电动机驱动装置以及电动机驱动装置的控制方法制造方法及图纸

技术编号:16708876 阅读:28 留言:0更新日期:2017-12-03 00:24
本发明专利技术的电动机驱动装置中,无刷电动机(11)具有三相的电动机结构,霍尔传感器(12)对无刷电动机(11)的动作时的磁通变化的信号进行检测,控制部(13)基于磁通变化的信号求出无刷电动机(11)的转子转速,即使转子转速发生变化,也对规定的电气角进行计算,并使栅极驱动器(14)输出在规定的电气角对无刷电动机(11)的各相的通电时刻进行切换的PWM信号,逆变器(15)基于PWM信号,使向无刷电动机(11)的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机驱动装置以及电动机驱动装置的控制方法
本专利技术涉及电动机驱动装置以及电动机驱动装置的控制方法。本申请基于2015年4月10日向日本提出的专利申请2015-080769号以及2015年4月10日向日本提出的专利申请2015-080770号主张优先权,并在此处援引其内容。
技术介绍
使电动机的定子线圈电压呈正弦波状变化的正弦波驱动与使电动机的定子线圈电压呈矩形波状变化的矩形波驱动相比,具有低噪声、低振动的特征。为了进行正弦波驱动,需要昂贵的绝对角度传感器(旋转变压器等)。在不使用绝对角度传感器的情况下(例如使用霍尔传感器时),通过在霍尔传感器的输出间隔每经过一定时间(相当于对旋转变压器的输出值进行读取的采样时刻的时间)对转子位置进行推测,并切换通电时刻,从而虽然精度下降,但能进行正弦波驱动。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平9-121583号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而,该情况下,从所设定的时间对转子位置进行推测的计算有可能变得复杂,处理负担有可能增加。此外,转子位置推测的计算误差有可能变大。此外,若为了减小误差,保持高分辨率的映射数据(SIN、COS等),则所使用的存储器容量有可能增加。此外,在推测转子位置并切换通电时刻的情况下,转子的转速越是上升(越是成为高转速)则通电时刻的切换时间间隔变得越短,高转速时的处理负担有可能增加。本专利技术的方式提供一种能抑制对转子位置进行推测的计算中的处理负担的增加、以及高转速时的处理负担的增加的电动机驱动装置以及电动机驱动装置的控制方法。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的一个实施方式中,电动机驱动装置包括无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器,所述无刷电动机具有三相的电动机结构。所述霍尔传感器对所述无刷电动机的动作时的磁通变化的信号进行检测。所述控制部基于所述磁通变化的信号求出所述无刷电动机的转子转速,即使所述转子转速发生变化,也对规定的电气角进行计算,并使所述栅极驱动器输出在所述规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号。所述逆变器基于所述PWM信号,使向所述无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。此外,在上述实施方式的电动机驱动装置中,所述控制部也可以通过将所述霍尔传感器的边缘间隔时间即电气角60度旋转时间除以60的约数从而计算所述规定的电气角,并从所述电气角60度旋转时间起每经过所述规定的电气角使所述PWM信号变化。此外,在上述实施方式的电动机驱动装置中,所述控制部也可以具有对所述PWM信号的生成中使用的三角函数的值进行存储的表格。在上述实施方式的电动机驱动装置中,所述控制部也可以设定所述规定的电气角,使得在规定的电气角计算出的控制次数分量与所述无刷电动机的谐振频率不一致。另一个实施方式中,电动机驱动装置的控制方法为包括具有三相的电动机结构的无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器的电动机驱动装置的控制方法。所述电动机驱动装置的控制方法包括:检测工序,该检测工序中,所述霍尔传感器对所述无刷电动机的动作时的磁通变化的信号进行检测;输出工序,该输出工序中,所述控制部基于所述磁通变化的信号求出所述无刷电动机的转子转速,即使所述转子转速发生变化,也对规定的电气角进行计算,并使所述栅极驱动器输出在所述规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号;以及供给工序,该供给工序中,所述逆变器基于所述PWM信号,使向所述无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。此外,另一个实施方式中,电动机驱动装置包括无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器,所述无刷电动机具有三相的电动机结构。所述霍尔传感器对所述无刷电动机的动作时的磁通变化的信号进行检测。所述控制部基于所述磁通变化的信号求出所述无刷电动机的转子转速,根据所述转子转速的变化,计算多个规定的电气角,并从所述多个规定的电气角中选择一个规定的电气角,使所述栅极驱动器输出在所选择的规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号。所述逆变器基于所述PWM信号,使向所述无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。此外,上述实施方式的电动机驱动装置中,所述多个规定的电气角具有第1规定的电气角与第2规定的电气角这2个规定的电气角,所述霍尔传感器的边缘间隔时间即电气角60度旋转时间所除以的规定数具有第1规定数与第2规定数这2个规定数。所述第2规定数是比所述第1规定数要小的值。所述控制部在所述转子转速小于预先设定的转子转速的情况下,也可以通过将所述电气角60度旋转时间除以所述第1规定数从而计算所述第1规定的电气角,并从所述电气角60度旋转时间起每经过所述第1规定的电气角使所述PWM信号变化。所述控制部在所述转子转速在预先设定的转子转速以上的情况下,也可以构成为通过将所述电气角60度旋转时间除以所述第2规定数从而计算所述第2规定的电气角,并从所述电气角60度旋转时间起每经过所述第2规定的电气角使所述PWM信号变化。此外,在上述实施方式的电动机驱动装置中,所述控制部也可以具有对所述PWM信号的生成中使用的三角函数的值进行存储的表格。此外,其他实施方式中,电动机驱动装置的控制方法中,该电动机驱动装置包括具有三相的电动机结构的无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器,所述电动机驱动装置的控制方法包括:检测工序,该检测工序中,所述霍尔传感器对所述无刷电动机的动作时的磁通变化的信号进行检测;输出工序,该输出工序中,所述控制部基于所述磁通变化的信号求出所述无刷电动机的转子转速,根据所述转子转速的变化,计算多个规定的电气角,并从所述多个规定的电气角中选择一个规定的电气角,并使所述栅极驱动器输出在所选择的规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号;以及供给工序,该供给工序中,所述逆变器基于所述PWM信号,使向所述无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。专利技术效果根据本专利技术的方式,控制部基于磁通变化的信号计算转子的转速,即使该转速发生变化,也使栅极驱动器输出在规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号。逆变器基于PWM信号,使向无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。由此,可以提供能抑制对转子位置进行推测的计算中的处理负担的增加的电动机驱动装置以及电动机驱动装置的控制方法。此外,根据本专利技术的方式,控制部基于磁通变化的信号计算转子转速,根据转子转速的变化,计算多个规定的电气角,并从多个规定的电气角中选择一个规定的电气角,使栅极驱动器输出在所选择的规定的电气角对无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号。逆变器基于PWM信号,使向无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。由此,可以提供能抑制对转子位置进行推测的计算中的处理负担的增加、以及高转速时的处理负担的增加的电动机驱动装置以及电动机驱动装置的控制方法。附图说明图1是示出电动机驱动装置的结构的图。图2是电动机驱动装置的动作中的流程图。图3是示出电动机驱动装置的动作的时序图。图4是用于对电气角θ的设定方法进行说明的图。图5是用于对驱动方式不同本文档来自技高网...
电动机驱动装置以及电动机驱动装置的控制方法

