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電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)方法、電子設(shè)備與流程

文檔序號(hào):11692919閱讀:243來源:國(guó)知局
電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)方法、電子設(shè)備與流程

本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。



背景技術(shù):

在光盤、hdd(硬盤驅(qū)動(dòng)器)的主軸電機(jī)、oa設(shè)備、風(fēng)扇電機(jī)等各種各樣的用途中使用了無刷dc電機(jī)。無刷dc電機(jī)不具有電刷這樣的電流轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu),因此需要根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置切換供給線圈的電流的方向。相關(guān)無刷dc電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式大致分為利用從霍爾元件或轉(zhuǎn)子再編碼器(re-encoder)得到的轉(zhuǎn)子位置信息(霍爾信號(hào))的方式,和不利用霍爾元件、基于線圈產(chǎn)生的逆電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電壓)的過零點(diǎn)來推定轉(zhuǎn)子位置的無傳感器方式。

霍爾元件和fg附磁不僅在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過程中,在其停止?fàn)顟B(tài)下也能得到位置信息。另一方面,在無傳感器方式中,由于要利用相應(yīng)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的逆電動(dòng)勢(shì),故在電機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)或者低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下無法準(zhǔn)確地檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置?;谠撉闆r,在無傳感器方式的驅(qū)動(dòng)電路中要設(shè)置在其啟動(dòng)開始時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置(稱作初始位置)的功能。

作為轉(zhuǎn)子的初始位置的檢測(cè)方式,提出有電感傳感方式。以三相無刷電機(jī)為例,在啟動(dòng)開始前,在三相(u、v、w)中的2相間已轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式施加臺(tái)階狀的電壓,基于該狀態(tài)下流過線圈的電流,檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置。圖1是說明電感傳感方式的轉(zhuǎn)子的初始位置檢測(cè)的波形圖。例如對(duì)電機(jī)的u相端子與v相端子間施加正的臺(tái)階電壓vp。測(cè)定此時(shí)流過的線圈電流iu達(dá)到預(yù)定的閾值電流+ip的時(shí)間τu+。然后在電機(jī)的u相端子與v相端子間施加負(fù)的臺(tái)階電壓vn。測(cè)定此時(shí)流過的線圈電流iu達(dá)到預(yù)定的負(fù)的閾值電流-ip的時(shí)間τu-,計(jì)算出τu+與τu-的差分δτu。針對(duì)v相端子與w相端子間、w相端子與u相端子間也進(jìn)行同樣的測(cè)定,算出差分δτv、δτw。然后基于δτu、δτv、δτw確定轉(zhuǎn)子的初始位置。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開平7-177788號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-113585號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本特開2007-60899號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

〔發(fā)明所要解決的課題〕

本發(fā)明人們針對(duì)電感傳感方式進(jìn)行研究后,認(rèn)識(shí)到以下的課題。在進(jìn)行圖1所示的電感傳感方式時(shí),需要事先規(guī)定適當(dāng)?shù)膮?shù)(例如閾值電流±ip)。具體來說,需要一邊細(xì)微地改變轉(zhuǎn)子的初始位置、一邊針對(duì)各初始位置改變參數(shù),進(jìn)行大量次數(shù)的啟動(dòng)試驗(yàn),找出能得到最高啟動(dòng)成功率的參數(shù),對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行設(shè)定。這成為安裝電機(jī)的電子設(shè)備的設(shè)計(jì)者的負(fù)擔(dān)。另外,即使在出廠前使啟動(dòng)程序(sequence)所用的參數(shù)最優(yōu)化了,隨著電機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間變化,參數(shù)也可能變得不適當(dāng)、出現(xiàn)啟動(dòng)失敗。

此外,需要在圖1中施加正的臺(tái)階電壓vp后待機(jī),直至線圈電流iu變成零,然后再施加負(fù)的臺(tái)階電壓vn。以往,需要留有余量地使該待機(jī)時(shí)間足夠長(zhǎng),從而啟動(dòng)時(shí)間變得較長(zhǎng)。

