JP2792122B2 - Drive device for variable reluctance motor - Google Patents

Drive device for variable reluctance motor

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JP2792122B2
JP2792122B2 JP1185259A JP18525989A JP2792122B2 JP 2792122 B2 JP2792122 B2 JP 2792122B2 JP 1185259 A JP1185259 A JP 1185259A JP 18525989 A JP18525989 A JP 18525989A JP 2792122 B2 JP2792122 B2 JP 2792122B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は、可変リラクタンスモータの多相の励磁巻線
をその回転子の回転角度に応じて適宜励磁する可変リラ
クタンスモータの駆動装置に関し、特に励磁巻線に流れ
る励磁電流を変調して回転子に発生するトルクを所定値
に制御する可変リラクタンスモータの駆動装置に関す
る。
Description: Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a variable reluctance motor driving apparatus which appropriately excites a multi-phase excitation winding of a variable reluctance motor according to a rotation angle of a rotor thereof. More particularly, the present invention relates to a variable reluctance motor drive device that modulates an exciting current flowing in an exciting winding to control a torque generated in a rotor to a predetermined value.

(従来の技術) 従来より可変リラクタンスモータの駆動装置として、
次のような技術が知られている。
(Prior art) Conventionally, as a driving device of a variable reluctance motor,
The following technologies are known.

可変リラクタンスモータを駆動するためには、回転子
の回転角度に応じた励磁期間だけ各相の励磁巻線を順次
励磁する。更に、その出力トルクを所定値に制御するた
めには、その励磁期間中にわたって励磁巻線に通じる励
磁電流を所定パターンに制御する、いわゆる電流パター
ン制御を行う必要がある。そこで従来は、第4図(A)
に示すごとく可変リラクタンスモータの各相の励磁巻線
SLの両端にスイッチング素子としてトランジスタTr1,Tr
2を接続し、これに第4図(B)に示すような所望の電
流パターンをPWM制御したスイッチング信号を入力して
いる。また、図(A)において、各トランジスタTr1,Tr
2と励磁巻線SLとに並列接続されるダイオードD1,D2は、
上記スイッチング信号によりトランジスタTr1,Tr2が共
に遮断状態となったとき、励磁巻線SLに蓄えられた電磁
エネルギーを電源の平滑コンデンサCCに回生するための
ものである。
In order to drive the variable reluctance motor, the excitation windings of each phase are sequentially excited for an excitation period corresponding to the rotation angle of the rotor. Further, in order to control the output torque to a predetermined value, it is necessary to perform a so-called current pattern control for controlling the excitation current flowing through the excitation winding to a predetermined pattern during the excitation period. Therefore, conventionally, FIG.
Excitation winding of each phase of variable reluctance motor as shown in
Transistors Tr1 and Tr as switching elements at both ends of SL
2, and a switching signal obtained by PWM-controlling a desired current pattern as shown in FIG. 4 (B) is input thereto. Also, in FIG. 1A, each transistor Tr1, Tr
Diodes D1 and D2 connected in parallel to 2 and the excitation winding SL
When both of the transistors Tr1 and Tr2 are turned off by the switching signal, the electromagnetic energy stored in the exciting winding SL is regenerated to the smoothing capacitor CC of the power supply.

上記可変リラクタンスモータの駆動装置により、可変
リラクタンスモータの励磁巻線SLに通じられる励磁電流
の実効値は目標としている電流パターンに近似すること
になり、出力トルクを制御することが可能となる。
With the drive device for the variable reluctance motor, the effective value of the exciting current passed through the exciting winding SL of the variable reluctance motor approximates the target current pattern, and the output torque can be controlled.

(発明が解決しようとする課題) 従来の駆動装置には、次の課題が未解決である。既述
のごとく従来の駆動装置では、励磁電流の実効値を目標
とする電流パターンに一致させるために励磁電流のPWM
制御が採用されている。しかし、そのPWM制御による励
磁電流の制御精度がきわめて低く、このため出力トルク
を自在に制御することができなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) The following problems have not been solved in the conventional drive device. As described above, in the conventional driving device, in order to match the effective value of the exciting current to the target current pattern, the PWM of the exciting current is used.
Controls are employed. However, the control accuracy of the exciting current by the PWM control is extremely low, so that the output torque cannot be freely controlled.

