JPH09294354A - Permanent-magnet motor - Google Patents

Permanent-magnet motor

Info

Publication number
JPH09294354A
JPH09294354A JP8107031A JP10703196A JPH09294354A JP H09294354 A JPH09294354 A JP H09294354A JP 8107031 A JP8107031 A JP 8107031A JP 10703196 A JP10703196 A JP 10703196A JP H09294354 A JPH09294354 A JP H09294354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
permanent magnet
magnetic flux
voltage
coil
magnet motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8107031A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ayanori Ishibashi
文徳 石橋
Sukeyasu Mochizuki
資康 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8107031A priority Critical patent/JPH09294354A/en
Publication of JPH09294354A publication Critical patent/JPH09294354A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the demagnetized state of a permanent magnet to be monitored in real time and to make it possible to quickly respond to the abatement of generated torque. SOLUTION: A voltage detecting circuit 13 outputs a voltage signal Vd corresponding to the line-to-line voltage of the coil 2 of W phase. In this voltage signal Vd, a voltage induced in the coil 2 as a permanent-magnet rotor rotates is contained in a state of being superimposed in a power source voltage. A magnetic flux computing circuit 14 samples the voltage signal Vd during a period of time when the power source voltage is not impressed to the coil 2 of W phase, determines the levels of voltage constituents induced in the coil 2 as a permanent-magnet rotor rotates, based on the sampling signal and calculates the levels of the magnetic flux from the permanentmagnet rotor according to the difference in the determined levels. A comparing circuit 16 compares the data of the computed magnetic flux levels with an initial value or designated value stored in a memory 15 to output an alarm signal Sa. when the ratio of the data of the magnetic flux to the initial value (or the designated value) is less than a preset reduction ratio.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータによる界
磁空間に永久磁石ロータを配置して成る永久磁石モータ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet motor having a permanent magnet rotor arranged in a field space formed by a stator.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】永久磁石モータにあっ
ては、経年使用に応じて永久磁石が減磁することが避け
られず、このような減磁が進行した場合には発生トルク
の減退を招くことになり、場合によっては運転不能にな
る可能性がある。従って、永久磁石の減磁に対して何ら
かの対策を施すことが望ましい。
In the permanent magnet motor, it is unavoidable that the permanent magnet is demagnetized with the lapse of time, and when such demagnetization progresses, the generated torque is reduced. It may lead to a loss of operation in some cases. Therefore, it is desirable to take some measures against demagnetization of the permanent magnet.

【0003】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、永久磁石の減磁状態をリアルタイム
で監視できて、発生トルクの減退に迅速に対処可能とな
るなどの効果を奏する永久磁石モータを提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an effect such that the demagnetized state of a permanent magnet can be monitored in real time, and a decrease in generated torque can be quickly dealt with. It is to provide a permanent magnet motor.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
界磁用のコイルが設けられたステータと、前記ステータ
の界磁空間に配置された永久磁石ロータとを備えた永久
磁石モータにおいて、前記永久磁石ロータの回転に伴い
誘起される電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検
出手段による検出出力に基づいて前記永久磁石ロータか
らの磁束レベルを演算する演算手段と、この演算手段に
より得られる磁束レベルが設定レベル以下となったとき
に警報信号を出力する比較手段とを備えた構成としたも
のである。
According to the first aspect of the present invention,
In a permanent magnet motor including a stator provided with a field coil and a permanent magnet rotor arranged in a field space of the stator, a voltage for detecting a voltage induced by the rotation of the permanent magnet rotor. Detecting means, calculating means for calculating the magnetic flux level from the permanent magnet rotor based on the detection output by the voltage detecting means, and outputting an alarm signal when the magnetic flux level obtained by the calculating means falls below a set level. And a comparison means for performing the comparison.

【0005】この構成によれば、電圧検出手段による検
出出力、つまり、永久磁石ロータの回転に伴い誘起され
る電圧は、永久磁石の磁束レベルが大きい場合ほど高い
値を示す。演算手段は、上記のような検出出力に基づい
て永久磁石からの磁束レベルを演算し、比較手段は、上
記演算結果が設定レベル以下となったときに警報信号を
出力するようになる。従って、永久磁石の減磁状態を、
上記警報信号に基づいてリアルタイムで監視できるもの
であり、これにより発生トルクが限度以上に減退した状
態に迅速に対処可能になる。
According to this structure, the detection output of the voltage detecting means, that is, the voltage induced by the rotation of the permanent magnet rotor shows a higher value as the magnetic flux level of the permanent magnet increases. The calculating means calculates the magnetic flux level from the permanent magnet based on the detection output as described above, and the comparing means outputs the alarm signal when the calculation result becomes equal to or lower than the set level. Therefore, the demagnetization state of the permanent magnet
It is possible to monitor in real time based on the above-mentioned alarm signal, which makes it possible to promptly deal with the situation where the generated torque is reduced beyond the limit.

【0006】この場合、前記演算手段を、前記電圧検出
手段及び速度検出手段による検出出力と前記永久磁石ロ
ータの回転速度情報とを利用して前記永久磁石からの磁
束レベルを演算する構成としても良い(請求項2)。こ
の構成によれば、演算手段による磁束レベルの演算時に
おいて、永久磁石ロータの回転に伴い誘起される電圧が
その回転速度が高くなるのに応じて上昇するという現象
に対処可能となるから磁束レベルの演算精度を高め得る
ようになる。
In this case, the calculating means may be configured to calculate the magnetic flux level from the permanent magnet by utilizing the detection output of the voltage detecting means and the speed detecting means and the rotational speed information of the permanent magnet rotor. (Claim 2). According to this configuration, when the magnetic flux level is calculated by the calculating means, it is possible to cope with the phenomenon that the voltage induced by the rotation of the permanent magnet rotor increases as the rotation speed increases. The calculation accuracy of can be improved.

