JP2001204191A - Initial position detecting apparatus of synchronous motor and detecting method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce detection error of an initial position, and decrease radiation noise and undesired sound by restraining the rotation of a rotor due to application of voltage pulses to be small and shortening the time necessary for initial position detection, when the initial position of a rotor of a synchronous motor is detected. SOLUTION: A plurality of pairs of two continuously applied voltage pulses forming a pair wherein voltage application positions are practically different by 180 deg. in electric angle are applied, and the initial position is detected. In another means, the initial position detection of a general mode is firstly performed wherein two adjacent voltage application positions are largely different. In the vicinity of the detected result, the initial position detection of a detailed mode is performed wherein two adjacent positions are little different. The waveform of an applied voltage pulse is smoothed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位置センサを用い
ずに同期モータのロータの初期位置を検出する装置に関
する。The present invention relates to an apparatus for detecting an initial position of a rotor of a synchronous motor without using a position sensor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ブラシレスモータでは、転流をブラシに
よって機械的にではなく、回路によって電気的に行って
いる。電気的転流においては、ロータに設けられた永久
磁石等の磁極の中心がロータの中心軸周りに回転した時
の角度位置（以下、ロータの位置という）を知る必要が
ある。従来のモータ制御装置では、ホール素子、レゾル
バ、または、光エンコーダ等の位置センサを用いて、ロ
ータの位置についての情報が得られていた。しかし、こ
の位置センサがあるため、モータのコストが上昇し、ま
た、モータの外形も大きくなっていた。2. Description of the Related Art In a brushless motor, commutation is not performed mechanically by a brush, but electrically by a circuit. In electrical commutation, it is necessary to know the angular position (hereinafter referred to as the rotor position) when the center of a magnetic pole, such as a permanent magnet, provided on the rotor rotates around the central axis of the rotor. In the conventional motor control device, information on the position of the rotor has been obtained using a position sensor such as a Hall element, a resolver, or an optical encoder. However, the presence of this position sensor has increased the cost of the motor and increased the outer shape of the motor.

【０００３】この位置センサを省略して、コスト削減及
びモータの小型化を実現した、従来の位置センサレスモ
ータ制御装置としては、次のような動作をするものが知
られていた。まず、所定の周波数の回転磁界を発生する
ように相巻線に矩形波電流を与えてモータを起動させる
（例えば、120°通電型矩形波駆動による）。そして、
ある程度回転数が大きくなった後で、非通電相での誘起
電圧を測定し、その測定結果からロータの位置を求め
る。しかし、この従来の位置センサレスモータ制御装置
では、起動直前におけるロータの位置（初期位置）が検
出されていない。このため、起動に最適な通電が行え
ず、起動トルクが大きくできないという問題点があっ
た。[0003] As a conventional position sensorless motor control device which eliminates the position sensor and achieves cost reduction and downsizing of the motor, the following operation is known. First, a rectangular wave current is applied to the phase windings so as to generate a rotating magnetic field of a predetermined frequency, and the motor is started (for example, by 120 ° conduction rectangular wave driving). And
After the rotation speed has increased to some extent, the induced voltage in the non-energized phase is measured, and the position of the rotor is determined from the measurement result. However, in this conventional position sensorless motor control device, the position (initial position) of the rotor immediately before starting is not detected. For this reason, there has been a problem that optimal energization for starting cannot be performed and starting torque cannot be increased.

【０００４】この問題点を解決し、起動トルクを大きく
するには、ロータの初期位置を検出することが必要であ
る。従来の同期モータの初期位置検出装置としては、電
気学会論文集D116巻7号平成8年736〜742ページに記載さ
れたものが知られていた。この初期位置検出装置は、埋
込磁石型モータ等、突極性を有する同期モータを対象と
した。突極性を有する同期モータでは、ロータの位置に
より相巻線のインダクタンスが変化する。そのため、一
定の電圧印加位置を有する一定の電圧パルスを相巻線に
印加しても、ロータの位置により相巻線の電流応答が変
化する。（ここで、電圧印加位置とは、相巻線に電圧パ
ルスを印加したとき、ロータの影響が無視できる理想的
な状態で、ロータの中心軸上に実質的に生じるとみなせ
る磁界の向きを、ロータの中心軸周りの回転角で表した
ものをいう。）そこで、ロータが停止している時に、相
巻線に電圧パルスを印加し、その時相巻線に現れる電流
応答を検出する。ロータの位置による相巻線のインダク
タンスの変化が正弦波状であると仮定すると、ロータの
位置による電流応答値が予測できるため、この電流応答
からロータの初期位置が検出できる。To solve this problem and increase the starting torque, it is necessary to detect the initial position of the rotor. As a conventional synchronous motor initial position detecting device, there is known a device described in IEICE Transactions D116 Vol. 7, 1996, pp. 736-742. This initial position detection device is intended for a synchronous motor having saliency, such as an embedded magnet type motor. In a synchronous motor having saliency, the inductance of the phase winding changes depending on the position of the rotor. Therefore, even if a fixed voltage pulse having a fixed voltage application position is applied to the phase winding, the current response of the phase winding changes depending on the position of the rotor. (Here, the voltage application position refers to the direction of a magnetic field that can be considered to be substantially generated on the center axis of the rotor in an ideal state where the influence of the rotor can be ignored when a voltage pulse is applied to the phase winding. When the rotor is stopped, a voltage pulse is applied to the phase winding, and a current response appearing in the phase winding at that time is detected. Assuming that the change in the inductance of the phase winding due to the position of the rotor is sinusoidal, the current response value according to the position of the rotor can be predicted, and the initial position of the rotor can be detected from this current response.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の論文中において
は、初期位置検出時に印加する電圧パルスにより流れる
電流は小さく、従って、この電流により発生するトルク
も小さいため、初期位置検出中にロータが回転しない、
と記述されていた。しかし、(a)突極性を実質的に有さ
ない同期モータの場合、ロータの位置による相巻線のイ
ンダクタンスの変化が比較的小さい。このため、検出可
能な電流応答を得るにはある程度以上の電圧パルスを印
加しなければならない。 (b)電流応答を検出する電流
センサの感度やマイクロコンピュータに検出結果を取り
込むＡＤＣ（アナログ・デジタル・コンバータ）の分解
能が低い場合、ある程度以上の大きさを有する電流でな
ければそれを検出できないため、電圧パルスもある程度
より小さくできない。上記(a)及び(b)のように電圧パル
スに下限があるため、検出時にロータが受けるトルクを
ロータを回転させない程度に抑えることができなかっ
た。In the above-mentioned paper, the current flowing by the voltage pulse applied at the time of detecting the initial position is small, and the torque generated by this current is also small. do not do,
It was described. However, (a) in the case of the synchronous motor having substantially no saliency, the change in the inductance of the phase winding depending on the position of the rotor is relatively small. For this reason, a voltage pulse of a certain degree or more must be applied to obtain a detectable current response. (b) If the sensitivity of the current sensor that detects the current response or the resolution of the ADC (analog-to-digital converter) that takes in the detection result to the microcomputer is low, it cannot be detected unless the current has a certain magnitude or more. Also, the voltage pulse cannot be smaller than a certain level. Since the voltage pulse has a lower limit as in the above (a) and (b), the torque received by the rotor at the time of detection cannot be suppressed to such an extent that the rotor is not rotated.

【０００６】以上の問題点の他にも、次のような問題点
があった。第一に、従来は初期位置検出時に印加する電
圧パルスの形状として、矩形波が採用されていたため、
それによる輻射ノイズや騒音が発生していた。第二に、
上記のように検出用電圧パルスでロータが回転を始めた
場合、初期位置検出に時間がかかると、ロータが大きく
回転してしまい、初期位置の誤差が大きくなった。[0006] In addition to the above problems, there are the following problems. First, since a rectangular wave was conventionally used as the shape of the voltage pulse applied at the time of initial position detection,
This caused radiation noise and noise. Secondly,
When the rotor starts rotating with the detection voltage pulse as described above, if it takes time to detect the initial position, the rotor is largely rotated, and the error of the initial position is increased.

【０００７】本発明は、以上の問題点を解決するため
に、次のことを目的とする。すなわち、初期位置検出時
において、電圧パルスの印加方法を工夫して、それによ
るロータの回転を小さく抑え、更に、初期位置検出に要
する時間を短くする。これらにより検出される初期位置
の誤差を小さくする。それと同時に、検出時に印加する
電圧パルスによって発生する輻射ノイズや騒音を低減す
る。The present invention has the following object to solve the above problems. That is, at the time of detecting the initial position, the method of applying the voltage pulse is devised to suppress the rotation of the rotor thereby small, and further shorten the time required for detecting the initial position. The error of the initial position detected by these is reduced. At the same time, radiation noise and noise generated by a voltage pulse applied at the time of detection are reduced.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の同期モータの初期位置検出装置は、同期
モータが有する複数の相巻線に対して、合成すると所定
の電圧印加位置を成すような電圧パルスをそれぞれ印加
する電圧印加手段；前記電圧パルスの印加によって前記
相巻線にそれぞれ現れる電流応答を検出する電流応答検
出手段；及び、前記電圧印加位置がそれぞれ異なる複数
の前記電圧パルスを前記電圧印加手段に印加させるごと
に、前記電流応答を前記電流応答検出手段によって検出
し、そうして得られた複数の検出結果を比較して、前記
同期モータのロータの初期位置を検出する初期位置検出
手段；を有し、前記複数の電圧パルスが、互いの前記電
圧印加位置が電気角において実質的に180°異なり、連
続して印加される二つの前記電圧パルスを含む。In order to achieve the above-mentioned object, an apparatus for detecting an initial position of a synchronous motor according to the present invention comprises: Voltage application means for applying voltage pulses each of which forms the following; current response detection means for detecting current responses respectively appearing in the phase windings by applying the voltage pulses; and a plurality of voltages each having a different voltage application position. Each time a pulse is applied to the voltage applying means, the current response is detected by the current response detecting means, and a plurality of detection results thus obtained are compared to detect an initial position of the rotor of the synchronous motor. The plurality of voltage pulses, wherein the voltage application positions of the plurality of voltage pulses differ from each other by substantially 180 ° in electrical angle and are continuously applied. Including the voltage pulse.

【０００９】仮に、停止しているロータに対して最初に
印加された第一の電圧パルスによってロータが回転を始
めたとする。しかし、上記の初期位置検出装置では、そ
の次に印加される第二の電圧パルスの電圧印加位置が第
一の電圧パルスのものから電気角で実質的に180°異な
る。このため、ロータは、第一の電圧パルスの印加によ
って受けたトルクと実質的に正反対のトルクを第二の電
圧パルスの印加によって受ける。従って、ロータの回転
が止まる。第一の電圧パルスと第二の電圧パルスとの印
加間隔はロータの回転に比べて十分早くできるので、実
質的にロータは回転せずに元の位置のままでいることに
なる。よって、電圧パルスの印加によるロータの検出位
置の誤差が抑えられる。[0009] It is assumed that the rotor starts rotating by the first voltage pulse applied first to the stopped rotor. However, in the above-described initial position detection device, the voltage application position of the second voltage pulse applied subsequently differs from that of the first voltage pulse by substantially 180 electrical degrees. Thus, the rotor receives substantially the opposite torque from the application of the first voltage pulse by the application of the second voltage pulse. Therefore, the rotation of the rotor stops. Since the application interval between the first voltage pulse and the second voltage pulse can be made sufficiently faster than the rotation of the rotor, the rotor does not substantially rotate and remains at the original position. Therefore, the error of the detection position of the rotor due to the application of the voltage pulse can be suppressed.

【００１０】さらに好ましくは、前記複数の電圧パルス
が、連続して印加される四つの前記電圧パルスであっ
て、(a) 最初に印加される第一の前記電圧パルス、及
び、その次に印加される第二の前記電圧パルス、それぞ
れの前記電圧印加位置が電気角において実質的に180°
異なり、(b) 前記第二の電圧パルス、及び、その次に
印加される第三の前記電圧パルス、それぞれの前記電圧
印加位置が所定の範囲内に含まれる所定の角度だけ異な
り、(c) 前記第三の電圧パルス、及び、その次に印加
される第四の前記電圧パルス、それぞれの前記電圧印加
位置が電気角において実質的に180°異なる前記四つの
電圧パルスを含む。More preferably, the plurality of voltage pulses are four of the voltage pulses applied successively, and (a) the first voltage pulse applied first, and the next applied voltage pulse. The second voltage pulse to be applied, each of the voltage application positions being substantially 180 ° in electrical angle
Different, (b) the second voltage pulse, and the third voltage pulse applied next, the respective voltage application position is different by a predetermined angle included within a predetermined range, (c) The third voltage pulse and the fourth voltage pulse applied next to the third voltage pulse include the four voltage pulses in which the respective voltage application positions differ by substantially 180 degrees in electrical angle.

【００１１】上記のように、停止していたロータが第一
の電圧パルスの印加によって回転を始めても、第二の電
圧パルスの印加によってその回転は止まる。仮に、第一
の電圧パルスと第二の電圧パルスとの印加の間に、ロー
タが微小ではあっても無視できない角度だけ回転したと
する。しかし、第一の電圧パルスの電圧印加位置と第三
の電圧パルスのそれとは電気角でほぼ180°異なるた
め、第一の電圧パルスの印加によってロータが受けたト
ルクとほぼ正反対のトルクをロータは受ける。従って、
仮に第三の電圧パルスの印加によってロータが回転を始
めても、その回転の向きは第一の電圧パルスの印加によ
る回転の向きと反対である。この回転は、第四の電圧パ
ルスの印加によって止められる。これにより、複数の電
圧パルスを印加しても、累積的にロータが大きく位置を
変えてしまうことがなくなる。よって、ロータの検出位
置の誤差が抑えられる。As described above, even if the stopped rotor starts rotating by applying the first voltage pulse, the rotation stops by applying the second voltage pulse. It is assumed that the rotor is rotated by a non-negligible angle even though it is very small, between the application of the first voltage pulse and the second voltage pulse. However, since the voltage application position of the first voltage pulse is different from that of the third voltage pulse by almost 180 ° in electrical angle, the rotor receives torque substantially opposite to the torque received by the rotor by application of the first voltage pulse. receive. Therefore,
Even if the rotor starts rotating by application of the third voltage pulse, the direction of rotation is opposite to the direction of rotation by application of the first voltage pulse. This rotation is stopped by the application of the fourth voltage pulse. As a result, even when a plurality of voltage pulses are applied, the position of the rotor does not cumulatively change significantly. Therefore, the error of the detection position of the rotor is suppressed.

【００１２】前記第二及び第三の電圧パルスの前記電圧
印加位置が、電気角で−30°〜＋30°の範囲内に含まれ
る所定の角度だけ異なるのが好ましい。この範囲内であ
れば、第一の電圧パルスの印加によってロータが受ける
トルクと、第三の電圧パルスの印加によるそれとは、ほ
ぼ正反対であるとしてよい。It is preferable that the voltage application positions of the second and third voltage pulses differ by a predetermined angle included in an electrical angle range of −30 ° to + 30 °. Within this range, the torque applied to the rotor by the application of the first voltage pulse may be substantially opposite to that by the application of the third voltage pulse.

【００１３】本発明の他の観点による同期モータの初期
位置検出装置は、同期モータが有する複数の相巻線に対
して、合成すると所定の電圧印加位置を成すような電圧
パルスをそれぞれ印加する電圧印加手段；前記電圧パル
スの印加によって前記相巻線にそれぞれ現れる電流応答
を検出する電流応答検出手段；及び、前記電圧印加位置
がそれぞれ異なる複数の前記電圧パルスを前記電圧印加
手段に印加させるごとに、前記電流応答を前記電流応答
検出手段によって検出し、そうして得られた複数の検出
結果を比較して、前記同期モータのロータの初期位置を
検出する初期位置検出手段；を有し、前記初期位置検出
手段が、前記複数の電圧パルスそれぞれの前記電圧印加
位置を設定するとき、(a) 実質的に任意に選ばれた相
隣り合う二つの前記電圧印加位置、すなわち、最初の検
出位置と最後の検出位置との間のように例外的な所を除
いた相隣り合う二つの前期電圧印加位置が、所定の角度
よりも大きい角度だけ異なるようにする概略モードの初
期位置検出手段、及び、(b) 前記二つの電圧印加位置
が所定の角度よりも小さい角度だけ異なるようにする詳
細モードの初期位置検出手段を含む。According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting an initial position of a synchronous motor, comprising: a plurality of phase windings provided in the synchronous motor; Applying means; current response detecting means for detecting a current response appearing in each of the phase windings by applying the voltage pulse; and each time the plurality of voltage pulses having different voltage application positions are applied to the voltage applying means, An initial position detecting means for detecting the current response by the current response detecting means, comparing a plurality of detection results thus obtained, and detecting an initial position of the rotor of the synchronous motor; When the initial position detection means sets the voltage application position of each of the plurality of voltage pulses, the initial position detection means (a) selects two adjacent ones of substantially arbitrary selected ones of the voltage pulses. The pressure application position, i.e., two adjacent voltage application positions except for exceptional places such as between the first detection position and the last detection position, are different from each other by an angle larger than a predetermined angle. And (b) a detailed mode initial position detecting means for making the two voltage application positions differ by an angle smaller than a predetermined angle.

【００１４】まず、概略モードの初期位置検出手段によ
り、概略的にロータの初期位置を推定する。その後、そ
の推定位置を含む所定の比較的狭い電気角範囲で、詳細
モードの初期位置検出手段により、ロータの初期位置検
出をより精度良く行う。これにより、効率的にロータの
初期位置検出が行えるため、検出時間を短縮できる。従
って、ロータの初期位置検出における誤差を抑えること
ができる。First, the initial position of the rotor is roughly estimated by the initial position detecting means in the general mode. Thereafter, the initial position of the rotor is detected with higher precision by the initial position detector in the detailed mode in a predetermined relatively narrow electrical angle range including the estimated position. Thus, the initial position of the rotor can be detected efficiently, and the detection time can be reduced. Therefore, an error in detecting the initial position of the rotor can be suppressed.

