JP4232839B2 - Rotor position detection device and rotor position detection method - Google Patents
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Description
この発明は、モータの回転子の位置を検出する位置検出装置および回転子の位置検出方法に関する。 The present invention relates to a position detection device that detects the position of a rotor of a motor and a position detection method of the rotor.
従来、空気調和機のファン用ブラシレスDCモータは、3つの磁気センサで回転子の磁束を検出して回転子の位置を検出し、この検出した回転子の位置情報に基づいて、固定子巻線への通電を制御することで、安定した動作を可能にしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a brushless DC motor for a fan of an air conditioner detects the rotor position by detecting the magnetic flux of the rotor with three magnetic sensors, and based on the detected rotor position information, the stator winding Stable operation is enabled by controlling the energization to.
ところで、コスト低減の観点から、位置検出のためのセンサ数を低減することが求められている。 By the way, from the viewpoint of cost reduction, it is required to reduce the number of sensors for position detection.
しかし、センサ数を低減すると、回転子の正確な位置情報を得ることが難しくなって、モータ動作の不安定を招き易いという欠点がある。 However, when the number of sensors is reduced, it is difficult to obtain accurate position information of the rotor, and there is a drawback that instability of motor operation is likely to be caused.
そこで、センサ数を低減させても、モータを安定に駆動する技術(特許文献1(特許第3483740号公報))が提案されているが、特別なセンサを要する、制御が複雑化するといった問題があった。
そこで、この発明の課題は、磁気センサの個数を抑えつつ、特別なセンサや複雑な制御を必要とすることなく、回転子の位置の検出精度の向上を図れる回転子の位置検出装置および回転子の位置検出方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotor position detection device and a rotor capable of improving the detection accuracy of the rotor position without requiring a special sensor or complicated control while suppressing the number of magnetic sensors. It is to provide a position detection method.
上記課題を解決するため、この発明の一参考例の回転子の位置検出装置は、回転子の磁束を検出すると共に検出した磁束に応じた第1の出力信号とこの第1の出力信号とは逆位相の第1の反転出力信号とを出力する第1の磁気センサと、
上記回転子の磁束を検出すると共に検出した磁束に応じた第2の出力信号とこの第2の出力信号とは逆位相の第2の反転出力信号とを出力する第2の磁気センサとを備え、
上記第1の出力信号と第2の出力信号とは位相が所定の電気角だけずれており、
さらに、上記第1の出力信号と第1の反転出力信号が入力される第1のコンパレータと、
上記第2の出力信号と第2の反転出力信号が入力される第2のコンパレータと、
上記第1の出力信号と第2の反転出力信号、または、上記第1の反転出力信号と第2の出力信号が入力される第3のコンパレータとを備えることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a rotor position detection device according to a reference example of the present invention detects a magnetic flux of a rotor, and the first output signal corresponding to the detected magnetic flux and the first output signal are: A first magnetic sensor that outputs a first inverted output signal of opposite phase;
A second magnetic sensor that detects a magnetic flux of the rotor and outputs a second output signal corresponding to the detected magnetic flux and a second inverted output signal having a phase opposite to that of the second output signal. ,
The first output signal and the second output signal are out of phase by a predetermined electrical angle,
A first comparator to which the first output signal and the first inverted output signal are input;
A second comparator to which the second output signal and the second inverted output signal are input;
And a third comparator to which the first inverted signal and the second inverted output signal or the first inverted output signal and the second output signal are input.
この参考例によれば、第1のコンパレータは、第1の磁気センサから入力された第1の出力信号と第1の反転出力信号に基づいて第1の位置検出信号を出力する。また、第2のコンパレータは、第2の磁気センサから入力された第2の出力信号と第2の反転出力信号に基づいて第2の位置検出信号を出力する。また、第3のコンパレータは、第1の磁気センサから入力された第1の出力信号と第2の磁気センサから入力された第2の反転出力信号、または、第1の磁気センサから入力された第1の反転出力信号と第2の磁気センサから入力された第2の出力信号に基づいて、第3の位置検出信号を出力する。 According to this reference example , the first comparator outputs a first position detection signal based on the first output signal and the first inverted output signal input from the first magnetic sensor. The second comparator outputs a second position detection signal based on the second output signal input from the second magnetic sensor and the second inverted output signal. The third comparator receives the first output signal input from the first magnetic sensor and the second inverted output signal input from the second magnetic sensor, or input from the first magnetic sensor. A third position detection signal is output based on the first inverted output signal and the second output signal input from the second magnetic sensor.
したがって、この参考例によれば、第1,第2の2つの磁気センサが出力する信号から第1〜第3の3つの位置検出信号が得られる。よって、この参考例によれば、磁気センサの個数を抑えつつ、位置検出信号の個数を増やして、特別なセンサや複雑な制御を必要とすることなく、回転子の位置の検出精度の向上を図れる。 Therefore, according to this reference example , the first to third position detection signals can be obtained from the signals output from the first and second magnetic sensors. Therefore, according to this reference example , while suppressing the number of magnetic sensors, the number of position detection signals can be increased, and the detection accuracy of the rotor position can be improved without requiring a special sensor or complicated control. I can plan.
また、本発明の回転子の位置検出装置は、回転子の磁束を検出すると共に検出した磁束に応じた第1の出力信号を出力する第1の磁気センサと、
上記回転子の磁束を検出すると共に検出した磁束に応じた第2の出力信号を出力する第2の磁気センサと、
上記回転子の磁束を検出すると共に検出した磁束に応じた第3の出力信号を出力する第3の磁気センサとを備え、
上記第1、第2、第3の出力信号は上記回転子の位置が検出できるように互いに位相がずれており、
さらに、上記第1の出力信号と第2の出力信号が入力されて第1の位置検出信号を出力する第1のコンパレータと、
上記第2の出力信号と第3の出力信号が入力されて第2の位置検出信号を出力する第2のコンパレータと、
上記第3の出力信号と第1の出力信号が入力されて第3の位置検出信号を出力する第3のコンパレータとを備え、
上記第1、第2、第3の位置検出信号の信号レベルの組み合わせから、上記回転子の位置を検出する。
Further, the rotor position detection device of the present invention detects a magnetic flux of the rotor and outputs a first output signal corresponding to the detected magnetic flux,
A second magnetic sensor for detecting a magnetic flux of the rotor and outputting a second output signal corresponding to the detected magnetic flux;
A third magnetic sensor that detects a magnetic flux of the rotor and outputs a third output signal corresponding to the detected magnetic flux;
The first, second, and third output signals are out of phase so that the position of the rotor can be detected ,
Further, a first comparator you outputting said first output signal and the first position detection signal a second output signal is input,
A second comparator you outputting said second output signal and the second position detection signal is the third output signal is input,
E Bei a third comparator you output the third output signal and the first output signal is inputted to the third position detection signal,
The position of the rotor is detected from a combination of signal levels of the first, second, and third position detection signals.
