201212516 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種電動機之控制裝置及控制方法。 本申請案係基於2G1G年3月17日於日本中請之特願2〇1〇_ 060987號並主張其優先權，其内容引用至本文。 【先前技術】 作為推算同步電動機之啟動時之磁極位置（或者，電氣 角度）即初始磁極位置之方法，有下述技術，即：將與經η 分割之相位對應之電流施加至同步電動機，判定施加電流 時之移動方向（+、〇、-)，並再次施加與將移動方向由+變 為0及由0 k為-之電氣角度區域2分割之相位對應的電流， 反覆數次判定此時之移動方向之操作，將在移動方向為〇 之電氣角度區域之中間點，產生電磁力為零之相位決定為 初始磁極位置，並根據所決定之相位進行同步電動機之啟 動（專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開2006-296027號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 然而，當藉由上述技術決定初始磁極位置時，必須進行 多次通電，因而存在檢測初始磁極位置所需之時間較長之 問題。 本發明係為解決上述問題而完成，其目的在於提供—種 154855.doc 201212516 可縮短同步電動機之啟動時的初始磁極位置之檢測所需之 時間的控制裝置及控制方法。 [解決問題之技術手段] 為解決上述問題’本發明係一種控制裝置，其特徵在 於’其係線性馬達之控制裝置，該線性馬達包括：包含於 軸線方向交替排列有N極及s極之磁極之複數個磁鐵之磁鐵 ’及包含複數個線圈之電植’藉由電流流經上述電枢所 包含之複數個線圈而產生之磁場與由上述磁鐵部所包含之 複數個磁鐵所產生之磁場’使上述電樞或上述磁鐵部之一 者於上述軸線方向上直線運動；上述控制裝置包括：磁極 位置計算部，自與上述磁鐵部所包含之複數個磁鐵相向且 由上述電樞所包含之磁感測器接收與由上述複數個磁鐵所 產生之磁％之磁通線之方向相應之信號，並計算出與所接 收到之L號相應之第1推算磁極位置；以及控制部，選擇 磁極位置與上述第1推算磁極位置相差i 8〇。之第2推算磁極 位置及上述第1推算磁極位置中之任一者，將所選擇之推 算磁極位置判定為初始磁極位置。 又’本發明係一種控制方法，其特徵在於’其係線性馬 達之控制裝置中之控制方法，該線性馬達包括：包含於軸 線方向交替排列有N極及S極之磁極之複數個磁鐵之磁鐵 部、及包含複數個線圈之電樞，藉由電流流經上述電框所 包含之複數個線圈而產生之磁場與由上述磁鐵部所包含之 複數個磁鐵所產生之磁場’使上述電樞或上述磁鐵部之一 者於上述軸線方向上直線運動；上述控制方法包括：磁極 154855.doc 201212516 位置計算步驟，自與上述磁鐵部所包含之複數個磁鐵相向 且由上述電樞所包含之磁感測器接收與由上述複數個磁鐵 所產生之磁場之磁通線之方向相應之信號，並計算出與所 接收到之信號相應之第1推算磁極位置；以及判定步驟’ 選擇磁極位置與上述第！推算磁極位置相差18〇。之第2推算 磁極位置及上述第1推算磁極位置中之任一者，將所選擇 之推算磁極位置判定為初始磁極位置。 [發明之效果] 根據本發明，於同步電動機之啟動時，可減少對馬達之 通電次數，從而縮短初始磁極位置之檢測所需之時間。 【實施方式】 以下’參照圖式’對本發明之實施形態之控制裝置及控 制方法進行說明。 [第1實施形態] 圖1係表示本實施形態中之線性馬達裝置1之概略圖。線 性馬達裝置1包含控制裝置1〇及線性馬達20 ^控制裝置10 為進行驅動線性馬達20之控制之裝置。線性馬達20包含長 條之定子21、於定子21上移動之轉子25、及安裝定子21及 轉子25之一對導引裝置22、22。 導引裝置22例如由經由滚珠而安裝之軌道23及滑塊26構 成。將導引裝置22之執道23固定於定子21所具有之底座54 上’並將導引裝置22之滑塊26固定於轉子25，藉此，轉子 25於定子21上沿軌道23自如地受到導引。 又，定子21包含排列於一對執道23、23之間的複數個驅 154855.doc 201212516 動用磁鐵24。複數個驅動用磁鐵24於轉子25移動之方向即 移動方向上’以N極及S極之磁極交替之方式而排列。又， 驅動用磁鐵24各自於移動方向上具有相同之長度。藉此， 轉子25於定子21上之任一位置均可獲得固定之推力。 轉子25包含：具有複數個線圈之電樞6〇 ;載置移動對象 之載台；以及作為磁感測器之MR(Magnetoresistive Elements，磁阻效應元件）感測器27。MR感測器27具有磁 阻效應元件等’並將與配置在定子21上的驅動用磁鐵24所 產生之磁場之磁通線之方向相應的信號輸出至控制裝置 10 ° 控制裝置10根據MR感測器27所輸出之信號，使電流流 經電柩60所具有之複數個線圈。藉此，藉由電榧6〇所具有 之複數個線圈所產生之磁場、與排列在定子21上的驅動用 磁鐵24所產生之磁場之作用，使轉子25沿軌道23移動。 對本實施形態中之線性馬達20之詳細構成進行說明。圖 2係線性馬達20之立體圖（包含載台53之剖面）。又，圖3係 線性馬達20之正面圖。 於線性馬達20中，如上所述，定子21包含複數個板狀之 驅動用磁鐵24 ’該等驅動用磁鐵24係將N極或者S極之任一 者帶磁之面朝向轉子25而排列。又，轉子包含具有複數個 線圈之電樞’且沿執道23而相對於定子21相對地移動。 即’本實施形態中之線性馬達20為扁平型之線性馬達。 又’轉子25所包含之電樞60經由間隙g而與驅動用磁鐵 24相向。 154855.doc 201212516 於定子21所具有之細長地延伸之底座54上，上述複數個 驅動用磁鐵24沿移動方向排列成一列。底座54係由底壁部 54a、及於底壁部54a之寬度方向之兩側設置之一對側壁部 54b構成。於底壁部54a上安裝有上述複數個驅動用磁鐵 24 〇 於複數個驅動用磁鐵24之各者上，於與移動方向正交之 方向且與電樞60相向之方向（圖3中的上下方向）之兩端面形 成有N極及S極。複數個驅動用磁鐵24係以使與各自鄰接之 驅動用磁鐵24不同的磁極朝向與電樞6〇相向之面的狀態而 排列。藉此，轉子25上安裝之MR感測器27於轉子25移動 時’與複數個驅動用磁鐵24之N極及S極交替相向。 於底座54之側壁部54b之上表面，安裝有導引裝置22之 軌道23。又，轨道23與滑塊26係經由未圖示之複數個滾珠 而安裝。於滑塊26上，設有俵複數個滾珠循環之軌狀之滾 珠循環路徑。當滑塊26於軌道23上滑動移動時，複數個滾 珠於滾珠循環路徑内循環。藉此，滑塊26能以較小之滑動 阻力而平滑地於轨道23上滑動移動。 於導引裝置22之滑塊26之上表面’安裝有轉子以之載台 53。載台53係載置由非磁性素材構成之移動對象之台，例 如由鋁等製成。 於載台53之下表面，懸吊有電樞60。如圖4之正面圖所 示’於驅動用磁鐵2 4與電樞6 0之間，設有間隙名。導引带 置22在轉子25相對於定子21而相對移動時，亦維持電樞6〇 與驅動用磁鐵24之間的間隙g為固定。 154855.doc 201212516 於電枢60上’如圖3所示，安裝有MR感測器27。MR感 測器27在電樞60移動時，與電樞6〇一併移動，並且對由排 列在定子21上的驅動用磁鐵24所產生之磁通線之方向之變 化進行檢測。 圖4係表示本實施形態之轉子25之沿移動方向之剖面圖 之圖。於載台53之下表面與電樞6〇之間，安裝有隔熱材 63。電樞60具有由矽鋼等之磁性素材構成之芯以以及上述 複數個線圈即線圈28u、28v、28w。線圈28u、28v、28w 係被捲繞於突極64u、64v、64w上，並施以樹脂密封。對 於線圈28u、28v、28w，自控制裝置10供給具有特定相位 差之三相交流。 又，於載台53之下表面，夾著電樞6〇而安裝有一對輔助 芯67。輔助芯67係為降低線性馬達2〇所產生之齒槽效應轉 矩而設。 