发明名称 旋转位置检测装置及电动机装置
摘要 本发明之目的是提供不利用反电动势电压之无感测马达用之旋转位置检测电路及马达(电动机)装置。本发明之解决手段是利用加算器5S,5C,在Sin波驱动信号和Cos波驱动信号分别重叠高频之感测器信号用以驱动马达1 旋转。利用带通滤波器9,从流经马达1之信号中取出感测器信号,对其进行解调,将其作为旋转位置检测信号。来自带通滤波器9 之感测器信号来使电流值进行变化,其变化对应于由马达磁铁之旋转而造成之阻抗变化。经由检测该电流值之变化,可以用来检测转子磁铁之旋转位置。[选择图]
申请公布号 TW312752 申请公布日期 1997.08.11
申请号 TW085107214 申请日期 1996.06.15
申请人 新力股份有限公司 发明人 京藤康正
分类号 G01R31/34 主分类号 G01R31/34
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种旋转位置检测装置,其特征是具备有:周期信号输出装置,用来输出具有相位分别偏移指定角度之周期性信号,藉以供给到具有多相之马达各相;感测器信号输出装置,用以输出具有频率比上述周期性信号之频率高之感测器信号;重叠装置,用来使来自上述感测器信号输出装置之感测器信号重叠在上述周期信号输出装置之周期性信号,将其当作马达驱动信号而供给到上述马达之各相;以及旋转位置检测装置,用来检测供给到上述各相之马达驱动信号,同时,从各个马达驱动信号中抽出各个感测器信号,将该被抽出之各个感测器信号当作用以表示上述马达之旋转位置之旋转位置检测信号进行输出。2.如申请专利范围第1项之旋转位置检测装置,其中该周期性信号为正弦波之定电流驱动信号。3.如申请专利范围第2项之旋转位置检测装置,其中更具备有基准位置检测信号输出装置,在上述之马达旋转1转之期间,根据所获得马达之极齿部份之上述旋转位置检测信号之位准,用来决定马达之基准位置,在该决定之时序输出基准位置检测信号。4.如申请专利范围第2项之旋转位置检测装置,其中更具备有分解器/数位式转换器,根据来自上述感测器信号输出装置之感测器信号,用来使来自上述旋转位置检测装置之各个感测器信号进行数位化和输出。5.如申请专利范围第2项之旋转位置检测装置,其中更具备有:记忆装置,在上述马达负载之颤动成分或对应到该颤动成分之资讯成为最小时,将当时之正弦波信号之値记忆成对该马达为最佳之驱动型样;以及控制装置,根据上述记忆装置所记忆之上述最佳驱动型样,用来驱动上述马达使其旋转。6.如申请专利范围第2项之旋转位置检测装置,其中检测供给到上述马达之上述马达驱动信号之零交越点,在该零交越点检测时序对从上述马达驱动信号中抽出之感测器信号进行取样,藉以检测旋转位置。7.如申请专利范围第2项之旋转位置检测装置,其中利用来自上述正弦波信号输出装置之正弦波信号,来对从上述马达驱动信号中抽出之感测器信号之电压藉以进行校正。8.如申请专利范围第7项之旋转位置检测装置,其中检测上述马达各相之电流値变成相等之时序,在该检测到之时序,对从上述马达驱动信号中抽出之感测器信号进行取样,利用来自上述正弦波信号输出装置之正弦波信号来校正该取样値。9.如申请专利范围第2项之旋转位置检测装置,其中当失去上述马达之伺服时,使来自上述正弦波信号输出装置之正弦波信号成为零,只将来自上述感测器信号输出装置之感测器信号当作上述马达驱动信号供给到上述马达之各相。10.如申请专利范围第2项之旋转位置检测装置,其中使校正信号短期的重叠在上述马达驱动信号,该校正信号在重叠时从上述马达驱动信号中抽出,经由检测感测器信号之相位差来判别马达旋转方向。11.一种马达装置,其特征是具备有:正弦波信号输出装置,用来输出具有相位分别偏移指定角度之正弦波信号,藉以供给到具有多相马达之各相;感测器信号输出装置,用来输出具有频率比上述正弦波信号频率高之感测器信号;重叠装置,用来使来自感测器信号输出装置之感测器信号重叠在来自上述正弦波信号输出装置之正弦波信号,将其当作马达驱动信号而供给到上述马达之各相;旋转位置检测装置,用来检测供给到上述各相之马达驱动信号,同时,从各个马达驱动信号中抽出各个感测器信号,将该抽出之各个感测器信号当作表示上述马达之旋转位置之旋转位置检测信号进行输出;以及控制装置,对应于来自上述旋转位置检测装置之旋转位置检测信号,用来进行上述马达之旋转相位控制。