JP6375431B2 - 永久磁石モータのロータ位置の決定方法 - Google Patents
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Description
始動モードで作動する場合、コントローラ13は、ロータ5の位置を決定しない。その代わりに、コントローラ13は、所定のシーケンスで相巻線7を励起し、この励起により、ロータ5は、該ロータ5の停止位置にかかわらず確実に正方向に駆動される。
加速モードで作動する場合、コントローラ13は、ロータ5の位置を決定するために第1のセンサレススキームを使用する。
定常モードで作動する場合、コントローラ13は、ロータ5の位置を決定するために第2のセンサレススキームを使用する。
Vph=iphRph+Lph・diph/dt+Eph
式中、Vphは相巻線7を横切る電圧、iphは相巻線7の電流、Rphは相巻線7の抵抗、Lphは相巻線7のインダクタンス、Ephはロータ5が相巻線7に誘起する逆起電力である。
Vph=iphRph+Lph・diph/dt
Vph=Lph・diph/dt
T_COM=T_HC−T_ADV
T_COM=T_HC−T_PHASE
2:電源
3:モータ
4:制御システム
5:ロータ
6:ステータ
7:相巻線
8:直流リンクフィルタ
9:インバータ
10:ゲート駆動モジュール
11:電流センサ
12:逆起電力センサ
13:コントローラ
15:電圧センサ
16:増幅器
17:微分器
18:ローパスフィルタ
19:比較器
20:差動増幅器
21:ゼロクロス検知器
Q1−Q4:パワースイッチ
C1:コンデンサ
R1、R2:検知抵抗
R3−R8:分圧器
22、23:分圧器
24、25:マルチプレクサ
26:電流変換器
Claims (17)
- 永久磁石モータのロータの位置を決定する方法であって、第1の速度範囲で回転している場合、第1のスキームを使用して前記ロータの位置を決定する段階と、第2の速度範囲で回転している場合、第2のスキームを使用して前記ロータの位置を決定する段階とを含み、
前記第1のスキームは、
前記モータの巻線を順次励起及びフリーホイールする段階と、
励起又はフリーホイール時の前記巻線の電流の変化率に依存するパラメータを測定する段階と、
前記測定パラメータを閾値と比較する段階と、
前記測定パラメータが前記閾値よりも小さい場合又は大きい場合の一方において、前記ロータが所定位置にあると決定する段階とを含み、
前記巻線は、所定の励起期間にわたって又は前記巻線の電流が上限電流限界へ立ち上がるまで励起され、前記巻線は、所定のフリーホイール期間にわたって又は前記巻線の電流が下限電流限界へ低下するまでフリーホイールされ、
前記パラメータは、フリーホイールの開始時又は終了時の電流の大きさであるか、又は、前記パラメータは、電流が励起中に前記上限電流限界へ立ち上がり又はフリーホイール中に前記下限電流限界へ低下するのに要する時間であり、
前記第2のスキームは、
前記巻線にかかる電圧に比例する電圧を有する信号を生成する段階と、
前記巻線の電流の変化率に依存する電圧を有する別の信号を生成する段階と、
前記信号の電圧と前記別の信号の電圧とを比較する段階と、
前記信号の電圧と前記別の信号の電圧とが一致する場合、前記ロータが所定位置にあると決定する段階とを含む、方法。 - 前記パラメータの測定段階又は比較段階は、前記ロータが前記所定位置にあると決定した後に停止期間にわたって停止される、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、前記ロータの速度の変化に応じて前記停止期間を調整する段階を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記方法は、前記ロータの速度の上昇に応じて前記停止期間を減少させる段階を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記方法は、前記ロータの速度の変化に応じて前記閾値を調整する段階を含む、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記巻線は励起電圧で励起され、前記閾値は該励起電圧の大きさに依存する、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記巻線に誘起される逆起電力の大きさがゼロの場合、前記信号の電圧と前記別の信号の電圧とが一致する、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 前記別の信号を生成する段階は、前記巻線の電流に比例する電圧を有する暫定信号を生成する段階と、前記暫定信号を微分する段階とを含む、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- 前記第2のスキームは、前記巻線を励起及びフリーホイールする段階と、前記信号の電圧と前記別の信号の電圧とが前記励起時にのみ一致する場合、前記ロータが所定位置にあると決定する段階とを含む、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
- 前記巻線は励起電圧で励起され、前記方法は、該励起電圧の大きさに依存する速度閾値を規定する段階と、前記ロータの速度が前記速度閾値を超える場合、前記第1のセンサレススキームと前記第2のセンサレススキームとを切り換える段階とを含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- より低い励起電圧に対してより低い速度閾値が規定される、請求項10に記載の方法。
- 前記巻線は励起電圧で励起され、前記第1の速度範囲及び前記第2の速度範囲の少なくとも一方が、前記励起電圧の大きさにより規定される、請求項1から11のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の速度範囲の上限、及び前記第2の速度範囲の下限の少なくとも一方に関し、より高い励起電圧に応答してより高い値が規定される、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の速度範囲は前記第2の速度範囲よりも小さい、請求項1から13のいずれかに記載の方法。
- ブラシレス永久磁石モータを制御する方法であって、
請求項1から14のいずれかに従って前記モータのロータの位置を決定する段階と、
前記ロータが前記所定位置にあるとの決定に応じて前記巻線を転流させる段階と、
を含む方法。 - 請求項1から15のいずれかに記載の方法を実行する、ブラシレス永久磁石モータの制御システム。
- ブラシレス永久磁石モータと、請求項16に記載の制御システムとを備え、前記モータが単一の相巻線を備える、モータシステム。
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