【0007】前記電圧検出手段は、前記コイルの誘起電
圧を検出する構成とすることができ(請求項3)、ま
た、電圧検出手段を、前記ステータが有するティースに
巻回されたサーチコイル、若しくは前記コイルと一緒に
巻回されたサーチコイルにより構成することができる
(請求項4)。
The voltage detecting means may be configured to detect the induced voltage of the coil (claim 3), and the voltage detecting means may be a search coil wound around the teeth of the stator, or A search coil wound with the coil can be used (claim 4).

【0008】前記演算手段による磁束レベルの演算を、
前記コイルに印加される電源電圧が零若しくは零に近い
レベルにある期間に行う構成とすることができる(請求
項5)。この構成によれば、電圧検出手段による検出出
力に基づいた磁束レベルの演算時において、コイルに対
する印加電圧に基づいた成分による影響を無視できるか
ら、その演算処理を簡単化できるようになる。
The calculation of the magnetic flux level by the calculating means is
A configuration may be adopted in which the power supply voltage applied to the coil is zero or a period close to zero (claim 5). According to this configuration, when the magnetic flux level is calculated based on the output detected by the voltage detection means, the influence of the component based on the voltage applied to the coil can be ignored, and therefore the calculation process can be simplified.

【0009】また、前記コイルに対する電源電圧の印加
を所定の短時間だけ停止するように構成した上で、前記
演算手段による磁束レベルの演算を、上記電圧印加が停
止された期間に行う構成としても良い(請求項6)。こ
の構成によれば、電圧検出手段による検出出力に基づい
た磁束レベルの演算時において、コイルに対する印加電
圧に基づいた成分による影響を無視できて、その演算処
理を簡単化できるようになる。
Further, the application of the power supply voltage to the coil is stopped for a predetermined short time, and then the magnetic flux level is calculated by the calculating means during the period when the voltage application is stopped. Good (Claim 6). With this configuration, when the magnetic flux level is calculated based on the output detected by the voltage detecting means, the influence of the component based on the voltage applied to the coil can be ignored, and the calculation process can be simplified.

【0010】さらに、前記コイルに対し予め決められた
標準的な電源電圧を印加する標準運転モードを備えた上
で、前記演算手段による磁束レベルの演算を、前記標準
運転モード状態にある期間に行う構成としても良い(請
求項7)。この構成においても、電圧検出手段による検
出出力に基づいた磁束レベルの演算時において、コイル
に対する印加電圧に基づいた成分による影響を一定のレ
ベルとすることができるから、その演算処理を簡単化で
きるようになる。
Further, after the standard operation mode for applying a predetermined standard power supply voltage to the coil is provided, the magnetic flux level is calculated by the calculating means during the period in the standard operation mode. It may be configured (Claim 7). Also in this configuration, when the magnetic flux level is calculated based on the detection output of the voltage detecting means, the influence of the component based on the voltage applied to the coil can be made to be a constant level, so that the calculation process can be simplified. become.

【0011】前記電圧検出手段に代えて、前記永久磁石
ロータからの磁束に応じたレベルの電圧信号を出力する
磁気センサを設けた上で、前記演算手段を、前記磁気セ
ンサの検出出力に基づいて前記永久磁石ロータからの磁
束レベルを演算する構成としても良く(請求項8)。こ
の構成によれば、永久磁石からの磁束レベルを永久磁石
ロータの回転速度と無関係に確実に検出できるようにな
る。
In place of the voltage detecting means, a magnetic sensor for outputting a voltage signal of a level corresponding to the magnetic flux from the permanent magnet rotor is provided, and the calculating means is based on the detection output of the magnetic sensor. The magnetic flux level from the permanent magnet rotor may be calculated (claim 8). With this configuration, the magnetic flux level from the permanent magnet can be reliably detected regardless of the rotation speed of the permanent magnet rotor.

【0012】さらに、前記演算手段を、磁束レベルの演
算を設定時間が経過する毎に行うように構成した上で、
この演算手段による演算結果を逐次記憶保存する記憶手
段を設ける構成としても良い(請求項9)。この構成に
よれば、永久磁石の減磁状態を時系列的な記憶データに
基づいて確認できるから、発生トルクが限度以上に減退
する事態に予め対処可能になる。
Further, after the calculating means is configured to calculate the magnetic flux level every time a set time has elapsed,
A storage means for sequentially storing and saving the calculation results of the calculation means may be provided (claim 9). According to this configuration, the demagnetized state of the permanent magnet can be confirmed based on the time-series stored data, so that it is possible to deal with the situation in which the generated torque declines beyond the limit in advance.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明をインバータ一体型
のブラシレスモータに適用した第1実施例について図1
ないし図3を参照しながら説明する。全体の概略的な断
面構造を示す図2において、永久磁石モータであるブラ
シレスモータ1は、回転磁界を形成するための界磁用三
相コイル2を備えたステータ3をフレーム4内に配置す
ると共に、上記コイル2による界磁空間に永久磁石ロー
タ5を配置した構成となっている。この場合、永久磁石
ロータ5は、シャフト6の周りに偶数極に着磁された永
久磁石7を配置した構成となっている。また、フレーム
4の外面には、インバータユニット8が一体的に取り付
けられており、このインバータユニット8からコイル2
に通電される構成となっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment in which the present invention is applied to an inverter-integrated brushless motor will now be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 2 showing the overall schematic sectional structure, a brushless motor 1 which is a permanent magnet motor has a stator 3 provided with a field three-phase coil 2 for forming a rotating magnetic field arranged in a frame 4. The permanent magnet rotor 5 is arranged in the field space defined by the coil 2. In this case, the permanent magnet rotor 5 has a configuration in which the permanent magnet 7 magnetized to have even poles is arranged around the shaft 6. An inverter unit 8 is integrally attached to the outer surface of the frame 4, and the inverter unit 8 is connected to the coil 2
It is configured to be energized to.

