JP2002272175A - モータの初期位相検出方式、検出方法、及び、制御器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同期モータにおいて、初期磁極位置を正確に
検出する初期位相検出方式及び方法を提供することであ
る。 【解決手段】 互いに直交する軸を備えた回転座標によ
り規定される同期モータの回転座標と、同期モータを制
御する際の制御座標との初期位相調整を行う場合、制御
座標のいずれか一方の軸に沿って流れる電流を０とした
状態で、他方の軸に沿って電流を流し、電流の供給によ
る同期モータの移動状態から、制御座標と回転座標との
位相差を補正する初期位相検出方法が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同期モータの初期
位相検出方式及びその検出方法に関し、特に、同期リニ
アモータの初期位相検出に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、同期リニアモータは、振動等を
極力抑えることができ、また、微小な制御を直線的に行
うことができるため、回転型の同期モータに比較して、
微小な制御を正確に行うことができると言う利点を備え
ている。

【０００３】このような特性を備えているため、同期リ
ニアモータ、特に、可動コイル型永久磁石型同期モータ
は、半導体装置を製造する半導体製造装置、或いは、半
導体装置を検査する検査装置等に対する応用が期待され
ている。具体的に言えば、近年、半導体装置の高集積化
は、益々進んでおり、高集積化と共に、ナノ単位の加工
技術が要求されることが多くなっている。このような要
求に応えるために、半導体装置の製造装置及びその検査
装置では、振動等が極めて少なく、且つ、極めて微小な
単位距離を正確、且つ、迅速に移動できる駆動装置が要
求されている。

【０００４】上記した要求に応えるためには、今まで以
上に微小な制御を行える同期リニアモータが必要となっ
ている。このような同期リニアモータの一例として、図
７（Ａ）、（Ｂ）に示すような可動コイル永久磁石同期
リニアモータがある。図示された可動コイル型永久磁石
型同期リニアモータは、固定子１０と、電機子巻線１、
２、３とを有する可動子１１とを備え、固定子１０に
は、永久磁石７が貼り付けられた構成を備えている。

【０００５】ここで、電機子巻線１、２、３は、それぞ
れＵ相、Ｖ相、及びＷ相の巻線によって形成されてい
る。また、可動子１１には、インクリメンタルパルスを
発生するエンコーダヘッド９（図７（Ｂ））が設けられ
ている。更に、対向する磁極を検出する３つの磁極セン
サ４、５、が、電機子巻線１、２、３の巻線位置にそれ
ぞれ取り付けられている。

【０００６】図８を参照すると、位相検出装置は、モー
タ２９、エンコーダ２１、及び、上位制御装置１４に接
続された電流制御器１３によって構成され、この例で
は、モータ２９の初期位相を検出するために使用され
る。電流制御器１３は、エンコーダ２１からのインクリ
メンタルパルスを計測するカウンタ２７、磁極センサ
（図８の４、５、６に相当、図では集合的に２０で示さ
れている）からの信号を受信する磁極センサ受信回路２
８、カウンタ２７及び磁極センサ受信回路２８からの信
号により磁極位置を検出する磁極位置検出部２５とを備
えている。図示された電流制御器１３は、更に、３相交
流電流検出値を回転座標電流検出値ｉｄ’、ｉｑ’に変
換するｄｑ変換部２２、電流指令発生器から与えられる
回転座標電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊と、ｄｑ変換器部２
２から与えられる回転座標電流検出値ｉｄ’、ｉｑ’と
により、回転座標電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊を発生する
電流制御部４１、回転座標電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊を
３相交流電圧指令値に変換する変換部２３、３相交流電
圧指令値によりモータへ電力を供給する電力変換部２４
とを含んでいる。

