CN108322104A - 控制装置和无刷电机 - Google Patents

Abstract

控制装置和无刷电机。一种控制装置包括获得单元和控制器。所述获得单元获得指示无刷电机的转子的旋转量和旋转方向的旋转信息。所述控制器指定提供到无刷电机的线圈的电流，以控制所述线圈产生的旋转磁场，以执行用于逐渐改变所述线圈产生的旋转磁场的电角度的改变控制，检测所述转子面对当由在改变控制期间获得的旋转信息表示的旋转方向从第一方向变成第二方向并且第一方向上的旋转量与第二方向上的旋转量之间的差值变成小于第一阈值时的电角度处产生的磁极的位置作为转子的初始位置，并且根据该初始位置来控制旋转磁场，所述旋转量由在改变控制期间获得的旋转信息表示。

Description

控制装置和无刷电机

技术领域

本发明涉及控制装置和无刷电机。

背景技术

日本特开No.2001-218493公开了以下技术：将直流电提供给无刷电机的线圈，以将转子旋转至预定位置(也就是说，提供直流以在预定位置处产生磁极，其中，转子最多旋转360度)并且检测转子的初始位置。

诸如机器人的臂的负载连接到安装在装置中的无刷电机的转子。根据日本特开No.2001-218493所公开的技术，在检测初始位置的情况下，转子最大旋转360度。当转子旋转此度数时，负载的位置可根据装置而改变，并且会发生意外碰撞，带来不便。

发明内容

因此，本发明的目的是，在检测到无刷电机的转子的初始位置的情况下，使转子的旋转量小于在检测初始位置的情况下产生的磁极的位置固定的情况。

根据本发明的第一方面，提供了一种包括获得单元和控制器的控制装置。获得单元获得表示无刷电机的转子的旋转量和旋转方向的旋转信息。所述控制器指定提供到无刷电机的线圈的电流，以控制所述线圈产生的旋转磁场，以便执行用于逐渐改变所述线圈产生的所述旋转磁场的电角度的改变控制，检测所述转子面对当改变控制期间获得的所述旋转信息所表示的旋转方向从第一方向变成第二方向并且所述第一方向上的旋转量与所述第二方向上的旋转量之间的差异变得小于第一阈值时的电角度处产生的磁极的位置作为所述转子的初始位置，并且根据所述初始位置来控制所述旋转磁场，所述旋转量由所述改变控制期间获得的所述旋转信息表示。

根据本发明的第二方面，在所述控制装置中，当所述差异变得小于所述第一阈值时，所述控制器结束所述改变控制，并且固定所述电角度。

根据本发明的第三方面，在所述控制装置中，所述控制器在所述改变控制期间逐渐增加所述旋转磁场的强度。

根据本发明的第四方面，在所述控制装置中，随着由在所述改变控制期间获得的所述旋转信息表示的所述第一方向上的旋转量的增加速度增大，所述控制器降低所述旋转磁场的强度的增加速度。

根据本发明的第五方面，在所述控制装置中，所述控制器持续增加所述旋转磁场的强度，直到所述转子的旋转方向从所述第一方向切换成所述第二方向为止。

根据本发明的第六方面，在所述控制装置中，所述控制器逐渐增加所述旋转磁场的强度，直到由在所述改变控制期间获得的所述旋转信息表示的所述第一方向上的旋转量达到第二阈值。

根据本发明的第七方面，在所述控制装置中，随着由在所述改变控制期间获得的所述旋转信息表示的所述第一方向上的旋转量的增加速度增大，所述控制器减小所述第二阈值。

根据本发明的第八方面，在所述控制装置中，随着由在所述改变控制期间获得的所述旋转信息表示的所述第一方向上的旋转量的增加速度增大，所述控制器减小所述第一阈值。

根据本发明的第九方面，在所述控制装置中，所述控制器多次执行所述改变控制，并且检测所述转子面对在所述第一方向上的旋转量的累计值与所述第二方向上的旋转量的累计值之间的差值变得小于所述第一阈值时的电角度处产生的磁极的位置作为所述转子的初始位置。

根据本发明的第十方面，在所述控制装置中，在固定所述电角度之后，所述控制器指定所述电流，以生成比所述改变控制结束时产生的旋转磁场强的磁场。

根据本发明的第十一方面，在所述控制装置中，在由获得的所述旋转信息表示的所述差值在指定电流以便产生较强磁场之后增大的情况下，所述控制器指定电流以产生使所述转子在所述差值减小的方向上旋转的磁场。

