JP7381262B2 - 磁極位置推定装置及び磁極位置推定方法 - Google Patents
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Description
磁極位置推定装置1は、同期モータ9の磁極の位置(以下「磁極位置」という。)を推定する。同期モータ9は、3相の同期モータである。同期モータ9は、回転子901を備える。回転子901は永久磁石である。磁極位置とは、回転子901の向きである。以下、図2を用いて磁極位置推定装置1の動作の概略を説明する。
図2は、磁極位置推定装置1の動作の概略を説明する説明図である。
磁極位置推定装置1は、時刻t0に、回転子901に作用する磁界の大きさと向きとを示すベクトル(以下「作用磁界ベクトル」という。)が初期励磁向きを向くように、同期モータ9を直流励磁する。作用磁界ベクトルは、例えば、同期モータ9がU相、V相、W相の3相の同期モータである場合には、U相のコイル、V相のコイル及びW相のコイルに電流が流れることで生成される磁界である。初期励磁向きは、予め定められた向きである。直流励磁とは、作用磁界ベクトルの向きが特定の1つの向きであるように同期モータ9に電流を流すことを意味する。
なお、停止条件が満たされた状態における回転子901の向きは、作用磁界ベクトルの向きと略同一である。
ここまでで、磁極位置推定装置1の動作の概略の説明を終了する。
磁極位置推定装置1は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ91とメモリ92とを備える制御部14を備えプログラムを実行する。磁極位置推定装置1は、プログラムの実行によって測定部11、励磁回路12、記憶部13及び制御部14を備える装置として機能する。なお、磁極位置推定装置1の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
そのため、このように構成された磁極位置推定装置1は、作用磁界ベクトルの向きを固定したまま回転子901だけを回転させるよりも、短い時間で磁極位置を推定することができる。
角加速度取得処理は必ずしも制御部14が実行する必要は無い。角加速度取得処理は、例えば、測定部11が実行してもよい。
なお、同期モータ9は、N相(Nは2以上の整数)の同期モータであれば、必ずしも、3相の同期モータでなくてもよい。
Claims (5)
- 可動子を備える同期モータと、
前記可動子に作用する磁界を生成する電流を流す励磁回路と、
前記磁界によって移動する前記可動子の加速度に基づいて前記磁界の向きまたは位置を制御するように前記励磁回路の動作を制御し、前記可動子の移動が停止したことを示す停止条件が満たされた場合に、前記停止条件が満たされた時点で前記可動子に作用している前記磁界の向きまたは位置を前記同期モータの磁極位置と推定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記停止条件が満たされた時点における前記磁界と同じ向きまたは位置であって、強さは前記停止条件が満たされた時点における前記磁界よりも強い磁界が前記可動子に作用するように、前記励磁回路を動作させ、前記同期モータの前記磁極位置を確定する様に制御し、
前記制御部は、前記同期モータの前記磁極位置を推定する過程において、前記停止条件が満たされない時、予め定められた所定値と前記可動子の加速度との積の値と前回の前記可動子に作用している前記磁界の向きまたは位置の値との差から次の前記可動子に作用する前記磁界の向きまたは位置を求め、求められた向きまたは位置に前記磁界が作用する様に前記励磁回路を動作させ、前記停止条件が満たされかを判定するという過程を、前記停止条件が満たされるまで繰り返す、
磁極位置推定装置。 - 前記制御部は、1回目に前記励磁回路の動作を制御した時に前記停止条件を満たす場合に、前記磁界の向きまたは位置を所定の量だけ移動させるように前記励磁回路の動作を制御する、
請求項1に記載の磁極位置推定装置。 - 前記同期モータは回転型同期モータである、
請求項1又は2のいずれか一項に記載の磁極位置推定装置。 - 前記同期モータはリニア型同期モータである、
請求項1又は2のいずれか一項に記載の磁極位置推定装置。 - 可動子を備える同期モータと、前記可動子に作用する磁界を生成する電流を流す励磁回路と、前記磁界によって移動する前記可動子の加速度に基づいて前記磁界の向きまたは位置を制御するように前記励磁回路の動作を制御し、前記可動子の移動が停止したことを示す停止条件が満たされた場合に、前記停止条件が満たされた時点で前記可動子に作用している前記磁界の向きまたは位置を前記同期モータの磁極位置と推定する制御部と、を備える磁極位置推定装置が行う磁極位置推定方法であって、
前記同期モータの前記磁極位置を推定する過程において、前記停止条件が満たされない時、予め定められた所定値と前記可動子の加速度の積の値と前回の前記可動子に作用している前記磁界の向きまたは位置の値との差から次の前記可動子に作用する前記磁界の向きまたは位置を求め、求められた向きまたは位置に前記磁界が作用する様に前記励磁回路を動作させ、前記停止条件が満たされかを判定するという過程を、前記停止条件が満たされるまで繰り返すステップと、
前記停止条件が満たされた時点における前記磁界と同じ向きまたは位置であって、強さは前記停止条件が満たされた時点における前記磁界よりも強い磁界が前記可動子に作用するように、前記励磁回路を動作させ、前記同期モータの前記磁極位置を確定する様に制御するステップと、
を有する磁極位置推定方法。
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