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CN109818547B - 具有电流检测器的电动机驱动装置 - Google Patents

具有电流检测器的电动机驱动装置 Download PDF

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CN109818547B
CN109818547B CN201811378906.1A CN201811378906A CN109818547B CN 109818547 B CN109818547 B CN 109818547B CN 201811378906 A CN201811378906 A CN 201811378906A CN 109818547 B CN109818547 B CN 109818547B
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Abstract

本发明涉及一种具有电流检测器的电动机驱动装置。电动机驱动装置(1)具有：电力转换部(11)，其向电动机(2)供给驱动电流；电流检测器(12)，其对从电力转换部(11)流向电动机(2)的电流进行检测；AD转换器(13)，其将电流检测器(12)检测出的电流转换为数字数据来进行输出；电动机控制部(14)，其使用AD转换器(13)所输出的数字数据，对从电力转换部(11)供给到电动机(2)的驱动电流进行控制；以及采样调整部(15)，其根据从电流检测器(12)检测出电流到AD转换器(13)输出该电流的数字数据为止的响应时间，调整针对由电流检测器(12)检测出的电流所执行的AD转换器的采样动作。

Description

具有电流检测器的电动机驱动装置
技术领域
本发明涉及一种具有电流检测器的电动机驱动装置。
背景技术
在对机床、锻压机械、射出成型机、工业机械、或工业用机器人内的电动机进行驱动的电动机驱动装置中，针对设置于每一个驱动轴的电动机，对电动机的速度、转矩、或者转子的位置进行指令并进行控制。在这样的电动机驱动装置中，通过具有电流检测器和AD(模拟数字)转换器的电流检测电路，高精度地检测在电动机的线圈流动的电流尤为重要。由电流检测器检测出的电动机线圈的电流通过AD转换器而转换为数字数据，用于电动机驱动装置。作为这样的电流检测器的电流检测方式，存在使用了分流电阻的方式和使用了霍尔元件的方式等。此外，作为将由电流检测器检测出的电流转换为数字数据的AD转换器的转换方式存在依次比较型和△∑调制型等。
例如，像日本特开平07-298674号公报所记载那样，已知有一种噪音抑制方法，所述噪音抑制方法通过取得在预定的采样时刻检测而得到的最新测定值到N(≥1)次前的测定值的平均值来抑制在检测时混入的噪音的影响，其特征在于，根据当前的平均值来设定下限值和上限值，判定最新的检测值是否处于所述下限值与上限值的范围内，如果是范围内则将该最新的检测值用作最新的测定值，如果不是则废弃该最新的检测值并重新进行检测。
例如，像国际公开第13/084289号所记载那样，已知有一种电力转换装置，其特征在于，具有：转换器电路，其并联设置有与多相交流电动机的各相对应的一对开关元件的串联体，分别从各串联体中的开关元件之间的连接点取得用于驱动所述电动机的各相电压；电流检测电阻，其与各所述串联体串联连接；电流检测单元，其针对各相检测在所述电动机流过的电流；A/D转换单元，其配置于所述电流检测单元，将由电流检测单元检测出的电流检测信号转换为数字信号来进行电流值检测处理；控制部，其根据应该施加到所述电动机各相的电压的电压指令值、或功率比设定值来输出用于对所述转换器电路的各开关元件进行PWM控制的驱动信号；以及电流检测相选择单元，其选择所述电流检测单元分别检测出的电流检测信号，对基于所述A/D转换单元的电流值检测处理的时刻进行控制，所述电流检测相选择单元根据所述电压指令值或功率比设定值来决定所述PWM控制的输送波即PWM脉冲的一周期内的基于所述A/D转换单元的电流值检测处理的时刻。
例如，像日本特开2015-171215号公报所记载那样，已知有一种电动机控制装置，所述电动机控制装置通过按照预定的PWM信号样式来开闭控制三相桥接连接的多个开关元件，经由将直流转换为三相交流的转换器电路来驱动电动机，其特征在于，所述电动机控制装置具有：电流检测元件，其与所述转换器电路的直流侧连接，产生与电流值对应的信号；转子定位单元，其根据所述电动机的相电流来决定转子位置；PWM信号生成单元，其生成三相的PWM信号样式以便追从于所述转子位置；以及电流检测单元，其根据所述电流检测元件所产生的信号和所述PWM信号样式来检测所述电动机的相电流，所述PWM信号生成单元针对所述三相的PWM信号样式中的第一相，以所述输送波周期的任意相位为基准，在延迟侧、前进侧双方向上增减功率，针对第二相以所述输送波周期的任意相位为基准在延迟侧、前进侧的一方向上增减功率，针对第三相，以所述输送波周期的任意相位为基准在所述方向的反方向上增减功率，所述电流检测单元具有：时刻调整单元，其在所述PWM信号的输送波周期内固定的时刻检测二相的电流，当在所述固定的时刻无法检测二相的电流时，至少针对一相调整检测时刻，能够在针对所述转换器电路的输出电压的大小相对应的可变时刻检测电流。