圖5係表示本實施形態之控制裝置1〇及轉子乃之構成之 概略方塊圖》如該圖5所示，控制裝置10包含線路接收器 11 a、11 b、磁極位置計算部i 2、控制部丨3及驅動部丨4。如 上所述，轉子25包含MR感測器27及作為複數個線圈之3個 線圈 28u、28v、28w。 於控制裝置10中’線路接收器11a、lib被輸入自轉子25 所包含之MR感測器2 7輸出之2個差動信號。線路接收器 11a、lib自輸入之2個差動信號進行雜訊信號之去除，並 將去除了雜訊信號之2個差動信號輸出至磁極位置計算部 12。該2個差動信號為正弦波信號（Ssin)與餘弦波信號 154855.doc 201212516 (Scos) ’且為具有（π/2)之相位差之信號。 磁極位置計算部12根據自線路接收器iia、lib輸入之正 弦波信號及餘弦波信號’計算推算磁極位置θ。計算方法 係藉由針對（（正弦波信號）/(餘弦波信號））之除算結果計算 arctan(或者tan-1、arctangent ;逆正切函數），從而計算推 算磁極位置Θ。 再者’線路接收器11a、lib及磁極位置計算部12亦可由 轉子2 5所包含》 控制部13具有磁極位置檢測部1 3 1及轉子位置檢測部 132 ^磁極位置檢測部131根據自磁極位置計算部12輸入之 表示磁極位置之資訊’在使轉子25移動之前，對表示轉子 25之線圈28u、28v、28w與配置在定子21上的驅動用磁鐵 24之相對位置關係之磁極位置進行檢測。 轉子位置檢測部1 32根據自磁極位置計算部12輸入之表 示磁極位置之資訊’計算轉子25之移動量，以計算轉子25 之相對位置。即，轉子位置檢測部132進行利用驅動用磁 鐵24之相對位置檢測。 驅動部14藉由控制部13之控制，對轉子2 5所包含之線圈 28u、28v、28w進行通電。 於轉子25中，MR感測器27為向量檢測型之磁感測器， 根據定子21所包含之驅動用磁鐵24之磁通線之方向，輸出 上述正弦波信號及餘弦波信號。於Mr感測器27中，如圖5 所示’具有由電阻值會根據透過之磁通線之方向而變化之 強磁性薄膜元件構成的全橋電路27a、27b。全橋電路 154855.doc 201212516 27a、27b例如形成於一個基板上，且係配置成自各個端子 輸出正弦波彳§號與具有相對於正弦波信號（π/2)之相位差之 餘弦波信號。 於本實施形態中，轉子位置檢測部132根據磁極位置計 算部12使用正弦波信號及餘弦波信號算出的推算磁極位置 Θ之變化，檢測轉子2 5之移動方向。又，轉子位置檢測部 132根據推算磁極位置θ之變換量與定子21所包含之驅動用 磁鐵24之間隔，計算轉子25之移動量。即，轉子位置檢測 部132根據自定子21所包含之驅動用磁鐵24產生之磁通， 計算轉子25之移動方向及移動量，藉此檢測轉子25之位 '置。 圖6係表示本實施形態之轉子25所包含之mr感測器27及 線圈28u、28v、28w與定子21所包含之驅動用磁鐵24 (24n、24s)之相對位置之模式圖。於定子21上，如上所 述’以N極與S極之磁極沿移動方向交替之方式，而等間隔 地排列有驅動用磁鐵24 » 於轉子25上，線圈28u、28v、28w以與配置在定子21上 的磁極相向之方式，沿移動方向排列配置。又，MR感測 器27以通過驅動用磁鐵24之磁場最強之位置之方式，而配 置於與各驅動用磁鐵24之中央部相向之位置。 圖7係表示自本實施形態之MR感測器27輸出之正弦波信 號及餘弦波信號、施加至線圈28u、28v、28w之電壓Vu、 Vv、Vw、與電枢60之磁極位置（〇。〜360。）之對應關係之一 例之圖表。於該圖7中’橫轴表示磁極位置，縱轴表示mr 154855.doc •10· 201212516 感測器2 7之正弦波信號及餘弦波信號之位準、與施加至線 圈28u、28v、28w之電壓之位準。再者’於縱軸方向上， 示出有正弦波信號及餘弦波信號與電壓VU、Vv、Vw經標 準化後之相對值。 如圖所示，自MR感測器27輸出之正弦波信號（Ssin)及餘 弦波信號（Scos)之值，係對應於相向之驅動用磁鐵以所產 生之磁場之磁通線之方向（磁極位置）而變化。又，當相向 之驅動用磁鐵24之磁極依N極' S極、N極之順序變化時， MR感測器27對應於由驅動用磁鐵24各自產生之磁通之方 向之變化’輸出2週期之正弦波信號（ssin)及餘弦波信號 (Scos)。 即’當轉子25之電樞60位於具有180。之相位差之磁極位 置時’於各磁極位置，自MR感測器27輸出之正弦波信號 之值成為相同的值’並且餘弦波信號之值亦成為相同的 值。又，由自MR感測器27輸出之正弦波信號及餘弦波信 號推算出2個磁極位置。 磁極位置計算部12根據自MR感測器27輸出之正弦波信 號（Ssin)及餘弦波信號（Sc〇s)計算出第1推算磁極位置 θ(0° $ θ< 180°) »磁極位置檢測部1 3 1將磁極位置計算部i 2 所计算的第1推算磁極位置0、與對推算磁極位置0加上 180。之第2推算磁極位置（0+180。）作為初始磁極位置之候 補。 即’根據由驅動用磁鐵24所產生之磁通之方向，磁極位 置什算部12計算出第1推算磁極位置θ，並由磁極位置檢測 154855.doc 201212516 部13 1所計算出的第1推算磁極位置0而計算第2推算磁極位 置（Θ+180。），將2個推算磁極位置作為應檢測之初始磁極位 置之候補。 又’該圖7表示針對與磁極位置相應之線圈28u、28v、 28w之勵磁圖形》勵磁圖形係對與磁極位置對應之線圈 28u、28v、28w分別施加的電壓vu、Vv、Vw之比。又， 於驅動部14中’與磁極位置相關聯地記憶有該圖7所示之 勵磁圖形。並且，驅動部丨4藉由與自磁極位置檢測部13 j 輸入之磁極位置對應的勵磁圖形來進行針對線圈28u、 28v、28w之通電。 繼而’說明對開始本實施形態之線性馬達2〇之驅動時檢 測的電樞60之磁極位置即初始磁極位置進行檢測之處理。 圖8係表示本實施形態之控制裝置1〇檢測初始極位置之 處理之流程圖。 於控制裝置10中，當開始初始磁極位置之檢測時，磁極 位置計算部12由自MR感測器27輸入之正弦波信號及餘弦 波信號計算出第1推算磁極位置0(步驟S1 〇 1)。 磁極位置檢測部131記憶磁極位置計算部12計算出的第i 推算磁極位置Θ。又，磁極位置檢測部131對驅動部14進行 以與自第1推算磁極位置Θ偏移+90。之磁極位置（Θ+90。）對麻 的勵磁圖形而使線圈28u、28v、28w通電之控制（步驟 S102)。 此時’驅動部14對線圈28u、28v、28w進行通電時，自 初始電流值開始，每隔固定之時間間隔，以預定之步驟使 154855.doc 12 201212516 流經線圈28u、28v、28w之電流之電流值上升，直至最大 電流值為止。又，驅動部14在流經線圈28u、28v、28w之 電流之電流值達到最大電流值時，停止對線圈28u、28v、 28w之通電。此處，初始電流值係施加至轉子25之負載為 最小時’轉子25開始動作之電流值》又，最大電流值係於 線性馬達20之設計上可施加至轉子25之負載最大時，轉子 25開始動作之電流值。該初始電流值、最大電流值及固定 之時間間隔係基於模擬或實測而設定適當之值.。 藉此，藉由通電逐漸增強線圈28u、28v、28w所產生之 磁場，藉此’即使轉子25(電樞60)運動時，亦可減少其移 動量。 磁極位置檢測部13 1對驅動部14進行如下控制，即，根 據正弦波信號及餘弦波信號之變化而檢測轉子25移動，或 者，當流經線圈28u、28v、28w之電流之電流值達到最大 電流值時，使通電停止（步驟S 1 〇3)。 磁極位置檢測部13 1判定轉子25在步驟S102中的通電 時’是否向表示磁極位置之角度增加之正向移動（步驟 S104)。再者，於表示磁極位置之角度之變化超過36〇。之 情形時’磁極位置檢測部13 1判定為磁極位置已增加。 於轉子25向正向移動之情形時（步驟sl〇4 : YES)，磁極 位置檢測部131判定為轉子25所處之磁極位置為第1推算磁 極位置Θ(步驟S 10 5 )，並結束檢測初始磁極位置之處理。 