JP2007312535A - 同期型電動機の駆動装置及び同期型電動機の駆動装置の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】同期型電動機のロータ位置検出手段の取付位置に依存せずに、自動で、かつ精度良く設定できるようにする。
【解決手段】駆動装置1は、オフセット調整装置11を有する。オフセット調整装置11は、インバータ17からモータ2に向かう通電線の誘起電圧を取得して電気角60°ごとの磁極位置信号Ipを作成する。磁極位置信号Ipに合わせた矩形波形でモータ2を回転駆動させると共に、その際にロータリーエンコーダ3から出力されるロータ位置信号Iθとの差を検出してオフセット値Dcを演算する。
【選択図】図1
【解決手段】駆動装置1は、オフセット調整装置11を有する。オフセット調整装置11は、インバータ17からモータ2に向かう通電線の誘起電圧を取得して電気角60°ごとの磁極位置信号Ipを作成する。磁極位置信号Ipに合わせた矩形波形でモータ2を回転駆動させると共に、その際にロータリーエンコーダ3から出力されるロータ位置信号Iθとの差を検出してオフセット値Dcを演算する。
【選択図】図1
Description
本発明は、同期型電動機を駆動させる駆動装置、同期型電動機の駆動装置を製造する装置に関する。
同期型電動機としては、回転子(ロータ)に永久磁石を周方向に複数配置し、固定子(ステータ)にコイルを巻装した構成を有し、コイルに交流電圧を印加することでロータを回転駆動させるブラシレスモータがある。この種の同期型電動機でコイルへの通電制御を行うためには、回転方向におけるロータの位置を検出する必要があるので、ロータ位置検出手段としてインクリメンタルエンコーダや、アブソリュートエンコーダといったロータリーエンコーダを設けることが知られている。ここで、ロータリーエンコーダが機械角360°ごとに出力する基準位置信号(通常、Z信号と呼ばれる)と、ロータマグネットの磁極の中心位置(磁極位置)とは必ずしも一致しないので、両者のずれ量を予め調べ、ロータリーエンコーダで正確なロータ位置がわかるようにオフセット調整を行う必要がある。
従来のオフセット調整方法としては、ロータリーエンコーダを組み付けたときにステータコイルを直流励磁してロータマグネットの磁極を所定位置にロックさせ、ロックさせた位置を基準として、この位置からロータリーエンコーダの基準位置までの角度差を求めるものがある(例えば、特許文献1参照)。この場合には、ロータリーエンコーダで検出したロータ位置の信号と、直流励磁したときの位置指令の信号とを取得し、両者の偏差を偏差器で演算して角度差を求め、駆動装置に記憶させる。同期型電動機を運転するときには、ロータリーエンコーダの出力に角度差を重畳した値を用いて通電制御を行う。
特開2001−103784号公報
しかしながら、従来のオフセット調整方法では、コギングトルクの影響を受け易いので、コギングトルクに打ち勝って所定位置にロータがロックされるように励磁電流を高くしなければならなかった。
さらに、同期型電動機の極数が多くなると極毎の安定点の数が増えてロータをロック可能な位置が多数存在するようになるので、測定条件毎に異なる結果が生じ易かった。また、ロータの初期の位置がトルクの不感帯であった場合には、通電しても磁極位置を所定位置まで移動させてロックさせることができないことがある。これらのことから、従来の装置構成では、オフセット調整を正しくできないことがあった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ロータ位置検出手段とロータ位置との関係をロータ位置検出手段の取付位置に依存せずに、精度良く設定できるようにすることを主な目的とする。
さらに、同期型電動機の極数が多くなると極毎の安定点の数が増えてロータをロック可能な位置が多数存在するようになるので、測定条件毎に異なる結果が生じ易かった。また、ロータの初期の位置がトルクの不感帯であった場合には、通電しても磁極位置を所定位置まで移動させてロックさせることができないことがある。これらのことから、従来の装置構成では、オフセット調整を正しくできないことがあった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ロータ位置検出手段とロータ位置との関係をロータ位置検出手段の取付位置に依存せずに、精度良く設定できるようにすることを主な目的とする。
