[发明专利]电动机驱动装置及电动机驱动方法以及盘驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及不使用用于检测转子位置的传感器即可进行电动机起动的电动机驱动装置及驱动方法。

背景技术

在无电刷电动机的驱动中，为了选择定子的适当的相，赋予电流，对转子赋予稳定的转矩，需要知道转子相对定子的电相对位置。为了知道转子相对定子的电相对位置，利用多样的转子位置传感器。另一方面，从可靠性或成本增加或耐环境性的方面考虑，开发了不需要转子位置传感器的无传感器驱动技术。

在这样的无传感器驱动技术中，通常公知的是通过读取转子旋转时在电动机绕组中产生的逆起电压(逆起電压)来检测转子位置。但是，由于转子停止时不产生逆起电压，因此作为转子停止时的转子位置检测方法而提出了各种方法。

例如，专利文献1公开了依次选择定子的相，同时施加作为用于检测转子的初始位置的脉冲的初始位置检索脉冲，根据此时流动的电流产生了最高值时的相检测转子位置的方法。

另外，专利文献2用如下的方法求取转子位置。依次选择定子的相，施加转子位置探索脉冲。将此时电动机绕组的中性点所展现的电压分为表示接近电源电压的1/3值的测定电压值的第一测定电压组和表示接近电源电压的2/3值的测定电压值的第二测定电压组，存储各测定电压值。根据各测定值的存储数据，按各电压组，求取绝对值为最小值的电压值和绝对值为最大值的电压值。然后基于比较针对各组求取到的差电压可得到较大的差电压的通电模式，确定转子位置。

另外，根据专利文献3公开的电动机的驱动装置，依次选择定子的相，施加转子位置探索脉冲，当转子位置探索脉冲电流流动时，将所产生的电动机绕组的中性点电压输入检测转子位置的检测电路。于是，展示了基于转子定位的中性点电压的参照数据来确定转子位置的方法。另外，在检测电路中，使检测电平移动为与转子位置检测用驱动信号对应的电平，将用比较器比较所移动的检测电平和电动机绕组的中性点电压后得到的输出进行存储，并基于所存储的数据和转子定位的中性点电压的变动的参照数据的比较来确定转子位置。

专利文献1：日本国特许第2547778号

专利文献2：特公平7-83628号公报

专利文献3：特开2004-104846

在无电刷电动机中，由于通过在结构上下功夫来抑制振动、噪声、旋转不均，因此市场上出现了改变了转子的磁铁的磁化方法或铁心的形状等各种各样的电动机。在驱动这样的电动机的电动机驱动装置中，要求更可靠地起动电动机。

在所述现有的方法中，从转子位置的探索过程开始，切换为在检测逆起电压的同时驱动电动机的动作方式(以下称为“逆起电压反馈方式”)。因此，当在转子位置的探索过程中无法检测初始位置时，电动机保持停止的状态。另外，若所检测的初始位置不正确，则无法对电动机赋予适当的初始加速从而切换为逆起电压检测方式，因此有可能引起起动不良的误动作(反转等)。

发明内容

本发明是为了解决所述课题而提出的，其目的在于提供一种能够更可靠地进行电动机起动的电动机驱动装置。

本发明中，在探索起动方式中，为了检测转子位置，而在正向及反向上施加基于二相通电的转子位置探索脉冲，检测假想中性点的电压和非通电相的电动机绕组的端子电压的差即“假想差电压”，对正向及反向的假想差电压进行加法运算，进行其加法运算结果的极性判定。在此，假想中性点是赋予将电动机端子电压平均化后的电压的节点，例如能以与电动机绕组并联的电阻的共用连接点实现。将基于这样的转子位置探索脉冲的通电的转子位置探索重复规定次数，利用规定数的所述极性判定结果进行转子位置判定。

即，在顺次选择通电相进行通电时，存储以假想中性点的电压为基准的根据电动机绕组的非通电相的电压变动而得到的响应信号电位差，对存储的数据进行加法运算合成，对所述加法运算合成结果进行极性判定。

其次，基于该极性判定来确定电动机起动的通电相，根据该确定进行电动机的起动通电。该情况下，在从探索起动方式向逆起电压反馈方式切换时，经由赋予电动机的初始起动以适当的转速的过程切换为逆起电压反馈方式。

因此，在探索起动方式中，交替进行通过假想差电压的检测来探索转子位置的“转子位置探索过程”、和用于施加起动脉冲的“起动旋转转矩赋予过程”。在转子位置探索过程中检测的假想差电压，其振幅大且检测幅度广，因此耐噪声性优良。因此，通过将假想差电压作为转子位置检测信号使用，可降低转子的初始位置检测时的死点(无法检测转子位置的转子位置)的产生，且可进行正确的转子位置信息的检测。

本发明的电动机驱动装置具体具有以下结构。