[发明专利]永磁同步电机的控制装置、控制方法以及图像形成装置

说明书

本发明涉及永磁同步电机的控制装置、控制方法以及图像形成装置，使永磁同步电机的转子停止在所希望的位置。使用了永磁铁的转子(32)通过由流过电枢(31)的电流所产生的旋转磁场而旋转的永磁同步电机的控制装置在被指令了停止时开始使转子(32)的转速降低的减速控制，在转速降低到设定速度时，进行根据从减速控制的开始起的转子的旋转量Θa来设定生成使转子(32)停止在目标位置PS2的磁场矢量(85)的电流，并使所设定的电流流过上述电枢(31)的固定励磁控制。

技术领域

本发明涉及永磁同步电机的控制装置、控制方法以及图像形成装置。

背景技术

一般，永磁同步电机(PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor)具备具有绕组的定子和使用了永磁铁的转子，通过使交流电流流过绕组来使旋转磁场产生，并使转子与该旋转磁场同步地旋转。根据将交流电流作为d－q坐标系的矢量成分来进行控制的矢量控制，能够高效、顺利地进行旋转。

近年来广泛使用无传感器型的永磁同步电机。无传感器型不具有用于检测磁极位置的磁传感器、编码器。因此，无传感器型的永磁同步电机的矢量控制使用基于绕组的电流或者电压来推定转子的转速以及磁极位置的方法。但是，在如旋转的开始时以及停止时那样转速较小的情况下，由于不能够以规定的精度推定转速以及磁极位置，所以在该情况下不推定转速以及磁极位置而进行使规定的磁场产生的控制。

作为使转子停止的控制，有使驱动电路的电流路短路以便停止电流的供给来从永磁同步电机取出能量的短路制动控制、以及只停止电流的供给的自由运转控制等。另外，通过矢量控制减速到无法进行转速的推定的速度为止，之后能够进行短路制动控制或者自由运转控制。

然而，在通过这些控制来使转子停止的情况下，因负载或者惯性力的偏差等的影响，转子停止的位置不固定。因此，在需要在停止时使负载定位于规定的停止位置的用途中不能够使用无传感器型的永磁同步电机。

作为用于使无传感器型的永磁同步电机的转子停止在所希望的位置的现有技术，有与线性同步电机的控制有关的专利文献1所记载的技术。在专利文献1中公开了生成与从上位控制装置连续地给予的位置指令对应的连续地变化的d轴的电角，并对流过电枢的电流进行控制，以使在d轴电枢流动电流而在q轴电枢中不流动电流。

专利文献1：日本专利第5487105号公报

上面所述的专利文献1的技术是用于驱动由前进的可动件和遍及其移动范围的全长的定子构成的线性同步电机的技术，前提是给予时时刻刻指定移动中的可动件的位置的位置指令。

因此，此时需要连续地产生指定可动件的位置的位置指令，为此的控制变得复杂。

在使永磁同步电机的转子停止的情况下，优选其停止位置能够小幅度细致地设定。换句话说，与停止位置的设定中的选项例如是机械角上每60度的6个粗略的位置相比，每1度的360个细致的位置的话较好。如果是无级则更好

另外，特别是希望使得在停止时定位负载的情况下等，磁极到达所希望的位置前不停止、且不会越过所希望的位置而停止的以高的精度进行定位。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供能够使永磁同步电机的转子停止在所希望的位置的控制装置以及控制方法。