[发明专利]无刷电动机的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用流过无刷电动机的电枢绕组的相电流来控制无刷电动机的驱动的无刷电动机的驱动装置。

背景技术

在根据流过电动机的电枢绕组的电枢电流来对无刷电动机的输出进行反馈控制的电动机驱动装置中，将流过对电动机驱动用逆变器电路的每相所设置的电流检测用电阻的电流检测作为每相的电枢电流。对每相计算出对应于目标电流与检测电流之间的偏差的占空比，利用PWM控制来对构成该逆变器电路的各相的开关元件进行导通/断开控制。由此，改变施加到各相的电枢绕组的相电压，使各相的电枢绕组中流过驱动电流，从而控制电动机输出。

例如图14是专利文献1所示那样的表示现有的无刷电动机的驱动装置的一个例子的电路结构图。

现有的无刷电动机的驱动装置如图14所示，采用以下结构：即，对于每个相，上级开关元件5uH、5vH、5wH(以下，简单地总称为5H)与电枢绕组9、下级开关元件5uL、5vL、5wL(以下，简单地总称为5L)相连接，在下级开关元件5L与接地之间配置有电流检测用电阻6u、6v、6w(以下，简单地总称为6)。为了检测出流过电流检测用电阻6的电流，在利用PWM控制单元即驱动控制电路4、使得开关元件的状态成为下级的开关元件5L为导通的状态时，电动机的电枢绕组9的电枢电流流经下级的开关元件5L、电流检测用电阻6，并流向接地。在该电流检测用电阻6中流经有电流的状态下，通过检测电流检测用电阻6两端的电位差，从而来测量电枢电流。

所谓下级的开关元件5L为导通的状态是指，为了使电流流过电枢绕组9，而不使电流通过同相的上、下级的开关元件，而使上级的开关元件5H处于断开状态。由此，为了检测电枢电流，仅在使上级的开关元件5H为断开状态、下级的开关元件5L为导通状态时能进行检测。

相反，在利用驱动控制电路4的PWM控制信号对开关元件5H、5L进行导通/断开控制的情况下，存在没有电流流过电流检测用电阻6的期间。因此，存在无法正确地检测电流的状况。因此，需要限制PWM控制信号的占空比，即限制施加到电枢绕组9的电压，限制占空比会导致需降低电源电压的利用率来利用电动机，因而，会限制电动机性能。

因此，在专利文献1中，记载有以下方案：即，对于由U相、V相、W相构成的无刷电动机，在基于来自PWM控制单元的占空比的指示来分别对U相、V相、W相的开关元件进行导通/断开控制的情况下，对于U相，在以小于规定值的占空比来对开关元件进行导通/断开控制的情况下，由于处于不易检测出U相的电流的状态，因此，能利用检测出的V相的电流Iv、W相的电流Iw，使用下式(1)来计算出U相的电流Iu。

Iu＝－(Iv＋Iw)…··(1)

另外，还记载有：对于其他相即V相或W相，同样地，在以占空比小于规定值的占空比来对开关元件进行导通/断开的情况下，能利用在其他相中检测出的电流来进行计算。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4140454号公报

发明内容

在上述现有技术中，在某相的占空比小于规定值时，例如，在U相的占空比小于规定值的状态下，由于无法直接检测出U相电流，因此，通过检测出其他相即V相及W相电流，来计算U相电流。然而，此时，其他相即V相、W相必须处于必定能检测出相电流的状态。即，必须使3相中的2相的占空比为规定值以上。因而，需要将占空比限制在能检测出电流的范围内，因此，存在不能自由地控制占空比的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种无刷电动机的驱动装置，无论是否为能检测出电枢电流的状态，该无刷电动机的驱动装置都能驱动电动机，而无需限制占空比，因而，能自由地向电动机的电枢绕组施加电压，从而能提高电动机的输出。