JP3393366B2 - Device and method for detecting rotor position of sensorless motor - Google Patents

Device and method for detecting rotor position of sensorless motor

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JP3393366B2
JP3393366B2 JP00827298A JP827298A JP3393366B2 JP 3393366 B2 JP3393366 B2 JP 3393366B2 JP 00827298 A JP00827298 A JP 00827298A JP 827298 A JP827298 A JP 827298A JP 3393366 B2 JP3393366 B2 JP 3393366B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、回転位置センサ
なしで動作するセンサレスモータの回転子の位置を検出
する装置及び方法に関するものであり、特に回転子と固
定子の位置関係によって変化する固定子巻線のインダク
タンスの変化から回転子の位置を検出することに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for detecting the position of a rotor of a sensorless motor that operates without a rotational position sensor, and more particularly to a stator that changes depending on the positional relationship between the rotor and the stator. The present invention relates to detecting the position of a rotor from changes in the inductance of a winding.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は従来の一般的なセンサレスモー
タとその駆動回路を示すものである。1は固定子、3は
巻線、5は回転軸4を中心として回転する回転子であ
る。固定子1は、6個の固定子突極2と3組の巻線3
(簡単の為に一対のU相U1、U2だけを図示してい
る)で構成されている。回転子5は積層鋼板で構成さ
れ、回転子5の回転軸4から外方向へ放射状に延び、回
転子5の周辺部を中心にして円周方向に一様な間隔で4
個の回転子突極6を構成している。回転子5と同様に、
固定子1も積層鋼板で構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 14 shows a conventional general sensorless motor and its drive circuit. Reference numeral 1 is a stator, 3 is a winding wire, and 5 is a rotor which rotates about a rotating shaft 4. The stator 1 includes six stator salient poles 2 and three windings 3
(Only a pair of U phases U1 and U2 are shown for simplification). The rotor 5 is made of laminated steel plates, extends radially outward from the rotation shaft 4 of the rotor 5, and is arranged at a uniform interval in the circumferential direction around the periphery of the rotor 5.
Each rotor salient pole 6 is configured. Like the rotor 5,
The stator 1 is also made of laminated steel plates.

【0003】直径方向に相対する固定子突極2における
巻線3は、同一方向に磁界を発生するように直列接続さ
れて相巻線を構成しており、巻線数は3個(U、V、
W)である。簡単のためにコイル組のV、Wは図示して
いないが、それらの相巻線に組み合わされる固定子突極
に「V」、「W」の符号がつけられている。
The windings 3 of the stator salient poles 2 facing each other in the diametrical direction are connected in series so as to generate a magnetic field in the same direction to form a phase winding. The number of windings is three (U, V,
W). For simplicity, V and W of the coil set are not shown, but the stator salient poles that are combined with these phase windings are labeled with “V” and “W”.

【0004】7はセンサレスモータを駆動する駆動回路
であり、センサレスモータのU相巻線U1とU2を励磁
するために用いられる基本的な電気回路だけを図示して
いる。8a、8bはU相巻線3に流れる電流をON、O
FFする一対のトランジスタ、9a、9bはトランジス
タ8a、8bがOFFしたときに発生する逆起電力を回
生する方向に流すためのダイオード、10はセンサレス
モータを駆動するための電流を供給する電源である母線
電圧、11は回転子5の回転位置を検出する位置検出セ
ンサ、12はトランジスタ対8a、8bのON−OFF
を制御する制御回路である。
Reference numeral 7 is a drive circuit for driving the sensorless motor, and only a basic electric circuit used for exciting the U-phase windings U1 and U2 of the sensorless motor is shown. 8a and 8b turn on and off the current flowing through the U-phase winding 3.
A pair of FF transistors, 9a and 9b, are diodes for flowing the counter electromotive force generated when the transistors 8a and 8b are turned off in a regenerating direction, and 10 is a power supply for supplying a current for driving the sensorless motor. Bus voltage, 11 is a position detection sensor for detecting the rotational position of the rotor 5, 12 is ON-OFF of the transistor pair 8a, 8b
Is a control circuit for controlling.

【0005】次に、動作について図14、図15により
説明する。センサレスモータの場合、固定子突極2が励
磁されることにより回転子突極6が磁気抵抗が最小とな
る向きに回転子5が磁気吸引され回転するため、励磁さ
れた固定子突極2の磁極には依存しない。従って、駆動
回路7から供給される電流は一方向の電流だけでいいこ
とになる。そして、相巻線U、V、Wを順次励磁し、回
転子突極6を固定子の励磁されている突極2に同期して
向き合わせることにより回転子5を回転させる。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. In the case of a sensorless motor, when the stator salient poles 2 are excited, the rotor salient poles 6 are magnetically attracted and rotate in a direction in which the magnetic resistance of the rotor salient poles 6 is minimized. Does not depend on magnetic poles. Therefore, the current supplied from the drive circuit 7 is only one-way current. Then, the phase windings U, V, W are sequentially excited, and the rotor salient poles 6 are opposed to each other in synchronization with the excited salient poles 2 of the stator to rotate the rotor 5.

【0006】まず、U相巻線3に対しては、トランジス
タ対8a、8bがONすると、電源10→トランジスタ
8a→巻線U1とU2→トランジスタ8bの順に電流が
流れる。トランジスタ対8a、8bがOFFすると、巻
線U1とU2に逆起電力が発生する。この逆起電力のエ
ネルギーは、ダイオード9a→巻線U1とU2→ダイオ
ード9bを通って回生される。この励磁動作は各巻線
U、V、Wに対して順次行われ、モータとしての回転動
作を行う。トランジスタ対8a、8bのON−OFFの
切り替えるタイミングは、回転子5の回転位置を検出す
る位置検出センサ11からの情報をもとに制御回路12
によって行われる。
First, when the transistor pair 8a, 8b is turned on to the U-phase winding 3, a current flows in the order of power source 10 → transistor 8a → winding U1 and U2 → transistor 8b. When the transistor pair 8a, 8b is turned off, a back electromotive force is generated in the windings U1 and U2. The energy of this counter electromotive force is regenerated through the diode 9a → the winding U1 and U2 → the diode 9b. This exciting operation is sequentially performed on each winding U, V, W to perform a rotating operation as a motor. The ON / OFF switching timing of the transistor pair 8a, 8b is controlled by the control circuit 12 based on the information from the position detection sensor 11 which detects the rotational position of the rotor 5.
Done by

【0007】図15(a)〜(d)は、固定子突極2と
回転子突極6の位置関係をあらわしたものである。U相
を基準に説明すると、図15(a)のように固定子突極
2と回転子突極6が離れているときにU相に電圧を印加
すると、固定子突極2が励磁され磁気吸引力により固定
子突極2に最も近い回転子突極6が磁気吸引される。磁
気吸引によって、図15(b)のように固定子突極2に
回転子突極6が近づいていく。さらに固定子突極2に回
転子突極6が近づき、図15(c)のように固定子突極
2と回転子突極6が向かい合う。このとき、回転子突極
6に働く吸引力は直径方向のみとなり回転子5を回転さ
せるトルクは発生しない。さらに、図15(d)のよう
に回転子5が回転すると、ふたたび、回転子突極6に回
転方向の力が働き、回転子5に回転トルクが発生する。
この時発生する回転トルクは、図15(a)〜(c)と
反対に方向となる。回転子5が時計方向に回転している
とすれば、その回転を停止する制動力となる。
FIGS. 15A to 15D show the positional relationship between the stator salient poles 2 and the rotor salient poles 6. Describing based on the U phase, when a voltage is applied to the U phase when the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 are separated as shown in FIG. 15A, the stator salient pole 2 is excited and magnetized. The rotor salient pole 6 closest to the stator salient pole 2 is magnetically attracted by the attraction force. Due to the magnetic attraction, the rotor salient poles 6 approach the stator salient poles 2 as shown in FIG. Further, the rotor salient poles 6 approach the stator salient poles 2, and the stator salient poles 2 and the rotor salient poles 6 face each other as shown in FIG. At this time, the attraction force acting on the rotor salient poles 6 is only in the diametrical direction, and torque for rotating the rotor 5 is not generated. Further, when the rotor 5 rotates as shown in FIG. 15D, a force in the rotational direction acts on the rotor salient poles 6 again, and a rotational torque is generated in the rotor 5.
The rotational torque generated at this time has a direction opposite to that of FIGS. If the rotor 5 is rotating clockwise, the braking force is to stop the rotation.

【0008】回転子5を一方向に回転させるためには、
常に同じ方向のトルクが発生するようにしなければなら
ない。そこで、図15(c)のように固定子突極3と回
転子突極6が向かい合う前に固定子突極3の励磁を停止
しなければならない。このように、センサレスモータを
一定方向に回転するためには、回転子突極6に対する固
定子突極2の位置に同期して、固定子巻線3に通電する
タイミングを切り換えなければならない。このため、従
来は回転子4の位置を検出するために、レゾルバ等の位
置検出センサ11によって回転子5の位置を検出し、そ
の回転子位置信号を制御回路12へ帰還することによ
り、固定子突極巻線3を回転子5の位置に同期して通電
していた。
In order to rotate the rotor 5 in one direction,
It is necessary to always generate torque in the same direction. Therefore, as shown in FIG. 15C, the excitation of the stator salient pole 3 must be stopped before the stator salient pole 3 and the rotor salient pole 6 face each other. As described above, in order to rotate the sensorless motor in a certain direction, it is necessary to switch the timing of energizing the stator winding 3 in synchronization with the position of the stator salient pole 2 with respect to the rotor salient pole 6. For this reason, conventionally, in order to detect the position of the rotor 4, the position detection sensor 11 such as a resolver detects the position of the rotor 5, and the rotor position signal is fed back to the control circuit 12. The salient pole winding 3 was energized in synchronization with the position of the rotor 5.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のセンサ
レスモータ駆動装置のように、位置検出センサ11を設
けることにより、センサレスモータから出てくる結線が
増えるため、例えば、圧縮機のような特殊な空間内で動
かす場合は、その内と外を結ぶための端子の数が増して
しまい形状やコストの面で制約を受けてしまう。このた
め、その位置検出センサ11を不要とすることが望まし
い。
However, by providing the position detection sensor 11 as in the conventional sensorless motor driving device, the number of connections coming out from the sensorless motor increases, so that a special sensor such as a compressor is used. When moving in space, the number of terminals for connecting the inside and the outside increases, which limits the shape and cost. Therefore, it is desirable to eliminate the position detection sensor 11.

【0010】センサレスモータの場合、DCモータのよ
うに回転子5にマグネットがないため固定子巻線3と鎖
交する磁束の変化を利用することはできない。そこで、
固定子突極2に対する回転子突極6の位置によって固定
子突極2の巻線3のインダクタンスが変化するというセ
ンサレスモータの特性を利用して回転子突極6の位置を
検出することができる。
In the case of a sensorless motor, unlike the DC motor, since the rotor 5 has no magnet, it is not possible to utilize the change in the magnetic flux interlinking with the stator winding 3. Therefore,
The position of the rotor salient pole 6 can be detected by utilizing the characteristic of the sensorless motor that the inductance of the winding 3 of the stator salient pole 2 changes depending on the position of the rotor salient pole 6 with respect to the stator salient pole 2. .

【0011】図16は回転子突極の回転角に対する固定
子突極巻線のインダクタンスの一般的な変化を示したも
のである。図16の回転角θ1はインダクタンスが最小
で、固定子突極と回転子突極の位置関係は図15(a)
のようになっている。そこから図15(b)のように時
計方向に回転すると、図16のθ2のように固定子突極
巻線のインダクタンスは増加していく。図15(c)の
位置では、図15のθ3のように最大値となる。さらに
図16(d)のように回転させると、図16のθ4のよ
うにインダクタンスは減少していく。このように、固定
子突極に対する回転子突極の位置によって固定子突極の
巻線インダクタンスの大きさは、図16のように周期的
に変化する。
FIG. 16 shows a general change in the inductance of the stator salient pole winding with respect to the rotation angle of the rotor salient pole. The rotation angle θ1 in FIG. 16 has the smallest inductance, and the positional relationship between the stator salient poles and the rotor salient poles is shown in FIG.
It looks like. When rotating clockwise from there as shown in FIG. 15B, the inductance of the stator salient pole winding increases as shown by θ2 in FIG. At the position of FIG. 15C, the maximum value is obtained as θ3 in FIG. Further, when it is rotated as shown in FIG. 16D, the inductance is reduced as shown by θ4 in FIG. In this way, the magnitude of the winding inductance of the stator salient pole changes periodically as shown in FIG. 16 depending on the position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole.

【0012】従って、固定子巻線を励磁するときの固定
子突極に対する回転子突極の位置をあらかじめ決めてお
き、その時の固定子巻線のインダクタンスを求め、その
値に達したときの固定子突極を励磁するタイミングを作
るようにすれば、図14の位置検出センサ11を設けな
くても回転子突極に同期して固定子突極を励磁すること
ができる。
Therefore, the position of the rotor salient poles relative to the stator salient poles when exciting the stator windings is determined in advance, the inductance of the stator windings at that time is determined, and when the value reaches the fixed value If the timing for exciting the salient salient poles is set, it is possible to excite the stator salient poles in synchronization with the rotor salient poles without providing the position detection sensor 11 of FIG.

【0013】このように、インダクタンスの値が分かれ
ば、固定子突極に対する回転子突極の位置を推定するこ
とができるが、図16からも分かるように回転子突極角
θ3を中心に対称的になっているため、インダクタンス
の値から一義的に回転子突極の位置を検出することはで
きない。しかし、センサレスモータの駆動タイミング
上、任意の固定子突極を励磁しているときは、その直前
に励磁していた固定子突極の巻線インダクタンスは減少
しているので、この期間にインダクタンスの値を検出す
れば、固定子突極に対する回転子突極の位置が一義的に
決まってくる。
Thus, if the value of the inductance is known, the position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole can be estimated. As can be seen from FIG. 16, the rotor salient pole angle θ3 is symmetrical. Therefore, the position of the rotor salient pole cannot be uniquely detected from the value of the inductance. However, due to the drive timing of the sensorless motor, when any stator salient pole is excited, the winding inductance of the stator salient pole that was excited immediately before that is decreasing. When the value is detected, the position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole is uniquely determined.

【0014】ただし、固定子突極との位置関係が分かる
のは固定子突極に最も近い回転子突極との位置関係であ
り、回転子のある決まった突極との位置関係は分からな
い。しかし、固定子突極を励磁するタイミングは、回転
子の決まった突極との位置関係で切り換えるのではな
く、固定子突極の近傍にある回転子突極の位置で決まる
ため、その位置関係は必要ない。
However, the positional relationship with the stator salient pole can be known only from the positional relationship with the rotor salient pole closest to the stator salient pole, and the positional relationship with a fixed salient pole of the rotor is unknown. . However, the timing of exciting the stator salient poles is determined by the position of the rotor salient poles in the vicinity of the stator salient poles, rather than switching by the positional relationship with the rotor's fixed salient poles. Is not necessary.

【0015】このように、センサレスモータの特性を生
かし、固定子突極巻線のインダクタンスを検出すること
により回転子突極の位置を検出したものとして、例え
ば、特表平8−501920号公報に記載されたシャフ
ト位置センサ無しでの切替式反作用モータの回転子位置
感知装置では、センサレスモータの励磁していない固定
子突極巻線に連続的に変動する信号を印加し、その結
果、出力される電流の振幅や位相を検出して回転子の位
置を検出している。しかし、連続的に変動する信号やそ
れを増幅するための回路が必要になり、また、それらの
信号を励磁していない固定子突極巻線に接続するための
切換回路などが必要となり、回路が複雑になってしまう
という問題があった。
As described above, the position of the rotor salient pole is detected by making use of the characteristics of the sensorless motor and detecting the inductance of the stator salient pole winding, as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 8-501920. In the described rotor position sensing device for a switching reaction motor without a shaft position sensor, a continuously varying signal is applied to the unexcited stator salient pole winding of a sensorless motor, resulting in an output. The position of the rotor is detected by detecting the amplitude and phase of the current that flows. However, it requires a continuously varying signal and a circuit to amplify it, and a switching circuit to connect these signals to the stator salient pole windings that are not excited. There was a problem that became complicated.

【0016】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、専用の回転位置検出センサを用
いることなしに、簡単な回路により、センサレスモータ
の回転子突極に対する固定子突極の位置を検出するセン
サレスモータの回転子位置検出装置及びその方法を得る
ことを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a stator circuit for a rotor salient pole of a sensorless motor can be formed by a simple circuit without using a dedicated rotational position detecting sensor. An object of the present invention is to obtain a rotor position detecting device for a sensorless motor that detects a position of a pole and a method thereof.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明に係わるセンサ
レスモータの回転子位置検出装置は、ステップ関数信号
を発生するステップ関数信号発生回路と、過渡応答時の
時定数を定める抵抗を介して電源に接続された固定子巻
線と、前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数
信号に基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻
線及び前記抵抗に印加するスイッチと、前記ステップ関
数電圧により前記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡
応答時の電圧または電流を検出するインダクタンス検出
回路と、このインダクタンス検出回路により検出された
検出電圧または検出電流と回転子突極の位置に対応して
あらかじめ定められた電圧または電流とに基づいて、前
記回転子突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備
え、前記ステップ信号発生回路のステップ関数信号の発
生回数を、センサレスモータを駆動するために、固定子
巻線に電圧を印加する回数と同じ、もしくは、より多く
するものである。
A rotor position detecting device for a sensorless motor according to the present invention supplies a power source via a step function signal generating circuit for generating a step function signal and a resistor for determining a time constant during transient response. A stator winding connected, a switch for applying a voltage applied from the power source to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on the step function signal, and the fixed by the step function voltage An inductance detection circuit that detects the voltage or current during the transient response that occurs in the child winding and the resistance, and is determined in advance in accordance with the detection voltage or current detected by this inductance detection circuit and the position of the rotor salient pole. was voltages or on the basis of a current, a rotational position detecting circuit for detecting the position of the rotor salient poles, wherein said step Originating step function signal of No. generating circuit
Stator to drive the sensorless motor
The number of times the voltage is applied to the windings, or more
To do.

【0018】[0018]

【0019】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して電源に接続された固定子巻線と、前記電源か
ら印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてス
テップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に
印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記
固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧また
は電流を検出するインダクタンス検出回路と、前記イン
ダクタンス検出回路により、現在励磁している相の他の
相の前記固定子巻線に検出された検出電圧または検出電
流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められた
電圧または電流とに基づいて、前記固定子巻線の励磁開
始をする前記回転子突極の位置を検出する回転位置検出
回路とを備える。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source via a resistor that defines a time constant during transient response, and a voltage applied from the power source are A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. Which is detected by the inductance detection circuit and the stator winding of the other phase of the phase currently being excited by the inductance detection circuit and the position of the rotor salient pole. And a rotational position detection circuit that detects the position of the rotor salient pole that starts excitation of the stator winding based on the applied voltage or current.

【0020】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して電源に接続された固定子巻線と、前記電源か
ら印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてス
テップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に
印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記
固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧また
は電流を検出するインダクタンス検出回路と、前記イン
ダクタンス検出回路により、現在励磁している相の前に
励磁していた相の前記固定子巻線に検出された検出電圧
または検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじ
め定められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子
突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備える。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source via a resistor that defines a time constant during transient response, and a voltage applied from the power source are A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. Corresponding to the detected voltage or detected current and the rotor salient pole position detected in the stator winding of the phase being excited before the phase being excited by the inductance detecting circuit and the inductance detecting circuit. And a rotational position detection circuit that detects the position of the rotor salient pole based on a predetermined voltage or current.

【0021】また、固定子巻線を励磁するために電流を
ON、OFFするスイッチと、このスイッチを制御する
制御回路とを備えた駆動回路により駆動されるセンサレ
スモータの回転子位置検出装置において、ステップ関数
信号を発生するステップ関数信号発生回路と、過渡応答
時の時定数を定める抵抗を介して電源に接続された固定
子巻線と、前記ステップ関数信号発生回路からのステッ
プ関数信号と前記制御回路からの前記固定子巻線の励磁
信号を入力し、前記励磁信号がOFFのときに、前記ス
テップ関数信号を出力して前記スイッチをON、OFF
させることにより、前記電源から印加された電圧をステ
ップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印
加させるAND回路と、前記ステップ関数電圧により前
記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧ま
たは電流を検出するインダクタンス検出回路と、このイ
ンダクタンス検出回路により検出された検出電圧または
検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定め
られた電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の
位置を検出する回転位置検出回路とを備える。
Further, in a rotor position detecting device of a sensorless motor driven by a drive circuit including a switch for turning on and off a current for exciting the stator winding, and a control circuit for controlling the switch, A step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source through a resistor that defines a time constant during transient response, a step function signal from the step function signal generating circuit, and the control An excitation signal for the stator winding from a circuit is input, and when the excitation signal is OFF, the step function signal is output to turn the switch ON and OFF.
By doing so, an AND circuit that applies the voltage applied from the power source as a step function voltage to the stator winding and the resistor, and a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage Inductance detection circuit for detecting voltage or current at the time, based on the detection voltage or current detected by this inductance detection circuit and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, And a rotational position detection circuit for detecting the position of the rotor salient poles.

【0022】また、電源をセンサレスモータ用電源とは
別の検出用電源としたものである。
The power source is a detection power source different from the sensorless motor power source.

【0023】また、検出用電源と固定子巻線との間に整
流子を備える。
Further, a commutator is provided between the detection power source and the stator winding.

【0024】また、ステップ関数信号の発生回数を、セ
ンサレスモータを駆動するために、固定子巻線に電圧を
印加する回数と同じ、もしくは、より多くし、前記ステ
ップ関数信号に基づいて生成されたステップ関数電圧を
過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して固定子巻線に
印加し、前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及
び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転
子突極の位置に対応してあらかじめ定められた電圧また
は電流とに基づいて、前記回転子突極の位置を検出する
ことを特徴とするセンサレスモータの回転子位置を検出
するものである。
Further , the number of times the step function signal is generated is
To drive the Nsare Sumo over data, a voltage in the stator winding
The step function voltage generated based on the step function signal is applied to the stator winding through a resistor that determines the time constant at the time of transient response , which is equal to or greater than the number of times of application. Then, based on the voltage or current during the transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, the rotation The position of a salient salient pole is detected, and the rotor position of a sensorless motor is detected.

【0025】[0025]

【0026】また、ステップ関数信号に基づいて生成さ
れたステップ関数電圧を過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して固定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧
により、現在励磁している相の他の相の前記固定子巻線
及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回
転子突極の位置に対応してあらかじめ定められた電圧ま
たは電流とに基づいて、前記固定子巻線の励磁開始をす
る前記回転子突極の位置を検出するものである。
Further, a step function voltage generated based on the step function signal is applied to the stator winding through a resistor that determines a time constant during transient response, and the phase currently excited by the step function voltage is applied. Of the stator winding of the other phase and the resistance at the time of transient response generated in the resistance, and the stator winding based on the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole. The position of the rotor salient pole at which the excitation of the wire is started is detected.

【0027】また、ステップ関数信号に基づいて生成さ
れたステップ関数電圧を過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して固定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧
により、現在励磁している相の前に励磁していた相の前
記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧ま
たは電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定め
られた電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の
位置を検出するものである。
Further, a step function voltage generated based on the step function signal is applied to the stator winding through a resistor that defines a time constant during transient response, and the phase currently excited by the step function voltage is applied. Based on the voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistance of the phase that was excited before and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, The position of the rotor salient pole is detected.