根据本发明的第十二方面，提供了一种包括控制装置、转子和线圈的无刷电机。所述线圈围绕所述转子布置，并且受所述控制装置控制的电流流过所述线圈。

根据本发明的第一方面和第十二方面，可以使检测无刷电机的转子的初始位置的情况下转子的旋转量比在检测初始位置的情况下产生的磁极的位置被固定的情况下转子的旋转量小。

根据本发明的第二方面，相比于改变控制没有结束的情况，当重新启动负载控制时，不太可能出现麻烦。

根据本发明的第三方面，可以使检测到初始位置之前转子的旋转量比旋转磁场的强度没有改变的情况下转子的旋转量小。

根据本发明的第四方面，可以使检测到初始位置之前转子的旋转量变化成比旋转磁场的强度的增加速度恒定的情况下小的程度。

根据本发明的第五方面，可以使转子在第二方向上过度旋转的程度小于即使转子的旋转方向切换旋转磁场强度也继续增加的情况。

根据本发明的第六方面，可以使转子在第二方向上过度旋转的程度小于即使第一方向上的旋转量达到第二阈值旋转磁场强度也继续增加的情况。

根据本发明的第七方面，可以使检测到初始位置之前转子的旋转量变化成比第二阈值恒定的情况下小的程度。

根据本发明的第八方面，可以使处于初始位置的转子的磁极的位置与当改变控制结束时的电角度处的旋转磁场的磁极的位置之间的偏移变化成比所述第一阈值恒定的情况小的程度。

根据本发明的第九方面，可以使得比只执行一次改变控制的情况更精确地检测初始位置。

根据本发明的第十方面，相比于没有指定本文中描述的电流的情况，可以将转子旋转到更接近检测到的初始位置。

根据本发明的第十一方面，可以使由于这里指定的电流而离开初始位置的转子靠近初始位置。

附图说明

将基于以下附图来详细地描述本发明的示例性实施方式，其中：

图1是例示根据示例性实施方式的无刷电机的整体构造示图；

图2是例示电机的构造的示图；

图3是例示示例三相电流的示图；

图4A、图4B和图4C是例示转子的旋转状态的示图；

图5是例示电机控制装置的功能构造的示图；

图6A、图6B、图6C和图6D是例示初始位置检测控制中的d轴电流等的示例变化的示图；

图7A、图7B和图7C是例示转子在初始位置检测控制中转子的示例旋转状态的示图；

图8是例示检测处理中的电动机控制装置的示例操作过程的流程图；

图9A、图9B和图9C是例示根据变型例的初始位置检测控制中的转子位置和电角度的示例变化的示图；

图10A和图10B是例示根据变型例的d轴电流等的示例变化的示图；

图11是例示转子在第二方向上过度旋转的示例的示图；

图12是例示根据变型例的d轴电流等的示例变化的示图；

图13是例示根据变型例的d轴电流等的示例变化的示图；

图14A和图14B是例示d轴电流的示例控制的示图；

图15是例示旋转量阈值表的示例的示图；

图16是例示不同阈值表的示例的示图；

图17A、图17B和图17C是例示根据变型例的初始位置检测控制中的d轴电流等的示例变化的示图；

图18是例示根据变型例的d轴电流等的示例变化的示图；以及

图19是例示转子的位置和电角度的位置的示例变化的示图。

具体实施方式

1.示例性实施方式

图1例示了根据示例性实施方式的无刷电机1的整体构造。无刷电动机1是包括用作转子的永磁体和围绕转子布置并用作定子的多个线圈的电机。在无刷电机1中，改变提供给每个线圈的电流，以产生旋转磁场并且使转子旋转。

无刷电机1包括电机10、编码器20和电机控制装置30。电机10包括上述的转子和定子以及固定于转子的旋转轴，并且使旋转轴旋转。负载2附接于旋转轴。负载2由诸如齿轮、凸轮、辊等机械元件构成并且连同旋转轴一起旋转以传输动力。编码器20是输出表示转子的旋转方向和旋转量的旋转信号的装置。

编码器20是透光编码器。在编码器20中，具有沿着周向等间隔地设置的狭缝的盘(disc)连同转子一起旋转，并且接收透过狭缝的光的传感器从两个***的通道(即，A相和B相)输出表示旋转方向和旋转量的脉冲(基于首先是A相还是B相上升来确定旋转方向，并且旋转量由每单位时间的脉冲数量来表示)作为旋转信号。电机控制装置30是使用从编码器20输出的旋转信号来控制电机10的旋转(具体地，转子的旋转)的计算机。

图2例示了电机10的构造。电机10包括转子11和定子12。旋转轴14固定于转子11。转子11是具有一组磁极(北极和南极)的永磁体。定子12由三个线圈13(13u、13v和13w)构成。线圈13被布置在使得从旋转轴14到线圈13的方向彼此偏移120度的位置处。

下文中，为了便于说明，在假定旋转轴14是中心的同时，将线圈13u被布置的方向称为270度方向(也称为向上方向)，将相反方向称为90度的方向(也称为向下方向)，将与270度的方向和90度的方向成90度角度的方向中的更接近线圈13w的方向称为180度的方向(也称为左方向)，并且将更接近线圈13v的另一方向称为0度的方向(也称为右方向)。

当使用表示上述方向的角度进行说明时，线圈13u被布置在270度的方向上，线圈13v被布置在30度的方向上，并且线圈13w被布置在150度的方向上。电机10是三相电机，其中，具有彼此偏移120度的相位的三相(U相、V相和W相)电流被提供到三个线圈13，由此使转子11旋转。

图3例示了示例三相电流。图3例示了其中纵轴表示电流值(A：安培)并且横轴表示电角度(度)的曲线图。电角度表示相位。也就是说，当假定正弦波电流的一个周期对应于360度(2π弧度)时，电角度表示在该周期中的位置。在该示例中，U相电流(提供到线圈13u的电流)的电流值在电角度为0度时为“0”，在90度时为“+F1”，在180度时为“0”，在270度时为“-F1”，并且在360度时再次为“0”。

V相电流(提供到线圈13v的电流)的电流值在电角度为30度时为“-F1”，在120度时为“0”，在210度时为“+F1”，在300度时为“0”，并且在390度时再次为“-F1”。W相电流(提供到线圈13w的电流)的电流值在电角度为60度时为“0”，在150度时为“-F1”，在240度时为“0”，在330度时为“+F1”，并且在450度时再次为“0”。在图3中例示的三相电流被提供到线圈13的情况下，转子11如下旋转。

图4A至图4C例示了转子11旋转的状态。图4A例示了当图3中例示的电角度为0度时的电流流过线圈13a时产生的磁场，该磁场具有在180度的方向(左方向)上的北极和在0度的方向(右方向)上的南极，这些方向如图2中例示的。在该示例中，转子11的北极指向270度(向上方向)的方向，并且其南极指向90度(向上方向)的方向。

在这种情况下，转子11的北极被吸引到磁场的南极，并且转子11的南极被吸引到磁场的北极，如图4B中例示的。因此，转子11开始顺时针旋转。这里，“顺时针”对应于从线圈13u经由线圈13v朝向线圈13w的方向(表示如图2中例示的方向的角度增加的方向)。

转子11旋转，并且三相电流的电角度改变。因此，如图4C中例示的，由流过线圈13的电流产生的磁场的北极和南极旋转，如图4C中例示的。具有如上所述的旋转的北极和南极的这种磁场被称为旋转磁场。转子11的北极和南极分别被连续地吸引到旋转磁场的南极和北极，并且转子11相应地旋转。流过线圈13的电流受电机控制装置30的控制。电机控制装置30包括诸如微处理器的硬件单元，并且所述硬件单元用于实现图5中例示的功能。

图5例示了电机控制装置30的功能构造。电机控制装置30包括定时器控制器301、指令信号获得单元302、目标速度设置单元303、编码器输出获得单元304、旋转速度计算器305、速度控制器306、位置控制器307、电机驱动器311、电流检测器312、转换器313、q轴电流控制器314、d轴电流控制器315、转换器316、初始位置检测控制器320、第一开关321、第二开关322、第三开关323和第四开关324。

无刷电机1不包括检测转子11的位置的传感器(在该示例性实施方式中，由北极所指方向来表示该位置)。因此，在无刷电机1中，首先，在通电之后，首先执行用于检测转子11的初始位置(通电时的位置)的初始位置检测控制，并且在检测到初始位置之后，执行常规的旋转控制。以下，首先描述执行常规旋转控制的功能组。

定时器控制器301生成具有预定周期的信号并且将该信号提供到指令信号获得单元302和编码器输出获得单元304。从外部装置向指令信号获得单元302输入表示旋转方向和旋转速度或旋转位置(转子11停下时将所处的位置)的指令信号，并且指令信号获得单元302获得在从定时器控制器301提供信号时直到从定时器控制器301提供下一个信号时的时间段期间输入的指令信号。这里描述的外部装置例如是控制负载2的操作的装置。

指令信号获得单元302将所获得的指令信号提供到目标速度设置单元303，并且经由第一开关321将所获得的指令信号提供到位置控制器307。目标速度设置单元303将由指令信号获得单元302提供的指令信号所表示的旋转速度设置为目标速度，并且将所设置的目标速度提供到速度控制器306。

