JP2019129655A - Motor controller - Google Patents

Motor controller Download PDF

Info

Publication number
JP2019129655A
JP2019129655A JP2018011144A JP2018011144A JP2019129655A JP 2019129655 A JP2019129655 A JP 2019129655A JP 2018011144 A JP2018011144 A JP 2018011144A JP 2018011144 A JP2018011144 A JP 2018011144A JP 2019129655 A JP2019129655 A JP 2019129655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
hall sensor
amplitude
rotor
sine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018011144A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一充 白井
Kazumichi Shirai
一充 白井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Whill Inc
Original Assignee
Whill Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Whill Inc filed Critical Whill Inc
Priority to JP2018011144A priority Critical patent/JP2019129655A/en
Priority to CN201910064089.0A priority patent/CN110112962A/en
Publication of JP2019129655A publication Critical patent/JP2019129655A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

To provide a motor controller capable of correcting the detection value of turning angle of a rotor by a hole sensor for motor control, without using a dedicated tool for calibration such as encoder.SOLUTION: A motor controller 1 control a motor by using the output values from first, second and third hole sensors arranged, at intervals, in the rotation direction of the rotor 20. The motor controller 1 obtains an angle corresponding to a value of tangent, obtained by using the value of sine and the value of cosine, where the value of sine is the output value of a first hole sensor, and the value of cosine is obtained by adding the additive inverse of the output value of a third hole sensor to the output value of a second hole sensor and then dividing by 2, as the rotation angle of the rotor 20. At this time, the value of sine or the value of cosine is corrected by using the ratio of the maximum value of first amplitude and the maximum value of second amplitude, so that the first amplitude, i.e., the amplitude of the value of sine matches the second amplitude, i.e., the amplitude of the value of cosine.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device.

従来、モータ制御装置として、ロータの回転角度を正確に検出するために、モータに内蔵されたエンコーダの出力値を用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、ロータの回転方向に間隔をおいて配置されたホールセンサの出力値を用いてモータの制御を行うモータ制御装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a motor control device that uses an output value of an encoder built in a motor in order to accurately detect the rotation angle of a rotor is known (see, for example, Patent Document 1).
There is also known a motor control device that controls a motor by using output values of hall sensors arranged at intervals in the rotation direction of the rotor (see, for example, Patent Document 2).

特開２０１４−０４２３８０号公報JP, 2014-042380, A 特開２０１７−０１１９０２号公報JP 2017-011902 A

前者のモータ制御装置はエンコーダを用いており、モータの製造コストが高くつくため、モータの製造コストを抑制したい時には後者のモータ制御装置が用いられる。
ここで、後者のモータ制御装置で制御するモータに取付けられた各ホールセンサは、永久磁石が内蔵されたロータによって生ずる磁界の大きさを検出し、検出結果に応じたアナログ信号を出力するものである。このため、複数のホールセンサが完全に等角度間隔でモータに固定されると共に、各ホールセンサのロータとの距離や軸方向の配置位置が完全に等しく、各ホールセンサの性能にばらつきが無いことが理想である。 Since the former motor control device uses an encoder and the motor manufacturing cost is high, the latter motor control device is used when it is desired to suppress the motor manufacturing cost.
Here, each Hall sensor attached to the motor controlled by the latter motor control device detects the magnitude of the magnetic field generated by the rotor incorporating the permanent magnet, and outputs an analog signal corresponding to the detection result. is there. For this reason, a plurality of hall sensors are completely fixed to the motor at equiangular intervals, and the distance between the hall sensors and the arrangement position in the axial direction are completely equal, and there is no variation in the performance of each hall sensor. Is ideal.

しかし、組み付け誤差等の影響によりこれらが完全に達成されることはない。このため、後者のモータ制御装置では、モータの出荷時、修理時等に、キャリブレーション用のエンコーダを用いて検出されるロータの回転位置と、各ホールセンサの出力値とを比較し、各ホールセンサの出力とエンコーダの検出結果との対応データをメモリに格納し、当該対応データを用いてロータの回転角度の検出値を補正する。このようにエンコーダをモータに取付けてキャリブレーション作業を行う必要があるため、後者のモータ制御装置を用いる場合、モータの交換に要する作業が複雑になり、また、キャリブレーション用の専用器具も必要となる。   However, due to the effects of assembly errors and the like, these are not completely achieved. Therefore, in the latter motor control device, the rotational position of the rotor detected by using the calibration encoder at the time of shipment, repair, etc. of the motor is compared with the output value of each Hall sensor, and each hole is detected. The corresponding data of the output of the sensor and the detection result of the encoder is stored in the memory, and the detected value of the rotation angle of the rotor is corrected using the corresponding data. Since it is necessary to perform the calibration work with the encoder attached to the motor in this way, when the latter motor control device is used, the work required for replacing the motor becomes complicated, and a dedicated instrument for calibration is also required. Become.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、エンコーダ等のキャリブレーション用の専用器具を用いずに、ホールセンサによるロータの回転角度の検出値をモータの制御用に補正することができるモータ制御装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and corrects the detected value of the rotation angle of the rotor by the Hall sensor for controlling the motor without using a dedicated instrument for calibration such as an encoder. It is an object of the present invention to provide a motor control device that can be used.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、ロータの回転方向に間隔をおいて配置された第１ホールセンサ、第２ホールセンサ、および第３ホールセンサからの出力値を用いてモータ制御を行うモータ制御装置であって、前記第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、前記第２ホールセンサの出力値に前記第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度を前記ロータの回転角度として得るロータ回転角度取得手段を備える。 In order to solve the above-mentioned subject, the present invention adopts the following means.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor control apparatus that performs motor control using output values from a first hall sensor, a second hall sensor, and a third hall sensor arranged at intervals in a rotational direction of a rotor. The output value of the first Hall sensor is a sine value, and the reciprocal of the output value of the third Hall sensor is added to the output value of the second Hall sensor and divided by 2 Rotor rotation angle acquisition means for obtaining, as a rotation angle of the rotor, an angle corresponding to a tangent value obtained by using the sine value and the cosine value as a cosine value.

第１の態様では、３つのホールセンサの出力値からロータの回転角度が求められる。ここで、３つのホールセンサがそれぞれ理想的な位置に配置されており、３つのホールセンサの性能にもばらつきが無い場合は、３つのホールセンサから得られる出力波形は位相だけが互いに１２０°ずれている同一のものとなる。しかし、実際のホールセンサの配置や性能にはばらつきがあるので、３つのホールセンサから得られる出力波形の振幅、振幅中心、互いの位相差等がばらつく。   In the first aspect, the rotation angle of the rotor is obtained from the output values of the three Hall sensors. Here, when the three Hall sensors are respectively disposed at ideal positions and the performance of the three Hall sensors does not vary, the output waveforms obtained from the three Hall sensors are only 120 ° out of phase with each other. Have the same thing. However, since there are variations in the arrangement and performance of the actual Hall sensors, the amplitude, the center of amplitude, the phase difference between each other, and the like of the output waveforms obtained from the three Hall sensors vary.

これに対し、第１の態様では、第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、第２ホールセンサの出力値に第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接に対応する角度を前記ロータの回転角度として得る。このため、３つのホールセンサの各々の出力値からロータの回転角度を得る場合と比較し、前記ばらつきの影響を低減することができる。   In contrast, in the first aspect, the output value of the first Hall sensor is a sine value, and the reciprocal of the output value of the third Hall sensor is added to the output value of the second Hall sensor and divided by 2. The obtained value is the cosine value, and the angle corresponding to the tangent obtained by using the sine value and the cosine value is obtained as the rotation angle of the rotor. For this reason, compared with the case where the rotation angle of the rotor is obtained from the output values of the three hall sensors, the influence of the variation can be reduced.

また、第１の態様では、前記ロータ回転角度取得手段が、前記正弦の値の振幅である第１の振幅と前記余弦の値の振幅である第２の振幅とを一致させるように、前記第１の振幅の最大値と前記第２の振幅の最大値との比率を用いて前記正弦の値又は前記余弦の値を補正した上で、前記正接の値を得る。
このような構成は、組み立て誤差等により生ずるばらつきの影響を低減する上で有利である。 In the first aspect, the rotor rotation angle acquiring unit may be configured to match the first amplitude which is the amplitude of the value of the sine and the second amplitude which is the amplitude of the value of the cosine. The tangent value is obtained after correcting the sine value or the cosine value using the ratio of the maximum value of the amplitude of 1 and the maximum value of the second amplitude.
Such a configuration is advantageous in reducing the influence of variations caused by assembly errors and the like.

本発明の第２の態様は、ロータの回転方向に間隔をおいて配置された第１ホールセンサ、第２ホールセンサ、および第３ホールセンサからの出力値を用いてモータ制御を行うモータ制御装置であって、前記第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、前記第２ホールセンサの出力値に前記第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度を前記ロータの回転角度として得るロータ回転角度取得手段を備える。
このため、第１の態様と同様に３つのホールセンサの各々の出力値からロータの回転角度を得る場合と比較し、前記ばらつきの影響を低減することができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor control apparatus that performs motor control using output values from a first hall sensor, a second hall sensor, and a third hall sensor arranged at intervals in the rotational direction of a rotor. The output value of the first Hall sensor is a sine value, and the reciprocal of the output value of the third Hall sensor is added to the output value of the second Hall sensor and divided by 2 Rotor rotation angle acquisition means for obtaining, as a rotation angle of the rotor, an angle corresponding to a tangent value obtained by using the sine value and the cosine value as a cosine value.
For this reason, the influence of the variation can be reduced as compared with the case where the rotation angle of the rotor is obtained from the output values of the three hall sensors as in the first embodiment.

また、本発明の第２の態様は、所定の開始信号を受付けると、前記ロータを有するモータをその最高回転速度の１５％以下で回転させると共に、前記正弦の値の振幅の最大値と前記余弦の値の振幅の最大値との比率を求め、求めた該比率をメモリに格納するキャリブレーション手段を備え、前記ロータ回転角度取得手段が、前記メモリに格納される前記比率を用いて前記正弦の値又は前記余弦の値を補正した上で前記正接の値に対応する角度を得るように構成されている。   Further, according to the second aspect of the present invention, when receiving a predetermined start signal, the motor having the rotor is rotated at 15% or less of its maximum rotational speed, and the maximum value of the amplitude of the sine and the cosine Calibration means for obtaining a ratio of the value of the value to the maximum amplitude value and storing the obtained ratio in a memory, wherein the rotor rotation angle acquisition means uses the ratio stored in the memory to calculate the sine The value or the value of the cosine is corrected to obtain an angle corresponding to the value of the tangent.

モータはパーソナルモビリティの動力として用いられることがあり、パーソナルモビリティは室内の床の上を低速で移動することが多い。室内の床は平面度が高いため車輪から入力される振動が少なく、室内の音も静かな場合が考えられる。この場合にロータの回転角度の検出が不正確であり、ロータに回転ムラが生じると、当該回転ムラがパーソナルモビリティの使用者に振動や音として認識され易い。   A motor may be used as power for personal mobility, and personal mobility often moves on a floor in a room at a low speed. The indoor floor has high flatness, so there is little vibration input from the wheels, and the indoor sound may be quiet. In this case, detection of the rotation angle of the rotor is inaccurate, and if rotation irregularity occurs in the rotor, the rotation irregularity is easily recognized as vibration or sound by the user of personal mobility.

これに対し、上記構成では、キャリブレーション用にモータを低速で回転させ、この状態で正弦の値の振幅の最大値と余弦の値の振幅の最大値との比率を求めると共にメモリに格納し、格納された比率を用いて正弦の値又は余弦の値を補正した上で正接の値に対応する角度を求める。これは、パーソナルモビリティにおいて使用頻度が高い低速回転時のモータの振動や音を低減する上で有利である。   On the other hand, in the above configuration, the motor is rotated at low speed for calibration, and in this state, the ratio between the maximum amplitude of the sine value and the maximum amplitude of the cosine value is obtained and stored in the memory, The angle corresponding to the tangent value is obtained after correcting the sine value or cosine value using the stored ratio. This is advantageous in reducing vibration and sound of the motor during low-speed rotation that is frequently used in personal mobility.

本発明の第３の態様は、ロータの回転方向に間隔をおいて配置された第１ホールセンサ、第２ホールセンサ、および第３ホールセンサからの出力値を用いてモータ制御を行うモータ制御装置であって、前記ロータをキャリブレーション用に回転させている状態で、前記第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、前記第２ホールセンサの出力値に前記第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度を前記ロータの回転角度として得ると共に、得られた前記回転角度と、前記第１ホールセンサ、前記第２ホールセンサ、および前記第３ホールセンサの少なくとも１つの出力値とを対応付ける対応データ又は換算式をメモリに格納するキャリブレーション手段と、前記第１ホールセンサ、前記第２ホールセンサ、および前記第３ホールセンサの少なくとも１つの出力値と、前記キャリブレーション手段により前記メモリに格納される前記対応データ又は前記換算式とを用いて、前記ロータの回転角度を求めるロータ回転角度取得手段とを備える。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a motor control device that performs motor control using output values from a first hall sensor, a second hall sensor, and a third hall sensor arranged at intervals in the rotation direction of the rotor. In the state where the rotor is rotated for calibration, the output value of the first hall sensor is set to a sine value, and the output value of the third hall sensor is set to the output value of the second hall sensor. A value obtained by adding a reciprocal and dividing by 2 is a cosine value, and an angle corresponding to a tangent value obtained by using the sine value and the cosine value is obtained as the rotation angle of the rotor. Corresponding data or conversion formula for associating the obtained rotation angle with at least one output value of the first Hall sensor, the second Hall sensor, and the third Hall sensor in a memory Calibration means to be stored, at least one output value of the first Hall sensor, the second Hall sensor, and the third Hall sensor, and the corresponding data or the conversion stored in the memory by the calibration means And a rotor rotation angle acquisition means for determining the rotation angle of the rotor using the following equation.

第３の態様でも、第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、第２ホールセンサの出力値に第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接に対応する角度を前記ロータの回転角度として得る。このため、３つのホールセンサの各々の出力値からロータの回転角度を得る場合と比較し、前記ばらつきの影響を低減することができる。   Also in the third embodiment, the output value of the first Hall sensor is a sine value, and the reciprocal of the output value of the third Hall sensor is added to the output value of the second Hall sensor and the value obtained by dividing by 2 is cosine An angle corresponding to a tangent obtained using the value of the sine and the value of the cosine is obtained as the rotation angle of the rotor. For this reason, compared with the case where the rotation angle of the rotor is obtained from the output values of the three hall sensors, the influence of the variation can be reduced.