【０００７】ここで、図８に示された磁極位置検出部２
５の動作を説明する。初期磁極位置検出においては、図
９に示すように、Ｕ、Ｖ、Ｗ相からなる３つのセンサか
らの信号を組み合わせることにより、初期磁極位置は、
―１８０°〜―１２０°、―１２０°〜−６０°、−６
０°〜０°、０°〜＋６０°、＋６０°〜＋１２０°、
＋１２０°〜１８０°の６つの状態のうち、いずれかと
して検出する。これによって、位相誤差±３０°を含ん
だ制御位相を用いて６相励磁状態でモータを起動させ、
いずれかの磁極センサ信号のエッジ部分まで移動させた
瞬間に、−１２０°、−６０°、０°、＋６０°、＋１
２０°、±１８０°の磁極位置を検出する。以後、イン
クリメンタルエンコーダ等の信号に基づいて位相を検出
し、正しい回転座標（ｄｑ座標）制御でモータを駆動す
る。

【０００８】この構成では、上位制御装置１４から与え
られる電流指令Ｉｑ＊に基づき、モータの電流制御を行
うことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にお
いて、磁極位置検出器２０自体や、その出力信号の配線
及び受信回路２８を設ける必要があり、コスト高になる
と言う問題がある。また、組立時において、磁極センサ
２０の位置をモータ巻線位置と正確に一致させなければ
ならず、製造コストが高いと言う問題がある。更に、磁
極センサ信号のエッジ部分を検出するまで、モータは６
相励磁状態になってしまうと言う問題と、磁極センサ信
号のエッジ部分を検出するまでモータを移動しなければ
ならないと言う問題もある。また、起動直後から磁極セ
ンサ２０の出力エッジ検出位置までの間、位相角が不正
確であるため、精密なモータ電流制御ができないと言う
欠点もある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、回転座標制御方式で制御される同期モータの初期位
相検出方式において、制御座標の初期位相θ’を９０°
としてモータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉｄ・ｓｉｎ
（ｔ）の電流指令を与えたときの所定の時刻における検
出速度ｖ１と、制御座標の初期位相θ’を０°としてモ
ータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ）の電流
指令を与えたときの所定の時刻における検出速度ｖ２の
符号判定により、制御座標の位相θ’を位相誤差±９０
°以内の範囲に決定することを特徴とするモータの初期
位相検出方式が得られる。

【００１１】本発明の他の態様によれば、回転座標制御
方式で制御される同期モータの初期位相検出方式におい
て、制御座標の位相θ’でモータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊
＝Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ）の電流指令を与えたときの所定の
時刻における検出速度ｖにより、制御座標の位相θ’を
補正し、モータの位相θと一致させることを特徴とする
モータの初期位相検出方式が得られる。

【００１２】本発明の別の態様によれば、互いに直交す
る軸を備えた回転座標により規定される同期モータを制
御する制御器において、前記同期モータの回転座標と、
前記同期モータを制御する際の制御座標との初期位相調
整を行う場合、前記制御座標のいずれか一方の軸に沿っ
て流れる電流を０とした状態で、他方の軸に沿って電流
を流す電流発生手段と、前記電流の供給による同期モー
タの移動状態から、前記制御座標と前記回転座標との位
相差を補正する手段とを備えていることを特徴とする制
御器が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照し
て、本発明の一実施例にかかる可動コイル型永久磁石型
同期リニアモータを説明する。図１に示された本発明の
一実施形態にかかるリニアモータは、図７（Ａ）、
（Ｂ）と同一の参照番号によって示された部分を備え、
これら同一参照番号によって示された部分は、図７と同
様な機能を有している。図７と比較しても明らかな通
り、図１のリニアモータは、図７（Ａ）に示された磁極
センサ４、５、６を備えていないため、磁極センサ無し
のリニアモータと呼ぶこともできる。

【００１４】具体的に説明すると、図１のリニアモータ
は、図７のリニアモータと同様に、固定子１０と可動子
１１とを有し、固定子１０には、永久磁石７が貼り付け
られていると共に、固定子１０の外側には、エンコーダ
スケール８が設けられている。更に、可動子１１は、図
１（Ｂ）に示すように、エンコーダヘッドブラケット１
２に連結されており、当該エンコーダヘッドブラケット
１２の上部には、エンコーダスケール８と対向するよう
に、エンコーダヘッド９が取り付けられ、エンコーダヘ
ッド９は、インクリメンタルパルスを発生する。また、
可動子１１はＵ相、Ｖ相、及びＷ相巻線１、２、及び３
を備えている。

