JP2019122170A5

JP2019122170A5 -

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Publication number: JP2019122170A5
Application number: JP2018001436A
Authority: JP
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2021-02-04

Description

上記目的を達成するために本発明は、周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、前記ロータの外周面に対向する第１の磁極を備えた第１のヨークと、前記ロータの前記外周面に対向し前記第１のヨークと前記マグネットとの相対位相とは異なる位相で配置された第２の磁極を備えた第２のヨークと、通電されることで前記第１の磁極を励磁する第１のコイルと、通電されることで前記第２の磁極を励磁する第２のコイルと、前記マグネットの回転位相を検出する第１の検出素子、第２の検出素子、第３の検出素子及び第４の検出素子と、前記第１、第２、第３、第４の検出素子の信号に基づいて、制御モードに従って前記第１のコイル及び前記第２のコイルの通電を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記制御モードに従って前記ロータを第１の回転方向に回転させる際、前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に第１の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第１のコイルに通電しないかまたは、前記第１の検出素子の信号に応じた方向に前記第１の印加電圧より低い第２の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に前記第１の印加電圧にて前記第２のコイルに通電し、前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第２のコイルに通電しないかまたは、前記第３の検出素子の信号に応じた方向に前記第２の印加電圧にて前記第２のコイルに通電することを特徴とする。

