專利名稱：電機驅(qū)動裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種電機驅(qū)動裝置，該裝置檢測繞組中的非激勵相(開相)所產(chǎn)生的反電動勢的零交叉來進行電機的位置無傳感器PWM驅(qū)動，特別是，本發(fā)明涉及在電機驅(qū)動裝置中的啟動控制方法。
近年來，無刷電機已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于驅(qū)動記錄媒介，例如，硬盤和光盤，或者，驅(qū)動空調(diào)設(shè)備中的風(fēng)扇壓縮機或之類。為了實現(xiàn)寬范圍的可變速度控制或減小電消耗，常使用逆變器件通過PWM操作來驅(qū)動這類無刷電機。在具有三相繞組的無刷電機中，為了檢測轉(zhuǎn)子的磁極位置，通常每間隔120度的電角度排列諸如霍爾器件的位置傳感器。與具有這類位置傳感器的無刷電機相反，為了減小成本和尺寸，就希望能夠開發(fā)沒有位置傳感器的無刷電機以及各種無傳感器的驅(qū)動技術(shù)。實現(xiàn)無傳感器驅(qū)動的方式包括以電角度120度的激勵以及檢測在非激勵相(開相)中所產(chǎn)生的反電動勢的零交叉的方法。120度激勵是指具有120度的電角度的激勵寬度。
圖22是進行無傳感器驅(qū)動的常規(guī)電機驅(qū)動裝置的方框圖。在圖22中，電機10包括一個轉(zhuǎn)子(未顯示)，該轉(zhuǎn)子具有永久磁鐵所制成的場部件；和一個定子，其中三相繞組11，12和13采用Y連接。輸出部件120設(shè)置在電源1和接地(GND)之間，并且通過三個高端功率晶體管和三個低端功率晶體管獲得橋式結(jié)構(gòu)以向三相繞組11、12和13提供電源。通過將三相端電壓Vu、Vv和Vw與中心抽頭電壓Vc相比較，位置監(jiān)測器130就能夠檢測出轉(zhuǎn)子的位置，并且向包括CPU的激勵控制器140輸出位置檢測信號UN、VN和WN。激勵控制器140根據(jù)位置檢測信號UN、VN和WN輸出高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL，用于控制輸出部件的各個功率晶體管，并且進行三相繞組11、12和13的激勵時序控制。通過由此所構(gòu)成的電機驅(qū)動裝置來進行電機10的無傳感器驅(qū)動。
圖23是顯示具有圖22所示結(jié)構(gòu)的電機驅(qū)動裝置的各個部件工作的時序圖。在圖23中，波形Eu、Ev和Ew是三相反電動勢的波形，而波形UN、VN和WN表示位置檢測信號。位置檢測信號UN、VN和WN是通過三相端電壓Vu、Vv和Vw分別與中心抽頭電壓Vc相比較最終所產(chǎn)生的，各個分別在三相反電動勢Eu、Ev和Ew的零交叉點處具有邊緣。波形UU和UL是輸出部件120中U相的高端和低端功率晶體管的高端控制信號和低端控制信號。波形Iu是流至U相繞組的驅(qū)動電流。
激勵控制器140從通過位置檢測信號UN、VN和WN所檢測到轉(zhuǎn)子位置來測量轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度以及速度的變化率，并且計算對應(yīng)于30度電角度的延遲時間。在根據(jù)延遲時間的時序來進行激勵的控制，以輸出高端激勵控制信號UU、VU和WU和低端控制信號UL、VL和WL。常規(guī)的電機驅(qū)動裝置可采用這種方式通過控制激勵的時序來進行電機驅(qū)動控制。
電機驅(qū)動裝置基于位置檢測信號UN、VN和WN來計算相對于30度電角的延遲時間以及根據(jù)所計算的延遲時間的時序來進行激勵控制，上述討論正如在例如日本專利公告No.2778816中所披露的。
圖24是另一常規(guī)電機驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。CPU所構(gòu)成的激勵控制器140包括控制器140A和操作部件140B。控制器140A和操作部件140B的輸出可以通過開關(guān)部件150的開關(guān)來實現(xiàn)開關(guān)并作為激勵控制信號發(fā)送至輸出部件120。輸出部件120根據(jù)激勵控制信號向電機10提供電源。位置監(jiān)測器130檢測轉(zhuǎn)子的位置并且將表示轉(zhuǎn)子位置的位置檢測信號輸出至操作部件140B?？刂破?40A和操作部件140B的輸出也輸入至比較電路160，并檢測在兩個信號之間的相位差且輸出至控制器140A和開關(guān)部件150。
隨后，簡要地討論圖24所示結(jié)構(gòu)的電機驅(qū)動裝置的工作。
控制器140A輸出用于進行同步操作的同步信號，并因此啟動電機10進行同步工作。當(dāng)電機啟動旋轉(zhuǎn)時，位置監(jiān)測器130通過反電動勢來檢測轉(zhuǎn)子的位置，并且操作部件140B根據(jù)位置檢測信號來輸出激勵控制信號。比較電路160檢測在控制器140A的同步信號和操作部件140B的激勵控制信號之間的相位差，并且當(dāng)相位差落在預(yù)定數(shù)值內(nèi)時，開關(guān)部件150的開關(guān)就從端點150A開關(guān)至端點150B。也就是說，同步操作開關(guān)至位置檢測驅(qū)動。相位差檢測信號反饋至控制器140A，并且校正控制器140A的同步信號，使得相位差可以落在比較電路160的預(yù)定數(shù)值內(nèi)。
正如以上所討論的，常規(guī)電機驅(qū)動裝置可以檢測在同步信號和根據(jù)位置檢測信號的激勵控制信號之間的相位差，并且在相位差信號落在預(yù)定數(shù)值內(nèi)時，同步操作開關(guān)至位置檢測驅(qū)動，正如在日本待審查專利公告No.7-87783中所披露的。
于是，在所構(gòu)成的常規(guī)電機驅(qū)動裝置中，可以通過基于使用反電動勢的位置檢測信號所產(chǎn)生的激勵控制信號來進行無傳感器驅(qū)動。在這類方法中，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度低時，例如，在啟動時，位置檢測信號包括許多檢測誤差，因為反電動勢很小等等原因。即，由于在所檢測到的相位中的位移相對于應(yīng)該檢測到的實際相位而增加，所以就會出現(xiàn)啟動故障的問題，例如，根據(jù)初始轉(zhuǎn)子的位置會產(chǎn)生振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，或者即使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)處于正常的方向，但未能獲得足夠的啟動扭矩，從而使得啟動時間過長。特別是，在驅(qū)動諸如光盤之類信息設(shè)備的電機中，就強烈希望能夠減小啟動時間并且在無傳感器驅(qū)動中的穩(wěn)定無傳感器啟動是一項絕對的需要。
為了能夠解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種電機驅(qū)動裝置，該電機驅(qū)動裝置可以在沒有任何啟動故障(例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn))下進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動以及縮短啟動時間。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明第一方面的一種電機驅(qū)動裝置具有一個包括多相繞組和一個轉(zhuǎn)子的電機；位置檢測部件，用于根據(jù)通過非激勵相(開相)中的上述繞組的端電壓和上述多相繞組的共同勢能的中心抽頭電壓的比較所獲得的比較信號來檢測上述轉(zhuǎn)子的位置，并且輸出位置檢測信號；激勵控制部件，用于通過在啟動時設(shè)置相對于上述位置檢測信號的相位激勵控制信號的超前相位來進行上述繞組的激勵控制，并且根據(jù)在通常時間中上述位置檢測信號來進行上述繞組的激勵控制；和，開關(guān)控制部件，用于輸出適用于根據(jù)命令信號對上述激勵控制部件進行高頻開關(guān)控制的驅(qū)動信號(PAM信號)。于是，在根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的電機驅(qū)動裝置中，就有可能改善啟動扭矩和縮短啟動時間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中進一步提供預(yù)定周期OFF部件，用于以預(yù)定周期OFF周期對上述多相繞組提供激勵，以及上述位置檢測部件在上述預(yù)定周期OFF周期中進行位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，使得由第一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中的上述位置檢測部件產(chǎn)生通過對上述比較信號的反向所獲得的反向比較信號，并且根據(jù)在高頻開關(guān)控制的ON周期中的上述反向比較信號來進行位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。此外，由于沒有提供預(yù)定周期OFF，就有可能改善啟動扭矩和縮短啟動時間。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中進一步提供狀態(tài)確定部件，用于確定上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第二方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，進一步提供狀態(tài)確定部件，用于確定上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位和停止所述預(yù)定周期OFF部件的預(yù)定周期OFF操作，以及上述位置檢測部件進行高頻開關(guān)控制的ON周期或OFF周期中的位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。此外，由于沒有提供預(yù)定的周期OFF，所以能夠改善啟動扭矩，從而縮短啟動時間。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第三方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，進一步提供狀態(tài)確定部件，用于確定上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位，并且上述位置檢測部件根據(jù)上述位置比較信號進行位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第四至第六方面之一所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，所述狀態(tài)確定部件確定基于上述位置檢測信號所獲得的上述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度是否超過預(yù)定數(shù)值。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第四至第六方面中任一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，所述狀態(tài)確定部件確定上述激勵控制信號的電周期是否輸出預(yù)定數(shù)量的時間或者更多的時間。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第四至第六方面中任一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出線性地或逐漸刪除超前相位。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第四至第六方面中任一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，上述激勵控制部件相對于啟動時上述位置檢測信號設(shè)置小于上述激勵控制信號的超前相位的第二超前相位，并且在根據(jù)狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位之后，就進行在第二超前相位中的激勵控制。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，上述開關(guān)控制部件進行斜率控制，從而形成流至上述多相繞組的驅(qū)動電流波形類似于基本梯形波。