【００１５】一つの好ましい例として、上記の初期位置
検出装置が、前記電流応答に対する複数の検出結果それ
ぞれからγ軸電流成分を合成し、それぞれの合成結果を
比較して前記初期位置を検出しても良い。ここで、γ軸
は電圧パルスの電圧印加位置の向きに相当する。また、
γ軸電流成分とは、実際に検出された各相巻線の電流応
答を、それがロータの中心軸に生じさせた磁界のγ軸成
分に比例するように合成したものである。ロータの位
置、すなわち、ロータの磁極中心の位置と、γ軸、すな
わち、電圧パルスの電圧印加位置とが一致したとき、γ
軸電流成分のピークが最大となる。従って、電圧印加位
置の異なる電圧パルスを複数印加し、それぞれに対する
電流応答からそれぞれγ軸電流成分を求め、それらのう
ち最もピーク値が大きくなる電圧印加位置を探す。する
と、その電圧印加位置がロータの位置と一致する。As a preferred example, the initial position detecting device synthesizes a γ-axis current component from each of a plurality of detection results for the current response, and compares the respective synthesis results to detect the initial position. Is also good. Here, the γ axis corresponds to the direction of the voltage application position of the voltage pulse. Also,
The γ-axis current component is obtained by synthesizing the actually detected current response of each phase winding so as to be proportional to the γ-axis component of the magnetic field generated on the central axis of the rotor. When the position of the rotor, that is, the position of the center of the magnetic pole of the rotor coincides with the γ axis, that is, the voltage application position of the voltage pulse, γ
The peak of the axial current component becomes maximum. Therefore, a plurality of voltage pulses having different voltage application positions are applied, the γ-axis current components are respectively obtained from the current responses to the respective voltage pulses, and the voltage application position where the peak value becomes the largest is searched for. Then, the voltage application position matches the position of the rotor.

【００１６】また別な好ましい例として、上記の初期位
置検出装置が、前記電流応答に対する複数の検出結果そ
れぞれからδ軸電流成分を合成し、それぞれの合成結果
を比較して前記初期位置を検出しても良い。ここで、δ
軸はγ軸より電気角で90°だけ進んだ向きに相当する。
また、δ軸電流成分とは、実際に検出された各相巻線の
電流応答を、それがロータの中心軸に生じさせた磁界の
δ軸成分に比例するように合成したものである。ロータ
の位置とγ軸とが一致したときγ軸電流成分のピークが
最大となり、その一方でδ軸電流成分が零となる。従っ
て、電圧印加位置の異なる電圧パルスを複数印加し、そ
れぞれに対する電流応答からそれぞれδ軸電流成分を求
め、それらが所定の閾値より小さくなる電圧印加位置を
探す。すると、その電圧印加位置がロータの位置、また
は、その位置から電気角で180°異なる位置のいずれか
と一致する。そのいずれであるかを判断するには、各電
圧印加位置でのγ軸電流成分を求めればよい。そのピー
ク値が大きい方がロータの位置に一致する。As another preferred example, the above initial position detecting device synthesizes a δ-axis current component from each of the plurality of detection results for the current response, and compares the synthesized results to detect the initial position. May be. Where δ
The axis corresponds to a direction advanced by 90 electrical degrees from the γ axis.
The δ-axis current component is obtained by synthesizing the actually detected current response of each phase winding so as to be proportional to the δ-axis component of the magnetic field generated on the central axis of the rotor. When the rotor position coincides with the γ-axis, the peak of the γ-axis current component becomes maximum, while the δ-axis current component becomes zero. Accordingly, a plurality of voltage pulses having different voltage application positions are applied, the δ-axis current components are obtained from the current responses to the respective voltage pulses, and a voltage application position at which the δ-axis current component is smaller than a predetermined threshold is searched. Then, the voltage application position coincides with either the position of the rotor or the position 180 degrees different from the position by an electrical angle. In order to judge which one is, the γ-axis current component at each voltage application position may be obtained. The larger peak value corresponds to the position of the rotor.

【００１７】上記のいずれの初期位置検出装置において
も、好ましくは、前記電流応答検出手段が検出する前記
相巻線に流れる電流値が実質的に零である時、前記電圧
印加手段が前記電圧パルスを印加する。これにより、複
数の電圧パルスを連続して印加するとき、先に印加され
た電圧パルスによる相巻線での相電流が、後に印加され
た電圧パルスによる相電流に干渉することがない。従っ
て、相電流のピーク値に対する誤差を抑えることができ
る。In any of the above-described initial position detecting devices, preferably, when the value of the current flowing through the phase winding detected by the current response detecting means is substantially zero, the voltage applying means includes the voltage pulse. Is applied. Thus, when a plurality of voltage pulses are successively applied, the phase current in the phase winding due to the previously applied voltage pulse does not interfere with the phase current due to the subsequently applied voltage pulse. Therefore, an error with respect to the peak value of the phase current can be suppressed.

【００１８】更に、上記のいずれの初期位置検出装置に
おいても、好ましくは、前記電圧印加手段が印加する前
記電圧パルスの各波形が、互いに符号が逆である前段部
と後段部とから成り、前期前段部のピーク電圧値または
幅が前期後段部のものより大きい。このような波形を有
する電圧パルスを相巻線に印加すると、その電流応答
は、一つのピークからなる実質的に三角形のパルスであ
って、オーバーシュート部分を持たない。従って、電圧
パルス印加後の相巻線の電流がより早く零に戻る。それ
故、次の電圧パルスをより速やかに印加できるため、初
期位置検出に要する時間をより短くできる。Further, in any of the above-described initial position detecting devices, preferably, each waveform of the voltage pulse applied by the voltage applying means comprises a front part and a rear part having opposite signs. The peak voltage value or width of the former part is larger than that of the latter part. When a voltage pulse having such a waveform is applied to the phase winding, its current response is a substantially triangular pulse consisting of one peak and has no overshoot portion. Therefore, the current of the phase winding after the application of the voltage pulse returns to zero earlier. Therefore, since the next voltage pulse can be applied more quickly, the time required for initial position detection can be further reduced.

【００１９】更に加えて、上記のいずれの初期位置検出
装置においても、好ましくは、前期電圧パルスの前記前
段部及び前記後段部、それぞれの波形が角の丸い実質的
な矩形である、または、なめらかな形状である。これに
より、初期位置検出における電圧パルスの印加時に発生
する騒音や輻射ノイズが比較的小さく抑えられる。In addition, in any of the above-described initial position detecting devices, preferably, the waveforms of the first stage and the second stage of the first voltage pulse are substantially rectangular with rounded corners or smooth. Shape. As a result, noise and radiation noise generated at the time of applying the voltage pulse in the initial position detection can be suppressed to be relatively small.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態として
好ましい具体的な実施例を、図面を参照しつつ説明す
る。 《実施例１》実施例１の初期位置検出装置は、同期モー
タとしてＳＰＭ(Surface PermanentMagnet motor：表面
磁石型モータ)を対象とする。実施例１の初期位置検出
装置、及び、それが対象とするＳＰＭについて、図1を
用いて説明する。図1は実施例１の初期位置検出装置、
及び、ＳＰＭの構成の概略を示す図である。ＳＰＭ5
は、三相巻線1u、1v、1wが巻回されたステータ（図示せ
ず）、及び、実質的に円柱形のロータ2から成る。三相
巻線1u、1v、1wはＹ結線（各相巻線1u、1v、1wの片端が
一点で接続される結線）を成すように接続されている。
ロータ2は、ステータの内面から一定の間隔を置いて円
柱の側面に相当する表面が対向するように配置されてい
る。そのロータ2の表面には永久磁石3が、例えば、円周
に沿ってＮまたはＳ極が交互に二度ずつ現れるように設
置されている。三相巻線1u、1v、1wに三相交流が流れる
と、ロータ2近傍にその中心軸に垂直であり、かつ、そ
れを軸として回転する磁界（回転磁界）が発生する。こ
の回転磁界とロータ2表面の永久磁石3の磁界との相互作
用により、ロータ2が回転磁界の回転の向きに、中心軸
を軸として回転する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. << Embodiment 1 >> The initial position detection device of Embodiment 1 is intended for an SPM (Surface Permanent Magnett motor) as a synchronous motor. An initial position detecting device according to the first embodiment and an SPM to which the device is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an initial position detecting device according to the first embodiment,
FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a configuration of an SPM. SPM5
Consists of a stator (not shown) on which three-phase windings 1u, 1v, 1w are wound, and a substantially cylindrical rotor 2. The three-phase windings 1u, 1v, 1w are connected so as to form a Y connection (connection in which one end of each phase winding 1u, 1v, 1w is connected at one point).
The rotor 2 is arranged at a fixed distance from the inner surface of the stator such that the surfaces corresponding to the side surfaces of the cylinder face each other. On the surface of the rotor 2, for example, permanent magnets 3 are installed so that N or S poles alternately appear twice each along the circumference. When a three-phase alternating current flows through the three-phase windings 1u, 1v, and 1w, a magnetic field (rotating magnetic field) is generated near the rotor 2 that is perpendicular to the central axis and rotates about the axis. Due to the interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field of the permanent magnet 3 on the surface of the rotor 2, the rotor 2 rotates around the central axis in the direction of rotation of the rotating magnetic field.

【００２１】実施例１の初期位置検出装置は、マイクロ
コンピュータ（マイコン）10、電流センサ6u、6v、及
び、駆動部7から成る。電流センサ6u、6vはそれぞれ相
巻線1u、1vに流れる相電流を検知する。検知された相巻
線1u、1vの各相電流値は、アナログ信号であるｕ相電流
値i_ua、ｖ相電流値i_vaとして、マイコン10へと出力され
る。マイコン10は、ＡＤＣ11u、11v、初期位置検出部1
2、及び、ＰＷＭ制御部13とから構成される。電流セン
サ6u、6vからのｕ相電流値i_ua及びｖ相電流値i_vaは、そ
れぞれＡＤＣ11u、11vに入力され、ディジタル信号であ
るｕ相電流値i_ud及びｖ相電流値i_vdに変換される。変換
されたｕ相電流値i_ud及びｖ相電流値i_vdは初期位置検出
部12へ出力される。初期位置検出部12は、後述するよう
に、入力されたｕ相電流値i_ud及びｖ相電流値i_vdに基づ
いて、ｕ、ｖ、ｗ各相電圧指令値v_u*、v_v*、v_w*、及
び、サーボオンフラグf_svonを設定し、ＰＷＭ制御部13
へと出力する。The initial position detecting device according to the first embodiment includes a microcomputer (microcomputer) 10, current sensors 6u and 6v, and a driving unit 7. The current sensors 6u and 6v detect phase currents flowing through the phase windings 1u and 1v, respectively. The detected phase current values of the phase windings 1u and 1v are output to the microcomputer 10 as u-phase current values i _ua and v-phase current values i _va which are analog signals. The microcomputer 10 includes ADCs 11u and 11v, an initial position detection unit 1
2 and a PWM control unit 13. The u-phase current values i _ua and v-phase current values i _va from the current sensors 6u and 6v are input to the ADCs 11u and 11v, respectively, and are converted into u-phase current values i _ud and v-phase current values i _vd which are digital signals. You. The converted u-phase current value i _ud and v-phase current value i _vd are output to the initial position detection unit 12. The initial position detection unit 12, as described later, based on the input u-phase current value i _ud and v-phase current value i _vd , u, v, w respective phase voltage command values v _{u *} , v _{v *} , _{vw *} and the servo-on flag _fsvon are set, and the PWM control unit 13
Output to

【００２２】ＰＷＭ制御部13は、サーボオンフラグf
_svonがＨの時、ｕ、ｖ、ｗ各相電圧指令値v_u*、v_v*、v
_w*に対してパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modula
tion）を施し、それによりＨまたはＬの状態にそれぞれ
定められたスイッチング信号g_{u h}、g_ul、g_vh、g_vl、
g_wh、及び、g_wlを駆動部7へと出力する。サーボオンフ
ラグf _svonがＬの時は、全スイッチング信号をＬとして
出力する。サーボオンフラグf_svonがＨの時のＰＷＭ制
御は、具体的には次のように施される。所定の周波数及
び振幅を有する三角波と、例えば、ｕ相電圧指令値v_u*
とを比較する。そして、ｕ相電圧指令値v_u*の方が大き
いときは、出力されるスイッチング信号の内、g_uhを
Ｈ、g_ulをＬにする。逆に、三角波の方が大きいとき
は、スイッチング信号g_uhをＬ、g_ulをＨにする。このよ
うにすると、ｕ相電圧指令値v_{u *}が大きいほど、スイッ
チング信号g_uhがＨ、g_ulがＬである状態が時間的に長く
とれるようになる。尚、スイッチング信号g_uh、g_ulの状
態が遷移する時は、遷移前後の状態の間に、スイッチン
グ信号g_uh、g_ulを双方ともＬにする所定の短い時間（デ
ッドタイム）を設けておく。このデッドタイムを設定す
る理由については、駆動部7の説明後に述べる。ｖ相及
びｗ相に対しても同様にＰＷＭ制御を施し、スイッチン
グ信号g_vh、g_vl、g_wh、及び、g_wlの各状態を、g_uh、g_ul
同様に定める。The PWM control unit 13 has a servo-on flag f
_svonIs H, u, v, w each phase voltage command value v_{u *}, V_{v *}, V
_{w *}Pulse width modulation (PWM)
action), so that it is in the H or L state, respectively.
Determined switching signal g_{u h}, G_ul, G_vh, G_vl,
g_whAnd g_wlIs output to the drive unit 7. Servo on
Lag f _svonIs L, all switching signals are L
Output. Servo-on flag f_svonPWM system when is H
The control is specifically performed as follows. Predetermined frequency and
And a triangular wave having, for example, a u-phase voltage command value v_{u *}
Compare with Then, the u-phase voltage command value v_{u *}Is larger
G of the output switching signal_uhTo
H, g_ulTo L. Conversely, when the triangle wave is larger
Is the switching signal g_uhIs L, g_ulTo H. This
Then, the u-phase voltage command value v_{u *}Is larger, the switch
Ching signal g_uhIs H, g_ulIs L for a long time
You can take it. Note that the switching signal g_uh, G_ulShape
When a state transitions, switch between states before and after the transition.
Signal g_uh, G_ulFor a short period of time (data
Time). Set this dead time
The reason for this will be described after the description of the drive unit 7. v
PWM control is applied to the
Signal g_vh, G_vl, G_whAnd g_wlEach state of g_uh, G_ul
Determine similarly.

【００２３】駆動部7は、以下に示すように、三相巻線1
u、1v、1wに印加する電圧を制御する。駆動部7を構成す
る回路の概略を図2に示す。駆動部7は、電源71、上側Ｉ
ＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲー
トバイポーラトランジスタ)72u、72v、72w、上側フライ
ホイールダイオード73u、73v、73w、下側ＩＧＢＴ74u、
74v、74w、下側フライホイールダイオード75u、75v、75
w、及び、プリドライブ器76から成る。上側ＩＧＢＴ72
u、72v、72wの各コレクタは電源71の正極に、各エミッ
タはＳＰＭの相巻線1u、1v、1wにそれぞれ接続されてい
る。一方、下側ＩＧＢＴ74u、74v、74wの各コレクタは
ＳＰＭの相巻線1u、1v、1wに、各エミッタは電源71の負
極にそれぞれ接続されている。また、全てのＩＧＢＴ72
u、72v、72w、74u、74v、74wのゲートはプリドライブ器
76に接続されている。上側フライホイールダイオード73
u、73v、73w、及び、下側フライホイールダイオード75
u、75v、75wは、それぞれ上側ＩＧＢＴ72u、72v、72w、
及び、下側ＩＧＢＴ74u、74v、74wのコレクタ及びエミ
ッタに接続される。この接続により、ロータの回転によ
り誘起された起電力等のためにエミッタの電位の方がコ
レクタの電位より高くなった場合、各ＩＧＢＴより各フ
ライホイールダイオードの方に電流が流れるようになっ
ている。つまり、後述するように各ＩＧＢＴの通電状態
を切り替える時、その瞬間に流れる電流が各ＩＧＢＴを
破壊しないように、各フライホイールダイオードがバイ
パスの役目を果たしている。The drive unit 7 is provided with a three-phase winding 1 as shown below.
Control the voltage applied to u, 1v, 1w. FIG. 2 schematically shows a circuit constituting the driving unit 7. The driving unit 7 includes a power supply 71, an upper I
GBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 72u, 72v, 72w, upper flywheel diode 73u, 73v, 73w, lower IGBT 74u,
74v, 74w, lower flywheel diode 75u, 75v, 75
w and a pre-drive unit 76. Upper IGBT72
The collectors of u, 72v, and 72w are connected to the positive electrode of the power supply 71, and the emitters are connected to the phase windings 1u, 1v, and 1w of the SPM. On the other hand, the collectors of the lower IGBTs 74u, 74v, and 74w are connected to the phase windings 1u, 1v, and 1w of the SPM, and the emitters are connected to the negative electrode of the power supply 71, respectively. Also, all IGBT72
The gate of u, 72v, 72w, 74u, 74v, 74w is a pre-drive device
Connected to 76. Upper flywheel diode 73
u, 73v, 73w and lower flywheel diode 75
u, 75v, 75w are upper IGBTs 72u, 72v, 72w, respectively.
And, they are connected to the collectors and emitters of the lower IGBTs 74u, 74v, 74w. With this connection, when the potential of the emitter becomes higher than the potential of the collector due to electromotive force or the like induced by rotation of the rotor, current flows from each IGBT to each flywheel diode. . That is, as described later, when switching the energized state of each IGBT, each flywheel diode serves as a bypass so that the current flowing at that moment does not destroy each IGBT.

【００２４】プリドライブ器76は入力された各スイッチ
ング信号g_uh、g_ul、g_vh、g_vl、g_wh、g_wlの状態によっ
て、上側ＩＧＢＴ72u、72v、72w、及び、下側ＩＧＢＴ7
4u、74v、74wの各ゲート電圧を次のように制御する。 (1) スイッチング信号g_uhがＨならば上側ＩＧＢＴ72u
が通電状態（オン）になり、(2) スイッチング信号g_uh
がＬならば上側ＩＧＢＴ72uが非通電状態（オフ）にな
る。(3) スイッチング信号g_ulがＨならば下側ＩＧＢＴ
74uがオンになり、(4) スイッチング信号g_ulがＬなら
ば下側ＩＧＢＴ74uがオフになる。ｖ相及びｗ相につい
ても同様に、スイッチング信号g_vh、g_vl、g_wh、g_wlの状
態により、上側ＩＧＢＴ72v、72w、及び、下側ＩＧＢＴ
74v、74wのオンまたはオフが定められる。The pre-drive unit 76 controls the upper IGBTs 72u, 72v, 72w and the lower IGBT 7 according to the states of the input switching signals g _uh , g _ul , g _vh , g _vl , g _wh , and g _wl.
The gate voltages of 4u, 74v and 74w are controlled as follows. (1) If the switching signal g _uh is H, the upper IGBT 72u
Is turned on (on), and (2) the switching signal g _uh
Is L, the upper IGBT 72u is turned off (off). (3) If the switching signal g _ul is H, the lower IGBT
74u is turned on, and (4) if the switching signal g _ul is L, the lower IGBT 74u is turned off. Similarly for the v-phase and the w-phase, depending on the states of the switching signals g _vh , g _vl , g _wh , and g _wl , the upper IGBTs 72v, 72w, and the lower IGBTs
74v and 74w are set on or off.