励磁巻線SLに流れる励磁電流の実効値が目標とする電
流パターンと完全に一致するためには、励磁巻線SLに流
れる励磁電流の波形は第4図(B)にトランジスタTr1,
Tr2のベース信号として示したパルス列に一致すること
が望ましい。すなわち、励磁巻線SLに流れる励磁電流の
立ち上がり時間及び立ち下がり時間が短く、トランジス
タTr1,Tr2のON/OFF制御に瞬時に追随しなければならな
い。
In order for the effective value of the exciting current flowing through the exciting winding SL to completely match the target current pattern, the waveform of the exciting current flowing through the exciting winding SL is shown in FIG.
It is desirable that the pulse sequence coincides with the pulse train shown as the base signal of Tr2. That is, the rise time and the fall time of the exciting current flowing through the exciting winding SL are short, and it is necessary to instantaneously follow the ON / OFF control of the transistors Tr1 and Tr2.

しかし、実際に励磁巻線SLに流れる電流の波形は、同
図に示すごとく比較的滑らかな立ち上がり及び立ち下が
り特性を示すため、目標とする電流パターン波形とは異
なるものとなる。特に、励磁電流の立ち下がり特性は悪
く、励磁期間の終了後にも比較的長期間にわたって励磁
電流が流れ続ける。これは、励磁電流が立ち下がる電磁
エネルギーの回生時において形成される第4図(A)点
線で示す回生回路が、大きな値の時定数Tを有するから
である。すなわち、回生回路の時定数Tは次式により表
される。
However, the waveform of the current actually flowing through the exciting winding SL has a relatively smooth rising and falling characteristic as shown in the figure, and therefore differs from the target current pattern waveform. In particular, the fall characteristic of the exciting current is poor, and the exciting current continues to flow for a relatively long time even after the end of the exciting period. This is because the regenerative circuit shown by the dotted line in FIG. 4A formed at the time of regeneration of the electromagnetic energy at which the exciting current falls has a large time constant T. That is, the time constant T of the regenerative circuit is expressed by the following equation.

ここで、Lmは励磁巻線SLのインダクタンス、Rmは励磁
巻線SLの電気抵抗である。この抵抗値Rmはきわめて小さ
な値であり、したがって時定数Tは大きな値になるので
ある。
Here, Lm is the inductance of the exciting winding SL, and Rm is the electric resistance of the exciting winding SL. This resistance value Rm is a very small value, and therefore, the time constant T becomes a large value.

また、この様な励磁電流の立ち下がり特性の不良は、
大きな励磁電流を通じる高負荷または高速回転の場合に
は更に顕著な悪影響を及ぼし、可変リラクタンスモータ
の構成によっては励磁期間終了後に流れ続ける励磁電流
のため制動トルクが発生して電気−機械変換効率を大き
く低下させるなど、種々の問題を誘発する。
In addition, such a failure of the fall characteristic of the exciting current is as follows.
In the case of high load or high-speed rotation through a large exciting current, this has a more remarkable adverse effect, and depending on the configuration of the variable reluctance motor, a braking torque is generated due to the exciting current that continues to flow after the end of the exciting period, thereby reducing the electro-mechanical conversion efficiency. It induces various problems such as greatly lowering it.

本発明は、可変リラクタンスモータの駆動装置に未解
決であった上記課題を解決するためになされたものであ
り、励磁巻線に通じる励磁電流の制御性を大幅に改善
し、出力トルクを所望の値に制御することができると共
に可変リラクタンスモータの電気−機械変換効率を高め
ることのできる優れた可変リラクタンスモータの駆動装
置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems that have not been solved in the drive device of the variable reluctance motor, and has greatly improved the controllability of the exciting current flowing to the exciting winding, thereby reducing the output torque to a desired value. It is an object of the present invention to provide an excellent variable reluctance motor drive device that can be controlled to a value and can increase the electro-mechanical conversion efficiency of the variable reluctance motor.