【0014】電気的構成を示す図1において、インバー
タユニット8は、三相交流電源9の出力を直流に変換す
る整流回路部10と、その直流出力をチョッピングする
ためのインバータ主回路11と、このインバータ主回路
11内のパワートランジスタTr1〜Tr6をオンオフ
制御するためのベース制御回路12とを備えた構成とな
っている。
In FIG. 1 showing the electrical structure, an inverter unit 8 includes a rectifier circuit section 10 for converting the output of a three-phase AC power source 9 into a direct current, an inverter main circuit 11 for chopping the direct current output, and A base control circuit 12 for on / off controlling the power transistors Tr1 to Tr6 in the inverter main circuit 11 is provided.

【0015】この場合、上記インバータ主回路11は、
パワートランジスタTr1〜Tr6を三相ブリッジ接続
して構成されたもので、各相用の出力端子Pu、Pv、
Pwが、スター結線されたコイル2の各電源端子にそれ
ぞれ接続される。
In this case, the inverter main circuit 11 is
The power transistors Tr1 to Tr6 are configured by three-phase bridge connection, and output terminals Pu, Pv for each phase,
Pw is connected to each power supply terminal of the star-connected coil 2.

【0016】ベース制御回路12は、CPUを含んで構
成されたもので、図示しない操作回路から速度指令が与
えられた状態で、インバータ主回路11を例えば正弦波
パルス幅変調方式で駆動することによりコイル2に通電
するものであり、斯様な通電に応じてブラシレスモータ
1の可変速運転を行う構成となっている。尚、上記のよ
うなコイル2に対する通電タイミングの制御には、ホー
ル素子などの位置センサを用いることができるが、各相
のコイル2での誘起電圧位相を利用した所謂センサレス
駆動も可能である。
The base control circuit 12 includes a CPU, and drives the inverter main circuit 11 by, for example, a sine wave pulse width modulation method in a state where a speed command is given from an operation circuit (not shown). The coil 2 is energized, and a variable speed operation of the brushless motor 1 is performed according to such energization. A position sensor such as a Hall element can be used to control the energization timing of the coil 2 as described above, but so-called sensorless driving using the induced voltage phase in the coil 2 of each phase is also possible.

【0017】本発明でいう電圧検出手段に相当した電圧
検出回路13は、所定相のコイル2の線間電圧を検出す
るためのもので、例えば、W相の出力端子Pwとグラン
ド端子との間にサンプリング用抵抗13a及び13bを
直列に接続し、それら抵抗13a及び13bの共通接続
点から上記線間電圧を示す電圧信号Vdを出力する構成
となっている。尚、このような電圧検出回路13による
電圧検出機能を実現するために、インバータ主回路11
における負側の電源ラインをグランド端子に接続してい
る。
The voltage detection circuit 13 corresponding to the voltage detection means in the present invention is for detecting the line voltage of the coil 2 of a predetermined phase, for example, between the output terminal Pw of the W phase and the ground terminal. The sampling resistors 13a and 13b are connected in series with each other, and the voltage signal Vd indicating the line voltage is output from the common connection point of the resistors 13a and 13b. In order to realize the voltage detection function by the voltage detection circuit 13 as described above, the inverter main circuit 11
The power line on the negative side of is connected to the ground terminal.

【0018】この場合、電圧信号Vdには、永久磁石ロ
ータ5の回転に伴いコイル2に誘起される電圧が、イン
バータユニット8の出力電圧に重畳した状態で現れるも
のである。具体的には、コイル2が周知の二相同時通電
される構成であった場合には、上記電圧信号Vdは図3
に示すような波形となる。この図3において、二相同時
通電される場合には、W相のコイル2に電流が流れない
期間Itが1周期に約60°の区間ずつ2回出現するも
のであり、この期間の電圧信号Vdをサンプリングすれ
ば、W相のコイル2の誘起電圧を得ることができる。
In this case, in the voltage signal Vd, the voltage induced in the coil 2 with the rotation of the permanent magnet rotor 5 appears in a state of being superimposed on the output voltage of the inverter unit 8. Specifically, when the coil 2 has a well-known two-phase simultaneous energization, the voltage signal Vd shown in FIG.
The waveform is as shown in FIG. In FIG. 3, when two phases are simultaneously energized, a period It during which no current flows in the W-phase coil 2 appears twice at intervals of about 60 ° in one cycle. By sampling Vd, the induced voltage of the W-phase coil 2 can be obtained.

【0019】上記電圧検出回路13からの電圧信号Vd
を受ける磁束演算回路14(本発明でいう演算手段に相
当)は、ベース制御回路12からの制御信号に基づい
て、上記期間Itにおける電圧信号Vdをサンプリング
する。この場合、サンプリング対象は、電圧信号Vdの
ピーク値でも良いが、平均値或いは実効値などであって
も良い。
The voltage signal Vd from the voltage detection circuit 13
The magnetic flux calculation circuit 14 (corresponding to the calculation means in the present invention) which receives the voltage samples the voltage signal Vd in the above period It based on the control signal from the base control circuit 12. In this case, the sampling target may be the peak value of the voltage signal Vd, but may be the average value or the effective value.