また、第３の態様では、前記第１ホールセンサ、前記第２ホールセンサ、および前記第３ホールセンサの少なくとも１つの出力値と、前記キャリブレーション手段により前記メモリに格納される前記対応データ又は前記換算式とを用いて、前記ロータの回転角度を求めるので、回転角度を得るためのデータ処理量を低減する上で有利である。   In the third aspect, at least one output value of the first hall sensor, the second hall sensor, and the third hall sensor, and the corresponding data or the data stored in the memory by the calibration unit. Since the rotation angle of the rotor is obtained using the conversion formula, it is advantageous in reducing the data processing amount for obtaining the rotation angle.

上記態様において、前記キャリブレーション手段が、前記正弦の値の振幅である第１の振幅と前記余弦の値の振幅である第２の振幅とを一致させるように、前記第１の振幅の最大値と前記第２の振幅の最大値との比率を用いて前記正弦の値又は前記余弦の値を補正した上で、前記正接の値を得ることが好ましい。
このような構成は、組み立て誤差等により生ずるばらつきの影響を低減する上で有利である。 In the above aspect, the calibration means has a maximum value of the first amplitude so that the first amplitude, which is the amplitude of the sine value, matches the second amplitude, which is the amplitude of the cosine value. It is preferable to obtain the tangent value after correcting the sine value or the cosine value using a ratio between the first amplitude and the maximum value of the second amplitude.
Such a configuration is advantageous in reducing the influence of variations caused by assembly errors and the like.

本発明によれば、エンコーダ等のキャリブレーション用の専用器具を用いずに、ホールセンサによるロータの回転角度の検出値をモータの制御用に補正することができる。   According to the present invention, the detected value of the rotation angle of the rotor by the hall sensor can be corrected for controlling the motor without using a dedicated instrument for calibration such as an encoder.

本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a motor control device concerning one embodiment of the present invention. 本実施形態のモータ制御装置による処理の例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of the process by the motor control apparatus of this embodiment. 本実施形態のモータ制御装置による処理の他の例を示す表である。It is a table | surface which shows the other example of the process by the motor control apparatus of this embodiment.

本発明の一実施形態に係るモータ制御装置１を図面を参照して以下に説明する。
このモータ制御装置１は例えば電動モータであるモータ２の制御に使用される。モータ２は、図１に示すように、例えば、半径方向に突出する複数の突極を備えるステータコア１１と、各突極に巻回された複数の駆動コイル１２とを有するステータ１０を備え、また、ステータ１０と径方向にわずかな間隔をおいて配置されたロータ２０を備える周知の構造を有する。他の構造を有する電動モータであってもよく、ステータの径方向外側にロータが配置される電動モータであってもよい。 A motor control device 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The motor control device 1 is used, for example, to control a motor 2 which is an electric motor. As shown in FIG. 1, the motor 2 includes, for example, a stator 10 having a stator core 11 having a plurality of radially projecting salient poles, and a plurality of drive coils 12 wound around each salient pole. , Has a known structure comprising a rotor 20 which is arranged at a slight radial distance from the stator 10. It may be an electric motor having another structure, or may be an electric motor in which a rotor is disposed radially outward of the stator.

本実施形態のモータ制御装置１は、モータ２に３相交流を供給してモータ２を駆動するものであり、モータ２の複数の駆動コイル１２にそれぞれ駆動電力線３０ｕ、３０ｖ、３０ｗを介して接続される駆動回路３０を備えている。モータ制御装置１は、駆動回路３０から各駆動電力線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗを流れる駆動電流のモニタ値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに基づき、駆動回路３０に例えば駆動信号ｕ，ｖ，ｗおよびその反転波形を有する反転駆動信号ｘ，ｙ，ｚを供給し、これによりモータ２の駆動を制御する。本実施形態では、モータ制御装置１は周知のベクトル制御によりモータ２の制御を行うが、他の方法によりモータ２の制御を行ってもよい。   The motor control device 1 according to the present embodiment supplies a three-phase alternating current to the motor 2 to drive the motor 2 and is connected to the plurality of drive coils 12 of the motor 2 via drive power lines 30u, 30v, 30w, respectively. The drive circuit 30 is provided. The motor control device 1 causes the drive circuit 30 to, for example, drive signals u, v, w and their inverted waveforms based on the monitor values Iu, Iv, Iw of the drive current flowing from the drive circuit 30 through the drive power lines 30u, 30v, 30w. Inverted drive signals x, y, z are supplied to control the drive of the motor 2. In the present embodiment, the motor control apparatus 1 controls the motor 2 by well-known vector control, but may control the motor 2 by other methods.

駆動回路３０は、例えば、直列に接続された２つのトランジスタと各トランジスタに並列に接続されたダイオードとを有する第１の出力回路（図示せず）を有し、第１の出力回路は、各トランジスタに入力される駆動信号ｕおよび反転駆動信号ｘに基づき、駆動電流Ｉｄｕを駆動電力線３０ｕに供給する。
同様に、駆動回路３０は、直列に接続された２つのトランジスタと各トランジスタに並列に接続されたダイオードとをそれぞれ有する第２の出力回路（図示せず）および第３の出力回路（図示せず）を有し、各トランジスタに入力される駆動信号ｖ，ｗおよび反転駆動信号ｙ，ｚに基づき、駆動電流Ｉｄｖ，Ｉｄｗを駆動電力線３０ｖ，３０ｗに供給する。 The drive circuit 30 has, for example, a first output circuit (not shown) having two transistors connected in series and a diode connected in parallel to each transistor, and the first output circuit The drive current Idu is supplied to the drive power line 30 u based on the drive signal u and the inverted drive signal x input to the transistor.
Similarly, drive circuit 30 includes a second output circuit (not shown) and a third output circuit (not shown) each having two transistors connected in series and a diode connected in parallel to each transistor. ), And supply drive currents Idv and Idw to drive power lines 30v and 30w based on drive signals v and w and inverted drive signals y and z input to the transistors.

モニタ値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、駆動電力線３０ｕ，３０ｖ，３０ｗにそれぞれ設けられた電流検出器、電流検出端子、電流検出回路等の電流検出手段の出力値を用いてもよく、第１〜第３の出力回路にそれぞれ設けられた電流検出器、電流検出端子、電流検出回路等の電流検出手段の出力値を用いてもよい。電流検出手段の出力値はＡ／Ｄ変換されてモータ制御装置１の後述する第１の変換部４１に入力される。電流検出手段の出力値が小さい場合はアンプ等の増幅器で増幅してから第１の変換部４１に入力される。   The monitor values Iu, Iv, and Iw may use output values of current detection means such as current detectors, current detection terminals, and current detection circuits provided in the drive power lines 30u, 30v, and 30w, respectively. The output values of current detection means such as current detectors, current detection terminals, and current detection circuits provided in the three output circuits may be used. The output value of the current detection means is A / D converted and input to a first conversion unit 41 described later of the motor control device 1. When the output value of the current detection means is small, it is amplified by an amplifier such as an amplifier and then input to the first converter 41.

モータ制御装置１はベクトル制御を行うための周知の構成を有していればよい。例えば、モータ制御装置１は、３相のモニタ値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをクラーク変換により２相の電流値ＩαおよびＩβに変換する第１の変換部４１と、固定座標系の２相の電流値ＩαおよびＩβをパーク変換により回転座標系の２相の電流値ＩｄおよびＩｑに変換する第２の変換部４２とを備える。   The motor control device 1 may have a known configuration for performing vector control. For example, the motor control device 1 includes a first conversion unit 41 that converts three-phase monitor values Iu, Iv, and Iw into two-phase current values Iα and Iβ by Clark conversion, and a two-phase current value in a fixed coordinate system. And a second conversion unit that converts Iα and Iβ into two-phase current values Id and Iq of the rotating coordinate system by Park conversion.