例如，像日本特开2013-062985号公报所记载那样，已知有一种旋转电机控制装置，所述旋转电机控制装置对在旋转电机流动的实际电流进行检测，进行电流反馈控制来控制所述旋转电机，使得所述实际电流接近所述旋转电机的目标电流，其特征在于，所述旋转电机控制装置具有：采样周期设定部，其对包含交流频率成分在内的所述实际电流进行采样而设定取得检测电流的采样周期；电流采样部，其根据所述采样周期对所述实际电流进行采样而取得检测电流；以及电流控制部，其以响应预定频率区域的频率成分的输入的方式来设定响应区域，根据所述检测电流和所述目标电流来进行所述电流反馈控制，所述采样周期设定部根据所述旋转电机的转速来设定所述采样周期，使因混淆而检测的所述检测电流的多个混淆频率的至少一个为所述电流控制部的所述响应区域外。
例如，像日本特开2012-110074号公报所记载那样，已知有一种电流检测装置，对使用了三角波脉冲宽度调制的多相转换器的输出电流进行检测，其特征在于，所述电流检测装置具有：电流检测单元，其针对预先设定的恒定期间中的多个特定的时刻分别检测电流；和加法单元，其对所述恒定期间中的多个特定的时刻各自的电流检测值进行加算，作为所述恒定期间中的多个特定的时刻，所述电流检测单元在所述三角波PWM的输送波的上侧和下侧双方分别进行至少一次的电流检测。
例如，像日本特开2010-252595号公报所记载那样，已知有一种电动驱动装置，使用检测电动机电流的电流检测器，具有基于PWM控制的电流反馈控制，其特征在于，所述电动机驱动装置具有：载体信号产生器，其输出三角波的载体信号；电动机电流检测器，其对恒定区间的平均电流值进行检测；时刻产生器，其以所述载体信号为基准输出电流检测触发；电流控制器，其进行电流控制使得由所述电动机电流检测器检测出的平均电流值追随电流指令值，在所述载体信号的山谷变更电压指令值；以及PWM控制器，其输入所述载体信号和所述电压指令值，将PWM信号输出给转换器部，使所述载体信号的山谷的周期与检测所述平均电流值的恒定区间的时间一致。
发明内容
由于构成设置于电动机驱动装置的电流检测电路的部件的技术的发展，使得通过电流检测器来检测电流并通过AD转换器输出数字数据的电流检测电路的响应性(响应速度)提升，使得从电流检测到数字数据输出需要的响应时间越来越短。在进行电动机驱动装置的新的设计、保养、或者改装时，以实现电动机的加减速时间、进给的顺畅度、或者电动机输出等那样的电动机控制性的提升为目的，通过使用最新的电流检测电路来改善电流检测的响应性。
在多个设置于电动机驱动装置的电流检测电路之间或更换前后的电流检测电路之间，当在电流检测到数字数据输出为止的响应性(响应速度)存在差时，即使是相同电流的大小从电流检测电路输出的数字数据化的电流检测值也不同。电流检测电路的响应性(响应速度)之差因电流检测器使用了分流电阻或使用了霍尔元件这样的电流检测方式的不同、电流检测器是旧机种还是新机种这样的性能的不同、构成电流检测器的部件的个体差(部件由来的参差不齐)等而产生。例如，使用了分流电阻的电流检测器与使用了霍尔元件的电流检测器相比响应性短(响应速度快)。此外，即使在相同检测方式的电流检测器之间，与旧机种相比新机种的响应时间短(响应速度快)。在针对每一个这样的电流检测电路将参差不齐的某个数字数据化的电流检测值用于电动机驱动装置中的电流控制，则存在对电动机的控制性造成恶劣影响的问题。
此外，在进行用于电动机驱动装置的电流检测电路的更换时，在更换前后重视响应时间(响应速度)的互换性的情况较多。例如，电动机驱动装置内的各种电路(例如，电流控制部或电力转换部等)像以往那样在只更换电流检测电路的情况下，与具有响应时间短的(响应速度快的)最新电流检测器的电流检测电路相比，在维持电动机的控制性的观点上，优选具有响应时间长的(响应速度慢的)以往的电流检测器的电流检测电路。然而，以往的电流检测器或电流检测电路已制造结束，已经不可能获得。此外，具有最新的电流检测器的电流检测电路比具有以往的电流检测器的电流检测电路在成本、大小、耐热性、或者耐湿性等方面优秀，这样的情况下，重视电动机的控制性的维持而使用以往的电流检测电路综合来说效率不高。
因此，希望实现一种电动机驱动装置，其可以不依赖于具有电流检测器和AD转换器的电流检测电路的响应性的不同而维持电动机的控制性。
根据本公开的一方式，电动机驱动装置具有：电力转换部，其向电动机供给驱动电流；电流检测器，其对从电力转换部流向所述电动机的电流进行检测；AD转换器，其将电流检测器检测出的电流转换为数字数据输出；电动机控制部，其使用AD转换器输出的数字数据，对从电力转换部供给到电动机的驱动电流进行控制；以及采样调整部，其根据从电流检测器检测出电流到AD转换器输出该电流的数字数据为止的响应时间，调整AD转换器针对由电流检测器检测出的电流执行的采样动作。
附图说明
通过参照以下的附图可以更清楚地理解本发明。
图1是表示一实施方式的电动机驱动装置的框图。
图2A是对从AD转换器为依次比较型时的电力转换部流向电动机的实际电流与基于电流检测器的检测电流的关系进行说明的图，是例示基于电流检测器的检测电流的波形的图。
图2B是对从AD转换器为依次比较型时的电力转换部流向电动机的实际电流与基于电流检测器的检测电流的关系进行说明的图，是放大了图2A所示的检测电流的波形中的虚线所围绕的部分的图。
图2C是对从AD转换器为依次比较型时的电力转换部流向电动机的实际电流与基于电流检测器的检测电流的关系进行说明的图，是放大图2B所示的检测电流的波形中的虚线所围绕的部分并示意性地表示了与实际电流的关系的图。
图3是对使响应时间长的电流检测器与响应时间短的电流检测器的特性相适合时的第一方式的采样调整部所进行的采样动作的调整进行说明的图。
图4是对使响应时间短的电流检测器与响应时间长的电流检测器的特性相适合时的第一方式的采样调整部所进行的采样动作的调整进行说明的图。
图5是示意性地表示了从AD转换器为△∑调制型时的电力转换部流向电动机的实际电流与电流检测器的检测电流的关系的图。
图6是对使响应时间长的电流检测器与响应时间短的电流检测器的特性相适合时的第二方式的采样调整部所进行的采样动作的调整进行说明的图。
图7是对使响应时间短的电流检测器与响应时间长的电流检测器的特性相适合时的第二方式的采样调整部所进行的采样动作的调整进行说明的图。
图8A是例示电动机的电感与由电流检测器检测出的电流的波动的关系的图，例示电动机的电感小的情况。
图8B是例示电动机的电感与由电流检测器检测出的电流的波动的关系的图，例示电动机的电感大的情况。
具体实施方式
参照以下附图，对具有电流检测器的电动机驱动装置进行说明。为了容易理解，附图可以适当变更比例尺。附图所示的方式是用于实施的一例，并非限定于图示的实施方式。
图1是表示本公开的实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。这里，作为一例，对由电动机驱动装置1来驱动电动机2的情况进行说明。这里，在设置有电动机2的机械中例如包含机床、机器人、锻压机械、射出成型机、工业机械、各种电化制品、电车、汽车、飞机等。另外，电动机2的种类并非特别限定本实施方式，可以是直流电动机也可以是交流电动机。此外，关于电动机2的个数也并未特别限定本实施方式。在图1中，为了简单说明，将电流检测器12和AD转换器13构成的组作为一组，但是也可以根据电动机2的种类或控制方法等设置多组。例如，在电动机2是三相交流电动机时，在三相中的二相或三相全部设置电流检测器12和AD转换器13的组。例如，在电动机2是单相交流电动机时，在各相设置电流检测器12和AD转换器13。例如，在电动机2是直流电动机时，例如在正极侧的电源线上设置电流检测器12和AD转换器13。
驱动电动机2的一实施方式的电动机驱动装置1具有：电力转换部11、电流检测器12、AD转换器13、电动机控制部14、采样调整部15。电流检测电路20由电流检测器12和AD转换器13构成。
电力转换部11根据来自电动机控制部14的指令而被控制，向电动机2供给驱动电流。在电动机2是交流电动机时，电力转换部11例如由将从交流电源供给的交流电转换为直流电的整流器和将该直流电转换为交流电而将交流的驱动电力供给到电动机2的转换器构成。或者例如，电力转换部11构成为将从电池供给的直流电转换为交流电而将交流的驱动电力供给到电动机2的转换器。此外，在电动机2是直流电动机时，例如构成为将从交流电源供给的交流电转换为直流电而将直流的驱动电流供给到电动机2的整流器、或将从电池施加的直流电压转换为适当的直流电压而将直流的驱动电流供给到电动机2的DCDC转换器。另外，这里定义的电力转换部11的结构终归是一例，例如也可以包含电源或电池等用语来定义电力转换部11的结构。
电流检测器12对从电力转换部11流向电动机2的电流进行检测。作为电流检测器12的电流检测方式，例如存在使用了分流电阻的方式和使用了霍尔元件的方式。与由电流检测器12检测出的电流相关的模拟信号被输入到AD转换器13。
AD转换器13将电流检测器12检测出的电流相关的模拟信号转换为数字数据并进行输出。在AD转换器13中进行如下处理：在离散周期(采样周期)切割由电流检测器12检测出的电流相关的连续的模拟信号的振幅值的采样处理、使在离散的周期切割出的振幅值接近离散的振幅值的量子化处理、以及将离散的振幅值转换为由“0”与“1”这两个值所表示的符号的符号化处理。作为AD转换器13的模拟数字转换方式，例如存在依次比较型和△∑调制型。从AD转换器13输出的电流相关的数字数据被输入到电动机控制部14。
电动机控制部14使用AD转换器13输出的数字数据，控制从电力转换部11供给到电动机2的驱动电流。详细情况如下所述。即，电动机控制部14按照电动机2的动作程序，根据由速度检测器(未图示)检测出的电动机2的速度(速度反馈)和针对电动机2的预定的速度指令来生成电流指令。电动机控制部14内的电流控制部21根据从AD转换器13输入的流向电动机2的电流相关的数字数据(电流反馈)和电流指令，来生成用于控制电动机2的速度、转矩、或转子的位置的指令。电力转换部11根据来自电动机控制部14的指令而被控制，向电动机2供给驱动电流。由此，电动机2根据从电力转换部11供给的驱动电流，来控制速度、转矩、或者旋转轴的位置。另外，这里定义的电动机控制部14的结构终归是一例，例如，可以包含位置指令生成部、速度指令部、转矩指令部、和开关指令生成部等用语来规定电动机控制部14的结构。
采样调整部15根据从电流检测器12检测出电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间(响应性)，来调整AD转换器13针对由电流检测器12检测出的电流执行的采样动作。从电流检测器12检测出电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间表示由电流检测器12和AD转换器13构成的电流检测电路20中的电流检测器12的响应性，电流检测器12可以说是响应时间越短响应性越好。另外，由于在AD转换器13的前段设置有过滤部(未图示)等，因此“电流检测器12的响应时间(响应性)”更详细来说规定为“使电流检测器12的响应时间(响应性)与电流检测器12的后段的过滤部等的响应时间(响应性)相适合的响应时间(响应性)”。在本说明书中，为了简单说明，将“电流检测器12和与其连接的过滤部等的响应时间(响应性)”简单地称为“电流检测器12的响应时间(响应性)”。电流检测器12的响应性可以代替响应时间而以响应速度来表示。电流检测器12的响应速度规定为电流检测器12检测出的电流通过AD转换器13符号化为数字数据而被输出之前的、电流检测器12的处理速度。如果按照该规定，则电流检测器12可以说是响应速度越快响应性越好。另外，采样调整部15的动作的详细情况在后面叙述。
上述的电动机控制部14和采样调整部15例如可以由软件程序形式构筑，该情况下，在电动机驱动装置1内的运算处理装置中使该软件程序动作来实现各部的功能。或者，可以将读入了实现采样调整部15的功能的软件程序的半导体集成电路例如安装于已经存在的电动机驱动装置，由此实现采样调整部15的功能。
接下来，通过分为AD转换器13是依次比较型AD转换器的情况(第一方式)与是△∑调制型AD转换器的情况(第二方式)来对采样调整部15的动作进行详细说明。
图2A是对从AD转换器是依次比较型时的电力转换部流向电动机的实际电流与基于电流检测器的检测电流的关系进行说明的图，是例示电流检测器涉及的检测电流的波形的图。图2B是对从AD转换器是依次比较型时的电力转换部流向电动机的实际电流与基于电流检测器的检测电流的关系进行说明的图，是放大了图2A所示的检测电流的波形中的虚线所围绕的部分的图。图2C是对从AD转换器是依次比较型时的电力转换部流向电动机的实际电流与基于电流检测器的检测电流的关系进行说明的图，是放大图2B所示的检测电流的波形中的虚线所围绕的部分并示意性地表示了与实际电流的关系的图。
由于电流检测器12的响应性(检测速度)的差异，相对于相同的实际电流从电流检测器12输出的检测电流产生不同。就电流检测器12而言，例如使用了分流电阻的方式相比于使用了霍尔元件的方式响应时间更短(响应速度快)。如图2C所示，相对于相同的实际电流的波形，响应时间长的电流检测器12的波形(图中，一点虚线所示。)相比于响应时间短的电流检测器12的波形(图中，虚线所示。)，在时间上延迟。这样若电流检测器12的响应性(检测速度)存在差异，则设置于电流检测器12的后段的依次比较型的AD转换器13在同一时刻(时刻t0)执行采样动作，从AD转换器13输出的数字数据的电流值根据电流检测器12的响应性(检测速度)的差异而不同。因此，在与AD转换器13是依次比较型AD转换器的情况相对应的第一方式的采样调整部15中，不论电流检测器12的响应性(检测速度)，对设置AD转换器13的采样时刻的时期进行调整，以便相对于相同的实际电流而从AD转换器13稳定地输出相同的数字数据的电流值。