【００２５】このような上側ＩＧＢＴ72u、72v、72w、
及び、下側ＩＧＢＴ74u、74v、74wのオン・オフによ
り、三相巻線1u、1v、1wの各端子電圧が制御される。例
えば、相巻線1uに対しては、上側ＩＧＢＴ72uがオン、
下側ＩＧＢＴ74uがオフとなると、その電位が高くな
り、逆に、上側ＩＧＢＴ72uがオフ、下側ＩＧＢＴ74uが
オンとなると、その電位が低くなる。そして、相巻線1u
が高電位である時間と低電位である時間との割合は、上
側ＩＧＢＴ72u、及び、下側ＩＧＢＴ74uがオン状態であ
る時間とオフ状態である時間との割合、すなわち、スイ
ッチング信号g_uh・g_ulの各状態がＨ・Ｌである時間とＬ
・Ｈである時間との割合で決まる。このため、前述のＰ
ＷＭ制御により、初期位置検出部12の出力するｕ相電圧
指令値v_u*の大きさで制御される。ｖ、ｗ各相巻線1v、1
wについても同様に電圧が制御される。Such upper IGBTs 72u, 72v, 72w,
The terminal voltages of the three-phase windings 1u, 1v, 1w are controlled by turning on / off the lower IGBTs 74u, 74v, 74w. For example, for the phase winding 1u, the upper IGBT 72u is on,
When the lower IGBT 74u is turned off, its potential increases. Conversely, when the upper IGBT 72u is turned off and the lower IGBT 74u is turned on, its potential decreases. And phase winding 1u
Is the high potential and the low potential is the ratio of the time during which the upper IGBT 72u and the lower IGBT 74u are in the on state and the time in which the lower IGBT 74u is in the off state, that is, the switching signal g _uh · g _ul And the time when each state of H is L
It is determined by the ratio of the time that is H. For this reason, the aforementioned P
By the WM control, the control is performed according to the magnitude of the u-phase voltage command value _{vu *} output from the initial position detection unit 12. v, w each phase winding 1v, 1
The voltage is similarly controlled for w.

【００２６】尚、例えば、スイッチング信号g_uh、g_ulの
状態をＨ・ＬからＬ・Ｈへ遷移させる途中に、g_uh、g_ul
を共にＬとする期間であるデッドタイムを設定してい
た。このデッドタイムを設定する理由は以下の通りであ
る。ＩＧＢＴでは、ゲート電圧の所定の閾値に対する高
低によってオン・オフ状態が切り替わる。ゲート電圧を
変化させた瞬間からオン・オフ状態が切り替わるまでの
時間は、オンからオフへのものがオフからオンへのもの
より少し長い。従って、もしデッドタイムがないと、例
えば、スイッチング信号g_uh、g_ulの状態をＨ・ＬからＬ
・Ｈへ遷移させる場合、上側ＩＧＢＴ72uがオフになら
ない内に、下側ＩＧＢＴ74uがオフからオンになる。つ
まり、瞬間的に両ＩＧＢＴが共にオンになり、両ＩＧＢ
Ｔに過大な電流が流れ、それらを破壊してしまうおそれ
がある。デッドタイムはこのようなＩＧＢＴの破壊を防
ぐために設定される。For example, during the transition of the state of the switching signals g _uh and g _ul from H · L to L · H, g _uh and g _ul
Are set to L, a dead time is set. The reason for setting this dead time is as follows. In the IGBT, the on / off state is switched depending on the level of a gate voltage with respect to a predetermined threshold. The time from the moment when the gate voltage is changed to the time when the on / off state is switched is slightly longer in the on-off state than in the off-on state. Therefore, if there is no dead time, for example, the state of the switching signals g _uh and g _ul is changed from HL to L.
When transitioning to H, the lower IGBT 74u is turned on from off before the upper IGBT 72u is not turned off. That is, both IGBTs are momentarily turned on, and both IGBs are turned on.
Excessive current may flow through T and destroy them. The dead time is set to prevent such destruction of the IGBT.

【００２７】さて、図1に示した初期位置検出部12によ
る初期位置検出の原理について説明するための準備とし
て、相巻線の電圧及び電流を表すための座標系、その電
圧及び電流の関係、及び、γ軸電圧及びγ軸電流の定義
について説明する。図3にＳＰＭの二極機モデルを示
す。図3のロータ2は実際のロータ2を二極ロータにモデ
ル化したものであり、その回転角は実際のロータ2の回
転角を電気角で表したものに対応する。ここで、電気角
は、実際のロータ2表面の磁極数をpとすると、実際のロ
ータ2の1回転を360°とする機械角に対して、［電気
角］＝(p/2)×［機械角］の関係がある。図3の三相巻線
1u、1v、1wは、その実質的な向きが実際の各相巻線の軸
方向を示すように、モデル的に表されている。ここで、
図3の相電流i_u、i_v、i_wを表す矢印の向きに正の電流が
流れたとき、図3の相巻線1u、1v、1wの軸方向に実質的
に沿って、ロータ2の中心軸から動径方向外向きにそれ
ぞれ磁束が発生するように示してある。このように示し
た図3のロータ2の断面図を、各相電流を複素数表示する
ための複素平面（原点はロータ2の中心に一致させる）
と同一視すると、相巻線1u、1v、1wをそれぞれ流れる相
電流はそれぞれの相巻線の軸方向に実質的に平行なベク
トルとして表せる。この時、各相巻線がロータ2中心に
及ぼす磁束と各相電流とがベクトルとして比例するよう
に表せる。Now, as a preparation for explaining the principle of the initial position detection by the initial position detection unit 12 shown in FIG. 1, a coordinate system for expressing the voltage and current of the phase winding, the relationship between the voltage and current, The definitions of the γ-axis voltage and the γ-axis current will be described. FIG. 3 shows a SPM bipolar model. The rotor 2 shown in FIG. 3 is obtained by modeling the actual rotor 2 into a two-pole rotor, and the rotation angle thereof corresponds to the actual rotation angle of the rotor 2 represented by an electrical angle. Here, assuming that the actual number of magnetic poles on the surface of the rotor 2 is p, the electrical angle is [electrical angle] = (p / 2) × [ Mechanical angle]. Fig. 3 three-phase winding
1u, 1v, and 1w are modeled so that their substantial directions indicate the actual axial direction of each phase winding. here,
When a positive current flows in the direction of the arrows representing the phase currents i _u , i _v , i _w in FIG. 3, the rotor 2 substantially extends along the axial direction of the phase windings 1 u, 1 _v , 1 _w in FIG. Are shown such that magnetic fluxes are generated outward from the central axis in the radial direction. The cross-sectional view of the rotor 2 of FIG. 3 shown in this manner is a complex plane for displaying each phase current in a complex number (the origin is coincident with the center of the rotor 2).
The phase current flowing through each of the phase windings 1u, 1v, and 1w can be expressed as a vector substantially parallel to the axial direction of each phase winding. At this time, the magnetic flux that each phase winding exerts on the center of the rotor 2 and each phase current can be expressed as a vector in proportion.

【００２８】二極機モデルのロータ2表面にある永久磁
石3のＮ極の中心（磁束密度が最も高い所）における磁
束の向きをｄ軸とする。図3のｕ相巻線1uの軸方向を実
質的に含む、ロータ2を表す円の動径方向をα軸とし、
このα軸をロータ2の中心軸周りの回転角、すなわち、
ロータ2の位置に対する基準方向とする。そして、ロー
タ2の位置をα軸からｄ軸までの角θで表すことにす
る。但し、回転角における正の向きを、相巻線1u、1v、
1wの順に回転する向きとする。ｄ軸を電気角で90°だけ
正の向きに回転させた所の軸をｑ軸とする。三相巻線1
u、1v、1wに電圧を印加した時、ロータ2の影響を無視し
た理想的な状態で、ロータ2の中心に発生する磁束の実
質的な向きをγ軸とする。そのγ軸を電気角で90°だけ
正の向きに回転させた所の軸をδ軸とする。この時、α
軸からγ軸までの角φを電圧印加位置と呼ぶ。以上で定
義したｄ軸及びｑ軸、または、γ軸及びδ軸は、三相電
流を複素数表示するための複素平面における座標軸とみ
なすことができる。ロータの位置θと電圧印加位置φと
のずれを表す位置誤差Δθを、ロータの位置θと電圧印
加位置φとの差θ−φで定義する。図3は、位置誤差Δ
θが正である時を示している。位置誤差Δθが0°の
時、ロータの位置θと電圧印加位置φとが一致する。The direction of the magnetic flux at the center (where the magnetic flux density is highest) of the N pole of the permanent magnet 3 on the surface of the rotor 2 of the bipolar motor model is defined as the d-axis. The radial direction of a circle representing the rotor 2 substantially including the axial direction of the u-phase winding 1u in FIG.
This α axis is the rotation angle around the central axis of the rotor 2, that is,
The direction is a reference direction with respect to the position of the rotor 2. Then, the position of the rotor 2 is represented by an angle θ from the α axis to the d axis. However, the positive direction in the rotation angle, the phase windings 1u, 1v,
The direction of rotation is 1w. The axis at which the d axis is rotated in the positive direction by 90 electrical degrees is defined as the q axis. Three-phase winding 1
When voltages are applied to u, 1v, and 1w, the substantial direction of the magnetic flux generated at the center of the rotor 2 is assumed to be the γ axis in an ideal state in which the influence of the rotor 2 is ignored. The axis at which the γ-axis is rotated in the positive direction by an electrical angle of 90 ° is defined as the δ-axis. At this time, α
The angle φ from the axis to the γ axis is called a voltage application position. The d-axis and q-axis or the γ-axis and the δ-axis defined above can be regarded as coordinate axes on a complex plane for displaying the three-phase current in a complex number. A position error Δθ indicating a deviation between the rotor position θ and the voltage application position φ is defined as a difference θ−φ between the rotor position θ and the voltage application position φ. FIG. 3 shows the position error Δ
It shows when θ is positive. When the position error Δθ is 0 °, the rotor position θ matches the voltage application position φ.

【００２９】相巻線1u、1v、1wにそれぞれ電圧v_u、v_v、
v_wを印加すると、各相巻線にそれぞれ相電流i_u、i_v、i_w
が流れる。この時、電圧v_u、v_v、v_wと相電流i_u、i_v、i_w
とは、三相巻線のインダクタンスL_xy(x、y＝u、v、w)、
ロータ2の位置θ、及び、三相巻線の抵抗Rにより、次式
の関係を有する。The phase windings 1u, 1v, 1w have voltages v _u , v _v ,
When v _w is applied, the phase currents i _u , i _v , i _w
Flows. At this time, the voltages v _u , v _v , v _w and the phase currents i _u , i _v , i _w
Is the inductance L _xy (x, y = u, v, w) of the three-phase winding,
According to the position θ of the rotor 2 and the resistance R of the three-phase winding, the following relationship is established.

【００３０】v_x＝Ri_x＋(d/dt)(L_xui_u＋L_xvi_v＋L_xwi_w)
(x＝u、v、w)[0030] _{v x = Ri x + (d} / dt) (L xu i u + L xv i v + L xw i w)
(x = u, v, w)

【００３１】ここで、ロータ2の回転速度は無視できる
くらい小さいとしている。三相巻線のインダクタンスL
_xyは、一般にロータ2の位置θの関数である。同期モー
タでは、通常、例えば、ｕ相巻線の自己インダクタンス
L_uuは、定数項とcos2θに比例する項との和で良く近似
できる。他のインダクタンスL_xyも、cos2θ的振る舞い
で良く近似できる。上記の電圧v_u、v_v、v_wと相電流i_u、
i_v、i_wとに対して、次式(1)及び(2)で、γ軸電圧v_γ及
びγ軸電流i_γをそれぞれ定義する。Here, it is assumed that the rotation speed of the rotor 2 is negligibly small. Three-phase winding inductance L
_xy is generally a function of the position θ of the rotor 2. In a synchronous motor, usually, for example, the self-inductance of the u-phase winding
L _uu can be approximated well by the sum of a constant term and a term proportional to cos2θ. Other inductance L _xy also, can be well approximated by cos2θ behavior. The above voltages v _u , v _v , v _w and the phase current i _u ,
With respect to i _v and i _w , a γ-axis voltage v _γ and a γ-axis current i _γ are defined by the following equations (1) and (2), respectively.

【００３２】 v_γ＝(√(2/3))(v_ucosφ＋v_vcos(φ−120°)＋v_wcos(φ＋120°)) ・・・(1) i_γ＝(√(2/3))(i_ucosφ＋i_vcos(φ−120°)＋i_wcos(φ＋120°)) ＝(√2)・(i_usin(φ＋60°)＋i_vsinφ) (∵i_u＋i_v＋i_w＝0) ・・・(2)V _γ = (√ (2/3)) (v _u cosφ + v _v cos (φ−120 °) + v _w cos (φ + 120 °)) (1) i _γ = (√ (2/3) _{) (i u cosφ + i v} cos (φ-120 °) + i w cos (φ + 120 °)) = (√2) · (i u sin (φ + 60 °) + i v sinφ) (∵i u + i v + i w = 0) ... (2)

【００３３】尚、上記の式では、三相巻線を有する二極
機モデルを前提としている。上記の式、及び、以下に説
明する初期位置検出の原理を、多相巻線を有する多極モ
ータに対するものに一般化することは、本発明に関する
技術分野における通常の知識を有する者にとっては自明
であろう。上記の式(1)及び(2)は、三相交流をγ軸及び
δ軸方向の二相交流に変換するためのものである。ここ
で、係数√(2/3)はそれぞれの交流における電力の表式
をそろえるためのものである。The above equation is based on a two-pole machine model having three-phase windings. The generalization of the above equation and the principle of initial position detection described below to a multi-pole motor with multi-phase windings is self-evident to one of ordinary skill in the art of the present invention. Will. Equations (1) and (2) above are for converting three-phase alternating current into two-phase alternating current in the γ-axis and δ-axis directions. Here, the coefficient √ (2/3) is for preparing the expression of the power in each AC.

【００３４】以下、初期位置検出の原理について説明す
る。相巻線1u、1v、1wに印加される電圧パルスに対応す
るγ軸電圧v_γのパルス形状を図4(a1)または図4(a2)に
示す。そして、図4(b)にその電圧パルスによって流れる
相電流に対応するγ軸電流i_γのパルス形状を示す。各
図の横軸は時間を表している。相巻線1u、1v、1wに対し
て駆動部7から印加される各電圧パルスを、式(1)で計算
されるγ軸電圧v_γが図4(a1)または図4(a2)に示されて
いるパルス形状となるように設定する。すると、その各
電圧パルスが印加されることによって相巻線1u、1v、1w
に流れる相電流i_u、i_v、i_wから式(2)によってγ軸電流i
_γを計算すると、図4(b)のようなパルス形状となる。Hereinafter, the principle of the initial position detection will be described. Phase winding 1u, 1 v, shows the pulse shape of the gamma-axis voltage v _gamma corresponding to the voltage pulse applied to 1w in Figure 4 (a1) or FIG. 4 (a2). Then, shows a pulse shape of that gamma-axis current i _gamma corresponding to the phase current flowing through the voltage pulses in Figure 4 (b). The horizontal axis in each figure represents time. Phase winding 1u, 1 v, indicates the voltage pulse applied from the driving unit 7 with respect to 1 w, gamma-axis voltages are calculated by Equation (1) v _gamma Figure 4 (a1) or 4 in (a2) The pulse shape is set so as to be set. Then, the phase windings 1u, 1v, 1w are applied by applying the respective voltage pulses.
From the phase currents i _u , i _v , i _w flowing through
_{When γ} is calculated, a pulse shape as shown in FIG. 4 (b) is obtained.

【００３５】図4(a1)または図4(a2)に示されたγ軸電圧
v_γのパルス形状は、振幅がΔv_γ1である正電圧部分
（正パルス部）、及び、振幅がΔv_γ2である負電圧部分
（負パルス部）から成る。γ軸電圧v_γが正の間はγ軸
電流i_γは増加し、逆にγ軸電圧v_γが負の間はγ軸電流
i_γは減少する。γ軸電圧v_γのパルスでは、正パルス部
から負パルス部への変化がなめらかなため、γ軸電流i
_γのパルス形状もなめらかになる。以上の結果、γ軸電
流i_γのパルスは図4(b)のように先の丸くなった三角形
状となる。このようにγ軸電流i_γのパルス形状をなめ
らかにしておくと、この電流によって発生するγ軸の磁
界からロータ2が受けるトルクの変化もなめらかとな
る。従って、相巻線に電圧パルスを印加した瞬間の輻射
ノイズや騒音が低減される。実際、γ軸電圧v_γのパル
ス形状を図4(d)のようにすると、γ軸電流i_γのパルス
形状は図4(e)のように鋭いピークを持つようになる。こ
の時、このピーク部分に対応した急激に変化するトルク
をロータ2は受けることになり、その瞬間の輻射ノイズ
や騒音が問題となってしまう。The γ-axis voltage shown in FIG. 4 (a1) or FIG. 4 (a2)
v _gamma pulse shape, a positive voltage portion whose amplitude is a Delta] v _.gamma.1 (positive pulse portion), and, a negative voltage portion whose amplitude is a Delta] v _.gamma.2 (negative pulse portion). While the γ-axis voltage v _γ is positive, the γ-axis current i _γ increases, and conversely, while the γ-axis voltage v _γ is negative, the γ-axis current
i _γ decreases. In the pulse of the γ-axis voltage v _γ , since the change from the positive pulse to the negative pulse is smooth, the γ-axis current i
The pulse shape of _γ also becomes smooth. As a result, the pulse of the γ-axis current i _γ has a rounded triangular shape as shown in FIG. 4 (b). If the pulse shape of the γ-axis current i _γ is made smooth in this way, the change in the torque received by the rotor 2 from the γ-axis magnetic field generated by this current also becomes smooth. Therefore, radiation noise and noise at the moment when the voltage pulse is applied to the phase winding are reduced. Actually, when the pulse shape of the γ-axis voltage _vγ is as shown in FIG. 4D, the pulse shape of the γ-axis current _iγ has a sharp peak as shown in FIG. 4E. At this time, the rotor 2 receives a suddenly changing torque corresponding to this peak portion, and radiation noise or noise at that moment becomes a problem.

