JP2001128490A - Switched reluctance motor and rotation-control device - Google Patents

Switched reluctance motor and rotation-control device

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JP2001128490A
JP2001128490A JP30109799A JP30109799A JP2001128490A JP 2001128490 A JP2001128490 A JP 2001128490A JP 30109799 A JP30109799 A JP 30109799A JP 30109799 A JP30109799 A JP 30109799A JP 2001128490 A JP2001128490 A JP 2001128490A
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winding
rotor
phase
windings
switched reluctance
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Hideki Kashiwagi
秀樹 柏木
Hideji Yoshida
秀治 吉田
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-scale rotation-control device that can accurately detect the rotation position of the rotor of a switched reluctance motor, even if a power voltage is reduced. SOLUTION: In the rotation-control device, when an excitation current is energized to a U phase, the winding inductance of V and W-phases is detected (S52), is compared (S54), and is energized from the U-phase to the W-phase when the W-phase becomes larger than the V phase (S56). Then, the winding inductance of the U and V phases is compared, furthermore, that of the U and W phases is compared, and the switching destination of the excitation current is successively changed in the order of W, V, and U phases (S58 to S68). In this manner, by comparing the value of the winding inductance of the winding of two phase where the excitation current is not energized, accurate switching timing is detected, thus smoothly changing the conduction destination of the excitation current.

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、レゾルバを用いず
にスイッチドリラクタンスモータの回転制御を行う回転
制御装置及び、この回転制御装置を備えるスイッチドリ
ラクタンスモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation control device for controlling the rotation of a switched reluctance motor without using a resolver, and a switched reluctance motor provided with the rotation control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、レゾルバを用いることなくス
イッチドリラクタンスモータに備えられたロータの回転
位置を検出し、その検出結果に基づいて励磁電流の通電
先を切り替える制御を行う回転制御装置が知られてい
る。
2. Description of the Related Art Heretofore, there has been known a rotation control device which detects a rotational position of a rotor provided in a switched reluctance motor without using a resolver, and performs control of switching an energizing current supply destination based on the detected result. Have been.

【0003】このような回転制御装置としては、例え
ば、電気学会論文RM-98-154(P43〜P48)「SR
モータのセンサレス運転の検討」(以下「実例1」とい
う)で紹介されたものがある。この実例1は、巻線が巻
回されたステータの突極と、ロータの突極との距離に応
じて、ロータに巻回された巻線の巻線インピーダンスが
変化する(両突極が対向する位置に来ると巻線インピー
ダンスが最大になる。)性質を利用したものである。具
体的には、まず、巻線インピーダンスを検出するため、
分圧のための抵抗と巻線との直列回路にステップ関数電
圧を印加し、巻線インピーダンスの大きさに応じて所定
時間後に巻線で生じる巻線間電圧(以下「検出電圧」と
いう)を検出している。そして、励磁電流の通電を開始
する回転位置の検出電圧である基準電圧を予め求めてお
き、その検出電圧と基準電圧とを比較することによっ
て、励磁電流の通電を開始する回転位置にロータが達し
たか否かを検出している。そして、ロータが所定の回転
位置に来たことが検出されたら、励磁電流の通電先を切
り替えているのである。
[0003] As such a rotation control device, for example, the paper of the Institute of Electrical Engineers of Japan, RM-98-154 (P43-P48), “SR
Examination of Sensorless Operation of Motor "(hereinafter referred to as" Example 1 "). In Example 1, the winding impedance of the winding wound on the rotor changes in accordance with the distance between the salient pole of the stator on which the winding is wound and the salient pole of the rotor (both salient poles are opposed to each other). The coil impedance becomes the maximum when it comes to the position where it does). Specifically, first, to detect the winding impedance,
A step function voltage is applied to a series circuit of a resistor and a winding for voltage division, and a voltage between windings (hereinafter, referred to as “detection voltage”) generated in the winding after a predetermined time according to the magnitude of the winding impedance. Detected. Then, a reference voltage, which is a detection voltage of the rotation position at which the excitation current starts to be supplied, is obtained in advance, and the detected voltage is compared with the reference voltage so that the rotor reaches the rotation position at which the excitation current starts to be supplied. Is detected. Then, when it is detected that the rotor has reached the predetermined rotational position, the destination of the excitation current is switched.

【0004】また、特開平9-158763号公報の回転制御装
置(以下「実例2」という)では、高周波パルスをある
巻線に印加し、その巻線に流れる電流がある基準値にな
った時に、励磁電流の通電先を切り替える制御を行って
いる。さらに、特開平1-164288号公報の回転制御装置
(以下「実例3」という)では、励磁電流が通電されて
いない巻線に低レベルパルスを印加して各巻線の推定イ
ンダクタンス値を算出し、その推定インダクタンス値と
ロータの回転位置との関係を表すマッピングデータを用
いて回転子の位置を求めている。
In the rotation control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-15863 (hereinafter referred to as "Example 2"), a high-frequency pulse is applied to a certain winding, and when a current flowing through the winding reaches a certain reference value. In addition, control is performed to switch the destination of the excitation current. Further, in the rotation control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-164288 (hereinafter referred to as "Example 3"), a low-level pulse is applied to the windings to which no exciting current is applied, and the estimated inductance value of each winding is calculated. The position of the rotor is determined using mapping data representing the relationship between the estimated inductance value and the rotational position of the rotor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このスイッ
チドリラクタンスモータが車両等で使用される場合、被
検出電圧の電源として車両に備えられたバッテリーが用
いられるが、バッテリーは、車両に備え付けられたクー
ラー等大量に電力を消費する装置が作動すると一時的に
電圧値が下がることがあり、また長期間バッテリーを使
用すると消耗して必要な電圧値で充電されないことがあ
る。
When this switched reluctance motor is used in a vehicle or the like, a battery provided in the vehicle is used as a power source for the detected voltage. The battery is provided in the vehicle. When a device that consumes a large amount of power, such as a cooler, operates, the voltage value may decrease temporarily. When a battery is used for a long period of time, the battery may be exhausted and may not be charged at a required voltage value.

【0006】そのため、実例1のように、検出電圧を基
準電圧と比較してロータの回転位置を検出する場合、バ
ッテリーの電圧が変動すると、検出電圧の電圧値が、バ
ッテリーの電圧が変動しなかった場合と異なるため、基
準電圧と比較してもその比較結果が不正確なものとな
り、その結果ロータの回転位置が正確に検出できなくな
るという問題があった。
Therefore, as in the first embodiment, when the detected voltage is compared with the reference voltage to detect the rotational position of the rotor, if the voltage of the battery changes, the voltage value of the detected voltage does not change. Therefore, the comparison result becomes inaccurate even when compared with the reference voltage, and as a result, there has been a problem that the rotational position of the rotor cannot be accurately detected.

【0007】この問題は実例2でも同様である。一方、
実例3では、マッピングデータを用いているので、この
マッピングデータを記憶するための記憶回路が必要とな
り、回転制御装置が大規模化してしまうという問題があ
った。
This problem is the same in Example 2. on the other hand,
In Example 3, since the mapping data is used, a storage circuit for storing the mapping data is required, and there is a problem that the rotation control device becomes large in scale.

【0008】そこで、本発明では、電源電圧が低下して
もスイッチドリラクタンスモータのロータの回転位置を
正確に検出することができ、しかも小規模な回転制御装
置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a small-scale rotation control device that can accurately detect the rotational position of the rotor of a switched reluctance motor even when the power supply voltage decreases.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1記載の回転制御装置は、スイッチドリラクタ
ンスモータの始動時、周波数検出手段で検出された前記
各発振周波数を、巻線を素子とする各発振回路間で比較
し、各発振回路間の発振周波数の大小関係から定まるロ
ータの回転位置に応じて、励磁電流を最初に通電させる
べき巻線を決定している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation control device which, when a switched reluctance motor is started, converts each of the oscillation frequencies detected by frequency detection means into a winding. A comparison is made between the oscillation circuits as elements, and the winding to which the excitation current is to be applied first is determined according to the rotational position of the rotor determined from the magnitude relationship of the oscillation frequencies between the oscillation circuits.

【0010】また、請求項4記載のスイッチドリラクタ
ンスモータは、請求項1記載の回転制御装置と同じ方法
で、励磁電流を最初に通電させるべき巻線を決定してい
る。この請求項1記載の回転制御装置あるいは請求項4
記載のスイッチドリラクタンスモータの回転制御装置の
ように、巻線を素子とする発振周波数を比較した結果を
利用してロータの回転位置を検出すれば、電源電圧の変
動があっても発振周波数はその変動の影響を受けないの
でその大小関係を正確に比較でき、その結果、ロータの
回転位置(より具体的には励磁電流を最初に通電すべき
巻線)を常に正確に検出できる。
Further, in the switched reluctance motor according to the fourth aspect, the winding to which the exciting current is first supplied is determined in the same manner as in the rotation control device according to the first aspect. The rotation control device according to claim 1 or claim 4.
If the rotational position of the rotor is detected by using the result of comparing the oscillation frequencies of the windings as elements as in the rotation control device of the switched reluctance motor described above, the oscillation frequency can be changed even if the power supply voltage fluctuates. Since the magnitude relationship is not affected by the fluctuation, the magnitude relationship can be accurately compared. As a result, the rotational position of the rotor (more specifically, the winding to which the exciting current is first applied) can always be accurately detected.

【0011】従って、この請求項1記載の回転制御装置
あるいは請求項4記載のスイッチドリラクタンスモータ
を用いると、常に、ロータをスムーズに始動することが
できる。また、この請求項1記載の回転制御装置あるい
は請求項4記載のスイッチドリラクタンスモータは、マ
ッピングデータを用いずにロータの回転位置を検出して
いるので、マッピングデータを記憶する記憶回路を設け
る必要がない。そのためこの請求項1記載の回転制御装
置あるいは請求項4記載のスイッチドリラクタンスモー
タを用いると、回転制御装置を小規模化することができ
る。
Therefore, when the rotation control device according to the first aspect or the switched reluctance motor according to the fourth aspect is used, the rotor can always be started smoothly. Further, since the rotation control device according to the first aspect or the switched reluctance motor according to the fourth aspect detects the rotational position of the rotor without using the mapping data, it is necessary to provide a storage circuit for storing the mapping data. There is no. Therefore, when the rotation control device according to the first aspect or the switched reluctance motor according to the fourth aspect is used, the size of the rotation control device can be reduced.

【0012】ところで、上述したように停止中は各巻線
を素子とする発振回路の発振周波数を検出すれば、その
大小関係からロータの回転位置を正確に検出することが
できるが、回転中は励磁電流が通電されている巻線を発
振させることができないので、発振周波数を検出できな
い。
As described above, if the oscillation frequency of the oscillation circuit having each winding as an element is detected during stoppage, the rotational position of the rotor can be accurately detected from the magnitude relationship. Since it is not possible to oscillate the winding through which the current flows, the oscillation frequency cannot be detected.

【0013】そこで請求項2記載の回転制御装置は、巻
線を素子とする発振回路を各巻線毎に設け、スイッチド
リラクタンスモータの回転中、まず、励磁電流が通電さ
れていない巻線を素子とする非通電発振回路が発振する
よう、非通電発振回路の発振周波数を検出し、そのう
ち、励磁電流が通電されている巻線で定まる指定巻線を
素子とする非通電発振回路の発振周波数から、その大小
関係が反転する切替タイミングを検出して、切替タイミ
ングに励磁電流の通電先を切り替えている。
Therefore, in the rotation control device according to the present invention, an oscillation circuit having windings as elements is provided for each winding, and during the rotation of the switched reluctance motor, the windings to which no exciting current is applied are first turned on. The oscillation frequency of the non-energizing oscillation circuit is detected so that the non-energizing oscillation circuit oscillates, and the oscillation frequency of the non-energizing oscillation circuit having the designated winding determined by the winding in which the exciting current is energized is detected. The switching timing at which the magnitude relationship is inverted is detected, and the destination of the excitation current is switched at the switching timing.

【0014】また、請求項5記載のスイッチドリラクタ
ンスモータは、請求項2の回転制御装置と同じ方法で切
替タイミングを検出して、切替タイミングに励磁電流の
通電先を切り替えている。この請求項2記載の回転制御
装置あるいは請求項5記載のスイッチングモータでは、
非通電巻線を素子とする非通電発振回路の発振周波数を
検出して、その大小関係から励磁電流の切替タイミング
を検出しているので、電源電圧の電圧値が変化しても、
正確な切替タイミングを検出して、励磁電流の通電先を
スムーズに替えることができる。
In the switched reluctance motor according to the fifth aspect, the switching timing is detected in the same manner as in the rotation control device according to the second aspect, and the destination of the excitation current is switched at the switching timing. In the rotation control device according to the second aspect or the switching motor according to the fifth aspect,
Since the oscillation frequency of the non-conducting oscillation circuit having the non-conducting winding as an element is detected and the switching timing of the exciting current is detected from the magnitude relationship, even if the voltage value of the power supply voltage changes,
By detecting an accurate switching timing, it is possible to smoothly change the destination of the excitation current.

【0015】尚、請求項3記載の回転制御装置あるいは
請求項6記載のスイッチドリラクタンスモータのよう
に、スイッチドリラクタンスモータが3相式のモータの
場合、指定巻線は、励磁電流が印加されている相の巻線
を除く、他の2つの相の巻線である。
When the switch reluctance motor is a three-phase motor, such as the rotation control device according to the third aspect or the switch reluctance motor according to the sixth aspect, an exciting current is applied to the designated winding. The other two phase windings except for the phase winding.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以上説明した発明が適用された一
実施例について以下説明する。ここで、図1は、スイッ
チドリラクタンスモータ(以下「SRモータ」という)
の軸方向断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment to which the above-described invention is applied will be described below. Here, FIG. 1 shows a switched reluctance motor (hereinafter referred to as “SR motor”).
3 is an axial sectional view of FIG.

【0017】本実施例のSRモータ1は、図1に示すよ
うに、円筒状に形成された本体2bの内壁面に、半径方
向に突出した6個のティース2a(以下「突極2a」と
いう)を備えたステータ2と、このステータ2に内設さ
れ、円筒状に形成された本体3bの外周に、半径方向に
突出した4個の突極3aを備えるロータ3とからなる。
このSRモータでは、ステータ2の突極2aが60度毎
に、ロータ3の突極3aが90度毎にそれぞれ等間隔に
配置され、また、ロータ3が、その回転軸とステータ2
の本体2bの中心軸とが一致するようにされており、ロ
ータ3を回転させると、ロータ3の突極3aがステータ
2の突極2aに対向する位置を通過するようにされてい
る。
As shown in FIG. 1, the SR motor 1 of this embodiment has six teeth 2a (hereinafter referred to as "salient poles 2a") protruding in the radial direction on the inner wall surface of a cylindrical body 2b. ), And a rotor 3 provided inside the stator 2 and having four salient poles 3a protruding in the radial direction on the outer periphery of a cylindrical main body 3b.
In this SR motor, the salient poles 2a of the stator 2 are arranged at regular intervals every 60 degrees, and the salient poles 3a of the rotor 3 are arranged at regular intervals every 90 degrees.
When the rotor 3 is rotated, the salient pole 3a of the rotor 3 passes through a position facing the salient pole 2a of the stator 2.

【0018】また、本実施例のSRモータ1は、ステー
タ2の互いに対向する突極2aが同相になるように巻線
4,5,6が巻回され、巻線4が巻回された突極2aを
U相、巻線5の突極2aをV相、巻線6の突極2aをW
相とする3相式のモータとして構成されている。
In the SR motor 1 of this embodiment, the windings 4, 5, and 6 are wound so that the salient poles 2a of the stator 2 facing each other have the same phase. The pole 2a is U-phase, the salient pole 2a of the winding 5 is V-phase, and the salient pole 2a of the winding 6 is W
The motor is configured as a three-phase motor having three phases.