また、モータ制御装置１は、２相の電流値ＩｄおよびＩｑそれぞれの理想値に対する差に基づき、例えばＰＩ制御を用いて２相の電圧値Ｖｄ，Ｖｑを求め、回転座標系の２相の電圧値Ｖｄ，Ｖｑを逆パーク変換により固定座標系の２相の電圧値Ｖα，Ｖβに変換する第３の変換部４３と、２相の電圧値Ｖα，Ｖβを３相に逆変換し、図示しない操作部により入力されるコントロール信号に基づき駆動信号ｕ，ｖ，ｗおよびその反転波形を有する反転駆動信号ｘ，ｙ，ｚを得る第４の変換部４４とを備えている。モータ制御装置１は、プロセッサ、メモリ、およびメモリに格納されたプログラムを有し、該プログラムに基づきプロセッサが作動し、プロセッサが各変換部４１，４２，４３，４４として機能するように構成されている。   Further, the motor control device 1 obtains two-phase voltage values Vd and Vq using, for example, PI control based on the difference between the two-phase current values Id and Iq respectively, and generates two-phase voltages of the rotating coordinate system. The third conversion unit 43 that converts the values Vd and Vq into two-phase voltage values Vα and Vβ in the fixed coordinate system by inverse park conversion, and the two-phase voltage values Vα and Vβ are inversely converted to three phases, not shown And a fourth conversion unit 44 for obtaining drive signals u, v, w and inverted drive signals x, y, z having inverted waveforms based on control signals input from the operation unit. The motor control device 1 includes a processor, a memory, and a program stored in the memory, and the processor operates based on the program, and the processor is configured to function as the conversion units 41, 42, 43, and 44 There is.

本実施形態のモータ２は、例えば電動車椅子、椅子付き電動移動手段、立ち乗り電動移動手段等のパーソナルモビリティの駆動手段として用いられるものである。この場合、前記操作部はパーソナルモビリティの操作部であり、前記コントロール信号は、操作部の操作に応じ、パーソナルモビリティに前進、後進、進路変更等を行わせるための信号である。   The motor 2 of the present embodiment is used as a driving means of personal mobility such as, for example, an electric wheelchair, an electric moving means with a chair, or a standing-on electric moving means. In this case, the operation unit is a personal mobility operation unit, and the control signal is a signal for causing the personal mobility to perform forward, reverse, or course change according to the operation of the operation unit.

第２の変換部４２、第３の変換部４３、および第４の変換部４４の少なくとも１つでは、ロータ２０の回転角度の検出値に基づき前記変換が行われる。例えば、第２の変換部４２において、Ｉｄ＝Ｉα・ｃｏｓθ＋Ｉβ・ｓｉｎθ、Ｉｑ＝−Ｉα・ｓｉｎθ＋Ｉβ・ｃｏｓθの式を用いて変換が行われ、式中のθはロータ２０の回転角度の検出値が用いられる。つまり、ロータ２０の回転角度の検出値の精度に応じて、駆動信号ｕ，ｖ，ｗおよびその反転波形を有する反転駆動信号ｘ，ｙ，ｚが変化することになる。   In at least one of the second conversion unit 42, the third conversion unit 43, and the fourth conversion unit 44, the conversion is performed based on the detected value of the rotation angle of the rotor 20. For example, in the second conversion unit 42, conversion is performed using the formula of Id = Iα · cosθ + Iβ · sinθ, Iq = −Iα · sinθ + Iβ · cosθ, and θ in the equation is a detected value of the rotation angle of the rotor 20 Used. That is, in accordance with the accuracy of the detected value of the rotation angle of the rotor 20, the drive signals u, v, w and the inverted drive signals x, y, z having their inverted waveforms change.

本実施形態では、ステータ１０に３つのホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗが固定され、３つのホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗの出力値を用いてロータ２０の回転角度が算出される。   In the present embodiment, the three hall sensors 13u, 13v, 13w are fixed to the stator 10, and the rotation angle of the rotor 20 is calculated using the output values of the three hall sensors 13u, 13v, 13w.

ここで、各ホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗは、ロータ２０により生ずる磁界の大きさを検出し、検出結果に応じたアナログ信号を出力するものである。各ホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗが等角度間隔で配置され、各ホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗのロータ２０との距離や軸方向の配置位置が等しいことが理想である。しかし、組み付け誤差等の影響によりこれらが完全に達成されることはない。また、各ホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗの性能のばらつきもある。従って、各ホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗの出力値にばらつきが生じ、そのばらつきはモータの経年劣化や使用時に加わる大きな慣性力等により変化する場合もあり得る。   Here, each Hall sensor 13u, 13v, and 13w detects the magnitude | size of the magnetic field produced by the rotor 20, and outputs the analog signal according to a detection result. Ideally, the hall sensors 13u, 13v, and 13w are arranged at equal angular intervals, and the distances between the hall sensors 13u, 13v, and 13w with the rotor 20 and the arrangement positions in the axial direction are equal. However, due to the effects of assembly errors and the like, these are not completely achieved. In addition, there is also variation in the performance of each of the Hall sensors 13u, 13v, 13w. Accordingly, variations occur in the output values of the hall sensors 13u, 13v, and 13w, and the variations may change due to aging of the motor, a large inertia force applied during use, or the like.

このため、３つのホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗの出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの各々からロータ２０の回転角度を算出することも考えられるが、ベクトル制御に用いた際に良い結果が得られない場合がある。   For this reason, it is conceivable to calculate the rotation angle of the rotor 20 from each of the output values Hu, Hv, Hw of the three Hall sensors 13u, 13v, 13w, but good results can not be obtained when used for vector control. There is a case.

そこで、本実施形態では、モータ制御装置１が回転角度算出部５０を有する。具体的には、モータ制御装置１のプロセッサが、メモリに格納されている回転角度取得プログラムに基づき回転角度算出部５０として作動し、算出された角度θｒを得る。   Therefore, in the present embodiment, the motor control device 1 includes the rotation angle calculation unit 50. Specifically, the processor of the motor control device 1 operates as the rotation angle calculation unit 50 based on the rotation angle acquisition program stored in the memory, and obtains the calculated angle θr.

回転角度算出部５０は、各ホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗに導線５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを介して接続されている。導線５０ｕ，５０ｖ，５０ｗにはそれぞれ出力値Ｈｕ，Ｈｖ，ＨｗをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）が設けられ、Ａ／Ｄ変換された出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗが回転角度算出部５０に入力されるようになっている。   The rotation angle calculation unit 50 is connected to each of the hall sensors 13u, 13v, 13w via the conductors 50u, 50v, 50w. The conducting wires 50u, 50v, 50w are provided with A / D converters (not shown) for A / D converting the output values Hu, Hv, Hw, respectively, and the A / D converted output values Hu, Hv, Hw rotate. The angle is input to the angle calculation unit 50.

