JP2000295891A - Inverter device for switched reluctance motor and its control method - Google Patents
Inverter device for switched reluctance motor and its control methodInfo
- Publication number
- JP2000295891A JP2000295891A JP11290198A JP29019899A JP2000295891A JP 2000295891 A JP2000295891 A JP 2000295891A JP 11290198 A JP11290198 A JP 11290198A JP 29019899 A JP29019899 A JP 29019899A JP 2000295891 A JP2000295891 A JP 2000295891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- inverter
- winding
- current
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はスイッチトリラク
タンスモータを駆動するためのインバータ装置およびそ
の制御方法に関する。The present invention relates to an inverter device for driving a switched reluctance motor and a control method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】誘導モータ(以下、ACモータと称す
る)に比べ、原理的に低電流・大トルク特性を持つため
小型化でき、モータ構造もシンプルなため大幅なコスト
ダウンが望めるスイッチトリラクタンスモータ(以下、
SRモータと略称する)が知られている。2. Description of the Related Art Compared with an induction motor (hereinafter referred to as an AC motor), a switched reluctance motor which can be miniaturized because it has low current and large torque characteristics in principle and has a simple motor structure can greatly reduce costs. (Less than,
An SR motor is abbreviated.
【0003】一般的にSRモータの発生トルクτは、数
1で表すことができる。Generally, the generated torque τ of an SR motor can be expressed by Equation 1.
【0004】[0004]
【数1】 ただし、iu、iv、iwは各相巻線電流、Lu、L
v、Lwは各相巻線自己インダクタンス、θは回転子の
位置角をそれぞれ示している。(Equation 1) Where iu, iv, iw are the winding currents of each phase, Lu, L
v and Lw indicate the self-inductance of each phase winding, and θ indicates the position angle of the rotor.
【0005】図24にSRモータの各相巻線の自己イン
ダクタンスの変化の様子と通電波形との関係を示す。FIG. 24 shows the relationship between the change in the self-inductance of each phase winding of the SR motor and the current waveform.
【0006】図24中(E)に示すように、各巻線の自
己インダクタンスの回転角度に対する変化は三角波に近
似でき、それぞれ機械角で30°の位相差を持つ。ま
た、数1より分かるように、トルクの正/負はインダク
タンスの変化率により決まり、電流極性に依存しないた
め、正トルクを得たい場合にはインダクタンスの変化率
が正の区間に矩形波電流を通電できるインバータ回路と
このような制御が必要となる。As shown in FIG. 24E, the change in the self-inductance of each winding with respect to the rotation angle can be approximated by a triangular wave, and each has a phase difference of 30 ° in mechanical angle. Also, as can be seen from Equation 1, the positive / negative of the torque is determined by the rate of change of the inductance, and does not depend on the current polarity. Therefore, to obtain a positive torque, the rectangular wave current is applied to the section where the rate of change of the inductance is positive. A controllable inverter circuit and such control are required.
【0007】なお、図24は固定子/回転子の極数が6
/4の場合について例示しているが、その他の極数の組
み合わせのSRモータにおいても同様なインバータ回路
と制御が必要となる。FIG. 24 shows that the number of poles of the stator / rotor is six.
Although the case of / 4 is illustrated, similar inverter circuits and control are required for SR motors having other combinations of pole numbers.
【0008】図25は従来のSRモータ駆動用インバー
タ回路を示す電気回路図である。なお、図25中(A)
がインバータ主回路を示し、図25中(B)が波形制御
回路を示している。FIG. 25 is an electric circuit diagram showing a conventional inverter circuit for driving a SR motor. (A) in FIG.
Shows an inverter main circuit, and FIG. 25B shows a waveform control circuit.
【0009】このインバータ主回路は、通電制御のため
のスイッチングトランジスタが各相巻線に対応させてD
Cリンクの上(+)側と下(−)側にそれぞれ接続さ
れ、+側スイッチングトランジスタのエミッタ端子と−
側スイッチングトランジスタのコレクタ端子との間に負
荷となる対応する巻線を接続するとともに、各スイッチ
ングトランジスタOFF時に動作するダイオードがDC
リンクの+側と−側にそれぞれ接続され、+側の各ダイ
オードのアノードは−側の対応するスイッチングトラン
ジスタのコレクタ端子に、−側の各ダイオードのカソー
ドは+側の対応するスイッチングトランジスタのエミッ
タ端子に、それぞれ接続されている。In this inverter main circuit, a switching transistor for energization control corresponds to each phase winding with a D.
It is connected to the upper (+) side and the lower (-) side of the C link, respectively.
A corresponding winding serving as a load is connected between the collector terminal of the side switching transistor and a diode that operates when each switching transistor is OFF is a DC.
The anode of each diode on the positive side is connected to the collector terminal of the corresponding switching transistor on the negative side, and the cathode of each diode on the negative side is the emitter terminal of the corresponding switching transistor on the positive side. , Respectively.
【0010】また、波形制御回路は、各相巻線に対応し
て−側に接続されたスイッチングトランジスタを転流タ
イミング発生部から出力される信号に基づいてONする
一方、+側に接続されたスイッチングトランジスタを、
電流検出器により検出される検出電流と電流振幅指令発
生部から出力される指令電流との偏差をヒステリシスコ
ンパレータに入力して得られる出力信号と転流タイミン
グ発生部から出力される信号とに基づいてON−OFF
制御、すなわち、パルス幅変調(以下、PWMと略称す
る)する。The waveform control circuit turns on the switching transistor connected to the minus side corresponding to each phase winding based on a signal output from the commutation timing generator, and connects the switching transistor to the plus side. Switching transistor
Based on the output signal obtained by inputting the deviation between the detected current detected by the current detector and the command current output from the current amplitude command generator to the hysteresis comparator and the signal output from the commutation timing generator. ON-OFF
Control, that is, pulse width modulation (hereinafter abbreviated as PWM).
【0011】すなわち、+側に接続されたスイッチング
トランジスタは、偏差が正の場合にONとなり、巻線の
両端に両スイッチングトランジスタを介して直流電圧V
DCが印加され、巻線電流が上昇する。また、+側に接
続されたスイッチングトランジスタは、偏差が負の場合
にOFFとなり、巻線の両端には、−側に接続されたス
イッチングトランジスタと−側に接続されたダイオード
によって0電圧が印加され、巻線抵抗によって巻線電流
が減衰する。That is, the switching transistor connected to the + side is turned on when the deviation is positive, and the DC voltage V is applied to both ends of the winding via both switching transistors.
DC is applied and the winding current increases. The switching transistor connected to the + side is turned off when the deviation is negative, and 0 voltage is applied to both ends of the winding by the switching transistor connected to the-side and the diode connected to the-side. The winding current is attenuated by the winding resistance.
【0012】したがって、+側に接続されたスイッチン
グトランジスタのON−OFFを繰り返すことにより、
電流指令に対してヒステリシス幅のリプルを持つ波形を
得ることができる。Therefore, by repeatedly turning on and off the switching transistor connected to the + side,
A waveform having a ripple having a hysteresis width with respect to the current command can be obtained.
【0013】また、通電相を切り替える時には、両スイ
ッチングトランジスタを共にOFFにし、DCリンクの
+側、−側にそれぞれ接続されたダイオードにより逆電
圧(−VDC)が印加でき、電流を急激にOFFでき
る。When the energized phase is switched, both switching transistors are turned off, and a reverse voltage (-VDC) can be applied by diodes connected to the + and-sides of the DC link, and the current can be rapidly turned off. .
【0014】なお、+側に接続されたスイッチングトラ
ンジスタに代えて−側に接続されたスイッチングトラン
ジスタを前記ヒステリシスコンパレータの出力に基づき
PWMを行ってもよいし、電流リプルは大きくなるがP
WM動作時に両スイッチングトランジスタを同時にPW
Mしてもよい。The switching transistor connected to the minus side may perform PWM based on the output of the hysteresis comparator in place of the switching transistor connected to the plus side.
At the time of WM operation, both switching transistors
M may be used.
【0015】また、ヒステリシスコンパレータ方式の他
には、例えば、三角波比較方式などを採用することが可
能である。In addition to the hysteresis comparator system, for example, a triangular wave comparison system or the like can be employed.
【0016】図26は三角波比較方式を採用した電流制
御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 26 is a block diagram showing a configuration of a current control circuit employing a triangular wave comparison method.
【0017】この電流制御回路は、1相分のインバータ
回路に接続された巻線に流れる電流を電流検出器61に
よって検出し、検出された電流と電流振幅指令発生部6
2から出力される電流振幅指令とをオペアンプ63の反
転入力端子、非反転入力端子に供給して電流偏差を検出
し、検出された電流偏差をPI演算器(比例演算および
積分演算を行う演算器)64に供給して電圧指令を算出
し、算出された電圧指令をコンパレータ65の+入力端
子に供給するとともに、三角波発振器66からの発振出
力をコンパレータ65の−入力端子に供給して、電圧指
令と発振出力との大小を比較することにより、PWM信
号を出力する。This current control circuit detects a current flowing through a winding connected to an inverter circuit for one phase by a current detector 61, and detects the detected current and a current amplitude command generator 6
2 is supplied to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 63 to detect a current deviation, and to use the detected current deviation as a PI computing device (a computing device that performs a proportional operation and an integral operation) ) 64 to calculate a voltage command. The calculated voltage command is supplied to the + input terminal of the comparator 65, and the oscillation output from the triangular wave oscillator 66 is supplied to the-input terminal of the comparator 65. By comparing the magnitude of the oscillation output with the oscillation output, a PWM signal is output.
【0018】また、転流タイミング発生部67から出力
される転流信号をそのまま−側のスイッチングトランジ
スタに供給しているとともに、この転流信号により制御
されるANDゲート68を通してPWM信号を+側のス
イッチングトランジスタに供給している。The commutation signal output from the commutation timing generator 67 is supplied as it is to the minus switching transistor, and the PWM signal is passed through the AND gate 68 controlled by this commutation signal. It supplies to the switching transistor.
【0019】この電流制御回路の作用は次のとおりであ
る。The operation of this current control circuit is as follows.
【0020】電流振幅指令と検出電流との差をPI演算
器64に供給することにより、インバータ出力電圧指令
を算出することができる。そして、このインバータ出力
電圧指令を三角波(搬送波)と比較することによりPW
M信号に変換し、+側のスイッチングトランジスタに対
してON−OFF指示信号として供給する。By supplying the difference between the current amplitude command and the detected current to the PI calculator 64, the inverter output voltage command can be calculated. By comparing the inverter output voltage command with a triangular wave (carrier), the PW
The signal is converted into an M signal and supplied as an ON-OFF instruction signal to the + side switching transistor.
【0021】したがって、ヒステリシスコンパレータ方
式の電流制御回路と同様に1対のスイッチングトランジ
スタをON−OFF制御することができる。Therefore, a pair of switching transistors can be ON / OFF controlled similarly to the current control circuit of the hysteresis comparator system.