从图1中例示的编码器20输出的旋转信号被输入到编码器输出获得单元304。编码器输出获得单元304获得在从定时器控制器301提供信号时直到从定时器控制器301提供下一个信号时的时间段期间输入的旋转信号，并且将所获得的旋转信号提供到旋转速度计算器305和位置控制器307。编码器输出获得单元304将所获得的旋转信号经由第四开关324提供到转换器316。旋转信号是本发明的示例性实施方式中的表示的转子11的旋转量和旋转方向的“旋转信息”的示例，并且编码器输出获得单元304是本发明的示例性实施方式中的获得旋转信息的“获得单元”的示例。

旋转速度计算器305使用从编码器输出获得单元304提供的旋转信号来计算转子11的旋转速度。旋转速度计算器305例如根据旋转信号所表示的每单位时间的脉冲数量来计算旋转速度。计算出的旋转速度对应于转子11的当前旋转速度的测量值。旋转速度计算器305将计算出的旋转速度提供到速度控制器306。

速度控制器306执行速度控制，以使从旋转速度计算器305提供的转子11的旋转速度更接近由目标速度设置单元303设置的目标速度。速度控制器306通过使用例如作为反馈控制算法之一的比例积分(PI)控制算法来执行速度控制。

速度控制器306将通过转换流过线圈13的三相电流而获得的两轴电流之中的q轴电流的指令值(与计算出的旋转速度和目标速度对应的值)经由第二开关322提供到下述的q轴电流控制器314，并且使q轴电流控制器314执行控制，以使通过将流过线圈13的测量电流转换成q轴电流而获得的值更接近指令值，由此使旋转速度更接近目标速度。

位置控制器307通过使用例如比例(P)控制算法来执行位置控制，以使转子11的位置更接近目标位置。在常规旋转控制中，已经检测到转子11的初始位置。位置控制器307根据检测到的初始位置以及由编码器输出获得单元304提供的旋转信号所表示的旋转方向和旋转量来检测转子11的当前位置。

位置控制器307计算由指令信号获得单元302经由第一开关321提供的指令信号所表示的旋转位置(转子11停下时将所处的位置)与转子的检测到的当前位置之间的误差11。位置控制器307将计算出的误差重复地提供到速度控制器306，并且当误差变成零时使速度控制器306执行控制以将速度设置为零，由此使转子11停止在旋转位置。

电机驱动器311提供控制流过图1中例示的电机10的线圈13的三相电流的功能，并且通过使用例如场效应晶体管(FET)来实现。电流检测器312监视电机驱动器311，并且检测流过线圈13的三相(U相、V相和W相)电流iu、iv和iw。电流检测器312将检测到的电流提供到转换器313。

转换器313通过执行Clarke变换，将从电流检测器312提供的三相电流iu、iv和iw转换成两相正交固定坐标的电流iα和iβ。转换器313还通过执行Park变换将电流iα和iβ的固定坐标转换成旋转坐标并且获得d轴电流id和q轴电流iq。转换器313将如此获得的q轴电流iq经由第二开关322提供到q轴电流控制器314，并且将如此获得的d轴电流id经由第三开关323提供到d轴电流控制器315。

q轴电流控制器314通过使用例如PI控制算法来执行控制，使从转换器313提供的q轴电流iq更接近从速度控制器306提供的q轴电流的指令值。q轴电流控制器314将根据q轴电流iq计算出的q轴电压的指令值和q轴电流的指令值提供到转换器316。d轴电流控制器315通过使用例如PI控制算法来执行控制，使从转换器313提供的d轴电流id更接近经由第三开关323从外部装置提供的d轴电流的指令值。d轴电流控制器315将根据d轴电流id计算出的d轴电压的指令值和d轴电流的指令值提供到转换器316。

在已经检测到转子11的初始位置情况下，转换器316根据从编码器输出获得单元304提供的旋转信号所表示的旋转方向和旋转量以及转子11的初始位置来计算当前电角度。转换器316使用计算出的电角度，通过执行空间矢量变换，将从q轴电流控制器314提供的q轴电压的指令值和从d轴电流控制器315提供的d轴电压的指令值转换成三相(U相、V相、W相)电压坐标。

另外，转换器316将三相电压坐标转换成表示基于脉宽调制(PWM)技术(用于施加与通过反复接通和断开电压而形成的脉冲之中的导通脉冲的脉宽成比例的电压的技术)表示的电压的电压信号，并且将电压信号提供给电机驱动器311。电机驱动器311将所提供的电压信号所表示的电压施加到线圈13，由此控制流过线圈13的三相电流。

现在，描述执行初始位置检测控制的功能组。初始位置检测控制器320执行用于检测转子11的初始位置的初始位置检测控制。初始位置检测控制器320控制第一开关321、第二开关322、第三开关323和第四开关324，以便在常规旋转控制的情况下以及在初始位置检测控制的情况下切换提供到开关的下游功能的信息。

初始位置检测控制器320控制第一开关321，以使第一开关321在常规旋转控制的情况下将指令信号获得单元302所获得的指令信号提供到下游单元，也就是说，位置控制器307。在初始位置检测控制的情况下，初始位置检测控制器320将表示初始位置作为目标位置的初始指令信号经由第一开关321提供到位置控制器307。当提供初始指令信号时，位置控制器307执行位置控制，以便在转子11已经从初始位置旋转的情况下，使转子11的位置返回初始位置。

初始位置检测控制器320控制第二开关322，以使第二开关322在常规旋转控制的情况下将来自速度控制器306的q轴电流的指令值和来自转换器313的q轴电流iq提供到下游单元，也就是说，q轴电流控制器314。在初始位置检测控制的情况下，初始位置检测控制器320将用于将q轴电流的电流值设置成零的指令值经由第二开关322提供到q轴电流控制器314。

初始位置检测控制器320控制第三开关323，以使第三开关323在常规旋转控制的情况下将来自外部装置的d轴电流的指令值和来自转换器313的d轴电流id提供到下游单元，也就是说，d轴电流控制器315。在初始位置检测控制的情况下，初始位置检测控制器320将用于将d轴电流的电流值设置成预定值(在本示例性实施方式中，X(安培))的指令值经由第三开关323提供到d轴电流控制器315。

初始位置检测控制器320控制第四开关324，以使第四开关324在常规旋转控制的情况下将来自编码器输出获得单元304的旋转信号提供到下游单元，也就是说，转换器316。在初始位置检测控制的情况下，初始位置检测控制器320将用于逐渐改变电角度的指令值经由第四开关324提供到转换器316。在初始位置检测控制器320执行上述控制操作的情况下，d轴电流、电角度、旋转量和转子11的位置发生改变，参照图6A至图6D和图7A至图7C对此进行描述。