采用這種結(jié)構(gòu)，由于所形成的驅(qū)動電流的波形類似于梯形波，所以就有可能在啟動時減小由于驅(qū)動電流的波形所產(chǎn)生的震動和音頻噪聲而進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，所述的激勵控制部件通過控制在啟動時分別在斜率的上升和下降邊沿流至上述多相繞組的基本梯形波的電流的斜率控制角度來設(shè)置超前相位。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，所述的激勵控制部件通過控制在啟動時流至上述多相繞組的基本梯形波的電流的斜率控制角度來設(shè)置較小的超前相位。采用這種結(jié)構(gòu)，由于在維持驅(qū)動電流梯形波形的同時還進行了其它超前相位的激勵控制，所以改善了啟動扭矩，從而縮短啟動時間。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十三方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，進一步提供預(yù)定周期OFF部件，用于以預(yù)定周期OFF周期向上述多相繞組提供激勵，并且上述位置檢測部件在上述預(yù)定周期OFF周期中進行位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十三方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中的上述位置檢測部件通過對上述比較信號的反向所獲得的反向比較信號，并且根據(jù)在高頻開關(guān)控制的ON周期中的上述反向比較信號來進行位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。此外，由于沒有提供預(yù)定周期OFF，就有可能改善啟動扭矩和縮短啟動時間。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十三方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中進一步提供狀態(tài)確定部件，用于確定上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第十七方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十四方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，進一步提供狀態(tài)確定部件，用于確定上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位和停止所述預(yù)定周期OFF部件的預(yù)定周期OFF操作，以及上述位置檢測部件進行高頻開關(guān)控制的ON周期或OFF周期中的位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。此外，由于沒有提供預(yù)定的周期OFF，所以能夠改善啟動扭矩，從而縮短啟動時間。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十五方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，進一步提供狀態(tài)確定部件，用于確定上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位，并且上述位置檢測部件根據(jù)上述位置比較信號進行位置檢測。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第十九方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十六至十八方面中的任一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，所述狀態(tài)確定部件確定基于上述位置檢測信號所獲得的上述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度是否超過預(yù)定數(shù)值。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第二十方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十六至十八方面中任一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，所述狀態(tài)確定部件確定上述激勵控制信號的電周期是否輸出預(yù)定數(shù)量的時間或者更多的時間。采用這種結(jié)構(gòu)，就有可能進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，諸如，振蕩，同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，并且在刪除了超前相位之后，就可以更加有效地以最佳相位的方式進行PWM無傳感器驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十六至十八方面中任一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，上述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出線性地或逐漸刪除超前相位。
根據(jù)本發(fā)明的第二十二方面的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成為，在第十六至十八方面中任一方面所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，上述激勵控制部件相對于上述位置檢測信號在啟動時設(shè)置小于上述激勵控制信號的超前相位的第二超前相位，并且在根據(jù)狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位之后，就進行在第二超前相位中的激勵控制。
將在實施例的描述中詳細討論上述結(jié)構(gòu)和工作以及其它結(jié)構(gòu)和工作。
根據(jù)本發(fā)明，有可能提供極為優(yōu)良的電機驅(qū)動裝置，它可以進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，以及縮短啟動時間。
在后附權(quán)利要求中特別闡述本發(fā)明的新穎特征的同時，從結(jié)合附圖的下列詳細描述中將能夠更好地理解和意識到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容以及其目的和特征。
附圖的簡要描述

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的電機驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖；
圖2是顯示圖1所示電機驅(qū)動裝置中的位置檢測器特殊結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是顯示圖1所示電機驅(qū)動裝置中的位置檢測器工作的波形圖；圖4是顯示圖1所示電機驅(qū)動裝置中的開關(guān)控制器工作的時序圖；圖5是顯示圖1所示電機驅(qū)動裝置中的激勵控制器特殊結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是顯示圖1所示電機驅(qū)動裝置中的激勵控制器在正常時間中的工作時序圖；圖7是顯示圖1所示電機驅(qū)動裝置中的激勵控制器在啟動時的工作時序圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例2的電機驅(qū)動裝置整體結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9是顯示圖8所示電機驅(qū)動裝置中的預(yù)定周期OFF電路特殊結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10A和圖10B是顯示圖8所示電機驅(qū)動裝置中的位置檢測器特殊結(jié)構(gòu)的工作時序圖；圖11是根據(jù)實施例2的電機驅(qū)動裝置的啟動特性圖；圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例3的電機驅(qū)動裝置整體結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13是顯示圖12所示電機驅(qū)動裝置中的位置檢測器特殊結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14A和14B是顯示圖12所示開關(guān)控制器的操作的時序圖；圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例4的電機驅(qū)動裝置整體結(jié)構(gòu)的方框圖；圖16是顯示圖15所示電機驅(qū)動裝置中的激勵控制器特殊結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17是顯示圖15所示電機驅(qū)動裝置中的激勵控制器在正常時間中的工作時序圖；圖18是顯示圖15所示電機驅(qū)動裝置中的激勵控制器在啟動時的工作時序圖；圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例5的電機驅(qū)動裝置整體結(jié)構(gòu)的方框圖；圖20是顯示圖19所示電機驅(qū)動裝置中的激勵控制器在啟動時的工作時序圖；圖21是根據(jù)實施例5電機驅(qū)動裝置中的啟動特性圖；圖22是顯示常規(guī)電機驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖；圖23是顯示圖22所示常規(guī)電機驅(qū)動裝置中的各個部分工作的時序圖；以及，圖24是顯示另一例常規(guī)電機驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
應(yīng)該意識到的是，部分或全部附圖都是用于說明目的的示意圖，而并不一定表示所示部件的實際相對尺寸或者位置。
發(fā)明的詳細描述以下將參考附圖討論本發(fā)明電機驅(qū)動裝置的較佳實施例。
《實施例1》圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的電機驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。由根據(jù)實施例1的電機驅(qū)動裝置所控制的電機包括一個轉(zhuǎn)子(未顯示)，該轉(zhuǎn)子具有永久磁鐵所制成的場部件；和一個定子(未顯示)，其中三相繞組11，12和13采用Y連接。
正如圖1所示，電機驅(qū)動裝置具有一個輸出部分20，一個作為位置檢測部件的位置檢測器30，一個作為激勵控制部件的激勵控制器40，一個電流檢測器70，一個作為開關(guān)控制部件的開關(guān)控制器80，以及一個作為狀態(tài)確定部件的狀態(tài)確定部分90。
輸出部分20設(shè)置在電源1和接地(GND)之間，并且采用三個高端功率晶體管21、22和23以及三個低端功率晶體管25、26和27實現(xiàn)橋式結(jié)構(gòu)。三相繞組11、12和13分別相互連接著高端功率晶體管21、22和23與低端功率晶體管25、26和27的連接點。此外，高端功率二極管21d、22d和23d采用反向并聯(lián)的方式分別連接著高端功率晶體管21、22和23，低端功率二極管25d、26d和27d采用反向并聯(lián)的方式分別連接著低端功率晶體管25、26和27。
于是，所構(gòu)成的輸出部分20通過使用來自激勵控制器40的高端激勵控制信號UU、VU和WU和低端激勵控制信號UL、VL和WL進行功率晶體管21、22和23與25、26和27的開關(guān)控制(PWM驅(qū)動)，并且向電機10的三相繞組11、12和13提供電源功率。盡管該實施例只討論了輸出部分20的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，高端功率晶體管21、22和23與低端功率晶體管25、26和27都是由N型場效應(yīng)晶體管所構(gòu)成，但是，高端功率晶體管21、22和23也可由P型場效應(yīng)晶體管所構(gòu)成，而低端功率晶體管25、26和27由N型場效應(yīng)晶體管所構(gòu)成。另外，高端功率二極管21d、22d和23d與低端功率二極管25d、26d和27d可以使用在各個功率晶體管結(jié)構(gòu)中所存在著的寄生二極管所構(gòu)成。