【0028】また、励磁信号により動作するスイッチに
より電流をON、OFFして固定子巻線を励磁して駆動
するセンサレスモータの回転子位置検出方法において、
前記励磁信号がOFFのときに、ステップ関数信号を出
力して前記スイッチをON、OFFして生成されたステ
ップ関数電圧を、過渡応答時の時定数を定める抵抗を介
して固定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧により
前記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧
または電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定
められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極
の位置を検出するものである。
Further, in the rotor position detecting method of the sensorless motor, in which the current is turned on and off by the switch operated by the excitation signal to excite and drive the stator winding,
When the excitation signal is OFF, out of the step function signal
The step function voltage generated by turning on and off the switch by applying a force is applied to the stator winding through a resistor that determines a time constant during transient response, and the step function voltage causes the stator winding and The position of the rotor salient pole is detected based on the voltage or current at the time of transient response generated in the resistance and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】実施の形態1. 以下、実施の形態1を図を用いて説明する。図1は実施
の形態1である回転子位置検出装置を備えたセンサレス
モータの駆動装置の構成図であり、説明をし易くするた
め、1相について示している。図2は回転子位置検出装
置25の動作波形図、図3は回転子突極の回転角に対す
る固定子巻線のインダクタンス変化を示す図である。図
1において8aは固定子巻線3の一端と母線電圧10間
に接続されたトランジスタ、8bは固定子巻線3の一端
とGND間に接続されたトランジスタ、9aは固定子巻
線3の一端とGND間に接続されたダイオード、9bは
固定子巻線3の他端と母線電圧10の間に接続されたダ
イオードである。18はトランジスタ対8a、8bを固
定子巻線励磁信号によってON−OFFさせる制御回路
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a sensorless motor drive device including a rotor position detection device according to the first embodiment, and illustrates one phase for ease of explanation. 2 is an operation waveform diagram of the rotor position detecting device 25, and FIG. 3 is a diagram showing a change in the inductance of the stator winding with respect to the rotation angle of the rotor salient poles. In FIG. 1, 8a is a transistor connected between one end of the stator winding 3 and the bus voltage 10, 8b is a transistor connected between one end of the stator winding 3 and GND, and 9a is one end of the stator winding 3. And a diode 9b connected between the other end of the stator winding 3 and the bus voltage 10, and 9b. Reference numeral 18 is a control circuit for turning on and off the transistor pair 8a and 8b by the stator winding excitation signal.

【0030】25はセンサレスSRモータの回転子の位
置を検出する回転子位置検出装置であり、固定子巻線3
の一端と母線電圧10との間にトランジスタ8aと並列
に接続された抵抗13、ステップ関数信号を発生するス
テップ関数信号発生回路17、固定子巻線3の他端にト
ランジスタ8bと並列に接続されるとともに、抵抗13
と固定子巻線3と直列に接続され、ステップ関数信号発
生回路17から出力されたステップ関数信号に基づいて
ON−OFFされ、母線電圧10をステップ関数電圧と
して固定子巻線に印加するスイッチング素子であるトラ
ンジスタ14、抵抗13と固定子巻線3との接続点から
接続され、ステップ関数電圧により固定子巻線3のイン
ダクタンスに対応した電圧として検出するインダクタン
ス検出回路16、インダクタンス検出回路16から出力
された電圧とあらかじめ設定された回転子突極6の位置
に対応した電圧に基づいて、回転子突極6の位置を表す
信号を出力する回転位置検出回路15からなる。
Reference numeral 25 is a rotor position detecting device for detecting the position of the rotor of the sensorless SR motor.
Of the resistor 13 connected in parallel with the transistor 8a between one end of the line 8 and the bus voltage 10, the step function signal generation circuit 17 for generating a step function signal, and the other end of the stator winding 3 connected in parallel with the transistor 8b. And resistance 13
A switching element that is connected in series with the stator winding 3 and is turned on / off based on the step function signal output from the step function signal generation circuit 17, and applies the bus voltage 10 to the stator winding as a step function voltage. Output from the inductance detection circuit 16 and the inductance detection circuit 16 which are connected from the connection point of the transistor 14, the resistor 13 and the stator winding 3 and which are detected as a voltage corresponding to the inductance of the stator winding 3 by the step function voltage. The rotational position detection circuit 15 outputs a signal indicating the position of the rotor salient pole 6 based on the generated voltage and the voltage corresponding to the preset position of the rotor salient pole 6.

【0031】次に、センサレスSRモータ駆動装置全体
の動作を図1により説明する。U、V、Wのいずれか一
つの相の固定子巻線3に対する、制御回路18からの固
定子巻線励磁信号に基づいて、トランジスタ対8a、8
bがONすると、母線電圧10→トランジスタ8a→固
定巻線3→トランジスタ8bの順に電流が流れる。トラ
ンジスタ対8a、8bがOFFすると、固定巻線3に逆
起電力が発生する。この逆起電力のエネルギーは、ダイ
オード9a→固定巻線3→ダイオード9bを通って回生
される。このように励磁動作は各巻線U、V、Wに対し
て順次行われ、センサレスSRモータの回転が行われ
る。トランジスタ対8a、8bのON−OFFの切り替
えるタイミングは制御回路18により、回転子位置検出
装置25からの情報に基づいて回転子突極6に対する固
定子突極2の位置に同期して行われる。
Next, the operation of the entire sensorless SR motor drive device will be described with reference to FIG. Based on the stator winding excitation signal from the control circuit 18 for the stator winding 3 of any one of U, V and W phases, the transistor pair 8a, 8
When b is turned on, a current flows in the order of bus voltage 10 → transistor 8a → fixed winding 3 → transistor 8b. When the transistor pair 8a, 8b is turned off, a counter electromotive force is generated in the fixed winding 3. The energy of this counter electromotive force is regenerated through the diode 9a, the fixed winding 3, and the diode 9b. In this way, the exciting operation is sequentially performed on the windings U, V, W, and the sensorless SR motor is rotated. The timing of switching the transistor pair 8a and 8b between ON and OFF is controlled by the control circuit 18 in synchronization with the position of the stator salient pole 2 relative to the rotor salient pole 6 based on information from the rotor position detecting device 25.

【0032】回転子位置検出装置25は、固定子突極2
に対する回転子突極6の位置によって固定子突極2の巻
線3のインダクタンスが変化するというセンサレスSR
モータの特性を利用したものであり、固定子巻線を励磁
するときの固定子突極に対する回転子突極の位置をあら
かじめ決めておき、その時の固定子巻線のインダクタン
スを求めて回転子突極の回転角を検出する。そして、制
御回路18は回転子突極6の位置に応じて固定子突極2
を励磁するタイミングを作り、回転子突極6に同期して
固定子突極2を励磁させる。
The rotor position detecting device 25 includes the stator salient pole 2
The sensorless SR in which the inductance of the winding 3 of the stator salient pole 2 changes depending on the position of the rotor salient pole 6 with respect to
The characteristics of the motor are used.The position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole when exciting the stator winding is determined in advance, and the inductance of the stator winding at that time is calculated to determine the rotor salient pole. Detect the rotation angle of the pole. Then, the control circuit 18 changes the stator salient pole 2 according to the position of the rotor salient pole 6.
Is generated, and the stator salient pole 2 is excited in synchronization with the rotor salient pole 6.

【0033】次に、回転子の位置検出装置25の動作に
ついて図2、図3により説明する。図2(a)はステッ
プ関数信号発生回路17のステップ関数信号波形図、図
2(b)はインダクタンス検出回路16の入力電圧波形
図である。図3は回転子突極6の回転角に対する固定子
突極2のインダクタンスの変化を示したもので、図にお
いて回転子突極6の回転角、θ1、θ2、θ3、θ4に
各々固定子突極2と回転子突極6の位置関係を示す図
a、b、c、dが対応している。
Next, the operation of the rotor position detecting device 25 will be described with reference to FIGS. 2A is a step function signal waveform diagram of the step function signal generation circuit 17, and FIG. 2B is an input voltage waveform diagram of the inductance detection circuit 16. FIG. 3 shows the change in the inductance of the stator salient poles 2 with respect to the rotation angle of the rotor salient poles 6. In the figure, the rotation angles of the rotor salient poles 6, θ1, θ2, θ3, and θ4 are the stator salient poles. The figures a, b, c, and d showing the positional relationship between the pole 2 and the rotor salient pole 6 correspond.

【0034】図2(a)に示されるように制御回路18
からのタイミング信号に基づいてステップ関数信号発生
回路17の出力電圧がONとなると、トランジスタ14
がONとなり、母線電圧10から抵抗13と固定子巻線
3と通ってトランジスタ14に電流が流れる。この時流
れる電流によりインダクタンス検出回路16に入力され
る電圧Vは、 V=Vb×exp(−R×t/L)・・・・・・・・(1) となる。ここで、Vbは、センサレスSRモータを駆動
するための母線電圧10の電圧値、Rは母線電圧10と
固定子巻線3との間に接続された抵抗13の抵抗値、t
はトランジスタ14がONしてからの経過時間、Lは固
定子巻線3のインダクタンスである。
As shown in FIG. 2A, the control circuit 18
When the output voltage of the step function signal generation circuit 17 is turned on based on the timing signal from
Is turned on, and a current flows from the bus voltage 10 to the transistor 14 through the resistor 13 and the stator winding 3. The voltage V input to the inductance detection circuit 16 by the current flowing at this time is V = Vb × exp (−R × t / L) (1) Here, Vb is the voltage value of the bus voltage 10 for driving the sensorless SR motor, R is the resistance value of the resistor 13 connected between the bus voltage 10 and the stator winding 3, and t
Is the elapsed time after the transistor 14 is turned on, and L is the inductance of the stator winding 3.

【0035】このときのインダクタンス検出回路16に
入力される電圧Vの電圧波形は図2(b)のようにな
る。そして、図3において固定子突極2と回転子突極6
が離れている回転角θ1に近く、固定子巻線3のインダ
クタンスが小さい場合は、図2(b)の実線のように入
力電圧Vの値は急激に減少するが、固定子突極2と回転
子突極6が向かい合う回転角θ3に近く、インダクタン
スが大きい場合は、一点鎖線のように緩やかに減少す
る。
The voltage waveform of the voltage V input to the inductance detection circuit 16 at this time is as shown in FIG. Then, in FIG. 3, the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 are
2 is close to the rotation angle θ1 and the inductance of the stator winding 3 is small, the value of the input voltage V sharply decreases as shown by the solid line in FIG. When the rotor salient poles 6 are close to the rotation angle θ3 facing each other and the inductance is large, it gradually decreases as shown by the alternate long and short dash line.

【0036】ここで、(1)式より母線電圧10の電圧
Vbと抵抗13の抵抗値Rとトランジスタ14がONし
てからの経過時間tがわかれば、Vより固定子巻線3の
インダクタンスLを推定することができる。
If the voltage Vb of the bus voltage 10, the resistance value R of the resistor 13 and the elapsed time t from when the transistor 14 is turned on are known from the equation (1), the inductance L of the stator winding 3 is calculated from V. Can be estimated.

【0037】図2からわかるように、インダクタンスの
大きい場合(一点鎖線)の電圧Vとインダクタンスの小
さい場合(実線)の電圧Vは経過時間tが小さいと各々
の電圧Vの差が小さく、検出しにくいので、インダクタ
ンスの大きい場合(一点鎖線)とインダクタンスの小さ
い場合(実線)の電圧Vの差が大きくなるように経過時
間tを決めて検出し易くする必要がある。通常、固定子
巻線3のインダクタンスの最大値が10mH程度で抵抗
が1kΩ程度であれば、経過時間tは4μS程度が望ま
しい。この経過時間tを検出時間とし、このときの電圧
Vの値を過度時の電圧Vsensとする。そして、あら
かじめ、母線電圧10に対する固定子突極2と回転子突
極6の位置関係と、その時のVsensの関係を求めて
おけば、Vsensの値から固定子突極2と回転子突極
6の位置関係が推定できるため容易に所定の位置で励磁
を開始することができる。
As can be seen from FIG. 2, the voltage V when the inductance is large (dashed-dotted line) and the voltage V when the inductance is small (solid line) have a small difference between the respective voltages V when the elapsed time t is small. Since it is difficult, it is necessary to determine the elapsed time t so that the difference between the voltages V when the inductance is large (dashed-dotted line) and when the inductance is small (solid line) is large to facilitate detection. Normally, if the maximum value of the inductance of the stator winding 3 is about 10 mH and the resistance is about 1 kΩ, the elapsed time t is preferably about 4 μS. The elapsed time t is taken as the detection time, and the value of the voltage V at this time is taken as the transient voltage Vsens. If the positional relationship between the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 with respect to the bus voltage 10 and the Vsens relationship at that time are obtained in advance, the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 can be calculated from the value of Vsens. Since the positional relationship of can be estimated, the excitation can be easily started at a predetermined position.

