TW200941177A - Motor driving control device - Google Patents

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200941177 •九、發明說明： '【發明所屬之技術領域】 ·· 本發明係關於驅動無刷馬達之馬達驅動控制裝置，尤 其關於無刷馬達的控制中所需之各相驅動電流的檢測技 術。 【先前技術】 無刷馬達一般係具有3相份之電樞繞組。馬達驅動控 ❹制裝置係藉由使用電壓型反相器等電力轉換電路，將任意 的驅動電流供應至馬達的各相。於馬達驅動控制裝置中， 係以電流控制器控制此驅動電流，而可藉此控制任意的轉 矩。 此外，於馬達驅動控制裝置中，藉由將速度控制器附 加於電流控制器的前段，能以任意的速度使馬達旋轉，此 外，藉由附加位置控制器，可於任意的旋轉位置使馬達停 止。 ❹ 此等電流控制器、速度控制器、位置控制器中之控制 運算處理，一般係使用CPU來進行。尤其是電流控制^， 係藉由AD轉換器將已於馬達驅動電流檢測電路中轉換為 電壓之反相器輸出之3相的馬達驅動電流的電壓值予以數 值化，並擷取至CPU等運算器而進行電流控制的控制運 算。 馬達驅動電流檢測電路係採用下列構成：於反相器輪 出與馬達的電樞繞組之間介設有電阻器，並直接檢測出驅 動電流作為電阻器的壓降之構成；或者是藉由電阻器，檢 320110 5 200941177 測出變流器所操取之驅動電流而作為電壓之構成 於以電阻器直接檢測出馬達驅動電流時，若: 的電阻值為R，以馬達的驅動電流為1，以ad轉換= 入電壓為V時，可從V=IxR的關係，檢測出馬達驅J (參照專利文獻1)。此時的電阻值R，係從驅動馬 : 最大電流以及可輸入至AD轉換器之電壓的範圍中選】之 ❺ 此外，於經由變流器間接地檢測出馬達驅動電游护°， 若以變流器的匝比為N，插入於變流器的二次側之；二 為R’以馬達驅動電流為！，以AD轉換器的輸入電壓： 時，可從V=IxNxR的關係中，檢測出馬達驅動電流。’、’、 專利文獻1 :日本2000-139091號公報（第14圖 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 、 成為馬達驅動控制裝置的控制對象之馬達並非為1 種^而是以最大驅動電流為不同之各種馬達為對象。然”而， ©於習知的馬達驅動控制裝置中，若成為控制對象之馬達的 最大，動電流為不同，則會引起於AD轉換器所能夠轉換 之全部範圍中，無法將馬達驅動電流予以數值化之情形，、 因而難以分別以一定的控制性能，控制最大驅動電流為不 同之複數個馬達。 爪…、 、亦印’於習知的馬達驅動控制裝置中，於選擇可供應 焉達所需的最大輸出電流之反相器電路時，由於馬達的最 驅動電流值與反相器電路的最大輸出電流值幾乎為相同 ’因此，係能夠以使馬達的最大驅動電流值與Ad轉換 320110 6 200941177 ’器的最大輸入電麼值幾乎為一致之方式選#電阻值。藉 此，可於AD轉換器所能夠轉換之全部範圍中，將馬達驅 --動電流予以數值化。 《而’於f知的馬達驅動控制裝置中，並非配合所連 接的馬達來選擇反相器電路，而是從其共通使用之反相器 電路的最大輸出電流值與AD轉換器的最大輸入電壓值 中’固疋地選擇馬達驅動電流檢測電路内之相電流檢測用 電阻器的電阻值。 因此，於變更至最大驅動電流為不同的馬達時，尤其 於反相器的最大輸出電流值較變更連接之馬達的最大驅動 電流值還大時，會導致僅能夠於較AD轉換器所能夠轉換 之全部範圍還小之範圍内’將馬達驅動電流予以數值化之 It形此B夺，由於AD轉換結果之每單位資料的電流值之 權重變大，因而無法進行更細腻的控制。 例如，若馬達的最大驅動電流值為士1〇A，電阻值為 ❹1Ω，AD轉換器的最大輸入電壓值為±1〇v，則可於轉 換器的全部轉換範圍中，將馬達驅動電流予以轉換。此時， 於轉換器具有可對全部轉換範圍進行2⑼分割之解析 度時，A/D轉換後的」個資料乃具有〇 1A的權重。 二而，於將最大驅動電流值為±5A的馬達連接於AD 轉換器與電阻器具有與前述同樣構成之馬達驅動控制裝置 時，僅能夠使用AD轉換器之一半的轉換範圍，A/D轉換 後的1個資料僅具有〇. 1A的權重。亦即，馬達驅動電流之 A/D轉換解析度降低，使電流控制精準度下降。 320110 7 200941177 此時，雖然若將電阻值變更為2Ω，使最大電流驅動馬 達時之AD轉換器的輸入電壓成為±1〇ν，則能夠有效使用 AD轉換器的全部轉換範圍，使A/D轉換後的i個資料具 有0.05A的權重，而可提升每單位資料的電流換算精準 度’但卻無法採用此構成。 ❹ 此外由於AD轉換益係將馬達的最大驅動電流範圍 予以等量分割而數值化，因此不論電流值的大小，a/d轉 換後的1個資狀權重並不纽變1此，尤其於馬達驅 動電流較小時，A/D轉換後的！個資料所表示之電流值變 得較大。亦即’此時亦會5丨起馬達_電流之她轉換解 析度降低，使電流控制精準度下降之情況。 再者，於將編❹等裝設於馬達來控制位置 =，當編❹的解析度充分的高時，此數值 ς ^電流之每單位資料的精準度會降低，而電流控制精= 會對馬達的位置控制或速度控制造成影響，甚至會導: ❹置控制或速度控制的精準度降低之情形。 本發明係馨於上述情形而研創出之發明，目 得一種馬達驅動控制裝置，即使改變組合的無刷馬達，1 之區域中，村提升祕檢騎；較小 (用以解決課題之手段） ^只現间精準度控制。 為了達成上述目的，本發明為一種 置’係配置有直接或間接地檢測出供應至馬 而產生對應的㈣之電阻器，且藉由仙轉換器將二應電二 320U0 200941177 前述電阻器所檢測之馬 將前述數值化的馬達驅動雷：：：之：屋予以數值化，並 之馬達驅動控制裝置， ^ 、至别迷馬達的驅動控制 個前述電阻n之電阻::特徵為:係構成為串聯連接複數 之任意2點間的電壓：而構成’且设成對前述電阻器列 (發明之效果)進订AD轉換之構成。 根據本發明，可達到下列效果，亦 改變組合的無刷. 了獲侍一種即使 較:::::電:撿測精準度，且即 準度而實現高精準度控制之料堪動控電流檢測精 【實施方式】 ’詳細說明本發明之馬達驅動控制裝 以下係參照圖式 置的較佳實施形態。 實施形態1 第1圖係顯示本發明實施形態！之馬達驅動控制 ❹的構成之方塊圖。第！圖所示之馬達驅動控制裝置u係且 備：直流f源電路2;反相器電路3 ;馬達驅動電流檢測電 路4a ;及控制部5a。' 直流電源電路2係具備整流電路2a及平滑電容器 2b整k電路2a係藉由二極體電橋，將3相交流電源（= 下僅稱為「電源」）6的交流電力轉換為直流電力。平滑電 容器2b係將整流電路2a輸出至輸出端間的轉換直流電壓 予以平滑化，而將直流電壓的變動量保持為較小。 反相器電路3係由電壓型PWM(Pulse Width 320110 9 200941177

Mod—脈衝寬度調變)電路所構成 '電路係分細㈣編_一_制訊號M 二二Γ個上臂切換元件、與用以接受來自控制部 串：、L : un、vn、wn之3個下臂切換元件予以 二聯連接，並將這些元件並聯配置於平滑電容器2b的兩端 ‘端係m換元件與3個下臂切換元件之各個串聯連 ，係構成三相輸出端’該三相輪出端係經由u相馬 ❹=Μ、ν相馬達動力線VM、及w相馬達動力線购， 而連接於所對應之三相無刷馬達（以下僅稱為「馬 的電樞繞組。 馬達驅動電流檢測電路4a係具備：為u相的電阻器 列之串聯連接的U相電流檢測用電阻器（以下僅稱為「電 阻器」）9、10;為v相的電阻器列之串聯連接的v相電流 檢測用電阻器（以下僅稱為「電阻器」）n、l2; u相ad 轉換器（以下僅稱為「AD轉換器」）13、14;及乂相…轉 ❹換器（以下僅稱為「AD轉換器」）15、16。 串聯連接的電阻器9、10係直接介設於，一端連接於 反相器電路3的U相輸出端之_•馬達動力線㈣的另一 端與馬達7之所對應之電樞繞組之間。此外，串聯連接的 電阻器11、12係直接介設於，一端連接於反相器電路3 的V相輸出端之V相馬達動力線VM的另一端與馬達7 之所對應之電樞繞組之間。電阻器9、10、^、12的各電 阻值，於此實施形態中就說明上的簡便，均設定為相等的 1Ω。 320110 10 200941177 AD轉換器13的2個輸入端係連接於電阻器9的兩 端’輸出端係連接於控制部5a内的U相電流選擇器19之 -一邊的輸入端。亦即，AD轉換器13係將電阻器9所檢測 之u相馬達驅動電流值予以數值化，並輸出至U相電流選 擇器19之一邊的輪入端。 AD轉換器14的2個輸入端係連接於電阻器9、1 〇之 串聯電路的兩端’輸出端係連接於控制部5a内的U相電 ❹洲·選擇盗19之另—邊的輸入端。亦即，AD轉換器14係 將電阻二9、10的串聯電路所檢測之υ相馬達驅動電流值 予以數值化，並輪出至U相電流選擇器19之另—邊的輸 入端。 轉換盗15的2個輸入端係連接於電阻器12的兩 端輸出端係連接於控制部5a内的v相電流選擇器之 -邊的輸入端。亦即’ AD轉換器15係將電阻U所檢測 之:相馬達驅動電流值予以數值化，並輸出至乂相電流選 ©擇器20之一邊的輪入端。 