位置監(jiān)測器30將三相端電壓Vu、Vv和Wv與電機10的中心抽頭電壓Vc相比較，并檢測三相繞組非激勵相(開相)中所出現(xiàn)的反電動勢的零交叉。圖2是顯示位置檢測器30的特殊結(jié)構(gòu)的方框圖，以及圖3是位置檢測器30工作的時序圖。在圖3中，波形Eu、Ev和Ew顯示了各相的反電動勢。
位置監(jiān)測器30包括三個比較器31、32和33以及一個噪聲抑止器34。比較器31、32和33各自分別將三相端電壓Vu、Vv和Wv與電機10的中心抽頭電壓Vc相比較，并輸出比較信號UN、VN和WN至噪聲抑止器34。比較信號UN、VN和WN分別是在三相繞組11、12和13的非激勵相(開相)中所出現(xiàn)的反電動勢Eu、Ev和Ew的零交叉檢測信號。比較信號UN、VN和WN受在激勵開關(guān)時所產(chǎn)生的回掃噪聲以及由于PWM驅(qū)動所引起的高頻開關(guān)噪聲又進一步疊加在上的影響。然而，在圖3所示的時序圖中忽略了這些噪聲所產(chǎn)生的影響。
噪聲抑止器34去除疊加在比較信號UN、VN和WN上的噪聲并輸出位置檢測信號Dt。在激勵開關(guān)時所產(chǎn)生的回掃噪聲的影響受制于激勵控制器40的檢測窗口信號WIN的掩蔽處理，而由于PWM驅(qū)動所引起的高頻開關(guān)噪聲的影響受制于開關(guān)控制器80的PWMMASK信號的掩蔽處理。
正如以上所討論的，以下對由于噪聲所產(chǎn)生的影響進行掩蔽處理所輸出的位置檢測信號Dt是具有60度電角度間隔的脈沖信號且與在繞組非激勵相(開相)中所出現(xiàn)的反電動勢的零交叉相同步。于是，所產(chǎn)生的位置檢測信號Dt輸入至激勵控制器40和狀態(tài)確定部分90。
位置檢測器30的結(jié)構(gòu)并不限制于圖2所示的結(jié)構(gòu)，并且由三相端電壓Vu、Vn和Vw產(chǎn)生的中心抽頭電壓Vc可能不可靠，和位置檢測可以由一個比較器來選擇性進行。
激勵控制器40輸出高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL，用于根據(jù)位置檢測30的位置檢測信號Dt對輸出部分20的功率晶體管21、22和23以及25、26和27進行激勵控制。此外，激勵控制器40根據(jù)狀態(tài)確定部分90所發(fā)出的狀態(tài)確定信號SJ來調(diào)節(jié)高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL的激勵啟動時序。開關(guān)控制器80所產(chǎn)生的PWM信號疊加在高端激勵控制信號UU、VU和WU或低端激勵控制信號UL、VL和WL上。以后將討論激勵控制器40的具體工作。
電流監(jiān)測器70包括，例如，電流檢測電阻器并設(shè)置在輸出部分20和接地GND之間，用于檢測流至輸出部分20的電流。電流檢測器70向開關(guān)控制器80輸出所檢測到的電流檢測信號CS。盡管實施例1討論了設(shè)置在輸出部分20和接地(GND)之間的電流檢測器70的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明并不限制于這類結(jié)構(gòu)，并且電流檢測器70可以設(shè)置在電源1和輸出部分20之間。
開關(guān)控制器80根據(jù)電流檢測信號CS和命令信號EC向激勵控制器40輸出PWM信號，并引起輸出部分20的功率晶體管21、22和23以及25、26和27進行高頻開關(guān)操作(PWN驅(qū)動)。此外，開關(guān)控制器80向位置檢測器30的噪聲抑止器34(圖2)輸出PWMMASK信號。
圖4是顯示開關(guān)控制器80工作的時序圖。在開關(guān)控制器80中，根據(jù)從裝置外部所輸入的命令信號EC的PWM信號和電流檢測信號CS產(chǎn)生PWM信號。該信號產(chǎn)生可有各種不同的方法，并且在本發(fā)明中并不需要定義特殊的方法，從而可以省略對其的討論。產(chǎn)生PWMMASK信號，使其在只從PWM信號的ON時序和OFF時序開始持續(xù)預(yù)定時間Ty具有“L”電平。于是，通過不考慮在預(yù)定時間Ty周期內(nèi)的位置檢測器30的比較器輸出就能夠避免由于PWM驅(qū)動所引起的高頻開關(guān)噪聲的影響。
狀態(tài)確定部分90根據(jù)位置檢測信號Dt向激勵控制器40輸出狀態(tài)確定信號SJ。當(dāng)位置檢測信號Dt所測量到的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度變成為預(yù)定數(shù)值或大于預(yù)定數(shù)值時，狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)就從“L”電平變成為“H”電平。在狀態(tài)確定信號SJ中的狀態(tài)變化時序并不限制于上述時間點，并且可以在檢測中已經(jīng)確定所測到的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度成為預(yù)定數(shù)值或大于預(yù)定的時間數(shù)值，或連續(xù)地成為預(yù)定的時間數(shù)值等的時間點上。另外，在狀態(tài)確定信號的狀態(tài)變化時序可以在已經(jīng)檢測到位置檢測信號脈沖時定位在預(yù)定數(shù)量的時間以及根據(jù)環(huán)境任意設(shè)置。
在根據(jù)實施例1所構(gòu)成的電機驅(qū)動裝置中，電機10是由PWM無傳感器工作驅(qū)動的。以下將討論激勵控制器40和PWM無傳感器啟動方法的具體工作。
激勵控制器40輸出高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL，用于根據(jù)位置檢測信號Dt對輸出部分20的功率晶體管21、22和23以及25、26和27進行激勵控制。圖5是顯示激勵控制器特殊結(jié)構(gòu)的方框圖。所構(gòu)成的激勵控制器40包括一個同步信號發(fā)生電路41，一個選擇電路42，一個時序測量電路43，一個第一調(diào)節(jié)電路44，一個第二調(diào)節(jié)電路45，以及一個激勵控制信號發(fā)生電路46。
同步信號發(fā)生電路41輸出恒定周期的同步信號Fs，用于迫使電機10進行同步工作。選擇電路42選擇地輸出位置檢測信號Dt或者同步信號Fs。在啟動開始后的瞬間，選擇電路42選擇同步信號Fs，并且根據(jù)該信號進行電機10的同步工作。當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步工作方式旋轉(zhuǎn)并且輸出位置檢測信號Dt時，選擇電路42就將同步信號Fs切換至位置檢測信號Dt并且輸出該信號。
選擇電路42的輸出信號輸入至?xí)r間測量電路43，并且在該電路43測量在信號邊緣之間的時間。于是，將所測到的數(shù)值“Data”下載至第一調(diào)節(jié)電路44和第二調(diào)節(jié)電路45。第一調(diào)節(jié)電路44在根據(jù)所下載測得數(shù)值“Data”在第一調(diào)節(jié)時間T1之后輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1，而第二調(diào)節(jié)電路45在根據(jù)所下載測得數(shù)值“Data”在第二調(diào)節(jié)時間T2之后輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2。激勵控制信號發(fā)生電路46根據(jù)第一調(diào)節(jié)脈沖F1產(chǎn)生高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL，并且根據(jù)第二調(diào)節(jié)脈沖F2產(chǎn)生用于位置檢測的檢測窗口信號WIN。采用這一方式，根據(jù)所測到的數(shù)值“Data”就能夠確定激勵控制信號的激勵啟動時間，以便于進行無傳感器驅(qū)動。
狀態(tài)確定信號SJ輸入至第一調(diào)節(jié)電路44和第二調(diào)節(jié)電路45，并且第一調(diào)節(jié)時間T1和第二調(diào)節(jié)時間T2都可以根據(jù)狀態(tài)確定信號SJ進行調(diào)節(jié)。也就是說，第一調(diào)節(jié)電路44和第二調(diào)節(jié)電路45可以調(diào)節(jié)高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL的激勵啟動時間。
圖6是顯示激勵控制器40各個部分工作的時序圖。圖6是在正常時間(轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度是預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值)中的時序圖。由于V相和W相分別與U相相差120度和240度，因此可以省略對其的討論。狀態(tài)確定信號SJ在正常時間中的輸出“H”電平，并且激勵控制器40的選擇電路42選擇和輸出位置檢測信號Dt。
時間測量電路43測量在位置檢測信號Dt的邊緣之間的時間和將測得的值“Data”下載到第一調(diào)節(jié)電路44和第二調(diào)節(jié)電路45。所下載的測得值“Data”是相對應(yīng)于60電角度的時間測量值，并且第一調(diào)節(jié)電路44在第一調(diào)節(jié)時間T1之后向激勵控制信號發(fā)生電路46輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1，作為相對應(yīng)于從位置檢測信號Dt邊緣開始30度電角的延遲時間。第二調(diào)節(jié)電路45在第二調(diào)節(jié)時間T2之后向激勵控制信號發(fā)生電路46輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2，作為相對應(yīng)于從位置檢測信號Dt邊緣開始45度電角度的延遲時間。在與第二調(diào)節(jié)脈沖F2相同步時，激勵控制信號發(fā)生電路46的檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測工作。在位置檢測(各個相位反電動勢的零交叉的檢測)的同時，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL的都是由第一調(diào)節(jié)脈沖F1所產(chǎn)生120度激勵的脈沖信號。120度激勵是指具有120度電角度的激勵寬度。在圖6中，實際上，開關(guān)控制器80的PWM信號疊加在高端和低端的激勵控制信號UU和UL上。通過采用這一方式由第一調(diào)節(jié)脈沖F1產(chǎn)生高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL并且將PWM信號疊加在上，就可以采用PWM無傳感器工作來驅(qū)動電機10。第二調(diào)節(jié)脈沖F2的輸出時序相對于第一調(diào)節(jié)脈沖F1延遲15度電角度，以便于掩蔽在激勵開關(guān)時所產(chǎn)生的回掃噪聲以及其它等等影響。盡管高端和低端的激勵控制信號UU和UL是120度激勵的脈沖信號并且第二調(diào)節(jié)脈沖F2的輸出時序設(shè)置在等于偏離圖6所示的位置檢測信號邊緣的45度電角，但是本發(fā)明并不限制于120度激勵的激勵控制信號，并且也并不限制于相對于45度電角度的第二調(diào)節(jié)脈沖F2的輸出時序。
接著，討論根據(jù)實施例1的電機驅(qū)動裝置在啟動時的工作。