本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而研發(fā)的,其一個(gè)方案的例示性目的之一在于提供一種能自動(dòng)取得電感傳感方式中的最佳參數(shù)的驅(qū)動(dòng)電路。

〔用于解決課題的手段〕

本發(fā)明的一個(gè)方案涉及無刷dc電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路包括:生成各相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路;基于各相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)無刷dc電機(jī)的驅(qū)動(dòng)級(jí);在無刷dc電機(jī)啟動(dòng)時(shí)通過電感傳感方式檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置的初始位置檢測(cè)電路;以及確定初始位置檢測(cè)電路要使用的參數(shù)的參數(shù)自動(dòng)生成電路。參數(shù)自動(dòng)生成電路一邊使閾值變化,一邊在各閾值時(shí)測(cè)定第1時(shí)間和第2時(shí)間。第1時(shí)間是驅(qū)動(dòng)級(jí)對(duì)無刷dc電機(jī)的1組端子間施加了第1極性的電壓時(shí)、至線圈電流達(dá)到閾值的時(shí)間。第2時(shí)間是驅(qū)動(dòng)級(jí)對(duì)1組端子間施加了第2極性的電壓時(shí)、至線圈電流達(dá)到閾值的時(shí)間。然后,參數(shù)自動(dòng)生成電路將第1時(shí)間與第2時(shí)間的差成為最大時(shí)的閾值保存為初始位置檢測(cè)電路要使用的參數(shù)。

本發(fā)明的另一方案也是一種無刷dc電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路包括:生成各相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路;基于各相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)無刷dc電機(jī)的驅(qū)動(dòng)級(jí);在無刷dc電機(jī)啟動(dòng)時(shí)通過電感傳感方式檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置的初始位置檢測(cè)電路;以及確定初始位置檢測(cè)電路要使用的參數(shù)的參數(shù)自動(dòng)生成電路。參數(shù)自動(dòng)生成電路一邊使閾值變化,一邊在各閾值時(shí)測(cè)定第1時(shí)間和第2時(shí)間。第1時(shí)間是驅(qū)動(dòng)級(jí)對(duì)無刷dc電機(jī)的1組端子間施加了第1極性的電壓時(shí)、至線圈電流達(dá)到閾值的時(shí)間。第2時(shí)間是驅(qū)動(dòng)級(jí)對(duì)1組端子間施加了第2極性的電壓時(shí)、至線圈電流達(dá)到閾值的時(shí)間。然后,將第1時(shí)間與第2時(shí)間的差超過預(yù)定值時(shí)的閾值保存為初始位置檢測(cè)電路要使用的參數(shù)。

根據(jù)這些方案,能短時(shí)間地取得電感傳感方式時(shí)初始位置檢測(cè)所要使用的參數(shù)。另外,由于能在與實(shí)際使用相同的環(huán)境下確定參數(shù),故能提高精度。

在一個(gè)方案中,參數(shù)自動(dòng)生成電路可以使閾值從預(yù)定的最小值向最大值變化。此時(shí),能使最終的閾值盡可能成為較小的值,故能降低啟動(dòng)時(shí)的消耗電流。

參數(shù)自動(dòng)生成電路可以在初始位置檢測(cè)電路檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置時(shí),根據(jù)作為參數(shù)而保存的閾值確定從產(chǎn)生了第1極性的電壓起至產(chǎn)生第2極性的電壓的待機(jī)時(shí)間,將其作為初始位置檢測(cè)電路要使用的參數(shù)來保存。

參數(shù)自動(dòng)生成電路可以至少切換2次無刷dc電機(jī)的1組端子。無刷dc電機(jī)可以是三相的,參數(shù)自動(dòng)生成電路可以使1組端子按u-v端子、v-w端子、w-u端子的三種進(jìn)行切換。由此,能提高初始位置檢測(cè)的精度。

