轉(zhuǎn)子位置檢測裝置的制作方法

專利名稱：轉(zhuǎn)子位置檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測在轉(zhuǎn)子中配置有多個(gè)中的一部分磁力不同的永久磁鐵的永久磁 鐵馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置的裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在洗滌機(jī)中，通過直接驅(qū)動(dòng)方式的永久磁鐵馬達(dá)、與采用矢量控制的 馬達(dá)控制裝置的組合，實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的控制精度及洗滌性能的提高，并且得到消耗電力的降 低及洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中的振動(dòng)降低等的效果。在以往的一般的控制方式中，在通過脫水運(yùn)轉(zhuǎn)等 使馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)的情況下，進(jìn)行通以對轉(zhuǎn)矩沒有作用的d軸電流Id而使馬達(dá)的感應(yīng)電壓 減小的弱勵(lì)磁控制。在此情況下，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中通過總是流過對轉(zhuǎn)矩沒有作用的電流使 銅損耗增加，導(dǎo)致效率的下降。對此，在專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)中，通過使d軸電流瞬間流過頑磁力較低的永 久磁鐵中而不可逆地引起減磁現(xiàn)象，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使永久磁鐵的磁通減少。由此，使在 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)在馬達(dá)的繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓減少，能夠不總是通電d軸電流而進(jìn)行高速 運(yùn)轉(zhuǎn)。[專利文獻(xiàn)1]日本特開2009-118663號公報(bào)但是，為了驅(qū)動(dòng)控制上述那樣的永久磁鐵馬達(dá)，在作為檢測轉(zhuǎn)子位置的位置傳 感器而使用具備檢測磁通的霍爾元件及裝入有霍爾元件的IC而構(gòu)成的霍爾傳感器的情況 下，位置檢測誤差有可能增加。作為例子，在圖13中對于將以兩值信號輸出磁通的檢測 信號的霍爾傳感器以電角(電氣角)60度間隔配置有3個(gè)的情況，表示轉(zhuǎn)子位置與從各霍 爾傳感器輸出的信號波形的關(guān)系?；魻杺鞲衅鳈z測永久磁鐵的磁通，由于該磁通根據(jù)轉(zhuǎn)子位置而變化，所以對應(yīng) 于轉(zhuǎn)子位置，3個(gè)兩值信號在不同的相位(60度間隔)變化(參照圖13(b))，根據(jù)這些信 號能夠檢測轉(zhuǎn)子位置及旋轉(zhuǎn)速度。但是，在如專利文獻(xiàn)1那樣混合配置有產(chǎn)生的磁通(磁力)較大不同的永久磁鐵 的情況下，這些磁通的變化與轉(zhuǎn)子位置的變化的關(guān)系與圖13的情況不同。在圖14中， 配置在中心的永久磁鐵101是低頑磁力的永久磁鐵(在專利文獻(xiàn)1中是鋁鎳鈷磁鐵)，配 置在其兩相鄰處的永久磁鐵102都是高頑磁力的永久磁鐵(在專利文獻(xiàn)1中是釹磁鐵)。在此情況下，在兩個(gè)永久磁鐵102相互相鄰之間，磁通密度為0的邊界呈直線狀 (在三維上看是平面狀)，而在永久磁鐵101與其兩個(gè)相鄰的永久磁鐵102之間，上述邊 界為被從兩側(cè)擠壓的形狀，為向永久磁鐵101側(cè)彎入的曲線狀(在三維上看，邊界面的上 端側(cè)、下端側(cè)呈曲面)。在圖15中表示配置在轉(zhuǎn)子中的永久磁鐵產(chǎn)生的磁通、和霍爾傳感器(僅A相) 的輸出脈沖?；魻杺鞲衅髟谧饔糜诖帕Ρ绕渌盆F強(qiáng)的磁鐵的情況下脈沖寬度向擴(kuò)大的 方向變化。反之，在霍爾傳感器作用于磁力比其他磁鐵弱的磁鐵的情況下，脈沖寬度向 縮窄的方向變化。這樣一旦脈沖寬度暫時(shí)性變化，則在位置檢測中發(fā)生誤差。
此外，在永久磁鐵的磁通不同的情況下，如果對定子線圈通電電流，則線圈產(chǎn) 生的磁通給霍爾傳感器帶來影響，顯示出上述位置檢測誤差進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢。艮口， 霍爾傳感器由于檢測從磁鐵的漏磁通，所以從定子側(cè)作用于磁鐵的磁場向?qū)⒋盆F的主磁 通減磁的方向作用、或向增磁的方向作用，由此，作用在霍爾傳感器上的漏磁通量也變 化。例如，如果定子側(cè)的磁場向?qū)⒋盆F的主磁通較大地增磁的方向作用，則也有漏磁通 的方向自身反轉(zhuǎn)、脈沖信號部分進(jìn)行反轉(zhuǎn)的情況。于是，在被檢測的轉(zhuǎn)子位置和旋轉(zhuǎn)速 度中發(fā)生了大的誤差，如果基于該檢測結(jié)果進(jìn)行馬達(dá)控制，則有可能因電流的急劇的變 化而產(chǎn)生噪聲、或因失步而馬達(dá)停止。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的是提供一種在轉(zhuǎn)子中配置有一部分磁 力不同的永久磁鐵的永久磁鐵馬達(dá)中、能夠使用低成本的磁通檢測傳感器而正確地檢測 轉(zhuǎn)子位置的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置。為了解決上述問題，技術(shù)方案1所述的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，是將在配置在轉(zhuǎn)子 中的多個(gè)永久磁鐵的一部分中具備磁力不同的永久磁鐵的永久磁鐵馬達(dá)作為檢測對象， 其特征在于，具備速度·位置檢測機(jī)構(gòu)，使用多個(gè)磁檢測傳感器檢測上述永久磁鐵馬 達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，基于該旋轉(zhuǎn)速度檢測上述轉(zhuǎn)子的位置；修正機(jī)構(gòu)，當(dāng)根據(jù)由上述磁檢測 傳感器輸出的傳感器信號的變化狀態(tài)檢測到上述多個(gè)永久磁鐵中磁力相互不 同的永久磁 鐵的邊界時(shí)，修正由上述速度·位置檢測機(jī)構(gòu)檢測的上述旋轉(zhuǎn)速度或上述轉(zhuǎn)子位置。根據(jù)技術(shù)方案1所述的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，在通過磁檢測傳感器檢測在轉(zhuǎn)子中 配置有一部分磁力不同的永久磁鐵的永久磁鐵馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置的情況下，即使在磁力不 同的磁鐵的邊界發(fā)生變形，也由修正機(jī)構(gòu)修正由速度·位置檢測機(jī)構(gòu)檢測的永久磁鐵馬 達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度或轉(zhuǎn)子位置，所以能夠正確地得到轉(zhuǎn)子位置。


