JPH11252972A - 同期電動機の位相検出方法 - Google Patents
同期電動機の位相検出方法Info
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- JPH11252972A JPH11252972A JP10048217A JP4821798A JPH11252972A JP H11252972 A JPH11252972 A JP H11252972A JP 10048217 A JP10048217 A JP 10048217A JP 4821798 A JP4821798 A JP 4821798A JP H11252972 A JPH11252972 A JP H11252972A
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- Japan
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- phase
- rotor
- encoder
- synchronous motor
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンコーダの原点パルスと回転子の磁気基準
との間の位置合わせをせずに組み立てられた同期電動機
の駆動装置自体にエンコーダの原点パルスと電動機回転
子の磁気基準との間の位相差を自動的に計測し、検出で
きるようにする。 【解決手段】 回転子の位相を任意の角度に固定した状
態で磁軸の基準方向に直流電流を流して回転子を引き込
み（ステップ１００，１１０）、引き込まれた位置での
エンコーダのカウンタ値を記録し（ステップ１２０）、
その後前記回転子を回転させ（ステップ１３０）原点パ
ルス検出時の前記エンコーダのカウンタ値を記録し（ス
テップ１４０，１５０）、原点パルス検出時のカウンタ
値と引き込まれた位置でのカウンタ値の差を位相に換算
し（ステップ１６０，１７０）、このカウンタ値の位相
差分と引き込み時の位相の和を原点パルス検出時の位相
として用いる（ステップ１８０）。
との間の位置合わせをせずに組み立てられた同期電動機
の駆動装置自体にエンコーダの原点パルスと電動機回転
子の磁気基準との間の位相差を自動的に計測し、検出で
きるようにする。 【解決手段】 回転子の位相を任意の角度に固定した状
態で磁軸の基準方向に直流電流を流して回転子を引き込
み（ステップ１００，１１０）、引き込まれた位置での
エンコーダのカウンタ値を記録し（ステップ１２０）、
その後前記回転子を回転させ（ステップ１３０）原点パ
ルス検出時の前記エンコーダのカウンタ値を記録し（ス
テップ１４０，１５０）、原点パルス検出時のカウンタ
値と引き込まれた位置でのカウンタ値の差を位相に換算
し（ステップ１６０，１７０）、このカウンタ値の位相
差分と引き込み時の位相の和を原点パルス検出時の位相
として用いる（ステップ１８０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータによっ
て駆動される同期電動機の位相検出方法に関する。
て駆動される同期電動機の位相検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】同期電動機の駆動を制御する電動機制御
装置においては、回転子の位置を磁極センサを用いて検
出し、この検出信号に基づいて固定子のコイルへ通電す
る電流制御を行っている。従来例の構成を図４に示す。
図４において、１１は同期電動機、１２はエンコーダ、
１３は抵抗器、１４は記録計である。この従来例におい
ては、図５に示すように、同期電動機１１の一相の誘起
電圧およびエンコーダ１２の原点パルスをオシロスコー
プなどの記録計１４で観測して、原点パルス検出時の誘
起電圧から位相を求めていた。しかしながら、図４に示
す従来の位相検出方法では、同期電動機１１の誘起電圧
とエンコーダ１２の原点パルスを測定するために、オシ
ロスコープのような記録計１４が必要となり、手間がか
かり効率が悪く、また測定した波形の読み取り方によっ
てばらつきが出るという問題があった。
装置においては、回転子の位置を磁極センサを用いて検
出し、この検出信号に基づいて固定子のコイルへ通電す
る電流制御を行っている。従来例の構成を図４に示す。
図４において、１１は同期電動機、１２はエンコーダ、
１３は抵抗器、１４は記録計である。この従来例におい
ては、図５に示すように、同期電動機１１の一相の誘起
電圧およびエンコーダ１２の原点パルスをオシロスコー
プなどの記録計１４で観測して、原点パルス検出時の誘
起電圧から位相を求めていた。しかしながら、図４に示
す従来の位相検出方法では、同期電動機１１の誘起電圧
とエンコーダ１２の原点パルスを測定するために、オシ
ロスコープのような記録計１４が必要となり、手間がか
かり効率が悪く、また測定した波形の読み取り方によっ
てばらつきが出るという問題があった。
【０００３】特開平６−１９７５８６号公報には、磁極
を有する回転子と、コイルによって形成された電流励起
磁極を有する固定子とによって構成された電動機を回転
子の位置に応じてコイルに通電する電流を制御して回転
子の駆動を制御する電動機制御装置において、電動機の
回転位置を検出するエンコーダと、エンコーダの原点と
電動機の磁気基準との偏差を記憶する記憶手段と、位置
指令とエンコーダからの検出信号とを基にトルク指令を
形成するサーボ手段と、エンコーダからの検出信号を前
記記憶手段に記憶された偏差で補正し、その補正された