图6A至图6D是例示初始位置检测控制中的d轴电流等的示例变化。图6A例示了其中横轴表示时间并且纵轴表示d轴电流(A：安培)的曲线图，图6B例示了其中横轴表示时间并且纵轴表示电角度(度)的曲线图，并且图6C例示了其中横轴表示时间并且纵轴表示转子11的旋转量(度)的曲线图。图6D例示了其中横轴表示时间并且两个纵轴表示转子11的位置(度)和电角度(度)的曲线图。

在该示例性实施方式中，当电角度为0度时产生的磁场的南极位于右方向。因此，在电角度为0度的情况下，转子11的北极被吸引到磁场的南极，并且指向右方向，也就是说，上述0度的方向。在电角度与表示转子11的北极的位置的角度匹配的情况下，转子11的北极与旋转磁场的南极位于同一方向上。

关于纵轴所表示的角度，假定原点之上的角度是正(+)角，原点之下的角度是负(-)角，向上方向表示正方向，向下方向表示负方向。d轴电流发生改变，使得d轴电流在时刻t1之前为0(A)，从时刻t1到时刻t2为X(A)，而在时刻t2之后为0(A)。电角度在时刻t1之前为0(度)，从时刻t1起逐渐改变，在时刻t3达到θ1(度)，并且在时刻t3之后固定于θ1(度)。

图7A至图7C例示了转子11在初始位置检测控制中旋转的示例状态。在该示例中，转子11的位置(转子11的北极指向90度方向(向下方向)的位置)为初始位置。当d轴电流在时刻t1处上升时，电流流过线圈13并且通过旋转磁场产生磁极，如图7A中例示的。转子11被吸引到旋转磁场的磁极并且开始旋转(在该示例中，转子11逆时针旋转)。同时，电角度从时刻t1起逐渐改变，因此，旋转磁场的磁极也开始旋转(在该示例中，旋转磁场的磁极顺时针旋转)。

当转子11进一步逆时针旋转并且旋转磁场的磁极进一步顺时针旋转时，转子11到达转子11的北极与旋转磁场的南极彼此面对并且转子11的南极与旋转磁场的北极彼此面对的位置，如图7B中例示的。如果假定转子11的惯性力如此小以致于不需要注意，则转子11从该位置起跟随旋转磁场的磁极并且在同一方向上(也就是说，顺时针地)旋转，如图7C中例示的。

图6C例示了转子11从时刻t1到时刻t4逆时针旋转直到旋转量达到并且转子11从时刻t4至时刻t3顺时针旋转达相同旋转量的状态。初始位置检测控制器320在时刻t4停止逐渐改变经由第四开关324提供到转换器316的电角度的指令值并且提供固定于时刻t4的时间点处的值的电角度的指令值。结果，电角度从时刻t1到时刻t3逐渐改变，在时刻t3达到θ1，然后固定于θ1，如图6B中例示的。

电角度是固定的，因此旋转磁场的磁极位置也是固定的。此时，转子11返回到如图7C中例示的原来位置，也就是说，初始位置，因为第一方向(逆时针)上的旋转量与第二方向(顺时针方向)上的旋转量匹配)，第二方向与第一个方向相反。

图6D是其中例示了如此旋转的转子11的位置变化和电角度的变化的叠加曲线图。当电角度从0度起逐渐改变时，转子11处于初始位置(北极指向90度方向(向下方向)的位置)。当电角度改变并且在时刻t4达到度时，转子11的位置与电气角度匹配。如上所述，这表示出现了转子11的北极和旋转磁场的南极位于同一方向上的状态(图7B中例示的状态)。

在时刻t4之后，转子11的位置在跟随旋转磁场的磁极位置的同时改变。当转子11的位置在时刻t3返回到初始位置时，电角度的改变结束并且转子11停止在初始位置处。转子11的这种跟随通常涉及由于惯性而导致的延迟和超出(也就是说，即使磁场停止旋转，转子11也继续旋转一会儿)；然而，为了给出能容易理解的描述，在该示例性实施方式中假定这样的延迟和超出非常小，从而不需要引起注意。

如上所述，目标速度设定单元303、旋转速度计算器305、速度控制器306、电动机驱动器311、电流检测器312、转换器313、q轴电流控制器314、d轴电流控制器315、转换器316、初始位置检测控制器320、第一开关321、第二开关322、第三开关323和第四开关324用作指定要提供到无刷电机1的线圈13以在初始位置检测控制中控制线圈13所产生的旋转磁场的旋转磁场控制器330。旋转磁场控制器330是本发明的示例性实施方式中的“控制器”的示例。

如上所述，旋转磁场控制器330执行用于逐渐改变线圈13所产生的旋转磁场的电角度的改变控制。旋转磁场控制器330检测转子11面对磁极的位置(更具体地，转子11的磁极中的一个面对与转子11的这个磁极磁性相反的所产生的一个磁极，并且转子11的另一个磁极面对与转子11的这另一个磁极磁性相反的所产生的另一个磁极)作为转子11的初始位置，所述磁极是在改变控制期间获得的旋转信息(在本示例性实施方式中，来自编码器20的旋转信号)所表示的旋转反向从第一方向(在图7A至图7C的示例中的逆时针方向)变成第二方向(图7A至图7C中的示例中的顺时针方向)并且第一方向上的旋转量(下文中称为“第一旋转量”)与第二方向上的旋转量(下文中称为“第二旋转量”)之间的差值变成零时(也就是说，在第一旋转量等于第二旋转量时)的电角度处产生的。

上述改变控制(用于逐渐改变旋转磁场的电角度的控制)是由旋转磁场控制器330的q轴电流控制器314、d轴电流控制器315、初始位置检测控制器320、第一开关321、第二开关322、第三开关323和第四开关324以协作方式执行的控制，并且这些功能单元用作检测转子11的初始位置的初始位置检测器340。

当检测到转子11的初始位置时，也就是说，当第一旋转量与第二旋转量相匹配时，旋转磁场控制器330结束改变控制并且固定电角度。当该角度在该定时被固定时，在改变控制期间转动的转子11停止在初始位置。旋转磁场控制器330基于如此检测到的转子11的初始位置来控制旋转磁场，并且转子11停止在初始位置。

具体地，旋转磁场控制器330通过向线圈13以一电角度提供电流而使转子11开始旋转，该电角度是根据旋转方向将当上述旋转量彼此匹配时的电角度(用于在处于初始位置的转子11的磁极的位置处产生磁极的电角度)加上/减去90度的相位而获得的。此外，旋转磁场控制器330在通过根据旋转方向将从编码器20输出的旋转信号所指示的旋转量加上/减去转子11的初始位置而检测转子11的位置的同时，控制旋转速度、旋转位置等。

