本电动机控制装置具有针对具备卷绕有3相的绕组的定子的电动机检测流过绕组的电流的电动机电流检测部，该电动机控制装置对电动机的动作进行控制。本电动机控制装置具备：数字控制部，其输出PWM开关动作信号；电力转换部，其向绕组施加基于PWM开关动作信号的驱动电压；电动机电流检测部，其将流过绕组的电流转换为模拟电压；ΔΣ型模拟数字转换器，其将模拟电压转换为1位数字信号；模拟数字转换抽取滤波器，其根据1位数字信号生成电动机电流检测值；时钟生成部，其生成ΔΣ型模拟数字转换器和模拟数字转换抽取滤波器的时钟；以及停止信号生成部，其生成使时钟生成部的时钟停止规定的期间的时钟停止信号。而且，停止信号生成部基于PWM开关动作信号的定时来生成规定的脉宽的时钟停止信号，时钟生成部利用时钟停止信号，使时钟停止规定的脉宽的期间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种向电动机的绕组施加通过PWM控制而生成的驱动电压来控制流动的电流、由此自如地控制电动机的旋转的电动机控制装置以及电动机控制方法，特别涉及一种具备检测通过向绕组施加驱动电压而产生的电流值的功能的电动机控制装置以及该装置的电动机控制方法。
技术介绍
在FA(Factory Automation：工厂自动化)中使用的伺服电动机中，以追随来自上级装置(上级控制器)的驱动指令(位置指令)的方式控制电动机的位置、速度、转矩。而且，作为其控制运算装置，广泛使用利用了微型处理器的数字控制。在为了控制电动机的转矩而一般使用的PWM(Pulse WidthModulation：脉宽调制)控制方式中，存在检测流过电动机的绕组的电流(以下称为电动机电流)的电流值来利用该电流值的方法。而且，在该方法的数字控制中，每隔固定的周期检测电动机电流的电流值，以使该电流值与电流指令值一致的方式使用PID控制(比例+积分+微分控制)等来进行控制。伺服电动机中使用的表面磁体构造的同步电动机(Surface Permanent Magnet Synchronous Motor)所输出的转矩与电动机电流具有比例关系，因此，通过一边利用PWM控制一边以使电动机电流的电流值与电流指令值一致的方式进行控制，能够自如地控制从电动机输出的转矩。图8是作为以往例的包括逆变器的电动机控制装置90的结构图。该以往的电动机控制装置90在作为逆变器的电力转换部98与电动机30的绕组之间设置有电流检测电阻91，以检测电动机电流的电流值。然后，利用模拟数字(Analog-Digital)转换部95对通过电动机电流流动而在电流检测电阻91的两端子间产生的电压进行数字转换，将该数字数据Di提供到数字控制部97。以往，根据这种结构，一般要检测电动机电流。最近，从不容易产生增益误差、偏移的角度出发，提出了如图8所示那样在模拟数字转换部95中使用ΔΣ(DeltaSigma)模拟数字转换器92(例如专利文献1)。这种模拟数字转换部95例如除了ΔΣ模拟数字转换器92以外还包括光电耦合器、数字滤波器等。然而，在利用PWM控制来驱动电动机的结构中，存在该ΔΣ模拟数字转换器易于受到基于PWM控制的泄漏电流的影响的问题。即，在PWM控制方式中，通过开关元件的开关动作来对施加于电动机的电压进行控制，因此在开关动作的瞬间产生泄漏电流。通常，泄漏电流流向通过壳体、布线等而接地的位置。但是，此时存在经由分流电阻的泄漏电流，分流电阻的两端的电压根据泄漏电流而变化。然后，ΔΣ型模拟数字转换器将该电压转换为1位数字信号。因此，模拟数字转换抽取滤波后的电流检测值会包含原本没有流过电动机的不需要的电流成分。然后，在数字控制中，将不需要的电流成分作为干扰来处理，向电动机施加用于抵消干扰的电压，因此电动机中产生不需要的转矩。特别是，在流过电动机的电流小、各相的开关动作定时易于重叠的伺服锁定时、低速旋转时，泄漏电流的影响相对变大。因此，例如存在以下问题：即使在本来应为电动机输出轴为静止状态的伺服锁定时，也产生因不需要的转矩而导致的电动机输出轴的微振动。专利文献1：日本特开平7-15972号公报
技术实现思路
本专利技术的电动机控制装置具有针对具备卷绕有3相的绕组的定子的电动机检测流过绕组的电流的电动机电流检测部，对电动机的动作进行控制。本电动机控制装置具备：数字控制部，其根据来自上级装置的动作指令、来自编码器的位置信息以及作为流过绕组的电流的值的电动机电流检测值，来输出PWM开关动作信号；电力转换部，其按照PWM开关动作信号来接通断开开关元件，由此向绕组施加驱动电压；电动机电流检测部，其将由于驱动电压而流过绕组的电流转换为模拟电压；ΔΣ型模拟数字转换器，其将模拟电压转换为1位的数字信号；模拟数字转换抽取滤波器(AD conversion decimating filter)，其将1位的数字信号转换为多位的数字信号，来作为电动机电流检测值而输出；时钟生成部，其生成用于使ΔΣ型模拟数字转换器和模拟数字转换抽取滤波器进行动作的时钟；以及停止信号生成部，其生成使时钟生成部的时钟停止规定的期间的时钟停止信号。而且，是以下结构：停止信号生成部基于PWM开关动作信号的信号变化的定时来生成规定的脉宽的时钟停止信号，时钟生成部利用时钟停止信号，使动作时钟停止规定的脉宽的期间。另外，本专利技术的电动机控制方法是电动机控制装置的电动机控制方法，该电动机控制装置具备：数字控制部，其根据来自上级装置的动作指令、来自编码器的位置信息以及作为流过绕组的电流的值的电动机电流检测值，来输出PWM开关动作信号；电力转换部，其按照PWM开关动作信号来接通断开开关元件，由此向绕组施加驱动电压；电动机电流检测部，其将由于驱动电压而流过绕组的电流转换为模拟电压；ΔΣ型模拟数字转换器，其将模拟电压转换为1位的数字信号；模拟数字转换抽取滤波器，其将1位的数字信号转换为多位的数字信号，来作为电动机电流检测值而输出；时钟生成部，其生成用于使ΔΣ型模拟数字转换器和模拟数字转换抽取滤波器进行动作的时钟；以及停止信号生成部，其生成使时钟生成部的时钟停止规定的期间的时钟停止信号，电动机控制装置针对具备卷绕有3相的绕组的定子的电动机，对电动机的动作进行控制。而且，本电动机控制方法基于PWM开关动作信号的信号变化的定时来生成规定的脉宽的时钟停止信号，利用时钟停止信号，使动作时钟停止规定的脉宽的期间。因此，根据本电动机控制装置和电动机控制方法，能够降低由于PWM开关动作而产生的泄漏电流所引起的检测精度劣化，因此电动机中产生的不需要的转矩变小，能够抑制微振动。附图说明图1是包括本专利技术的实施方式1中的电动机控制装置的电动机控制系统的结构图。图2是用于说明在该电动机控制装置中的电动机电流的检测中使用的模拟数字转换部的动作的动作波形图。图3是该电动机控制装置中的模拟数字转换部的结构图。图4是该电动机控制装置中的用于生成时钟停止信号Stp的其它结构例中的动作波形图。图5是该电动机控制装置中的用于生成时钟停止信号Stp的另一结构例中的动作波形图。图6是包括本专利技术的实施方式2中的电动机控制装置的电动机控制系统的结构图。图7是表示包括该电动机控制装置的电动机控制系统的其它结构的结构图。图8是以往例的电动机控制装置的结构图。具体实施方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施方式。此外，本专利技术不限定于这些实施方式。(实施方式1)图1是包括本专利技术的实施方式1中的电动机控制装置的电动机控制系统的结构图，图2是用于说明在电动机电流的检测中使用的模拟数字转换部的动作的动作波形图。如图1所示，本电动机控制系统100构成为：电动机控制装置10按照上级装置35的指令控制来控制电动机30的动作。上级装置35例如是利用个人计算机等构成的，通过指令等对电动机控制装置10进行控制。