【0038】例えば、図3において固定子突極2と回転
子突極6が離れている回転角θ1に対応したVsens
を図2に示すVs1とし、固定子突極2と回転子突極6
が向かい合う回転角θ3のVsensをVs2としたと
きに、Vs1がインダクタンス検出回路16に入力され
たときは、固定子突極2と回転子突極6が離れている回
転角θ1の位置の場合であり、Vs2がインダクタンス
検出回路16に入力されたときは、固定子突極2と回転
子突極6が向き合った回転角がθ3の位置の場合であ
る。なお、検出回路を簡単にするために、検出時間中の
母線電圧は一定電圧になっているのが望ましい。
For example, in FIG. 3, Vsens corresponding to the rotation angle θ1 at which the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 are separated from each other.
Is Vs1 shown in FIG. 2, and the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 are
When Vsens of the rotation angle θ3 facing each other is Vs2, when Vs1 is input to the inductance detection circuit 16, when the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 are separated from each other at the rotation angle θ1 position. Therefore, when Vs2 is input to the inductance detection circuit 16, the rotation angle at which the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 face each other is at the position of θ3. In order to simplify the detection circuit, it is desirable that the bus bar voltage be a constant voltage during the detection time.

【0039】インダクタンス検出回路16では、入力さ
れた電圧Vから検出時間後の電圧Vsensを出力す
る。出力された電圧Vsensは、固定子突極2に対す
る回転子突極6の位置に対応した値となる。回転位置検
出15では、インダクタンス検出回路16から出力され
た電圧Vsensとあらかじめ設定された固定子突極2
と回転子突極6の位置関係に相当する電圧との比較を
し、あらかじめ設定された固定子突極2と回転子突極6
の位置に相当する位置を検出し位置検出信号を制御回路
18に送る。
The inductance detection circuit 16 outputs the voltage Vsens after the detection time from the input voltage V. The output voltage Vsens has a value corresponding to the position of the rotor salient pole 6 with respect to the stator salient pole 2. In the rotational position detection 15, the voltage Vsens output from the inductance detection circuit 16 and the preset stator salient pole 2 are set.
Is compared with the voltage corresponding to the positional relationship between the rotor salient pole 6 and the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 which are set in advance.
The position corresponding to the position is detected and a position detection signal is sent to the control circuit 18.

【0040】そして、制御回路18は送られた位置検出
信号から固定子突極を励磁するタイミングを計算しトラ
ンジスタ対8a、8bをONまたはOFFする信号をト
ランジスタ対8a、8bに出力する。同じように、V相
とW相も同じように行う。
Then, the control circuit 18 calculates the timing for exciting the stator salient poles from the sent position detection signal and outputs a signal for turning on or off the transistor pair 8a, 8b to the transistor pair 8a, 8b. Similarly, V phase and W phase are similarly performed.

【0041】以上のように、従来のように回転軸4の回
転角を検出する位置検出センサ11を設けることなく検
出した回転子突極6の位置に同期して、固定子突極2を
励磁することができる。また、位置検出センサ11を設
ける必要がないので、圧縮機などの特殊な空間にセンサ
レスSRモータを入れるときに、センサレスSRモータ
を駆動するための電力の供給以外の位置センサを駆動す
るための電力と、位置センサからの信号を取り出すため
の端子を追加しなくてもよく、これら端子のための制約
を受けることなく圧縮機の設計をすることができる。
As described above, the stator salient pole 2 is excited in synchronization with the position of the rotor salient pole 6 detected without providing the position detection sensor 11 for detecting the rotation angle of the rotary shaft 4 as in the conventional case. can do. Further, since it is not necessary to provide the position detection sensor 11, when the sensorless SR motor is put in a special space such as a compressor, the electric power for driving the position sensor other than the electric power for driving the sensorless SR motor is supplied. Moreover, it is not necessary to add terminals for taking out signals from the position sensor, and the compressor can be designed without being restricted by these terminals.

【0042】なお、ステップ関数信号発生回路17によ
りトランジスタ14がONしたとき、固定子巻線2に印
加されるステップ関数電流の大きさは、回転子5を回転
させるトルクに影響しない大きさが望ましい。また、ス
テップ関数信号発生回路17は、トランジスタ14をO
NまたはOFFするだけなので直接制御回路18から出
力することも可能である。
When the transistor 14 is turned on by the step function signal generating circuit 17, the magnitude of the step function current applied to the stator winding 2 is preferably such that the torque for rotating the rotor 5 is not affected. . Further, the step function signal generation circuit 17 turns on the transistor 14
It is also possible to output directly from the control circuit 18 because it is only turned off or N.

【0043】実施の形態2. 励磁タイミングを得るために、励磁開始位置の検出と励
磁停止位置の検出を行うため、少なくともセンサレスS
Rモータ1回転に行う励磁回数と同じか、その倍の回数
の位置検出が必要である。負荷変動などにより固定子突
極の回転速度は時々刻々と変化している。固定子巻線の
励磁するタイミング精度を上げるために、この変化を考
慮してさらに多くの回転子突極の位置検出を行う必要が
ある。本実施の形態は、回転子位置精度を上げる方法の
一つとして、ステップ関数信号のステップ回数を増すも
のである。
Embodiment 2. In order to obtain the excitation timing, the excitation start position and the excitation stop position are detected.
Position detection is required to be equal to or more than the number of times of excitation performed for one rotation of the R motor. The rotation speed of the stator salient poles is changing every moment due to load fluctuations. In order to improve the accuracy of the timing of exciting the stator winding, it is necessary to detect more rotor salient pole positions in consideration of this change. The present embodiment increases the number of steps of the step function signal as one of the methods for improving the rotor position accuracy.

【0044】本実施の形態の回転子位置検出装置を備え
たセンサレスモータの駆動装置の構成図は実施の形態1
で示した図1と同じであるので、動作について説明す
る。回転子の位置は、実施の形態1の図2に示すように
ステップ関数信号発生回路17の電圧がONしてからあ
らかじめ定めた検出時間tのインダクタンス検出回路1
6の入力電圧から検出する。その後、ステップ関数信号
発生回路17の出力が変化しても回転子の位置検出には
影響を及ぼさない。そのため、ステップ関数信号の回数
を増すためにインダクタンス検出回路16で検出した
後、すぐにステップ関数発生回路17の信号により、ト
ランジスタ14をOFF−ONすることが可能となる。
ただし、インダクタンスの関係で、流れていた電流を遮
断すると固定子巻線3には逆起電力が発生し、そのエネ
ルギーを消費するための回生電流が流れることになる。
この回生電流が流れている期間に再度ステップ関数電圧
を印加すると、回生電流とステップ関数電圧による電流
との干渉の結果位置検出信号の精度は悪化する。このた
め、この回生期間終了後にステップ関数電圧を印加する
ことが望ましい。
The configuration diagram of the drive device of the sensorless motor provided with the rotor position detecting device of the present embodiment is shown in the first embodiment.
Since it is the same as that shown in FIG. 1, the operation will be described. As shown in FIG. 2 of the first embodiment, the position of the rotor is the inductance detection circuit 1 which has a predetermined detection time t after the voltage of the step function signal generation circuit 17 is turned on.
It detects from the input voltage of 6. After that, even if the output of the step function signal generation circuit 17 changes, it does not affect the rotor position detection. Therefore, after the inductance detecting circuit 16 detects the step function signal in order to increase the number of times, the transistor 14 can be turned off and on immediately by the signal of the step function generating circuit 17.
However, due to the inductance, when the current that is flowing is interrupted, a counter electromotive force is generated in the stator winding 3, and a regenerative current for consuming that energy flows.
If the step function voltage is applied again while the regenerative current is flowing, the accuracy of the position detection signal deteriorates as a result of the interference between the regenerative current and the current due to the step function voltage. Therefore, it is desirable to apply the step function voltage after the end of the regeneration period.

【0045】図4は位置検出装置25の動作波形図を示
すものであり、図4(a)はステップ関数信号発生回路
17のステップ関数信号波形図、図4(b)はインダク
タンス検出回路1図6の入力電圧波形図である。図4
(a)、(b)に示すように、ステップ関数信号発生回
路17の信号を検出時間t後にOFFし、回生時間終了
後で、インダクタンス検出回路16の入力電圧がもとの
電圧に戻ったときにONすることを繰り返す。インダク
タンス検出回路16では、電圧Vが入力される毎に検出
時間t後の電圧Vsensを出力し、回転位置検出15
により回転子突極6の位置を検出する。従って、回転子
突極6の位置が細かく測定される。なお、回生時間は、
母線電圧10、抵抗13、固定子巻線13のインダクタ
ンス、検出時間で決まってくるのであらかじめ求めてお
いた値を使用することができる。
FIG. 4 shows an operation waveform diagram of the position detecting device 25. FIG. 4 (a) is a step function signal waveform diagram of the step function signal generating circuit 17, and FIG. 4 (b) is an inductance detecting circuit 1 diagram. 6 is an input voltage waveform diagram of No. 6; FIG. Figure 4
As shown in (a) and (b), when the signal of the step function signal generation circuit 17 is turned off after the detection time t and the input voltage of the inductance detection circuit 16 returns to the original voltage after the end of the regeneration time. Repeatedly turning on. The inductance detection circuit 16 outputs the voltage Vsens after the detection time t every time the voltage V is input, and detects the rotational position 15
The position of the rotor salient pole 6 is detected by. Therefore, the position of the rotor salient pole 6 is measured in detail. The regenerative time is
Since it is determined by the bus bar voltage 10, the resistance 13, the inductance of the stator winding 13, and the detection time, the value obtained in advance can be used.

【0046】以上の方法によって、固定子巻線を励磁す
るタイミングの精度を上げることができる。
By the above method, the accuracy of the timing of exciting the stator winding can be improved.

【0047】なお、ステップ関数信号発生回路17の信
号をパルス状に出力することにより、インダクタンス検
出回路16での電圧検出のための検出時間を、ステップ
関数信号発生回路17のパルス信号のON時間を使って
もよく、インダクタンス検出回路16で検出時間を計測
する為の回路等を削除することができる。さらに、パル
ス信号ONによって生じるインダクタンス検出回路16
への入力電圧の大きさが、あらかじめ設定された固定子
突極2と回転子突極6の位置関係に相当する電圧になっ
たことを検知し、その時のタイミングで励磁開始または
停止位置を検出することもできる。
By outputting the signal of the step function signal generation circuit 17 in a pulse form, the detection time for voltage detection in the inductance detection circuit 16 and the ON time of the pulse signal of the step function signal generation circuit 17 are set. It may be used, and the circuit or the like for measuring the detection time in the inductance detection circuit 16 can be deleted. Further, the inductance detection circuit 16 generated by the pulse signal ON
It is detected that the magnitude of the input voltage to the switch has reached a voltage that corresponds to the preset positional relationship between the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6, and the excitation start or stop position is detected at that timing. You can also do it.

【0048】実施の形態3. 本実施の形態の回転子位置検出装置を備えたセンサレス
モータの駆動装置の構成図は実施の形態1で示した図1
と同じであるので、動作について説明する。図5(a)
は、一般的な各相のインダクタンスの変化と各相に印加
する励磁電圧の関係を表した動作波形図である。各相の
インダクタンスに対する各相に印加する印加電圧のタイ
ミングは、実際には、図6に示す動作波形図のように、
多少進ませた形で印加し、回転子突極6回転角θ1を前
の回転角θ0とするが、説明を簡単にするために進み角
を無視して説明する。
Embodiment 3. The configuration diagram of the drive device of the sensorless motor including the rotor position detection device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
Since it is the same as, the operation will be described. Figure 5 (a)
[Fig. 4] is an operation waveform diagram showing a general relationship between a change in inductance of each phase and an excitation voltage applied to each phase. The timing of the applied voltage applied to each phase with respect to the inductance of each phase is actually as shown in the operation waveform diagram of FIG.
The voltage is applied in a slightly advanced form, and the rotor salient pole 6 rotation angle θ1 is set to the previous rotation angle θ0. However, in order to simplify the description, the lead angle is ignored in the description.