位置信号と前記トルク指令とから電力変換用指令信号を
形成する分配手段と、分配手段からの電力変換用指令信
号に応じた交流を形成して電動機に供給する電力変換部
を備えた電動機制御装置が開示されている。この装置に
おいては、電動機の回転子の磁気基準にエンコーダの原
点パルス（１回転に１回出すパルス）がくるようにエン
コーダを電動機に取り付け、回転子の磁気基準とエンコ
ーダの原点パルスとの偏差を所定の計測具をもって計測
するものである。
を有する回転子と、コイルによって形成された電流励起
磁極を有する固定子とによって構成された電動機を回転
子の位置に応じてコイルに通電する電流を制御して回転
子の駆動を制御する電動機制御装置において、電動機の
回転位置を検出するエンコーダと、エンコーダの原点と
電動機の磁気基準との偏差を記憶する記憶手段と、位置
指令とエンコーダからの検出信号とを基にトルク指令を
形成するサーボ手段と、エンコーダからの検出信号を前
記記憶手段に記憶された偏差で補正し、その補正された
位置信号と前記トルク指令とから電力変換用指令信号を
形成する分配手段と、分配手段からの電力変換用指令信
号に応じた交流を形成して電動機に供給する電力変換部
を備えた電動機制御装置が開示されている。この装置に
おいては、電動機の回転子の磁気基準にエンコーダの原
点パルス（１回転に１回出すパルス）がくるようにエン
コーダを電動機に取り付け、回転子の磁気基準とエンコ
ーダの原点パルスとの偏差を所定の計測具をもって計測
するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、同期電動機の駆動装置自体にはエンコーダの
原点パルスと電動機回転子の磁気基準との間の位置合わ
せをする機能がなかったため、駆動装置と別に、位置合
わせをする計測手段と位置合わせの調整作業をしなけれ
ばならなかった。このため、位置合わせの調整に手間が
かかると共に、調整の仕方にばらつきが出るといった問
題が生じていた。そこで本発明は、エンコーダの原点パ
ルスと回転子の磁気基準との間の位置合わせをせずに組
み立てられた同期電動機において、同期電動機の駆動装
置自体にエンコーダの原点パルスと電動機回転子の磁気
基準との間の位相差（偏差）を自動的に計測し、検出で
きるようにすることを目的とする。
技術では、同期電動機の駆動装置自体にはエンコーダの
原点パルスと電動機回転子の磁気基準との間の位置合わ
せをする機能がなかったため、駆動装置と別に、位置合
わせをする計測手段と位置合わせの調整作業をしなけれ
ばならなかった。このため、位置合わせの調整に手間が
かかると共に、調整の仕方にばらつきが出るといった問
題が生じていた。そこで本発明は、エンコーダの原点パ
ルスと回転子の磁気基準との間の位置合わせをせずに組
み立てられた同期電動機において、同期電動機の駆動装
置自体にエンコーダの原点パルスと電動機回転子の磁気
基準との間の位相差（偏差）を自動的に計測し、検出で
きるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、インバータにより駆動され、回転子の位
置を検出するエンコーダの原点パルスと回転子の磁気基
準との間の位置合わせをせずに組み立てられた同期電動
機の位相検出方法において、前記回転子の位相を任意の
角度に固定した状態で磁軸の基準方向に直流電流を流し
て回転子を引き込み、引き込まれた位置での前記エンコ
ーダのカウンタ値を記録し、その後前記回転子を回転さ
せ原点パルス検出時の前記エンコーダのカウンタ値を記
録し、原点パルス検出時のカウンタ値と引き込まれた位
置でのカウンタ値の差を位相に換算し、このカウンタ値
の位相差分と引き込み時の位相の和を原点パルス検出時
の位相として用いるものである。この方法において、位
相検出を複数回繰り返し、それぞれの値の差があらかじ
め定められた範囲にないときにはエラーとする。エラー
でないときには位相の検出値の平均値を原点パルス検出
時の位相として用いる。
め、本発明は、インバータにより駆動され、回転子の位
置を検出するエンコーダの原点パルスと回転子の磁気基
準との間の位置合わせをせずに組み立てられた同期電動
機の位相検出方法において、前記回転子の位相を任意の
角度に固定した状態で磁軸の基準方向に直流電流を流し
て回転子を引き込み、引き込まれた位置での前記エンコ
ーダのカウンタ値を記録し、その後前記回転子を回転さ
せ原点パルス検出時の前記エンコーダのカウンタ値を記
録し、原点パルス検出時のカウンタ値と引き込まれた位
置でのカウンタ値の差を位相に換算し、このカウンタ値
の位相差分と引き込み時の位相の和を原点パルス検出時
の位相として用いるものである。この方法において、位
相検出を複数回繰り返し、それぞれの値の差があらかじ
め定められた範囲にないときにはエラーとする。エラー
でないときには位相の検出値の平均値を原点パルス検出
時の位相として用いる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に本発明を実施するインバータドライ
ブ装置の構成を示す。図中１は同期電動機、２はエンコ
ーダ、３は交流を直流に変換するコンバータ、４は平滑
用コンデンサ、５はインバータ、６は制御演算器であ
る。制御演算器６における本発明の処理を図２のフロー
チャートに示す。図２のフローチャートにおいて、原点
パルスの位相計算処理を実行すると、まず位相をΘ0に
固定し、ｄ軸（磁軸の基準方向）に図３に示すパターン
にしたがって電流を流す。この例ではΘ0＝０度として
いる（ステップ１００）。図３において、引き込み電流
Ｉdまで時間Ｔ1で立ち上げ、電流を流した状態で安定す
るまでの時間としてＴ2間待ち引き込みを完了する（ス
テップ１１０）。引き込みが完了したらこのときの回転
子位置としてエンコーダのカウンタ値Ｎ1を読み込む
（ステップ１２０）。次に、モータを回転させ（ステッ
プ１３０）、原点パルスを検出したら（ステップ１４
０）、原点パルスを検出したときのエンコーダのカウン
タ値Ｎ2を読み込む（ステップ１５０）。
て説明する。図１に本発明を実施するインバータドライ
ブ装置の構成を示す。図中１は同期電動機、２はエンコ
ーダ、３は交流を直流に変換するコンバータ、４は平滑
用コンデンサ、５はインバータ、６は制御演算器であ
る。制御演算器６における本発明の処理を図２のフロー
チャートに示す。図２のフローチャートにおいて、原点
パルスの位相計算処理を実行すると、まず位相をΘ0に
固定し、ｄ軸（磁軸の基準方向）に図３に示すパターン
にしたがって電流を流す。この例ではΘ0＝０度として
いる（ステップ１００）。図３において、引き込み電流
Ｉdまで時間Ｔ1で立ち上げ、電流を流した状態で安定す
るまでの時間としてＴ2間待ち引き込みを完了する（ス
テップ１１０）。引き込みが完了したらこのときの回転
子位置としてエンコーダのカウンタ値Ｎ1を読み込む
（ステップ１２０）。次に、モータを回転させ（ステッ
プ１３０）、原点パルスを検出したら（ステップ１４
０）、原点パルスを検出したときのエンコーダのカウン
タ値Ｎ2を読み込む（ステップ１５０）。
【０００７】次に、Ｎdif＝Ｎ2−Ｎ1を計算し（ステッ
プ１６０）、引き込み位置から原点パルスまでのカウン
タ値の偏差を電気角で表す位相差Θdif＝Ｋ×Ｎdifを計
算する（ステップ１７０）。ここでＫはエンコーダのパ
ルス数とモータの極数で決まるカウンタ値電気角で表す
位相への換算係数である。原点パルス検出時の位相とし
てΘ0＋Θdifを計算し（ステップ１８０）、メモリに記
憶する。原点パルスを検出したらモータを停止させ、前
記計算が終了したら位相検出処理を完了する。以降の通
常運転時には、原点パルスを検出するごとに原点パルス
検出時の位相値で位相を更新する。上記処理の信頼性を
高める方法として、たとえば原点パルス検出時の位相値
を２回求めて、その差がある範囲以上の場合にはエラー
とすることで外乱等による誤検出を防止できる。また、
ある範囲内にある場合にはその平均を取って用いること
で原点パルス検出時の位相値を求める操作毎のばらつき
を小さくできる。この回数を３回以上とした場合も同様
である。
プ１６０）、引き込み位置から原点パルスまでのカウン
タ値の偏差を電気角で表す位相差Θdif＝Ｋ×Ｎdifを計
算する（ステップ１７０）。ここでＫはエンコーダのパ
ルス数とモータの極数で決まるカウンタ値電気角で表す
位相への換算係数である。原点パルス検出時の位相とし
てΘ0＋Θdifを計算し（ステップ１８０）、メモリに記
憶する。原点パルスを検出したらモータを停止させ、前
記計算が終了したら位相検出処理を完了する。以降の通
常運転時には、原点パルスを検出するごとに原点パルス
検出時の位相値で位相を更新する。上記処理の信頼性を
高める方法として、たとえば原点パルス検出時の位相値
を２回求めて、その差がある範囲以上の場合にはエラー
とすることで外乱等による誤検出を防止できる。また、
ある範囲内にある場合にはその平均を取って用いること
で原点パルス検出時の位相値を求める操作毎のばらつき
を小さくできる。この回数を３回以上とした場合も同様
である。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転子の位相を任意の角度に固定した状態で磁軸の基準
方向に直流電流を流して回転子を引き込み、引き込まれ
た位置でのエンコーダのカウンタ値を記録し、その後前
記回転子を回転させ原点パルス検出時のエンコーダのカ
ウンタ値を記録し、原点パルス検出時のカウンタ値と引
き込まれた位置でのカウンタ値の差を位相に換算し、こ
のカウンタ値の位相差分と引き込み時の位相の和を原点
パルス検出時の位相として用いることにより、自動的に
原点パルスの位置と磁極位置の関係を求めることがで
き、これにより、効率的にかつ再現性の高い調整を行う
ことができる。
回転子の位相を任意の角度に固定した状態で磁軸の基準
方向に直流電流を流して回転子を引き込み、引き込まれ
た位置でのエンコーダのカウンタ値を記録し、その後前
記回転子を回転させ原点パルス検出時のエンコーダのカ
ウンタ値を記録し、原点パルス検出時のカウンタ値と引
き込まれた位置でのカウンタ値の差を位相に換算し、こ
のカウンタ値の位相差分と引き込み時の位相の和を原点
パルス検出時の位相として用いることにより、自動的に
原点パルスの位置と磁極位置の関係を求めることがで
き、これにより、効率的にかつ再現性の高い調整を行う
ことができる。
【図１】 本発明実施例のドライブ装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 本発明実施例のフローチャートである。
【図３】 引き込み時の電流立ち上げ波形図である。
【図４】 従来例の構成を示すブロック図である。
【図５】 従来例の測定波形図である。
１ 同期電動機、２ エンコーダ、３ 抵抗器、４ 波
形記録計（オシロスコープ）、５ コンバータ、６ コ
ンデンサ、７ インバータ、８ 制御演算器
形記録計（オシロスコープ）、５ コンバータ、６ コ
ンデンサ、７ インバータ、８ 制御演算器
Claims (3)
