专利名称：超前角值设定方法、马达驱动控制电路以及无刷马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对例如风扇马达、在鼓风机等送风机中使用的无刷马达的超前角值进行设定的超前角值设定方法、根据通过该超前角值设定方法所设定的超前角值来对马达进行驱动控制的马达驱动控制电路以及具备该马达驱动控制电路的无刷马达。
背景技术：
这样的无刷马达一般具备对转子的旋转位置进行检测的位置传感器。而且，通过在基于由位置传感器检测出的位置信息的通电定时驱动定子的线圈，来控制转子的旋转位置、转速。可是，例如当位置传感器的安装位置发生偏移时，存在无法进行无刷马达的正确的旋转控制、导致旋转效率下降、旋转声音增大等这样的问题。因此，以往提出了在适当的通电定时对来自位置传感器的位置信息进行校正来进行线圈驱动那样的技术(例如，参照专利文献I)。在这样的现有技术中，设为在马达控制电路中设置有马达电流检测单元和对通电定时进行校正的校正单元的结构。而且，马达控制电路进行控制使得校正单元对通电定时进行校正以使由马达电流检测单元检测出的马达电流值变得极小。更具体地说，预先调整出所有运转状态下的最佳的相位校正量并储存在存储器中。然后，在使用这样预先存储在存储器中的相位校正量进行运转之后，使校正量适当地改变来将马达电流取极小值时的相位校正量设为最佳值。即，以往的马达控制电路以使马达电流变小那样的超前角量(电流超前相位角)驱动马达。在该现有例中，通过这样构成来抑制电路常数、马达线圈常数、直流电压、马达电流等的偏差所产生的影响，实现了旋转控制的稳定化。然而，存在即使想要如上述的现有例那样检测马达电流的极小值也无法高精确度地检测出极小值这样的问题。图9A是表示相当于通电定时的超前角量与马达电流之间的理论上的特性例的图。如图9A所示，理论上在某一固定的转数下改变超前角量时，形成向下突出那样的特性，存在马达电流最小的极小值。即，通过以马达电流为极小值的超前角量驱动线圈，能够有效地对马达进行驱动。另一方面，图9B是表示超前角量与马达电流的测量例的图。在图9B中，示出了在某一固定的转数下测量出改变超前角量时的马达电流值的一例。如图9B所示，在实际测量马达电流的情况下，很难获得理论上的向下突出那样的特性。即，马达电流的极小值附近成为与大的电流值相比容易受到噪声的影响并且相对于通电定时的变化的电流值的变化量也少的区域。因此，获知在实际测量马达电流的情况下，无法容易地检测出马达电流的极小值。因此，即使是如现有例那样的结构，也存在得不到最佳的相位校正量、因相位校正量频繁地改变而产生噪声等问题。专利文献1:日本特开平6-284782号公报
发明内容
本发明的超前角量设定方法是在基于预先设定的保存超前角值的通电定时对无刷马达的线圈进行通电驱动的马达驱动装置的超前角值设定方法，该无刷马达包括卷绕有线圈的定子以及与定子相对地旋转自如地进行配置的转子。本超前角量设定方法具备以下步骤:使转子以按预先决定的转数进行旋转的方式进行旋转；在按转数进行旋转的期间切换超前角值并且对线圈进行通电驱动；与切换后的每个超前角值分别相对应地计算对线圈通电的电流量的平均值；针对每个超前角值计算该超前角值所对应的平均值与其前后的平均值的合计值；求出各个合计值中最小的合计值；以及将与最小的合计值对应的超前角值设定为针对转数的上述保存超前角值。根据该结构，基于实际测量计算电流值的平均值，抽出使该平均值最小那样的超前角值来设为保存超前角值，因此能够吸收因装配的偏差等所产生的影响。因此，能够高精确度地求出使马达电流值极小的超前角量，并能够高精确度地抑制马达运行时的马达电流，实现低噪声化。另外，本发明的超前角量设定方法为，上述无刷马达还具备安装于旋转轴的风扇，在风扇的吹出侧或吸入侧配置有空气整流构件，使风扇旋转，并执行上述的各个步骤。根据该结构，在对风扇马达应用上述的超前角值设定方法的情况下，能够抑制针对风扇的负荷的变动，能够更适当地求出保存超前角值。另外，本发明的马达驱动控制电路具备执行上述超前角值设定方法的功能，以基于保存超前角值的超前角驱动马达。根据该结构，由于能够以高精确度地使马达电流值极小那样的超前角驱动马达，因此能够实现马达的低噪声化。另外，本发明的无刷马达内置有上述的马达驱动控制电路或者将其形成为一体。根据该结构，由于以使马达电流值极小那样的超前角驱动本无刷马达，因此能够实现低噪声化。
图1是表示本发明的实施方式I的无刷马达的截面的图。图2是从上面示出该无刷马达的马达盒的内部的图。图3是该无刷马达的马达驱动控制电路的框图。图4是该超前角值设定方法的流程图。图5是表示通过该超前角值设定方法计算保存超前角值的详细内容的图。图6是表示根据该超前角值表计算出的超前角值的一例的图。图7是表示本发明的实施方式2的超前角值设定方法的结构的图。图8是按照该超前角值设定方法的空气整流构件的立体图。图9A是表示相当于通电定时的超前角量与马达电流之间的理论上的特性例的图。图9B是表示以往的超前角量与马达电流的测量例的图。
具体实施例方式下面，参照附图并说明本发明的实施方式的超前角值设定方法、马达驱动控制电路以及无刷马达。(实施方式I)
图1是表示本发明的实施方式的无刷马达10的截面的图。在本实施方式中，列举转子被旋转自如地配置在定子的内周侧的内转子型的无刷马达的例子进行说明。本实施方式的无刷马达具有多相的线圈，各相通过进行脉宽调制(下面适当地称为PWM)后的信号被驱动而旋转。如图1所示，无刷马达10具备定子11、转子12、电路基板13以及马达盒14。马达盒14由被密封的圆筒形状的金属形成，无刷马达10是在这样的马达盒14内收容有定子
11、转子12以及电路基板13的结构。马达盒14由盒主体14a和盒盖14b构成，通过在盒主体14a上安装盒盖14b来形成大致密封的马达盒14。在图1中，定子11是在定子铁芯15上卷绕每一相的线圈16而构成的。在本实施方式中，列举将区分为相位彼此相差120度的设为U相、V相、W相的三个相的线圈16卷绕在定子铁芯15上的一例进行说明。定子铁芯15具有向内周侧突出的多个凸极。另外，定子铁芯15的外周侧是大致圆筒形状，该外周被固定在盒主体14a上。在定子11的内侧隔着空隙插入了转子12。转子12在转子框架17的外周保持圆筒形状的永磁体18，配置成以通过轴承19支承的旋转轴20为中心自由旋转。即，配置成定子铁芯15的凸极的前端面与永磁体18的外周面相对。并且，在该无刷马达10中，安装有各种电路部件31的电路基板13内置在马达盒14的内部。通过这些电路部件31构成用于对马达进行控制、驱动的驱动控制电路。另外，在电路基板13上还安装有由霍尔元件等构成的位置检测传感器38以检测转子12的旋转位置。在定子铁芯15上安装有支承构件21，电路基板13通过该支承构件21被固定在马达盒14内。而且，U相、V相、W相各自的线圈16的端部作为引出线16a从定子11引出，各个弓丨出线16a与电路基板13相连接。为了形成这样的结构，首先，将定子11插入到盒主体14a的内部并固定在盒主体14a的内表面，接着将转子12、电路基板13收容在盒主体14a的内部，之后将盒盖14b固定在盒主体14a上，由此形成内置有位置检测传感器、驱动控制电路的无刷马达10。此外，无刷马达10也可以是将驱动控制电路形成为一体的结构。特别地，通过将马达盒14设为金属制而存在屏蔽效果，因此能够抑制从电路基板13、定子11等向外部放射的电磁噪声。另夕卜，由于是将定子铁芯15直接固定于盒主体14a的结构，因此能够将定子11所产生的热通过金属制的马达盒14放出到外部。图2是从上面示出本实施方式的无刷马达10的马达盒14的内部的图。此外，在图2中示出了没有卷绕线圈16的状态下的定子铁芯15。另外，图2示出了定子铁芯15与永磁体18的配置关系。如图2所示，定子铁芯15由环状的磁轭15a以及作为凸极的各个极齿15b构成。在本实施方式中，列举将凸极数设为12极的具有12个极齿15b的一例。这样的定子铁芯15的外周被固定在盒主体14a的内表面。另外，各个极齿15b向内周侧延伸突出，并且形成作为极齿15b之间的空间的槽且在圆周方向上等间隔地配置。另外，极齿15b按顺序分别与U相、V相、W相的某一个相对应。而且，在U相的极齿15b上卷绕U相的线圈16，在V相的极齿15b上卷绕V相的线圈16，在W相的极齿15b上卷绕W相的线圈16。另外，与这样的12个极齿15b的前端部相对地在内周侧配置转子12。转子12所保持的永磁体18在圆周方向上被等间隔地磁化为交替地配置S极和N极。本实施方式的永磁体18如图2所示那样被磁化成以S极和N极为一对的五对、即在圆周方向上磁极数为10极。这样，无刷马达10是10极12槽的结构。针对如以上那样构成的无刷马达10，从外部提供电源电压、控制信号，由此通过电路基板13的控制电路、驱动电路使驱动电流流过线圈16，从定子铁芯15产生磁场。然后，通过来自定子铁芯15的磁场和来自永磁体18的磁场,根据这些磁场的极性而产生吸引力和排斥力，通过这些力而转子12以旋转轴20为中心旋转。接着，针对由被安装在电路基板13上的位置检测传感器38、电路部件31构成的马达驱动控制电路进行说明。图3是表示本实施方式的无刷马达10的马达驱动控制电路(以下适当地称为驱动控制电路)40的结构的框图。驱动控制电路40具备与三个相分别对应的位置检测传感器38，并且具备旋转控制部41、驱动波形生成部42、PWM电路43、逆变器44、通电定时生成部45、位置信号生成部46、超前角计算部48、电流检测部50、超前角表生成部51以及超前角值表52。从例如外部的上级器等向驱动控制电路40通知例如指示每分钟的转数(rpm)作为转速的旋转指示信号Rr0旋转指示信号Rr被通知给旋转控制部41。另外，向旋转控制部41通知由位置信号生成部46生成的检测位置信号Rp。检测位置信号Rp基本上是基于转子12的旋转位置检测所生成的信号。旋转控制部41根据旋转指示信号Rr和检测位置信号Rp，生成表示向线圈16的驱动量的旋转控制信号Dd。具体地说，旋转控制部41求出表示速度指示的旋转指示信号Rr与根据检测位置信号Rp通过微分运算等计算出的检测速度之间的速度偏差。而且，旋转控制部41生成表示与速度偏差相应的扭矩量的旋转控制信号Dd以形成按照速度指示的实际速度。旋转控制部41将这样的旋转控制信号Dd提供到驱动波形生成部42。驱动波形生成部42针对每一相生成用于驱动线圈16的波形信号Wd，将所生成的波形信号Wd提供到PWM电路43。在对线圈16进行正弦波驱动的情况下，波形信号Wd是正弦波信号，在对线圈16进行矩形波驱动的情况下，波形信号Wd是矩形波信号。另外，根据旋转控制信号Dd来决定波形信号Wd的振幅。而且，根据来自通电定时生成部45的通电相位信号Dp来决定将波形信号Wd提供到PWM电路43的定时。相对于作为基准的定时而言，与通电相位信号Dp相应的定时在超前方向的相位时是所谓的超前角，在滞后方向的相位时是滞后角。PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)电路43将从驱动波形生成部42向各相提供的波形信号Wd作为调制信号分别进行脉宽调制。PWM电路43将这样用波形信号Wd进行脉宽调制而得到的脉冲串的信号、即驱动脉冲信号Pd提供到逆变器44。逆变器44根据驱动脉冲信号Pd，按每一相对线圈16进行通电来驱动线圈16。逆变器44针对U相、V相、W相分别具备连接在电源的正极侧的开关元件和连接在负极侧的开关元件。另外，正极侧和负极侧的两个开关元件的与电源侧相反的一侧相互连接，该连接部成为由逆变器44对线圈16进行驱动的驱动输出端部。U相的驱动输出端部Uo通过引出线16a与线圈16U相连接，V相的驱动输出端部Vo通过引出线16a与线圈16V相连接，而且，W相的驱动输出端部Wo通过引出线16a与线圈16W相连接。而且，在各个相中，当根据驱动脉冲信号Pd将开关元件接通和断开时，驱动电流从电源通过接通的开关元件而从驱动输出端部向线圈16流动。在此，驱动脉冲信号Pd是对波形信号Wd进行脉宽调制得到的信号，因此通过这样对各开关元件进行接通和断开，来以与波形信号Wd相应的驱动电流对各个线圈16进行通电。通过如以上那样的结构，形成按照旋转指示信号Rr来对转子12的转速、旋转位置进行控制的反馈控制环。接着，针对用于生成检测位置信号Rp、通电相位信号Dp的结构进行说明。首先，被安装在电路基板13上的位置检测传感器38检测进行旋转的转子12的永磁体18的磁极变化，并作为位置传感器信号Det进行输出。位置传感器信号Det被提供到通电定时生成部45和位置信号生成部46。位置信号生成部46使用位置传感器信号Det生成检测位置信号Rp，并提供到旋转控制部41。通电定时生成部45将位置传感器信号Det的定时作为基准定时，生成使相位相对于基准定时偏移某超前角量而得到的定时。从超前角计算部48向通电定时生成部45提供作为超前角量的超前角值P。然后，通电定时生成部45生成表示相对于基准定时超前了超前角值P的定时的通电相位信号Dp。这样的通电相位信号Dp被提供到驱动波形生成部42。由此，驱动波形生成部42在相对于基于位置传感器信号Det的基准定时超前了通电相位信号Dp的定时输出波形信号Wd。驱动控制电路40具备超前角值表52和超前角计算部48以生成这样的超前角值P。并且，本实施方式的特征在于具备超前角表生成部51以生成超前角值表52。下面针对详细内容进行说明，超前角值表52与转数(rpm)相对应地存储有在该转数下最佳的超前角值。在本实施方式中，将在各转数下使马达电流最少那样的超前角值存储为保存超前角值。向超前角计算部48通知旋转指示信号Rr，超前角计算部48从超前角值表52读出与旋转指示信号Rr附近的转数相对应的超前角值PR。然后，超前角计算部48利用所读出的超前角值PR，通过例如样条插值等运算来计算与旋转指示信号Rr对应的超前角值P。通过这样求出的超前角值P被提供到通电定时生成部45。此外，下面，将在超前角值表52中设定的多个超前角值设为保存超前角值PR、将利用保存超前角值PR通过运算所计算出的超前角值设为超前角值P来进行说明。驱动控制电路40具有如以上那样的结构，在无刷马达10的旋转动作中，当向驱动控制电路40通知旋转指示信号Rr时，超前角计算部48参照超前角值表52来计算使马达电流最小那样的超前角值P。通电定时生成部45将使相位偏移该超前角值P而得到的通电相位信号Dp提供到驱动波形生成部42。然后，驱动波形生成部42在相位相对于基准定时偏移了超前角值P的定时将波形信号Wd提供到PWM电路43。驱动控制电路40通过这样进行动作，来根据旋转指示信号Rr对无刷马达10进行旋转驱动使得在其转数下马达电流最小。这样，无刷马达10以马达电流最小的方式进行旋转，因此在运转时扭矩最小，也能够抑制马达噪声。并且，在本实施方式中，为了生成超前角值表52的各值，驱动控制电路40具备电流检测部50和超前角表生成部51。电流检测部50对提供到逆变器44的电流量Id进行检测，将检测出的电流量Id作为电流值It通知给超前角表生成部51。另外，超前角表生成部51利用依次通知的电流值It，与转数相应地将最佳的超前角值作为保存超前角值PR设定到超前角值表52。从外部的上级器等向驱动控制电路40通知超前角设定信号TM，当通过超前角设定信号TM指示进行超前角设定时，驱动控制电路40以超前角表生成部51为中心开始超前角值设定的动作。例如在无刷马达10的生产中，在如图1那样组装之后，针对各马达单体在调整工序等中实施这样的超前角值设定。通过针对各马达单体设定超前角值，能够吸收例如因位置检测传感器38的安装位置等组装的偏差、线圈16、永磁体的磁特性的偏差等所产生的影响，能够进行各马达单体的最佳超前角值设定。接着，针对在驱动控制电路40中实施的本发明的超前角值设定方法进行说明。当被通知超前角设定信号TM时，驱动控制电路40如下面那样执行超前角值设定的动作。首先，超前角表生成部51通过与旋转指示信号Rr对应的旋转指示信号Rt来对旋转控制部41指示转数RT，并且通过与超前角值P对应的超前角值PT来控制通电定时生成部45的通电的定时。即，代替旋转指示信号Rr，旋转控制部41根据旋转指示信号Rt来进行动作，代替超前角值P，通电定时生成部45根据超前角值PT来进行动作。并且，超前角表生成部51依次检测电流值It，根据检测出的电流值It生成保存超前角值PR并设定到超前角值表52。由此，驱动控制电路40在基于保存在超前角值表52中的保存超前角值PR的通电定时对线圈16进行通电驱动。此外，为了如以上那样生成保存超前角值PR，在下面将对通电定时生成部45提供的超前角值如上述那样设为超前角值PT来进行说明。在本实施方式的超前角值设定方法中，大致如下面那样将保存超前角值PR设定到超前角值表52。首先，超前角表生成部51通过旋转指示信号Rt使无刷马达10以规定的转数RT(=RT0)旋转。在以该规定的转数RT(=RTO)旋转的过程中，一边依次变更超前角值PT —边检测电流值It，求出使马达电流最小那样的保存超前角值PR(=PRO)。当该一个循环的动作结束时，超前角表生成部51通过旋转指示信号Rt使无刷马达10以下一个转数RT (=RTl)旋转，求出下一个保存超前角值PR(=PRl)。超前角表生成部51依次重复这样的动作，来与各转数RT对应地分别求出最佳的保存超前角值PR，生成保存到超前角值表52中的各值。图4是表示这样的超前角值设定方法的详细内容的流程图。另外，图5是表示计算最佳的各保存超前角值PR的详细内容的图。下面，参照图4和图5来说明本实施方式的超前角值设定方法。在此，列举作为转数RT设定从转数RTO起按RT1、RT2的顺序直到转数RT9的10个阶段的转数、作为与各转数RT对应的保存超前角值PR(以下适当地仅设为超前角值PR进行说明)求出10个超前角值PRO PR9的例子。更具体地说，如转数RT0=200 [rpm]、转数RT1=300 [rpm]这样依次设定转数RT，例如作为针对转数RT0=200 [rpm]的超前角值PR，求出超前角值PR0=5° [电角度]。即，在该例子的情况下，假设在转数是200 [rpm]时将超前角量设为5° [电角度]是最佳的。在图4中，首先，当开始超前角值设定的动作时，超前角表生成部51将设为本设定处理开始的转数RT的转数RTO指示给旋转控制部41 (步骤S100)。由此，以转数RTO对无刷马达10进行旋转驱动(步骤S102)。然后，待机直到变成稳定的转数RTO为止(步骤S104)。当变成稳定的转数RTO时，超前角表生成部51首先将设为初始值的超前角值PTO设定到通电定时生成部45(步骤S106)。通过该设定，通电定时生成部45将表示超前角值PTO的定时的通电相位信号Dp提供到驱动波形生成部42。由此，此时在转数RTO的状态下以超前超前角值PTO的方式对无刷马达10进行旋转驱动(步骤SI 10)。在这样的驱动状态下，超前角表生成部51测量例如设为1000次那样的规定次数的电流值It (步骤SI 12)。并且，超前角表生成部51计算测量规定次数得出的电流值It的平均电流值Ip (步骤SI 14)。以下将超前角值PTO时的平均电流值Ip设为平均电流值IpO、将PTl时的平均电流值Ip设为平均电流值Ipl、将PTm时的平均电流值Ip设为平均电流值Ipm进行说明。超前角表生成部51判断当前设定的超前角值PT是否为最后的超前角值PT，如果不是最后的超前角值PT，则进入步骤SI 18，如果是最后的超前角值PT，则进入步骤S120 (步骤SI 16)。即，例如当初始值的超前角值PTO结束时，在转数RT相同的状态下设定下一个超前角值PTl (步骤SI 18)，进入步骤SI 10。然后，超前新的超前角值PTl来进行旋转驱动，超前角表生成部51计算与超前角值PTl对应的平均电流值Ipl。在图4中，列举出了从超前角值PTO开始到超前角值PTm为止重复进行这样的循环处理的一例。另外，图5的平均电流值表是通过这样的处理而生成的表的一例。在图5的平均电流值表中，示出了从PT0=19[° ]到？114=33[° ]以1[° ]为间隔设定超前角值PT并计算出ΙρΟ=Ι19[Α]至Ιρ14=Ι33[Α]分别作为平均电流值Ip的例子。即，在图5的平均电流值表中，例如示出了将超前角值PT设定为19[° ]时所得到的平均电流值Ip为Ι19[Α]。通过步骤110至步骤116的循环处理，当与各超前角值PT对应的平均电流值Ip的计算结束时，在依次偏移的同时对连续的多个平均电流值Ip的合计值SI进行计算以计算出移动平均(步骤S120)。即，在依次偏移的同时计算设为中心的平均电流值Ip与其前后的规定个平均电流值Ip的合计值SI。在图5中列举了这样计算连续的七个平均电流值Ip的合计值SI的例子。例如在合计值SI是SI3的情况下，计算出设为中心的平均电流值Ip的Ιρ3与其前后各三个平均电流值Ip的合计、即从IpO到Ιρ6的合计值SI3。然后，接着计算Ipl至Ιρ7的合计值SI4，这样求出SI3至SIll来作为合计值SI。在此，将与设为中心的平均电流值Ip对应的超前角值PT与合计值SI进行对应。例如使合计值SI3对应超前角值ΡΤ3，使合计值SI4对应超前角值ΡΤ4。接着，超前角表生成部51在这样计算出的多个合计值SI中搜索最小的合计值SI，抽出与最小的合计值SI对应的超前角值PT。然后，与此时的转数RT进行对应，将这样抽出的超前角值PT作为超前角值PR设定到超前角值表52 (步骤S122)。即，在本实施方式的超前角值设定方法中，将与最小的合计值SI对应的超前角值PT设为转数RT下的最佳的超前角值PR。然后，将这样的超前角值PR与各转数RT相对应地设定到超前角值表52。例如，在图5中，在转数RTO时，在合计值SI3至SIll中SI7最小的情况下，抽出与合计值SI7对应的超前角值ΡΤ7。然后，与转数RTO相对应地，将所抽出的超前角值ΡΤ7作为超前角值PRO设定到超前角值表52。在图5的例子中，由于超前角值ΡΤ7是26[° ]，因此作为与转数RTO对应的超前角值PRO被设定为26[° ]。即，在这种情况下，将在转数RTO下使马达电流最小的最佳的超前角量设为26[° ]。在图4中，超前角表生成部51判断当前设定的转数RT是否为最后的转数RT，如果不是最后的转数RT，则进入步骤S126，如果是最后的转数RT，则结束处理(步骤S124)。即，例如当设定开始时的转数RTO结束时，设定下一个转数RTl (步骤S126)，进入步骤S102。然后，变更为新的转数RTl进行旋转驱动，超前角表生成部51执行新的转数RTl下的超前角值PRl的设定。在图4中，列举了从转数RTO开始到转数RTn为止重复进行这样的循环处理的一例。另外，图5的超前角值表是通过这样的处理所生成的表的一例。在图5的超前角值表中，示出设定了与转数RTO至转数RT9的各个转数RT对应的超前角值PRO至超前角值PR9的一例。以上，本实施方式的超前角值设定方法包括如下的各步骤。即，包括步骤S102，在该步骤S102中，以按预先决定的转数RT进行旋转的方式使转子12旋转。还包括步骤SI 10，在该步骤SllO中，在以转数RT进行旋转的期间，一边切换超前角值PT—边对线圈16进行通电驱动。还包括步骤SI 14，在该步骤SI 14中，针对切换后的各超前角值PT分别对应地计算对线圈16通电的电流量Id的平均值作为平均电流值Ip。还包括步骤S120，在该步骤S120中，针对每个超前角值PT计算某超前角值PTm所对应的平均电流值Ipm与其前后的平均电流值Ip(m-l)、Ip(m-2)...、Ip (m+1)、Ip (m+2).. 的合计值Sim。还包括步骤S122，在该步骤S122中，求出各个合计值SI中最小的合计值Six，将与最小的合计值SIx对应的超前角值PTx设定为针对转数RT的保存超前角值PRx。并且，具备对转数RT进行切换的步骤S126以及与切换后的各转数RT分别相对应地设定保存超前角值PR的步骤S122。这样，本超前角值设定方法基于实际测量计算平均电流值Ip，抽出使平均电流值Ip最小那样的超前角值PT作为保存超前角值PR，由此吸收因位置检测传感器38的安装位置等组装的偏差、线圈16、永磁体的磁特性的偏差等所产生的影响。并且，通过针对各马达单体设定保存超前角值PR，也吸收马达个体的偏差，实现了更佳的超前角量的设定。图6是表示基于超前角值表52计算出的超前角值P的一例的图。