【0020】そして、磁束演算回路14は、そのサンプ
リング信号に基づいて、永久磁石ロータ5の回転に伴い
コイル2に誘起される電圧成分のレベルを判定すると共
に、その判定レベルの大小に応じて永久磁石ロータ5か
らの磁束レベルを演算する構成となっている。尚、上記
のような磁束レベルの演算は、永久磁石ロータ5の回転
に伴い誘起される電圧が永久磁石7からの磁束レベルが
大きい場合ほど高い値を示すという特性を利用して行わ
れるものである。
Then, the magnetic flux calculation circuit 14 determines the level of the voltage component induced in the coil 2 as the permanent magnet rotor 5 rotates based on the sampling signal, and the magnetic flux operation circuit 14 determines whether the level of the determination is permanent. The magnetic flux level from the magnet rotor 5 is calculated. The calculation of the magnetic flux level as described above is performed by utilizing the characteristic that the voltage induced by the rotation of the permanent magnet rotor 5 is higher as the magnetic flux level from the permanent magnet 7 is higher. is there.

【0021】また、磁束演算回路14は、上記のような
磁束レベルの演算を、設定時間(例えば500〜100
0時間)が経過する毎に行う構成となっており、その演
算結果はメモリ15(本発明でいう記憶手段に相当)に
逐次記憶保存されるようになっている。
The magnetic flux calculation circuit 14 calculates the magnetic flux level as described above for a set time (for example, 500 to 100).
It is configured to be performed every time (0 hours) has elapsed, and the calculation result is sequentially stored and stored in the memory 15 (corresponding to the storage means in the present invention).

【0022】上記メモリ15には、上記のような磁束演
算回路14による演算データの他に、永久磁石ロータ5
からの磁束レベルの初期値或いは予め設定された指定値
が記憶されている。
In the memory 15, in addition to the calculation data by the magnetic flux calculation circuit 14 as described above, the permanent magnet rotor 5 is also included.
The initial value of the magnetic flux level from or the preset specified value is stored.

【0023】磁束演算回路14により演算された磁束レ
ベルデータを受ける比較回路16(本発明でいう比較手
段に相当)は、上記磁束レベルデータと、メモリ15に
記憶された初期値(或いは指定値)とを比較し、磁束レ
ベルデータの初期値(或いは指定値)に対する割合が予
め設定された減少比率以下であった場合に、警報信号S
aを出力する構成となっている。
The comparison circuit 16 (corresponding to the comparison means in the present invention) which receives the magnetic flux level data calculated by the magnetic flux calculation circuit 14 and the magnetic flux level data and the initial value (or designated value) stored in the memory 15 When the ratio of the magnetic flux level data to the initial value (or specified value) is less than or equal to the preset decrease ratio, the alarm signal S
It is configured to output a.

【0024】警告回路17は、上記警報信号Saが出力
されたときに、永久磁石7が限度を越えて減磁した状態
にある旨を、例えば発光ダイオードのような表示手段を
通じて報知する構成となっている。
The warning circuit 17 is configured to notify, through a display means such as a light emitting diode, that the permanent magnet 7 is in a demagnetized state exceeding the limit when the warning signal Sa is output. ing.

【0025】また、警報信号Saはインバータユニット
8内のベース制御回路12にも与えられるようになって
おり、当該ベース制御回路12は、警報信号Saを受け
たときに、例えばコイル2に与える電流を増加させるこ
とにより、ブラシレスモータ1の発生トルクを増大する
ように調整する制御を行う構成となっている。尚、この
ような制御によっても発生トルクが不足するような状況
となった場合には、コイル2に対する通電を停止する制
御を行う構成とすることも可能である。
The alarm signal Sa is also supplied to the base control circuit 12 in the inverter unit 8, and the base control circuit 12 supplies a current to the coil 2, for example, when the alarm signal Sa is received. Is increased to increase the torque generated by the brushless motor 1. It should be noted that if the generated torque becomes insufficient even by such control, control for stopping the energization of the coil 2 may be performed.

【0026】要するに上記した本実施例の構成によれ
ば、磁束演算回路14により演算された永久磁石7から
の磁束レベルが、設定レベル(初期値(或いは指定値)
に対し予め設定された減少比率を乗じたレベル)以下と
なったときに警報信号Saが出力されると共に、その旨
が警告回路17を通じて報知されるものである。このよ
うな報知により、永久磁石7の減磁状態をリアルタイム
で監視できるようになり、これによりブラシレスモータ
1の発生トルクが限度以上に減退した状態に迅速に対処
可能になる。具体的には、本実施例では、警報信号Sa
が出力されたときに、インバータユニット8側において
ブラシレスモータ1の発生トルクを増大させる制御を行
うことにより対処している。
In short, according to the configuration of this embodiment described above, the magnetic flux level from the permanent magnet 7 calculated by the magnetic flux calculation circuit 14 is set to the set level (initial value (or specified value)).
On the other hand, the warning signal Sa is output when it becomes less than or equal to a level obtained by multiplying a preset reduction ratio), and the fact is notified through the warning circuit 17. By such notification, it becomes possible to monitor the demagnetization state of the permanent magnet 7 in real time, whereby it is possible to promptly deal with the state in which the torque generated by the brushless motor 1 is reduced beyond the limit. Specifically, in this embodiment, the alarm signal Sa
Is output, the control is performed by increasing the torque generated by the brushless motor 1 on the inverter unit 8 side.

【0027】この場合、本実施例では、磁束演算回路1
4による磁束レベルの演算を、コイル2に印加される電
源電圧が零若しくは零に近いレベルになった状態で出力
される電圧信号Vdに基づいて行う構成となっているか
ら、上記演算時において、コイル2に対する印加電圧に
基づいた成分による影響を無視できるようになって、そ
の演算処理を簡単化できる。
In this case, in this embodiment, the magnetic flux calculation circuit 1
Since the calculation of the magnetic flux level by 4 is performed on the basis of the voltage signal Vd output when the power supply voltage applied to the coil 2 is zero or at a level close to zero, at the time of the above calculation, The influence of the component based on the applied voltage to the coil 2 can be ignored, and the calculation process can be simplified.