処理の一例として、プロセッサは、出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを逐次受付け（ステップＳ１−１）、受付けた出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗのうち１つ、例えば出力値Ｈｕを正弦の値とし、出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗのうち他の２つ、例えば出力値Ｈｖ，Ｈｗを用い、出力値ＨｖにＨｗの反数（−Ｈｗ）を加えて２で除することにより得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度θｒを前記ロータの回転角度として逐次得る（ステップＳ１−２）。つまり、正接の値（ｔａｎθ）＝Ｈｕ／（（Ｈｖ＋（−Ｈｗ））／２）の式を用いて正接の値（ｔａｎθ）を求め、例えばａｒｃｔａｎθに対応する角度をθｒとして用いることができる。   As an example of the processing, the processor sequentially receives the output values Hu, Hv, Hw (step S1-1), sets one of the received output values Hu, Hv, Hw, for example, the output value Hu as a sine value, and outputs Use the other two of the values Hu, Hv, Hw, for example, the output values Hv, Hw, add the reciprocal of Hw (-Hw) to the output value Hv and divide by 2 to obtain the cosine value Then, the angle θr corresponding to the tangent value obtained by using the sine value and the cosine value is sequentially obtained as the rotation angle of the rotor (step S1-2). That is, the tangent value (tan θ) can be determined using the tangent value (tan θ) = Hu / ((Hv + (− Hw)) / 2), and an angle corresponding to arctan θ can be used as θr.

具体例を図２に示す。図２の表は、ロータ２０が１０°回転する度に逐次検出されるＨｕ、Ｈｖ、Ｈｗのデータを記載し、各角度において前記正弦の値（ｓｉｎθ）、前記余弦の値（ｃｏｓθ）、前記正接の値（ｔａｎθ）、該正接の値に対応する角度θｒを求めたものである。なお、図２の表のＨｕ、Ｈｖ、Ｈｗのデータは、説明の便宜上、３つのホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗから位相だけが互いに１２０°ずれた同一の出力波形が得られる場合のデータとなっている。また、実際は例えば０．２ｍ秒ごとにＨｕ、Ｈｖ、Ｈｗのデータが逐次検出されるので、角度間隔も１０°よりもかなり小さくなる。   A specific example is shown in FIG. The table of FIG. 2 describes Hu, Hv, and Hw data that are sequentially detected every time the rotor 20 rotates 10 °, and the sine value (sin θ), the cosine value (cos θ), and the A tangent value (tan θ) and an angle θr corresponding to the tangent value are obtained. Note that the Hu, Hv, and Hw data in the table of FIG. 2 are data when the same output waveform having only a phase shift of 120 ° is obtained from the three Hall sensors 13u, 13v, and 13w for convenience of explanation. ing. In fact, for example, Hu, Hv, and Hw data are sequentially detected every 0.2 milliseconds, so that the angular interval is considerably smaller than 10 °.

出力値Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗはそれぞれサイン波形状を有する出力波形となるものである。図２において、前記正弦の値（ｓｉｎθ）を求めるために使用するＨｕのサイン波の振幅は２であり、中央値も０である。仮にＨｕのサイン波の振幅が２ではなく、中央値が０でない場合は、振幅が２に近づき中央値が０に近づくようにＨｕのデータを加工した後で、前記正弦の値（ｓｉｎθ）を求めるように構成することができる。   The output values Hu, Hv, and Hw respectively become output waveforms having a sine wave shape. In FIG. 2, the amplitude of the sine wave of Hu used for obtaining the sine value (sin θ) is 2, and the median is also 0. If the amplitude of the Hu sine wave is not 2 and the median is not 0, the Hu data is processed so that the amplitude approaches 2 and the median approaches 0, and then the value of the sine (sin θ) is obtained. It can be configured as desired.

前記余弦の値（ｃｏｓθ）を求めるために使用するＨｖおよびＨｗのデータについても、これらのサイン波の振幅が２に近づき中央値が０に近づくようにデータを加工した後で、前記余弦の値（ｃｏｓθ）を求めるように構成することもできる。   For the data of Hv and Hw used to determine the cosine value (cos θ), after processing the data so that the amplitude of these sine waves approaches 2 and the median approaches 0, the cosine value It can also be configured to obtain (cos θ).

プロセッサは、出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを用いて得られる角度θｒを第２の変換部４２、第３の変換部４３、第４の変換部４４等に逐次送信する（ステップＳ１−３）。   The processor sequentially transmits the angle θr obtained using the output values Hu, Hv, Hw to the second conversion unit 42, the third conversion unit 43, the fourth conversion unit 44, etc. (step S1-3).

処理の他の例として、メモリに格納されたキャリブレーションプログラム（キャリブレーション手段）によって前記プロセッサが回転角度算出部５０として作動し、キャリブレーションを開始する開始信号を受付けると（ステップＳ２−１）、キャリブレーション用の所定の回転速度でモータ２を回転させる（ステップＳ２−２）。この回転速度は、例えばモータ２の回転ムラが目立ちやすい低速に設定されている。また、開始信号は、モータ制御装置１に設けられた操作部（図示せず）に隠れコマンド等のコマンドを入力することによりプロセッサに送信されるように構成してもよく、タブレット端末等の端末からプロセッサに送信されるように構成してもよい。   As another example of the processing, when the processor operates as the rotation angle calculation unit 50 by a calibration program (calibration means) stored in the memory and receives a start signal for starting calibration (step S2-1), The motor 2 is rotated at a predetermined rotational speed for calibration (step S2-2). The rotational speed is set to, for example, a low speed at which the uneven rotation of the motor 2 is easily noticeable. Alternatively, the start signal may be transmitted to the processor by inputting a command such as a hidden command to an operation unit (not shown) provided in the motor control device 1, and a terminal such as a tablet terminal To the processor.

続いて、プロセッサは、モータ２が前記所定の回転速度で回転している状態で、ステップＳ１−１と同様に出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを受付け（ステップＳ２−３）、ステップＳ１−２と同様に前記正弦の値（図２のｓｉｎθ）および前記余弦の値（図２のｃｏｓθ）を用いて得られる前記正接の値（図２のｔａｎθの値）に対応する角度θｒを前記ロータの回転角度として得る（ステップＳ２−４）。また、角度θｒの計算に用いた出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの少なくとも１つを角度θｒに対応させてメモリに格納する（ステップＳ２−５）。つまり、逐次計算された角度θｒとその計算に用いた出力値ＨｕおよびＨｖとを互いに対応させる対応データが作成され、又は、当該対応データから得られる換算式が作成され、メモリに格納される。図２の例では、ＨｕおよびＨｖのデータと角度θｒとを対応させる対応データ又は換算式が作成される。このように出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗのうち２つと角度θｒとを対応させると、ロータ２０の回転方向を誤って角度θｒの算出を行うことが無い。一方、出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗのうち１つ、例えば出力値Ｈｕと角度θｒとを対応させた場合でも、出力値Ｈｕの直前の出力値や出力値Ｈｕの時系列の出力値を用いることにより、ロータ２０の回転方向を誤って角度θｒの算出を行うことが無い。   Subsequently, the processor receives the output values Hu, Hv, and Hw (step S2-3) as in step S1-1 while the motor 2 is rotating at the predetermined rotational speed (step S2-3), and step S1-2. Similarly, an angle θr corresponding to the tangent value (tan θ value in FIG. 2) obtained by using the sine value (sin θ in FIG. 2) and the cosine value (cos θ in FIG. 2) is set to the rotation of the rotor. Obtained as an angle (step S2-4). Further, at least one of the output values Hu, Hv, Hw used for the calculation of the angle θr is stored in the memory in association with the angle θr (step S2-5). That is, correspondence data that associates the sequentially calculated angle θr with the output values Hu and Hv used for the calculation is created, or a conversion formula obtained from the correspondence data is created and stored in the memory. In the example of FIG. 2, correspondence data or a conversion formula that associates the Hu and Hv data with the angle θr is created. As described above, when two of the output values Hu, Hv, and Hw correspond to the angle θr, the rotation direction of the rotor 20 is not erroneously calculated to calculate the angle θr. On the other hand, even when one of the output values Hu, Hv, and Hw, for example, the output value Hu is associated with the angle θr, the output value immediately before the output value Hu or the time-series output value of the output value Hu is used. Thus, the rotation direction of the rotor 20 is not erroneously calculated to calculate the angle θr.

