电动机的励磁位置误差校正方法与流程

本发明关于对无传感器电动机、线性致动器等电动机的励磁位置检测信号的误差进行校正的励磁位置误差校正方法。

背景技术：

以往，小型直流电动机使用带电刷的dc电动机，由于存在电刷音、电噪声、耐久性等问题，出现了无刷dc电动机。并且，最近处于小型轻量化、坚固、低成本化等目的，不带有位置传感器的无传感器电动机正受到瞩目，首先由于信息设备领域的硬盘驱动器等所采用的矢量控制技术的发展，使得家电、车载领域也开始采用。

图1中示出作为不具备位置传感器的无传感器电动机的一个示例的三相无刷直流(dc)电动机的结构。以转子轴1为中心进行旋转的转子2设置有以s极和n极的一对永磁体3。永磁体励磁的磁极结构(ipm,spm)或者极数等为多种多样。电枢绕组(线圈)u,v,w在定子4配置在以120°相位差设置的极齿，经由中性点(共用点)c进行星形连接。

图2中示出代表性的无传感器驱动电路例的框图。motor(电动机)为三相无传感器电动机。mpu51为微控制器(控制单元)。inv52为三相半桥结构的逆变器电路(输出单元)。rs53为电流传感器。adc54为将电流值转换为数字值的a/d转换器。另外，实际的电路中除了这些以外还需要有电源部、位置传感器输入部或者过零比较器与虚共模(dummycommon)生成部、主接口部等，但为了避免复杂化而省略。

图3中示出作为三相无刷dc电动机的驱动方式的代表示例的120°通电的时序图。区间1从u相向v相，区间2从u相向w相，区间3从v相向w相，区间4从v相向u相，区间5从w相向u相，区间6从w相向v相,进行方波通电。虚线为感应电压波形。hu～hw为内置在电动机的霍尔传感器的输出波形，现有的带位置传感器的无刷dc电动机基于该信号来对励磁进行切换。

与此相对，无传感器驱动为通过感应电压对定子位置进行检测，但是速度为零时由于不产生感应电压，因此无法判断定子位置从而无法启动。由此，存在有如下方法：为了对由电抗变化或者磁阻变化等来对初始位置进行检测而设置线圈电流传感器与电流检测电路，利用逆变器通过pwm驱动对线圈流过正弦波状的线圈电流，根据电流响应来推定位置。作为现有技术已知有包括电流传感器以及电流检测电路以对线圈电流进行检测的日本专利特开2006-254626号公报(专利文献1)、日本专利特表2014-503170号公报(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-254626号公报

专利文献2：日本专利特开2014-503170号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

为了获得无传感器电动机的初始位置，需要施加感测脉冲来对励磁位置所对应的周期性变化进行检测。因此，对速度为零或者低速区域中的励磁位置的推定一般地通过对由励磁结构引起的电抗变化、由磁饱和引起的磁阻变化等进行检测来实行，这些位置检测信号的位置变化所对应的输出变化量总体来说较小。

位置检测信号的输出变化量由于较小，因此需要在电动机生产线或者用户侧把握信号电平的容限、每个电动机固有的误差量等，但由于检测步骤较为复杂，因此存在无法准备合适的验证方法的问题。

另一方面，电动机的磁回路由于磁化误差、材料的偏差等而使得每个线圈的磁特性存在偏差，另外，驱动电路也由于输出级的特性、布线容量等存在偏差。为此，每个线圈的位置检测信号发生振幅、偏移、相位等的误差。但是，目前由于没有对误差进行简单地校正的方法，其结果是要求电动机高精度地接近于数学式模型，这较为困难且会导致成本上升。另外降低误差由于受到限制，因此目前残留有较大的误差。其结果是，在位置检测信号的输出变化量较小的情况下，信号误差成为与信号变化量相同程度大小，从而导致无法进行位置检测这样的重大问题。

由此，在电动机与驱动电路进行组合的阶段希望对位置检测信号的误差进行校正，但是未提出在生产线或者用户能够简单实行的校正方法，因此无传感器电动机的用途受到限制，在不进行初始位置检测而进行开环启动、或者不进行初始位置检测就无法启动的情况下，只能放弃无传感器化而不得不使用霍尔传感器或者编码器等。