一個(gè)方案的驅(qū)動(dòng)電路可以被一體集成在一個(gè)半導(dǎo)體基板上。

所謂“一體集成”,包括電路的所有構(gòu)成要素都形成在半導(dǎo)體基板上的情況,和電路的主要構(gòu)成要素被集成一體的情況,也可以為電路常數(shù)的調(diào)節(jié)用而將一部分電阻或電容器等設(shè)置在半導(dǎo)體基板外部。通過將電路集成在一個(gè)芯片上,能削減電路面積,并使電路元件的特性保持均一。

本發(fā)明的另一方案涉及電子設(shè)備。電子設(shè)備可以包括無刷dc電機(jī)和驅(qū)動(dòng)無刷dc電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。

另外,將以上構(gòu)成要素的任意組合及本發(fā)明的構(gòu)成要素或表現(xiàn)形式在方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互變換的方案,作為本發(fā)明的方案也是有效的。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案,能自動(dòng)取得電感傳感方式下的最佳參數(shù)。

附圖說明

圖1是說明電感傳感方式的轉(zhuǎn)子的初始位置檢測(cè)的波形圖。

圖2是實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。

圖3是表示參數(shù)自動(dòng)生成電路的構(gòu)成例的功能框圖。

圖4是實(shí)施方式的校準(zhǔn)程序的流程圖。

圖5是校準(zhǔn)程序中的電流波形圖。

圖6是變形例的校準(zhǔn)程序的流程圖。

圖7的(a)、(b)是表示電子設(shè)備的例子的圖。

具體實(shí)施方式

以下基于優(yōu)選實(shí)施方式參照附圖說明本發(fā)明。對(duì)各附圖所示的相同或等同的構(gòu)成要素、部件、處理標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。此外,實(shí)施方式只是例示,并非限定發(fā)明,并非實(shí)施方式所記載的所有特征及其組合都是發(fā)明的本質(zhì)特征。

在本說明書中,所謂“部件a與部件b相連接的狀態(tài)”,除部件a與部件b物理地直接連接的情況外,還包括部件a與部件b介由不對(duì)其電連接狀態(tài)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響的、或者不損害其結(jié)合所發(fā)揮的功能和效果的其它部件間接連接的情況。

同樣地,所謂“部件c被設(shè)置在部件a與部件b之間的狀態(tài)”,除部件a與部件c、或者部件b與部件c直接連接的情況外,還包括介由不對(duì)其電連接狀態(tài)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響的、或者不損害其結(jié)合所發(fā)揮的功能和效果的其它部件間接連接的情況。

圖2是實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)電路100的電路圖。驅(qū)動(dòng)電路100對(duì)無刷dc電機(jī)(以下簡(jiǎn)稱為電機(jī))2進(jìn)行無傳感器驅(qū)動(dòng)。在本實(shí)施方式中,電機(jī)2是三相電機(jī),具有u相、v相、w相。電機(jī)2可以是內(nèi)轉(zhuǎn)子型,也可以是外轉(zhuǎn)子型。此外,電機(jī)2的線圈可以星形連接,也可以三角形連接。驅(qū)動(dòng)電路100包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路102、驅(qū)動(dòng)級(jí)104、初始位置檢測(cè)電路106、參數(shù)自動(dòng)生成電路110,是被集成在一個(gè)半導(dǎo)體基板上的功能ic(integratedcircuit:集成電路)。驅(qū)動(dòng)電路100具有u相~w相的輸出端子outu~outw和接受中點(diǎn)電壓vcom的com端子。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路102生成各相u、v、w的驅(qū)動(dòng)信號(hào)s1u~s1w。驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路102可以采用公知技術(shù)構(gòu)成。例如驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路102可以包括:在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置的逆電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)用的比較器;生成具有與電機(jī)2的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩(目標(biāo)轉(zhuǎn)速)相應(yīng)的占空比的脈沖信號(hào)的脈沖調(diào)制器;基于逆電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)用的比較器的輸出推定轉(zhuǎn)子的位置,并根據(jù)轉(zhuǎn)子位置切換驅(qū)動(dòng)對(duì)象相(電流轉(zhuǎn)變控制)的邏輯電路等。驅(qū)動(dòng)方式不特別限定,可以采用180°通電方式或120°通電方式。驅(qū)動(dòng)級(jí)104是三相逆變器,基于各相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)s1u~s1w驅(qū)動(dòng)電機(jī)2。在圖2中,驅(qū)動(dòng)級(jí)104的高側(cè)晶體管為p溝道m(xù)osfet、低側(cè)晶體管為n溝道m(xù)osfet,但本發(fā)明不限于此,也可以采用n溝道m(xù)osfet作為高側(cè)晶體管?;蛘咭部梢匀〈鷐osfet而采用雙極晶體管或igbt(insulatedgatebipolartransistor:絕緣柵雙極晶體管)、其它開關(guān)。