与AD转换器13是依次比较型AD转换器的情况相对应的第一方式的采样调整部15进行如下调整：根据从电流检测器12检测出电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间，对设置针对由电流检测器12检测出的电流的依次比较型的AD转换器13的采样时刻的时期进行变更。更具体来说，第一方式的采样调整部15调整为在响应时间比预定目标时间长的情况下在时间上延迟采样时刻，在响应时间比目标时间短的情况下在时间上将采样时刻提前，由此，从AD转换器13输出与在根据目标时间设定的采样时刻进行了采样时相同的数字数据。另外，在代替“响应时间”而通过“响应速度”来表示电流检测器12的响应性时，“目标时间”可以通过“目标速度”来表示。
图3是对使响应时间长的电流检测器与响应时间短的电流检测器的特性相适合时的第一方式的采样调整部所进行的采样动作的调整进行说明的图。第一方式的采样调整部15在从电流检测器12检测出电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间比预定的目标时间长时，进行使设置采样时刻的时期延迟的调整，以便从依次比较型的AD转换器13输出与在根据目标时间设定的采样时刻进行了采样时相同的数字数据。该调整例子例如与对具有响应时间长的(响应速度慢的)电流检测器12的电流检测电路20进行调整以便从电流检测电路20输出与响应时间短(箱式速度快的)的电流检测器相同的数字数据的情况相对应。即，响应时间短的电流检测器中的该响应时间与上述“目标时间”相对应，具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13与第一方式的采样调整部15的调整对象相对应。例如如图3所示，通过采样调整部15使调整对象即具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13的采样时刻从原本的时刻t1到响应时间短的电流检测电路中的AD转换器的采样时刻即时刻t2延迟，由此相对于相同的实际电流的值(图3中IA)，从调整对象即具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13输出与具有响应时间短的电流检测器的电流检测电路中的AD转换器相同的数字数据的电流值IA。第一方式的采样调整部15针对调整对象即具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13给予的调整量，与从时刻t1到时刻t2的时间相对应。分流电阻类型与霍尔元件类型相比电流检测速度快，因此，例如在使分流电阻类型的电流检测器12与霍尔元件类型的特性相适合的情况下，第一方式的采样调整部15通过使设置依次比较型的AD转换器13的采样时刻的时期延迟，而与在分流电阻类型的电流检测器的后段设置的△∑调制型的AD转换器13的采样时刻相同，所述依次比较型的AD转换器13设置于分流电阻类型的电流检测器12的后段。
图4是对使响应时间短的电流检测器与响应时间长的电流检测器的特性相适合时的第一方式的采样调整部所进行的采样动作的调整进行说明的图。第一方式的采样调整部15在从电流检测器12检测出电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间比预定的目标时间短的情况下，进行将设置采样时刻的时期提前的调整，从依次比较型的AD转换器13输出与在根据目标时间设定的采样时刻进行了采样时相同的数字数据。该调整例子，例如针对具有响应时间短的(响应速度快的)电流检测器12的电流检测电路20进行调整，以便输出与响应时间长的(响应速度慢的)电流检测器相同的数字数据的情况对应。即，响应时间长的电流检测器中的该响应时间与上述“目标时间”对应，具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20的AD转换器13与第一方式的基于采样调整部15的调整对象对应。例如，如图4所示，利用采样调整部15使作为调整对象的具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13的采样时刻从原本的时刻t3到具有响应时间长的电流检测器的电流检测电路中的AD转换器的采样时刻即时刻t4延迟，由此相对于相同的实际电流的值(图3中IB)，从作为调整对象的具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13输出与具有响应时间长的电流检测器的电流检测电路中的AD转换器相同的数字数据的电流值IB。第一方式的采样调整部15针对作为调整对象的具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13给予的调整量与时刻t3到时刻t4为止的时间对应。由于霍尔元件类型与分流电阻类型相比电流检测器的电流检测速度快，因此例如在使霍尔元件类型的电流检测器12与分流电阻类型的特性相适合时，第一方式的采样调整部15将设置依次比较型的AD转换器13的采样时刻的时期提前，由此，与在霍尔元件类型的电流检测器的后段设置的△∑调制型的AD转换器13的采样时刻相同，所述依次比较型的AD转换器13设置于霍尔元件类型的电流检测器12的后段。