発明の構成 (課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために本発明の構成した手段は、 可変リラクタンスモータの励磁巻線両端に設けられ、
スイッチング信号に基づき前記励磁巻線と電源との接続
を遮断し、あるいは一方向のみの通電による励磁を許可
するスイッチング素子と、 前記励磁巻線両端に設けられるスイッチング素子と一
方と当該励磁巻線とに並列に接続され、当該一方のスイ
ッチング素子の通電方向と逆方向の導通を許可する並列
回路を形成する第1のダイオードと、 前記励磁巻線両端に設けられるスイッチング素子の他
方と当該励磁巻線とに並列に接続され、当該他方のスイ
ッチング素子の通電方向と逆方向の導通を許可する並列
回路を形成する第2のダイオードと、 前記スイッチング素子の作動を制御して前記励磁巻線
に流れる励磁電流を調節して前記可変リラクタンスモー
タに発生する回転トルクを所定値とする励磁タイミング
制御回路と、 を有する可変リラクタンスモータの駆動装置において、 前記第1のダイオードの形成する並列回路及び前記第
2のダイオードの形成する並列回路に、前記各スイッチ
ング素子の耐圧に応じた値の抵抗器を直列接続したこと
を特徴とする可変リラクタンスモータの駆動装置をその
要旨としている。
Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the means of the present invention is provided at both ends of an exciting winding of a variable reluctance motor,
A switching element that cuts off connection between the excitation winding and a power supply based on a switching signal, or permits excitation by energization in only one direction, a switching element provided at both ends of the excitation winding, one of the excitation windings, A first diode that is connected in parallel to the first switching element and forms a parallel circuit that allows conduction in the direction opposite to the conduction direction of the one switching element; and the other of the switching elements provided at both ends of the excitation winding and the excitation winding. A second diode that is connected in parallel with the second switching element and forms a parallel circuit that allows conduction in the direction opposite to the conduction direction of the other switching element. An excitation timing control circuit that adjusts a current to set a predetermined value to a rotational torque generated in the variable reluctance motor. In the drive device for a reactance motor, a resistor having a value corresponding to a withstand voltage of each switching element is connected in series to a parallel circuit formed by the first diode and a parallel circuit formed by the second diode. The gist of the present invention is a variable reluctance motor driving device.

(作用) 本発明の可変リラクタンスモータの駆動装置は、励磁
巻線に蓄積された電磁エネルギーを回生する回生回路を
構成するために設けられた第1のダイオードの形成する
並列回路及び第2のダイオードの形成する並列回路に、
それぞれ抵抗器を直列接続して構成される。従って、回
生回路の時定数Tは、各抵抗器の抵抗値の和に応じて小
さく改善される。
(Operation) A drive device for a variable reluctance motor according to the present invention includes a parallel circuit formed by a first diode and a second diode provided to constitute a regenerative circuit that regenerates electromagnetic energy accumulated in an exciting winding. In the parallel circuit formed by
Each is configured by connecting resistors in series. Accordingly, the time constant T of the regenerative circuit is reduced and improved according to the sum of the resistance values of the resistors.

このため、励磁電流の立ち下がり特性は良好となりス
イッチング素子のON/OFF制御への追随性が向上する。
For this reason, the fall characteristic of the exciting current becomes good, and the followability to the ON / OFF control of the switching element is improved.

また、上記各並列回路に直列接続される抵抗器の抵抗
値は、スイッチング素子の耐圧に応じた値に選択され
る。従って、スイッチング素子の耐久性を低下させるこ
とはなく、駆動装置としての信頼性は従来同様に確保さ
れる。
Further, the resistance value of the resistor connected in series to each of the parallel circuits is selected to a value corresponding to the withstand voltage of the switching element. Therefore, the durability of the switching element is not reduced, and the reliability as a driving device is secured as in the related art.

それでいて、回生回路の時定数Tは、各抵抗器の抵抗
値の和に基づいて決定されるので、各抵抗値がスイッチ
ング素子の耐圧に応じて抑えられたとしても充分小さく
でき、励磁電流の立ち下がり特性を悪化させることがな
い。
However, since the time constant T of the regenerative circuit is determined based on the sum of the resistance values of the resistors, even if each resistance value is suppressed according to the withstand voltage of the switching element, it can be made sufficiently small, and the rise of the exciting current can be reduced. There is no deterioration of the falling characteristics.

