JP6170715B2 - モータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、永久磁石同期モータを駆動するモータ駆動装置に関する。

複数の相巻線を有するステータおよび複数の永久磁石を有するロータからなる永久磁石同期モータ（ブラシレスＤＣモータともいう）が知られている。この永久磁石同期モータを駆動するモータ駆動装置は、モータへの駆動電力を出力するインバータを備え、モータの起動に際し、各相巻線に所定の経路で励磁電流を流してロータを予め定めた初期位置へと回動させるいわゆる初期位置決めを行う。この初期位置決めの後、ロータ軸上の界磁軸（ｄ軸）座標に換算された界磁成分電流（ｄ軸電流）Ｉｄを各相巻線に印加する強制転流を行い、起動を完了する。そして、起動の完了後、各相巻線に流れる電流（相電流）を検出し、その検出電流に基づいてロータ速度（＝角速度）を推定し、この推定ロータ速度が目標速度となるようインバータのスイッチングを制御するいわゆるセンサレス・ベクトル制御を行う。

ロータの初期位置として、電気角基準で２４０度の位置および７０度の位置のいずれかを二者択一する例が知られている。

特許第３６９５８８９号公報

ロータの初期位置決めを行う場合、各相巻線に所定の経路で励磁電流が流れるよう、インバータにおける特定のスイッチング素子をオンして残りのスイッチング素子をオフするので、特定のスイッチング素子に偏って電流が流れる。このため、特定のスイッチング素子の寿命が他のスイッチング素子の寿命に比べて短くなるという問題がある。

本発明の実施形態の目的は、インバータの各スイッチング素子に流れる電流を均一化できるモータ駆動装置を提供することである。

請求項１のモータ駆動装置は、一対のスイッチング素子の直列回路を３相分有し、これらスイッチング素子のオン，オフによりモータへの駆動電力を出力するインバータと、前記モータの起動に際し、前記各スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより前記モータの３つの相巻線に所定の励磁電流を流して前記モータのロータを空間ベクトル角度基準で表わされる初期位置へと回動させる制御手段と、を備える。そして、制御手段は、空間ベクトル角度基準で６０度ずつ異なる６つの位置を前記初期位置として定め、これら６つの初期位置を前記モータの起動ごとに１つずつ一巡する状態で切換えながら、この一巡する切換えを周期的に繰り返す。

一実施形態の制御回路のブロック図。 一実施形態の制御を示すフローチャート。 一実施形態におけるロータの初期位置のローテーションを示す図。 一実施形態の初期位置決め用の励磁電流を３相変調による通電パターンに対応付けて示す図。 図４における励磁電流の値を示す図。 一実施形態におけるＩＧＢＴの電流と損失との関係を示す図。 一実施形態の変形例として、初期位置決め用の励磁電流を２相変調による通電パターンに対応付けて示す図。 一実施形態の変形例における励磁電流の具体的な値を示す図。 一実施形態の別の変形例における励磁電流の具体的な値を示す図。

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、商用交流電源１の交流電圧をダイオードブリッジ２および平滑コンデンサ３からなる整流回路４で直流電圧に変換する。この直流電圧をスイッチング回路１０のスイッチングにより所定周波数の交流電圧に変換し、その交流電圧を永久磁石同期モータ２０へ駆動電力として供給する。整流回路４およびスイッチング回路１０により、インバータを構成している。

永久磁石同期モータ２０は、インバータの出力端に接続される入力端子２１、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有するステータ（電機子）２２、複数例えば２つの永久磁石Ｍ１，Ｍ２を２極として埋設したロータ（回転子）２３を有する。永久磁石Ｍ１，Ｍ２は、ロータ軸２３ａを挟んで相対向する位置に配置する。

本実施形態では、ロータ２３の位置が分かり易いよう、２つの永久磁石Ｍ１，Ｍ２を有する２極のロータ２３を例としている。

２極の永久磁石Ｍ１，Ｍ２を埋設したロータ２３の位置は、電気角基準で０度〜３５９度の位置として表わすことができる。すなわち、永久磁石Ｍ１，Ｍ２と相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗとの対応関係が図１の状態にあるとき、ロータ２３の位置は電気角０度（＝３６０度）の位置にある。電気角と空間ベクトルの関係は、電気角が０度の時に空間ベクトルは２７０度となる。逆に空間ベクトルが０度の時には電気角は９０度となる。