【００３６】また、以下に述べるように、γ軸電圧v_γ
の正及び負パルス部の各振幅Δv_γ1及びΔv_γ2の値を調
整する必要がある。図4(a1)または図4(a2)のγ軸電圧v
_γにおいて、各振幅Δv_γ1、Δv_γ2の値を等しくする
と、正パルス部におけるγ軸電流の増加量よりも、負パ
ルス部における減少量の方が大きくなる（これは、主に
デッドタイムの影響によるものと推測されている）。従
って、γ軸電流のパルス形状には、図4(c)に示すような
オーバーシュート部分Aが生じる。後述するように、複
数のパルスを一定の間隔を置いて相巻線に印加する場
合、各パルス形状をひずまさせないためには、前のパル
スのオーバーシュート部分Aが消えるまで、次のパルス
は印加できない。すると、その分、パルスの間隔を開け
なければならないため、初期位置検出時間が長くなり、
初期位置の検出誤差につながる。そこで、図4(a1)また
は図4(a2)の正パルス部の振幅Δv_γ1を負パルス部の振
幅Δv_γ2より大きくする、または、正パルス部の幅を負
パルス部の幅より長くすることで、図4(b)のようにγ軸
電流のパルス形状にオーバーシュート部分が生じないよ
うにする。As described below, the γ-axis voltage v _γ
It is necessary to adjust the values of the amplitudes Δv _γ1 and Δv _γ2 of the positive and negative pulse portions of the above. Γ-axis voltage v in FIG. 4 (a1) or FIG. 4 (a2)
_{In γ} , when the values of the amplitudes Δv _γ1 and Δv _γ2 are equal, the decrease amount in the negative pulse portion is larger than the increase amount of the γ-axis current in the positive pulse portion (this is mainly due to the influence of dead time. Is presumed to be due). Therefore, an overshoot portion A as shown in FIG. 4 (c) occurs in the pulse shape of the γ-axis current. As described later, when multiple pulses are applied to the phase winding at regular intervals, the next pulse is applied until the overshoot portion A of the previous pulse disappears so that the shape of each pulse is not distorted. Can not. Then, the interval between pulses must be increased accordingly, so the initial position detection time becomes longer,
This leads to an initial position detection error. Therefore, the amplitude Δv _γ1 of the positive pulse portion in FIG. 4 (a1) or FIG. 4 (a2) should be larger than the amplitude Δv _γ2 of the negative pulse portion, or the width of the positive pulse portion should be longer than the width of the negative pulse portion. Thus, as shown in FIG. 4 (b), an overshoot portion is not generated in the pulse shape of the γ-axis current.

【００３７】図4(b)に示されているγ軸電流i_γのピー
ク値Δi_γは、相巻線1u、1v、1wのインダクタンス、従
って、ロータ2の位置によって変化する。図5にロータ2
の位置誤差Δθとピーク値Δi_γとの関係を示す。一般
に、ピーク値Δi_γは位置誤差Δθに対してほぼcos(2Δ
θ)に比例する。つまり、Δi_γは、位置誤差Δθ＝0
°、＋180°の時極大値を、また、Δθ＝−90°、＋90
°の時最小値をそれぞれとる（但し、Δθを電気角で表
してある）。この三つの極大値は、γ軸電圧パルスの大
きさによってそれぞれ変化し、γ軸電圧パルスが定格値
程度より大きくなると、Δθ＝0°の極大値が他の二つ
の値よりも顕著に大きくなる。これは以下の理由によ
る：γ軸電圧パルスが大きくなると、ロータ2の永久磁
石3の磁束とγ軸電流による磁束とが強めあう向きの
時、それらを合成した磁束によってステータ等の部材に
磁気飽和が生じる。このため、この時三相巻線のインダ
クタンスが減少し、γ軸電流が増加するからである。こ
うして、γ軸がロータ2の位置を表すｄ軸と一致すると
き、γ軸電流のピーク値Δi_γが最大となる。従って、
様々な向きにγ軸を設定するごとに、すなわち、電圧印
加位置φを変化させるごとにΔi_γを測定し、それが最
大であるφの値を求めると、そのφの値がロータ2の初
期位置に一致する。The peak value Δi _γ of the γ-axis current i _γ shown in FIG. 4B varies depending on the inductance of the phase windings 1u, 1v, and 1w, and therefore, the position of the rotor 2. Figure 5 shows rotor 2
Position shows the relation between error Δθ and the peak value .DELTA.i _gamma of. In general, the peak value Δi _γ is almost cos (2Δ
θ). That is, Δi _γ is the position error Δθ = 0
°, the maximum value at + 180 °, Δθ = -90 °, +90
In the case of °, the minimum value is taken (however, Δθ is represented by an electrical angle). These three maximum values change depending on the magnitude of the γ-axis voltage pulse. When the γ-axis voltage pulse becomes larger than the rated value, the maximum value of Δθ = 0 ° becomes significantly larger than the other two values. . This is due to the following reason: When the γ-axis voltage pulse becomes large, when the magnetic flux of the permanent magnet 3 of the rotor 2 and the magnetic flux of the γ-axis current are intensifying each other, the magnetic flux obtained by synthesizing them causes magnetic saturation in a member such as a stator. Occurs. Therefore, at this time, the inductance of the three-phase winding decreases, and the γ-axis current increases. Thus, when the γ-axis coincides with the d-axis representing the position of the rotor 2, the peak value Δi _γ of the γ-axis current becomes maximum. Therefore,
Each time the γ axis is set in various directions, that is, each time the voltage application position φ is changed, Δi _γ is measured, and the maximum value of φ is obtained. Match position.

【００３８】具体的には、次のように電圧印加位置φを
変化させてΔi_γの測定を繰り返すことによって、ロー
タ2の初期位置を求める。まず、電気角で0°から360°
まで一定の間隔ごとに設定されたφの各値に対してΔi
_γを測定し、測定されたΔi_γが最大となるφの値を探
す（以下、これを概略モードによる初期位置検出とい
う）。図6(a)に概略モードにおける電圧印加位置φの設
定位置を示す。尚、この図は、電気角で表したφの値を
円周角とする円周上の点でφを表示したものである。概
略モードでは、図6(a)に示された20ヶ所に、各場所の丸
印内に示された番号順にφを設定するごとに、Δi_γの
測定が行われる。最初に図3のｕ相巻線の位置、すなわ
ち、ロータ2の位置の基準方向に電圧印加位置φを設定
して、Δi_γを測定する。次に、基準方向と180°異なる
位置にφを設定し、2回目のΔi_γの測定を行う。3回目
の測定では、2回目の測定における電圧印加位置から＋1
8°の位置にφを設定する。4回目は3回目の設定と180°
異なる位置にφを設定する。以下、同様に、20回まで測
定を繰り返す。そして、測定された20個のΔi_γの中か
ら最大となるものを探し、それに対応するφの値を求め
る。するとそのφの値の近くにロータ2の初期位置があ
ると推定できる。Specifically, the initial position of the rotor 2 is obtained by changing the voltage application position φ and repeating the measurement of Δi _γ as follows. First, from 0 ° to 360 ° in electrical angle
Δi for each value of φ set at regular intervals up to
_γ is measured, and a value of φ at which the measured Δi _γ is maximized is searched (hereinafter, this is referred to as initial position detection in a schematic mode). FIG. 6A shows the setting position of the voltage application position φ in the schematic mode. In this figure, φ is indicated at a point on the circumference where the value of φ expressed by an electrical angle is a circumferential angle. In the rough mode, Δi _γ is measured every time φ is set at the 20 locations shown in FIG. 6A in the numerical order shown in the circle of each location. First, the voltage application position φ is set in the reference position of the position of the u-phase winding in FIG. 3, that is, the position of the rotor 2, and Δi _γ is measured. Then, set the φ the reference direction and 180 ° different positions, to measure the second .DELTA.i _gamma. In the third measurement, +1 from the voltage application position in the second measurement
Set φ at 8 °. The fourth setting is the third setting and 180 °
Set φ at different positions. Hereinafter, similarly, the measurement is repeated up to 20 times. Then, the largest one among the 20 measured Δi _γ is searched for, and the value of φ corresponding thereto is found. Then, it can be estimated that the initial position of the rotor 2 is near the value of φ.

【００３９】ここで、各測定時に印加されるパルスの大
きさ及び形状を共に一定にそろえておき、(2n−1)回目
と2n回目との設定位置(nは自然数)は180°異なるように
する。こうすると、仮に(2n−1)回目のパルスでロータ2
が回転を始めたとしても、次の2n回目のパルスを十分早
く印加すれば、(2n−1)回目のパルスでロータ2に加えら
れたトルクと実質的に正反対のトルクがロータ2に加わ
る。その結果、ロータ2の回転が、実質的に元の位置か
ら動かないうちに止まると考えられる。また、(2n＋1)
回目の測定位置は2n回目のそれから＋18°だけ異なるよ
うにする。そうすると、(2n−1)回目及び（2n＋1)回目
の各パルスによってロータ2に働く各トルクがほぼ正反
対となる。従って、(2n−1)回目から2n回目までのパル
スの印加間隔をnによらず一定にしておけば、もし(2n−
1)回目から2n回目までのパルスの印加間にロータ2が回
転しても、(2n＋1)回目から(2n＋2)回目までのパルスの
印加間でほぼ正反対の回転をして、ほぼ(2n−1)回目の
パルスの印加前における位置まで戻ると考えられる。以
上のようなパルスの印加によって、初期検出時における
ロータ2の回転による誤差をより小さくすることができ
る。Here, the magnitudes and shapes of the pulses applied at the time of each measurement are made uniform, and the set positions (n is a natural number) of the (2n−1) th and 2nth times are different by 180 °. I do. In this case, if the (2n-1) th pulse is applied to rotor 2
Even if starts rotating, if the next 2n-th pulse is applied sufficiently early, a torque substantially opposite to the torque applied to the rotor 2 by the (2n−1) -th pulse is applied to the rotor 2. As a result, it is considered that the rotation of the rotor 2 stops before substantially moving from the original position. Also, (2n + 1)
The measurement position at the second measurement is different from that at the 2n measurement by + 18 °. Then, the torques acting on the rotor 2 by the (2n−1) th and (2n + 1) th pulses are substantially opposite to each other. Therefore, if the pulse application interval from the (2n-1) th to the 2nth is constant regardless of n, if (2n-
1) Even if the rotor 2 rotates during the application of the pulse from the 1st to the 2nth pulse, the rotation is almost exactly opposite between the application of the pulse from the (2n + 1) th to the (2n + 2) th time, and almost (2n-1 ) It is considered that the position returns to the position before the application of the pulse. By applying the pulse as described above, the error due to the rotation of the rotor 2 at the time of the initial detection can be further reduced.

【００４０】以上述べた電圧印加位置の設定順と比較す
るため、図6(b)に示した順番のように、φを＋18°ずつ
変えるごとにΔi_γの測定を繰り返した場合を考えてみ
る。仮にパルスの印加でロータ2が回転を始めると、パ
ルスによってロータ2に加わるトルクは、しばらくはそ
の回転を促すようなものとなり続けると考えられる。従
って、図6(b)の順番ではパルスの印加による微小な回転
が累積されて、ロータ2が初期位置から大きくずれてし
まう可能性がある。従って、図6(a)の順にφを設定して
いく方が初期位置検出の誤差を小さくできる。In order to compare with the setting order of the voltage application positions described above, consider the case where the measurement of Δi _γ is repeated every time φ is changed by + 18 ° as shown in the order shown in FIG. 6B. . If the rotor 2 starts rotating by the application of the pulse, the torque applied to the rotor 2 by the pulse is considered to continue to promote the rotation for a while. Accordingly, in the order shown in FIG. 6B, minute rotations due to the application of the pulse may be accumulated, and the rotor 2 may be largely shifted from the initial position. Therefore, setting φ in the order of FIG. 6A can reduce the error of the initial position detection.

【００４１】概略モードにより、ロータ2の初期位置に
近似したφの値を求めた後、そのφの値の近傍で、更に
細かくφを変化させるごとにΔi_γの測定を繰り返し、
その測定値が最大となるφの値を探す（以下、これを詳
細モードによる初期位置検出という）。図7に、概略モ
ードで初期位置がφ＝θ₁の位置の近傍にあることがわ
かった場合の詳細モードにおける電圧印加位置φの設定
位置を示す。尚、図7も図6同様、電気角で表したφの値
を円周角とする円周上の点でφを表示したものである。
詳細モードでは、図7に示されたように、円周角θ₁の円
周上の点を中心とする−18°〜＋18°の範囲の8ヶ所
で、各場所の丸印内に示された番号順にφを設定するご
とに、Δi_γの測定が行われる。すなわち、最初にφ＝
θ₁−18°に設定して、Δi_γを測定する。次に、φを＋
(36/7)°増加させて、2回目のΔi_γの測定を行う。以
下、同様に、φ＝θ₁＋18°と設定されるまで測定を繰
り返す。そして、測定された8個のΔi_γの中から最大と
なるものを探し、それに対応するφの値を求める。この
φの値をロータ2の初期位置とみなす。つまり、(36/7)
°の分解能でロータ2の初期位置が検出される。After obtaining the value of φ approximating the initial position of the rotor 2 in the rough mode, the measurement of Δi _γ is repeated in the vicinity of the value of φ each time the φ is changed more finely.
A value of φ that maximizes the measured value is searched (hereinafter, this is referred to as an initial position detection in the detailed mode). 7 shows a setting position of the voltage application position phi in detail mode when it was found that the initial position schematically mode is near a position of φ = θ _1. In FIG. 7, similarly to FIG. 6, φ is indicated at a point on the circumference where the value of φ expressed in electrical angle is the circumferential angle.
In the detail mode, as shown in FIG. 7, at eight locations of -18 ° of ~ + 18 ° range around a point on the circumference of the circumferential angle theta _1, shown in a circle of each location Each time φ is set in the numerical order, Δi _γ is measured. That is, φ =
Set θ ₁ −18 ° and measure Δi _γ . Next, φ is +
(36/7) °, and the second measurement of Δi _γ is performed. Hereinafter, similarly, the measurement is repeated until φ = θ ₁ + 18 ° is set. Then, the largest one among the eight measured Δi _γ is searched for, and the value of φ corresponding thereto is determined. The value of φ is regarded as the initial position of the rotor 2. That is, (36/7)
The initial position of the rotor 2 is detected with a resolution of °.

【００４２】詳細モードでは、概略モードで既に検出さ
れた概略的な初期位置近傍でのみ検出が行われる。詳細
モードによる検出範囲は、その範囲内にφを設定された
電圧パルスによりロータ2に加わるトルクの大きさがほ
とんど無視できる程度でしかない。従って、上記のよう
にφを＋(36/7)°ずつ変えながら連続して電圧パルスを
印加しても、ロータの微小回転が累積的に大きくなる可
能性は無視できる。以上のように、概略モードによる初
期位置検出の後に詳細モードによる初期位置検出を行う
ことで、ロータ2の初期位置検出までに要する平均的な
時間が短縮される。In the detailed mode, detection is performed only in the vicinity of the rough initial position already detected in the rough mode. The detection range in the detailed mode is such that the magnitude of the torque applied to the rotor 2 by the voltage pulse having φ set within the range is almost negligible. Therefore, even if a voltage pulse is continuously applied while changing φ by + (36/7) ° as described above, the possibility that the minute rotation of the rotor is cumulatively large can be ignored. As described above, by performing the initial position detection in the detailed mode after the initial position detection in the general mode, the average time required until the initial position of the rotor 2 is detected is reduced.

【００４３】なお、概略モード、及び、詳細モード、そ
れぞれにおける電圧パルスの印加前に相電流i_u、i_vを監
視しておき、それらがいずれも所定の閾値より小さくな
った直後に電圧パルスを印加するようにしてもよい。こ
のようにすれば、印加される電圧パルスによって生じる
相電流のパルス形状が、その前に印加された電圧パルス
による相電流によってひずまされない範囲で、電圧パル
スの印加間隔を短くすることができる。これにより、初
期位置検出に要する時間も短くでき、初期位置検出の誤
差も小さくなる。Note that the phase currents i _u and _iv are monitored before the application of the voltage pulse in each of the general mode and the detailed mode, and the voltage pulse is applied immediately after each of them becomes smaller than a predetermined threshold value. You may make it apply. With this configuration, the application interval of the voltage pulse can be shortened within a range in which the pulse shape of the phase current generated by the applied voltage pulse is not distorted by the phase current of the previously applied voltage pulse. As a result, the time required for the initial position detection can be shortened, and the error of the initial position detection can be reduced.

【００４４】以上の原理を実現するために、初期位置検
出部12(図1)は以下のように動作する。図8は、初期位置
検出部12の動作を示すフローチャートである。まず、ス
テップS200において、概略モードによる初期位置検出を
行い、ロータ2の初期位置の近似値（概略初期位置）θ₁
を求める。次に、ステップS300において、概略初期位置
θ₁の近傍で詳細モードによる初期位置検出を行い、ロ
ータ2の初期位置とみなすべき値（詳細初期位置）θ₂を
求める。最後に、詳細初期位置θ₂をロータ2の初期位置
とみなす。In order to realize the above principle, the initial position detector 12 (FIG. 1) operates as follows. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the initial position detection unit 12. First, in step S200, an initial position is detected in the rough mode, and an approximate value of the initial position of the rotor 2 (rough initial position) θ ₁
Ask for. Next, in step S300, the perform initial position detection by detailed mode in the vicinity of the outline initial position theta _1, the value should be regarded as the initial position of the rotor 2 (details initial position) Request theta _2. Finally, the detailed initial position theta ₂ is regarded as the initial position of the rotor 2.

【００４５】図9は、概略モードによる初期位置検出に
おける初期位置検出部12の動作であるステップS200を示
すフローチャートである。まず、ステップS201において
インデックスiを1に初期化する。また、サーボオンフラ
グf_svonをＬに設定する。ステップS202において、ＲＯ
Ｍに記憶された表1に示すインデックスiと電圧印加位置
φとの対応表から、インデックスiの値に基づいて電圧
印加位置φをφ[i]の値に決定する。ここで、φ[i]はイ
ンデックスiで示されるＲＯＭ領域に記憶されている電
圧印加位置φの値を示す。FIG. 9 is a flowchart showing step S200 which is the operation of the initial position detector 12 in the initial position detection in the schematic mode. First, in step S201, the index i is initialized to 1. Further, the servo-on flag _fsvon is set to L. In step S202, RO
From the correspondence table between index i and voltage application position φ shown in Table 1 stored in M, voltage application position φ is determined to be the value of φ [i] based on the value of index i. Here, φ [i] indicates the value of the voltage application position φ stored in the ROM area indicated by the index i.