电机控制装置30基于上述结构来执行用于检测转子11的初始位置的检测处理。

图8例示了检测处理中的电机控制装置30的示例操作过程。当无刷电机1通电时，开始该操作过程。

首先，电动机控制装置30向线圈13提供电流，以产生旋转磁场(步骤S11)并且开始改变电角度(步骤S12)。接下来，电机控制装置30累计从编码器20获得的旋转信号所表示的第一方向(转子11首先旋转的方向)上的旋转量，作为第一旋转量(步骤S13)。随后，电机控制装置30确定旋转方向是否已改变(步骤S14)。如果电机控制装置30确定旋转方向未改变(步骤S14中，“否”)，则流程返回步骤S13，重复所述操作。

如果电机控制装置30确定旋转方向已改变(步骤S14中，“是”)，则电机控制装置30累计所获得的旋转信号所表示的第二方向(与第一方向相反的方向)上的旋转量，作为第二旋转量(步骤S21)。随后，电机控制装置30确定累计的第一旋转量与累计的第二旋转量之间的差值变成零(也就是说，第一旋转量是否与第二旋转量匹配)(步骤S22)。如果电机控制装置30确定第一旋转量与第二旋转量不匹配(步骤S22中，“否”)，则流程返回步骤S21，重复所述操作。如果电机控制装置30确定第一旋转量与第二旋转量匹配(步骤S22中，“是”)，则电机控制装置30停止改变电角度(步骤S23)并且检测转子11的初始位置(步骤S24)。然后，操作过程结束。

例如，可使用以下方法来检测转子11的初始位置：在电角度固定的同时产生磁场，并且根据转子11的旋转量来检测初始位置，直到转子11例如被吸引到所产生的磁极为止。然而，用这种方法，转子11最多旋转180度。随着转子11的旋转量增加，负载的位置的变化量增加。这可能会引起诸如意外碰撞的不便。因此，在检测到初始位置的情况下，期望减小转子11的旋转量。

在该示例性实施方式中，在检测到初始位置的情况下，通过产生磁场来使转子11旋转。然而，电角度逐渐改变，因此转子11一直旋转到离与所产生的磁场的磁极的初始位置对应的位置不远的位置(在图7A至图7C中的示例中，图7A中例示的旋转磁场的磁极的位置)。因此，在检测无刷电机的转子的初始位置的情况下转子的旋转量变得小于在检测初始位置的情况下产生的磁极的位置固定的情况下的转子旋转量)。

另外，在该示例性实施方式中，当检测到转子11的初始位置并且转子11停止在初始位置时，改变控制结束，也就是说，电角度是固定的。因此，负载2返回之前停止时的位置。因此，与负载2的位置例如因为即使检测到初始位置改变控制也未结束而偏离停止时的位置的情况相比，当重新开始对负载2的控制时，不太可能出现问题。

2.变型例

上述示例性实施方式仅仅是本发明的示例性实施方式，并且可如下进行变型。另外，可酌情组合并实现示例性实施方式和变型例。

2-1差值阈值

在该示例性实施方式中，假定转子11跟随旋转磁场的磁极时的延迟和过量非常小，不需要引起注意。在该变型例中，假定发生这样的延迟和过量。在这种情况下，旋转磁场控制器330可检测转子11面对改变控制期间获得的旋转信息所表示的旋转方向从第一方向变成第二方向并且第一旋转量与第二旋转量之间的差值小于差值阈值时的电角度处产生的磁极的位置作为转子11的初始位置，并且在检测到该初始位置时可结束改变控制并且固定电角度。差值阈值是本发明的示例性实施方式中的“第一阈值”的示例。当差值阈值被设置成“0”时，如上述示例性实施方式中一样，在第一旋转量与第二旋转量匹配的情况下，检测到初始位置。

图9A至图9C例示根据该变型例的初始位置检测控制中的转子11的位置和电角度的示例变化。图9A至图9C例示了其中横轴表示时间并且两个纵轴表示转子11的位置(度)和电角度(度)的曲线图，如图6D中一样。图9A例示了以下状态：产生了旋转磁场并且电角度在时刻t1开始改变，转子11在时刻t4之前从被设置为90度的初始位置起在第一方向上旋转旋转方向变成第二方向，并且电角度在时刻t3停止改变。

在该示例中，转子11旋转至其磁极面对正被执行改变控制的旋转磁场的磁极的位置，此后，转子11由于惯性而继续在第一方向上旋转一会儿，并且旋转方向变成第二方向。因此，转子11进行的该跟随涉及延迟。在这种情况下，如果在第一旋转量与第二旋转量匹配时结束所述改变控制，则当改变控制结束时，仍然存在延迟，如图9B中例示的。

因此，在改变控制结束时的电角度下，在与第二方向上的超过转子11的初始位置对应的位置处产生磁极，因此转子11一直旋转至该位置，也就是说，旋转超过初始位置并且停止。相反，图9C例示了如上所述当第一旋转量与第二旋转量之间的差值变成小于阈值时检测初始位置的情况的示例。

在图9C中的示例中，旋转磁场控制器330检测转子11面对当第一旋转量与第二旋转量之间的差值变成小于阈值Δ10时(在该示例中，在时刻t3)的位置作为转子11的初始位置。在时刻t3的时间点，转子11还未返回至初始位置。在该变型例中，通过考虑到延迟，转子11返回初始位置之前停止电角度的改变。因此，相比于图9B中的示例中的情况相比，处于初始位置的转子11的磁极的位置更接近旋转磁场的磁极的位置。

2-2旋转磁场的强度

在该示例性实施方式中，如图6A中例示的，改变控制(用于逐渐改变旋转磁场的电角度的控制)期间的d轴电流值是恒定的，因此，旋转磁场的强度也是恒定的；然而，旋转磁场的强度不限于此，并且可以发生改变。例如，旋转磁场控制器330可指定被提供到线圈13的电流，使得在改变控制期间逐渐地增加旋转磁场的强度。

图10A和图10B例示了根据该变型例的d轴电流等的示例变化。在该示例中，旋转磁场控制器330指定d轴电流，使得d轴电流在从时刻t1到时刻t2的时间段(产生旋转磁场)内逐渐从零增至X(安培)，如图10A中例示的。在这种情况下，吸引转子11的旋转磁场的磁极的力逐渐增加，因此，转子11的位置在从时刻t1到时刻t4的时间段C1内逐渐改变，如图10B中例示的。结果，在初始位置检测控制期间(也就是说，检测到初始位置之前的时间段期间)转子11的旋转量小于从一开始就提供X(安培)的d轴电流的情况，也就是说，旋转磁场的强度不改变的情况。

2-3在中间停止的旋转磁场强度的改变

在如上所述的改变控制(用于逐渐改变旋转磁场的电角度的控制)期间改变旋转磁场的强度的情况下，可在某个时间点停止旋转磁场的强度的强度的改变。如果当转子11在第二方向上旋转时旋转磁场的强度继续增加，则跟随旋转磁场的磁极的转子11的旋转速度持续增加，并且转子11会由于惯性力而在第二方向上过度旋转，即使旋转磁场的旋转已结束并且转子11的跟随已结束。