上级装置35与电动机控制装置10经由控制总线等以能够进行通信的方式连接，来自上级装置35的指令被传输到电动机控制装置10，并且来自电动机控制装置10的信息被传输到上级装置35。图1的电动机30优选是从效率、控制性的观点出发而被广泛使用的3相的无刷电动机。作为该3相的无刷电动机的电动机30具备将作为U相、V相、W相的各相的绕组卷绕在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动机控制装置，具有针对具备卷绕有3相的绕组的定子的电动机检测流过所述绕组的电流的电动机电流检测部，对所述电动机的动作进行控制，该电动机控制装置的特征在于，具备：数字控制部，其根据来自上级装置的动作指令、来自编码器的位置信息以及作为流过所述绕组的电流的值的电动机电流检测值，来输出PWM开关动作信号；电力转换部，其按照所述PWM开关动作信号来接通断开开关元件，由此向所述绕组施加驱动电压；所述电动机电流检测部，其将由于所述驱动电压而流过所述绕组的电流转换为模拟电压；ΔΣ型模拟数字转换器，其将所述模拟电压转换为1位的数字信号；模拟数字转换抽取滤波器，其将所述1位的数字信号转换为多位的数字信号，来作为所述电动机电流检测值而输出；时钟生成部，其生成用于使所述ΔΣ型模拟数字转换器和所述模拟数字转换抽取滤波器进行动作的时钟；以及停止信号生成部，其生成使所述时钟生成部的时钟停止规定的期间的时钟停止信号，其中，所述停止信号生成部基于所述PWM开关动作信号的信号变化的定时来生成规定的脉宽的时钟停止信号，所述时钟生成部利用所述时钟停止信号，使所述时钟停止所述规定的脉宽的期间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 JP 2014-2003071.一种电动机控制装置，具有针对具备卷绕有3相的绕组的定子的电动机检测流过所述绕组的电流的电动机电流检测部，对所述电动机的动作进行控制，该电动机控制装置的特征在于，具备：数字控制部，其根据来自上级装置的动作指令、来自编码器的位置信息以及作为流过所述绕组的电流的值的电动机电流检测值，来输出PWM开关动作信号；电力转换部，其按照所述PWM开关动作信号来接通断开开关元件，由此向所述绕组施加驱动电压；所述电动机电流检测部，其将由于所述驱动电压而流过所述绕组的电流转换为模拟电压；ΔΣ型模拟数字转换器，其将所述模拟电压转换为1位的数字信号；模拟数字转换抽取滤波器，其将所述1位的数字信号转换为多位的数字信号，来作为所述电动机电流检测值而输出；时钟生成部，其生成用于使所述ΔΣ型模拟数字转换器和所述模拟数字转换抽取滤波器进行动作的时钟；以及停止信号生成部，其生成使所述时钟生成部的时钟停止规定的期间的时钟停止信号，其中，所述停止信号生成部基于所述PWM开关动作信号的信号变化的定时来生成规定的脉宽的时钟停止信号，所述时钟生成部利用所述时钟停止信号，使所述时钟停止所述规定的脉宽的期间。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止信号生成部按每相生成从所述PWM开关动作信号的信号变化的定时起到预先设定的时间为止的脉宽的停止判定用信号，在3相全部的所述停止判定用信号重叠时，输出所述时钟停止信号，来使所述时钟停止。3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止信号生成部按每相生成从所述PWM开关动作信号的信号变化的定时起到预先设定的时间为止的脉宽的停止判定用信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：增田隆宏，岸部太郎，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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