在图6中，将由超前角计算部48计算出的针对各转数来说最佳的超前角值P用实线表示为插值曲线。另夕卜，用虚线示出了理论特性值以供参考。通过上述的超前角值设定方法，在超前角值表52中存储有如图6所示那样的保存超前角值PRO PR9。而且，在本无刷马达10通常动作时，超前角计算部48从超前角值表52读出与旋转指示信号Rr附近的转数对应的超前角值PR，并输出与旋转指示信号Rr对应的超前角值P。例如，在通常动作时，如图6所示那样，当通过旋转指示信号Rr指示转数Rta时，超前角计算部48从超前角值表52读出超前角值PR1、PR2以及PR3作为与转数Rta附近对应的超前角值PR。超前角计算部48使用超前角值PRl、PR2以及PR3，通过三次样条插值计算如图6那样的插值曲线。然后，超前角计算部48基于该插值曲线进行曲线插值，作为与转数Rta对应的超前角值P输出超前角值Pa。超前这样的超前角值Pa以转数Rta对无刷马达10进行旋转驱动。这样，驱动控制电路40使用根据最佳的保存超前角值PR生成的超前角值P来驱动线圈16，实现了无刷马达10的马达电流的减少。另外，以使马达电流最小的方式对无刷马达10进行旋转驱动 ，因此在运转时扭矩最小，该马达噪声得到抑制。此外，只要构成为在电路基板13上搭载微计算机、将驱动控制电路40的功能作为程序嵌入来执行上述的本超前角值设定方法的各步骤的处理、计算超前角值P的处理等即可。通过这样构成，例如能够更灵活地执行包括本超前角值设定处理在内的各处理。另外，本超前角值设定方法除了在无刷马达10的制造工序中实施以外，也可以构成为能够在无刷马达10检查时、保养时实施。(实施方式2)在实施方式2中，针对将实施方式I的超前角值设定方法应用于风扇马达的一例进行说明。即，本实施方式的无刷马达是具备与转子的旋转相应地进行旋转的风扇的风扇马达。此外，针对与实施方式I相应的结构要素附加相同的附图标记进行说明，省略它们的详细说明。图7是表示本实施方式的超前角值设定方法的结构的图。另外，图8是本实施方式的空气整流构件的立体图。下面，参照这些附图来说明本实施方式的超前角值设定方法。如图7所示，本实施方式的无刷马达60是在旋转轴20上安装有风扇61的风扇马达。在此，示出了针对实施方式I的无刷马达10安装风扇61得到的风扇马达的一例。在具备这样的风扇61的无刷马达60的情况下，由于风扇61是负载，因此在进行超前角值设定时保存超前角值PR的精确度更差。即，在如实施方式I那样设定保存超前角值PR时，受到风扇61的叶片前端部的振动、空气密度等的影响，要检测的电流量Id变得更容易发生变动。因此，电流量Id的变动对保存超前角值PR产生影响，保存超前角值PR容易变成偏离了实际的最佳的超前角值的值。因此，在本实施方式中，在进行无刷马达60的超前角值设定时，在风扇61的吸入侧或吹出侧如图7所示那样配置有空气整流构件70。本超前角值设定方法在这样的配置结构中，通过图4所示的过程将保存超前角值PR设定到超前角值表52。空气整流构件70如图7和图8所示那样具备中空的整流构件主体71和配置在整流构件主体71内的通风阻体75。整流构件主体71具备将来自风扇61的风流取入的吸入口 72和将风流吹出的吹出口 73。另外，通风阻体75是多个板状的翅片76平行排列配置的结构。在整流构件主体71内配置通风阻体75以使来自吸入口 72的空气经翅片76间的空隙流向吹出口 73。在进行超前角值设定时，通过在风扇61的例如出风侧配置这样的空气整流构件70来对来自风扇61的空气流进行整流。即，由通风阻体75施加针对空气流的固定的负荷，从而形成稳定的空气流。因此，能够抑制风扇61的叶片前端部的振动、空气密度的变动等，还能够抑制由电流检测部50检测的电流量Id的变动，其结果，能够高精确度地求出保存超前角值PR。这样，在本实施方式中，在对风扇马达应用本发明的超前角值设定方法的情况下，能够更佳地求出保存超前角值PR。产业h的可利用件本发明的超前角值设定方法能够设定能高精确度地抑制马达电流的超前角值，本发明的马达驱动控制装置和无刷马达由于使用通过本超前角值设定方法得到的超前角值，因此尤其适合于要求低噪声的风扇马达、鼓风机，并且对于要求低噪声的电气设备中所使用的马达也是有用的。附图标记说明