【0049】図5(a)の各相のインダクタンスは、回
転子突極6の回転角によって周期的に変化する。この周
期は、図14のセンサレスSRモータのように固定子突
極2が6極で回転子突極6が4極の場合90度の周期と
なる。また、各相の周期のずれはU、V、W相でそれぞ
れ30度となっている。センサレスSRモータをスムー
ズに回転するためには、常に回転子5を一定方向に回転
させるためのトルクが発生する位置で固定子突極2を励
磁しなければならない。たとえば、θ1でU相巻線を励
磁した場合θ3ではU相巻線の励磁を停止しなければな
らない。同じように、θ3でV相巻線を励磁した場合は
θ5でV相巻線の励磁を停止しなければならない。この
ように、U相巻線の励磁を停止したときにV相巻線の励
磁を開始するというように順次繰り返していく。
The inductance of each phase in FIG. 5A periodically changes depending on the rotation angle of the rotor salient pole 6. This cycle is 90 degrees when the stator salient pole 2 has 6 poles and the rotor salient pole 6 has 4 poles as in the sensorless SR motor of FIG. The deviation of the cycle of each phase is 30 degrees for each of the U, V, and W phases. In order to rotate the sensorless SR motor smoothly, the stator salient poles 2 must be excited at a position where torque is generated to rotate the rotor 5 in a fixed direction at all times. For example, when the U-phase winding is excited at θ1, the excitation of the U-phase winding must be stopped at θ3. Similarly, when the V-phase winding is excited at θ3, the excitation of the V-phase winding must be stopped at θ5. Thus, when the excitation of the U-phase winding is stopped, the excitation of the V-phase winding is started, and so on.

【0050】このように繰り返していく場合、次に励磁
する相の励磁開始位置が分かれば、現在励磁している相
の励磁停止位置を推定することは容易である。つまり、
各相において、固定子突極2に対する回転子突極6の位
置を検出する場合、励磁開始位置と励磁停止位置の両方
を検出する必要はなく、励磁開始位置のみを検出すれば
よいことになる。すなわち、図5(b)に示すように、
U相の励磁開始をするために必要な回転子の位置θ1を
検出し、U相を励磁する。次に、V相の励磁開始をする
ために必要な回転子の位置θ3を検出し、V相を励磁す
る。それをもとに、U相の励磁を停止する。これを繰り
返すことによりセンサレスモータが回転する。
In the case of repeating in this manner, if the excitation start position of the phase to be excited next is known, it is easy to estimate the excitation stop position of the currently excited phase. That is,
When detecting the position of the rotor salient pole 6 with respect to the stator salient pole 2 in each phase, it is not necessary to detect both the excitation start position and the excitation stop position, and only the excitation start position needs to be detected. . That is, as shown in FIG.
The rotor position θ1 required for starting the U-phase excitation is detected, and the U-phase is excited. Next, the position θ3 of the rotor required to start the excitation of the V phase is detected, and the V phase is excited. Based on this, the U-phase excitation is stopped. By repeating this, the sensorless motor rotates.

【0051】つまり、U相が励磁しているときは、回転
位置検出回路15によりV相とW相の固定子巻線で実施
形態1や実施形態2のような方法で励磁開始を行うため
の位置検出のみをすればよく、U相の励磁停止の位置検
出はする必要がない。
That is, when the U-phase is excited, the rotational position detection circuit 15 is used to start the excitation with the V-phase and W-phase stator windings by the method as in the first and second embodiments. It suffices to perform only the position detection, and it is not necessary to detect the position where the U-phase excitation is stopped.

【0052】以上のように、固定子巻線の励磁タイミン
グを得るための回転子位置検出を励磁開始位置だけの検
出にすることにより、固定子巻線の駆動時の励磁停止位
置検出を行う必要がなくなるため回転位置検出回路を簡
単にすることができ、制御回路も簡素化することができ
る。
As described above, it is necessary to detect the excitation stop position when driving the stator winding by detecting only the excitation start position for detecting the rotor position for obtaining the excitation timing of the stator winding. The rotation position detection circuit can be simplified and the control circuit can be simplified.

【0053】なお、U相とV相が同時にONするような
オーバーラップ制御などの場合でも、V相の励磁開始位
置を基準にU相の励磁停止位置を求めることが容易にで
きる。
Even in the overlap control in which the U-phase and V-phase are turned on at the same time, the U-phase excitation stop position can be easily obtained with reference to the V-phase excitation start position.

【0054】実施の形態4. 本実施の形態の回転子位置検出装置を備えたセンサレス
モータの駆動装置の構成図は実施の形態1で示した図1
と同じであるので、動作について説明する。実施の形態
3の図5(a)のように各相のインダクタンスは、回転
子突極6の回転角によって周期的に変化する。このイン
ダクタンスの大きさは固定子突極2と回転子突極6の位
置により決まってくる。このインダクタンスの大きさが
わかれば、回転子突極6の位置を推定することができ
る。
Fourth Embodiment The configuration diagram of the drive device of the sensorless motor including the rotor position detection device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
Since it is the same as, the operation will be described. Each phase inductance as shown in Figure 5 of the third embodiment (a), the rotation
It periodically changes depending on the rotation angle of the salient salient pole 6 . The magnitude of this inductance is determined by the positions of the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6. If the magnitude of this inductance is known, the position of the rotor salient pole 6 can be estimated.

【0055】今、図6のθ0で固定子巻線3を励磁しよ
うとした場合、θ0のときのインダクタンスに対するイ
ンダクタンス検出回路16の検出電圧をあらかじめ求め
ておけば、その電圧との比較でθ0の位置が推定でき
る。しかし、θYからθ1の範囲はインダクタンスが最
小で変化がほとんどない。ここで検出されたインダクタ
ンスの値で固定子突極の位置を推定すると、θYからθ
1の範囲で任意の位置を特定することは非常に困難であ
る。
Now, when it is attempted to excite the stator winding 3 at θ0 in FIG. 6, if the detection voltage of the inductance detection circuit 16 with respect to the inductance at θ0 is obtained in advance, θ0 will be compared with that voltage. The position can be estimated. However, in the range of θY to θ1, the inductance is minimum and there is almost no change. If the position of the stator salient pole is estimated from the value of the inductance detected here, from θY to θ
It is very difficult to specify an arbitrary position within the range of 1.

【0056】そこで、回転子突極の位置に対するインダ
クタンスの変化があるθXのような位置で検出すれば、
インダクタンスに対する回転子突極6の位置は一義的に
検出することができる。つまり、インダクタンスの変化
が減少する範囲で検出し、固定子巻線3の励磁開始位置
であるθ0とのずれ分をセンサレスSRモータの回転数
から補正して励磁開始を行えば、励磁開始位置で励磁を
開始することができる。
Therefore, if detection is made at a position such as θX where there is a change in inductance with respect to the position of the rotor salient pole,
The position of the rotor salient pole 6 with respect to the inductance can be uniquely detected. That is, if the change in the inductance is detected in a range that decreases and the deviation from the excitation start position θ0 of the stator winding 3 is corrected from the rotation speed of the sensorless SR motor to start the excitation, the excitation start position is determined. Excitation can be started.

【0057】インダクタンスの変化は上記のように、図
5(a)のように周期的に変化する。このため、ステッ
プ関数電圧により得られたインダクタンス検出電圧か
ら、それが図6に示された上昇範囲内(θ2)の値なの
か、減少範囲(θ4)の値なのか推定することは困難で
ある。
As described above, the change of the inductance changes periodically as shown in FIG. Therefore, it is difficult to estimate from the inductance detection voltage obtained by the step function voltage whether the value is within the rising range (θ2) or the decreasing range (θ4) shown in FIG. .

【0058】そこで、本実施の形態は、インダクタンス
検出電圧が上昇範囲内か、減少範囲なのかを推定できる
ようにして回転子突極6の位置を検出するものである。
図7は実施の形態4の動作を示す動作波形図である。図
7(a)は回転子突極6の回転角にたいする固定子巻線
のインダクタンスの波形図、図7(b)はステップ関数
信号発生回路17のステップ関数信号の波形図、図7
(c)はインダクタンス検出電圧の波形図であり、実線
は母線電圧からの降下電圧を示している。
Therefore, in the present embodiment, the position of the rotor salient pole 6 is detected by making it possible to estimate whether the inductance detection voltage is in the rising range or the decreasing range.
FIG. 7 is an operation waveform diagram showing the operation of the fourth embodiment. 7A is a waveform diagram of the inductance of the stator winding with respect to the rotation angle of the rotor salient pole 6, FIG. 7B is a waveform diagram of the step function signal of the step function signal generation circuit 17, and FIG.
(C) is a waveform diagram of the inductance detection voltage, and the solid line shows the voltage drop from the bus voltage.

【0059】図7(b)に示すようにステップ関数信号
をインダクタンスの変化が十分に分かる回数で繰り返す
ことにより、図7(c)に示すように、あるステップ関
数電圧で得られたインダクタンス検出電圧値と次のステ
ップ関数電圧で得られたインダクタンス検出電圧値か
ら、インダクタンスが減少範囲にあるのか上昇範囲にな
るのかが推定できる。つまり、あるステップ関数で得ら
れた値より次のステップで得られた値が大きければ上昇
範囲、小さければ減少範囲である。
As shown in FIG. 7B, the step function signal is repeated a sufficient number of times to find a change in the inductance, and as shown in FIG. 7C, the inductance detection voltage obtained at a certain step function voltage. From the value and the inductance detection voltage value obtained by the next step function voltage, it can be estimated whether the inductance is in the decrease range or the increase range. That is, if the value obtained in the next step is larger than the value obtained by a certain step function, it is the rising range, and if it is smaller, it is the decreasing range.

【0060】図5(a)でわかるように、インダクタン
スが減少範囲のとき、たとえばU相巻線が励磁している
とき(θ1〜θ3の範囲)は、その前に励磁していたW
相のインダクタンスは減少している。図5(a)でW相
の励磁開始位置(θ5、実際には前述したように固定子
巻線のインダクタンスの関係で多少進ませて励磁を開始
する)を検出するときには、インダクタンスがθ1〜θ
3の範囲内で検出すればよい。この期間はU相が励磁し
ている。つまり、検出するタイミングは、現在励磁して
いる相の前に励磁していた相のインダクタンスを検出す
れば、その時はインダクタンスが減少する範囲であるの
で2回以上のインダクタンス検出電圧の比較をする必要
がなくなる。すなわち、回転位置検出回路15により、
現在励磁している相の前に励磁していた相の固定子巻線
3に検出された検出電圧と回転子突極6の位置に対応し
てあらかじめ定められた電圧に基づいて、回転子突極6
の位置検出される。
As can be seen from FIG. 5 (a), when the inductance is in the decreasing range, for example, when the U-phase winding is excited (in the range of θ1 to θ3), the W that was excited before that is applied.
The phase inductance is decreasing. In FIG. 5A, when the W-phase excitation start position (θ5, actually, as described above, the excitation is started by advancing somewhat due to the inductance of the stator winding), the inductance is θ1 to θ1.
It may be detected within the range of 3. During this period, the U phase is excited. In other words, the timing of detection is such that if the inductance of the phase that is excited before the phase that is currently excited is detected, the inductance will decrease at that time, so it is necessary to compare the inductance detection voltages two or more times. Disappears. That is, by the rotational position detection circuit 15,
Based on the detected voltage detected in the stator winding 3 of the phase that was excited before the phase that is currently excited and the voltage that is predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole 6, Pole 6
Is detected.

【0061】実際には、前述したように、固定子巻線の
インダクタンスの関係で固定子巻線を励磁するタイミン
グを進めているので、現在励磁している相の前の前の相
のインダクタンスも検出することができる。
Actually, as described above, since the timing of exciting the stator winding is advanced due to the relationship of the inductance of the stator winding, the inductance of the previous phase before the currently excited phase is also increased. Can be detected.

【0062】以上の方法によって、あらかじめ定められ
た電圧になったことを検出するだけの簡単な回路で検出
することができる。
By the above method, it is possible to detect with a simple circuit that only detects that a predetermined voltage has been reached.

【0063】実施の形態5. 図8は実施の形態5である回転子位置検出装置を備えた
センサレスセンサレスSRモータの駆動装置の構成図で
ある。実施の形態1の図1において、抵抗13は母線電
圧10と固定子巻線3の一端の間に設けられていた。こ
こで消費される電力は (母線電圧−固定子巻線の電圧降下)2/抵抗・・・・・・(2) となる。抵抗13の値は、固定子巻線3のインダクタン
スの値を検出するために適当な時定数をとるため、通常
1kΩ程度の値となる。また、検出時の固定子巻線3の
電圧降下は、母線電圧10の1割程度の値を取る。母線
電圧が200Vで抵抗が1kΩとすると消費電力は30
W程度になってしまう。また、センサレスSRモータの
出力を変更するために、母線電圧10が変動してしまう
ため、実施の形態1の(1)式で電圧の検出に母線電圧
10のパラメータが入ってしまい、検出方法が複雑にな
ってしまう。
Embodiment 5. FIG. 8 is a configuration diagram of a sensorless sensorless SR motor drive device including a rotor position detection device according to the fifth embodiment. In FIG. 1 of the first embodiment, resistor 13 is provided between bus voltage 10 and one end of stator winding 3. The power consumed here is (bus voltage-voltage drop of stator winding) 2 / resistance ... (2). The value of the resistor 13 has a time constant suitable for detecting the value of the inductance of the stator winding 3, and thus is usually about 1 kΩ. The voltage drop of the stator winding 3 at the time of detection takes a value of about 10% of the bus voltage 10. If the bus voltage is 200 V and the resistance is 1 kΩ, the power consumption is 30.
It will be about W. Further, since the busbar voltage 10 fluctuates in order to change the output of the sensorless SR motor, the parameter of the busbar voltage 10 is included in the voltage detection in the formula (1) of the first embodiment, and the detection method is It gets complicated.

【0064】そこで、この問題を解決するために、本実
施の形態は図8に示すように母線電圧10とは別の固定
した電源19を設けたものである。このようにすること
により、検出用電源19の電圧をトランジスタ対8を駆
動する電圧、たとえば15Vとすると(2)式より消費
電力は0.2W程度となる。
Therefore, in order to solve this problem, the present embodiment is provided with a fixed power source 19 different from the bus voltage 10 as shown in FIG. By doing so, assuming that the voltage of the detection power supply 19 is a voltage for driving the transistor pair 8, for example, 15 V, the power consumption is about 0.2 W according to the equation (2).

【0065】以上のように、電源をセンサレスモータ用
電源とは別の検出用電源としたので、検出用の抵抗の消
費電力を小さくすることができ、抵抗そのものも安価な
ものを使うことができる。また、検出用電源19の電圧
を一定にすることにより、前述(1)式はインダクタン
スだけの関数となるため、検出方法を単純化することが
できる。
As described above, since the power source for detection is different from the power source for sensorless motor, the power consumption of the resistor for detection can be reduced and the resistor itself can be inexpensive. . Further, by making the voltage of the detection power source 19 constant, the above equation (1) becomes a function of only the inductance, so that the detection method can be simplified.

【0066】実施の形態6. 図9は実施の形態6である回転子位置検出装置を備えた
センサレスモータの駆動装置の構成図である。実施の形
態5の図8において、検出用電源19を使うことにより
抵抗の消費電力を減らし、検出の簡素化を図ることがで
きるが、母線電圧10に比べ検出用電源19の電圧が小
さい場合、母線電圧10から検出用電源19へ電流が流
れる可能性がある。その影響を無くすため、検出用電源
19を容量アップなどの強化策を施す必要が出てくる。
そこで、本実施の形態は図9に示すように、母線電圧1
0の影響を無くすために検出用電源19に逆電流を流さ
ないための整流子20を設けたものである。このように
することにより、トランジスタ対8を駆動するための小
容量の電源を使用することができる。
Sixth Embodiment FIG. 9 is a configuration diagram of a sensorless motor drive device including a rotor position detection device according to the sixth embodiment. In FIG. 8 of the fifth embodiment, by using the detection power supply 19, the power consumption of the resistor can be reduced and the detection can be simplified. However, when the voltage of the detection power supply 19 is smaller than the bus voltage 10, A current may flow from the bus bar voltage 10 to the detection power supply 19. In order to eliminate the influence, it is necessary to take a strengthening measure such as increasing the capacity of the detection power supply 19.
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG.
In order to eliminate the influence of 0, a rectifier 20 for preventing a reverse current from flowing in the detection power supply 19 is provided. By doing so, a small capacity power supply for driving the transistor pair 8 can be used.

【0067】実施の形態7. 実施の形態1の図1や実施の形態5の図8において、セ
ンサレスSRモータを駆動する場合には、制御回路18
からの固定子巻線励磁信号によりトランジスタ対8はO
Nし、固定子巻線3に電流が流れる。また、回転位置を
検出するためには、ステップ関数信号発生回路14から
の信号によりトランジスタ14をON−OFFして位置
検出用の電流を固定子巻線3に流す。このようにトラン
ジスタ8a、8b、14は固定子巻線3に電流を流すた
めのスイッチとしての働きをするために設けてある。
Embodiment 7. In FIG. 1 of the first embodiment and FIG. 8 of the fifth embodiment, when the sensorless SR motor is driven, the control circuit 18
The transistor pair 8 becomes O by the stator winding excitation signal from
N, a current flows through the stator winding 3. Further, in order to detect the rotational position, the transistor 14 is turned on and off by a signal from the step function signal generation circuit 14, and a current for position detection is passed through the stator winding 3. As described above, the transistors 8a, 8b, and 14 are provided to function as a switch for passing a current through the stator winding 3.

【0068】センサレスSRモータ駆動時には制御回路
18の固定子巻線励磁信号によりトランジスタ対8はO
Nしており、ステップ関数信号発生回路17によりトラ
ンジスタ14はONまたはOFF状態になっている。実
施の形態3で説明したように、励磁停止位置の検出は必
要ない為、トランジスタ対8がON状態の間はトランジ
スタ14はONでもOFFでもどちらの状態でも検出に
は関係ない。この時、固定子巻線3に流れた電流はトラ
ンジスタ8bを通って流れ出る。トランジスタが14が
ONの場合はトランジスタ14にも電流は流れるがスイ
ッチとしての働きをしているだけなので、固定子巻線3
に流れる電流には影響しない。
When the sensorless SR motor is driven, the transistor pair 8 is turned on by the stator winding excitation signal of the control circuit 18.
Therefore, the transistor 14 is turned on or off by the step function signal generation circuit 17. As described in the third embodiment, since it is not necessary to detect the excitation stop position, it does not matter whether the transistor 14 is ON or OFF while the transistor pair 8 is ON. At this time, the current flowing through the stator winding 3 flows out through the transistor 8b. When the transistor 14 is ON, current also flows through the transistor 14, but it only functions as a switch.
It does not affect the current flowing through.

【0069】センサレスSRモータ非駆動時には、制御
回路18の固定子巻線励磁信号によりトランジスタ対8
はOFFしており、ステップ関数信号発生回路17によ
りトランジスタ14はON−OFFしている状態であ
る。トランジスタ14がONの状態に固定子巻線3に電
流が流れる。トランジスタ8bとトランジスタ14は、
並列に接続されており、ON−OFFするスイッチとし
ての働きをしているだけであるので、どちらかのトラン
ジスタだけに統一することができる。例えば、トランジ
スタ14を無くし、トランジスタ8bがトランジスタ1
4の動作も兼ねるということもできる。
When the sensorless SR motor is not driven, the transistor pair 8 is driven by the stator winding excitation signal of the control circuit 18.
Is OFF, and the transistor 14 is ON-OFF by the step function signal generation circuit 17. A current flows through the stator winding 3 when the transistor 14 is ON. The transistors 8b and 14 are
Since they are connected in parallel and only function as a switch that turns on and off, they can be integrated into either transistor. For example, the transistor 14 is eliminated and the transistor 8b is replaced by the transistor 1
It can be said that it also serves as the operation of 4.

【0070】本実施の形態は、トランジスタ8bがトラ
ンジスタ14の動作も兼ねるようにしたものである。図
10は実施の形態7である回転子位置検出装置を備えた
センサレスモータの駆動装置の構成図、図11は動作を
示す動作波動図である。図10において実施の形態1で
示した図1と同一または相当部分には、同じ符号を付
し、説明を省略する。21は、ステップ関数信号発生回
路17からの信号と制御回路18からの固定子巻線励磁
信号のANDをとるためのAND回路である。
In this embodiment, the transistor 8b also functions as the transistor 14. FIG. 10 is a configuration diagram of a sensorless motor drive device including a rotor position detection device according to the seventh embodiment, and FIG. 11 is an operation wave diagram showing the operation. In FIG. 10, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 shown in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Reference numeral 21 is an AND circuit for ANDing the signal from the step function signal generation circuit 17 and the stator winding excitation signal from the control circuit 18.

【0071】このような構成により、センサレスSRモ
ータ駆動時には、制御回路18からの固定子巻線励磁信
号はON(Low−Volt)になるため、トランジス
タ8aはONする。AND回路21に入力された制御回
路18の固定子巻線励磁信号がONのため、ステップ関
数信号発生回路17からの信号に関係なく出力はONす
るため、トランジスタ8bもONする。センサレスSR
モータ非駆動時には制御回路18からの固定子巻線励磁
信号がOFF(High−Volt)のため、トランジ
スタ8aはOFFする。AND回路21に入力された制
御回路18の固定子巻線励磁信号がOFFのため、ステ
ップ関数信号発生回路17からの入力信号がそのままA
ND回路21の出力となり、トランジスタ8bはステッ
プ関数信号発生回路17の信号が入力されON−OFF
する。図11は、その様子を表したものである。図11
(b)は、ステップ関数信号発生回路17の出力信号で
ある。
With this configuration, when the sensorless SR motor is driven, the stator winding excitation signal from the control circuit 18 is turned on (Low-Volt), so that the transistor 8a is turned on. Since the stator winding excitation signal of the control circuit 18 input to the AND circuit 21 is turned on, the output is turned on regardless of the signal from the step function signal generation circuit 17, so that the transistor 8b is also turned on. Sensorless SR
Since the stator winding excitation signal from the control circuit 18 is OFF (High-Volt) when the motor is not driven, the transistor 8a is OFF. Since the stator winding excitation signal of the control circuit 18 input to the AND circuit 21 is OFF, the input signal from the step function signal generation circuit 17 is A as it is.
The output of the ND circuit 21 is output, and the signal of the step function signal generation circuit 17 is input to the transistor 8b to turn it on and off
To do. FIG. 11 shows the situation. Figure 11
(B) is an output signal of the step function signal generation circuit 17.

【0072】以上のように、並列に接続されているトラ
ンジスタ8bとトランジスタ14を別々に設けるのでは
なく、どちらか一つで同じような動作をすることができ
る。
As described above, instead of separately providing the transistor 8b and the transistor 14 connected in parallel, either one can perform the same operation.

【0073】実施の形態8. 図12は実施の形態8である回転子位置検出装置を備え
たセンサレスモータの駆動装置の構成図、図13は動作
を示す動作波動図である。実施の形態5の図8において
は、検出用電源19→抵抗13→固定子巻線3→トラン
ジスタ14の順で接続しているが、本実施の形態は、ト
ランジスタ14はスイッチとしての働きをしているだけ
なので抵抗13と接続順を入れ替えて、別電源19→ト
ランジスタ14→固定子巻線3→抵抗13としたもので
ある。
Eighth Embodiment FIG. 12 is a configuration diagram of a sensorless motor drive device including a rotor position detection device according to the eighth embodiment, and FIG. 13 is an operation wave diagram showing the operation. In FIG. 8 of the fifth embodiment, the detection power source 19 is connected in the order of the resistor 13, the stator winding 3 and the transistor 14, but in the present embodiment, the transistor 14 functions as a switch. Therefore, the connection order of the resistor 13 is changed to another power supply 19 → transistor 14 → stator winding 3 → resistor 13.

【0074】このような構成により実施の形態4と同様
に回転子突極6の位置が検出される。このときの動作波
形図は図13に示され、図13(a)は回転子突極6の
回転角にたいする固定子巻線のインダクタンスの波形
図、図13(b)はステップ関数信号発生回路17のス
テップ関数信号の波形図、図13(c)はインダクタン
ス検出電圧の波形図である。ただし、この場合、図13
(c)のようにインダクタンス検出回路16に入力され
る信号は、実施の形態4の図7(c)とは逆になる。
With such a structure, the position of the rotor salient pole 6 is detected as in the fourth embodiment. An operation waveform diagram at this time is shown in FIG. 13, FIG. 13A is a waveform diagram of the stator winding inductance with respect to the rotation angle of the rotor salient pole 6, and FIG. 13B is a step function signal generation circuit 17. FIG. 13C is a waveform diagram of the step function signal of FIG. However, in this case, FIG.
The signal input to the inductance detection circuit 16 as shown in (c) is opposite to that in FIG. 7 (c) of the fourth embodiment.

【0075】以上のように、電源の電圧を一定にするこ
とにより、検出方法を単純化することができる。
As described above, the detection method can be simplified by keeping the voltage of the power supply constant.

【0076】なお、実施の形態1〜実施の形態8では、
インダクタンス検出回路16はステップ関数電圧により
固定子巻線3及び抵抗13に生じた過渡応答時の電圧を
検出し、回転位置検出回路15は、インダクタンス検出
回路16により検出された検出電圧と回転子突極の位置
に対応してあらかじめ定められた電圧とに基づいて、前
記回転子突極の位置を検出した例を示したが、インダク
タンス検出回路16は過渡応答時の電流を検出し、回転
位置検出回路15は、インダクタンス検出回路16によ
り検出された検出電流と回転子突極の位置に対応してあ
らかじめ定められた電流とに基づいて、前記回転子突極
の位置を検出してもよい。
In the first to eighth embodiments,
The inductance detection circuit 16 detects the voltage at the transient response generated in the stator winding 3 and the resistor 13 by the step function voltage, and the rotation position detection circuit 15 detects the detection voltage detected by the inductance detection circuit 16 and the rotor protrusion. An example in which the position of the rotor salient pole is detected based on the voltage determined in advance corresponding to the position of the pole has been shown, but the inductance detection circuit 16 detects the current during transient response and detects the rotational position. The circuit 15 may detect the position of the rotor salient pole based on the detection current detected by the inductance detection circuit 16 and the current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole.

【0077】[0077]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【0078】この発明に係わるセンサレスモータの回転
子位置検出装置は、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して電源に接続された固定子巻線と、前記電源か
ら印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてス
テップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に
印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記
固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧また
は電流を検出するインダクタンス検出回路と、このイン
ダクタンス検出回路により検出された検出電圧または検
出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定めら
れた電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の位
置を検出する回転位置検出回路とを備え、前記ステップ
信号発生回路のステップ関数信号の発生回数を、センサ
レスモータを駆動するために、固定子巻線に電圧を印加
する回数と同じ、もしくは、より多くするので、回転位
置検出センサを用いることなしに、簡単な回路により、
固定子巻線を励磁するタイミングの精度を上げて、セン
サレスモータの回転子突極に対する固定子突極の位置を
検出することができる。
A rotor position detecting device for a sensorless motor according to the present invention comprises a step function signal generating circuit for generating a step function signal, and a stator winding connected to a power source via a resistor that determines a time constant during transient response. A wire, a switch for applying a voltage applied from the power source to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on the step function signal, and the stator winding and the resistor by the step function voltage. Inductance detection circuit that detects the voltage or current at the time of transient response that occurs, and the detection voltage or current detected by this inductance detection circuit and the voltage or current that is determined in advance corresponding to the rotor salient pole position. based on, and a rotation position detecting circuit for detecting the position of the rotor salient poles, wherein said step
The number of times the step function signal of the signal generation circuit is generated
Applying voltage to the stator winding to drive a less motor
Since it is the same as or more than the number of times , the simple circuit can be used without using the rotational position detection sensor.
The position of the stator salient pole with respect to the rotor salient pole of the sensorless motor can be detected by increasing the accuracy of the timing of exciting the stator winding .

【0079】[0079]

【0080】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して電源に接続された固定子巻線と、前記電源か
ら印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてス
テップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に
印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記
固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧また
は電流を検出するインダクタンス検出回路と、前記イン
ダクタンス検出回路により、現在励磁している相の他の
相の前記固定子巻線に検出された検出電圧または検出電
流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められた
電圧または電流とに基づいて、前記固定子巻線の励磁開
始をする前記回転子突極の位置を検出する回転位置検出
回路とを備えたので、固定子巻線の駆動時の励磁停止位
置の検出を行う必要がなくなるため検出回路を簡単にす
ることができる。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source via a resistor that defines a time constant during transient response, and a voltage applied from the power source are A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. Which is detected by the inductance detection circuit and the stator winding of the other phase of the phase currently being excited by the inductance detection circuit and the position of the rotor salient pole. And a rotational position detection circuit that detects the position of the rotor salient pole that starts the excitation of the stator winding based on the applied voltage or current. The detection circuit for the need to detect the excitation stop position at the time of driving of the stator winding is eliminated can be simplified.

【0081】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して電源に接続された固定子巻線と、前記電源か
ら印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてス
テップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に
印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記
固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧また
は電流を検出するインダクタンス検出回路と、前記イン
ダクタンス検出回路により、現在励磁している相の前に
励磁していた相の前記固定子巻線に検出された検出電圧
または検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじ
め定められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子
突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備えたの
で、検出位置を現在駆動している固定子巻線の前に駆動
していた固定子巻線のインダクタンスを測定することに
より、検出回路が所定の電圧になったことを検出するだ
けの回路のように簡素化できる。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source through a resistor that defines a time constant during transient response, and a voltage applied from the power source are A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. Corresponding to the detected voltage or detected current and the rotor salient pole position detected in the stator winding of the phase being excited before the phase being excited by the inductance detecting circuit and the inductance detecting circuit. And a rotational position detection circuit that detects the position of the rotor salient poles based on a predetermined voltage or current. By measuring the inductance of the stator winding which has been driven before the stator windings are moving, the detection circuit can be simplified as in the circuit only detects that has reached a predetermined voltage.

【0082】また、固定子巻線を励磁するために電流を
ON、OFFするスイッチと、このスイッチを制御する
制御回路とを備えた駆動回路により駆動されるセンサレ
スモータの回転子位置検出装置において、ステップ関数
信号を発生するステップ関数信号発生回路と、過渡応答
時の時定数を定める抵抗を介して電源に接続された固定
子巻線と、前記ステップ関数信号発生回路からのステッ
プ関数信号と前記制御回路からの前記固定子巻線の励磁
信号を入力し、前記励磁信号がOFFのときに、前記ス
テップ関数信号を出力して前記スイッチをON、OFF
させることにより、前記電源から印加された電圧をステ
ップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印
加させるAND回路と、前記ステップ関数電圧により前
記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧ま
たは電流を検出するインダクタンス検出回路と、このイ
ンダクタンス検出回路により検出された検出電圧または
検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定め
られた電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の
位置を検出する回転位置検出回路とを備えたので、セン
サレスモータ駆動用のトランジスタとステップ関数電圧
印加用のトランジスタを一つにすることにより、高価な
パワートランジスタ部品を減らすことができる。
Further, in a rotor position detecting device for a sensorless motor driven by a drive circuit having a switch for turning on and off a current for exciting the stator winding, and a control circuit for controlling the switch, A step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source through a resistor that defines a time constant during transient response, a step function signal from the step function signal generating circuit, and the control An excitation signal for the stator winding from a circuit is input, and when the excitation signal is OFF, the step function signal is output to turn the switch ON and OFF.
By doing so, an AND circuit that applies the voltage applied from the power source as a step function voltage to the stator winding and the resistor, and a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage Inductance detection circuit for detecting voltage or current at the time, based on the detection voltage or current detected by this inductance detection circuit and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, Since a rotation position detection circuit that detects the position of the rotor salient pole is provided, it is possible to reduce expensive power transistor parts by combining the transistor for sensorless motor drive and the transistor for applying the step function voltage. it can.

【0083】また、電源をセンサレスモータ用電源とは
別の検出用電源としたので、検出用の抵抗の消費電力を
小さくすることができ、抵抗そのものも安価なものを使
うことができる。また、電圧を一定にすることにより、
検出方法を単純化することができる。
Further, since the power source is the detection power source different from the sensorless motor power source, the power consumption of the detection resistor can be reduced, and the resistor itself can be inexpensive. Also, by keeping the voltage constant,
The detection method can be simplified.

【0084】また、検出用電源と固定子巻線との間に整
流子を備えたので、固定子巻線からの電流を押さえるこ
とにより、検出用電源の電源容量や保護回路を安価にす
ることができる。
Further, since the commutator is provided between the detection power supply and the stator winding, by suppressing the current from the stator winding, the power capacity of the detection power supply and the protection circuit can be made inexpensive. You can

【0085】また、ステップ関数信号の発生回数を、セ
ンサレスモータを駆動するために、固定子巻線に電圧を
印加する回数と同じ、もしくは、より多くし、前記ステ
ップ関数信号に基づいて生成されたステップ関数電圧を
過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して固定子巻線に
印加し、前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及
び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転
子突極の位置に対応してあらかじめ定められた電圧また
は電流とに基づいて、前記回転子突極の位置を検出する
で、回転位置検出センサを用いることなしに、簡単な回
路により、固定子巻線を励磁するタイミングの精度を上
げて、センサレスモータの回転子突極に対する固定子突
極の位置を検出することができる。
The number of times the step function signal is generated is
Voltage to the stator windings to drive the
The step function voltage generated based on the step function signal is applied to the stator winding through a resistor that determines the time constant at the time of transient response , which is equal to or greater than the number of times of application. Then, based on the voltage or current during the transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, the rotation By detecting the position of the salient salient poles, the accuracy of the timing of exciting the stator winding can be improved by a simple circuit without using a rotational position detection sensor.
Gaité, it is possible to detect the position of the stator salient poles for the rotor poles of the sensor-less motor.

【0086】[0086]

【0087】また、ステップ関数信号に基づいて生成さ
れたステップ関数電圧を過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して固定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧
により、現在励磁している相の他の相の前記固定子巻線
及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回
転子突極の位置に対応してあらかじめ定められた電圧ま
たは電流とに基づいて、前記固定子巻線の励磁開始をす
る前記回転子突極の位置を検出するので、固定子巻線の
駆動時の励磁停止位置の検出を行う必要がなくなるため
検出回路を簡単にすることができる。
Further, the step function voltage generated based on the step function signal is applied to the stator winding through the resistor that determines the time constant during the transient response, and the phase currently excited by the step function voltage is applied. Of the stator winding of the other phase and the resistance at the time of transient response generated in the resistance, and the stator winding based on the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole. Since the position of the rotor salient pole that starts the excitation of the wire is detected, it is not necessary to detect the excitation stop position when the stator winding is driven, so that the detection circuit can be simplified.

【0088】また、ステップ関数信号に基づいて生成さ
れたステップ関数電圧を過渡応答時の時定数を定める抵
抗を介して固定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧
により、現在励磁している相の前に励磁していた相の前
記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧ま
たは電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定め
られた電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の
位置を検出するので、検出回路が所定の電圧になったこ
とを検出するだけの回路のように簡素化できる。
Further, the step function voltage generated based on the step function signal is applied to the stator winding through a resistor that determines the time constant at the time of transient response, and the phase currently excited by the step function voltage is applied. Based on the voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistance of the phase that was excited before and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, Since the position of the rotor salient pole is detected, it can be simplified as a circuit that only detects that the detection circuit has reached a predetermined voltage.

