[發明專利]電動機驅動裝置及電動機驅動方法以及盤驅動裝置

無效

• 申請號: 200710112064.0
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101093972A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 深水新吾;山本泰永;森英明;黑島伸一
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P6/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及不使用用于檢測轉子位置的傳感器即可進行電動機起動的電動機驅動裝置及驅動方法。

背景技術

在無電刷電動機的驅動中，為了選擇定子的適當的相，賦予電流，對轉子賦予穩定的轉矩，需要知道轉子相對定子的電相對位置。為了知道轉子相對定子的電相對位置，利用多樣的轉子位置傳感器。另一方面，從可靠性或成本增加或耐環境性的方面考慮，開發了不需要轉子位置傳感器的無傳感器驅動技術。

在這樣的無傳感器驅動技術中，通常公知的是通過讀取轉子旋轉時在電動機繞組中產生的逆起電壓(逆起電壓)來檢測轉子位置。但是，由于轉子停止時不產生逆起電壓，因此作為轉子停止時的轉子位置檢測方法而提出了各種方法。

例如，專利文獻1公開了依次選擇定子的相，同時施加作為用于檢測轉子的初始位置的脈沖的初始位置檢索脈沖，根據此時流動的電流產生了最高值時的相檢測轉子位置的方法。

另外，專利文獻2用如下的方法求取轉子位置。依次選擇定子的相，施加轉子位置探索脈沖。將此時電動機繞組的中性點所展現的電壓分為表示接近電源電壓的1/3值的測定電壓值的第一測定電壓組和表示接近電源電壓的2/3值的測定電壓值的第二測定電壓組，存儲各測定電壓值。根據各測定值的存儲數據，按各電壓組，求取絕對值為最小值的電壓值和絕對值為最大值的電壓值。然后基于比較針對各組求取到的差電壓可得到較大的差電壓的通電模式，確定轉子位置。

另外，根據專利文獻3公開的電動機的驅動裝置，依次選擇定子的相，施加轉子位置探索脈沖，當轉子位置探索脈沖電流流動時，將所產生的電動機繞組的中性點電壓輸入檢測轉子位置的檢測電路。于是，展示了基于轉子定位的中性點電壓的參照數據來確定轉子位置的方法。另外，在檢測電路中，使檢測電平移動為與轉子位置檢測用驅動信號對應的電平，將用比較器比較所移動的檢測電平和電動機繞組的中性點電壓后得到的輸出進行存儲，并基于所存儲的數據和轉子定位的中性點電壓的變動的參照數據的比較來確定轉子位置。

專利文獻1：日本國特許第2547778號

專利文獻2：特公平7-83628號公報

專利文獻3：特開2004-104846

在無電刷電動機中，由于通過在結構上下功夫來抑制振動、噪聲、旋轉不均，因此市場上出現了改變了轉子的磁鐵的磁化方法或鐵心的形狀等各種各樣的電動機。在驅動這樣的電動機的電動機驅動裝置中，要求更可靠地起動電動機。

在所述現有的方法中，從轉子位置的探索過程開始，切換為在檢測逆起電壓的同時驅動電動機的動作方式(以下稱為“逆起電壓反饋方式”)。因此，當在轉子位置的探索過程中無法檢測初始位置時，電動機保持停止的狀態。另外，若所檢測的初始位置不正確，則無法對電動機賦予適當的初始加速從而切換為逆起電壓檢測方式，因此有可能引起起動不良的誤動作(反轉等)。

發明內容

本發明是為了解決所述課題而提出的，其目的在于提供一種能夠更可靠地進行電動機起動的電動機驅動裝置。

本發明中，在探索起動方式中，為了檢測轉子位置，而在正向及反向上施加基于二相通電的轉子位置探索脈沖，檢測假想中性點的電壓和非通電相的電動機繞組的端子電壓的差即“假想差電壓”，對正向及反向的假想差電壓進行加法運算，進行其加法運算結果的極性判定。在此，假想中性點是賦予將電動機端子電壓平均化后的電壓的節點，例如能以與電動機繞組并聯的電阻的共用連接點實現。將基于這樣的轉子位置探索脈沖的通電的轉子位置探索重復規定次數，利用規定數的所述極性判定結果進行轉子位置判定。

即，在順次選擇通電相進行通電時，存儲以假想中性點的電壓為基準的根據電動機繞組的非通電相的電壓變動而得到的響應信號電位差，對存儲的數據進行加法運算合成，對所述加法運算合成結果進行極性判定。

其次，基于該極性判定來確定電動機起動的通電相，根據該確定進行電動機的起動通電。該情況下，在從探索起動方式向逆起電壓反饋方式切換時，經由賦予電動機的初始起動以適當的轉速的過程切換為逆起電壓反饋方式。

因此，在探索起動方式中，交替進行通過假想差電壓的檢測來探索轉子位置的“轉子位置探索過程”、和用于施加起動脈沖的“起動旋轉轉矩賦予過程”。在轉子位置探索過程中檢測的假想差電壓，其振幅大且檢測幅度廣，因此耐噪聲性優良。因此，通過將假想差電壓作為轉子位置檢測信號使用，可降低轉子的初始位置檢測時的死點(無法檢測轉子位置的轉子位置)的產生，且可進行正確的轉子位置信息的檢測。

本發明的電動機驅動裝置具體具有以下結構。