圖1是一實(shí)施例，是表示修正速度及位置的處理的流程圖。圖2是表示速度及位置的檢測處理的流程圖。圖3是表示所有的磁鐵的磁力相等的情況下的各信號波形的時(shí)間圖。圖4是部分磁鐵的磁力不同的情況下的對應(yīng)于圖3的圖。圖5是表示將霍爾傳感器的信號脈沖寬度較大地?cái)U(kuò)大的情況下的時(shí)間圖。圖6是表示通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向誤檢測的霍爾傳感器不同的情況的圖。圖7是表示馬達(dá)控制裝置的構(gòu)成的框圖。圖8是表示永久磁鐵馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖9是表示霍爾傳感器的配置狀態(tài)的圖。圖10是概略地表示滾筒式洗滌干燥機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱剖側(cè)視圖。圖11是表示熱泵的結(jié)構(gòu)的圖。圖12是表示洗滌機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)順序的圖。圖13是說明以往技術(shù)的對應(yīng)于圖3的一部分的圖。圖14是說明在配置于轉(zhuǎn)子中的磁鐵的磁力不同的情況下、磁通密度為0的邊界變化的狀態(tài)的圖。圖15是表示配置在轉(zhuǎn)子 中的永久磁鐵產(chǎn)生的磁通和A相霍爾傳感器的輸出脈沖 的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照圖1至圖12對一實(shí)施例進(jìn)行說明。圖8是表示永久磁鐵馬達(dá)1(外 轉(zhuǎn)子型無刷馬達(dá))的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的平面圖。永久磁鐵馬達(dá)1由定子2、和設(shè)在其外周上的 轉(zhuǎn)子3構(gòu)成。定子2由定子芯4和定子繞組5構(gòu)成。定子芯4是將沖切形成的作為軟磁 性體的硅鋼板層疊多片而構(gòu)成的，具有環(huán)狀的磁軛部4a、和從該磁軛部4a的外周部以放 射狀突出的許多齒部4b。定子芯4的表面除了各齒部(f < 一 7部)4b的前端面以外， 被PET樹脂(鑄造樹脂)覆蓋。此外，由該P(yáng)ET樹脂構(gòu)成的多個(gè)安裝部6—體地成形在定子2的內(nèi)周部上。在 這些安裝部6上設(shè)有多個(gè)螺孔6a，通過將各安裝部6螺釘固定，將定子2在此情況下固接 在滾筒式洗滌干燥機(jī)21的水槽25 (參照圖10)的背面上。定子繞組5由三相構(gòu)成，卷裝 在各齒部4b上。轉(zhuǎn)子3為將框架7、轉(zhuǎn)子芯8和多個(gè)永久磁鐵9 (9a、9b)通過未圖示的鑄造樹脂 一體化的結(jié)構(gòu)?？蚣?通過將作為磁性體的例如鐵板沖壓加工而形成為扁平的有底圓筒 狀。轉(zhuǎn)子芯8是將沖切形成大致環(huán)狀的作為軟磁性體的硅鋼板層疊多片并斂縫(L· ^ 3 )而構(gòu)成的，配置在框架7的內(nèi)周部。該轉(zhuǎn)子芯8的內(nèi)周面(與定子2的外周面(定 子芯4的外周面)對置而在與該定子2之間形成空隙的面)形成為具有朝向內(nèi)方以圓弧狀 突出的多個(gè)凸部(磁極片)8a的凹凸?fàn)?參照圖9)。在這些多個(gè)凸部8a的內(nèi)部，形成有沿軸向(硅鋼板的層疊方向)貫通轉(zhuǎn)子芯8的 矩形狀的插入孔，這些多個(gè)插入孔以環(huán)狀被配置在轉(zhuǎn)子芯8上。永久磁鐵9由插入在插 入孔中的矩形狀的釹磁鐵9a(高頑磁力永久磁鐵)、和同樣矩形狀的鋁鎳鈷磁鐵9b (低頑 磁力永久磁鐵)構(gòu)成。在此情況下，釹磁鐵9a的頑磁力是約900kA/m，鋁鎳鈷磁鐵9b 的頑磁力是約100kA/m，頑磁力相差9倍左右。永久磁鐵9的總數(shù)是48，它們中的6個(gè) 是鋁鎳鈷磁鐵％，42個(gè)是釹磁鐵9a。在圖8中，對于配置有鋁鎳鈷磁鐵9b的位置賦予A F，配置在A_B間的釹磁 鐵9a為5個(gè)，配置在B-C間的釹磁鐵9a為9個(gè)，配置在C_D間的釹磁鐵9a為5個(gè)，配 置在D-E間的釹磁鐵9a為9個(gè)，配置在E-F間的釹磁鐵9a為5個(gè)，配置在F_A間的釹 磁鐵9a為9個(gè)。該配置形態(tài)是通過將對相同的相產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的平均值都設(shè)為相同的 值、來抑制齒槽轉(zhuǎn)矩的發(fā)生。并且，永久磁鐵馬達(dá)1為48極/36槽結(jié)構(gòu)，每3個(gè)槽對應(yīng) 有4極(4極/3槽)。在圖8所示的磁鐵配置的情況下，A F的鋁鎳鈷磁鐵9b與位于其兩相鄰處的 釹磁鐵9a之間，如圖14所示，為在周向上在磁通為“O”的邊界上發(fā)生變形的位置。另外，釹磁鐵9a是高頑磁力、鋁鎳鈷磁鐵9b是低頑磁力，在如后述那樣經(jīng)由定 子2通以磁化電流的情況下，在能夠使鋁鎳鈷磁鐵9b的磁化量變化之程度的電流下釹磁 鐵9a的磁化量不變化的基準(zhǔn)中，將前者稱作高頑磁力，將后者稱作低頑磁力。接著，對具備如上述那樣構(gòu)成的永久磁鐵馬達(dá)1的滾筒式洗滌干燥機(jī)21的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖10是概略地表示滾筒 式洗滌干燥機(jī)21的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱剖側(cè)視圖。形成滾 筒式洗滌干燥機(jī)21的外殼的外箱22，在前面上具有以圓形狀開口的洗滌物出入口 23，該 洗滌物出入口 23通過門24開閉。在外箱22的內(nèi)部，配置有背面被封閉的有底圓筒狀的 水槽25，在該水槽25的背面中央部，通過螺釘固定(ft I；止力)而固接著上述永久磁鐵 馬達(dá)1 (定子2)。該永久磁鐵馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)軸26的后端部(在圖10中是右側(cè)的端部)固 定在永久磁鐵馬達(dá)1 (轉(zhuǎn)子3)的軸安裝部10上，前端部(在圖10中是左側(cè)的端部)突出 到水槽25內(nèi)。