【００４６】[0046]

【表1】 【table 1】

【００４７】ステップS203において、図4(a1)または図4
(a2)のようなγ軸電圧パルスの正パルス部を以下のよう
に相巻線1u、1v、1wに印加する。図4(a1)または図4(a2)
の正パルス部のように変化するγ軸電圧信号v_γ1を作成
する。そのγ軸電圧信号v_γ1に対して、式(1)の関係を
満たすように、相電圧指令値v_u*、v_v*、v_w*を次式(3)〜
(5)に従って作成する。In step S203, FIG. 4 (a1) or FIG.
The positive pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in (a2) is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w as follows. Fig. 4 (a1) or Fig. 4 (a2)
A γ-axis voltage signal v _γ1 that changes like the positive pulse portion is generated. For the γ-axis voltage signal v _γ1 , the phase voltage command values v _{u *} , v _{v *} , v _{w *} are calculated according to the following equations (3) to
Create according to (5).

【００４８】 v_u*＝(√(2/3))v_γ1cosφ ・・・(3) v_v*＝(√(2/3))v_γ1cos(φ−120°) ・・・(4) v_w*＝(√(2/3))v_γ1cos(φ＋120°) ・・・(5)V _{u *} = (√ (2/3)) v _γ1 cosφ (3) v _{v *} = (√ (2/3)) v _γ1 cos (φ−120 °) (4 ) v _{w *} = (√ (2/3)) v _γ1 cos (φ + 120 °) ・ ・ ・ (5)

【００４９】サーボオンフラグf_svonをＨに設定し、相
電圧指令値v_u*、v_v*、v_w*と共に、ＰＷＭ制御部13に出
力する。すると、各相巻線にγ軸電圧信号v_γ1に対応す
る電圧パルスが印加され、図4(b)のようにγ軸電流i_γ
が増加していく。ステップS204において、次のように、
γ軸電流のピーク値Δi_γを検出する。まず、γ軸電圧
信号v_γ1の出力終了直後にＡＤＣ11u及び11vを作動し、
アナログ信号であるｕ相電流値i_ua及びｖ相電流値i
_vaを、デジタル値であるｕ相電流値i_ud及びｖ相電流値i
_vdへとそれぞれ変換する。次に、前述の式(2)より、ｕ
相及びｖ相電流値i_ud、i_vdから、γ軸電流i_γを計算す
る。この計算はγ軸電圧信号v_γ1の出力終了直後に行わ
れるため、計算されたγ軸電流i_γの値がγ軸電流のピ
ーク値Δi_γに相当する。ステップS205において、ステ
ップS204で検出されたΔi_γの値を、インデックスiに対
応するＲＡＭ領域に保存する。そしてその値をΔi_γ[i]
とする。ステップS206において、図4(a1)または図4(a2)
のようなγ軸電圧パルスの負パルス部を相巻線1u、1v、
1wに印加する。このステップはステップS203と同様に行
われる。負パルス部の印加が終了すると同時に、サーボ
オンフラグf_svonをＬに戻す。[0049] Set the servo-on flag f _SVON to H, the phase voltage command values _{v u *, v v *,} v with _{w *,} and outputs it to the PWM control unit 13. Then, a voltage pulse corresponding to the γ-axis voltage signal v _γ1 is applied to each phase winding, and the γ-axis current i _γ is applied as shown in FIG.
Will increase. In step S204, as follows:
The peak value Δi _γ of the γ-axis current is detected. First, the ADCs 11u and 11v are activated immediately after the output of the γ-axis voltage signal v _γ1 is completed.
U-phase current value i _ua and v-phase current value i which are analog signals
_va is a u-phase current value i _ud and a v-phase current value i
Convert to _vd respectively. Next, from the above equation (2), u
Γ-axis current i _γ is calculated from the phase and v-phase current values i _ud , i _vd . This calculation to be done immediately after the output end of the gamma-axis voltage signal v _.gamma.1, the value of the calculated gamma-axis current i _gamma corresponds to the peak value .DELTA.i _gamma of gamma-axis current. In step S205, the value of Δi _γ detected in step S204 is stored in the RAM area corresponding to index i. And the value is Δi _γ [i]
And In step S206, FIG. 4 (a1) or FIG. 4 (a2)
The negative pulse part of the γ-axis voltage pulse like the phase windings 1u, 1v,
Apply to 1w. This step is performed similarly to step S203. At the same time as the end of the application of the negative pulse portion, the servo-on flag _fsvon is returned to L.

【００５０】ステップS207において、インデックスiが2
0以上かどうかを判断する。もしインデックスiが20以上
ならばステップS210を実行する。20未満ならば、ステッ
プS208としてインデックスiを1だけ加算し、ステップS2
09を実行する。ステップS209において、ｕ相電流i_u及び
ｖ相電流i_vが実質的に0であるか、次のように判断す
る。まず、ＡＤＣ11u、11vを作動し、ｕ相電流値i_ud及
びｖ相電流値i_vdを検出する。次に、ｕ相電流値i_ud及び
ｖ相電流値i_vdの大きさがいずれも所定の閾値未満なら
ば、ステップS202を実行する。また、ｕ相電流値i_ud及
びｖ相電流値i_vdの少なくともいずれかの大きさが所定
の閾値以上であれば、ステップS209を繰り返す。ステッ
プS210において、次のように、Δi_γが最大となった時
の電圧印加位置φを探し、それを概略初期位置θ₁とし
て設定する。まず、ＲＡＭ領域に保存されたγ軸電流の
ピーク値Δi_γ[i](i＝1〜20)の中から最大値を検索し、
そのインデックスiを求める。次に、そのインデックスi
に対応する電圧印加位置φ[i]を、表1に示したＲＯＭに
記憶された対応表から求める。そして、そのφ[i]を概
略初期位置θ₁とする。以上で、ステップS200が終了す
る。In step S207, the index i is 2
Judge whether it is 0 or more. If the index i is 20 or more, step S210 is executed. If it is less than 20, the index i is incremented by 1 in step S208, and step S2
Execute 09. In step S209, it is determined whether the u-phase current _iu and the v-phase current _iv are substantially 0 as follows. First, ADC11u, operates the 11v, detects a u-phase current value i _ud and v-phase current value i _vd. Next, if the magnitudes of the u-phase current value i _ud and the v-phase current value i _vd are both smaller than a predetermined threshold, step S202 is executed. If at least one of the u-phase current value i _ud and the v-phase current value i _vd is equal to or larger than a predetermined threshold, step S209 is repeated. In step S210, a voltage application position φ when Δi _γ is maximized is searched for and set as an approximate initial position θ ₁ as follows. First, the maximum value is searched for from the peak value Δi _γ [i] (i = 1 to 20) of the γ-axis current stored in the RAM area,
Find the index i. Then, its index i
Is obtained from the correspondence table stored in the ROM shown in Table 1. Then, the phi [i] and schematic initial position theta _1. Thus, step S200 ends.

【００５１】なお、上記の例ではγ軸電流i_γの計算を
行った後負パルス部を印加したが、これは本発明におい
て本質的ではない。例えば、ステップS204におけるｕ相
電流値i_ud及びｖ相電流値i_vdの検出、及び、γ軸電流i
_γの計算を、ステップS206における負パルス部の印加と
同時に並行して行ってもよい。In the above example, the negative pulse portion was applied after the calculation of the γ-axis current _iγ , but this is not essential in the present invention. For example, the detection of the u-phase current value i _ud and the v-phase current value i _vd in step S204 and the γ-axis current i
The calculation of _γ may be performed in parallel with the application of the negative pulse portion in step S206.

【００５２】図10は、詳細モードによる初期位置検出に
おける初期位置検出部12の動作であるステップS300を示
すフローチャートである。まず、ステップS301において
インデックスiを1に初期化する。また、サーボオンフラ
グf_svonをＬに設定する。ステップS302において、図7に
示す順番になるように、インデックスiの値に基づいて
電圧印加位置φを次式(6)で与えられる値に決定する。FIG. 10 is a flowchart showing step S300 which is the operation of the initial position detector 12 in the initial position detection in the detailed mode. First, in step S301, the index i is initialized to 1. Further, the servo-on flag _fsvon is set to L. In step S302, the voltage application position φ is determined to be a value given by the following equation (6) based on the value of the index i so that the order shown in FIG. 7 is obtained.

【００５３】 φ＝θ₁−18°＋(i−1)(36/7)° ・・・(6)Φ = θ ₁ −18 ° + (i−1) (36/7) ° (6)

【００５４】ステップS303において、ステップS203同様
にして、図4(a1)または図4(a2)のようなγ軸電圧パルス
の正パルス部を相巻線1u、1v、1wに印加する。ステップ
S304において、ステップS204同様に、γ軸電流のピーク
値Δi_γを検出する。ステップS305において、ステップS
304で検出されたΔi_γの値を、インデックスiに対応す
るＲＡＭ領域に保存する。この段階では既にステップS2
05で保存したγ軸電流のピーク値Δi_γは不要であるた
め、それらが保存してあるＲＡＭ領域を使用するように
してもよい。ステップS306において、ステップS206同様
に、図4(a1)または図4(a2)のようなγ軸電圧パルスの負
パルス部を相巻線1u、1v、1wに印加する。In step S303, as in step S203, the positive pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 4 (a1) or FIG. 4 (a2) is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w. Steps
In step S304, similarly to step S204, the peak value Δi _γ of the γ-axis current is detected. In step S305, step S
The value of Δi _γ detected in 304 is stored in the RAM area corresponding to the index i. At this stage, already step S2
Since the peak value Δi _γ of the γ-axis current stored in 05 is unnecessary, the RAM area in which they are stored may be used. In step S306, similarly to step S206, the negative pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 4 (a1) or FIG. 4 (a2) is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w.

【００５５】ステップS307において、インデックスiが8
以上かどうかを判断する。もしインデックスiが8以上な
らばステップS310を実行する。8未満ならば、ステップS
308としてインデックスiを1だけ加算し、ステップS309
を実行する。ステップS309において、ｕ相電流i_u及びｖ
相電流i_vが実質的に0であるか、ステップS209同様に判
断する。ステップS310において、ステップS210同様に、
Δi_γが最大となった時の電圧印加位置φを探し、それ
を詳細初期位置θ₁として設定する。まず、ＲＡＭ領域
に保存されたγ軸電流のピーク値Δi_γ[i](i＝1〜8)の
中から最大値を検索し、そのインデックスiを求め、そ
れを式(6)に代入しφを求める。そのφが詳細初期位置
θ₂となる。以上で、ステップS300が終了する。In step S307, the index i is 8
It is determined whether or not. If the index i is 8 or more, execute step S310. If less than 8, step S
The index i is incremented by 1 as 308, and step S309
Execute In step S309, the u-phase currents i _u and v
It is determined whether or not the phase current _iv is substantially 0 as in step S209. In step S310, similar to step S210,
A voltage application position φ when Δi _γ becomes maximum is searched for and set as a detailed initial position θ ₁ . First, the maximum value is searched from the peak value of the γ-axis current Δi _γ [i] (i = 1 to 8) stored in the RAM area, the index i is obtained, and the index i is substituted into the equation (6). Find φ. Φ becomes the detailed initial position θ ₂ . Thus, step S300 ends.

【００５６】なお、上記のステップS300の例でも、ステ
ップS200同様に、γ軸電流i_γの計算を行った後負パル
ス部を印加したが、これも本発明において本質的ではな
い。例えば、ステップS304におけるｕ相電流値i_ud及び
ｖ相電流値i_vdの検出及びγ軸電流i_γの計算を、ステッ
プS306における負パルス部の印加と同時に並行して行っ
てもよい。In the example of step S300, similarly to step S200, the negative pulse portion is applied after the calculation of the γ-axis current _iγ , but this is not essential in the present invention. For example, the detection of the u-phase current value i _ud and the v-phase current value i _vd in step S304 and the calculation of the γ-axis current i _γ may be performed simultaneously with the application of the negative pulse portion in step S306.

【００５７】上記の説明では、電圧パルスの電圧印加位
置を概略モードでは20カ所、詳細モードでは8カ所とし
た。しかし、これらの設定数は本発明にとって本質的な
ものではない。対象とする同期モータごとに、初期位置
検出が望ましい検出精度に対して最も効率的に行えるよ
うな数に設定することができるであろう。更に、詳細モ
ードで得られた初期位置の近傍で、より細かく電圧印加
位置を変えながら上記の詳細モードの原理で初期位置検
出を行うようにしてもよい。また、概略モードにおける
(2n−1)回目の電圧パルスと2n回目のそれとそれぞれの
電圧印加位置が厳密に180°異なっていることも本質的
ではない。各電圧パルスにより発生するトルクが実質的
に正反対であるように電圧印加位置が設定できればよ
い。但し、概略モードにおける2n回目の電圧印加位置が
(2n＋1)回目のそれに対して−30°〜＋30°の範囲で異
なるようにするのが好ましい。そのときは、それぞれの
電圧印加位置に電圧パルスを印加することによってロー
タの受けるトルクがほぼ正反対と見なせる。In the above description, the voltage application position of the voltage pulse is set to 20 in the general mode and to 8 in the detailed mode. However, these set numbers are not essential for the present invention. For each synchronous motor of interest, a number could be set such that the initial position detection would be most efficient for the desired detection accuracy. Furthermore, near the initial position obtained in the detailed mode, the initial position may be detected based on the principle of the detailed mode while changing the voltage application position more finely. Also, in the summary mode
It is not essential that the voltage application positions of the (2n−1) th voltage pulse and the 2nth voltage pulse are exactly 180 ° different from each other. It is sufficient that the voltage application position can be set so that the torque generated by each voltage pulse is substantially opposite. However, the 2n-th voltage application position in the schematic mode is
It is preferable to make the difference in the range of −30 ° to + 30 ° with respect to the (2n + 1) -th time. At that time, by applying a voltage pulse to each voltage application position, the torque received by the rotor can be regarded as substantially opposite.

【００５８】《実施例２》実施例２の初期位置検出装置
は、同期モータとしてＩＰＭ(Interior Permanent Magn
et motor：埋込磁石型モータ)を対象とする。実施例２
の初期位置検出装置、及び、それが対象とするＩＰＭに
ついて、図11を用いて説明する。図11は実施例２の初期
位置検出装置、及び、ＩＰＭの構成の概略を示す図であ
る。ＩＰＭ2005は、ＳＰＭ5同様、相巻線1u、1v、1wが
巻回されたステータ（図示せず）、及び、実質的に円柱
形のロータ2002から成る。相巻線1u、1v、1wがＹ結線を
成すように接続され、ロータ2002がステータの内面から
一定の間隔を置いて、円柱の側面に当たる表面が対向す
るように配置されていることもＳＰＭ5と同様である。
ＩＰＭ2005がＳＰＭ5と異なるところは、永久磁石2003
が、ロータ2002の表面ではなく、内部に埋め込まれてい
るところにある。図11に示した例では、4個の永久磁石2
003が、Ｎ及びＳ極の両磁極中心を通る直線がロータ200
2の中心軸に対して直交するように、かつ、それらの直
線が互いに直交するように、埋め込まれている。そし
て、ロータ2002の側面に近い方の各磁極が互いに隣り合
う永久磁石2003同士で反対であるように設置されてい
る。ＳＰＭ5同様、相巻線1u、1v、1wに三相交流が流れ
ると、ロータ2002近傍にその中心軸に対して垂直であ
り、かつ、それを軸とする回転磁界が発生する。この回
転磁界とロータ2002内に埋め込まれた永久磁石2003の磁
界との相互作用により、ロータ2002が回転磁界の回転の
向きに、その中心軸を軸として回転する。Embodiment 2 An initial position detecting device according to Embodiment 2 uses an IPM (Interior Permanent Magn) as a synchronous motor.
et motor: Interior magnet type motor). Example 2
The initial position detecting device and the IPM targeted by the device will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a configuration of an initial position detection device and an IPM according to the second embodiment. The IPM 2005, like the SPM5, includes a stator (not shown) on which phase windings 1u, 1v, 1w are wound, and a substantially cylindrical rotor 2002. The phase windings 1u, 1v, and 1w are connected so as to form a Y connection, and the rotor 2002 is arranged at a fixed interval from the inner surface of the stator, and the surface corresponding to the side surface of the cylinder is disposed so as to face the SPM5. The same is true.
The difference between IPM2005 and SPM5 is that permanent magnet 2003
However, it is not embedded on the surface of the rotor 2002 but embedded therein. In the example shown in FIG. 11, four permanent magnets 2
003 is a straight line passing through the centers of the north and south magnetic poles.
They are embedded so as to be orthogonal to the central axes of the two and their straight lines are orthogonal to each other. The magnetic poles closer to the side surface of the rotor 2002 are installed so that the permanent magnets 2003 adjacent to each other are opposite to each other. As in the case of the SPM 5, when a three-phase alternating current flows through the phase windings 1u, 1v, and 1w, a rotating magnetic field is generated near the rotor 2002, which is perpendicular to the center axis and about the same. The interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field of the permanent magnet 2003 embedded in the rotor 2002 causes the rotor 2002 to rotate in the direction of rotation of the rotating magnetic field about the central axis thereof.

【００５９】実施例２の初期位置検出装置は、実施例１
同様、マイコン2010、電流センサ6u、6v、及び、駆動部
7から成る。また、マイコン2010は、ＡＤＣ11u、11v、
初期位置検出部2012、及び、ＰＷＭ制御部13とから構成
される。電流センサ6u、6v、駆動部7、ＡＤＣ11u、11
v、及び、ＰＷＭ制御部13は、実施例１と共通であるた
め、その説明は省略する。実施例１の初期位置検出部12
がγ軸電流i_γを検出対象としたことに対して、実施例
２の初期位置検出部2012はδ軸電流i_δを検出対象とす
る。ここで、δ軸電流i_δは、相電流i_u、i_v、i_wによっ
て、次式(7)で定義される。The initial position detecting device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
Similarly, microcomputer 2010, current sensors 6u, 6v, and drive unit
Consists of seven. In addition, the microcomputer 2010 includes ADCs 11u, 11v,
It comprises an initial position detecting unit 2012 and a PWM control unit 13. Current sensors 6u, 6v, drive unit 7, ADCs 11u, 11
Since v and the PWM control unit 13 are common to the first embodiment, the description is omitted. Initial position detection unit 12 of the first embodiment
Is the γ-axis current i _γ , the initial position detection unit 2012 of the second embodiment detects the δ-axis current i _δ . Here, the δ-axis current i _δ is defined by the following equation (7) by the phase currents i _u , _iv and i _w .