初始位置檢測(cè)電路106在電機(jī)2啟動(dòng)時(shí)根據(jù)參照?qǐng)D1說明的電感傳感方式推定轉(zhuǎn)子的初始位置。具體來說,初始位置檢測(cè)電路106對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路102供給控制信號(hào)s2,使得u-v相端子間被施加第1極性的臺(tái)階電壓vp。通過使u相的高側(cè)開關(guān)和v相的低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通、使其余開關(guān)截止,在u-v端子間施加第1極性的臺(tái)階電壓vp。在該狀態(tài)下,初始位置檢測(cè)電路106監(jiān)視u相的線圈電流iu,測(cè)定其到達(dá)閾值ip的第1時(shí)間τu+。

然后,初始位置檢測(cè)電路106待機(jī),直到線圈電流iu變成零。然后對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路102供給控制信號(hào)s2,使得u-v相端子間被施加與第1極性相反極性的第2極性的臺(tái)階電壓vn。通過使u相的低側(cè)開關(guān)和v相的高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通、使其余開關(guān)截止,對(duì)u-v端子間施加第2極性的臺(tái)階電壓vn。在該狀態(tài)下,初始位置檢測(cè)電路106監(jiān)視u相的線圈電流iu,并測(cè)定其達(dá)到閾值-ip的第2時(shí)間τu-。

初始位置檢測(cè)電路106針對(duì)v-w相端子間、w-u相端子間也進(jìn)行同樣的測(cè)定。其結(jié)果,得到

τu+、τu-

τv+、τv-

τw+、τw-

初始位置檢測(cè)電路106基于這些測(cè)定值,通過運(yùn)算或參照表推定電機(jī)2的轉(zhuǎn)子的初始位置。關(guān)于初始位置的推定,可以利用圖1或?qū)@墨I(xiàn)1~3或者其它文獻(xiàn)中記載的方法,在本發(fā)明中并不特別限定。

另外,初始位置檢測(cè)電路106和以下說明的參數(shù)自動(dòng)生成電路110中的電流檢測(cè)方法不被特別限定,采用公知技術(shù)即可。例如可以在各相的逆變器與out端子之間插入電流檢測(cè)用的電阻,基于電阻的電壓降檢測(cè)線圈電流?;蛘?,也可以在驅(qū)動(dòng)級(jí)104的3個(gè)低側(cè)開關(guān)的低電位側(cè)的共同連接端子與接地之間插入電流檢測(cè)用的電阻。

在初始位置檢測(cè)電路106推定初始位置時(shí),參照至少一個(gè)參數(shù)s4。例如在參照?qǐng)D1說明的初始位置推定法中,閾值±ip為參數(shù)。參數(shù)自動(dòng)生成電路110在連接了驅(qū)動(dòng)對(duì)象電機(jī)2的狀態(tài)下,執(zhí)行以下說明的校準(zhǔn)程序,自動(dòng)生成(最優(yōu)化)初始位置檢測(cè)電路106要使用的參數(shù)。