【００１５】ここで、図１に示されたリニアモータにお
いても、回転モータと同様に、互いに直交する座標軸
（ｄｑ軸）を有する回転座標を定義し、この回転座標に
よって、可動子と固定子の磁極との位置関係をあらわす
ことができ、且つ、巻線に流れる電流と、固定子の磁極
との位相関係をもあらわすことができる。

【００１６】図２を参照すると、図１に示されたモータ
の位相検出装置が示されている。図２に示された位相検
出装置は、同期モータ２９、エンコーダ２１、電流制御
器３３、及び、上位制御器３４とによって構成されてお
り、電流制御器３３は、同期モータ２９、エンコーダ２
１、及び、上位制御装置３４に接続されている。ここ
で、図示された同期モータ２９には、磁極センサが取り
付けられていない点、及び、電流制御器３３には、カウ
ンタ２７のみが接続され、受信回路２８が設けられてい
ない点で、図８に示された電流制御器１３と異なってい
る。

【００１７】更に、図示された電流制御器３３は、電流
指令生成部３２を備えている。当該電流制御器３３に接
続された上位制御器３４は、位置又は速度を制御する電
流指令Ｉｑ＊を出力する。

【００１８】この構成では、まず、電流指令生成部３２
によって発生される電流指令により、初期磁極位置検出
を行い、当該初期磁極位置検出終了後、上位制御装置３
４から出力される電流指令Ｉｑ＊に基づきモータ電流制
御を行う。

【００１９】より具体的に説明すると、エンコーダ２１
からのインクリメンタルパルスはカウンタ２７によって
計測される。図示された磁極位置検出部２５は、このカ
ウンタ２７からの出力信号だけに基づいて磁極位置を検
出し、磁極位置を位相θの形で３相変換部２３及びｄｑ
変換器部２２に送出する。ｄｑ変換部２２は、電流検出
部２６によって検出された３相交流電流検出値ｉｕ、ｉ
ｖを磁極位置をも参照して、回転座標電流検出値ｉ
ｄ’、ｉｑ’に変換する。

【００２０】一方、電流制御部４１では、初期磁極位置
検出を行う段階では、電流指令生成部３２からの回転座
標電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊と回転座標電流検出値ｉ
ｄ’、ｉｑ’から、回転座標電圧指令ｖｄ＊、ｖｑ＊を
発生して、３相変換部２３に供給する。また、初期磁極
位置検出後、上位制御器３４からの電流指令にしたがっ
て、電流制御部４１及び３相変換部２３は、回転座標電
圧指令ｖｄ＊、ｖｑ＊を生成する。

【００２１】３相変換部２３は、上記した回転座標電圧
指令ｖｄ＊、ｖｑ＊を３相交流電圧値ｖｕ＊、ｖｖ＊、
ｖｗ＊に変換して、電力制御部２４に供給する。電力制
御部２４は、３相交流電圧値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊に
したがって、電力を同期モータ２９に与える。

【００２２】次に、本発明に係る磁極位置検出部２５の
動作原理を同期モータ２９として、永久磁石ブラシレス
リニアモータを使用した場合について、説明する。

【００２３】まず、永久磁石ブラシレスリニアモータを
使用した場合、当該モータの推力ｆは、式（１）であら
わされる。

【００２４】 ｆ＝Ｋｆ・ｉｑ （１） 但し、式（１）において、Ｋｆはモータ推力定数であ
り、ｉｑはモータ回転座標磁束軸（ｄ軸）に直交する軸
（ｑ軸）の電流である。

【００２５】ここで、図３に示すように、モータ回転座
標ｄｑ軸の位相θと、制御のための制御回転座標ｄ’
ｑ’軸の位相θ’との間に、位相誤差Δθ（＝θ’―
θ）が存在すると、ｄｑ軸の電流量ｉｄ、ｉｑと、ｄ’
ｑ’軸の電流量ｉｄ’、ｉｑ’との間には、式（２）が
成立する。