続いて、モータ２の通常運転の際に、プロセッサは前記回転角度取得プログラムに基づき作動し、出力値ＨｕおよびＨｖを逐次受付け（ステップＳ２−６）、前記対応データ又は前記換算式を用いて受付けた出力値ＨｕおよびＨｖに対応する角度θｒを逐次得て、得られた角度θｒを第２の変換部４２、第３の変換部４３、第４の変換部４４等に逐次送信する（ステップＳ２−７）。   Subsequently, during normal operation of the motor 2, the processor operates based on the rotation angle acquisition program, and sequentially receives the output values Hu and Hv (step S2-6), using the corresponding data or the conversion formula. The angle θr corresponding to the output values Hu and Hv is sequentially obtained, and the obtained angle θr is sequentially transmitted to the second conversion unit 42, the third conversion unit 43, the fourth conversion unit 44, etc. (step S2) -7).

このように、本実施形態によれば、３つのホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗの出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗのうち１つを正弦の値とし、他の２つのうち一方に他方の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度θｒがロータ２０の回転角度として得られる。このため、３つのホールセンサ１３ｕ，１３ｖ，１３ｗの各々の出力値Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗからロータ２０の回転角度を得る場合と比較し、組み立て誤差等により生ずるばらつきの影響を低減することができる。   Thus, according to the present embodiment, one of the output values Hu, Hv, and Hw of the three hall sensors 13u, 13v, and 13w is a sine value, and one of the other two is set to the other reciprocal. In addition, a value obtained by dividing by 2 is a cosine value, and an angle θr corresponding to a tangent value obtained using the sine value and the cosine value is obtained as the rotation angle of the rotor 20. Therefore, compared to the case where the rotation angle of the rotor 20 is obtained from the output values Hu, Hv, Hw of the three Hall sensors 13 u, 13 v, 13 w, the influence of the variation caused by the assembly error can be reduced.

本実施形態において、例えば図２の表にあらわれる余弦の値（ｃｏｓθ）の波形の振幅を正弦の値（ｓｉｎθ）の振幅の値に合わせる補正を行うことも可能である。
例えば、図２に示すように、正弦の値（ｓｉｎθ）の出力波形の振幅は、出力の最大値である１．０００と出力の最小値である−１．０００との差である２となり、余弦の値（ｃｏｓθ）の出力波形の振幅は、出力の最大値である０．８６６と出力の最小値である−０．８６６との差である１．７３２となる。このため、正弦の値の振幅の最大値である２を余弦の値の振幅の最大値である１．７３２で除して両者の比率（約１．１５４倍）を求め、図３の表のように余弦の値（ｃｏｓθ）を両者の比率（約１．１５４倍）で補正する。これにより、補正後の余弦の値（ｃｏｓθ’）を求める。 In the present embodiment, for example, it is also possible to correct the amplitude of the waveform of the cosine value (cos θ) appearing in the table of FIG. 2 to the amplitude value of the sine value (sin θ).
For example, as shown in FIG. 2, the amplitude of the output waveform of the sine value (sin θ) is 2 which is the difference between 1.000 which is the maximum value of the output and −1.000 which is the minimum value of the output. The amplitude of the output waveform of the cosine value (cos θ) is 1.732, which is the difference between the maximum output value of 0.866 and the minimum output value of −0.866. For this reason, the maximum value of the amplitude of the sine value of 2 is divided by the maximum value of the amplitude of the cosine value of 1.732 to obtain the ratio of the two (approximately 1.154 times). Thus, the cosine value (cos θ) is corrected by the ratio of the two (approximately 1.154 times). Thereby, the value of cosine after correction (cos θ ′) is obtained.

そして、求められた余弦の値（ｃｏｓθ’）を用いて正接の値（ｔａｎθ’）および該正接の値に対応する角度θｒ’を求める。
この場合、正弦の値の出力波形の振幅と余弦の値の出力波形の振幅を合わせることができるので、組み立て誤差等により生ずるばらつきの影響を低減する上で有利である。 Then, using the obtained cosine value (cos θ ′), a tangent value (tan θ ′) and an angle θr ′ corresponding to the tangent value are obtained.
In this case, it is possible to match the amplitude of the output waveform of the sine value and the amplitude of the output waveform of the cosine value, which is advantageous in reducing the influence of variations caused by an assembly error or the like.

上記の例では正弦の値（ｓｉｎθ）の１周期分の出力波形からその振幅の最大値を求め、余弦の値（ｃｏｓθ）の１周期分の出力波形からその振幅の最大値を求めるものを示した。これに対し、正弦の値（ｓｉｎθ）の複数周期分の出力波形にあらわれる最大値および最小値と、余弦の値（ｃｏｓθ）の複数周期分の出力波形にあらわれる最大値および最小値とを用いて、正弦の値（ｓｉｎθ）の出力波形の振幅の最大値と余弦の値（ｃｏｓθ）の出力波形の振幅の最大値を求めることも可能である。その他の周知の方法で正弦の値（ｓｉｎθ）の出力波形の振幅の最大値と余弦の値（ｃｏｓθ）の出力波形の振幅の最大値を求めることも可能である。   In the above example, the maximum value of the amplitude is obtained from the output waveform for one cycle of the sine value (sin θ), and the maximum value of the amplitude is obtained from the output waveform for one cycle of the cosine value (cos θ). The In contrast, the maximum value and the minimum value appearing in the output waveform for a plurality of cycles of the sine value (sin θ) and the maximum value and the minimum value appearing in the output waveform for a plurality of cycles of the cosine value (cos θ) are used. It is also possible to find the maximum value of the amplitude of the output waveform of the sine value (sin θ) and the maximum value of the output waveform of the cosine value (cos θ). It is also possible to determine the maximum value of the amplitude of the output waveform of the sine value (sin θ) and the maximum value of the output waveform of the cosine value (cos θ) by other known methods.

また、処理のさらに他の例では、モータ制御装置１のプロセッサがメモリに格納されているキャリブレーションプログラム（キャリブレーション手段）に基づき、所定の開始信号を受付けると（ステップＳ３−１）、ロータ１０をキャリブレーション用の所定の回転速度、例えば低い回転速度で回転させると共に（ステップＳ３−２）、前述の正弦の値の振幅と余弦の値の振幅との比率を求め（ステップＳ３−３）、当該比率を正弦の値又は余弦の値の補正用にメモリに保存する（ステップＳ３−４）。   Further, in still another example of the process, when the processor of the motor control device 1 receives a predetermined start signal based on a calibration program (calibration means) stored in the memory (step S3-1), the rotor 10 Is rotated at a predetermined rotation speed for calibration, for example, a low rotation speed (step S3-2), and the ratio of the amplitude of the sine value to the amplitude of the cosine value described above is determined (step S3-3), The ratio is stored in the memory for correction of a sine value or a cosine value (step S3-4).

モータ制御装置１のプロセッサは、ステップＳ１−２において、正弦の値又は余弦の値をステップＳ３−４で保存した比率を用いて補正した上で正接の値に対応する角度θｒをロータの回転角度として逐次得る。
当該構成により、パーソナルモビリティの製造時、パーソナルモビリティの出荷前、モータ２の交換時、メンテナンスを行った時等に、ロータ２０の回転角度を検出する専用の器具を用いることなく、交換後のモータ２について上記の補正を行うことができる。これは、モータ２の交換又はメンテナンスの作業の容易化を図る上で有利である。 In step S1-2, the processor of the motor control device 1 corrects the sine value or the cosine value using the ratio stored in step S3-4, and then the angle θr corresponding to the tangent value is the rotation angle of the rotor. As you get sequentially.
With this configuration, the motor after replacement is used without using a dedicated instrument for detecting the rotation angle of the rotor 20 when manufacturing personal mobility, before shipping personal mobility, replacing motor 2, performing maintenance, etc. The above correction can be performed for 2. This is advantageous in facilitating the work of replacing or maintaining the motor 2.

なお、前記所定の開始信号は、パーソナルモビリティに設けられた入力部への入力に基づく信号、タブレット等の端末の入力部への入力に基づき当該端末からモータ制御装置１に送信される信号、新しく取付けられたモータ２から自動的にモータ制御装置１に送信される信号等である。   The predetermined start signal is a signal based on an input to an input unit provided in personal mobility, a signal transmitted from the terminal to the motor control device 1 based on an input to an input unit of a terminal such as a tablet, It is a signal etc. automatically transmitted to the motor control device 1 from the attached motor 2.

ここで、モータ２がパーソナルモビリティの駆動手段として用いられる場合について説明する。パーソナルモビリティは室内の床の上を低速で移動することが多い。室内の床は平面度が高いため車輪から入力される振動が少なく、室内の音も静かな場合が考えられる。この場合にロータ２０の回転角度の検出が不正確であり、ロータ２０に回転ムラが生じると、当該回転ムラがパーソナルモビリティの使用者に振動や音として認識され易い。   Here, the case where the motor 2 is used as a driving unit of personal mobility will be described. Personal mobility often travels slowly over the floor in a room. The indoor floor has high flatness, so there is little vibration input from the wheels, and the indoor sound may be quiet. In this case, the detection of the rotation angle of the rotor 20 is inaccurate, and if rotation irregularity occurs in the rotor 20, the rotation irregularity is easily recognized as vibration or sound by the user of personal mobility.

これに対し、本実施形態では、ステップＳ２−２，Ｓ３−２において、キャリブレーション用にモータ２を低速で回転させ、この状態でステップＳ２−３〜Ｓ２−５，Ｓ３−３〜Ｓ３−４のキャリブレーションを行っている。これは、パーソナルモビリティにおいて使用頻度が高い低速回転時のモータ２の振動や音を低減する上で有利である。なお、本実施形態で言う低速は、パーソナルモビリティにおけるモータ２の最高回転速度の１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。   In contrast, in this embodiment, in steps S2-2 and S3-2, the motor 2 is rotated at low speed for calibration, and in this state, steps S2-3 to S2-5, S3-3 to S3-4 are performed. Calibration is in progress. This is advantageous in reducing vibration and sound of the motor 2 at low speed rotation frequently used in personal mobility. Note that the low speed in the present embodiment is preferably 15% or less of the maximum rotation speed of the motor 2 in personal mobility, and more preferably 10% or less.

また、本実施形態では、Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗの各々の出力波形の中央値が０ではなく、中央値が０から少しずれている場合でも、前記ステップＳ１−２〜Ｓ１−３および前記ステップＳ２−４〜Ｓ２−７の処理を行うことにより、組み立て誤差等により生ずるばらつきの影響が低減されたロータ２０の回転角度の算出値を第２の変換部４２、第３の変換部４３、第４の変換部４４等に供給することができる。   Further, in the present embodiment, even if the median value of each of the output waveforms of Hu, Hv, and Hw is not 0 and the median value is slightly deviated from 0, the steps S1-2 to S1-3 and the step S2 are performed. The second conversion unit 42, the third conversion unit 43, and the fourth calculation value of the rotation angle of the rotor 20 are reduced in the influence of the variation caused by the assembly error and the like by performing the processes of -4 to S2-7. Can be supplied to the converter 44 and the like.

また、本実施形態では、キャリブレーション用の専用器具を用いることなく、モータ２の組み立て誤差等により生ずるばらつきの影響を低減することができる。このため、モータ２がパーソナルモビリティに装着されており、モータ２の交換をパーソナルモビリティの使用者が行う場合でも、前述のように、ホールセンサによるロータの回転角度の検出値をモータの制御用に補正（キャリブレーション）することができる。   Further, in the present embodiment, the influence of the variation caused by the assembly error of the motor 2 can be reduced without using a dedicated tool for calibration. For this reason, even when the motor 2 is attached to the personal mobility and the user of the personal mobility replaces the motor 2, as described above, the detected value of the rotation angle of the rotor by the Hall sensor is used for controlling the motor. Correction (calibration) can be performed.

１ モータ制御装置
２ モータ
１０ ステータ
１２ 駆動コイル
１３ｕ，１３ｖ，１３ｗ ホールセンサ
２０ ロータ
３０ 駆動回路
３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ 駆動電力線
４１ 第１の変換部
４２ 第２の変換部
４３ 第３の変換部
４４ 第４の変換部
５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ 導線
Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ 出力値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 motor control apparatus 2 motor 10 stator 12 drive coil 13u, 13v, 13w Hall sensor 20 rotor 30 drive circuit 30u, 30v, 30w drive power line 41 1st conversion part 42 2nd conversion part 43 3rd conversion part 44 4 converter 50u, 50v, 50w Conductor Hu, Hv, Hw output value

Claims (4)