【0022】また、図26に示す電流制御回路におい
て、電流の応答性はPI演算の定数{比例(p)ゲイン
・積分(I)ゲイン)に関係し、PI演算器64の応答
が早い系に対しては、それなりに三角波の周波数を高め
に設定する必要がある。通常、例えば、2kHzの電流
応答を得たい場合には、その10倍以上(20kHz以
上)に三角波の周波数を設定する。In the current control circuit shown in FIG. 26, the responsiveness of the current is related to the PI calculation constant (proportional (p) gain / integral (I) gain). On the other hand, it is necessary to set the frequency of the triangular wave higher accordingly. Usually, for example, when it is desired to obtain a current response of 2 kHz, the frequency of the triangular wave is set to 10 times or more (20 kHz or more).
【0023】図26に示す電流制御回路は、一般にヒス
テリシスコンパレータに比べ、電流応答は劣るが、電流
リプルを小さくでき、PWMによる電流高調波を低減で
きるため、電磁音が問題となる用途の場合に特に適して
いる。The current control circuit shown in FIG. 26 is generally inferior to the hysteresis comparator in current response, but can reduce current ripple and reduce current harmonics caused by PWM. Particularly suitable.
【0024】なお、インバータ出力電圧指令をPWM信
号に変換するための搬送波には、三角波の他に鋸歯状波
を用いることもできる。Incidentally, a sawtooth wave can be used in addition to a triangular wave as a carrier for converting the inverter output voltage command into a PWM signal.
【0025】[0025]
【発明が解決しようとする課題】図25中(A)に示す
インバータ主回路は、巻線電流を制御する各相のスイッ
チングトランジスタおよびダイオードが相毎に独立に配
置されているため、SRモータの自己インダクタンスの
変化率が正の区間(指令トルク極性によっては負の区
間)でのみ通電制御が可能で理想的な回路形態である。
なお、通電制御される波形は前述の矩形波に限定される
ものではなく、SRモータの電磁特性に応じ、矩形波以
外の波形を採用する場合もある。In the inverter main circuit shown in FIG. 25A, the switching transistor and the diode of each phase for controlling the winding current are arranged independently for each phase. This is an ideal circuit configuration because energization control is possible only in a section where the rate of change of the self-inductance is positive (negative section depending on the command torque polarity).
Note that the waveform to be energized is not limited to the above-described rectangular wave, and a waveform other than the rectangular wave may be adopted depending on the electromagnetic characteristics of the SR motor.
【0026】しかし、広く普及しているACモータ用イ
ンバータ回路(図27参照)と比較して、以下の課題が
ある。However, there are the following problems as compared with the widely used AC motor inverter circuit (see FIG. 27).
【0027】(1)ACモータに比べ、SRモータへの
接続線数が多くなるので、SRモータへの接続処理が煩
雑になり、また、DCリンク端子を合わせると、ACモ
ータ用インバータ回路では電力線引き出し数が5である
のに対して、SRモータ用インバータ回路では電力線引
き出し数が8になり、これに伴い、SRモータ用インバ
ータのモジュールのサイズがACモータ用インバータの
モジュールのサイズに比べて大きく、ひいてはコストア
ップを招いてしまう。(1) Since the number of connection lines to the SR motor is larger than that of the AC motor, the connection process to the SR motor becomes complicated. While the number of drawers is 5, the number of power line leads is 8 in the SR motor inverter circuit, and accordingly, the size of the SR motor inverter module is larger than the size of the AC motor inverter module. As a result, the cost is increased.
【0028】(2)ACモータ用インバータ回路を構成
するためには、図28中(A)(B)(C)に示すよう
な種々のモジュール品が安価に供給されている。しか
し、SRモータ用インバータ回路は汎用化されておら
ず、高価である。この点に関連して、ACモータ用イン
バータ回路を流用することが考えられるが、この場合に
は、SRモータの巻線をY結線し、もしくはΔ結線して
ACモータ用インバータ回路と接続することになる。そ
して、このような接続を行えば、各相電流の和が0にな
るという関係から、少なくとも2相に絶えず電流が流
れ、逆トルクが必然的に発生するので、著しく効率が低
下してしまう。逆に、SRモータ用インバータ回路の全
てをディスクリート品で構成すれば、必要な素子数が1
2になる。この結果、数kW以上の容量では回路サイズ
が大きくなり、組み立てが煩雑化し、コストアップを招
いてしまう。(2) In order to configure an inverter circuit for an AC motor, various module products as shown in FIGS. 28A, 28B and 28C are supplied at low cost. However, inverter circuits for SR motors are not widely used and are expensive. In this connection, it is conceivable to divert the inverter circuit for the AC motor. In this case, the winding of the SR motor is connected in Y or Δ connection to the inverter circuit for AC motor. become. If such a connection is made, a current constantly flows in at least two phases and a reverse torque is inevitably generated because of the relation that the sum of the currents of the respective phases becomes 0, so that the efficiency is significantly reduced. Conversely, if all of the inverter circuits for the SR motor are constituted by discrete products, the required number of elements is one.
It becomes 2. As a result, if the capacity is several kW or more, the circuit size increases, the assembly becomes complicated, and the cost increases.
【0029】これらのインバータ回路のコストアップ要
因によりSRモータのコストダウン効果が損なわれてい
た。The cost reduction effect of the inverter circuit impairs the cost reduction effect of the SR motor.
【0030】[0030]
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、効率を低下させることなく、電力線引き
出し数を減少させ、ひいてはコストダウンを達成するこ
とができるSRモータ用インバータ装置およびその制御
方法を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has an inverter device for an SR motor capable of reducing the number of power lines drawn out without lowering the efficiency and consequently achieving cost reduction. It is intended to provide a control method thereof.
【0031】[0031]
【課題を解決するための手段】請求項1のSRモータ用
インバータ装置は、SRモータの各相巻線に選択的に動
作用電圧を供給するためのものであって、SRモータの
各相巻線に動作用電圧を供給するためのスイッチング素
子とダイオードとからなる1対づつの直列回路を有し、
各相に対応する一方の直列回路の中点と他の1つの相に
対応する他方の直列回路の中点とを均圧線で接続してな
るインバータ回路を含むものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an inverter device for an SR motor for selectively supplying an operating voltage to each phase winding of the SR motor. A pair of series circuits consisting of a switching element and a diode for supplying an operating voltage to the line,
It includes an inverter circuit in which the midpoint of one series circuit corresponding to each phase and the midpoint of the other series circuit corresponding to the other phase are connected by an equalizing line.
【0032】請求項2のSRモータ用インバータ装置
は、通電時および転流時に、均圧線で接続された両中点
の電圧が互いに等しくなるように各スイッチング素子を
制御するインバータ制御手段をさらに含むものである。According to a second aspect of the present invention, the inverter device for an SR motor further includes an inverter control means for controlling each switching element so that the voltages at both middle points connected by the equalizing line become equal to each other during energization and commutation. Including.
【0033】請求項3のSRモータ用インバータ装置
は、スイッチトリラクタンスモータとして3相分の巻線
を有するものを採用し、インバータ回路から2相分の巻
線に供給されるインバータ出力電流のみを検出する電流
検出手段をさらに含むものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided an inverter device for an SR motor which employs a switched reluctance motor having windings for three phases, and outputs only the inverter output current supplied to the windings for two phases from the inverter circuit. It further includes current detecting means for detecting.
【0034】請求項4のSRモータ用インバータ装置
は、転流時に開放状態の相の巻線に発生するスパイク電
圧に拘わらず、前記開放状態の巻線を非通電状態に保持
し続けるようにインバータ回路とスイッチトリラクタン
スモータの各相巻線とを接続したものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an inverter device for an SR motor which keeps the open winding in a non-energized state irrespective of a spike voltage generated in the open phase winding during commutation. The circuit is connected to each phase winding of a switched reluctance motor.
【0035】請求項5のSRモータ用インバータ制御方
法は、SRモータの各相巻線に選択的に動作用電圧を供
給するに当たって、SRモータの各相巻線に動作用電圧
を供給するためのスイッチング素子とダイオードとから
なる1対づつの直列回路を有し、通電時および転流時
に、各相に対応する一方の直列回路の中点の電圧と他の
1つの相に対応する他方の直列回路の中点の電圧とが互
いに等しくなるように各スイッチング素子を制御する方
法である。In the inverter control method for an SR motor according to the present invention, when the operating voltage is selectively supplied to each phase winding of the SR motor, the operating voltage is supplied to each phase winding of the SR motor. A pair of series circuits each including a switching element and a diode, and when energized and commutated, the voltage at the midpoint of one of the series circuits corresponding to each phase and the other series corresponding to the other phase This is a method of controlling each switching element so that the voltage at the midpoint of the circuit becomes equal to each other.
【0036】[0036]
【作用】請求項1のSRモータ用インバータ装置であれ
ば、SRモータの各相巻線に選択的に動作用電圧を供給
するに当たって、SRモータの各相巻線に動作用電圧を
供給するためのスイッチング素子とダイオードとからな
る1対づつの直列回路を有し、各相に対応する一方の直
列回路の中点と他の1つの相に対応する他方の直列回路
の中点とを均圧線で接続してなるインバータ回路を採用
しているので、電力線引き出し数を減少させることがで
き、ひいてはコストダウンを達成することができる。ま
た、汎用のモジュール品を用いてインバータ回路を構成
することにより必要な素子数を減少させることができ、
この面からもコストダウンを達成することができる。In the inverter device for an SR motor according to the present invention, when the operating voltage is selectively supplied to each phase winding of the SR motor, the operating voltage is supplied to each phase winding of the SR motor. And a series circuit composed of a switching element and a diode, and equalizes the midpoint of one series circuit corresponding to each phase and the midpoint of the other series circuit corresponding to the other phase. Since an inverter circuit connected by a line is employed, the number of power line leads can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, the number of necessary elements can be reduced by configuring the inverter circuit using a general-purpose module product,
From this aspect, cost reduction can be achieved.
【0037】請求項2のSRモータ用インバータ装置で
あれば、インバータ制御手段によって、通電時および転
流時に、均圧線で接続された両中点の電圧が互いに等し
くなるように各スイッチング素子を制御することができ
る。In the inverter device for an SR motor according to the second aspect, the inverter control means controls each switching element such that the voltage at both middle points connected by the equalizing line becomes equal to each other during energization and commutation. Can be controlled.
【0038】したがって、SRモータの効率を低下させ
ることなく、請求項1と同様の作用を達成することがで
きる。Therefore, the same operation as the first aspect can be achieved without lowering the efficiency of the SR motor.
【0039】請求項3のSRモータ用インバータ装置で
あれば、SRモータが3相分の巻線を有している場合
に、2相分のみのインバータ出力電流を検出するだけで
全ての相のインバータ出力電流を検出し、制御すること
ができ、電流検出手段の必要数を少なくすることができ
るほか、請求項1または請求項2と同様の作用を達成す
ることができる。In the inverter device for an SR motor according to the third aspect, when the SR motor has windings for three phases, only the inverter output currents for the two phases are detected, and all the phases of the inverter are detected. The inverter output current can be detected and controlled, the required number of current detection means can be reduced, and the same operation as that of claim 1 or claim 2 can be achieved.