【００２６】 ｉｄ ＝ ｃｏｓΔθ・ｉｄ’− ｓｉｎΔθ・ｉｑ’ ｉｑ ＝ ｓｉｎΔθ・ｉｄ’＋ ｃｏｓΔθ・ｉｑ’ （２） 式（１）と式（２）とから次式（３）が得られる。

【００２７】 ｆ ＝ Ｋｆ・（ｓｉｎΔθ・ｉｄ’＋ ｃｏｓΔθ・ｉｑ’） （３） ここで、ｑ’軸電流ｉｑ’＝０、ｄ’軸電流ｉｄ’＝Ｉ
ｄとなるように制御を行ったものとする。このとき、リ
ニアモータの発生推力は式（４）であらわされる。

【００２８】 ｆ ＝ Ｋｆ・ｓｉｎΔθ・Ｉｄ’ （４） 式（４）からも明らかな通り、モータ回転軸ｄｑ軸と、
制御回転座礁ｄ’ｑ’軸との間に位相誤差Δθが存在し
ない場合、ｑ’軸電流ｉｑ’＝０にすれば、推力が発生
しないことになる。これに対して、位相誤差Δθが存在
する場合、ｑ’軸電流ｉｑ’＝０であっても、推力が発
生して、リニアモータはある速度で移動することにな
る。

【００２９】この原理を利用して、ｉｑ’＝０としてｉ
ｄ’にのみに指令を与え、それによって発生するモータ
の速度を０になるように、即ち、Δθ＝０°となるよう
に、制御回転座標の位相θ’の位相補正を行えば、磁極
位置として検出することができる。

【００３０】次に、上記原理に基づく、具体的な磁極位
置検出方法について説明する。

【００３１】ここで、モータの負荷に摩擦力がある場合
（Ａ）と、モータの負荷に摩擦力が殆どない場合（Ｂ）
とでは、検出方法を若干変更する必要がある。尚、いず
れの場合にも、１）極性判別、２）磁極位置合わせの２
段階で行われる。以下、上記した（Ａ）の場合と（Ｂ）
の場合とに分けて説明する。

【００３２】（Ａ）モータの負荷に摩擦力がある場合に
ついて、図４のフローチャートを参照して説明する。

【００３３】１）極性判別 式（４）からモータの発生推力が０となる条件は、位相
誤差Δθ＝０のほかに、Δθ＝±１８０°の場合があ
る。このため、まず、位相誤差Δθを―９０°〜＋９０
°の範囲に補正する（ステップＳ１）。

【００３４】最初に、制御回転座標ｄ’ｑ’軸の初期位
相θ’を９０°としてモータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉ
ｄ・ｓｉｎ（ｔ）の電流指令を与える（ステップＳ
２）。Ｉｄの大きさは、モータ速度が検出できる範囲で
なるべく小さな値とする。このときのモータ発生推力ｆ
１は、式（４）からも明らかな通り、次式（５）であら
わされる。

【００３５】 ｆ１ ＝ Ｋｆ・ｓｉｎ（Δθ＋９０°）・ｉｄ＊ ＝ Ｋｆ・ｃｏｓΔθ・Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ） （５） このときのモータ速度ｖ１は、モータの負荷質量をＭ、
摩擦係数をＤとすると、 ｖ１＝ｆ１／Ｄ ≒（Ｋｆ／Ｄ）・ｃｏｓΔθ・Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ） （６） であらわされる。

【００３６】ここで、ｔ＝π／２かどうかを判定し（ス
テップＳ３）、ｔ＝π／２の速度をＶ１として検出する
（ステップＳ４）。このときのＶ１は、式（７）であら
わされる。

【００３７】 Ｖ１ ≒（Ｋｆ／Ｄ）・ｃｏｓΔθ・Ｉｄ （７） 速度Ｖ１の検出は、ｔが２πになるまで継続される（ス
テップＳ５）。

【００３８】次に、制御回転座標ｄ’ｑ’軸の初期位相
θ’を０°として（ステップＳ６）、モータにｉｑ＊＝
０、ｉｄ＊＝Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ）の電流指令を与える
（ステップＳ７）。このときのモータ発生推力ｆ２は、 ｆ２＝Ｋｆ・ｓｉｎΔθ・Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ） （８） となる。このときのモータ速度ｖ２は ｖ２≒（Ｋｆ/Ｄ）・ｓｉｎΔθ・Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ） （９） で与えられる。ここで、ｔ＝π／２とし（ステップＳ
８）、このときにおける速度をＶ２とすると、Ｖ２は次
式（１０）で与えられる（ステップＳ９）。