圖7是顯示各個部分(只是U相)在啟動時工作的時序圖。這里，啟動的時間是指從啟動開始到轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期。在啟動開始之后的瞬間，狀態(tài)確定信號SJ輸出“L”電平，并且選擇電路42選擇和輸出恒定周期的同步信號Fs。時間測量電路43測量在同步信號Fs邊緣之間的時間和下載測得值“Data”到第一調(diào)節(jié)電路44和第二調(diào)節(jié)電路45。所下載的測得值“Data”是相對于60度電角的測量數(shù)值。第一調(diào)節(jié)電路44將第一調(diào)節(jié)時間T1設(shè)置為0并且以與同步信號Fs的邊緣相同的時序輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1’，第二調(diào)節(jié)電路45在作為相對于偏離第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣15度電角度的延遲時間的第二調(diào)節(jié)時間T2’之后輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2’。與第二調(diào)節(jié)脈沖F2’同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測操作，并且與同步信號Fs的邊緣相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL都是由第一調(diào)節(jié)脈沖F1’所產(chǎn)生120度激勵的脈沖信號。在圖7中，實際上，開關(guān)控制器80的PWM信號疊加在高端和低端的激勵控制信號UU和UL上。啟動開始后的瞬間，通過由同步信號Fs所產(chǎn)生的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’來產(chǎn)生激勵控制信號并且還將PWM信號疊加上，就可以迫使電機10進行同步工作。
當(dāng)位置檢測器30輸出與電機10工作相同步的位置檢測信號Dt(指圖7中的點A)時，選擇電路42就將同步信號Fs切換至位置檢測信號Dt并輸出該信號。由于狀態(tài)確定信號SJ在此時保持著“L”電平，類似于在啟動開始之后的瞬間，第一調(diào)節(jié)電路44就將第一調(diào)節(jié)時間T1設(shè)置為0并且在位置檢測信號Dt邊緣的相同時間輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1’，以及第二調(diào)節(jié)電路45在作為相對于偏離第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣15度電角度的延遲時間的第二調(diào)節(jié)時間T2’之后輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2’。與第二調(diào)節(jié)脈沖F2’同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測操作，并且與位置檢測信號Dt的邊緣相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
在輸出位置檢測信號Dt之后，通過由位置檢測信號Dt所產(chǎn)生的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’來產(chǎn)生激勵控制信號并且還把PWM信號疊加在上，就可以采用PWM無傳感器操作方式來驅(qū)動電機10。也是從圖7所示的點A開始，直至轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值，也就是說，直至狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)從“L”電平變化到“H”電平，同樣，在選擇電路42輸出的相同時間由第一調(diào)節(jié)脈沖F1’輸出啟動激勵。
正如以上所討論的，通過從第一調(diào)節(jié)脈沖F1至F1’和從第二調(diào)節(jié)脈沖F2至F2’的領(lǐng)先時間，在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中，也就是說，當(dāng)狀態(tài)確定信號SJ具有“L”電平時，可以較早地設(shè)置高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL。通過采用這種方式來領(lǐng)先設(shè)置激勵控制信號中的激勵啟動時序，與正常時序(圖6)中的激勵控制的激勵啟動時序相比較，就能夠進行相對于30度電角度(圖7)的超前相位激勵控制。
當(dāng)通過進行超前相位激勵控制以PWM無傳感器工作來驅(qū)動電機10時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度就加速并隨后變成預(yù)定數(shù)值。在這一點上，狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)就從“L”電平變成為“H”電平。當(dāng)狀態(tài)確定信號SJ變成為“H”電平時，就能夠切換至以圖6所示的有效和最佳相位的激勵控制，從而進行PWM無傳感器驅(qū)動。
在根據(jù)實施例1的電機驅(qū)動裝置中，由于在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中進行超前相位激勵控制，并且當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度變成預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值時，就能夠以最佳相位切換至激勵控制以進行PWM無傳感器驅(qū)動，啟動的時間能夠縮短。在位置檢測器30中的位置檢測信號Dt變成為一個始終比在旋轉(zhuǎn)速度較慢時(例如，啟動的較早階段)所初始應(yīng)該檢測到的實際相位要延遲的一個檢測信號。在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中所進行的超前相位激勵控制幾乎等效于以接近于應(yīng)該初始激勵的最佳相位的相位所進行的激勵控制。也就是說，通過使根據(jù)在相位上延遲的位置檢測信號Dt所產(chǎn)生的激勵控制信號成為超前相位激勵控制信號，就能夠校正相位上的延遲，從而進行激勵控制。這里，與根據(jù)在相位上延遲的位置檢測信號所產(chǎn)生的激勵控制信號啟動的常規(guī)方法相比較，由于采用在相位上接近于最佳相位的激勵控制信號的啟動是通過在實施例1的電機啟動裝置中應(yīng)用超前相位的激勵控制來進行，所以能夠改善啟動扭矩并且可以縮短啟動時間。
盡管實施例1討論了120度激勵作為實施例，但是在本發(fā)明中也可以采用類似150度的角度激勵。150度激勵是指激勵寬度具有150度電角。盡管實施例1討論了角度的領(lǐng)先量為30度電角，但是并沒有說20或10電角度能夠獲得同樣縮短啟動時間的效果。盡管將位置檢測信號Dt定義成以間隔60電角度所產(chǎn)生的脈沖，但是本發(fā)明并一定要限制與此，并且可以通過使用間隔120電角度或者360電角度所產(chǎn)生的脈沖信號來進行激勵控制。盡管狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)可以使用預(yù)定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度作為閾值來變化，但是狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)可以與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度基本成比例的方式變化并因此超前相位的量可以基本成比例或逐漸刪除。實施例1討論了在狀態(tài)確定信號SJ具有“H”電平時的正常時序中可以最佳相位有效設(shè)置激勵控制信號的激勵啟動時序。然而，本發(fā)明并不限制于這種方法，并且它可以超前相位將轉(zhuǎn)子設(shè)置在較高的速度上，以及所設(shè)置的方法可以根據(jù)環(huán)境來任意設(shè)置。
《實施例2》接著，以下討論根據(jù)本發(fā)明實施例2的電機驅(qū)動裝置。圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例2的電機驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。根據(jù)實施例2的電機驅(qū)動裝置不同于根據(jù)實施例1的電機驅(qū)動裝置，在該裝置中提供了預(yù)定周期OFF電路100。正如圖8所示，預(yù)定周期OFF電路100構(gòu)成了從開關(guān)控制器80接受PWM信號的輸入以及從狀態(tài)確定部分90接受狀態(tài)確定信號SJ，向激勵控制器40輸出PWMA信號和向位置檢測器30輸出PWMMASK信號。由于其它結(jié)構(gòu)和工作都類似于根據(jù)實施例1的結(jié)構(gòu)和工作，所以在實施例2中省略其內(nèi)容的描述。
圖9是顯示預(yù)定周期OFF電路特殊結(jié)構(gòu)的方框圖。預(yù)定周期OFF電路100構(gòu)成了包括一個OFF周期發(fā)生電路101，一個AND門電路102，和一個掩蔽發(fā)生電路103。OFF周期發(fā)生電路101接受開關(guān)控制器80的PWM信號的輸入并且根據(jù)狀態(tài)確定信號SJ輸出PWMOFF。AND門電路102進行PWM信號和PWMOFF信號的AND操作并且輸出PWMA信號。掩蔽發(fā)生電路103接受PWMA信號的輸入并且根據(jù)狀態(tài)確定信號SJ輸出PWMMASK信號。
圖10A和10B是顯示預(yù)定周期OFF電路100各個部分工作的時序圖。圖10A是在狀態(tài)確定信號SJ具有“L”電平(從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期)情況下的時序圖，而圖10B是在狀態(tài)確定信號SJ具有“H”電平(轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度具有預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值時)情況下的時序圖。在圖10A中，預(yù)定周期OFF電路100輸出與PWM信號的上升邊沿相同步的PWMOFF信號，并且在預(yù)定周期Tp中的Tx周期中變成為OFF。因此，PWMA信號是當(dāng)PWM信號和PWMOFF信號中至少一個信號處于OFF周期中時變成為OFF的信號。盡管與PWM信號相比較，PWMA信號的ON占空比小于應(yīng)該初始激勵的ON占空比，但是在實際操作中激勵中沒有出現(xiàn)異常。
掩蔽發(fā)生電路103產(chǎn)生PWMMASK信號，該信號在PWMA信號的ON周期中和從PWMA信號的OFF時序開始的預(yù)定時間Ty中具有“L”電平。PWMA信號輸入至激勵控制器40并且采用在預(yù)定周期中具有OFF時間周期的PWM操作來驅(qū)動電機。PWMMASK信號也輸入至位置檢測器30的噪聲抑止器34，從而在通過消除PWM驅(qū)動(PWMA信號)的0N周期所獲得周期中和從PWM驅(qū)動(PWMA信號)的OFF時序開始的預(yù)定時間Ty能使轉(zhuǎn)子位置檢測工作。也就是說，轉(zhuǎn)子位置只可以在PWM驅(qū)動的OFF周期(OFF周期檢測)進行檢測。在預(yù)定周期Tp中的OFF時序并不限制于圖10A所示的點，并且可以設(shè)置任意設(shè)置數(shù)值，該設(shè)置數(shù)值滿足OFF周期Tx大于PWMMASK信號的掩蔽時間Ty。
接著，在圖10B中，OFF周期發(fā)生電路101輸出的PWMOFF信號始終為“H”電平。因此，PWMA信號隨之按原來樣子變成PWM信號。掩蔽發(fā)生電路103產(chǎn)生PWMMASK信號，該信號具有“L”電平但只在從PWMA信號的ON時序和OFF時序開始的預(yù)定時間Ty。PWMA信號輸入至激勵控制器40，以進行電機10的PWM驅(qū)動。PWMMASK信號也輸入至位置檢測器30的噪聲抑止器34，從而在通過消除從PWM驅(qū)動(PWMA信號)的ON時序和OFF時序開始的預(yù)定時間Ty所獲得的時間周期中使能轉(zhuǎn)子位置檢測工作。也就是說，可以進行PWM驅(qū)動的ON周期檢測和OFF周期檢測。
在根據(jù)實施例2所構(gòu)成的電機驅(qū)動裝置中，在從啟動開始時至當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的周期中，在位置檢測器30中僅僅只進行PWM驅(qū)動的OFF周期檢測，以及在激勵控制器40中進行超前相位激勵控制。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度是預(yù)定數(shù)值或大于預(yù)定數(shù)值時，位置檢測器30就進行ON周期檢測和OFF周期檢測，并且激勵控制器40就以最佳相位進行激勵控制。于是，根據(jù)實施例2所構(gòu)成的電機驅(qū)動裝置能夠縮短啟動時間并且能夠進行穩(wěn)定的PWM無傳感器驅(qū)動，且沒有啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。