轉換器16的2個輪入端係連接於電阻器11、12 之串聯電路的兩端，輸出端係連接於控制部h内的v相 電流選擇器2〇之另一邊的輸入端。亦即，AD轉換器16 係將電阻器11、12的电胳恭 付佚森 、士值予以童⑷/ 電路所檢測之乂相馬達驅動電 二 ，並輸出至V相電流選擇器2G之另-邊 的輸入端。 於第1圖中， 電流檢測電路4a 馬達動力線雖為3相份但係將馬達驅動 做成為檢測出2相份之構成，其係因3 320110 11 200941177 相電流中的一相，能夠以其他2相電流的合計值推測為流 、通方向為不同之電流值之故。當然亦可作成為分別檢測出 各相的電流。 控制部5a係具備運算器na及pWM訊號產生部18。 運算器17a係具備上述u相電流選擇器19及¥相電流選 擇器20、以及電流控制器21，作為與此實施形態j相關之 要素。 U相電流選擇器19係因應馬達7的控制態樣，而選擇 AD轉換器13、14中任一邊的輸出，且將對應的AD轉換 器所數值化後的u相驅動電流iufb供應至電流控制器21。 V相電流選擇器20係因應馬達7的控制態樣，而選擇AD 轉換器15、16中任一邊的輸出，且將對應的AD轉換器所 數值化後的v相驅動電流ivfb供應至電流控制器21。 電流控制器21係具備CPU，且根據指定馬達7的旋 轉與轉矩輸出之電流指令i*、及表示馬達7的驅動狀態之 ❹U相驅動電流iufb與V相驅動電流Wfb，藉由cpu .進行 運算而產生出馬達7之3相的量之電壓指令Vu*、νν*、 Vw*，並供應至PWM訊號產生部18〇 PWM訊號產生部18係從電壓指令Vu*、vv*、Vw*， 產生控制訊號uP、Un、vp、vn、wp、wn，並輸出至反相 器電路3 °藉此’反相器電路3係依循來自控制部的控 制訊號（up、un、vp、vn ' wp、wn)，藉由電壓型pwM方 式將平滑電谷S 2b於端子間㈣持之直流電壓轉換為交 流電力，並經由u相馬達動力線UM、v相馬達動力線 320110 12 200941177 而將任意的驅動電流供應 VM、及W相馬達動力線WM， 至馬達7的各相。 此外，此實施形態】之馬達驅動電流檢測電路，於 U相中’係將電阻器9的端子間電壓綠取至AD轉換器 且將電阻器9、1G之串聯電路的兩端間電壓擷取至轉 換器14。同樣地，於v相中，係將電阻器n的端子間電 壓擷取至AD轉換器15，且將電阻器u、12之串聯電路 的兩端間電壓擷取至AD轉換器16。 —又，由於可輸入至AD轉換器之最大電壓的上限已決 定，且將馬達的最大驅動電流範圍予以等量分割而數值 化，因此可因應馬達之最大驅動電流的大小，而決定選擇 AD轉換器13、14中任一邊，或是AD轉換器i5、i6中任 一邊0 於以馬達驅動電流檢測用電阻器9、1〇、讥、12的各 電阻值均為1Ω、以AD轉換器13、14、15、16的各輸入 ©最大電壓值為±l〇V、以分割數為200時，若反相器電路3 所能夠輸出之最大電流為±1〇Α，則入0轉換器13、15所 能夠進行AD轉換的最大電流為±1〇Α，藉由AD轉換器 13、15予以數值化之每1資料的電流值為〇.1A。 另一方面，AD轉換器14、16所能夠進行ad轉換的 最大電流為±5A，雖然檢測範圍變窄，但由於藉由ad轉 換器14、16予以數值化之每1資料的電流值為〇 〇5A，因 此可表示出更詳細的電流單位。 第2圖係用以說明電阻值與電流控制精準度之間的關 320110 13 200941177 式第2圖⑴係顯示，每1相所需的最大驅動電流 為較反相器電路3的最大輸出電流±1从還小之现之馬 達’從其啟動開始至停止為止之馬達的速度之模樣。第2 圖⑺及（3)係顯示，對於此時的馬達驅動電流 流控制精準度之間的關係。 第2圖（2)係顯示，於檢測用電阻器的電阻值為】ω時， AD轉換器13、15所予以數值化之馬達驅動電流的波形。

AD^轉換n 13、15之輸人電壓為±5v，但由於每丨資料的 電L值為G.1A ’因此係成為較粗略的數值化，而成為具有 雜訊之波形。 第2圖（3)係顯示’於檢測用電阻器的電阻值為2ω時， f轉換器14、16所予以數值化之馬達驅動電流的波形。 由於^轉換器14、16之輸入電壓為±1GV且可有效使用 王口P觀圍之±10V，目此使S J資料的電流值成為㈣5八， 而提升每！資料之電流轉換精準度。因此，於第2圖⑺ ❿中，並不會成為第2圖⑺所示之具有雜訊之波形，而是成 為平滑的波形。 從第2圖（2)及（3)的比較令可得知，於馬達7之每j 相所需的最大驅動電流較反相器電路3的最大輸出電流還 小時，若使用AD轉換器14、16所予以數值化之馬達驅動 電流’則可提升電流控制精準度。 