图5是示意性地表示了从AD转换器为△∑调制型时的电力转换部流向电动机的实际电流与电流检测器的检测电流的关系的图。在△∑调制型的AD转换器13中，在对某个采样区间的模拟数据进行了平均化后进行模拟数字转换，因此从△∑调制型的AD转换器13输出的数字数据限定于电流检测器12检测出的电流值中的采样区间中的数字数据。像已经说明那样，由于电流检测器12的响应性(检测速度)的差异，相对于相同的实际电流从电流检测器12输出的检测电流产生不同。这样当在电流检测器12的响应性(检测速度)存在差异时，在电流检测器12的后段设置的△∑调制型的AD转换器13即使是相同的采样区间，由于该采样区间中的模拟数据不同因此其平均化后而得的值也不同，其结果是，从AD转换器13输出的数字数据的电流值根据电流检测器12的响应性(检测速度)的差异而不同。因此，在与AD转换器13是△∑调制型AD转换器的情况对应的第二方式的采样调整部15中，不论电流检测器12的响应性(检测速度)如何，对设置AD转换器13的采样区间的时期进行调整，以便从AD转换器13稳定地输出相同的数字数据的电流值。
与AD转换器13是△∑调制型AD转换器的情况对应的第二方式的采样调整部15进行如下调整：根据从电流检测器12检测出电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间，变更设置针对电流检测器12检测出的电流的△∑调制型的AD转换器13的采样区间的时期。更具体来说，第二方式的采样调整部15进行调整，在响应时间比预定目标时间长时使采样区间在时间上延迟，在响应时间比目标时间短时在时间上将采样区间提前，由此，从AD转换器13输出与在对应目标时间设定的采样区间进行了采样时相同的数字数据。
图6是对使响应时间长的电流检测器与响应时间短的电流检测器的特性相适合时的第二方式的采样调整部所进行的采样动作的调整进行说明的图。第二方式的采样调整部15在电流检测器12检测电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间比预定的目标时间长时，进行使设置采样区间的时期延迟的调整，从△∑调制型的AD转换器13输出与在对应目标时间设定的采样时刻进行了采样时相同的数字数据。该调整例如与对具有响应时间长的(响应速度慢的)电流检测器12的电流检测电路20进行调整而输出与具有响应时间短的(响应速度快的)电流检测器的电流检测电路相同的数字数据的情况对应。即，具有响应时间短的电流检测器的电流检测电路中的该响应时间与上述“目标时间”对应，具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20的AD转换器13与第二方式涉及的采样调整部15涉及的调整对象对应。例如，如图6所示，利用采样调整部15使作为调整对象的具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13的采样区间在与作为具有响应时间短的电流检测器的电流检测电路中的AD转换器的采样区间相同的时刻之前延迟，由此，相对于相同的实际电流的值，从作为调整对象的具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13输出与具有响应时间短的电流检测器的电流检测电路中的AD转换器相同的数字数据的电流值。第二方式的采样调整部15针对作为调整对象的具有响应时间长的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13给予的调整量与使采样区间延迟的时间对应。例如，在将分流电阻类型的电流检测器12与霍尔元件类型的特性相适合的情况下，第二方式的采样调整部15使设置依次比较型的AD转换器13的采样区间的时期延迟，由此，与在分流电阻类型的电流检测器的后段设置的△∑调制型的AD转换器13的采样区间相同，所述依次比较型的AD转换器13设置于分流电阻类型的电流检测器12的后段。