【0040】請求項4のSRモータ用インバータ装置で
あれば、転流時に開放状態の相の巻線に発生するスパイ
ク電圧に拘わらず、前記開放状態の巻線を非通電状態に
保持し続けるようにインバータ回路とスイッチトリラク
タンスモータの各相巻線とを接続したのであるから、請
求項1から請求項3の何れかの作用に加え、逆トルクに
起因する効率の低下、運転範囲の縮小を未然に防止する
ことができる。In the inverter device for an SR motor according to the present invention, the open winding is kept in the non-energized state irrespective of the spike voltage generated in the open winding during commutation. Since the inverter circuit and the phase windings of the switched reluctance motor are connected to each other, in addition to the operation of any one of claims 1 to 3, a reduction in efficiency and a reduction in the operating range due to reverse torque can be achieved. It can be prevented beforehand.
【0041】請求項5のSRモータ用インバータ制御方
法であれば、SRモータの各相巻線に選択的に動作用電
圧を供給するに当たって、SRモータの各相巻線に動作
用電圧を供給するためのスイッチング素子とダイオード
とからなる1対づつの直列回路を有し、通電時および転
流時に、各相に対応する一方の直列回路の中点の電圧と
他の1つの相に対応する他方の直列回路の中点の電圧と
が互いに等しくなるように各スイッチング素子を制御す
るのであるから、各相に対応する一方の直列回路の中点
と他の1つの相に対応する他方の直列回路の中点とを均
圧線で接続することができ、SRモータの効率を低下さ
せることなく、電力線引き出し数を減少させることがで
き、ひいてはコストダウンを達成することができる。According to the inverter control method for an SR motor of the present invention, the operating voltage is supplied to each phase winding of the SR motor when the operating voltage is selectively supplied to each phase winding of the SR motor. A series circuit composed of a switching element and a diode for power supply, and at the time of energization and commutation, the voltage at the midpoint of one series circuit corresponding to each phase and the other corresponding to the other phase Are controlled so that the voltage at the midpoint of the series circuit becomes equal to each other. Therefore, the midpoint of one series circuit corresponding to each phase and the other series circuit corresponding to the other phase Can be connected by a pressure equalizing line, the number of power line leads can be reduced without lowering the efficiency of the SR motor, and the cost can be reduced.
【0042】[0042]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のSRモータ用インバータ装置およびその制御方法
の実施の態様を詳細に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an inverter device for an SR motor according to an embodiment of the present invention;
【0043】図25に示す従来のSRモータ用インバー
タ装置を用いてu相からv相への転流を行わせる場合に
おける各部の動作波形は図10に示すとおりであり、v
相からu相への転流を行わせる場合における各部の動作
波形は図11に示すとおりである。なお、iu、ivは
u相、v相巻線を流れる電流を示し、vDu−はダイオ
ードDu−の両端電圧を示し、vTv−はスイッチング
トランジスタTv−の両端電圧を示し、Tu+、Tu
−、Tv+、Tv−はスイッチングトランジスタTu
+、Tu−、Tv+、Tv−のON(1)−OFF
(0)状態を示している。FIG. 10 shows operation waveforms of various parts when commutation from the u phase to the v phase is performed using the conventional SR motor inverter device shown in FIG.
The operation waveforms of the respective parts when the commutation from the phase to the u phase is performed are as shown in FIG. Note that iu and iv indicate currents flowing through the u-phase and v-phase windings, vDu- indicates a voltage across the diode Du-, vTv- indicates a voltage across the switching transistor Tv-, and Tu +, Tu
−, Tv +, Tv− are switching transistors Tu
+, Tu-, Tv +, Tv- ON (1) -OFF
(0) state is shown.
【0044】ここで、u相からv相への転流について、
転流直後からu相電流が切れる(0[A]になる)まで
のvDu−、vTv−に着目してみると、電流がオーバ
ーラップしているこの期間ではダイオードDu−がON
し、この両端電圧vDu−は0[V]になり、一方、ス
イッチングトランジスタTu−にはON信号(1レベル
の信号)が入力されているので、その両端電圧vTv−
も0[V]になっていることが分かる。なお、u相電流
は一旦切れると、次回にスイッチングトランジスタTu
+、Tu−に共にON信号が入力されるまではu相巻線
に電圧が印加されないため電流は流れない。Here, regarding the commutation from the u phase to the v phase,
Focusing on vDu− and vTv− immediately after commutation until the u-phase current is cut off (becomes 0 [A]), the diode Du− is ON during this period in which the currents overlap.
Then, the both-ends voltage vDu- becomes 0 [V]. On the other hand, since the ON signal (1 level signal) is input to the switching transistor Tu-, the both-ends voltage vTv-
Is also 0 [V]. Once the u-phase current is cut off, the next switching transistor Tu
Until an ON signal is input to both + and Tu-, no current flows because no voltage is applied to the u-phase winding.
【0045】次に、v相からu相への転流について、転
流直後からv相電流が切れる(0[A]になる)までの
vDu−、vTv−に着目してみると、u相からv相へ
の転流の場合と異なり、PWM信号を入力するスイッチ
ングトランジスタとして、u相についてはスイッチング
トランジスタTu−、v相についてはスイッチングトラ
ンジスタTv−をそれぞれ選んでいる。このため、電流
がオーバーラップしているこの期間ではダイオードDv
+がONし、この両端電圧vDv+はVDC[V]にな
り、一方、スイッチングトランジスタTv+にはON信
号(1レベルの信号)が入力されているので、その両端
電圧vTv−もVDC[V]になっていることが分か
る。Next, regarding the commutation from the v-phase to the u-phase, focusing on vDu− and vTv− from immediately after commutation until the v-phase current is cut off (becomes 0 [A]), the u-phase Unlike the case of commutation from the current to the v-phase, as the switching transistor for inputting the PWM signal, a switching transistor Tu- for the u-phase and a switching transistor Tv- for the v-phase are selected. Therefore, during this period in which the currents overlap, the diode Dv
+ Is turned on, and the voltage vDv + between both ends becomes VDC [V]. On the other hand, since the ON signal (1 level signal) is input to the switching transistor Tv +, the voltage vTv- between both ends is also changed to VDC [V]. You can see that it has become.
【0046】以上から、図25に示す従来のSRモータ
用インバータ装置のPWM信号の与え方を工夫すること
で、図10から図11に示すように、隣接する素子両端
電圧を同じにでき、その結果、図1に示すように隣接す
る素子間を均圧線で接続できることが分かる。これによ
り、SRモータへの接続線の数を従来のSRインバータ
に比べ、2線低減でき4線とすることができる。From the above, by devising the way of giving the PWM signal of the conventional inverter device for an SR motor shown in FIG. 25, as shown in FIGS. 10 to 11, the voltage between the adjacent elements can be made the same. As a result, as shown in FIG. 1, it can be seen that adjacent elements can be connected by a pressure equalizing line. As a result, the number of connection lines to the SR motor can be reduced to two lines as compared with the conventional SR inverter to four lines.
【0047】なお、図1の回路構成においては、予め電
流が流れていない巻線は、巻線両端に接続されたスイッ
チングトランジスタに共にON信号が入力されるまで、
電圧が印加されず電流が流れないことから、通電相切り
替え時に切り替え前の相の電流が流れなくなってから、
別の相の通電を行う制御法も考えられる。In the circuit configuration shown in FIG. 1, a winding in which no current flows in advance is connected until an ON signal is input to both switching transistors connected to both ends of the winding.
Since no voltage is applied and no current flows, the current of the phase before switching stops when the energized phase switches,
A control method for energizing another phase is also conceivable.
【0048】図2を用いてこの発明のSRモータ用イン
バータの制御方法をさらに詳述する。The control method of the inverter for an SR motor according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG.
【0049】このインバータ装置は、直流電源1の+端
子、−端子のそれぞれに接続される+側DCリンク2
a、−側DCリンク2bを有している。そして、各相巻
線に対応させて通電制御のためのスイッチングトランジ
スタTu+、Tv+、Tw+が+側DCリンク2aに、
スイッチングトランジスタTu−、Tv−、Tw−が−
側DCリンク2bにそれぞれ接続されている。これらの
スイッチングトランジスタTu+、Tv+、Tw+とス
イッチングトランジスタTu−、Tv−、Tw−との間
にそれぞれ対応する相の巻線3u、3v、3wが接続さ
れている。また、スイッチングトランジスタOFF時に
動作するダイオードDu+、Dv+、Dw+が+側DC
リンク2aに、スイッチングトランジスタOFF時に動
作するダイオードDu−、Dv−、Dw−が−側DCリ
ンク2bにそれぞれ接続されている。そして、ダイオー
ドDu+、Dv+、Dw+のアノードはスイッチングト
ランジスタTu−、Tv−、Tw−のコレクタ端子に、
それぞれ接続され、ダイオードDu−、Dv−、Dw−
のカソードはスイッチングトランジスタTu+、Tv
+、Tw+のエミッタ端子に、それぞれ接続されてい
る。さらに、スイッチングトランジスタTu+とダイオ
ードDu−との接続点と、ダイオードDv+とスイッチ
ングトランジスタTv−との接続点とを第1の均圧線4
uで接続し、スイッチングトランジスタTv+とダイオ
ードDv−との接続点と、ダイオードDw+とスイッチ
ングトランジスタTw−との接続点とを第2の均圧線4
vで接続している。さらにまた、スイッチングトランジ
スタTu+、Tv+、Tw+、Tu−、Tv−、Tw−
を制御するためのインバータ制御部5を有している。This inverter device includes a + side DC link 2 connected to each of a + terminal and a − terminal of a DC power supply 1.
a,-side DC link 2b. Then, switching transistors Tu +, Tv +, Tw + for energization control corresponding to each phase winding are connected to the + side DC link 2a.
The switching transistors Tu-, Tv-, Tw-
Side DC link 2b. Corresponding phase windings 3u, 3v, 3w are connected between these switching transistors Tu +, Tv +, Tw + and switching transistors Tu-, Tv-, Tw-, respectively. The diodes Du +, Dv +, and Dw + that operate when the switching transistor is OFF are connected to the + side DC.
Diodes Du-, Dv-, and Dw- that operate when the switching transistor is turned off are connected to the link 2a, respectively, to the negative DC link 2b. The anodes of the diodes Du +, Dv +, Dw + are connected to the collector terminals of the switching transistors Tu−, Tv−, Tw−, respectively.
Connected to each other, and diodes Du−, Dv−, Dw−
Are switching transistors Tu +, Tv
+ And Tw +, respectively. Further, a connection point between the switching transistor Tu + and the diode Du− and a connection point between the diode Dv + and the switching transistor Tv− are connected to the first equalizing line 4.
u, and a connection point between the switching transistor Tv + and the diode Dv− and a connection point between the diode Dw + and the switching transistor Tw− are connected to the second equalizing line 4.