【００３９】 Ｖ２≒（Ｋｆ／Ｄ）・ｓｉｎΔθ・Ｉｄ （１０） このときの位相誤差Δθに対するモータ速度Ｖ１、Ｖ２
の関係をあらわすと、図５のようになる。ステップＳ１
０では、t＝２πになったかどうかが判定され、t＝２π
になるとステップＳ１１に移る。

【００４０】ここで、図５からも明らかなように、位相
誤差Δθ＜―９０°及びΔθ＞＋９０°の範囲では、Ｖ
１＜０の関係が成立する。ステップＳ１１では、この関
係が成立するか否かが判定され、成立する場合には、位
相を補正することなく、次の磁極位置合わせに移る。一
方、Ｖ１＜０の関係が成立しない場合には、ステップＳ
１２に移る。ステップＳ１２では、Ｖ２＜０の関係が成
立するか否かが判定される。この関係が成立する場合、
制御回転座標の位相θ’を＋９０°し（ステップＳ１
３）、Ｖ２＞０の場合は制御回転座標の位相θ’を―９
０°とする（ステップＳ１４）。これにより、位相誤差
Δθは−９０°〜＋９０°の範囲に補正され、続いて、
磁極位置合わせに移行する。

【００４１】２）磁極位置合わせ 前述した極性判別により、位相誤差Δθが−９０°〜＋
９０°の範囲に補正された後、モータにｉｑ＊＝０、ｉ
ｄ＊＝Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ）の電流指令を与える（ステッ
プＳ１５）。ここで、ｔ＝π／２かどうかを判定し（ス
テップＳ１６）、このときにおける速度をＶとして検出
し（ステップＳ１７）、ｔ＝２πになるまで速度Ｖを検
出する（ステップＳ１８）。この場合、速度Ｖは式（１
１）によってあらわされる。

【００４２】 Ｖ≒（Ｋｆ／Ｄ）ｓｉｎΔθ・Ｉｄ （１１） 式（１１）において、Ｖ＜０なら（ステップＳ１９、Ｓ
２０、及び、Ｓ２１）、制御回転座標の位相θ’を＋ｘ
°し（ステップＳ２１）、Ｖ＞０ならば（ステップＳ１
９、Ｓ２０、Ｓ２２）、制御回転座標の位相θ’を−ｘ
°する（ステップＳ２２）。尚、ｘは任意の所定角度で
ある。このステップの後、上記ステップにリターンして
上記動作を繰り返す。ステップＳ１９で、Ｖ＝０が検出
された場合、Ｉｄの大きさが定格電流値を越えていない
場合には、任意の所定電流ΔＩｄだけ増加して（ステッ
プＳ２３、Ｓ２４）、上記動作を繰り返す。Ｖ＝０で、
且つ、Ｉｄが定格電流値以上ならば（ステップＳ２
３）、位相誤差Δθ＝０°の制御回転座標の位相θ’を
検出できたことになり、初期時期位置検出が終了する。
その直後から、正しい回転座標（ｄｑ座標）制御により
モータが駆動できる。

【００４３】一旦、初期磁極位置が検出された後は、イ
ンクリメントパルスにより位相を検出できる。

【００４４】（Ｂ）次に、モータの負荷に摩擦力が殆ど
ない場合について図５のフローチャートを参照して説明
する。各ステップで使用される式が異なるだけで、フロ
ーチャートの基本的な流れは（Ａ）の場合と同じである
から、図６の各ステップについては、言及しない。

【００４５】１）極性判別 まず、制御回転座標ｄ’ｑ’軸の初期位相θ’を９０°
としてモータにｉｇ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉｄ・ｓｉｎ
（ｔ）の電流指令を与える。Ｉｄの大きさはモータ速度
が検出できる範囲でなるべく小さな値とする。このとき
のモータ速度ｖ１は、モータの負荷質量をＭ、摩擦係数
をＤとすると、式（１２）で与えられる。