本发明是为了解决这些技术问题而得以完成的，其目的在于提出能够对永磁体励磁的初始位置检测信号的输出进行简单评价的方法，并且提供一种对初始位置检测信号中产生的误差进行校正的方法，当前即使难以进行初始位置检测的电动机系统也能够进行位置检测，因此扩大无传感器电动机系统的使用范围。

解决技术问题所采用的技术方案

涉及一种电动机的励磁位置误差校正方法，该电动机包括具有永磁体励磁的转子、以及具有星形连接的三相线圈u，v，w的定子，且通过提供恒压直流电源并进行120°方波通电来启动，其中，该励磁位置误差校正方法的特征在于，包括：输出单元，该输出单元经由三相半桥型逆变器电路对三相线圈进行通电；控制单元，该控制单元根据来自上位控制器的旋转指令来对所述输出单元进行开关控制从而切换励磁状态；以及电流检测单元，该电流检测单元与所述输出单元的接地侧端子相连接，对线圈电流进行检测，将由线圈端向公共侧进行通电的情况设为正向，将由公共侧向线圈端进行通电的情况设为反向，在从电气角0°开始的每个所述停止位置处以u相反向-w相正向-v相反向-u相正向-w相反向-v相正向的顺序来进行通电的6种通电模式中，以一相线圈设为测定对象相，该励磁位置误差校正方法具有如下步骤：在电动机输出轴被释放的状态下，所述控制单元对所述输出单元进行控制并在规定的通电模式下进行固定励磁从而从电气角0°开始以电气角60°的间隔来决定自励磁位置的步骤；执行对在各停止位置中测定对象相为一相通电的三相感测通电，对由所述电流检测单元检测出的线圈电流值进行测定来作为第1测定值进行存储的步骤；执行保持所述停止位置向相反方向进行通电的三相感测通电，将由所述电流检测单元检测出的线圈电流值作为第3测定值来进行存储的步骤；向从所述停止位置旋转电气角90°的位置进行自励磁定位，执行与第1测定值相同方向进行通电的三相感测通电，将由所述电流检测单元测定的线圈电流值作为第2测定值来进行存储的步骤；对所述6种通电模式来获取各自与所述第1测定值、所述第2测定值以及所述第3测定值相当的测定对象相的线圈电流值并存储于所述控制单元的步骤；以及对所述三相线圈的6种通电模式，将任意相的第1测定值或所述第2测定值作为基准值来对每个通电模式计算使得剩下5相的测定值相等的校正系数a，并将计算出的校正系数a存储于所述控制单元的步骤，所述控制单元在所述永磁体励磁的位置检测时，将对所述6种通电模式分别测定出的所述第1测定值或所述第2测定值乘以所述校正系数a来求出对偏移误差进行了校正的校正值，基于该校正值来进行所述永磁体励磁的位置推定。

由此，对执行感测通电对6种通电模式测定到的第1测定值或者第2测定值的偏移误差进行校正，从而能够降低永磁体励磁位置的推定误差。

另外，控制单元中由于存储有由上述一系列的步骤构成的评价测定所获得的测定值，因此能够在任意时刻向上位控制器传送并显示，能够简单地根据测定值对永磁体励磁的初始位置检测能力进行评价。例如，通过与各相的所述第1测定值进行比较，从而可知位置检测信号的相与相之间偏移量，由此能够发现电动机以及驱动电路的相与相之间的不平衡，同时能够对感测电流的大小的妥当性进行评价。另外，若获取到所述第1测定值与所述第3测定值的差分，则可知由于使通电方向反转时的磁饱和造成的磁阻变化的检测量，从而能够对励磁极性的检测准确度以及引起磁饱和的感测电流的大小的妥当性进行评价。并且，若获取到所述第1测定值与所述第2测定值的差分，则能够根据位置检测信号的振幅对电抗变化与磁阻变化的合成所得的变化量进行评价。