在旋轉(zhuǎn)速度較低的區(qū)域中，例如，在啟動的早期階段中，在繞組的非激勵相位(開相)中所出現(xiàn)的反電動勢是較低的。因此，根據(jù)通過端電壓和中心抽頭電壓相比較來進行位置檢測的常規(guī)無傳感器驅(qū)動方法，時常會產(chǎn)生錯誤檢測，從而產(chǎn)生相對于初始應(yīng)該檢測到的實際相位的相移的位置檢測信號Dt。然而，在PWM無傳感器驅(qū)動的情況中，特別針對PWM驅(qū)動的感應(yīng)電壓可疊加在反電動勢上。因此，特別是在旋轉(zhuǎn)速度較低的區(qū)域中，例如，是在啟動的早期階段中，由于針對PWM驅(qū)動的感應(yīng)電壓比反電動勢更具有支配力，所以容易發(fā)生錯誤的檢測。根據(jù)常規(guī)無傳感器啟動方法，由于激勵控制信號是基于包括錯誤檢測的位置檢測信號Dt所產(chǎn)生的，因此發(fā)生諸如振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)之類啟動故障的幾率較高。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度是與正常時間的旋轉(zhuǎn)速度一樣高時，在三相繞組中所出現(xiàn)的反電動勢是高的并且變成具有超越對PWM驅(qū)動的感應(yīng)電壓特征的支配力。因此，由于特別針對PWM驅(qū)動的感應(yīng)電壓所產(chǎn)生的影響隨著旋轉(zhuǎn)速度增加而變小，并且位置檢測信號Dt能夠正確檢測到初始檢測應(yīng)該檢測到的實際相位。
特別針對PWM的感應(yīng)電壓的特征在極性上變成相反且無論是進行ON周期檢測或者OFF周期檢測。特別是，當(dāng)轉(zhuǎn)子位置只能在OFF周期中進行檢測時，就可以進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動。這是由于特別是在OFF周期檢測中特別針對PWM驅(qū)動的感應(yīng)電壓的特性確實可以在相對于初始檢測到的實際相位的滯后相位中進行并且可以消除由于故障檢測所引起的不適當(dāng)加速激勵控制。
正如以上所討論的，如果在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中，進行具有在預(yù)定周期中的OFF周期的PWM驅(qū)動，并且只進行PWM啟動的OFF周期檢測，就能夠獲得在啟動時沒有故障的穩(wěn)定PWM無傳感器啟動。然而，盡管有可能進行穩(wěn)定PWM無傳感器啟動，但是啟動扭矩是不夠的，由于位置檢測確實是在相對于初始檢測到的實際相位的滯后相位中進行的并且激勵控制是根據(jù)相位延遲所檢測到的位置檢測信號Dt來進行的。于是，通過應(yīng)用超前相位激勵控制，也就是說，使得根據(jù)相位上延伸的位置檢測信號Dt所產(chǎn)生的激勵控制信號成為超前相位激勵控制信號，就能夠獲得相位延遲得到校正的激勵控制。因此，與通過使用根據(jù)在滯后相位中的位置檢測信號Dt啟動的常規(guī)方法相比較，采用根據(jù)實施例2的電機驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)，由于應(yīng)用超前相位的激勵控制并且采用相位接近于最佳相位的激勵控制信號進行啟動，從而改善啟動扭矩，進而減小啟動時間。
圖11是顯示啟動特性的圖形，由實線所表示的啟動曲線(a)顯示了在沒有應(yīng)用超前相位激勵控制的情況下的啟動特性，而虛線所表示的啟動曲線(b)顯示了在超前相位激勵控制應(yīng)用于啟動情況下的啟動特性。在圖11中，水平軸表示啟動時間(秒)，而垂直軸表示轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度(rpm)。在圖11所示的垂直軸中的數(shù)值Na是變化確定信號SJ的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的閾值。在圖11所示的曲線(b)中，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度低于預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度Na的區(qū)域中，即，狀態(tài)確定信號具有“L”電平，進行超前相位激勵控制，以及在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度Na或者大于預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度Na的區(qū)域中，即，狀態(tài)確定信號具有“H”電平，進行最佳相位的激勵控制。正如圖11中的啟動曲線(b)所示，通過應(yīng)用超前相位激勵控制，可以改善啟動扭矩，從而使之提高速率變化對時間的斜率。其結(jié)果是，直至預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度Na的啟動時間可以從Ta1縮短到Ta2，并且直至旋轉(zhuǎn)速度Nb的啟動時間也可以從Tb1縮短到Tb2。
正如以上所討論的，在根據(jù)實施例2的電機驅(qū)動裝置中，通過進行具有預(yù)定周期的OFF周期的PWM啟動以及在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中僅僅只進行PWM啟動的OFF周期檢測，就能夠獲得穩(wěn)定PWM無傳感器啟動，且沒有任何啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，以及通過應(yīng)用超前相位激勵控制，就能夠縮短啟動時間。
《實施例3》圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例3的電機驅(qū)動裝置整體結(jié)構(gòu)的方框圖。根據(jù)實施例3的電機驅(qū)動裝置在位置檢測器30A和開關(guān)控制器80A的結(jié)構(gòu)上不同于根據(jù)實施例1的電機驅(qū)動裝置。其它結(jié)構(gòu)和工作都類似于根據(jù)實施例1所討論的結(jié)構(gòu)和工作。
圖13是根據(jù)實施例3的位置檢測器30A特殊結(jié)構(gòu)的方框圖。在位置檢測器30A中，對實施例1的位置檢測器30增加了一個反向處理電路35。位置檢測器30A將三相端電壓Vu、Vv和Vw與電機10的中心抽頭電壓Vc相比較并根據(jù)比較結(jié)果的反向處理輸出來檢測繞組的非激勵相位(開相)中所出現(xiàn)的反電動勢的零交叉。
位置檢測器30A包含了3個比較器31，32和33，噪聲抑制器34和反向處理電路35。比較器31，32和33各個分別將3相端電壓Vu，Vv和Vw與電機10的中心軸頭電壓Vu作比較，并輸出比較信號Un，Vn和WN，在這些比較信號上再疊加上在開關(guān)激勵時所產(chǎn)生的回掃噪聲的影響和由于PWM驅(qū)動所產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲。此反向處理電路35進行比較信號UN，VN和WN的反向處理，并輸出反向比較信號UNB，VNB和WNB。噪聲抑制器34除去疊加在反向比較信號UNB，WNB和VNB的噪聲，并根據(jù)除去噪聲的信號輸出位置檢測信號Dt。在噪聲抑制器34中，使用激勵控制器40的檢測窗口信號WIN通過掩蔽處理除去在開關(guān)激勵時所產(chǎn)生的回掃噪聲的影響，和使用開關(guān)控制器80A的PWMMASK信號通過掩蔽處理除去由PWM驅(qū)動所引起的高頻開關(guān)噪聲的影響。
開關(guān)控制器80A根據(jù)電流檢測信號CS和命令信號EC向激勵控制器40輸出PWM信號，并且使得輸出部分20的各個功率晶體管進行高頻開關(guān)操作(PWM驅(qū)動)。開關(guān)控制器80A可以構(gòu)成，使之接受來自狀態(tài)確定部分90的狀態(tài)確定信號SJ并且根據(jù)狀態(tài)確定信號SJ向位置檢測器30的噪聲抑止器34輸出PWMMASK信號。
圖14A和14B是顯示開關(guān)控制器80A工作的波形時序圖。圖14A顯示了狀態(tài)確定信號SJ具有“L”電平(從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期)的情況，而圖14B顯示了狀態(tài)確定信號SJ具有“H”電平(當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值時)的情況。在開關(guān)控制器80A中，根據(jù)電流檢測信號Cs和命令信號EC來產(chǎn)生PWM信號。然而，由于可有各種不同的方法來產(chǎn)生PWM信號并且本文不一定要特別定義方法，因此省略對其的描述。在圖14B中，如同實施例1，產(chǎn)生PWMMASK信號，使之在從PWM信號的ON時序和OFF時序開始的預(yù)定時間Ty中具有“L”電平。在圖14A中，產(chǎn)生PWMMASK信號，使之在PWM信號的OFF周期中和從PWM信號的ON時序開始的預(yù)定時間Ty中具有“L”電平。
盡管位置檢測器30A的噪聲抑止器34輸入PWMMASK信號，以根據(jù)PWMMASK信號進行噪聲去除和轉(zhuǎn)子位置檢測，由于PWMMASK信號可根據(jù)狀態(tài)確定信號SJ來切換，所以根據(jù)狀態(tài)確定信號也可以改變檢測方法。在圖14A所示的狀態(tài)中，也就是說，在狀態(tài)確定信號SJ具有“L”電平(從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期)的周期中，在通過消除OFF周期所獲得的時間周期中以及在從PWM驅(qū)動的ON時間開始的預(yù)定時間Ty中能使轉(zhuǎn)子位置的檢測工作。換句話說，在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中，僅僅只進行PWM驅(qū)動的ON周期檢測。
另一方面，當(dāng)確定信號SJ具有“H”電平(轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定數(shù)值或大于預(yù)定數(shù)值)時，在通過消除從PWM驅(qū)動的ON時間和OFF時間各自開始的預(yù)定時間Ty所獲得的周期中能使轉(zhuǎn)子位置的檢測工作。換句話說，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定數(shù)值或大于預(yù)定數(shù)值時，就進行PWM驅(qū)動的ON周期檢測和OFF周期檢測。
在根據(jù)實施例3所構(gòu)成的電機驅(qū)動裝置中，當(dāng)狀態(tài)確定信號SJ具有“H”電平(轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定數(shù)值或大于預(yù)定數(shù)值)時，如同上述實施例1和2，進行正常的PWM無傳感器驅(qū)動。另一方面，在狀態(tài)確定信號SJ具有“L”電平(從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期)的周期中，使用通過反向比較信號UN、VN和WN所獲得的反向比較信號UNB、VNB和WNB來進行ON周期檢測。這一操作是準-等效于實施例2所討論的僅僅只進行OFF周期檢測。這是基于特別針對PWM的感應(yīng)電壓特征在極性上變成相反且無論是進行ON周期檢測或者OFF周期檢測，以及通過使用反向比較信號取代僅僅只進行ON周期檢測來檢測轉(zhuǎn)子位置。于是，根據(jù)實施例3的電機驅(qū)動裝置可以獲得與根據(jù)實施例2的電機驅(qū)動裝置相同的效果，在該裝置中通過使用比較信號僅僅只能進行OFF周期檢測來檢測轉(zhuǎn)子的位置。也就是說，能夠獲得穩(wěn)定PWM無傳感器啟動，且沒有任何啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，以及由于應(yīng)用超前相位激勵控制，就能夠縮短啟動時間。
此外，與實施例2相反，在實施例3中，由于電機驅(qū)動裝置不需要在預(yù)定的周期中提供OFF周期，從而減小在預(yù)定周期的OFF周期中的電流。也就是說，改善了啟動扭矩的減小，從而進一步縮短啟動時間。
位置檢測器30A的結(jié)構(gòu)并不限制于圖13所示的結(jié)構(gòu)，并且三相端電壓Vu、Vv和Vw會產(chǎn)生錯誤的中心抽頭電壓Vc以及可以采用一個比較器來選擇地進行位置檢測。
