JPH11341868A - Permanent magnet type synchronous motor and method for controlling the same - Google Patents

Permanent magnet type synchronous motor and method for controlling the same

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JPH11341868A
JPH11341868A JP10143398A JP14339898A JPH11341868A JP H11341868 A JPH11341868 A JP H11341868A JP 10143398 A JP10143398 A JP 10143398A JP 14339898 A JP14339898 A JP 14339898A JP H11341868 A JPH11341868 A JP H11341868A
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control circuit
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Kazunari Akiyama
和成 秋山
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing cost and apparatus scale by enabling detec tion of potential phase at the stoppage, without the provision of a position detecting sensor for a rotary encoder and magnetic detecting element or the like. SOLUTION: This motor is provided with a motor 1 having a rotor which uses a permanent magnet and a stator including a winding and an inverter circuit 2 for switching supply and stop of supply of positive and negative currents to each winding. In addition, a permanent phase detection control circuit 3 is also provided, including a phase detecting circuit 3a for detecting the phases of rotor and stator, by detecting a voltage induced in each winding during the operation, a non-operating phase detecting circuit 3b for detecting the phase based on an back electromotive voltage during the non-operating time and a control circuit 3c for deciding operating and non-operating times, instructing cut-off condition after supply of a current for predetermined period to each winding, when the start command is issued to the inverter circuit 2 during the non-operating times and also instructing supply or cutoff of current based on the phase.

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】本発明は永久磁石式同期電動
機及びその制御方法に関する。永久磁石式同期電動機は
同期速度でしか回転できないという性質をもっている。
そのため、回転子(ロータ)と固定子(ステータ)の位
相を検出して、固定子の巻線(コイル)を励磁するタイ
ミングを決定する必要がある。
The present invention relates to a permanent magnet type synchronous motor and a control method thereof. A permanent magnet type synchronous motor has a property that it can rotate only at a synchronous speed.
Therefore, it is necessary to detect the phases of the rotor (rotor) and the stator (stator) to determine the timing for exciting the windings (coils) of the stator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回転子と固定子の位相を検出する
には、2通りの方式があった。第1の方式は、回転子に
位置検出器(ロータリ・エンコーダ、磁気検出素子等)
を取り付けて位置を検出するものであり、第2の方式
は、回転子が回転している時に発生する誘起電圧により
位置を検出するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are two methods for detecting the phases of a rotor and a stator. The first method uses a position detector (rotary encoder, magnetic detection element, etc.) for the rotor.
The second method is to detect the position by an induced voltage generated when the rotor is rotating.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前者のよう
に回転子に位置検出器を取り付けることによって位置の
検出をする方式は、位置検出器を必要とするために、該
電動機の製造コストを引き上げるとともに、電動機の装
置規模を増大させることになる。また、位置検出器は、
高速回転になった場合の信頼性又は応答性の悪化を招
き、位置検出器を設けるために配線がふえることにより
信頼性が劣ることになる。さらに、位置検出器の取付け
工数が増え、製造に手間がかかるという種々の問題点を
有していた。
However, the method of detecting a position by attaching a position detector to the rotor as in the former method increases the manufacturing cost of the electric motor because a position detector is required. At the same time, the device scale of the electric motor is increased. Also, the position detector
When the rotation speed becomes high, the reliability or the response is deteriorated, and the wiring is increased to provide the position detector, so that the reliability is deteriorated. In addition, there are various problems that the number of steps for mounting the position detector increases, and the manufacturing is troublesome.

【0004】一方、回転子の回転によって誘起電圧を検
出するやり方は、回転子が停止した状態では、誘起電圧
を検出することができないので、停止状態から導電機を
滑らかに駆動することができないという問題点を有して
いた。このような事情から、位置検出器を取り付けた高
価で装置規模の大きな電動機を使用することが通常であ
った。
On the other hand, the method of detecting the induced voltage by the rotation of the rotor is that when the rotor is stopped, the induced voltage cannot be detected, so that the conductive machine cannot be driven smoothly from the stopped state. Had problems. Under such circumstances, it has been usual to use an expensive and large-sized motor equipped with a position detector.

【0005】そこで、本発明の目的は、従来の技術にお
ける前記問題点を解消するためになされたものであり、
ロータリ・エンコーダ、磁気検出素子等の位置検出のた
めのセンサーを新たに取り付けることなく、停止時の回
転子と固定子との間の位相を検出することができるとと
もに、電動機の製造コストや装置規模を増大させること
なく、信頼性及び応答性の良い永久磁石式同期電動機及
びその制御方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional technology.
It is possible to detect the phase between the rotor and the stator at the time of stoppage without installing a new sensor for position detection such as a rotary encoder and a magnetic detection element. It is an object of the present invention to provide a permanent magnet type synchronous motor having good reliability and responsiveness without increasing power consumption and a control method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】以上の技術的課題を解決
するために、第一の発明は、永久磁石を用いた回転子及
び巻線が施された固定子を有する電動機1と、各巻線へ
の正負の電流の供給及び遮断を切り換えるインバータ回
路2と、該電動機1の動作時及び停止時の判定を行い、
動作時においては各巻線に誘起される誘起電圧に基づき
回転子及び固定子間の位相を検出し、停止時においては
各巻線への予め定めた時間の電流供給後の遮断を該イン
バータ回路2に指示し巻線に発生する逆起電圧に基づい
て該位相を検出し、該位相に応じて各巻線への電流の供
給又は遮断を該インバータ回路2に指示する常時位相検
出制御回路3とを有するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above technical problems, a first invention is to provide an electric motor 1 having a rotor using a permanent magnet and a stator provided with windings, and each winding. An inverter circuit 2 for switching between supply and cutoff of positive and negative currents to the motor 1, and determining whether the motor 1 is operating or stopped,
At the time of operation, the phase between the rotor and the stator is detected based on the induced voltage induced at each winding, and at the time of stoppage, the inverter circuit 2 shuts off after supplying a current for a predetermined time to each winding. And a constant phase detection control circuit 3 for detecting the phase based on the back electromotive force generated in the winding and instructing the inverter circuit 2 to supply or cut off the current to each winding according to the phase. Things.

【0007】ここで、位相検出のために、停止時に各巻
線へ供給する電流は、構造及び解析を容易にするため
に、正又は負のどちらか一方の電流であって、波形が同
一の電流を予め定めた一定時間供給するのが好ましい。
「該位相に応じて電流の供給又は遮断を該インバータ回
路2に指示する」のは、動作時においては、同期速度等
で回転子を回転させるためであり、停止時においては、
該回転子の極に最も近い巻線位置に、該巻線を励磁して
該回転子を引き込み、初期状態を定位置から開始するこ
とによって、回転周波数を増やし、同期速度制御に滑ら
かに移行するためである。
Here, for phase detection, the current supplied to each winding at the time of stoppage is either positive or negative current and has the same waveform in order to facilitate the structure and analysis. Is preferably supplied for a predetermined period of time.
"Instruct the inverter circuit 2 to supply or cut off the current according to the phase" is to rotate the rotor at a synchronous speed or the like during operation, and to
By exciting the winding to the winding position closest to the rotor pole and pulling the rotor and starting the initial state from a fixed position, the rotation frequency is increased, and a smooth transition to synchronous speed control is achieved. That's why.