【００６０】 i_δ＝(√(2/3))(−i_usinφ−i_vsin(φ−120°)−i_wsin(φ＋120°)) ＝(√2)・(i_ucos(φ＋60°)＋i_vcosφ) (∵i_u＋i_v＋i_w＝0) ・・・(7)[0060] _{i δ = (√ (2/3)} ) (- i u sinφ-i v sin (φ-120 °) -i w sin (φ + 120 °)) = (√2) · (i u cos (φ + 60 _{°) + i v cosφ) (} ∵i u + i v + i w = 0) ··· (7)

【００６１】ここで、実施例１同様、三相巻線を有する
二極機モデルを前提とする。多相巻線を有する多極モー
タへの一般化は、関連分野における通常の知識を有する
者にとっては自明であろう。実施例２で対象とするＩＰ
Ｍでは、実施例１で対象としたＳＰＭに比べ、δ軸電流
を検出しやすい。その理由は、以下の通りである。三相
巻線のインダクタンスL_xyを、式(1)または(2)のよう
に、二相巻線のインダクタンスに変換する。但し、式
(1)または(2)とは異なり、γ軸及びδ軸ではなく、ｄ軸
及びｑ軸、すなわち、ロータ2の磁極中心の位置とその
位置から電気角で＋90°だけ回転した位置とに対応する
インダクタンスL_q、L_dに変換する。すると、実施例１で
対象としたＳＰＭではロータに突極がないため、通常、
L_q／L_d＝1〜1.5程度である。一方、実施例２で対象とす
るＩＰＭではロータに突極があるため、L_q／L_d＝1.5〜3
程度と、ＳＰＭに比べL_qとL_dとが大きく異なる。δ軸電
流はL_qとL_dとの差が大きいほど大きくなるため、ＳＰＭ
に比べＩＰＭではδ軸電流が検出可能なくらい大きい値
となる。Here, as in the first embodiment, a two-pole machine model having three-phase windings is assumed. The generalization to multi-pole motors with multi-phase windings will be obvious to one of ordinary skill in the relevant art. IP targeted in the second embodiment
At M, the δ-axis current is easier to detect than the SPM targeted in the first embodiment. The reason is as follows. The inductance _Lxy of the three-phase winding is converted into the inductance of the two-phase winding as in Expression (1) or (2). However, the expression
Unlike (1) or (2), it corresponds to the d-axis and q-axis, not the γ-axis and δ-axis, ie, the position of the center of the magnetic pole of the rotor 2 and the position rotated by + 90 ° in electrical angle from that position. to inductance L _q, converted to L _d. Then, in the SPM targeted in the first embodiment, since the rotor has no salient poles,
L _q / L _d = 1 to 1.5. Meanwhile, because of the salient poles in the IPM in the rotor that is an object of the embodiment _{2, L q / L d =} 1.5~3
And degree, and the L _q and L _d compared to SPM different. For δ-axis current is increased the larger the difference between L _q and L _d, SPM
In comparison with the IPM, the δ-axis current has a value large enough to be detected.

【００６２】以下、実施例２の初期位置検出部2012が行
う初期位置検出の原理について説明する。図12(a)に相
巻線1u、1v、1wに印加される電圧パルスに対応するγ軸
電圧v_γのパルス形状を、図12(b)にその電圧パルスによ
って流れる相電流に対応するδ軸電流i_δのパルス形状
を示す。各図の横軸は時間を表している。各相巻線1u、
1v、1wに対して駆動部7から印加される各電圧パルス
を、式(1)で計算されるγ軸電圧v_γが図12(a)に示され
ているパルス形状となるように設定する。すると、その
各電圧パルスの印加によって相巻線1u、1v、1wに流れる
相電流から式(7)によってδ軸電流i_δを計算すると、図
12(b)のようなパルス形状となる。Hereinafter, the principle of the initial position detection performed by the initial position detection unit 2012 according to the second embodiment will be described. Figure 12 (a) to the phase winding 1u, 1 v, the pulse shape of the applied gamma-axis voltage corresponding to the voltage pulse v _gamma to 1 w, corresponding to a phase current flowing through the voltage pulse in FIG. 12 (b) [delta] 7 shows a pulse shape of the axis current i _δ . The horizontal axis in each figure represents time. Each phase winding 1u,
Each voltage pulse applied from the drive unit 7 for 1v and 1w is set so that the γ-axis voltage v _γ calculated by the equation (1) has the pulse shape shown in FIG. . Then, when the δ-axis current i _δ is calculated from the phase currents flowing through the phase windings 1u, 1v, and 1w by the application of the respective voltage pulses according to equation (7),
The pulse shape is as shown in FIG.

【００６３】図12(a)に示されたγ軸電圧v_γのパルス形
状は、図4(a2)同様、振幅Δv_γ1の正パルス部、及び、
振幅Δv_γ2の負パルス部から成る。γ軸電圧v_γの増減
に対するδ軸電流i_δの絶対値の増減はγ軸電流と全く
同じである。つまり、δ軸電流i_δの絶対値は、γ軸電
圧v_γが正の間は増加し、負の間は減少する。しかし、
式(2)で計算されるγ軸電流が正になるのに対し、式(7)
で計算されるδ軸電流は位置誤差Δθにより正にも負に
もなりうる。図12(b)には、負の場合のδ軸電流i _δのパ
ルス波形が示されている。γ軸電圧v_γのパルスの形状
がなめらかなため、δ軸電流i_δのパルス形状も先の丸
くなったなめらかな三角形状となる。ここで、δ軸電流
i_δのパルス形状がなめらかなために、相巻線に電圧パ
ルスを印加した瞬間の輻射ノイズや騒音が低減されるの
は、実施例１と全く同様である。The γ-axis voltage v shown in FIG._γPulse shape
The shape is the same as the amplitude Δv as in FIG._γ1The positive pulse portion of
Amplitude Δv_γ2Of the negative pulse portion. γ-axis voltage v_γIncrease or decrease
Δ-axis current i_δIncrease and decrease of the absolute value of
Is the same. That is, the δ-axis current i_δThe absolute value of
Pressure v_γIncreases during positive and decreases during negative. But,
While the γ-axis current calculated by equation (2) is positive, equation (7)
The δ-axis current calculated by
Can also be. FIG. 12 (b) shows the δ-axis current i in the negative case. _δNo pa
A loose waveform is shown. γ-axis voltage v_γPulse shape
Δ-axis current i_δPulse shape
It becomes a smooth smooth triangle shape. Where δ-axis current
i_δVoltage pulse to the phase winding because the pulse shape of
Radiation noise and noise at the moment of applying
Is exactly the same as in the first embodiment.

【００６４】実施例１同様、γ軸電圧v_γの正及び負パ
ルス部の各振幅Δv_γ1及びΔv_γ2の値を調整する必要が
ある。そこで、実施例１同様、図12(a)の正パルス部の
振幅Δv_γ1を負パルス部の振幅Δv_γ2より大きくする、
または、正パルス部の幅を負パルス部の幅より長くする
ことで、図12(b)のように、γ軸電流のパルス形状にオ
ーバーシュート部分が生じないようにする。As in the first embodiment, it is necessary to adjust the values of the amplitudes Δv _γ1 and Δv _γ2 of the positive and negative pulse portions of the γ-axis voltage v _γ . Therefore, as in the first embodiment, the amplitude Δv _γ1 of the positive pulse portion in FIG. 12A is made larger than the amplitude Δv _γ2 of the negative pulse portion.
Alternatively, by making the width of the positive pulse portion longer than the width of the negative pulse portion, an overshoot portion is not generated in the pulse shape of the γ-axis current as shown in FIG.

【００６５】図12(b)に示されているδ軸電流i_δのピー
ク値Δi_δは、三相巻線1u、1v、1wのインダクタンス、
従って、ロータ2の位置によって変化する。図13にロー
タ2の位置誤差Δθとピーク値Δi_δとの関係を示す（但
し、Δθは電気角で表してある）。一般に、ピーク値Δ
i_δは位置誤差Δθに対してsin(2Δθ)にほぼ比例す
る。つまり、Δi_δは、位置誤差Δθ＝−45°、＋135°
の時最大値を、Δθ＝−135°、＋45°の時最小値を、
Δθ＝−90°、0°、＋90°、＋180°の時零値をそれぞ
れとる。特に、Δθ＝0°、＋180°の所で、Δθの増加
に伴ってΔi_δは正から負へと符号を変える。従って、
様々な向きにγ軸を設定するごとに、すなわち、電圧印
加位置φを変化させるごとにΔi_δを測定し、φの増加
に伴ってΔi_δが正から負へと符号を変えるφの値を求
める。そのφの値がΔθ＝0°、または、＋180°のいず
れに当たるかを、それぞれの電圧印加位置で測定された
γ軸電流のピーク値Δi_γを比較して判断する。実施例
１と同様に、測定されたΔi_γが大きい方のφの値がロ
ータ2の初期位置に一致する。The peak value Δi _δ of the δ-axis current i _δ shown in FIG. 12 (b) is the inductance of the three-phase windings 1u, 1v, 1w,
Therefore, it changes depending on the position of the rotor 2. FIG. 13 shows the relationship between the position error Δθ of the rotor 2 and the peak value Δi _δ (however, Δθ is represented by an electrical angle). In general, the peak value Δ
i _δ is approximately proportional to sin (2Δθ) with respect to the position error Δθ. That is, Δi _δ is the position error Δθ = −45 °, + 135 °
At the maximum, Δθ = −135 °, the minimum at + 45 °,
When Δθ = −90 °, 0 °, + 90 °, and + 180 °, zero values are respectively taken. In particular, at Δθ = 0 ° and + 180 °, the sign of Δi _δ changes from positive to negative as Δθ increases. Therefore,
Each time the γ-axis is set in various directions, that is, every time the voltage application position φ is changed, Δi _δ is measured, and the value of φ at which Δi _δ changes the sign from positive to negative as φ increases Ask. The value of φ is [Delta] [theta] = 0 °, or, + 180 ° or hits in any of the judges by comparing the peak value .DELTA.i _gamma of gamma-axis current measured at each voltage application position. As in the first embodiment, the value of φ with the larger measured Δi _γ coincides with the initial position of the rotor 2.

【００６６】具体的には、次のようにロータ2の初期位
置を求める。まず、電気角で0°から一定の間隔ごとに
φの値を設定するごとにΔi_δを測定し、測定されたΔi
_δの符号が正から負へと変化するφの区間を探す（以
下、これを概略モードによるゼロクロス検知という）。
図14に概略モードによるゼロクロス検知における電圧印
加位置φの設定位置を示す。尚、この図の横軸には、φ
の値が電気角で表示されている。概略モードによるゼロ
クロス検知では、φの値を0°から＋45°ずつ設定する
ごとに、Δi_δの測定が行われる。例えば、φ＝0°、＋
45°、＋90°、＋135°で測定されたΔi_δの値が、図14
に示されたグラフ上の丸印の場所に、各丸印内に示され
た番号順に求められたとする。図14からわかるように、
φ＝＋90°である測定点(a)、φ＝＋135°である測定点
(b)、それぞれで測定されたΔi_δの符号が反転してい
る。このことから、φの区間(a)〜(b)内すなわちφ＝＋
90°〜135°の間に、Δi_δが正から負へと変わるφの値
があり、よって、ロータ2の初期位置があると推定でき
る。このように、測定されたΔi_δの符号が正から負へ
と変わるまでφの値を増加させながら測定を繰り返し、
Δi_δが正から負へと変わるφの値を含む区間を探す。Specifically, the initial position of the rotor 2 is obtained as follows. First, Δi _δ is measured every time the value of φ is set at regular intervals from 0 ° in electrical angle, and the measured Δi
A section of φ in which the sign of _δ changes from positive to negative is searched for (hereinafter, this is referred to as zero-cross detection in a schematic mode).
FIG. 14 shows the setting position of the voltage application position φ in the zero-cross detection in the schematic mode. Note that the horizontal axis in this figure is φ
Is displayed in electrical angle. In the zero-cross detection in the schematic mode, Δi _δ is measured each time the value of φ is set from 0 ° to + 45 °. For example, φ = 0 °, +
The values of Δi _δ measured at 45 °, + 90 °, and + 135 ° are shown in FIG.
Are obtained in the order of the numbers shown in the circles at the locations of the circles on the graph shown in FIG. As can be seen from FIG.
Measurement point (a) where φ = + 90 °, measurement point where φ = + 135 °
(b), the sign of Δi _δ measured in each case is inverted. From this, in the section (a) to (b) of φ, that is, φ = +
Between 90 ° and 135 °, there is a value of φ at which Δi _δ changes from positive to negative, and thus it can be estimated that there is an initial position of the rotor 2. Thus, the measurement is repeated while increasing the value of φ until the sign of the measured Δi _δ changes from positive to negative,
Search for a section that includes the value of φ where Δi _δ changes from positive to negative.

【００６７】このように、ロータ2の初期位置を含むφ
の区間を求めた後、そのφの区間内で、更に細かくφを
変化させるごとにΔi_δの測定を繰り返し、その測定値
が0となるφの値を探す（以下、これを詳細モードによ
るゼロクロス検知という）。図15に、概略モードによる
ゼロクロス検知で求めたφの区間(a)〜(b)内での、詳細
モードによるゼロクロス検知における電圧印加位置φの
設定位置を示す。詳細モードによるゼロクロス検知で
は、図15に示された丸印の場所に、各丸印内の番号順に
φを設定するごとに、Δi_δの測定が行われる。すなわ
ち、最初に(a)及び(b)の中間にφを設定して、Δi_δを
測定する。この時のφの値をφ(1)とする。例えば、図1
5に示したように、測定されたΔi_δの符号が(b)でのも
のと同じであれば、φ(1)〜(a)の区間内にΔi_δが0とな
るφの値がある。次に、(a)とφ(1)との中間にφを設定
して、2回目のΔi_δの測定を行う。この時のφの値をφ
(2)とする。例えば、図15のように、測定されたΔi_δの
符号が(a)でのものと同じであれば、φ(1)〜φ(2)の区
間内にΔi_δが0となるφの値がある。以下、同様に、測
定されたΔi_δの符号が異なるφの値を両端とする区間
の中点に設定されたφに対してΔi_δの測定を繰り返
す。そして、φの値が一定の値に収束するまで測定を繰
り返す。As described above, φ including the initial position of the rotor 2
After the section of φ is obtained, the measurement of Δi _δ is repeated each time φ is changed more finely in the section of φ, and the value of φ at which the measured value becomes 0 is searched for (hereinafter, this is referred to as zero crossing in the detailed mode). Detection). FIG. 15 shows the setting positions of the voltage application positions φ in the zero-cross detection in the detailed mode in the sections (a) and (b) of φ obtained by the zero-cross detection in the general mode. In the zero-cross detection in the detailed mode, Δi _δ is measured every time φ is set in the order of the numbers in the circles at the locations of the circles shown in FIG. That is, first, φ is set in the middle of (a) and (b), and Δi _δ is measured. The value of φ at this time is defined as φ (1). For example, Figure 1
As shown in FIG. 5, if the sign of the measured Δi _δ is the same as that in (b), there is a value of φ where Δi _δ becomes 0 in the section of φ (1) to (a). . Next, φ is set in the middle between (a) and φ (1), and the second measurement of Δi _δ is performed. The value of φ at this time is φ
(2). For example, as shown in FIG. 15, if the sign of the measured Δi _δ is the same as that in (a), the value of φ at which Δi _δ becomes 0 in the section from φ (1) to φ (2) There is. Hereinafter, similarly, repeated measurements of .DELTA.i _[delta] with respect to phi sign of the measured .DELTA.i _[delta] is set to the midpoint of the section in which both ends of the different values of phi. Then, the measurement is repeated until the value of φ converges to a constant value.

【００６８】詳細モードによるゼロクロス検知で得られ
たφの収束値をφ₁とする。このφ₁及びφ₁＋180°（電
気角）に電圧印加位置を設定して、それぞれに対するγ
軸電流のピーク値Δi_γを実施例１のように測定する。
そして、測定された二つのΔi _γの内、大きい方に対応
する電圧印加位置がロータ2の初期位置とみなせる。以
上のように、概略モードによるゼロクロス検知の後に詳
細モードによるゼロクロス検知を行うことで、ロータ2
の初期位置検出までに要する平均的な時間が短縮され
る。実施例１と同様に、概略及び詳細両モードにおける
電圧パルスの印加前に、相電流i_u、i_vを監視しておき、
それらがいずれも所定の閾値より小さくなった直後に電
圧パルスを印加するようにしてもよい。このようにすれ
ば、実施例１同様、初期位置検出に要する時間も短くで
き、初期位置検出の誤差も小さくなる。Obtained by zero-cross detection in the detailed mode
Is the convergence value of φ₁And This φ₁And φ₁+ 180 ° (electric
Angle), set the voltage application position, and set γ for each
Shaft current peak value Δi_γIs measured as in Example 1.
And the two measured Δi _γOf which is larger
The applied voltage application position can be regarded as the initial position of the rotor 2. Less than
As shown above, after zero-cross detection in
By performing zero-cross detection in the fine mode, the rotor 2
Average time required to detect the initial position of
You. As in the first embodiment, in both the general and detailed modes
Before applying the voltage pulse, the phase current i_u, I_vMonitor
Immediately after each of them becomes smaller than the predetermined threshold,
A pressure pulse may be applied. Like this
For example, similarly to the first embodiment, the time required for initial position detection is short.
In this case, the error of the initial position detection is reduced.

【００６９】以上の原理を実現するために、初期位置検
出部2012(図11)は以下のように動作する。図16は、初期
位置検出部2012の動作を示すフローチャートである。ま
ず、ステップS2200において概略モードによるゼロクロ
ス検知を行い、Δi_δの符号が正から負へと変化するφ
の区間を求める。次に、ステップS2300において、ステ
ップS2200で求めたφの区間内で詳細モードによるゼロ
クロス検知を行い、Δi_δの値が0に収束するときのφの
収束値φ₀を求める。最後に、ステップS2400においてφ
₀及びφ₀＋180°それぞれにおけるΔi_γを測定し、その
大きさの比較から、φ₀またはφ₀＋180°におけるロー
タ2の磁極の極性を判断する（極性判断）。これによ
り、ロータ2の初期位置が決定される。In order to realize the above principle, the initial position detecting section 2012 (FIG. 11) operates as follows. FIG. 16 is a flowchart illustrating the operation of the initial position detection unit 2012. First, in step S2200, zero-cross detection is performed in the rough mode, and the sign of Δi _δ changes from positive to negative.
Is determined. Next, in step S2300, zero-cross detection is performed in the detailed mode in the section of φ obtained in step S2200, and a convergence value φ0 of φ when the value of Δi _δ converges to ₀ is obtained. Finally, in step S2400, φ
Δi _γ at ₀ and φ ₀ + 180 ° is measured, and the polarity of the magnetic pole of the rotor 2 at φ ₀ or φ ₀ + 180 ° is determined from the comparison of the magnitudes (polarity determination). Thereby, the initial position of the rotor 2 is determined.