【0019】このように構成されたSRモータ1は、巻
線4,5,6に励磁電流を通電すると、突極2aと突極
3aとの間に磁気的突極性による吸引力が働くので、そ
の吸引力を利用して回転する。具体的には、ロータ3を
図1のU相→V相→W相の方向に回転させる例について
説明すると、まず、突極3aが当初(始動時)W相とV
相との間の位置及びU相の突極2aに対向する位置にあ
るので、W相とV相との間の位置にある突極3a(以下
「突極3a−1」という)をW相の巻線6を励磁してそ
の巻線6が巻回された突極2aに引き寄せ、ロータ3を
V相からW相に向かう方向に回転させる。すると、この
とき始動時にU相と対向していた突極3a(以下「突極
3a−2」という)がU相とV相との間の位置に来るの
で、次に、励磁電流の通電先をW相の巻線5からV相の
巻線5へと切り替え、突極3a−2をV相の突極2aに
引き寄せ、さらにロータ3を回転させる。そして突極3
a−2がV相の突極2aに対向する位置にくると、突極
3a−1がU相とW相との間の位置に来るので、U相の
巻線4を励磁し、その突極3a−1をU相の突極2aに
引き寄せることによってさらにロータ3を連続して回転
させている。
In the SR motor 1 configured as described above, when an exciting current is applied to the windings 4, 5, and 6, an attractive force due to magnetic saliency acts between the salient poles 2a and 3a. It rotates using the suction force. Specifically, an example in which the rotor 3 is rotated in the direction of U phase → V phase → W phase in FIG. 1 will be described.
Phase and the position facing the salient pole 2a of the U phase, the salient pole 3a located between the W phase and the V phase (hereinafter referred to as "salient pole 3a-1") is the W phase. To excite the winding 6 to the salient pole 2a around which the winding 6 is wound, and rotate the rotor 3 in the direction from the V phase to the W phase. Then, at this time, the salient pole 3a facing the U-phase at the time of starting (hereinafter referred to as “salient pole 3a-2”) comes to a position between the U-phase and the V-phase. Is switched from the W-phase winding 5 to the V-phase winding 5, the salient pole 3a-2 is drawn to the V-phase salient pole 2a, and the rotor 3 is further rotated. And salient pole 3
When a-2 comes to a position facing the V-phase salient pole 2a, the salient pole 3a-1 comes to a position between the U-phase and the W-phase. By pulling the pole 3a-1 toward the U-phase salient pole 2a, the rotor 3 is further continuously rotated.

【0020】次に、このSRモータ1を回転させるため
の駆動回路について簡単に説明する。ここで図2は、S
Rモータ1の駆動回路の回路図である。この駆動回路8
は、図2に示すように、励磁電流を各巻線4,5,6に
供給するバッテリBTと、このバッテリBTから各巻線
4,5,6に励磁電流を供給するため配線された供給電
路のそれぞれに設けられたスイッチ9(9a,9b,9
c)及びスイッチ10(10a,10b,10c)と、
各巻線4,5,6からバッテリBTに回生電流を回生す
るための回生電路に設けられたダイオード11(11
a,11b,11c)及びダイオード12(12a,1
2b,12c)と、スイッチ9,10を入断することに
よって、ロータ3を回転制御する回転制御回路20とか
らなる。
Next, a drive circuit for rotating the SR motor 1 will be briefly described. Here, FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram of a drive circuit of the R motor 1. This drive circuit 8
As shown in FIG. 2, a battery BT that supplies an exciting current to each of the windings 4, 5, and 6 and a supply circuit that is wired to supply the exciting current from the battery BT to each of the windings 4, 5, and 6 The switches 9 (9a, 9b, 9
c) and the switch 10 (10a, 10b, 10c);
A diode 11 (11) provided on a regenerative electric circuit for regenerating a regenerative current from each of the windings 4, 5, 6 to the battery BT.
a, 11b, 11c) and the diode 12 (12a, 1
2b, 12c) and a rotation control circuit 20 for controlling the rotation of the rotor 3 by turning on and off the switches 9, 10.

【0021】この駆動回路8では、回転制御回路20を
用い、スイッチ9,10を順次入断し、このスイッチ
9,10の入断に応じて巻線4,5,6をバッテリBT
に順次接続することによって、励磁電流の通電先を順次
切り替えているのである。尚、この駆動回路8には、ス
イッチ9と巻線4,5,6との間の接続点α(α1〜α
3)及び、スイッチ10と巻線4,5,6との間の接続
点β(β1〜β3)から回転制御回路20に対し、回転
制御回路20に備えられた後述する発振回路に巻線4,
5,6を接続するための接続線が配線されている。
The drive circuit 8 uses a rotation control circuit 20 to turn on and off the switches 9 and 10 sequentially, and connects the windings 4, 5, and 6 to the battery BT in accordance with the turning on and off of the switches 9 and 10.
Are sequentially connected to sequentially switch the energization destination of the excitation current. The drive circuit 8 has a connection point α (α1 to α) between the switch 9 and the windings 4, 5, and 6.
3) From the connection point β (β1 to β3) between the switch 10 and the windings 4, 5, 6 to the rotation control circuit 20, the winding 4 is connected to an oscillation circuit (described later) provided in the rotation control circuit 20. ,
Connection lines for connecting 5, 6 are provided.

【0022】次に、本実施例のSRモータ1では、ロー
タ3の回転位置を検出する必要がある。以下では、ロー
タ3の回転位置を把握し、ロータ3を回転させるために
励磁電流を通電させる巻線4,5,6を決定する方法に
ついて述べた後、この方法に従ってロータ3を回転させ
るための回転制御回路20について説明し、この回転制
御回路20を用いてロータ3を回転制御するための各種
処理について述べる。
Next, in the SR motor 1 of the present embodiment, it is necessary to detect the rotational position of the rotor 3. Hereinafter, a method of determining the rotation position of the rotor 3 and determining the windings 4, 5, and 6 through which the exciting current is applied to rotate the rotor 3 will be described, and then the method for rotating the rotor 3 according to this method will be described. The rotation control circuit 20 will be described, and various processes for controlling the rotation of the rotor 3 using the rotation control circuit 20 will be described.

【0023】まず、ロータ3の回転位置を把握する方法
について述べる。ここで、図3(a),(b)は、SR
モータ1の軸方向断面図である。図3(c)は、ロータ
3の回転位置θに対する各巻線4,5,6の巻線インダ
クタンスLの変化を表すθ−Lグラフである。また、図
4は、ロータ3の回転位置θに対する巻線インダクタン
スLのU相、V相、W相の3相全ての変化を説明するた
めのθ−Lグラフである。尚、図4は、U相の巻線が巻
回された突極2aと、ロータ3の突極3aとが対向する
地点の回転位置を回転角度0度で表している。
First, a method for grasping the rotational position of the rotor 3 will be described. Here, FIGS. 3A and 3B show the SR
FIG. 3 is an axial sectional view of the motor 1. FIG. 3C is a θ-L graph showing a change in the winding inductance L of each of the windings 4, 5, and 6 with respect to the rotational position θ of the rotor 3. FIG. 4 is a θ-L graph for explaining changes in all three phases of the U, V, and W phases of the winding inductance L with respect to the rotational position θ of the rotor 3. In FIG. 4, the rotation position at the point where the salient pole 2a around which the U-phase winding is wound and the salient pole 3a of the rotor 3 face each other is represented by a rotation angle of 0 degree.

【0024】また、表1は、SRモータ1の回転中にお
ける、巻線4,5,6の巻線インダクタンスLの変化パ
ターンと励磁電流の通電先の切替パターンとの対応表で
ある。また、表2は、SRモータ1の始動時における、
巻線4,5,6の巻線インダクタンスLの大小関係と、
最初に励磁電流を印加すべき相との対応表である。尚、
以下単にU、V、Wとあるは、それぞれ各相の巻線イン
ダクタンスLの大きさを示す。
Table 1 is a correspondence table between the change pattern of the winding inductance L of the windings 4, 5, and 6 and the switching pattern of the excitation current supply destination during the rotation of the SR motor 1. Table 2 shows that when the SR motor 1 is started,
The magnitude relationship between the winding inductances L of the windings 4, 5, and 6,
4 is a correspondence table with phases to which an excitation current is to be applied first. still,
Hereinafter, simply U, V, and W indicate the magnitude of the winding inductance L of each phase.

【0025】まず、本実施例のSRモータ1を構成する
巻線4,5,6の巻線インダクタンスLは、U相につい
て見てみると、図3(a)に示すように、ステータ2の
突極2aとロータ3の突極3aとが互いに対向して完全
に整列したとき最大となり(以下、巻線インダクタンス
Lが最大値を取るロータ3の回転位置を、以下ピーク回
転位置という)、図3(b)に示すように、両突極2
a,3aが対向せず、全く整列しないとき最小となるこ
とが知られている。
First, the winding inductance L of the windings 4, 5, and 6 constituting the SR motor 1 of the present embodiment is, as shown in FIG. When the salient poles 2a and the salient poles 3a of the rotor 3 face each other and are completely aligned, the maximum is obtained (hereinafter, the rotational position of the rotor 3 at which the winding inductance L takes the maximum value is hereinafter referred to as a peak rotational position). As shown in FIG. 3 (b), both salient poles 2
It is known that the minimum is obtained when a and 3a do not face each other and are not aligned at all.