したがって、電気角９０度〜１５０度の位置は空間ベクトルの第１セクション（０度〜６０度）、以後、６０度ごとに空間ベクトルのセクションが進み、電気角３０度〜９０度の位置は空間ベクトルの第６セクション（３００度〜３６０度）に相当する。

スイッチング回路１０は、直流電圧の印加方向に沿って上流側と下流側の関係になる一対のスイッチング素子例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated-gate bipolar transistor；ＩＧＢＴと略称する）１１ｕ，１２ｕの直列回路、直流電圧の印加方向に沿って上流側と下流側の関係になる一対のスイッチング素子例えばＩＧＢＴ１１ｖ，１２ｖの直列回路、直流電圧の印加方向に沿って上流側と下流側の関係になる一対のスイッチング素子例えばＩＧＢＴ１１ｗ，１２ｗの直列回路を有する。ＩＧＢＴ１１ｕ，１２ｕの相互接続点を永久磁石同期モータ２０の相巻線Ｌｕの一端に接続し、ＩＧＢＴ１１ｖ，１２ｖの相互接続点を永久磁石同期モータ２０の相巻線Ｌｖの一端に接続し、ＩＧＢＴ１１ｗ，１２ｗの相互接続点を永久磁石同期モータ２０の相巻線Ｌｗの一端に接続する。永久磁石同期モータ２０の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの他端は、中性点として相互接続される。なお、各ＩＧＢＴはそれぞれ寄生ダイオードを有する。

スイッチング回路１０の出力端と永久磁石同期モータ２０の入力端子２１との間のＵ相通電路、Ｖ相通電路、Ｗ相通電路に、永久磁石同期モータ２０の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流れる電流（相電流）を検知する電流センサである電流トランス３１，３２，３３を配置する。この電流トランス３１，３２，３３の出力を制御手段であるコントロールユニット４０に供給する。

コントロールユニット４０は、主制御部４１、記憶部４２、およびセンサレス・ベクトル制御部５０を有する。記憶部４２は、不揮発性のメモリ例えばＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）である。コントロールユニット４０および上記インバータにより、モータ駆動装置を構成している。

センサレス・ベクトル制御部５０は、電流検出部５１、速度推定演算部５２、積分部５３、減算部５４、速度制御部５５、演算部５６、減算部５７，５８、電流制御部（第１電流制御部）６１、電流制御部（第２電流制御部）６２、ＰＷＭ信号生成部６３を含む。

電流検出部５１は、電流トランス３１，３２，３３の検知電流を３相２相変換して、永久磁石同期モータ２０におけるロータ軸上の界磁軸（ｄ軸）座標およびトルク軸（ｑ軸）座標にそれぞれ換算された界磁成分電流（ｄ軸電流ともいう）Ｉｄおよびトルク成分電流（ｑ軸電流ともいう）Ｉｑを検出する。

速度推定演算部５２は、電流検出部５１で検出した界磁成分電流Ｉｄおよびトルク成分電流Ｉｑに基づく演算により永久磁石同期モータ２０のロータ速度ωestを推定する。具体的には、界磁成分電流Ｉｄ、トルク成分電流Ｉｑ、後述の電流制御部６１，６２で求める界磁成分電圧Ｖｄ，トルク成分電圧Ｖｑを用いる演算により永久磁石同期モータ２０における界磁成分速度起電力（ｄ軸速度起電力という）Ｅｄを推定し、このｄ軸速度起電力Ｅｄの比例・積分制御（ＰＩ制御）演算に基づいて推定ロータ速度ωestを求める。

積分部５３は、速度推定演算部５２で求めた推定ロータ速度ωestを積分することにより、推定ロータ位置θestを得る。この推定ロータ位置θestを電流検出部５１およびＰＷＭ信号生成部６３に供給する。減算部５４は、入力される目標速度ωrefから推定ロータ速度ωestを減算することにより、目標速度ωrefと推定ロータ速度ωestの速度偏差を得る。

速度制御部５５は、減算部５４で得た速度偏差を比例・積分制御（ＰＩ制御）演算することにより、トルク成分電流Ｉｑの目標値Ｉｑrefを求める。演算部５６は、トルク成分電流Ｉｑの目標値Ｉｑrefから界磁成分電流Ｉｄの目標値Ｉｄrefを求める。減算部５７は、目標値Ｉｄrefから界磁成分電流Ｉｄを減算することにより、目標値Ｉｄrefと界磁成分電流Ｉｄとの偏差ΔＩｄを得る。減算部５８は、目標値Ｉｑrefからトルク成分電流Ｉｑを減算することにより、目標値Ｉｑrefとトルク成分電流Ｉｑとの偏差ΔＩｑを得る。