【技术保护点】
一种电动机驱动装置,包括无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器,其特征在于,所述无刷电动机具有三相的电动机结构,所述霍尔传感器对所述无刷电动机的动作时的磁通变化的信号进行检测,所述控制部基于所述磁通变化的信号求出所述无刷电动机的转子转速,即使所述转子转速发生变化,也对规定的电气角进行计算,并使所述栅极驱动器输出在所述规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号,所述逆变器基于所述PWM信号,使向所述无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.10 JP 2015-080770;2015.04.10 JP 2015-080761.一种电动机驱动装置,包括无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器,其特征在于,所述无刷电动机具有三相的电动机结构,所述霍尔传感器对所述无刷电动机的动作时的磁通变化的信号进行检测,所述控制部基于所述磁通变化的信号求出所述无刷电动机的转子转速,即使所述转子转速发生变化,也对规定的电气角进行计算,并使所述栅极驱动器输出在所述规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号,所述逆变器基于所述PWM信号,使向所述无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。2.如权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于,所述控制部通过将所述霍尔传感器的边缘间隔时间即电气角60度旋转时间除以规定数从而计算所述规定的电气角,并从所述电气角60度旋转时间起每经过所述规定的电气角使所述PWM信号变化。3.如权利要求1或2所述的电动机驱动装置,其特征在于,所述控制部具有对所述PWM信号的生成中使用的三角函数的值进行存储的表格。4.如权利要求1至3的任一项所述的电动机驱动装置,其特征在于,所述控制部设定所述规定的电气角,使得在所述规定的电气角计算出的控制次数分量与所述无刷电动机的谐振频率不一致。5.一种电动机驱动装置的控制方法,该电动机驱动装置包括具有三相的电动机结构的无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器,其特征在于,该电动机驱动装置的控制方法包括:检测工序,该检测工序中,所述霍尔传感器对所述无刷电动机的动作时的磁通变化的信号进行检测;输出工序,该输出工序中,所述控制部基于所述磁通变化的信号求出所述无刷电动机的转子转速,即使所述转子转速发生变化,也对规定的电气角进行计算,并使所述栅极驱动器输出在所述规定的电气角对所述无刷电动机的各相的通电时刻进行切换的PWM信号;以及供给工序,该供给工序中,所述逆变器基于所述PWM信号,使向所述无刷电动机的定子线圈提供的电压呈正弦波状变化来进行提供。6.一种电动机驱动装置,包括无刷电动机、霍尔传感器、控制部、栅极驱动器以及逆变器,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:星野隆岩崎保
申请(专利权)人:株式会社美姿把
类型:发明
国别省市:日本,JP

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