在實施例3中，比較信號的噪聲抑止是采用通過反向比較信號所獲得的信號來進行。然而，即使首先進行比較信號的噪聲抑止，但是經(jīng)過噪聲抑止的比較信號仍舊要進行反向和輸出，并隨后通過使用反向的比較信號來檢測轉(zhuǎn)子的位置，這可以獲得相同的效果。
《實施例4》圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例4的電機驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置在激勵控制器40A的結(jié)構(gòu)上不同于根據(jù)上述實施例1的電機驅(qū)動裝置，而其它結(jié)構(gòu)和工作都類似于根據(jù)實施例1所討論的結(jié)構(gòu)和工作。
圖16是顯示根據(jù)實施例4的激勵控制器40A特殊結(jié)構(gòu)的方框圖。激勵控制器40A具有一個在實施例1的激勵控制器40上增加一個斜率調(diào)節(jié)電路47的結(jié)構(gòu)。該斜率調(diào)節(jié)電路47基于時間測量電路43所測到的數(shù)值“Data”輸出斜率調(diào)節(jié)脈沖SL。斜率調(diào)節(jié)電路47也可以根據(jù)狀態(tài)確定信號SJ來調(diào)節(jié)斜率調(diào)節(jié)脈沖SL的輸出時序。
圖17是顯示激勵控制器40A在正常(轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值)時間中的工作(僅僅只有U相)的時序圖。由于V相和W相分別與U相相差120和240電角度，因此可以省略對其的描述。狀態(tài)確定信號SJ在正常時間內(nèi)輸出“H”電平，以及激勵控制器40的選擇電路42選擇和輸出位置檢測信號Dt。時間測量電路43測量在位置檢測信號Dt的邊緣之間的時間和下載測得值“Data”到第一調(diào)節(jié)電路44、第二調(diào)節(jié)電路45和斜率調(diào)節(jié)電路47。所下載的測量數(shù)值“Data”是對應(yīng)于60度電角度的時間測量數(shù)值，在作為對應(yīng)于從位置檢測信號Dt邊緣開始的15度電角度的延遲時間的第一調(diào)節(jié)時間T1之后，第一調(diào)節(jié)電路44輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1。在作為對應(yīng)于從位置檢測信號Dt邊緣開始的55度電角度的延遲時間的第二調(diào)節(jié)時間T2之后，第二調(diào)節(jié)電路45輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2。在作為對應(yīng)于從位置檢測信號Dt邊緣開始的45度電角度的延遲時間的斜率調(diào)節(jié)時間TSL之后，斜率調(diào)節(jié)電路47輸出斜率調(diào)節(jié)脈沖SL。與第二調(diào)節(jié)脈沖F2相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測工作。與位置檢測(各相反電動勢的零交叉的檢測)的同時，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL都是由第一調(diào)節(jié)脈沖F1和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL所產(chǎn)生的150度激勵的脈沖信號。在圖17中，開關(guān)控制器80的PWM信號實際上是疊加在高端和低端激勵控制信號UU和UL上的。此時，在圖17所示的B所表示的周期(從第一調(diào)節(jié)脈沖F1至斜率調(diào)節(jié)脈沖SL的30電角度的周期)中，可以進行PWM驅(qū)動，使得驅(qū)動電流Iu具有類似于斜率控制的梯形波的波形?？梢杂懈鞣N不同的斜率控制的方法，并且由于在本發(fā)明并不一定要定義特殊的方法，所以可以省略對其的描述。
正如以上所討論的，通過使用斜率控制來進行PWM驅(qū)動，就可以進行電機10的PWM無傳感器啟動，使得所形成的驅(qū)動電流的波形類似于梯形波形。第二調(diào)節(jié)脈沖F2的輸出時序可以相對于斜率調(diào)節(jié)脈沖SL延遲10度電角度，以便于掩蔽在激勵開關(guān)時所產(chǎn)生的回掃噪聲等等的影響。
盡管實施例討論了包括30電角度斜率周期的150度激勵，但是本發(fā)明并不限制與此，并且如果僅僅只在非激勵周期中就足以確保進行位置檢測，則斜率周期就可以更短些或者更長些。盡管第二調(diào)節(jié)脈沖F2的輸出時序可以設(shè)置在與斜率調(diào)節(jié)脈沖SL相差10度電角度上，但是本發(fā)明并不限制與此并且可以設(shè)置在任意數(shù)值上，此外，盡管第一調(diào)節(jié)脈沖F1的輸出時序是設(shè)置在15度電角度上(就效率而言是最佳相位)，但是本發(fā)明并不限制與此，并且可以設(shè)置在任意數(shù)值上。
正如以上所討論的，在根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置中，通過形成類似于梯形波的驅(qū)動電流波形，就能夠減小由于驅(qū)動電流的波形所引起的振蕩和音頻噪聲。
接著，討論在啟動時間(從啟動開始時至當(dāng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期)中的激勵控制器40A的工作。圖18是顯示激勵控制器40A(僅僅只是U相)在啟動時的工作時序圖。
在啟動開始之后的瞬間，狀態(tài)確定信號SJ輸出“L”電平，并且選擇電路42選擇和輸出恒定周期的同步信號Fs。時間測量電路43測量在同步信號Fs的邊緣之間的時間和下載測量數(shù)值“Data”到第一調(diào)節(jié)電路44、第二調(diào)節(jié)電路45和斜率調(diào)節(jié)電路47。所下載的測量數(shù)值“Data”是對應(yīng)于60度電角度的時間測量數(shù)值，以及第一調(diào)節(jié)電路44設(shè)置第一調(diào)節(jié)時間T1為0并且在與同步信號Fs邊緣相同的時間上輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1’。在作為對應(yīng)于從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣開始的40度電角度的延遲時間的第二調(diào)節(jié)時間T2’之后，第二調(diào)節(jié)電路45輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2’。在作為對應(yīng)于從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣開始的30電角度的延遲時間的斜率調(diào)節(jié)時間TSL’之后，斜率調(diào)節(jié)電路47輸出斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’。與第二調(diào)節(jié)脈沖F2’相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測工作，以及與同步信號Fs的邊緣相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL都是由第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’所產(chǎn)生的150度激勵的脈沖信號。在圖18中，開關(guān)控制器80的PWM信號實際上是疊加在高端和低端激勵控制信號UU和UL上的。此時，作為在正常時間中，在圖18所示的B所表示的周期(從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’至斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’的30度電角度的周期)中，可以進行PWM驅(qū)動，使得驅(qū)動電流Iu具有類似于斜率控制的梯形波的波形。采用這種方式，在啟動開始之后的瞬間，通過由同步信號Fs所產(chǎn)生的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’來產(chǎn)生激勵控制信號并且通過使用斜率控制來進行PWM驅(qū)動，就可以迫使電機10進行同步工作，從而所形成的啟動電流的波形類似于梯形波形。
當(dāng)位置檢測器30與電機10同步工作輸出位置檢測信號Dt時(參考圖18所示點A)，選擇電路42就將同步信號Fs切換至位置檢測信號Dt并且輸出該信號。由于狀態(tài)確定信號SJ在此時保持于“L”電平，類似于在啟動開始之后瞬間的工作，第一調(diào)節(jié)電路44就將第一調(diào)節(jié)時間T1設(shè)置為0并且在位置檢測信號Dt邊緣的相同時間輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1’，以及在作為相對于偏離第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣40度電角度的延遲時間的第二調(diào)節(jié)時間T2’之后，第二調(diào)節(jié)電路45輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2’。在作為相對于偏離第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣30度電角度的延遲時間的斜率調(diào)節(jié)時間TSL’之后，斜率調(diào)節(jié)電路47輸出斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’。與第二調(diào)節(jié)脈沖F2’同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測工作，并且與位置檢測信號Dt的邊緣相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
即使在位置檢測器30輸出位置檢測信號Dt之后，高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL都是由第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’所產(chǎn)生的150度激勵的脈沖信號。開關(guān)控制器80的PWM信號實際上是疊加在如圖18所示的高端和低端激勵控制信號UU和UL上的。此時，作為在正常時間中，在圖18所示的B所表示的周期(從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’至斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’的30度電角度的周期)中，可以進行PWM驅(qū)動，使得驅(qū)動電流Iu具有類似于斜率控制的梯形波的波形。
在采用這種方式輸出位置檢測信號Dt之后，通過由位置檢測信號Dt所產(chǎn)生的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’來產(chǎn)生激勵控制信號并且通過使用斜率控制來進行PWM驅(qū)動，就可以進行電機10的PWM無傳感器驅(qū)動。
同樣，也從圖18所示的點A開始，直至轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值，即，直至狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)從“L”電平變化到“H”電平，相類似，就可以由在選擇電路42輸出同時所輸出的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’來啟動激勵。
正如以上所討論的，激勵控制信號的激勵啟動時間可以通過在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中，即，當(dāng)狀態(tài)確定信號SJ具有“L”電平時，將第一調(diào)節(jié)脈沖F1設(shè)置成F1’，將第二調(diào)節(jié)脈沖F2設(shè)置成F2’，以及將斜率調(diào)節(jié)脈沖SL設(shè)置成SL’而進行較早的設(shè)置。通過采用這種方式提前設(shè)置激勵控制信號的激勵啟動時間，在根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置中，與以正常時間的激勵控制的激勵啟動時間相比較(圖17)，就能夠進行相對于15度電角度的超前相位激勵控制(圖18)。