電流制御部６１は、偏差ΔＩｄの比例・積分制御（ＰＩ制御）演算により、永久磁石同期モータ２０におけるロータ軸上のｄ軸座標に換算した界磁成分電圧Ｖｄを求める。電流制御部６２は、偏差ΔＩｑの比例・積分制御（ＰＩ制御）演算により、永久磁石同期モータ２０におけるロータ軸上のｑ軸座標に換算したトルク成分電圧Ｖｑを求める。

ＰＷＭ信号生成部６３は、界磁成分電圧Ｖｄ、トルク成分電圧Ｖｑ、および推定ロータ位置θestに応じて、スイッチング回路１０に対するスイッチング用のパルス幅変調信号(ＰＷＭ信号という)を生成する。このＰＷＭ信号により、スイッチング回路１０の各スイッチング素子がオン，オフ動作し、永久磁石同期モータ２０の各相巻線に対する駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗがスイッチング回路１０から出力される。

このセンサレス・ベクトル制御部５０において、界磁成分電圧Ｖｄおよびトルク成分電圧Ｖｑは次の式で表わされる。
Ｖｄ＝（Ｒ＋ＰＬｄ）・Ｉｄ−ω・Ｌｑ・Ｉｑ＋Ｅｄ
Ｖｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋（Ｒ＋ＰＬｑ）・Ｉｑ＋Ｅｑ
Ｒは電機子抵抗、Ｐは微分（＝ｄ／ｄｔ）、ωはモータ軸の電気角速度（電気的回転速度）、Ｌｑはステータ２２のｑ軸インダクタンス、Ｅｄはｄ軸速度起電力（界磁成分速度起電力）、Ｌｄはステータ２２のｄ軸インダクタンス、Ｅｑはｑ軸速度起電力（トルク成分速度起電力；＝ω・φ）である。なお、電機子抵抗Ｒは、インバータの出力が３相変調の場合、１つの相巻線の抵抗の２倍の値が用いられ、また２相変調で１相（下相）１００％通電方式の場合には、巻線への通電パターンとして下側が並列となることから１つの相巻線の抵抗の１．５倍の値が用いられる。

ＰＬｄとＰＬｑは、微分項なので、定常状態では零となる。センサレス・ベクトル制御では、界磁軸（ｄ軸）を基準にして各相巻線電流（電機子電流）が制御されるので、界磁成分速度起電力Ｅｄは基本的に零となるように制御される。
Ｖｄ＝Ｒ・Ｉｄ−ω・Ｌｑ・Ｉｑ
ω＝（Ｒ・Ｉｄ−Ｖｄ）／（Ｌｑ・Ｉｑ）
Ｖｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋Ｒ・Ｉｑ＋ω・φ
Ｖｑ−Ｒ・Ｉｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋ω・φ
ω・（Ｌｄ・Ｉｄ＋φ）＝Ｖｑ−Ｒ／Ｉｑ
ω＝（Ｖｑ−Ｒ・Ｉｑ）／（Ｌｄ・Ｉｄ＋φ）
なお、上記式中φは、モータ定数の１つである誘起電圧係数（Ｖ・ｓ／ｒａｄ）である。上記ｄ軸の回路方程式が成り立つように、速度推定演算部５２において推定ロータ速度ωestの演算を行う。一方、ｄ軸速度起電力Ｅｄは基本的に零となるように制御するのであるが、推定ロータ速度ωestの演算のパラメータであるステータ２２のｑ軸インダクタンスＬｑやｄ軸インダクタンスＬｄが実際の値と異なっていると、ｄ軸速度起電力Ｅｄが零とならない。このｄ軸速度起電力Ｅｄは、推定値として、次のように求めることができる。
Ｅｄ＝Ｖｄ−（Ｉｄ・Ｒ−ωest・Ｉｑ・Ｌｑ）
このｄ軸速度起電力Ｅｄの比例・積分制御（ＰＩ制御）演算により、速度ずれ量ωerrを推定することができる。この速度ずれ量ωerrを目標速度ωrefから減算することで、推定ロータ速度ωestを得ることができる。
ωerr＝ＰＩ（Ｅｄ）、 ωest＝ωref−ωerr
主制御部４１は、主要な機能として次の（１）〜（４）の手段を有する。
（１）永久磁石同期モータ２０の起動に際し、ＰＷＭ信号生成部６３により各相ごとに特定のＰＷＭ波形を出力させ、このＰＷＭ信号に基づきスイッチング回路１０の各ＩＧＢＴを駆動することにより、永久磁石同期モータ２０の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに所定の経路で励磁電流を流し、永久磁石同期モータ２０のロータ２３を電気角基準（または空間ベクトル角度基準）で表わされる初期位置θへと回動させる第１制御手段。なお、以下の説明は、角度については空間ベクトル角度基準で記載する。

