电动机制造技术

本发明专利技术涉及一种电动机。本发明专利技术除去因外部磁场而发生的磁传感器的输出电压的偏移。所公开的实施方式的电动机具备：检测转子的旋转位置的第1磁传感器、在将极对数设为N时被配置在相对于第1磁传感器在转子的旋转方向上仅移位π/N的位置的第2磁传感器、放大从第1磁传感器输出的信号即第1信号与从第2磁传感器输出的信号即第2信号的差分的信号放大部、以及将所述信号放大部的输出信号转换为脉冲信号的脉冲信号生成部。

【技术实现步骤摘要】
电动机
本专利技术涉及一种电动机。
技术介绍
以往，已知对霍尔元件等根据磁力的大小而变化的磁传感器消除输出的偏移的电路。例如，专利文献1中记载了霍尔元件的偏移消除电路，该偏移消除电路消除因电路内的电容器的寄生电容而发生的偏移。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2012-47630号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在电动机中，为了进行转子的位置检测，广泛使用霍尔元件来作为磁传感器。霍尔元件的信号被信号处理电路放大并被提供给微控制器，从而被用于电动机驱动的控制。这里，当使永久磁铁等外部磁场靠近电动机时，来自磁传感器的信号中发生偏移，因此，存在无法将霍尔元件的信号准确地传输给微控制器的课题。但是，以往并不知晓除去因外部磁场而发生的偏移的方法。因此，本专利技术的目的在于，除去因外部磁场而发生的磁传感器的输出电压的偏移。用于解决课题的方法本申请的示例性的第1专利技术是一种电动机，其具备：第1磁传感器，其检测转子的旋转位置；第2磁传感器，其在将极对数设为N时，被配置在相对于第1磁传感器在转子的旋转方向上仅移位π/N的位置；信号放大部，其放大从第1磁传感器输出的信号即第1信号与从第2磁传感器输出的信号即第2信号的差分；以及脉冲信号生成部，其将所述信号放大部的输出信号转换为脉冲信号。专利技术的效果根据本专利技术，能够除去因外部磁场而发生的磁传感器的输出电压的偏移。附图说明图1是表示第1实施方式的电动机驱动系统的系统结构的图。图2是参照电路的电路图。图3是表示参照电路的动作的时序图。图4是说明外部磁场对霍尔元件的信号的影响的图。图5是表示存在外部磁场时的参照电路的动作的时序图。图6是表示第1实施方式中的电动机驱动系统的霍尔元件的配置的图。图7是表示第1实施方式中的霍尔元件的输出波形的例子的图。图8是第1实施方式的信号处理电路的电路图。图9是表示第1实施方式的信号处理电路的动作的时序图。图10是表示第1实施方式的信号处理电路的动作的时序图。图11是第2实施方式的信号处理电路的电路图。图12是表示第2实施方式的信号处理电路的动作的时序图。图13是表示第2实施方式的信号处理电路的动作的时序图。图14是表示第2实施方式的信号处理电路的动作的时序图。符号说明1…电动机驱动系统、2…逆变器装置、3…降压电源电路、5…CPU、6A、6C…信号处理电路、6R…参照电路、10…三相电压生成部、20…驱动电路组、60…信号放大部、N11～N13…节点、Vu…U相电压、Vv…V相电压、Vw…W相电压、M…三相交流电动机、100…霍尔元件组、霍尔元件…H(H1、H2、H3、H1a、H2a、H3a)。具体实施方式以下，说明作为本专利技术的驱动系统的实施方式的电动机驱动系统。此外，在以下的实施方式中，至少包含三相交流电动机、多个霍尔元件以及各霍尔元件的信号处理电路的结构相当于本专利技术的电动机。(1)第1实施方式(1-1)系统结构以下，参照附图对本专利技术的电动机驱动系统的一个实施方式进行说明。图1是表示实施方式的电动机驱动系统1的系统结构的图。电动机驱动系统1具备逆变器装置2、降压电源电路3、CPU(CentralProcessingUnit；中央处理器)5以及三相交流电动机M。CPU5是微控制器的例子。逆变器装置2具备三相电压生成部10及驱动电路组20，产生三相交流电力并提供给三相交流电动机M。三相交流电动机M中安装有按照检测转子的位置的各相的霍尔元件组100。在以下的说明中，电路内的节点或端子的电压是指以接地电位GND(在以下的说明中为“GND电位”。)为基准的电位。例如，在逆变器装置2中，最高的电位为电源电位VM，但由于GND电位可视为0V，因此也可适当地称为“电源电压VM”。降压电源电路3使电源电压VM下降至CPU5动作所需的预定的电压(在本实施方式的例子中为+3.3V)并提供给CPU5。CPU5将振幅为3.3V的脉冲信号分别提供给驱动电路组20的驱动电路21～23。各驱动电路将来自CPU5的脉冲信号转换为能够使三相电压生成部10内的MOS晶体管进行动作的信号电平。在图1中，驱动电路21～23分别与节点N11～N13对应，分别相当于后面叙述的驱动电路的输出端子。(1-2)逆变器装置2的结构以下，详细地说明逆变器装置2的结构。如图1所示，逆变器装置2的三相电压生成部10具备作为低边开关的NMOS晶体管M11、M21、M31以及作为高边开关的PMOS晶体管M12、M22、M32。由于三相交流电动机M有时也会以100％占空动作，因此三相电压生成部10将高边开关设为PMOS晶体管。此外，在本实施方式的说明中，对将高边开关设为PMOS晶体管的例子进行了说明，但并不限于此。例如，也可以利用自举电路并将NMOS晶体管应用为高边开关。在本实施方式中，针对向三相交流电动机M提供的三相交流电力的U相设置有PMOS晶体管M12和NMOS晶体管M11。通过PMOS晶体管M12和NMOS晶体管M11进行开关动作，生成U相的输出电压即U相电压Vu。同样地，针对向三相交流电动机M提供的三相交流电力的V相设置有PMOS晶体管M22和NMOS晶体管M21。通过PMOS晶体管M22和NMOS晶体管M21进行开关动作，生成V相的输出电压即V相电压Vv。针对向三相交流电动机M提供的三相交流电力的W相设置有PMOS晶体管M32和NMOS晶体管M31。通过PMOS晶体管M32和NMOS晶体管M31进行开关动作，生成W相的输出电压即W相电压Vw。NMOS晶体管M11、M21、M31的源极被设定为接地电位GND。PMOS晶体管M12、M22、M32的源极被连接到逆变器装置2的电源电压VM。U相的NMOS晶体管M11和PMOS晶体管M12的共同的漏极(节点N11)与三相交流电动机M的U相的绕组(未图示)的一端连接。同样地，V相的NMOS晶体管M21和PMOS晶体管M22的共同的漏极(节点N12)与三相交流电动机M的V相的绕组(未图示)的一端连接，W相的NMOS晶体管M31和PMOS晶体管M32的共同的漏极(节点N13)与三相交流电动机M的W相的绕组(未图示)的一端连接。霍尔元件组100由6个霍尔元件H1、H2、H3、H1a、H2a、H3a组成。此外，在以下的说明中，在共同提及6个霍尔元件时，仅记作“霍尔元件H”。霍尔元件H1～H3是检测三相交流电动机M的转子磁体的位置的元件，分别是将根据三相交流电动机M的转子磁体(也可以适当地仅称为“转子”。)的旋转而变化的磁力的大小转换为电信号的元件。3个霍尔元件H1、H2、H3的信号是相对于基准电压相互反转的一对信号即互补信号，并且是依次具有每隔120度相位差的正弦波信号，分别与U相、V相、W相对应。...

【技术保护点】
1.一种电动机，其特征在于，具备：/n第1磁传感器，其检测转子的旋转位置；/n第2磁传感器，其在将极对数设为N时，被配置在相对于第1磁传感器在转子的旋转方向上仅移位π/N的位置；/n信号放大部，其放大从第1磁传感器输出的信号即第1信号与从第2磁传感器输出的信号即第2信号的差分；以及/n脉冲信号生成部，其将所述信号放大部的输出信号转换为脉冲信号。/n

【技术特征摘要】
20190418 JP 2019-0793031.一种电动机，其特征在于，具备：
第1磁传感器，其检测转子的旋转位置；
第2磁传感器，其在将极对数设为N时，被配置在相对于第1磁传感器在转子的旋转方向上仅移位π/N的位置；
信号放大部，其放大从第1磁传感器输出的信号即第1信号与从第2磁传感器输出的信号即第2信号的差分；以及
脉冲信号生成部，其将所述信号放大部的输出信号转换为脉冲信号。


2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
第1信号包含相对于基准电压而极性不同的一对信号，
第2信号包含相对于基准电压而极性不同的一对信号，
所述信号放大部具备：
第1差动放大器，其将第1信号中的第1极性的信号和第2信号中的第1极性的信号作为差动输入信号并以所述基准电压为基准使用预定的放大率进...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉永真树，福村友博，雨贝太郎，池田明子，荒木健吾，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP