JP5920290B2 - モータ、およびモータの機械角検出方法 - Google Patents
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Description
を備え、前記モータは、複数の相ごとに複数のコイルがスロットに巻装され、前記各相につき、前記複数のコイルのうち1つの巻数が他と異なる固定子と、前記固定子と所定のエアギャップを介して対向配置され、コアの周方向に配置された複数の永久磁石により形成される複数の磁極のうち、少なくとも1つの磁気抵抗が他と異なる回転子とを備えており、前記制御装置は、前記回転子において指標となる指標磁極が前記固定子の前記各スロット上にある場合のインダクタンス特性を予め記憶しておき、前記モータの磁気突極性を利用して前記回転子の初期電気角位相を検出し、前記初期電気角位相に基づいて、前記指標磁極を、任意の第1の相と一致する第1の位置に移動させ、前記第1の相に高周波信号を印加して第1のインダクタンスを測定し、前記指標磁極を前記第1の位置と隣り合う第2の相に対応する第2の位置へ移動させ、当該第2の相に高周波信号を印加して第2のインダクタンスを測定し、さらに、前記指標磁極を、前記第1の位置および第2の位置と異なる第3の相に対応する第3の位置へ移動させ、当該第3の相に高周波信号を印加して第3のインダクタンスを測定し、複数の前記各位置において測定した第1〜第3のインダクタンスの大小関係と、記憶した前記インダクタンス特性とに基いて前記回転子の機械角を求める。
図1は、第1の実施形態に係るモータシステムの概略構成を示すブロック図である。図示するように、モータシステム1は、モータ10と制御装置20とを備える。制御装置20は、回転子制御部21(以下、単に「制御部21」とする場合がある)、インダクタンス計測部22(以下、単に「計測部22」とする場合がある)、記憶部23および機械角推定部24を備える。
図8は、第2の実施形態に係るモータ10Aの横断面視による説明図である。モータ10Aは、基本的には、図2および図3に示した第1の実施形態に係るモータ10と同じ構成である。すなわち、モータ10Aがモータ10と異なる点は、磁気抵抗が他よりも大きな指標磁極181の数と形状にある。
図9は、第3の実施形態に係るモータ10Bの横断面視による説明図である。モータ10Bは、基本的には、図8に示した第2の実施形態に係るモータ10Aと同じ構成である。モータ10Bがモータ10Aと異なる点は、指標磁極181の形状にある。
10 モータ
16 固定子
17 回転子
17a 回転子コア
18 永久磁石
20 制御装置
21 回転子制御部
22 インダクタンス計測部
23 記憶部
24 機械角推定部
161 スロット
162 コイル
181 指標磁極
182 溝部
183 小孔
Claims (9)
- モータと、
前記モータを制御する制御装置と
を備え、
前記モータは、複数の相ごとに複数のコイルがスロットに巻装され、前記各相につき、前記複数のコイルのうち1つの巻数が他と異なる固定子と、前記固定子と所定のエアギャップを介して対向配置され、コアの周方向に配置された複数の永久磁石により形成される複数の磁極のうち、少なくとも1つの磁気抵抗が他と異なる回転子とを備えており、
前記制御装置は、
前記回転子において指標となる指標磁極が前記固定子の前記各スロット上にある場合のインダクタンス特性を予め記憶しておき、
前記モータの磁気突極性を利用して前記回転子の初期電気角位相を検出し、
前記初期電気角位相に基づいて、前記指標磁極を、任意の第1の相と一致する第1の位置に移動させ、前記第1の相に高周波信号を印加して第1のインダクタンスを測定し、
前記指標磁極を前記第1の位置と隣り合う第2の相に対応する第2の位置へ移動させ、当該第2の相に高周波信号を印加して第2のインダクタンスを測定し、
さらに、前記指標磁極を、前記第1の位置および第2の位置と異なる第3の相に対応する第3の位置へ移動させ、当該第3の相に高周波信号を印加して第3のインダクタンスを測定し、
複数の前記各位置において測定した第1〜第3のインダクタンスの大小関係と、記憶した前記インダクタンス特性とに基いて前記回転子の機械角を求める
ことを特徴とするモータの機械角検出方法。 - モータと、
前記モータを制御する制御装置と