（２）上記初期位置角度θを永久磁石同期モータ２０の起動ごとに一定角度Δθ度ずつ順にローテーションして切換える第２制御手段。一定角度Δθ度は、例えば６０度である。なお、この際には、決定された角度の出力が行われるようＰＷＭ信号生成部６３に決定された角度を指示してＰＷＭ出力を行わせ、これに基づきスイッチング回路１０の各ＩＧＢＴをオン，オフする。ここでＰＷＭ信号生成部６３は、３相変調による通電パターンを出力するようになっている。

（３）第１制御手段により初期位置決めを行った後、ロータ軸２３ａ上の界磁軸（ｄ軸）座標に換算された界磁成分電流（ｄ軸電流）Ｉｄを相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流す強制転流を行うべく、ＰＷＭ信号生成部６３を制御してスイッチング回路１０の各ＩＧＢＴをオン，オフする第３制御手段。

（４）上記強制転流の後（起動完了後）、センサレス・ベクトル制御部５０によるセンサレス・ベクトル制御を開始する第４制御手段。

つぎに、主制御部４１が実行する制御を図２のフローチャートを参照しながら説明する。
［１回目の起動］
永久磁石同期モータ２０の起動に際し（ステップ１０１のＹＥＳ）、記憶部４２内の初期位置θ（＝例えば３０度）、切換回数Ｎ、および一定角度Δθ（＝６０度）を読出す（ステップ１０２）。この初期位置θ、切換回数Ｎ、一定角度Δθを用いる下式の演算により、ロータ２３の新たな初期位置θｎを求める（ステップ１０３）。
θｎ＝θ＋Δθ×Ｎ
すなわち、切換回数Ｎが初期値“０”であれば、新たな初期位置θｎとしてθ１（＝３０度＋６０度×０＝３０度）を求めることができる。この初期位置θ１に対応する出力が行われるようにＰＷＭ信号生成部６３により出力されたＰＷＭ信号をスイッチング回路１０における所定のＩＧＢＴに供給し、各ＩＧＢＴをオン・オフ制御し、ロータ２３を図３の左側上部に示す初期位置θ１へと回動させる（ステップ１０４）。

初期位置θ１への回動後、切換回数Ｎが“５”に達しているか判定する（ステップ１０５）。この場合、切換回数Ｎはまだ“０”なので（ステップ１０５のＮＯ）、切換回数Ｎを“１”アップして“１”とし、それを記憶部４２に更新記憶する（ステップ１０６）。そして、強制転流を行い（ステップ１０９）。続いてセンサレス・ベクトル制御部５０によるセンサレス・ベクトル制御を開始する（ステップ１１０）。

初回の運転が終了し、モータを停止させた後、再度起動（２回目の起動）する場合、永久磁石同期モータ２０の２回目の起動に際し（ステップ１０１のＹＥＳ）、記憶部４２内の初期位置θ（＝３０度）、切換回数Ｎ（＝“１”）、および一定角度Δθ（＝６０度）を読出す（ステップ１０２）。この初期位置θ、切換回数Ｎ、一定角度Δθを用いる上式の演算により、ロータ２３の新たな初期位置θｎを求める（ステップ１０３）。この場合、切換回数Ｎが“１”なので、新たな初期位置θｎとしてθ２（＝３０度＋６０度×１＝９０度）を求めることができる。

この初期位置θ２に対応する所定の経路で相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに励磁電流が流れるよう、スイッチング回路１０における所定のＩＧＢＴをＰＷＭ出力に基づきオン・オフし、ロータ２３を図３の右側上部に示す初期位置θ２へと回動させる（ステップ１０４）。この場合、切換回数Ｎはまだ“１”なので（ステップ１０５のＮＯ）、切換回数Ｎを“１”アップして“２”とし、それを記憶部４２に更新する（ステップ１０６）。