。亦即，於馬達7之每1相所需的最大驅動電流與反相 器。電路3的最大輸出電流±·相同時，係使㈣電流選 擇盗19、V相電流選擇器2〇選擇AD轉換器13、15的轉 320110 14 200941177 換…果，並作為馬達驅動電流iufb、Ν仂擷取至電流控制 ’器 21 〇 ”此外’ S馬達7之# 1相所需的最大驅動電流為較反 相器電路3的最大輪出電流±1〇入還小之Μ時，係使U 相電流選擇If 19、V相電流選擇器2()選擇AD轉換器14、 的轉換結果’並作為馬達驅動電流咖、㈣擷取至電 流控制器21。 如此 ❹ 很儺只㈣態卜係構成為能夠以2種電阻值 1出馬達軸電流，且對每個對應的電阻值設置人〇轉 ’並因應馬達之每1相所需的最大電流為等於或小於 =益電路3的最大輸出電流，而選擇仏轉換器，因此， 最大發2之每1相所需的最A驅動電流較反相器電路的 ==電流還小時’亦可將心轉換器所予以數值化之 :二貝料的權重選擇為馬達的最適值，而可達到馬達的電 流控制之高精準化。 J € ❹實施形態2 置的的實施形態2之馬達驅動控制裝 υ所示的構:=:=’1於與第1圖(實施形態 圖號。“ f t 等之構成要素，係附加相同 ，如第丨圖m態2相關之部分為主進行說^ 第3圖所不，此實施形態2之 lb，係於第1圖(實施形態”所示的構成 =置 動電流檢測電路41)以取代馬達驅動電流ζ置有馬達驅 於馬達驅動電流檢測電路4b中 4a。 r要阻态9、10與入〇 320110 15 200941177 轉換器13、14之間的連接關係、以及電阻器。、丨^與 ，轉換器15、16之間的連接關係，乃分別與實施形態^第j '*圖）相同，但電阻器9、10的串聯電路係連接於變流器23 的二次側間，電阻器H、12的串聯電路係連接於變流器 24的二次侧間。變流器23的一次側，係串聯連接於口相 馬達動力線UM與馬達7之所對應之電性繞組之間，變流 器24的一次侧，係串聯連接於v相馬達動力線vm與^ >達7之所對應之電性繞組之間。 、… 如此，即使於間接地檢測出馬達驅動電流之構成中， 與實施形態1相同，亦可將各相的電阻器列之 電壓予以數值化，因此可獲得與實施形態i相同之 效果〜 實施形態3 第4圖係顯示本發明實施形態3之馬達驅動控制裳置 的構成之方塊圖。於第4圖中，對於與第j圖（實施 ❿1)所示的構成要素為相同或同等之構成要素，係附加相= 圖號。在此，係以與實施形態3相關之部分為主進行說明。 如第4圖所示，此實施形態3之馬達驅動控制。 iC，係於第1圖（實施形態υ所示的構成中，設置有ς置 動€流檢測電路4c以取代馬達驅動電流檢測電路牦，驅 外’係設置有控制部5b以取代控制部5a。於控制部5此 係設置有運算器17b以取代運算器17a。 馬達驅動電流檢測電路4c係具備··與馬達驅

測電路4a為同樣配置之電阻器9、1〇、i丨 /J，L I2，類比開關 320110 16 200941177 26、27 ;及 AD 轉換器 13、15。 類比開關26之一邊的輸入端，係連接於電阻器1〇之 反相器電路3侧端’另-邊的輸入端，係連接於電阻器9、 1〇的連接端。類比開關26的輸出端，係連接於ad轉換 器13之一邊的輸入端，於AD轉換器13之另一邊的輸入 端、，係連接有f阻器9之馬達7側端。類比開關26係因應 馬達7的控制態樣，選擇2輸入端中任一邊，並連接於ad 轉換器13。 類比開關27之一邊的輸入端，係連接於電阻器匕之 反相器電路3側端，另-邊的輸入端，係連接於電阻器n、 12的連接端。類比開關27的輸出端，係連接於ad轉換 器15之一邊的輸入端，於AD轉㈣15之另一邊的輸入 端’係連接有電阻器η之馬達7侧端。類比開關27係因 應馬達7的控制態樣’選擇2輸入端中任一邊，並連接於 AD轉換器15。 ❹ 於控制部讣之運算器17b中，係去除第i圖所… 相電流選擇器19及乂相電流選擇器2〇’且AD轉換器13 B的輸出係直接輸入於電流控制器21而構成。 於以上構成中’於須將電阻器9、1〇之串聯電路的兩 端間電壓供應至AD轉換器13時，類比開關％係將電阻 器1〇之反相器電路3侧端連接於AD轉換器13。另一方 面’於須將電阻器9的端子間電壓供應至AD轉換器13 時，類比開關26係將電阻器9、1〇的連接端連接於Μ轉 換器mAD轉換器13係將電阻器9、1〇之串聯電路的兩 320110 17 200941177 端間電愿或Φ /IBΛ 省阻盗9的端子間電壓予以數值化後之^相驢 動電流_ ’輸出至電流控制器21。 此外，於須將電阻器】】、12之串聯電路的兩端間電壓 八Γ'至AD轉換器15時，類比開關27係將電阻器12之反 相盗電路3側端連接於AD轉換器15。另一 電阻器11的Μ工叫雨r 將 ^的端子間電壓供應至AD轉換器15時，類比開 關27係將電阻器u、12的連接端連接於A。轉換器。 ^轉換器15係將電阻器U、12之串聯電路的兩端間 或電阻H 11的端子間電麗予以數值化後之v相驅 流1Vfb，輸出至電流控制器21。 _亦即，於此實施形態3中，亦可獲得與實施形態！相 同之作用、效果。此外，於此實施形態3中，可減少電路 規模較大之AD轉換器的個數，且可達成運算器的簡化。 於此實施形態3中’係表示出對實施形態k適用例，但 同樣亦可適用於實施形態2。 ❹實施形態4 第5圖係顯示本發明實施形態4之馬達驅動控制裝置 的構成之方塊圖。於第5圖中，對於與第U (實施形離 )所不的構成要素為相同或同等之構成要素，係附加相^ 圖號。在此’係以與實施形態4相關之部分為主進行說明。 如第5圖所示’此實施形態4之馬達驅動控制裝^ ld’係於第i圖（實施形態D所示的構成中，設置有控制 5c以取代控制部於控制部5c中，係設置有運管器^ 以取代運算器l7a。 (

320110 200941177 於運算器17c中，係於運算器i7a中，於U相電流選 ，擇器19侧追加設置u相電流比較器28及電流臨限值產生 器29 ’於V相電流選擇器2〇侧追加設置v相電流比較器 30及電流臨限值產生器31。 電流臨限值產生器29係產生AD轉換器14可進行數 值化之最大電流值以下的值作為臨限值，並將此值輸出至 U相電流比較器2 8之一邊的輸入端。於u栢電流比較器 28之另一邊的輸入端’係輸入有ad轉換器13的輸出。U ®相電流比較器28的輸出係連接於u相電流選擇器19的切 換控制輸入端。

電流臨限值產生器31係產生AD轉換器16可進行數 值化之最大電流值以下的值作為臨限值，並將此值輸出至 V相電流比較器30之一邊的輸入端。於v相電流比較器 30之另一邊的輸入端’係輸入有ad轉換器15的輸出。V 相電流比較器30的輸出係連接於v相電流選擇器2〇的切 φ換控制端。 於AD轉換器13的輸出較來自電流臨限值產生器29 的臨限值還大時，U相電流比較器28係使卩相電流選擇 器19選擇AD轉換器13的輸出，於AD轉換器13的輸出 較來自電流臨限值產生器29的臨限值還小時，係使u相 電流選擇器19選擇AD轉換器14的輸出。 此外於AD轉換器15的輸出較來自電流臨限值產生 器31的臨限值還大時，v相電流比較器％係使v相電流 選擇器2〇4擇AD轉換器15的輸出，於AD轉換器15的 320110 19 200941177 ’輸出較來自電流臨限值產生装Q Ί 工35 31的臨限值還]、拉，总杜

、相電流選擇器2〇選擇AD轉換器16的輸^時係使V 亦即“於，動電流較少時，由於使…D轉換 :二16予以數值化之馬達驅動電流，因此可於 料 表示出更為詳細的電流單位。 、 /斗 因此，根據此實施形態4，於停 二定速度使馬達動作時等之要求具有電流控制:= ❹ 夠使馬達的電流控制達到高精準度。 吁更犯 實施形態5 ^ 置二本發明的實施形態5之馬達驅動控制裝 置的構成之方塊圖。於第6圖中，對於與第 =示；構成要素為相同或同等之構成要素，係附加相； 圖號。在此，係以與實施形態5相關之部分為主進行說明。 如第6圖所示，於此實施形態5之馬 ^中，係於第U (實施形態υ所示的構成中，設置有控 ❹制邻5d以取代控制部5ae於控制部兄中，係設置有運算 器17d以取代運算器17a。 於運算S 17d +，係於運算器17a巾，追加設置速度 ，制态33、位置差分運算器34、速度比較器％、及速度 @限值產生器36。此外’於馬達7中，裝設有用以檢測旋 轉位置之編碼器37。 」 位置差分運算器34係從編碼器37所檢測出之馬達7 的旋轉位置育訊的差分，算出馬達7的速度池，並將此 速度輸出至速度控制器33及速度比較器35。速度比較器 20 320110 200941177 ’ 35係根據速度指令V*及來自位置差分運算器34之馬達速 '度vfb進行控制運算，將求取之電流指令i*輸出至電流控 制器21。 ❹ 速度比較器35係比較來自位置差分運算器34之馬達 速度vfb與速度臨限值產生器36所產生之預先決定的臨限 值之間的大小關係’於馬達速度Vfb為臨限值以下時，係 使U相電流選擇器19選擇AD轉換器14的輸出，使v相 電流選擇器20選擇AD轉換器16的輸出。 亦即，於馬達速度較低時，由於使用以AD轉換器14、 W予以數值化之馬達驅動電流，因此可於i個資料表示出 更為詳細的電流單位。 因此，根據此實施形態5，於停止及停止前後的馬達 驅動電流為較少時之要求具有電餘舰時，更能夠使馬 達的電流控制達到高精準度。 … 、此外’於檢測馬達7的旋轉位置之編碼器37的解析度 時，以往’電流控制性能的影響係作為速度或位i 動而顯現，而可能導致位置控制或速度控制的精準产 準Γ據此實施形態5，由於馬達的電流控： 詈=因此亦能夠獲得，不會因電流控制而導 位置控制或速度控制的精準度惡化之效果。 實施形態6 的構=明實施形態6之馬達驅動控制裝置 ”所示的構成=圖中，對於與第1圖(實施形態 成要素為相同或同等之構成要素，係附加相同 320110 21 200941177 圖號。在此，係以與實施形態6相關之部分為主進行說明。 ' 如第7圖所示’於此實施形態6之馬達驅動控制裝置 ·· 1 f中’係於第1圖（實施形態1)所示的構成中，設置有控 制部5e以取代控制部5a。於控制部5e中，係設置有運算 器17e以取代運算器17a。 於運算器17e中，係於運算器na中，設置有合成運 算器39以取代U相電流選擇器19,且設置有合成運算器 40以取代V相電流選擇器20。 合成運算器39係將係數乘上AD轉換器13、14的各 輸出並予以合計，且將此作為u相馬達驅動電流iufb輸出 至電流控制器21。合成運算器40係將係數乘上AD轉換 器15、16的各輸出並予以合計，且將此作為v相馬達驅 動電流ivfb輸出至電流控制器21。以下進行具體說明。 首先’合成運算器39、40係將AD轉換器13、15所 轉換之數值的1個資料所表示之電流單位，加上至AD轉 ❹換器14、16所轉換之數值的！個資料所表示之電流單位。 此可藉由，輸入至AD轉換器13、15之電阻器9、10的各 %子間電壓、以及輸入至AD轉換器14、16之電阻器9、 10的串聯電路與電阻器u、12的串聯電路之各兩端子間 電壓之間的比例予以實現。 接著，合成運算器39、40，係於將電阻比的量之係數 乘上AD轉換器13、15所轉換的數值後之值中，將ad轉 換器14、16所轉換之範圍的數值的部分置換為〇。之後， 合成運算器39、40係將AD轉換器14、16所轉換之數值， 320110 22 200941177 加算至目前所進彳亍之以AD轉換器13、15所轉換的數值， 〜而構成1個數值。 ·- 在此，係將電阻器9設為RU1，將電阻器1〇設為RU2, 將電阻器11設為RV1，將電阻器12設為RV2。此外，將 AD轉換器13所轉換之數值設為IU1，將AD轉換器15所 轉換之數值設為IV1，將AD轉換器14所轉換之數值設為 IU2，將AD轉換器16所轉換之數值設為IV2。 以AD轉換器14、16所轉換之數值的1個資料所表示 ®之電流單位，來表示出AD轉換器13、15所轉換之數值之 關係式’係如以下所述。 IU1 ’ =IU 1X (RU1+RU2 )/RU 1 IV15 =1V1 x (RV1 +RV2)/RV 1 藉此，使AD轉換器π、15所轉換之數值的i個資料 所表示之電流單位，與AD轉換器14、1.6所轉換之數值的 1個資料所表示之電流單位成為相同。 ❹ 接著，於以AD轉換器14所轉換之數值的最大值為 IU2max，以AD轉換器16所轉換之數值的最大值為IV2max 時’可藉由下列運算，於轉換i個資料的電流單位之ad 轉換器13、15所轉換的數值中，將ad轉換器14、16所 轉換之範圍的數值置換為〇。 IU1，，=IU1，-(IU1，mod IU2max) IVl，’=：m，_(ivr m0d IV2max) 其中’（A mod B)為a+b之餘數。 將AD轉換器i3、15所轉換之數值予以轉換至目前為 23 320110 200941177

、棘=m列方式加算AD轉換器14、16的值，並將AD 轉換器的轉換結果予以合成。 將AD IUl’”=IUl，，+iU2 IV2，，，=IV2，，+IV2 w 成運器39、40合成為1個數值中，合 成運异器39的輸出传杰^ ττ 運算器40的輸出成d目2馬達驅動電流_ ’合成 〇_、 或為V相馬達驅動電流ivfb。關於此人 ❹