图11例示了转子11在第二方向上过度旋转的示例。在图11中的示例中，转子11的旋转方向在时刻t4变化到第二方向，并且改变控制在时刻t3结束。当改变控制结束时，转子11旋转超过转子11面对在改变控制结束时的电角度处产生的磁极的位置(在该示例中，假定该位置与初始位置匹配)。当转子11旋转超过初始位置达旋转量时，旋转方向变成第一方向，并且转子11再次旋转成更接近初始位置。

为了抑制转子11的这种过度旋转，旋转磁场控制器330可指定提供到线圈13的电流，以便逐渐增加旋转磁场，直到转子11的旋转方向从例如第一方向切换成第二方向。

图12例示了根据该变型例的d轴电流等的示例变化。在该示例中，旋转磁场控制器330指定d轴电流，以便在从时刻t1到转子11的旋转方向从第一方向切换成第二方向之前的时间段C1(在该期间产生旋转磁场)内逐渐增加d轴电流，并且在时间段C1之后，将d轴电流固定于时间段C1结束时的幅度(X21安培)，如图12的(a)中例示的。

在这种情况下，时段C1期间转子11在第一方向上的旋转量与图10B中的示例相同，为此后，在从时刻t4到时刻t3的时间段C2期间产生的旋转磁场强度变成小于其中d轴电流持续增加并且即使转子11的旋转方向切换旋转磁场的强度也继续增加的情况。因此，转子11在第二方向上的过度旋转量减小，并且在执行初始位置检测控制的整个时间段期间转子11的旋转量也减小。

旋转磁场强度的改变停止的时间并不限于上述的时间。例如，旋转磁场控制器330可指定提供到线圈13的电流以便逐渐增加旋转磁场的强度，直到在改变控制期间编码器输出获得单元304所获得的旋转信号所表示的第一方向上的旋转量(第一旋转量)达到预定旋转量阈值为止。该旋转量阈值是本发明的示例性实施方式中的“第二阈值”的示例。

图13例示了根据该变型例的d轴电流等的示例变化。在该示例中，旋转磁场控制器330指定d轴电流，以便在从时刻t1到时刻t2的时间段(在其间产生旋转磁场)内逐渐增加d轴电流，如图13中的(a)中例示的。时刻t5是第一旋转量达到旋转量阈值时的时间，如图13的(b)中例示的。

在这种情况下，在从时间段C3结束直到转子11的旋转方向变成相反方向的时刻t4的时间段C4期间，旋转磁场的强度不再增加，并且固定下来。因此，在时间段C4期间，转子11的旋转量变成小于其中旋转磁场强度持续增加的情况。因此，上述的过度旋转量较小，并且在执行初始位置检测控制的整个时间段期间转子11的旋转量也变成小于其中即使第一旋转量达到旋转量阈值旋转磁场的强度也持续增加的情况。

2-4旋转阻力

在如以上示例中描述地通过改变d轴电流来逐渐增加旋转磁场强度的情况下，可考虑转子11的旋转的阻力。例如，转子11的旋转的阻力随着负载2变重而增加，并且随着负载2遭受的摩擦阻力的增大而增大。随着转子11的旋转阻力增大，转子11被吸引至旋转磁场的磁极的旋转速度降低。用旋转量的增加速度来表示该旋转速度。

旋转磁场控制器330通过使用例如d轴电流表执行考虑了上述阻力的对旋转磁场强度的控制，在d轴电流表中，第一旋转量的增加速度与时刻t2的d轴电流关联。

图14A和图14B例示了d轴电流的示例控制。图14A例示了d轴电流表，其中，第一旋转量的增加速度的值(即，“小于Th11”、“等于或大于Th11且小于Th12”和“等于或大于Th12”)分别与时刻t2的d轴电流(A：安培)的值，即“X43”、“X42”和“X41”关联，(X41<X42<X43)。

旋转磁场控制器330根据由在从改变控制开始到预定时刻为止的时间段期间编码器输出获得单元304所获得的旋转信号所表示的第一旋转量来计算第一旋转量的增加速度，并且改变d轴电流，直到d轴电流的值达到与d轴电流表中的计算出的增加速度关联的值为止。在该示例中，旋转磁场控制部330计算从时刻t1到时刻t6的第一旋转量的增加速度并且改变d轴电流，使得时刻t2的d轴电流的值是X43、X42或X41，如图14B中例示的。

在图14A和图14B中例示的示例中，旋转磁场控制器330指定提供到线圈13的电流，使得旋转磁场强度的增加速度随着由改变控制期间编码器输出获得单元304所获得的旋转信号表示的第一旋转量的增加速度的增加而降低。当第一旋转量的增加速度高时，也就是说，当转子11的旋转速度高时，上述转子11的旋转阻力小。

随着阻力越来越小，转子11在初始位置检测控制期间的旋转量越来越大。因此，如果旋转磁场强度的增加速度恒定，则转子11的旋转量根据电阻大小而变化。在图14A和图14B中的示例中，随着第一旋转量的增加速度增加(随着转子11的旋转阻力降低)，旋转磁场强度的增加速度降低，如上所述。因此，与强度增加速度恒定的情况相比，转子11在初始位置检测控制期间的旋转量变化为较小的程度。

在逐渐增加旋转磁场的强度直到第一旋转量达到旋转量阈值的情况下，如参照图13中的示例描述的，旋转磁场控制器330可随着由改变控制期间编码器输出获得单元304获得的旋转信号所表示的第一旋转量(转子11的旋转速度)的增加速度增加而减小旋转量阈值。旋转磁场控制器330通过使用例如旋转量阈值表执行对旋转磁场强度的控制，在旋转量阈值表中，第一旋转量的增加速度与旋转量阈值关联。

图15例示了旋转量阈值表的示例。图15例示了旋转量阈值表，其中，第一旋转量的增加速率的值(即，“小于Th11”、“等于或大于Th11且小于Th12”和“等于或大于Th12”)分别与旋转量阈值的值(即，“Th53”、“Th52”和“Th51”)关联(Th51<Th52<Th53)。旋转磁场控制器330改变d轴电流，直到第一旋转量达到与旋转量阈值表中的如图14A和图14B中计算出的第一旋转量的增加速度关联的旋转量阈值的值。

在图15中的示例中，旋转量阈值随着第一旋转量的增加速度增加(随着转子11的旋转阻力降低)而降低，如上所述。如果旋转量阈值小，则旋转磁场的增强结束得比旋转量阈值大的情况早，因此旋转磁场被固定于旋转磁场弱的状态。因此，即使转子11的旋转阻力小，旋转磁场也弱，因此，使旋转量较小。结果，转子11在初始位置检测控制期间的旋转量变化为比旋转量阈值恒定的情况小的程度。

