TWI361554B - Device and method for detecting magnetic pole position - Google Patents

Description

1361554 .. • 第097114777號專利申請案 100年11月8曰補正替換頁 ' 九、發明說明： • 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於對電動機的可動部所處的磁極位置進行 檢測之磁極位置檢測裝置及方法。 【先前技術】 電動機的磁極構造，在線性電動機，係將複數個某一 長度（磁極節距）的磁鐵以極性互不相同的方式排列成直線 _狀之構造，在旋轉電動機（無刷式電動機等），係以構成預 疋的極數之方式將預定數之極性互不相同的磁極排列成環 狀之構造。 在線性電動機及旋轉電動機（無刷式電動機等），為了 檢測出可動部所處的磁極位置的磁性，而沿著電動機的磁 極排列方向相隔某一間隔而配置用來檢測磁極所產生的磁 通隨著距離而變化的變化量之兩個以上的磁性感測器。

磁極位置檢測裝置係根據上述兩個以上的磁性感測器 之中的兩個磁性感測器的感測器輸出間的相位差，來演算 而檢測出可動部所處的磁極位置之裝置。 在線性電動機，為了獲得可動部在磁鐵排列方向移動 之際到底位於磁極節距内的哪一位置（磁極位置）之位置資 訊’而搭載著磁極位置檢測裝置。亦即，用於線性電動機 ^磁極位置檢測裝置’係在裝置内具備有兩個磁性感測 万面，在旋轉電動機，兩個以上的磁性感測器為 機的構_ ’磁極位置檢測裝置係構成為設 在該電動機的外部。 (修正本)320156 6 第097114777號專利申請案 100年11月8曰補正替換頁 |丄丁丄丄〇 口饰正甘供」 w ’關於兩個磁性感測器的配置間隔，過去係以使 ?測态輸出間的相位差為9〇度之方式來配置兩個磁性感 測器（例如專利文獻1、2等）。 、如此配置’則就線性電動機的例子來說，在兩個磁性 感測器的配置間隔L與磁極節距附之間成立下式之關係。 ㈣Τ/4 …⑴ 另外，在旋轉電動機，配置間隔£係以電角度表示而 為.L = 18 0。/極數。 由於各磁性感測器的輸出波形為正弦波形，因此在將 兩:磁性感測ϋ配置成滿足該式⑴的限制條件之情況，使 超别相位側的感测器輸出為a、落後相位側的感測器輸出 為b的話’則感測器輸出3可看作是正弦波，感測器輸出 可看作是餘弦波。磁極位置可藉由演算出感測器輸出& b 的正切值而求出。 ’ 亦即，若設磁極位置為0，則由於tan0=a/b 磁極位置Θ可依下式而求出。 <9 = tan'l(a/b) …⑺ 此情況之處理區塊（block)，亦即習知的磁極位置檢測 製置，係由求a/b之除法H、以及絲法器所求出的正切 值來求出反絲值之tan、角度演算器所構成。 (專利文獻1)曰本特開昭60-18〇468號公報（第3圖） (專利文獻2)曰本特開2001-78392號公報（圖丨）Θ 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） (修正本)320156 7 1361554 替換] …、'而，s知的磁極位置檢測裝置中，兩個磁性感測器 的配置間隔並不能任意設定，如同從式（1)之限制條件即可 了解一般，在線性電動機有由磁極節距所決定之限制，在 旋轉電動機有由極數所決定之限制。 因此.，在磁性感測器的安裝位置有誤差之情況，就必 須要有麻煩的修正處理。再者，就搭載於線性電動機之磁 2位置檢·置而言，該裝置之大小係由磁極節距所決 5 ’故難以小型化。而且’磁極位置檢測裝置不能在磁極 節距不同之線性電動機間共用。 本發明係有鑑於上述課題而完成者，其目的在於獲得 一種即使將兩個磁性感測器以任意的間隔配置也可正^地 取得磁極位置之磁極位置檢測裝置及方法。 (解決課題之手段） 為了達成上述㈣，本發明之磁極位置檢測裝置，係 根據沿著電動機的磁極排列方向相隔預定的間隔而配置的 兩個以上的磁性感測器之中兩個磁性感測器的感測器輸出 間的相位差，進行演算而檢測出可動部所處的磁極位置之 ，極位:檢測裝置’具備有：使前述兩個感測器輪出中的 目t超刚側感測器輸出為a、相位落後侧感測器輸出為 、則述相位差為Φ時’針對前述相位差的正弦值比判定臨 限值大之情況的磁極位置Θ，進行0==tan.1{a· b:.cos<n}之演算而加以檢測出之第一演算系統;以及 2則述相位差的正弦值比判定臨限值小之情況的磁 置心進行θ，η、）Μη-1α)_φ}//2之演算而加以 (修正本)320156 1361554 __ . 第097114777號專利申請案 100年11月8曰補正替換頁 ' 檢測出之第二演算系統。 •(發明之效果） 依照本發明，具有可獲得即使將兩個磁性感測器以任 意的間隔配置也可正確地取得磁極位置的磁極位置檢測裳 置之效果。 【實施方式】 以下參照圖式，詳細說明本發明之磁極位置檢測袭置 及方法的較佳實施形態。 第1圖係顯示本發明之一實施形態之磁極位置檢測裝 置的構成之方塊圖。本實施形態雖以搭載於線性電動機而 使用者進行說明，惟亦為可利用於旋轉電動機者。 如第1圖所示’本實施形態之磁極位置檢測裝置，係 以兩個磁性感測器的感測器輸出a，b、以及感測器輸出a， b間的相位差φ作為輸入，根據此等輸入而演算出磁極位 置0並予以輸出之裝置。 如第1圖所示之磁極位置檢測裝置具備有：乘法器2〇, 21、選擇電路22，23、減法器24、除法器25、角度演算 器26, 27, 28、減法器29、.加法器3〇、乘法器31以及選 擇電路32。另夕卜，圖中雖未顯示，但還具備有依下述之式 (3)來求出相位差φ之相位差演算部。 此磁極位置檢測裝置係根據如以下所述之原理而構成 者。兹參照第2及第3圖加以說明。f 2圖係說明搭載於 線性電動機之磁極位置檢測裝置依據本發明之磁極位置檢 測的原理之圖。第3圖係顯示第2圖所示之磁極位置檢測 (修正本)320156 9 •1361554 第097114777¾專利申請案 a， I 100年11月8日補正替換頁 裝置所具備的兩個磁性感測器的輸出波形之波形圖。 第2圖中，搭載有磁極位置檢測裝置丨之線性電動機 2’係受到導件（guide)3之導引❿可在具有某一長度（磁極 節距）之磁鐵4的排列方向移動。磁極位置檢測裝置i有兩 個磁性感測器11，12在磁鐵4的排列方向相隔間隔匕而配 置。因此，磁極位置檢測裝置丨位於某一位置時之磁性感 測器11’ 12的輸出值’會因為與N極的距離不同而為不同 的值。 磁極位置檢測裝置1沿著導件3而移動之情況，磁性 感測器11，12的輸出（感測器輸出）a，b，係如第3圖所示， 對應於磁極位置檢測裝置丨的移動位置而成為具有一定的 相位差Φ [rad]之正弦波形。感測器輸出a，b的相位差必 係由磁極節距pit及磁性感測器u，12的配置間隔l所決 定，表示為 Λ Φ =2^xLXPIT[rad]