【0089】また、励磁信号によりスイッチにより電流
をON、OFFして固定子巻線を励磁して駆動するセン
サレスモータの回転子位置検出方法において、前記励磁
信号がOFFのときに、ステップ関数信号を出力して
前記スイッチをON、OFFして生成されたステップ関
数電圧を、過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して固
定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧により前記固
定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または
電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められ
た電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の位置
を検出するので、センサレスモータ駆動用のトランジス
タとステップ関数電圧印加用のトランジスタを一つにす
ることにより、高価なパワートランジスタ部品を減らす
ことができる。
[0089] Also, ON a current by switching the excitation signal, the rotor position detection method of a sensor-less motor is driven by exciting the stator windings to OFF, when the excitation signal is OFF, step function signal And output
A step function voltage generated by turning the switch ON and OFF is applied to the stator winding through a resistor that defines a time constant during transient response, and the step function voltage causes the step winding to apply to the stator winding and the resistor. Since the position of the rotor salient pole is detected based on the voltage or current at the time of the generated transient response and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, a transistor for driving a sensorless motor is provided. By using only one transistor for applying the step function voltage, it is possible to reduce expensive power transistor parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施形態1であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの駆
動回路の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a drive circuit of a sensorless motor including a rotor position detection device for a sensorless motor that is Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施形態1であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置の動作波形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing operation waveforms of the rotor position detecting device for the sensorless motor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施形態1であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置の回転子突極の回転角に対する
固定子巻線のインダクタンスの変化を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing changes in the inductance of the stator winding with respect to the rotation angle of the rotor salient poles of the rotor position detecting device for a sensorless motor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施形態2であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置の動作波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing operation waveforms of a rotor position detecting device for a sensorless motor that is Embodiment 2 of the present invention.

【図5】 この発明の実施形態3であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの駆
動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit of a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施形態4であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの駆
動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit for a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施形態4であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの駆
動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit of a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施形態5であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの駆
動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit of a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施形態6であるセンサレスモー
タの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの駆
動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit for a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施形態7であるセンサレスモ
ータの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの
駆動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit for a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施形態7であるセンサレスモ
ータの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの
駆動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit of a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施形態8であるセンサレスモ
ータの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの
駆動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit for a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to an eighth embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施形態8であるセンサレスモ
ータの回転子位置検出装置を備えたセンサレスモータの
駆動回路の動作波形を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing operation waveforms of a drive circuit for a sensorless motor including a rotor position detecting device for a sensorless motor according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】 従来の一般的なセンサレスモータとその駆
動回路の構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of a conventional general sensorless motor and its drive circuit.

【図15】 一般的なセンサレスモータの固定子と回転
子の位置関係を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a positional relationship between a stator and a rotor of a general sensorless motor.

【図16】 一般的なセンサレスモータの固定子巻線の
インダクタンス変化を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a change in inductance of a stator winding of a general sensorless motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子、2 固定子突極、3 固定子巻線、4 回
転軸、5 回転子、6回転子突極、7 駆動回路、8
a、8b、14 トランジスタ、9a、9b、20 ダ
イオード、10 母線電圧、11 位置検出センサ、1
2 制御回路、13 抵抗、15 回転位置検出回路、
16 インダクタンス検出回路、17ステップ関数信号
発生回路、18 制御回路、19 検出用電源、21
AND回路、25回転子位置検出装置。
1 stator, 2 stator salient poles, 3 stator windings, 4 rotary shafts, 5 rotors, 6 rotor salient poles, 7 drive circuit, 8
a, 8b, 14 transistor, 9a, 9b, 20 diode, 10 bus voltage, 11 position detection sensor, 1
2 control circuit, 13 resistance, 15 rotation position detection circuit,
16 inductance detection circuit, 17 step function signal generation circuit, 18 control circuit, 19 detection power supply, 21
AND circuit, 25 rotor position detection device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−14277(JP,A) 特開 平6−189580(JP,A) 特開 平7−177788(JP,A) 特表 平8−501920(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 7/05 H02K 19/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP 10-14277 (JP, A) JP 6-189580 (JP, A) JP 7-177788 (JP, A) Special table 8- 501920 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 7/05 H02K 19/10

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ステップ関数信号を発生するステップ関
数信号発生回路と、 過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して電源に接続さ
れた固定子巻線と、 前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するイン
ダクタンス検出回路と、 このインダクタンス検出回路により検出された検出電圧
または検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじ
め定められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子
突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備え、 前記ステップ信号発生回路のステップ関数信号の発生回
数を、センサレスモータを駆動するために、固定子巻線
に電圧を印加する回数と同じ、もしくは、より多くする
ことを特徴とするセンサレスモータの回転子位置検出装
1. A step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source through a resistor that defines a time constant during transient response, a voltage applied from the power source, A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. The position of the rotor salient pole is determined based on the inductance detection circuit and the detection voltage or current detected by the inductance detection circuit and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole. A rotation position detecting circuit for detecting, and a generation time of the step function signal of the step signal generating circuit.
The number, in order to drive the sensorless Sumo over motor, the stator winding
The same as the number of times the voltage is applied to the
A rotor position detection device for a sensorless motor characterized by
Place
【請求項2】 ステップ関数信号を発生するステップ関
数信号発生回路と、 過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して電源に接続さ
れた固定子巻線と、 前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するイン
ダクタンス検出回路と、 前記インダクタンス検出回路により、現在励磁している
相の他の相の前記固定子巻線に検出された検出電圧また
は検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定
められた電圧または電流とに基づいて、前記固定子巻線
の励磁開始をする前記回転子突極の位置を検出する回転
位置検出回路とを備えたことを特徴とするセンサレスモ
ータの回転子位置検出装置。
2. A step function signal generating circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source via a resistor that defines a time constant during transient response, a voltage applied from the power source, A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. And a detection voltage or current detected on the stator winding of the other phase of the phase currently being excited by the inductance detection circuit and the position of the rotor salient pole. A rotational position detection circuit that detects the position of the rotor salient pole that starts excitation of the stator winding based on the applied voltage or current. Rotor position detecting apparatus of a sensor-less motor according to claim.
【請求項3】 ステップ関数信号を発生するステップ関
数信号発生回路と、 過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して電源に接続さ
れた固定子巻線と、 前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するイン
ダクタンス検出回路と、 前記インダクタンス検出回路により、現在励磁している
相の前に励磁していた相の前記固定子巻線に検出された
検出電圧または検出電流と回転子突極の位置に対応して
あらかじめ定められた電圧または電流とに基づいて、前
記回転子突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備
えたことを特徴とするセンサレスモータの回転子位置検
出装置。
3. A step function signal generation circuit for generating a step function signal, a stator winding connected to a power source via a resistor that defines a time constant during transient response, a voltage applied from the power source, A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. Corresponding to the detected voltage or detected current and the rotor salient pole position detected in the stator winding of the phase being excited before the phase being excited by the inductance detecting circuit. And a rotational position detection circuit for detecting the position of the rotor salient poles based on a predetermined voltage or current. Sumota rotor position detecting apparatus.
【請求項4】 固定子巻線を励磁するために電流をO
N、OFFするスイッチと、このスイッチを制御する制
御回路とを備えた駆動回路により駆動されるセンサレス
モータの回転子位置検出装置において、 ステップ関数信号を発生するステップ関数信号発生回路
と、 過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して電源に接続さ
れた固定子巻線と、 前記ステップ関数信号発生回路からのステップ関数信号
と前記制御回路からの前記固定子巻線の励磁信号を入力
、前記励磁信号がOFFのときに、前記ステップ関数
信号を出力して前記スイッチをON、OFFさせること
により、前記電源から印加された電圧をステップ関数電
圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印加させるA
ND回路と、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するイン
ダクタンス検出回路と、 このインダクタンス検出回路により検出された検出電圧
または検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじ
め定められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子
突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備えたこと
を特徴とするセンサレスモータの回転子位置検出装置。
4. An electric current is applied to excite the stator winding.
In a rotor position detecting device for a sensorless motor driven by a drive circuit including a switch for turning N and OFF, and a control circuit for controlling the switch, a step function signal generating circuit for generating a step function signal and a transient response time A stator winding connected to a power source via a resistor that defines a time constant of, a step function signal from the step function signal generation circuit, and an excitation signal of the stator winding from the control circuit are input.
Then , when the excitation signal is OFF, the step function signal is output to turn the switch ON and OFF, and the voltage applied from the power source is used as the step function voltage to set the stator winding and the resistor. Applied to A
An ND circuit, an inductance detection circuit that detects a voltage or a current during a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage, a detection voltage or a detection current detected by the inductance detection circuit, and a rotation A rotor position of a sensorless motor, comprising: a rotation position detection circuit that detects the position of the rotor salient pole based on a voltage or current predetermined corresponding to the position of the salient salient pole. Detection device.
【請求項5】 電源をセンサレスモータ用電源とは別の
検出用電源としたことを特徴とする請求項1乃至請求項
4記載のセンサレスモータの回転子位置検出装置。
5. The rotor position detecting device for a sensorless motor according to claim 1, wherein the power supply is a detection power supply different from the sensorless motor power supply.
【請求項6】 検出用電源と固定子巻線との間に整流子
を備えたことを特徴とする請求項5記載のセンサレスモ
ータの回転子位置検出装置。
6. The rotor position detecting device for a sensorless motor according to claim 5, further comprising a commutator provided between the detection power source and the stator winding.
【請求項7】 ステップ関数信号の発生回数を、センサ
レスモータを駆動するために、固定子巻線に電圧を印加
する回数と同じ、もしくは、より多くし、前 ステップ
関数信号に基づいて生成されたステップ関数電圧を過渡
応答時の時定数を定める抵抗を介して固定子巻線に印加
し、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転子突極の
位置に対応してあらかじめ定められた電圧または電流と
に基づいて、前記回転子突極の位置を検出することを特
徴とするセンサレスモータの回転子位置検出方法。
7. A sensor for determining the number of times a step function signal is generated.
Applying voltage to the stator winding to drive a less motor
The same as the number of times that, or, more and more, by applying a pre-Symbol step function voltage generated on the basis of a step function signal in the stator winding via a resistor for determining the time constant of the transient response, the step function voltage The position of the rotor salient pole is determined based on the voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole. A method for detecting a rotor position of a sensorless motor, which is characterized by detecting.
【請求項8】 ステップ関数信号に基づいて生成された
ステップ関数電圧を過渡応答時の時定数を定める抵抗を
介して固定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧によ
り、現在励磁している相の他の相の前記固定子巻線及び
前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転子
突極の位置に対応してあらかじめ定められた電圧または
電流とに基づいて、前記固定子巻線の励磁開始をする前
記回転子突極の位置を検出することを特徴とするセンサ
レスモータの回転子位置検出方法。
8. A step function voltage generated based on a step function signal is applied to a stator winding through a resistor that determines a time constant during transient response, and the phase currently excited by the step function voltage is applied. Of the stator winding of the other phase and the resistance at the time of transient response generated in the resistance, and the stator winding based on the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole. A rotor position detecting method for a sensorless motor, characterized in that the position of the rotor salient pole at which the excitation of the wire is started is detected.
【請求項9】 ステップ関数信号に基づいて生成された
ステップ関数電圧を過渡応答時の時定数を定める抵抗を
介して固定子巻線に印加し、 前記ステップ関数電圧により、現在励磁している相の前
に励磁していた相の前記固定子巻線及び前記抵抗に生じ
た過渡応答時の電圧または電流と回転子突極の位置に対
応してあらかじめ定められた電圧または電流とに基づい
て、前記回転子突極の位置を検出することを特徴とする
センサレスモータの回転子位置検出方法。
9. A step function voltage generated based on a step function signal is applied to a stator winding through a resistor that defines a time constant during transient response, and the phase currently excited by the step function voltage is applied. Based on the voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistance of the phase that was excited before and the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, A rotor position detecting method for a sensorless motor, comprising detecting the position of the salient rotor poles.
【請求項10】 励磁信号によりスイッチにより電流を
ON、OFFして固定子巻線を励磁して駆動するセンサ
レスモータの回転子位置検出方法において、 前記励磁信号がOFFのときに、ステップ関数信号を出
力して前記スイッチをON、OFFして生成されたステ
ップ関数電圧を、過渡応答時の時定数を定める抵抗を介
して固定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧により
前記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧
または電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定
められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極
の位置を検出することを特徴とするセンサレスモータの
回転子位置検出方法。
10. ON a current by switching the excitation signal, the rotor position detection method of a sensor-less motor is driven by exciting the stator windings to OFF, when the excitation signal is OFF, step function signal Out
The step function voltage generated by turning on and off the switch by applying a force is applied to the stator winding through a resistor that determines a time constant during transient response, and the step function voltage causes the stator winding and The position of the rotor salient poles is detected based on a voltage or current at a transient response generated in the resistance and a voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient poles. Method for detecting rotor position of sensorless motor.
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