【0026】また、巻線インダクタンスLは、ロータ3
を回転させ両突極2a,3aを近づけると、図3(c)
に示すように、ロータ3の回転位置θに対しほぼ正比例
して上昇し、一方、両突極2a,3aが遠ざかると、ほ
ぼ正比例して下降する。そしてこの巻線インダクタンス
Lは、ロータ3が回転を続けると、両突極2a,3aが
完全に整列せずに最小値をしばらく取り、その後、再び
ロータ3の突極3aが突極2aに近づくと、正比例して
上昇することが知られている。
The winding inductance L depends on the rotor 3
Is rotated to bring both salient poles 2a and 3a closer to each other.
As shown in FIG. 7, the ascending pole rises almost directly in proportion to the rotational position θ of the rotor 3, while falling as the both salient poles 2 a and 3 a move away. When the rotor 3 continues to rotate, the winding inductance L takes a minimum value for a while without the two salient poles 2a, 3a being completely aligned, and then the salient pole 3a of the rotor 3 approaches the salient pole 2a again. Is known to rise in direct proportion.

【0027】そして、このように変化する各相の全ての
巻線インダクタンスLについて見ると、図4に示すよう
に、ある相(例えばU相)の巻線インダクタンスLが最
大値を取ったとき(点a)、すなわちいずれかのピーク
回転位置にロータ3がきたとき(ピーク回転位置は、図
4中矢印で示した回転位置である。)、他の2相(例え
ばV相及びW相)の巻線インダクタンスLの大小関係が
逆転(点b)することが実験的に分かった。つまり、あ
る巻線(例えば巻線4)の巻線インダクタンスLが最大
値を取るとき、通常、その巻線4には励磁電流が印加さ
れているので巻線インダクタンスLを測定することがで
きないが、他の相の巻線(この場合巻線5,6)の巻線
インダクタンスLを測定すれば、励磁電流が印加されて
いる巻線の巻線インダクタンスLが最大値を取るタイミ
ング、すなわち励磁電流の通電先の切換タイミングを検
出できるのである。
Looking at all the winding inductances L of the respective phases which change in this way, as shown in FIG. 4, when the winding inductance L of a certain phase (for example, U phase) takes the maximum value ( Point a), that is, when the rotor 3 comes to one of the peak rotation positions (the peak rotation position is the rotation position indicated by the arrow in FIG. 4), the other two phases (for example, the V phase and the W phase). It was experimentally found that the magnitude relation of the winding inductance L was reversed (point b). That is, when the winding inductance L of a certain winding (for example, the winding 4) takes the maximum value, the winding inductance L cannot be measured because an exciting current is usually applied to the winding 4. When the winding inductance L of the windings of the other phases (in this case, the windings 5 and 6) is measured, the timing at which the winding inductance L of the winding to which the exciting current is applied takes a maximum value, that is, the exciting current Can be detected.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】従って、SRモータ1の回転中は、この表
1に示すように、ロータ3の回転方向をU相→V相→W
相とすると、V相及びW相の巻線インダクタンスLの大
きさがV>WからV≦Wになる回転位置で、U相の巻線
インダクタンスLが最大になる(点aのピーク回転位
置)ので、このとき励磁電流の通電先をU相からW相に
変更すれば、ロータ3は前述した回転方向に回転する。
また、巻線インダクタンスLの大きさがU>VからU≦
Vになる回転位置で、W相の巻線インダクタンスLが最
大になる(点eのピーク回転位置)ので、このとき励磁
電流の通電先をW相からV相に変更すればよい。さら
に、巻線インダクタンスLの大きさがW>UからW≦U
になる回転位置で、V相の巻線インダクタンスLが最大
になる(点fのピーク回転位置)ので、このとき励磁電
流の通電先をV相からU相に変更すればよい。
Therefore, during the rotation of the SR motor 1, as shown in Table 1, the rotation direction of the rotor 3 is changed from U-phase to V-phase to W-phase.
Assuming that the phase is the phase, the U-phase winding inductance L becomes maximum at the rotation position where the magnitude of the V-phase and W-phase winding inductance L becomes from V> W to V ≦ W (peak rotation position at point a). Therefore, at this time, if the energization destination of the exciting current is changed from the U phase to the W phase, the rotor 3 rotates in the above-described rotation direction.
Further, when the magnitude of the winding inductance L is from U> V to U ≦ V
At the rotational position where V is reached, the W-phase winding inductance L is maximized (the peak rotational position at point e). At this time, the excitation current may be changed from the W phase to the V phase. Further, the magnitude of the winding inductance L is from W> U to W ≦ U
At the rotation position, the winding inductance L of the V phase becomes maximum (the peak rotation position at the point f). At this time, the excitation current may be changed from the V phase to the U phase.

【0030】一方、突起3aがいずれの突起2aとも完
全に対向せず、突起2aの何れかの間の位置にあると
き、巻線インダクタンスLは、図4に示すように、何れ
かの相(例えばW相)の巻線インダクタンスLが最低値
を取り、その最低値を取った相の巻線インダクタンスL
が、他の2相(この場合U相及びV相)の巻線インダク
タンスLよりも大きくならないことが実験的に分かっ
た。つまり、通常、SRモータ1の始動時、各巻線4,
5,6の巻線インダクタンスLを測定しただけでは、ロ
ータ3の位置を把握することはできないが、各巻線4,
5,6の巻線インダクタンスLの大小関係を比較すれ
ば、いずれの巻線4,5,6に励磁電流を最初に印加す
るべき位置にあるかを正確に把握できるのである。
On the other hand, when the protrusion 3a is not completely opposed to any of the protrusions 2a and is located at a position between any of the protrusions 2a, the winding inductance L becomes, as shown in FIG. For example, the winding inductance L of the W phase) has the lowest value, and the winding inductance L of the phase having the lowest value.
However, it has been experimentally found that the winding inductance L is not larger than the winding inductance L of the other two phases (in this case, the U phase and the V phase). That is, usually, when the SR motor 1 is started, each of the windings 4,
Although the position of the rotor 3 cannot be grasped only by measuring the winding inductances L of the windings 5 and 6,
By comparing the magnitude relationship between the winding inductances L of the windings 5 and 6, it is possible to accurately grasp which of the windings 4, 5 and 6 is at the position where the exciting current should be applied first.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】従って、SRモータ1の始動時、ロータ3
を前述した回転方向に回転させるには、表2に示すよう
に、突起3aがW相とU相との間及びW相とV相との間
にあるとき、巻線インダクタンスLの大きさがU≧Wか
つV>Wとなる(図4のの区間)ので、このような場
合はU相の巻線4に最初に励磁電流を印加すればよい。
また、突極3aがV相とW相との間及びV相とU相との
間にあるとき、巻線インダクタンスLの大きさがW≧V
かつU>Vとなる(図4のの区間)ので、W相の巻線
4に励磁電流を最初に印加すればよい。さらに、突極3
aがU相とV相との間及びU相とW相との間にあると
き、巻線インダクタンスLの大きさはV≧UかつW>U
となる(図4のの区間)ので、V相の巻線4に励磁電
流を最初に印加すればよい。
Therefore, when the SR motor 1 starts, the rotor 3
Is rotated in the rotation direction described above, as shown in Table 2, when the protrusion 3a is between the W phase and the U phase and between the W phase and the V phase, the magnitude of the winding inductance L is Since U ≧ W and V> W (section of FIG. 4), in such a case, the excitation current may be applied to the U-phase winding 4 first.
When the salient pole 3a is between the V phase and the W phase and between the V phase and the U phase, the magnitude of the winding inductance L is W ≧ V
In addition, since U> V (section in FIG. 4), the excitation current may be applied to the W-phase winding 4 first. Furthermore, salient pole 3
When a is between the U and V phases and between the U and W phases, the magnitude of the winding inductance L is V ≧ U and W> U
(Section in FIG. 4), the excitation current may be applied to the V-phase winding 4 first.

【0033】次に、各相の巻線インダクタンスLを比較
して、ロータ3の回転位置を検出し、励磁電流を通電す
る巻線4,5,6を決定する方法に従って、ロータ3を
回転させるための回転制御回路20について説明する。
まず、ロータ3の回転位置を把握する方法について述べ
る。
Next, by comparing the winding inductances L of the respective phases, the rotational position of the rotor 3 is detected, and the rotor 3 is rotated in accordance with the method of determining the windings 4, 5, and 6 for supplying the exciting current. Of the rotation control circuit 20 will be described.
First, a method for grasping the rotational position of the rotor 3 will be described.