【0008】本発明によると、巻線上で誘起電圧(誘導
電圧)が検出されずに停止時と判定された場合、停止状
態から電動機1を起動させる指令があると、常時位相検
出制御手段3は、インバータ回路2をスイッチング制御
することによって、好ましくは一定時間だけ各巻線(コ
イル)に正又は負電流を流させる。巻線に電流が流れる
と、巻線に磁束が発生し磁気エネルギとして巻線に蓄え
られる。この蓄えられる磁気エネルギは、巻線のインダ
クタンスに左右される。巻線のインダクタンスは、その
巻線に電流が流れた場合の鎖交する全磁束数によって定
まるものであって、回転子及び固定子の相対的位置によ
って決定される。
According to the present invention, when it is determined that the motor 1 is stopped when no induced voltage (induction voltage) is detected on the winding, and when there is a command to start the motor 1 from the stopped state, the phase detection control means 3 always operates. By controlling the switching of the inverter circuit 2, a positive or negative current is preferably caused to flow through each winding (coil) for a certain period of time. When a current flows through the winding, a magnetic flux is generated in the winding and stored as magnetic energy in the winding. This stored magnetic energy depends on the inductance of the winding. The inductance of a winding is determined by the total number of interlinking magnetic fluxes when a current flows through the winding, and is determined by the relative positions of the rotor and the stator.

【0009】電流を供給した後遮断すると、蓄えられた
磁気エネルギーは電気エネルギーに変化し巻線に逆起電
圧が発生する。蓄えられた磁気エネルギー量はそのまま
逆起電圧という電気エネルギー量として放電されること
になる。従って、逆起電圧の量を検出することによっ
て、巻線のインダクタンス値を間接的に知ることができ
る。また、巻線のインダクタンス値は、回転子と固定子
の位相により変化する関係にある。
When the current is supplied and then shut off, the stored magnetic energy changes to electric energy and a back electromotive voltage is generated in the winding. The stored magnetic energy amount is discharged as it is as an electric energy amount called a back electromotive voltage. Therefore, the inductance value of the winding can be indirectly known by detecting the amount of the back electromotive voltage. Further, the inductance value of the winding has a relationship that changes depending on the phases of the rotor and the stator.

【0010】従って、回転子と固定子の位相を、直接イ
ンダクタンス値を測定することなく、各巻線に電流を供
給した後に遮断して発生する逆起電圧の量を測定するこ
とによって知ることができる。本発明はこの原理を用い
たものである。
Therefore, the phases of the rotor and the stator can be determined by measuring the amount of back electromotive voltage generated by supplying a current to each winding and cutting off the current without directly measuring the inductance value. . The present invention uses this principle.

【0011】第二の発明は、図1の回路ブロック図に示
すように、第一の発明において、前記常時位相検出制御
回路は、動作時に該固定子の各巻線に誘起される誘起電
圧に基づいて該位相を検出する位相検出回路3aと、停
止時において逆起電圧に基づいて位相を検出する停止時
位相検出回路3bと、動作時及び停止時の判定、並び
に、インバータ回路2に対し、停止時に起動指令があっ
た場合の各巻線への予め定めた時間の電流供給後の遮断
の指示、及び、該位相に基づいて電流の供給又は遮断の
指示を行う制御回路3cとを有するものである。
According to a second aspect of the present invention, as shown in the circuit block diagram of FIG. 1, in the first aspect, the constant phase detection control circuit operates based on an induced voltage induced in each winding of the stator during operation. A phase detecting circuit 3a for detecting the phase, a phase detecting circuit 3b for detecting the phase based on the back electromotive force at the time of stop, a determination of operation and a stop, and a stop for the inverter circuit 2. And a control circuit 3c for instructing a cutoff after a current is supplied to each winding for a predetermined time when a start command is given at the time, and a current supply or cutoff based on the phase. .

【0012】第三の発明は、第二の発明において、前記
常時位相検出制御回路は、前記各巻線の中性点とグラン
ド電圧との接続及び切断を切り換える切換手段を有し、
前記制御回路は、該切換手段によって該中性点をグラン
ド電圧と接続させ各巻線に電流を一斉に予め定めた時間
供給した後遮断して発生した逆起電圧を前記停止時位相
検出回路に印加するものである。
In a third aspect based on the second aspect, the constant phase detection control circuit has switching means for switching connection and disconnection between a neutral point of each winding and a ground voltage,
The control circuit connects the neutral point to the ground voltage by the switching means, supplies current to all the windings simultaneously for a predetermined time, and then applies a counter electromotive voltage generated by cutting off to the stop-time phase detection circuit. Is what you do.

【0013】本発明によれば、切換手段を設け、該切換
手段によって巻線の中性点をグランド電圧に切り換える
ことによって、各相の巻線に一斉に予め定めた時間電流
を流し、切換手段によって、中性点をグランド電圧と切
断することによって、電流を遮断し短時間で迅速に位相
を検出することができる。
According to the present invention, the switching means is provided, and the neutral point of the winding is switched to the ground voltage by the switching means, so that a current flows simultaneously through the windings of each phase for a predetermined time. By cutting off the neutral point from the ground voltage, the current can be cut off and the phase can be quickly detected in a short time.

【0014】第四の発明は、第二の発明において、前記
常時位相検出制御回路の前記制御回路は、前記インバー
タ回路に対して、順次時間をずらせて各巻線へ電流を予
め定めた時間供給した後遮断して発生させた逆起電圧
を、順次停止時位相検出回路に印加するものである。
In a fourth aspect based on the second aspect, the control circuit of the constant phase detection control circuit supplies a current to each of the windings to the inverter circuit sequentially for a predetermined time while shifting the time. The back electromotive voltage generated after the interruption is sequentially applied to the phase detection circuit at the time of stop.

【0015】本発明によれば、各相の巻線に対して、順
次、タイミングを制御して時間をずらせて電流を供給し
た後遮断することによって、時間をずらせて逆起電圧を
発生させるので、中性点の電圧を切り換える切換手段を
用いることなく、停止時の位相の検出を行うことができ
る。
According to the present invention, a back electromotive voltage is generated with a time lag by sequentially controlling the timing and supplying a current with a time lag to the windings of each phase and then shutting off the current. The phase at the time of stop can be detected without using a switching means for switching the voltage at the neutral point.

【0016】第五の発明は、永久磁石を用いた回転子及
び巻線が施された固定子とからなる電動機について、電
動機が停止しているか否かを判定する工程と、停止して
いると判定された場合には各巻線に電流を予め定めた時
間供給した後遮断する工程と、各巻線毎に発生した逆起
電圧に基づいて停止時の位相を検出する工程と、該位相
に基づいて停止からの起動を制御する工程とを有するも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a motor comprising a rotor using a permanent magnet and a stator provided with a winding, a step of determining whether or not the motor is stopped; If determined, a step of supplying a current to each winding for a predetermined time and then shutting off; a step of detecting a phase at the time of stopping based on a back electromotive voltage generated for each winding; and Controlling the activation from the stop.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明に係る永久磁石式同期電動
機及びその制御方法の実施の形態について、図2から図
11までの図面に基づいて説明する。また、この実施の
形態は特に指定のない限り本発明を制限するものではな
い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a permanent magnet type synchronous motor and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment does not limit the present invention unless otherwise specified.

