 detects the polarity of the current flowing in the phase (specific phase) coil, and the microcomputer 5 detects the rotor rotation speed based on the reversal cycle of the current polarity detected by the current polarity detection unit 4. Thus, the rotation speed of the rotating rotor can be detected without using a position sensor such as an encoder or a resolver or a rotation speed sensor.
[0043]
According to the present embodiment, the microcomputer 5 detects the polarity reversal timing of the current polarity detected by the current polarity detection unit 4 and detects the rotor position based on the polarity reversal timing. In addition, the position of the rotor that is rotated by an external force can be detected without using a position sensor such as an encoder or a resolver or a rotation speed sensor.
[0044]
Further, according to the present embodiment, the microcomputer 5 detects the rotor speed based on the current polarity reversal cycle and corrects the detected rotor position based on the detected rotor speed. The rotor position can be detected more accurately. That is, since the rotor position detected based on the polarity inversion timing has a deviation from the actual rotor position according to the rotor rotation speed, by correcting the rotor position based on the rotor rotation speed, a more accurate The position of the rotor can be detected.
[0045]
Further, according to the present embodiment, the inverter circuit 3 maximizes the current amplitude of the U-phase by applying a predetermined voltage in a direction orthogonal to the U-phase (specific phase). Since the polarity of the current flowing in the U-phase is detected by applying the voltage by the circuit 3, erroneous detection of the current polarity due to noise can be reduced.
[0046]
Further, according to the present embodiment, the detection of the current polarity by the current polarity detection unit 4 is started after a lapse of a predetermined time from the start of the voltage application by the inverter circuit 5, so that the current polarity can be accurately detected. . That is, at the start of voltage application, the value of the current flowing through the coil is in a transient state and is not stable. If the current polarity is detected in this state, the current polarity is erroneously detected, and the accurate rotor rotation speed and rotor position cannot be detected. Therefore, by setting a predetermined time interval from the start of the voltage application and not detecting the current polarity when the current value is in the transient state, starting the detection of the current polarity after the lapse of the predetermined time when the current value is in the steady state, the current polarity is correctly detected. The rotor speed or the rotor position can be accurately detected.
[0047]
Then, based on the detection results of the rotor position and the rotation speed described above, the synchronous operation can be started at a desired torque and rotation speed without stopping the motor 2 rotating by the external force. Further, as described above, since only the polarity information of the motor current is used, there is no need to use a high-precision and expensive current sensor, and an inexpensive sense MOSFET can be used as the current polarity detection means. Manufacturing cost can be kept low.
[0048]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[0049]
For example, in the above embodiment, the sense polarity is provided by providing the sense MOSFET below the U-phase, but the current polarity may be detected by detecting the U-phase terminal voltage. That is, like the inverter circuit 3 'shown in FIG. 12, a comparator 6 for detecting whether the U-phase terminal voltage exceeds a predetermined threshold voltage is provided, and the output of the comparator 6 is input to the microcomputer 5; The U-phase current polarity may be detected based on the output from the comparator 6 while the U-phase upper and lower switching elements are both shut off. For example, in FIG. 13A, during the dead time period in which both the upper and lower switching elements of the U phase are shut off, the terminal voltage is lower than the predetermined threshold voltage (the output of the comparator 6 is Low, and FIG. 13B). ), The polarity of the U-phase current Iu is negative, and when the terminal voltage is equal to or higher than a predetermined threshold voltage (the output of the comparator 6 is High, see FIG. 13C), the polarity of the U-phase current Iu is Be positive. Incidentally, the comparator 6 constitutes the terminal voltage detecting means of the present invention. According to this modification, the comparator 6 detects the terminal voltage of the U phase, and the current polarity is determined based on the terminal voltage value detected by the comparator 6 while the upper and lower switching elements of the specific phase are cut off. Is detected, the current polarity can be detected with a cheaper configuration without using a current sensor.
[0050]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the present invention is applied to a control device for a synchronous reluctance motor. However, the present invention may be applied to a control device for another type of synchronous motor having saliency. For example, the present invention may be applied to a control device of an internal magnet type permanent magnet synchronous motor (IPM motor) having a permanent magnet housed in a rotor core.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the sensorless driving apparatus for a synchronous motor of the present invention, the voltage applying means applies a predetermined voltage to the coils of a plurality of phases, and the current polarity detecting means applies the voltage to the specific phase by the voltage applying means. And the rotor rotation number detecting means detects the rotor rotation number based on the reversal cycle of the current polarity detected by the current polarity detecting means, so that the rotor rotates by an external force before the start of driving. The rotation speed of the rotor can be detected without using a position sensor such as an encoder or a resolver or a rotation speed sensor.
[0052]
According to the sensorless drive device for a synchronous motor of the present invention, the polarity reversal timing detecting means detects the reversal timing of the current polarity detected by the current polarity detecting means, and the rotor position detecting means detects the polarity reversal timing detecting means. Since the rotor position is detected based on the polarity reversal timing detected by the above, the position of the rotor rotated by an external force before the start of driving can be detected without using a position sensor such as an encoder or a resolver or a rotation speed sensor. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of an inverter circuit.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between a motor coil and a rotor.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a rotor position and an inductance.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the current in the motor coil and the rotor position when the polarity of the U-phase current is negative.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a current in a motor coil and a rotor position when the polarity of a U-phase current is positive.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of a rotor position and rotation speed detection process.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a rotor position and a phase current change when a DC voltage is applied.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between the number of rotations, a rotor position before correction, and a rotor position after correction.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of detecting a current polarity in a current zero-cross half cycle.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of detecting a current polarity in one cycle of a current zero cross.
FIG. 12 is a circuit diagram of an inverter circuit according to a modification.
13A and 13B are diagrams for explaining detection of a current polarity in a modified example, where FIG. 13A shows on / off timing of a switching element, FIG. 13B shows a comparator output when the U-phase current polarity is negative, (C) shows the comparator output when the U-phase current polarity is positive.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control device (Synchronous motor sensorless drive device), 2 ... Synchronous reluctance motor (Synchronous motor having saliency), 3, 3 '... Inverter circuit (Voltage applying means), 31ul ... Sense MOSFET (Current polarity detection) Means, 4 ... current polarity detection unit (current polarity detection means), 5 ... microcomputer (rotor rotation speed detection means, rotor position detection means), 5a ... CPU, 5b ... ROM, 5c ... RAM, 6 ... comparator (terminal Voltage detecting means).