在旋轉(zhuǎn)軸26的前端部上，固定著背面被封閉的有底圓筒狀的滾筒27，以使其相 對于水槽25為同軸狀，該滾筒27通過永久磁鐵馬達(dá)1的驅(qū)動(dòng)而與轉(zhuǎn)子3及旋轉(zhuǎn)軸26 — 體地旋轉(zhuǎn)。另外，在滾筒27上，設(shè)有空氣及水能夠流通的多個(gè)流通孔28、和用來進(jìn)行滾 筒27內(nèi)的洗滌物的攪起及揉開的多個(gè)擋板29。在水槽25上連接著供水閥30，如果將該 供水閥30開放，則對水槽25內(nèi)供水。此外，在水槽25上連接著具有排水閥31的排水 軟管32，如果將該排水閥31開放，則水槽25內(nèi)的水被排出。在水槽25的下方，設(shè)有向前后方向延伸的通風(fēng)管道33。該通風(fēng)管道33的前端 部經(jīng)由前部管道34連接在水槽25內(nèi)，后端部經(jīng)由后部管道35連接在水槽25內(nèi)。在通風(fēng) 管道33的后端部上設(shè)有送風(fēng)風(fēng)扇36，通過該送風(fēng)風(fēng)扇36的送風(fēng)作用，將水槽25內(nèi)的空 氣如箭頭所示那樣從前部管道34送到通風(fēng)管道33內(nèi)，通過后部管道35回到水槽25內(nèi)。在通風(fēng)管道33內(nèi)部的前端側(cè)配置有蒸發(fā)器37，在后端側(cè)配置有冷凝器38。這 些蒸發(fā)器37及冷凝器38與壓縮機(jī)39及節(jié)流閥40 —起構(gòu)成熱泵41 (參照圖11)，在通風(fēng) 管道33內(nèi)流動(dòng)的空氣被蒸發(fā)器37除濕、被冷凝器38加熱，循環(huán)到水槽25內(nèi)。節(jié)流閥 40由膨脹閥構(gòu)成，具有開度調(diào)節(jié)功能。在外箱22的前面，位于門24的上方設(shè)有操作面板42，在該操作面板42上設(shè)有 用來設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)過程等的多個(gè)操作開關(guān)(未圖示)。操作面板42連接至以微型計(jì)算機(jī)為主 體被構(gòu)成的、控制滾筒式洗滌干燥機(jī)21的整體運(yùn)轉(zhuǎn)的控制電路部(未圖示)，該控制電路 部按照經(jīng)由操作面板42設(shè)定的內(nèi)容，一邊控制永久磁鐵馬達(dá)1、供水閥30、排水閥31、 壓縮機(jī)39、節(jié)流閥40等的驅(qū)動(dòng)一邊執(zhí)行各種運(yùn)轉(zhuǎn)過程。此外，雖然沒有圖示，但對于構(gòu) 成壓縮機(jī)39的壓縮機(jī)馬達(dá)也可以采用與永久磁鐵馬達(dá)1同樣的結(jié)構(gòu)。圖7是用框圖表示矢量控制永久磁鐵馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)控制裝置50的構(gòu)成的 圖。另外，上述壓縮機(jī)馬達(dá)也通過同樣的構(gòu)成被控制。在矢量控制中，將流到電樞繞 組中的電流分離為作為磁場的永久磁鐵的磁通方向和與其正交的方向，將它們獨(dú)立地調(diào) 節(jié)，控制磁通和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在電流控制中，使用由與馬達(dá)1的轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系、 即所謂的d_q坐標(biāo)系表示的電流值，而d軸是安裝在轉(zhuǎn)子上的永久磁鐵形成的磁通方向， q軸是正交于d軸的方向。作為流到繞組中的電流的q軸成分的q軸電流Iq是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)矩的成分(轉(zhuǎn)矩成分電流)，作為其d軸成分的d軸電流Id是形成磁通的成分(勵(lì)磁或 磁化成分電流)。電流傳感器51 (U、V、W)是檢測流到馬達(dá)1的各相(U相、V相、W相)中的 電流Iu、Iv、Iw的傳感器。另外，也可以是代替電流傳感器51 (電流檢測機(jī)構(gòu))而在構(gòu) 成逆變(4 > 〃一夕)電路52 (驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))的下臂側(cè)的開關(guān)元件與地線之間配置3個(gè)分流 電阻，且基于它們的端子電壓檢測電流Iu、Iv、Iw的結(jié)構(gòu)。
將由電流傳感器51檢測到的電流Iu、Iv、Iw、通過未圖示的A/D變換器進(jìn)行A/ D變換后，通過uvw/dq坐標(biāo)變換器53變換為2相電流I α、I β之后，再變換為d軸電 流Id、q軸電流Iq。 α、β是固定在馬達(dá)1的定子上的2軸坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸。在這里 的坐標(biāo)變換的計(jì)算中，使用由切換開關(guān)56選擇由速度·位置推測部M推測的轉(zhuǎn)子的旋 轉(zhuǎn)位置推測值(α軸與d軸的相位差的推測值)9_est、或者由速度·位置檢測部55檢 測、經(jīng)由速度 位置修正部80輸出的旋轉(zhuǎn)位置檢測值Θ_Μ的某個(gè)、并輸出的相位θ。 此外，通過與切換開關(guān)56聯(lián)動(dòng)的切換開關(guān)57選擇由速度·位置推測部M推測的馬達(dá)1 的旋轉(zhuǎn)速度(角速度)《_est、和由速度·位置檢測部55檢測并經(jīng)由速度·位置修正部 80輸出的旋轉(zhuǎn)速度ω_Μ，而輸出旋轉(zhuǎn)速度ω。
速度·位置修正部80將由速度·位置檢測部55檢測到的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度ω_ h與上次檢測到電角(電氣角)θ _h的值比較，而進(jìn)行修正處理，輸出修正后的馬達(dá)的旋 轉(zhuǎn)速度ω_Μ和電角Θ_Μ。此外，從管理洗滌機(jī)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)的控制電路部接受洗滌機(jī)的 時(shí)序信號，根據(jù)時(shí)序狀態(tài)切換是否進(jìn)行修正。