以後、起動の度にステップ１０１〜ステップ１０６が繰り返され、初期位置θｎが決定され、モータが制御される。

そして、７回目の起動となった場合、１回目と同じになる。永久磁石同期モータ２０の起動に際し（ステップ１０１のＹＥＳ）、記憶部４２内の初期位置θ（＝３０度）、切換回数Ｎ（＝“０”）、および一定角度Δθ（＝６０度）を読出す（ステップ１０２）。この場合、前回の６回目の起動の際に、切換回数Ｎは“５”なので（ステップ１０５のＹＥＳ）、切換回数Ｎを初期値“０”とし、それを記憶部４２に更新記憶している（ステップ１０７）。このため、切換回数Ｎが１回目と同じ“０”なので、新たな初期位置θｎとしてθ１（＝３０度＋６０度×０＝３０度）となり、初回の起動時と同じ初期位置になる。以後、６回の起動ごとに同じ初期位置が繰り返される。

［励磁電流］
ロータ２３を初期位置θ１〜θ６に回動させるための励磁電流は、図４に示すように、起動完了後のセンサレス・ベクトル制御で行う３相変調の通電パターンと同じになっている。

すなわち、ロータ２３を初期位置θ１（＝３０度）に回動させる場合、θ１時点における通常のベクトル制御運転中と同じＰＷＭ出力波形が用いられる。したがって、Ｕ相のＩＧＢＴ１１ｕ，１２ｕでは、上相となるＩＧＢＴ１１ｕのオンデューティーが大きく、Ｖ相のＩＧＢＴ１１ｖ，１２ｖでは、上相となるＩＧＢＴ１１ｖのオンデューティーが小さく、Ｗ相のＩＧＢＴ１１ｗ，１２ｗでは、上相となるＩＧＢＴ１１ｗのオンデューティーが最も小さく、逆に下相のＩＧＢＴ１２ｗのオンデューティーが大きくなる。この際の各相巻線の電流の大きさとしては、図５に示すように各正弦波の相対値である相巻線Ｌｕの励磁電流Ｉu1＝0.8660、相巻線Ｌｖの励磁電流Ｉv1＝0、相巻線Ｌｗの励磁電流Ｉw1＝−0.8660となる。励磁電流Ｉu1は、整流回路４の正側出力端からスイッチング回路１０のＩＧＢＴ１１ｕを通って相巻線Ｌｕに流れる電流である。その相巻線Ｌｕを経て相巻線Ｌｗに流入し、その相巻線Ｌｗからスイッチング回路１０のＩＧＢＴ１２ｗを通って整流回路４の負側出力端に戻る電流が、励磁電流Ｉw1である。

ロータ２３を初期位置θ６（＝３３０度）に回動させる場合も、同様に各ＩＧＢＴがＰＷＭ信号に従って、オン・オフされ、各相巻線Ｌｕ〜Ｌｗに図５の励磁電流を流す。初期位置θ６の場合の励磁電流Ｉu6は、整流回路４の正側出力端からスイッチング回路１０のＩＧＢＴ１１ｕを通って相巻線Ｌｕに流れる電流である。その相巻線Ｌｕを経て相巻線Ｌｖに流入し、その相巻線Ｌｖからスイッチング回路１０のＩＧＢＴ１２ｖを通って整流回路４の負側出力端に戻る電流が、励磁電流Ｉv6である。

以上の６つの各初期位置において、図５の表の最下行に示すようにＩＧＢＴ１１ｕに流れる励磁電流Ｉu1，Ｉu6およびＩＧＢＴ１２ｕに流れる励磁電流Ｉu3，Ｉu4の相対値の絶対値の和は、3.4641となる。ＩＧＢＴ１１ｖに流れる励磁電流Ｉv2，Ｉv3およびＩＧＢＴ１２ｖに流れる励磁電流Ｉv5，Ｉv6の相対値の絶対値の和も、3.4641である。同様に、ＩＧＢＴ１１ｗに流れる励磁電流Ｉw4，Ｉw5およびＩＧＢＴ１２ｗに流れる励磁電流Ｉv1，Ｉv2の相対値の絶対値の和も、3.4641で、すべて同じになる。

このように、ロータ２３の初期位置を永久磁石同期モータ２０の起動ごとに初期位置θ１〜θ６へと順にローテーションして切換えることにより、スイッチング回路１０の各ＩＧＢＴに流れる電流を偏りなく均一化できる。これにより、各ＩＧＢＴの寿命を均一化することができ、安定した信頼性の高いモータ駆動が可能となる。

しかも、初期位置θ１，θ２，θ３，θ４，θ５，θ６として空間ベクトル角度基準で３０度，９０度，１５０度，２１０度，２７０度，３３０度を選定していることにより、各初期位置における励磁電流をそれぞれ最小に抑えることができる。すなわち、図４の最上段に示すように各角度における励磁電流の絶対値の和の変化は、３０度，９０度，１５０度，２１０度，２７０度，３３０度において、最小値となるため、他の角度を用いた場合よりも電流値を下げることができる。

スイッチング素子として用いているＩＧＢＴは、図６に示すように、導通損が通電電流（励磁電流）に比例するという特性があるので、各初期位置における励磁電流値をそれぞれ最小に抑えることで、ＩＧＢＴの導通損を低減できるという効果が得られる。
［変形例］
上記実施形態では、初期位置θ１，θ２，θ３，θ４，θ５，θ６を空間ベクトル角度基準で３０度，９０度，１５０度，２１０度，２７０度，３３０度としたが、電気角基準で定めてもよい。

上記実施形態では、ロータ２３を初期位置θ１〜θ６へと回動させるための励磁電流をＰＷＭ信号生成部６３により３相変調を用いたＰＷＭ通電パターンにより出力させたが、図７に示すように、ＰＷＭ信号生成部６３により２相変調のＰＷＭ通電パターンを出力させてもよい。

また、初期位置θ１〜θ６としては、ＩＧＢＴの損失をそれほど考慮しないのであれば、図８に示すように空間ベクトル角度基準で６０度，１２０度，１８０度，２４０度，３００度，０度と定めてもよく、図９に示すように空間ベクトル角度基準で４０度，１００度，１６０度，２２０度，２８０度，３４０度と定めてもよい。ちなみに、図９に示す通り、空間ベクトル角度基準の４０度，１００度，１６０度，２２０度，２８０度，３４０度は、電気角基準では、１３０度，１８０度，２５０度，３１０度，１０度，７０度に相当する。

上記実施形態では、２つの永久磁石Ｍ１，Ｍ２を２極として有する永久磁石同期モータを例に説明したが、４つの永久磁石を４極として有する永久磁石同期モータにも同様に実施できる。

その他、上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…商用交流電源、２…ダイオードブリッジ、３…平滑コンデンサ、４…整流回路、１０…スイッチング回路、１１ｕ，１２ｕ，１１ｖ，１２ｖ，１１ｗ，１２ｗ…ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、２０…永久磁石同期モータ、２１…入力端子、２２…ステータ、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ…相巻線、２３…ロータ、２３ａ…ロータ軸、Ｍ１，Ｍ２…永久磁石、３１，３２，３３…電流センサ、４０…コントロールユニット、４１…主制御部、４２…記憶部、５０…センサレス・ベクトル制御部、５１…電流検出部、５２…速度推定演算部、５３…積分部、５４…減算部、５５…速度制御部、５６…演算部、５７，５８…、減算部、６１…電流制御部、６２…電流制御部、６３…ＰＷＭ信号生成部

Claims (3)

1. 一対のスイッチング素子の直列回路を３相分有し、これらスイッチング素子のオン，オフによりモータへの駆動電力を出力するインバータと、
   前記モータの起動に際し、前記各スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより前記モータの３つの相巻線に所定の励磁電流を流して前記モータのロータを空間ベクトル角度基準で表わされる初期位置へと回動させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、空間ベクトル角度基準で６０度ずつ異なる６つの位置を前記初期位置として定め、これら６つの初期位置を前記モータの起動ごとに１つずつ一巡する状態で切換えながら、この一巡する切換えを周期的に繰り返す、
   ことを特徴とするモータ駆動装置。
2. 前記制御手段は、空間ベクトル角度基準で６０度ずつ異なる３０度，９０度，１５０度，２１０度，２７０度，３３０度の位置を前記初期位置として定める、
   ことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
3. 前記各スイッチング素子は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタである、
   前記制御手段は、前記モータの起動に際し、３相変調により生成したパルス幅変調信号で前記各スイッチング素子をオン，オフすることにより前記モータの３つの相巻線に所定の励磁電流を流して前記モータのロータを空間ベクトル角度基準で表わされる初期位置へと回動させる、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のモータ駆動装置。

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