【００７０】図17は、概略モードによるゼロクロス検知
における初期位置検出部2012の動作であるステップS220
0を示すフローチャートである。まず、ステップS2201に
おいてδ軸電流のピーク値Δi_δの符号を示す変数f1を0
に初期化する。また、サーボオンフラグf_svonをＬに設
定する。ステップS2202において、電圧印加位置φを0に
初期化する。ステップS2203において、図12(a)のような
γ軸電圧パルスの正パルス部を相巻線1u、1v、1wに印加
する。このステップS2203は、実施例１におけるステッ
プS203と全く同様であるため、その説明は省略する。ス
テップS2204において、実施例１のステップS204同様
に、δ軸電流のピーク値Δi_δを検出する。ここで、δ
軸電流の計算は、ｕ相電流値i_ud及びｖ相電流値i_vdを前
述の式(7)に代入して行う。ステップS2205において、ス
テップS2204で検出されたΔi_δの符号を変数f0として保
存する。ここで、Δi_δの符号が正ならば変数f0を＋1と
し、Δi_δの符号が負ならば変数f0を−1とする。ステッ
プS2206において、図12(a)のようなγ軸電圧パルスの負
パルス部を相巻線1u、1v、1wに印加する。このステップ
はステップS2203と同様に行われる。FIG. 17 shows the operation of the initial position detecting section 2012 in the zero-cross detection in the schematic mode in step S220.
It is a flowchart which shows 0. First, in step S2201, a variable f1 indicating the sign of the peak value Δi _δ of the δ-axis current is set to 0.
Initialize to Further, the servo-on flag _fsvon is set to L. In step S2202, the voltage application position φ is initialized to 0. In step S2203, the positive pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 12A is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w. Step S2203 is exactly the same as step S203 in the first embodiment, and therefore, description thereof is omitted. In step S2204, similarly to step S204 in the first embodiment, the peak value Δi _δ of the δ-axis current is detected. Where δ
The calculation of the shaft current is performed by substituting the u-phase current value i _ud and the v-phase current value i _vd into the above-described equation (7). In step S2205, the sign of Δi _δ detected in step S2204 is stored as a variable f0. Here, if the sign of Δi _δ is positive, the variable f0 is set to +1; if the sign of Δi _δ is negative, the variable f0 is set to −1. In step S2206, a negative pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 12A is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w. This step is performed in the same manner as in step S2203.

【００７１】ステップS2207において、Δi_δの符号が正
から負へと変化しているかどうかを判断する。つまり、
変数f0が負であり、かつ、変数f1が正ならば、ステップ
S2200の終了とする。それ以外の場合、ステップS2208に
おいて変数f0の値を変数f1に代入し、ステップS2209に
おいて電圧印加位置φの値を45°だけ増やし、ステップ
S2210を実行する。尚、初めてステップS2207が実行され
た場合は、変数f1は0に設定されているので、必ずステ
ップS2208へ進み、変数f1は変数f0に、すなわち、ステ
ップS2204で測定されたΔi_δの符号に対応する値に更新
される。ステップS2210において、実施例１のステップS
209と全く同様にして、ｕ相電流i_ud及びｖ相電流i_vdが
実質的に0であるかを判断する。そして、それらが実質
的に0であれば、ステップS2203を実行する。このような
動作により、ステップS2200が終了した時の電圧印加位
置φの値とその値より45°小さい値との間で、Δi_δは
正から負へと変化していることがわかる。In step S2207, it is determined whether the sign of Δi _δ has changed from positive to negative. That is,
If variable f0 is negative and variable f1 is positive, step
S2200 ends. Otherwise, in step S2208, the value of the variable f0 is substituted for the variable f1, and in step S2209, the value of the voltage application position φ is increased by 45 °.
Execute S2210. Note that when step S2207 is executed for the first time, the variable f1 is set to 0, so the process always proceeds to step S2208, and the variable f1 corresponds to the variable f0, that is, the variable f1 corresponds to the sign of Δi _δ measured in step S2204. Is updated to the value you want. In step S2210, in step S22 of the first embodiment,
In exactly the same way as in 209, it is determined whether the u-phase current i _ud and the v-phase current i _vd are substantially zero. If they are substantially 0, step S2203 is executed. By such an operation, it can be seen that Δi _δ changes from positive to negative between the value of the voltage application position φ when Step S2200 ends and a value 45 ° smaller than the value.

【００７２】図18は、詳細モードによるゼロクロス検知
における初期位置検出部2012の動作であるステップS230
0を示すフローチャートである。まず、ステップS2301に
おいて、ステップS2200終了時のφの値を変数φnに代入
する。このφnが、概略モードによるゼロクロス検知で
求めたΔi_δが正から負へと変化する電圧印加位置の範
囲の上限、すなわち、図15に示した(b)に当たる。ステ
ップS2302において、変数φp＝φ−45°を計算する。こ
のφpが図15に示した(a)に当たる。つまり、φp〜φnの
範囲内でΔi_δが正から負へと変化する。ステップS2303
において、電圧印加位置φをφpとφnとの中間値に更新
する。ステップS2304において、ステップS2203同様に、
図12(a)のようなγ軸電圧パルスの正パルス部を相巻線1
u、1v、1wに印加する。ステップS2305において、ステッ
プS2204同様に、δ軸電流のピーク値Δi_δを検出する。
ステップS2306において、ステップS2305で検出されたΔ
i_δの符号を、ステップS2205同様に、変数f0として保存
する。ステップS2307において、図12(a)のようなγ軸電
圧パルスの負パルス部を相巻線1u、1v、1wに印加する。FIG. 18 shows the operation of the initial position detecting unit 2012 in the zero-cross detection in the detailed mode in step S230.
It is a flowchart which shows 0. First, in step S2301, the value of φ at the end of step S2200 is substituted for a variable φn. This φn corresponds to the upper limit of the voltage application position range where Δi _δ obtained by zero-cross detection in the schematic mode changes from positive to negative, that is, (b) shown in FIG. In step S2302, a variable φp = φ−45 ° is calculated. This φp corresponds to (a) shown in FIG. That is, Δi _δ changes from positive to negative within the range of φp to φn. Step S2303
, The voltage application position φ is updated to an intermediate value between φp and φn. In step S2304, similar to step S2203,
The positive pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG.
Apply to u, 1v, 1w. In step S2305, similarly to step S2204, the peak value Δi _δ of the δ-axis current is detected.
In step S2306, the Δ detected in step S2305
The sign of i _δ is stored as a variable f0 as in step S2205. In step S2307, a negative pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 12A is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w.

【００７３】ステップS2308において、Δi_δの符号が正
であるかどうか、すなわち、変数f0が＋1か−1かを判断
する。f0が＋1ならば、ステップS2309においてφpの値
で、−1ならば、ステップS2310においてφnの値で、そ
れぞれφを更新する。ステップS2311において変数φ1に
φを代入する。ステップS2312において、φp及びφnの
中間値でφを更新する。ステップS2313において、電圧
印加位置が収束したがどうか、すなわち、φ1とφとが
実質的に一致しているかどうかを判断する。つまり、φ
1とφとの差の絶対値が所定の閾値以上ならば、ステッ
プS2314を実行し、閾値未満ならば、ステップS2300の終
了とする。ステップS2314において、ステップS2210と全
く同様にして、ｕ相電流i_u及びｖ相電流i_vが実質的に0
であるかを判断する。そして、それらが実質的に0であ
れば、ステップS2304を実行する。このような動作によ
り、ステップS2300が終了した時の電圧印加位置φは一
定値に十分収束する。この収束値においてΔi_δは正か
ら負へと変化しているとみなすことができる。In step S2308, it is determined whether the sign of Δi _δ is positive, that is, whether the variable f0 is +1 or −1. If f0 is +1, φ is updated with the value of φp in step S2309, and if −1, φ is updated with the value of φn in step S2310. In step S2311, φ is substituted for the variable φ1. In step S2312, φ is updated with an intermediate value between φp and φn. In step S2313, it is determined whether the voltage application positions have converged, that is, whether φ1 and φ substantially match. That is, φ
If the absolute value of the difference between 1 and φ is equal to or greater than the predetermined threshold, step S2314 is executed, and if it is less than the threshold, step S2300 ends. In step S2314, in the same manner as step S2210, u-phase current i _u and the V-phase current i _v is substantially 0
Is determined. If they are substantially 0, step S2304 is executed. By such an operation, the voltage application position φ at the time when step S2300 ends is sufficiently converged to a constant value. At this convergence value, Δi _δ can be regarded as changing from positive to negative.

【００７４】図19は、極性判断における初期位置検出部
2012の動作であるステップS2400を示すフローチャート
である。まず、ステップS2401において、詳細モードに
よるゼロクロス検知で求めた電圧印加位置の収束値に当
たる、ステップS2300終了時のφの値を変数φに代入す
る。ステップS2402において、変数φ1に変数φの値を代
入する。ステップS2403において、ステップS2203同様
に、図12(a)のようなγ軸電圧パルスの正パルス部を相
巻線1u、1v、1wに印加する。ステップS2404において、
ステップS204同様に、γ軸電流のピーク値Δi_γを検出
する。ステップS2405において、ステップS2404で検出さ
れたΔi_γを変数Δi_γ1として保存する。ステップS2406
において、図12(a)のようなγ軸電圧パルスの負パルス
部を相巻線1u、1v、1wに印加する。FIG. 19 is a diagram showing an initial position detector for polarity determination.
30 is a flowchart showing step S2400, which is the operation of 2012. First, in step S2401, the value of φ at the end of step S2300, which corresponds to the convergence value of the voltage application position obtained by the zero-cross detection in the detailed mode, is substituted for the variable φ. In step S2402, the value of the variable φ is substituted for the variable φ1. In step S2403, as in step S2203, the positive pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 12A is applied to the phase windings 1u, 1v, and 1w. In step S2404,
As in step S204, the peak value Δi _γ of the γ-axis current is detected. In step S2405, Δi _γ detected in step S2404 is stored as a variable Δi _γ1 . Step S2406
In, the negative pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 12 (a) is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w.

【００７５】ステップS2411において、変数φを180°増
加させる。ステップS2412において、変数φ2に変数φの
値を代入する。ステップS2413において、ステップS2203
同様に、図12(a)のようなγ軸電圧パルスの正パルス部
を相巻線1u、1v、1wに印加する。ステップS2414におい
て、ステップS204同様に、γ軸電流のピーク値Δi_γを
検出する。ステップS2415において、ステップS2414で検
出されたΔi_γを変数Δi_γ2として保存する。ステップS
2416において、図12(a)のようなγ軸電圧パルスの負パ
ルス部を相巻線1u、1v、1wに印加する。In step S2411, the variable φ is increased by 180 °. In step S2412, the value of the variable φ is substituted for the variable φ2. In step S2413, step S2203
Similarly, the positive pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 12 (a) is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w. In step S2414, similarly to step S204, the peak value Δi _γ of the γ-axis current is detected. In step S2415, Δi _γ detected in step S2414 is stored as a variable Δi _γ2 . Step S
At 2416, the negative pulse portion of the γ-axis voltage pulse as shown in FIG. 12 (a) is applied to the phase windings 1u, 1v, 1w.

【００７６】ステップS2421において、詳細モードによ
るゼロクロス検知ステップS2300で得られた電圧印加位
置、及び、その位置から180°進んだ位置、それぞれに
対するγ軸電流のピーク値Δi_γに当たるΔi_γ1、Δi
_γ2、それぞれの大きさを比べる。Δi_γ1がΔi_γ2以上
であればステップS2422に進み、ロータ2の初期位置θを
変数φ1の値とする。Δi_γ1がΔi_γ2未満であればステ
ップS2423に進み、ロータ2の初期位置θを変数φ2の値
とする。以上で、ステップS2400が終了する。このよう
な動作により、ロータ2の初期位置θが検出される。In step S2421, the voltage application position obtained in the zero-cross detection step S2300 in the detailed mode and the position advanced by 180 ° from the position, Δi _γ1 and Δi corresponding to the peak value Δi _γ of the γ-axis current with respect to each position.
_γ2 , compare their magnitudes. If Δi _γ1 is equal to or larger than Δi _γ2 , the process proceeds to step S2422 to set the initial position θ of the rotor 2 to the value of the variable φ1. If Δi _γ1 is smaller than Δi _γ2 , the process proceeds to step S2423, and the initial position θ of the rotor 2 is set to the value of the variable φ2. Thus, step S2400 ends. By such an operation, the initial position θ of the rotor 2 is detected.

【００７７】上記のδ軸電流のゼロクロス検知は、電圧
印加位置φの増加に伴ってδ軸電流のピーク値Δi_γの
符号が正から負へと変化するφの値を求めた。それとは
別に、電圧印加位置φの増加に伴ってδ軸電流のピーク
値Δi_γの符号が負から正へと変化するφの値を求めて
もよい。その求めたφの値は、ロータの初期位置θに対
して＋90°または−90°だけ異なっているはずである。
そのいずれであるかは、上記の極性判断と同様にすれば
判断できる。従って、このようにしてもロータの初期位
置を検出できる。In the above-mentioned zero cross detection of the δ-axis current, the value of φ at which the sign of the peak value Δi _γ of the δ-axis current changes from positive to negative as the voltage application position φ increases. Alternatively, the value of φ at which the sign of the peak value Δi _γ of the δ-axis current changes from negative to positive as the voltage application position φ increases. The obtained value of φ should be different from the initial position θ of the rotor by + 90 ° or −90 °.
Which one of them is used can be determined in the same manner as the polarity determination described above. Therefore, even in this case, the initial position of the rotor can be detected.

【００７８】上記の概略モードのゼロクロス検知では＋
45°ずつ電圧印加位置φを増加させながら行ったが、実
施例１の概略モードの初期位置検出のような順で行われ
てもよい。例えば、φ＝0°、＋180°、＋210°、＋30
°、＋60°、＋240°・・・の順に行われると、実施例
１と同様な効果が得られる。但し、この場合は実施例１
同様、2n回目のゼロクロス検知と(2n＋1)回目のそれと
の電圧印加位置の差が−30°〜＋30°の範囲内にあるこ
とが好ましい。In the above-described general mode zero cross detection, +
Although the voltage application position φ is increased by 45 ° while increasing, the voltage application position φ may be increased in the order of the initial position detection in the schematic mode of the first embodiment. For example, φ = 0 °, + 180 °, + 210 °, +30
, + 60 °, + 240 °,..., The same effect as in the first embodiment can be obtained. However, in this case, the first embodiment
Similarly, it is preferable that the difference between the voltage application position of the 2n-th zero-cross detection and that of the (2n + 1) -th detection be in the range of −30 ° to + 30 °.

【００７９】本発明の対象とする同期モータとして、実
施例１ではＳＰＭを、実施例２ではＩＰＭをそれぞれ採
り上げた。しかし、これらは本質的なことではなく、ロ
ータの位置によるγ軸電流またはδ軸電流の変化が検出
可能な同期モータであれば、本発明の対象となりうる。
例えば、実施例１の初期位置検出装置の構成で、ＩＰＭ
やＳｙｎＲＭ（Synchronous Reluctance Motor：シンク
ロナスリラクタンスモータ）を対象としても良い。ま
た、実施例２の初期位置検出装置の構成で、ＳＰＭやＳ
ｙｎＲＭを対象としても良い。In the first embodiment, the SPM is used, and in the second embodiment, the IPM is used as the synchronous motor to which the present invention is applied. However, these are not essential, and any synchronous motor that can detect a change in the γ-axis current or the δ-axis current depending on the position of the rotor can be an object of the present invention.
For example, in the configuration of the initial position detecting device according to the first embodiment, the IPM
Or SynRM (Synchronous Reluctance Motor). In the configuration of the initial position detecting device according to the second embodiment, the SPM and the SPM
ynRM may be targeted.

【００８０】[0080]

【発明の効果】本発明の同期モータの初期位置検出装置
及び方法では、電圧印加位置が電気角で180°異なる二
つの電圧パルスを一対として印加することにより、検出
の時にロータが回転することを抑えることができる。従
って、本発明による初期位置検出では、ロータが回転し
ないため、検出誤差が比較的小さい。また、本発明の上
記とは別な同期モータの初期位置検出装置及び方法で
は、電圧パルスの電圧印加位置の間隔を所定の幅より大
きくとる概略モードと、所定の幅より小さくとる詳細モ
ードとに分けて、初期位置検出を行う。これにより、検
出時間を短くできるため、検出間のロータの回転による
誤差を小さく抑えることができるとともに、同期モータ
の起動を速やかに効率良く行うことができる。According to the apparatus and method for detecting the initial position of the synchronous motor of the present invention, by applying a pair of two voltage pulses whose voltage application positions differ by 180 ° in electrical angle, the rotation of the rotor at the time of detection can be prevented. Can be suppressed. Therefore, in the initial position detection according to the present invention, since the rotor does not rotate, the detection error is relatively small. Further, in the apparatus and method for detecting an initial position of a synchronous motor different from the above according to the present invention, a general mode in which the interval between voltage application positions of voltage pulses is larger than a predetermined width, and a detailed mode in which the interval between voltage application positions is smaller than a predetermined width. The initial position is detected separately. As a result, the detection time can be shortened, so that the error due to the rotation of the rotor during the detection can be reduced, and the synchronous motor can be started quickly and efficiently.

【００８１】更に、本発明の同期モータの初期位置検出
装置及び方法では、その電圧パルスの波形により、相電
流が速やかにゼロとなる。これにより、電圧パルスの印
加間隔が短いため、検出時間も短い。従って、検出誤差
が小さいとともに、同期モータの起動を速やかに行うこ
とができる。また、電圧パルスの波形をなめらかな形状
とすることにより、検出時における騒音及び輻射ノイズ
を比較的小さくできる。Furthermore, in the synchronous motor initial position detecting apparatus and method according to the present invention, the phase current quickly becomes zero due to the waveform of the voltage pulse. Thus, since the application interval of the voltage pulse is short, the detection time is also short. Therefore, the detection error is small, and the synchronous motor can be started quickly. Further, by making the waveform of the voltage pulse a smooth shape, noise and radiation noise at the time of detection can be relatively reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例１における同期モータの初期位置検出装
置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a synchronous motor initial position detection device according to a first embodiment.

