[发明专利]马达控制装置、片材输送装置和图像形成装置

说明书

本发明涉及马达控制装置、片材输送装置和图像形成装置。一种控制马达的装置包括检测器、相位确定器、生成器和控制器，检测器检测流过马达绕组的驱动电流，相位确定器基于检测到的驱动电流来确定马达转子的旋转相位，生成器生成指示相位。控制器包括第一模式和第二模式，在第一模式下，基于转矩电流分量值来控制流过马达绕组的驱动电流以使得所生成的指示相位和所确定的旋转相位之间的偏差减小来控制马达，在第二模式下，预定幅值的电流控制马达。转矩电流分量是基于所确定的旋转相位在旋转坐标系中表示的。当控制驱动电流模式从第二模式切换到第一模式时，生成器基于在执行第二模式时确定的旋转相位来生成第一模式下的指示相位。

技术领域

本公开涉及马达控制装置、片材输送装置和图像形成装置的马达的控制。

背景技术

矢量控制是用于通过基于马达的转子的旋转相位控制旋转坐标系中的电流值来控制马达的已知常规方法。具体地说，已知用于控制马达的如下方法：在该方法中，通过相位反馈控制来控制旋转坐标系中的电流值，使得转子的指示相位和旋转相位之间的偏差减小。此外，还已知用于控制马达的另一种方法：在该方法中，通过速度反馈控制来控制旋转坐标系中的电流值，使得转子的指示速度和旋转速度之间的偏差减小。

在矢量控制中，在马达的绕组线中流动的驱动电流由q轴分量和d轴分量表示。q轴分量(转矩电流分量)是产生使转子旋转的转矩的电流分量。d轴分量(激励电流分量)是影响通过马达的绕组线的磁通量的强度的电流分量。转矩电流分量的值是根据施加于转子的负荷转矩的变化而控制的，由此旋转所必要的转矩被有效地产生。这防止了由多余的转矩引起的马达声音和功耗的增大，并且还防止了施加于转子的负荷转矩超过与供应给转子的绕组线的驱动电流对应的输出转矩、从而转子不再与输入信号同步、由此使马达处于不可控状态(脱离同步状态)的情形。

在矢量控制中，用于确定转子的旋转相位的配置是必要的。美国专利No.8970146讨论了其中基于通过转子的旋转在马达的每个相的绕组线中产生的感应电压来确定转子的旋转相位的配置。

转子的旋转速度越低，在绕组线中产生的感应电压的幅值变得越小。如果绕组线中产生的感应电压的幅值没有大得足以使转子的旋转相位被确定，则旋转相位的精确确定可能是困难的。具体地说，转子的旋转速度越低，转子的旋转相位的确定的精确度很可能变得越低。

鉴于前面所述，日本专利申请公开No.2005-39955讨论了使用恒流控制(constantcurrent control)的系统，其中在转子的指示速度低于预定旋转速度的情况下，通过向马达的绕组线供应预定电流来控制马达。在恒流控制中，既不执行相位反馈控制也不执行速度反馈控制。日本专利申请公开No.2005-39955进一步讨论了在转子的指示速度高于或等于预定旋转速度的情况下使用矢量控制的配置。

图12例示了转子的指示相位和旋转相位之间的关系的例子。在图12中，实线表示关于马达的指示相位，而虚线表示转子的旋转相位。图12例示了在转子以恒定速度旋转的状态下转子的指示相位和旋转相位之间的关系。

如图12中所示，在恒流控制中，在转子的指示相位和旋转相位之间的相位差是与施加于转子的负荷转矩对应的相位差的状态下使转子旋转。另一方面，在矢量控制中，在转子的指示相位和旋转相位之间的相位差小于恒流控制中的相位差的状态下使转子旋转，因为马达被控制为使得转子的指示相位和旋转相位之间的偏差减小。

在马达控制从恒流控制切换到矢量控制时，马达的旋转速度可能瞬间波动。具体地说，如图12中所示，马达的旋转速度可能由于在马达控制从恒流控制切换到矢量控制时转子的指示相位和旋转相位之间的相位差减小而波动。

此外，在马达控制从矢量控制切换到恒流控制时，马达的旋转速度可能瞬间波动。具体地说，如图12中所示，马达的旋转速度可能由于在马达控制从矢量控制切换到恒流控制时转子的指示相位和旋转相位之间的相位差增大而波动。

如上所述，如果马达的旋转速度在马达控制从矢量控制切换到恒流控制时波动，则马达控制可能变得不稳定。