本发明专利技术的电机驱动装置包括：根据因无刷DC电机(4)的转动而产生的反电动势来检测转动位置的位置检测单元(5)；和基于位置检测信号生成任意的频率的波形，对无刷DC电机(4)进行驱动的逆变器(3)。位置检测单元(5)包括：检测无刷DC电机(4)各相的电压的相电压检测部(5a)；设定基准电压的基准电压设定部(5c)；除去高频成分的滤波部(5b)；和比较基准电压设定部(5c)和滤波部(5b)的输出的比较部(5d)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机驱动装置和使用其的冷藏库
本专利技术涉及驱动无刷DC电机的电机装置和使用其的冷藏库。
技术介绍
现有，这种电机驱动装置检测无刷DC电机的转子的转动位置，基于该转动位置，对通电的定子绕组进行切换。不使用编码器、霍尔元件等检测器对无刷DC电机的转子的位置进行检测的方法通过为无模拟传感器方式和数字方式。所谓无模拟传感器方式，是指在无刷DC电机的各相的电压中通过滤波电路取出反电动势，将该电压作为转子的位置信号，对通电的定子的绕组进行切换(例如专利文献1)。另一方面，在无数字传感器方式中，将逆变器输出电压与逆变器输入电压的1/2作比较，将该大小关系变化的点作为伴随无刷DC电机转动而产生的反电动势的零交叉点进行检测(例如非专利文献1)。图10表示专利文献1所记载的现有的电机驱动装置中的位置检测电路200。如图10所示，第一滤波电路201、第二滤波电路202、第三滤波电路203由基于RC的一阶滤波器构成，其输入与无刷DC电机的各三相绕组连接。第一合成电路204利用电阻将第二滤波电路202的输出和第三滤波电路203的输出合成。第一比较电路205比较第一滤波电路201的输出和第一合成电路204的输出，输出位置检测信号Z。第二合成电路206利用电阻将第三滤波电路203的输出和第一滤波电路201的输出合成。第二比较电路207比较第二滤波电路202的输出和第二合成电路206的输出，输出位置检测信号X。第三合成电路208利用电阻将第一滤波电路201的输出和第二滤波电路202的输出合成。第三比较电路209比较第三滤波电路203的输出和第三合成电路208的输出，输出位置检测信号Y。从第一比较电路205输出的位置检测信号Z、从第二比较电路207输出的位置检测信号X和从第三比较电路209输出的位置检测信号Y，被输入到异或逻辑电路210。接着使用图11说明以上结构的动作。图11是表示位置检测电路的动作中的各部的波形的图。图11中，(a)、(b)、(c)分别为U相、V相、W相的电压波形，分别输入到第一滤波电路201、第二滤波电路202、第三滤波电路203。在此，为了说明简化，该电压波形为示意图，实际的波形通过PWM(脉冲宽度调制)等进行电压控制，所以成为复杂的波形。此外，图11的(d)、(e)、(f)分别为第一滤波电路201、第二滤波电路202、第三滤波电路203的输出。图11的(g)、(h)、(i)分别为第二比较电路207、第三比较电路209、第一比较电路205的输出，利用滤波电路从无刷电机的绕组电压仅取出反电动势成分，通过进行比较能够获得转子的位置检测信号。在能够获得该位置检测信号的时刻，依次切换无刷DC电机的通电的绕组，稳定地驱动无刷DC电机。图12是非专利文献1的电机驱动装置的框图。图12中，将工频电源101作为输入，利用具有整流部102a和平滑部102b的整流平滑电路102将交流电压转换为直流电压，输入到逆变器103。逆变器103利用三相全桥连接6个开关元件103a～103f。各开关元件103a～103f在反向并联连接有二极管103g～103l，将直流输入转换为三相交流电力，对无刷DC电机104供给电力。位置检测电路300根据无刷DC电机104的端子电压检测转子的相对位置。图13是图12所示的非专利文献1的电机驱动装置的位置检测电路300的电路图。图13中，位置检测电路300由构成比较部301的比较电路构成，将无刷DC电机104的端子电压输入到非反相输入，将逆变器输入电压的1/2作为基准电压输入到反相输入。位置信号检测定子绕组之中的出现在不通电相的逆变器输出端子的感应电压与基准电压一致的时刻(即，感应电压的零交叉点)。在此，说明图12的无刷DC电机104的转子相对位置的检测。图14A是表示图13的位置检测电路300的各部的信号的时序图。在图14A中，(a)表示作为基准电压的、逆变器3的直流输入电压Vdc的1/2。(b)表示无刷DC电机的端子电压。(c)表示位置检测电路300的比较部301的输出波形，(d)表示作为感应电压的相位信号的感应电压的零交叉点，捕捉该信号的状态变化的点作为位置检测信号。此外，图14A表示U相波形，V相和W相为相对于U相波形错开±120度相位而形成的波形。图14A的波形(b)中，区间A是伴随图12所示的开关元件103d(U相下侧开关元件)的断开、二极管103g导通而U相端子电压电位成为Vdc(逆变器输入电压)的区间。