[发明专利]装有控制电机旋转位置的控制装置的电机控制装置

权利要求书

1.一种电动机控制装置，供控制电动机的旋转位置和转速，包括：

旋转检测装置，供检测所述电动机的旋转位置，并输出相位对应于检测出的所述电动机旋转位置且彼此不同的第一和第二检测信号；    

位置检测装置，供根据所述旋转检测装置输出的第一和第二检测信号检测旋转位置，并输出表示检测出的旋转位置的旋转位置信号；

位置控制装置，供检测表示所述电动机的参考位置的参考位置信号与所述位置检测装置输出的旋转位置信号之间的位置误差，并产生和输出表示检测出的位置误差的位置控制信号；

速度信号发生装置，供根据所述旋转检测装置输出的第一或/和第二检测信号产生和输出所述电动机转速相应的转速信号；

速度控制装置，供检测表示所述电动机参考转速的参考转速信号与所述速度信号发生装置输出的速度信号之间的速度误差，并产生且输出表示检测出的速度误差的速度控制信号；

混合装置，供将所述位置控制装置输出的位置控制信号和所述速度控制装置输出的速度控制信号按预定的比例相加，并输出表示相加结果的和数的和数信号；和

电动机控制装置，供根据所述混合装置输出的和数信号控制所述电动机的旋转位置和转速，从而使电动机的位置误差和速度误差分别变得最小；

其特征在于：

所述位置检测装置以第一和第二检测信号的一个周期更精密的单位检测旋转位置；

其中所述位置检测装置包括：

载波信号发生装置，供产生和输出频率高于第一和第二检测信号且相位彼此相差预定角度的第一和第二载波信号；

调制装置，供分别根据第一和第二检测信号调制所述载波信号发生装置输出的第一和第二载波信号，并输出调制后的第一和第二载波信号；

加法装置，供将所述调制装置输出的已调制的第一和第二载波信号加起来，并输出相加结果的和数信号；和

相位检测装置，供将所述加法装置输出的和数信号的相位与所述载波信号发生装置输出的第一或第二载波信号相比较，并检测出表示所述电动机旋转位置的相位。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述速度信号发生装置包括第一速度信号发生装置，供在时间上微分所述位置检测装置输出的旋转位置信号，并输出经时间微分过的信号作为转速信号。

3.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述速度信号发生装置包括一个第二速度信号发生装置，供对来自所述旋转检测装置的第一或/和第二检测信号进行波形整形，并输出波形整形后的信号作为转速信号。

4.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述速度信号发生装置包括：

第一速度信号发生装置，供对所述位置检测装置输出的旋转位置信号在时间上进行微分，并输出经时间微分过的信号作为转速信号；和

第二速度信号发生装置，供对所述旋转检测装置输出的第一或/和第二检测信号进行波形整形，并输出波形整形后的信号作为转速信号；

其中，所述速度控制装置包括：

第一速度控制装置，供检测表示所述电动机参考速度的参考速度信号与所述第一速度信号发生装置输出的第一速度信号之间的速度误差；和

第二速度控制装置，供检测表示所述电动机参考速度与所述第二速度信号发生装置输出的第二速度信号之间的速度误差；

其中，所述电动机控制设备还包括：

转换装置，供选择所述第一速度控制装置输出的第一速度控制信号或所述第二速度控制装置输出的第二速度控制信号，并输出所选取的信号；

其中，所述混合装置将所述转换装置输出的所选信号与所述位置控制装置输出的位置控制信号按预定的比例相加，并输出表示相加结果的和数信号。

5.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电动机为带电刷的直流电动机。

6.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电动机为无刷电动机。

7.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述旋转检测装置包括：

一个永久磁铁，被磁化为多个磁极，所述永久磁铁与所述电动机作为一个整体转动；和

一个磁电转换元件，靠近所述永久磁铁配置，从而可与所述永久磁铁的磁场电磁耦合，其作用是将所述永久磁铁对应于所述电动机旋转位置的磁场变化转换成对应于所述电动机旋转位置的电信号。