10:无刷马达；11:定子；12:转子；13:电路基板；14:马达盒；14a:盒主体；14b:盒盖；15:定子铁芯；15a:磁轭；15b:极齿；16:线圈；16a:引出线；17:转子框架；18:永磁体；19:轴承；20:旋转轴；21:支承构件；31:电路部件；38:位直检测传感器；40:驱动控制电路；41:旋转控制部；42:驱动波形生成部；43 =PWM电路；44:逆变器；45:通电定时生成部；46:位置信号生成部；48:超前角计算部；50:电流检测部；51:超前角表生成部；52:超前角值表；60:无刷马达；61:风扇；70:空气整流构件；71:整流构件主体；72:吸入口 ；73:吹出口 ；75:通风阻体；76:翅片。
权利要求
1.一种马达驱动控制电路的超前角值设定方法，该马达驱动控制电路在基于预先设定的保存超前角值的通电定时对无刷马达的线圈进行通电驱动，该无刷马达包括卷绕有上述线圈的定子和与上述定子相对地旋转自如地进行配置的转子，该方法的特征在于，具备以下步骤: 使上述转子以按预先决定的转数进行旋转的方式进行旋转； 在按上述转数进行旋转的期间切换超前角值并且对上述线圈进行通电驱动； 与切换后的每个超前角值分别相对应地计算对上述线圈通电的电流量的平均值；针对每个上述超前角值计算该超前角值所对应的上述平均值与其前后的上述平均值的合计值； 求出各个上述合计值中最小的合计值；以及 将与上述最小的合计值对应的超前角值设定为针对上述转数的上述保存超前角值。
2.根据权利要求1所述的超前角值设定方法，其特征在于， 还具备对上述转数进行切换的步骤， 在设定上述超前角值的步骤中，与切换后的每个转数分别相对应地将上述超前角值设定为上述保存超前角值。
3.根据权利要求1所述的超前角值设定方法，其特征在于， 上述无刷马达还具备安装于旋转轴的风扇， 在上述风扇的吹出侧或吸入侧配置有空气整流构件， 使上述风扇旋转， 执行上述的各个步骤。
4.根据权利要求3所述的超前角值设定方法，其特征在于， 上述空气整流构件包括将多个板状的翅片平行排列配置而成的通风阻体。
5.一种马达驱动控制电路，其特征在于， 具备执行根据权利要求1所述的超前角值设定方法的功能， 以基于上述保存超前角值的超前角进行马达驱动。
6.一种马达驱动控制电路，其特征在于，具备: 超前角表生成部，其包括执行根据权利要求1所述的超前角值设定方法的功能，生成上述保存超前角值； 超前角值表，其存储所生成的上述保存超前角值；以及 超前角计算部，其根据存储在上述超前角值表中的上述保存超前角值来计算超前角量， 其中，以由上述超前角计算部计算出的超前角量进行马达驱动。
7.根据权利要求6所述的马达驱动控制电路，其特征在于， 上述超前角计算部以使用按每个转数的多个上述保存超前角值通过插值所计算出的上述超前角量来进行马达驱动。
8.根据权利要求7所述的马达驱动控制电路，其特征在于， 上述插值是曲线插值。
9.一种无刷马达，其内置有根据权利要求5所述的马达驱动控制电路或者将根据权利要求5所述的马达驱动控制电路形成为一体。
全文摘要
一种马达驱动控制电路的超前角值设定方法，在基于保存超前角值的通电定时对马达的线圈进行通电驱动，该方法具备以下步骤使转子以规定转数旋转的步骤(S102)；在以规定转数旋转的期间切换超前角值并对线圈进行通电驱动的步骤(S110)；针对每个超前角值计算通电驱动时的电流量的平均值的步骤(S114)；针对每个超前角值计算连续的多个平均值的合计值的步骤(S120)；以及求出各个合计值中最小的合计值并将与最小的合计值对应的超前角值设定为保存超前角值的步骤(S122)。
文档编号H02P6/06GK103181072SQ20128000341
公开日2013年6月26日 申请日期2012年2月29日 优先权日2011年3月30日
发明者佐藤大资 申请人:松下电器产业株式会社