TW516263B - Method for controlling a position sensorless motor and its control device, and method and device for frequency-to-voltage conversion which is mainly used for position sensorless motor - Google Patents

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516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ I ) 1 1 [技術領域] 1 1 本 發 明 有 關 於 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 方 法 及 其 控 制 1 裝 置 Μ 及 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 主 要 所 使 用 之 頻 率 電 壓 轉 -V 請 1 先 1 換 之 方 法 及 裝 置 9 尤 其 有 關 於 利 用 在 定 子 線 圈 產 生 之 反 電 閱 讀 1 背 1 動 勢 進 行 控 制 時 » 可 進 行 馬 達 之 正 確 定 位 控 制 之 方 法 及 之 注 1 装 置 〇 意 事 I [背景技術] 項 再 1 % 產 業 界 之 各 個 領 域 所 使 用 之 電 動 裝 置 或 電 動 機 構 9 從 長 填 窝 本 頁 1 番 命 > 低噪音之觀點來看大多使用無刷DC馬達 〇 另 外 例 1 1 如 噴 墨 式 列 印 機 之 印 字 頭 其 往 復 移 動 之 定 位 用 馬 達 大 多 使 1 1 用 伺 服 馬 達 或 步 進 馬 達 等 0 1 伺 服 馬 達 利 用 位 置 感 測 器 和 速 度 感 測 器 經 由 閉 迴 路 控 訂 制 用 來 進 行 定 位 〇 另 外 一 方 面 在 步 進 馬 達 之 情 況 則 利 用 1 I 開 娌 路 控 制 用 來 進 行 定 位 〇 1 1 1 在 伺 服 馬 達 之 情 況 可 Μ 進 行 高 精 確 度 之 定 位 控 制 9 除 1 1 了 需 要 高 精 確 度 之 感 測 器 外 堪 需 要 複 雜 之 控 制 9 所 Κ 與 其 控 制 裝 置 等 有 關 之 製 作 費 用 (成本）很高為其問題 0 1 J 另 外 一 方 面 在 步 進 馬 達 之 情 況 未 使 用 有 感 測 器 類 ， 1 I 但 是 因 為 進 行 開 迴 路 控 制 所 Κ 與 其 控 制 裝 置 等 有 關 之 製 1 1 造 費 用 不 高 之 反 面 使 用 時 容 易 發 生 振 動 和 噪 音 為 其 問 題 1 1 0 此 點 在 曰 本 國 專 利 案 特 開 平 10 -52094號公報提案有 一 種 1 1 技 術 在 對 步 進 馬 達 進 行 無 位 置 感 測 閉 迴 路 驅 動 時 9 可 1 1 減 小 使 用 時 之 振 動 和 噪 音 〇 1 I 然 而 在 無 位 置 感 測 器 驅 動 之 步 進 馬 達 中 ， 因 為 使 用 在 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2 ) 定子線圈發生之反電動勢用來檢測轉子之旋轉位置，所K 在馬達之停止時不能檢測轉子之旋轉位置。因此，在起動 時，與通常之步進馬達之驅動同樣的，以與位置指令脈波 同步之方式對定子線圈進行激磁藉K進行同步運轉，當電 動勢達到足以檢測轉子之旋轉位置之位準時，就轉移成為 無位置感測驅動。 另外，在無位置感測器之馬達之位置控制系統中，如圖 8所示，接受旋轉位置檢測器所檢測到之現在位置，和指 令位置之偏差，利用PI補償器用來控制成使現在位置和指 令位置一致，同時控制對馬達之輸入。 在由於安裝在馬達上之負載之關係不能使速度急激上升 之情況時，需要使位置指令脈波之頻率逐漸上升。在這種 情況，於同步運轉之期間*使馬達與位置指令脈波同步的 旋轉。 但是，當從同步運轉轉移成為無位置感測運轉時，馬達 位置與位置指令一致，其偏差變成為「0」。當偏差為「0 」時，PI補償器之演算結果變成為「0」，馬達之驅動電 壓變成為「0」。因此，馬達之速度降低。如此一來，因 為在定子線圈產生之反電動勢之輸出位準降低*所Μ不能 檢測轉子之旋轉位置，因此不能進行無位置感測驅動，會 有發生失調之問題。 為著避免失調而產生大的速度變動，所以如圖9所示， 在轉移成為無位置感測運轉之後，偏差進行儲存使糸統振 動，因 而造成調整時間之變長。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ~ S ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（3) 另外，在對馬達進行減速使其停止之情況時，馬達之速 度降低，不能檢測茌定子線圈產生之反電動勢因而造成失 調，因此會有不能停止在目標位置之問題。 因此，本發明之第1目的是提供無位置感測器之馬達之 控制方法及其控制裝置，除了可以確實的驅動無位置感測 器之馬達外，亦可以使其停止在目標位置° 例如，κ噴墨式列印櫬為例時，經由使印字頭往復移動 將油墨噴射在指定之位置，用來在紙上印刷文字或圖像。 用Μ使該印字頭往復移動之馬達稱為CR控制馬達，例如可 以使用拼合型步進馬達。 下面將參照圖12至圖14用來說明習知之拼合型步進馬達 之機械構造之一實例。 該拼合型步進馬達如圖12所示，殼體201之上下形成開 口 ，在該開口部配置有軸承202、203，利用該軸承202、 203用來支持旋轉軸2 04使其成為可自由旋轉之方式。 在旋轉軸204安裝有轉子（rotor)205。轉子205之構成包 含有：磁鐵206，插入和固定在旋轉軸204;和轉子磁極 207、208，插入在旋轉軸204和被固定在磁鐵206之上下。 磁鐵206依厚度方向（軸方向）被磁化*轉子磁極207、208 由重叠之積層網板形成。 在轉子205之周圍配置有與轉子205同心之定子 (stator )209，在該定子205之轉子205側Μ等間隔設有多 個（6個〜9個）之定子磁極，各個定子磁極210和轉子205經 由指定幅度之空隙形成互相面對。另外，在各個定子磁極 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐1 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（4 ) 210捲繞有定子線圈211。 在定子磁極210之前端，如圖13和圖14所示，設有多個（ 例如6個）之小齒極210a從中央朝向左右分配。另外，在轉 子磁極207之外周部*如圖13和圖14所示，形成有多個（例 如36個）之小齒極207a。同樣的，在轉子磁極208之外周亦 形成有多個（例如3 6個）之小齒極2 0 8 a (參照圖1 4 )。該轉子 磁極207之小齒極207a和轉子磁極208之小齒極280a被配置 成為偏差半極距之狀態，亦即電角度之相位成為偏差180° 之狀態。 在依此方式構成之步進馬達中，與從外部輸入之脈波同 步的變換在定子線圈211流動之電流，用來使轉子205旋轉 ，因為其定位容易，所以可Μ很簡單的構成該控制電路。 另外，拼合型步進馬達因為可以實現微细之電步進角度， 所以適於作為CR控制馬達。 在此種步進馬達中可以簡單的構成其控制電路，但是其 反面是與無刷DC馬達等不同，因為轉子之位置與在定子線 圈流動之電流無闞，所以會造成轉子之振動，旋轉不均和 噪音。另外，為著防止失調，因為使對負載具有餘裕之電 流在定子線圈流動，所Μ會有馬達之發熱變大之問題。 因此，希望有能夠實現馬達不會振動，可Μ順利旋轉和 低噪音化之步進馬達之控制方法。要使轉子順利旋轉時* 需要檢測轉子之旋轉位置，以適當之時序使電流在定子線 圈流動。經由設置編碼器可Κ很容易檢測轉子之旋轉位置 ，但是需要設置空間，會有成本變高，和編碼器用磁鐵不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X2.97公釐） ~ - J-----„------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 516263 A7 B7五、發明説明（5 ) 能磁化之問題，缺乏實用性。在此處用K檢測轉子之旋轉 位置之方法最好是利用在定子線圈產生之反電動勢之無位 置感測方式。 另外一方面，在拼合型步進馬達中，如圖14所示，將該 轉子磁極207之小齒極207a和轉子磁極208之小齒極208a構 建成為使其相位0 1和相位Θ2相等。在圖14中，0 = θ 1 + Θ2為360 °之電角度。 但是，該轉子磁極2 0 7、208之小齒極207a、208a為36個 之多個，而且轉子磁極207、208較小，所以會造成加工精 確度和組合精確度之分敗變化*不能使其相位角Θ1和相 位角Θ 2相等。在此種情況，於轉子205和定子209之空隙 所產生之磁通密度會如圖15(A)之實線所示的畸變成為不 是正弦波，因此在定子線圈211產生之反電動勢亦如圖 15(B)之實線所示的不成為正弦波•其正半週期之期間和 負半週期之期間變成不相等。另外，在圖15中，虛線所示 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 形之這序 ，子種制 波子在時 時轉這控 個轉，電 況測在有 各測序通 情檢使會 之檢時使 之 來即 化 勢來之能 制用。變 動用電不 控勢制散 電勢通化 路動控分 反動圈變 迴電度之 和 電線敗 閉 反速度 度 反子分 行 之行確 密之定之 進生進精 通生對度 式產來械 磁產定確。方圈用機 之圈決精題測線測之 時線來械問感 子檢子 Θ2子用機此置定該轉 =θ定測之決位在用之 1 在檢達解無用利達 0 用該馬能 Μ 利，馬 當利據於好在，度於 是，根 由最，述速由 形此，況，外所轉， 波因置情確另上旋況 之 位種正 如之情 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五：發明説明（G) 之精確度降低之問題，最好能解決此問題。 本發明之第2目的是提供馬達之控制方法及其控制裝置 ，即使在馬達之轉子部份之機械精確度有分散變化之情況 時，亦可K Μ良好之精確度檢測定子線圈之通電變換時序 ，可以實現轉子之旋轉之圓滑化和低噪音化，另外，即使 在馬達之轉子部份之機槭精確度有分散變化之情況時亦可 以防止閉迴路控制之精確度之降低，另外，即使在馬達之 轉子部份之機械精確度有分散變化之情況時，亦可ΚΚ良 好之精確度檢測定子線圈之通電變換時序，而且可以防止 閉迴路控制之精確度之降低。 如上所述，在馬達之控制時，不使用感測器*而是經由 檢測在定子線圈產生之反電動勢*用來檢測轉子之位置。 在星形連接之馬達中，在馬達速度為可變之進行PVM控制 之情況時，在PW Μ為ON之期間因為馬達之中點電壓大約為 電源電壓之2分之1，所Μ可Μ很容易進行反電動勢之檢測 ，但是在PWM為OFΡ之期間，因為馬達之中點電壓變成為馬 達施加電壓之正電位或負電位，所以其檢測變為困難。. 因此，在進行P¥M控制時，需將PWM之影響除去之後，再 進行反電動勢之檢測。 作為此種方法者已提案有：K低通濾波器處理端子電之 方法；只有在PWM為ON時才檢測反電動勢之方法；使正側 和負側之交換元件同時ON/OFF藉以使馬達之中點電壓穩定 之方法等。 在上述之使用低通濾波器之方法中，因為使端子電壓通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -9 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 7 ) 1 1 過 低 通 m 波 器 用 來 使 其 延 遲 90度 9 所 Μ 不 需 要 另 外 設置 延 1 1 遲 電 路 就 可 K 獲 得 整 流 時 序 為 其 優 點 9 但 是 在 整 流 後由 於 1 1 出 現 在 馬 達 端 子 電 壓 之 尖 峰 電 壓 之 影 響 會 使 滅 波 器 之輸 出 請 1 先 1 波 形 失 真 所 Μ 當 馬 達 之 負 載 增 加 使 尖 峰 電 壓 之 發 生期 間 閲 讀 ih 1 • 1 變 長 時 不 能 進 行 正 確 之 整 流 為 其 缺 點 0 η 之 1 I 在 只 有 PWM為ON時才檢測反電動勢之方法中 •經由在尖 51 王 拳 1 峰 電 壓 之 發 生 期 間 和 PWM之 OFF 期 間 链 止 反 電 動 勢 之 檢測 t 項 再 填 1 則 馬 達 之 負 載 增 加 時 亦 可 Μ 進 行 正 確 之 整 流 但 是 需要 有 寫 本 頁 I 用 禁 止 反 電 動 勢 之 檢 測 之 電 路 因 此 會 有 電 路 規 模變 大 1 I 之 缺 點 在 PWM頻率不很高時會有檢測延遲之問題 另外 1 1 | 9 在 PWM之OFF時 由 於 中 點 電 壓 進 行 很 大 之 變 化 所 Μ開 放 1 相 之 電 壓 亦 具 有 很 大 之 變 化 在 交 換 元 件 之 輸 出 電 容和 馬 1 丁 達 線 圈 之 間 會 有 共 振 電 流 流 動 所 不 能 檢 測 正 確 之反 電 1 1 動 勢 為 其 問 題 〇 1 I 在 使 正 側 和 負 側 之 交 換 元 件 同 時 進 行 0N/0FF下 之 方法 中 1 1 9 例 如 曰 本 專 利 案 特 開 昭 59 -1 72991號或特開平2 -20636 號 所 記 載 者 在 特 開 昭 59 -1 7299 1 號中 因為Μ低通濾波. 1 J 器 處 理 端 子 電 壓 所 K 會 有 馬 達 負 載 增 加 時 不 能 進 行正 確 1 1 之 整 流 之 問 題 另 外 在 特 開 平 2- 20636號中， 因為需要將4 Ί I 子 電 壓 之 中 點 電 位 輸 入 到 滤 波 器 9 所 Κ 除 了 馬 達 之 負載 增 1 1 大 時 之 問 題 外 >αα 逐 需 要 從 馬 達 引 出 電 線 用 來 輸 入 中 點電 位 1 1 » 因 此 會 有 馬 達 成 本 增 大 之 缺 點 〇 1 1 因 此 本 發 明 之 第 3目的是提供馬達之驅動裝置， 不會受 1 I 到 馬 達 負 載 之 變 化 和 PWM頻率之影響， 可以進行正確之整 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐〉 -1 0 ~ 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（8) 流。 另外，習知之用以驅動馬達之馬達控制裝置具備有頻率 電壓轉換裝置，因為進行馬達之速度控制，所K可Μ獲得 與輸入信號之頻率成正比例之直流電壓。 此種之類比型之頻率電壓轉換裝置之一實例如圖32所示 ，其構成包含有單發多工振動器401，和由電阻R和電容器 C形成之RC濾波器402等。 在依此方式構成之頻率電壓變換裝置中，例如從馬達之 旋轉檢測器輸出之脈波經由單發多工振動器401被變換成 為與旋轉速度相當之工作比，然後被RC濾波器402平滑化 ，藉Μ獲得圖中所示之直流電壓。 但是，在習知之頻率電壓轉換裝置中，為著使輸出漣波 變小，所Μ包含有如同RC濾波器402之瀘波器元件，因此 會產生輸出延遲之問題。 在上述之馬達之旋轉檢測器可以使用高分解能力之編碼 器之情況時，即使R C濾波器40 2之時間常數變小亦可以使 輸出之漣波變小，所以可Μ谖輸出之延遲變小。 但是•例如在無刷D C馬達中，於檢測在其定子線圈產生 之反電動勢用來進行整流藉以進行無位置感測驅動之情況 時，因為要提高檢測分解能力會有困難，所Μ為著減小習 知之頻率電壓變換裝置之輸出之漣波，需要使RC濾波器 40 2之時間常數成為很大。因此，當將習知之頻率電壓轉 換裝置使用在無位置感測驅動方式之馬達藉Κ進行閉迴路 控制時，由於上述之RC濾波器402之輸出之影響，會有不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210'〆 297公釐） -1 1 ~1 丨·-----!------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 A7 B7 五、發明説明（3) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 轉子流後 K 路之電輸不 其可提 同轉 之 所 旋轉整速 為迴制率得圍 殳度以 有運 達 圈 止測行加 因閉控頻獲範έ&速可 備之 馬 線 停檢進於 域行行之 Μ 態&?轉供 具換 對 子 達能制， 區進進知可動 旋提 ，變 的 定 馬不強前 轉不域習亦之 對和 法相 步 之 當 ΜΜ 之 旋時區在域出βη内， 方互 同 述 , 所藉勢 速這轉，區輸S1圍圍 制等 號 上 況，轉動 低Μ旋時轉換 範範 控該：信.，在 情勢運電 之所之況旋轉 Μ 出態 達使有令轉據 之動步反 前，定情之壓 _ 輸動 馬有驟指旋根 動電同之 之動指之外電 提在大。 之具步置子， 驅反行準。動驅在圍圍率 擴置 器和之.位轉時 測生進位動驅行只範範頻 U 外 Μ 裝 測，含與使轉 。 感產時測驅測進當轉要之 、遲可制 感轉包 ，Μ 運 題置不動檢測感路，運需份4g延旦控 置運所時藉測 問位圈起可感置迴式之在部 第會而之 位測中轉，感 之無線在現置位開方制為該。之不，達 無感其運磁置 性行子，出位無即種控因-題明出性馬 種置.，步激位 特進定此圈無為亦這可，多間發輸線之 q 一位置同行無 應在在因線成成，照定置變其本 了直性Ι/Γ是無装之進之 回，為。子移移轉依限裝費為，除其特 Μ 明和換述圈述 高外因置定轉轉運。或換浪大此，保應W2發轉變上線上 提另，位在行在步制況轉-擴因置確回!^本運態在子在 能時之，進 同控楠壓出能 裝 Μ 高[I步模 定 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 12 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（】〇) 產生之反電動勢，用來檢測轉子之旋轉位置，與該轉子之 檢測位置同步的，對上述之定子線圈進行激磁藉K使轉子 旋轉，依照上述之位置指令信號，利用旋轉目標位置和上 述之檢測旋轉位置，用來求得目標位置和現在位置之偏差 ，根據該求得之偏差用來進行無位置感測閉迴路驅動；和 在上述之無位置感測運轉之開始時，對上述之偏差施加 指定之偏移，然後使該偏移減小。 另外*本發明是無位置感測器之馬達控制方法，其中從 上述之同步浬轉變換成為上述之無位置感測運轉之變換， 其進行條件是在上述之定子線圈所產生之反電動勢達到指 定之位準，從上述之無位置感測運轉變換成為上述同步運 轉之變換，其進行條件是上述之偏差成為零。 另外，本發明是一種無位置感測器之馬達控制裝置，具 備有同步蓮轉和無位置感測運轉，和具有使該等互相變換 之運轉橫態變換裝置；其中具備有： 定子線圈驅動裝置，當利用上述之運轉模態變換裝置選 擇上述之同步運轉時*就與位置指令信號同步的進行馬達 之定子線圈之激磁，當選擇上述之無位置感測運轉時，就 根據在上述之定子線圈所產生之反電動勢檢測轉子之旋轉 位置，與該轉子之檢測旋轉位置同步的對上述之定子線圈 進行激磁； 偏差算出裝置，當利用上述之運轉模態變換裝置選擇上 述之無位置感測運轉時，就利用上述之位置指令信號和上 述之轉子之檢測旋轉位置，用來求得目標位置和現在位置 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -1 3 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（JML) 1 1 之 偏 差 1 1 控 制 装 置 9 當 利 用 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 装 置 選 擇 上 述 之 1 1 無 位 置 感 測 運 轉 時 9 就 依 照 上 述 之 偏 差 算 出 裝 置 所 求 得 之 請 1 kj 1 偏 FFttt 差 用 來 進 行 上 述 之 定 子 線 圏 驅 動 装 置 之 驅 動 控 制 ： 和 閱 讀 I 1 偏 rnD 移 控 制 裝 置 > 在 利 用 上 述 之 運 算 模 態 變 換 裝 置 選 擇 上 η 之 I 注 I 述 之 無 位 置 感 測 運 輔 两 之 後 t 對 上 述 之 偏 差 算 出 裝 置 所 求 得 意 事 項 I 之 偏 差 施 加 指 定 之 偏 移 然 後 隨 著 時 間 之 經 過 使 該 偏 移 減 再 % 小 〇 § 寫 本 頁 I 另 外 本 發 明 是 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 裝 置 其 中 I I 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 具 備 有 頻 率 計 測 裝 置 用 來 計 測 1 1 I 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 率 當 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 1 訂 率 超 過 指 定 值 時 就 進 行 從 同 步 運 轉 變 換 成 為 無 位 置 感 測 1 運 轉 當 上 逑 之 偏 nta 差 成 為 零 時 就 進 行 從 無 位 置 感 測 蓮 轉 1 1 變 換 成 為 同 步 運 轉 0 1 I 另 外 本 發 明 是 一 種 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 控 制 方 法 具 1 1 備 有 同 步 運 轉 和 無 位 置 感 測 運 轉 和 具 有 使 該 等 互 相 變 換 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 其 中 所 包 含 之 步 驟 有 1 J 在 上 述 之 同 步 運 轉 時 與 位 置 指 令 信 號 同 步 的 對 馬 達 之 1 1 定 子 線 圈 進 行 激 磁 藉 Μ 使 轉 子 旋 轉 ] I 在 上 述 之 無 位 置 感 測 運 轉 時 9 根 據 在 上 述 之 定 子 線 圈 所 1 1 I 產 生 之 反 電 動 勢 9 用 來 檢 測 轉 子 之 旋 艟 符 位 置 t 與 表 示 該 轉 1 1 子 之 檢 測 旋 轉 位 置 之 轉 子 旋 轉 位 置 信 號 同 步 的 9 對 上 述 之 1 1 定 子 線 圈 進 行 激 磁 藉 Μ 使 轉 子 旋 轉 和 1 1 依 昭 ,、、、 上 述 之 位 置 指 令 信 號 9 利 用 旋 轉 百 標 位 置 和 上 述 轉 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 (12 ) 1 1 子 之 檢 測 旋 轉 位 置 9 用 來 求 得 百 標 位 置 和 琨 在 位 置 之 偏 Vim 差 1 1 f 使 該 求 得 之 偏 差 之 積 分 值 和 上 述 之 偏 差 進 行 加 算 9 根 據 1 1 上 述 之 轉 子 旋 轉 位 置 信 號 用 來 求 得 轉 子 旋 轉 速 度 9 從 上 述 請 先 I 之 偏 差 和 上 述 偏 nw 差 之 積 分 值 之 加 算 值 中 9 減 去 上 述 之 轉 子 閱 1 背 旋 轉 速 度 ， 根 據 減 算 後 之 值 用 來 進 行 無 位 置 感 測 閉 迴 路 驅 之 注 I 動 和 1 項 I 在 利 用 上 述 之 蓮 轉 模 態 變 換 裝 置 9 從 上 述 之 同 步 蓮 轉 轉 再 移 成 為 上 述 之 無 位 置 感 测 運 轉 時 > 在 上 述 偏 差 之 積 分 值 設 寫 本 頁 1 定 指 定 之 初 期 值 〇 1 I 另 外 本 發 明 之 是 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 控 制 方 法 其 中 I 1 I 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 具 備 有 頻 率 計 測 裝 置 用 來 計 1 訂 測 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 率 和 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 之 運 轉 橫 態 之 變 換 是 在 同 步 運 1 1 轉 之 運 轉 開 始 後 當 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 率 或 反 電 動 1 I 勢 之 位 準 超 過 第 1指定值時 就變換成為無位置感測運轉 1 1 η 9 當 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 率 或 反 電 動 勢 之 位 準 低 於 指 定 值 而 且 上 述 之 偏 差 成 為 零 時 就 從 無 位 置 感 測 運 轉 變 換 1 J 成 為 同 步 運 轉 〇 1 1 另 外 本 發 明 是 一 種 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 裝 置 9 ] I 具 備 有 同 步 運 轉 和 無 位 置 感 測 運 轉 和 具 有 使 該 等 互 相 變 1 1 換 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 其 中 具 備 有 ： 1 1 定 子 線 圈 驅 動 裝 置 > 當 利 用 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 選 1 1 擇 上 述 之 同 步 運 轉 時 t 就 與 位 置 指 令 信 號 同 步 的 進 行 馬 達 1 I 之 定 子 線 圈 之 激 磁 ， 當 選 擇 上 述 之 無 位 置 感 測 運 轉 時 9 就 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -15 - 516263 A7 B7 五、發明説明（]3) 轉置 旋位 之轉 子旋 轉子 測轉 檢之 勢置 動位 電轉 反旋 之測 生檢 產之 所子 圈轉 線該 子示 定表 之M 述用 上與 在， 據置 根位 上 擇 選 置 裝 換 變 ; 態 磁模 激轉 行蓮 進之 圈述 線上 子用 定利 之當 ", 上置 對裝 的出 步算 同差 號偏 信 上 置 和位 號在 信現 令和 指置 置位 位標 之 目 述得 上求 用來 利用 就， , 置 時位 轉轉 運旋 測測 感檢 置之 位子 .， 無轉差 之之偏 述述之 差 偏 之 出 算 所 置 裝 出 算 差 偏 之 述 上 得 求 來 用 置 .， 裝值 分分 積積 之 來 用 號 信 置 位 轉 旋 子 轉 之 述 上 據 根 置 .， 裝度 測速 檢轉 度旋 速子 轉» 旋得 求 算上 加去 行減 進.， 值中 分值 積算 之加 差之 偏值 述分 上積 和之 差差 偏偏 之述 述上 上和 使差 ’ 偏 置之 裝逑 制上 控從 子 定 之 述 上 行 進 來 用 值 之 後 算和 減 .， 據制 根控 , 動 度驅 速之 轉置 旋装 子動 轉驅 之圈 述線 從在 ’ 就 置 ， 裝時 換轉 _ 邊 態測 模感 轉置 運位 之無 述 之 上述 用上 利為 當成 ， 移 置轉 裝轉 定運 設步 值 同 期之 初述 上 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂ΙΊ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中測 。 其計 值，來 期置用 初裝， 之制置 定控裝 指之測 定達計 設馬率 值之頻 分器有 積測備 之 感具 差置置 偏位裝 述無換 上是變 之 明態 置發模 裝本轉 分，運 積外之 述另述 上 上 率第 頻過 之超 號準 信 位 令 之 指勢 置動 位 電 之反 述或 上率 轉第 運於 測低 感 準 置位 位 之 無勢 為 動 成電 換反 變或 轉率 頻 之 號 信 令 指 置 位 之 述 上 當 時 值 定 指 之 述 上 當 值 定 指 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 遴 步 同 從 行 進 就 頻 之 號 信 令 指 置 零 為 差 偏 之 述 上 且 16 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（14) 時，就進行從無位置感測運轉變換成為同步運轉。 另外，本發明是一種無位置感測器之馬達之控制方法， 檢測在馬達之定子線圏所產生之反電動勢之從正變成負或 從負變成正之時刻，Μ該檢測到之各個時刻作為基準附加 延遲時間用來決定上述之定子線圈之通電變換時序，根據 該被決定之通電變換時序，對上述之定子線圈進行通電藉 以使轉子旋轉；其中： 測定上述之各個檢測時刻間之時間，使用該測定時間中 之與上述反電動勢之正負之期間對應之測定時間，作為上 述之延遲時間。。 另外，本發明是無位置感測_之馬達之控制方法，其中 順序的測定上述之各個檢測時刻商i時間，使用上述通電變 換時序之決定前之1個前之被測定時間作為上述之延遲時 間。 另外，本發明是一種無位置感測器之馬達之控制装置， 其中具備有： 位置檢測裝置，用來使在馬達之定線圈產生之反電動勢 和指定電壓進行比較，藉Μ產生轉子位置信號用Μ表示轉 子之旋轉位置； 計時裝置，用來檢測該位置檢測裝置所產生之轉子位置 信號之變化時刻，藉Μ測定該被檢測到之變化時刻間之時 間； 通電變換時序決定裝置，以該計時裝置所檢測到之變化 時刻作為基準附加延遲時間用來決定上述之定子線圈之通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -17- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 (15) 1 1 電 變 換 時 序 和 使 用 上 述 計 時 裝 置 之 測 定 時 間 中 之 與 上 述 1 1 反 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 對 ITfcg 懕 之 測 定 時 間 作 為 上 述 之 延 遲 時 1 I 間 和 請 1 先 1 激 磁 裝 置 > 依 照 該 通 電 變 換 時 序 決 定 裝 置 所 決 定 之 通 電 閱 讀 1 .變 換 時 序 用 來 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 0 背 Sr 之 1 ί 注 1 另 外 本 發 明 是 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 裝 置 9 其 中 意 事 項 上 逑 之 計 時 裝 置 順 序 的 檢 測 上 測 之 位 置 撿 測 裝 置 所 產 生 再 填 _ 之 轉 子 位 置 信 號 之 上 升 和 下 降 之 邊 緣 順 序 的 測 定 該 被 檢 寫 本 頁 1 測 到 之 邊 緣 間 之 時 間 和 1 I 上 述 之 通 電 變 換 時 序 決 定 裝 置 在 上 述 計 時 裝 置 之 邊 緣 之 1 1 I 檢 測 時 以 各 個 檢 測 時 間 作 為 基 準 附 加 延 遲 時 間 用 來 1 決 定 上 述 定 子 m 圈 之 通 電 變 換 時 序 和 使 用 上 述 通 電 變 換 訂 時 序 之 決 定 時 之 » >-刖 一 個 之 Μ 上 述 計 時 裝 置 測 定 到 之 時 間 f 1 | 作 為 上 述 之 延 遲 時 間 0 1 I 另 外 本 發 明 是 一 種 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 方 法 9 1 1 利 用 在 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 用 來 檢 測 轉 子 之 位 置 根 據 該 檢 測 位 置 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 藉 使 1 上 述 之 轉 子 旋 轉 其 中 1 I 檢 測 上 述 之 反 電 動 勢 之 從 正 變 成 負 或 從 負 變 成 正 之 變 化 Ί 1 時 刻 測 定 該 檢 測 到 之 變 化 時 刻 間 之 時 間 9 利 用 該 測 定 時 1 1 間 中 之 與 上 述 反 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 對 BtC 臑 之 2個時間之平 1 1 均 用 來 求 得 上 述 之 轉 子 之 旋 轉 速 度 9 利 用 該 求 得 之 旋 轉 1 1 速 度 進 行 閉 迴 路 控 制 0 1 | 另 外 9 本 發 明 是 一 種 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 方 法 Λ 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -1 8 - 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（:丨ΰ) 1 1 利 用 在 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 用 來 檢 測 轉 子 之 1 1 位 置 根 據 該 檢 測 位 置 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 藉 以 使 1 1 上 述 之 轉 子 旋 轉 ； 其 中 請 1 先 1 檢 測 上 述 之 反 電 動 勢 之 從 正 變 成 負 或 從 負 變 成 正 之 變 化 閱 1 背 1 時 刻 * 順 序 的 測 定 該 檢 測 到 之 變 化 時 刻 間 之 時 間 1 在 每 一 面 之 注 I 個 變 化 時 刻 » 利 用 ·、·€· 刖 次 和 前 刖 次 之 測 定 時 間 之 平 均 用 來 求 意 事 項 I 得 上 述 之 轉 子 之 旋 轉 速 度 利 用 該 求 得 之 旋 轉 速 度 用 來 進 再 填 • 行 閉 迴 路 控 制 〇 窝 本 頁 1 另 外 > 本 發 明 是 一 種 馬 達 之 控 制 裝 置 其 中 具 備 有 1 位 置 檢 測 裝 置 使 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 和 1 1 指 定 電 壓 進 行 比 較 藉 以 產 生 用 Μ 表 示 轉 子 之 旋 轉 位 置 之 訂 轉 子 位 置 信 號 激 磁 裝 置 根 據 該 位 置 檢 測 裝 置 所 產 生 之 轉 子 位 置 信 號 1 1 用 來 art 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 1 I 旋 轉 速 度 檢 測 裝 置 利 用 上 述 之 位 置 檢 測 裝 置 所 產 生 之 1 1 η 轉 子 位 置 信 號 用 來 順 序 的 檢 測 其 變 化 時 刻 * 測 定 該 被 檢 測 到 之 變 化 時 刻 間 之 時 間 9 利 用 該 測 定 時 間 中 之 與 上 述 反 1 1 電 動 勢 之正負之期間對應之2個時間之平均 用來求得上 1 1 述 之 轉 子 之 旋 轉 速· 度 和 '1 I 控 制 裝 置 用 來 控 制 上 述 之 激 磁 裝 置 藉 Μ 使 該 旋 轉 速 度 1 1 I 檢 測 裝 置 所 求 得 之 旋 轉 速 度 和 百 標 值 一 致 〇 1 1 另 外 本 發 明 是 —_. 種無位置感測器之馬達之控制裝置 9 1 1 其 中 具 備 有 ： 1 1 位 置 檢 測 裝 置 9 用 來 使 在 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 19 - 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ί V ) 1 1 動 勢 和 指 定 電 壓 進 行 比 較 > 藉 Μ 產 生 用 Μ 表 示 轉 子 之 旋 轉 1 1 位 置 之 轉 子 位 置 信 號 1 1 計 時 裝 置 > 用 來 檢 測 該 位 置 檢 測 裝 置 所 產 生 之 轉 子 位 置 —v 請 先 閱 背 ft 之 注 1 ».1 信 間 號 之 變 化 時 刻 9 藉以測定該被檢測到之變化時刻問之時 1 1 1 通 電 變 換 時 序 決 定 裝 置 9 K 計 時 裝 置 所 檢 測 到 之 變 化 時 意 事 1 I 刻 作 為 基 準 附 加 延 遲 時 間 9 用 來 決 定 上 述 定 子 線 圈 之 通 再 尝 % 1 電 變 換 時 序 和 使 用 上 述 之 計 時 裝 置 所 測 定 到 之 時 間 中 之 馬 本 頁 與 上 述 反 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 對 tite 懕 之 時 間 » 作 為 上 述 之 延 1 I 遲 時 間 1 I 激 磁 裝 置 依 照 該 通 電 變 換 時 序 決 定 装 置 所 決 定 之 通 電 1 變 換 時 序 用 來 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 訂 旋 轉 速 度 檢 測 裝 置 利 用 上 逑 之 計 時 裝 置 所 測 定 到 之 時 1 1 間 中 之 與 上 述 反 電 動 勢 之 正 負 之期間對應之2個時間之平 1 I 均 用 來 求 得 上 述 之 轉 子 之 旋 轉 速 度 和 1 噚 | 控 制 裝 置 用 來 控 制 上 述 之 激 磁 裝 置 藉 Μ 使 該 旋 轉 速 度 檢 測 裝 置 所 求 得 之 旋 轉 速 度 和 巨 標 值 一 致 0 1 另 外 本 發 明 是 種 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 裝 置 f 1 1 使 用 在 對 星 形 連 接 之 定 子 線 圈 進 行 整 流 藉 以 使 轉 子 旋 轉 之 I 馬 達 具 備 有 反 相 器 電 路 由 正 側 交 換 元 件 和 負 側 交 換 1 I 元 件 所 構 成 用 來 將 電 源 電 壓 供 給 到 上 述 之 定 子 線 圈 * 反 1 1 電 動 勢 檢 測 電 路 用 來 檢 測 上 述 之 定 子 圈 之 反 電 動 勢 t 1 1 和 控 制 電 路 根 據 上 述 之 反 電 動 勢 檢 測 電 路 之 輸 出 用 來 控 1 1 制 上 述 之 反 相 器 電 路 ♦ t 另 外 ， 上述之控制電路具有PWM電 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -20- 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1S ) 1 1 路 用 來 發 出 PWM信號 ，上述之反相器電路之正側交換元件 1 1 和 負 側 交 換 元 件 依 昭 上述之PWM信號同時進行0N/0FF動作 1 1 » 其 中 ： N 請 1 V 先 1 上 述 之 反 電 動 勢 檢 測 電 路 具 備 有 比 較 器 t 將 上 述 之 定 子 閱 1 背 I 線 圈 之 端 子 電 壓 直 接 的 或 分 壓 的 輸 入 到 上 述 之 比 較 器 f 和 之 注 1 經 由 分 壓 的 輸 入 上 述 的 電 源 電 壓 t 用 來 使 上 述 之 定 子 線 圈 意 事 I 之 端 子 電 Μ 脈 波 化 上 述 之 定 子 線 圈 之 端 子 電 壓 之 分 壓 率 再 填 • 和 上述之電源電壓之分壓率被設定成為2對1之關係 〇 寫 本 頁 1 另 外 本 發 明 是 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 裝 置 9 其 中 1 在 上 述 之 反 電 動 勢 檢 測 電 路 之 比 較 器 9 被 輸 入 分 壓 成 為 (1 1 1 /2)之上述定子線圈之端子電壓 和分壓成為（1/4)之上述 1 \ 訂 電 源 電 壓 0 1 另 外 本 發 明 是無刷D C馬達之控制裝置 其 中 上 述 之 控 1 1 制 電 路 具 備 有 整 流 信 號 產 生 電 路 根 據 被 上 述 之 比 較 器 脈 1 1 波 化 之 定 子 線 圓 圈 之 端 子 電 壓 在 上 述 之 定 子 線 圈 接 受 整 流 1 藉 製 成 脈 波 在 上 述 之 整 流 信 號 產 生 電 路 示 止 進 行 整 η 流 後 之 上 述 定 子 線 圈 之 端 子 電 壓 之 檢 測 0 1 1 另 外 本 發 明 是 一 種 頻 率 電 壓 轉 換 方 法 具 備 有 旋 轉 控 1 I 制 裝 置 依 照 輸 入 信 號 用 來 產 生 指 定 之 輸 出 信 號 1 其 I I 中 所 包 含 之 步 驟 有 1 1 I 當 根 據 上 述 之 輸 入 信 號 所 求 得 之 旋 轉 速 度 在 指 定 值 下 1 1 之 情 況 時 就 使 上 述 輸 出 信 號 之 值 固 定 在 指 定 值 ♦ ♦ 和 1 1 當 上 述 之 旋 轉 速 度 在 指 定 值 上 之 情 況 時 I 就 產 生 與 上 1 1 述 之 旋 轉 速 度 成 正 比 例 之 上 述 輸 出 信 號 之 值 〇 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐〉 - 21 - 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ !h 0 1 1 另 外 t 本 發 明 是 一 種 頻 率 電 壓 轉 換 方 法 9 具 備 有 旋 轉 控 1 1 制 裝 置 t 用 來 產 生 與 輸 入 信 號 對 trtxr 懕 之 指 定 之 輸 出 電 壓 > 其 1 1 中 所 包 含 之 步 驟 有 -^ 請 先 1 當 根 據 上 述 之 輸 人 信 號 所 求 得 之 旋 轉 速 度 在 指 定 值 以 下 閲 1 之 情 況 時 就 使 上 述 之 輸 出 電 壓 固 定 在 最 小 值 t 和 © 之 注 1 在 上 述 旋 轉 速 度 為 指 定 值 K 上 之 域 > 使 上 述 之 輸 出 電 意 事 項 I 壓 在 該 輸 出 範 圍 與 上 述 旋 轉 速 度 成 正 比 例 的 分 配 〇 再 填 • 另 外 本 發 明 是 __· 種 頻 率 電 壓 轉 換 裝 置 其 中 具 備 有 . 寫 本 頁 1 計 數 裝 置 輸 入 來 白 旋 轉 檢 測 器 之 輸 出 信 號 計 數 該 輸 1 入 信 號 之 一 個 週 期 之 指 定 頻 率 之 脈 波 和 1 1 1 電 壓 產 生 裝 置 當 與 該 計 數 裝 置 之 計 數 值 對 應 之 旋 轉 速 1 訂 度 在 指 定 值 下 之 情 況 時 使 輸 出 電 壓 固 定 在 最 小 值 在 上 述 之 旋 轉 速 度 為 指 定 值 上 之 區 域 就 產 生 在 該 輸 出 範 1 1 圍 内 與 上 述 之 旋 轉 速 度 成 正 比 例 之 上 述 輸 出 電 壓 0 1 I 另 外 本 發 明 是 頻 率 電 壓 轉 換 裝 置 其 中 上 述 之 電 壓 產 1 1 η 生 裝 置 由 預 先 收 納 有 上 述 計 數 裝 置 之 計 數 值 和 與 其 對 war m 之 輸 出 電 壓 之 變 換 對 照 表 所 構 成 0 1 J 另 外 本 發 明 是 一 種 馬 達 之 控 制 裝 置 其 中 具 備 有 ： 1 1 轉 子 位 置 信 號 產 生 裝 置 根 據 在 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 1 I 之 反 電 動 勢 用 來 產 生 表 示 轉 子 之 旋 轉 位 置 之 轉 子 位 置 信 1 1 I 1 1 激 磁 裝 置 根 據 該 轉 子 位 置 信 號 產 生 裝 置 所 產 生 之 轉 子 1 1 位 置 信 號 用 來 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 > 和 1 I 控 制 裝 置 對 於 指 令 追 隨 上 述 之 轉 子 之 旋 轉 的 控 制 上 逑 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 - 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（20) 之激磁装置之通電； 上述之控制裝置包含有：計數裝置，用來計數根據上述 轉子位置信號所產生之轉子旋轉有翮信號之一個週期之指 定頻率之脈波；和電壓產生裝置，當與該計數裝置之計數 值對應之旋轉速度在指定值κ下之情況時，就將輸出電壓 固定在最小值，在上述之旋轉速度為指定值以上之區域* 就產生在該輸出範圍内與上述之旋轉速度成正比例之上述 輸出電壓。 另外•本發明是馬達之控制装置，其中上述之電壓產生 裝置由預先收納有上述計數装置之計数值和與其對應之輸 出電壓之變換對照表所構成。 另外，本發明是馬達之控制裝置，其中上述之馬達是3相 拼合型步進馬達。 另外，本發明是馬達之控制装置，其中上述之馬達其驅 動對象是列印機之印字頭輸送架和列印機之送紙機構中之 至少之一。 [圖面之簡單說明] 圖1是方塊圖，用來表示本發明之實施例之馬達之控制 裝置之構造之一實例。 圖2是流程圖*用來說明馬達之控制裝置之各個部份之 動作實例。 圖3用來說明馬達之控制裝置之運轉型樣之實例。 圖4是方塊圖，用來表示馬達之控制裝置之構造之一實 例。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -23 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（22 ) 圖19是說明圖，用來表示本發明之定子線圈之反電動勢 和比較器之輸出脈波。 圖20是說明圖，用來表示本發明之實施例之堅流信號發 信電路之輸出脈波和PWM信號。 圖21是流程圖，用來表示本發明之實施例之馬達控制。 圖22是方塊圖，用來表示本發明之頻率電壓轉換裝置之 第1實施形態之構造之一實例。 圖23表示轉速和輸入脈波週期之關係。 圖24表示轉速和輸出電壓之關係。 圖25是方塊圖，用來表示本發明之頻率電壓轉換裝置之 第2實腌形態之構造之一實例。 圖26表示計數值和輸出電壓之關係。 圖27是方塊圖，用來表示使本發明之頻率電壓轉換裝置 適用在3相拼合型步進馬達之無位置感測閉迴路驅動/控制 時之馬達之控制裝置之一實例。 圖28是波形圖（時序圖），用來表示圖27之各個部份之信 號波形實例。 圖29是流程圖，用來表示頻率電壓轉換裝置中之頻率電 壓轉換處理之一實例。 圖30是流程圖，用來表示該裝置之轉子位置檢測脈波之 週期之計數處理。 圖31是流程圖，用來表示經由使用迴路之頻率電壓轉換 處理之一實例。 圖32表示習知之裝置之構造。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（2 J) [用以實施本發明之最佳形態] 圖1是方塊圖，用來表示使本發明適用於3相拼合型步進 馬達之情況時之馬達之控制裝置之構造之一實例。另外， 被該馬達之控制裝置驅動和控制之3相拼合型步進馬達之 驅動對象，例如，包含有列印機之印字頭輸送架和其送紙 機構等，該等連接到馬達之旋轉軸作為負載。 本實施例之馬達之控制裝置*如圖1所示，具備有轉子 位置檢測電路1，整流脈波產生電路2，偏差計數器3，加 算器4，偏移控制電路5，運轉模態變換電路6*電壓指令 控制電路7，PWM控制電路8，同步運轉用PWM產生電路9， 運轉變換開闞11、12，閛控信號產生電路13，和用Μ驅動 3相拼合型步進馬達15之反相器14，如後面所述，被構建 成利用運轉變換開關11、12之變換用來進行同步運轉或無 位置感測運轉。 另外，下面將參照附圖用來說明該馬達之控制裝置之各 個部份之詳細構造。 轉子位置檢測電路1被構建成在無位置感測運轉時，取 入在星形連接之3個定子線圈16、17、18產生之反電動勢 ，根據該反電動勢產生用以表示轉子之旋轉位置之轉子位 置信號，根據該轉子位置信號產生整流時序信號用Μ表示 供給到定子線圈16、17、18之激磁電流之整流時序，該整 流時序信號經由運轉變換開關12輸出到閘控信號產生電路 1 3 〇 整流脈波產生電路2被構建成根據在轉子位置檢測電路1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐） _ 26 - . I j --丨--I - - - -s - - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-、tT 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2 4 ) 所產生之轉子位置信號，在轉子每旋轉1步（Step)之角度 時就產生1個脈波，將該產生之脈波供給到偏差計數器3。 偏差計數器3被構建成在無位置感測運轉時，分別計數 來自外部之位置指令脈波（位置指令信號）和來自整流脈波 產生電路2之脈波，利用該兩個計數值之差，用來求得目 標位置和現在位置之偏差，將與該求得之偏差對應之偏差 電壓輸出到加算器4。在此處該位置指令脈波包含轉子之 旋轉位置資訊和轉子之旋轉速度資訊，該旋轉位置資訊是 被施加之脈波之總數，該旋轉速度資訊是被施加之脈波之 頻率。 加算器4被構建成用來使輸出自偏差計數器3之偏差電壓 和輸出自偏移控制電路5之偏移電壓進行加算，將該加算 電壓輸出到電壓指令控制電路7。 偏移控制電路5被構建成當依照來自運轉模態變換電路6 之運轉變換信號，從同步運轉轉移成為無位置感測蓮轉時 ，在該無位置感沏I運轉之開始時，將指定之偏移電壓輸出 到加算器4，該偏移電壓之值隨著時間之經過而減小。該 偏移電壓值依照馬達15和其負載之狀況，選擇適當之值。 運轉模態變換電路6被構建成用來產生運轉 變換信 號，當位置指令脈波之頻率成為指定之值時，亦即當在馬 達15之定子線圈16、17、18所產生之反電動勢達到充分之 位準時*用來進行從同步運轉變換成為無位置感測運轉， 另外一方面，當偏差計數器3之偏差變成「Oj時，用來進 行從無位置感測蓮轉變換成為同步蓮轉。另外，依照該運 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 7 - --"- IT— - —II-- I- - - I (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（25) 轉變換信號使運轉變換開關11、12之各個接點變換到同步 運轉側或無位置感測蓮轉側之其中之一方，和該運轉變換 信號被輸出到偏移控制電路5。 電壓指令控制電路7被構建成用來進行指令控制，當接 受到來自加算器4之輸出電壓時，依照該輸出電壓由PW Μ控 制電路8產生P W Μ (脈波幅調變）信號。 PWM控制電路8被構建成根據來自電壓指令控制電路7之 指定，產生與來自加算器4之輸出電壓對應之P W Μ信號 > 該 PWM信號經由運轉變換開關11輸出到閘控信號產生電路13。 同步運轉用PWM產生電路9被構建成用來產生同步運轉時 所使用之PWM信號，經由運轉變換開關11將該PWM信號輸出 到閘控信號產生電路1 3。 閘控信號產生電路13被構建成在同步運轉時產生閘控制 信號，與來自外部之位置指令脈波同步的使激磁電流在馬 達之定子線圈16、17、18流動，另外一方面，在無位置感 測運轉時產生閛控信號，與來自轉子位置檢測電路1之整 流時序信號同步的使激磁電流在馬達之定子線圈1 6、1 7、 1 8流動。 反相器14由3相電橋電路構成包含有圖中未顯示之6個開 翮用電晶體*在其輸出端連接有馬達15之定子線圈16、17 、18。因此，反相器14之電晶體被閘控信號產生電路13所 產生之閘控信號控制成導通，藉Μ使激磁電流流到指定之 定子線圈16、17、18。 下面將參照圖1至圖3用來說明依此方式構成之本實例之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） - 2 8 _ •V-- - - - .Τ— —.1 - I-n n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4. 516263 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 \—/ β ✓fv明説明發 ' 五 表說 來來 用 用 -7 ·. 圖 圖 程明 流說 是是 2 3 圖 圖 ο ο 例例 實實 一 作 之動 作之 動置 之裝 置制 裝控 制 之 控達 之馬 達該 馬 示 之 中 ο 線值 曲 標 度 目 速其 之示 示表 所線 側虛 上的 ’ 粗 模 , 型 度 轉速 蓮之 之際 置實 裝之 制達 控馬 之示 達表 馬線 明實 位 無 和 轉 邁步 ， 同)* 之轉 示蓮 所動 3 圖 行 進 來 用 置 裝 制 控 之轉 達運 馬測 該感 置 ggl $ 路 迴 閉 測 感 置 位 無 進 的 自 M 可 測 感 置 位 無 從 或 轉 遵 .測 感 置 位 無。 為轉 CMC 成遵 換步 變同 轉為 遵 梂 步換 同變 從轉 行蓮 下面將說明同步運轉和無位置感測運轉之细節。 亦即，在圖3所示之時刻，當馬達15被起動時，因為 進行同步運轉，所Μ從運轉模態變換電路6輸出之蓮轉變 換信號，例如，變成「Lj位準，因此蓮轉變換開關11、 12之變換接點成為在同步運轉側（圖1之位置之相反側之位 置）。在同步運轉中，閘控信號產生電路13M與來自外部 之位置指令脈波同步的驅動反相器14藉K進行整流（步驟 S1)亦即，閘控信號產生電路13M與位置指令脈波同步的 產生閘控信號，利用該閘控信號驅動反相器14藉K使激磁 電流流到定子線圈1 6、1 7、1 8。 然後，在時刻t2，運轉模態變換電路6，根據位置指令 脈波之頻率*當判定為馬達1 5達到指定之旋轉時（步驟S 2 ) ，因為輸出自運轉模態變換電路6之運轉變換信號從「L」 位準變化成為「H」位準，所Μ蓮轉變換開闞11、12之變 換接點，變換到無位置測感運轉側(圖1之位置），轉移成 為無位置感測運轉。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 29 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（27) 另外，在時刻t 2，因為從運轉模態變換電路6供給到偏 移控制電路5之變換信號從「L」位準變化成為「H」位準 ，所以偏移控制電路5將指定之偏移電壓輸出到加算器4 ( 步驟S 3)。這時在電壓指令控制電路7只被供給來自偏移控 制電路5之偏移電壓，依照該偏移電壓由PWM控制電路8產 生PWM信號，該PWM信號供給到閘控信號產生電路13 >利用 這種方式用來確保馬達15之旋轉。 加算器4輸出指定之偏移電壓其理由如下所述。亦即， 在時刻t2，偏差計數器3之位置之偏差為「0」，因為輸出 到加算器4之偏差計數器3之輸出偏差電壓為「0 j ，所以 該控制系統使馬達1 5停止。在這種情況，在馬達1 5之定子 線圏16、17、18所產生之反電動勢之輸出位準進行降低， 因為不能檢測轉子之位置，所以產生失調。其中*在轉移 成為無位置感测運轉之開始時，K在操作量附加偏移電壓 之方式，用來防止轉移成為無位置感测運轉時之失調。 依照這種方式，當轉移成為無位置感測運轉時，在從偏 移控制電路5輸出之偏移電壓不為「0」之情況時（步驟S4 :N 0 )，偏移電壓每次減少一定之量（步驟S 5)。依照這種 方式使偏移電壓減小，如後面所述，在偏差計數器3之偏 差為「0」之情況*當有偏移電壓殘留時，馬達1 5被驅動 到比指令位置更前進之位置。 另外，在無位置感測運轉之期間中，轉子位置檢測電路 1產生用K表示定子線圈16、17、18之整流時序之整流時 序信號，將其輸出到閘控信號產生電路1 3。利用這種方式 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 -3 0 - „ Λ —— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 516263 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 * B7五、發明説明（2S) ，閘控信號產生電路13，與該整流時序信號同步的產生閛 控信號，利用該閘控信號驅動反相器1 4藉Μ使激磁電流流 動到定子線圈1 6、1 7、1 8。 另外，在無位置感測蓮轉之期間中，整流脈波產生電路 2在轉子每旋轉1步之角度時就產生1個脈波，將該產生之 脈波輸出到偏差計數器3。因此，偏差計數器3分別計數位 置指令脈波和來自該整流脈波產生電路2之脈波藉以求得 位置之偏差，將與該偏差對懕之偏差電壓輸出到加算器4。 因此，在圖3所示之無位置感測運轉之期間，如圖2之步 驟S 6〜S 8所示，當轉子位置檢測電路1每次檢測轉子之位 置時，就將其檢測信號輸出到閘控制信號產生電路13，與 該檢測信號同步的產生閘控信號，利用該閘控制號驅動反 相器14用來使電流在定子線圈16、17、18流動，重複進行 此種動作直至偏差計數器3之偏差變成為「0」。 然而，在無位置感測運轉時，在圖3所示之加速運轉期 間Τ 1，馬達因為具有慣性，所Κ對於無置指令會延遲的加 速。因此，如圖3所示，在加速運轉期間Τ1，偏差計數器3 之牖差進行積存，在定速運轉期間Τ2，該偏差不會變化的 成為積存狀態。另外一方面，在圖3所示之減速蓮轉期間 Τ3，馬達對於位置指令延遲的減速，所Μ偏差計數器3之 偏差如圖3所示的進行減小。因此，在該偏差變成為「0」 之時刻，經由從無位置感測運轉變換成為同步蓮轉，可以 用來使馬達之轉子停止在指定旋轉後之位置（目標位置）。 其中，在圖3所示之時刻t 3，當判定為來自偏差計數器3 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -311 · - - I 1^1 HL. - I I I I - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-、1T 516263 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 A7 B7五、發明説明（30) 之驅動對象，與上述之實例同樣的，包含有列印機之印字 頭輸送架和其送紙機構等，該等連接到馬達之旋轉軸作為 負載。 本實施例之馬達之控制裝置，如圖4所示，被構建成為 具備有轉子位置檢測裝置1 0 1，轉子位置檢測合成信號產 生裝置102，整流時序產生裝置103，整流信號產生裝置 104，閛控信號產生裝置105，反相器106，偏差計數器107 ，旋轉速度檢測裝置108，比例增益器109，積分裝置110 ，初期值設定裝置111，速度增益器112，加算器113，PWM 信號產生装置114，運轉模態變換裝置115，和運轉變換開 關116、117>利用該運轉變換開關116、117之變換，用來 進行3相拼合型步進馬達118之同步運轉和無位置感測運轉。 下面將說明該馬達之控制裝置之各個部份之詳细構造。 轉子位置檢測裝置101被構建成在無位置感測運轉時， 取入在星形連接之3個定子線圈A、B、C產生之各個反電動 勢，根據該各個反電動勢產生用以表示轉子之旋轉位置之 轉子位置信號，在轉子位置檢測合成信號產生裝置1 02使 上述之轉子位置信號合成藉Μ產生轉子位置檢測合成信號。 整流時序產生裝置103利用轉子位置檢測合成信號產生 裝置102所獲得之轉子之位置，用來產生整流之時序。當 檢測到之轉子之位置之相位比整流時序越前時，就使相位 延遲所需要之量。 在整流信號產生装置1 0 4，利用轉子位置檢測裝置1 0 1所 產生之3相部份之轉子位置信號，選擇下一個所欲整流之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210X 297公釐） -33- 1^—. ^^^1 JTI ^1· i In I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 516263 A7 B7五、發明説明（3 ί ) 整 之 生 產 所 3 ο 置。 裝號 生信 產流 序整 時生 流產 整’ 與式 M方 ， 之 合步 組同 之號 圈信 線序 子時 定流 之 述 所 面 後 使

號置 信裝 WM生 >產 號 信 流 整 在 叠0 S1 舅 置號 裝信 4WM fcE p 產之 虎 信生 產 所 4 IX 置 裝 生 產 生 產 所 4 ο 號 信 控 閘 生 產 Μ 藉 6 ο li 器 相 反 肋 區 來 用 號 信 流 整 之 件 元 換 交 個 6 有 含 之 示 顯 未 中 圖 由 為 成 Aai 碧 構 被 6 ο 11 器 相 反 子 定 之 達 馬 有 接 逋 子 端 出 輸 其 在 成 構 所 路 電 橋 電 相 3 之 圈 線 反 置 裝 生 產 號 信 控 閘 被 件 元 換 交 之 控 閘 之 生 產 所 5 ο 11 通 導 為 成 制 10控 器號 相信 流 流 電 磁 激 使 來 用 丨.J---^--.------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圏 線 子 定 之 定 指 波 Η 脈置 I # 罾 建 i® t I «τ 3ϊ S帛 ϊ位號 10之信 器部成 數外合 計自測 差來檢 偏數置 計位 子 別 h 值 轉分U數 自 ，·^計 0 ^ · 0 轉 } 兩 運號該 測信將 感 令 -置指波 位置脈 無 g 之 在ί ! 為 成 輸和 行 ， 進離 的距 差動 偏移 之示 置表 位數 在波 琨脈 和 Μ \—/ 置 J 位列 標波 脈 百 ί 是 置號 位 信 令 令 指指 為置 作位 差。 之出 信 成 合 測 檢 置 位 子 轉 由 測 It 用 速8fl 轉10 旋置 示裝 表測 率檢 頻度 之速 波轉 脈旋 以 訂 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 期 週 之 號 信 成 合 測 檢 置 位 子 ο _ si fL 之度 速^ Μ 產轉 2 之 10達 置 馬 裝測 生檢 產 K 號藉 ( l· 1 夕 器另 益 ， 增倍 例KP 比為 成 差十 偏計 — 差 置 i 位偏 自 之 7 出 10輸 器對 數K1 計益 差增 偏M 自10 出I 輸 使 來 用 置 裝 分 積 分 積 行 進 差 偏 置 位 之 7 ο 11 器 數 初期值設定裝置111在從同步運轉轉移成為無位置感測 蓮轉時，將積分装置110所具有之初期值設定在該積分装 本紙張尺度適用中國國家揉準（匚犯）八4規格（210父297公釐） -34 - 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 (3 ‘2 ) 1 1 置 1 該 初 期 值 依 昭 馬達 和其 負 載 狀 況， 設 定 成 為可以 獲得 1 1 最 佳 之 過 渡 回 ntyy m 之 方式 〇 1 1 速 度 增 益 器 1 1 2用來使檢測3 组之轉子之旋轉速度成， 為K v 請 1 先 I 倍 9 和 加 算 器 1 1 3用來輸出{ (比例增益器1 0 ί 1之 輸出） + 閱 1 背 t (積分装置1 10 之 輸 出）- -(速 度 增 益 器112之輸出））之演算 之 注 I 結 果 〇 1 1 項 I PWM信號產生裝置1 14用來 產 生 與 加算 器 1 1 3之輸出值對 再 應 之 工 作 比 之 PWM信號 3 寫 本 頁 1 蓮 轉 模 態 變 換 裝 置115被構建成為用來產生運轉模態變 1 I 換 信 號 藉 進 行 從同 步蓮 轉 變 換 成為 無 位 置 感測運 轉， I I 或 從 無 位 置 感 測 運 轉變 換成 為 同 步 蓮轉 〇 另 外 ，依照 該蓮 1 1 訂 1 轉 模 態 變 換 信 號 將運 轉變 換 開 關 116 1 17之 各個接 點變 換 到 同 步 運 轉 側 或 無位 置感 測 運 轉 側之 其 中 之 一方0 另夕卜 1 I 9 蓮 轉 模 態 變 換 裝 置11 5更具備有用以計測位置指令信號 1 1 之 頻 率 之 裝 置 藉 Μ決 定變 換 時 序 0 1 1 # 另 外 運 轉 模 態 變換 裝置 115之變換時序如下所述 從 同 步 運 轉 轉 移 成為 無位 置 感 測 運轉 之 進 行 是在同 步蓮 1 1 轉 之 運 轉 開 始 後 當上 述之 位 置 指 令信 號 之 頻 率或反 電動 ί | 勢 之 位 準 超 過 第 1指定值時 < ] 1 另 外 從 無 位 置 感測 運轉 移 成 為 同步 運 轉 之 進行是 在上 1 1 述 之 位 置 指 令 信 號 之頻 率或 反 電 動 勢之 位 準 小 於第2指定 1 1 值 而 且 上 述 之 偏 差 成為 零時 〇 1 1 另 外 此 處 之 指 定頻 率是 可 檢 測反 電 動 勢 之值， 亦即 1 I 9 該 指 定 頻 率 被 設 定成 為高 於 與 可 進行 無 位 置 感測運 轉之 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 35 _ 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（33) 最低旋轉速度相當之頻率。 在本實例中，如圖5所示，在P I位置控制系統附加速度 小迴路補償，在無位置感測運轉時，對上述之偏差進行速 度小迴路控制。亦即，在無位置感測蓮轉中，偏差計數器 107計數位置指令信號和轉子位置檢測信號，輸出指令位 置和現在位置之偏差，經由比例增益器109和積分裝置110 對該偏差進行P I控制。 依照這種方式，經由在P I位置控制糸統附加速度小迴路 補償和進行控制，使馬達之旋轉相位和位置指令信號之位 置一致，亦即位置偏差經常成為零，因為K此方式控制對 馬達之輸人*所Μ對於位置指令信號，可Μ實現正確之位 置控制和速度控制。 下面將參照圖6用來說明本實例之同步運轉和無位置感 測運轉之细節。另外，圖7是說明圖，用來說明該馬達之 控制裝置之運轉型樣 > 上側所示之速度曲線中之實線表示 馬達之實際速度，粗線表示其目標值。 在該馬達之控制裝置中，可以自動的進行從同步運轉變 換成為無位置感測運轉，和從無位置感測蓮轉變換成為同 步運轉。 當馬達被起動時，運轉模態變換裝置115將運轉模態設 定在同步蓮轉（步驟S1)，輸出例如「L」位準之同步運轉 之信號。利用這種方式，使運轉變換開關116、Π7之變換 接點變成位於同步運轉側（步驟S2)。因此，在同步運轉中 ，同步運轉用之PWM信號被選擇*與位置指令脈波同步的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) ~ 36 - I;--W--.---—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂_ 4. 516263 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 4) 進行整流（步驟S 3〜S 4 )。 然後，當位置指令信號之頻率超過第1指定值時（步驟 S 6 )，亦即，當定子線圏所產生之反電動勢達到可以檢測 之位準，可K進行無位置感測運轉時，運轉模態變換裝置 115就將運轉模態設定成為無位置感測運轉（步驟S7)，因 為運轉變換信號從「L」位準變化成為「H」位準，所Μ運 轉變換開關116、117之變換接點，變換到無位置感测運轉 側（步驟S2)，轉移成為無位置感測運轉。 在無位置感測運轉之期間，如步驟S8〜S11所示*在轉 子位置檢測裝置1 0 1每次檢測轉子之位置時，就在整流時 序產生裝置103產生整流時序* Μ與該整流時序同步之方 式進行整流。 在可進行無位置感測運轉之期間，繼續進行上述之整流 程序，在Ρ I位置控制系統附加速度小迴路補償和進行控制 ，所Κ對於位置指令信號可Κ實現正確之位置控制和速度 控制。 使馬達減速，當位置指令信號之頻率低於第2指定值時（ 步驟S12)，運轉模態變換裝置115確認偏差為「0」（步驟 S13)，將運轉模態設定在同步運轉（步驟S14)。運轉變換 開關116、117之變換接點，再度的變換到同步運轉側（步 驟S2)，在最後之位置指令脈波之前進行同步浬轉（步驟 S 5 )，使馬達停止在目標位置。 上述之速度小迴路控制是控制高速旋轉時之增益，藉以 提高阻尼特性。亦即，在低速旋轉時，速度小迴路之回饋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 一 3 7 - - - I —ί ; - - - I - I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 五、發明説明 (33) 1 1 量 較 小 j 所 Μ 比 例 增 益 Κρ 直 接 輸 出 9 在 高 速 旋 轉 時 因 為 1 1 回 饋 量 變 大 所 以 使 比 例 增 益 Κρ 變 小 為 其 效 果 0 因 此 ， 經 1 1 由 追 加 速 度 小 迴 路 可 Μ 使 比 例 增 益 Κρ 變 大 9 可 確 保 回 應 —V 請 1 先 1 性 和 非 振 動 式 的 提 高 阻 尼 特 性 〇 閲 讀 1 背 另 外 在 本 實 例 中 因 為 在 上 述 之 積 分 裝 置 11 0具有指 之 L 注 1 定 之 初 期 值 所 在 無 位 置 感 測 蓮 轉 之 轉 移 時 f 即 使 偏 差 意 本 1 項 為 零 經 由 從 加 算 器 11 3輸出積分初期值 ，可以用來抑制 再 填 施 加 在 馬 達 之 電 壓 之 變 動 可 Μ 防 止 失 調 0 寫 本 頁 1 另 外 積 分 初 期 值 被 設 定 成 依 照 負 載 » 旋 轉 速 度 用 來 獲 1 I 得 最 佳 之 過 渡 回 應 〇 依 照 這 種 方 式 經 由 將 積 分 初 期 值 設 I I 定 成 為 最 佳 如 圖 7所示 可以順利的從同步運轉轉移成 1 為 無 位 置 感 測 運 轉 利 用 這 種 方 式 可 防 止 失 調 〇 另 外 9 ττ 因 為 轉 移 後 之 加 速 主 要 的 是 由 積 分 項 擔 任 所 Μ 偏 差 之 累 I I 積 變 少 0 因 此 經 常 可 Κ 在 偏 差 為 零 之 附 近 進 行 運 轉 可 1 I 以 使 調 整 時 間 變 短 〇 1 1 # 依 照 此 種 方 式 之 本 實 例 之 馬 達 之 控 制 方 法 及 其 裝 置 時 9 可 Μ 進 行 無 位 置 感 測 運 轉 同 時 可 以 進 行 位 置 偏 差 零 之 相 1 1 位 同 步 控 制 (亦即位置控制） 可 Μ 維 持 定 位 之 精 確 度 同 1 時 可 以 Μ 低 瞒 低 消 耗 電 力 驅 動 馬 達 另 外 9 依 照 上 述 I 之 方 式 當 從 同 步 運 轉 轉 移 成 為 無 位 置 感 測 運 轉 時 t 可 以 1 1 防 止 失 調 和 可 以 縮 短 調 整 時 間 〇 1 1 下 面 將 說 明 本 發 明 之 另 一 實 施 例 〇 1 1 圖 10 是 方 塊 圖 9 用 來 表 示 馬 達 之 控 制 裝 置 之 構 造 之 一 實 1 I 例 圖 中 表 示 使 本 發 明 適 用 在 圖 12所 示 之 3相拼合型步進 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38- 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（:丨b'〉 馬達之情況。 本實施形態之馬達之控制裝置被構建成為如圖10所示， 具備有旋轉位置檢測部221，時序決定兼速度檢測部222, 加算器240，控制部22 3，和反相器部22 4、3相拼合型步進 馬達228之星形連接之定子線圈225〜227* 後面所述之 指定之激磁型樣和指定之時序被激磁。 旋轉位置檢測部221被構建成為在馬達228之旋轉時*取 入定子線圈225〜227之各個端子電壓Va〜Vc，使該端子電 壓Va〜Vc成為馬達之中性點電壓或整流器230之輸出直流 電壓Ed之1/2之電壓，經由使其與指定電壓進行比較，用 來產生表示轉子之旋轉位置之轉子位置信號S1〜S3，將該 產生之轉子位置信號S1〜S3輸出到時序決定兼速度檢測部 222。因此，該旋轉位置檢測部221由圖中未顯示之3個比 較器等構成。 時序決定兼速度檢測部222用來檢測在供給自旋轉位置 檢測部221之轉子位置信號S1〜S3之變化時刻之上升邊緣 和下降邊緣* Μ計數器測定該檢測到之變化時刻間之時間 ，根據該測定時間，輸出用W表示定子線圈225〜227之通 電變換時序之通電變換時序信號S 1 ’〜S 3 ’，和利用該測定 時間求得轉子之旋轉速度，其詳细之信號處理將於後面說 明。因此，該時序決定兼速度檢測部2 2 2由多個計數器或 計時器等構成。 加算器240被構建成為根據來自該時序決定兼速度檢測 部222之旋轉速度和來自外部之速度指令，用來產生速度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） _ 3 9 - I.Λ---^-----------訂 _一-----AWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 516263 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 ____B7_五、發明説明（37) 控制信號，將該產生之速度控制信號輸出到控制部2 2 3。 控制部22 3被構建成為利用來自加算器2 40之速度控制信 號和預定之激磁方式（例如2相激磁），用來輸出通電信號 P1〜P6藉Μ對反相器部224之電晶體Q1〜QI3進行0N/0FF控 制，用W對各個定子線圈225〜227進行激磁，該通電變換 之時序（整流之時序）之決定是根據從時序決定兼速度檢測 部222輸出之通電變換時序信號S1'〜S3'。另外，來自控 制部223之通電信號Ρ1〜Ρ6供給到構成反相器部224之電晶 體Q1〜Q6之各個之基極。 反相器部224由具有交換用電晶體Q1〜Q6之三相拼合電 路構成，在其輸出端子連接有馬達之定子線圈2 25〜22 7。 在電晶體Q1〜Q6並聯連接有二極體D1〜D6。在反相器部 224被供給有直流電壓，該直流電®之獲得經由Κ整流器 230對來自交流電源229之交流電壓進行整流。另外，在整 流器230之輸出端並聯連接有平滑用電容器231用來使整流 器2 3 0之输出平滑化。 下面將參照圖10和圖11用來說明依此方式構成之本實例 之馬達之控制裝置之動作之一實例。 首先，在馬達228之停止時起至達到指定之轉速之期間 ，以可以指定轉子之位置之方式，在定子線圈225〜2 27不 能獲得反電動勢。其中，當馬達之起動時’控制部223输 出通電信號Ρ1〜Ρ6藉ΜΜ指定之順序進行各個定子線圈 225〜227之激磁。依照該通®信號Ρ1〜Ρ6使反相器部224 之電晶骽Q1〜Q6進行導通，顒序的對定子線圈225〜227進 本纸張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 一 40 ~ - | - _ -J* —UK - - - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 MW. 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（:3 S) 行激磁。利用這種方式，轉子以與該激磁對應之所諝之開 迴路（open loop)進行同步旋轉。 在此種馬達之起動時，激磁型樣之激磁時間是對各個定 子線圈225〜227通電使馬達具有足夠之時間起動，然後使 該激磁時間逐漸變快，藉以使轉子之旋轉速度變快。然後 當該轉子之旋轉速度變成足夠之速度時，就在電子線圏 225〜227產生可以指定轉子之旋轉位置之反電動勢，藉K 獲得端子電壓Va〜Vc。 該端子電壓Va〜Vc中之一實例如圖11之（a)所示，圖中 顯示定子線圈225之端子電壓Va。其他之端子電壓Vb、Vc 圖中未顯示，但是當與端子Va比較時，相位互相偏差120° *波形則相同。另外*該端子電壓V a之波形如圖11之（A) 所示，正之期間和負之期間其長度互不相同，其原因如圖 1 4所示，因為相位Q 1和Q2互不相同。 該各個端子電壓V a〜V c之獲得是利用旋轉位置檢測部 221中之圖中未顯示之3個比較器，使其與馬達228之中性 點電壓進行比較，當端子電壓Va〜Vc高於中性點電壓時， 就從各個比較器輸出「H」位準。另外，在各個端子電壓 V a〜V c ·如圖U之（A )所示，因為包含有整流時之過渡所 產生之尖峰電壓a，所K各個比較器之輸出不能直接作為 用K表示轉子之旋轉位置之轉子位置信號。此處是在旋轉 位置檢測部2 2 1，利用遮罩等之適當之裝置，將比較器之 輸出中之該尖峰電壓a之影響排除。因此，如圖11之 (B)(C)(D)所示，從旋轉位置檢測部221輸出用以表示轉子 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐〉 -4 1 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（U) 之旋轉位置之轉子位置信號S1〜S3。 其中，轉子位置信號S1〜S3之上升和下降之各個邊緣， 對應到定子線圏225〜227之端子電壓Va〜Vc之從正變成負 或從負變成正之時刻（參照圖11之（A))。 時序決定兼速度檢測部2 2 2順序的檢測供給自旋轉位置 檢測部2 2 1之轉子位置信號S 1〜S 3之變化時刻，亦即，檢 測該轉子位置信號S 1〜S 3之上升和下降之各個邊緣，順序 的測定該被檢測到之邊緣和邊緣之期間T 1，T2 .... Τη之時 間（參照圖11之（Ε))，根據該測定時間，用來決定定子線 圈225〜227之通電變換時序（整流之時序），藉Μ輸出通電 變換時序信號S1’〜S3'。下面將說明該時序決定兼速度檢 部2 22之詳细.之信號處理。 在時刻11 *當檢測到轉子位置信號S 1之下降邊緣時，可 K向上計數和向下計數之圖中未顯示之第1計數器就從時 刻tl開始計數動作。該第1計數器之計數動作是在從時刻 tl起至檢測到轉子位置信號S3之上升邊緣之時刻t2止之期 間T1進行計數動作，在時刻12結束該計數動作。另外，該 期間T 1相當於6 0 °之電角度。 其次，可Μ向上計數和向下計数之圖中未顯示之第2計 數器從該時刻12起開始計數動作，該第2計數器之計數動 作是在從時刻t2起至檢測到轉子位置信號S2之下降邊掾之 時刻U止之期間T2進行計數動作，在時刻13结束該計數動 作。另外，該期間T2相當於6 0 °之電角度。在此處該期間 T1和期間T2之長度互不相同*其原因如上所述，因為在定 氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -42 - --1- !! —.1— - * II! 11 I - I i I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 4 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（.u)) 子線圈225〜227產生之端子電壓Va〜Vc之正負之期間互不 相同，所K反懕出該差異。 最好是定子線圏225〜227之通電變換之時序（整流之時 序），以轉子位置信號S1〜S3之各個邊緣之檢測時刻之時 刻tl、t2、作為基準，K電角度移位30°之時刻進 行，藉Μ有效的控制馬達2 2 8。 其中，在時刻t3，第1計數器開始期間Τ1所進行計數之 計數值之向下計數，在該計數值成為1/2(相當於電角度30° )之時刻t4，將通電變換時序信號輸出到控制部223。另外 ，圖11(F)之斜線部用來表示相當於30°之電角度之延遲 量（延遲時間）。 可Μ向上計數和向下計數之第3計數器（圖中未顯示）從 時刻t3開始計數動作，該第3計數器之計數動作是在從時 刻t 3起至檢測到轉子位置信號S 1之上升邊緣之時刻t 5止之 期間T3進行計數動作*在時刻t5结束該計數動作。 在時刻t 5 *第2計數器開始期間T2所進行之計數之計數 值之向下計數，在該計數值成為1 / 2 (相當於電角度3 0 ° ) 之時刻t2，輸出通電變換時序信號。另外，從時刻t5起， 可向上計數和向下計數之第4計數器（圖中未顯示）開始計 數動作，該第4計數器之計數動作是在從時刻t 5起至檢測 到轉子位置信號S3之下降邊緣之時刻t7止之期間T4進行計 數動作，在時刻t 7结束該計數動作。 以下依照同樣之方式，在期間T5，與第1計數器之計數 動作並行的，第3計數器利用計數值之向下計數，在時刻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 43 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·

-，1T 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（4 ί) 18輸出通電變換時序信號，在期間Τ6，與第2計數器之計 數動作並行的*第4計數器利用計數值之向下計數，在時 刻tlO輸出通電變換時序信號。因此，時序產生兼速度檢 測部2 2 2，當在任意之期間產生通電變換時序信號時，不 是利用該任意期間之前一個期間之計數器之計數值，而是 利用前前一個期間之計數器之計數值。 依照這種方式，時序決定兼速度檢測部222所產生和輸 出之通電變換時序信號S 1 ’〜S 3 ’供給到控制部22 3。控制 部22 3利用後面所述之來自加算器240之速度控制信號和預 定之激磁方式（例如2相激磁），用來輸出通信號P1〜P6藉 K對電晶體Q1〜Q6進行0H/0FF控制，用對各個定子線圈 225〜227進行檄磁，根據從該時序決定兼速度檢測部222 輸出之通電變換時序信號S1'〜S3’，用來進行該通電變換 時序（整流之時序）之決定。因此，在控制部223產生通電 信號P1〜P6用來使定子線圈225〜227之各個激磁電流成為 圖11之（G) (Η) (I)之方式。 在本實施形態之馬達之控制裝置中，時序決定兼速度檢 測部2 2 2依上述方式產生通電變換時序信號，另外，求得 轉子之旋轉速度，利用該求得之旋轉速度進行由閉迴路形 成之速度控制，所以下面將說明與該速度控制有關之各個 部份之動作。 為著進行速度控制，所以時序決定兼速度檢測部222在 轉子位置信號S 1〜S 3之各個逢緣之檢測時刻之時刻11、12 、t3----，檢測和更新轉子之旋轉速度。因此，在時序決 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） -44 - IV----.----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 516263 經濟部智慧財產局員工消貪合作社印製 A7 B7五、發明説明（4 2 ) 定兼速度檢測部2 2 2，例如在時刻13，利用期間Τ1所計數 到之計數器之計數值，和期間T2所計數到計數器之計數值 ，求其平均值，利用該求得之平均值之倒數，用來求得轉 子之旋轉速度。另外，期間T1和期間T2之和相當於120° 之電角度，因為與該120°之電角度對應之物理距離為已 知，所K依照上述之方式可Μ求得轉子之旋轉速度。 Κ下依照同樣之方式，時序決定兼速度檢測部222在時 刻t 5利用期間Τ2所計數到之計數器之計數值，和期間Τ3所 計數到之計數器之計數值，求其平均值，利用該求得之平 均值之倒數，用來求得和更新轉子之旋轉速度，然後，在 時刻t7利用期間T3所計數到之計數器之計數值，和期間T4 所計數到之計數器之計數值，求其平均值，利用該求得之 平均值之倒數，用來求得和更新轉子之旋轉速度。因此， 在求得轉子之旋轉速度時，計數器之各個計數值重複的使 用° 依照這種方式，利用時序決定兼速度檢測部2 2 2求得之 每60°之電角度之轉子之旋轉速度*因為是在期間T1和期 間T2之120°電角度之期間之平均速度*所Μ在定子線圈 225〜227產生之反電動勢Va〜Vb之正負之期間即使有差異 時|亦可Μ使所求得之轉子之旋轉速度具有良好之精確度。 利用該時序決定兼速度檢測部2 2 2所求得之轉子之旋轉 速度供給到加算器240。在加算器240利用該旋轉速度和來 自外部之速度指令之偏差，用來產生速度控制信號（偏差 信號），藉Μ將該產生之速度控制信號輸出到控制部2 2 3。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -45- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) n T *-'β 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 ⑷ 丨） 1 1 控 制 部 2 2 3依照該速度控制信號 *對供給到電晶體Q 1 - -Q6 1 1 之 通 電 信 號 Ρ1 P6進 行 P W Μ控制 ，所可Μ將轉子之旋轉 1 1 速 度 控 制 成 為 巨 標 值 0 請 先 1 依 照 Μ 上 所 說 明 之 方 式 在 本 實 施 形 態 之 馬 達 之 控 制 裝 閱 % 皆 1 置 中 利 用 在 馬 達 228之定子線圈225 2 2 7所產生之反電 η Sr 之 1 | 動 勢 Va V b 用 來 產 生 表 示 轉 子 之 旋 轉 位 置 之 轉 子 位 置 信 >王 意 事 1 | 號 S1 S3 順 序 的 檢 測 該 轉 子 位 置 信 號 S1 S3之 邊 緣 * >Λ -S- f m 計 數 器 計 數 邊 緣 間 之 時 間 Μ 該 邊 緣 之 各 個 檢 測 時 間 作 為 % 本 頁 1 基 準 附 加 延 遲 時 間 當 決 定 定 子 線 圈 25 27之 通 電 變 換 '—^ 1 時 序 時 在 該 計 數 器 之 計 數 值 中 利 用 其 先 前 之 1個期間 1 I 之 計 數 器 所 計 數 到 之 計 數 值 用 來 求 得 該 延 遲 時 間 〇 1 訂 因 此 即 使 在 馬 達 之 轉 子 部 份 之 4*16; m 械 精 確 度 有 分 散 變 化 9 在 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 有 差 1 1 異 時 因 為 該 延 遲 時 間 可 以 反 應 該 差 異 所 以 可 以 使 定 子 1 I 線 圈 225- -227 之 通 電 變 換 時 序 具 有 良 好 之 精 確 度 因 此 可 1 蜱 以 實 現 轉 子 之 旋 轉 之 圓 滑 化 和 低 噪 音 化 〇 另 外 在 本 實 施 形 態 之 馬 達 之 控 制 裝 置 中 是 在 轉 子 位 置 信 號 S1 S3之 各 個 邊 緣 之 檢 測 時 刻 之 時 刻 11 t2 % t3 ♦ * • 1 5 使 用 計 數 器 之 計 數 值 用 來 逐 一 的 檢 測 和 更 新 轉 子 之 旋 轉 I 速 度 例 如 在 時 刻 t3 依 照 期 間 Τ1和 期 間 T2之 方 式 9 使 用 1 1 I 前 次 和 刖 Λ Λ. 刖 次 之 期 間 之 計 數 器 之 計 数 值 之 平 均 9 藉 Μ 求 得 1 1 平 均 速 度 0 1 1 因 此 即 使 在 馬 達 之 轉 子 部 份 之 機 械 精 雅 度 有 分 散 變 化 1 1 4 在 定 子 線 圈 225〜227所 產 生 之 反 電 動 勢 Va Vc 之 正 負 之 1 1 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 4 6 _ 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7五、發明説明（4.t) 期間有差異時，因為所求得之轉子之旋轉速度亦具有良好 之精確度，所以可以防止由於閉迴路所造成之速度控制之 精確度之降低。 其中，申請專利範圍第14項之位置檢測裝置對應到圖10 之旋轉位置檢測部221，計時裝置和通電變換時序決定裝 置對應到時序兼速度檢測部2 2 2，激磁裝置對應到控制部 223和反相器部224。 另外，申請專利範圍第15項之計時裝置和通電變換時序 決定裝置對應到圖10之時序兼速度檢測部222。 另外，申請專利範圍第18項之位置檢測裝置對應到圖10 之旋轉位置檢測部2 2 1，激磁裝置對應到時序兼速度檢測 部222，控制部223，和反相器部224，旋轉速度檢測裝置 對應到時序兼速度檢測部2 2 2，控制裝置對應到加算器2 4 0 和控制部2 2 3。 另外，申請專利範圍第19項之位置檢測裝置對應到圖10 之旋轉位置檢測部221，計時装置和通電變換時序決定裝 置對應到時序兼速度檢測部2 2 2，激磁装置對應到控制部 223和反相器部224，旋轉速度檢測裝置對應到時序兼速度 檢測部2 2 2，控制装置對應到加算器2 4 0和控制部2 2 3。 另外，在本實施例之馬達控制裝置中，Μ邊緣之各個檢 測時間作為基準附加延遲時間，用來決定定子線圈225〜 227之通電變換時序，這時，延遲時間之算出是利用計數 器之計數值中之其決定時之先前1個期間之計數器所計數 到之計數值。但是，該延遲時間之算出，例如在時刻17之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） _ 4 7 - 丨，--.--r--: — -- (請先閲讀背面之注^h項再填寫本頁) -訂· 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 (4 5 ) 1 1 情 況 時 不只 是期間T 3之計數器之 計 數 值 ， 亦 可 以 利 用期 1 1 間 T1 之 計 數器 之計數值 ，藉Κ反應 在 定 子 線 圈 225〜227產 1 1 生 之 反 電 動勢 之正負期 間之差異。 —\ 請 ! y 先 1 另 外 在本 實拖形態 之馬達控制 裝 置 中 使 用 計 數 器之 閲 讀 皆 1 > 計 數 值 逐一 的檢測和 更新轉子之 旋 轉 速 度 例 如 在 時刻 ri 之 1 I t3 依 照 期間 T1和期間 Τ2之方式， 利 用 前 次 和 ·> /·. 刖 刖 次 之期 /i 意 事 1 1 | 間 之 計 數 器之 計數值， 用來求得轉 子 之 旋 轉 速 度 〇 但 是， 再 導 轉 子 之 旋 轉速 度之算出 ，例如在時 刻 t7之 情 況 時 不 只是 寫 本 頁 1 期 間 T3和 期間 T4之計數 器之各個計 數 值 亦 可 Μ 利 用 期間 '—^ 1 I T1和 期 間 T2之 計數器之 各個計數值 藉 Μ 反 應 在 定 子 線圈 1 I 225〜227 產生 之反電動 勢之正負期 間 之 差 異 〇 1 訂 另 外 在上 述之實施 例中是以多 個 之 計 數 器 等 構 成 時序 決 定 兼 速 度檢 測部222 但是亦可ΜΜ單晶片形態之微電 1 1 腦 構 成 時 序決 定兼速度 檢測部2 2 2和控制部2 2 3 9 或 是 Μ微 1 I 電 腦 和 計 數器 之組合等 之適當之裝 置 構 成 0 1 f I 下 面 將 說明 本發明之 另一實施例 0 如 圖 16 至圖 17所示， 本實例之馬 達 控 制 裝 置 301使用在 1 1 三 相 步 進 馬達 (圖中未顯示其全體） * 在 星 形 連 接 之 3個定 1 子 線 圈 A B ' C接受整流藉K使轉子進行旋轉， 其構成包 I 含 有 反 相器 電路302 具有用Κ將電源電壓Ed供給到定 1 I 子 線 圏 A β ' C之正側交換元件Ta 4 Tb 4 T c + % J負側 1 1 交 換 元 件 Ta - ' Tb -- Tc —;反電 動 勢 檢 測 電 路 303， 用 1 1 來 檢 測 定 子線 圏 A、Β、 C之反電動勢e a、 e b、 e C ( 參 照 圖 1 1 18) 和控制電路3 0 4， 根據該反電 動 勢 檢 測 電 路 303之輸 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )A4規格（210X297公釐） -48 ~ 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（.Η;) 出用來控制該反相器電路302。 各個交換元件 Ta+ 、 Tb+ 、 Tc+ 、 Ta- 、 Tb— 、 Tc-由電晶體和回饋二極體構成。 上述之反電動勢檢測電路303具備有多個之比較器331、 332、333*在該等比較器331、332、333被輸人有定子線 圈A、B、C之端子電壓Va、Vb、Vc和電源電壓Ed之分壓， 用來使定子線圈A、B、C之端子電壓Va、Vb、Vc脈波化。 另外，定子線圈A、B、C之端子電壓Va、Vb、Vc之分壓 率和電源電壓之分壓率被設定成為2對1之關係。在本實例 之情況，定子線圈A、B、C之端子電壓Va、Vb、Vc之分壓 率為（1/2)，電源電壓Ed之分壓率為（1/4)。 另外，圖17中之R和3R是用以將各個電壓分壓成為指定 之比例之電阻器，經由設定此種電阻器R、3 R用來獲得各 個電壓之分壓。 另外，定子線圈A、B、C之端子電壓Va、Vb、Vc亦可以 被構建成直接輸人到比較器331、332、333。在這種情況 ，定子線圈A、B、C之端子電壓Va、Vb、Vc之分壓率為1， 電源電壓Ed之分壓率為（1/2)。 另外，上述之控制電路304具有：整流信號發信電路（在 本實例中為微電腦）*根據被比較器331、332、333脈波化 之定子線圈之端子電壓PVa、PVb、PVc，在定子線圈A、B 、（:接受整流，藉Μ製成脈波a + 、a- 、b+ 、b - 、c+ 、 c-;和PWM電路342，用來發出PWM信號。 亦即，在整流信號產生電路341所製成之脈波a + 、a-本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) A4規格（210x297公釐） -49 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（4 7) 、b + 、b — 、c + 、c ·分別與PWM信號一起通過AND (邏輯 積元件）343、344、345、346、347、348，用來使反相器 電路302之各個交換元件Ta+ 、Tb+ 、Tc+ 、Ta — 、Tb_ 、Tc -進行動作。因此，該等交換元件Ta + 、Tb + 、Tc + 、Ta - 、Tb — 、Tc -被控制電路304順序的變換，和依照 PWM信號使正側和負側同時進行0N/0FF動作。 圖18是說明圖，用來表示Μ電源電壓Ed之中點作為基準 電壓時之定子線圏A、B、C之反電動勢ea、eb、ec。 由該圖可以瞭解，在定子線圈A、B、C為星形連接之三 相馬達之情況時，因為開放相之端子電壓與基準電壓交叉 ，所K偏移30°之電角度的進行整流。 因此，如圖17所示，在反電動勢檢測電路303之各個比 較器331、332、333，檢測分壓成為（1/2)之定子線圈A、B 、（:之端子電壓Va、Vb、Vc，和分壓成為（1/4)之電源電壓 Ed之交點，使各個端子電壓Va、Vb、Vc脈波化，用來製成 PVa ' PVb - PVc 〇 另外，在整流信號發信電路341，禁止整流後之定子線 圈之端子電壓之檢測，藉K避免整流後發生之尖峰電壓之 影響。實質上，在圖1 9所示之被脈波化之端子電壓P V a、 PVb、PVc之主要位置設定禁止檢測區域。因為尖峰電壓之 產生期間随著馬達電流而異，所K該禁止檢測區域之長度 被適當的設定成與其對應。 另外，如圖20所示，從整流信號發信電路341獲得用Μ 決定整流之時序之脈波a + 、a_ 、b + _、b_ 、c + 、c_ ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -50 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（4S) 對該等之脈波a + 、a_ 、b + - 、c+ 、c_ ，分別與 PWM信號一起進行邏輯積處理。 另外，本實例之馬達控制依照圖2 1所示之流程圖進行。 亦即，該步進馬達被構建成為在旋轉初期狀態被施加同步 蓮轉處理，利用馬達控制裝置301之控制，從反電動勢ea 、eb、ec被充分輸出之狀態進行。 依照以上所說明之方式，本發明之馬達控制裝置*因為 反相器電路之正側交換元件和負側交換元件依照PWM信號 同時進行0H/0FF動作，所Μ可Μ遊免由於PWM信號對定子 線圈之開放相之影響。因此，不需要追加特別之電路就可 Μ正確的進行轉子之位置檢測。 另外，因為馬達中點電位不會有很大之變化，所Μ該基 準不會有很大之變動，可Κ防止定子線圈和交換元件之輸 出電容間之共振，和可Μ防止由於共振而造成之轉子位置 之錯誤檢測。 尤其是當正側交換元件和負側交換元件只有一方依照 PWM信號進行0N/0FF動作之情況時，只有在交換元件為0Ν 動作狀態時，才進行轉子之位置檢測，所以PWM信號之頻 率需要很高，但是在本發明中，P WM信號之頻率即使很低 ，轉子之位置檢測亦不會有問題。 另外，該反電動勢檢測電路具備有比較器，對該比較器 直接或分壓的輸入定子線圈之端子電壓，和分壓的輸入電 源電壓，可Μ用來使定子線圈之端子電壓脈波化，定子線 圈之端子電壓之分壓率和電源電壓之分壓率因為設定成為 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4規格（210Χ297公釐） -51- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（413) 2對1之關係，所以可以使定子線圈之端子電壓正確的脈波 化° 因此依照本實洌之馬達之控制装置時*因為在反電動勢 檢測電路之比較器，被（1/2)分壓的輸入定子線圈之端子 電壓，和被（1M)分壓的輸入電源電壓，所以可(1/4) 分壓之電源電壓作為基準，用來使（1/2)分壓之定子線圈 之端子電壓脈波化。 另外，依照本實例之馬達之控制裝置時，控制電路具備 有整流信號發信電路，根據被比較器脈波化之定子線圈之 端子電壓，在定子線圏接受整流，用來製成脈波，在整流 信號發信電路中，因為禁止整流後之定子線圈之端子電壓 之檢測，所Μ可以避免整流後發生之尖峰電壓之影響，其 結果是即使在馬達負載增加之情況時，亦可Κ正確的進行 反相器電路之控制。 另外，本實例之馬達控制裝置亦可以使用在三相步進馬 達。另外，該馬達之驅動對象最好為列印機之印字頭輸送 架和列印機之送紙機構。 下面將說明本發明之另一實施例。 首先參照圖22〜圖24用來說明本發明之頻率電壓轉換裝 置之第1實施形態。圖22是方塊圖，用來表示本發明之頻 率電壓轉換装置之第1實施形態之構造例。 該第1實施形態之頻率電壓轉換裝置如圖22所示，具備 有週期測定部4 11，轉速測定部4 1 2，轉速電壓轉換部4 1 3 ，和D/Α變換部414。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 52 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（:>〇) 週期測定部411實質上由計數器等構成，被構建成當被 輸入有來自馬達之旋轉檢測器（圖中未顯示）之檢测脈波時 ，用來求得該輸入脈波之週期。 轉速測定部4 1 2被構建成根據來自週期測定部4 11之週期 ，用來測定馬達等之轉速。 轉速電壓轉換部413被構建成為根據轉速測定部412所求 得之轉速，依照指定之演算式產生輸出電壓。其中，轉速 電壓轉換部413之輸出電壓是8位元之數位電壓。 因為轉速電壓轉換部413之輸出電壓是數位電壓，所以 D/A變換部414被構建成為闬來對該數位電壓進行D/A變換使 其成為類比電壓然後進行輸出。 下面將說明依此方式構成之第1實施形態之頻率電壓轉 換裝置之動作。 當有來自馬達之旋轉檢測器（圖中未顯示）之檢測脈波輸 入到週期測定部4 11時，該週期測定部4 1 1就求得該輸入脈 波之週期。亦即，構成週期測定部411之計數器，開始計 數由輸入脈波之上升邊緣（或下降邊緣）之Μ指定頻率形成 之時鐘脈波，計數器在下一個輸入脈波之上升邊緣（或下 降邊緣）之前 > 繼鑕該時鐘脈波之計數動作。因為時鐘脈 波由指定之頻率形成，所Μ週率測定部4 11可以根據該計 數器之計數值測定輸入脈波之頻率。 轉速測定部412根據該週期測定部411之測定週期測定轉 速（旋轉速度）。週期測定部411之測定週期和轉速具有如 圖2 3所示之關係。其中，在轉速測定部4 1 2設置能夠滿足 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -53- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（Γ) ί ) 圖23所示之關係對照表，參照該對照表可K求得轉速R。 轉速電壓轉換部4 1 3根據轉速測定部41 2所測定到之轉速 (旋轉速度）R，例如在輸出資料為8位元之情況時，利用下 列之（1)〜（3)所示之變換式用來將輸出電壓V輸出，其一 實例如圖24所示。 (1) V= 0 (OS RS Rl) (2) V = m x R + h (R1SRSR0) (3) V = 255 (ROSR) 在上式中，K表示比例係數，h表示常數，R 0、+ R 1表示 圖24所示之轉速之範圍。另外，圖24中之標度只作舉例， 其數值並沒有特別之意義。 因此，經由任意的設定（2)所示之變換式之比例係數m和 - 常數h，當轉速R在指定之範圊內（圖24之R1到R0之範圍內 ，實質上在200 rpm〜1 200rpm之範圍内）時，該範圍内之 輸出電壓V從輸出範圍之下限到上限（在圖24之情況為0〜 255)分配在全範圍依照瑄種方式可以產生與旋轉速度R成 比例之輸出電壓V。另外，當轉速R在該範圍外時，就輸出 下限值L在圖24之情況為「0」），或上限值（在圖24之情況 為「255 j )之輸出電壓。 D/A變換部414用來對來自轉速電壓變換部413之數位形 態之輸出電壓進行D/A變換，使其成為類比電壓，然後將 該類比電壓輸出。 如以上之說明，在第1實施形態之頻率電壓轉換裝置中 ，因為未包含有習知裝置之過濾器元件，所Μ不會有輸出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ2.97公釐） -54 - 丨. -------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263

A 2 -} /IV明説明發 、 五 例變 比該 正化 成變 速由 轉經 與 ’ 壓外 電 另 出 。 輸性 為線 因直 內 之 圍壓 範電 出出 輸 輸 在保 ， 確 外以 另可 〇K 遲所 延， 數 常 之 斜 之 性 特 出 輸 化 變 易 容 很M 可 為 因 部 換 轉 壓 電 速 。 轉 圍在 範當 態 ， 動 中 大置 擴裝 以換 可轉 M壓 所電 ， 率 圍頻 範之 出22 (2輸圖 式和在 換率 圖 在 是 但 ο 式 換 變 之 述 上 用 使 時 壓 電 出 輸 生 產 速時 轉況 之情 示之 所道 對 R 遶 轉 該 β 和 知用 先使 預M 係可 關 ’ 之者 V 3 壓41 電部 出換 輸轉 之壓 應電 I 遵 轉 替 代 用 換 轉 壓 霞 ΙζΏΓ bK- 逋 轉 之 V 壓 電 出 輸 之 應 對 其 與 和 R 速 轉 有 納。 收表 先 照 預對 況 情 之 壓 電 出 輸 得 獲K 用 表 照41 對部 換換 轉 轉 壓壓 珍j〇| 速 速 S 轉 照用 參利 由與 經當 時 較 比 況· 情 之 式 方 換 變 之 換 轉 壓 電 率 。 頻 短 之 縮明 Μ 發 可本 間明 時說 理來 處用 算26 演圖 之和 壓25 電 圖 出 照 輸參 得將 求面 其下 備 具 示 所 5 2 圖 和 置 裝 換 轉 壓 電 率 。 頻 態之 形態 施形 實概 M22S 之第 置該 裝 ^^^1 l·——— ^n.··-—II n I—-1 m I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 器 〇 7 測 41檢 部轉 換旋 變之 /Α達0 1 和 0 6 來 41有 部人 換輸 轉當 壓為 電成 1JJ 期 建 週構 ’ 被 5 5 11 11 4 4 器器 數數 計計 有 週 之 波 脈 入 輸 該 得 求 來 用 就 時 波 脈 測 檢 之 ) ο 示值 顯數 未計 中 之 圖期 值 數 4 AS 部之 換期 轉週 壓之 電波 期脈 週入 輸 器 數 計 據 根 為 成 ΑΑ*- 鐽 構 被 之出 得輸 求生 所產 15來 1* 用 換 轉 之 定 指 用 利 是 壓 電 之 生 產 所 6 11 4 部 換 轉 壓 電 期 週 用 利。 ’ 壓 中電 其位 。 數 M之 電 元 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） -55 - 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（ΓκΟ 因為來自週期電壓轉換部416之輸出電壓是數位電壓， 所以D/Α變換部417被構建成用來對該數位電壓進行D/Α變 換，使其成為類比電壓。 下面將說明依此方式構成之頻率電壓轉換裝置之動作。 例如，當從馬達之旋轉檢測器（圖中未顯示）將檢測脈波 輸入到計數器4 1 5時，計數器41 5就開始計數該輸入脈波之 上升邊緣（或下降邊緣）之Μ指定頻率形成之時鐘脈波，在 下一個之輸入脈波之上升邊緣（或下降邊緣）之前，該計數 器415繼壤進行該時鐘脈波之計數動作。然後，計數器415 在其計數動作结束時，就將其最後之計數值*作為用Κ表 示輸入脈波之週期之週期計數值N C的輸出到週期電壓轉換 部4 1 6，和再度的開始其計數動作。 週期電壓轉換部416根據來自計數器415之週期計數值NC *例如在輸出資料為8位元之情況時，就利用下列之（4)〜 (6)所示之變換式用來將輸出電壓V輸出，其一實例如圖26 所示。 (4) V= 255 (OS NC^ NO) (5) V= K/NC+ b (NOi NCS Nl) (6) V= 0 在上式中，K表示比例係數，b表示常數* N 0、N 1是圖2 6 所示之輸出電壓V為上眼值，下限值之情況時之計數值NC 之值。 下面將說明（5)所示之變換式V=K/NC+b之導出方法。 一般，輸入到計數器41 5之輸入脈波，例如馬達每旋轉1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -5 6 - ! ->L- I I: -- - I:'-I I I I I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（51 ) 圈時，就由X個脈波構成。當K旋轉速度R [rpm]進行旋轉 時，計數器415之輸入脈波之週期t就變成為下列之（7)式。 t = 60/(Rx X)[sec] .......(7) 當將常數之（60/X)替換成為比例係數K1時，旋轉速度R 和輸入脈波週期t之關係就變成為下列之（8)式 t = k 1 / R .......(8) 從計數器415輸出之週期計數值HC，當成為計數時鐘脈 波之週期tc時，就變成為下列之（9)式。 NC= t/tc = kl/ (tc x R) ......(9) 當M比例係數k2替換常數（kl/tc)時，就變成為下列之 (10)式。 R = k2/NC .......(10) 如（2)式所示，輸出電壓V和轉速R具有V=nXR+h之翮 係。當將（1 0 )式代入該式時*輸入脈波之週期計數值N C和 輸出電壓V之闞係就變成為下列之（11)式。 V = m X (k2/NC) + h ........(11) 當以k、b替換該常數Uxk2)，h時，可以獲得V=k/NC. + b。在此處 k = 60ro/(xX tc)。 依照以上所說明之方式，在圖25之頻率電壓轉換装置中 *當利用計數器415之輸入脈波之週期之計數值之計數结 束，獲得該週期之計數值NC時，因為不是利用圖22之頻率 電壓轉換裝置求得旋轉速度，而是直接求得輸出電壓V， 所K其輸出演算之處理時間可以縮短。 其中，申請專利範圍第24項之計數裝置對應到圖25之計 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -5 7 - J.---L--^----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -tf—· 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（53) 數器，電壓產生裝置對應到該圖之週期電壓轉換部416和D/A 變換部417。另外，申請專利範圍第25項之轉換對照表對 應到後面所述之圖31之對照表441。 下面將參照圖27用來說明使用有上述之頻率電壓轉換裝 置之馬達之控制裝置。 圖27是方塊圖，用來表示使與圖25相當之頻率電壓轉換 裝置，適用在3相拼合型步進馬達之無位置感測閉迴路驅 動/控制之情況時之馬達之控制裝置之一實例。圖2 8是波 形圖，用來表示圖27之各個部份之信號波形例。 另外，該馬達之控制裝置由如圖27所示之多個電路構成 ，該電路中之大部份K微電腦實現。 該馬達之控制裝置如圖27所示，具備有用Μ驅動3相拼 合型步進馬達（3相ΗΒΜ)421之120度通電電壓型之反相器 422。中點檢測電路42 3被構建成為用來檢測如圖28之（Α) 所示之馬達421之3個端子電壓波形與中點之交叉點，和用 來輸出如圖28(B)所示之中點檢測信號。轉子位置檢測脈 波產生電路42 4被構建成為根據從中點檢測電路423輸出之 中點檢測信號*只抽出3相部份之開放相反電動勢（參照圖 28之（Α))之中點，在每60度之電角度使位準反轉，用來產 生轉子位置檢測脈波（C0MPLS)。 該轉子位置檢測脈波產生電路42 4所產生之轉子位置檢 測脈波因為對整流時序成為越前枏位，所Μ相位移位電路 425用來使脈波之相位延遲該越前之相位部分。整流信號 產生電路4 2 6被構建成為根據Μ相位移位電路4 2 5使相位延 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） _ 5 8 - _--\--：---衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 - 516263 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ___B7___五、發明說明（Γ)6) 遲之轉子位置檢測脈波，用來输出與下一個整流模態對應 之整流信號。 以上所說明者是無位置感測閉迺路驅動之基本之構成部 份，根據依此方式獲得之整流信號用來驅動反相器422， 藉Μ驅動馬達421 » 但是，只利用上述之構造用來驅動馬達421時，會有由 於馬達421之負載之變化而使旋轉速度變化之問題。其中 ，為著消除此種問題，需要進行速度控制。其中，使用上 述之頻率電壓轉換裝置用來使速度資訊進行回饋。 另外，當將馬達421使用在列印機之輸送架之驅動1或送 紙機構之驅動之情況時，除了速度外，亦霱要控制其位置 。在圖27所示之馬達之控制裝置中*從外部施加位置，速 度之指令（Κ脈波之涸數指定位置，W脤波率指定速度）， 在圓27所示之構造追加伺阪控制器427用來追腰該指令的 進行旋轉。 該伺服控制器427如圖27所示，具備有偏差計數器428， D/A變換電路429，放大電路430，頻率電壓轉換裝置431， 放大電路43 2，加算器433和PWM信號產生電路434。 偏差計數器428被構建成為用來計數位置/速度指令脈波 (驅動型樣）和來自轉子位置檢測脈波產生電路424之轉子 位置檢澜脈波，藉Κ輸出對指令位置之僑差。D/A變換堪 路42 9被構建成為用來對來自偏差計数器42 8之输出偏差進 行D/A變換和加Κ輪出。放大電路430被構建成為用來對

tr 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -59 - 516263 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 A7 B7五、發明説明（57 ) D / A變換電路42 9之輸出電壓進行放大，然後將其輸出到加 算器4 3 3。 上述之利用偏差計數器428之回饋控制因為是單純之比 例控制，所Μ當為著提高回應性使增益（g a ί η )變大時*控 制系統會振動。其中，經由在伺服控制器427追加由頻率 電壓轉換裝置431等構成之速度之回饋控制系統，可Κ用 來提高阻尼特性。 頻率電壓轉換裝置431相當於圖22或圖25所示之頻率電 壓轉換裝置，被構建成為根據電子位置檢測脈波產生電路 424所產生之轉子位置檢測脈波，用來輸出與旋轉速度對 應之電壓。放大電路432被構建成為用來對來自頻率電壓 變換裝置431之輸出電壓進行放大，然後將其輸出到加算 器433。加算器433被構建成為用來求得放大電路430之輸 出電壓和放大電路432之輸出電壓之差，藉Μ將該求得之 差之電壓輸出到PWM信號產生電路434。 PWM信號產生電路434被構建成為用來輸出與加算器433 之輸出電懕對應之工作比之PWM信號。該PWM信號用來與來 自整流信號產生電路426之整流信號在合成電路435進行合 成藉Μ產生驅動脈波，驅動信號產生電路436根據該產生 之驅動脈波用來控制反相器422。 下面將參照圖27和圖28用來說明依此方式構成之馬達之 控制裝置之各個部份之動作。 當隨著馬達421之轉子之旋轉在定子線圈產生反電動勢 時，馬達421之端子電壓波形變成為如圖28之（Α)所示。利 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） - 6 0 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（r)s) 用這種方式，中點檢測電路423根據圖2δ之（A)所示之端子 電壓，用來產生圖28之（B)所示之中點檢測信號（用Μ表示 馬達421之轉子位置之轉子位置信號）。 轉子位置檢測脈波產生電路42 4從中點檢測電路423之3 相部份之中點檢測信號中抽出其上升和下降（尖峰電壓， PWM成分可Μ忽視）之各個邊緣和進行合成，在每60度之電 角度使其位準反相，藉以產生圖28之（C)所示之轉子位置 檢測脈波（C0MPLS)。 用Μ構成頻率電壓轉換裝置431之計數器（圖中未顯厅、）， 如圖28之（D)所示的在來自轉子位置檢測脈波產生電路424 之轉子位置檢測脈波之上升邊緣，從「0」開始計數 (count)，在下一個脈波之上升邊緣，輸出與計數值對應 之電壓值》然後將計數器重設。在頻率電壓轉換裝置431 ，計數器重複進行該動作，和輸出與該計數器值對應之圖 28之（E)所示之輸出電壓。頻率電壓轉換裝置431之動作之 细節將於後面說明。頻率電壓轉換裝置431之輸出電壓被 放大電路432放大和輸出到加算器433。 另外一方面，偏差計數器428分別計數位置/速度指令脈 波和轉子位置檢測脈波產生電路424所產生之轉子位置檢 測脈波*藉Μ輸出對指令位置之偏差。該輸出偏差被D / A 變換電路429進行D/A變換後*在放大電路430進行放大， 然後輸出到加算器433。 加算器433將來自放大電路430之輸出電壓和來自放大電 路432之輸出電壓之差電壓輸出到PWM信號產生電路34。 本紙張尺度適用中國國.家操準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -61- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^衣· 訂· 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（53) PWM信號產生電路43 4使來自加算器433之輸出電壓和三角 波進行比較，藉Μ輸出如圖2 8之（F )所示之P W Μ信號（P W Μ脈 波）。 另外，轉子位置檢測脈波產生電路424所產生之轉子位 置檢測脈波之邊緣因為對整流時序成為越前之相位，所以 相位移位電路425如圖28之（G )所示的使該轉子位置檢測脈 波之相位延遲。整流信號產生電路426，在具有相位被延 遲之轉子位置檢測脈波之邊緣時序，如圖28之（Ί)所示的 產生和輸出下一個之與整流模態對應之整流信號（整流脈 波）。 利用合成電路435使來自PWM信號產生電路434之PWM信號 重叠在來自整流信號產生電路426之整流信號*從合成電 路43 5輸出如圖28之（I)所示之驅動脈波，驅動信號產生電 路436根據該驅動脈波控制反相器422，用來使馬達421進 行旋轉。 下面將參照圖29和圖30之流程圖用來詳细的說明頻率電 壓轉換裝置3 1之動作。 轉子位置檢測脈波產生電路424所產生之轉子位置檢測 脈波包含有馬達42 1之旋轉速度資訊，如上所述，因為每 60度之電角度就使位準反相，所以經由計测其週期可Κ用 來計测馬達421之旋轉速度。 在該頻率電壓轉換裝置43 1中，進行轉子位置檢測脈波 (C0MPLS)之週期計測，該週期計測之進行是利用圖中未顯 示之計數器，在從轉子位置檢測脈波之上升邊緣（或下降 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -62 _ - I - ,—Γ. - 1 -- —----- -I i ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（GO) 邊緣）到下一個之上升逷緣（或下降逄緣）之期間，計數一 定頻率之時鐘脈波之數目（參照圖28之（C)(D))。 該計數器之計數動作，與圖29所示之頻率電壓轉換處理 (P/V轉換處理）獨立的，依照圖30所示之轉子位置檢測脈 波（C0MPLS)週期計數常式進行。 亦即，利用計數器進行之轉子位置檢測脈波之週期之計 數動作如圖30所示，所包含之步驟有：取入一定頻率之時 鐘脈波（步驟S21)，當檢測該時鐘脈波之上升（或下降）邊 緣時（步驟S22; Yes)，就進行向上計數，使計數器之變換 (計數值）N每次增加1 (步驟S 2 3 )。 另外一方面，頻率電壓轉換處理如圖29所示，首先取人 轉子位置檢測脈波（C0MPLS)(步驟S1)，在轉子位置檢測脈 波之上升（或下降）邊緣進行插入。亦即，當檢测到轉子位 置檢測脈波之上升邊緣時（步驟S2 ; Yes)，為著遊免多重 插入，禁止該脈波之邊緣檢測（步驟S3)，暫時停止利用計 數器進行之轉子位置檢測脈波之週期之計數動作（步驟S4)。 這時，因為圖30之轉子位置檢測脈波週期計數常式所計 數之計數值被收納在計數器，所K在將該計數器之最後之 計數值N C收納在暫存器之後，將計數器之值重設成為「0 」（步驟S5)*再度開始利用計數器進行之轉子位置脈波之 週期之計數動作（步驟S6)。 其次，在步驟S7〜步驟S11，根據該計數值NC進行用Μ 產生輸出電壓V之變換處理。該處理能滿足先前之（4)〜 (6)所示之變換式，圖26表示其計數值NC和輸出電壓V之關 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 516263 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（G1 ) 係之一實例。 首先，在步驟S7，判定該計數值NC是否在OSNCSNO之 範園*是在該範圍内之情況時（步驟7 ; Yes)，輸出電壓V 變成為「255」，假如不在該範圍内之情況時（步驟S7; NO)，就轉移到步驟S9之處理。 在步驟S9，判定計數值NC是否在N0<NC<N1之範園，是 在該範圍内之情況時（步驟S9; Yes)，輸出電壓V就變成為 V = K / N C + b (步驟 S 1 0 )。 另外一方面，在步驟S9，假如計數值NC在上述之範圍外 之情況時（步驟S9，NO)，亦即，計數值NC在N1SNC之情況 時，輸出電壓V就變成為「0」（步驟S11)。 當依此方式輸出該輸出電壓V時，因為檢測下一個之轉 子位置檢測脈波之邊緣*所Μ容許該邊緣之檢測（步驟 S12)。然後，該輸出電壓V被圖中未顯示之D/A變換器進行 D/A變換（步驟S13)，最後Μ類比量作為頻率電壓轉換裝置 431之輸出（步驟S14)。 下面將參照圖31用來說明將圖29所示之頻率電壓轉換處 理中之步驟S7〜步驟S11之各個演算處理，替換成為對照 表處理之情況。 亦即，如圖2 6所示，在計數值N C和與其對應之輸出電壓 V為已知之情況，將該計數值NC和與其對應之輸出電壓V之 關係預先記載（收納）在圖3 1所示之NC- V對照表。然後，當 頻率電壓轉換處理時，就在步驟S37，參照該對照表441由 計數值N C求得輸出電壓V。利用這種方式，與圖2 9所示之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -64 - -·-— . -I ··-, ' I · - - - ---— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -^wi. 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（G2) 頻率電壓轉換處理之情況比較時，可κ縮短用以求得輸出 電壓v所需之時間。 另外，圖31所示之頻率電壓轉換處理，因為其步驟S37 K外之步驟S31〜步驟S36對應到圖29之步驟S1〜S6，和步 驟S38〜步驟S40對應到圖29之步驟S12〜S14，所以其各個 步驟之說明在此加以省略。 依照Μ上所說明之方式，在本實施例之馬達之控制裝置 中，因為所使用之頻率電壓轉換裝置除了不會使輸出延遲 外*在輸出範圍可以確保對旋轉速度之直線性，而且可Μ 使動態範圍擴大，所以可以提高3相拼合型步進馬達之回 應特性。 其中，申請專利範圍第25項之轉子位置信號產生裝置對 應到圖26之中點檢測電路423，激磁裝置對應到該圖之整 流信號產生電路426和反相器422等，計數裝置和電壓產生 裝置對應到該圖之頻率電壓轉換裝置431，控制装置對應 到該圖之伺服控制器4 2 7。 [產業上之利用可能性] 本發明是當利用在定子線圈產生之反電動勢進行控制時 ，可Κ進行馬達之正確定位控制之方法和裝置，特別適於 用在拼合型步進馬達，另外，使用有本發明之馬達適於使 用在需要正確定位之列印機之各種驅動機構和紙張傅送機 構。 [元件編號之說明] 1 轉子位置檢測電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -65- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '訂 516263 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明 J ) 2 整 流 脈 波 產 生 電 路 3 偏 差 計 數 器 4 加 算 器 5 偏 移 控 制 電 路 6 運 轉 模 態 變 換 電 路 7 電 壓 指 控 制 電 路 8 P W Μ控制電路 9 同 步 運 轉 用 P¥M產生電路 11 運 轉 變 換 開 關 12 運 轉 變 換 開 關 13 閘 控 信 號 產 生 電 路 14 反 相 器 15 3相拼合型步進馬達 16 定 子 線 圈 17 定 子 線 圈 18 定 子 線 圈 101 轉 子 位 置 檢 測 裝 置 102 轉 子 位 置 檢 測 合 成信號產生裝置 103 整 流 時 序 產 生 裝 置 104 整 流 信 號 產 生 裝 置 105 閘 控 信 號 產 生 裝 置 106 反 相 器 107 偏 差 計 數 器 108 旋 轉 速 度 檢 測 裝 置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 66 - 516263 A7 B7 五、發明説明（^) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 109 比 例 增 益 器 110 積 分 裝 置 111 初 期 值 設 定 裝 置 112 速 度 增 、上 器 113 加 算 器 114 P W Μ信號產生裝置 115 運 轉 横 態 變 換 裝置 116 蓮 轉 變 換 開 關 117 運 轉 變 換 開 關 118 3相拼合型步進馬達 201 殻 體 202 軸 承 203 軸 承 204 轉 軸 205 轉 子 206 磁 鐵 207 轉 子 磁 極 207a 小 齒 極 208 轉 子 磁 極 2 08a 小 齒 極 209 定 子 210 定 子 磁 極 2 10a 小 齒 極 211 定 子 線 圏 丨.---L-------—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -67 _ 516263 A7 B7 五、發明説明（(、> 5). 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 221 旋 轉 位 置 檢 測 部 222 時 序 決 定 兼 速 度 檢測部 223 控 制 部 224 反 相 器 225 定 子 線 rag 圈 226 定 子 線 圏 227 定 子 線 圈 228 馬 達 229 交 流 電 源 230 整 流 器 23 1 平 滑 用 電 容 器 240 加 算 器 30 1 馬 達 控 制 裝 置 302 反 相 器 電 路 303 反 電 動 勢 檢 測 電 路 304 控 制 電 路 331 比 較 器 332 比 較 器 333 比 較 器 341 整 流 信 號 產 生 電 路 342 PWM電路 343 AND (邏 輯 積 元 件 ) 344 AND (邏 輯 積 元 件 ) 345 AND ( 邏 輯 積 元 件 ) -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 516263 A7 B7 五、發明説明（丨u)) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 346 AND (邏 輯 積 元 件 ) 347 AND 1 〔邏 輯 積 元 件 ) 348 AND 1 :邏 輯 積 元 件 ) 40 1 單 發 多 工 振 動 器 402 RC漶 波 器 411 週 期 測 定 部 412 轉 遠 測 定 部 413 轉 速 電 壓 轉 換 部 414 D/A變換部 415 計 數 器 416 週 期 電 壓 轉 換 部 417 D/A變換部 421 3相拼合型步進馬達（3相HBM) 422 反 相 器 423 中 點 檢 測 電 路 424 鯆 子 位 置 檢 測 脈 波產生電路 425 相 位 移 位 電 路 426 整 流 信 號 產 生 電 路 427 伺 服 控 制 器 428 偏 差 計 數 器 429 D/A變換電路 430 放 大 電 路 431 頻 率 電 壓 轉 換 裝 置 432 放 大 電 路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -69 - JL -L -- (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁) ' J訂- 516263 A7 B7 五、發明説明（(;7) 433 加算器 434 P W Μ信號產生電路 435 合成電路 436 驅動信號產生電路 441 N C - V對應纜線 II *. tn ·-- ^ - 1- I m 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 -70 -

Claims (1)

1. 516263 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種無位置感測器之馬達之控制方法，具備有同步運 /轉和無位置感測運轉，和具有使該等互相變換之蓮轉模態 變換裝置；其特徵是所包含之步驟有： 在上述之同步運轉時，與位置指令信號同步的對馬達之 定子線圈進行激磁，藉以使轉子旋轉； 在上述之無位置感測運轉時，根據在上述之定子線圈所 產生之反電動勢，用來檢測轉子之旋轉位置•與該轉子之 檢測位置同步的，對上述之定子線圈進行激磁藉以使轉子 旋轉，依照上逑之位置指令信號•利用旋轉目標位置和上 述之檢測旋轉位置，用來求得目標位置和琨在位置之偏差 ，根據該求得之偏差用來進行無位置感測閉娌路驅動；和 在上述之無位置感測運轉之開始時，對上述之偏差施加 指定之偏移，然後使該偏移減小。 經濟部十央揉準局男工消費合作社印裂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2. 如申請專利範圍第1項之無位置感測器之馬達之控制 方法，其中從上述之同步運轉變換成為上述之無位置感測 運轉之變換，其進行條件是在上述之定子線圈所產生之反 電動勢達到指定之位準，從上述之無位置感測運轉變換成 為上述之同步蓮轉之變換，其進行條件是上述之偏差成為 零。 3. —種無位置感測器之馬達之控制裝置，具備有同步運 轉和無位置感測運轉，和具有使該等互相變換之運轉模態 變換裝置；其特徵是具備有： 定子線圈驅動裝置，當利用上述之運轉模態變換裝置選 擇上述之同步運轉時，就與位置指令信號同步的進行馬達 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 516263 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 之定子線圈之激磁，當選擇上述之無位置感測運轉時，就 根據在上述之定子線圈所產生之反電動努檢測轉子之旋轉 位置，與該轉子之檢測旋轉位置同步的對上述之定子線圈 進行激磁； 偏差算出裝置•當利用上述之運轉棋態變換裝置埋擇上 述之無位置感測運轉時*就利用上述之位置指令信號和上 述之轉子之檢测旋轉位置•用來求得目標位置和現在位置 之偏差； 控制裝置，當利用上述之運轉棋態變換裝置埋擇上述之 無位置感測蓮轉時，就依照上述之偏差算出装置所求得之 偏差，用來進行上述之定子媒围驩動裝置之驩動控制♦•和 僱移控制装置，在利用上述之浬算棋態變換裝置理擇上 述之無位置感拥理轉之後•對上述之鴒差算出装置所求得 之韻差施加指定之偏移•然後_著時間之經遇使該偏移減 小。 4. 如申謫專利範圃第3項之無位置感測器之馬達之控制 裝置，其中上述之運轉棋態變換裝置具備有頻率計测裝置 •用來計測上述之位置指令信號之頻率，當上述之位*指 令信號之頻率超通指定值時，就進行從同步浬轉變換成為 無位置感測運轉，當上述之偏差成為零時，就進行從無位 置感測運轉變換成為同步運轉。 5. —種無位置感拥器之馬達之控制方法•具備有同步埋 轉和無位置感澜運轉，和具有使該等互相變換之蓮轉棋戆 變換裝置；其特微是所包含之步«有： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） 516263 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 六、申請專利範圍 1 在 上 述 之 同 步 運 轉 時 9 與 位 置 指 令 信 號 同 步 的 對 馬 達 之 1 I 定 子 線 圈 進 行 激 磁 » 藉 以 使 轉 子 旋 轉 » 1 1 在 上 逑 之 無 位 置 感 測 運 轉 時 » 根 據 在 上 述 之 定 子 線 圈 所 /·-V 請 先 1 Γ- 產 生 之 反 電 動 勢 » 用 來 檢 測 轉 子 之 旋 轉 位 置 9 與 表 示 該 轉 閲 背 之 1 ί- 子 之 檢 測 旋 轉 位 置 之 轉 子 旋 轉 位 置 信 號 同 步 的 9 對 上 逑 之 1 注 定 子 線 圈 進 行 激 磁 藉 Μ 使 轉 子 旋 轉 ； 和 1 項 1 I 依 照 上 述 之 位 置 指 令 信 號 9 利 用 旋 轉 百 標 位 置 和 上 述 轉 再 f A 子 之 檢 測 旋 轉 位 置 t 用 來 求 得 巨 標 位 置 和 現 在 位 置 之 偏 差 馬 本 頁 w 1 « 使 該 求 得 之 偏 rim 差 之 積 分 值 和 上 述 之 偏 ππι 差 進 行 加 算 根 據 ___' 1 1 上 述 之 轉 子 旋 轉 位 置 信 號 用 來 求 得 轉 子 旋 轉 速 度 從 上 述 1 I 之 偏 ηηι 差 和 上 述 偏 差 之 積 分 值 之 加 算 值 中 減 去 上 述 之 轉 子 1 1: 旋 轉 速 度 根 據 減 算 後 之 值 用 來 進 行 無 位 置 感 測 閉 迴 路 驅 玎 1 動 和 1 I 在 利 用 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 » 從上述之同步運轉轉 1 I 移 成 為 上 述 之 無 位 置 感 測 運 轉 時 9 在 上 述 偏 差 之 積 分 值 設 1 1 定 指 定 之 初 期 值 Ο 6 . 如 申 請專利範圍第5項之無位置感測器之馬達之控制 1 1 方 法 ， 其 中 I 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 具 備 有 頻 率 計 測 裝 置 9 用 來 計 1 1 | 測 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 率 和 1 1 上 述 之 蓮 轉 模 態 變 換 裝 置 之 運 轉 模 態 之 變 換 是 在 同 步 蓮 1 1 轉 之 運 轉 開 始 後 * 當 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 率 或 反 電 動 1 I 勢 之 位 準超過第1指定值時， 就變換成為無位置感測運轉 1 1 f 當 上 述 之 位 置 指 令 信 號 之 頻 率 或 反 電 動 勢 之 位 準 低 於 指 1 1 1 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3 - 516263 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ! 二 Γ 六、申請專利範圍 1 89. ^ 定 值 而 且 上 述 之 偏 差 成 為 零 時 9 就 從 無 位 置 感 測 蓮轉 變 換 成 為 同 步 運 轉 〇 7 . 一 種 無 位 置 感 測 器 之 馬 達 之 控 制 裝 置 9 具 備 有同 步 運 轉 和 無 位 置 感 測 運 轉 t 和 具 有 使 該 等 互 相 變 換 之 運轉 模 態 變 換 裝 置 其 特 激 是 具 備 有 定 子 線 圈 驅 動 裝 置 » 當 利 用 上 逑 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 選 擇 上 述 之 同 步 蓮 轉 時 9 就 與 位 置 指 令 信 號 同 步 的 進 行 馬 達 之 定 子 線 圈 之 激 磁 當 選 擇 上 述 之 無 位 置 感 測 運 轉 時 f 就 根 據 在 上 述 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 檢 測 轉 子 之 旋 轉 位 置 與 用 Η 表 示 該 轉 子 之 檢 測 旋 轉 位 置 之 轉 子 旋 轉 位 置 信 號 同 步 的 對 上 述 之 定 子 媒 圈 進 行 激 磁 偏 差 算 出 裝 置 當 利 用 上 述 之 運 轉 模 態 變 換 裝 置 選 擇 上 述 之 無 位 置 感 測 蓮 轉 時 依 照 上 述 之 位 置 指 令 信 號 利 用 旋 轉 百 標 位 置 和 上 述 之 轉 子 之 檢測 旋 轉 位 置 用 來 求 得 巨 標 位 置 和 現 在 位 置 之 偏 差 積 分 裝 置 用 來 求 得 上 述 之 偏 差 算 出 裝 置 所 算 出 之 偏 差 之 積 分 值 旋 轉 速 度 檢 測 裝 置 根 據 上 述 之 轉 子 旋 轉 位 置 信 號 用 來 求 得 轉 子 旋 轉 速 度 控 制 裝 置 使 上 述 之 偏 差 和 上 述 偏 Fnu 差 之 積 分 值 進 行 加 算 » 從 上 述 之 偏 差 和 上 逑 僞 πτβ 差 之 積 分 值 之 加 算 值 中 減 去 上 述 之 轉 子 旋 轉 速 度 根 據 減 算 後 之 值 用 來 進 行 上 述 之 定 子 線 圈 驅 動 裝 置 之 驅 動 控 制 » 和 初 期 值 設 定 装 置 9 當 利 用 上 述 之 蓮 轉 模 態 變 換 裝 置 9 從 --------訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家㈣CNSM4規格⑵- 4 -修正 516263 ABCD 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 六、申請專利範圍 上述之同步運轉轉移成為上述之無位置感測運轉時，就在 上述積分裝置之上述偏差之積分值設定指定之初期值。 8. 如申請專利範圍第7項之無位置感測器之馬達之控制 裝置，其中上述之運轉模態變換裝置具備有頻率計測裝置 ，用來計測上述之位置指令信號之頻率，當上述之位置指 令信號之頻率或反電動勢之位準超過第1指定值時，就進 行從同步運轉變換成為無位置感測運轉，當上述之位置指 令信號之頻率或反電動勢之位準低於第2指定值而且上述 之僑差為零時，就進行從無位置感測運轉變換成為同步蓮 轉0 9. 一種無位置感測器之馬達之控制方法，檢測在馬達之 定子線圈所產生之反電動勢之從正變成負或從負變成正之 時刻，以該檢測到之各個時刻作為基準附加延遲時間用來 決定上述之定子線圈之通電變換時序，根據該被決定之通 電變換時序，對上述之定子媒圈進行通電藉K使轉子旋轉 ;其特徵是： 測定上述之各個檢測時刻間之時間，使用該测定時間中 之興上述反電動勢之正負之期間對應之測定時間，作為上 述之延遲時間。 10. 如申請專利範圍第9項之無位置感測器之馬達之控制 方法，其中顒序的測定上述之各個檢測時刻間之時間•使 用上述通電變換時序之決定前之1個前之被測定時間作為 上述之延遲時間。 11. 一種無位置感測器之馬達之控制裝置，其特戡是具 (請先閱讀背面之注意事 --裝-- 項再本K ) -訂- 線. 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） -5 - 516263 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 備有： 位置檢測裝置，用來使在馬達之定子線圈產生之反電動 勢和指定電壓進行比較，藉以產生用以表示轉子之旋轉位 置之轉子位置信號； 計時裝置，用來檢測該位置撿測裝置所產生之轉子位置 信號之變化時刻，藉κ測定該被檢測到之變化時刻間之時 間； 通電變換時序決定裝置，Μ該計時裝置所檢測到之變化 時刻作為基準附加延遲時間用來決定上述之定子線圈之通 電變換時序，和使用上述計時裝置之測定時間中之與上述 反電動勢之正負之期間對應之測定時間作為上述之延遲時 間；和 激磁裝置，依照該通電變換時序決定裝置所決定之通電 變換時序用來對上述之定子線圈進行通電。 12.如申請專利範圍第11項之無位置感測器之馬達之控 制裝置*其中 上述之計時裝置順序的檢测上述之位置檢測裝置所產生 之轉子位置信號之上升和下降之邊緣*順序的拥[定該被檢 測到之邊緣間之時間：和 上述之通電變換時序決定装置在上述計時装置之邊緣之 檢测時，以各個檢測時間作為基準，附加延遲時間，用來 決定上述定子線圈之通電麥換時序，和使用上述通電變換 時序之決定時之前一個之以上述計時裝置測定到之時間， 作為上述之延遲時間。修直 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I n n )OJI n n I 516263 A8 B8 C8 D8 經濟部中央棵準局—工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 1 1 13 .- 一種無位置感測器 之 I 達 之 η 13 法 利 用 在 _達 « 1 1 I 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 用 來 檢 測 轉 子 之 位 置 f 根 據 1 1 該 檢 測 位 置 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 藉 使 上 述 之 轉 子 請 kj J 旋 轉 ； 其 特 激 是 ： 閱 讀 1 背 1 檢 測 上 述 之 反 電 動 勢 之 從 正 變 成 負 或 從 負 變 成 正 之 變 化 面 之 1 注 時 刻 t 測 定 該 檢 測 到 之 變 化 時 刻 間 之 時 間 » 利 用 該 測 定 時 意 事 1 間 中 之 與 上 述 反 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 對 應 之 2個時間之平 # % 均 9 用 來 求 得 上 述 之 轉 子 之 旋 轉 速 度 9 利 用 該 求 得 之 旋 轉 寫 本 頁 1 速 度 進 行 閉 迴 路 控 制 Ο 1 I 14 -種無位置感測器之馬達之控制方法 ，利用在馬達 1 1 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 用 來 檢測 轉 子 之 位 置 f 根 據 1 _1 該 檢 測 位 置 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 藉 使 上 述 之 轉 子 1 丁 1 旋 轉 其 特 激 是 1 I 檢 測 上 述 之 反 電 動 勢 之 從 正 變 成 負 或 從 負 變 成 正 之 變 化 1 I 時 刻 順 序 的 測 定 該 檢 測 到 之 變 化 時 刻 間 之 時 間 9 在 每 一 1 1 個 變 化 時 刻 9 利 用 前 次 和 «*-刖 1 4. 刖 次 之 測 定 時 間 之 平 均 用 來 求 € 得 上 述 之 轉 子 之 旋 轉 速 度 9 利 用 該 求 得 之 旋 轉 速 度 用 來 進 1 Γ 行 閉 迴 路 控 制 0 15 -種馬達之控制裝置 其特戡是具備有： 1 位 置 檢 測 裝 置 9 使 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 動 勢 和 1 1 指 定 電 壓 進 行 比 較 9 藉 產 生 用 以 表 示 轉 子 之 旋 轉 位 置 之 1 1 轉 子 位 置 信 號 1 I 激 磁 裝 置 9 根 據 該 位 置 檢 測 裝 置 所 產 生 之 轉 子 位 置 信 號 1 1 1 用 來 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 ； 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 516263 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局負工消費合作社印策 六、申請專利範 圍 1 旋 轉 速 度 檢 測 装 置 » 利 用 上 述 之 位 置 檢 測 裝 置 所 產 生 之 1 1 I 轉 子 位 置 信 號 9 用 來 順 序 的 檢 測 其 變 化 時 刻 9 測 定 該 被 檢 1 1 測 到 之 麥 化 時 刻 間 之 時 間 9 利 用 該 測 定 時 間 中 之 與 上 述 反 S 請 先 1 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 對 應 之 2個時間之平均 *用來求得上 閱 背 1 述 之 轉 子 之 旋 轉 速 度 » 和 面 之 1 注 控 制 裝 置 9 用 來 控 制 上 述 之 激 磁 裝 置 藉 Μ 使 該 旋 轉 速 度 意 事 1 項 I 檢 測 裝 置 所 求 得 之 旋 轉 速 度 和 百 標 值 一 致 〇 再 填 A 16 -棰無位置感測器之馬達之控制裝置 ，其特徵是具 本 頁 ψ 1 備 有 1 1 位 置 檢 測 裝 置 » 用 來 使 在 馬 達 之 定 子 線 圈 所 產 生 之 反 電 I 動 勢 和 指 定 電 歷 進 行 比 較 9 藉 kK 產 生 用 表 示 轉 子 之 旋 轉 1 1 訂 位 置 之 轉 子 位 置 信 號 1 計 時 裝 置 用 來 檢 測 該 位 置 檢 測 裝 置 所 產 生 之 轉 子 位 置 ί I 信 號 之 變 化 時 刻 藉 K 測 定 該 被 檢 測 到 之 變 化 時 刻 間 之 時 1 1 間 1 1 4 通 電 變 換 時 序 決 定 装 置 以 計 時 裝 置 所 檢 測 到 之 變 化 時 刻 作 為 基 準 » 附 加 延 遲 時 間 * 用 來 決 定 上 述 定 子 線 圈 之 通 1 1 電 變 換 時 序 9 和 使 用 上 述 之 計 時 裝 置 所 测 定 到 之 時 間 中 之 1 I 與 上 述 反 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 對 應 之 時 間 » 作 為 上 述 之 延 1 遲 時 間 ♦ » 1 1 激 磁 裝 置 » 依 照 該 通 電 變 換 時 序 決 定 裝 置 所 決 定 之 通 電 1 1 變 換 時 序 用 來 對 上 述 之 定 子 線 圈 進 行 通 電 *· 1 I 旋 轉 速 度 檢 測 裝 置 9 利 用 上 述 之 計 時 裝 置 所 測 定 到 之 時 1 1 間 中 之 與 上 述 反 電 動 勢 之 正 負 之 期 間 對 應 之 2個時間之平 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 516263 A8 B8 C8 D8 90. 12. U修正炅 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 均，用來求得上述之轉子之旋轉速度；和 控制裝置，用來控制上述之激磁裝置藉以使該旋轉速度 檢測裝置所求得之旋轉速度和目標値一致。 1 7 . —種無位置感測器之馬達之控制裝置，使用在對星形 連接之定子線圈進行整流藉以使轉子旋轉之馬達，具備 有：反相器電路，由正側交換元件和負側交換元件所構成， 用來將電源電壓供給到上述之定子線圏；反電動勢檢測電 路，用來檢測上述之定子線圈之反電動勢；和控制電路， 根據上述之反電動勢檢測電路之輸出用來控制上述之反相 器電路；另外，上述之控制電路具有PWM電路用來發出PWM 信號，上述之反相器電路之正側交換元件和負側交換元件 依照上述之PWM信號同時進行ON/OFF動作；其特徵是： 上述之反電動勢檢測電路具備有比較器，將上述之定子 線圈之端子電壓直接的或分壓的輸入到上述之比較器，和 經由分壓的輸入上述之電源電壓，用來使上述之定子線圏 之端子電壓脈波化，上述之定子線圈之端子電壓之分壓率 和上述之電源電壓之分壓率被設定成爲2對1之關係。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之無位置感測器之馬達之控 制裝置，其中在上述之反電動勢檢測電路之比較器，被輸 入分壓成爲（1/2)之上述定子線圈之端子電壓，和分壓成爲 (1/4)之上述電源電壓。 丄立.如申請專利範圍第1 7項之馬達之控制裝置，其中上 述之電壓產生裝置由預先收納有上述計數裝置之計數値和 與其對應之輸出電壓之變換對照表所構成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 516263 A8 B8 C8 D8 90. 12. 14 修正更 六、申請專利範圍 20 .如申請專利範圍第 3、4、7、11、12、15、16、17、 1 8或1 9項之馬達之控制裝置，其中上述之馬達是3相拚 合型步進馬達。 2X.如申請專利範圍第3、4、7、11、12、15、16、17、 1 8或1 9項之馬達之控制裝置，其中上述之馬達其驅動對 象是列印機之印字頭輸送架和列印機之送紙機構中之至少 其中之一者。 . I--------訂·--------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10