【0034】ここで、図5は回転制御回路20の概略構
成図ある。この回転制御回路20は、図5に示すよう
に、巻線4,5,6を素子とする周波数検出回路30
(30U、30V、30W )、この周波数検出回路30(30U、30V、
30W )の発振周波数を検出してその大小関係を判定し、
この判定に基づいて励磁電流の通電先を切り替える判定
切換部40と、巻線4,5,6を周波数検出回路30
(30U、30V、30W )あるいはバッテリーBTの何れか一方
に選択的に接続するスイッチ50とを備えている。
FIG. 5 is a schematic diagram of the rotation control circuit 20. As shown in FIG. 5, the rotation control circuit 20 includes a frequency detection circuit 30 having windings 4, 5, and 6 as elements.
(30U, 30V, 30W), this frequency detection circuit 30 (30U, 30V,
30W) oscillation frequency is detected and the magnitude relation is determined.
Based on this determination, the determination switching unit 40 that switches the destination of the excitation current and the windings 4, 5, and 6 are connected to the frequency detection circuit 30.
(30U, 30V, 30W) or the battery BT.

【0035】まず、周波数検出回路30(本発明の発振
回路に相当する)は、図5に示すように、各巻線4,
5,6と、各巻線4,5,6毎にそれぞれ直列に接続さ
れた2つのコンデンサ32(32U、32V、32W )とからなる
リアクタンス回路と、このリアクタンス回路での発振を
正帰還させる正帰還素子(34U、34V、34W )とで構成され
る周知のコルピッツ発振回路からなる。そして、この周
波数検出回路30では、スイッチ50を操作して所定の
相の巻線4,5,6をコンデンサ(32U、32V、32W)に接
続すると発振するようにされている。
First, the frequency detection circuit 30 (corresponding to the oscillation circuit of the present invention) includes the windings 4 and 4 as shown in FIG.
5, 6 and two capacitors 32 (32U, 32V, 32W) connected in series for each of the windings 4, 5, 6; and a positive feedback for positively feedbacking the oscillation in the reactance circuit. It comprises a well-known Colpitts oscillation circuit composed of elements (34U, 34V, 34W). The frequency detection circuit 30 oscillates when the switch 50 is operated to connect the windings 4, 5, 6 of a predetermined phase to capacitors (32U, 32V, 32W).

【0036】この周波数検出回路30の発振周波数f
は、 f=1/{2π(L*(C1*C2/(C1+C2)))-1/2} −(1) で表される。この(1)のうち、コンデンサC1,C2
の値は一定である。そのため、周波数検出回路の発振周
波数fが、巻線4,5,6の巻線インダクタンスLによ
って一義的に決定されるので、巻線インダクタンスLの
変化は、発振周波数fを検出することによってこの
(1)式から容易に求めることができるのである。
The oscillation frequency f of the frequency detection circuit 30
Is represented by f = 1 / {2π (L * (C1 * C2 / (C1 + C2))) − 1/2 } − (1). Of these (1), capacitors C1 and C2
Is constant. Therefore, the oscillation frequency f of the frequency detection circuit is uniquely determined by the winding inductance L of the windings 4, 5, and 6, and the change in the winding inductance L is detected by detecting the oscillation frequency f. It can be easily obtained from equation (1).

【0037】尚、本実施例の周波数検出回路30では、
巻線4,5,6にコンデンサ32(32U、32V、32W )を接
続してコルピッツ発振回路を形成しているが、コンデン
サ32の一つをコイルに交換したハートレー発振回路を
用いてもよいし、巻線4,5,6を素子とするどのよう
な発振回路を構成してもよい。
In the frequency detecting circuit 30 of this embodiment,
A Colpitts oscillation circuit is formed by connecting a capacitor 32 (32U, 32V, 32W) to the windings 4, 5, and 6, but a Hartley oscillation circuit in which one of the capacitors 32 is replaced with a coil may be used. Any oscillation circuit having the windings 4, 5, and 6 as elements may be configured.

【0038】次に、判定切換部40は、各周波数検出回
路30(30U、30V、30W )から発振周波数を検出して比較
し、その比較結果に基づいてスイッチ50を操作し、後
述する始動時処理あるいは回転時処理を行う。次に、ス
イッチ50は、コンデンサ32(32U、32V、32W )と、巻
線4,5,6とを接続する電路(図2の接続点αあるい
はβから回転制御回路20のコンデンサ32に至る電
路)に設けられたスイッチと、巻線4,5,6をバッテ
リーBTに接続するスイッチ9,10と(図2参照)か
らなる。このスイッチ50は、判定切換部40からの指
示に従ってスイッチ9,10を用いて、バッテリーBT
と各相の巻線4,5,6とを入断自在に接続し、また、
図示しないスイッチを用いて、巻線4,5,6とコンデ
ンサ32(32U、32V、32W )とを自在に入断することがで
きる。
Next, the determination switching section 40 detects and compares the oscillation frequency from each of the frequency detection circuits 30 (30U, 30V, 30W), operates the switch 50 based on the comparison result, and operates the switch 50 at the time of starting which will be described later. Processing or rotation processing is performed. Next, the switch 50 is connected to a capacitor 32 (32U, 32V, 32W) and an electric circuit connecting the windings 4, 5, and 6 (an electric circuit from the connection point α or β in FIG. 2 to the capacitor 32 of the rotation control circuit 20). ) And switches 9, 10 for connecting the windings 4, 5, 6 to the battery BT (see FIG. 2). The switch 50 uses the switches 9 and 10 according to the instruction from the determination switching unit 40 to
And the windings 4, 5, and 6 of each phase are freely connected and disconnected.
Using a switch (not shown), the windings 4, 5, and 6 and the capacitor 32 (32U, 32V, 32W) can be freely switched on and off.

【0039】次に、以上のように構成された回転制御回
路20を用いてロータ3を回転制御するための各種処理
について述べる。ここで、図6は、SRモータ1を始動
するときの始動時処理のフローチャートである。図7
は、SRモータ1が回転しているときの回転時処理のフ
ローチャートである。
Next, various processes for controlling the rotation of the rotor 3 using the rotation control circuit 20 configured as described above will be described. Here, FIG. 6 is a flowchart of a start-time process when the SR motor 1 is started. FIG.
5 is a flowchart of a process at the time of rotation when the SR motor 1 is rotating.

【0040】まず、SRモータ1の始動時には、図6に
示すように、各相のスイッチ50を動作させ、巻線4、
即ちU相の巻線とコンデンサ32Uとを接続し(S1
0)、周波数検出回路30Uの発振周波数を検出する。
以後V相、W相についてもS10と同様に発振周波数を
検出する(S12,S14)。尚、このように、1相ず
つ発振周波数を検出しているのは、ロータ3の位置を正
確に検出するため、他の周波数検出回路30の発振によ
り、発振周波数を検出している周波数検出回路30が発
振して、発振周波数の検出に影響が及ばないようにする
ためである。
First, at the time of starting the SR motor 1, as shown in FIG.
That is, the U-phase winding and the capacitor 32U are connected (S1
0), the oscillation frequency of the frequency detection circuit 30U is detected.
Thereafter, the oscillation frequency is detected for the V phase and the W phase in the same manner as in S10 (S12, S14). The reason why the oscillation frequency is detected one phase at a time is that the frequency detection circuit detects the oscillation frequency by the oscillation of another frequency detection circuit 30 in order to accurately detect the position of the rotor 3. This is to prevent the oscillation of 30 from affecting the detection of the oscillation frequency.

【0041】次に、S10〜S14で検出された発振周
波数から、巻線4,5,6の巻線インダクタンスが、U
≧WかつV>Wか否かを判定し(S16)、肯定判定さ
れたらスイッチ50を操作して巻線4とコンデンサ32
Uとを切断し(S18)、U相の巻線4にバッテリーB
Tを接続(S20)して巻線4に励磁電流を通電し、本
処理(S1)を終了する。
Next, based on the oscillation frequencies detected in S10 to S14, the winding inductance of the windings 4, 5, and 6 becomes U
It is determined whether or not ≧ W and V> W (S16). If the determination is affirmative, the switch 50 is operated to operate the winding 4 and the capacitor 32.
U (S18), and the battery B is connected to the U-phase winding 4.
T is connected (S20) to supply an exciting current to the winding 4, and the process (S1) ends.