【0028】さらに、本実施例は、磁束演算回路14に
よる磁束レベルの演算を設定時間(500〜1000時
間)が経過する毎に行うと共に、その演算結果をメモリ
15に逐次記憶保存する構成にも特徴を有する。この構
成によれば、永久磁石7の減磁状態を、上記メモリ15
の記憶データ、つまり時系列的な記憶データに基づいて
確認できるようになるから、ブラシレスモータ1の発生
トルクが限度以上に減退する事態に予め対処可能にな
る。
Furthermore, in this embodiment, the magnetic flux level is calculated by the magnetic flux calculation circuit 14 every time the set time (500 to 1000 hours) elapses, and the calculation result is sequentially stored in the memory 15. It has characteristics. According to this structure, the demagnetized state of the permanent magnet 7 is stored in the memory 15
Since it can be confirmed based on the stored data, that is, the time-series stored data, it is possible to deal in advance with the situation where the torque generated by the brushless motor 1 declines beyond the limit.

【0029】また、上記第1実施例において、磁束演算
回路14、メモリ15、比較回路16及び警告回路17
の機能を、CPUを含んで構成されたベース制御回路1
2のプログラムを利用して実現する構成が可能であり、
このような構成を採用した場合には、全体構成の大幅な
簡単化を実現できる。
In the first embodiment, the magnetic flux calculation circuit 14, the memory 15, the comparison circuit 16 and the warning circuit 17 are also provided.
Base control circuit 1 configured to include the function of
It is possible to implement it by using the program of 2.
When such a configuration is adopted, the overall configuration can be greatly simplified.

【0030】尚、上記第1実施例において、インバータ
ユニット8側のベース制御回路12から磁束演算回路1
4に対して、永久磁石ロータ5の回転速度情報を与える
ように設定した上で、磁束演算回路14では、その回転
速度情報が設定速度を示す状態となったときに、電圧検
出回路13からの電圧信号Vdに基づいた磁束レベルの
演算を行う構成としても良い。
In the first embodiment, the magnetic flux calculation circuit 1 is changed from the base control circuit 12 on the inverter unit 8 side.
4 is set so that the rotation speed information of the permanent magnet rotor 5 is given, and then the magnetic flux calculation circuit 14 outputs the rotation speed information from the voltage detection circuit 13 when the rotation speed information indicates the set speed. The magnetic flux level may be calculated based on the voltage signal Vd.

【0031】この構成によれば、磁束演算回路14によ
る磁束レベルの演算時において、電圧検出回路13から
の電圧信号Vdのレベルが、永久磁石ロータ5の回転速
度が高くなるのに応じて上昇するという現象による影響
を除去できるから、磁束レベルの演算精度を高め得るよ
うになる。尚、この場合、永久磁石ロータ5の回転速度
情報を得るために、その回転速度を直接的に検出する回
転速度検出手段を別途に設ける構成としても良い。
According to this configuration, when the magnetic flux level is calculated by the magnetic flux calculation circuit 14, the level of the voltage signal Vd from the voltage detection circuit 13 increases as the rotation speed of the permanent magnet rotor 5 increases. Since the influence of the phenomenon can be removed, it is possible to improve the calculation accuracy of the magnetic flux level. In this case, in order to obtain the rotation speed information of the permanent magnet rotor 5, a rotation speed detecting means for directly detecting the rotation speed may be separately provided.

【0032】また、インバータユニット8による制御期
間中において、コイル2に対する電源電圧の印加を所定
の短時間だけ停止する期間を設定した上で、磁束演算回
路14による磁束レベルの演算を、上記電圧印加が停止
された期間における電圧検出回路13からの電圧信号V
dに基づいて行う構成としても良い。
Further, during the control period by the inverter unit 8, after setting the period for stopping the application of the power supply voltage to the coil 2 for a predetermined short time, the magnetic flux level is calculated by the magnetic flux calculation circuit 14 by applying the voltage. Voltage signal V from the voltage detection circuit 13 during the period in which the
The configuration may be performed based on d.

【0033】このような構成とした場合には、磁束演算
回路14による磁束レベルの演算時において、コイル2
に対する印加電圧に基づいた成分による影響を無視でき
て、その演算処理を簡単化できるようになる。
With such a configuration, the coil 2 is operated when the magnetic flux level is calculated by the magnetic flux calculation circuit 14.
The influence of the component on the basis of the applied voltage can be ignored, and the arithmetic processing can be simplified.

【0034】さらに、インバータユニット8による制御
期間中において、コイル2に対し予め決められた標準的
な電源電圧を印加する標準運転モードを設定し、磁束演
算回路14による磁束レベルの演算を上記標準運転モー
ドにある期間に行う構成としても良い。この構成によっ
ても、磁束演算回路14による磁束レベルの演算時にお
いて、コイル2に対する印加電圧に基づいた成分による
影響を一定のレベルとすることができるから、その演算
処理を簡単化できるようになる。
Further, during the control period by the inverter unit 8, a standard operation mode in which a predetermined standard power supply voltage is applied to the coil 2 is set and the magnetic flux level is calculated by the magnetic flux calculation circuit 14 in the standard operation. The configuration may be performed during the period in the mode. Also with this configuration, when the magnetic flux level is calculated by the magnetic flux calculation circuit 14, the influence of the component based on the voltage applied to the coil 2 can be set to a constant level, so that the calculation process can be simplified.

【0035】上記第1実施例では、コイル2の誘起電圧
に基づいて磁束レベルを演算する構成としたが、本発明
の第2実施例を示す図4のように、ステータ3が有する
ティース3aに巻回されたサーチコイル18によって、
永久磁石ロータ5の回転に伴い誘起される電圧を検出
し、その検出出力に基づいて磁束レベルを演算する構成
としても良い。尚、この場合において、サーチコイル1
8をコイル2と一緒に巻回する構成としても良く、ま
た、サーチコイル18を複数個設ける構成とすることも
できる。
In the first embodiment described above, the magnetic flux level is calculated based on the induced voltage of the coil 2. However, as shown in FIG. 4 showing the second embodiment of the present invention, the teeth 3a of the stator 3 are By the wound search coil 18,
The voltage induced by the rotation of the permanent magnet rotor 5 may be detected, and the magnetic flux level may be calculated based on the detected output. In this case, the search coil 1
8 may be wound together with the coil 2, or a plurality of search coils 18 may be provided.

【0036】また、本発明の第3実施例を示す図5のよ
うに、前記第1実施例における電圧検出回路13に代え
て、ステータ3及び永久磁石ロータ5間のギャップに、
永久磁石7からの磁束に応じたレベルの電圧信号を出力
する磁気センサ19(例えばホール素子)を配置し、こ
の磁気センサ19からの電圧信号を磁束演算回路14に
よる演算に供する構成としても良い。この構成によれ
ば、永久磁石7からの磁束レベルを永久磁石ロータ5の
回転速度と無関係に確実に検出できる利点が出てくる。
Further, as shown in FIG. 5 showing the third embodiment of the present invention, instead of the voltage detection circuit 13 in the first embodiment, a gap between the stator 3 and the permanent magnet rotor 5 is provided.
A magnetic sensor 19 (for example, a Hall element) that outputs a voltage signal at a level corresponding to the magnetic flux from the permanent magnet 7 may be arranged, and the voltage signal from the magnetic sensor 19 may be used for calculation by the magnetic flux calculation circuit 14. According to this configuration, there is an advantage that the magnetic flux level from the permanent magnet 7 can be reliably detected regardless of the rotation speed of the permanent magnet rotor 5.

【0037】図6には本発明の第4実施例が示されてお
り、以下これについて前記第1実施例と異なる部分のみ
説明する。温度センサ20は、永久磁石ロータ5の温度
を間接的に検出できる位置に設けられており、その検出
出力を比較回路16′に与える構成となっている。この
比較回路16′は、温度センサ20の検出出力により示
される永久磁石ロータ5及びモータの温度が急激に上昇
したときに、磁束演算回路14により演算された磁束レ
ベルデータと、メモリ15に記憶された初期値或いは指
定値(これらの値は温度上昇分だけ補正された状態とな
っている)とを比較して警報信号の出力動作を行う構成
となっている。この構成によれば、永久磁石7の減磁が
進行し易い状況下において、その減磁状況を的確にチェ
ックできるようになる。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention, and only the parts different from the first embodiment will be described below. The temperature sensor 20 is provided at a position where the temperature of the permanent magnet rotor 5 can be indirectly detected, and the detection output thereof is given to the comparison circuit 16 '. The comparison circuit 16 'stores the magnetic flux level data calculated by the magnetic flux calculation circuit 14 in the memory 15 when the temperatures of the permanent magnet rotor 5 and the motor indicated by the detection output of the temperature sensor 20 suddenly rise. It is configured to perform an alarm signal output operation by comparing with an initial value or a designated value (these values are corrected by the temperature rise amount). According to this configuration, it is possible to accurately check the demagnetization state under the situation where the demagnetization of the permanent magnet 7 is likely to proceed.

【0038】また、コイル2に流れる負荷電流のレベル
を検出する手段を設け、この手段により検出される電流
レベルが過大になった状態で、上記のような比較回路1
6′による比較動作を行う構成としても、永久磁石の減
磁状況を的確にチェックできるようになる。
Further, means for detecting the level of the load current flowing through the coil 2 is provided, and when the current level detected by this means becomes excessive, the comparison circuit 1 as described above is provided.
Even if the comparison operation by 6'is performed, the demagnetization status of the permanent magnet can be accurately checked.

【0039】尚、本発明は上記実施例にのみ限定される
ものではなく、次のような変形また拡張が可能である。
例えば、コイル2が断電された後における永久磁石ロー
タ5のフリーラン状態において、その回転速度が所定値
になった時点でコイル2に誘起される電圧に基づいて磁
束レベルの演算を行う構成とすることができる。ブラシ
レスモータに限らず、ステップモータなど他の永久磁石
モータに適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and the following modifications and expansions are possible.
For example, in a free-running state of the permanent magnet rotor 5 after the coil 2 is cut off, the magnetic flux level is calculated based on the voltage induced in the coil 2 when the rotation speed reaches a predetermined value. can do. Not only the brushless motor but also other permanent magnet motors such as a step motor can be applied.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、永久磁石ロータの回転に伴い誘起される電
圧に基づいて当該永久磁石ロータからの磁束レベルを演
算すると共に、このように演算した磁束レベルが設定レ
ベル以下となったときに警報信号を出力する構成とした
から、永久磁石の減磁状態をリアルタイムで監視でき
て、発生トルクの減退に迅速に対処可能となるという有
益な効果を奏することができる。
According to the present invention, as apparent from the above description, the magnetic flux level from the permanent magnet rotor is calculated based on the voltage induced by the rotation of the permanent magnet rotor, and the calculation is performed in this way. Since the alarm signal is output when the generated magnetic flux level falls below the set level, it is possible to monitor the demagnetization state of the permanent magnets in real time, and it is possible to quickly deal with the decrease in generated torque. Can be played.

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

【図1】本発明の第1実施例の電気的構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing an electrical configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】概略的な横断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view.

【図3】コイルの線間電圧の波形図FIG. 3 is a waveform diagram of a coil line voltage.

【図4】本発明の第2実施例を示す要部の概略的な横断
面図
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例を示す要部の概略的な横断
面図
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of essential parts showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施例を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はブラシレスモータ(永久磁石モータ)、2はコイ
ル、3はステータ、5は永久磁石ロータ、7は永久磁
石、13は電圧検出回路(電圧検出手段)、14は磁束
演算回路(演算手段)、15はメモリ(記憶手段)、1
6、16′は比較回路(比較手段)、18はサーチコイ
ル、19は磁気センサを示す。
1 is a brushless motor (permanent magnet motor), 2 is a coil, 3 is a stator, 5 is a permanent magnet rotor, 7 is a permanent magnet, 13 is a voltage detection circuit (voltage detection means), 14 is a magnetic flux calculation circuit (calculation means), 15 is a memory (storage means), 1
Reference numerals 6 and 16 'are comparison circuits (comparison means), 18 is a search coil, and 19 is a magnetic sensor.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 界磁用のコイルが設けられたステータ
と、前記ステータの界磁空間に配置された永久磁石ロー
タとを備えた永久磁石モータにおいて、 前記永久磁石ロータの回転に伴い誘起される電圧を検出
する電圧検出手段と、 この電圧検出手段による検出出力に基づいて前記永久磁
石ロータからの磁束レベルを演算する演算手段と、 この演算手段により得られる磁束レベルが設定レベル以
下となったときに警報信号を出力する比較手段とを備え
たことを特徴とする永久磁石モータ。
1. A permanent magnet motor comprising a stator provided with a field coil and a permanent magnet rotor arranged in a field space of the stator, the permanent magnet motor being induced by rotation of the permanent magnet rotor. Voltage detecting means for detecting the voltage, calculating means for calculating the magnetic flux level from the permanent magnet rotor based on the detection output by the voltage detecting means, and when the magnetic flux level obtained by the calculating means is below a set level A permanent magnet motor, comprising: a comparison means for outputting an alarm signal to the.
【請求項2】 前記演算手段は、前記電圧検出手段によ
る検出出力と前記永久磁石ロータの回転速度情報とを利
用して前記永久磁石からの磁束レベルを演算するように
構成されていることを特徴とする請求項1記載の永久磁
石モータ。
2. The calculating means is configured to calculate the magnetic flux level from the permanent magnet by utilizing the detection output of the voltage detecting means and the rotational speed information of the permanent magnet rotor. The permanent magnet motor according to claim 1.
【請求項3】 前記電圧検出手段は、前記コイルの誘起
電圧を検出する構成とされていることを特徴とする請求
項1または2記載の永久磁石モータ。
3. The permanent magnet motor according to claim 1, wherein the voltage detecting means is configured to detect an induced voltage of the coil.
【請求項4】 前記電圧検出手段は、前記ステータが有
するティースに巻回されたサーチコイル、若しくは前記
コイルと一緒に巻回されたサーチコイルにより構成され
ていることを特徴とする請求項1または2記載の永久磁
石モータ。
4. The voltage detecting means comprises a search coil wound around a tooth of the stator, or a search coil wound together with the coil. 2. The permanent magnet motor according to 2.
【請求項5】 前記演算手段による磁束レベルの演算
は、前記コイルに印加される電源電圧が零若しくは零に
近いレベルにある期間に行うように構成されていること
を特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の永久磁
石モータ。
5. The calculation of the magnetic flux level by the calculating means is configured to be performed during a period in which the power supply voltage applied to the coil is zero or a level close to zero. 4. The permanent magnet motor according to any one of 4 above.
【請求項6】 前記コイルに対する電源電圧の印加を所
定の短時間だけ停止するように構成され、前記演算手段
による磁束レベルの演算は、上記電圧印加が停止された
期間に行うように構成されていることを特徴とする請求
項1ないし4の何れかに記載の永久磁石モータ。
6. The application of the power supply voltage to the coil is stopped for a predetermined short time, and the calculation of the magnetic flux level by the calculating means is performed during the period when the voltage application is stopped. The permanent magnet motor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
【請求項7】 前記コイルに対し予め決められた標準的
な電源電圧を印加する標準運転モードを備え、 前記演算手段による磁束レベルの演算は、前記標準運転
モード状態にある期間に行うように構成されていること
を特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の永久磁
石モータ。
7. A standard operation mode for applying a predetermined standard power supply voltage to the coil, wherein the calculation of the magnetic flux level by the calculation means is performed during a period in the standard operation mode state. The permanent magnet motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the permanent magnet motor is provided.
【請求項8】 前記電圧検出手段に代えて、前記永久磁
石ロータからの磁束に応じたレベルの電圧信号を出力す
る磁気センサを設け、前記演算手段は、前記磁気センサ
の検出出力に基づいて前記永久磁石ロータからの磁束レ
ベルを演算するように構成されていることを特徴とする
請求項1記載の永久磁石モータ。
8. A magnetic sensor that outputs a voltage signal of a level according to the magnetic flux from the permanent magnet rotor is provided in place of the voltage detection means, and the computing means is based on the detection output of the magnetic sensor. The permanent magnet motor according to claim 1, wherein the permanent magnet motor is configured to calculate a magnetic flux level from the permanent magnet rotor.
【請求項9】 前記演算手段は、磁束レベルの演算を設
定時間が経過する毎に行うように構成され、 この演算手段による演算結果を逐次記憶保存する記憶手
段が設けられていることを特徴とする請求項1ないし8
の何れかに記載の永久磁石モータ。
9. The calculating means is configured to calculate the magnetic flux level each time a set time has elapsed, and is provided with storage means for sequentially storing and storing the calculation results of the calculating means. Claims 1 to 8
The permanent magnet motor according to any one of 1.
JP8107031A 1996-04-26 1996-04-26 Permanent-magnet motor Pending JPH09294354A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8107031A JPH09294354A (en) 1996-04-26 1996-04-26 Permanent-magnet motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8107031A JPH09294354A (en) 1996-04-26 1996-04-26 Permanent-magnet motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09294354A true JPH09294354A (en) 1997-11-11