Connected by v. Furthermore, the switching transistors Tu +, Tv +, Tw +, Tu−, Tv−, Tw−
Is provided with an inverter control unit 5 for controlling the operation.
【0050】図3はインバータ制御部5の構成の一例を
示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the inverter control unit 5.
【0051】このインバータ制御回路5は、各相の電流
検出を行うとともに、電流指令値を出力するu相電流検
出/電流指令値出力部5u1、v相電流検出/電流指令
値出力部5v1、w相電流検出/電流指令値出力部5w
1からの出力信号を入力としてPWM信号を発生するP
WM信号発生部5u2、5v2、5w2と、各相の転流
信号を位置角に応じて発生して一方のスイッチングトラ
ンジスタに対してスイッチング指令として供給するu相
転流信号発生部5u3、v相転流信号発生部5v3、w
相転流信号発生部5w3と、PWM信号発生部5u2、
5v2、5w2のそれぞれからのPWM信号とu相転流
信号発生部5u3、v相転流信号発生部5v3、w相転
流信号発生部5w3のそれぞれからの転流信号とを入力
として他方のスイッチングトランジスタに対するスイッ
チング指令を出力するANDゲート5u4、5v4、5
w4と、正転/逆転を指示する正逆信号を出力する正逆
信号発生部5v5と、正逆信号発生部5v5から出力さ
れる正逆信号により切り替え動作し、一方のスイッチン
グトランジスタに対するスイッチング指令と他方のスイ
ッチングトランジスタに対するスイッチング指令とを入
れ替えるマルチプレクサ5v6とを有している。The inverter control circuit 5 detects the current of each phase and outputs a current command value. The u-phase current detection / current command value output unit 5u1, the v-phase current detection / current command value output unit 5v1, w Phase current detection / current command value output unit 5w
P which generates a PWM signal by using an output signal from
WM signal generators 5u2, 5v2, 5w2, and u-phase commutation signal generators 5u3, vu-phase commutation signal generators that generate commutation signals for each phase according to the position angle and supply the switching commands to one switching transistor Flow signal generator 5v3, w
A phase commutation signal generator 5w3, a PWM signal generator 5u2,
The PWM signal from each of 5v2 and 5w2 and the commutation signal from each of u-phase commutation signal generation unit 5u3, v-phase commutation signal generation unit 5v3 and w-phase commutation signal generation unit 5w3 are input and the other switching is performed. AND gates 5u4, 5v4, 5 for outputting switching commands to transistors
w4, a forward / reverse signal generator 5v5 for outputting a forward / reverse signal for instructing forward / reverse rotation, and a forward / reverse signal output from the forward / reverse signal generator 5v5. A multiplexer 5v6 for exchanging a switching command for the other switching transistor.
【0052】なお、PWM信号発生部には、例えば、図
25(B)のヒステリシスコンパレータ方式または図2
6の三角波比較方式を用いることができる。The PWM signal generator may be provided with, for example, a hysteresis comparator system shown in FIG.
6 triangular wave comparison method can be used.
【0053】上記の構成のSRモータ用インバータ装置
の作用は次のとおりである。The operation of the inverter device for an SR motor having the above configuration is as follows.
【0054】先ず、図4に破線矢印と実線矢印とで示す
ように、w相からu相へ転流する場合の作用を説明す
る。First, the operation in the case of commutation from the w-phase to the u-phase, as indicated by the dashed arrow and the solid arrow in FIG. 4, will be described.
【0055】転流信号によりw相電流の連続性を保持す
るため(インダクタンスの効果のため)、ダイオードD
w+がONし、結果としてv相巻線3vの一端が直流電
源1の+側に接続される。ここで、u相のPWM信号に
よりスイッチングトランジスタTu+のON−OFF制
御を行う場合には、スイッチングトランジスタTu+が
OFFした時に、u相巻線3uの電流の連続性を保持す
るためにダイオードDu−がONし、v相巻線3vの他
端が直流電源1の−側に接続される。この結果、v相巻
線3vの両端に直流電圧が印加され、電流が流れてしま
うという不都合が生じてしまう(図5参照)。In order to maintain the continuity of the w-phase current by the commutation signal (due to the effect of inductance), the diode D
As a result, one end of the v-phase winding 3v is connected to the + side of the DC power supply 1. Here, when the ON / OFF control of the switching transistor Tu + is performed by the u-phase PWM signal, when the switching transistor Tu + is turned off, the diode Du− is connected to maintain the continuity of the current of the u-phase winding 3u. ON, and the other end of the v-phase winding 3v is connected to the negative side of the DC power supply 1. As a result, a disadvantage occurs in that a DC voltage is applied to both ends of the v-phase winding 3v and a current flows (see FIG. 5).
【0056】しかし、u相のPWM信号をスイッチング
トランジスタTu−に供給して、転流信号(通電期間
中、常時ON信号)をスイッチングトランジスタTu+
に供給すれば、v相巻線3vの他端がu相通電期間中は
常時、直流電源1の+側に接続されることになるので、
v相巻線3vに電流が流れてしまうという不都合の発生
を防止することができる(図6参照)。However, the u-phase PWM signal is supplied to the switching transistor Tu−, and the commutation signal (always ON signal during the energization period) is supplied to the switching transistor Tu−.
, The other end of the v-phase winding 3v is always connected to the + side of the DC power supply 1 during the u-phase conduction period.
It is possible to prevent the inconvenience that a current flows through the v-phase winding 3v (see FIG. 6).
【0057】次いで、図7に破線矢印と実線矢印とで示
すように、u相からw相へ転流する場合の作用を説明す
る。Next, the operation in the case of commutation from the u-phase to the w-phase as indicated by the broken and solid arrows in FIG. 7 will be described.
【0058】転流信号によりu相電流の連続性を保持す
るため(インダクタンスの効果のため)、ダイオードD
u−がONし、結果としてv相巻線3vの一端が直流電
源1の−側に接続される。ここで、w相のPWM信号に
よりスイッチングトランジスタTw−のON−OFF制
御を行う場合には、スイッチングトランジスタTw−が
OFFした時に、w相巻線3wの電流の連続性を保持す
るためにダイオードDw+がONし、v相巻線3vの他
端が直流電源1の+側に接続される。この結果、v相巻
線3vの両端に直流電圧が印加され、電流が流れてしま
うという不都合が生じてしまう(図8参照)。In order to maintain the continuity of the u-phase current by the commutation signal (due to the effect of inductance), the diode D
u- is turned on, and as a result, one end of the v-phase winding 3v is connected to the negative side of the DC power supply 1. Here, when the ON / OFF control of the switching transistor Tw- is performed by the w-phase PWM signal, when the switching transistor Tw- is turned off, the diode Dw + is used to maintain the continuity of the current of the w-phase winding 3w. Is turned on, and the other end of the v-phase winding 3v is connected to the + side of the DC power supply 1. As a result, a disadvantage occurs in that a DC voltage is applied to both ends of the v-phase winding 3v and a current flows (see FIG. 8).
【0059】しかし、w相のPWM信号をスイッチング
トランジスタTw+に供給して、転流信号(通電期間
中、常時ON信号)をスイッチングトランジスタTw−
に供給すれば、v相巻線3vの他端がw相通電期間中は
常時、直流電源1の−側に接続されることになるので、
v相巻線3vに電流が流れてしまうという不都合の発生
を防止することができる(図9参照)。However, the w-phase PWM signal is supplied to the switching transistor Tw +, and the commutation signal (always ON signal during the energization period) is supplied to the switching transistor Tw-.
, The other end of the v-phase winding 3v is always connected to the negative side of the DC power supply 1 during the w-phase energizing period.
It is possible to prevent the inconvenience that a current flows through the v-phase winding 3v (see FIG. 9).
【0060】以上の説明から明らかなように、何れの相
順に転流しても、インバータ回路の中間に接続されるv
相巻線3vに電流を流さないようにすることができる。As is clear from the above description, no matter which phase is commutated, v is connected in the middle of the inverter circuit.
A current can be prevented from flowing through the phase winding 3v.
【0061】図4から図9に基づく説明から、表1に示
すように各スイッチングトランジスタをON−OFF制
御することで、SRモータの各巻線に理想的な矩形波電
流を通電できることが分かる。なお、表1中において、
0がOFFを、1がONを、*がPWM動作(ON/O
FF動作)を、それぞれ示している。From the description based on FIGS. 4 to 9, it can be seen that an ideal rectangular wave current can be supplied to each winding of the SR motor by controlling the ON / OFF of each switching transistor as shown in Table 1. In Table 1,
0 is OFF, 1 is ON, * is PWM operation (ON / O
FF operation).
【0062】[0062]
【表1】 図3の制御回路は、表1の動作を行うための装置構成例
を示している。相回転の正逆に無関係に、u相スイッチ
ングトランジスタTu+には転流信号が、u相スイッチ
ングトランジスタTu−にはu相PWM信号が、それぞ
れゲートに入力され、一方、w相スイッチングトランジ
スタTw+にはw相PWM信号が、w相スイッチングト
ランジスタTw−には転流信号が、それぞれゲートに入
力される。[Table 1] The control circuit of FIG. 3 shows an example of a device configuration for performing the operation of Table 1. A commutation signal is input to the u-phase switching transistor Tu +, and a u-phase PWM signal is input to the u-phase switching transistor Tu-, regardless of the direction of the phase rotation. The w-phase PWM signal and the commutation signal are input to the gates of the w-phase switching transistor Tw-, respectively.
【0063】また、v相に関しては、v相PWM信号と
転流信号とがマルチプレクサ5v6を介して、v相スイ
ッチングトランジスタTv+、Tv−のゲートに入力さ
れ、正逆信号発生部5v5から出力される正逆信号によ
り切り替えられる。As for the v-phase, the v-phase PWM signal and the commutation signal are input to the gates of the v-phase switching transistors Tv + and Tv- via the multiplexer 5v6 and output from the forward / reverse signal generator 5v5. It is switched by forward / reverse signals.
【0064】また、各相PWM信号は転流信号との論理
積をとることにより、通電期間にのみそれぞれのゲート
に入力される。The PWM signal of each phase is ANDed with the commutation signal, so that the signal is input to each gate only during the energization period.
【0065】なお、圧縮機、ポンプなどのように回転方
向が同じ負荷を駆動する用途では、正逆信号発生部5v
5およびマルチプレクサ5v6を省略することができ、
構成を簡素化できる。For applications in which loads having the same rotational direction are driven, such as compressors and pumps, the forward / reverse signal generator 5v
5 and the multiplexer 5v6 can be omitted,
The configuration can be simplified.
【0066】そして、図3の制御回路を用いて図2のイ
ンバータ主回路を駆動すれば、正転・逆転に拘わらず、
各巻線には通電期間のみに電流が流れ、不要な期間には
電流が流れない、図12、図13に示すような波形が得
られた。When the inverter main circuit of FIG. 2 is driven by using the control circuit of FIG. 3, regardless of whether the rotation is normal or reverse,
Waveforms as shown in FIGS. 12 and 13 were obtained in which current flows through each winding only during the energizing period and does not flow during unnecessary periods.