在根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置中，當(dāng)電機10是采用超前相位激勵控制的PWM無傳感器操作方式驅(qū)動時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度就可以加速，并且變成預(yù)定的數(shù)值或者大于預(yù)定的數(shù)值。在這點上，狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)就從“L”電平變成為“H”電平。當(dāng)狀態(tài)確定信號SJ變成為“H”電平時，正如圖17所示，就切換至高效和最佳相位的激勵控制，以便于進行PWM無傳感器驅(qū)動。
在根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置中，在從啟動開始變化到正常時間時，控制所要形成的驅(qū)動電流的波形類似于梯形波形，在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中進行超前相位激勵控制，并且當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值是就將超前相位激勵控制切換成最佳相位的激勵控制，以便于進行PWM無傳感器驅(qū)動。因此，在根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置中，有可能減小由于驅(qū)動電流波形所引起的振動和音頻噪聲，以及縮短啟動時間。
盡管在根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置中位置檢測信號Dt可定義成以間隔60度電角度所產(chǎn)生的脈沖信號，但是本發(fā)明并不一定限制與此，也可以通過使用以間隔120度電角度或360度電角度所產(chǎn)生的脈沖信號來進行激勵控制。盡管狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)可以使用預(yù)定的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度作為閾值來變化，但是狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)可以與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度基本成比例的變化，并因此超前相位的量可以基本成比例或逐漸刪除。無論怎樣說，如同實施例2和3，通過構(gòu)成實施例4的電機驅(qū)動裝置，就能夠獲得穩(wěn)定PWM無傳感器啟動，且沒有任何啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。
《實施例5》圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例5的電機驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。根據(jù)實施例5的電機驅(qū)動裝置在激勵控制器40B的結(jié)構(gòu)上不同于根據(jù)上述實施例1的電機驅(qū)動裝置，而其它結(jié)構(gòu)和工作都類似于根據(jù)實施例1所討論的結(jié)構(gòu)和工作。
激勵控制器40B具有與激勵控制器40A(圖16)基本相同的結(jié)構(gòu)，并且它們在斜率調(diào)節(jié)電路47的工作上相互不同。在正常時間上的工作，即，在狀態(tài)驅(qū)動信號SJ具有“H”電平(轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值)時工作是與實施例4在正常時間中的工作相同。
圖20是顯示激勵控制器40B在啟動(在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中)時的工作時序圖。在啟動開始之后的瞬間，狀態(tài)確定信號SJ輸出“L”電平，并且選擇電路42選擇和輸出恒定周期的同步信號FS。時間測量電路43測量在同步信號Fs的邊緣之間的時間和下載測量數(shù)值“Data”到第一調(diào)節(jié)電路44、第二調(diào)節(jié)電路45和斜率調(diào)節(jié)電路47。所下載的測量數(shù)值“Data”是對應(yīng)于60度電角度的時間測量數(shù)值，以及第一調(diào)節(jié)電路44設(shè)置第一調(diào)節(jié)時間T1為0并且在與同步信號Fs邊緣相同的時間上輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1’。在作為對應(yīng)于從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣開始的25度電角度的延遲時間的第二調(diào)節(jié)時間T2’之后，第二調(diào)節(jié)電路45輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2’。在作為對應(yīng)于從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣開始的15度電角度的延遲時間的斜率調(diào)節(jié)時間TSL’之后，斜率調(diào)節(jié)電路47輸出斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’。與第二調(diào)節(jié)脈沖F2’相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測工作，以及與同步信號Fs的邊緣相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL都是由第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’所產(chǎn)生的135度激勵的脈沖信號。135度激勵的脈沖信號使之激勵寬度具有135度電角度。在圖20中，開關(guān)控制器80的PWM信號實際上是疊加在高端和低端激勵控制信號UU和UL上的。此時，作為在正常時間中，在圖20所示的B所表示的周期(從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’至斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’的15度電角度的周期)中，可以進行PWM驅(qū)動，使得驅(qū)動電流Iu具有類似于斜率控制的梯形波的波形。采用這種方式，在啟動開始之后的瞬間，通過由同步信號Fs所產(chǎn)生的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’來產(chǎn)生激勵控制信號并且通過使用斜率控制來進行PWM驅(qū)動，就可以迫使電機10進行同步工作，從而所形成的啟動電流的波形類似于梯形波形。
當(dāng)位置檢測器30與電機10相同步工作輸出位置檢測信號Dt時(參考圖20所示點A)，選擇電路42就將同步信號Fs切換至位置檢測信號Dt并且輸出該信號。由于狀態(tài)確定信號SJ在此時保持于“L”電平，類似于在啟動開始之后瞬間的工作，第一調(diào)節(jié)電路44就將第一調(diào)節(jié)時間T1設(shè)置為0并且在位置檢測信號Dt邊緣的相同時間輸出第一調(diào)節(jié)脈沖F1’，以及在作為相對于偏離第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣25度電角度的延遲時間的第二調(diào)節(jié)時間T2’之后，第二調(diào)節(jié)電路45輸出第二調(diào)節(jié)脈沖F2’。在作為相對于偏離第一調(diào)節(jié)脈沖F1’邊緣15度電角度的延遲時間的斜率調(diào)節(jié)時間TSL’之后，斜率調(diào)節(jié)電路47輸出斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’。與第二調(diào)節(jié)脈沖F2’同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“H”電平，從而能使位置檢測器30的位置檢測工作，并且與位置檢測信號Dt的邊緣相同步，檢測窗口信號WIN的狀態(tài)就變成為“L”電平。
即使在位置檢測器30輸出位置檢測信號Dt之后，高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL都是由第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’所產(chǎn)生的135度激勵的脈沖信號。在圖20中，開關(guān)控制器80的PWM信號實際上是疊加在高端和低端激勵控制信號UU和UL上的。此時，在圖20所示的B所表示的周期(從第一調(diào)節(jié)脈沖F1’至斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’的15度電角度的周期)中，可以進行PWM驅(qū)動，使得驅(qū)動電流Iu具有類似于斜率控制的梯形波的波形。采用這種方式，在輸出位置檢測信號Dt之后，通過由位置檢測信號Dt所產(chǎn)生的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’和斜率調(diào)節(jié)脈沖SL’來產(chǎn)生激勵控制信號并且通過使用斜率控制來進行PWM驅(qū)動，就可以進行電機10的PWM無傳感器驅(qū)動。
同樣，也從圖20所示的點A開始，直至轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值，即，直至狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)從“L”電平變化到“H”電平，相類似，就可以由在選擇電路42輸出同時所輸出的第一調(diào)節(jié)脈沖F1’來啟動激勵。
正如以上所討論的，在根據(jù)實施例5的電機驅(qū)動裝置中，激勵控制信號的激勵啟動時間可以通過在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中，即，當(dāng)狀態(tài)確定信號SJ具有“L”電平時，將第一調(diào)節(jié)脈沖F1設(shè)置成F1’，將第二調(diào)節(jié)脈沖F2設(shè)置成F2’，以及將斜率調(diào)節(jié)脈沖SL設(shè)置成SL’而進行較早的設(shè)置。此外，在根據(jù)實施例5的電機驅(qū)動裝置中，在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的周期中，在啟動時的斜率控制角度可以控制在小于在正常時間的控制角度。特別是，當(dāng)在正常時間中的斜率控制角度是30度電角度(150度激勵)時，在啟動時的斜率控制角度是15度電角度(135度激勵)。正如以上所討論的，根據(jù)實施例5的電機驅(qū)動裝置與根據(jù)實施例4的電機驅(qū)動裝置的不同在于受控的斜率控制角度較小。
正如以上所討論的，通過控制在啟動時的斜率控制角度較小并且應(yīng)用超前相位激勵控制，與在實施例4中對應(yīng)于15度電角度的超前相位激勵控制相比較，實施例5的電機驅(qū)動裝置進一步實施對應(yīng)于22.5度電角度的超前相位激勵控制。
圖21是顯示啟動特性的圖形，由實線所表示的啟動曲線(a)顯示了在沒有應(yīng)用超前相位激勵控制的情況下的啟動特性，短虛線(點線)所表示的啟動曲線(b)顯示了在超前相位激勵控制應(yīng)用于啟動且斜率控制角度沒有變化情況下的啟動特性，而長虛線所表示的啟動曲線(c)顯示了在超前相位激勵控制應(yīng)用于啟動且控制斜率控制角度較小情況下的啟動特性。
