马达控制装置制造方法及图纸

技术编号:20885445 阅读:20 留言:0更新日期:2019-04-17 13:35
本发明专利技术提供一种马达控制装置。无论转子的姿势如何都能够在短时间内进行适当的启动。控制无刷马达(M)的转子(R)的旋转控制部,在启动时以设定时间对三相励磁线圈中的一相进行通电,伴随着该通电,由感应电压计测部计测在与通电了的励磁线圈不同的励磁线圈产生的感应电压,根据计测结果判定能否启动,基于判定结果将三相励磁线圈中的一相设定为最初进行电力供给的供给开始线圈而执行强制换向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达控制装置
本专利技术涉及向无刷马达的多个励磁线圈供给电力由此控制转子的旋转的马达控制装置。
技术介绍
作为马达控制装置在专利文献1记载了在进行无刷马达的强制的启动(文献中起动)时,在从强制的启动开始在基准时间内马达转速没有达到预先设定的值的情况下停止供电,并且在从该供电的停止经过了规定时间之后进行再启动的控制形态。另外,在专利文献2记载了对规定的励磁线圈(固定绕线)通电来进行马达的启动,在该启动失败了的情况下,改变启动时的励磁线圈的组合来进行再启动的技术。专利文献1:日本特开2006-115641号公报专利文献2:日本特开2003-219684号公报例举无刷DC马达(以下,也称为马达)为例,在马达的启动时以预先设定的顺序对多个励磁线圈进行通电由此进行使转子旋转的强制换向。另外,在无刷DC马达中,如4极6插槽型的马达那样,转子的磁极数与插槽数不同,所以转子没有以决定好的姿势停止。因此,在强制换向中,即使以预先设定的顺序对多个励磁线圈进行通电,在强制换向的开始时也无法适当地对转子作用扭矩,往往也无法启动马达。相应地,在停止马达时,还考虑进行移至可靠地进行马达的再启动的目标姿势的控制。然而,在不具备检测转子的旋转姿势的传感器的无传感器马达中,在马达的停止时往往难以将转子可靠地移至目标姿势,无法进行马达的可靠的启动。因此,如专利文献1记载的那样,考虑在马达的启动时进行强制的启动,并且进行根据转子的转速判定转子的旋转的有无,在该判定之后进行再启动的控制。然而,在该控制中,在无法进行马达的启动的情况下,在启动之前需要时间。与此相对,如专利文献2记载那样,在马达的启动失败了的情况下,在进行改变启动时的线圈的组合的控制中,在连续地启动均失败了的情况下,在每次该失败时,需要连续地切换多个通电图案,在启动马达之前需要时间。基于这样的理由,谋求一种即使是无传感器马达也无论转子的停止姿势如何都能够在短时间内进行马达的适当的启动的马达控制装置。
技术实现思路
本专利技术的特征是以下各点,具备:旋转控制部,其通过构成无刷马达的定子的三相励磁线圈的驱动电力的控制来控制构成上述无刷马达的转子的旋转;以及感应电压计测部,其对伴随着上述转子的旋转而在上述励磁线圈产生的感应电压进行计测,上述旋转控制部执行以下步骤:一相通电步骤,在上述无刷马达的启动时,以设定时间对三相上述励磁线圈中的一相进行通电;判定步骤,由上述感应电压计测部计测伴随着上述一相通电步骤的通电而在与进行了该通电的上述励磁线圈不同的相的上述励磁线圈产生的感应电压,基于计测结果判定能否启动;以及强制换向步骤,基于上述判定步骤的判定结果将三相上述励磁线圈中的一相设定为最初进行电力供给的供给开始线圈而进行强制换向。根据该特征结构,在马达的启动时在一相通电步骤中,以设定时间对被设定的励磁线圈通电(一相通电)。另外,在进行该一相通电时,由感应电压计测部计测在用于一相通电的励磁线圈以外的相的线圈产生的感应电压,旋转控制部根据计测结果在判定步骤中判断能否启动马达。假设,将连结由在强制换向中最初进行电力供给的供给开始线圈励磁的一对插槽彼此的假想线、与连结转子的特定的磁极的假想线交叉的角度定义为转子的停止角。在这样定义了的情况下,例如在对供给开始线圈通电的情况下(进行了一相通电的情况下),在处于使大的扭矩作用于转子的转子的停止角的情况下由感应电压计测部计测的感应电压高,判断为马达容易启动。与此相对,在作用于转子的扭矩极小的情况下、几乎不作用扭矩的情况下,由感应电压计测部计测的感应电压低,判断为不能启动马达。基于该理由,根据伴随着一相通电步骤的通电的感应电压能够判断马达能否启动,并且在强制换向步骤中,基于在判定步骤的旋转控制部的判定来设定供给开始线圈,向被设定的供给开始线圈最初地进行电力供给,由此能够进行马达可靠的启动。特别是,在该结构中,在开始了马达的启动控制之后,即使不进行计测转子的转速的处理,也实现马达可靠的启动。这样,即使是无传感器马达,也能够构成无论转子的停止姿势如何都能够在短时间内进行马达的适当的启动的马达控制装置。作为其它结构,在上述判定步骤中,在由上述旋转控制部判定为能够启动的情况下,上述旋转控制部也可将在上述一相通电步骤中已通电的上述励磁线圈设定为上述供给开始线圈。这样,在判定步骤中,在判定为能够启动马达的情况下,旋转控制部将在一相通电步骤中已通电的励磁线圈设定为供给开始线圈而进行强制换向,由此通过在励磁线圈最初创建的磁场,对转子作用马达的启动所需的扭矩,实现马达可靠的启动。作为其它结构,在上述判定步骤中,在由上述旋转控制部判定为不能启动的情况下,上述旋转控制部也可将与在上述一相通电步骤中已通电的上述励磁线圈不同的相的上述励磁线圈设定为上述供给开始线圈。这样,在判定步骤中,在判定为不能启动马达的情况下,旋转控制部将与在一相通电步骤中已通电的励磁线圈不同的相的励磁线圈改变为强制换向的供给开始线圈,由此通过在励磁线圈最初创建的磁场,对转子作用马达的启动所需的扭矩,实现马达可靠的启动。作为其它结构,在上述判定步骤中,上述旋转控制部也可在执行上述一相通电步骤时计测出的感应电压是阈值以上的情况下,判定为能够启动上述无刷马达,也可在计测出的感应电压小于阈值的情况下,判定为不能启动上述无刷马达。据此,旋转控制部在进行了一相通电的情况下,通过由感应电压计测部计测出的感应电压与阈值的比较来进行能够启动马达、和不能启动马达的任一个的判定,所以处理变得容易。附图说明图1是表示马达控制装置的结构的电路图。图2是表示马达的定子与转子的剖视图。图3是示意性表示转子的多个停止角的图。图4是表示伴随着一相通电的感应电压的时序图。图5是马达的启动控制的流程图。图6是表示其它实施方式(a)中与45°对应的转子的停止角的图。图7是表示其它实施方式(a)中伴随着一相通电的感应电压的时序图。图8是其它实施方式(a)的马达的启动控制的流程图。具体实施方式以下,结合附图来说明本专利技术的实施方式。〔基本结构〕如图1、图2所示,将能够以旋转轴芯Y为中心旋转的转子R收纳于定子S而构成无传感器无刷DC马达M(称为以下马达M),构成了控制该马达M的马达控制装置10。定子S具备从环状的磁轭1向径向的内侧突出的六个插槽2,在各个插槽2卷绕励磁线圈3。转子R具备4个永久磁铁4由此在周向形成了4个磁极。这样,马达M被构成为4极6插槽型。马达M例如构成为在车辆的内燃机中驱动使冷却水循环的水泵。因此,在与转子R连结的轴6设置有水泵的叶轮7。另外,该马达M除了水泵以外,例如也可用于油泵的驱动、散热器风扇的驱动等。〔马达控制装置〕如图1所示,马达控制装置10具备:逆变电路11、驱动电路12、电压计测部13(感应电压计测部的一个例子)以及旋转控制部14。为了区别励磁线圈3的U相、V相及W相,对六个插槽2的励磁线圈3标注3U、3V、3W的标记。逆变电路11具备控制来自电源B的电力的六个开关元件11a,并具备3个电力线11b,所述3个电力线11b将由上述开关元件11a生成的电力向励磁线圈3供给或者从励磁线圈3输出。驱动电路12具备设定驱动逆变电路11的六个开关元件11a的信号的占空比的逻辑门、比较器等半导体元件等。该驱动电路12根据来自旋转控制部14本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种马达控制装置,其具备:旋转控制部,其通过构成无刷马达的定子的三相励磁线圈的驱动电力的控制来控制构成上述无刷马达的转子的旋转;以及感应电压计测部,其对伴随着上述转子的旋转而在上述励磁线圈产生的感应电压进行计测,上述旋转控制部执行以下步骤:一相通电步骤,在上述无刷马达的启动时,以设定时间对三相上述励磁线圈中的一相进行通电;判定步骤,由上述感应电压计测部计测伴随着上述一相通电步骤的通电而在与进行了该通电的上述励磁线圈不同的相的上述励磁线圈产生的感应电压,基于计测结果判定能否启动;以及强制换向步骤,基于上述判定步骤的判定结果将三相上述励磁线圈中的一相设定为最初进行电力供给的供给开始线圈而进行强制换向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.26 JP 2016-1654381.一种马达控制装置,其具备:旋转控制部,其通过构成无刷马达的定子的三相励磁线圈的驱动电力的控制来控制构成上述无刷马达的转子的旋转;以及感应电压计测部,其对伴随着上述转子的旋转而在上述励磁线圈产生的感应电压进行计测,上述旋转控制部执行以下步骤:一相通电步骤,在上述无刷马达的启动时,以设定时间对三相上述励磁线圈中的一相进行通电;判定步骤,由上述感应电压计测部计测伴随着上述一相通电步骤的通电而在与进行了该通电的上述励磁线圈不同的相的上述励磁线圈产生的感应电压,基于计测结果判定能否启动;以及强制换向步骤,基于上述判定步骤的判定结果将三相上述励磁线圈中的一相设定为最初进行电...

【专利技术属性】
技术研发人员:竹本修一
申请(专利权)人:爱信精机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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