【0018】図2から図9の図面は第一の実施の形態に
係る永久磁石式同期電動機のシステムを示すものであ
る。図2に示すように、永久磁石式同期電動機は、永久
磁石を用いた2極の回転子(ロータ)14及び3相の巻
線11、12、13が施された固定子(ステータ)から
なる電動機10と、該固定子の各巻線に対する正及び負
の直流電流の供給及び遮断を切り換えるインバータ回路
20とを有する。該インバータ回路20に正又は負の直
流電流を供給するために、3相交流電源40と、ダイオ
ード等を用いて各相毎に交流電流を直流電流に変更する
コンバータ50と、該コンバータ50によって整流され
た電流の波形を平滑化する平滑用コンデンサ60とを有
する。
FIGS. 2 to 9 show a permanent magnet type synchronous motor system according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the permanent magnet type synchronous motor includes a two-pole rotor (rotor) 14 using permanent magnets and a stator (stator) provided with three-phase windings 11, 12, and 13. It has an electric motor 10 and an inverter circuit 20 for switching between supply and cutoff of positive and negative DC current to each winding of the stator. In order to supply a positive or negative DC current to the inverter circuit 20, a three-phase AC power supply 40, a converter 50 for changing an AC current to a DC current for each phase using a diode or the like, and rectification by the converter 50 And a smoothing capacitor 60 for smoothing the waveform of the obtained current.

【0019】前記インバータ回路20は6個の同一特性
をもつトランジスタ+W,−W,+V,−V,+U,−
Uを設け、W相の巻線13、V相の巻線12及びU相の
巻線11に、各々正又は負の電流を供給し且つ遮断する
ためのスイッチング素子である。これらのトランジスタ
は図2に示すように、2個ずつエミッタ=コレクタ間を
接続したトランジスタ対となるように設けられ、その接
続部分から出力信号を取り出し電動機10の各巻線1
1、12、13に供給する。インバータ回路20はさら
に、各トランジスタのベースにオン又はオフ信号を指示
に応じて出力するドライブ回路25を有する。
The inverter circuit 20 comprises six transistors + W, -W, + V, -V, + U,-
U is a switching element for supplying and interrupting a positive or negative current to the W-phase winding 13, the V-phase winding 12, and the U-phase winding 11, respectively. As shown in FIG. 2, these transistors are provided so as to form a pair of transistors each having an emitter and a collector connected to each other.
1, 12, and 13. The inverter circuit 20 further includes a drive circuit 25 that outputs an on or off signal according to an instruction at the base of each transistor.

【0020】各トランジスタを所定の周期でスイッチン
グ動作させて、前記回転子14を所定の同期速度で回転
させるためには、各トランジスタ対において、一方のト
ランジスタのベースにオン信号を、他方のトランジスタ
にオフ信号を加えて、ある相の巻線を励磁して回転子1
4を引き込んだ後、該一方のトランジスタのベースにオ
フ信号を、他方のトランジスタにオン信号を加えて該巻
線を逆向きに励磁して回転子14を該位置から引き離す
とともに、次の相の巻線が、該回転子14を引き込むよ
うな制御を前記同期速度で行うことになる。
In order to cause each transistor to perform a switching operation at a predetermined cycle and rotate the rotor 14 at a predetermined synchronous speed, in each transistor pair, an ON signal is applied to the base of one transistor and to the other transistor. An off signal is applied to excite the windings of a certain phase to rotate the rotor 1
After pulling in 4, the off signal is applied to the base of one of the transistors and the on signal is applied to the other transistor to excite the winding in the opposite direction to pull the rotor 14 away from the position and to turn on the next phase. The winding performs the control to draw the rotor 14 at the synchronous speed.

【0021】本実施の形態に係る永久磁石式同期電動機
は、前記インバータ回路20に対し、停止時及び動作時
に関係なく常時、回転子と巻線との間の位相の検出が可
能であって、該位相に基づいて電流の供給及び遮断のタ
イミングを指示することができる常時位相検出制御回路
30を有する。
The permanent magnet type synchronous motor according to the present embodiment is capable of detecting the phase between the rotor and the winding with respect to the inverter circuit 20 at all times irrespective of the time of stop and operation. It has a constant phase detection control circuit 30 that can instruct the timing of current supply and cutoff based on the phase.

【0022】図2に示すように、詳しくは、前記常時位
相検出制御回路30は、動作時に該電動機10の固定子
巻線11、12、13に誘起される誘起電圧を検出する
ことによって、動作時の回転子の位相を検出する位相検
出回路31と、停止時において逆起電圧に基づいて位相
を検出する停止時位相検出回路32と、電動機10の動
作時及び停止時の判定、並びに、インバータ回路20に
対し、停止時に起動指令があった場合の各巻線への予め
定めた時間(ここでは、例えばt秒)の正又は負の電流
の供給後の遮断の指示、及び、該位相に基づいて正若し
くは負の電流の供給又は遮断の指示を行う制御回路33
とを有する。
As shown in FIG. 2, in detail, the constant phase detection control circuit 30 detects the induced voltage induced in the stator windings 11, 12, and 13 of the electric motor 10 at the time of operation, thereby operating the motor. Phase detection circuit 31 for detecting the phase of the rotor at the time, a phase detection circuit for stoppage 32 for detecting the phase based on the back electromotive force at the time of stoppage, a determination at the time of operation and stoppage of the electric motor 10, and an inverter When a start command is issued to the circuit 20 when the circuit 20 is stopped, a cutoff instruction is supplied after a positive or negative current is supplied to each winding for a predetermined time (here, for example, t seconds), and based on the phase. Control circuit 33 for instructing supply or cutoff of positive or negative current
And

【0023】該常時位相検出制御回路30は、さらに、
前記インバータ回路20の出力信号を分圧して適当な電
圧値にして前記位相検出回路31及び停止時位相検出回
路32の各端子に印加する分圧回路34、及び、各相の
巻線の中性点15とグランド電圧との接続及び切断を、
前記制御回路33の指示で切り換えるリレー等を用いた
切換手段35を有する。
The constant phase detection control circuit 30 further comprises:
A voltage dividing circuit 34 for dividing the output signal of the inverter circuit 20 to obtain an appropriate voltage value and applying the divided voltage to each terminal of the phase detection circuit 31 and the stop-time phase detection circuit 32; Connection and disconnection of point 15 and ground voltage
There is provided switching means 35 using a relay or the like that switches according to an instruction from the control circuit 33.