在逐渐增加旋转磁场的强度直到第一旋转量与第二旋转量之间的差值小于差值阈值的情况下，如参照图9A至图9C中的示例描述的，旋转磁场控制器330可随着由改变控制期间编码器输出获得单元304获得的旋转信号所表示的第一旋转量的增加速度增加而减小差值阈值。旋转磁场控制器330通过使用例如差值阈值表执行对旋转磁场强度的控制，在差值阈值表中，第一旋转量的增加速度与差值阈值关联。

图16例示了差值阈值表的示例。图16例示了差值阈值表，其中，第一旋转量的增加速度的值(即，“小于Th11”、“等于或大于Th11且小于Th12”和“等于或大于Th12”)分别与差值阈值的值(即，“Th63”、“Th62”和“Th61”)关联(Th61<Th62<Th63)。旋转磁场控制器330如图12中的示例一样计算第一旋转量的增加速度，并且使用与差值阈值表中的计算出的增加速度关联的差值阈值来增大旋转磁场强度。

随着转子11的旋转速度增加，转子11更大程度地跟随旋转磁场的磁极，也就是说，转子11有可能以更短的延迟跟随旋转磁场的磁极。因此，如图16的示例中一样，随着转子11的旋转速度增加，差值阈值变小。因此，与差值阈值恒定的情况相比，处于初始位置的转子11的磁极的位置与当改变控制结束时的电角度处的旋转磁场的磁极的位置之间的偏移有可能变小。

2-5多次控制

在示例性实施方式中，一旦改变控制(用于逐渐改变旋转磁场的电角度的控制)结束，就基于结束的时间点时的电角度来检测初始位置；然而，此后可进一步执行改变控制。在此变型例中，旋转磁场控制器330多次执行改变控制。具体地，旋转磁场控制器330检测转子11面对当多次改变控制中的第一旋转量的累计值与第二旋转量的累计值之间的差值变成小于差值阈值时的电角度处产生的磁极的位置，作为转子11的初始位置。

图17A至图17C例示了根据此变型例的初始位置检测控制中的d轴电流等的示例变化。在此示例中，旋转磁场控制器330执行用于逐渐改变电角度并同时在从时刻t1到时刻t2的第一时间段C11以及从时刻t7到时刻t8的第二时间段C11期间将d轴电流设置为X(安培)的改变控制，如图17A中例示的。图17B例示了在转子11进行的跟随的延迟较长的情况下转子11的位置和电角度。

如果转子11进行的跟随的延迟长，则当第一旋转量与第二旋转量之间的差值小于差值阈值时，旋转磁场的磁极的位置超过转子11的初始位置。因此，在图17B的示例中，电角度被固定在超过初始位置的位置处。在这种情况下，在后续改变控制开始的时刻t7，第二旋转量大于第一旋转量，所述旋转量由编码器输出获得单元304获得的旋转信号表示，因此旋转磁场控制器330确定转子11在第二方向上过度旋转而超过初始位置。

旋转磁场控制器330执行用于在第一时间段C11中逐渐增加电角度的控制，并且转子11在第二方向上过度旋转而超过初始位置。因此，旋转磁场控制器330在第二时段C12期间相反地执行逐渐减小电角度的控制。当第一旋转量的累计值与第二旋转量的累计值之间的差值小于差值阈值时，旋转磁场控制器330检测初始位置，如上所述。

在如上述示例中那样转子11进行的跟随的延迟长的情况下，检测到的初始位置可与正确的初始位置分开差值阈值或更大。然而，如果多次执行改变控制，则以比第一改变控制中的电角度更接近初始位置的电角度开始第二和后续改变控制。因此，与只执行一次改变控制的情况相比，更有可能检测到初始位置，同时转子11进行的跟随的延迟短并且初始位置被更精确地检测。

在如上所述地检测转子11面对当第一旋转量的累计值与第二旋转量的累计值之间的差值变成小于差值阈值时的电角度处产生的磁极的位置作为转子11的初始位置的情况下，旋转磁场控制器330可使第二和后续改变控制中的差值阈值小于第一改变控制中的差值阈值。如果如图17C中例示地转子11进行的跟随的延迟足够短，则例如，与初始位置分开差值阈值的位置被检测为初始位置。

例如，当在第一改变控制中使用差值阈值Δ10并且在第二改变控制中使用比差值阈值Δ10小的差值阈值Δ11(Δ11<Δ10)时，如图17C中例示的，与第一改变控制中检测到的位置相比，在第二改变控制之后检测到更接近正确的初始位置的位置作为初始位置。另外，在这种情况下，与只执行一次改变控制的情况相比，更精确地检测到初始位置。

2-6电角度固定之后的电流控制

即使检测到转子11的初始位置并且电角度是固定的，转子11也可停止，并且其磁极面对从在电角度处产生的磁极偏移的位置，这是因为例如转子11的旋转阻力大。在这种情况下，旋转磁场控制器330可在固定电角度之后指定d轴电流，以便产生比当变化控制结束时的旋转磁场强的磁场。

图18例示了根据该变型例的d轴电流等的示例改变。在图18的(a)中，旋转磁场控制器330在一直到转子11的旋转方向从第一方向切换成第二方向的时刻t4的时间段中逐渐增加d轴电流，如图12的(a)中的示例中一样，并且在该时间段之后，在直到时刻t2的时间段内，将d轴电流固定于X71，X71是在时刻t4的值。在时刻t7之后，旋转磁场控制器330逐渐增加d轴电流，直到d轴电流的值达到大于X71的X72为止，X71是d轴电流在时刻t4的值。

在图18的(b)中的示例中，转子11停止，其磁极面对从时刻t3处固定的电角度处产生的磁极移位的位置。在该时间点，并不知道检测到的初始位置是否从转子11的停止位置移位或者检测到的初始位置是否从正确初始位置移位，并且这些移位的量是未知的。因此，如上所述，旋转磁场控制器330在时刻t7之后逐渐增加d轴电流。

结果，在时刻t7之后，产生比改变控制结束时的旋转磁场强的磁场，并且即使在转子11停止使其磁极面对从在固定电角度处产生的磁极移位了的位置处，转子11也被吸引到强磁场产生的磁极。如图18的(b)中例示的，转子11旋转，直至更接近检测到的初始位置的位置。如上所述，根据该变型例，与没有指定产生上述强磁场的电流的情况相比，转子11旋转得更接近检测到的初始位置。

当检测到的初始位置更接近正确的初始位置时，产生强磁场之后的第一旋转量与第二旋转量之间的差值减小。相反，当检测到的初始位置与正确的初始位置之间的差值增大时，产生强磁场之后的第一旋转量与第二旋转量之间的差值可增大。

在由编码器输出获得单元304获得的旋转信号(在改变控制开始之后获得的)所表示的第一旋转量与第二旋转量之间的差值在指定了产生上述强磁场的电流之后增大，并且旋转磁场控制器330可指定产生使转子11在差值减小的方向旋转的磁场的电流。