【００４６】 ｖ１≒（Ｋｆ／Ｍ）ｃｏｓΔθ・Ｉｄ・（１−ｃｏｓ（ｔ）） （１２） ここで、ｔ＝πにおける速度をＶ１とすると、 Ｖ１≒ （２Ｋｆ／Ｍ）・ｃｏｓΔθ・Ｉｄ （１３） となる。

【００４７】次に、制御回転座標ｄ’ｑ’軸の初期位相
θ’を０°としてモータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉｄ・
ｓｉｎ（ｔ）の電流指令を与える。このときのモータ速
度ｖ２は、 ｖ２＝（Ｋｆ／Ｍ）ｓｉｎΔθ・Ｉｄ・（１−ｃｏｓ（ｔ）） （１４） で与えられる。ここで、ｔ＝πにおける速度をＶ２とす
ると、 Ｖ２＝（Ｋｆ／Ｍ）ｓｉｎΔθ・Ｉｄ （１５） となる。このときの位相誤差Δθに対するモータ速度Ｖ
１、Ｖ２の関係は図５であらわされる。

【００４８】前述したように、位相誤差Δθ＜―９０°
及びΔθ＞＋９０°の範囲では、Ｖ１＜０と言う関係が
成立する。このとき、Ｖ２＜０の場合は制御回転座標の
位相θ’を＋９０°し、Ｖ２＞０の場合は制御回転座標
の位相θ’を―９０°とする。これにより、位相誤差Δ
θは−９０°〜＋９０°の範囲に補正される。

【００４９】２）磁極位置合わせ 磁極判別により、位相誤差Δθが−９０°〜＋９０°の
範囲に補正された後、モータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉ
ｄ・ｓｉｎ（ｔ）の電流指令を与える。ここで、ｔ＝π
における速度をＶとすると、 Ｖ≒（Ｋｆ／Ｍ）ｓｉｎΔθ・Ｉｄ （１６） となる。ここで、Ｖ＜０なら制御回転座標の位相θ’を
＋ｘ°し、Ｖ＞０なら制御回転座標の位相θ’を−ｘ°
する。ｘは任意の所定角度である。このステップの後
は、上記ステップにリターンして上記動作を繰り返す。
Ｖ＝０となった場合には、Ｉｄの大きさを任意の所定電
流ΔＩｄだけ増加して上記動作を繰り返す。Ｖ＝０で且
つＩｄが定格電流値以上ならば、位相誤差Δθ＝０°の
制御回転座標の位相θ’を検出できたことになり、初期
磁極位置検出が終了する。その直後から正しい回転座標
（ｄｑ座標）制御によりモータを駆動できる。

【００５０】一旦、初期磁極位置が検出された後は、イ
ンクリメンタルパルスにより位相を検出できる。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、磁極センサを備える必要がな
いため、磁極位置検出器自体やその出力信号の配線及び
受信回路に伴うコストを低減できると共に、配線に伴う
不都合を解消できる。また、モータの構造を簡略化でき
る。更に、モータの電気的なパラメータを正確に把握で
きなくても初期磁極位置を検出することが可能である。
また、磁極位置検出に利用するモータ速度信号は位相誤
差Δθの正弦値に比例している。このため、Δθ＝０°
付近ではモータ速度信号の変化率が大きいため、検出の
精度が高い。また、検出時に通電する電流を徐々に大き
くするため、検出の際のモータ移動量が小さい。更に、
電流値を正弦波状に印加するため、機械装置に急激な加
減速が発生しない等の効果がある。

【００５２】前述した実施の形態では、可動コイル型永
久磁石型ブラシレスリニアモータを例として説明した
が、本発明は、何等、これに限定されることなく、可動
磁石型ブラシレスリニアモータ、永久磁石型ブラシレス
回転モータ等にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明を適用できるリニ
アモータの一例を示す概略図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る位相検出装置を示す
ブロック図である。