下面說明校準(zhǔn)程序。該校準(zhǔn)程序是在電機(jī)2停止的狀態(tài)下執(zhí)行的,可以在任意的轉(zhuǎn)子位置執(zhí)行。參數(shù)自動(dòng)生成電路110一邊使閾值ip按順序變化成ip1、ip2、ip3、…ipi,一邊針對(duì)各閾值ipi(i=1、2、…)測(cè)定第1時(shí)間τ+、第2時(shí)間τ-。(i)第1時(shí)間τ+是在驅(qū)動(dòng)級(jí)104對(duì)電機(jī)2的1組端子間施加了第1極性(正)的電壓vp時(shí)、至線圈電流的振幅達(dá)到閾值ipi的時(shí)間。另外,(ii)第2時(shí)間τ-是在驅(qū)動(dòng)級(jí)104對(duì)電機(jī)2的1組端子間施加了第2極性(負(fù))的電壓vn時(shí)、至線圈電流的振幅達(dá)到閾值ipi的時(shí)間。然后,針對(duì)各閾值ipi計(jì)算出第1時(shí)間τ+與第2時(shí)間τ-的差δτi。將該時(shí)間差δτi成為最大的閾值ipi作為初始位置檢測(cè)電路106要使用的參數(shù)來保存。

優(yōu)選參數(shù)自動(dòng)生成電路110至少切換2次應(yīng)施加電壓的電機(jī)2的1組端子。在三相電機(jī)的情況下,作為組合,存在u-v端子間、v-w端子間、w-u端子間這三種,優(yōu)選針對(duì)其中的兩種以上的組,一邊改變閾值ipi一邊測(cè)定第1時(shí)間τ+、第2時(shí)間τ-,并計(jì)算出其差分δτi。以下假定針對(duì)u-v端子間、v-w端子間、w-u端子間全都進(jìn)行測(cè)定。

在上述校準(zhǔn)程序中,為對(duì)電機(jī)2的適當(dāng)?shù)亩俗娱g施加電壓vp、vn,參數(shù)自動(dòng)生成電路110對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路102供給控制信號(hào)s3。

圖3是表示參數(shù)自動(dòng)生成電路110的構(gòu)成例的功能框圖。參數(shù)自動(dòng)生成電路110包括可變電壓源120、比較器122、計(jì)時(shí)器124、邏輯電路126??勺冸妷涸?20生成與閾值ipi對(duì)應(yīng)的閾值電壓vthi。vthi是可按vth1~vthn的n階段變化的。

比較器122將表示監(jiān)視對(duì)象相的線圈電流的檢測(cè)值的電流檢測(cè)信號(hào)vis與閾值電壓vthi進(jìn)行比較,若其一致,換言之線圈電流達(dá)到閾值ipi,則使其輸出s5有效(例如高電平)。計(jì)時(shí)器124測(cè)定從對(duì)線圈施加第1極性的電壓vp(或者第2極性的電壓vn)起,至比較器122的輸出s5被置于有效的第1時(shí)間τ+(或者第2時(shí)間τ-)。邏輯電路126一邊切換閾值電壓vthi,一邊針對(duì)各閾值電壓vthi取得第1時(shí)間τ+和第2時(shí)間τ-。

需要說明的是,參數(shù)自動(dòng)生成電路110和初始位置檢測(cè)電路106的大部分功能都是共通的,故它們可以共用一部分或者全部的硬件。此時(shí)能削減電路面積。