以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を
挙げて説明する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

(実施例) 第1図は、実施例の可変リラクタンスモータ10の駆動
装置の回路構成を示すブロック図である。図の制御系
は、簡略化のため、一相の励磁巻線12の励磁電流を制御
する部分のみを示し、またその制御系は電流フィードバ
ック・ループのみを記述し、その他の位置及び速度フィ
ードバック・ループは省略している。従って実際には、
第1図に示す制御系に位置及び速度フィードバック・ル
ープを付加したものを、可変リラクタンスモータ10の励
磁巻線の相数に対応する個数だけ設けて構成される。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a driving device of a variable reluctance motor 10 according to an embodiment. For simplicity, the control system shown in the figure shows only a part that controls the excitation current of the one-phase excitation winding 12, and the control system describes only the current feedback loop, and other position and velocity feedback The loop is omitted. So in practice,
The control system shown in FIG. 1 with a position and speed feedback loop added is provided by the number corresponding to the number of phases of the exciting windings of the variable reluctance motor 10.

図示するごとく、可変リラクタンスモータ10の励磁巻
線12両端と電源との間には、スイッチング素子としてト
ランジスタ14,16が接続されている。また、この励磁巻
線12及びトランジスタ14と並列関係にある並列回路は、
ダイオード18及び後述する抵抗値R1を有する抵抗器19の
直列接続により構成されている。同様に、励磁巻線12及
びトランジスタ16の並列回路は、ダイオード20及び後述
する抵抗値R2を有する抵抗器21の直列接続により構成さ
れる。これらトランジスタ14,16、ダイオード18,20及び
抵抗器19,21により励磁巻線12に通電される電流が制御
されるが、実際にどの様な励磁電流が流れているかを検
出するため、トランジスタ14と励磁巻線12との接続線に
は電流検出コイル22が装着されている。また、その様な
励磁電流により可変リラクタンスモータ10が実際にどの
様に回転駆動されているかを検出するため、可変リラク
タンスモータ10の出力軸には回転方向及び回転角度を検
出するエンコーダ24、回転子と固定子との位相関係を検
出する極パルスセンサ26が装着されている。
As shown, transistors 14 and 16 are connected as switching elements between both ends of the exciting winding 12 of the variable reluctance motor 10 and the power supply. Further, a parallel circuit in parallel with the excitation winding 12 and the transistor 14 includes:
It is constituted by a series connection of a diode 18 and a resistor 19 having a resistance value R1 described later. Similarly, a parallel circuit of the exciting winding 12 and the transistor 16 is configured by connecting a diode 20 and a resistor 21 having a resistance value R2 described later in series. The current supplied to the exciting winding 12 is controlled by the transistors 14, 16 and the diodes 18, 20 and the resistors 19, 21.However, in order to detect what kind of exciting current is actually flowing, the transistor 14 A current detection coil 22 is attached to a connection line between the motor and the exciting winding 12. Further, in order to detect how the variable reluctance motor 10 is actually rotated by such an exciting current, the output shaft of the variable reluctance motor 10 has an encoder 24 for detecting a rotation direction and a rotation angle, and a rotor. And a pole pulse sensor 26 for detecting a phase relationship between the stator and the stator.

上記トランジスタ14,16の導通状態を所定のタイミン
グで制御するため、各トランジスタのベースはトランジ
スタ駆動回路30,32に接続されている。ここでトランジ
スタ駆動回路30,32とは、後述するタイミング信号を入
力すると、そのタイミング信号に忠実にトランジスタ1
4,16を導通状態とするベース信号を発生するものであ
り、TTL回路などにより構成される。
In order to control the conduction state of the transistors 14 and 16 at a predetermined timing, the base of each transistor is connected to the transistor drive circuits 30 and 32. Here, when a timing signal described later is input to the transistor drive circuits 30 and 32, the transistor 1
It generates a base signal that makes the 4 and 16 conductive, and is composed of a TTL circuit or the like.

本実施例において、上記タイミング信号を作成する回
路として次の回路が用いられる。
In the present embodiment, the following circuit is used as a circuit for generating the timing signal.

まず、電流パターン発生回路40は、図示しない速度制
御系からトルク指令T・及びトルクの正・負信号TSを
入力すると共に、現在の可変リラクタンスモータ10の回
転状態をエンコーダ24及び極パルスセンサ26の出力信号
から検出する。そして、これらの情報に基づき、回転子
の角度位置に適合した位相により目標としているトルク
を発生するために必要とする電流パターン(第2図
(A)参照)を決定し、回転子の所定回転角度に同期し
てその電流パターン信号を出力する。
First, the current pattern generation circuit 40 receives the torque command T and the positive and negative signals TS of the torque from a speed control system (not shown), and the current rotation state of the variable reluctance motor 10 is controlled by the encoder 24 and the pole pulse sensor 26. Detect from output signal. Then, based on the information, a current pattern (see FIG. 2 (A)) required to generate a target torque with a phase suitable for the angular position of the rotor is determined, and a predetermined rotation of the rotor is determined. The current pattern signal is output in synchronization with the angle.

この電流パターンに適合した励磁電流を励磁巻線12に
通じるため、一定電圧Vpの電圧源と励磁巻線12との接続
状態をPWM制御する必要がある。そこで、上記電流パタ
ーン発生回路40から出力される電流パターン信号は、PW
M回路42に入力される。この際、励磁電流の制御精度を
向上させるため、電流パターン信号と電流検出コイル22
の検出信号を比較し、その結果を比例・積分調節器(Pl
調節器)44を介して応答性を改善した後に、目的として
いるPWM回路42に入力している。このPWM回路42により、
第2図(A)に知すごとく目標としている励磁電流の電
流パターンとPWM用の三角波キャリアとの比較が行わ
れ、その比較結果から第2図(B)に示すような最終目
的としている導通タイミング信号が得られる。こうして
作成された導通タイミング信号が前述したトランジスタ
14,16用のトランジスタ駆動回路30,32に入力され、目的
としている励磁電流のPWM制御が達成される。
In order to pass the exciting current conforming to the current pattern to the exciting winding 12, it is necessary to perform PWM control on the connection between the voltage source having the constant voltage Vp and the exciting winding 12. Therefore, the current pattern signal output from the current pattern generation circuit 40 is PW
Input to the M circuit 42. At this time, in order to improve the control accuracy of the excitation current, the current pattern signal and the current detection coil 22 are used.
, And compares the result with the proportional / integral controller (Pl
After the responsiveness is improved through the controller 44, the signal is input to the intended PWM circuit 42. With this PWM circuit 42,
As is known from FIG. 2 (A), a comparison is made between the target current pattern of the excitation current and the triangular wave carrier for PWM. Based on the comparison result, the conduction as the final target as shown in FIG. 2 (B) is performed. A timing signal is obtained. The conduction timing signal created in this way is the transistor described above.
The signals are input to the transistor drive circuits 30 and 32 for the 14 and 16 and the target excitation current PWM control is achieved.

以上のごとく構成される本実施例の可変リラクタンス
モータの駆動装置によれば、励磁巻線12の励磁期間中に
次のような励磁電流が流れ、PWM制御の制御精度が改善
され、可変リラクタンスモータ10の出力トルクを任意に
調節することができる。
According to the variable reluctance motor driving device of the present embodiment configured as described above, the following exciting current flows during the exciting period of the exciting winding 12, the control accuracy of the PWM control is improved, and the variable reluctance motor is 10 output torque can be adjusted arbitrarily.

本実施例の可変リラクタンスモータの駆動装置により
励磁巻線12には第3図に示すような励磁電流及び回生電
流が流れる。導通タイミング信号が出力されてトランジ
スタ14,16が導通状態となる期間は、「電源→トランジ
スタ14→励磁巻線12→トランジスタ16→グランド」の閉
回路が形成されて第3図に一点鎖線で示す励磁電流が流
れ、励磁巻線12は励磁モードとなって磁気エネルギーが
蓄積される。
An exciting current and a regenerative current as shown in FIG. 3 flow through the exciting winding 12 by the driving device of the variable reluctance motor of this embodiment. During the period in which the conduction timing signal is output and the transistors 14 and 16 are in the conduction state, a closed circuit of “power supply → transistor 14 → exciting winding 12 → transistor 16 → ground” is formed and is shown by a dashed line in FIG. An exciting current flows, and the exciting winding 12 enters an exciting mode, in which magnetic energy is stored.