Family

ID=14448771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8107031A Pending JPH09294354A (en) 1996-04-26 1996-04-26 Permanent-magnet motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09294354A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2376305A (en) * 2001-05-04 2002-12-11 Ford Global Tech Inc A method for monitoring the degradation of a permanent magnet in a motor
US6591925B2 (en) 2001-09-17 2003-07-15 Ford Global Technologies, Llc Adaptive demagnetization compensation for a motor in an electric or partially electric motor vehicle
US6679346B2 (en) 2001-09-17 2004-01-20 Ford Global Technologies, Llc Adaptive demagnetization compensation for a motor in an electric or partially electric motor vehicle
EP1591798A1 (en) * 2004-04-26 2005-11-02 Hamilton Sundstrand Corporation Health monitoring method and system for a permanent magnet device
JP2006292534A (en) * 2005-04-11 2006-10-26 Daido Steel Co Ltd Rotor position detecting sensor for brushless motor
JP2007336708A (en) * 2006-06-15 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd Temperature detection apparatus for permanent magnet of permanent-magnetic rotating machine
JP2013027287A (en) * 2011-07-26 2013-02-04 Fanuc Ltd Control device that detects whether or not irreversible demagnetization has occurred in permanent magnet of permanent magnet synchronous motor
CN107356884A (en) * 2017-08-01 2017-11-17 哈尔滨工程大学 A kind of motor teeth portion air gap dynamic magnetic induction intensity measuring method
CN111835150A (en) * 2019-04-18 2020-10-27 日本电产株式会社 Electric motor
JP2022142257A (en) * 2021-03-16 2022-09-30 三菱電機株式会社 Control device for ac rotary machine

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6573745B2 (en) 2001-05-04 2003-06-03 Ford Global Technologies, Inc. Permanent magnet degradation monitoring for hybrid and electric vehicles
GB2376305B (en) * 2001-05-04 2005-01-19 Ford Global Tech Inc A method for monitoring the degredation of a permanent magnet and a hybrid electric vehicle using such a method
GB2376305A (en) * 2001-05-04 2002-12-11 Ford Global Tech Inc A method for monitoring the degradation of a permanent magnet in a motor
DE10243217B4 (en) * 2001-09-17 2009-06-10 Ford Motor Co., Dearborn Method and device for demagnetization compensation for an electric motor
US6591925B2 (en) 2001-09-17 2003-07-15 Ford Global Technologies, Llc Adaptive demagnetization compensation for a motor in an electric or partially electric motor vehicle
US6679346B2 (en) 2001-09-17 2004-01-20 Ford Global Technologies, Llc Adaptive demagnetization compensation for a motor in an electric or partially electric motor vehicle
EP1591798A1 (en) * 2004-04-26 2005-11-02 Hamilton Sundstrand Corporation Health monitoring method and system for a permanent magnet device
JP2006292534A (en) * 2005-04-11 2006-10-26 Daido Steel Co Ltd Rotor position detecting sensor for brushless motor
JP2007336708A (en) * 2006-06-15 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd Temperature detection apparatus for permanent magnet of permanent-magnetic rotating machine
JP2013027287A (en) * 2011-07-26 2013-02-04 Fanuc Ltd Control device that detects whether or not irreversible demagnetization has occurred in permanent magnet of permanent magnet synchronous motor
US8633663B2 (en) 2011-07-26 2014-01-21 Fanuc Corporation Control device that detects whether or not irreversible demagnetization has occurred in permanent magnet of permanent magnet synchronous motor
CN107356884A (en) * 2017-08-01 2017-11-17 哈尔滨工程大学 A kind of motor teeth portion air gap dynamic magnetic induction intensity measuring method
CN111835150A (en) * 2019-04-18 2020-10-27 日本电产株式会社 Electric motor
JP2022142257A (en) * 2021-03-16 2022-09-30 三菱電機株式会社 Control device for ac rotary machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3483805B2 (en) Step-out detection device for sensorless brushless motor
JPH06113585A (en) Position detection device for brushless dc motor using time-difference method without hall-effect device
EP2151917A2 (en) Method for controlling a two-phase d.c. brushless motor without a position sensor
JP2008141828A (en) Motor driving device and motor driving method
JP2005168287A (en) Method and apparatus for optimizing efficiency of motor operating under load
US8164285B2 (en) External disturbance detection system and method for two-phase motor control systems
JPH09294354A (en) Permanent-magnet motor
US7119512B2 (en) Switched reluctance machine control system and method
JP2009077503A (en) Motor controller and controller for air conditioner
JP2010088267A (en) Controller of brushless motor and control method
US20200395876A1 (en) Method for starting and operating a bldc motor and bldc motor
US20150084568A1 (en) Systems, methods, and assemblies for detecting stoppage of electric motors
US20080258663A1 (en) Brushed motor controller using back EMF for motor speed sensing, overload detection and pump shutdown, for bilge and other suitable pumps
JP4788603B2 (en) Inverter device
KR101224635B1 (en) Method and appartus for diagnosising short of motor driving system
JP5330728B2 (en) Brushless motor drive device
JP4110883B2 (en) Motor control device
JP3436658B2 (en) Method and apparatus for detecting abnormality in motor load
JP2002325484A (en) Brushless motor controller
US10804824B2 (en) Method and circuit arrangement for determining the position of a rotor in an electric motor
JP2004222423A (en) Rotational position detector for rotating machine, rotating machine controller, and computer-readable storage medium having recorded program for execution by computer of detection processing of rotational position
JP5378785B2 (en) Start-up driving method of brushless DC motor without position detector and electric bicycle using the same
US9748878B1 (en) Adaptive brake timing for a brushless motor
KR100327862B1 (en) Initial position detection and starting algorithm of BLDC motor using inductance variation
US11979101B2 (en) Sensor-free commutation method