以上是驅(qū)動(dòng)電路100的構(gòu)成。然后說明其動(dòng)作。圖4是實(shí)施方式的校準(zhǔn)程序的流程圖。循環(huán)s100是一邊使變量i從1變到n一邊執(zhí)行的。n是常數(shù)。首先設(shè)置閾值ipi(s102)。然后一邊使變量j從1變到m一邊執(zhí)行循環(huán)s104。變量j表示相,j=1相當(dāng)于u相、j=2相當(dāng)于v相、j=3相當(dāng)于w相。在此說明m=3的情況,但也可以在僅針對(duì)u相和v相進(jìn)行測(cè)定時(shí),使m=2。另外,在五相電機(jī)中,m最大為5。

在循環(huán)s104中,首先在相鄰的j相與j+1相的端子間施加第1電壓vp(s106)。簡(jiǎn)單來說,j=3時(shí)的(j+1)=4相表示u相。然后,監(jiān)視此時(shí)流過j相線圈的電流,測(cè)定至到達(dá)閾值ipi的第1時(shí)間τ+(s108)。當(dāng)電流達(dá)到閾值ipi時(shí),去除第1電壓vp,在j相與j+1相端子間施加零電壓。然后待機(jī)直至線圈電流變成零(s110)。

接下來對(duì)j相與j+1相的端子間施加第2電壓vn(s112)。然后監(jiān)視此時(shí)流過j相的線圈的電流,測(cè)定至達(dá)到閾值-ipi的第2時(shí)間τ-(s114)。當(dāng)電流達(dá)到閾值-ipi時(shí),去除第2電壓vn,對(duì)j相與j+1相的端子間施加零電壓。然后計(jì)算第1時(shí)間τ+與第2時(shí)間τ-的差分δτij(=|τ+-τ-|)。接下來針對(duì)循環(huán)s104,使變量j增量。在變量j成為m=3、得到u相、v相、w相所有的差分δτi1、δτi2、δτi3(即δτiu、δτiv、δτiw)后,循環(huán)s104結(jié)束。

然后保存δτi1、δτi2、δτi3的最大值,作為與變量i對(duì)應(yīng)的差分δτi。max[]表示取最大值的函數(shù)(s118)。接下來針對(duì)循環(huán)s100,使變量i增量。當(dāng)變量i成為n、針對(duì)所有的閾值ip的候選得到δτ1、δτ2、…δτn后,循環(huán)s100結(jié)束。然后,在δτ1、δτ2、…δτn中的第k個(gè)(1≤k≤n)的δτk最大時(shí),與其對(duì)應(yīng)的閾值ipk被作為參數(shù)保存(s120)。

圖5是校準(zhǔn)程序中的電流波形圖。在使閾值ip變化時(shí),與之相應(yīng)地第1時(shí)間τ+、第2時(shí)間τ-也變化。在圖4的流程圖中,判斷第1時(shí)間τ+與第2時(shí)間τ-的差分δτ變成最大的閾值ip,將其作為初始位置檢測(cè)電路106的參數(shù)進(jìn)行保存。

以上是驅(qū)動(dòng)電路100的動(dòng)作。根據(jù)該驅(qū)動(dòng)電路100,能在實(shí)際設(shè)備中較短時(shí)間地取得基于電感傳感方式的初始位置檢測(cè)所要使用的參數(shù)ip。即,在產(chǎn)品出廠階段,無需進(jìn)行大量次數(shù)的啟動(dòng)試驗(yàn),故能大幅度減少電子設(shè)備的設(shè)計(jì)者的負(fù)擔(dān)。

另外,由于能在與實(shí)際使用相同的環(huán)境下確定參數(shù)ip,故初始位置檢測(cè)電路106能不受電機(jī)2的偏差等影響地檢測(cè)電機(jī)2的轉(zhuǎn)子位置。由此,與以往相比能縮短電機(jī)2的啟動(dòng)時(shí)間。

參數(shù)自動(dòng)生成電路110能在任意時(shí)刻進(jìn)行動(dòng)作。由此,即使電機(jī)2因長(zhǎng)時(shí)間變化而發(fā)生了特性的變化,也能取得最佳參數(shù)。例如參數(shù)自動(dòng)生成電路110可以在每次接通驅(qū)動(dòng)電路100的電源時(shí)執(zhí)行校準(zhǔn)程序。