图7是对使响应时间短的电流检测器与响应时间长的电流检测器的特性相适合时的第二方式的采样调整部进行的采样动作的调整进行说明的图。第二方式的采样调整部15在从电流检测器12检测出电流到AD转换器13输出该电流的数字数据为止的响应时间比预定的目标时间短时，进行将设置采样区间的时期提前的调整，从△∑调制型的AD转换器13输出与在对应目标时间设定的采样时刻进行了采样时相同的数字数据。该调整例如与对具有响应时间短的(响应速度快的)电流检测器12的电流检测电路20进行调整而输出与具有响应时间长的(响应速度慢的)电流检测器的电流检测电路相同的数字数据的情况对应。即，响应时间长的电流检测器的该响应时间与上述“目标时间”对应，具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20的AD转换器13与第二方式的采样调整部15涉及的调整对象对应。例如，如图7所示，利用采样调整部15使作为调整对象的具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13的采样区间在与作为具有响应时间长的电流检测器的电流检测电路中的AD转换器的采样区间相同的时刻之前延迟，由此，相对于相同的实际电流的值，从作为调整对象的具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13输出与具有响应时间长的电流检测器的电流检测电路中的AD转换器相同的数字数据的电流值。第二方式的采样调整部15针对作为调整对象的具有响应时间短的电流检测器12的电流检测电路20中的AD转换器13给予的调整量与将采样区间提前的时间对应。例如，在将霍尔元件类型的电流检测器12与分流电阻类型的特性相适合的情况下，第二方式的采样调整部15将设置依次比较型的AD转换器13的采样区间的时期提前，由此，与在霍尔元件类型的电流检测器的后段设置的△∑调制型的AD转换器的采样区间相同，所述依次比较型的AD转换器13设置于霍尔元件类型的电流检测器12的后段。
图8A是例示电动机的电感与由电流检测器检测出的电流的波动的关系的图，例示电动机的电感小的情况。图8B是例示电动机的电感与由电流检测器检测出的电流的波动的关系的图，例示电动机的电感大的情况。
相对于相同的实际电流的波形，响应时间长的电流检测器12的波形(图中，由一点虚线所示。)相比于响应时间短的电流检测器12的波形(图中，虚线所示。)在时间上延迟，但是这样在电流检测器12的响应性(检测速度)存在差异时，设置于电流检测器12的后段的AD转换器13(图8A和图8B的示例中是依次比较型)即使是相同的采样时间(时刻t0)，从AD转换器13输出的数字数据的电流值根据电流检测器12的响应性(检测速度)的差异而不同。可以说与△∑调制型的AD转换器13一样。如图8A和图8B所示，电动机2的电感越小，电流检测器12检测的从电力转换器11流向电动机2的电流的波动越大，因此电动机2的电感越小，从AD转换器13输出的数字数据的电流值的差，通过响应时间长的电流检测器12和响应时间短的电流检测器12变得越大。因此，关于采样调整部15涉及的AD转换器13的采样动作的调整，电动机2的电感越小，效果越显著。
另外，上述第一方式和第二方式的采样调整部15针对调整对象的电流检测电路20内的AD转换器13给予的调整量如下所述地进行设定。例如，通过调整对象的电流检测电路20和具有与该调整对象的电流检测电路20匹配的特性的电流检测电路(即，具有成为目标的响应时间的电流检测电路，以下，称为“目标电流检测电路”)来分别检测相同的实际电流，将从调整对象的电流检测电路20输出的数字数据的电流值与从目标电流检测电路输出的数字数据的电流值进行比较，发现两者一致那样的AD转换器13的采样时刻或者采样区间的“时间偏差”而将此设定为上述“调整量”即可。或者，对电动机的控制性，例如加减速时间进行比较，发现两者一致的采样时刻或采样区间的“时间偏差”并将其设定为上述“调整量”即可。“调整量”可以通过实验求出。或者，也可以通过调整量计算电路(未图示)来求出，所述调整量计算电路由电流电源和运算电路构成，所述电流电源使相同的实际电流流入调整对象的电流检测电路20和该目标对象的电流检测电路20，所述运算电路将从调整对象的电流检测电路20输出的数字数据的电流值与从目标电流检测电路输出的数字数据的电流值进行比较，通过运算处理发现两者一致的AD转换器13的采样时刻或采样区间的“时间偏差”。在该调整量计算电路中，例如一边适当延迟或提前在调整对象的AD转换器13中设定采样时刻或采样区间的时期，一边将从调整对象的电流检测电路20输出的数字数据的电流值与从目标电流检测电路输出的数字数据的电流值进行比较，发现比较的结果所获得的偏差为最小(优选为零)时的“时间上的偏差”，并将其设定为“调整量”。通过实验或通过调整量计算电路设定的调整量输入到采样调整部15，采样调整部15根据输入的调整量进行如下调整：变更调制对象的电流检测电路20内的AD转换器13的采样时刻(依次比较型AD转换器的情况)或采样区间(△∑调制型AD转换器的情况)。