图19例示了转子11的位置和电角度的示例变化。在图19中的示例中，转子11进行的跟随的延迟较长，因此，检测到的初始位置(转子11的磁极面对处于固定电角度的磁极的位置)从正确的初始位置移位。另外，转子11的旋转的阻力较大，因此即使在d轴电流变为“0”安培的时刻t2，转子11也未旋转直到检测到的初始位置。因此，转子11停止在接近正确初始位置的位置处。此时刻的停止位置与正确初始位置之间的移位表示为ω81。

当在时刻t2之后的时刻t7指定产生上述强磁场的电流时，转子11靠近检测到的初始位置并且停止。当此时刻的停止位置与正确初始位置之间的偏移表示为ω82时，满足ω81<ω82，也就是说，在图19的示例中，在产生了强磁场之后，第一旋转量与第二旋转量之间的差值增大。

此后，旋转磁场控制器330产生使转子1在第一旋转量与第二旋转量之间的差值从时刻t9起减小的方向旋转的磁场，并且转子11再次靠近初始位置并且停止。旋转磁场控制器330执行用于如上所述地减小差值的控制，使得即使转子11由于所产生的上述强磁场而离开初始位置，转子11也靠近初始位置。

2-7无刷电机

无刷电机不限于示例性实施方式中描述的无刷电机，并且可以是其中通过例如两相电流或四相或更多相中的电流而非三相电流来产生旋转磁场的无刷电机。在示例性实施方式中，转子具有一组磁极(一组北极和南极)；然而，转子可具有两组或更多组磁极。在示例性实施方式中，转子被布置成接近中心并且线圈被布置成接近外部；然而，线圈可被布置成接近中心并且转子可被布置成接近外部(在后一种情况下，例如，使用圆筒形转子)。在任一种情况下，线圈都可围绕转子布置。

2-8检测到初始位置之后的电角度

在该示例性实施方式中，当第一旋转量与第二旋转量之间的差值变成小于差值阈值时，也就是说，当检测到转子11的初始位置时，旋转磁场控制器330结束改变控制并且固定电角度；然而，旋转磁场控制器330不限于此。即使旋转磁场控制器330检测到初始位置，旋转磁场控制器330也可继续执行改变控制(也就是说，可继续改变电角度)一会儿。

在这种情况下，旋转磁场控制器330需要将d轴电流减小至在电角度被固定之后转子11不被吸引到旋转磁场的磁极的程度。在如参照图17A至图17C所述多次连续执行改变控制的情况下，如果在一改变控制与后续的改变控制之间没有设置固定电角度的时间段，则在检测到初始位置之后(另外，在电角度在相反方向上改变的情况下)继续执行改变控制。

2-9本发明的示例性实施方式的类别

在示例性实施方式中，电机控制装置被内置于无刷电机中；然而，电机控制装置不限于此，而是可设置在无刷电机的外部。本发明的示例性实施方式可应用于内置电机控制装置和外电动机控制装置。此外，本发明的示例性实施方式可被认为是包括电机控制装置的无刷电机。

另外，本发明的示例性实施方式可被认为是用于实现由电机控制装置执行的处理的信息处理方法或用于使控制电机控制装置的计算机发挥作用的程序。程序可以以诸如光盘的记录介质的形式提供，其中，程序被存储成或可设置成使程序经由诸如因特网的通信线路下载到计算机并且在安装后可用的形式。

已经出于例示和描述的目的，提供了以上对本发明的示例性实施方式的描述。这不旨在是排他性的或者将本发明限于所公开的精确形式。显而易见，对于本领域的技术人员而言，将清楚许多变型例和变形形式。选择和描述实施方式，以最佳地说明本发明及其实际应用的原理，由此使本领域的其他技术人员能够理解适于预料中的特定使用的本发明的各种实施方式和各种变型例。本发明的范围旨在由以下权利要求书及其等同物来限定。

Claims (12)

1.一种控制装置，该控制装置包括：

获得单元，其获得表示无刷电机的转子的旋转量和旋转方向的旋转信息；以及

控制器，其指定提供到所述无刷电机的线圈的电流，以按照如下方式控制由所述线圈产生的旋转磁场：执行用于逐渐改变由所述线圈产生的旋转磁场的电角度的改变控制，检测所述转子面对在以下电角度处产生的磁极的位置，作为所述转子的初始位置，并且根据所述初始位置来控制所述旋转磁场，所述电角度是在所述改变控制期间获得的所述旋转信息所表示的旋转方向从第一方向变成第二方向、并且所述第一方向上的旋转量与所述第二方向上的旋转量之间的差值变成小于第一阈值时的电角度，所述旋转量由在所述改变控制期间获得的所述旋转信息表示。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，

当所述差值变成小于所述第一阈值时，所述控制器结束所述改变控制，并且固定所述电角度。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

在所述改变控制期间，所述控制器逐渐增加所述旋转磁场的强度。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，

随着在所述改变控制期间获得的所述旋转信息所表示的所述第一方向上的旋转量的增加速度增大，所述控制器降低所述旋转磁场的强度的增加速度。

5.根据权利要求3或4所述的控制装置，其中，

所述控制器持续增加所述旋转磁场的强度，直到所述转子的旋转方向从所述第一方向切换成所述第二方向为止。

6.根据权利要求3或4所述的控制装置，其中，

所述控制器逐渐增加所述旋转磁场的强度，直到在所述改变控制期间获得的所述旋转信息所表示的所述第一方向上的旋转量达到第二阈值为止。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其中，

随着在所述改变控制期间获得的所述旋转信息所表示的所述第一方向上的旋转量的增加速度增大，所述控制器减小所述第二阈值。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制装置，其中，

随着在所述改变控制期间获得的所述旋转信息所表示的所述第一方向上的旋转量的增加速度增大，所述控制器减小所述第一阈值。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制装置，其中，

所述控制器多次执行改变控制，并且检测所述转子面对在以下电角度处产生的磁极的位置，作为所述转子的初始位置，所述电角度是在所述第一方向上的旋转量的累计值与所述第二方向上的旋转量的累计值之间的差值变成小于所述第一阈值时的电角度。

10.根据权利要求2所述的控制装置，其中，

在固定所述电角度之后，所述控制器指定所述电流，以产生比所述改变控制结束时的所述旋转磁场强的磁场。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其中，

在指定所述电流以产生较强磁场之后，在由所获得的所述旋转信息表示的所述差值增大的情况下，所述控制器指定所述电流，以产生使所述转子在所述差值减小的方向上旋转的磁场。

12.一种无刷电机，所述无刷电机包括：

根据权利要求1所述的控制装置；

转子；以及

线圈，其围绕所述转子布置，并且受所述控制装置控制的电流流过所述线圈。