同样，区间D是伴随开关元件103a(U相上侧开关元件)的断开、二极管103j导通而U相端子电压成为接地电平的区间。区间C是上侧开关元件103a导通的区间，区间F是下侧开关元件3d导通的区间。区间B和区间E是U相绕组的不通电区间，此时，U相绕组的感应电压出现。在该区间中，将感应电压出现的端子电压与直流输入电压的1/2比较，检测大小关系变化的点。其中，区间A和区间D是因换相(転流)而产生峰值电压的区间，防止该峰值电压导致的感应电压相位信号(即位置检测信号)的误产生，所以忽略换相后的一定期间的大小关系变化点，可靠地检测感应电压的零交叉点，进行准确的位置检测。感应电压相位信号在一个相中信号按每电角180度进行反转，所以在三相中产生信号按每电角60度进行反转的时刻。周期测定计数器302对该信号反转周期(电角60度)计数。延迟计数器303从由周期测定计数器302得到的电角60度的周期移动电角30度相位，通过逻辑电路304生成驱动逆变器3的开关元件3a～3f的驱动信号，输出逆变器3的三相交流电力。但是，在专利文献1的无模拟传感器方式中，利用图10所示的第一滤波电路201、第二滤波电路202、第三滤波电路203将逆变器输出电压转换为电角延迟90度的相位信号之后，经由第一比较电路205、第二比较电路207、第三比较电路209生成位置信号，对在位置信号产生的同时进行通电的绕组进行切换。因此，在该方式中，没有附加提前角的自由度，在转子中嵌入有永磁铁的嵌入磁铁电机等的具有非突极性的电机那样，存在不适合于在最适合的驱动中需要适度的提前角的用途的问题。另一方面，在非专利文献1记载的无数字传感器方式中，在通电角120度驱动中，在电角从0度至30度的范围内能够附加任意的提前角。如上所述，在非专利文献1的电机驱动装置中，根据在无刷DC电机的端子电压中出现的感应电压的零交叉点检测转子相对位置。但是，在实际的端子电压波形中重叠有伴随PWM控制的导通/断开与载波频率成分。图14B是将图14A中的区间B部放大的波形，图14B的(e)表示PWM波形。如图14B的(a)所示可知，在端子电压中重叠有PWM成分。并且在图N5B中，因PWM导通而端子电压上升时，如波形G所示产生高频的振铃噪声(ringingnoise)。当将重叠有该振铃噪声的波形输入到比较部时，尤其在感应电压零交叉点附近(即能够进行位置检测的附近)，端子电压超过基准电压(Vdc/2)的电平，有时输出高电平。由此，产生将振铃噪声作为位置检测信号的误检测(在图14B中，在本来时刻H应进行位置检测，但是在时刻I进行检测)，由于位置检测精度的降低，有时伴随速度控制的稳定性降低、电机效率的降低。为了消除由该振铃噪声导致的位置检测电路的输出，从PWM上升至经过一定时间，一般本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机驱动装置，其特征在于，包括：由具有永磁铁的转子和具有三相绕组的定子构成的无刷DC电机；与所述定子绕组电连接，根据因所述转子的转动在所述定子产生的反电动势来检测所述转子的转动位置的位置检测单元；和逆变器，其基于来自所述位置检测单元的信号，生成任意频率的波形来驱动所述无刷DC电机，所述位置检测单元包括：检测所述定子绕组的各相的电压的相电压检测部；设定基准电压的基准电压设定部；从所述相电压检测部的输出除去高频成分的滤波部；和比较所述基准电压设定部和所述滤波部的输出的比较部，根据所述比较部的输出检测所述无刷DC电机的转子相对位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.25 JP 2012-012707;2012.03.01 JP 2012-044961.一种电机驱动装置，其特征在于，包括：由具有永磁铁的转子和具有三相绕组的定子构成的无刷DC电机；与所述定子绕组电连接，根据因所述转子的转动在所述定子产生的反电动势来检测所述转子的转动位置的位置检测单元；和逆变器，其基于来自所述位置检测单元的信号，生成任意频率的波形来驱动所述无刷DC电机，所述位置检测单元包括：检测所述定子绕组的各相的电压的相电压检测部；设定基准电压的基准电压设定部；从所述相电压检测部的输出除去高频成分的滤波部；和比较所述基准电压设定部和所述滤波部的输出的比较部，根据所述比较部的输出检测所述无刷DC电机的转子相对位置，所述电机驱动装置包括对使所述比较部的输出状态变化的输入电压的阈值设定迟滞的迟滞设定单元，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀尚，前田志朗，竹冈义典，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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