如上所述，根据本实施方式所涉及的电动机驱动装置，在多个设置于电动机驱动装置的电流检测器之间或更换前后的电流检测器之间，即使在电流检测到数字数据输出为止的响应性(响应时间、响应速度)存在差异，通过采样调整部进行对调整对象的具有电流检测器的电流检测电路内的AD转换器的采样时刻(依次比较型AD转换器的情况)或采样区间(△∑调制型AD转换器的情况)进行变更的调整，由此可以抑制从各电流检测电路输出的数字数据化的电流检测值的偏差。在本实施方式所涉及的电动机驱动装置的电动机控制部内的电流控制部中，由于使用抑制了从各电流检测电路输出的偏差的数字数据化的电流检测值来进行电流控制，因此，可以不依赖具有电流检测器和AD转换器的电流检测电路的响应性的差异而维持电动机的控制性。
此外，在本实施方式涉及的电动机驱动装置中，在进行用于电动机驱动装置的电流检测电路的更换时，在更换前后重视响应时间(响应速度)的互换性的电流检测电路的调整也变得容易。例如，电动机驱动装置内的各种电路(例如，电流控制部或电力转换电路等)像以往那样，以成本、大小、耐热性、或者耐湿性等的方面只优化电流检测电路，且在更换为具有响应时间短的(响应速度快的)最新的电流检测器的电流检测电路的情况下，通过采样调整部，进行对调整对象的电流检测电路内的AD转换器的采样时刻(依次比较型AD转换器的情况)或采样区间(△∑调制型AD转换器的情况)进行变更的调制，相对于相同的实际电流输出与具有响应时间长的(响应速度慢的)以往的电流检测器的电流检测电路相同的数字数据化的电流值，因此，可以维持更换前后的电流检测电路的响应时间(响应速度)的互换性，进而维持电动机的控制性。
根据本公开的一方式，可以实现一种电动机驱动装置，其可以不依赖于具有电流检测器和AD转换器的电流检测电路的响应性的不同而维持电动机的控制性。

Claims (6)

1.一种电动机驱动装置，其特征在于，具有：
电力转换部，其向电动机供给驱动电流；
电流检测器，其对从所述电力转换部流向所述电动机的电流进行检测；
AD转换器，其将所述电流检测器检测出的电流转换为数字数据来进行输出；
电动机控制部，其使用所述AD转换器所输出的数字数据，对从所述电力转换部供给到所述电动机的驱动电流进行控制；以及
采样调整部，其根据从电流被输入到所述电流检测器开始到所述AD转换器输出该电流的数字数据为止的响应时间，调整针对由所述电流检测器检测出的电流所执行的所述AD转换器的采样动作，
所述AD转换器是依次比较型AD转换器，
所述采样调整部进行如下调整：根据所述响应时间，对设置针对所述电流检测器检测出的电流的所述依次比较型AD转换器的采样时刻的时期进行变更，
所述采样调整部在所述响应时间比预定的目标时间长时，进行使设置所述采样时刻的时期延迟的调整，以便从所述依次比较型AD转换器输出与在对应所述目标时间而设定的采样时刻进行采样时相同的数字数据。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述采样调整部在所述响应时间比预定的目标时间短的情况下，进行将设置所述采样时刻的时期提前的调整，以便从所述依次比较型AD转换器输出与在对应所述目标时间而设定的采样时刻进行采样时相同的数字数据。
3.一种电动机驱动装置，其特征在于，具有：
电力转换部，其向电动机供给驱动电流；
电流检测器，其对从所述电力转换部流向所述电动机的电流进行检测；
AD转换器，其将所述电流检测器检测出的电流转换为数字数据来进行输出；
电动机控制部，其使用所述AD转换器所输出的数字数据，对从所述电力转换部供给到所述电动机的驱动电流进行控制；以及
采样调整部，其根据从电流被输入到所述电流检测器开始到所述AD转换器输出该电流的数字数据为止的响应时间，调整针对由所述电流检测器检测出的电流所执行的所述AD转换器的采样动作，
所述AD转换器是△∑调制型AD转换器，
所述采样调整部进行如下调整：根据所述响应时间，对设置针对所述电流检测器检测出的电流的所述△∑调制型AD转换器的采样区间的时期进行变更，
所述采样调整部在所述响应时间比预定的目标时间长的情况下，进行使设置所述采样区间的时期延迟的调整，以便从所述△∑调制型AD转换器输出在与所述目标时间对应设定的采样区间进行了采样时相同的数字数据。
4.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述采样调整部在所述响应时间比预定的目标时间短的情况下，进行将设置所述采样区间的时期提前的调整，以便从所述△∑调制型AD转换器输出在与所述目标时间对应设定的采样区间进行了采样时相同的数字数据。
5.根据权利要求1或3所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述电流检测器具有分流电阻。
6.根据权利要求1或3所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述电流检测器具有霍尔元件。
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