また、導通タイミング信号に基づきトランジスタ14,1
6がOFFする期間には「グランド→抵抗器21→ダイオード
20→励磁巻線12→ダイオード18→抵抗器19→電源」の閉
回路が形成され、第3図に点線で示す回生電流が流れ
る。すなわち、この期間には励磁巻線12に蓄積された電
磁エネルギーが電源側へ回生される。そして、その回生
電流は回生回路の抵抗分であるダイオード18,20及び電
源の内部抵抗そして抵抗器19,21により熱エネルギーに
変換されながら減少する。この回生回路の時定数Tcとし
ては、第3図の回路図より視覚により次式を得る。
Also, based on the conduction timing signal, the transistors 14,1
During the period when 6 is OFF, “Ground → Resistor 21 → Diode
A closed circuit of 20 → excitation winding 12 → diode 18 → resistor 19 → power supply is formed, and a regenerative current shown by a dotted line in FIG. 3 flows. That is, during this period, the electromagnetic energy stored in the excitation winding 12 is regenerated to the power supply side. Then, the regenerative current decreases while being converted into thermal energy by the diodes 18 and 20 which are the resistance components of the regenerative circuit, the internal resistance of the power supply, and the resistors 19 and 21. The following equation is visually obtained from the circuit diagram of FIG. 3 as the time constant Tc of this regenerative circuit.

上記右辺から明らかなように、回生回路の抵抗分は、
抵抗器19,21を新たに追加したことにより時定数Tcは従
前の時定数Tに比較して小さな値となり、励磁電流の立
ち下がり特性が改善される。従って、第1図の駆動回路
により励磁巻線12に流れる励磁電流を図示するならば、
第2図(C)に示すごとき波形となり、一見して従前の
励磁電流波形(第4図(B))に比較して目標としてい
る電流パターンに近似することが理解できる。
As is clear from the right side, the resistance of the regenerative circuit is
With the addition of the resistors 19 and 21, the time constant Tc becomes smaller than the conventional time constant T, and the fall characteristic of the exciting current is improved. Therefore, if the exciting current flowing through the exciting winding 12 by the drive circuit of FIG.
The waveform is as shown in FIG. 2 (C), and at a glance it can be understood that it is closer to the target current pattern than the conventional excitation current waveform (FIG. 4 (B)).

この様に、抵抗器19,21により励磁電流の立ち下がり
特性が改善されるため、その抵抗値R1,R2は大きな値で
あることが望ましい。しかし、一方においてこの回生モ
ード期間中においてトランジスタ14には、励磁巻線12に
印加される電源電圧Vpとダイオード18及び抵抗器19の抵
抗分による電圧降下Vrの和に等しい電圧VR(=Vp+Vr)
が印加されることになり、抵抗器19の抵抗値R1の上昇に
より電圧VRも上昇する。従って、抵抗器19の抵抗値R1の
上限は、トランジスタ16の耐圧特性により決定される。
同様に、抵抗器21の上限は、トランジスタ14の耐圧特性
により決定される。
As described above, since the falling characteristics of the exciting current are improved by the resistors 19 and 21, the resistance values R1 and R2 are desirably large. However, on the other hand, during this regeneration mode, the transistor 14 has a voltage VR (= Vp + Vr) equal to the sum of the power supply voltage Vp applied to the excitation winding 12 and the voltage drop Vr due to the resistance of the diode 18 and the resistor 19.
Is applied, and the voltage VR increases with an increase in the resistance value R1 of the resistor 19. Therefore, the upper limit of the resistance value R1 of the resistor 19 is determined by the breakdown voltage characteristics of the transistor 16.
Similarly, the upper limit of the resistor 21 is determined by the withstand voltage characteristics of the transistor 14.