- 【請求項１】 インバータにより駆動され、回転子の位
置を検出するエンコーダの原点パルスと回転子の磁気基
準との間の位置合わせをせずに組み立てられた同期電動
機の位相検出方法において、 前記回転子の位相を任意の角度に固定した状態で磁軸の
基準方向に直流電流を流して回転子を引き込み、引き込
まれた位置での前記エンコーダのカウンタ値を記録し、
その後前記回転子を回転させ原点パルス検出時の前記エ
ンコーダのカウンタ値を記録し、原点パルス検出時のカ
ウンタ値と引き込まれた位置でのカウンタ値の差を位相
に換算し、このカウンタ値の位相差分と引き込み時の位
相の和を原点パルス検出時の位相として用いることを特
徴とする同期電動機の位相検出方法。 - 【請求項２】 位相検出を複数回繰り返し、それぞれの
値の差があらかじめ定められた範囲にないときにはエラ
ーとすることを特徴とする請求項１記載の同期電動機の
位相検出方法。 - 【請求項３】 エラーでないときには位相の検出値の平
均値を原点パルス検出時の位相として用いることを特徴
とする請求項２記載の同期電動機の位相検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04821798A JP4288628B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 同期電動機の位相検出方法およびドライブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04821798A JP4288628B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 同期電動機の位相検出方法およびドライブ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252972A true JPH11252972A (ja) | 1999-09-17 |
| JP4288628B2 JP4288628B2 (ja) | 2009-07-01 |
Family
ID=12797256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04821798A Expired - Lifetime JP4288628B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 同期電動機の位相検出方法およびドライブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4288628B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014192467A1 (ja) | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 富士電機株式会社 | 永久磁石型同期電動機の磁極位置検出装置 |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP04821798A patent/JP4288628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014192467A1 (ja) | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 富士電機株式会社 | 永久磁石型同期電動機の磁極位置検出装置 |
| CN105229917A (zh) * | 2013-05-28 | 2016-01-06 | 富士电机株式会社 | 永磁体型同步电动机的磁极位置检测装置 |
| JP6008264B2 (ja) * | 2013-05-28 | 2016-10-19 | 富士電機株式会社 | 永久磁石型同期電動機の磁極位置検出装置 |
| CN105229917B (zh) * | 2013-05-28 | 2017-05-03 | 富士电机株式会社 | 永磁体型同步电动机的磁极位置检测装置 |
| US10161766B2 (en) | 2013-05-28 | 2018-12-25 | Fuji Electric Co., Ltd. | Magnetic pole position detection device of permanent magnet-type synchronous motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4288628B2 (ja) | 2009-07-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080118 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080317 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080725 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080924 |
|
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090306 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
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