另一方面，於轉子25未向正向移動之情形時（步驟 S104 : NO)，磁極位.置檢測部i3丨判定轉子25是否向表示 154855.doc -13- 201212516 磁極位置之角度減少之負向移動（步驟Slio)。 於轉子25向負向移動之情形時（步驟Slio : YES)，磁極 位置檢測部13 1判定為轉子25所處之磁極位置為第2推算磁 極位置（Θ+1 80°)(步驟S111)，並結束檢測初始磁極位置之 處理。 另一方面，於轉子25未向負向移動之情形時（步驟 S110 : NO)，磁極位置檢測部131對驅動部14進行以與自第 1推算磁極位置Θ偏移-90。之磁極位置（Θ-90。）對應的勵磁圖 形而使線圈28u、28v、28w通電之控制（步驟S120)。此 時，驅動部14係與步驟S102同樣地，使流經線圈28u、 28v、28w之電流之電流值自初始電流值開始，每隔固定之 時間間隔上升，直至最大電流值為止。 磁極位置檢測部13 1對驅動部14進行如下控制，即，根 據正弦波信號及餘弦波信號之變化檢測轉子25移動，或 者，當流經線圈28u、28v、28w之電流之電流值達到最大 電流值時’使通電停止（步驟S121)。 磁極位置檢測部13 1判定轉子25在步驟S120中的通電 時’是否向正向移動（步驟S122)。 於轉子25向正向移動之情形時（步驟s 122 : YES)，磁極 位置檢測部13 1判定為轉子25所處之磁極位置為第2推算磁 極位置（Θ+180。）（步驟S123)，並結束檢測初始磁極位置之 處理。 另一方面，於轉子25未向正向移動之情形時（步驟 S122 : NO)，磁極位置檢測部131判定轉子25是否向負向 154855.doc • 14- 201212516 移動（步驟S130)。 於轉子25向負向移動之情形時（步驟sl3〇 : YES)，磁極 位置檢測部13 1判定為轉子25所處之磁極位置為第1推算磁 極位置Θ(步驟S131) ’並結束檢測初始磁極位置之處理。 另一方面’於轉子25未向負向移動之情形時（步驟 S130 : NO) ’磁極位置檢測部Π1在轉子25未藉由步驟 S102及步驟S120中之通電而移動時，判定為線性馬達2〇發 生了某些故障，進行錯誤處理（步驟sl4〇)，並結束檢測初 始磁極位置之處理。此處，步驟sl4〇中之錯誤處理係對線 性馬達裝置1之利用者輸出表示線性馬達2〇發生了故障之 資訊等之處理。 如上所述’本實施形態中之控制裝置丨〇使用與由第1推 算磁極位置Θ計算出的磁極位置（0 + 9〇。）及磁極位置（0_9〇。) 對應之2個勵磁圖形，對線圈28U、28ν、28w進行通電。磁 極位置檢測部131在對線圈28u、28v、28w進行通電時，可 根據轉子25移動之方向而檢測出轉子25係位於第1推算磁 極位置Θ與第2推算磁極位置（0+18〇。）之哪一處，並且可檢 測線性馬達2 0之故障。 如此’本實施形態中之控制裝置丨〇藉由對線圈28u、 28v、28w進行最多2次通電’便可檢測轉子25之磁極位 置，從而可縮短磁極位置之檢測所需之時間。 又，當線性馬達20之轉子25處於與定子21上的稼動範圍 之端部碰抵之狀態時’即使控制裝置1〇以與磁極位置 (Θ+90。）或者（磁極位置（θ_9〇)之任一者對應之勵磁圖形來進 154855.doc •15· 201212516 行通電，轉子25有時亦不會移動。與此相對，控制裝置】〇 於步驟S1〇2及步驟S120之處理中，以與磁極位置（0+9〇〇) 及（磁極位置（Θ-90)對應之2個勵磁圖形來進行通電。藉 此，控制裝置ίο於如上所述之情形時亦可使轉子25移動， 從而可準確地檢測轉子25之磁極位置。 又，於磁極位置之檢測中，有一種方法，係對線圈 28u、28v、28w進行與預定之設定位置相應之勵磁圖形之 通電，使轉子25移動至設定位置，藉此來決定使線性馬達 20啟動時之磁極位置。然而’於此方法中，存在轉子^最 大只能移動1 80。之電氣角度之距離之問題。 本實施形態中之控制裝置1 〇包含當檢測轉子25之移動時 停止通電之構成（步驟S103及步驟S121)，因此可使檢測初 始磁極位置時轉子2 5移動之距離為最小限度。 本實施形態之線性馬達20中，轉子25包含電樞60，電樞 60 具有線圈 28u、28v、28w。即，線圈 28u、28v、28w 為 電樞60之一部分’電樞60為轉子之一部分。又，定子21包 含磁鐵部即複數個驅動用磁鐵2 4。該線性馬達2 0係藉由對 線圈28u、28v、28w進行通電而使電樞60移動之扁平型之 線性馬達》然而’對於具有電枢為定子之一部分且磁鐵部 為轉子之一部分之構成之線性馬達，亦可適用上述檢測初 始磁極位置之處理。 又，於本實施形態中，對在步驟S102及步驟S120中，使 用與相對於第1推算磁極位置Θ而偏移了 90。之磁極位置對 應的勵磁圖形來對線圈28u、28v、28w進行通電之構成進 154855.doc •16- 201212516 行了說明。然而，並不限於此，亦可使用與相對於第1推 算磁極位置Θ而偏移了 〇1(0。<〇1<180°)之磁極位置對應的勵磁 圖形來對線圈28u、28v、28w進行通電。再者，於設α=90。 之情形時，當轉子25位於第1推算磁極位置θ或者第2推算 磁極位置（Θ+180)之任一處時，與勵磁圖形之磁極位置之 差均為90。。藉此，當轉子25位於第1推算磁極位置Θ與第2 推算磁極位置（Θ+180)之任一處時，均可確保90。之移動量 以作為磁極位置，從而可提高判定轉子25移動之方向之精 度。 又’於步驟S102及步驟S120中’亦可使用與相對於第1 推算磁極位置而偏移了 β(180°<β<360。）之磁極位置對應的 勵磁圖形來對線圈28u、28v、28w進行通電。此時，對於 步驟S104、步驟S110、步驟S122及步驟S130中之移動方向 之判疋而§，於各個步驟中，「正向」與「負向」為反方 向。 又，本實施形態中，對在步驟s 102及步驟s 120中，自初 始電流值開始’每隔固定之時間間隔，以預定之步驟使流 經線圈28u、28v、28w之電流之電流值上升，直至最大電 流值為止之構成進行了說明e然而，並_不限於此，亦可以 預定之次數將最大電流值之電流呈脈衝狀通電。藉此，與 使流經線圈28u、28v、28w之電流值逐漸上升之情形相 比，可縮短通電所需之時間。 [第2實施形態] 第2實施形態中之線性馬達裝置與第丨實施形態之線性馬 154855.doc 17 201212516 達裝置之不同之處在於包含桿型之線性馬達。又，於本實 施形態中之線性馬達中，除了 MR感測器以外，還包含霍 爾感測器。以下’於本實施形態中，對於與第1實施形態 相同之部分’標註相同之符號並省略其說明。 圖9及圖1 〇係表示第2實施形態中之線性馬達之構成之 概略圖。又，圖9及圖1〇包含線性馬達3〇之剖面圖。 線性馬達30係作為轉子之桿沿長度方向相對於作為電樞 之長條之線圈收納盒31而相對移動之桿型之線性馬達。於 線圈收納盒31之内側，沿長度方向積層有複數個線圈33。 複數個線圈3 3將U相之線圈33u、V相之線圈33v、W相之線 圈33w作為一組’依序積層有複數組線圈33。 又，於線圈收納盒31之兩端面，安裝有端盒34。於端盒 34中，安裝有對桿32之直線運動進行導引之軸承即軸套 35a、35b。 作為轉子之桿32例如由不鏽鋼等非磁性體構成，且如管 般具有中空之空間。於桿32之中空空間内’圓柱形狀之複 數個驅動用磁鐵36其各自之同極相向而於長度方向積層。 即複數個驅動用磁鐵36係各自使n極與n極相向，並且 使S極與S極相向而積層。又，於相鄰的驅動用磁鐵刊之 間，介置有由鐵等軟質磁性材料構成之鐵芯37。藉由介置 鐵芯37，可使桿32產生之磁通密度之變化接近正弦波形 狀。 又，桿32貫穿積層於線圈收納盒31之内側之複數個線圈 33内。又，桿32相對於線圈收納盒31而於長度方向可移動 154855.doc •18· 201212516 地受到支持。 以與安裝在線圈收納盒31之兩端面的端盒34中之—個端 盒3^接觸之方式而設有感測器盒38»即，一個端盒34於桿 32移動之方向上由線圈收納盒3 1與感測器盒38所包夾。 於感測器盒38中具備基板381。於基板381之一個主面 上，與桿32相向地安裝有作為磁感測器之mr感測器27。 又，於基板381之另一主面上，與桿31相向地安裝有作為 磁極感測器之霍爾感測器382。如此，由於MR感測器27與 霍爾感測器382安裝於基板381之各主面上，因此可在桿32 移動之方向上縮短基板381之尺寸。再者，亦可將mr感測 器27與霍爾感測器382安裝於基板381之一個主面上。 再者’於圖10中，為便於辨識MR感測器2 7與霍爾感測 器382，省略了感測器盒38之圖示。 MR感測器27輸出與相向的桿3 1内之驅動用磁鐵％所產 生之磁％之磁通線之方向相應的2個信號。該2個信號係與 第1實施形態同樣地，為正弦波信號及與正弦波信號具有 (π/2)之相位差之餘弦波信號。 霍爾感測器382輸出與相向的桿31内之驅動用磁鐵36之 磁極相應的k號即磁極信號。磁極信號為表示霍爾感測器 382檢測出N極或者檢測出s極之任一者之信號。 圖11係表示對本實施形態之線性馬達3〇進行控制之控制 裝置40之構成之概略方塊圖。再者，於圖〗丨中，示出了線 性馬達30之構成之一部分，示出了線性馬達3〇之構成中的 一組線圈33u、33v、33w、霍爾感測器382&MR感測器 154855.doc -19· 201212516 27。本實施形態之控制裝置40與第1實施形態之控制裝置 10之構成之不同之處在於被輸入霍爾感測器382所輪出之 磁極信號。 如該圖11所示’控制裝置40包含3個線路接收器Ua、 lib、11c、磁極位置計算部12、控制部43及驅動部44。 於控制裝置40中，線路接收器Uc被輸入自線性馬達％ 所包含之霍爾感測器3 8 2輸出之磁極信號。自霍爾感測琴 382輸出之磁極信號為差動信號。線路接收器11(^自輸入之 磁極信號進行雜訊信號之去除’並將去除了雜訊信號之磁 極信號輸出至控制部43。再者’於本實施形態中，Mr感 測益2 7輸出之正弦波彳§號及餘弦波信號與以〇。至3 6 0。表干 之磁極位置之關係係與第1實施形態同樣地，設為圖7所示 之關係。即，對S極對應於磁極位置為〗35。至3丨5。之範 圍’ N極對應於磁極位置為〇。至135。之範圍及315。至360。 之範圍之情形進行說明。 控制部43具有磁極位置檢測部43 1及轉子位置檢測部 132。磁極位置檢測部43 1根據自磁極位置計算部12輸入之 表示磁極位置之資訊’在使線性馬達3 0驅動之前，對表示 作為定子之線圈收納盒3 1所包含的複數個線圈33與作為轉 子之桿32上積層之複數個驅動用磁鐵36之相對位置關係的 磁極位置進行檢測。 驅動部44基於控制部43之控制，將具有特定相位差之三 相交流對複數個線圈33進行通電，從而驅動線性馬達30。 圖12係表示本實施形態之控制裝置40檢測初始磁極位置 154855.doc • 20· 201212516 之處理之流程圖。 於控制裝置40中，當開始初始磁極位置之檢測時，磁極 位置計算部12由自MR感測器27輸入之正弦波信號及餘弦 波信號計算第1推算磁極位置0(步驟S201)。 磁極位置檢測部43 1判定自霍爾感測器382輸入之磁極信 號是否表示S極（步驟S202)。 當磁極信號表示S極時（步驟S202 : YES)，磁極位置檢測 部431選擇第1推算磁極位置θ與第2推算磁極位置（θ+ι 8〇。） 中的被包含在135。至315。内之推算磁極位置。磁極位置檢 測部43 1判定為線性馬達3〇之初始磁極位置為所選擇之推 鼻磁極位置（步驟S203)，並結束檢測初始磁極位置之處 理。 另一方面’當磁極信號表示N極時（步驟S202 : NO)，磁 極位置檢測部43 1選擇第1推算磁極位置0與第2推算磁極位 置（Θ+180。）中的未被包含在135。至315。内之推算磁極位 置。磁極位置檢測部43 1判定為線性馬達3〇之初始磁極位 置為所選擇之推算磁極位置（步驟S204)，並結束檢測初始 磁極位置之處理。 如上所述’本實施形態之控制裝置4〇根據霍爾感測器 3 82所輸出之磁極信號’檢測出第1推算磁極位置θ及第2推 算磁極位置（Θ+180。）中之任一推算磁極位置，以作為線性 馬達3 0之初始磁極位置。 如此，控制裝置40不對線性馬達3〇進行通電便可檢測線 性馬達3 0之初始磁極位置，從而可縮短初始磁極位置之檢 154855.doc •21 · 201212516 測所需之時間。 又，由於控制裝置40不對線性馬達30進行通電，因此無 須使線性馬達30驅動便可進行初始磁極位置之檢測。 再者’本實施形態中，對MR感測器27輸出之正弦波信 號及餘弦波信號與磁極位置之關係為圖7所示之關係之情 形進行了說明。然而，並不限於S極對應於135°至3 150之 範圍’ N極對應於0。至135。之範圍及315。至360。之範圍之 情形。即’於步驟S203及步驟S204中，磁極位置檢測部 43 1亦可選擇與霍爾感測器3 82所檢測出之磁極對應之磁極 位置之範圍内所含的推算磁極位置。 再者’第1實施形態中，對檢測扁平型之線性馬達之初 始磁極位置之構成進行了說明，但亦可適用於桿型之線性 馬達。又，第2實施形態中’對檢測桿型之線性馬達之初 始磁極位置之構成進行了說明，但亦可適用於扁平型之線
性馬達D
[產業上之可利用性] 根據本發明，於同步電動機之啟動時，可減少對馬達之 通電次數，從而縮短初始磁極位置之檢測所需之時間。 【圖式簡單說明】 圖1係表示第1實施形態之線性馬達裝置1之概略圖。 圖2係第1實施形態之線性馬達2〇之立體圖（包含載台53 之剖面）。 圖3係第1實施形態之線性馬達2〇之正面圖。 圖4係表示第1實施形態之電枢60之沿移動方向之剖面之 154855.doc •22· 201212516 圖。 圖5係表示第1實施形態之控制裝置1 ο及轉子25之構成之 概略方塊圖。 圖6係表示第1實施形態之轉子25所包含之MR感測器27 及線圈28u、28v、28w與配置在定子21上之磁鐵,24之相對 位置的模式圖。 圖7係表示自第1實施形態之MR感測器27輸出之信號及 施加至線圈28u、28v、28w之電壓Vu、Vv、Vw與磁極位 置之對應關係之一例的圖表。 圖8係表示第1實施形態之控制裝置1〇檢測初始磁極位置 之處理之流程圖。 圖9係表不第2貫施形態之線性馬達3 〇之構成之第1概略 圖。 圖1 〇係表示第2貫施形態之線性馬達3 〇之構成之第2概略 圖。 圖11係表示對第2實施形態之線性馬達3 〇進行控制之控 制裝置40之構成之概略方塊圖。 圖12係表示第2實施形態之控制裝置40檢測初始磁極位 置之處理之流程圖。 【主要元件符號說明】 I 線性馬達裝置 10 ' 40 控制裝置 II a、11 b 線路接收器 12 磁極位置計算部 154855.doc •23· 201212516 13、43 控制部 14、44 驅動部 20 ' 30 線性馬達 21 定子 22 導引裝置 23 軌道 24 ' 24s ' 24η 磁鐵 25 轉子 26 滑塊 27 MR感測器 27a、27b 全橋電路 28u、28v、28w 線圈 31 線圈收納盒 32 桿 33 線圈 33u U相之線圈 33v V相之線圈 3 3 w W相之線圈 34 端盒 35a ' 35b 軸套 36 驅動用磁鐵 37 鐵芯 38 感測器盒 43 控制部 -24- 154855.doc 201212516 44 53 54 54a 54b 60 63 64 64u、64v ' 64w 67 131 、 431 132 381 382 驅動部 載台 底座 底壁部 側壁部 電樞 隔熱材 突極 輔助芯 磁極位置檢測部 轉子位置檢測部 基板 霍爾感測器 154855.doc -25-