ロータの回転方向に間隔をおいて配置された第１ホールセンサ、第２ホールセンサ、および第３ホールセンサからの出力値を用いてモータ制御を行うモータ制御装置であって、
前記第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、前記第２ホールセンサの出力値に前記第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度を前記ロータの回転角度として得るロータ回転角度取得手段を備え、
前記ロータ回転角度取得手段が、前記正弦の値の振幅である第１の振幅と前記余弦の値の振幅である第２の振幅とを一致させるように、前記第１の振幅の最大値と前記第２の振幅の最大値との比率を用いて前記正弦の値又は前記余弦の値を補正した上で、前記正接の値を得るモータ制御装置。 A motor control device that performs motor control using output values from a first hall sensor, a second hall sensor, and a third hall sensor arranged at intervals in the rotation direction of the rotor,
Let the output value of the first Hall sensor be a sine value, and add the reciprocal of the output value of the third Hall sensor to the output value of the second Hall sensor and divide by 2 to obtain the cosine value Rotor rotation angle acquisition means for obtaining, as the rotation angle of the rotor, an angle corresponding to a tangent value obtained by using the sine value and the cosine value;
The maximum value of the first amplitude and the maximum value of the first amplitude so that the rotor rotation angle acquisition means matches the first amplitude, which is the amplitude of the sine value, and the second amplitude, which is the amplitude of the cosine value. A motor control device that obtains the value of the tangent after correcting the value of the sine or the value of the cosine using a ratio with the maximum value of the second amplitude. ロータの回転方向に間隔をおいて配置された第１ホールセンサ、第２ホールセンサ、および第３ホールセンサからの出力値を用いてモータ制御を行うモータ制御装置であって、
前記第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、前記第２ホールセンサの出力値に前記第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度を前記ロータの回転角度として得るロータ回転角度取得手段と、
所定の開始信号を受付けると、前記ロータを有するモータをその最高回転速度の１５％以下で回転させると共に、前記正弦の値の振幅の最大値と前記余弦の値の振幅の最大値との比率を求め、求めた該比率をメモリに格納するキャリブレーション手段とを備え、
前記ロータ回転角度取得手段が、前記メモリに格納される前記比率を用いて前記正弦の値又は前記余弦の値を補正した上で前記正接の値に対応する角度を得るように構成されているモータ制御装置。 A motor control device that performs motor control using output values from a first hall sensor, a second hall sensor, and a third hall sensor arranged at intervals in the rotation direction of the rotor,
Let the output value of the first Hall sensor be a sine value, and add the reciprocal of the output value of the third Hall sensor to the output value of the second Hall sensor and divide by 2 to obtain the cosine value Rotor rotation angle obtaining means for obtaining an angle corresponding to a tangent value obtained by using the sine value and the cosine value as the rotation angle of the rotor;
When the predetermined start signal is received, the motor having the rotor is rotated at 15% or less of its maximum rotational speed, and the ratio of the maximum value of the sine value to the maximum value of the cosine value is calculated. And calibration means for storing the determined ratio in memory.
A motor configured to obtain an angle corresponding to the value of the tangent after correcting the value of the sine or the value of the cosine using the ratio stored in the memory and the rotor rotation angle obtaining means Control device. ロータの回転方向に間隔をおいて配置された第１ホールセンサ、第２ホールセンサ、および第３ホールセンサからの出力値を用いてモータ制御を行うモータ制御装置であって、
前記ロータをキャリブレーション用に回転させている状態で、前記第１ホールセンサの出力値を正弦の値とし、前記第２ホールセンサの出力値に前記第３ホールセンサの出力値の反数を加え２で除すことによって得られる値を余弦の値とし、前記正弦の値および前記余弦の値を用いて得られる正接の値に対応する角度を前記ロータの回転角度として得ると共に、得られた前記回転角度と、前記第１ホールセンサ、前記第２ホールセンサ、および前記第３ホールセンサの少なくとも１つの出力値とを対応付ける対応データ又は換算式をメモリに格納するキャリブレーション手段と、
前記第１ホールセンサ、前記第２ホールセンサ、および前記第３ホールセンサの少なくとも１つの出力値と、前記キャリブレーション手段により前記メモリに格納される前記対応データ又は前記換算式とを用いて、前記ロータの回転角度を求めるロータ回転角度取得手段とを備えるモータ制御装置。 A motor control device that performs motor control using output values from a first hall sensor, a second hall sensor, and a third hall sensor arranged at intervals in the rotation direction of the rotor,
In the state where the rotor is rotated for calibration, the output value of the first Hall sensor is a sine value, and the inverse of the output value of the third Hall sensor is added to the output value of the second Hall sensor. The value obtained by dividing by 2 is taken as the value of cosine, and an angle corresponding to the value of tangent obtained using the value of the sine and the value of the cosine is obtained as the rotation angle of the rotor, and the obtained value Calibration means for storing, in a memory, corresponding data or a conversion equation that associates the rotation angle with at least one output value of the first hall sensor, the second hall sensor, and the third hall sensor;
Using at least one output value of the first hall sensor, the second hall sensor, and the third hall sensor, and the corresponding data or the conversion equation stored in the memory by the calibration unit, And a motor control device for obtaining a rotational angle of the rotor. 前記キャリブレーション手段が、前記正弦の値の振幅である第１の振幅と前記余弦の値の振幅である第２の振幅とを一致させるように、前記第１の振幅の最大値と前記第２の振幅の最大値との比率を用いて前記正弦の値又は前記余弦の値を補正した上で、前記正接の値を得る請求項３に記載のモータ制御装置。   The maximum value of the first amplitude and the second value are set so that the calibration means matches the first amplitude that is the amplitude of the sine value and the second amplitude that is the amplitude of the cosine value. The motor control device according to claim 3, wherein the tangent value is obtained after correcting the sine value or the cosine value using a ratio to the maximum value of the amplitude.
JP2018011144A 2018-01-26 2018-01-26 Motor controller Pending JP2019129655A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018011144A JP2019129655A (en) 2018-01-26 2018-01-26 Motor controller
CN201910064089.0A CN110112962A (en) 2018-01-26 2019-01-23 Control device of electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018011144A JP2019129655A (en) 2018-01-26 2018-01-26 Motor controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019129655A true JP2019129655A (en) 2019-08-01

Family

ID=67472485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018011144A Pending JP2019129655A (en) 2018-01-26 2018-01-26 Motor controller

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019129655A (en)
CN (1) CN110112962A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024075390A1 (en) * 2022-10-07 2024-04-11 株式会社デンソー Rotation angle calculation device, rotation angle calculation system, rotation angle calculation method, and rotation angle calculation program

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014228413A (en) * 2013-05-23 2014-12-08 株式会社リコー Rotation angle detector, image processor and rotation angle detection method
JP2017198516A (en) * 2016-04-27 2017-11-02 株式会社タツノ Rotation angle detector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014228413A (en) * 2013-05-23 2014-12-08 株式会社リコー Rotation angle detector, image processor and rotation angle detection method
JP2017198516A (en) * 2016-04-27 2017-11-02 株式会社タツノ Rotation angle detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024075390A1 (en) * 2022-10-07 2024-04-11 株式会社デンソー Rotation angle calculation device, rotation angle calculation system, rotation angle calculation method, and rotation angle calculation program

Also Published As

Publication number Publication date
CN110112962A (en) 2019-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10063178B2 (en) Method and apparatus for synchronizing MDPS motor and motor position sensor
US8796974B2 (en) PMSM initial position detection system and method
TW201722060A (en) Linear hall effect sensors for multi-phase permanent magnet motors with PWM drive
JP6124112B2 (en) AC motor control device and control method
US11183955B2 (en) Method for correcting magnetic field position error in electric motor
CN106559017B (en) Device and method for determining the initial position of a rotor of an electric machine in the stationary state
US11448526B2 (en) Position estimation method, position estimation device, and motor module for estimating position of rotor in motor
JP2015211593A (en) Rotational position detection device, and brushless dc motor sinusoidal wave drive controller employing the rotational position detection device
KR101655297B1 (en) Apparatus for correcting position of linear hole sensor and control method of thereof
JP2019129655A (en) Motor controller
JP6552373B2 (en) Motor controller
JP6844617B2 (en) Motor modules, motor step motion control systems, and motor controls
EP3588768B1 (en) Method for determining the position of a rotor in an electronically commuted motor
JP6019397B2 (en) Motor control device
KR20190094510A (en) Motor electrical angle offset detecting device by sensorless control method
JP5115134B2 (en) Vacuum pump device
US10326387B2 (en) Phase detecting device, motor system, image forming apparatus, conveyance device, and sensor level obtaining method
KR102477863B1 (en) Apparatus and method for controlling motor
JP6492917B2 (en) Angle detection device, motor drive control device, and motor device
US10686392B2 (en) Driving permanent magnet motor based on neutral point voltage
JP2007166687A (en) Motor unit and motor drive control device
JP3666324B2 (en) Synchronous motor phase angle detector
JPH10191692A (en) Motor control device
JP6340899B2 (en) Phase detection device, motor drive control device, and motor device
WO2004077656A1 (en) Device for measuring speed of brushless motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200728

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210202