12.如申请专利范围第11项之马达装置,其中上述之正弦波信号为定电流驱动信号。13.如申请专利范围第12项之马达装置,其中更具备有基准位置检测信号输出装置,在上述之马达旋转1转之期间,根据所获得马达之极齿部份之上述旋转位置检测信号之位准来决定马达之基准位置,在该所指定之时序输出基准位置检测信号。14.如申请专利范围第12项之马达装置,其中更具备有分解器/数位式转换器,根据来自上述感测器信号输出装置之感测器信号,用来使从上述旋转位置检测装置之各个感测器信号进行数位化和输出。15.如申请专利范围第12项之马达装置,其中更具备有:记忆装置,在上述马达负载之颤动成分或对应于该颤动成分之资讯成为最小时,将当时之正弦波信号之値记忆成对该马达为最佳之驱动型样;以及控制装置,根据上述记忆装置所记忆之上述最佳驱动型样来驱动上述之马达旋转。16.如申请专利范围第12项之马达装置,其中检测供给到上述马达之上述马达驱动信号之零交越点,在该零交越点检测时序对从上述马达驱动信号中抽出感测器信号进行取样,藉以检测旋转位置。17.如申请专利范围第12项之马达装置,其中利用来自上述正弦波信号输出装置之正弦波信号来对从上述马达驱动信号中抽出之感测器信号之电压进行校正。18.如申请专利范围第17项之马达装置,其中检测使上述马达各相之电流値变成相等之时序,在该检测到之时序,对从上述马达驱动信号中抽出之感测器信号进行取样,利用来自上述正弦波信号输出装置之正弦波信号来校正该取样値。19.如申请专利范围第12项之马达装置,其中当失去上述马达之伺服时,使来自上述正弦波信号输出装置之正弦波信号成为零,只将来自上述感测器信号输出装置之感测器信号当作上述马达驱动信号而供给到上述马达之各相。20.如申请专利范围第12项之马达装置,其中使校正信号短期的重叠在上述马达驱动信号,该校正信号在重叠时从上述马达驱动信号中抽出,经由检测感测器信号之相位差来判别马达旋转方向。图一是方块图,用来表示本发明第1实施形态之旋转位置检测装置之概略构造。图二是分解斜视图,用来说明连接到上述第1实施形态之旋转位置检测装置之无刷马达构造。图三是说明图,用来说明上述之无刷马达之极齿间隔和转子磁铁之磁化间隔。图四a至e是波形图,用来说明上述第1实施形态旋转位置检测装置之动作和编码脉波之形成动作。图五a至b是模式图,用来说明重叠在用以驱动上述无刷马达使其旋转之驱动信号之感测器信号阻抗变化。图六是方块图,用来表示本发明第2实施形态之旋转位置检测装置之主要部份。图七是方块图,用来表示本发明第3实施形态之旋转位置检测装置之主要部份。图八是波形图,用来说明上述第3实施形态之旋转位置检测装置之Z脉波输出时序。图九用来说明第3实施形态之旋转位置检测装置之变化例。图十是方块图,用来表示本发明之第4实施形态之旋转位置检测装置之主要部份。图十一是方块图,用来表示上述第4实施形态之旋转位置检测装置之第1变化例之主要部份。图十二是上述第1变化例中之校正机器之概念图,用来进行校正资料之检测,藉以校正来自计数器之旋转位置检测资料。图十三是方块图,用来表示上述第4实施形态之旋转位置检测装置之第2变化例主要部份。图十四之图形用来表示上述第2变化例所使用之校正资料之校正曲线。图十五是本发明之第5实施形态之旋转位置检测装置之方块图。图十六是流程图,用来说明上述第5实施形态之旋转位置检测装置之动作。图十七是本发明之第6实施形态之马达装置之方块图。图十八表示链交在马达之线圈磁轭之磁通B和磁轭之导磁率。图十九A-D用来说明在驱动信号之零交越点之时序,对感测器信号进行取样之方法。图二十是本发明之第7实施形态之马达装置之方块图。图二一A-B用来说明马达之各相之驱动电流变成相等之点。图二二是方块图,用来表示将校正信号重叠在驱动信号之部份之概略构造。图二三A-D表示2相构造马达之各相之驱动信号和感测器信号。图二四A-D表示重叠有校正信号之2相构造马达之各相驱动信号和感测器信号。图二五表示使校正信号重叠在驱动信号所获得之信号。
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