本发明涉及一种电动机的励磁位置误差校正方法，该电动机包括具有永磁体励磁的转子、以及具有星形连接的三相线圈u，v，w的定子，且通过提供恒压直流电源并进行120°方波通电来对启动，该励磁位置误差校正方法的特征在于，包括如下单元：输出单元，该输出单元经由三相半桥型逆变器电路对三相线圈进行通电；控制单元，该控制单元根据来自上位控制器的旋转指令来对所述输出单元进行开关控制从而切换励磁状态；以及电流检测单元，该电流检测单元与所述输出单元的接地侧端子相连接且对线圈电流进行检测，将由线圈端向公共侧进行通电的情况设为正向，将由公共侧向线圈端进行通电的情况设为反向，在从电气角0°开始的每个所述停止位置处以u相反向-w相正向-v相反向-u相正向-w相反向-v相正向的顺序来进行通电的6种通电模式中，以一相线圈设为测定对象相，该励磁位置误差校正方法的具有如下步骤：在电动机输出轴被释放的状态下，所述控制单元对所述输出单元进行控制并在规定的通电模式下进行固定励磁，从而从电气角0°开始以电气角60°为间隔来决定自励磁位置的步骤；执行在各停止位置处测定对象相为一相通电的三相感测通电，对由所述电流检测单元检测出的线圈电流值进行测定，并作为第1测定值进行存储的步骤；向从所述停止位置旋转电气角90°的位置进行自励磁定位，执行在与第1测定值相同方向进行通电的三相感测通电，将由所述电流检测单元测定的线圈电流值作为第2测定值来进行存储的步骤；对所述6个同点模式分别获取与所述第1测定值及所述第2测定值相当的测定对象相的线圈电流值，并存储至所述控制单元的步骤；以及对于所述三相线圈的6种通电模式分别利用任意相的所述第1测定值与所述第2测定值的差分来求出检测信号偏差的振幅，从而以该振幅作为基准对各感测通电模式分别求出使得剩余5相的振幅相等的校正系数b，将所述第2测定值以及所述校正系数b存储于所述存储部的步骤，所述控制单元在所述永磁体励磁的位置检测时在所述6种通电模式分别将测定值与所述第2测定值的差分乘以所述校正系数b，来求出对振幅误差进行了校正的校正值，基于该校正值来进行所述永磁体励磁的位置推定。

由此，对执行感测通电从而在6个通电模式下产生的振幅误差进行校正，因此能够提高永磁体励磁位置的推定误差减小效果。

另外，为了求出上述校正系数a,b，也可以在测定时不进行自励磁定位，而将外部驱动装置与电动机输出轴相连接，通过所述外部驱动装置使所述电动机输出轴旋转规定角度来定位。

在使用外力来定位的情况下，测定时会产生相位误差，但通常较小为能够无视的范围。

发明效果

永磁体励磁的位置检测信号的误差原因存在相位误差、偏移误差、振幅误差。本发明关于相位角避免利用由编码等获得的机械角度，在通过三相感测通电对第1测定值～第3测定值进行测定时、运用时的永磁体励磁的位置检测时都使用相同的电气角体系的相位角，因此能够对相位误差抑制得较小。另外，永磁体励磁的位置检测时的测定值的偏移误差或者振幅误差也与测定同时地通过误差校正系数等进行了计算校正，从而能够进行正确的位置检测。由此，即使以往难以进行位置检测，或者电抗偏差较少的表面磁体型电动机、磁阻偏差较小的无槽电动机也能够进行位置检测，从而扩大无传感器电动机的用途。

通过误差校正提高了位置检测精度，因此能够使感测电流小于现有技术，能够缩短感测时间、降低电动机以及驱动电路的负荷。

对已有装置的组装仅通过程序的变更而不需要进行成品硬件的变更，因此能够以低成本进行插装。

以往在生产线、用户侧难以进行位置检测能力的验证，然而，根据本发明能够在数秒间进行评价，对位置检测信号的富余、安定度等进行掌握，从而能够安心地运用电动机系统。

附图说明

图1是三相无刷dc电动机的结构图。

图2是以往的电动机驱动电路的框图。

图3是120°通电时序图。

图4是感测脉冲的电流波形示意图。

图5是位置检测信号的近似式波形。

图6是位置检测信号的实测波形。

图7是对实测波形进行误差校正后的波形。

图8是评价测定的第1测定值波形。

图9是评价测定的第1测定值波形以及第2测定值波形。

具体实施方式

以下，针对本发明所涉及的电动机的励磁位置误差校正方法的实施方式，参照附图进行说明。本发明作为电动机的一个示例，利用转子中包括永磁体励磁，绕组以120°相位差配置于定子并星形连接，且相端与电动机输出单元相连接的无传感器电动机来进行说明。另外，也可以使用通过电动机使致动器进行往复动作的线性致动器。

以下作为一个示例对三相永磁体励磁型同步电动机进行无传感器驱动的无传感器电动机的永磁体励磁位置误差校正方法与无传感器电动机驱动装置的结构一并进行说明。

参照图1示出本发明所涉及的三相无刷dc电动机的一个实施例。作为一个示例例示出包括2极永磁体转子与设置有3槽的定子4的三相无刷dc电动机。电动机也可为内转子型、也可为外转子型的任何一种。另外，作为永磁体励磁也可为永磁体嵌入式(ipm型)电动机、表面永磁体型(spm型)电动机的任何一种。

在图1中，转子轴1与转子2设置为一体，作为励磁设置有2极的永磁体3。定子4配置有以120°相位差与永磁体3相对的极齿u，v，w。定子4的各极齿u,v,w设置有绕组u,v,w且相间通过共用点c星形连接从而成为与后述电动机驱动装置布线的三相无刷dc电动机。另外，由于不需要公共线，因此省略说明。

接着，图2中示出三相无传感器电动机的电动机驱动电路的一个示例。

作为启动时的驱动方法假设为120°通电双极方波励磁。

motor为三相无传感器电动机。mpu51为微控制器(控制单元)。mpu51存储有相对于三相线圈(u,v,w)的6种通电模式、以及对与各通电模式相对应的120°通电的励磁切换区间(区间1～区间6)进行指定的励磁位置信息，且根据来自上位控制器50的旋转指令来对输出单元进行开关控制从而对励磁状态进行任意切换。

三相半桥型逆变器电路52(inv:输出单元)对三相线圈进行通电，且为了对电动机转矩进行控制而进行励磁相切换或者pwm控制等开关动作。逆变器电路52包括与开关元件反并联连接的二极管，且可任意与正极电源线以及接地电源线进行连接的半桥型开关电路设有三相。

逆变器电路52的共用接地侧端子与电流传感器53(rs:电流检测单元)串联连接。电流传感器53产生与可检测因励磁极性而造成磁阻变化的电流阀值相对应的参考电压(电压基准值)。另外，本实施例中作为电流传感器53利用分流电阻r。电流传感器53(电流检测单元)的输出是向a/d转换器54(adc:analog-to-digitalconverter:模数转换器,模拟-数字转换电路，a/d转换单元)进行输送。a/d转换器54根据来自电流传感器53的输出对线圈电流值进行测定。另外，设置有对感测脉冲的通电时间进行测定的计时器55(tmr:计时器单元)。计时器55对感测脉冲的规定通电时间的经过进行测定。a/d转换器54与计时器55无需高性能的设备而是实用的内置于低成本的mpu51内的设备。例如，12位、数据采集时间为1us，变换时间10us左右的adc为一般的搭载于通用mpu微处理器单元，对于本发明的目的而言是足够的。另外，关于计时器55也能够使用20mhz左右的低速的mpu时钟。另外，rom(readonlymemory:只读存储器)、闪存等非易失性存储器56(存储部)内置于mpu51。

在此，对永磁体励磁位置的检测原理进行说明。

图4中示出向线圈施加恒压方波脉冲时的电流波形示意图。

下式中对线圈施加恒压脉冲时的电流上升。

i(t)＝(l/r)·(1-e(-t·r/l))

其中，i为线圈电流，l为线圈电感，r为线圈电阻。

在此，若使脉冲时间t为一定，则峰值电流值i(t)反映电感l、或者若峰值电流值i(t)为一定，则脉冲时间t反映电感l。

以下，说明通过对施加一定时间的脉冲时的峰值电流进行测定来推定位置的方法。另外，除位置检测原理以外，对峰值电流到达时间进行测定、或者对线圈积蓄能量进行测定等也存在各种，不限于本实施例。

接着，对位置检测信号的测定方法的一个示例进行说明。

测定对象线圈磁极方向与励磁磁极方向正对的电气角0°方向设为第1轴，电气角90°方向设为第2轴，电气角180°方向设为第3轴，第1轴中的电感为最小，为此，电流增加率较大，从而位置检测信号(第1测定值)在该位置成为最大值。第2轴中的电感为最大，为此，电流增加率被抑制得较低，位置检测信号(第2测定值)在该位置成为最小值。根据电抗的2周期性，第1测定值与第3测定值相等。但是，若由于大电流引起磁饱和，则磁阻变化，反映励磁极性，从而第3测定值减少。

在此将电感分为电抗分量与磁阻分量来进行说明。

首先，因电抗导致的峰值电流变化具有2周期性，关于一相能够以下式进行近似。

δia＝cos(2θ)、cos(2θ+π)

在此，θ＝励磁位置。关于其他二相，通过对θ+120°、-120°，便能够获得。

另外，因磁阻导致的峰值电流变化具有1周期性，关于一相能够以下式大致进行近似。

δib＝δia

在此θ为0～π/2，3π/2～2π时，δib＝－1。关于其他二相，通过对θ+120°、-120°，便能够获得。

图5中示出峰值电流变化δipk(＝δia+δib)的近似式波形。横轴表示转子角度θ，纵轴表示通过感测通电的峰值电流值。由于向3线圈各自正向与反向进行通电，因此通电模式有6个，即6相波形。反向通电模式名称中标注下划线。作为参考，u相正向通电模式的第1测定值(最大值)用■表示，第2测定值(最小值)用▲表示，第3测定值(反向通电)用●来表示。

每个通电模式的第1测定值(最大值)以及第2测定值(最小值)从0°开始以间隔电气角30°来产生，基于该波形能够对转子位置进行推定。由于例如从电气角150°到电气角210°的区间3中为u相最大值，因此若在6个测定值中u相为最大即能够判定转子位于区间3的位置。针对其他的区间也能够同样地对位置进行确定。

图6中示出通过上述的峰值线圈电流测定法来测定到的实测波形。三相无槽电动机通过外力以每1°步进来旋转，针对每步，对6种通电模式进行测定从而对电气角360°绘制2160个数据。

各波形基本相似，分别观测到根据电抗变化的2周期分量以及根据磁阻变化的1周期分量。然而，在通电模式间的偏移或者振幅中产生较大的误差，近似值波形有较大程度地不同，看上去以该波形无法进行位置检测。

图7中表示对图6的实测波形实施误差校正(后述)后的校正波形。与近似值较一致，位置误差就非常地少。根据本发明即使以往认为不可能进行位置检测的情况也能极正确地进行位置检测。

在此针对评价测定进行说明。

评价测定是指自调整的一种，在运用前电动机自行对转子进行定位并实施位置检测，并为了误差校正而获得测定值以及校正系数。本发明为了在运用时进行误差校正，需要在运用前获取位置检测数据来对校正系数进行计算。另外，通常电动机系统运用时难以获得位置检测信号的噪声容限、准确度。为此，优选在运用前读取位置检测信号的测定值，并对位置检测能力进行判定，能够进行评价测定。

在评价测定时如上述那样对电气角整个区域进行的多点测定从附加驱动装置、测定时间等来看是不现实的。为此，利用驱动电路通过固定励磁(强制整流)以30°为一步进行定位，分别对6种通电模式分别对第1测定值、第2测定值、第3测定值进行测定。能够从在该过程中获得的6个模式×3个数据、合计18个数据中，利用6个数据或者12个数据来求出误差校正系数(后述)。校正系数预先存储于存储部的非易失性存储器56中，用于运用时的位置检测时。

另一方面，上位控制器50通过读取如上述那样获得的数据中的若干数据，从而在运用前的时刻能够有助于位置检测能力的评价。例如能够根据任意1个通电模式的第1测定值来对感测电流的大小是否为最合适进行判定。或者，能够根据第1测定值与第2测定值的差分(第1测定值-第2测定值)即由振幅来对电感等的变化量进行判定。另外，还能够根据第1测定值与第3测定值的差分(第1测定值-第3测定值)来对是否可靠地进行励磁极性的检测进行判定。更进一步，通过与其他的通电模式数据的数值比较能够对线圈各自的磁回路特性或者驱动电路特性的偏差进行判定。

以上的评价测定在电动机系统运用前进行1次即可，所需要时间大概为20秒左右，由于能够进行自动测定，因此利用者的负担较少。

继续对误差校正方法进行阐述。

作为误差原因可考虑为相位误差、偏移误差、振幅误差，本发明对于各个原因利用已经通过上述的评价测定获得的校正系数来进行校正。

首先对相位误差的校正原理进行说明。

相位误差的校正在电动机输出轴处于被释放的状态下利用设置通电来定位。设置通电是指通过一相通电或者二相通电或者三相通电能够向所期望的位置进行自励磁位置定位。二相通电以及三相通电与一相通电不同，具有保持力。另外，在自励磁位置与电气角分离180°的情况下，由于无法在此保持停止来定位，因此例如在电气角偏离90°的位置也可暂时定位从而进行2阶段的定位等。

图3中示出了每个线圈的感应电压波形。例如在一相通电下仅对u相在正向进行连续通电，由此，在区间0°～180°向右旋转，在区间180°～360°向左旋转，在转矩平衡点的180°相位位置处停止。并且，三相通电(u-vw励磁)下，将u相与电源电位相连接，将v相及w相与gnd相连接，由此，同样在180°相位位置处停止。该位置表示u相正向通电时的第1轴。

第2轴也同样地能够在设置通电下定位。例如在u相正向通电的情况下，第2轴相位角为270°，若执行将v相与电源电位相连接，将w相与gnd相连接的二相通电(v-w励磁)，则在270°定位。

若使第1轴的通电方向反向则能获得第3轴，保持第1轴位置并进行反向通电即能够进行测定。由此第3轴也在设置通电下进行定位。

接着，假设在评价测定时利用外力的情况下，根据机械角进行定位，另一方面，运用时的转子角度取用电气角，因此两者可能由于磁回路的不平衡等而产生相位误差。为了消除相位误差，使得电动机的磁回路特性以及驱动电路输出特性只要具有与数学式模型同等的精度即可，这作为现实问题接近于不可能。为此，本发明中评价测定时不使用外力而通过设置通电来进行自励磁定位。由此，执行反映了磁回路特性以及驱动电路输出特性的理想化的定位，能够防止永磁体励磁的位置检测时的相位误差。

接着对偏移误差的校正方法进行说明。

图8是对评价测定中的各个通电模式的第1测定值■(最大值)进行绘制的图。通电模式有6个，6个测定值对于每个模式存在偏差。图中作为参考也记载有多点测定到的波形。

在此将任意相的第1测定值作为基准，根据各通电模式的测定值的比率求出校正系数a以使得剩余的5相的第1测定值相等。或者也可求出校正系数a以使得第2测定值(最小值)相等。

在运用时进行位置检测时，对测定值乘以校正系数a从而设为对偏移误差进行了校正的校正值。作为参考，对第1测定值乘以校正系数a后的校正值用圆形标记○来记录。当然偏移误差校正的结果为，峰值排列在一条直线上。

接着对振幅误差的校正方法进行说明。

图9是对评价测定中的各个通电模式下的第1测定值■(最大值)以及第2测定值▲(最小值)进行绘制的图。通电模式有6个，测定值有12个。作为参考，也记载有多点测定到的波形。

在此，以各个通电模式对第1测定值与第2测定值的差分(第1测定值-第2测定值)进行计算，来求出检测信号的偏差即振幅。然后，将任意相的振幅作为基准来求出各感测通电模式下的校正系数b以使得剩余的5相的振幅相等。然后，各通电模式的第2测定值以及校正系数b预先存储于存储部的非易失性存储器56。

在运用时进行位置检测时，通过以各个通电模式将测定值与第2测定值的差分乘以校正系数b[(测定值-第2测定值)×校正系数b]来进行计算，从而设为对振幅误差进行了校正的校正值。基于该校正值来进行永磁体励磁(转子)的位置推定。图7的校正波形是由此求出的波形，最大值、最小值都在一条直线上。该振幅误差校正方法虽然校正计算需要2个阶段，但是最有效的误差降低方法。

另外，位置检测信号的误差由于由电动机与驱动电路两者来产生，因此优选在对两者的组合确定的阶段进行评价测定。另外，对电动机或者驱动电路进行更换时也需要进行评价测定来对校正系数进行更新。

若进行一次评价测定，则之后就不需要进行评价测定，为了在驱动电路的电源导通下马上开始运用，优选预先将校正系数a,b或者第2测定值存储于非易失性存储器56。

接着，说明由mpu51进行的振幅误差校正的动作步骤。

本发明所使用的状况存在以下阐述的3种。首先，1.运用前为了获得永磁体励磁停止位置的误差校正系数的评价测定、2.启动时的初始永磁体励磁位置检测(初始转子位置检测)、以及3.低速时的永磁体励磁位置检测。以下，针对各个动作步骤通过程序流程来进行说明。

1.运用前的评价测定程序流程

评价测定开始。通过设定通电(u相正向感测通电)来定位至电气角0°。对u相正向感测通电下的第1测定值、u相反向通电下的第3测定值进行测定(另外，在电气角90°之前的位置下通过u相反向通电对第2测定值进行测定)。

mpu51以30°为一步来切换通电模式并重复上述动作，总共针对6种通电模式分别获取第1测定值、第2测定值、第3测定值。

接着，以任意相的通电模式为基准来求出误差校正系数a以使得所有的通电模式的第1测定值相等。

首先，对每个通电模式进行第1测定值-第2测定值的计算来求出振幅。

接着，以任意的通电模式为基准来求出误差校正系数b以使得所有的通电模式的振幅相等。

然后，将每个通电模式下求出的校正系数a以及校正系数b与第2测定值写入非易性存储器56。

最后，根据需要读取测定值来进行性能评价。

以上结束评价测定。

2.启动时的初始位置检测程序流程

在初始位置检测开始通电模式1下，施加感测脉冲对测定位置检测信号的测定作业重复6次，从而对通电模式1～6的位置检测信号进行测定。

接着，分别以各通电模式(测定值-第2测定值)×校正系数b来进行计算，从而求出对振幅进行了校正的校正值(进行偏移误差校正时，以测定值×校正系数a设为校正值)。

mpu51基于校正值来推定初始转子位置。由此，结束初始转子位置检测动作。基于转子推定位置来提供恒压直流电源，通过120°方波通电开始启动励磁。

3.低速旋转时的位置检测程序流程

中断驱动励磁来开始转子位置检测动作。以与转子的当前位置对应的通电模式，进行感测通电来对位置检测信号进行测定。上述测定仅针对确定位置所需要的通电模式来进行。

接着，对每个测定的通电模式(测定值-第2测定值)×校正系数b来求出对振幅误差进行了校正的校正值(进行偏移误差校正时，以测定值×校正系数a设为校正值)。

mpu51基于校正值来推定当前转子位置。mpu51对励磁模式进行更新且结束位置检测动作。基于转子推定位置来提供恒压直流电源，通过120°方波通电并重新开始驱动励磁。

另外，为了求出上述校正系数a,b，也可以在测定时不进行自励磁位置的定位，而将外部驱动装置(步进电动机)与电动机输出轴相连接，通过外部驱动装置使电动机输出轴旋转规定角度来进行定位。

在使用外力来进行定位的情况下，测定时会产生相位误差，但通常较小为能够无视的范围。

另外，以上的位置检测原理、电动机驱动电路结构或者程序结构可考虑为各种各样，并不限于本实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内对于电动机设计者、电路技术人员或者程序员来说当然也包含所能获得的测定原理、电路结构或者程序结构。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种电动机的励磁位置误差校正方法，

该电动机包括：具有永磁体励磁的转子、以及具有星形连接的三相线圈u、v、w的定子，提供恒压直流电源并通过120°方波通电来启动，该电动机的励磁位置误差校正方法的特征在于，包括如下单元：

输出单元，该输出单元经由三相半桥型逆变器电路对三相线圈进行通电；

控制单元，该控制单元根据来自上位控制器的旋转指令来对所述输出单元进行开关控制，对励磁状态进行切换；以及

电流检测单元，该电流检测单元与所述输出单元的接地侧端子相连接，对线圈电流进行检测；

将由线圈端向公共侧进行通电的情况设为正向，将由公共侧向线圈端进行通电的情况设为反向，从测定对象线圈磁极方向与永磁体励磁的磁极方向正对的电气角0°开始以电气角60°为间隔，分别以u相反向-w相正向-v相反向-u相正向-w相反向-v相正向的顺序来进行通电的6种通电模式中，以一相线圈为测定对象相，具有如下步骤：

在电动机输出轴被释放的状态下，所述控制单元对所述输出单元进行控制并在规定的通电模式下进行固定励磁，从电气角0°开始以电气角60°为间隔来进行自励磁定位的步骤；

执行在各停止位置处测定对象相为一相通电的三相感测通电，对由所述电流检测单元检测出的线圈电流值进行测定且作为第1测定值进行存储的步骤；

保持所述停止位置执行向相反方向通电的三相感测通电，将由所述电流检测单元检测出的线圈电流值作为第3测定值来进行存储的步骤；

向从所述停止位置旋转电气角90°的位置进行自励磁定位，执行向与第1测定值相同方向进行通电的三相感测通电，将由所述电流检测单元测定的线圈电流值作为第2测定值来进行存储的步骤；

对所述6种通电模式分别获取与所述第1测定值、所述第2测定值以及所述第3测定值相当的测定对象相的线圈电流值并存储于所述控制单元的步骤；以及

对所述三相线圈的6种通电模式，将任意相的第1测定值或所述第2测定值作为基准值对每个通电模式计算出使得剩下五相的测定值相等的校正系数a，并将计算出的校正系数a存储于所述控制单元的步骤，

所述控制单元在所述永磁体励磁的位置检测时，将所述6种通电模式下分别测定出的所述第1测定值或所述第2测定值乘以所述校正系数a来求出对偏移误差进行了校正的校正值，基于该校正值对所述永磁体励磁的位置进行推定。

2.一种电动机的励磁位置误差校正方法，

该电动机包括具有永磁体励磁的转子、以及具有星形连接的三相线圈u、v、w的定子，提供恒压直流电源并通过120°方波通电来启动，该电动机的励磁位置误差校正方法的特征在于，包括如下单元：

输出单元，该输出单元经由三相半桥型逆变器电路对三相线圈进行通电；

控制单元，该控制单元根据来自上位控制器的旋转指令来对所述输出单元进行开关控制，对励磁状态进行切换；以及

电流检测单元，该电流检测单元与所述输出单元的接地侧端子相连接，对线圈电流进行检测；

将由线圈端向公共侧进行通电的情况设为正向，将由公共侧向线圈端进行通电的情况设为反向，从测定对象线圈磁极方向与永磁体励磁的磁极方向正对的电气角0°开始以电气角60°为间隔，以u相反向-w相正向-v相反向-u相正向-w相反向-v相正向的顺序来进行通电的6种通电模式下，以一相线圈为测定对象相，具有如下步骤：

在电动机输出轴被释放的状态下，所述控制单元对所述输出单元进行控制并在规定的通电模式下进行固定励磁，从电气角0°开始以电气角60°为间隔来进行自励磁定位的步骤；

执行在各停止位置处测定对象相为一相通电的三相感测通电，对由所述电流检测单元检测出的线圈电流值进行测定，并作为第1测定值进行存储的步骤；

向从所述停止位置旋转电气角90°的位置进行自励磁定位，执行向与第1测定值相同方向进行通电的三相感测通电，将由所述电流检测单元测定的线圈电流值作为第2测定值来进行存储的步骤；

对所述6种通电模式分别获取与所述第1测定值以及所述第2测定值相当的测定对象相的线圈电流值并存储于所述控制单元的步骤；以及

在所述三相线圈的6种通电模式，分别利用任意相的所述第1测定值与所述第2测定值的差分求出检测信号偏差的振幅，将该振幅作为基准对各感测通电模式分别求出使得剩余的五相的振幅相等的校正系数b，并将所述第2测定值以及所述校正系数b存储于所述存储部的步骤，

所述控制单元在进行所述永磁体励磁的位置检测时，对所述6种通电模式分别将测定值与所述第2测定值的差分乘以所述校正系数b来求出对振幅误差进行了校正的校正值，基于该校正值来进行所述永磁体励磁的位置推定。

3.如权利要求1或2所述的电动机的励磁位置误差校正方法，其特征在于，

外部驱动装置与电动机输出轴相连接，通过所述外部驱动装置使所述电动机输出轴旋转规定角度从而定位。