或者,也可以在每次從上位的處理器(微機(jī))收到指示時(shí)執(zhí)行校準(zhǔn)程序。此時(shí),將參數(shù)s4發(fā)送給處理器,在處理器側(cè)進(jìn)行管理、保存即可?;蛘?,驅(qū)動(dòng)電路100還可以監(jiān)視溫度,在每次溫度滿足預(yù)定的條件時(shí)執(zhí)行校準(zhǔn)程序。

如圖5所示,當(dāng)閾值ip確定后,與之相應(yīng)地、至線圈電流返回零的時(shí)間也能夠予測(cè)。如圖1所示,在由初始位置檢測(cè)電路106進(jìn)行初始位置檢測(cè)時(shí),需要在施加正的臺(tái)階電壓vp后進(jìn)行待機(jī),直至線圈電流iu變成零后,才施加負(fù)的臺(tái)階電壓vn。以往,需要確保一定余量地使該待機(jī)時(shí)間足夠長(zhǎng),啟動(dòng)時(shí)間變得很長(zhǎng)。與此不同,在本實(shí)施方式中,能將與所保存的閾值ipk相應(yīng)的待機(jī)時(shí)間作為參數(shù)提供給初始位置檢測(cè)電路106。由此,不需要以往的余量,能縮短初始位置檢測(cè)電路106進(jìn)行初始位置檢測(cè)的時(shí)間。

需要說明的是,在圖4的流程圖中,各處理的順序可以適當(dāng)重排或修正。

也可以在測(cè)定第2時(shí)間τ-后再測(cè)定第1時(shí)間τ+。

計(jì)算第1時(shí)間τ+與第2時(shí)間τ-的差分的處理也可以在針對(duì)所有的i、j的測(cè)定結(jié)束后再一齊執(zhí)行。

也可以省略步驟s118,取而代之在步驟s120中判定δτ11、δτ12、δτ13、δτ21、δτ22、δτ23、…δτn1、δτn2、δτn3中的取最大值的δτkj,保存閾值ipk。

另外,變量i的循環(huán)s100與變量j的循環(huán)s104也可以調(diào)換。即,也可以針對(duì)u相執(zhí)行使閾值變化的循環(huán),針對(duì)v相執(zhí)行使閾值變化的循環(huán),針對(duì)w相執(zhí)行使閾值變化的循環(huán)。

另外,在圖4中是使閾值ip從最小值ip1向最大值ipn變化的,但也可以反過來使其從最大值ipn向最小值ip1變化。此時(shí),只要使循環(huán)s100的變量i的初始值為n、針對(duì)每個(gè)循環(huán)使變量i減量(i--)即可。

或者,流程圖也可以如下這樣修改。圖6是變形例的校準(zhǔn)程序的流程圖。首先,變量i被初始化為1。步驟s102~s118是與圖4同樣的。在步驟s118中取得差分δτi后,其值被與預(yù)定的閾值時(shí)間τth相比較(s202)。然后當(dāng)δτi>τth時(shí)(s202的y),將此時(shí)的閾值ipi作為參數(shù)保存(s204)。在δτi<τth時(shí)(s202的n),使變量i增量(s206),返回步驟s102。

在圖6的流程圖中,不再為尋找差分δτi的最大值而反復(fù)進(jìn)行循環(huán)s100,能設(shè)定其大到一定程度的閾值時(shí)間τth,在得到超過它的差分δτi的時(shí)點(diǎn)結(jié)束循環(huán),并將此時(shí)的閾值ipi作為參數(shù)とする。由此,能進(jìn)一步縮短參數(shù)的自動(dòng)生成所需要的時(shí)間。

另外,在圖6的流程圖中被保存為參數(shù)的閾值ipi盡可能地變小,故能比圖4的流程圖中得到的閾值ipk小。此時(shí),能在初始位置檢測(cè)電路106進(jìn)行初始位置檢測(cè)時(shí)降低流過電機(jī)2的電流,能降低耗電。這在驅(qū)動(dòng)電路100和電機(jī)2被安裝于電池驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備的情況下是非常有利的特征。

最后說明驅(qū)動(dòng)電路100的用途。驅(qū)動(dòng)電路100能與電機(jī)2一起安裝在各種各樣的電子設(shè)備500中。圖7的(a)、(b)是表示電子設(shè)備500的例子的圖。圖7的(a)的電子設(shè)備500是光盤或hdd(硬盤驅(qū)動(dòng)器)等存儲(chǔ)裝置500a。存儲(chǔ)裝置500a具有光盤或磁盤等存儲(chǔ)介質(zhì)502、使存儲(chǔ)介質(zhì)502旋轉(zhuǎn)的主軸電機(jī)504、以及驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)504的驅(qū)動(dòng)電路100。除此以外,存儲(chǔ)裝置500a還能包含拾取器、透鏡、驅(qū)動(dòng)拾取器和透鏡等的促動(dòng)器等。

圖7的(b)的電子設(shè)備500是計(jì)算機(jī)等電子計(jì)算機(jī)500b。電子計(jì)算機(jī)500b具有cpu(centralprocessingunit:中央處理單元)和gpu(graphicsprocessingunit:圖形處理單元)等處理器510、被安裝于處理器510的散熱器512、與散熱器512相對(duì)而設(shè)的風(fēng)扇電機(jī)514、以及驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)514的驅(qū)動(dòng)電路100。

除此以外,驅(qū)動(dòng)電路100還能使用于安裝帶永久磁體的無刷dc電機(jī)的各種各樣的電子設(shè)備,例如oa設(shè)備、工業(yè)設(shè)備。

以上基于實(shí)施方式說明了本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解該實(shí)施方式只是例示,其各構(gòu)成要素和各處理過程的組合可以有各種各樣的變形例,并且這樣的變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。以下說明這樣的變形例。

(第1變形例)

在實(shí)施方式中主要說明了三相電機(jī),但本發(fā)明中相數(shù)并不特別限定。

(第2變形例)

驅(qū)動(dòng)電路100可以包含非易失性地保存所生成的參數(shù)s4的非易失性存儲(chǔ)器。

(第3變形例)

在圖3的參數(shù)自動(dòng)生成電路110中,也可以設(shè)置用于使電流檢測(cè)信號(hào)vis變換成數(shù)字值的a/d轉(zhuǎn)換器,通過數(shù)字信號(hào)處理進(jìn)行與圖3的參數(shù)自動(dòng)生成電路110等價(jià)的處理。

(第4變形例)

在實(shí)施方式中說明了u、v、w相使用共通的參數(shù)(閾值ip)的情況,但也可以針對(duì)u、v、w相分別確定不同的閾值ipu、ipv、ipw。即,可以針對(duì)u-v端子間、v-w端子間、w-u端子間分別檢測(cè)使差分時(shí)間δτ(=τ+-τ-)成為最大的閾值ipu、ipv、ipw。

基于實(shí)施方式,采用具體的用語說明了本發(fā)明,但實(shí)施方式只是表示本發(fā)明的原理、應(yīng)用,在不脫離權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明思想的范圍內(nèi),實(shí)施方式可以有多種變形例或配置的變更。

【附圖標(biāo)記說明】

100…驅(qū)動(dòng)電路、102…驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路、104…驅(qū)動(dòng)級(jí)、106…初始位置檢測(cè)電路、110…參數(shù)自動(dòng)生成電路、2…電機(jī)、500…電子設(shè)備、500a…存儲(chǔ)裝置、502…存儲(chǔ)介質(zhì)、504…主軸電機(jī)、500b…電子計(jì)算機(jī)、510…處理器、512…散熱器、514…風(fēng)扇電機(jī)。

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