【0024】次に、該停止時位相検出回路32につい
て、図3に基づいて説明する。該停止時位相検出回路3
2は、U相、V相及びW相の巻線11、12、13から
の逆起電圧を保持し、タイミング回路76からの信号に
応じて出力するホールド回路75u,75v,75wを
有する。また、該停止時位相検出回路32は、回転子1
4のN又はS極と固定子の巻線が最も接近した場合に発
生する最大又は最小の逆起電圧を検出するために、予め
定めた最大基準電圧(MAX基準電圧)及び最小基準電
圧(MIN基準電圧)と各巻線で発生した逆起電圧とを
比較し、その大小に応じて各々1又は0の信号を出力す
る比較回路(コンパレータ)71u,72u,71v,
72v,71w,72wを有する。さらに、該停止時位
相検出回路32は、各相の巻線で発生した逆起電圧同士
を比較し、その大小に応じて1又は0の信号を出力する
比較回路73u,74u,73v,74v,73w,7
4wを有する。さらに、該停止時位相検出回路32は、
これらの各比較回路から出力された信号に基づいて停止
時位相を検出し、該当する位相に応じた信号をタイミン
グ回路76からの信号に応じて制御回路33へ送出する
論理回路77と、制御回路33からの指示に応じて該論
理回路77及び前記ホールド回路75u,75v,75
wへ、出力のタイミングを指示するタイミング回路76
とを有する。
Next, the stop-time phase detection circuit 32 will be described with reference to FIG. The stop-time phase detection circuit 3
2 has hold circuits 75u, 75v, and 75w that hold back electromotive voltages from the U-phase, V-phase, and W-phase windings 11, 12, and 13 and output the signals in response to signals from the timing circuit 76. The stop-time phase detection circuit 32 includes the rotor 1
In order to detect the maximum or minimum counter-electromotive voltage generated when the N or S pole of No. 4 is closest to the stator winding, a predetermined maximum reference voltage (MAX reference voltage) and a predetermined minimum reference voltage (MIN) are detected. A comparison circuit (comparator) 71u, 72u, 71v, which outputs a signal of 1 or 0 according to the magnitude of the reference voltage) and the back electromotive voltage generated in each winding.
72v, 71w, and 72w. Further, the stop-time phase detection circuit 32 compares the back electromotive voltages generated in the windings of each phase with each other, and outputs a 1 or 0 signal according to the magnitude of the back electromotive force. The comparison circuits 73u, 74u, 73v, 74v, 73w, 7
4w. Further, the stop-time phase detection circuit 32
A logic circuit 77 for detecting a stop phase based on signals output from each of these comparison circuits and transmitting a signal corresponding to the corresponding phase to the control circuit 33 in accordance with a signal from the timing circuit 76; 33 and the hold circuits 75u, 75v, 75
timing circuit 76 for instructing w to output timing
And

【0025】続いて、図4から図9の図面に基づいて、
第一の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機の動作に
ついて説明する。永久磁石式同期電動機がフリーラン状
態で回転している動作時においては、誘起電圧が発生す
るので、該誘起電圧に基づいて位相検出回路31により
位相を検出することができる。
Subsequently, based on FIGS. 4 to 9,
The operation of the permanent magnet type synchronous motor according to the first embodiment will be described. During the operation of the permanent magnet type synchronous motor rotating in the free-run state, an induced voltage is generated, so that the phase can be detected by the phase detection circuit 31 based on the induced voltage.

【0026】停止状態の場合には、誘起電圧が発生しな
いため、位相検出回路31は位相を検出することができ
ない。位相検出回路31によって誘起電圧が検出されな
い場合には、前記制御回路33は回転子14が停止状態
と判定する。停止状態にある場合に制御回路33に外部
から起動の指令があると、該制御回路33は回転子14
と固定子との位相を検出するモードに入る。
In the stop state, since no induced voltage is generated, the phase detection circuit 31 cannot detect the phase. When the induced voltage is not detected by the phase detection circuit 31, the control circuit 33 determines that the rotor 14 is stopped. When the control circuit 33 receives a start command from the outside in the stop state, the control circuit 33
And a mode to detect the phase of the stator.

【0027】次に、停止時回転子と固定子の位相検出モ
ードについて説明する。図4に示すように、停止時に回
転子14と固定子との位相を検出するには、制御回路3
3は、インバータ回路20のW相の正電流用のトランジ
スタ+W、V相の正電流用のトランジスタ+V及びU相
の正電流用のトランジスタ+Uをオン状態にし、W相の
負電流用のトランジスタ−W、V相の負電流用のトラン
ジスタ−V及びU相の負電流用のトランジスタ−Uをオ
フ状態とするようにドライブ回路25に指示する。同時
に、制御回路33は、切換手段35によって中性点15
をグランド電圧と接続させることによって、U相巻線1
1、V相巻線12及びW相巻線13の各々に一斉に正電
流を一定時間(t秒間)流す。これによって、各巻線1
1、12、13には、回転子14と固定子との位相に応
じたインダクタンスに依存する磁気エネルギーが各々蓄
積される。一定時間経過後、制御回路33は、前記トラ
ンジスタをオン状態からオフ状態に切り換えることによ
って電流を断つ。すると、各巻線11、12、13に蓄
えられた磁気エネルギは、図4の下方に示すような逆起
電圧を発生させ、該電圧は各巻線毎に分圧回路34によ
って分圧され、停止時位相検出回路32の各端子に印加
される。
Next, the phase detection mode of the stopped rotor and stator will be described. As shown in FIG. 4, to detect the phase between the rotor 14 and the stator at the time of stop, the control circuit 3
3 turns on the W-phase positive current transistor + W, the V-phase positive current transistor + V and the U-phase positive current transistor + U of the inverter circuit 20, and turns on the W-phase negative current transistor-. The drive circuit 25 is instructed to turn off the W- and V-phase negative current transistor-V and the U-phase negative current transistor-U. At the same time, the control circuit 33 controls the neutral point 15
Is connected to the ground voltage, so that the U-phase winding 1
1. A positive current is simultaneously applied to each of the V-phase winding 12 and the W-phase winding 13 for a predetermined time (t seconds). Thereby, each winding 1
Magnetic energy that depends on the inductance corresponding to the phase between the rotor 14 and the stator is stored in 1, 12, and 13, respectively. After a certain period of time, the control circuit 33 cuts off the current by switching the transistor from the on state to the off state. Then, the magnetic energy stored in each of the windings 11, 12, and 13 generates a back electromotive voltage as shown in the lower part of FIG. 4, and the voltage is divided by the voltage dividing circuit 34 for each of the windings. It is applied to each terminal of the phase detection circuit 32.

【0028】図3に示すように、各相の巻線の分圧され
た逆起電圧はホールド回路75u,75v,75wに各
々格納され、タイミング回路76からの指示によって同
時に各比較回路71u,71v,71w,72u,72
v,72w,73u,73v,73w,74u,74
v,74wに入力し、図5、図6及び図7の各位相例に
示すように、回転子14と各巻線の位相に応じた種々の
電圧値に応じた判定パターンが論理回路77に入力す
る。該論理回路77は、図8の表に示すような各判定パ
ターンに応じて図5、図6又は図7の例1〜例12に示
す位相のいずれかであるかを判断し各位相例に応じた信
号を制御回路33へ送出する。
As shown in FIG. 3, the divided back electromotive voltages of the windings of each phase are stored in hold circuits 75u, 75v and 75w, respectively, and are simultaneously supplied to respective comparison circuits 71u and 71v in accordance with an instruction from timing circuit 76. , 71w, 72u, 72
v, 72w, 73u, 73v, 73w, 74u, 74
v, 74w, and as shown in the phase examples of FIGS. 5, 6, and 7, judgment patterns corresponding to various voltage values corresponding to the phases of the rotor 14 and each winding are input to the logic circuit 77. I do. The logic circuit 77 determines which of the phases shown in Examples 1 to 12 of FIG. 5, FIG. 6, or FIG. 7 according to each determination pattern as shown in the table of FIG. A corresponding signal is sent to the control circuit 33.