【0042】次にS16で否定判定されたら、W≧Vか
つU>Vか否かを判定し(S22)、肯定判定された
ら、W相の巻線6とコンデンサ32Wとを切断し(S2
4)、W相の巻線6とバッテリーBTを接続(S26)
して巻線6に励磁電流を通電し、本処理(S1)を終了
する。
Next, if a negative determination is made in S16, it is determined whether W ≧ V and U> V (S22), and if a positive determination is made, the W-phase winding 6 and the capacitor 32W are disconnected (S2).
4) Connect the W-phase winding 6 to the battery BT (S26)
Then, an exciting current is supplied to the winding 6, and the process (S1) is completed.

【0043】次にS22で否定判定されたら、V≧Uか
つW>Uか否かを判定し(S28)、肯定判定された
ら、V相の巻線5とコンデンサ32Vとを切断し(S3
0)、V相の巻線5とバッテリーBTとを接続(S3
2)して巻線5に励磁電流を通電し、本処理(S1)を
終了する。そして、S16,S22,S28で何れも否
定判定された場合は、始動時処理S1が正常に動作しな
かったものとして、再び本処理(S1)を行う。
Next, if a negative determination is made in S22, it is determined whether V ≧ U and W> U (S28), and if a positive determination is made, the V-phase winding 5 and the capacitor 32V are disconnected (S3).
0), the V-phase winding 5 is connected to the battery BT (S3
2) Then, an exciting current is supplied to the winding 5 to end the processing (S1). If all of the determinations in S16, S22, and S28 are negative, it is determined that the startup process S1 did not operate normally, and the process (S1) is performed again.

【0044】尚、本処理では、発振周波数の検出を1回
行っているのみだが、S16,S22,S28の処理を
繰り返し行い、より正確なロータ3の回転位置を検出す
るようにしてもよい。この場合、S16,S22,S2
8を予め定められた所定回数繰り返し検出する処理を行
った後、何れの相から励磁を開始したかを判定して、何
れかの相のスイッチ50とバッテリーBTとを接続する
ようにすればよい。
In this process, the oscillation frequency is detected only once, but the processes of S16, S22, and S28 may be repeated to detect the rotational position of the rotor 3 more accurately. In this case, S16, S22, S2
After performing the process of repeatedly detecting step 8 in a predetermined number of times, it is only necessary to determine from which phase excitation has been started, and to connect the switch 50 of any phase to the battery BT. .

【0045】次に、SRモータ1が回転しているときの
回転時処理について説明する。この回転時処理(S5)
は、前述した始動時処理(S1)に引き続いて行われ
る。この回転時処理(S5)を開始すると、まず、図7
のフローチャートに示すように、始動直後か否かの判定
がなされる(S50)。この判定で否定判定(S50:
NO)されると、まず、U相の巻線4に励磁電流が通電
されているので、V相及びW相の巻線5,6を素子とす
る周波数検出回路30の発振周波数の検出が開始される
(S52)。この発振周波数の検出は、W相の巻線イン
ダクタンスLがV相の巻線インダクタンスLよりも大き
くなった(V>W→V≦W)と判定される切換タイミン
グまで行われる(S54)。そして、このS54で肯定
判定されたら、スイッチ50が切り替えられ、W相の巻
線6へ励磁電流の通電がなされる(S56)。
Next, the rotation process when the SR motor 1 is rotating will be described. This rotation process (S5)
Is performed subsequent to the above-described startup process (S1). When the rotation process (S5) is started, first, FIG.
As shown in the flowchart, it is determined whether or not it is immediately after the start (S50). A negative determination is made in this determination (S50:
NO), first, since the exciting current is applied to the U-phase winding 4, the detection of the oscillation frequency of the frequency detection circuit 30 using the V-phase and W-phase windings 5 and 6 as elements starts. Is performed (S52). The detection of the oscillation frequency is performed until the switching timing at which it is determined that the W-phase winding inductance L is larger than the V-phase winding inductance L (V> W → V ≦ W) (S54). If an affirmative determination is made in S54, the switch 50 is switched, and the exciting current is supplied to the W-phase winding 6 (S56).

【0046】このS56でW相の巻線6への励磁電流が
通電されると、次に、U相及びV相の巻線4,5を素子
とする周波数検出回路30の発振周波数の検出が開始さ
れる(S58)。この発振周波数の検出は、V相の巻線
インダクタンスLがU相の巻線インダクタンスLよりも
大きくなった(U>V→U≦V)と判定される切換タイ
ミングまで行われる(S60)。そして、このS60で
肯定判定されたら、スイッチ50が切り替えられ、V相
の巻線5へ励磁電流の通電がなされる(S62)。
When the exciting current is supplied to the W-phase winding 6 in S56, the oscillation frequency of the frequency detection circuit 30 using the U-phase and V-phase windings 4 and 5 as elements is detected. It is started (S58). The detection of the oscillation frequency is performed until the switching timing at which it is determined that the V-phase winding inductance L is larger than the U-phase winding inductance L (U> V → U ≦ V) (S60). If the determination in S60 is affirmative, the switch 50 is switched, and the exciting current is supplied to the V-phase winding 5 (S62).

【0047】このS62でV相の巻線5への励磁電流が
通電なされると、次に、U相及びW相の巻線4,6を素
子とする周波数検出回路30の発振周波数の検出が開始
される(S64)。この発振周波数の検出は、U相の巻
線インダクタンスがW相の巻線インダクタンスよりも大
きくなった(W>U→W≦U)と判定される切換タイミ
ングまで行われる(S66)。そして、このS66で肯
定判定されたら、スイッチ50が切り替えられ、U相の
巻線4へ励磁電流の通電がなされる(S68)。
When the exciting current is supplied to the V-phase winding 5 in S62, the oscillation frequency of the frequency detection circuit 30 using the U-phase and W-phase windings 4 and 6 as elements is detected. It is started (S64). The detection of the oscillation frequency is performed until the switching timing at which it is determined that the winding inductance of the U-phase becomes larger than the winding inductance of the W-phase (W> U → W ≦ U) (S66). If an affirmative determination is made in S66, the switch 50 is switched, and the exciting current is supplied to the U-phase winding 4 (S68).

【0048】次に、SRモータ1の回転を停止するか否
かの判定が行われ(S70)、肯定判定された場合(S
70:YES)、U相の巻線4への励磁電流の通電を停
止して、本処理(S5)を終了する。また、否定判定
(S70:NO)された場合は、再び、S50〜S68
までの処理を繰り返す。
Next, it is determined whether or not to stop the rotation of the SR motor 1 (S70), and if a positive determination is made (S70).
70: YES), the supply of the exciting current to the U-phase winding 4 is stopped, and the process (S5) ends. If a negative determination is made (S70: NO), S50 to S68 are performed again.
The process up to is repeated.

【0049】一方、S50において、肯定判定された場
合(S50:YES)、何れの相の巻線4,5,6から
励磁電流の通電が開始されたかを判定し、U相から開始
された場合は、S52から(S72:YES)、W相か
ら開始された場合はS58から(S74:YES)、V
相から開始された場合は、S64から(S74:NO)
本処理(S5)を行う。
On the other hand, if the determination in S50 is affirmative (S50: YES), it is determined from which phase windings 4, 5, and 6 the energization current has been started, and if the phase has been started from the U phase. Is from S52 (S72: YES), if it is started from the W phase, from S58 (S74: YES), V
When starting from the phase, from S64 (S74: NO)
This processing (S5) is performed.

【0050】また、本実施例では、S54,S60,S
66の判定において、1度巻線インダクタンスLの大小
関係が反転したら次の相への励磁電流の通電をするよう
にしているが、所定回数(例えば3回)、大小関係が判
定したと判定されたら励磁電流の通電先を切り替えるよ
うにしてもよい。
In this embodiment, S54, S60, S
In the determination of 66, once the magnitude relationship of the winding inductance L is reversed, the excitation current is supplied to the next phase. However, it is determined that the magnitude relationship has been determined a predetermined number of times (for example, three times). Then, the destination of the excitation current may be switched.

【0051】以上説明したSRモータの回転制御装置を
用いると以下のような効果がある。本実施例の回転制御
回路20のように、巻線4,5,6を素子とする周波数
検出回路30の発振周波数を比較した結果を利用してロ
ータ3の回転位置を検出すれば、バッテリーBTの電圧
の変動があっても発振周波数はその変動の影響を受けな
いのでその大小関係を正確に比較でき、その結果、ロー
タ3の回転位置(より具体的には励磁電流を最初に通電
すべき巻線)を常に正確に検出できる。
The following effects are obtained by using the rotation control device of the SR motor described above. As in the rotation control circuit 20 of the present embodiment, if the rotational position of the rotor 3 is detected using the result of comparing the oscillation frequencies of the frequency detection circuit 30 having the windings 4, 5, and 6 as elements, the battery BT , The oscillation frequency is not affected by the fluctuation, so that the magnitude relationship can be accurately compared. As a result, the rotational position of the rotor 3 (more specifically, the exciting current should be supplied first) Winding) can always be detected accurately.

【0052】従って、本実施例の回転制御回路20を用
いると、バッテリーBTの電圧値の変動によらず、ロー
タ3をスムーズに始動することができる。また、この本
実施例の回転制御回路20は、マッピングデータを用い
ずにロータ3の回転位置を検出しているので、マッピン
グデータを記憶する記憶回路を設ける必要がない。その
ため本実施例の回転制御回路20を用いると、回転制御
装置を小規模化することができる。
Therefore, by using the rotation control circuit 20 of this embodiment, the rotor 3 can be started smoothly regardless of the fluctuation of the voltage value of the battery BT. Further, since the rotation control circuit 20 of the present embodiment detects the rotational position of the rotor 3 without using the mapping data, it is not necessary to provide a storage circuit for storing the mapping data. Therefore, when the rotation control circuit 20 of the present embodiment is used, the size of the rotation control device can be reduced.

【0053】ところで、上述したように停止中は各巻線
4,5,6の発振周波数を検出すれば、その大小関係か
らロータ3の回転位置を正確に検出することができる
が、回転中は励磁電流が通電されている巻線4,5,6
からは発振周波数を検出できない。
As described above, if the oscillation frequency of each of the windings 4, 5, and 6 is detected during stoppage, the rotational position of the rotor 3 can be accurately detected from the magnitude relationship. Windings 4, 5, 6 through which current is applied
Cannot detect the oscillation frequency.

【0054】しかし、本実施例の回転制御回路20で
は、励磁電流が通電されている相の巻線を除く、他の2
つの相の巻線(本発明の「非通電巻線」に相当する)の
発振周波数を検出して、その大小関係から励磁電流の切
替タイミングを検出しているので、バッテリーBTの電
圧値が変化しても、正確な切替タイミングを検出して、
励磁電流の通電先をスムーズに替えることができる。
However, in the rotation control circuit 20 of the present embodiment, the other two windings except for the winding of the phase to which the exciting current is applied are applied.
Since the oscillation frequency of the three-phase winding (corresponding to the “non-conducting winding” of the present invention) is detected and the switching timing of the exciting current is detected from the magnitude relationship, the voltage value of the battery BT changes. Even if it detects the exact switching timing,
The destination of the excitation current can be changed smoothly.

【0055】尚、本実施例の周波数検出回路30及び判
定切替部40は、本発明の周波数検出手段に相当する。
本実施例の始動時処理(S1)のS16,S20,S2
2,S24,S28,S32の処理は、本発明の始動時
巻線決定手段に相当する。本実施例の回転時処理(S
5)のS52,S58,S64の処理は本発明の選択検
出手段に、S54,S60,S66の処理は切替手段に
相当する。
Incidentally, the frequency detection circuit 30 and the judgment switching section 40 of this embodiment correspond to the frequency detection means of the present invention.
S16, S20, S2 of the startup process (S1) of the present embodiment
Steps S2, S24, S28, and S32 correspond to the starting winding determination means of the present invention. Rotation processing (S
The processing of S52, S58 and S64 of 5) corresponds to the selection detecting means of the present invention, and the processing of S54, S60 and S66 corresponds to the switching means.

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

【図1】 本実施例のSRモータの軸方向断面図であ
る。
FIG. 1 is an axial sectional view of an SR motor according to an embodiment.

【図2】 本実施例のSRモータの駆動回路の回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram of a drive circuit of the SR motor according to the embodiment.

【図3】 本実施例のSRモータにおいて、ロータの回
転位置と巻線インダクタンスの変化との関係を説明する
ための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a rotational position of a rotor and a change in winding inductance in the SR motor of the present embodiment.

【図4】 本実施例のSRモータにおいて、ロータの回
転位置と巻線インダクタンスの変化との関係を3相分全
てについて説明するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a rotational position of a rotor and a change in winding inductance for all three phases in the SR motor of the present embodiment.

【図5】 本実施例の回転制御回路の概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a rotation control circuit of the present embodiment.

【図6】 本実施例のSRモータを始動されるとき行わ
れる始動時処理のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a starting process performed when the SR motor of the present embodiment is started.

【図7】 本実地例のSRモータが回転しているときに
行われる回転時処理のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a rotation process performed when the SR motor of the present embodiment is rotating.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…SRモータ、2…ステータ、2a…ティース(突
極)、2b…本体、3…ロータ、3a…突極、3b…本
体、4,5,6…巻線、8…駆動回路、9,10…スイ
ッチ、11,12…ダイオード、20…回転制御回路、
30…周波数検出回路、40…比較切替部、50…スイ
ッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... SR motor, 2 ... stator, 2a ... teeth (salient pole), 2b ... main body, 3 ... rotor, 3a ... salient pole, 3b ... main body, 4, 5, 6 ... winding, 8 ... drive circuit, 9, 10 switches, 11, 12 diodes, 20 rotation control circuit,
Reference numeral 30: frequency detection circuit, 40: comparison switching unit, 50: switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H001 AB04 AD00 5H019 BB01 BB17 CC03 DD01 5H550 AA16 BB08 CC04 DD09 FF01 FF03 GG01 JJ27 LL35 MM15 5H575 AA17 BB06 DD06 FF01 FF03 GG01 HA05 HB12 LL31 MM15 5H619 AA13 BB01 BB06 BB13 BB24 PP01 PP02 PP04 PP13 PP32 PP33  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) PP04 PP13 PP32 PP33

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 巻線が巻回された巻回突極を複数備える
ステータ及び、前記巻回突極に対向する位置を通過する
励磁突極を複数備えるロータ、前記ロータの回転位置を
検出して、前記巻線に通電する励磁電流の通電先を予め
決められた順序で切り替え、前記ロータを回転させる励
磁電流通電手段からなるスイッチドリラクタンスモータ
を回転制御する回転制御装置であって、 前記巻線を素子とする発振回路を前記各巻線毎に設け、
該各発振回路の発振周波数を検出する周波数検出手段
と、 前記スイッチドリラクタンスモータの始動時、該周波数
検出手段で検出された前記各発振回路の前記各発振周波
数を前記各発振回路間で比較し、前記各発振回路間の前
記発振周波数の大小関係から定まる前記ロータの回転位
置に応じて、前記励磁電流を最初に通電させるべき巻線
を決定する始動時巻線決定手段とを備えることを特徴と
する回転制御装置。
1. A stator having a plurality of winding salient poles wound with a winding, a rotor having a plurality of exciting salient poles passing through a position facing the winding salient pole, and detecting a rotational position of the rotor. A rotation control device for controlling the rotation of a switched reluctance motor including excitation current supply means for rotating the rotor by switching a destination of an excitation current supplied to the winding in a predetermined order; An oscillation circuit using a wire as an element is provided for each of the windings,
Frequency detecting means for detecting the oscillating frequency of each of the oscillating circuits, and comparing the oscillating frequencies of the oscillating circuits detected by the frequency detecting means between the oscillating circuits when the switched reluctance motor is started. Starting winding determining means for determining a winding to which the exciting current is to be applied first according to the rotational position of the rotor determined from the magnitude relationship of the oscillation frequencies between the respective oscillation circuits. And a rotation control device.
【請求項2】 巻線が巻回された巻回突極を複数備える
ステータ及び、前記巻回突極に対向する位置を通過する
励磁突極を複数備えるロータ、前記ロータの回転位置を
検出して、前記巻線に通電する励磁電流の通電先を予め
決められた順序で切り替え、前記ロータを回転させる励
磁電流通電手段からなるスイッチドリラクタンスモータ
を回転制御する回転制御装置であって、 前記巻線を素子とする発振回路を前記各巻線毎に設け、
該各発振回路の発振周波数を検出する周波数検出手段
と、 前記スイッチドリラクタンスモータの回転中、前記発振
回路のうち、前記励磁電流が通電されていない前記巻線
を素子とする非通電発振回路が発振するよう、前記周波
数検出手段を動作させ、前記非通電発振回路の前記発振
周波数を検出させる選択検出手段と、 該選択検出手段で検出された前記非通電発振回路の前記
発振周波数のうち、前記励磁電流が通電されている前記
巻線によって指定巻線が定められ、該指定巻線を素子と
する前記非通電発振回路の前記発振周波数の大小関係が
反転する切替タイミングを検出して、該切替タイミング
に前記励磁電流の通電先を切り替える切替手段とを備え
ることを特徴とする回転制御装置。
2. A stator having a plurality of winding salient poles wound with a winding, a rotor having a plurality of exciting salient poles passing through a position facing the winding salient pole, and detecting a rotational position of the rotor. A rotation control device for controlling the rotation of a switched reluctance motor including excitation current supply means for rotating the rotor by switching a destination of an excitation current supplied to the winding in a predetermined order; An oscillation circuit using a wire as an element is provided for each of the windings,
Frequency detecting means for detecting the oscillating frequency of each of the oscillating circuits, while the switched reluctance motor is rotating, a non-energized oscillating circuit having the winding, to which the exciting current is not applied, as an element, Selection detection means for operating the frequency detection means so as to oscillate and detecting the oscillation frequency of the non-conducting oscillation circuit; and among the oscillation frequencies of the non-conduction oscillation circuit detected by the selection detection means, A specified winding is determined by the winding through which the exciting current is applied, and a switching timing at which the magnitude relationship between the oscillation frequencies of the non-conductive oscillation circuit having the specified winding as an element is inverted, and the switching is performed. Switching means for switching a destination of the excitation current at a timing.
【請求項3】 請求項2記載の回転制御装置において、 前記指定巻線は、前記スイッチドリラクタンスモータが
3相式のモータの場合、励磁電流が通電されている相の
前記巻線を除く、他の2つの相の前記巻線であることを
特徴とする回転制御装置。
3. The rotation control device according to claim 2, wherein, when the switched reluctance motor is a three-phase motor, the designated winding excludes the winding of a phase to which an exciting current is applied. A rotation control device comprising the windings of the other two phases.
【請求項4】 巻線が巻回された巻回突極を複数備える
ステータと、 前記巻回突極に対向する位置を通過する励磁突極を複数
備えるロータと、 前記巻線に通電する励磁電流の通電先を予め決められた
順序で切り替え、前記ロータの回転位置を検出して、前
記ロータを回転させる励磁電流通電手段とを備えたスイ
ッチドリラクタンスモータにおいて、 前記巻線を素子とする発振回路を前記各巻線毎に設け、
該各発振回路の発振周波数を検出する周波数検出手段
と、 前記スイッチドリラクタンスモータの始動時、該周波数
検出手段で検出された前記各発振回路の前記各発振周波
数を前記各発振回路間で比較し、前記各発振回路間の前
記発振周波数の大小関係から定まる前記ロータの回転位
置に応じて、前記励磁電流を最初に通電させるべき巻線
を決定する始動時巻線決定手段とからなる回転制御装置
を設けたことを特徴とするスイッチドリラクタンスモー
タ。
4. A stator having a plurality of winding salient poles having windings wound thereon, a rotor having a plurality of exciting salient poles passing through a position facing the winding salient poles, and an excitation energizing the windings. A switched reluctance motor comprising: an excitation current supply unit that switches a current application destination in a predetermined order, detects a rotational position of the rotor, and rotates the rotor. A circuit is provided for each of the windings,
Frequency detecting means for detecting the oscillating frequency of each of the oscillating circuits, and comparing the oscillating frequencies of the oscillating circuits detected by the frequency detecting means between the oscillating circuits when the switched reluctance motor is started. A rotation control device comprising: starting-time winding determining means for determining a winding to which the exciting current is to be applied first according to a rotational position of the rotor determined from a magnitude relationship of the oscillation frequencies between the respective oscillation circuits. The switched reluctance motor characterized by having provided.
【請求項5】 巻線が巻回された巻回突極を複数備える
ステータと、 前記巻回突極に対向する位置を通過する励磁突極を複数
備えるロータと、 前記巻線に通電する励磁電流の通電先を予め決められた
順序で切り替え、前記ロータの回転位置を検出して、前
記ロータを回転させる励磁電流通電印加手段とを備えた
スイッチドリラクタンスモータにおいて、 前記巻線を素子とする発振回路を前記各巻線毎に設け、
該各発振回路の発振周波数を検出する周波数検出手段
と、 前記スイッチドリラクタンスモータの回転中、前記発振
回路のうち、前記励磁電流が通電されていない前記巻線
を素子とする非通電発振回路が発振するよう、前記周波
数検出手段を動作させ、前記非通電発振回路の前記発振
周波数を検出させる選択検出手段と、 該選択検出手段で検出された前記非通電発振回路の前記
発振周波数のうち、前記励磁電流が通電されている前記
巻線によって指定巻線が定められ、該指定巻線を素子と
する前記非通電発振回路の前記発振周波数の大小関係が
反転する切替タイミングを検出して、該切替タイミング
に前記励磁電流の通電先を切り替える切替手段とからな
る回転制御装置を設けたことを特徴とするスイッチドリ
ラクタンスモータ。
5. A stator having a plurality of winding salient poles on which windings are wound, a rotor having a plurality of exciting salient poles passing through positions opposed to the winding salient poles, and an excitation energizing the windings. A switched reluctance motor comprising: an excitation current application unit for detecting a rotation position of the rotor and rotating the rotor by switching a current application destination in a predetermined order, wherein the winding is an element. An oscillation circuit is provided for each of the windings,
Frequency detecting means for detecting the oscillating frequency of each of the oscillating circuits, while the switched reluctance motor is rotating, a non-energized oscillating circuit having the winding, to which the exciting current is not applied, as an element, Selection detection means for operating the frequency detection means so as to oscillate and detecting the oscillation frequency of the non-conducting oscillation circuit; and among the oscillation frequencies of the non-conduction oscillation circuit detected by the selection detection means, A specified winding is determined by the winding through which the exciting current is applied, and a switching timing at which the magnitude relationship between the oscillation frequencies of the non-conductive oscillation circuit having the specified winding as an element is inverted, and the switching is performed. A switched reluctance motor provided with a rotation control device including switching means for switching a destination of the excitation current at a timing.
【請求項6】 請求項5記載のスイッチドリラクタンス
モータにおいて、 前記指定巻線は、前記スイッチドリラクタンスモータが
3相式のモータの場合、励磁電流が通電されている相の
前記巻線を除く、他の2つの相の前記巻線であることを
特徴とするスイッチドリラクタンスモータ。
6. The switched reluctance motor according to claim 5, wherein, when the switched reluctance motor is a three-phase motor, the designated winding excludes the winding of a phase to which an exciting current is applied. And the other two phases of the winding.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004068696A2 (en) * 2003-01-29 2004-08-12 Wavecrest Laboratories Llc Phase advance angle optimization for brushless motor control
JP2009504126A (en) * 2005-07-30 2009-01-29 ストアド エナジー テクノロジー リミテッド Synchronous motor
WO2018066290A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-12 シンフォニアテクノロジー株式会社 Motor control device
CN114944806A (en) * 2022-04-24 2022-08-26 芯北电子科技(南京)有限公司 Method for detecting static position of switched reluctance motor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004068696A2 (en) * 2003-01-29 2004-08-12 Wavecrest Laboratories Llc Phase advance angle optimization for brushless motor control
WO2004068696A3 (en) * 2003-01-29 2004-09-16 Wavecrest Lab Llc Phase advance angle optimization for brushless motor control
US7436139B2 (en) 2003-01-29 2008-10-14 Matra Manufacturing & Services Sas Phase advance angle optimization for brushless motor control
CN100456621C (en) * 2003-01-29 2009-01-28 波峰实验室责任有限公司 Phase advance angle optimization for brushless motor control
JP2009504126A (en) * 2005-07-30 2009-01-29 ストアド エナジー テクノロジー リミテッド Synchronous motor
WO2018066290A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-12 シンフォニアテクノロジー株式会社 Motor control device
CN114944806A (en) * 2022-04-24 2022-08-26 芯北电子科技(南京)有限公司 Method for detecting static position of switched reluctance motor
CN114944806B (en) * 2022-04-24 2023-09-19 芯北电子科技(南京)有限公司 Method for detecting static position of switch reluctance motor

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