【図2】実施例１及び実施例２における駆動部7の構成を
示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a driving unit 7 according to the first and second embodiments.

【図3】実施例１及び実施例２におけるロータの位置
θ、相電流、及び、相電圧を記述するための座標軸を示
すロータ2の模式的断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the rotor 2 showing a coordinate axis for describing a rotor position θ, a phase current, and a phase voltage in the first and second embodiments.

【図4】実施例１において印加されるγ軸電圧パルス
と、その印加によって流れる相電流のγ軸成分との波形
図。FIG. 4 is a waveform diagram of a γ-axis voltage pulse applied in the first embodiment and a γ-axis component of a phase current flowing by the application.

【図5】実施例１における位置誤差Δθとγ軸電流のピ
ーク値Δi_γとの関係を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a position error Δθ and a peak value Δi _γ of a γ-axis current in the first embodiment.

【図6】実施例１の概略モードにおいて設定される電圧
印加位置を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating voltage application positions set in a schematic mode according to the first embodiment.

【図7】実施例１の詳細モードにおいて設定される電圧
印加位置を示す図。FIG. 7 is a diagram illustrating voltage application positions set in a detailed mode according to the first embodiment.

【図8】実施例１における初期位置検出部12の動作を表
すフローチャート。FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of an initial position detection unit 12 according to the first embodiment.

【図9】実施例１における初期位置検出部12の概略モー
ドでの動作を表すフローチャート。FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation in a schematic mode of the initial position detection unit 12 according to the first embodiment.

【図10】実施例１における初期位置検出部12の詳細モー
ドでの動作を表すフローチャート。FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation in a detailed mode of the initial position detection unit 12 according to the first embodiment.

【図11】実施例２における同期モータの初期位置検出装
置の構成を示す図。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a synchronous motor initial position detection device according to a second embodiment.

【図12】実施例２において印加されるγ軸電圧パルス
と、その印加によって流れる相電流のδ軸成分との波形
図。FIG. 12 is a waveform diagram of a γ-axis voltage pulse applied in Example 2 and a δ-axis component of a phase current flowing by the application.

【図13】実施例２における位置誤差Δθとδ軸電流のピ
ーク値Δi_δとの関係を示す図。FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a position error Δθ and a peak value Δi _δ of a δ-axis current in the second embodiment.

【図14】実施例２の概略モードにおいて設定される電圧
印加位置を示す図。FIG. 14 is a diagram illustrating voltage application positions set in a schematic mode according to the second embodiment.

【図15】実施例２の詳細モードにおいて設定される電圧
印加位置を示す図。FIG. 15 is a diagram illustrating voltage application positions set in a detailed mode according to the second embodiment.

【図16】実施例２における初期位置検出部2012の動作を
表すフローチャート。FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation of an initial position detection unit 2012 according to the second embodiment.

【図17】実施例２における初期位置検出部2012の概略モ
ードでの動作を表すフローチャート。FIG. 17 is a flowchart illustrating an operation in a schematic mode of the initial position detection unit 2012 according to the second embodiment.

【図18】実施例２における初期位置検出部2012の詳細モ
ードでの動作を表すフローチャート。FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation in a detailed mode of the initial position detection unit 2012 according to the second embodiment.

【図19】実施例２における初期位置検出部2012の極性判
断の動作を表すフローチャート。FIG. 19 is a flowchart illustrating an operation of polarity determination of an initial position detection unit 2012 according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1u ｕ相巻線 1v ｖ相巻線 1w ｗ相巻線 2 ＳＰＭ5のロータ 3 ロータ2表面の永久磁石 5 ＳＰＭ 6u ｕ相電流センサ 6v ｖ相電流センサ 71 駆動用電源 72u、72v、72w 上側ＩＧＢＴ 73u、73v、73w 上側フライホイールダイオード 74u、74v、74w 下側ＩＧＢＴ 75u、75v、75w 下側フライホイールダイオード 2002 ＩＰＭ2005のロータ 2003 ロータ2002内部の永久磁石 2005 ＩＰＭ 1u u-phase winding 1v v-phase winding 1w w-phase winding 2 SPM5 rotor 3 Permanent magnet on rotor 2 surface 5 SPM 6u u-phase current sensor 6v v-phase current sensor 71 Driving power supply 72u, 72v, 72w Upper IGBT 73u , 73v, 73w Upper flywheel diode 74u, 74v, 74w Lower IGBT 75u, 75v, 75w Lower flywheel diode 2002 Rotor of IPM2005 2003 Permanent magnet inside rotor 2002 2005 IPM

フロントページの続き (72)発明者 田澤 徹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H560 BB04 BB07 BB12 BB17 DA14 DA18 DC12 EB01 GG04 SS01 UA06 XA12 XA13 Continued on the front page (72) Inventor Toru Tazawa 1006 Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 5H560 BB04 BB07 BB12 BB17 DA14 DA18 DC12 EB01 GG04 SS01 UA06 XA12 XA13

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 同期モータが有する複数の相巻線に対し
て、合成すると所定の電圧印加位置を成すような電圧パ
ルスをそれぞれ印加する電圧印加手段；前記電圧パルス
の印加によって前記相巻線にそれぞれ現れる電流応答を
検出する電流応答検出手段；及び、 前記電圧印加位置がそれぞれ異なる複数の前記電圧パル
スを前記電圧印加手段に印加させるごとに、前記電流応
答を前記電流応答検出手段によって検出し、そうして得
られた複数の検出結果を比較して、前記同期モータのロ
ータの初期位置を検出する初期位置検出手段；を有し、 前記複数の電圧パルスが、互いの前記電圧印加位置が電
気角において実質的に180°異なり、連続して印加され
る二つの前記電圧パルスを含む、 同期モータの初期位置検出装置。1. A voltage application means for applying a voltage pulse which forms a predetermined voltage application position when combined to a plurality of phase windings of a synchronous motor; application of the voltage pulse to the phase windings Current response detection means for detecting a current response appearing each time; and each time the plurality of voltage pulses having different voltage application positions are applied to the voltage application means, the current response is detected by the current response detection means, An initial position detecting means for comparing the plurality of detection results obtained in this way to detect an initial position of the rotor of the synchronous motor; and An apparatus for detecting an initial position of a synchronous motor, comprising two said voltage pulses which differ by substantially 180 ° in angle and are applied successively. 【請求項２】 前記複数の電圧パルスが、連続して印加
される四つの前記電圧パルスであって、(a) 最初に印
加される第一の前記電圧パルス、及び、その次に印加さ
れる第二の前記電圧パルス、それぞれの前記電圧印加位
置が電気角において実質的に180°異なり、(b) 前記第
二の電圧パルス、及び、その次に印加される第三の前記
電圧パルス、それぞれの前記電圧印加位置が所定の範囲
内に含まれる所定の角度だけ異なり、(c) 前記第三の
電圧パルス、及び、その次に印加される第四の前記電圧
パルス、それぞれの前記電圧印加位置が電気角において
実質的に180°異なる前記四つの電圧パルスを含む、 請求項１記載の同期モータの初期位置検出装置。2. The method of claim 1, wherein the plurality of voltage pulses are four consecutively applied voltage pulses, wherein (a) the first applied voltage pulse is applied first, and the second applied voltage pulse is applied subsequently. (B) the second voltage pulse, and the third voltage pulse applied next, respectively, (C) the third voltage pulse, and the fourth voltage pulse applied next, the voltage application position of each of the voltage application positions 2. The synchronous motor initial position detection device according to claim 1, wherein the four voltage pulses differ by substantially 180 degrees in electrical angle. 【請求項３】 前記第二及び第三の電圧パルスの前記電
圧印加位置が、電気角で−30°〜＋30°の範囲内に含ま
れる所定の角度だけ異なる請求項２記載の同期モータの
初期位置検出装置。3. The initial state of the synchronous motor according to claim 2, wherein the voltage application positions of the second and third voltage pulses are different by a predetermined angle included in an electrical angle range of −30 ° to + 30 °. Position detection device. 【請求項４】 同期モータが有する複数の相巻線に対し
て、合成すると所定の電圧印加位置を成すような電圧パ
ルスをそれぞれ印加する電圧印加手段；前記電圧パルス
の印加によって前記相巻線にそれぞれ現れる電流応答を
検出する電流応答検出手段；及び、 前記電圧印加位置がそれぞれ異なる複数の前記電圧パル
スを前記電圧印加手段に印加させるごとに、前記電流応
答を前記電流応答検出手段によって検出し、そうして得
られた複数の検出結果を比較して、前記同期モータのロ
ータの初期位置を検出する初期位置検出手段；を有し、 前記初期位置検出手段が、前記複数の電圧パルスそれぞ
れの前記電圧印加位置を設定するとき、(a) 実質的に
任意に選ばれた相隣り合う二つの前記電圧印加位置が所
定の角度よりも大きい角度だけ異なるようにする概略モ
ードの初期位置検出手段、及び、(b) 前記二つの電圧
印加位置が所定の角度よりも小さい角度だけ異なるよう
にする詳細モードの初期位置検出手段を含む、同期モー
タの初期位置検出装置。4. A voltage applying means for applying a voltage pulse which forms a predetermined voltage application position when combined to a plurality of phase windings of the synchronous motor; applying the voltage pulse to the phase windings Current response detection means for detecting a current response appearing each time; and each time the plurality of voltage pulses having different voltage application positions are applied to the voltage application means, the current response is detected by the current response detection means, Comparing the plurality of detection results obtained in this way to detect an initial position of the rotor of the synchronous motor; comprising: an initial position detection unit configured to detect the initial position of the rotor of the synchronous motor; When setting the voltage application position, (a) two adjacent voltage application positions substantially arbitrarily selected are different from each other by an angle larger than a predetermined angle. And (b) an initial position detection means for a synchronous motor, the initial position detection means for a detailed mode for making the two voltage application positions differ by an angle smaller than a predetermined angle. apparatus. 【請求項５】 前記初期位置検出手段が、 前記電流応答検出手段による前記検出結果からγ軸電流
成分を合成し、その合成結果から前記初期位置を検出す
る請求項４記載の同期モータの初期位置検出装置。5. The initial position of the synchronous motor according to claim 4, wherein said initial position detecting means synthesizes a γ-axis current component from said detection result by said current response detecting means, and detects said initial position from said synthetic result. Detection device. 【請求項６】 前記初期位置検出手段が、 前記電流応答検出手段による前記検出結果からδ軸電流
成分を合成し、その合成結果から前記初期位置を検出す
る請求項４記載の同期モータの初期位置検出装置。6. The initial position of a synchronous motor according to claim 4, wherein said initial position detecting means synthesizes a δ-axis current component from said detection result by said current response detecting means, and detects said initial position from said synthetic result. Detection device. 【請求項７】 前記電流応答検出手段が検出する前記相
巻線に流れる電流値が実質的に零である時、前記電圧印
加手段が前記電圧パルスを印加する、 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の同期
モータの初期位置検出装置。7. The voltage application unit applies the voltage pulse when a current value flowing through the phase winding detected by the current response detection unit is substantially zero. 13. The synchronous motor initial position detecting device according to claim 1. 【請求項８】 前記電圧印加手段が印加する前記電圧パ
ルスの各波形が、互いに符号が逆である前段部と後段部
とから成り、前期前段部のピーク電圧値または幅が前期
後段部のものより大きい、 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の同期
モータの初期位置検出装置。8. Each of the waveforms of the voltage pulse applied by the voltage applying means comprises a former part and a latter part having opposite signs, and the peak voltage value or width of the former part is the latter part. The initial position detecting device for a synchronous motor according to any one of claims 1 to 7, wherein the initial position detecting device is a motor. 【請求項９】 前記電圧パルスの波形が角の丸い実質的
な矩形である、 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の同期
モータの初期位置検出装置。9. The synchronous motor initial position detecting device according to claim 1, wherein the voltage pulse has a substantially rectangular shape with rounded corners. 【請求項１０】 前記電圧パルスの波形がなめらかな形
状である、 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の同期
モータの初期位置検出装置。10. The synchronous motor initial position detecting device according to claim 1, wherein the waveform of the voltage pulse has a smooth shape. 【請求項１１】 同期モータが有する複数の相巻線に対
して、合成すると所定の電圧印加位置を成すような電圧
パルスを複数連続して、それぞれの前記電圧印加位置を
変えながら印加し、 その印加ごとに前記相巻線にそれぞれ現れる電流応答を
検出し、 そうして得られた複数の検出結果を比較して、前記同期
モータのロータの初期位置を検出する同期モータの初期
位置検出方法であって、 前記複数の電圧パルスが、互いの前記電圧印加位置が電
気角において実質的に180°異なり、連続して印加され
る二つの前記電圧パルスを含む、 同期モータの初期位置検出方法。11. A plurality of voltage pulses which, when combined, form a predetermined voltage application position are applied to a plurality of phase windings of the synchronous motor while changing the respective voltage application positions. A synchronous motor initial position detecting method for detecting a current response appearing in the phase winding for each application, comparing a plurality of detection results obtained in this way, and detecting an initial position of a rotor of the synchronous motor. The synchronous motor initial position detecting method, wherein the plurality of voltage pulses include two voltage pulses applied at successively different voltage application positions where the voltage application positions differ from each other by substantially 180 degrees. 【請求項１２】 前記複数の電圧パルスが、 連続して印加される四つの前記電圧パルスであって、
(a) 最初に印加される第一の前記電圧パルス、及び、
その次に印加される第二の前記電圧パルス、それぞれの
前記電圧印加位置が電気角において実質的に180°異な
り、(b) 前記第二の電圧パルス、及び、その次に印加
される第三の前記電圧パルス、それぞれの前記電圧印加
位置が所定の範囲内に含まれる所定の角度だけ異なり、
(c) 前記第三の電圧パルス、及び、その次に印加され
る第四の前記電圧パルス、それぞれの前記電圧印加位置
が電気角において実質的に180°異なる前記四つの電圧
パルスを含む請求項１１記載の同期モータの初期位置検
出方法。12. The plurality of voltage pulses, wherein the plurality of voltage pulses are four consecutively applied voltage pulses,
(a) the first voltage pulse applied first; and
(B) the second voltage pulse applied next, and the respective voltage application positions differ by substantially 180 degrees in electrical angle, (b) the second voltage pulse, and the third applied next The voltage pulse, the respective voltage application positions differ by a predetermined angle included in a predetermined range,
(c) the third voltage pulse, and the fourth voltage pulse applied next to the third voltage pulse, wherein each of the voltage application positions includes the four voltage pulses having a difference in electrical angle of substantially 180 °. 12. The method for detecting an initial position of a synchronous motor according to item 11. 【請求項１３】 同期モータが有する複数の相巻線に対
して、合成すると所定の電圧印加位置を成すような電圧
パルスを複数連続して、それぞれの前記電圧印加位置を
変えながら印加し、 その印加ごとに前記相巻線にそれぞれ現れる電流応答を
検出し、 そうして得られた複数の検出結果を比較して、前記同期
モータのロータの初期位置を検出する同期モータの初期
位置検出方法であって、 前記複数の電圧パルスそれぞれの前記電圧印加位置を設
定するとき、(a) 実質的に任意に選ばれた相隣り合う
二つの前記電圧印加位置が所定の角度よりも大きい角度
だけ異なるようにする概略モードの初期位置検出段階、
及び、(b) 前記二つの電圧印加位置が所定の角度より
も小さい角度だけ異なるようにする詳細モードの初期位
置検出段階を含む、同期モータの初期位置検出方法。13. A plurality of voltage pulses, which combine to form a predetermined voltage application position when combined, are applied to a plurality of phase windings of the synchronous motor while changing the respective voltage application positions. A synchronous motor initial position detecting method for detecting a current response appearing in the phase winding for each application, comparing a plurality of detection results obtained in this way, and detecting an initial position of a rotor of the synchronous motor. When setting the voltage application position of each of the plurality of voltage pulses, (a) substantially arbitrarily selected two adjacent voltage application positions differ by an angle larger than a predetermined angle. The initial position detection stage of the rough mode,
And (b) a synchronous mode initial position detecting method including a detailed mode initial position detecting step in which the two voltage application positions differ by an angle smaller than a predetermined angle. 【請求項１４】 前記電流応答に対する複数の検出結果
それぞれからγ軸電流成分を合成し、それぞれの合成結
果を比較して前記初期位置を検出する請求項１３記載の
同期モータの初期位置検出方法。14. The synchronous motor initial position detecting method according to claim 13, wherein a γ-axis current component is synthesized from each of the plurality of detection results with respect to the current response, and the synthesized results are compared to detect the initial position. 【請求項１５】 前記電流応答に対する複数の検出結果
それぞれからδ軸電流成分を合成し、それぞれの合成結
果を比較して前記初期位置を検出する請求項１３記載の
同期モータの初期位置検出方法。15. The synchronous motor initial position detecting method according to claim 13, wherein a δ-axis current component is synthesized from each of the plurality of detection results for the current response, and the synthesized results are compared to detect the initial position. 【請求項１６】 前記相巻線に流れる電流値が実質的に
零である時、前記電圧パルスを印加する、 請求項１１から請求項１５までのいずれか一項に記載の
同期モータの初期位置検出方法。16. The initial position of the synchronous motor according to claim 11, wherein the voltage pulse is applied when a current value flowing through the phase winding is substantially zero. Detection method. 【請求項１７】 前記電圧パルスの各波形が、互いに符
号が逆である前段部と後段部とから成り、前期前段部の
ピーク電圧値または幅が前期後段部のものより大きい、 請求項１１から請求項１６までのいずれか一項に記載の
同期モータの初期位置検出方法。17. The method according to claim 11, wherein each of the waveforms of the voltage pulse includes a front part and a rear part whose signs are opposite to each other, and a peak voltage value or a width of the former part is larger than that of the latter part. The method for detecting an initial position of a synchronous motor according to claim 16. 【請求項１８】 前記電圧パルスの波形が角の丸い実質
的な矩形である、 請求項１１から請求項１７までのいずれか一項に記載の
同期モータの初期位置検出方法。18. The method for detecting an initial position of a synchronous motor according to claim 11, wherein the waveform of the voltage pulse is a substantially rectangular shape with rounded corners. 【請求項１９】 前記電圧パルスの波形がなめらかな形
状である、 請求項１１から請求項１７までのいずれか一項に記載の
同期モータの初期位置検出方法。19. The method for detecting an initial position of a synchronous motor according to claim 11, wherein the waveform of the voltage pulse has a smooth shape.