【図３】本発明において使用される回転座標及び制御座
標を説明するための図である。

【図４】図２に示された電流制御器の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図５】図２における駆動電圧と位相との関係を説明す
るための図である。

【図６】図４とは異なる条件下における電流制御器の動
作を説明するフローチャートである。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の可動コイル型永久
磁石型リニアモータの構成を説明するための図である。

【図８】従来の位相検出装置を説明するためのブロック
図である。

【図９】図８の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

２１ エンコーダ ２９ モータ ３３ 電流制御器 ３４ 上位制御器 ２２ ｄｑ変換部 ２３ ３相変換部 ２４ 電力変換部 ２５ 磁極位置検
出部 ２６ 電流検出器 ２７ カウンタ ３２ 電流指令生
成部 ４１ 電流制御部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H540 AA10 BA03 BB08 CC01 FA06 FA16 FB03 FC02 5H560 AA10 BB04 DA12 DB07 DC12 EB07 HA01 HA09 RR10 TT02 UA01 XA13 5H576 AA20 DD05 EE01 FF01 GG02 GG04 HB01 JJ12 JJ25 LL07 LL22 LL24 LL41

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転座標制御方式で制御される同期モー
   タの初期位相検出方式において、制御座標の初期位相
   θ’を９０°としてモータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉｄ
   ・ｓｉｎ（ｔ）の電流指令を与えたときの所定の時刻に
   おける検出速度ｖ１と、制御座標の初期位相θ’を０°
   としてモータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉｄ・ｓｉｎ
   （ｔ）の電流指令を与えたときの所定の時刻における検
   出速度ｖ２の符号判定により、制御座標の位相θ’を位
   相誤差±９０°以内の範囲に決定することを特徴とする
   モータの初期位相検出方式。
2. 【請求項２】 回転座標制御方式で制御される同期モー
   タの初期位相検出方式において、制御座標の位相θ’で
   モータにｉｑ＊＝０、ｉｄ＊＝Ｉｄ・ｓｉｎ（ｔ）の電
   流指令を与えたときの所定の時刻における検出速度ｖに
   より、制御座標の位相θ’を補正し、モータの位相θと
   一致させることを特徴とするモータの初期位相検出方
   式。
3. 【請求項３】 同期モータの制御方法において、互いに
   直交するｄｑ軸によって規定される回転座標を前記同期
   モータに設定するステップと、当該同期モータを制御し
   た場合における制御座標を用意しておくステップと、前
   記制御座標を定めるｄｑ軸のいずれか一方に沿って流れ
   る電流を０にすることにより、前記制御座標を前記回転
   座標に一致させるステップとを含むことを特徴とする同
   期モータの初期位相検出方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記制御座標と前記
   回転座標とを一致させるステップは、前記制御座標の位
   相を回転座標と一致させるように補正するステップであ
   ることを特徴とする同期モータの初期位相検出方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４において、前記制御座標
   を定めるｄｑ軸のうち、電流を０にした軸以外の軸に沿
   って、正弦波形を有する電流を流すことを特徴とする同
   期モータの初期位相検出方法。
6. 【請求項６】 請求項３乃至５のいずれかにおいて、前
   記同期モータは、同期リニアモータであることを特徴と
   する同期モータの初期位相検出方法。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記同期リニアモー
   タは、可動コイル型或いは可動磁石型のリニアモータで
   あることを特徴とする同期モータの初期位相検出方法。
8. 【請求項８】 請求項３乃至５のいずれかにおいて、前
   記同期モータは、回転モータであることを特徴とする同
   期モータの初期位相検出方法。
9. 【請求項９】 互いに直交する軸を備えた回転座標によ
   り規定される同期モータを制御する制御器において、前
   記同期モータの回転座標と、前記同期モータを制御する
   際の制御座標との初期位相調整を行う場合、前記制御座
   標のいずれか一方の軸に沿って流れる電流を０とした状
   態で、他方の軸に沿って電流を流す電流発生手段と、前
   記電流の供給による同期モータの移動状態から、前記制
   御座標と前記回転座標との位相差を補正する手段とを備
   えていることを特徴とする制御器。