この発明によれば、第1のコンパレータは第1,第2の磁気センサから入力される第1,第2の出力信号に基づいて第1の位置検出信号を出力し、第2のコンパレータは第2,第3の磁気センサから入力される第2,第3の出力信号に基づいて第2の位置検出信号を出力する。また、第3のコンパレータは第3,第1の磁気センサから入力される第3,第1の出力信号に基づいて第3の位置検出信号を出力する。 According to the present invention , the first comparator outputs the first position detection signal based on the first and second output signals input from the first and second magnetic sensors, and the second comparator The second position detection signal is output based on the second and third output signals input from the second and third magnetic sensors. The third comparator outputs a third position detection signal based on the third and first output signals input from the third and first magnetic sensors.
つまり、この発明によれば、第1〜第3の各コンパレータは、異なる2つの磁気センサからの出力信号に基づいて、第1〜第3の位置検出信号を出力する。よって、この発明によれば、回転子に対する配置ずれ等により、第1〜第3の磁気センサの出力信号の位相ずれが発生した場合に、同じ磁気センサの出力信号と反転出力信号とから位置検出信号を生成する場合に比べて、出力信号の位相ずれに起因する位置検出信号の位相ずれ量を緩和できる。よって、この実施形態によれば、磁気センサの出力信号の位相ずれが発生した場合に、位置検出信号の位相ずれ量を抑制して、回転子の位置検出精度を向上できる。 That is, according to the present invention , each of the first to third comparators outputs the first to third position detection signals based on the output signals from two different magnetic sensors. Therefore, according to the present invention, when a phase shift of the output signals of the first to third magnetic sensors occurs due to a displacement of the rotor or the like, the position is detected from the output signal and the inverted output signal of the same magnetic sensor. Compared with the case of generating a signal, the phase shift amount of the position detection signal due to the phase shift of the output signal can be reduced. Therefore, according to this embodiment, when the phase shift of the output signal of the magnetic sensor occurs, it is possible to suppress the phase shift amount of the position detection signal and improve the position detection accuracy of the rotor.
一実施形態の回転子の位置検出装置は、上記第1の磁気センサは、上記第1の出力信号と、この第1の出力信号とは逆位相の第1の反転出力信号とを出力し、
上記第2の磁気センサは、上記第2の出力信号と、この第2の出力信号とは逆位相の第2の反転出力信号とを出力し、
上記第3の磁気センサは、上記第3の出力信号と、この第3の出力信号とは逆位相の第3の反転出力信号とを出力し、
上記第1、第2、第3の出力信号は互いに位相が120°ずれており、
さらに、上記第1の出力信号と第1の反転出力信号が入力されて第4の位置検出信号を出力する第4のコンパレータと、
上記第2の出力信号と第2の反転出力信号が入力されて第5の位置検出信号を出力する第5のコンパレータと、
上記第3の出力信号と第3の反転出力信号(HWM1)が入力されて第6の位置検出信号を出力する第6のコンパレータとを備え、
上記第1〜第6の位置検出信号の信号レベルの組み合わせから、上記回転子の位置を検出する。
In the rotor position detection device according to one embodiment, the first magnetic sensor outputs the first output signal and a first inverted output signal having a phase opposite to that of the first output signal,
The second magnetic sensor outputs the second output signal and a second inverted output signal having a phase opposite to that of the second output signal,
The third magnetic sensor outputs the third output signal and a third inverted output signal having a phase opposite to that of the third output signal,
The first, second, and third output signals are 120 ° out of phase with each other,
Further, a fourth comparator you outputting said first output signal and the first inverted output signal is input to the fourth position detection signals,
A fifth comparator you outputting said second output signal and the second inverted output signal is input to the fifth position detection signal,
A sixth comparator that receives the third output signal and the third inverted output signal (HWM1) and outputs a sixth position detection signal ;
The position of the rotor is detected from a combination of signal levels of the first to sixth position detection signals.
この実施形態によれば、上記第1、第2、第3の出力信号は互いに位相が120°ずれている。そして、第1のコンパレータは第1,第2の磁気センサから入力される第1,第2の出力信号に基づいて第1の位置検出信号を出力する。また、第2のコンパレータは第2,第3の磁気センサから入力される第2,第3の出力信号に基づいて第2の位置検出信号を出力する。また、第3のコンパレータは第3,第1の磁気センサから入力される第3,第1の出力信号に基づいて第3の位置検出信号を出力する。 According to this embodiment, the first, second, and third output signals are 120 ° out of phase with each other. The first comparator outputs a first position detection signal based on the first and second output signals input from the first and second magnetic sensors. The second comparator outputs a second position detection signal based on the second and third output signals input from the second and third magnetic sensors. The third comparator outputs a third position detection signal based on the third and first output signals input from the third and first magnetic sensors.
また、第4のコンパレータは、第1の出力信号と第1の反転出力信号に基づいて第4の位置検出信号を出力する。また、第5のコンパレータは、第2の出力信号と第2の反転出力信号に基づいて第5の位置検出信号を出力する。また、第6のコンパレータは、第3の出力信号と第3の反転出力信号に基づいて第6の位置検出信号を出力する。 The fourth comparator outputs a fourth position detection signal based on the first output signal and the first inverted output signal. The fifth comparator outputs a fifth position detection signal based on the second output signal and the second inverted output signal. The sixth comparator outputs a sixth position detection signal based on the third output signal and the third inverted output signal.
この実施形態によれば、第1〜第6の位置検出信号によって、電気角30°の分解能でもって、回転子の位置を検出可能となる。また、この実施形態で得られる第1〜第6の位置検出信号を用いることで、モータを120°通電と150°通電で駆動制御することが可能になる。 According to this embodiment, the position of the rotor can be detected with the resolution of the electrical angle of 30 ° by the first to sixth position detection signals. Further, by using the first to sixth position detection signals obtained in this embodiment, the motor can be driven and controlled by 120 ° energization and 150 ° energization.
また、一実施形態の回転子の位置検出装置は、上記第1,第2,第3のコンパレータが出力する第1,第2,第3の位置検出信号と、上記第4,第5,第6のコンパレータが出力する第4,第5,第6の位置検出信号とが入力されると共に、上記第1,第2,第3の位置検出信号を出力するが上記第4,第5,第6の位置検出信号を出力しない第1の状態と、上記第4,第5,第6の位置検出信号を出力するが上記第1,第2,第3の位置検出信号を出力しない第2の状態とに切換可能な切換部を有する。
The rotor position detection device according to an embodiment includes the first, second, and third position detection signals output from the first, second, and third comparators, and the fourth, fifth, and fifth positions. The fourth, fifth, and sixth position detection signals output from the six comparators are input, and the first, second, and third position detection signals are output, but the fourth, fifth, and fifth position detection signals are output. The first state in which the
この実施形態によれば、上記切換部を、第1の状態から第2の状態に切り換えることで、各位置検出信号を電気角30°だけ進ませることができる。また、上記切換部を、第2の状態から第1の状態に切り換えることで、各位置検出信号を電気角30°だけ遅らせることができる。これにより、位置検出信号による回転子の位置検出情報をシフトできるから、回転子の位相角をシフトさせる制御が可能となる。よって、例えば、回転子の位相角を、モータの高負荷または低負荷の2点の負荷点に合わせることが可能となり、モータの効率を改善することが可能となる。 According to this embodiment, each position detection signal can be advanced by an electrical angle of 30 ° by switching the switching unit from the first state to the second state. Moreover, each position detection signal can be delayed by an electrical angle of 30 ° by switching the switching unit from the second state to the first state. Thereby, since the position detection information of the rotor based on the position detection signal can be shifted, it is possible to control to shift the phase angle of the rotor. Therefore, for example, the phase angle of the rotor can be adjusted to two load points of high load or low load of the motor, and the efficiency of the motor can be improved.
また、一実施形態のモータの駆動装置は、上記回転子の位置検出装置を備え、上記切換部を上記第1の状態にすると共に上記回転子を駆動する固定子巻線を150°通電する第1の通電制御と、上記切換部を上記第2の状態にすると共に上記固定子巻線を120°通電する第2の通電制御とが可能な制御部を有する。 A motor driving apparatus according to an embodiment includes the rotor position detection device, and sets the switching unit to the first state and energizes a stator winding for driving the rotor by 150 °. And a control unit capable of performing a first energization control and a second energization control for setting the switching unit to the second state and energizing the stator winding by 120 °.
この実施形態によれば、制御部は、150°通電する第1の通電制御を高負荷時に行う一方、150°通電に比べてスイッチング損失が小さい120°通電をする第2の通電制御を低負荷時に行うことができる。低負荷時には、回路損失は、定常損失に比べてスイッチング損失の占める割合が大きくなるので、制御部が上記制御を行うことによって、高負荷時と低負荷時とでスイッチング損失の変動を抑制して、効率向上を図れる。 According to this embodiment, the control unit performs the first energization control for 150 ° energization at a high load, while the second energization control for 120 ° energization with a switching loss smaller than the 150 ° energization is performed at a low load. Sometimes can be done. When the load is low, the ratio of the switching loss to the circuit loss is larger than the steady loss. Therefore, the control unit controls the fluctuation of the switching loss between the high load and the low load. , Improve efficiency.
この発明の回転子の位置検出装置によれば、第1,第2の2つの磁気センサが出力する信号から第1〜第3の3つの位置検出信号が得られる。よって、この発明によれば、磁気センサの個数を抑えつつ、位置検出信号の個数を増やして、特別なセンサや複雑な制御を必要とすることなく、回転子の位置の検出精度の向上を図れる。 According to the rotor position detection device of the present invention, the first to third position detection signals can be obtained from the signals output from the first and second magnetic sensors. Therefore, according to the present invention, it is possible to increase the number of position detection signals while suppressing the number of magnetic sensors and improve the detection accuracy of the rotor position without requiring a special sensor or complicated control. .
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(参考例)
図1は、この発明の回転子の位置検出装置の参考例の回路図である。この参考例は、第1の磁気センサとしての第1のホール素子HUと第2の磁気センサとしての第2のホール素子HV、および第1〜第3のコンパレータ1〜3を備える。第1,第2のホール素子HU,HVは、一方の電圧端子が抵抗R1を介して電源電圧Vccの電源に接続され、他方の電圧端子が抵抗R2を介してグランドに接続されている。
( Reference example )
FIG. 1 is a circuit diagram of a reference example of a rotor position detecting apparatus according to the present invention. This reference example includes a first Hall element HU as a first magnetic sensor, a second Hall element HV as a second magnetic sensor, and first to
上記第1のホール素子HUは出力端子が第1のコンパレータ1の非反転入力端子に接続され、反転出力端子が第1のコンパレータ1の反転入力端子に接続されている。この第1のホール素子HUは、第1のホール素子HUを貫通する磁束に応じて、第1の出力電圧HUPを出力端子に出力すると共に第1の反転出力電圧HUMを反転出力端子に出力する。この第1の出力電圧HUPと第1の反転出力電圧とは逆位相である。また、上記第1の出力電圧HUPが第1の出力信号であり、第1の反転出力電圧HUMが第1の反転出力信号である。
The first Hall element HU has an output terminal connected to the non-inverting input terminal of the
一方、上記第2のホール素子HVは出力端子が第2のコンパレータ2の非反転入力端子に接続され、反転出力端子が第2のコンパレータ2の反転入力端子に接続されている。この第2のホール素子HVは、ホール素子HVを貫通する磁束に応じて、第2の出力電圧HVPを出力端子に出力すると共に第2の反転出力電圧HVMを反転出力端子に出力する。この第2の出力電圧HVPと第2の出力電圧とは逆位相である。また、上記第2の出力電圧HVPが第2の出力信号であり、第2の反転出力電圧HVMが第2の反転出力信号である。
On the other hand, the second Hall element HV has an output terminal connected to the non-inverting input terminal of the
また、第3のコンパレータ3は、非反転入力端子に第1のホール素子HUの反転出力端子が接続され、反転入力端子に第2のホール素子HVの出力端子が接続されている。
The
上記第1のホール素子HUは、例えば、図3に示す構造のブラシレスDCモータに取付けられる。図3において、31はシャフト、32,33は軸受、35はヨーク、36は磁石、37は固定子巻線、38はコア、40は回路基板である。ヨーク35と磁石36が回転子41を構成し、コイル37とコア38が固定子42を構成している。そして、第1のホール素子HUは回路基板40に取り付けられている。また、図3には示していないが、第2のホール素子HVは、第1のホール素子HUの第1の出力電圧HUPに比べて、位相が120°遅れた第2の出力電圧HVPを出力するように、回路基板40に取付けられている。
The first Hall element HU is attached to, for example, a brushless DC motor having a structure shown in FIG. In FIG. 3, 31 is a shaft, 32 and 33 are bearings, 35 is a yoke, 36 is a magnet, 37 is a stator winding, 38 is a core, and 40 is a circuit board. The
次に、図2の波形図の上欄Aに、第1のコンパレータ1に入力されるHU相のホール素子信号波形として、第1のホール素子HUが出力する第1の出力電圧HUPの波形と第1の反転出力電圧HUMの波形を示す。また、第2のコンパレータ2に入力されるHV相のホール素子信号波形として、第2のホール素子HVの第2の出力電圧HVPの波形と第2の反転出力電圧HVMの波形を示す。また、第3のコンパレータ3に入力されるHW相のホール素子信号波形として、第2のホール素子HVの第2の出力電圧HVPの波形と第1のホール素子HUの第1の反転出力電圧HUMの波形を示す。また、図2の波形図の下欄Bに、第1のコンパレータ1が出力する第1の位置検出信号HUsの信号波形と、第2のコンパレータ2が出力する第2の位置検出信号HVsの信号波形と、第3のコンパレータ3が出力する第3の位置検出信号HWsの信号波形を示す。なお、図2において、縦軸は振幅を表し、横軸は電気角(位相)を表す。
Next, the upper column A of the waveform diagram of FIG. 2 shows the waveform of the first output voltage HUP output from the first Hall element HU as the HU-phase Hall element signal waveform input to the
この参考例によれば、第1,第2の2つのホール素子HU,HVが出力する第1の出力電圧HUP,第1の反転出力電圧HUM,第2の出力電圧HVP,第2の反転出力電圧HVMから、第1〜第3の3つの位置検出信号HUs,HVs,HWsが得られる。よって、この参考例によれば、2つのホール素子HU,HVから3つの位置検出信号HUs,HVs,HWsを得ることができるので、磁気センサの個数を抑えつつ、位置検出信号の個数を増やして、特別なセンサや複雑な制御を必要とすることなく、回転子41の位置検出精度の向上を図れる。より具体的には、2つのホール素子HU,HVによって、次式(1)で、n=2とした場合の分解能が得られる。
360°/(n(n+1)) … (1)
According to this reference example , the first output voltage HUP, the first inverted output voltage HUM, the second output voltage HVP, and the second inverted output output from the first and second Hall elements HU and HV. First to third position detection signals HUs, HVs, and HWs are obtained from the voltage HVM. Therefore, according to this reference example , three position detection signals HUs, HVs, and HWs can be obtained from the two Hall elements HU and HV, so that the number of position detection signals can be increased while suppressing the number of magnetic sensors. The position detection accuracy of the
360 ° / (n (n + 1)) (1)
したがって、上記参考例によれば、固定子41の位置を検出する分解能は、電気角で60°となる。これに対して、2つのホール素子から2つの位置検出信号を得る従来例では、分解能は電気角で(360°/2n)=90°であるので、この実施形態によれば、分解能を30°向上できる。
Therefore, according to the above reference example , the resolution for detecting the position of the
したがって、この参考例は、外乱の多い条件下で使用するモータの回転子の位置検出、起動時にトルクを必要とする用途、確実に起動を必要とする用途等に有効である。特に、空気調和機の室外機で使用されるモータの回転子の位置検出に有効となる。 Therefore, this reference example is effective for detecting the position of the rotor of a motor used under conditions with a lot of disturbances, for applications that require torque during startup, for applications that require startup reliably, and the like. In particular, this is effective for detecting the position of the rotor of a motor used in an outdoor unit of an air conditioner.
なお、上記参考例では、第1のホール素子HUの反転出力電圧HUMを第3のコンパレータ3の非反転入力端子に入力する一方、第2のホール素子HVの出力電圧HVPを第3のコンパレータ3の非反転入力端子に入力したが、第1のホール素子HUの出力電圧HUPを第3のコンパレータ3の反転入力端子に入力する一方、第2のホール素子HVの反転出力電圧HVMを第3のコンパレータ3の非反転入力端子に入力してもよい。また、上記参考例では、図2の波形図に示すように、第1のホール素子HUの出力電圧HUPの位相が第2のホール素子HVの出力電圧HVPの位相よりも120°進んでいる場合を説明したが、第1のホール素子HUの出力電圧HUPと第2のホール素子HVの出力電圧HVPとの位相差は120°に限定されるものではない。
In the above reference example , the inverted output voltage HUM of the first Hall element HU is input to the non-inverting input terminal of the
(第1の実施の形態)
次に、図4に、この発明の回転子の位置検出装置の第1実施形態の回路図を示す。この第1実施形態は、第1のホール素子HU1と第2のホール素子HV1と第3のホール素子HW1、および第1〜第3のコンパレータ11〜13を備える。上記第1,第2,第3のホール素子HU1,HV1,HW1がそれぞれ第1,第2,第3の磁気センサである。
(First Embodiment)
Next, FIG. 4 shows a circuit diagram of a first embodiment of the rotor position detection apparatus of the present invention. The first embodiment includes a first Hall element HU1, a second Hall element HV1, a third Hall element HW1, and first to third comparators 11-13. The first, second, and third Hall elements HU1, HV1, and HW1 are first, second, and third magnetic sensors, respectively.
上記第1,第2,第3のホール素子HU1,HV1,HW1は、それぞれ、一方の電圧端子が抵抗R11を介して電源電圧Vccの電源に接続され、他方の電圧端子が抵抗R12を介してグランドに接続されている。 Each of the first, second, and third Hall elements HU1, HV1, and HW1 has one voltage terminal connected to the power supply of the power supply voltage Vcc through the resistor R11 and the other voltage terminal connected through the resistor R12. Connected to ground.
上記第1のコンパレータ11は、非反転入力端子に、第1のホール素子HU1の第1の出力電圧HUP1が入力され、反転入力端子に、第2のホール素子HV1の第2の出力電圧HVP1が入力される。また、第2のコンパレータ12は、非反転入力端子に、第2のホール素子HV1の第2の出力電圧HVP1が入力され、反転入力端子に、第3のホール素子HW1の第3の出力電圧HWP1が入力される。また、第3のコンパレータ13は、非反転入力端子に、第3のホール素子HW1の第3の出力電圧HWP1が入力され、反転入力端子に、第1のホール素子HU1の第1の出力電圧HUP1が入力される。
In the
なお、図4において、HUM1,HVM1,HWM1は、それぞれ、第1,第2,第3のホール素子HU1,HV1,HW1が出力する反転出力信号としての反転出力電圧である。この反転出力電圧HUM1,HVM1,HWM1は、それぞれ、出力電圧HUP1,HVP1,HWP1とは逆位相になっている。 In FIG. 4, HUM1, HVM1, and HWM1 are inverted output voltages as inverted output signals output from the first, second, and third Hall elements HU1, HV1, and HW1, respectively. The inverted output voltages HUM1, HVM1, and HWM1 are in opposite phases to the output voltages HUP1, HVP1, and HWP1, respectively.
上記第1,第2,第3のホール素子HU1,HV1,HW1は、例えば、図3に示す構造のブラシレスDCモータに取付られる。そして、この第1〜第3の3つのホール素子HU1,HV1,HW1は、互いに、位相が120°ずれた出力電圧HUP1,HVP1,HWP1を出力するように、回路基板40に取付けられている。一例として、第1,第2,第3のホール素子HU1,HV1,HW1は、図10に示すように、回路基板40に取り付けられる。
The first, second, and third Hall elements HU1, HV1, and HW1 are attached to, for example, a brushless DC motor having a structure shown in FIG. The first to third Hall elements HU1, HV1, and HW1 are attached to the
次に、図5の波形図の上欄に、第2のホール素子HV1の出力電圧HVP1の波形と、第1のホール素子HU1の出力電圧HUP1の波形と、第1のコンパレータ11が出力する位置検出信号HUs1の波形を示す。また、図5の波形図の中欄に、第2のホール素子HV1の出力電圧HVP1の波形と、第3のホール素子HW1の出力電圧HWP1の波形と、第2のコンパレータ12が出力する位置検出信号HVs1の波形を示す。また、図5の波形図の下欄に、第1のホール素子HU1の出力電圧HUP1の波形と、第3のホール素子HW1の出力電圧HWP1の波形と、第3のコンパレータ13が出力する位置検出信号HWs1の波形を示す。なお、図5において、縦軸は振幅を表し、横軸は電気角(位相)を表す。
Next, in the upper column of the waveform diagram of FIG. 5, the waveform of the output voltage HVP1 of the second Hall element HV1, the waveform of the output voltage HUP1 of the first Hall element HU1, and the position where the
ところで、図5に示すパルス信号である位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1は、図6Aの上欄に示す従来方式による位置検出信号HU’,HV’,HW’に比べて、位相が30°進む。なお、図6Aにおいて、縦軸は振幅を表し、横軸は電気角(位相)を表す。 Incidentally, the position detection signals HUs1, HVs1, and HWs1, which are pulse signals shown in FIG. 5, are advanced in phase by 30 ° compared to the position detection signals HU ′, HV ′, and HW ′ according to the conventional method shown in the upper column of FIG. 6A. . In FIG. 6A, the vertical axis represents amplitude and the horizontal axis represents electrical angle (phase).
ここで、この従来方式とは、第1のホール素子HU1’の出力電圧HUP1’,反転出力電圧HUM1’を、それぞれ、第1のコンパレータ11の非反転入力端子,反転入力端子に入力し、第2のホール素子HV1’の出力電圧HVP1’,反転出力電圧HVM1’を、それぞれ、第2のコンパレータ12の非反転入力端子,反転入力端子に入力し、第3のホール素子HW1’の出力電圧HWP1’,反転出力電圧HWM1’を、それぞれ、第3のコンパレータ13の非反転入力端子,反転入力端子に入力する方式である。なお、図12に、この従来方式における出力電圧HUP1’,HUM1’、位置検出信号HU’、出力電圧HVP1’,HVM1’、位置検出信号HV’、および、出力電圧HWP1’,HWM1’、位置検出信号HW’の波形を示す。図12において、縦軸は振幅を表し、横軸は電気角(位相)を表す。
Here, in this conventional system, the output voltage HUP1 ′ and the inverted output voltage HUM1 ′ of the first Hall element HU1 ′ are input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the
このため、この第1実施形態では、図6Aの下欄に示す各位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1が電気角で30°だけ遅れるように、3つのホール素子HU1,HV1,HW1の実装位置を上記従来方式における3つのホール素子の配置位置からずらすようにする。 For this reason, in the first embodiment, the mounting positions of the three Hall elements HU1, HV1, and HW1 are set so that the position detection signals HUs1, HVs1, and HWs1 shown in the lower column of FIG. 6A are delayed by 30 degrees in electrical angle. It is shifted from the arrangement position of the three Hall elements in the conventional system.
ここで、上記従来方式において、第2のホール素子HV1’の実装位置が規定の位置からずれて、第2のホール素子HV1’の出力信号HVP1’,HVM1’の位相が30°遅れた場合の各位置検出信号HUs1’,HVs1’,HWs1’の信号波形を、図6Bの上欄に示す。図6Bの上欄を参照すれば、位置検出信号HUs1’と位置検出信号HVs1’との間の位相差が30°、位置検出信号HVs1’と位置検出信号HWs1’との間の位相差が90°、位置検出信号HWs1’と位置検出信号HUs1’との間の位相差が60°となる。すなわち、各位置検出信号間の位相差は大きくばらつく。 Here, in the above-described conventional method, the mounting position of the second Hall element HV1 ′ is deviated from the prescribed position, and the phases of the output signals HVP1 ′ and HVM1 ′ of the second Hall element HV1 ′ are delayed by 30 °. Signal waveforms of the position detection signals HUs1 ′, HVs1 ′, and HWs1 ′ are shown in the upper column of FIG. 6B. 6B, the phase difference between the position detection signal HUs1 ′ and the position detection signal HVs1 ′ is 30 °, and the phase difference between the position detection signal HVs1 ′ and the position detection signal HWs1 ′ is 90. °, the phase difference between the position detection signal HWs1 ′ and the position detection signal HUs1 ′ is 60 °. That is, the phase difference between the position detection signals varies greatly.
ちなみに、回転子41の磁極数をnとすると、機械角1°の実装位置ずれが電気角で(n/2)倍に相当するので、磁極数nが大きくなるほど、実装位置ずれによる電気角のずれが大きくなる。例えば、8極モータの場合には、機械角で1°の実装位置ずれが電気角で4°のずれになる。
Incidentally, if the number of magnetic poles of the
これに対し、この第1実施形態では、第2のホール素子HV1の実装位置が規定の位置からずれて(例えば図10の矢印Zの方向)、第2のホール素子HV1の出力信号HVP1,HVM1の位相が30°遅れた場合、各位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1の信号波形は、図6Bの下欄に示すようになる。すなわち、位置検出信号HUs1と位置検出信号HVs1との間の位相差が60°、位置検出信号HVs1と位置検出信号HWs1との間の位相差が75°、位置検出信号HWs1と位置検出信号HUs1との間の位相差が45°となる。したがって、この第1実施形態によれば、従来方式に比べて、ホール素子の実装位置がずれた場合の各位置検出信号間の位相差のばらつきを抑制することができる。 On the other hand, in the first embodiment, the mounting position of the second Hall element HV1 deviates from the specified position (for example, in the direction of arrow Z in FIG. 10), and the output signals HVP1, HVM1 of the second Hall element HV1. 6 is delayed by 30 °, the signal waveforms of the position detection signals HUs1, HVs1, and HWs1 are as shown in the lower column of FIG. 6B. That is, the phase difference between the position detection signal HUs1 and the position detection signal HVs1 is 60 °, the phase difference between the position detection signal HVs1 and the position detection signal HWs1 is 75 °, and the position detection signal HWs1 and the position detection signal HUs1 The phase difference between is 45 °. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to suppress variation in the phase difference between the position detection signals when the mounting position of the Hall element is shifted as compared with the conventional method.
すなわち、この第1実施形態によれば、ホール素子の出力信号の位相ずれが発生した場合に、位置検出信号の位相ずれ量を抑制して、特別なセンサや複雑な制御を必要とすることなく、回転子の位置検出精度を向上できる。したがって、ホール素子の実装位置ずれに起因する振動,騒音の低減を図れる。 That is, according to the first embodiment, when a phase shift of the output signal of the Hall element occurs, the amount of phase shift of the position detection signal is suppressed without requiring a special sensor or complicated control. The position detection accuracy of the rotor can be improved. Therefore, it is possible to reduce the vibration and noise caused by the mounting position shift of the Hall element.
なお、上記第1実施形態では、第1のホール素子HU1の出力電圧HUP1と第2のホール素子HV1の出力電圧HVP1との位相差、第2のホール素子HV1の出力電圧HVP1と第3のホール素子HW1の出力電圧HWP1との位相差を120°としたが、上記位相差は120°に限定されるものではない。 In the first embodiment, the phase difference between the output voltage HUP1 of the first Hall element HU1 and the output voltage HVP1 of the second Hall element HV1, the output voltage HVP1 of the second Hall element HV1 and the third Hall. Although the phase difference from the output voltage HWP1 of the element HW1 is 120 °, the phase difference is not limited to 120 °.
(第2の実施の形態)
次に、図7の回路図と、図8の波形図を参照して、この発明の回転子の位置検出装置の第2実施形態を説明する。この第2実施形態は、次の(i),(ii)の点が、前述の第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the rotor position detection apparatus of the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 7 and the waveform diagram of FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the following points (i) and (ii).
(i) 第1〜第3のコンパレータ11〜13に加えて、第4〜第6のコンパレータ14〜16を備えた点。
(ii) 前述の第1実施形態では、図6Aの下欄に示す各位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1が電気角で30°だけ遅れるように、3つのホール素子HU1,HV1,HW1の実装位置を上記従来方式における3つのホール素子の配置位置からずらすようにしたが、この第2実施形態では、そのような、ホール素子の配置位置をずらすことはしていない点。
(i) The point provided with the 4th-6th comparators 14-16 in addition to the 1st-3rd comparators 11-13.
(ii) In the first embodiment described above, the mounting positions of the three Hall elements HU1, HV1, and HW1 so that the position detection signals HUs1, HVs1, and HWs1 shown in the lower column of FIG. 6A are delayed by 30 degrees in electrical angle. Is shifted from the arrangement positions of the three Hall elements in the conventional method, but in the second embodiment, the arrangement positions of the Hall elements are not shifted.
この第2実施形態では、第4のコンパレータ14の非反転入力端子,反転入力端子に、第1のホール素子HU1の第1の出力電圧HUP1,第1の反転出力電圧HUM1が入力される。また、第5のコンパレータ15の非反転入力端子,反転入力端子に、第2のホール素子HV1の第2の出力電圧HVP1,第2の反転出力電圧HVM1が入力される。また、第6のコンパレータ16の非反転入力端子,反転入力端子に、第3のホール素子HW1の第3の出力電圧HWP1,第3の反転出力電圧HWM1が入力される。
In the second embodiment, the first output voltage HUP1 and the first inverted output voltage HUM1 of the first Hall element HU1 are input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the
よって、この第2実施形態では、図8の上欄に示すように、第4のコンパレータ14は第4の位置検出信号HUs0を出力し、第5のコンパレータ15は第5の位置検出信号HVs0を出力し、第6のコンパレータ16は第6の位置検出信号HWs0を出力する。また、第1のコンパレータ11は第1の位置検出信号HUs1を出力し、第2のコンパレータ12は第2の位置検出信号HVs1を出力し、第3のコンパレータ13は第3の位置検出信号HWs1を出力する。また、図8の中段の表に、各位置検出信号HUs0,HVs0,HWs0およびHUs1,HVs1,HWs1のデータ値を示す。なお、図8において、縦軸は振幅を表し、横軸は電気角(位相)を表す。
Therefore, in the second embodiment, as shown in the upper column of FIG. 8, the
図8の上段の波形図に示すように、上記第4の位置検出信号HUs0は、第5の位置検出信号HVs0よりも位相が120°進んでおり、第5の位置検出信号HVs0は第6の位置検出信号HWs0よりも位相が120°進んでおり、第6の位置検出信号HWs0は第4の位置検出信号HUs0よりも位相が120°進んでいる。 As shown in the upper waveform diagram of FIG. 8, the fourth position detection signal HUs0 is 120 ° ahead of the fifth position detection signal HVs0, and the fifth position detection signal HVs0 is the sixth position detection signal HVs0. The phase is 120 ° ahead of the position detection signal HWs0, and the sixth position detection signal HWs0 is 120 ° ahead of the phase of the fourth position detection signal HUs0.
また、第1の位置検出信号HUs1は、第2の位置検出信号HVs1よりも位相が120°進んでおり、第2の位置検出信号HVs1は第3の位置検出信号HWs1よりも位相が120°進んでおり、第3の位置検出信号HWs1は第1の位置検出信号HUs1よりも位相が120°進んでいる。 Further, the first position detection signal HUs1 has a phase advance of 120 ° with respect to the second position detection signal HVs1, and the second position detection signal HVs1 has a phase advance of 120 ° with respect to the third position detection signal HWs1. Therefore, the phase of the third position detection signal HWs1 is advanced by 120 ° with respect to the first position detection signal HUs1.
この第2実施形態によれば、第1,第2,第3,第4,第5,第6の位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1,HUs0,HVs0,HWs0によって、電気角30°の分解能でもって、回転子41の位置を検出可能となる。よって、この第2実施形態によれば、ホール素子の個数を増加させることなく、位置検出信号の個数を増やして、特別なセンサや複雑な制御を必要とすることなく、回転子の位置の検出精度の向上を図れる。
According to the second embodiment, the first, second, third, fourth, fifth, and sixth position detection signals HUs1, HVs1, HWs1, HUs0, HVs0, and HWs0 have a resolution of an electrical angle of 30 °. Accordingly, the position of the
また、この実施形態で得られる第1〜第6の位置検出信号を用いることで、図8の下段に示すような150°通電で駆動制御するための出力信号U,V,Wと出力信号X,Y,Zを得ることができ、図3のブラシレスDCモータを、150°通電で駆動制御することが可能になる。例えば、図11に示すように、3つのホール素子HU1,HV1,HW1からの第1の出力電圧HUP1,第1の反転出力電圧HUM1,第2の出力電圧HVP1,第2の反転出力電圧HVM1,第3の出力電圧HWP1,第3の反転出力電圧HWM1が、上記第1〜第6のコンパレータ11〜16からなるコンパレータ部71に入力される。そして、このコンパレータ部71が出力する上記第1〜第6の位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1,HUs0,HVs0,HWs0が位置推定部72に入力される。この位置推定部72は、図8の中段に示す表に基づいて、位置信号モード0〜11を検出し、ロジック部73では、検出された位置信号モード0〜11に応じた信号を作成する。そして、ドライバ部74では、ロジック部73から入力された信号をトランジスタQ1〜Q6を駆動するための電圧に変換し、出力信号U,V,Wと出力信号X,Y,Zとして制御部75から、トランジスタQ1〜Q6に入力する。これにより、トランジスタQ1〜Q6がオン,オフ制御される。すなわち、出力信号U,V,Wは、それぞれ、トランジスタQ1,Q3,Q5に制御信号として入力され、出力信号X,Y,Zは、それぞれ、トランジスタQ2,Q4,Q6に制御信号として入力される。これにより、駆動コイルLu,Lv,Lwを150°通電することができる。なお、図11において、77はAC電源、78は整流部、79は平滑コンデンサである。
Further, by using the first to sixth position detection signals obtained in this embodiment, the output signals U, V, W and the output signal X for driving control by 150 ° energization as shown in the lower part of FIG. , Y, Z can be obtained, and the brushless DC motor of FIG. 3 can be driven and controlled with 150 ° energization. For example, as shown in FIG. 11, the first output voltage HUP1, the first inverted output voltage HUM1, the second output voltage HVP1, the second inverted output voltage HVM1, and the like from the three Hall elements HU1, HV1, and HW1. The third output voltage HWP1 and the third inverted output voltage HWM1 are input to the
(第3の実施の形態)
次に、図9に、この発明の回転子の位置検出装置の第3実施形態を示す。この第3実施形態は、切換部51と位置推定部52を備えた点が、前述の第2実施形態と異なる。よって、この第3実施形態では、前述の第2実施形態と異なる点を主に説明する。
( Third embodiment)
Next, FIG. 9 shows a third embodiment of the rotor position detection apparatus of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment described above in that a
この第3実施形態では、上記第1,第2,第3のコンパレータ11,12,13が出力する第1,第2,第3の位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1は、信号線53から、切換部51の接点51Bに入力される。一方、上記第4,第5,第6のコンパレータ14,15,16が出力する第4,第5,第6の位置検出信号HUs0,HVs0,HWs0は、信号線55から、切換部51の接点51Aに入力される。
In the third embodiment, the first, second, and third position detection signals
上記切換部51は、図9に示す接点51Aを出力線57に接続するが接点51Bを出力線57に接続しない第2の切換状態と、接点51Bを出力線57に接続するが接点51Aを出力線57に接続しない第1の切換状態とに切換可能になっている。
The switching
この切換部51は、上記第1の切換状態では、上記第1,第2,第3の位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1を出力線57に出力するが上記第4,第5,第6の位置検出信号HUs0,HVs0,HWs0を出力しない。一方、切換部51は、上記第2の切換状態では、上記第4,第5,第6の位置検出信号HUs0,HVs0,HWs0を出力線57に出力するが上記第1,第2,第3の位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1を出力しない。
In the first switching state, the switching
したがって、切換部51を、第2の切換状態にしたときには、位置推定部52は、切換部51から入力される進角0°の第4,第5,第6の位置検出信号HUs0,HVs0,HWs0によって、回転子41の位置を推定でき、固定子巻線37の120°通電制御を行うことが可能になる。
Therefore, when the switching
一方、切換部51を、第1の切換状態にしたときは、位置推定部52は、切換部51から入力される進角30°の第1,第2,第3の位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1によって、固定子41の位置を推定でき、固定子巻線37の120°通電制御を行うことが可能になる。
On the other hand, when the switching
したがって、この第3実施形態によれば、モータの負荷点に応じて、進角0°の回転子41の位置推定と、進角30°の回転子の位置推定とを切り換えることにより、低負荷付近と高負荷付近の2点の負荷点に応じて、回転子の推定位置を変更することが可能となり、負荷変動への対応ができ、効率の改善を図れる。
Therefore, according to the third embodiment, the load estimation of the
(第4の実施の形態)
次に、この発明のモータの駆動装置としての第4実施形態を説明する。この第4実施形態は、図9に示す切換制御部58を備える点が、前述の第3実施形態と異なる。よって、この第4実施形態は、前述の第3実施形態と異なる点を主に説明する。
( Fourth embodiment)
Next, a description will be given of a fourth embodiment as a motor driving apparatus of the present invention. The fourth embodiment differs from the third embodiment described above in that it includes a switching
この第4実施形態は、上記切換制御部58は、固定子巻線37への通電中に、上記切換部51を上記第1の切換状態にする第1の通電制御と、切換部51を上記第2の切換状態にする第2の通電制御とに切り換えることができる。
In the fourth embodiment, the switching
したがって、この第4実施形態では、切換制御部58が、切換部51を、第2の切換状態にすれば、切換部51から位置推定部52に第4,第5,第6の位置検出信号HUs0,HVs0,HWs0が入力されて、位置推定部52により回転子41の位置を進角0°で推定でき、固定子巻線37の120°通電制御を行うことができる。
Therefore, in the fourth embodiment, if the switching
そして、この120°通電制御を行っているときに、切換制御部58が、切換部51を、第1の切換状態に切り換えると、切換部51から位置推定部52に進角30°の第1,第2,第3の位置検出信号HUs1,HVs1,HWs1が入力され、位置推定部52により回転子41の位置を進角30°で推定でき、固定子巻線37の150°通電制御を行うことが可能になる。
When the switching
したがって、この第4実施形態によれば、モータの負荷点に応じて、進角0°の回転子41の位置推定と、進角30°の回転子の位置推定とを切り換えることができる。よって、例えば、低負荷付近では、120°通電を行う一方、高負荷付近では、150°通電を行うことにより、負荷変動への対応ができ、効率の改善を図れる。
Therefore, according to the fourth embodiment, the position estimation of the
なお、上記第1〜第4実施形態では、磁気センサをホール素子としたが、磁気センサをホールICとしてもよい。 In the first to fourth embodiments, the magnetic sensor is a Hall element, but the magnetic sensor may be a Hall IC.
1,11 第1のコンパレータ
2,12 第2のコンパレータ
3,13 第3のコンパレータ
14 第4のコンパレータ
15 第5のコンパレータ
16 第6のコンパレータ
31 シャフト
32,33 軸受
35 ヨーク
36 磁石
37 固定子巻線
38 コア
40 回路基板
41 回転子
42 固定子
51 切換部
52 位置推定部
53,55 信号線
58 切換制御部
HU,HU1 第1のホール素子
HV,HV1 第2のホール素子
HUP,HUP1 第1の出力電圧
HUM,HUM1 第1の反転出力電圧
HVP,HVP1 第2の出力電圧
HVM,HVM1 第2の反転出力電圧
HUs,HUs1 第1の位置検出信号
HVs,HVs1 第2の位置検出信号
HWs,HWs1 第3の位置検出信号
HW1 第3のホール素子
HWP1 第3の出力電圧
HWM1 第3の反転出力電圧
HUs0 第4の位置検出信号
HVs0 第5の位置検出信号
HWs0 第6の位置検出信号
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記回転子(41)の磁束を検出すると共に検出した磁束に応じた第2の出力信号(HVP1)を出力する第2の磁気センサ(HV1)と、
上記回転子(41)の磁束を検出すると共に検出した磁束に応じた第3の出力信号(HWP1)を出力する第3の磁気センサ(HW1)とを備え、
上記第1、第2、第3の出力信号(HUP1、HVP1、HWP1)は上記回転子の位置が検出できるように互いに位相がずれており、
さらに、上記第1の出力信号(HUP1)と第2の出力信号(HVP1)が入力されて第1の位置検出信号を出力する第1のコンパレータ(11)と、
上記第2の出力信号(HVP1)と第3の出力信号(HWP1)が入力されて第2の位置検出信号を出力する第2のコンパレータ(12)と、
上記第3の出力信号(HWP1)と第1の出力信号(HUP1)が入力されて第3の位置検出信号を出力する第3のコンパレータ(13)とを備え、
上記第1、第2、第3の位置検出信号の信号レベルの組み合わせから、上記回転子の位置を検出することを特徴とする回転子の位置検出装置。 A first magnetic sensor (HU1) for detecting the magnetic flux of the rotor (41) and outputting a first output signal (HUP1) corresponding to the detected magnetic flux;
A second magnetic sensor (HV1) for detecting the magnetic flux of the rotor (41) and outputting a second output signal (HVP1) corresponding to the detected magnetic flux;
A third magnetic sensor (HW1) for detecting the magnetic flux of the rotor (41) and outputting a third output signal (HWP1) corresponding to the detected magnetic flux;
The first, second, and third output signals (HUP1, HVP1, HWP1) are out of phase with each other so that the position of the rotor can be detected .
Furthermore, from the first output signal (HUP1) a first comparator second output signal (HVP1) is that to output the first position detection signal is input (11),
The second output signal (HVP1) and the third output signal (HWP1) a second comparator you output a second position detection signal is input (12),
E Bei the third comparator (13) that to output the third position detection signal is input to the third output signal (HWP1) and the first output signal (HUP1) is,
A rotor position detecting device for detecting the position of the rotor from a combination of signal levels of the first, second and third position detection signals .
上記第1の磁気センサ(HU1)は、上記第1の出力信号(HUP1)と、この第1の出力信号とは逆位相の第1の反転出力信号(HUM1)とを出力し、
上記第2の磁気センサ(HV1)は、上記第2の出力信号(HVP1)と、この第2の出力信号とは逆位相の第2の反転出力信号(HVM1)とを出力し、
上記第3の磁気センサ(HW1)は、上記第3の出力信号(HWP1)と、この第3の出力信号とは逆位相の第3の反転出力信号(HWM1)とを出力し、
上記第1、第2、第3の出力信号(HUP1、HVP1、HWP1)は互いに位相が120°ずれており、
さらに、上記第1の出力信号(HUP1)と第1の反転出力信号(HUM1)が入力されて第4の位置検出信号を出力する第4のコンパレータ(14)と、
上記第2の出力信号(HVP1)と第2の反転出力信号(HVM1)が入力されて第5の位置検出信号を出力する第5のコンパレータ(15)と、
上記第3の出力信号(HWP1)と第3の反転出力信号(HWM1)が入力されて第6の位置検出信号を出力する第6のコンパレータ(16)とを備え、
上記第1〜第6の位置検出信号の信号レベルの組み合わせから、上記回転子の位置を検出することを特徴とする回転子の位置検出装置。 The rotor position detection device according to claim 1 ,
The first magnetic sensor (HU1) outputs the first output signal (HUP1) and a first inverted output signal (HUM1) having a phase opposite to that of the first output signal,
The second magnetic sensor (HV1) outputs the second output signal (HVP1) and a second inverted output signal (HVM1) having a phase opposite to that of the second output signal,
The third magnetic sensor (HW1) outputs the third output signal (HWP1) and a third inverted output signal (HWM1) having a phase opposite to that of the third output signal,
The first, second, and third output signals (HUP1, HVP1, HWP1) are out of phase with each other by 120 °.
Furthermore, from the first output signal (HUP1) and the first inverted output signal (HUM1) a fourth comparator you outputs a fourth position detection signals are input (14),
The second output signal (HVP1) and the fifth comparator you output a second inverted output signal (HVM1) is inputted fifth position detection signal (15),
E Bei and the third output signal (HWP1) and sixth comparator (16) that to output the third inverting output signal (HWM1) is input of a sixth position detection signals,
A rotor position detection device, wherein the position of the rotor is detected from a combination of signal levels of the first to sixth position detection signals .
上記第1,第2,第3のコンパレータ(11,12,13)が出力する第1,第2,第3の位置検出信号(HUs1,HVs1,HWs1)と、上記第4,第5,第6のコンパレータ(14,15,16)が出力する第4,第5,第6の位置検出信号(HUs0,HVs0,HWs0)とが入力されると共に、上記第1,第2,第3の位置検出信号(HUs1,HVs1,HWs1)を出力するが上記第4,第5,第6の位置検出信号(HUs0,HVs0,HWs0)を出力しない第1の状態と、上記第4,第5,第6の位置検出信号(HUs0,HVs0,HWs0)を出力するが上記第1,第2,第3の位置検出信号(HUs1,HVs1,HWs1)を出力しない第2の状態とに切換可能な切換部(51)を有することを特徴とする回転子の位置検出装置。 The rotor position detection device according to claim 2 ,
The first, second, and third position detection signals (HUs1, HVs1, and HWs1) output from the first, second, and third comparators (11, 12, and 13), and the fourth, fifth, and fifth signals. The fourth, fifth, and sixth position detection signals (HUs0, HVs0, HWs0) output from the six comparators (14, 15, 16) are input, and the first, second, and third positions are input. The first state in which the detection signals (HUs1, HVs1, HWs1) are output but the fourth, fifth, and sixth position detection signals (HUs0, HVs0, HWs0) are not output, and the fourth, fifth, and fifth states. 6 is a switching unit capable of switching to a second state that outputs position detection signals (HUs0, HVs0, HWs0) of 6 but does not output the first, second, and third position detection signals (HUs1, HVs1, HWs1). (51) A rotor position detecting device characterized by comprising:
上記切換部(51)を上記第1の状態にすると共に上記回転子(41)を駆動する固定子巻線(37)を150°通電する第1の通電制御と、上記切換部(51)を上記第2の状態にすると共に上記固定子巻線(37)を120°通電する第2の通電制御とが可能な制御部(58)を有することを特徴とするモータの駆動回路。 The rotor position detection device according to claim 3 ,
A first energization control for energizing the stator winding (37) for driving the rotor (41) by 150 ° while setting the switching unit (51) to the first state, and the switching unit (51) A motor drive circuit comprising a control unit (58) capable of performing the second energization control in which the stator winding (37) is energized 120 ° in the second state.
第2の磁気センサ(HV1)で上記回転子(41)の磁束を検出して、この第2の磁気センサから上記第1の出力信号とは上記回転子の位置が検出できるような電気角だけ位相がずれていると共に上記回転子の磁束に応じた第2の出力信号(HVP1)を出力させ、
第3の磁気センサ(HW1)で上記回転子(41)の磁束を検出して、この第3の磁気センサから上記第1,第2の出力信号とは上記回転子の位置が検出できるような電気角だけ位相がずれていると共に上記回転子の磁束に応じた第3の出力信号(HWP1)を出力させ、
上記第1の出力信号(HUP1)と第2の出力信号(HVP1)とを第1のコンパレータ(11)に入力し、
上記第2の出力信号(HVP1)と第3の出力信号(HWP1)とを第2のコンパレータ(12)に入力し、
上記第3の出力信号(HWP1)と第1の出力信号(HUP1)とを第3のコンパレータ(13)に入力し、
上記第1,第2,第3のコンパレータから第1,第2,第3の位置検出信号を得て、この第1,第2,第3の位置検出信号の信号レベルの組み合わせから、上記回転子の位置を検出することを特徴とする回転子の位置検出方法。 The magnetic flux of the rotor (41) is detected by the first magnetic sensor (HU1), and a first output signal (HUP1) corresponding to the magnetic flux of the rotor is output from the first magnetic sensor,
The magnetic flux of the rotor (41) is detected by the second magnetic sensor (HV1), and the first output signal from the second magnetic sensor is an electrical angle that can detect the position of the rotor. The second output signal (HVP1) corresponding to the magnetic flux of the rotor is outputted while being out of phase,
The magnetic flux of the rotor (41) is detected by the third magnetic sensor (HW1), and the position of the rotor can be detected from the first and second output signals from the third magnetic sensor. A phase is shifted by an electrical angle and a third output signal (HWP1) corresponding to the magnetic flux of the rotor is output.
The first output signal (HUP1) and the second output signal (HVP1) are input to the first comparator (11),
The second output signal (HVP1) and the third output signal (HWP1) are input to the second comparator (12),
The third output signal (HWP1) and the first output signal (HUP1) are input to the third comparator (13),
First, second, and third position detection signals are obtained from the first, second, and third comparators, and the rotation is calculated from the combination of the signal levels of the first, second, and third position detection signals. A rotor position detection method, comprising: detecting a child position .
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