なお、上記実施例の可変リラクタンスモータの駆動装
置において、励磁電流の立ち下がり特性が向上すること
で第2図(C)に示すごとく励磁電流波形の歪率が大き
くなるごとく感じられるが、これは説明の都合上PWM制
御における三角波キヤリアの周波数fを低くして作図し
ているためであり、この周波数fを向上させることで励
磁電流は歪の少ない波形となり、より一層目標とする電
流パターンへ近づくのである。
In the variable reluctance motor driving apparatus according to the above-described embodiment, the distortion characteristic of the excitation current waveform is felt to increase as shown in FIG. 2 (C) by improving the fall characteristic of the excitation current. This is because the drawing is performed by lowering the frequency f of the triangular wave carrier in the PWM control for the sake of explanation. By increasing this frequency f, the excitation current has a less distorted waveform and further approaches the target current pattern. It is.

以上のごとく構成される本実施例の可変リラクタンス
モータの駆動装置によれば、励磁巻線12に流れる電流波
形は目標とする電流パターンにきわめて近似する特性を
示す。従って、可変リラクタンスモータ10の出力トルク
を完全に所望の値に制御することができる。また、励磁
期間を経過した後に不要な励磁が実行されないため、不
測の制動トルクが発生することもなく、可変リラクタン
スモータの電気−機械変換効率を高めることができる。
According to the variable reluctance motor driving device of the present embodiment configured as described above, the waveform of the current flowing through the exciting winding 12 exhibits a characteristic very similar to the target current pattern. Therefore, the output torque of variable reluctance motor 10 can be completely controlled to a desired value. In addition, since unnecessary excitation is not performed after the elapse of the excitation period, unexpected braking torque is not generated, and the electro-mechanical conversion efficiency of the variable reluctance motor can be increased.

また、時定数Tcは抵抗器19,21の合成抵抗値(R1+R
2)に応じて改善されるが、各トランジスタ14,16の逆電
圧は各抵抗器19,21の抵抗値R1または抵抗値R2のみ基づ
く小さな上昇に留まる。従って、トランジスタ14,16と
して逆耐圧が比較的低く、スイッチング速度の高い素
子、例えばパワーMOS−FET等が使用可能となり、PWM制
御の三角波キャリアの周波数fを容易に高めることがで
きる。
Also, the time constant Tc is the combined resistance value of the resistors 19 and 21 (R1 + R
Although improved according to 2), the reverse voltage of each of the transistors 14 and 16 remains a small increase based only on the resistance R1 or R2 of each of the resistors 19 and 21. Therefore, an element having a relatively low reverse breakdown voltage and a high switching speed, for example, a power MOS-FET, can be used as the transistors 14 and 16, and the frequency f of the triangular wave carrier of the PWM control can be easily increased.

以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上
記実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない種々の態様により具現化されるものである。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and may be embodied in various forms without departing from the gist thereof.

発明の効果 以上実施例を挙げて詳述したごとく本発明の可変リラ
クタンスモータの駆動装置は、回生回路である第1のダ
イオードの形成する並列回路及び第2のダイオードの形
成する並列回路に、スイッチング素子の耐圧に応じた値
の抵抗器をそれぞれ直列接続して構成したものである。
As described above in detail with reference to the embodiments, the variable reluctance motor driving device according to the present invention includes a switching circuit including a regenerative circuit formed by a first diode formed by a first diode and a parallel circuit formed by a second diode. In this configuration, resistors having values corresponding to the withstand voltages of the elements are connected in series.

こうすると、回生回路の時定数は、これら抵抗器の抵
抗値の和に応じて小さくなる。このため、抵抗値がスイ
ッチング素子の耐圧による制限を受けるにも拘わらず、
時定数は小さくできる。
In this case, the time constant of the regenerative circuit decreases according to the sum of the resistance values of these resistors. For this reason, despite the fact that the resistance value is limited by the withstand voltage of the switching element,
The time constant can be reduced.