磁化控制部58 (磁化控制機(jī)構(gòu))將基于上述相位θ及旋轉(zhuǎn)速度ω確定的、用來 將鋁鎳鈷磁鐵9b磁化的磁化電流指令I(lǐng)d_com2輸出給加法器59，加法器59將對該磁化電 流指令I(lǐng)d_com2加上在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)等根據(jù)需要而輸出的弱勵(lì)磁電流指令I(lǐng)d_COml的結(jié)果、 作為d軸電流指令值Id_ref輸出給電流控制部60。此外，如果在減法器61中求出從外部 給出的轉(zhuǎn)速指令值《_ref與旋轉(zhuǎn)速度ω的差，則在比例積分器62中將該差進(jìn)行比例積分 運(yùn)算，輸出q軸電流指令值Iq_ref，并供給電流控制部60。
磁化電流指令I(lǐng)d_com2在增磁的情況下取正值，在減磁的情況下取負(fù)值。并 且，基于轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)的情況下的通電指令位置θ ref(在內(nèi)部設(shè)定)，電角每360度輸出兩 次分別為幾ms 幾十ms的期間通電指令。即，將鋁鎳鈷磁鐵9b分兩次每次3個(gè)進(jìn)行磁化。
在電流控制部60中，在減法器63d、63q分別求出d軸電流指令值Id_ref、q軸 電流指令值Iq_ref與d軸電流Id、q軸電流Iq的差，將該差用比例積分器64d、64q進(jìn)行 比例積分運(yùn)算。并且，將比例積分運(yùn)算的結(jié)果作為用d_q坐標(biāo)系表示的輸出電壓指令值 Vd、Vq,輸出給dq/uvw坐標(biāo)變換器65。在dq/uvw坐標(biāo)變換器65，將電壓指令值Vd、 Vq變換為用α-β坐標(biāo)系表示的值之后，再變換為各相電壓指令值Vu、Vv、Vw。另 外，在dq/uvw坐標(biāo)變換器65的坐標(biāo)變換的計(jì)算中也使用旋轉(zhuǎn)位置Θ。
將各相電壓指令值Vu、Vv、Vw輸入到電力變換部66中，形成用來供給與指令 值一致的電壓的脈沖寬度調(diào)制后的門極驅(qū)動(dòng)信號。逆變(變換)電路52將例如IGBT等 的開關(guān)元件進(jìn)行三相橋接而構(gòu)成，從未圖示的直流電源電路接受直流電壓的供給。將在 電力變換部66形成的門極驅(qū)動(dòng)信號傳送給構(gòu)成逆變電路52的各開關(guān)元件的門極，由此生 成與各相電壓指令值Vu、Vv、Vw—致的PWM調(diào)制后的三相交流電壓，而施加于馬達(dá) 1的繞組5上。
在上述構(gòu)成中，在電流控制部60中進(jìn)行基于比例積分(PI)運(yùn)算的反饋控制，進(jìn) 行控制以使d軸電流Id、q軸電流坷分別與d軸電流指令值Id_ref、q軸電流指令值Iq_ ref—致。將作為該控制結(jié)果的角速度推測值ω反饋給減法器61，比例積分器62通過比 例積分運(yùn)算使偏差Δ ω收斂為零。結(jié)果，使旋轉(zhuǎn)速度ω與指令值coref—致。7
速度·位置推測部54(速度·位置推測機(jī)構(gòu))是分別用于推測馬達(dá)1的角速度 ω、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置θ的，并存儲(chǔ)有作為馬達(dá)1的電路常數(shù)(馬達(dá)常數(shù))的電樞繞組的d 軸電感Ld、q軸電感Lq、繞組電阻值R的各值，并且被輸入d軸電流Id、q軸電流Iq及 d軸輸出電壓指令值Vd。速度·位置推測部M使用公式(1)的d軸馬達(dá)電壓方程式， 推測馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度《_est。
Vd = R · Id_o_est · Lq · Iq ...(1)
進(jìn)而，將角速度《_6對用積分器67積分，將該積分結(jié)果作為旋轉(zhuǎn)位置推測值θ _ est輸出。
在馬達(dá)1中，配置有3個(gè)(A、B、C)使用霍爾IC構(gòu)成的位置傳感器霍爾傳 感器(磁檢測傳感器)68，由這些霍爾傳感器68輸出的位置信號Ha、Hb、Hc被供給速 度·位置檢測部55。速度·位置檢測部55基于位置信號Ha、Hb、Hc計(jì)算旋轉(zhuǎn)位置 檢測值9_h、旋轉(zhuǎn)速度檢測值并輸出。
圖9表示霍爾傳感器68的配置狀態(tài)。如圖9(b)所示，設(shè)有端子臺81，以使其 從定子2的齒部4b的圖中上方突出到轉(zhuǎn)子3的上方，霍爾傳感器68配置在對應(yīng)于永久磁 鐵9的部位的上方。并且，如圖9(a)所示，配置成使霍爾傳感器68A與68B之間、68B 與68C之間分別成為相當(dāng)于電角60度的間隔。
另外，在以上的結(jié)構(gòu)中，對馬達(dá)控制裝置50加上永久磁鐵馬達(dá)1后構(gòu)成馬達(dá)控 制系統(tǒng)70。此外，速度·位置檢測部55、霍爾傳感器68和速度·位置修正部80構(gòu)成 轉(zhuǎn)子位置檢測裝置82。此外，除了逆變電路52、電力變換部66以外的部分是由構(gòu)成馬 達(dá)控制裝 置50的微型計(jì)算機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)的功能。
接著，對具備馬達(dá)控制系統(tǒng)70的滾筒式洗滌干燥機(jī)21的作用進(jìn)行說明。如果 控制電路部經(jīng)由磁化控制部58、并通過逆變電路52對定子繞組5通電，則電樞反作用帶 來的外部磁場(通過流過定子繞組5的電流產(chǎn)生的磁場)作用在轉(zhuǎn)子3的永久磁鐵如、9b 上。并且，將頑磁力較小的鋁鎳鈷磁鐵9b的磁化狀態(tài)通過上述外部磁場減磁或增磁，結(jié) 果使交鏈于定子繞組5的磁通量(交鏈磁通量)增減。
在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制電路部將供水閥30開放而對水槽25內(nèi)進(jìn)行供水，接著使?jié)L 筒27旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行洗滌。在此情況下，使鋁鎳鈷磁鐵9b的磁化狀態(tài)增磁。由此，作用在 定子繞組5上的磁通量變多(磁力變強(qiáng))，所以馬達(dá)1成為適合于使?jié)L筒27以高轉(zhuǎn)矩低速 度旋轉(zhuǎn)的特性。
在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制電路部將排水閥31開放而將水槽25內(nèi)的水排出，接著使?jié)L 筒27高速旋轉(zhuǎn)而將包含在洗滌物中的水分脫水。在此情況下，使鋁鎳鈷磁鐵9b的磁化 狀態(tài)減磁。由此，作用在定子繞組5上的磁通量變少(磁力變?nèi)?，所以馬達(dá)1成為適合 于使?jié)L筒27以低轉(zhuǎn)矩高速度旋轉(zhuǎn)的特性。最后，在干燥運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制電路部驅(qū)動(dòng)送風(fēng)風(fēng) 扇36及熱泵41并使?jié)L筒27旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行洗滌物的干燥。在此情況下，為下次洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn) 備，使鋁鎳鈷磁鐵9b的磁化狀態(tài)增磁。
接著，參照圖1至圖6，對本實(shí)施例的作用進(jìn)行說明。首先，假設(shè)配置在轉(zhuǎn)子3 中的永久磁鐵9都是釹磁鐵9a的情況(是一般的永久磁鐵馬達(dá)的結(jié)構(gòu))，說明進(jìn)行轉(zhuǎn)子位 置檢測的情況下的處理。如圖3所示，如果轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)，則霍爾傳感器68對應(yīng)于此，將 3個(gè)兩值(低L，高H)脈沖以60度相位差輸出(參照圖3(a)、圖3(b))。另外，它們對應(yīng)于圖1所示的位置信號Ha、Hb、He。
速度·位置檢測部55在內(nèi)部中具備編碼器55E，根據(jù)這3個(gè)脈沖的L、H圖 形，對例如圖中所示的霍爾數(shù)(3位)編碼并輸出(參照圖3(c))。例如，在霍爾傳感器 68的A/B/C各相的信號電平是L/H/H的組合的情況下輸出數(shù)0，以后每當(dāng)信號電平的組 合變化，使霍爾數(shù)循環(huán)變化為1、3、7、6、4、0、1、3、……。
通過這些霍爾數(shù)及其變化，能夠檢測當(dāng)前的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向。圖 3(e)表示對應(yīng)于霍爾數(shù)的變化而以臺階狀變化的轉(zhuǎn)子位置。設(shè)定為使得在霍爾數(shù)是0的 情況下轉(zhuǎn)子位置、即霍爾傳感器68的檢測角度為一 150度。接著，速度·位置檢測部 55通過計(jì)數(shù)器等計(jì)測(測量)霍爾數(shù)變化的時(shí)間間隔，將該時(shí)間換算為速度，運(yùn)算轉(zhuǎn)子速 度h。運(yùn)算出的結(jié)果是霍爾傳感器檢測馬達(dá)速度(參照圖3(d)，每當(dāng)霍爾數(shù)變化時(shí)值被 更新。另外，圖3(d)以表示檢測速度的轉(zhuǎn)變時(shí)的含意(意味)而用不連續(xù)的線表示，但 只要馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度是一定，則當(dāng)然為連續(xù)的直線。
并且，通過將檢測到的馬達(dá)速度積分，計(jì)算基于速度的霍爾傳感器檢測角度 (在圖3(e)中用向右上上升的直線表示)?；谠摍z測角度控制馬達(dá)電流。因此，電流 波形如圖3(f)所示那樣成為(只有U相)正弦波狀，沒有電流急劇變化的情況，所以馬 達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)的噪聲減少。
另外，在控制驅(qū)動(dòng)永久磁鐵馬達(dá)1的情況下，如果將馬達(dá)1通過強(qiáng)制電流啟動(dòng)， 則切換開關(guān)56及57，以使得在轉(zhuǎn)速為例如到30rpm之前(以內(nèi))使用由速度·位置檢 測部55檢測的旋轉(zhuǎn)位置及速度、在其之后使用由速度·位置推測部M推測的旋轉(zhuǎn)位置 及速度進(jìn)行無位置傳感器控制。
圖2是表示位置檢測處理的流程圖。該處理例如以Im秒的周期執(zhí)行。速度 位 置檢測部55如果取得霍爾數(shù)(步驟Si)，則判斷該霍爾數(shù)是否從上次的值變化了(步驟 S2)，如果沒有變化(否)，則將計(jì)測霍爾數(shù)變化的間隔的計(jì)數(shù)器(間隔測定計(jì)數(shù)器)增量 (步驟S8)。接著，根據(jù)上述計(jì)數(shù)器的值運(yùn)算馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度(角速度ω)，通過將該 速度積分而計(jì)算馬達(dá)位置(電角)(步驟S9)。
另一方面，在步驟幻中，在霍爾數(shù)從上次的值變化的情況下(是)，將在該時(shí) 點(diǎn)求出的馬達(dá)速度作為上次值保存(步驟S3)。接著，如果由間隔測定計(jì)數(shù)器的值新計(jì) 算出馬達(dá)速度(步驟S4)，則將間隔測定計(jì)數(shù)器清零(步驟S5)。接著，如果由此次的霍 爾數(shù)和上次的霍爾數(shù)計(jì)算出各電角60度的馬達(dá)位置(步驟S6)，則根據(jù)該馬達(dá)位置計(jì)算 機(jī)械角(步驟S7)。
在本實(shí)施例的永久磁鐵馬達(dá)1的結(jié)構(gòu)中，由于電角360度相當(dāng)于機(jī)械角(360/ = )15度，所以電角60度對應(yīng)于作為其1/6的機(jī)械角2.5度。因而，只要將該值累積， 就能夠得到機(jī)械角。
接著，如圖8所示，對混合有磁通不同的永久磁鐵的情況下的轉(zhuǎn)子的位置檢測 處理進(jìn)行說明。這里，設(shè)想基于C相的霍爾傳感器68C檢測到的磁通的信號的脈沖波形 如圖4(b)中用虛線包圍的部分所示那樣偏移的情況。但是，該情況下的偏移沒有對應(yīng)于 圖8所示的轉(zhuǎn)子3的結(jié)構(gòu)，而表示因磁力比其他永久磁鐵強(qiáng)的永久磁鐵的存在而脈沖寬度 向擴(kuò)大的方向偏移的情況。
通過發(fā)生上述偏移，霍爾數(shù)從3變化為7的定時(shí)變得比正常的情況早(參照圖4(c)),所以在檢測角度中發(fā)生誤差(參照圖4(e))，霍爾傳感器的速度被以比實(shí)際的速 度高的值檢測出(參照圖4(d))。于是，對永久磁鐵馬達(dá)1的定子繞組5通電的電流波形 如圖4(f)中用虛線表示那樣急劇地變化，并產(chǎn)生噪聲等。所以，為了修正這樣的誤差， 如以下這樣進(jìn)行處理。
圖1是表示修正速度及位置的處理的流程圖，接著執(zhí)行以Im秒的周期執(zhí)行的圖 2的處理。首先，與步驟S2同樣，判斷霍爾數(shù)是否變化(步驟Sll)，僅在變化的情況下 (是)執(zhí)行以后的處理。根據(jù)霍爾數(shù)的變化狀態(tài)判斷馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)方向是否是正轉(zhuǎn)方向 (步驟S12)，對于正轉(zhuǎn)(是)、反轉(zhuǎn)(否)各自的情況，判斷后述的修正次數(shù)測定計(jì)數(shù)器 的值是否沒有達(dá)到根據(jù)轉(zhuǎn)子的構(gòu)造預(yù)先確定的應(yīng)修正的次數(shù)(步驟S13、S14)。
這里，所謂“應(yīng)修正的次數(shù)”，為例如對配置于轉(zhuǎn)子的永久磁鐵中的、磁力不 同的永久磁鐵各自的配置數(shù)、設(shè)為作為少數(shù)側(cè)的磁鐵的數(shù)量的2倍。就本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子 3而言，為將少數(shù)側(cè)的鋁鎳鈷磁鐵9b的數(shù)量“6”乘以2倍成為“12”。S卩，對應(yīng)于 轉(zhuǎn)子3向正轉(zhuǎn)方向、反轉(zhuǎn)方向分別旋轉(zhuǎn)1周、全部通過圖8所示的鋁鎳鈷磁鐵9b的位置 A F的次數(shù)。將鋁鎳鈷磁鐵9b的數(shù)量乘以2倍，是因?yàn)槿鐖D15所示對應(yīng)于霍爾傳感 器68檢測的磁通波形的變化，對于輸出的信號脈沖的上升側(cè)和下降側(cè)的兩者發(fā)生偏移。 另外，在圖4中，為了使說明變得簡單，表示了僅向信號脈沖的一側(cè)發(fā)生了偏移(偏差) 的情況。
在步驟S13、S14中，如果修正次數(shù)測定計(jì)數(shù)器的值達(dá)到了應(yīng)修正次數(shù)(否)， 則分別轉(zhuǎn)移到步驟S15、S16，根據(jù)馬達(dá)機(jī)械角，判斷此次霍爾數(shù)變化后的位置是否是在 以后的處理中已經(jīng)進(jìn)行了修正的位置。如果是已經(jīng)進(jìn)行了修正的位置(是)，則轉(zhuǎn)移到后 述的步驟S19，如果不是進(jìn)行了修正的位置(否)，則結(jié)束圖1的處理(繼續(xù))。
此外，對于正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)分別進(jìn)行情況區(qū)分是因?yàn)椋鶕?jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向，而發(fā) 生誤檢測的霍爾傳感器不同。對于該現(xiàn)象，參照圖6進(jìn)行說明。圖6表示在馬達(dá)正轉(zhuǎn)的 情況和反轉(zhuǎn)的情況下輸出的3相的信號脈沖波形。但是，在此情況下，霍爾傳感器A、 B、C的配置與圖9所示的情況不同，C相的霍爾傳感器位于中央。此外，為了使波形的 變化變得明確，如上述那樣表示了脈沖波形部分反轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
S卩，如果如圖6(a)所示那樣轉(zhuǎn)子向正轉(zhuǎn)方向(圖中右方向)旋轉(zhuǎn)，則在圖中配 置在右端的A相的信號脈沖中發(fā)生部分反轉(zhuǎn)，但如果如圖6(b)所示那樣轉(zhuǎn)子向反轉(zhuǎn)方向 (圖中左方向)旋轉(zhuǎn)，則在圖中配置在左端的B相的信號脈沖中發(fā)生部分反轉(zhuǎn)。這樣， 在配置有多個(gè)霍爾傳感器的情況下，配置在兩端側(cè)的傳感器受到較大影響。
再次參照圖1。如果在步驟S13、S14的某個(gè)中修正次數(shù)測定計(jì)數(shù)器的值未達(dá)到 應(yīng)修正次數(shù)(是)，則轉(zhuǎn)移到步驟S17，判斷霍爾數(shù)的變化是否以分別對應(yīng)于正轉(zhuǎn)方向、 反轉(zhuǎn)方向的順序變化。并且，如果是上述輪換順序(是)，則轉(zhuǎn)移到步驟S18，如果不是 輪換順序(否)，則轉(zhuǎn)移到步驟S19。
這里，參照圖5，對在步驟S17中判斷為(否)的情況進(jìn)行說明。圖5表示C 相的信號脈沖寬度更大地?cái)U(kuò)大那樣變化的情況。在正常的正轉(zhuǎn)情況下，霍爾數(shù)“1”的 下一個(gè)為“3”，C相信號脈沖的下降超過電角60度較大地變化的結(jié)果，接著數(shù)“1” 之后，成為異常的電平的組合(HLH)，由編碼器55E編碼了錯(cuò)誤“E”。在這樣的情況 下，也轉(zhuǎn)移到步驟S19而進(jìn)行修正。
在步驟S18中，判斷是否發(fā)生了圖4所示那樣的誤檢測。S卩，將在步驟S4中計(jì) 算出的馬達(dá)速度與對在步驟幻中存儲(chǔ)的上次值《_h_dl乘以規(guī)定的比例后的閾值比 較，判斷計(jì)算出的馬達(dá)速度是變化到了上述閾值以上、或是變化到了上述閾值以下。如 果哪種情況都不符合(否)，則判斷沒有發(fā)生誤檢測，所以不進(jìn)行修正。另一方面，如果 符合其中某種情況(是)，則判斷此次檢測到的不是由實(shí)際的轉(zhuǎn)子位置·速度檢測 到的，而是因通過磁力不同的磁鐵的影響發(fā)生的霍爾傳感器檢測誤差帶來的。即，判斷 為發(fā)生了圖4所示那樣的誤檢測(在此情況下，計(jì)算馬達(dá)速度2閾值)，所以轉(zhuǎn)移到步驟 S19進(jìn)行修正。
在步驟S19中，代替在步驟S4中計(jì)算出的馬達(dá)速度，在運(yùn)算處理中使用在步驟 S3中存儲(chǔ)的上次值，將此次采用的霍爾傳感器速度改寫為作為上次值的co_h_dl。 通過將該速度積分得到轉(zhuǎn)子位置而進(jìn)行修正(步驟S20)。通過使用該《_h_dl進(jìn)行霍爾 傳感器檢測角度的修正，能夠降低角度檢測的誤差，并能夠進(jìn)行控制使馬達(dá)電流也不會(huì) 急劇地變化，也不產(chǎn)生因磁力不同的磁鐵的影響帶來的誤檢測造成的噪聲。
接著，將此次的霍爾數(shù)與上次的霍爾數(shù)(在圖4的情況下是“7”和“3”)存 儲(chǔ)，并且將在步驟S7中得到的馬達(dá)機(jī)械角也存儲(chǔ)(步驟S21)。然后，與步驟S12同樣 判斷馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)方向(步驟S22)，對于正轉(zhuǎn)(是)、反轉(zhuǎn)(否)各自的情況，進(jìn)行與步 驟S15、S16同樣的判斷(步驟幻3、S24).并且，如果在各自中判斷為“YES”，則 將正轉(zhuǎn)用、反轉(zhuǎn)用的修正次數(shù)測定計(jì)數(shù)器增量(步驟S25、S26)0
因而，如果馬達(dá)1向正轉(zhuǎn)方向和反轉(zhuǎn)方向分別以機(jī)械角旋轉(zhuǎn)1周，則各自的修正 次數(shù)測定計(jì)數(shù)器成為“應(yīng)修正次數(shù)”以上，所以在步驟S13、S14中判斷為(否)，而進(jìn) 行步驟S15、S16中的判斷。并且，如果是進(jìn)行了修正后的機(jī)械角的霍爾數(shù)(是)，則轉(zhuǎn) 移到步驟S19，同樣進(jìn)行修正。
設(shè)想將以上說明的一系列的位置及速度的檢測處理和它們的修正處理應(yīng)用到洗 滌機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況。圖12表示洗滌機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程(順序)。首先，在開始供水之 前，例如使?jié)L筒27以規(guī)定的加速度旋轉(zhuǎn)，評價(jià)在此期間內(nèi)取樣的q軸電流的積算(累計(jì)) 值等，進(jìn)行測量投入的衣物的重量的重量感知(重量檢測處理)。接著，重復(fù)清洗運(yùn)轉(zhuǎn)、 脫水運(yùn)轉(zhuǎn)和漂洗運(yùn)轉(zhuǎn)(然后，根據(jù)用戶的選擇而進(jìn)行干燥運(yùn)轉(zhuǎn))。
并且，在進(jìn)行最初的重量感知運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，速度·位置修正部80進(jìn)行圖2中的 一系列的處理，進(jìn)行應(yīng)修正位置的判斷及存儲(chǔ)。另外，在僅使?jié)L筒27向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)而 進(jìn)行重量感知運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，只要在上述運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后向反方向旋轉(zhuǎn)1周就可以。在然后 進(jìn)行的清洗運(yùn)轉(zhuǎn)等中，由于在步驟S13、S14中判斷為“NO”，所以在存儲(chǔ)的旋轉(zhuǎn)位置 中(步驟S15、S16 YES)使用在步驟S19及S20中得到的修正值而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
于是，在負(fù)荷較重而馬達(dá)電流變大的清洗運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在已判斷過的修正位置進(jìn)行 修正，所以不會(huì)有當(dāng)通以大的電流時(shí)電流急劇地變化而產(chǎn)生噪聲的情況，能夠進(jìn)行穩(wěn)定 的運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，由于速度檢測和角度檢測的誤差被降低，所以馬達(dá)速度控制的追隨性變 好，作為洗滌機(jī)的清洗性能也提高。
以上，根據(jù)本實(shí)施例，永久磁鐵馬達(dá)1在轉(zhuǎn)子3中配置磁力不同的兩種磁鐵、 釹磁鐵9a和鋁鎳鈷磁鐵9b而構(gòu)成的情況下，速度·位置檢測部55如果使用3個(gè)霍爾傳 感器68(A、B、C)檢測永久磁鐵馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度，則基于該旋轉(zhuǎn)速度檢測轉(zhuǎn)子3的位置。并且，速度·位置修正部80，在根據(jù)由霍爾傳感器68輸出的傳感器信號的變化狀 態(tài)檢測到釹磁鐵9a與鋁鎳鈷磁鐵9b的邊界時(shí)，將由速度 位置檢測部55檢測的旋轉(zhuǎn)速 度或轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行修正。
因而，即使在因釹磁鐵如與鋁鎳鈷磁鐵9b的磁力差而在由霍爾傳感器68輸出的 傳感器信號中發(fā)生了偏移(偏差)的情況下，也能夠通過修正得到正確的轉(zhuǎn)子位置。并 且，在基于該轉(zhuǎn)子位置經(jīng)由逆變電路52驅(qū)動(dòng)控制永久磁鐵馬達(dá)1的情況下，能夠避免通 電電流的急劇變化帶來的噪聲的發(fā)生并且防止永久磁鐵馬達(dá)1失步。
此外，由于速度·位置修正部80，存儲(chǔ)在永久磁鐵馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)中檢測到的上 述邊界的位置，然后在超過存儲(chǔ)的邊界的情況下進(jìn)行修正，所以能夠更簡單地進(jìn)行修正 處理。并且，速度 位置修正部80，在永久磁鐵馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)中超過了上述邊界的情況 下，通過計(jì)數(shù)器監(jiān)視由霍爾傳感器68輸出的傳感器信號的脈沖間隔變化的時(shí)間，如果該 變化時(shí)間超過容許范圍則進(jìn)行修正，所以能夠可靠地檢測傳感器信號的輸出狀態(tài)變化的 情況。
進(jìn)而，速度·位置修正部80，根據(jù)永久磁鐵馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)方向改變作為修正對 象的霍爾傳感器68。S卩，在配置有3個(gè)霍爾傳感器68 (A、B、C)的情況下，位于兩端 的霍爾傳感器68(A、C)容易受到磁變化的影響，它根據(jù)轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)方向而不同，所以 能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行修正。
而且，速度 位置修正部80，由于在由3個(gè)霍爾傳感器68輸出的各傳感器信號 的電平變化的組合成為異常的圖形的組合的情況下也進(jìn)行修正，所以即使在不同種類的 磁鐵的磁力差大、且傳感器信號脈沖的偏移寬度變大的情況下也能夠進(jìn)行修正。
此外，由于配置于轉(zhuǎn)子3的鋁鎳鈷磁鐵9b是磁化量可變更程度的低頑磁力的永 久磁鐵，磁化控制部58根據(jù)由速度·位置檢測部55檢測到的轉(zhuǎn)子位置，將鋁鎳鈷磁鐵 9b的至少一部分磁化，所以通過使鋁鎳鈷磁鐵9b的磁化狀態(tài)變化，能夠使永久磁鐵馬達(dá) 1的特性變化以使其適用于高轉(zhuǎn)矩輸出-低速旋轉(zhuǎn)、或低轉(zhuǎn)矩輸出-高速旋轉(zhuǎn)。
此外，洗滌干燥機(jī)21具備馬達(dá)控制系統(tǒng)70，通過永久磁鐵馬達(dá)1產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)力使?jié)L筒27旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)，所以能夠使運(yùn)轉(zhuǎn)控制穩(wěn)定。并且，通過使永久磁鐵 馬達(dá)1的特性如上述那樣變化，能夠適應(yīng)于適合清洗運(yùn)轉(zhuǎn)的特性、適合脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的特性 而以高的效率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并能夠降低消耗電力。
此外，洗滌干燥機(jī)21，在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)進(jìn)行用來檢測洗滌物的重量的重量感知?jiǎng)?作的情況下，馬達(dá)控制裝置50的速度·位置修正部80，在進(jìn)行重量感知?jiǎng)幼鞯钠陂g、 或在對滾筒27內(nèi)開始供水之前檢測上述邊界，并存儲(chǔ)該邊界位置。因而，在開始對滾筒 27開始供水而負(fù)荷變重的清洗運(yùn)轉(zhuǎn)開始之前，邊界檢測處理結(jié)束，所以在清洗運(yùn)轉(zhuǎn)的執(zhí) 行時(shí)，能夠在檢測到的位置進(jìn)行修正。由此，在通以大的電流的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，能夠避免基 于位置檢測誤差的電流值的急劇變化及噪聲的發(fā)生，且能夠穩(wěn)定地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明并不僅限定于上述或附圖中記載的實(shí)施例，且能夠進(jìn)行以下這樣的變形 或擴(kuò)展。
例如，即使是相同的永久磁鐵，也有在其制造過程中形成特性(磁力)不同的情 況。在這樣的制造上發(fā)生了的離差(偏差)的情況下，也能夠通過進(jìn)行本發(fā)明的修正而 正確地進(jìn)行位置檢測。
釹磁鐵9a、鋁鎳鈷磁鐵9b的配置個(gè)數(shù)比只要根據(jù)單獨(dú)的設(shè)計(jì)適當(dāng)變更就可以。
低頑磁力的永久磁鐵并不限于鋁鎳鈷磁鐵，除此以外也可以使用例如釤鈷(寸 7 U々Λ · 二 /O卜)磁鐵。此外，高頑磁力的永久磁鐵也并不限于釹磁鐵。
磁力不同的永久磁鐵也可以是3種以上。
速度·位置推測部Μ、磁化控制部58只要根據(jù)需要設(shè)計(jì)就可以。
關(guān)于修正，也可以不修正旋轉(zhuǎn)速度而僅修正轉(zhuǎn)子位置。
霍爾傳感器68的配置數(shù)既可以是兩個(gè)，也可以是4個(gè)以上。
磁檢測傳感器并不限于霍爾傳感器，只要是根據(jù)檢測磁的結(jié)果輸出信號的傳感 器就可以。
并不限定于洗滌機(jī)，只要是將配置了轉(zhuǎn)子側(cè)的磁鐵的一部分中有磁力不同的磁 鐵的永久磁鐵馬達(dá)作為檢測對象或是控制對象的結(jié)構(gòu)就能夠適用。
標(biāo)號說明
在圖中，1表示永久磁鐵馬達(dá)，3表示轉(zhuǎn)子，如表示釹磁鐵，9b表示鋁鎳鈷磁鐵 (低頑磁力永久磁鐵)，21表示滾筒式洗滌干燥機(jī)，50表示馬達(dá)控制裝置，52表示逆變電 路，55表示速度·位置檢測部(速度·位置檢測機(jī)構(gòu))，58表示磁化控制部68表示霍 爾傳感器(磁檢測傳感器)，80表示速度·位置修正部(修正機(jī)構(gòu))，82表示轉(zhuǎn)子位置 檢測裝置。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，其將在配置在轉(zhuǎn)子中的多個(gè)永久磁鐵的一部分中具備磁 力不同的永久磁鐵的永久磁鐵馬達(dá)作為檢測對象，其特征在于，具備速度·位置檢測機(jī)構(gòu)，使用多個(gè)磁檢測傳感器檢測上述永久磁鐵馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度， 基于該旋轉(zhuǎn)速度檢測上述轉(zhuǎn)子的位置；以及修正機(jī)構(gòu)，當(dāng)根據(jù)由上述磁檢測傳感器輸出的傳感器信號的變化狀態(tài)檢測到上述多 個(gè)永久磁鐵中磁力相互不同的永久磁鐵的邊界時(shí)，修正由上述速度·位置檢測機(jī)構(gòu)檢測 的上述旋轉(zhuǎn)速度或上述轉(zhuǎn)子位置。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，其特征在于，上述修正機(jī)構(gòu)存儲(chǔ)在上述永 久磁鐵馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)中檢測出的上述邊界的位置，以后在超過存儲(chǔ)了的邊界的情況下進(jìn)行 修正。
3.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，其特征在于，上述修正機(jī)構(gòu)在超過上 述邊界的情況下監(jiān)視由上述磁檢測傳感器輸出的傳感器信號的脈沖間隔變化的時(shí)間，如 果該變化時(shí)間超過容許范圍，則進(jìn)行修正。
4.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，其特征在于，上述修正機(jī)構(gòu)根據(jù)上述 永久磁鐵馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向，改變作為修正對象的磁檢測傳感器。
5.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，其特征在于，上述修正機(jī)構(gòu)在由上述 多個(gè)磁檢測傳感器輸出的各傳感器信號的電平變化的組合為不同的圖形的組合的情況下 也進(jìn)行修正。
6.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，其特征在于，上述修正機(jī)構(gòu)，基于由 上述速度·位置檢測機(jī)構(gòu)檢測的上述旋轉(zhuǎn)速度或上述轉(zhuǎn)子位置的上次值，分別修正上述 旋轉(zhuǎn)速度或上述轉(zhuǎn)子位置。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，對于在轉(zhuǎn)子中配置有在一部分中磁力是不同的永久磁鐵的永久磁鐵馬達(dá)，使用低成本的磁檢測傳感器正確地檢測轉(zhuǎn)子位置。永久磁鐵馬達(dá)(1)在轉(zhuǎn)子(3)中配置磁力不同的兩種磁鐵、釹磁鐵(9a)和鋁鎳鈷磁鐵(9b)而構(gòu)成的情況下，速度·位置檢測部(55)使用3個(gè)霍爾傳感器(68)(A、B、C)檢測永久磁鐵馬達(dá)(1)的旋轉(zhuǎn)速度，基于該旋轉(zhuǎn)速度檢測轉(zhuǎn)子(3)的位置。并且，速度·位置修正部(80)，在根據(jù)由霍爾傳感器(68)輸出的傳感器信號的變化狀態(tài)檢測出釹磁鐵(9a)與鋁鎳鈷磁鐵(9b)的邊界時(shí)，修正由速度·位置檢測部(55)檢測出的旋轉(zhuǎn)速度或轉(zhuǎn)子位置。
文檔編號H02K29/08GK102025252SQ20101027534
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者前川佐理, 細(xì)絲強(qiáng)志 申請人:東芝家用電器控股株式會(huì)社, 東芝家用電器株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