を備え、
前記モータは、複数の相ごとに複数のコイルがスロットに巻装され、前記各相につき、前記複数のコイルのうち1つの巻数が他と異なる固定子と、前記固定子と所定のエアギャップを介して対向配置され、コアの周方向に配置された複数の永久磁石により形成される複数の磁極のうち、少なくとも1つの磁気抵抗が他と異なる回転子とを備えており、
前記制御装置は、
前記回転子において指標となる指標磁極が前記固定子の前記各スロット上にある場合のインダクタンス特性を予め記憶しておき、
前記モータの磁気突極性を利用して前記回転子の初期電気角位相を検出し、
前記指標磁極を、任意の第1の相の位置に移動して高周波信号を印加することによって第1のインダクタンスを求め、
次いで、前記磁極の位置を、前記第1の相に隣り合う第2の相の位置に移動して高周波信号を印加して第2のインダクタンスを求め、
前記第1のインダクタンスと前記第2のインダクタンスの差分値と、前記記憶しているインダクタンス特性とに基づいて前記回転子の機械角を求める
ことを特徴とするモータの機械角検出方法。 - モータと、
前記モータを制御する制御装置と
を備え、
前記モータは、複数の相ごとに複数のコイルがスロットに巻装され、前記各相につき、前記複数のコイルのうち1つの巻数が他と異なる固定子と、前記固定子と所定のエアギャップを介して対向配置され、コアの周方向に配置された複数の永久磁石により形成される複数の磁極のうち、少なくとも1つの磁気抵抗が他と異なる回転子とを備えるとともに、前記回転子は、前記複数の磁極のうち、指標となる2つの指標磁極が点対象位置に設けられており、
前記制御装置は、
前記指標磁極が前記固定子の各前記スロット上にある場合のインダクタンス特性を予め記憶しておき、
前記モータの磁気突極性を利用して前記回転子の初期電気角位相を検出し、
前記初期電気角位相が−150度から30度の間、または30度から210度の間の範囲の中で、前記2つの指標磁極のうち一方を第1の任意の相の位置に移動して高周波信号を印加することによって第1のインダクタンスを求め、
前記範囲の中で、他方の指標磁極を第2の任意の相の位置に移動して高周波信号を印加することによって第2のインダクタンスを求め、
前記第1のインダクタンスと前記第2のインダクタンスの差分値と前記記憶しているインダクタンス特性とに基づいて前記回転子の機械角を求める
ことを特徴とするモータの機械角検出方法。 - 前記回転子は、
前記複数の磁極のうち少なくとも1つに含まれるコア部分に溝部が形成されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載のモータの機械角検出方法。 - 前記回転子は、
前記複数の磁極のうち少なくとも1つに含まれるコア部分に、複数の小孔が周方向に沿って形成されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のモータの機械角検出方法。 - 前記回転子は、
前記複数の磁極のうち、対向する1対の磁極に含まれるコア部分における前記エアギャップの広さが他と異なる
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のモータの機械角検出方法。 - 前記回転子は、
略V字形に配設された前記永久磁石により1つの磁極が形成される
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のモータの機械角検出方法。 - 前記固定子は、
3相9スロットであり、
前記回転子は、
前記エアギャップに面する磁極総数が6である
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載のモータの機械角検出方法。 - 複数の相ごとに複数のコイルがスロットに巻装され、前記各相につき、前記複数のコイルのうち1つの巻数が他と異なる固定子と、
前記固定子と所定のエアギャップを介して対向配置され、コアの周方向に配置された複数の永久磁石により形成される複数の磁極のうち磁気抵抗が他と異なる指標磁極が、180度の間隔をあけて2つ設けられた回転子と
を備えることを特徴とするモータ。
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