在圖21中，水平軸表示啟動時間(秒)，而垂直軸表示轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度(rpm)。數(shù)值Na是變化狀態(tài)確定信號SJ的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的閾值。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度低于預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度Na的區(qū)域中，即，狀態(tài)確定信號具有“L”電平，啟動曲線(b)顯示了應(yīng)用超前相位激勵控制且斜率控制角度沒有變化的情況，而啟動曲線(c)顯示了應(yīng)用超前相位激勵控制且將斜率控制角度控制較小的另一種情況。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度Na或者大于預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度Na的區(qū)域中，即，狀態(tài)確定信號具有“H”電平，就可以在各個情況下進行認為有效的最佳相位的激勵控制。
正如圖21所示，對于速度變化到在狀態(tài)確定信號具有“L”電平的區(qū)域中的時間的梯度來說，保持著下列關(guān)系啟動曲線(a)＜啟動曲線(b)＜啟動曲線(c)。
從這一事實出發(fā)，應(yīng)該理解的是，通過應(yīng)用具有啟動曲線(c)所表示的啟動特性的實施例5的結(jié)構(gòu)，就能夠改善啟動扭矩，從而進一步縮短啟動時間。
正如以上所討論的，根據(jù)實施例5的電機啟動裝置具有通過在從啟動開始時至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的周期中將斜率控制角度控制在較小的角度來進行附加的超前相位激勵控制的PWM無傳感器驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。這就能夠進一步縮短啟動時間。通過控制所形成的驅(qū)動電流波形類似于梯形波形，就能夠減小由于驅(qū)動電流波形所引起的振蕩的音頻噪聲。
當(dāng)然，斜率控制角度的設(shè)置數(shù)值并不限制于如實施例5所討論的15度電角度，而是當(dāng)將斜率控制角度設(shè)置成小于在正常時間的角度時，就能夠獲得本發(fā)明的效果。
此外，根據(jù)實施例5的電機驅(qū)動裝置可以構(gòu)成各個分別地控制在斜率的上升和下降邊沿上類似于梯形波形的電流波形。不需要說，如同實施例2和3，通過構(gòu)成實施例5的電機驅(qū)動裝置，就能夠獲得穩(wěn)定PWM無傳感器啟動，且沒有任何啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)。
盡管在上述實施例中同步信號Fs具有恒定的周期，但是本發(fā)明并不一定限制于恒定周期，并且同步信號Fs具有逐漸縮短的可變周期。本發(fā)明可以對上述實施例所討論的結(jié)構(gòu)在沒有變化其內(nèi)容的條件下進行各種改進，并且很自然，也包括這些改進的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明的精神中。
本發(fā)明的電機驅(qū)動裝置具有進行穩(wěn)定PWM無傳感器啟動且沒有有任何啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)的效應(yīng)，因此，作為進行PWM無傳感器啟動的電機驅(qū)動裝置是十分有用的。
盡管本發(fā)明已經(jīng)以它具有一定程度特殊性的較佳方式進行了討論，但是應(yīng)該理解的是，在沒有背離如權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍條件下。較佳方式的披露可以變化其結(jié)構(gòu)細節(jié)以及部件的組合和設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種電機驅(qū)動裝置，其特征在于，包括電機，它具有多相繞組和轉(zhuǎn)子；位置檢測部件，用于根據(jù)通過非激勵相(開相)中的所述繞組的端電壓和所述多相繞組的共同勢能的中心抽頭電壓的比較所獲得的比較信號來檢測所述轉(zhuǎn)子的位置，并且輸出位置檢測信號；激勵控制部件，用于通過在啟動時設(shè)置相對于所述位置檢測信號的激勵控制信號的超前相位來進行所述繞組的激勵控制，并且根據(jù)在通常時間中所述位置檢測信號來進行所述繞組的激勵控制；和，開關(guān)控制部件，用于將適用于根據(jù)命令信號進行高頻開關(guān)控制的驅(qū)動信號輸出到所述激勵控制部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括預(yù)定周期OFF部件，用于以預(yù)定周期OFF周期對所述多相繞組提供激勵，其中所述位置檢測部件在所述預(yù)定周期OFF周期中進行位置檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述位置檢測部件產(chǎn)生通過對所述比較信號的反向所獲得的反向比較信號，并且根據(jù)在高頻開關(guān)控制的ON周期中的所述反向比較信號來進行位置檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括狀態(tài)確定部件，用于確定所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且所述激勵控制部件根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括狀態(tài)確定部件，用于確定所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中所述激勵控制部件根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位和停止所述預(yù)定周期OFF部件的預(yù)定周期OFF操作，以及所述位置檢測部件進行高頻開關(guān)控制的ON周期或OFF周期中的位置檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括狀態(tài)確定部件，用于確定所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且所述激勵控制部件根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位，并且所述位置檢測部件根據(jù)所述位置比較信號進行位置檢測。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述狀態(tài)確定部件確定基于所述位置檢測信號所獲得的所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度是否超過預(yù)定數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述狀態(tài)確定部件確定所述激勵控制信號的電周期是否輸出預(yù)定數(shù)量的時間或者更多的時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述激勵控制部件根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出線性或逐漸刪除超前相位。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述激勵控制部件相對于所述位置檢測信號在啟動時設(shè)置小于所述激勵控制信號的超前相位的第二超前相位，并且在根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位之后，就進行在第二超前相位中的激勵控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述開關(guān)控制部件進行斜率控制，從而形成流至所述多相繞組的驅(qū)動電流波形類似于梯形波。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述激勵控制部件通過控制在啟動時分別在斜率的上升和下降邊沿流至上述多相繞組的基本梯形波的電流的斜率控制角度來設(shè)置超前相位。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述激勵控制部件通過控制在啟動時流至上述多相繞組的基本梯形波的電流的斜率控制角度較小來設(shè)置超前相位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括預(yù)定周期OFF部件，用于以預(yù)定周期OFF周期向所述多相繞組提供激勵，其中所述位置檢測部件在所述預(yù)定周期OFF周期中進行位置檢測。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述述位置檢測部件產(chǎn)生通過對所述比較信號的反向所獲得的反向比較信號，并且根據(jù)在高頻開關(guān)控制的ON周期中的所述反向比較信號來進行位置檢測。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括狀態(tài)確定部件，用于確定所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中所述激勵控制部件根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括狀態(tài)確定部件，用于確定所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中所述激勵控制部件根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位和停止所述預(yù)定周期OFF部件的預(yù)定周期OFF工作，以及所述位置檢測部件進行高頻開關(guān)控制的ON周期或OFF周期中的位置檢測。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括狀態(tài)確定部件，用于確定所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中所述激勵控制部件根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位，并且所述位置檢測部件根據(jù)所述位置比較信號進行位置檢測。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述狀態(tài)確定部件確定基于所述位置檢測信號所獲得的所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度是否超過預(yù)定數(shù)值。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述狀態(tài)確定部件確定所述激勵控制信號的電周期是否輸出預(yù)定數(shù)量的時間或者更多的時間。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述激勵控制部件根據(jù)上述狀態(tài)確定部件的輸出線性地或逐漸刪除超前相位。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一所述的電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述激勵控制部件相對于所述位置檢測信號在啟動時設(shè)置小于所述激勵控制信號的超前相位的第二超前相位，并且在根據(jù)所述狀態(tài)確定部件的輸出刪除超前相位之后，就進行在第二超前相位中的激勵控制。
全文摘要
一種電機驅(qū)動裝置可以采用在激勵控制器40中的狀態(tài)確定信號SJ調(diào)節(jié)高端激勵控制信號UU、VU和WU以及低端激勵控制信號UL、VL和WL的激勵啟動時間，在從啟動開始至轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度達到預(yù)定數(shù)值時的時間周期中，將設(shè)置激勵啟動時間比正常時間更早，以進行超前相位激勵控制，并且在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度為預(yù)定數(shù)值或者大于預(yù)定數(shù)值時的正常時間內(nèi)，以高效和最佳相位控制激勵啟動時間。這里，電機驅(qū)動裝置可以進行穩(wěn)定的PWM無傳感器啟動，而沒有任何啟動故障，例如，振蕩、同步丟失和反向旋轉(zhuǎn)，以及縮短啟動時間。
文檔編號H02P6/00GK1700588SQ20051007465
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者森英明, 黑島伸一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社