轉數值’其1個資料的電流單位係成為:D _ ,. ^ 斤又^ AD轉換器所轉換之電壓值的 轉換範圍、亦即可檢測出昜 棘拖哭馬達驅動電流，係成為AD 轉換器14、16可進行轉換之電流範圍。 第8圖至第η圖係不意性顯示於以上所說明的合成步 驟中之各部㈣流波形。第8圖係顯示馬達驅動電流的一 歹1之圖式。第9圖係顯示第7圖所示之AD轉換器13、15 的輸出例之圖式。第10圖係顯示第7圖所示UD轉換器 © 14、、16的輸出例之圖式。[u圖係顯示第7圖所示之合 成運算器39、40的輸出例之圖式。 第9圖為藉由AD轉換器13、15將第8圖所示之馬達 驅動電流予以數值化後之結果，第1〇圖為藉由八〇轉換哭 14、Μ予以數值化後之結果，第u圖為藉由合成運算器 39、40將這些AD轉換器13、14、15、16的數值予以合 成後之結果。 根據此實施形態6,於馬達驅動電流的檢測範圍中， 可檢測至馬達驅動的最大電流為止’並提高馬達驅動電流 320110 24 200941177 的檢測解析度，因此可獲得馬達電流控制達到高精準化之 v 效果。 此外，由於不論電流或速度、位置的狀態與否，均可 使電流控制達到高精準化，因此，如實施形態5所示，於 附加於馬達之編碼器的解析度充分的高時，亦能夠獲得不 會因電流控制而導致位置或速度控制的精準度惡化之效 果。 馬達驅動電流檢測電路4a係可置換為實施形態3所示 之馬達驅動電流檢測電路4c。亦即，於第7圖中，亦可將 馬達驅動電流檢測電路4a的4個AD轉換器，分別對^ 相及v相各設置i個，並設置u相用類比開關及v相用 類比開關，u相用類比開關係將來自電阻器9、1〇之2種 電麗予以切換，並供應至工個u相用AD#換器，v 類比開關係將來自電阻器1Γ、1222種電屋予以切換，並 供應至WV相用AD轉換器。因此，與實施形態3相： ϋ可減少電路規模較大之入!）轉換器的個數。 實施形態7 第12圖係顯示本發明實施形態7之馬達驅動控 的構成之方塊圖。於第12圖中，對於與第^ ^ & 1)所示的構成要素為相同或同等之構成要素，係附加：尽 圖號。在此’係以與實施形態7相關之部分為主進行說:: 如第！2圖所示，此實施形態7之馬達驅動 lg，係於第1圖（實施形態1}所示的構成中，設置 二3 動電流檢測電路4d以取代馬達驅動電流_電路4相 320110 25 200941177 馬達驅動電流檢測電路4d中，設置有可變電阻器42以取 代馬達驅動電流檢測電路4a之電阻器9、1 〇，甘机番古 變電阻器43以取代電阻器U、12。此外，亦 可變電阻器42之AD轉換器13以及對應可變電阻器之 AD轉換器15，作為AD轉換器。 根據此構成，可配合馬達7所雪夕县+ J咬/所而之取大驅動電流的大 小而改變可變電阻器42、43之值。蕤捧，-r站丄，先 <值精此，可藉由任意選擇 電阻值，而容易地將以AD轉換器13、15之可輸入 ©電壓值所能夠檢測之最大電流予以變更。 根據此實施形態7,由於作成為將用以檢測馬達驅動 電流之電流轉換為電壓之電阻值構成為可變，因此可減少 AD轉換器的個數。此外，於可姑小A & 、』减少AD轉換器的個數之實 施形態3中，亦可獲得不需且右里 p而，、百選擇來自電阻器列的多種 電壓之類比開關之效果。 如上所述，根據本發明，由於可敎馬達驅動控制裝 G置内㈣達驅動電流檢轉路中所設置之電阻器列之 2點間的電壓’因此’即使於任意地組合馬達驅動控制裝 置與馬達時，尤其於馬達驅動控制裝置内之反相器電路的 最大輸出U較馬達的最大驅動電㈣大時 AD轉換器所能夠轉換之全邱 ^ 俠义全0P祀圍來檢測出馬達驅動電 流’而達到電流控制的高精準化。 因此’於將驅動馬達所雲 1延所需的最大電流各為不同之馬達 予以驅動時，不需準備配合各個 置，而能夠實現-種，可在彳古〜°動控制裝 在保持所有的馬達驅動精準度為 320110 26 200941177 一定下予以驅動控制該等所有馬達之共用的馬達驅動控制 1裝置。 此外，根據本發明，由於可對將馬達驅動電流轉換為 電壓並予以檢測之電阻器列之複數個任意2點間電壓，分 別藉由AD轉換器予以數值化，並對該經數值化後的馬達 驅動電流進行合成運算，因此可使馬達驅動電流的數值化 解析度達到高解析度化，而能夠達到馬達驅動控制的高解 析度化。 ❹ 因此，即使於停止時或是以一定速度動作時之馬達驅 動電流為較小時，亦可實現一種，不會產生馬達傳遞的不 一致而能夠充分對應於要求停止位置精準度的情況之馬達 驅動控制裝置。 (產業利用可能性） 如上所述，本發明之馬達驅動控制裝置係適用於，將 馬達驅動所需的最大電流各為不同之馬達，可在保持所有 ❹該等馬達的驅動精準度為一定下予以驅動控制之共用的馬 達驅動控制裝置。 此外，本發明之馬達驅動控制裝置係適用於，即使於 馬達驅動電流為較小之區域中，亦可發揮必要的控制性能 之馬達驅動控制裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明實施形態〗之馬達驅動控制裝置 的構成之方塊圖。 ^ 第2圖係用以說明電阻值與電流控制精準度之間的關 320110 27 200941177 • 係之圖式。 一 第3圖係顯示本發明實施形態2之馬達驅動控制裝置 ·的構成之方塊圖。 第4圖係顯示本發明實施形態3之馬達驅動控制裝置 的構成之方塊圖。 第5圖係顯示本發明實施形態4之馬達驅動控制裝置 的構成之方塊圖。 ❹第6圖係顯示本發明實施形態5之馬達驅動控制裝置 的構成之方塊圖。 第7圖係顯示本發明實施形態6之馬達驅動控制裝置 的構成之方塊圖。 第8圖係顯示馬達驅動電流的一例之圖式。 第9圖係顯示第7圖所示之AD轉換器13、15的輸出 例之圖式。 第10圖係顯示第7圖所示之AD轉換器14、16的輸 •出例之圖式。 第11圖係顯示第7圖所示之合成運算器39、40的輸 出例之圓式。 第12圖係顯示本發明實施形態7之馬達驅動控制襄置 的構成之方塊圖。 【主要元件符號說明】 1 a a、lb、lc、id、le、lf、lg 馬達驅動控制裝置 2 直流電源電路 2a 整流電路 2t> 平滑電容器 3 反相器電路 320110 200941177 4a、4b、4c、4d馬達驅動電流檢測電路 〜5a ' 5b ' > 5e ' 5f 控制部 • 6 電源（三相交流電源） 7 馬達（無刷馬達）9、1〇 ϋ相電流檢測用電阻器 9a、10a U相電流檢測用電阻器 9b、1 Ob V相電流檢測用電阻器 11、12 V相電流檢測用電阻器 13、14 U相AD轉換器 ®15、16 V相AD轉換器 17a ' 17b、17c、17d、 17f 運算器 18 PWM(Pulse Width Modulation 脈衝寬度調變）訊號 產生部 19 u相電流選擇器 20 V相電流選擇器 21 電流控制器 23 U相電流檢測用變流器 24 V相電流檢測用變流器 26 u相類比開關 27 V相類比開關 28 u相電流比較器 29、 31 電流臨限值產生器 30 v相電流比較器 33 速度控制器 34 位置差分運算器 35 速度比較器 36 速度臨限值產生 器 37 編喝器 39 u相合成運算器 40 v相合成運算器 42 u相可變電阻器 43 V相可變電阻器 UM U相馬達動力線 VM v相馬達動力線 WM w相馬達動力線 320110 29

Claims (1)

1. 200941177 十、申請專利範圍·· ^一種馬達驅動和 ,供應至馬達的^為配置有直接或間接地檢测出 藉由AD轉換器電机而產生對應的電壓之電阻器，且 電流之電壓予^對應於前述電阻器所檢測之馬達驅動 流反映至前述_ ^化’並額述數值化的馬達驅動電 特徵係作成為控制之馬達驅動控制裝置，其 ❺設成接複數個前述電阻器之電阻器列；且 的構成。" ^列之任意2點間的進行AD轉換 且:f專利範圍第1項之馬達驅動控制裝置，其中，係 具備· ’、 以一對一的關係，對前述電阻器列之複數個任意2 點間的電壓進行AD轉換之複數個AD轉換器；及 、、因應前述馬達的控制所需之AD轉換範圍，選擇前 0 述複數個AD轉換器申之1個AD轉換器的AD轉換結 •果之構成。 3.如申請專利範圍第1項之馬達驅動控制裝置，其中，係 具備： . ’' 因應前述馬達的控制所需之AD轉換範圍，選擇前 述電阻器列之複數個任意2點間的電壓中的1者之類比 開關；及 對前述類比開關所輸出之電壓值進行AD轉換< AD轉換器。 30 320110 200941177 4. 如申請專利範 ‘具借：你料a、， 馬達驅動控制裝置，其中，復 轉換之構成1遠電阻器列之任意2點間的電壓進行^ 的驅叙^ W AD轉換結果中，選擇在因應前述馬達 5. 如申請範圍中_轉換結果之構成。 ❺ 範圍第1項之馬達驅動控制裝置，其中， 具備：從對前述電阻器列之任意2點間的電壓進行AD 轉換之構成中的AD轉換結果中，選擇在因應前述馬達 的驅動速度之AD轉換範圍中的AD轉換結果之構成。 6. 如申„月專利範圍第i項之馬達驅動控制裝置，其十，復 具備：於對前述電阻器列之任意2點間的電壓進行八〇 轉換之構成中的複數個AD轉換結果，乘上因應彼等的 AD轉換範圍之係數，並將乘上彼等係數後之所有的 轉換結果予以加算，而形成丨個馬達驅動電流之構成。 ❹ 7. —種馬達驅動控制裝置，為配置有直接或間接地檢測出 供應至馬達的驅動電流而產生對應的電壓之電阻器，且 藉由A D轉換器將對應於前述電阻器所檢測之馬達驅動 電流之電壓予以數值化，並將前述數值化的馬達驅動電 流反映至前述馬達的驅動控制之馬達驅動控制裝置，其 特徵為： 前述電阻器係由可變電阻器所構成。 320110 31