【0067】図2、図3に示すSRモータ用インバータ
装置においては、全ての相の巻線の電流を検出するため
に巻線電流検出器を設けているが、以下のようにして巻
線電流検出器の数を減少させることができ、ひいてはコ
ストダウンを達成することができる。In the inverter device for an SR motor shown in FIGS. 2 and 3, a winding current detector is provided to detect currents of windings of all phases. The number of detectors can be reduced, and the cost can be reduced.
【0068】図14はこの発明のSRモータ用インバー
タ装置のインバータ主回路を示す電気回路図であり、u
相巻線3uの一端とv相巻線3vの一端とが接続され、
v相巻線3vの他端とw相巻線3wの一端とが接続さ
れ、u相巻線3uの他端、u相巻線3uとv相巻線3v
との接続点、v相巻線3vとw相巻線3wとの接続点、
w相巻線3wの他端が、それぞれインバータ主回路に接
続されている。FIG. 14 is an electric circuit diagram showing an inverter main circuit of the inverter device for an SR motor according to the present invention.
One end of the phase winding 3u is connected to one end of the v-phase winding 3v,
The other end of the v-phase winding 3v and one end of the w-phase winding 3w are connected, and the other end of the u-phase winding 3u, the u-phase winding 3u and the v-phase winding 3v
, A connection point between the v-phase winding 3v and the w-phase winding 3w,
The other end of the w-phase winding 3w is connected to the inverter main circuit.
【0069】ここで、u相巻線3u、v相巻線3v、w
相巻線3wに流れる電流をそれぞれiu、iv、iwと
し、u相巻線3uとv相巻線3vとの接続点に流れる電
流をia、v相巻線3vとw相巻線3wとの接続点に流
れる電流をibとすれば、数2となる。Here, u-phase winding 3u, v-phase winding 3v, w
The currents flowing through the phase winding 3w are iu, iv, and iw, respectively, and the current flowing at the connection point between the u-phase winding 3u and the v-phase winding 3v is defined as ia, v-phase winding 3v, and w-phase winding 3w. Assuming that the current flowing through the connection point is ib, Equation 2 is obtained.
【0070】[0070]
【数2】 そして、SRモータ正転時(u相→v相→w相→u相・
・・)の各部の電流波形を数2の関係により求めた結果
は図15に示すとおりである。各相の通電制御(電流制
御を行う)期間に着目すると、図15より数3の関係が
成り立つことが分かる。(Equation 2) Then, when the SR motor is rotating forward (u phase → v phase → w phase → u phase
..) Are shown in FIG. 15 as a result of obtaining the current waveform of each part by the relationship of Expression 2. Focusing on the energization control (performing current control) period of each phase, it can be seen from FIG. 15 that the relationship of Equation 3 holds.
【0071】[0071]
【数3】 一方、SRモータ逆転時(u相→w相→v相→u相・・
・)の各部の電流波形を数2の関係により求めた結果は
図16に示すとおりである。各相の通電制御(電流制御
を行う)期間に着目すると、図16より数4の関係が成
り立つことが分かる。(Equation 3) On the other hand, when the SR motor rotates in reverse (u-phase → w-phase → v-phase → u-phase
FIG. 16 shows the result of obtaining the current waveform of each part of the equation (2) according to the relationship of Equation 2. Focusing on the energization control (performing current control) period of each phase, it can be seen from FIG. 16 that the relationship of Equation 4 holds.
【0072】[0072]
【数4】 以上から分かるように、2相の電流ia、ibを検出
し、正転・逆転に適合させた簡単な四則演算を行うこと
により、3相の電流iu、iv、iwを算出することが
できる。したがって、このように算出された3相の電流
に基づいて図3の制御回路による制御を行えばよい。(Equation 4) As can be seen from the above, the three-phase currents iu, iv, and iw can be calculated by detecting the two-phase currents ia and ib and performing simple four arithmetic operations adapted to normal rotation and reverse rotation. Therefore, the control by the control circuit of FIG. 3 may be performed based on the three-phase currents calculated as described above.
【0073】図17から図19は、検出された2相の電
流ia、ibを入力として3相の電流iu、iv、iw
を出力するための装置の構成をそれぞれ示す電気回路図
である。なお、図17は正転のみの検出でよい場合に対
応するものであり、図18は逆転のみの検出でよい場合
に対応するものであり、図19は正転の検出、および逆
転の検出を行う場合に対応するものである。FIGS. 17 to 19 show three-phase currents iu, iv, iw with the detected two-phase currents ia, ib as inputs.
FIG. 2 is an electric circuit diagram illustrating a configuration of a device for outputting a signal. Note that FIG. 17 corresponds to the case where detection of only normal rotation is sufficient, FIG. 18 corresponds to the case where detection of only reverse rotation is sufficient, and FIG. 19 illustrates detection of normal rotation and detection of reverse rotation. This corresponds to the case of performing.
【0074】図17に示す装置は、検出された2相の電
流ia、ibをそれぞれ互いに同じ抵抗値Rの抵抗を介
してオペアンプ51の反転入力端子に供給する。そし
て、オペアンプ51の非反転入力端子を上記抵抗の1/
2の抵抗値R/2の抵抗を介してグランド端子に接続
し、非反転入力端子と出力端子との間に抵抗値Rの抵抗
を接続して、この出力端子から(−ia−ib)の信号
を出力する。また、検出された2相の電流ia、ib、
オペアンプ51から出力される信号(−ia−ib)
が、それぞれu相転流信号、v相転流信号、w相転流信
号を制御信号とするマルチプレクサ52に供給され、マ
ルチプレクサ52からの出力信号がヒステリシスコンパ
レータ53の−入力端子に供給され、+入力端子に供給
される電流振幅指令(電流振幅指令発生部54から出力
される電流振幅指令)と比較されて、出力端子からPW
M信号を出力する。The device shown in FIG. 17 supplies the detected two-phase currents ia and ib to the inverting input terminal of the operational amplifier 51 via the resistors having the same resistance value R. Then, the non-inverting input terminal of the operational amplifier 51 is connected to 1/1 of the resistor.
2 is connected to the ground terminal via a resistor having a resistance value of R / 2, a resistor having a resistance value of R is connected between the non-inverting input terminal and the output terminal, and (-ia-ib) Output a signal. Further, the detected two-phase currents ia, ib,
Signal (-ia-ib) output from the operational amplifier 51
Are supplied to a multiplexer 52 that uses a u-phase commutation signal, a v-phase commutation signal, and a w-phase commutation signal as control signals, respectively, and an output signal from the multiplexer 52 is supplied to a negative input terminal of a hysteresis comparator 53. It is compared with the current amplitude command supplied to the input terminal (the current amplitude command output from the current amplitude command generation unit 54), and PW is output from the output terminal.
Output M signal.
【0075】図18に示す装置は、逆転の検出に対応す
る検出装置構成の例である。この装置が図17の装置と
異なる点は、マルチプレクサ52とヒステリシスコンパ
レータ53との間に符号を反転させるためのオペアンプ
55を接続した点、および検出された2相の電流ia、
ib、オペアンプ51から出力される信号(−ia−i
b)が、それぞれv相転流信号、w相転流信号、u相転
流信号を制御信号とするマルチプレクサ52に供給され
る点のみである。The device shown in FIG. 18 is an example of the configuration of a detecting device corresponding to the detection of reverse rotation. This device differs from the device of FIG. 17 in that an operational amplifier 55 for inverting the sign is connected between the multiplexer 52 and the hysteresis comparator 53, and the detected two-phase current ia,
ib, a signal output from the operational amplifier 51 (−ia−i
b) is supplied to the multiplexer 52 that uses the v-phase commutation signal, the w-phase commutation signal, and the u-phase commutation signal as control signals.
【0076】図19に示す装置は、正転の検出および逆
転の検出に対応する検出装置構成の例である。検出され
た2相の電流ia、ibをそれぞれ互いに同じ抵抗値R
の抵抗を介してオペアンプ51の反転入力端子に供給す
る。そして、オペアンプ51の非反転入力端子を上記抵
抗の1/2の抵抗値R/2の抵抗を介してグランド端子
に接続し、非反転入力端子と出力端子との間に抵抗値R
の抵抗を接続して、この出力端子から(−ia−ib)
の信号を出力する。また、検出された2相の電流ia、
ib、オペアンプ51から出力される信号(−ia−i
b)が、それぞれv相転流信号、w相転流信号、u相転
流信号を制御信号とするマルチプレクサ52に供給され
る。また、検出された2相の電流ia、ibをそれぞれ
互いに同じ抵抗値Rの抵抗を介してオペアンプ51’の
反転入力端子に供給する。そして、オペアンプ51’の
非反転入力端子を上記抵抗の1/2の抵抗値R/2の抵
抗を介してグランド端子に接続し、非反転入力端子と出
力端子との間に抵抗値Rの抵抗を接続して、この出力端
子から(−ia−ib)の信号を出力する。また、検出
された2相の電流ia、ib、オペアンプ51’から出
力される信号(−ia−ib)が、それぞれv相転流信
号、w相転流信号、u相転流信号を制御信号とするマル
チプレクサ52’に供給され、マルチプレクサ52’か
らの出力信号が符号を反転させるためのオペアンプ5
5’に供給される。さらに、マルチプレクサ52からの
出力信号およびオペアンプ55’からの出力信号が、正
転信号、逆転信号を制御信号とするマルチプレクサ56
に供給され、マルチプレクサ56からの出力信号がヒス
テリシスコンパレータ53の−入力端子に供給され、+
入力端子に供給される電流振幅指令(電流振幅指令発生
部54から出力される電流振幅指令)と比較されて、出
力端子からPWM信号を出力する。The device shown in FIG. 19 is an example of a detecting device configuration corresponding to the detection of normal rotation and the detection of reverse rotation. The detected two-phase currents ia and ib have the same resistance value R, respectively.
To the inverting input terminal of the operational amplifier 51 via the resistor of Then, the non-inverting input terminal of the operational amplifier 51 is connected to the ground terminal via a resistor having a resistance R / 2, which is a half of the above-mentioned resistance, and a resistance R between the non-inverting input terminal and the output terminal.
And the output terminal (−ia−ib)
The signal of is output. Further, the detected two-phase currents ia,
ib, a signal output from the operational amplifier 51 (−ia−i
b) is supplied to the multiplexer 52 that uses the v-phase commutation signal, the w-phase commutation signal, and the u-phase commutation signal as control signals. Further, the detected two-phase currents ia and ib are supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 51 ′ via the resistors having the same resistance value R. Then, the non-inverting input terminal of the operational amplifier 51 ′ is connected to the ground terminal via a resistor having a resistance value R / 2, which is の of the above resistance, and a resistor having a resistance value R is connected between the non-inverting input terminal and the output terminal. And outputs a signal of (−ia−ib) from this output terminal. Further, the detected two-phase currents ia and ib and the signal (-ia-ib) output from the operational amplifier 51 'are used to control the v-phase commutation signal, the w-phase commutation signal and the u-phase commutation signal, respectively. And an output signal from the multiplexer 52 ′ for inverting the sign.
