[发明专利]电动机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机驱动装置。

背景技术

众所周知，作为DC无刷电动机的驱动方式，具有120°通电方式和PWM(Pulse Width Modulation：脉冲调宽调制)正弦波通电方式，作为不使用位置传感器(旋转编码器、分解器或霍尔元件等)来检测120°通电方式的DC无刷电动机的旋转位置的方法，有利用非通电区间(期间)的感应电压的方法。

例如，在特开平9-266690号公报中公开了一种120°通电方式的无传感器DC无刷电动机的驱动装置。该驱动装置检测出在非通电区间(期间)产生的感应电压的零交叉点，由此，检测出DC无刷电动机的转子的旋转位置，并稳定地驱动无传感器DC无刷电动机。

此外，在特开2002-218787号公报中记载了如下技术：在以120°通电方式驱动DC无刷电动机的情况下，控制对DC无刷电动机通电的驱动电流的相位，由此，抑制因蓄积在电动机绕组中的磁能释放而产生的尖峰电压使非通电区间(期间)变短，由此，可以更稳定地检测出在非通电区间产生的反电动势和基准电压的交点即转子的旋转位置。

专利文献1特开平9-266690号公报

专利文献2特开2002-218787号公报

在利用非通电区间的感应电压检测出旋转位置的所述现有技术中，在例如几千rpm左右的转速区域效果很好，但是，在超过几万rpm的高转速区域，当在感应电压中重叠有噪声和控制电路是微机等数字电路时，由于输入信号的采样数变少而变得不稳定，所以并不有效。即，在DC无刷电动机的驱动中，由于转速越高旋转周期越短，所以需要更准确地检测出转子的旋转位置，但是，由于随着转速增高，非通电区间变短，并且，由输入到驱动电路的脉冲状控制信号引起的信号成分(高频成分)作为噪声重叠在该较短的非通电区间的感应电压上，所以，不能够准确且可靠地取得感应电压。

此外，可以考虑通过使用滤波器(例如低通滤波器)除去所述噪声来取得感应电压，但是，由于因使用滤波器而导致感应电压的相位从原来的相位发生变化，所以，在转子的旋转位置的检测上会产生误差，因而产生不能够正确地检测出旋转位置的问题。此外，当驱动DC无刷电动机以便在超过几万rpm的高转速区域使转速大幅度变化时，该误差是很严重的问题。进而，当转速的范围较宽时，还具有在上述滤波器的设计上很困难的问题。

此外，随着转速的提高，非通电区间也变短，所以，如特开2002-218787号公报所公开的技术那样对驱动电流的相位进行控制而使非通电区间长时间化，这在超过几万rpm的转速区域并不有效。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于能够准确且可靠地检测出转子的旋转位置而不受重叠在感应电压上的噪声的影响。

为了达到上述目的，本发明采用这样的解决方案，即，一种电动机驱动装置，分别向对应于DC无刷电动机的各相的定子绕组供给预定的驱动信号，由此，对转子进行旋转驱动，其中，具有：驱动信号生成单元，根据脉冲状控制信号由开关元件对直流电进行开关，由此，生成所述驱动信号；控制信号生成单元，间歇地生成所述脉冲状控制信号，控制所述驱动信号生成单元，根据在所有各相停止生成所述脉冲状控制信号的期间从定子绕组取得的感应电压，检测出转子的旋转位置和旋转速度，由此，生成所述脉冲状控制信号。

根据本发明，基于在停止生成脉冲状控制信号的期间从定子绕组所取得的感应电压检测出转子的旋转状态，并基于该旋转状态生成脉冲状控制信号，因此能准确且可靠地检测出转子的旋转状态，因而，基于这样正确检测出的旋转状态生成脉冲状控制信号，从而能可靠且高精度地驱动DC无刷电动机。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的电动机驱动装置的功能结构和作为驱动对象的DC无刷电动机的框图。

图2是表示本发明一实施方式的微机7的控制动作的控制框图。

图3是表示图2中的相位检测部的详细处理的控制框图。

图4是表示本发明一实施方式的电动机驱动装置的动作时序的时序图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式的电动机驱动装置的功能结构和作为驱动对象的DC无刷电动机的框图。在该图中，附图标记1是变换器电路，2是直流电源，3是直流电压检测部，4是交流电压检测部，5、6是电流计，7是微机，X是3相DC无刷电动机，Y是透平，Z是压缩机。

在这些构成要素中，变换器电路1和直流电源2构成本实施方式的驱动信号生成单元，另外，直流电压检测部3、交流电压检测部4、电流计5、6、微机7构成本实施方式的控制信号生成单元。