在此’若設感測II輸出a為配置於相位超前側之磁性 感測器11的輸出’設感測器輸出配置於相位落後側之 磁性感測器12的輸出，則與磁性感測器u之輸出a相比， 磁性感測器12之輸出b频卜2;rxL/piT[rad]之相 位。使此時之磁極位置為Θ ’求出正切值tan0=a/b， 則 cos φ + cos θ a/b=sin0/sin(0 + φ ) = a/(a sin Φ ) ， 因此，磁極位置θ的餘弦值C〇S0可依下式而計算 (修正本)320156 10 1361554 第omi4777铙專利申請案 100年11月8日補正替換頁 cos 0 = (b - a · cos Φ )/sin Φ 〜（4) ' 習知的磁極位置檢測方法，由於磁性感測器11 ^ 2 的輸出a，b具有90度的相位差，因此φ二卯。，代入式 (4)，則COS0 = b。因此，式（4)為習知方法的擴張。 以和習知方法相同的方式從正切值tan0算出磁極位 置Θ，則由於 tai^=sir^/cos0=a/cQS0=a· sin Φ /(b-a .cosciO,故磁極位置0可依下式而算出 Θ = tan-'fa · δΐηφ /(b- a · cos φ )} …⑸ 式（5)係表示將從磁極節距、及磁性感測器u，a的 配置間隔求得之相位差φ用作為對感測器輪出a，b的修正 係數，而從感測器輸出a，b求出磁極位置的正切值恤θ 的話’即可求得磁極位置0。 但是，式⑸中’在sin<i)=〇的條件下，因加卜〇, 故無法從式⑷求出⑺W。實際上時，磁性感 測器11，12的配置間隔L與磁極節距ΡΙΤ相比極小，磁性 感測器11’ 12的感測器輸出a，b之值幾乎相等，故難以 從式⑸求出tan0而求得磁極位置θ。另外，磁性感測器 的配置間隔L為磁極節距ρίτ的整數倍之情況也一 樣’難以從式⑸求出而求得磁極位置卜 因此：在這樣的情況，從感測器輸出a，b直接求出 磁極位置0。亦即，從…θ、η❹ + Φ )之關係可得到 9 ^sin ^a) θ = sin'^b)- φ (修正本)320156 11 1361554 第097114777號專利申請案 | 100年11月8日補正替換^ ’因此將此—式變形成為下式’ ^卑可利用兩個感測器輸出 a，b而算出磁極位置0。 Θ =“iiTl(a) + sin-i(bH }/2 .·.⑻ 這？做’在Si"較小的情況，可從感測器輸出a’ b直接 汁异sin0而藉此算出磁極位置0。

此外紅轉包動機之情況，藉由使磁極節距ριτ為極 數，且分別以電角度來考慮配置間隔L、相位差φ及磁極 位置0即了用與上述一樣的方式來算出磁極位置。 第1圖係將以上的内$整理成處理區@的形態而顯示 之圖第1圖中’ 5值係表示依據sin<i> = sin(2^xL/pIT) 之大〗而决定依式（5)求出"tan 0而求得磁極位置0、還 是依式（6)而從sin θ算出磁極位置θ之判定臨限值。此判 定臨限值占為設定在〇< 5的範圍内之設計值。 乘法器20將感測器輪出 乘以s i η φ所得到的「a · sinh輸出至選擇電路22之一方的輸入端l5a。乘法器 籲21將感測器輸出a乘以c〇s0所得到的、•⑽必」輸出 至選擇電路23之-方的輸人端16a。選擇電路22之另— 方的輸入端15b供感測器輸出3直接輪入。選擇電路^ 之另一方的輸入端16b供〇值輸入。 選擇電路22之輸线輸人至除法器25之—方的輸入 端與角度演算器27。選擇電路23之輸出係輸入至減法器 24之-方的輸入端。減法器24係將從屬於另一方的輸入 之感測器輸出b減去選擇電路23的輸出所得到的值輸出至 除法器25之另-方的輸入端與角度演算器28。 (修正本)320156 12 ^61554 第097114777號專利申請案 100年11月8日補正替換頁 「角度演算器26對於除法器25的輸出「tan0」實施 tan、之角度演算而求出反正切值（磁極位置，並將 之輪出至選擇電路32之一方的輸入端i7a。 角度决异器28對於減法器24的輸出實施「sin-i」之 角度演算，並將求出的反正弦值輸出至減法器29之一二的 輪入端。減法器29係將從角度演算器28的輸出減去屬於

^一方的輸入之相位差Φ所得到的值輸出至加法器3〇之 —方的輸入端。 角度演算器27對於選擇電路22的輸出實施 之角度演算，並將求出的反正弦值輸出至加 」 二：出叫角度演算器27的輸出)」乘以^ 輪出至選擇電路32之另一方的輪入端m。 丨的值 以t的構成中，選擇電路22,祝32在 =，分別選擇一方的輸入端15a，心，％ 占的情況，分別選擇另一方 如此，强媒目I . 15b, 16b, 17b 〇 “擇’貝“㈣〉,的情泥，選擇電路 選擇:：23的輸出為…"法= 的輸出為b-a.cos,。除法器25的輸出為a·。 cos ¢) = tan <9。因此，在角度、、寅 /(b a· 照式(5)的演算之磁極位置0。_輸出可得到依 /7囬 感測器輸出a，選擇電路23:輸兄，選擇：路22的輪出為 為感測器輸出b。角度演算器出 (修正本)320156 13 1361554 角度演算器28的輸出為L· 器29的輸出 ..=.Sln (b) ° 減法 為0 (b)一 0。加法器30的輸出主9/〇 _ r . + }。因此，在乘法器 “” ={δ1η '(a) ⑹的演算之磁極位置Θ。 的輸出可得到依照式 藉由第1圖所示之構成，解決 W Λ ^ ^ 解决在任思的配置間隔L·都 題。而且’即使在磁性感測器1"2 的女裝中發生配置間隔β理論值有偏差之情況，也夠 藉由將相位差6用作為修正传數 匕夠 东数而不用進行特別的修正 處理而修正起因於安裝之配置間隔[的誤差。 少 亦即’在磁性感測器11>12的安裝中發生配置間隔L 與理論值有偏差之情況，可實際量測實際的配置間隔L、 或者從磁極位置誤差波形的觀測算出安裝位置的誤差而推 測實際的配置間隔L，來求出配置間隔L的實際值，將之 代入式（3)而求出相位差必，再將求出的相位差办當作修正 係數而用作為第i圖中之φ。換言之，即使配置間隔l有 誤差，也只要如上述般適當地求出修正係數$並用於第ι 圖之構成，就可自動地得到正確的磁極位置。以下，揭示 作為實施例之各種具體的態樣。 (實施例*) 第4圖係說明在第2圖所示的構成中使配置間隔為5 ㈣、磁極節距為3〇 mm之情況的磁極位置檢測動作之圖。 第5圖係將第4圖所示條件下的模擬結果與習知方法相比 較而顯示之圖。 配置間隔L為5 ram、磁極節距pit為30 mm之情況的 14 (修正本)320156 1361554 • 第097114777號專利申請案 , 11〇〇年11月8日補正替換頁 t 正係數 φ，從式（3)可得 φ =27Γχ5/3〇 = [rad]。 •將此修正係數φ = π用於第丄圖所示之構成而算出磁 極位置0。 第5圖中，橫軸為實際磁極位置[1〇]，縱轴為磁極位 置誤差[mm]。第5圖中，符號35表示以使用第i圖所示構 成之本方法進行磁極位置檢測之情況的特性，符號36表示 以依循式（2)的條件之習知方法進行磁極位置檢測之情況 的特性。 從第5圖所示的結果可知：將修正係數φ設定為冗/3 時，依照本方法，磁極位置誤差為零，可正確地檢測出磁 極位置；相對於此，採用習知方法，則磁極位置會產生誤 差，無法得到正確的磁極位置。此係因為採用習知方法的 情況’磁極節距與配置間隔的關係不滿足式的限制條件 之緣故。 此時’為了能夠用習知方法正確地檢測出磁極位置， φ就有必要使配置間隔L成為磁極節距pit的1/4,亦即7. 5 mm。換言之，採用本方法，配置間隔為比7· 5 mm短之5 mm 也可檢測出磁極位置，因此可達成磁極位置檢測裝置1之 小型化。 (實施例二） 第6圖係說明在第2圖所示的構成中使配置間隔為5 ram、磁極節距為20 mm之情況的磁極位置檢測動作之圖。 換言之’第6圖係顯示只使磁極節距與實施例一不同之情 況。第7圖係將第6圖所示條件下的模擬結果與習知方法 15 (修正本)320156 !361554 ' 第097114777號專利申諳案 100年11月8曰補正替換頁 相比較而顯示之圖。 • 配置間隔L為5 mm、磁極節距PIT為20 mm之情況的 修正係數 φ ’ 從式（3)可得 φ = 2；γχ5/20 = ；Γ / 2 [rad]。 將此修正係數φ = ；τ/2用於第1圖所示之構成而算出磁 極位置0。 第7圖中’橫轴為實際磁極位置[mm]，縱軸為磁極位 置誤差[mm]。第7圖中，符號37表示以使用第1圖所示構 春成之本方法進行磁極位置檢測之情況、以及以依循式（2 ) 的條件之習知方法進行磁極位置檢測之情況的特性。 從第7圖所示的結果可知：依照本方法，將修正係數 Φ设定為7Γ / 2時，磁極位置誤差也為零，可正確地檢測 出磁極位置；相對於此，採用習知方法也可正確地檢測出 磁極位置，磁極位置誤差為零。此係因為依第6圖所示之 條件’配置間隔為磁極節距的1 / 4，滿足習知方法所用之 式（2)的限制條件之緣故。 鲁 如上所述，本方法即使在磁極節距如第4及第6圖所 示般不同之情況，也只要適當地設定修正係數必，就可使 磁極位置誤差為零。相對於此’習知方法則因為第4圖之 條件不滿足式（2)的限制條件，故無法正確地算出磁極位 置，會有磁極位置誤差產生。 因此，本方法即使在磁極節距不同之線性電動機之 間’也只要適當地設定修正餘φ，就可❹共通的磁極 位置檢測裝置來檢測出磁極位置。 (實施例三） (修正本)3201 % 16 1361554 第097114777號專利申請案 1〇〇年11月8日補正替揸百 第8圖係模擬在第2圖 值右偽差w口外 成中配置間隔與理論 =2 出修正係數而求得磁極位置，將此磁極 置=擬結果與習知方法減較㈣示之圖。第8圖係 二二配：間隔L的理論值雖為如第6圖所示之5随， ^際的配"隔卻為4.9_之情況，依本方法進行修正 以及以依猶式(2)的條件之習知方法根據磁 ^感測$ 11’ 12之感測器輸出a，b而進行磁極位置檢測 為磁極位賴^ ㈣置[龍]，縱軸 在第6圖所示之條件下，理論上，習知方法也滿足式 ⑵的限制條件’故如第7圖所示，可正確地進行磁極位置 檢測。然而，本例由於實際的安裝中有誤差，因此實際上 與不滿足式（2 )的限制條件之情況相當。 ’、 因此，以習知方法之式⑵來算出磁極位置時雖狹感 測器輸出b的相位實際上已較理論值為超前，可是由於將 感，器輸出b當作⑽0來處理，因此會如特性⑽所示發 生隶大5.0-4.9=0. 1 mm程度之誤差。 相對於此，本方法實際量測安裳後的磁性感測器的配 置間隔、或者從磁極位置誤差波形的振幅值推測安裝後的 磁性感測器的配置間隔，來取得實際的配置間隔，將之代 入式（3)而算出修正係數φ ’並用於第丨圖之構成，則可修 正起因於安裝之誤差。本例中，藉由使修正係數φ的值為 Φ =2;γχ4· 9/20= 1. 53938來修正安裝誤差，因此如特性 38所示磁極位置誤差為零。 (修正本)320156 17 1361554 第097114777號專利申請案 _ 1〇〇年11月8日補正替換頁 攸如上說明可知··磁性感測器的配置間隔與理論值有 偏差之情況，以本方法適當地設定修正係數卜可將誤差 >肖除掉。 (實施例四） 第9圖係說明使用三個磁性感測器進行磁極位置檢測 =方法之圖。使用本方法之情況，由於沒有關於磁性感測 器的位置之限制，因此可使用三個以上的磁性感測器進行 磁極位置檢測。

例如，如第9圖所示，追加第三個磁性感測器丨3，網 磁性感測器11，12配置在間隔L1 = 2. 5咖之位置，將墙 性感測器12’ 13配置在間隔L2=25 mm之位置。磁極位 置之檢測，係利用三個磁性感測器之組合而進行。 亦即，利用磁性感測器丨丨及磁性感測器12來計算磁 極位置0 12，利用磁性感測器丨丨及磁性感測器13來計算 ，極位置0 13,利用磁性感測器12及磁性感測器13來計 算磁極位置0 23，然後依下式算出磁極位置0。 θ=(θ 12+0 13+Θ 23)/3 如此，可組合使用例如三個磁性感測器，所以可緩和 雜訊所成之衫響，提尚檢測精度。此外，即使三個磁性 感測器之中一個故障也可利用剩下的兩個進行磁極位置檢 測，故可提高磁極檢測裝置的可靠性。 以上所說明的，依據本實施形態，以規定兩個磁性 感別器的配置間隔與磁極節距（在旋轉電動機為極數）的關 係之式（3)异出相位差φ，以此相位差φ作為修正係數來修 18 (修正本)320156 1361554 乐uy/ii4777號專利申請索 100年11月8日補正替換頁 正兩個感測器輸出之各值， 動機為極數）與磁性感測器 極位置檢測裝置。 因此可實現磁極節距（在旋轉電 的配置間隔之間沒有限制之磁 另外，磁極位置檢測裝置係形成為以兩個感測器輸 =以及屬於修正係數之相位差必作為輸人進行演算而檢 一、參位置6>之構成’且形成為以相位差必之正弦值比設 定在1» 5 >0之範圍内的判定臨限值^大之情況係依式

⑸進行演算而檢出磁極位置θ，相位差办之正弦值仏必 比判定臨限值5小之情況，係依式⑹進行演算而檢出磁極 位置Θ之方式’依相位差必之正弦值的大小而適當地切換 之構成，因此在兩個磁性錢器之任意的配置間隔都 出磁極位置6>。 囚此 叫使在兩個磁性感測器的安裝有誤差使得實際 的配置間隔與理論值有偏差之情況，也可藉由使用將量測 土之實際的配置間隔、或者從磁極位置誤差波形的振幅值 查出安裝誤差而推測出之實際的配置間隔代入式⑶而算 出修正係數Φ，而將安裝誤差消除掉。不用以往之麻須的 修正處理就能將安裝誤差消除掉。 另外，沒有如以往之磁極節距（在旋轉電動機為極數） 所決定之限制’兩個磁性感測器能以任意的間隔自由配 置。因此’就搭載於線性電動機之用途的磁極位置檢測裝 置而言’可做到裝置之小型化’而且可做到在磁極節距不 同的線性電動機間之共用化。 所以就搭 再者’由於磁性感測器的配置自由度提高 (修正本)320156 19 1361554 • 第097114777號專利申請案 100年11月8曰補正替換頁 ' 載於線性電動機之用途的磁極位置檢測裝置而言，搭載三 - 個以上的磁性感測器變得容易，可使磁性感測器具有冗餘 (多設置以備用）性。如此，可使檢測精度提高，使可靠性 提尚。 (產業上之可利用性） 如以上所述，本發明之磁極位置檢測裝置，作為即使 將兩個磁性感測器以任意的間隔配置也可正確地取得磁極 位置之磁極位置檢測裝置很有用，尤其適於搭載於線性電 •動機之用途。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之一實施形態之磁極位置檢測裝 置的構成之方塊圖。 第2圖係說明搭載於線性電動機之磁極位置檢測裝置 依據本發明之磁極位置檢測的原理之圖。 第3圖係顯示第2圖所示之磁極位置檢測裝置所具備 φ的兩個磁性感測器的輸出波形之波形圖。 第4圖係說明在第2圖所示的構成中使配置間隔為5 mm、磁極節距為30 mm之情況的磁極位置檢測動作之圖。 第5圖係將第4圖所示條件下的模擬結果與習知方法 相比較而顯示之圖。 第6圖係說明在第2圖所示的構成中使配置間隔為5 mm、磁極節距為2〇關之情況的磁極位置檢測動作之圖。 第7圖係將第6圖所示條件下的模擬結果與習知方法 相比較而顯示之圖。 20 (修正本)320156 1361554 第09711077號專利申請案 100年11月8日補正替換頁 第8圖係模擬在第2圖所示 佶亡你Μ ,主Μ 口所不的構成令配置間隔與理論 值有偏差之W兄鼻出修正係“求得磁極位置，將此磁極 位置的模擬結果與習知方法相比較而顯示之圖。 第9圖係說明使用三個磁性感測器進行磁極位置檢測 的方法之圖。 【主要元件符號說明】 1 磁極位置檢測裝置 3 導件 11、12、13磁性感測器 15b、16b、17b 輸入端 22、23、32選擇電路 25 除法器 30 加法器 a、b 感測器輪出 PIT 磁極節距 Θ 磁極位置 2 線性電動機 4 磁鐵 15a、16a、17a 輸入端 20、21、31乘法器 24、29 減法器 26、27、28角度演算器 35至39 特性 L、LI、L2配置間隔 δ 判定臨限值 Φ 相位差（修正係數） (修正本)320156

Claims (1)

1361554 十、申請專利範圍： 1 · 一種磁極位置檢測裝置，係根據沿著電動機的磁極排列 方向相隔預定的間隔而配置的兩個以上的磁性感測器 第 097114777 ϊϊϊϊϊϊ* 100年11月8 正结:g 之中兩個磁性感測器的感測器輸出間的相位差，進行演 算而檢出可動部所處的磁極位置之磁極位置檢測裝 置，具備有在使前述兩個感測器輸出中的相位超前側感 測杰輸出為a、相位落後侧感測器輸出為b、前述相位 差為Φ時：

針對剛述相位差的正弦值比判定臨限值大之情況 的磁極位置0，進行0 = tan-1{a· sin0/(b_a s 0 )丨之演算而加以檢出之第一演算系統；以及 針對前述相位差的正弦值比判定臨限值小之情況 的位置 Θ，進行 0={3ίη-1(&) + 3ίη-1α)_φ};2 之演算而加以檢出之第二演算系統。 2·如申凊專利範圍第1項之磁極位置檢測裝置，其中， 4述第/臾算系統具備有：將前述兩個感測器輸出 中的相位超前側感測器豸出乘以前述相位差的正弦值 之第^乘法器、將前述相位超前側感測器輸出乘以前述 相位差的餘弦值之第二乘法器、將前述兩個感測器輪出 中的相位落後側感測器輸出減去前述第二乘法器的輸 出值之第一減法器、將前述第一乘法器的輸出值除以前 述第-減法器的輸出值之除法器、以及求出前述除法器 所輸出的正切值之反正切值並將之當作前述磁極位置 而輸出之第-角度演算器， 夺位置 (修正本)320156 22 1361554 第〇97114777號專利申請案 100年11月8日補正替換頁 益；+、铉一 a/ I 100年11月8曰補正替換] n Γ 一异糸統具備有：求出前述相位超前側感 測為輸出的反正弦值之第二角度演算器、求出前述相位 落後側❹:器輸出的反正弦值之第三角度演算器、將第 三角度演算器的輸出值減去前述相位差之第二減法 器、將前述第二角度演算器的輸出值與前述第二減法器 的輸出值相加之加法器、以及將前述加法器的輸出值乘 以1/2所得到之值當作前述磁極位置而輸出之 法器。 一 攀3.如申請專利範圍帛！項或第2項之磁極位置檢測裝置， 其中，具借有進行（2；^前述兩個磁性感測器的配置間 隔）/(，極節距或極數）之演算而求出前述相位差之相 位差演算部，且前述配置間隔在前述演算檢出的磁極位 置有誤差之情況’係採用實際量測的配置間㈣、或者從 磁極位置誤差波形之振幅值推測出的配置間隔。 4.如申請專利範圍第1項或第2項之磁極位置檢測裝置， • 其中二在前述兩個磁性感測器外，加上一個以上的磁性 感測器’而利用此等複數個磁性感測器的組合來檢測出 月1J述磁極位置。 5. —種磁極位置檢測方法，包含： 針對沿著電動機的磁極排列方向相隔預定的間隔 而配置的兩個以上的磁性感測器之中兩個磁性减測器 的感測器輸出間的相位差，進行述兩個磁性感 測器的配置間隔）/(磁極節距或極數）之演算來加以求 出之第一步驟； (修正本)320156 23 1361554 判定前述相位差的正弦值與判定 係之第二步驟； 在前述第二步驟的判定結果為前述相位差的正弦 值比判定臨限值大之情況，演算出下述之正切值的反正 切值而作為第-磁極位置予以檢出之第三步驟，其中該 正切值係分子為前述兩個磁性感測器的感測器輸出： 的相位超前侧感測器輸出與前述相位差的正弦值相乘

=之值，分母為前述兩個磁性感測器的感測器輸出中 的相位落後侧感測器輸出減麥乂 „ 咸去刖述相位超刖側感測器 輪相位差的餘弦值相乘之值而得到的值者·以 二 驟的判定結果為前述相位差的正弦 值比判定臨限值小之情況’演算出將前述純超前

第097114777號專利申請案 100年11月8日補正替換頁 臨限值的大小關 ::輸出的反正弦值與前述相位落後側感測器輪出的 U值之和減去前述相位差所得到的值之-半的值 而作為第二磁極位置予讀出之第四步驟。 6.:申請專利範圍第5項之磁極位置檢測方法，其中，包 誤 隔 則述演算檢出的磁極位置有誤差之情況，實際 兩個磁性感測器的配置間隔、或者從磁極位置 之步：之::值推測前述兩個磁性感測器的配置間 置間際量測出的配置間隔、或前述推測出的配 置間隔用於前述第一步驟之步驟。 (修正本)320156 24 1361554 * 七 第097114777號專利申請案 100年11月8曰補正替換頁 、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 15a 、16a 、17a 輸入端 15b 、16b 、17b 輸入端 20、 21 ' 31 乘法器 22、 23、 32 選擇電路 24、 29 減法器 25 除法器 26、 27、 28 角度演算器 30 加法器 a、b 感測器輸出 (5 判定臨限值 θ 磁極位置 Φ 相位差（修正係數） 八 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 本案無化學式。 5 (修正本)320156