5 '. Further, the output signal from the multiplexer 52 and the output signal from the operational amplifier 55 'are output to a multiplexer 56 using the normal signal and the reverse signal as control signals.
And the output signal from the multiplexer 56 is supplied to the-input terminal of the hysteresis comparator 53,
It is compared with the current amplitude command supplied to the input terminal (the current amplitude command output from the current amplitude command generator 54), and outputs a PWM signal from the output terminal.
【0077】図20から図23はそれぞれこの発明のイ
ンバータ主回路の構成例を示している。なお、図20か
ら図23において、破線で囲まれた部分がモジュール部
品{図28中(A)(B)(C)参照}を示している。FIGS. 20 to 23 show examples of the configuration of the inverter main circuit of the present invention. In FIGS. 20 to 23, the part surrounded by a broken line indicates a module component {see (A), (B), and (C) in FIG. 28}.
【0078】従来のインバータ主回路をモジュール部品
を全く用いることなく構成した場合には素子数が12に
なる。これに対して、図20の場合には、モジュール部
品の数が4であり、ディスクリート部品の数が4であ
り、全体としての素子数が8になる。また、図21の場
合には、モジュール部品の数が2であり、ディスクリー
ト部品の数が4であり、全体としての素子数が6にな
る。さらに、図22の場合には、モジュール部品の数が
1であり、ディスクリート部品の数が2であり、全体と
しての素子数が3になる。さらにまた、図23の場合に
は、モジュール部品の数が1であり、ディスクリート部
品の数が2であり、全体としての素子数が3になる。When the conventional inverter main circuit is constructed without using any module parts, the number of elements becomes twelve. On the other hand, in the case of FIG. 20, the number of module components is 4, the number of discrete components is 4, and the total number of elements is 8. In the case of FIG. 21, the number of module components is 2, the number of discrete components is 4, and the total number of elements is 6. Further, in the case of FIG. 22, the number of module components is 1, the number of discrete components is 2, and the total number of elements is 3. Furthermore, in the case of FIG. 23, the number of module components is 1, the number of discrete components is 2, and the total number of elements is 3.
【0079】すなわち、SRモータ用インバータ主回路
として、上述のように、均圧線4u、4vを有するもの
を採用しているのであるから、図28中(A)(B)
(C)の何れかのモジュール部品を採用することが可能
となり、モジュール部品を採用することにより、素子数
を大幅に減少させることができる。That is, as described above, as the inverter main circuit for the SR motor, the one having the equalizing lines 4u and 4v is employed.
Any one of the module components (C) can be employed, and the number of elements can be significantly reduced by employing the module components.
【0080】また、SRモータ用インバータ主回路をモ
ジュール化する場合には、引き出し電力線を1本だけ追
加すればよいので、ACモータ用インバータモジュール
(3相ブリッジ構成)からのコストアップを最小限にす
ることができる。When the inverter main circuit for the SR motor is modularized, only one power line needs to be added, so that the cost increase from the inverter module for AC motor (three-phase bridge configuration) is minimized. can do.
【0081】上記の実施態様においては、転流時に相互
誘導によるスパイク電圧が非通電相の巻線に発生し、こ
のスパイク電圧が均圧線を介して不適切なダイオードを
ONし、非通電相の巻線に逆トルクを発生する不要な電
流が流れる場合があり、逆トルクが発生すれば、効率の
低下、運転範囲の縮小を招いてしまうことがある。In the above-described embodiment, a spike voltage due to mutual induction is generated in the winding of the non-conducting phase during commutation, and this spike voltage turns on an inappropriate diode through the equalizing line, thereby turning off the non-conducting phase. Unnecessary current that generates a reverse torque may flow through the windings, and if the reverse torque is generated, the efficiency may be reduced and the operating range may be reduced.
【0082】さらに説明する。Further description will be given.
【0083】各相巻線電流iu、iv、iwを図1に矢
印で示す方向に通電し、u相→v相→w相の順(以下、
正転と称する)に転流制御する場合を考える。Each phase winding current iu, iv, iw is supplied in the direction indicated by the arrow in FIG.
Consider the case where commutation control is performed in the forward direction.
【0084】図29はv相からw相に転流する時の回路
状態を簡略化して示す図である。FIG. 29 is a diagram showing a simplified circuit state when commutating from the v phase to the w phase.
【0085】v相巻線の両端に接続されたスイッチング
トランジスタTv+、Tv−がOFFすると、巻線のイ
ンダクタンスの効果(電流を流し続けようとする効果)
により、ダイオードDv+、Dv−がONし、図29中
に矢印で示す経路を通って電流が流れる(これを以
下、還流状態と称する)。When the switching transistors Tv + and Tv- connected to both ends of the v-phase winding are turned off, the effect of the inductance of the winding (the effect of keeping the current flowing).
As a result, the diodes Dv + and Dv- are turned on, and a current flows through a path indicated by an arrow in FIG. 29 (hereinafter, referred to as a reflux state).
【0086】また、転流時のv相巻線電圧によって、図
30中(A)または(B)に示すようにスパイク電圧が
u相巻線に発生する。Also, due to the v-phase winding voltage at the time of commutation, a spike voltage is generated in the u-phase winding as shown in FIG. 30 (A) or (B).
【0087】ここで、図30中(B)に示す極性のスパ
イク電圧が発生すれば、ダイオードDu+がONし、図
29中に矢印で示す経路を通って電流が流れ出す。そ
して、一旦、ダイオードDu+がONすると、u相巻線
のインダクタンスの効果により、v相電流が矢印の経
路に引き込まれ、v相電流が0になるまで、u相巻線に
モータ逆トルクを発生する電流が流れてしまう。Here, when a spike voltage having the polarity shown in FIG. 30B is generated, the diode Du + is turned on, and a current starts flowing through the path shown by the arrow in FIG. Once the diode Du + is turned on, the v-phase current is drawn into the path indicated by the arrow due to the inductance effect of the u-phase winding, and a motor reverse torque is generated in the u-phase winding until the v-phase current becomes zero. Current flows.
【0088】逆に、図30中(A)に示す極性のスパイ
ク電圧が発生すれば、ダイオードDu+が逆バイアス状
態になるので、図29中に矢印で示す経路を通って電
流が流れ、逆トルクを発生することがなくなる。Conversely, if a spike voltage having the polarity shown in FIG. 30A is generated, the diode Du + is in a reverse bias state, so that a current flows through a path shown by an arrow in FIG. Will not occur.
【0089】以上から分かるように、このスパイク電圧
の極性が図30中(A)に示す極性になるようにインバ
ータ回路に対する各相巻線を接続することにより、図2
9中の矢印で示す経路を通って電流が流れ、逆トルク
を発生することがなくなる。As can be seen from the above description, by connecting each phase winding to the inverter circuit so that the polarity of the spike voltage becomes the polarity shown in FIG.
Current flows through the path indicated by the arrow in FIG. 9 and no reverse torque is generated.
【0090】さらに詳細に説明する。This will be described in more detail.
【0091】図31は転流時のSRモータの鉄心部にお
ける磁束の流れを模式的に示す図である。FIG. 31 is a diagram schematically showing the flow of magnetic flux in the iron core portion of the SR motor during commutation.
【0092】図31には、巻線電流の流れ方向を示して
いるとともに、v相巻線電流が作るv相主磁束φv(図
31中矢印参照)と、v相巻線電流によりu相巻線に
鎖交する相互誘導磁束φuv(図31中矢印参照)と
を示している。FIG. 31 shows the flow direction of the winding current, the v-phase main magnetic flux φv generated by the v-phase winding current (see the arrow in FIG. 31), and the u-phase winding current by the v-phase winding current. And a mutual induction magnetic flux φuv (see an arrow in FIG. 31) interlinking the line.
【0093】転流によりv相巻線電流が減少すると、v
相主磁束φv、相互誘導磁束φuv共に減少に転じる。
そして、巻線電圧は巻線に鎖交する磁束の時間微分に比
例するため、転流による急峻な相互誘導磁束φuvの時
間変化はスパイク電圧としてu相巻線両端に現れる。When the v-phase winding current decreases due to commutation, v
Both the phase main magnetic flux φv and the mutual induction magnetic flux φuv start to decrease.
Since the winding voltage is proportional to the time derivative of the magnetic flux linked to the winding, the time change of the steep mutual induction magnetic flux φuv due to the commutation appears as a spike voltage at both ends of the u-phase winding.
【0094】スパイク電圧は巻線間の相互誘導に伴う電
圧であるため、例えば、u相巻線とインバータ回路との
接続を、図33から図32のように、u相巻線の接続端
子u1、u2とインバータ回路の接続端子u+、u−と
の接続を入れ替えることによって、スパイク電圧の極性
を反転させることができる。ここで、接続端子u1から
接続端子u2に向かってu相巻線に通電し、しかも図3
4に太線矢印で示す方向に主磁束を発生するように固定
子の極に巻線が施されているとすれば、図32に示すよ
うに結線することによって、スパイク電圧の極性を図3
0中(A)に示すようにでき、ダイオードDu+を転流
時に誤動作させることがなくなる。Since the spike voltage is a voltage associated with mutual induction between the windings, for example, the connection between the u-phase winding and the inverter circuit is changed to the connection terminal u1 of the u-phase winding as shown in FIGS. , U2 and the connection terminals u +, u− of the inverter circuit, the polarity of the spike voltage can be inverted. Here, current is supplied to the u-phase winding from the connection terminal u1 to the connection terminal u2,
Assuming that windings are applied to the poles of the stator so as to generate a main magnetic flux in the direction indicated by the thick arrow in FIG. 4, the polarity of the spike voltage can be changed by connecting as shown in FIG.
As shown in FIG. 7A, the diode Du + does not malfunction during commutation.
【0095】図35はu相からv相に転流する時の回路
状態を簡略化して示す図である。FIG. 35 is a simplified diagram showing a circuit state when commutating from the u phase to the v phase.
【0096】この図において、w相には巻線とインバー
タ回路との接続の仕方によって、図36中(A)または
(B)に示すようにスパイク電圧が発生する。しかし、
還流状態となるu相巻線がw相巻線に接続されていない
ため、仮にスパイク電圧がVDCを越え、ダイオードD
w+、Dw−がONしても、u相電流を引き込むには至
らない。すなわち、w相(転流時に還流状態となる巻線
と接続されていない相)については、スパイク電圧の極
性を自由に選択することができる。In this drawing, a spike voltage is generated in the w-phase as shown in FIG. 36 (A) or (B) depending on the connection between the winding and the inverter circuit. But,
Since the u-phase winding in the reflux state is not connected to the w-phase winding, the spike voltage temporarily exceeds VDC and the diode D
Even if w + and Dw- are turned on, it does not lead to drawing the u-phase current. In other words, the polarity of the spike voltage can be freely selected for the w-phase (a phase that is not connected to the winding that is in a reflux state during commutation).
【0097】図37は転流時のスパイク電圧に起因する
逆トルクの発生を防止するように設定した各相巻線とイ
ンバータ装置との結線の一例を示す図である。なお、S
Rモータの各相の巻線端子u1、u2、v1、v2、w
1、w2は、図38に示すように、u相については巻線
端子u1から巻線端子u2に向かって通電した場合に、
図38中(A)の太線矢印で示す方向に主磁束φuが発
生し、v相、w相についても、同様に巻線端子v1から
巻線端子v2もしくは巻線端子w1から巻線端子w2に
向かって通電した場合に、図38中(B)もしくは
(C)の太線矢印で示す方向に主磁束φvもしくはφw
が発生するように各相巻線が施されている。FIG. 37 is a diagram showing an example of a connection between each phase winding set to prevent generation of reverse torque due to a spike voltage during commutation and an inverter device. Note that S
Winding terminals u1, u2, v1, v2, w of each phase of the R motor
38, as shown in FIG. 38, when current is applied from the winding terminal u1 to the winding terminal u2 for the u phase,
A main magnetic flux φu is generated in a direction indicated by a thick line arrow in FIG. 38A, and the v-phase and the w-phase are similarly changed from the winding terminal v1 to the winding terminal v2 or from the winding terminal w1 to the winding terminal w2. 38, the main magnetic flux φv or φw in the direction indicated by the bold arrow in FIG. 38 (B) or (C).
Is applied to each phase winding so as to generate the following.
【0098】図39はスパイク電圧による影響を受ける
ように結線した場合{図39中(A)参照}と、図37
に示すように結線した場合{図39中(B)参照}とに
おける各相電流波形を示す図である。FIG. 39 shows the case where the connection is made so as to be affected by the spike voltage {see FIG. 39 (A)} and FIG.
FIG. 40 is a diagram showing current waveforms of respective phases when the connection is made as shown in FIG. 39 (see FIG. 39B).
【0099】図39中(A)に示す電流波形において
は、u相巻線およびv相巻線に逆トルクの原因となる不
要な電流{図39中(A)に矢印で示す部分参照}が流
れているが、図39中(B)に示す電流波形において
は、逆トルクの原因となる不要な電流が見られない。In the current waveform shown in (A) of FIG. 39, an unnecessary current which causes a reverse torque in the u-phase winding and the v-phase winding {see the portion indicated by the arrow in (A) of FIG. 39} is shown. Although the current flows, in the current waveform shown in FIG. 39 (B), no unnecessary current causing the reverse torque is observed.
【0100】したがって、SRモータの各相巻線とイン
バータ回路との接続を適正化することで、逆トルクの原
因となる不要な電流をなくすることができ、ひいては、
SRモータの効率低下、運転範囲の縮小を防止できるこ
とが分かる。Therefore, by optimizing the connection between each phase winding of the SR motor and the inverter circuit, it is possible to eliminate an unnecessary current which causes a reverse torque.
It can be seen that a reduction in the efficiency of the SR motor and a reduction in the operating range can be prevented.
【0101】なお、転流の相順をu相→w相→v相の順
(以下、逆転と称する)に設定しても、同様に考えるこ
とができる。また、正転の場合にスパイク電圧に伴う逆
トルクが発生しないようにSRモータとインバータ回路
とを接続しておけば、逆転時にもスパイク電圧に伴う逆
トルクを発生することがなかった。The same can be considered when the commutation phase sequence is set in the order of u-phase → w-phase → v-phase (hereinafter, referred to as reverse rotation). Further, if the SR motor and the inverter circuit are connected so that no reverse torque is generated due to the spike voltage in the case of normal rotation, no reverse torque is generated even in the case of reverse rotation.
【0102】また、上記の実施態様においては、固定子
の突極数を6,回転子の突極数を4に設定しているが、
突極数が異なるSRモータ(例えば、固定子の突極数が
12,回転子の突極数が8のSRモータ)にも適用でき
る。In the above embodiment, the number of salient poles of the stator is set to 6, and the number of salient poles of the rotor is set to 4.
The present invention is also applicable to an SR motor having a different number of salient poles (for example, an SR motor having a stator having 12 salient poles and a rotor having 8 salient poles).
【0103】[0103]
【発明の効果】請求項1の発明は、電力線引き出し数を
減少させることができ、ひいてはコストダウンを達成す
ることができ、また、汎用のモジュール品を用いてイン
バータ回路を構成することにより必要な素子数を減少さ
せることができ、この面からもコストダウンを達成する
ことができるという特有の効果を奏する。According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the number of power lines to be drawn out, and to achieve a reduction in cost. Further, it is necessary to construct an inverter circuit using a general-purpose module product. It is possible to reduce the number of elements and to achieve a unique effect that cost reduction can be achieved from this aspect as well.
【0104】請求項2の発明は、SRモータの効率を低
下させることなく、請求項1と同様の作用を達成するこ
とができるという特有の効果を奏する。The second aspect of the invention has a unique effect that the same operation as the first aspect can be achieved without lowering the efficiency of the SR motor.
【0105】請求項3の発明は、電流検出手段の必要数
を少なくすることができるほか、請求項1または請求項
2と同様の効果を奏する。According to the third aspect of the present invention, the required number of current detecting means can be reduced, and the same effects as those of the first or second aspect can be obtained.
【0106】請求項4の発明は、請求項1から請求項3
の何れかの効果に加え、逆トルクに起因する効率の低
下、運転範囲の縮小を未然に防止することができるとい
う特有の効果を奏する。The invention of claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
In addition to the effects of any of the above, a specific effect is achieved in that a reduction in efficiency and a reduction in the operating range due to reverse torque can be prevented.
【0107】請求項5の発明は、SRモータの効率を低
下させることなく、電力線引き出し数を減少させること
ができ、ひいてはコストダウンを達成することができ、
また、汎用のモジュール品を用いてインバータ回路を構
成することにより必要な素子数を減少させることがで
き、この面からもコストダウンを達成することができる
という特有の効果を奏する。According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to reduce the number of power lines drawn out without lowering the efficiency of the SR motor, and to achieve a reduction in cost.
Further, by configuring the inverter circuit using a general-purpose module product, it is possible to reduce the number of necessary elements, and from this aspect, it is possible to achieve a unique effect that cost reduction can be achieved.
【図1】この発明のSRモータ用インバータ主回路の一
実施態様を示す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of an inverter main circuit for an SR motor according to the present invention.
【図2】この発明のSRモータ用インバータ装置の一実
施態様を示す電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing one embodiment of an inverter device for an SR motor according to the present invention.
【図3】インバータ制御部の構成の一例を示すブロック
図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an inverter control unit.
【図4】w相からu相へ転流する場合の作用を説明する
図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation when commutating from a w-phase to a u-phase.
【図5】スイッチングトランジスタTu−のPWM制御
によりu相電流制御を行う場合の各部の波形を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing waveforms of respective units when u-phase current control is performed by PWM control of a switching transistor Tu-.
【図6】スイッチングトランジスタTu+のPWM制御
によりu相電流制御を行う場合の各部の波形を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing waveforms of respective units when u-phase current control is performed by PWM control of a switching transistor Tu +.
【図7】u相からw相へ転流する場合の作用を説明する
図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation when commutating from a u phase to a w phase.
【図8】スイッチングトランジスタTw−のPWM制御
によりw相電流制御を行う場合の各部の波形を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing waveforms of respective parts when performing w-phase current control by PWM control of a switching transistor Tw-.
【図9】スイッチングトランジスタTw+のPWM制御
によりw相電流制御を行う場合の各部の波形を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing waveforms of respective units when w-phase current control is performed by PWM control of a switching transistor Tw +.
【図10】u相からv相への転流を行う場合の各部の波
形を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing waveforms at various parts when commutation from the u phase to the v phase is performed.
【図11】v相からu相への転流を行う場合の各部の波
形を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing waveforms of respective units when commutation from the v phase to the u phase is performed.
【図12】正転時の各部の波形を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing waveforms at various portions during normal rotation.
【図13】逆転時の各部の波形を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing waveforms of respective units at the time of reverse rotation.
【図14】SRモータ用インバータ主回路とSRモータ
の各巻線との接続を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating connection between the inverter main circuit for the SR motor and each winding of the SR motor.
【図15】正転時の巻線電流、電流検出信号、電流検出
信号の和を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the sum of a winding current, a current detection signal, and a current detection signal during normal rotation.
【図16】逆転時の巻線電流、電流検出信号、電流検出
信号の和を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the sum of a winding current, a current detection signal, and a current detection signal at the time of reverse rotation.
【図17】2相の電流を入力として3相の電流を出力す
るための装置の構成の一例を示す電気回路図である。FIG. 17 is an electric circuit diagram showing an example of a configuration of a device for outputting a three-phase current by inputting a two-phase current.
【図18】2相の電流を入力として3相の電流を出力す
るための装置の構成の他の例を示す電気回路図である。FIG. 18 is an electric circuit diagram showing another example of the configuration of the device for outputting a three-phase current by inputting a two-phase current.
【図19】2相の電流を入力として3相の電流を出力す
るための装置の構成の他の例を示す電気回路図である。FIG. 19 is an electric circuit diagram showing another example of the configuration of the device for outputting a three-phase current with a two-phase current as an input.
【図20】モジュール部品を用いた構成の一例を示す図
である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a configuration using module components.
【図21】モジュール部品を用いた構成の他の例を示す
図である。FIG. 21 is a diagram showing another example of a configuration using module components.
【図22】モジュール部品を用いた構成のさらに他の例
を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing still another example of a configuration using module components.
【図23】モジュール部品を用いた構成のさらに他の例
を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing still another example of a configuration using module components.
【図24】従来のSRモータ駆動法を説明するための概
略図である。FIG. 24 is a schematic diagram for explaining a conventional SR motor driving method.
【図25】従来のSRモータ用インバータ主回路および
波形制御回路を示す電気回路図である。FIG. 25 is an electric circuit diagram showing a conventional SR motor inverter main circuit and a waveform control circuit.
【図26】三角波比較方式を採用した電流制御回路の構
成を示すブロック図である。FIG. 26 is a block diagram showing a configuration of a current control circuit employing a triangular wave comparison method.
【図27】ACモータ用インバータ主回路の構成を示す
電気回路図である。FIG. 27 is an electric circuit diagram showing a configuration of an AC motor inverter main circuit.
【図28】流通しているモジュール部品の構成を示す電
気回路図である。FIG. 28 is an electric circuit diagram showing a configuration of a distributed module component.
【図29】v相からw相に転流する時の回路状態を簡略
化して示す図である。FIG. 29 is a diagram schematically illustrating a circuit state when commutating from the v phase to the w phase.
【図30】v相からw相への転流時の巻線電圧と相電流
とを示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a winding voltage and a phase current when commutating from a v-phase to a w-phase.
【図31】転流時の磁束の流れを説明する図である。FIG. 31 is a diagram illustrating the flow of magnetic flux during commutation.