【0029】ここで、例えば、比較回路71u,比較回
路71v,又は比較回路71wの比較結果がMAX基準
電圧よりも大きいことが示されると、他の比較結果がど
のようであろうとも、MAX基準電圧よりも大きい電圧
が検出された相の巻線にN極が最も接近していると判定
される。即ち、U相の場合には、図5の例1、V相の場
合には、図5の例3、W相の場合には、図6の例5に相
当する位相を表す信号が、論理回路77から出力され
る。
Here, for example, when it is indicated that the comparison result of the comparison circuit 71u, the comparison circuit 71v, or the comparison circuit 71w is higher than the MAX reference voltage, the comparison result is not limited to the MAX reference voltage. It is determined that the N pole is closest to the winding of the phase in which the voltage higher than the voltage is detected. That is, in the case of the U phase, a signal representing a phase corresponding to Example 1 in FIG. 5, in the case of the V phase, Example 3 in FIG. 5, and in the case of the W phase, a signal representing a phase corresponding to Example 5 in FIG. Output from the circuit 77.

【0030】同様に、比較回路72u,比較回路72
v、比較回路72wの比較結果がMIN基準電圧よりも
小さいことが示されると、他の比較結果がどうであろう
とも、MIN基準電圧よりも小さい電圧が検出された相
の巻線にS極が最も接近していると判断される。即ち、
U相の場合には、図6の例7、V相の場合には、図7の
例9、W相の場合には、図7の例11であると判定され
る。
Similarly, a comparison circuit 72u, a comparison circuit 72
v. If it is indicated that the comparison result of the comparison circuit 72w is smaller than the MIN reference voltage, the S-pole is applied to the winding of the phase in which the voltage smaller than the MIN reference voltage is detected regardless of the other comparison results. Is determined to be closest. That is,
In the case of the U phase, it is determined to be Example 7 in FIG. 6, in the case of the V phase, it is determined to be Example 9 in FIG. 7, and in the case of the W phase, it is determined to be Example 11 in FIG.

【0031】上記以外の場合では、U相の電圧をU,V
相の電圧をV,W相の電圧をWと表した場合に、例え
ば、図5の例2では、回転子と固定子との位相から、電
圧は、U=V>Wとなる。この場合は、各比較回路の出
力は、U相についての比較回路73u,74uは、U=
Vなので不確定で各々NO、NOであり、比較回路73
v,74vは、V>Wなので、YES,NOであり、比
較回路73w,74wであり、W<Uなので、NO,Y
ESである。また、各電圧は最大電圧でも最小電圧でも
ないので、前記比較回路71u,72u,71v,72
v,71w,72wの出力結果もNOであり、NOの出
力結果を“0”とし、YESの出力結果を“1”とする
と、“000100010”の判定パターンが得られ
る。他も同様に、図5、図6、図7の各例に対応する判
定パターンが図8の表で示すように得られることにな
る。該判定パターンは、論理回路77によって、停止時
の位相を表す6桁の位相情報の信号に変換され、タイミ
ング回路76からの信号に応じて論理回路77から制御
回路33へ送出される。
In other cases, the U-phase voltage is
When the voltage of the phase is represented by V and the voltage of the W phase is represented by W, for example, in Example 2 in FIG. 5, the voltage becomes U = V> W from the phases of the rotor and the stator. In this case, the output of each comparison circuit is that the comparison circuits 73u and 74u for the U phase
V, it is uncertain and NO and NO respectively.
Since v> W, v> 74v is YES, NO, and the comparison circuits 73w, 74w, and W <U, NO, Y
ES. Since each voltage is neither the maximum voltage nor the minimum voltage, the comparison circuits 71u, 72u, 71v, 72
The output results of v, 71w, and 72w are also NO. If the output result of NO is “0” and the output result of YES is “1”, a determination pattern of “0001001010” is obtained. Similarly, the judgment patterns corresponding to the respective examples of FIGS. 5, 6, and 7 are obtained as shown in the table of FIG. The determination pattern is converted by the logic circuit 77 into a signal of six digits of phase information representing the phase at the time of stop, and is sent from the logic circuit 77 to the control circuit 33 in accordance with a signal from the timing circuit 76.

【0032】このようにして、制御回路33は、検出さ
れた位相情報に基づいて、停止からの起動モードに入
る。次に、停止からの起動モードについて説明する。該
制御回路33は、論理回路77から前記位相情報を受け
ると、該位相情報に基づいて引き込み励磁制御を行う。
この引き込み励磁制御は、電動機10を起動するため
に、初期状態として、固定子の決められた巻線位置にま
で回転子位置を引き込む動作である。
In this way, the control circuit 33 enters a start-up mode from stop based on the detected phase information. Next, a startup mode from stop will be described. When receiving the phase information from the logic circuit 77, the control circuit 33 performs the pull-in excitation control based on the phase information.
The pull-in excitation control is an operation of pulling the rotor position to a predetermined winding position of the stator as an initial state in order to start the electric motor 10.

【0033】例えば、図9(a)に示すように回転子1
4と固定子16の巻線11、12、13の位相が検出さ
れた場合には、回転子14の位置を固定子16の決めら
れた巻線位置にまで、引き込むために、該例では、+U
相にS極、−U相にN極が励磁されるように、前記制御
回路33が前記インバータ回路20に指示をする。
For example, as shown in FIG.
4 and the phases of the windings 11, 12, and 13 of the stator 16 are detected, in order to pull the position of the rotor 14 up to the determined winding position of the stator 16, + U
The control circuit 33 instructs the inverter circuit 20 to excite the S pole in the phase and the N pole in the -U phase.

【0034】回転子14と固定子16の位相が、図9
(b)に示すような定位置になった場合には、自動的に
回転周波数を増やしていくタイマースイッチングモード
に入る。回転数が上昇し、電動機1からの誘起電圧のレ
ベルが高くなり位置検出が可能になったら、スイッチン
グタイミングは位相検出回路31により検出される位置
情報により行われる。
The phases of the rotor 14 and the stator 16 are shown in FIG.
When the home position is reached as shown in (b), a timer switching mode for automatically increasing the rotation frequency is entered. When the rotation speed increases and the level of the induced voltage from the electric motor 1 increases and the position can be detected, the switching timing is performed based on the position information detected by the phase detection circuit 31.

【0035】以上説明したように、本実施の形態では、
各巻線11、12、13に一斉に電流を一定時間流した
後断つことによって、各相毎に同時に一斉に、逆起電圧
を検出することができる。特に相の数が増加する場合に
は、起動を指令してから、動作が始まるまでの時間を短
縮し、応答性が増すことになる。
As described above, in the present embodiment,
By applying a current to the windings 11, 12, and 13 all at once for a certain period of time and then cutting off, the back electromotive voltage can be simultaneously and simultaneously detected for each phase. In particular, when the number of phases increases, the time from the start command to the start of the operation is shortened, and the responsiveness increases.

【0036】続いて、図10及び図11に基づいて、第
二の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機を説明す
る。第一の実施の形態に係る図2から図4までの図面と
同一の符号は、同一のものを表す。図10に示すよう
に、本実施の形態に係る常時位相検出制御回路36は、
第一の実施の形態の場合と同様に、前記位相検出回路3
1と、前記停止時位相検出回路32と、前記分圧回路3
4とを有する。しかし、第一の実施の形態と異なり、該
常時位相検出制御回路36には、前記固定子の各相の巻
線の中性点とグランド電圧との接続及び切断を切り換え
る切換手段35が設けられていない。従って、制御回路
38も、切換手段35への指示がない点で第一の実施の
形態に係る制御回路33と異なる。
Next, a permanent magnet synchronous motor according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. The same reference numerals as those in FIGS. 2 to 4 according to the first embodiment denote the same components. As shown in FIG. 10, the constant phase detection control circuit 36 according to the present embodiment
As in the case of the first embodiment, the phase detection circuit 3
1; the stop-time phase detection circuit 32;
And 4. However, unlike the first embodiment, the constant phase detection control circuit 36 is provided with switching means 35 for switching connection and disconnection between the neutral point of each phase winding of the stator and the ground voltage. Not. Therefore, the control circuit 38 also differs from the control circuit 33 according to the first embodiment in that there is no instruction to the switching means 35.

【0037】続いて、図11に基づいて、本実施の形態
に係る永久磁石式同期電動機について動作を説明する。
永久磁石式同期電動機がフリーラン状態で回転している
動作時においては、第一の実施の形態と同様に、誘起電
圧が発生して位相検出回路31により位相を検出するこ
とができる。
Next, the operation of the permanent magnet type synchronous motor according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
During the operation in which the permanent magnet synchronous motor is rotating in the free-run state, an induced voltage is generated and the phase can be detected by the phase detection circuit 31, as in the first embodiment.

【0038】電動機10が停止している場合には、誘起
電圧が発生しないため、位相検出回路31は位相を検出
することができない。前記制御回路38は、位相検出回
路31によって誘起電圧が検出されない場合には停止状
態と判定する。制御回路38に起動の指令があると、回
転子14と固定子との位相を検出するモードに入る。
When the motor 10 is stopped, no induced voltage is generated, so that the phase detection circuit 31 cannot detect the phase. When the induced voltage is not detected by the phase detection circuit 31, the control circuit 38 determines that the operation is stopped. When there is a start command in the control circuit 38, a mode is entered in which the phase between the rotor 14 and the stator is detected.

【0039】次に、停止時回転子と固定子の位相検出モ
ードについて説明する。図11に示すように、停止時に
回転子14と固定子との位相を検出するには、最初に、
インバータ回路20の正電流用のトランジスタ+U及び
負電流用のトランジスタ−Wとトランジスタ−Vについ
てのみオン状態にすることによって、U相の巻線11に
一定時間正電流を流す。これによって、U相の巻線11
に、回転子14と固定子との位相に応じたインダクタン
スに依存する磁気エネルギーが蓄積される。一定時間経
過後、オン状態にしたトランジスタをオフ状態にして電
流を遮断する。すると、U相の巻線11に蓄積された磁
気エネルギは、図11の下方に示すような逆起電圧を発
生させ、該電圧は分圧回路34を介して、停止時位相検
出回路32のU相の端子に印加される。
Next, the phase detection mode of the stationary rotor and stator will be described. As shown in FIG. 11, in order to detect the phase between the rotor 14 and the stator at the time of stop, first,
By turning ON only the positive current transistor + U and the negative current transistor -W and the transistor -V of the inverter circuit 20, a positive current flows through the U-phase winding 11 for a certain period of time. Thus, the U-phase winding 11
Then, magnetic energy depending on the inductance corresponding to the phase between the rotor 14 and the stator is accumulated. After a certain period of time, the transistor that has been turned on is turned off to cut off the current. Then, the magnetic energy stored in the U-phase winding 11 generates a back electromotive voltage as shown in the lower part of FIG. 11, and the voltage is transmitted through the voltage dividing circuit 34 to the U-phase of the stop-time phase detecting circuit 32. Applied to phase terminals.

【0040】次に、V相の巻線に正電流を流すために、
インバータ回路20の正電流用のトランジスタ+V及び
負電流用のトランジスタ−U及びトランジスタ−Wにつ
いてのみオン状態にすることによって、V相の巻線12
に一定時間電流を流す。これによって、V相の巻線12
に、回転子14と固定子との位相に応じて定まるインダ
クタンスに依存する磁気エネルギが蓄積される。一定時
間経過後、オン状態にしたトランジスタをオフ状態にし
て電流を遮断する。すると、V相の巻線12に蓄積され
た磁気エネルギは、図11の下方にある2段目にあるよ
うな逆起電圧を発生させ、分圧回路34を介して、停止
時位相検出回路32のV相の端子に印加する。
Next, in order to pass a positive current through the V-phase winding,
By turning on only the positive current transistor + V and the negative current transistor -U and the transistor -W of the inverter circuit 20, the V-phase winding 12
Current for a certain period of time. Thereby, the V-phase winding 12
Then, magnetic energy depending on the inductance determined according to the phase between the rotor 14 and the stator is accumulated. After a certain period of time, the transistor that has been turned on is turned off to cut off the current. Then, the magnetic energy accumulated in the V-phase winding 12 generates a back electromotive voltage as shown in the second stage below in FIG. To the V-phase terminal.

【0041】続いて、W相の巻線に電流を流すために、
トランジスタ+W、トランジスタ−U及びトランジスタ
−Vについてのみオン状態として、W相の巻線13に一
定時間電流を流す。これによって、U相の巻線13に、
回転子14と固定子との位相に応じて定まるインダクタ
ンスに基づいて、各々磁気エネルギーが蓄積される。一
定時間経過後、オン状態にしたトランジスタをオフ状態
にして電流を断つ。すると、W相の巻線13に蓄積され
た磁気エネルギは、図11の下方の第3段に示すような
逆起電圧に変換され、分圧回路34を介して、停止時位
相検出回路32のW相の端子に印加する。
Subsequently, in order to supply a current to the W-phase winding,
Only the transistor + W, the transistor -U, and the transistor -V are turned on, and a current flows through the W-phase winding 13 for a certain time. As a result, the U-phase winding 13
Magnetic energy is accumulated based on the inductance determined according to the phase between the rotor 14 and the stator. After a certain period of time, the transistor that has been turned on is turned off and the current is cut off. Then, the magnetic energy accumulated in the W-phase winding 13 is converted into a back electromotive voltage as shown in the lower third stage of FIG. Applied to W-phase terminal.

【0042】停止時位相検出回路32に入力した各逆起
電圧は、順次ホールド回路75u,75v,75wに保
持され、最後に、W相の入力と同期して、タイミング回
路76の信号があると各逆起電圧が比較回路71u,7
1v,71w,72u,72v,72w,73u,73
v,73w,74u,74v,74wに入力し、第一の
実施の形態で説明したようにして、比較され比較結果が
論理回路77に入力し、タイミング回路76からの信号
によって、該当する位相情報を制御回路38へ送出す
る。該制御回路38はこのようにして、検出された位相
情報に基づいて停止から起動モードに入る。停止からの
起動モードについては、第一の実施の形態で説明したも
のと同様である。
Each back electromotive voltage input to the stop-time phase detection circuit 32 is sequentially held in the hold circuits 75u, 75v, and 75w, and finally, when there is a signal of the timing circuit 76 in synchronization with the W-phase input. Each counter electromotive voltage is applied to a comparison circuit 71u, 7
1v, 71w, 72u, 72v, 72w, 73u, 73
v, 73w, 74u, 74v, and 74w, and compared as described in the first embodiment. The comparison result is input to the logic circuit 77, and the corresponding phase information is input by a signal from the timing circuit 76. To the control circuit 38. The control circuit 38 enters the start mode from the stop based on the detected phase information in this way. The start mode from stop is the same as that described in the first embodiment.

【0043】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、第一の実施の形態と比較して、切換手段35を必要
とせず、従って、電動機の中性点と切換手段を接続する
導線も必要としないので、既存のトランジスタのオン及
びオフ制御によって、巻線に電流を加えることができる
ので部品点数が少なく構造が比較的簡単である。
As described above, according to the present embodiment, the switching means 35 is not required as compared with the first embodiment, and therefore, the conducting wire connecting the neutral point of the motor to the switching means is provided. Since no current is required, a current can be applied to the winding by controlling the on and off of the existing transistor, so that the number of parts is small and the structure is relatively simple.

【0044】これらの実施の形態は、本発明をより良く
理解させるために具体的に説明したものであって、別形
態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を
変更しない範囲で変更可能である。例えば、以上の説明
では、永久磁石式同期電動機について説明したが、永久
磁石を電磁石に置き換えたものであっても良い。また、
以上の説明では、2極及び3相の場合について、説明し
たが、これらに限定されるものではなく、他の極数及び
他の相数についても容易に適用することができる。その
他、停止時の位相を検出するために供給される電流は、
正電流に限られず負電流であっても良い。またインバー
タ回路に設けられたスイッチング素子は、トランジスタ
に限られるものではない。また、停止時位相検出回路は
前述した回路に限られるものではなく種々のものがあり
得る。たとえば、位相をさらに細かく特定することも可
能である。
These embodiments are specifically described for better understanding of the present invention, and do not limit another embodiment. Therefore, it can be changed without changing the gist of the invention. For example, although a permanent magnet synchronous motor has been described in the above description, a permanent magnet may be replaced with an electromagnet. Also,
In the above description, the case of two poles and three phases has been described. However, the present invention is not limited to these, and other pole numbers and other phase numbers can be easily applied. In addition, the current supplied to detect the phase at the time of stoppage is
The current is not limited to the positive current, and may be a negative current. The switching element provided in the inverter circuit is not limited to a transistor. Further, the stop-time phase detection circuit is not limited to the above-described circuit, and may be various types. For example, it is possible to specify the phase more finely.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、第一の発明又は第
五の発明によれば、回転子が停止時であっても、巻線
へ、電流を予め定めた時間供給した後遮断することによ
って発生した逆起電圧に基づいて停止時の位相を検出す
ることができる。従って、本発明によれば、ロータリ・
エンコーダ、レゾルバ、磁気検出素子等の位置検出器を
回転子に設けることなく、停止時の位相を検出すること
を可能にする。従って、永久磁石式同期電動機の製造コ
ストの低減と、装置規模の縮小を図ることができる。
As described above, according to the first invention or the fifth invention, even when the rotor is stopped, the current is supplied to the winding for a predetermined time and then shut off. The phase at the time of stoppage can be detected based on the back electromotive voltage generated by this. Therefore, according to the present invention, the rotary
It is possible to detect a phase at a stop without providing a position detector such as an encoder, a resolver, and a magnetic detection element in a rotor. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost of the permanent magnet type synchronous motor and reduce the size of the device.

【0046】第二の発明によれば、前記常時位相検出制
御回路は、動作時の位相検出回路と停止時の位相検出回
路とを有するものである。従って、動作時の位相の検出
は既存の位相検出回路を利用することができるので、そ
の分製造コストを削減することができる。
According to the second invention, the constant phase detection control circuit has a phase detection circuit during operation and a phase detection circuit during stoppage. Therefore, since the existing phase detection circuit can be used for detecting the phase during operation, the manufacturing cost can be reduced accordingly.

【0047】第三の発明によれば、常時位相検出制御回
路に、各相の巻線の中性点とグランド電圧との接続及び
切断を切り換える切換手段を設け、一斉に各相の巻線に
電流を供給した後遮断することによって発生した逆起電
圧に基づいて停止時の位相を検出するものである。従っ
て、停止時には、各相の巻線に電流を一斉に供給し且つ
遮断することによって発生した逆起電圧を検出すること
ができるので、起動を指令してから動きだすまでの時間
を短縮することができるので応答性が高い。
According to the third aspect of the present invention, the constant phase detection control circuit is provided with switching means for switching connection and disconnection between the neutral point of each phase winding and the ground voltage so that the windings of each phase are simultaneously connected to the windings of each phase. The phase at the time of stop is detected based on the back electromotive voltage generated by interrupting after supplying the current. Therefore, at the time of stop, the back electromotive voltage generated by simultaneously supplying and interrupting the current to the windings of each phase can be detected, so that the time from the start command to the start of operation can be reduced. High responsiveness as possible.

【0048】第四の発明によれば、常時位相検出制御回
路は、前記インバータ回路のスイッチング制御によっ
て、順次時間をずらせて、前記固定子の各相の巻線へ供
給した電流を遮断することによって発生した逆起電圧に
基づいて停止時の位相を検出するものである。従って、
既存の回路を利用し、各相の巻線に順次電流を供給する
ことによって、停止時の位相を検出することができるの
で、簡単な構成で部品点数を削減し、製造コストの低減
を図ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the constant phase detection control circuit interrupts the current supplied to the winding of each phase of the stator by sequentially shifting the time by the switching control of the inverter circuit. The phase at the time of stop is detected based on the generated back electromotive voltage. Therefore,
By using an existing circuit and sequentially supplying current to the windings of each phase, it is possible to detect the phase at the time of stoppage, so the number of components can be reduced with a simple configuration, and the manufacturing cost can be reduced. Can be.

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

【図1】本発明の回路ブロック図FIG. 1 is a circuit block diagram of the present invention.

【図2】第一の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機
を示す回路図
FIG. 2 is a circuit diagram showing a permanent magnet type synchronous motor according to the first embodiment.