従って、励磁巻線に通じる励磁電流の立ち下がり特性
が改善され、電流パターン制御の制御精度が向上する。
これにより、出力トルクを所望の値に容易に調整するこ
とができる。また、励磁期間終了後に不要な励磁電流が
継続しないため、可変リラクタンスモータの電気−機械
変換効率を高める効果もある。
Therefore, the fall characteristic of the exciting current flowing through the exciting winding is improved, and the control accuracy of the current pattern control is improved.
Thus, the output torque can be easily adjusted to a desired value. Further, since the unnecessary exciting current does not continue after the end of the exciting period, there is also an effect of increasing the electromechanical conversion efficiency of the variable reluctance motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例である可変リラクタンスモー
タの駆動装置の電気回路ブロック図、第2図(A),
(B),(C)は同実施例における各部の電流波形、第
3図は同実施例における励磁巻線に流れる電流のモード
説明図、第4図(A)及び(B)は従来の可変リラルタ
ンスモータ駆動装置の電気回路及び各部の電流波形の説
明図、を示している。 10……可変リラクタンスモータ、12……励磁巻線 14,16……トランジスタ 18,20……ダイオード、19,21……抵抗器 22……電流検出コイル、24……エンコーダ 26……極パルスセンサ 30,32……トランジスタ駆動回路 40……電流パターン発生回路、42……PWM回路 44……比例・積分調節器
FIG. 1 is an electric circuit block diagram of a driving device for a variable reluctance motor according to an embodiment of the present invention.
(B) and (C) are current waveforms of various parts in the embodiment, FIG. 3 is a view for explaining a mode of a current flowing through an exciting winding in the embodiment, and FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram of an electric circuit of a reluctance motor driving device and a current waveform of each part. 10 Variable reluctance motor, 12 Excitation winding 14, 16 Transistor 18, 20 Diode, 19, 21 Resistor 22 Current detection coil 24 Encoder 26 Polar pulse sensor 30, 32 transistor drive circuit 40 current pattern generator circuit 42 PWM circuit 44 proportional / integral controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−191300(JP,A) 特開 昭62−272851(JP,A) 特表 平3−501320(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 7/05 H02P 5/05 H02P 8/00 - 8/42────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-191300 (JP, A) JP-A-62-272851 (JP, A) Japanese Translation of PCT International Publication No. 3-501320 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H02P 7/05 H02P 5/05 H02P 8/00-8/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】可変リラクタンスモータの励磁巻線両端に
設けられ、スイッチング信号に基づき前記励磁巻線と電
源との接続を遮断し、あるいは一方向のみの通電による
励磁を許可するスイッチング素子と、 前記励磁巻線両端に設けられるスイッチング素子の一方
と当該励磁巻線とに並列に接続され、当該一方のスイッ
チング素子の通電方向と逆方向の導通を許可する並列回
路を形成する第1のダイオードと、 前記励磁巻線両端に設けられるスイッチング素子の他方
と当該励磁巻線とに並列に接続され、当該他方のスイッ
チング素子の通電方向と逆方向の導通を許可する並列回
路を形成する第2のダイオードと、 前記スイッチング素子の作動を制御して前記励磁巻線に
流れる励磁電流を調節して前記可変リラクタンスモータ
に発生する回転トルクを所定値とする励磁タイミング制
御回路と、 を有する可変リラクタンスモータの駆動装置において、 前記第1のダイオードの形成する並列回路及び前記第2
のダイオードの形成する並列回路に、前記各スイッチン
グ素子の耐圧に応じた値の抵抗器をそれぞれ直列接続し
たことを特徴とする可変リラクタンスモータの駆動装
置。
A switching element provided at both ends of an exciting winding of a variable reluctance motor, for disconnecting a connection between the exciting winding and a power supply based on a switching signal, or permitting excitation by energization in only one direction; A first diode that is connected in parallel to one of the switching elements provided at both ends of the excitation winding and the excitation winding and forms a parallel circuit that allows conduction of the one switching element in a direction opposite to the conduction direction; A second diode that is connected in parallel to the other of the switching elements provided at both ends of the excitation winding and the excitation winding, and forms a parallel circuit that allows conduction in the direction opposite to the conduction direction of the other switching element; A rotating torque generated in the variable reluctance motor by controlling an operation of the switching element to adjust an exciting current flowing through the exciting winding; The drive device for a variable reluctance motor having a excitation timing control circuit for a click with a predetermined value, a parallel circuit formed of the first diode and the second
A resistor having a value corresponding to the withstand voltage of each switching element is connected in series to a parallel circuit formed by the diode.
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