Claims

周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、
前記ロータの外周面に対向する第１の磁極を備えた第１のヨークと、
前記ロータの前記外周面に対向し前記第１のヨークと前記マグネットとの相対位相とは異なる位相で配置された第２の磁極を備えた第２のヨークと、
通電されることで前記第１の磁極を励磁する第１のコイルと、
通電されることで前記第２の磁極を励磁する第２のコイルと、
前記マグネットの回転位相を検出する第１の検出素子、第２の検出素子、第３の検出素子及び第４の検出素子と、
前記第１、第２、第３、第４の検出素子の信号に基づいて、制御モードに従って前記第１のコイル及び前記第２のコイルの通電を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記制御モードに従って前記ロータを第１の回転方向に回転させる際、
前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に第１の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第１のコイルに通電しないかまたは、前記第１の検出素子の信号に応じた方向に前記第１の印加電圧より低い第２の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、
前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に前記第１の印加電圧にて前記第２のコイルに通電し、前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第２のコイルに通電しないかまたは、前記第３の検出素子の信号に応じた方向に前記第２の印加電圧にて前記第２のコイルに通電することを特徴とするモータ制御装置。
前記ロータの回転速度を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記ロータの回転速度が所定の回転速度未満である場合は前記第１のコイル及び前記第２のコイルの通電を前記制御モードで制御し、前記ロータの回転速度が前記所定の回転速度以上である場合は前記第１のコイル及び前記第２のコイルの通電を前記制御モードとは異なる制御モードで制御し、
前記制御手段は、前記異なる制御モードにおいては、
前記ロータを前記第１の回転方向に回転させる際、前記第１の検出素子の信号に応じた方向に前記第１のコイルを通電し、前記第３の検出素子の信号に応じた方向に前記第２のコイルを通電することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
前記第１の磁極部と前記第２の磁極部とは電気角で略９０度ずれた位置に配置され、
前記ロータを前記第１の回転方向に回転させる場合であって、前記第１の検出素子の信号に基づいて前記第１の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第１の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角４５度と９０度との間になる位置に、前記第１の検出素子は配置され、
前記ロータを前記第１の回転方向に回転させる場合であって、前記第２の検出素子の信号に基づいて前記第１の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第１の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角０度と４５度との間になる位置に、前記第２の検出素子は配置され、
前記ロータを前記第１の回転方向に回転させる場合であって、前記第３の検出素子の信号に基づいて前記第２の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第２の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角４５度と９０度との間になる位置に、前記第３の検出素子は配置され、
前記ロータを前記第１の回転方向に回転させる場合であって、前記第４の検出素子の信号に基づいて前記第２の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第２の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角０度と４５度との間になる位置に、前記第４の検出素子は配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。
前記制御手段は、前記ロータが前記第１の回転方向に回転している場合において、仮に前記第１のコイルに通電したならば前記第１の磁極部によって前記ロータに前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向への付勢力が作用する期間のうち少なくとも一部の期間において、前記第１のコイルに通電せず、且つ、仮に前記第２のコイルに通電したならば前記第２の磁極部によって前記ロータに前記第２の回転方向への付勢力が作用する期間のうち少なくとも一部の期間において、前記第２のコイルに通電しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
前記制御手段は、前記制御モードに従って前記ロータを前記第１の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転させる際、
前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に第３の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第１のコイルに通電しないかまたは、前記第２の検出素子の信号に応じた方向に前記第３の印加電圧より低い第４の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、
前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に前記第３の印加電圧にて前記第２のコイルに通電し、前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第２のコイルに通電しないかまたは、前記第４の検出素子の信号に応じた方向に前記第４の印加電圧にて前記第２のコイルに通電することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
前記ロータの回転速度を検出する検出手段を有し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記ロータの回転速度が所定の回転速度未満である場合は前記第１のコイル及び前記第２のコイルの通電を前記制御モードで制御し、前記ロータの回転速度が前記所定の回転速度以上である場合は前記第１のコイル及び前記第２のコイルの通電を前記制御モードとは異なる制御モードで制御し、
前記制御手段は、前記異なる制御モードにおいては、
前記ロータを前記第１の回転方向に回転させる際、前記第１の検出素子の信号に応じた方向に前記第１のコイルを通電し、前記第３の検出素子の信号に応じた方向に前記第２のコイルを通電し、
前記制御手段は、前記異なる制御モードにおいては、
前記ロータを前記第２の回転方向に回転させる際、前記第２の検出素子の信号に応じた方向に前記第１のコイルを通電し、前記第４の検出素子の信号に応じた方向に前記第２のコイルを通電することを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
前記第１の磁極部と前記第２の磁極部とは電気角で略９０度ずれた位置に配置され、
前記ロータを前記第２の回転方向に回転させる場合であって、前記第４の検出素子の信号に基づいて前記第２の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第２の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角４５度と９０度との間になる位置に、前記第４の検出素子は配置され、
前記ロータを前記第２の回転方向に回転させる場合であって、前記第３の検出素子の信号に基づいて前記第２の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第２の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角０度と４５度との間になる位置に、前記第３の検出素子は配置され、
前記ロータを前記第２の回転方向に回転させる場合であって、前記第２の検出素子の信号に基づいて前記第１の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第１の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角４５度と９０度との間になる位置に、前記第２の検出素子は配置され、
前記ロータを前記第２の回転方向に回転させる場合であって、前記第１の検出素子の信号に基づいて前記第１の磁極部の励磁状態を切り換えるときに、前記ロータの回転位置に対する前記第１の磁極部の励磁切換のタイミングが電気進角０度と４５度との間になる位置に、前記第１の検出素子は配置されることを特徴とする請求項５または６に記載のモータ制御装置。
前記制御手段は、前記ロータが前記第２の回転方向に回転している場合において、仮に前記第１のコイルに通電したならば前記第１の磁極部によって前記ロータに前記第１の回転方向への付勢力が作用する期間のうち少なくとも一部の期間において、前記第１のコイルに通電せず、且つ、仮に前記第２のコイルに通電したならば前記第２の磁極部によって前記ロータに前記第１の回転方向への付勢力が作用する期間のうち少なくとも一部の期間において、前記第２のコイルに通電しないことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
前記第１の印加電圧は前記第３の印加電圧と略等しく、前記第２の印加電圧は前記第４の印加電圧と略等しいことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
周方向に複数に分割して異なる極に交互に多極着磁されたマグネットを備えた回転可能なロータと、
前記ロータの外周面に対向する第１の磁極を備えた第１のヨークと、
前記ロータの前記外周面に対向し前記第１のヨークと前記マグネットとの相対位相とは異なる位相で配置された第２の磁極を備えた第２のヨークと、
通電されることで前記第１の磁極を励磁する第１のコイルと、
通電されることで前記第２の磁極を励磁する第２のコイルと、
前記マグネットの回転位相を検出する第１の検出素子、第２の検出素子、第３の検出素子及び第４の検出素子と、
を有するモータを制御するモータ制御方法であって、
前記ロータを第１の回転方向に回転させる際、
前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に第１の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、前記第１の検出素子の信号と前記第２の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第１のコイルに通電しないかまたは、前記第１の検出素子の信号に応じた方向に前記第１の印加電圧より低い第２の印加電圧にて前記第１のコイルに通電し、
前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの同じ極に対応する信号である場合、その信号に応じた方向に前記第１の印加電圧にて前記第２のコイルに通電し、前記第３の検出素子の信号と前記第４の検出素子の信号とが前記マグネットの異なる極に対応する信号である場合、前記第２のコイルに通電しないかまたは、前記第３の検出素子の信号に応じた方向に前記第２の印加電圧にて前記第２のコイルに通電することを特徴とするモータ制御方法。