Claims

An apparatus for sensorless driving of a synchronous motor having saliency with multiple phase coils, comprising:
Voltage applying means for applying a predetermined voltage to the multi-phase coil,
Current polarity detecting means for detecting the polarity of a current flowing through a coil of a specific phase by applying a voltage by the voltage applying means;
Rotor speed detecting means for detecting the rotor speed based on the current polarity reversal period detected by the current polarity detecting means;
A sensorless driving device for a synchronous motor, comprising:

An apparatus for sensorless driving of a synchronous motor having saliency with multiple phase coils, comprising:
Voltage applying means for applying a predetermined voltage to the multi-phase coil,
Current polarity detecting means for detecting the polarity of a current flowing through a coil of a specific phase by applying a voltage by the voltage applying means;
Polarity reversal timing detection means for detecting the reversal timing of the current polarity detected by the current polarity detection means,
Rotor position detection means for detecting a rotor position based on the polarity inversion timing detected by the polarity inversion timing detection means,
A sensorless driving device for a synchronous motor, comprising:

Rotor rotation speed detection means for detecting the rotor rotation speed based on the reversal cycle of the current polarity detected by the current polarity detection means,
Rotor position correction means for correcting the rotor position detected by the rotor position detection means based on the rotor speed detected by the rotor speed detection means;
The sensorless drive device for a synchronous motor according to claim 2, comprising:

The sensorless drive device for a synchronous motor according to claim 1, wherein the rotor rotation number detecting unit detects the rotor rotation number based on the same polarity inversion cycle.

The voltage applying means applies a predetermined voltage in a direction orthogonal to the specific phase,
5. The sensorless drive device for a synchronous motor according to claim 1, wherein the current polarity detection unit detects a polarity of a current flowing in the specific phase by applying a voltage by the voltage application unit. 6.

The sensorless synchronous motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection of the current polarity by the current polarity detection unit is started after a lapse of a predetermined time from the start of voltage application by the voltage application unit. Drive.

The current polarity detecting means has terminal voltage detecting means for detecting a terminal voltage of a specific phase, and a terminal detected by the terminal voltage detecting means while the upper and lower switching elements of the specific phase are shut off. 7. The sensorless driving device for a synchronous motor according to claim 1, wherein a current polarity is detected based on a voltage value.