【図3】第一の実施の形態に係る停止時位相検出回路を
示す図
FIG. 3 is a diagram showing a stop-time phase detection circuit according to the first embodiment;

【図4】第一の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機
の動作説明図
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the permanent magnet type synchronous motor according to the first embodiment.

【図5】第一の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機
の位相説明図
FIG. 5 is a phase explanatory view of the permanent magnet type synchronous motor according to the first embodiment.

【図6】第一の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機
の位相説明図
FIG. 6 is a phase explanatory view of the permanent magnet type synchronous motor according to the first embodiment.

【図7】第一の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機
の位相説明図
FIG. 7 is a phase explanatory view of the permanent magnet type synchronous motor according to the first embodiment.

【図8】第一の実施の形態に係る判定パターンを示す図FIG. 8 is a diagram showing a determination pattern according to the first embodiment;

【図9】第一の実施の形態に係る永久磁石式同期電動機
の引き込み動作説明図
FIG. 9 is an explanatory drawing of a retracting operation of the permanent magnet type synchronous motor according to the first embodiment.

【図10】第二の実施の形態に係る永久磁石式同期電動
機の回路図
FIG. 10 is a circuit diagram of a permanent magnet synchronous motor according to a second embodiment.

【図11】第二の実施の形態に係る永久磁石式同期電動
機の動作説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram of an operation of the permanent magnet type synchronous motor according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10 電動機 11、12、13 巻線 14 回転子 2、20 インバータ回路 +U,+V,+W,−U,−V,−W トランジスタ 3、30、36 常時位相検出制御回路 3a、31 位相検出回路 3b、32 停止時位相検出回路 3c、33、38 制御回路 34 分圧回路 35 切換手段 40 3相交流電源 50 コンバータ回路 60 平滑回路 71、72、73、74 比較回路(コンパレータ) 75 ホールド回路 76 タイミング回路 77 論理回路 1, 10 Motor 11, 12, 13 Windings 14 Rotor 2, 20 Inverter circuit + U, + V, + W, -U, -V, -W Transistor 3, 30, 36 Phase detection control circuit 3a, 31 Phase detection circuit 3b, 32 Stop phase detection circuit 3c, 33, 38 Control circuit 34 Voltage divider 35 Switching means 40 Three-phase AC power supply 50 Converter circuit 60 Smoothing circuit 71, 72, 73, 74 Comparison circuit (comparator) 75 Hold circuit 76 Timing Circuit 77 Logic circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 永久磁石を用いた回転子及び巻線が施さ
れた固定子を有する電動機(1)と、各巻線への正負の
電流の供給及び遮断を切り換えるインバータ回路(2)
と、該電動機(1)の動作時及び停止時の判定を行い、
動作時においては各巻線に誘起される誘起電圧に基づき
回転子及び固定子間の位相を検出し、停止時においては
各巻線への予め定めた時間の電流供給後の遮断を前記イ
ンバータ回路(2)に指示し巻線に発生する逆起電圧に
基づいて該位相を検出し、該位相に応じて電流の供給又
は遮断を該インバータ回路(2)に指示する常時位相検
出制御回路(3)とを有することを特徴とする永久磁石
式同期電動機。
An electric motor (1) having a rotor using a permanent magnet and a stator provided with windings, and an inverter circuit (2) for switching between supply and cutoff of positive and negative currents to and from each winding.
And determining whether the motor (1) is operating or stopped,
In operation, the phase between the rotor and the stator is detected based on the induced voltage induced in each winding, and when stopped, the inverter circuit (2) cuts off the current after supplying current to each winding for a predetermined time. And a constant phase detection control circuit (3) for instructing the inverter circuit (2) to detect the phase based on the back electromotive voltage generated in the winding and instruct the supply or cutoff of the current according to the phase. A permanent magnet synchronous motor characterized by having:
【請求項2】 前記常時位相検出制御回路は、動作時に
該固定子の各巻線に誘起される誘起電圧に基づいて該位
相を検出する位相検出回路(3a)と、停止時において
逆起電圧に基づいて位相を検出する停止時位相検出回路
(3b)と、動作時及び停止時の判定、並びに、インバ
ータ回路(2)に対し、停止時に起動指令があった場合
の各巻線への予め定めた時間の電流供給の指示、及び、
前記位相に基づいて電流の供給又は遮断の指示を行う制
御回路(3c)とを有することを特徴とする請求項1記
載の永久磁石式同期電動機。
2. A constant phase detection control circuit comprising: a phase detection circuit for detecting the phase based on an induced voltage induced in each winding of the stator during operation; A phase detection circuit (3b) for detecting the phase based on the phase, a judgment of operation and a stop, and a predetermined command for each winding when a start command is issued to the inverter circuit (2) at the time of the stop. Instruction of time current supply; and
The permanent magnet type synchronous motor according to claim 1, further comprising a control circuit (3c) for instructing supply or cutoff of a current based on the phase.
【請求項3】 前記常時位相検出制御回路は、各巻線の
中性点とグランド電圧との接続及び切断を切り換える切
換手段を有し、前記制御回路は、該切換手段によって該
中性点をグランド電圧と接続させ各巻線に電流を一斉に
予め定めた時間供給した後遮断して発生した逆起電圧を
前記停止時位相検出回路に印加することを特徴とする請
求項2記載の永久磁石式同期電動機。
3. The constant phase detection control circuit has switching means for switching connection / disconnection between a neutral point of each winding and a ground voltage, and the control circuit sets the neutral point to ground by the switching means. 3. The permanent magnet type synchronous circuit according to claim 2, wherein a counter electromotive voltage generated by shutting off after supplying current to all windings simultaneously for a predetermined time by being connected to a voltage is applied to the stop-time phase detection circuit. Electric motor.
【請求項4】 前記常時位相検出制御回路の前記制御回
路は、前記インバータ回路に対して、順次時間をずらせ
て各巻線へ電流を予め定めた時間供給した後遮断して発
生させた逆起電圧を、順次停止時位相検出回路に印加す
ることを特徴とする請求項2記載の永久磁石式同期電動
機。
4. The control circuit of the constant phase detection control circuit supplies a current to each of the windings for a predetermined time by sequentially shifting the time to the inverter circuit, and then generates a back electromotive force generated by cutting off the current. Are sequentially applied to the stop phase detection circuit.
【請求項5】 永久磁石を用いた回転子及び巻線が施さ
れた固定子とからなる電動機について、電動機が停止し
ているか否かを判定する工程と、停止していると判定さ
れた場合には各巻線に電流を予め定めた時間供給した後
遮断する工程と、各巻線毎に発生した逆起電圧に基づい
て停止時の位相を検出する工程と、該位相に基づいて停
止からの起動を制御する工程とを有することを特徴とす
る永久磁石式同期電動機の制御方法。
5. A step of determining whether or not an electric motor is stopped for an electric motor including a rotor using a permanent magnet and a stator with windings, and a case where it is determined that the electric motor is stopped. A step of supplying a current to each winding for a predetermined time and then shutting off; a step of detecting a phase at the time of stopping based on a back electromotive voltage generated for each winding; and starting from a stop based on the phase. Controlling the permanent magnet type synchronous motor.
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