上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、ロータ位置に応じて切り替えられる駆動信号によって回転駆動する同期型電動機と、光学式又は電磁式にロータ位置を検出する第一のロータ位置検出手段と、前記同期型電動機のロータを回転駆動させる駆動信号として矩形波駆動信号を生成する矩形波駆動手段と、矩形波駆動信号によって前記同期型電動機に生じる誘起電圧からロータ位置を検出する第二のロータ位置検出手段と、前記第二のロータ位置検出手段によって検出したロータ位置を基準にして前記第一のロータ位置検出手段で検出するロータ位置を補正する補正データを作成する調整手段と、を有することを特徴とする同期型電動機の駆動装置とした。
この同期型電動機の駆動装置は、矩形波駆動信号でロータを回転駆動させる。このときに発生する誘起電圧を用いて第二のロータ位置検出手段でロータ位置を検出する。第二のロータ位置検出手段によるロータ位置と、第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置とを比較し、両者の差(オフセット値)を算出する。オフセット値は、第一のロータ位置検出手段の組み付け誤差等に起因するので、このオフセット値を用いて第一のロータ位置検出手段の調整をする。
この同期型電動機の駆動装置は、矩形波駆動信号でロータを回転駆動させる。このときに発生する誘起電圧を用いて第二のロータ位置検出手段でロータ位置を検出する。第二のロータ位置検出手段によるロータ位置と、第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置とを比較し、両者の差(オフセット値)を算出する。オフセット値は、第一のロータ位置検出手段の組み付け誤差等に起因するので、このオフセット値を用いて第一のロータ位置検出手段の調整をする。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の同期型電動機の駆動装置において、前記第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置に従って駆動信号を出力して前記同期型回転電機を回転駆動させるコントローラを有し、前記調整手段は、前記コントローラの記憶手段に前記第一のロータ位置検出手段の補正データを記憶させるように構成したことを特徴とする。
この同期型電動機の駆動装置は、第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置に従って電動機の回転制御をするコントローラに、前記したオフセット値を記憶させ、コントローラでロータ位置を補正しつつ回転制御を行う。
この同期型電動機の駆動装置は、第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置に従って電動機の回転制御をするコントローラに、前記したオフセット値を記憶させ、コントローラでロータ位置を補正しつつ回転制御を行う。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の同期型電動機の駆動装置において、前記調整手段は、前記第二のロータ位置検出手段の検出値に基づいて演算した前記第一のロータ位置検出手段の補正データを前記第一のロータ位置検出手段に記憶させるように構成したことを特徴とする。
この同期型電動機の駆動装置は、第一のロータ位置検出手段に前記したオフセット値を記憶させる。第一のロータ位置検出手段からはオフセット値で補正した後のロータ位置の情報を出力させても良いし、補正前のロータ位置の情報とオフセット値の情報をそれぞれ出力させても良い。
この同期型電動機の駆動装置は、第一のロータ位置検出手段に前記したオフセット値を記憶させる。第一のロータ位置検出手段からはオフセット値で補正した後のロータ位置の情報を出力させても良いし、補正前のロータ位置の情報とオフセット値の情報をそれぞれ出力させても良い。
請求項4に係る発明は、同期型電動機のロータ位置を検出する第一のロータ位置検出手段を備える同期型電動機の駆動装置の製造装置であって、前記同期型電動機のロータを回転駆動させる駆動信号として矩形波駆動信号を生成する矩形波駆動手段と、矩形波駆動信号によって前記同期型電動機に生じる誘起電圧からロータ位置を検出する第二のロータ位置検出手段と、前記第二のロータ位置検出手段によって検出したロータ位置を基準にして前記第一のロータ位置検出手段で検出するロータ位置を補正する補正データを作成する調整手段と、を有することを特徴とする同期型電動機の駆動装置の製造装置とした。
この同期型電動機の駆動装置の製造装置では、駆動装置を製造する際に、矩形波駆動信号でロータを回転駆動させ、このときに発生する誘起電圧を用いて第二のロータ位置検出手段でロータ位置を検出する。第二のロータ位置検出手段によるロータ位置は、第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置と比較され、両者の差(オフセット値)が算出される。このオフセット値を用いて第一のロータ位置検出手段の調整をする。
この同期型電動機の駆動装置の製造装置では、駆動装置を製造する際に、矩形波駆動信号でロータを回転駆動させ、このときに発生する誘起電圧を用いて第二のロータ位置検出手段でロータ位置を検出する。第二のロータ位置検出手段によるロータ位置は、第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置と比較され、両者の差(オフセット値)が算出される。このオフセット値を用いて第一のロータ位置検出手段の調整をする。
本発明によれば、同期型電動機に矩形波信号を入力したときに発生する誘起電圧から求めたロータ位置と、第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置とから第一のロータ位置検出手段のオフセット調整をするようにしたので、オフセット値を精度良く求めることができる。このようなオフセット値で第一のロータ位置検出手段を補正することで、従来のように大きい励磁電流でロータをロックさせる必要がなくなる。また、トルクの不感帯の影響や、安定点の増加による測定誤差を防止できる。
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1にブロック図を示すように、同期型電動機の駆動装置(以下、駆動装置という)1は、永久磁石を用いた同期型電動機(PMSM:以下、モータという)2と、モータ2のロータの回転位置を検出する第一のロータ位置検出手段であるロータリーエンコーダ3と、ロータリーエンコーダ3からの情報に基づいてモータ2の駆動制御をする駆動制御部4とを有する。
図1にブロック図を示すように、同期型電動機の駆動装置(以下、駆動装置という)1は、永久磁石を用いた同期型電動機(PMSM:以下、モータという)2と、モータ2のロータの回転位置を検出する第一のロータ位置検出手段であるロータリーエンコーダ3と、ロータリーエンコーダ3からの情報に基づいてモータ2の駆動制御をする駆動制御部4とを有する。
モータ2は、回転軸に永久磁石を磁極が周方向に交互に並ぶように固着したロータと、ロータを回転自在に支持し、3相のコイルを巻装したステータとを有する。ステータのコイルは、3相スター結線になっている。
ロータリーエンコーダ3は、モータ2に取り付けられており、ロータ位置を検出する検出部と、検出結果としてロータ位置信号Iθを駆動制御部に出力するシリアル通信部とを有するシリアルエンコーダである。検出部は、光学パターンを設けたディスクをモータの回転軸に固定し、ディスクを挟むように発光素子と受光素子を配置し、ディスクの光学パターンを通した光がスリットを通してから受光素子で受光されるように構成したインクリメントタイプが用いられている。スリットは、位相が1/4だけ異なる2つの矩形信号(A相、B相)を形成するスリットと、ディスクが一回転する度に1回だけ信号(Z信号)を発生させるスリットとを有する。なお、この実施の形態でロータリーエンコーダ3は、高分解能エンコーダとして使用される。高分解能化する方法としては、例えば、4逓倍回路方式を用いて、A相、B相のそれぞれの信号の立ち上がり波形と立ち下がり波形を微分することで分解能を4倍にすることがあげられる。
駆動制御部4は、モータ2をACサーボ制御する制御駆動部10と、ロータリーエンコーダ3のオフセット調整をするオフセット調整装置11とが一体的に構成されている。
駆動制御部10は、ロータリーエンコーダ3に接続されるエンコーダI/F(インターフェイス)15と、ACサーボコントローラ16と、インバータ17とを有する。エンコーダI/F15は、ロータリーエンコーダ3からのシリアル信号をパラレル信号に変換する。ACサーボコントローラ16は、駆動信号を作成してインバータ17に出力する。ACサーボコントローラ16は、駆動信号を作成する際に使用するオフセット値を記憶する記憶手段18を備える。オフセット記憶手段としては、例えば、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)を使用できる。
駆動制御部10は、ロータリーエンコーダ3に接続されるエンコーダI/F(インターフェイス)15と、ACサーボコントローラ16と、インバータ17とを有する。エンコーダI/F15は、ロータリーエンコーダ3からのシリアル信号をパラレル信号に変換する。ACサーボコントローラ16は、駆動信号を作成してインバータ17に出力する。ACサーボコントローラ16は、駆動信号を作成する際に使用するオフセット値を記憶する記憶手段18を備える。オフセット記憶手段としては、例えば、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)を使用できる。
オフセット調整装置11は、インバータ17からモータ2に延びる3相(U、V、W)の通電線のそれぞれに接続される第二のロータ位置検出手段21と、第二のロータ位置検出手段21が作成するロータ位置信号(磁極位置信号Ip)に基づいて矩形波駆動信号をインバータ17に出力する矩形波駆動コントローラ(矩形波駆動手段)22と、オフセット調整処理の実行を選択する選択回路23と、調整手段であるオフセット自動演算部24とを有する。
第二のロータ位置検出手段21は、電気角60°の磁極位置Ipをロータ位置信号として検出する装置であり、3相(U相、V相、W相)のそれぞれに接続され、電気角60毎にレベルが変化するパルス信号(磁極位置信号)を作成する。図2に第二のロータ位置検出手段21の構成を示す。第二のロータ位置検出手段21は、U、V、Wの3相の誘起電圧から等価中性点電圧を生成させる等価中性点電圧生成回路31と、等価中性点電圧とU,V,W各相の電圧とを比較する3つのコンパレータ32を有する。各コンパレータ32の出力は、3つのAND回路33に接続されている。AND回路33にはOR回路34が直接に接続されており、OR回路34の出力は矩形波駆動コントローラ22に入力される。磁極位置信号Ipは、コンパレータ32で作成される120°の位相差を有する方形波のパルス信号Uc,Vc,Wcから作成される信号で、電気角60°毎にレベルが変化するパルス信号である。
矩形波駆動コントローラ22は、磁極位置信号Ipに基づいてモータ2の通電制御を行う矩形波駆動信号を生成し、インバータ17に入力するように構成されている。
選択回路23は、作業者のスイッチ入力などを受けて矩形波駆動コントローラ22とオフセット自動演算部24とを駆動させる回路構成を有する。
オフセット自動演算部24は、矩形波駆動コントローラ22とエンコーダI/F15に接続され、後述する処理によってオフセット値を演算するように構成されている。さらに、オフセット値をACサーボコントローラ16の記憶手段18に書き込む処理を実行する。
選択回路23は、作業者のスイッチ入力などを受けて矩形波駆動コントローラ22とオフセット自動演算部24とを駆動させる回路構成を有する。
オフセット自動演算部24は、矩形波駆動コントローラ22とエンコーダI/F15に接続され、後述する処理によってオフセット値を演算するように構成されている。さらに、オフセット値をACサーボコントローラ16の記憶手段18に書き込む処理を実行する。
次に、この実施の形態の作用について説明する。
モータ2を含む駆動装置1を製造する際には、モータ2と、駆動制御部4と、ロータリーエンコーダ3とをそれぞれ製造し、インバータ17とモータ2のコイルとを結線し、モータ2にロータリーエンコーダ3を取り付ける。
この際に、ロータリーエンコーダ3と、モータ2の磁極位置とのオフセット量を調べてオフセット調整を行う。オフセット調整を開始するときには、選択回路23にオフセット調整を指令する選択信号を入力する。選択回路23の指令を受けて、矩形波駆動コントローラ22は、矩形波駆動信号をインバータ17に出力する。インバータ17は、矩形波駆動信号に従ってモータ2の3相コイルへの通電を切り換えてモータ2を回転させる。
モータ2を含む駆動装置1を製造する際には、モータ2と、駆動制御部4と、ロータリーエンコーダ3とをそれぞれ製造し、インバータ17とモータ2のコイルとを結線し、モータ2にロータリーエンコーダ3を取り付ける。
この際に、ロータリーエンコーダ3と、モータ2の磁極位置とのオフセット量を調べてオフセット調整を行う。オフセット調整を開始するときには、選択回路23にオフセット調整を指令する選択信号を入力する。選択回路23の指令を受けて、矩形波駆動コントローラ22は、矩形波駆動信号をインバータ17に出力する。インバータ17は、矩形波駆動信号に従ってモータ2の3相コイルへの通電を切り換えてモータ2を回転させる。
このとき、通電していない無通電相には、ロータの回転位置に応じて順番に誘起電圧が発生する。各相U,V,Wごとの誘起電圧は、第二のロータ位置検出手段21に入力されて等価中性点電圧を発生させると共に、対応するコンパレータ32の(+)側に入力される。コンパレータ32の(−)側には、等価中性点電圧が入力される。コンパレータ32から出力される信号の一例を図3に示す。図3において、横軸は電気角を示している。U相のパルス信号Ucと、V相のパルス信号Vcと、W相のパルス信号Wcとは、電気角120°ずつ位相がずれた方形波になっている。したがって、これら3つのパルス信号Uc,Vc,WcをAND処理、OR処理すると、磁極位置信号Ipが生成される。磁極位置信号Ipは、電気角60°ごとにハイレベルとローレベルが切り替わるパルス信号である。
一方、ロータリーエンコーダ3で検出されるロータ位置信号Iθ(カウント値)は、エンコーダI/F15を通ってオフセット自動演算部24に入力される。図3に示すように、ロータリーエンコーダ3から出力されるロータ位置信号Iθは、電気角の進行と共に単調増加し、電気角で60°ごとにリセットされる鋸歯状になる。
一方、ロータリーエンコーダ3で検出されるロータ位置信号Iθ(カウント値)は、エンコーダI/F15を通ってオフセット自動演算部24に入力される。図3に示すように、ロータリーエンコーダ3から出力されるロータ位置信号Iθは、電気角の進行と共に単調増加し、電気角で60°ごとにリセットされる鋸歯状になる。
図1に示すオフセット自動演算部24は、磁極位置信号Ipとロータ位置信号Iθとを取得して、磁極位置信号Ipに対するロータ位置信号Iθのカウント値のオフセット量を演算する。例えば、磁極位置信号Ipとロータ位置信号Iθが一致している場合には、磁極位置信号Ipの立ち上がり、又は立ち下がりのタイミング(エッジタイミング)と、ロータ位置信号Iθがリセットされるタイミングが一致する。これに対して、磁極位置信号Ipとロータ位置信号Iθが不一致の場合には、図3に下向きの矢印で示すように磁極位置信Ip号のエッジタイミングからカウント値で所定の値Dcだけずれてロータ位置信号Iθがリセットされる。このときのカウント値の差が補正データとして使用されるオフセット値Dcになる。
オフセット値Dcは、所定期間の間、連続して演算する。そして、複数のオフセット値Dcの平均値をそのロータリーエンコーダ3のオフセット値としてACサーボコントローラ16の記憶手段18に書き込む。
オフセット値Dcの書き込みが終了したら、矩形波駆動コントローラ22が矩形波駆動信号の出力を停止する。さらに、オフセット自動演算部24は、磁極位置信号Ipとロータ位置信号Iθの取り込みを停止する。
オフセット値Dcの書き込みが終了したら、矩形波駆動コントローラ22が矩形波駆動信号の出力を停止する。さらに、オフセット自動演算部24は、磁極位置信号Ipとロータ位置信号Iθの取り込みを停止する。
モータ2を通常運転させるときには、ACサーボコントローラ16からインバータ17に駆動信号を出力し、モータ2の3相のコイルに対して交流波形の電圧を印加する。コイルが形成する磁場によってロータが回転する。これに伴ってロータリーエンコーダ3のディスクが回転してロータ位置信号Iθが出力される。ロータ位置信号Iθは、エンコーダI/F15を通ってACサーボコントローラ16に入力される。ACサーボコントローラ16は、記憶手段18に予め記憶させてあるオフセット値Dcを補正データとして使用してロータ位置信号Iθを補正し、補正後のロータ位置信号に基づいて通電タイミングを切り換える。これによって、モータ2は、ロータリーエンコーダ3で検出した情報を補正した結果に基づいて正しく駆動制御される。
この実施の形態では、ロータリーエンコーダ3をモータ2に取り付けた際に、モータ2を矩形波駆動させ、その際に発生する誘起電圧に基づいてオフセット調整を行うので、磁極を固定するための高い励磁電流が不要になり、専用の励磁用電源に交換接続したり、制御ソフトの設定を変更したりする必要がなくなる。トルクの不感帯の影響を受け難くなるのでオフセット値を高精度に演算でき、極数増加の影響も受けなくなる。これらのことから、オフセット値Dcを精度良く求めることができ、モータ2の脱調を確実に防止できる。さらに、オフセット調整作業が簡単になるので、作業工数を削減できる。
オフセット調整時に、モータ2の通常の配線の他に直流駆動のための配線接続を行う必要がないので、作業効率の低下が防止される。
また、駆動装置1にオフセット調整装置11を設けたので、自動でオフセット調整を行うことができる。駆動装置1の使用途中でモータ2を含む構成要素や電源などを交換した場合のオフセット値の再調整を速やかに行うことが可能になる。
オフセット調整時に、モータ2の通常の配線の他に直流駆動のための配線接続を行う必要がないので、作業効率の低下が防止される。
また、駆動装置1にオフセット調整装置11を設けたので、自動でオフセット調整を行うことができる。駆動装置1の使用途中でモータ2を含む構成要素や電源などを交換した場合のオフセット値の再調整を速やかに行うことが可能になる。
ここで、この実施の形態の変形例について説明する。
図4に示す駆動装置40は、モータ2のロータ位置を検出する第一のロータ位置検出手段であるロータリーエンコーダ43と、ロータリーエンコーダ43からの情報に基づいてモータ2の駆動制御をする駆動制御部44とを有する。
ロータリーエンコーダ43は、記憶手段45が内蔵されている他は、前記のロータリーエンコーダ3と同じ構成の高分解能エンコーダである。
駆動制御部44は、駆動制御装置10とオフセット調整装置51とを有する。オフセット調整装置51は、オフセット自動演算部24の出力がロータリーエンコーダ43の記憶手段45に接続されている。
図4に示す駆動装置40は、モータ2のロータ位置を検出する第一のロータ位置検出手段であるロータリーエンコーダ43と、ロータリーエンコーダ43からの情報に基づいてモータ2の駆動制御をする駆動制御部44とを有する。
ロータリーエンコーダ43は、記憶手段45が内蔵されている他は、前記のロータリーエンコーダ3と同じ構成の高分解能エンコーダである。
駆動制御部44は、駆動制御装置10とオフセット調整装置51とを有する。オフセット調整装置51は、オフセット自動演算部24の出力がロータリーエンコーダ43の記憶手段45に接続されている。
オフセット調整時には、オフセット自動演算部24が演算したオフセット値Dc(平均値)をロータリーエンコーダ43の記憶手段45に書き込む。その後、通常運転するときにロータリーエンコーダ43は、ロータ位置信号Iθと、記憶手段45に記憶されているオフセット値DcとをエンコーダI/F15を介してACサーボコントローラ16に送る。ACサーボコントローラ16は、内部処理によってロータ位置信号Iθをオフセット値Dcで補正し、補正したロータ位置信号に基づいて通電制御を行う。
この駆動装置40では、ロータリーエンコーダ43が記憶手段45を有する場合に、その記憶手段45を用いてオフセット調整を行うことが可能になる。その他の効果は、前記と同様である。
この駆動装置40では、ロータリーエンコーダ43が記憶手段45を有する場合に、その記憶手段45を用いてオフセット調整を行うことが可能になる。その他の効果は、前記と同様である。
(第二の実施の形態)
この実施の形態は、図1に示す構成において、オフセット調整装置が着脱自在に構成されていることを特徴とする。
図5に示すように、駆動装置61は、モータ2と、第一のロータ位置検出手段であるロータリーエンコーダ3と、ロータリーエンコーダ3からの情報に基づいてモータ2の駆動制御をする駆動制御部10とを有し、駆動制御部10は、エンコーダI/F15と、ACサーボコントローラ16と、インバータ17とを有する。
オフセット調整装置11は、駆動装置61を製造する際に使用される製造装置であって、モータ2の端子電圧を検出するように接続される第二のロータ位置検出手段21と、矩形波駆動コントローラ22と、選択回路23と、オフセット自動演算部24とを有する。オフセット自動演算部24は、エンコーダI/F15とACサーボコントローラ16とに接続可能に構成されている。
この実施の形態は、図1に示す構成において、オフセット調整装置が着脱自在に構成されていることを特徴とする。
図5に示すように、駆動装置61は、モータ2と、第一のロータ位置検出手段であるロータリーエンコーダ3と、ロータリーエンコーダ3からの情報に基づいてモータ2の駆動制御をする駆動制御部10とを有し、駆動制御部10は、エンコーダI/F15と、ACサーボコントローラ16と、インバータ17とを有する。
オフセット調整装置11は、駆動装置61を製造する際に使用される製造装置であって、モータ2の端子電圧を検出するように接続される第二のロータ位置検出手段21と、矩形波駆動コントローラ22と、選択回路23と、オフセット自動演算部24とを有する。オフセット自動演算部24は、エンコーダI/F15とACサーボコントローラ16とに接続可能に構成されている。
駆動装置61を製造するときは、ロータリーエンコーダ3をモータ2に取り付けた後、駆動制御部10にオフセット調整装置11を接続する。選択回路23で矩形波駆動コントローラ22を駆動させ、矩形波駆動信号でモータ2を回転駆動させる。前記した第一の実施の形態と同様にしてオフセット自動演算部24がオフセット値Dc(平均値)を演算する。オフセット値Dcは、ACサーボコントローラ16の記憶手段18に書き込まれる。オフセット値Dcの書き込みが完了したら、オフセット調整装置11を取り外す。以降は、ロータリーエンコーダ3と駆動制御部10でモータ2の駆動制御をする。
この実施の形態では、駆動制御部10と別体に構成したオフセット調整装置11を製造装置とし、製造時にオフセット値Dcを演算するようにしたので、駆動装置の構成を簡略化し、小型化することができる。その他の効果は、第一の実施の形態と同じである。
ここで、図4に示すような構成であっても、オフセット調整装置51を製造装置として使用することもできる。この場合には、オフセット調整装置51を着脱自在に構成し、オフセット自動演算部24の出力がロータリーエンコーダ3に接続されるようにする。オフセット調整の方法と前記と同様である。
なお、本発明は、前記した実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、オフセット自動演算部24は、ロータリーエンコーダ43とACサーボコントローラ16の両方の記憶手段18,45にオフセット値Dcを書き込むように構成しても良い。
記憶手段45を有するエンコーダ43は、オフセット値Dcが書き込まれた後は、オフセット値Dcで補正したロータ位置信号をエンコーダI/F15に出力するように構成しても良い。
第二の実施の形態の駆動制御装置において、オフセット調整装置11は、使用中に部品交換したときなどにオフセット値を校正する装置として使用することもできる。
第一のロータ位置検出手段は、光学的なロータリーエンコーダに限定されず、電磁式にロータ位置を検出するセンサであっても良い。例えば、電磁式手段としては、ロータと共に回転する金属プレートの外周に凹凸を設け、凸部の近接離隔によって磁気センサに生じる電気エネルギを検出するものがあげられる。
オフセット値Dcは、時間のずれをカウントするようにしても良い。
例えば、オフセット自動演算部24は、ロータリーエンコーダ43とACサーボコントローラ16の両方の記憶手段18,45にオフセット値Dcを書き込むように構成しても良い。
記憶手段45を有するエンコーダ43は、オフセット値Dcが書き込まれた後は、オフセット値Dcで補正したロータ位置信号をエンコーダI/F15に出力するように構成しても良い。
第二の実施の形態の駆動制御装置において、オフセット調整装置11は、使用中に部品交換したときなどにオフセット値を校正する装置として使用することもできる。
第一のロータ位置検出手段は、光学的なロータリーエンコーダに限定されず、電磁式にロータ位置を検出するセンサであっても良い。例えば、電磁式手段としては、ロータと共に回転する金属プレートの外周に凹凸を設け、凸部の近接離隔によって磁気センサに生じる電気エネルギを検出するものがあげられる。
オフセット値Dcは、時間のずれをカウントするようにしても良い。
1,40,61 駆動装置
2 モータ(同期型電動機)
3,43 ロータリーエンコーダ(第一のロータ位置検出手段)
11,51 オフセット調整装置(製造装置)
16 ACサーボコントローラ(コントローラ)
18,45 記憶手段
21 第二のロータ位置検出手段
22 矩形波駆動コントローラ(矩形波駆動手段)
24 オフセット自動演算部(調整手段)
Ip 磁極位置信号(ロータ位置信号)
Iθ ロータ位置信号
Dc オフセット値(補正データ)
Uv,Vv,Wv 誘起電圧
2 モータ(同期型電動機)
3,43 ロータリーエンコーダ(第一のロータ位置検出手段)
11,51 オフセット調整装置(製造装置)
16 ACサーボコントローラ(コントローラ)
18,45 記憶手段
21 第二のロータ位置検出手段
22 矩形波駆動コントローラ(矩形波駆動手段)
24 オフセット自動演算部(調整手段)
Ip 磁極位置信号(ロータ位置信号)
Iθ ロータ位置信号
Dc オフセット値(補正データ)
Uv,Vv,Wv 誘起電圧
Claims (4)
- ロータ位置に応じて切り替えられる駆動信号によって回転駆動する同期型電動機と、
光学式又は電磁式にロータ位置を検出する第一のロータ位置検出手段と、
前記同期型電動機のロータを回転駆動させる駆動信号として矩形波駆動信号を生成する矩形波駆動手段と、
矩形波駆動信号によって前記同期型電動機に生じる誘起電圧からロータ位置を検出する第二のロータ位置検出手段と、
前記第二のロータ位置検出手段によって検出したロータ位置を基準にして前記第一のロータ位置検出手段で検出するロータ位置を補正する補正データを作成する調整手段と、
を有することを特徴とする同期型電動機の駆動装置。 - 前記第一のロータ位置検出手段で検出したロータ位置に従って駆動信号を出力して前記同期型回転電機を回転駆動させるコントローラを有し、前記調整手段は、前記コントローラの記憶手段に前記第一のロータ位置検出手段の補正データを記憶させるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の同期型電動機の駆動装置。
- 前記調整手段は、前記第二のロータ位置検出手段の検出値に基づいて演算した前記第一のロータ位置検出手段の補正データを前記第一のロータ位置検出手段に記憶させるように構成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の同期型電動機の駆動装置。
- 同期型電動機のロータ位置を検出する第一のロータ位置検出手段を備える同期型電動機の駆動装置の製造装置であって、
前記同期型電動機のロータを回転駆動させる駆動信号として矩形波駆動信号を生成する矩形波駆動手段と、
矩形波駆動信号によって前記同期型電動機に生じる誘起電圧からロータ位置を検出する第二のロータ位置検出手段と、
前記第二のロータ位置検出手段によって検出したロータ位置を基準にして前記第一のロータ位置検出手段で検出するロータ位置を補正する補正データを作成する調整手段と、
を有することを特徴とする同期型電動機の駆動装置の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006140175A JP2007312535A (ja) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | 同期型電動機の駆動装置及び同期型電動機の駆動装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006140175A JP2007312535A (ja) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | 同期型電動機の駆動装置及び同期型電動機の駆動装置の製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007312535A true JP2007312535A (ja) | 2007-11-29 |
Family
ID=38844873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006140175A Withdrawn JP2007312535A (ja) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | 同期型電動機の駆動装置及び同期型電動機の駆動装置の製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007312535A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009144362A1 (en) | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Kone Corporation | Determination of the movement of a synchronous machine |
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JP2021071444A (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 株式会社東海理化電機製作所 | 回転角検出装置 |
-
2006
- 2006-05-19 JP JP2006140175A patent/JP2007312535A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2281334A4 (en) * | 2008-05-30 | 2015-10-28 | Kone Corp | DETERMINATION OF THE MOVEMENT OF A SYNCHRONOUS MACHINE |
US9758342B2 (en) | 2008-05-30 | 2017-09-12 | Kone Corporation | Determination of the movement of a synchronous machine |
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