【図32】u相巻線とインバータ回路との接続の一例を
示す図である。FIG. 32 is a diagram illustrating an example of connection between a u-phase winding and an inverter circuit.
【図33】u相巻線とインバータ回路との接続の他の例
を示す図である。FIG. 33 is a diagram showing another example of the connection between the u-phase winding and the inverter circuit.
【図34】u相通電による主磁束の方向を説明する図で
ある。FIG. 34 is a diagram illustrating the direction of a main magnetic flux caused by u-phase conduction.
【図35】u相からv相に転流する時の回路状態を簡略
化して示す図である。FIG. 35 is a diagram schematically illustrating a circuit state when commutating from the u phase to the v phase.
【図36】u相からv相への転流時の巻線電圧と相電流
とを示す図である。FIG. 36 is a diagram showing a winding voltage and a phase current when commutating from a u phase to a v phase.
【図37】転流時のスパイク電圧に起因する逆トルクの
発生をなくするように設定したモータ巻線とインバータ
回路との接続例を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing a connection example between an inverter circuit and a motor winding set so as to eliminate generation of reverse torque due to a spike voltage during commutation.
【図38】各相巻線への通電による主磁束の方向を説明
する図である。FIG. 38 is a diagram illustrating the direction of a main magnetic flux due to energization of each phase winding.
【図39】SRモータ駆動時における各相電流波形を示
す図である。FIG. 39 is a diagram showing a current waveform of each phase when the SR motor is driven.
3u、3v、3w 巻線 4u、4v 均圧線 5 波形制御回路 Du+、Du−、Dv+、Dv−、Dw+、Dw− ダ
イオード Tu+、Tu−、Tv+、Tv−、Tw+、Tw− ス
イッチングトランジスタ3u, 3v, 3w Winding 4u, 4v Equalizing line 5 Waveform control circuit Du +, Du-, Dv +, Dv-, Dw +, Dw- Diode Tu +, Tu-, Tv +, Tv-, Tw +, Tw- Switching transistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H007 CA01 CB01 DA05 DC02 EA13 HA04 5H550 AA20 BB10 CC01 DD09 EE01 FF03 GG05 HB16 LL22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H007 CA01 CB01 DA05 DC02 EA13 HA04 5H550 AA20 BB10 CC01 DD09 EE01 FF03 GG05 HB16 LL22
Claims (5)
線(3u)(3v)(3w)に選択的に動作用電圧を供
給するためのインバータ装置であって、 スイッチトリラクタンスモータの各相巻線(3u)(3
v)(3w)に動作用電圧を供給するためのスイッチン
グ素子(Tu+)(Tu−)(Tv+)(Tv−)(T
w+)(Tw−)とダイオード(Du+)(Du−)
(Dv+)(Dv−)(Dw+)(Dw−)とからなる
1対づつの直列回路を有し、各相に対応する一方の直列
回路の中点と他の1つの相に対応する他方の直列回路の
中点とを均圧線(4u)(4v)で接続してなるインバ
ータ回路を含むことを特徴とするスイッチトリラクタン
スモータ用インバータ装置。An inverter device for selectively supplying an operating voltage to each phase winding (3u) (3v) (3w) of a switched reluctance motor, wherein each phase winding of the switched reluctance motor is provided. (3u) (3
v) Switching elements (Tu +) (Tu−) (Tv +) (Tv−) (Tv) for supplying an operating voltage to (3w)
w +) (Tw−) and diode (Du +) (Du−)
(Dv +), (Dv-), (Dw +), and (Dw-). A series circuit corresponding to each phase has a midpoint between one series circuit and the other corresponding to another phase. An inverter device for a switched reluctance motor, comprising an inverter circuit formed by connecting a middle point of a series circuit with equalizing lines (4u) and (4v).
(4v)で接続された両中点の電圧が互いに等しくなる
ように各スイッチング素子(Tu+)(Tu−)(Tv
+)(Tv−)(Tw+)(Tw−)を制御するインバ
ータ制御手段(5)をさらに含む請求項1に記載のスイ
ッチトリラクタンスモータ用インバータ装置。2. A pressure equalizing line (4u) during energization and commutation.
Each switching element (Tu +) (Tu −) (Tv) such that the voltages at both middle points connected by (4v) become equal to each other.
The inverter device for a switched reluctance motor according to claim 1, further comprising inverter control means (5) for controlling (+) (Tv-) (Tw +) (Tw-).
の巻線(3u)(3v)(3w)を有するものであり、
インバータ回路から2相分の巻線に供給されるインバー
タ出力電流のみを検出する電流検出手段をさらに含むも
のである請求項1または請求項2に記載のスイッチトリ
ラクタンスモータ用インバータ装置。3. A switched reluctance motor having three phases of windings (3u), (3v), and (3w).
The inverter device for a switched reluctance motor according to claim 1 or 2, further comprising a current detecting means for detecting only an inverter output current supplied from the inverter circuit to windings of two phases.
スパイク電圧に拘わらず、前記開放状態の巻線を非通電
状態に保持し続けるようにインバータ回路とスイッチト
リラクタンスモータの各相巻線(3u)(3v)(3
w)とを接続している請求項1から請求項3の何れかに
記載のスイッチトリラクタンスモータ用インバータ装
置。4. An inverter circuit and each phase of a switched reluctance motor so as to keep the open winding in a non-energized state irrespective of a spike voltage generated in the open winding during commutation. Winding (3u) (3v) (3
The inverter device for a switched reluctance motor according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
線(3u)(3v)(3w)に選択的に動作用電圧を供
給するためのインバータ制御方法であって、 スイッチトリラクタンスモータの各相巻線(3u)(3
v)(3w)に動作用電圧を供給するためのスイッチン
グ素子(Tu+)(Tu−)(Tv+)(Tv−)(T
w+)(Tw−)とダイオード(Du+)(Du−)
(Dv+)(Dv−)(Dw+)(Dw−)とからなる
1対づつの直列回路を有し、通電時および転流時に、各
相に対応する一方の直列回路の中点の電圧と他の1つの
相に対応する他方の直列回路の中点の電圧とが互いに等
しくなるように各スイッチング素子(Tu+)(Tu
−)(Tv+)(Tv−)(Tw+)(Tw−)を制御
することを特徴とするスイッチトリラクタンスモータ用
インバータ制御方法。5. An inverter control method for selectively supplying an operating voltage to each phase winding (3u) (3v) (3w) of a switched reluctance motor, comprising: Line (3u) (3
v) Switching elements (Tu +) (Tu−) (Tv +) (Tv−) (Tv) for supplying an operating voltage to (3w)
w +) (Tw−) and diode (Du +) (Du−)
(Dv +), (Dv-), (Dw +), and (Dw-), each having a pair of series circuits. When energized and commutated, the voltage at the midpoint of one series circuit corresponding to each phase and the other Of the other series circuit corresponding to one phase of each of the switching elements (Tu +) (Tu
-) (Tv +) (Tv-) (Tw +) (Tw-) for controlling the inverter for a switched reluctance motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29019899A JP3250555B2 (en) | 1999-02-03 | 1999-10-12 | Inverter device for switch reluctance motor and control method thereof |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2675599 | 1999-02-03 | ||
JP11-26755 | 1999-02-03 | ||
JP29019899A JP3250555B2 (en) | 1999-02-03 | 1999-10-12 | Inverter device for switch reluctance motor and control method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000295891A true JP2000295891A (en) | 2000-10-20 |
JP3250555B2 JP3250555B2 (en) | 2002-01-28 |
Family
ID=26364579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29019899A Expired - Fee Related JP3250555B2 (en) | 1999-02-03 | 1999-10-12 | Inverter device for switch reluctance motor and control method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3250555B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007007413A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Takashi Umemori | Motor drive system |
WO2007007833A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Takashi Umemori | Motor drive system |
JP2011035995A (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Mitsuba Corp | Motor controller, and motor apparatus equipped with the same |
CN102237813A (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-09 | 三菱电机株式会社 | Power conversion circuit |
WO2013008275A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Three Eye Co., Ltd. | Transverse flux machine apparatus |
JP2013074712A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Mitsuba Corp | Sr motor control apparatus |
US8471535B2 (en) | 2009-02-23 | 2013-06-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Large current handling capable semiconductor switching device with suppression of short circuit damage and recovery current switching loss |
JP2015198502A (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 富士電機株式会社 | Drive system for switched reluctance motor |
-
1999
- 1999-10-12 JP JP29019899A patent/JP3250555B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007007413A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Takashi Umemori | Motor drive system |
WO2007007833A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Takashi Umemori | Motor drive system |
US8471535B2 (en) | 2009-02-23 | 2013-06-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Large current handling capable semiconductor switching device with suppression of short circuit damage and recovery current switching loss |
JP2011035995A (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Mitsuba Corp | Motor controller, and motor apparatus equipped with the same |
CN102237813A (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-09 | 三菱电机株式会社 | Power conversion circuit |
WO2013008275A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Three Eye Co., Ltd. | Transverse flux machine apparatus |
JP2013074712A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Mitsuba Corp | Sr motor control apparatus |
JP2015198502A (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 富士電機株式会社 | Drive system for switched reluctance motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3250555B2 (en) | 2002-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4113275B2 (en) | PWM control of motor driver | |
JP4956123B2 (en) | Motor control device | |
US5994869A (en) | Power conversion circuit for a motor | |
JP5354369B2 (en) | Power converter | |
US6646407B2 (en) | Electric motor control having DC-DC converter and method of using same | |
CN112448623A (en) | Motor driving circuit and method | |
JP2010154714A (en) | Power converter and vacuum cleaner using the same | |
JP3278188B2 (en) | Inverter device for motor drive | |
JP3250555B2 (en) | Inverter device for switch reluctance motor and control method thereof | |
US6304045B1 (en) | Commutation of split-phase winding brushless DC motor | |
US6903523B2 (en) | Methods and apparatus for dynamically reconfiguring a pulse width modulation approach | |
Madani et al. | A low-cost four-switch BLDC motor drive with active power factor correction | |
US12095403B2 (en) | Direct drive system for brushless DC (BLDC) motor | |
Misal et al. | A review of multi-switch BLDC motor drive | |
kumar Vishwakarma et al. | Speed Control of PV Array-Based Z-Source Inverter Fed Brushless DC Motor Using Dynamic Duty Cycle Control | |
US12126276B2 (en) | Power converter and electric apparatus | |
JP4880333B2 (en) | Motor control device | |
JP3239532B2 (en) | Motor drive | |
JPH06197593A (en) | Pwm-controlled motor device | |
JPH0698564A (en) | Current control apparatus | |
Rajesh et al. | A buck-boost converter with dc link voltage boost for minimizing torque ripple in brushless dc motor | |
JP2003209999A (en) | Motor controller | |
EP4456407A1 (en) | Motor drive system and corresponding method | |
KR101000121B1 (en) | A pwm method for controlling bldc motors and a system thereof | |
JP2006271108A (en) | Semiconductor device for inverter control, and inverter controller for motor drive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091116 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131116 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |