JP2001292592A - Controller for sr motor - Google Patents

Controller for sr motor

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JP2001292592A
JP2001292592A JP2000110564A JP2000110564A JP2001292592A JP 2001292592 A JP2001292592 A JP 2001292592A JP 2000110564 A JP2000110564 A JP 2000110564A JP 2000110564 A JP2000110564 A JP 2000110564A JP 2001292592 A JP2001292592 A JP 2001292592A
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JP
Japan
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motor
current
voltage
supplied
control device
Prior art date
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Application number
JP2000110564A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Komori
高 小森
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for an SR motor, which supplies the motor with a current to meet the load and the number of revolutions, without having to use a current detector and a current compensator. SOLUTION: In a controller for an SR motor, a PWM control part 6, which outputs a PWM signal to an inverter to supply a motor with a voltage, stores inductance L of winding, an angle differential dL/dθ of L, an excitation current i to be supplied to the motor, and an angle differential di/dθ of i inside a memory 19, according to the positional angle θ of the rotor of the motor, and also it obtains a voltage V(θ) to be supplied to the motor, according to the positional angle θ of the rotor of the above motor, based on the voltage equation V(θ)= R×i(θ)+i(θ)×dL/dt(θ)×dθ/dt+L(θ)×di/dt(θ)×dθ/dt}, using those data, and sets the duty factor of the PWM signal, based on the voltage V(θ).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチドリアク
タンスモータ(以下、SRモータという)を通電制御に
より駆動する制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for driving a switched reactance motor (hereinafter, referred to as an SR motor) by energization control.

【0002】[0002]

【従来の技術】SRモータは、ロータとステータに突極
を設け、ステータの突極に巻設された巻線に電流を流す
ことによってステータ突極を励磁し、ステータ突極に生
じる磁気吸引力によってロータ突極を引き寄せ回転力を
発生させるモータである。そのため、各相のステータ巻
線毎に励磁電流を供給するためのスイッチング素子を設
け、かつ、ロータの回転位置、すなわちロータの電気角
を検出器で検出し、検出した電気角に応じてスイッチン
グ素子を開閉させることによって、どの相のステータを
励磁するかを決めている。このようなSRモータは例え
ば、特開平1−298940号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art An SR motor is provided with salient poles on a rotor and a stator, and excites the stator salient poles by passing a current through a winding wound around the salient poles of the stator, thereby generating a magnetic attraction force generated on the stator salient poles. This is a motor that draws rotor salient poles to generate rotational force. Therefore, a switching element for supplying an exciting current is provided for each stator winding of each phase, and a rotational position of the rotor, that is, an electrical angle of the rotor is detected by a detector, and the switching element is switched according to the detected electrical angle. The phase of the stator to be excited is determined by opening and closing the motor. Such an SR motor is disclosed, for example, in JP-A-1-298940.

【0003】一般的に、モータに任意の励磁電流を供給
する場合、その任意の励磁電流とモータに実際に供給さ
れている印加電流とを比較して電流誤差を求め、その比
較誤差を補償するように、スイッチング素子の開閉を制
御するパルス変調(以下PWMと称する)波形信号を制
御する。なお、PWM制御を用いてSRモータを回転さ
せる技術は、例えば特開平9−65685号公報に開示
されている。
In general, when an arbitrary exciting current is supplied to a motor, a current error is obtained by comparing the arbitrary exciting current with an applied current actually supplied to the motor, and the comparison error is compensated. Thus, the pulse modulation (hereinafter referred to as PWM) waveform signal for controlling the opening and closing of the switching element is controlled. A technique for rotating the SR motor using PWM control is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-65685.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】SRモータの駆動にお
いて、供給する励磁電流が適切でない場合、モータのト
ルクリプルやステータの磁気吸引力の変化による振動・
騒音が生じる。この振動・騒音が発生しないようにする
には、負荷や回転数に応じた励磁電流をモータに供給す
る必要がある。
In the driving of an SR motor, if the exciting current to be supplied is not appropriate, vibration and vibration due to torque ripple of the motor and a change in the magnetic attraction force of the stator are reduced.
Noise is generated. In order to prevent such vibration and noise from occurring, it is necessary to supply an exciting current to the motor according to the load and the number of revolutions.

【0005】従来技術では、負荷や回転数に応じた励磁
電流をモータに供給するために、負荷や回転数に対応す
る目標励磁電流とモータに実際に供給されている印加電
流とを比較して誤差を求めるため、モータに供給されて
いる印加電流を検出する電流検出器およびその印加電流
と負荷や回転数に対応する目標励磁電流との電流誤差を
補償する電流補償器が必要であり、コストがかかってい
た。
In the prior art, in order to supply an exciting current corresponding to a load or a rotational speed to a motor, a target exciting current corresponding to a load or a rotational speed is compared with an applied current actually supplied to the motor. In order to obtain the error, a current detector for detecting the applied current supplied to the motor and a current compensator for compensating for a current error between the applied current and a target excitation current corresponding to the load or the number of rotations are required. Was hanging.

【0006】また、従来技術では、印加電流と目標励磁
電流の偏差に基づいてPWM波形信号を作成し、モータ
に電圧を印加している。しかし、SRモータの巻線イン
ダクタンスはロータ位置に応じて変化するので、励磁電
流とモータ供給電圧との関係もロータ位置に応じて変化
する。従って、従来技術の制御でモータに供給する電圧
を制御した場合、全てのロータ位置角度で一律に精度良
く目標励磁電流をモータに供給することができなかっ
た。
In the prior art, a PWM waveform signal is created based on a deviation between an applied current and a target excitation current, and a voltage is applied to the motor. However, since the winding inductance of the SR motor changes according to the rotor position, the relationship between the exciting current and the motor supply voltage also changes according to the rotor position. Therefore, when the voltage supplied to the motor is controlled by the control of the related art, the target excitation current cannot be supplied to the motor uniformly and accurately at all the rotor position angles.

【0007】本発明は、上記の問題点に鑑み、電流検出
器と電流補償器を用いることなく、負荷や回転数に応じ
た電流をモータに供給するSRモータの制御装置を提供
することを目的とする。また、本発明は、負荷や回転数
に応じた電流をモータに供給するときに、電流検出器と
電流補償器のみで制御するよりも精度良く目標励磁電流
をモータに供給できるSRモータの制御装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a control device for an SR motor that supplies a current corresponding to a load or a rotation speed to a motor without using a current detector and a current compensator. And Further, the present invention provides an SR motor control device which can supply a target excitation current to a motor with higher accuracy than when only a current detector and a current compensator are used to supply a current corresponding to a load or a rotation speed to the motor. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るSRモータの制御装置おいては、商用
電源から供給される交流電流を整流する整流手段と、該
整流手段から供給される直流電流を三相電流に変換しモ
ータに供給するインバータ手段と、前記モータのロータ
位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段から出
力されるロータ位置信号に基づき前記インバータ手段に
PWM信号を出力する制御回路とを備え、前記制御回路
は、前記モータの巻線純抵抗と巻線インダクタンスと前
記モータに供給する励磁電流を前記モータのロータ位置
角度に応じて予め記憶しており、前記巻線純抵抗と前記
巻線インダクタンスと前記励磁電流によって構成される
電圧方程式から前記モータのロータ位置角度に応じて前
記モータに供給する電圧を求め、前記PWM信号のデュ
ーティを設定することを特徴としている。
In order to achieve the above object, in a control apparatus for an SR motor according to the present invention, a rectifying means for rectifying an alternating current supplied from a commercial power supply, and a rectifying means for rectifying the alternating current supplied from the rectifying means. Inverter means for converting the DC current into a three-phase current and supplying the three-phase current to the motor, position detection means for detecting the rotor position of the motor, and PWM control for the inverter means based on a rotor position signal output from the position detection means. A control circuit that outputs a signal, the control circuit previously stores a winding pure resistance and a winding inductance of the motor and an excitation current to be supplied to the motor in accordance with a rotor position angle of the motor, The motor is supplied to the motor according to a rotor position angle of the motor from a voltage equation formed by the winding pure resistance, the winding inductance, and the exciting current. Determined voltage, is characterized by setting the duty of the PWM signal.

【0009】また、本発明に係るSRモータの制御装置
においては、商用電源から供給される交流電流を整流す
る整流手段と、該整流手段から供給される直流電流を三
相電流に変換しモータに供給するインバータ手段と、前
記モータのロータ位置を検出位置検出手段と、該位置検
出手段から出力されるロータ位置信号に基づき前記イン
バータ手段にPWM信号を出力する制御回路と、前記モ
ータに供給される電流を検出する電流検出手段とを備
え、前記制御回路は、前記モータの巻線純抵抗と巻線イ
ンダクタンスと前記モータに供給する励磁電流を前記モ
ータのロータ位置角度に応じて予め記憶しているととも
に、前記巻線純抵抗と前記巻線インダクタンスと前記励
磁電流によって構成される電圧方程式に基づいて、前記
モータのロータ位置角度に応じて前記モータに供給する
モータ供給電圧を求め、該モータ供給電圧を前記モータ
に供給する励磁電流と前記電流検出手段で検出された電
流値との偏差に応じて補正し、補正された前記モータ供
給電圧に基づいて前記PWM信号のデューティを設定す
ることを特徴としている。
Further, in the control apparatus for an SR motor according to the present invention, a rectifying means for rectifying an alternating current supplied from a commercial power supply, and a dc current supplied from the rectifying means is converted into a three-phase current to provide a three-phase current to the motor. Inverter means for supplying, a position detecting means for detecting a rotor position of the motor, a control circuit for outputting a PWM signal to the inverter means based on a rotor position signal outputted from the position detecting means, and a signal supplied to the motor. Current detection means for detecting a current, wherein the control circuit pre-stores a winding pure resistance and a winding inductance of the motor and an exciting current supplied to the motor in accordance with a rotor position angle of the motor. And a rotor position of the motor based on a voltage equation constituted by the winding pure resistance, the winding inductance, and the exciting current. A motor supply voltage to be supplied to the motor is obtained according to the degree, and the motor supply voltage is corrected according to a deviation between an exciting current supplied to the motor and a current value detected by the current detecting means, and the corrected The duty of the PWM signal is set based on the motor supply voltage.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明に係るSRモータの制御装
置の一実施形態について図面を参照して説明する。図1
は本発明における第1の実施形態のSRモータの制御装
置の構成を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a control device for an SR motor according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a control device for an SR motor according to a first embodiment of the present invention.

【0011】商用AC電源1から供給されるAC電圧
は、直流器2によって整流且つ平滑化されDC電圧とな
る。直流器2は、図16に示すようなダイオード30a
〜30dとコンデンサ31a、31bで構成される倍電
圧整流回路である。なお、本実施形態では直流器2に倍
電圧整流回路を用いたが、SRモータの使用条件に応じ
て全波整流回路等を用いてもよい。
An AC voltage supplied from a commercial AC power supply 1 is rectified and smoothed by a DC unit 2 to become a DC voltage. DC device 2 includes a diode 30a as shown in FIG.
30d and capacitors 31a and 31b. In the present embodiment, a doubler rectifier circuit is used for the DC unit 2, but a full-wave rectifier circuit or the like may be used according to the usage conditions of the SR motor.

【0012】直流器2で整流且つ平滑化されたDC電圧
はインバータ3に供給される。インバータ3は、図17
に示すようにスイッチング手段として6個のNPN型ト
ランジスタ32a〜32c、33a〜33cを三相全波ブ
リッジ構成に接続したものである。そして、6個のトラ
ンジスタ32a〜32c、33a〜33cにはそれぞれ並
列にダイオード34a〜34c、35a〜35cが接続さ
れている。トランジスタ32a〜32cとトランジスタ
33a〜33cの各接続点a、b、cがモータ5の各相
(U相、V相、W相)のステータ巻線に接続される。
The DC voltage rectified and smoothed by the DC unit 2 is supplied to the inverter 3. The inverter 3 shown in FIG.
As shown in the figure, six NPN transistors 32a to 32c and 33a to 33c are connected as a switching means in a three-phase full-wave bridge configuration. The diodes 34a to 34c and 35a to 35c are connected in parallel to the six transistors 32a to 32c and 33a to 33c, respectively. The connection points a, b, and c between the transistors 32a to 32c and the transistors 33a to 33c are connected to the stator windings of each phase (U phase, V phase, W phase) of the motor 5.

【0013】PWM制御部6は、トランジスタ32a〜
32c、33a〜33cのベースに後述するPWM信号
P1〜P6を送りトランジスタをオン・オフさせること
で、SRモータ5に供給する電圧を制御する。
The PWM control unit 6 includes transistors 32a-32
Voltages supplied to the SR motor 5 are controlled by sending PWM signals P1 to P6, which will be described later, to the bases of 32c and 33a to 33c to turn on / off the transistors.

【0014】SRモータ5にはホールセンサ等からなる
位置検出器4が設けられており、位置検出器4からの位
置検出信号HはPWM制御部6に入力される。PWM制
御部6はメモリ19を有するマイクロコンピュータであ
り、位置検出器4からの位置検出信号Hに基づきPWM
信号P1〜P6を作成する。
The SR motor 5 is provided with a position detector 4 composed of a hall sensor or the like, and a position detection signal H from the position detector 4 is input to a PWM control unit 6. The PWM control unit 6 is a microcomputer having a memory 19, and performs PWM based on a position detection signal H from the position detector 4.
Generate the signals P1 to P6.

【0015】PWM制御部6はPWM信号を作成するの
に、以下に示すSRモータの電圧方程式を用いる。 V=R×I+dφ/dt V=R×I+d{L×I}/dt V=R×I+I×dL/dt+L×dI/dt …(1) (1)式は、リラクタンスモータの一相あたりの電圧方
程式であり、Rはモータの巻線純抵抗、Lはモータの巻
線インダクタンス、φは磁束鎖交数、Vは巻線間供給電
圧、Iはモータ励磁電流である。
The PWM controller 6 uses the following SR motor voltage equation to generate a PWM signal. V = R × I + dφ / dt V = R × I + d {L × I} / dt V = R × I + I × dL / dt + L × dI / dt Equation (1) is the voltage per phase of the reluctance motor. R is the motor winding pure resistance, L is the motor winding inductance, φ is the number of flux linkages, V is the inter-winding supply voltage, and I is the motor excitation current.

【0016】さらに、角度の時間微分(以下角速度と称
する)dθ/dt及び任意の電流i(θ)とその角度微
分値di/dt(θ)により、(1)式を変形すると V(θ)=R×i(θ) +i(θ)×dL/dt(θ)×dθ/dt +L(θ)×di/dt(θ)×dθ/dt …(2) となる。
Further, when the equation (1) is modified by the time derivative of the angle (hereinafter referred to as angular velocity) dθ / dt and an arbitrary current i (θ) and its angular derivative di / dt (θ), V (θ) is obtained. = R × i (θ) + i (θ) × dL / dt (θ) × dθ / dt + L (θ) × di / dt (θ) × dθ / dt (2)

【0017】この(2)式に基づき、PWM制御部6は
図2に示すような構成でPWM信号を作成する。なお、
以下の説明においては、U相のみを取り上げるが、V
相、W相についても、各々の相の対応するiデータテー
ブルおよびdiデータテーブルをメモリ19に予め記憶
させておくことで、U相と同様に任意の電流波形を得る
ことができる。
Based on the equation (2), the PWM control unit 6 creates a PWM signal with a configuration as shown in FIG. In addition,
In the following description, only the U phase will be described,
For the phase and the W phase, an arbitrary current waveform can be obtained in the same manner as the U phase by storing the corresponding i data table and di data table of each phase in the memory 19 in advance.

【0018】位置検出器4からの位置信号Hはロータ位
置・回転速度検出回路7に入力される。ロータ位置・回
転速度検出回路7は、位置検出器4からの位置信号Hに
基づきロータの位置角度θを求めその値を単位角度毎に
メモリ19に出力するとともに、ロータの位置角度θを
時間微分することによりロータ角速度dθ/dtを求
め、その値を単位角度毎に電圧計算回路12に出力す
る。
The position signal H from the position detector 4 is input to a rotor position / rotation speed detection circuit 7. The rotor position / rotation speed detection circuit 7 calculates the rotor position angle θ based on the position signal H from the position detector 4, outputs the value to the memory 19 for each unit angle, and differentiates the rotor position angle θ with time. Then, the rotor angular velocity dθ / dt is obtained, and the value is output to the voltage calculation circuit 12 for each unit angle.

【0019】なお、図3に示すようにPWM制御部6内
部に設けられたタイマーを用いて擬似的にロータ位置角
度の検出分解能を上げてもよい。図3において、Sは位
置検出器4からの位置信号Hのエッジタイミングから求
まる最小分解能(=5°)である。この位置信号Hのエ
ッジタイミングが現れる間隔をPWM制御部6内部に設
けられたタイマーを用いて測定することでエッジタイミ
ング周期T(=5ms)が求まる。最小分解能Sとエッ
ジタイミング周期Tとをそれぞれ任意に定める分割数n
(=5)で割り、タイマーでT/n(=1ms)間隔を
測定することで、ロータ位置角度の検出分解能は、S/
n(=1°)となる。
As shown in FIG. 3, the detection resolution of the rotor position angle may be artificially increased by using a timer provided inside the PWM control section 6. In FIG. 3, S is the minimum resolution (= 5 °) obtained from the edge timing of the position signal H from the position detector 4. By measuring the interval at which the edge timing of the position signal H appears, using a timer provided inside the PWM control unit 6, the edge timing period T (= 5 ms) is obtained. Division number n that arbitrarily determines minimum resolution S and edge timing period T
(= 5) and measuring the T / n (= 1 ms) interval with a timer, the detection resolution of the rotor position angle becomes S /
n (= 1 °).

【0020】メモリ19は、Lデータテーブル8と、d
L/dθデータテーブル9と、iデータテーブル10
と、di/dθデータテーブル11を備えている。
The memory 19 stores the L data table 8 and d
L / dθ data table 9 and i data table 10
And a di / dθ data table 11.

【0021】Lデータテーブル8は、モータ単体特有の
特性である巻線のインダクタンスLの値を単位角度毎に
予め測定したものをデータテーブル化して記憶したもの
である。本発明の実施形態において使用するSRモータ
5のインダクタンスLの特性は図4のようになる。ロー
タ位置・回転速度検出回路7から与えられる角度データ
θに対応したデータL(θ)が、単位角度毎にLデータ
テーブル8から読み出され、電圧計算回路12に出力さ
れる。
The L data table 8 is a data table in which values of the inductance L of the winding, which is a characteristic unique to the motor itself, measured in advance for each unit angle are stored. FIG. 4 shows the characteristics of the inductance L of the SR motor 5 used in the embodiment of the present invention. Data L (θ) corresponding to the angle data θ given from the rotor position / rotation speed detection circuit 7 is read from the L data table 8 for each unit angle and output to the voltage calculation circuit 12.

【0022】dL/dθデータテーブル9は、上記イン
ダクタンスLを角度微分した値を単位角度毎に予め測定
したものをデータテーブル化して記憶したものである。
本発明の実施形態において使用するSRモータ5のイン
ダクタンスLの角度微分特性は図5のようになる。ロー
タ位置・回転速度検出回路7から与えられる角度データ
θに対応したデータdL/dθ(θ)が、単位角度毎に
データテーブルから読み出され、電圧計算回路12に出
力される。
The dL / dθ data table 9 is a data table in which a value obtained by preliminarily measuring the value obtained by angularly differentiating the inductance L for each unit angle is stored as a data table.
FIG. 5 shows the angular differential characteristics of the inductance L of the SR motor 5 used in the embodiment of the present invention. Data dL / dθ (θ) corresponding to the angle data θ given from the rotor position / rotation speed detection circuit 7 is read from the data table for each unit angle, and output to the voltage calculation circuit 12.

【0023】iデータテーブル10は、目標電流波形を
単位角度毎にサンプリングし、データテーブル化して記
憶したものである。同様に、diデータテーブル11
は、目標電流波形の角度微分値を単位角度毎にサンプリ
ングし、データテーブル化して記憶したものである。
The i data table 10 is obtained by sampling a target current waveform for each unit angle, forming a data table, and storing the data. Similarly, the di data table 11
Is obtained by sampling the angle differential value of the target current waveform for each unit angle, forming a data table, and storing it.

【0024】ロータ位置・回転速度検出回路7から与え
られる角度データθに対応したデータi(θ)は、単位
角度毎にiデータテーブル10から読み出され、ミキサ
14に出力される。ミキサ14は、iデータテーブル1
0から出力されるi*(θ)と電流ゲイン信号Kとをミ
キシングして、電流ゲイン分だけ増幅されたi(θ)と
したのち電圧計算回路12に出力する。
Data i (θ) corresponding to the angle data θ given from the rotor position / rotation speed detection circuit 7 is read from the i data table 10 for each unit angle and output to the mixer 14. The mixer 14 is the i data table 1
The signal i * (θ) output from 0 is mixed with the current gain signal K to obtain i (θ) amplified by the current gain, and then output to the voltage calculation circuit 12.

【0025】SRモータの制御装置を搭載している電気
機器の制御部から運転プログラムに基づく信号S1が、
電流ゲイン設定回路16に送られる。電流設定回路16
は信号S1に基づき電流ゲインを設定して、PWM制御
部6に電流ゲイン信号Kを送る。
A signal S1 based on an operation program is sent from a control unit of an electric device equipped with a control device of the SR motor,
It is sent to the current gain setting circuit 16. Current setting circuit 16
Sets a current gain based on the signal S1 and sends a current gain signal K to the PWM control unit 6.

【0026】また、ロータ位置・回転速度検出回路7か
ら与えられる角度データθに対応したデータdi(θ)
は、単位角度毎にdiデータテーブル11から読み出さ
れ、ミキサ15に出力される。ミキサ15は、di/d
θデータテーブル11から出力されるdi*/dθ
(θ)と電流ゲイン信号Kとをミキシングして、電流ゲ
イン分だけ増幅されたdi/dθ(θ)としたのち電圧
計算回路12に出力する。
The data di (θ) corresponding to the angle data θ given from the rotor position / rotation speed detection circuit 7
Are read from the di data table 11 for each unit angle and output to the mixer 15. The mixer 15 is di / d
di * / dθ output from θ data table 11
(Θ) and the current gain signal K are mixed to obtain di / dθ (θ) amplified by the current gain, and then output to the voltage calculation circuit 12.

【0027】従って、電圧計算回路12には、L
(θ)、dL/dθ(θ)、i(θ)、di/dθ
(θ)の4つのデータが入力される。電圧計算回路12
は、これら入力データから(2)式に基づき、単位角度
毎にモータ5に供給するモータ供給電圧V(θ)を算出
するとともに、モータ供給電圧V(θ)のデータを電圧
−PWM変換回路13に出力する。なお、電圧計算回路
12は、モータ5の巻線純抵抗Rを予め記憶している。
Therefore, the voltage calculation circuit 12 has L
(Θ), dL / dθ (θ), i (θ), di / dθ
Four data of (θ) are input. Voltage calculation circuit 12
Calculates the motor supply voltage V (θ) to be supplied to the motor 5 for each unit angle from the input data based on the equation (2), and converts the data of the motor supply voltage V (θ) into a voltage-PWM conversion circuit 13. Output to The voltage calculation circuit 12 stores the winding pure resistance R of the motor 5 in advance.

【0028】電圧−PWM変換回路13は、電圧計算回
路12から送られるモータ供給電圧V(θ)のデータに
基づき、モータ供給電圧V(θ)をインバータ3に供給
されるDC電圧で除算することでデューティ値を求め、
内蔵しているタイマーを用いてデューティ値に応じたP
WM信号を作成し、駆動信号P1、P2としてインバー
タ3を構成するトランジスタ32a、33aのベースに
出力する。このような構成により、目標励磁電流と同じ
電流を励磁電流としてモータ5に供給することができ
る。
The voltage-PWM conversion circuit 13 divides the motor supply voltage V (θ) by the DC voltage supplied to the inverter 3 based on the motor supply voltage V (θ) data sent from the voltage calculation circuit 12. To find the duty value,
Using the built-in timer, P
A WM signal is created and output to the bases of the transistors 32a and 33a constituting the inverter 3 as drive signals P1 and P2. With such a configuration, the same current as the target excitation current can be supplied to the motor 5 as the excitation current.

【0029】なお、本実施形態の電圧−PWM変換回路
13においては、インバータ3に供給されるDC電圧は
常に、商用電源から100Vの定格電圧が出力されたと
きに得られる141Vであると仮定して演算を行ってい
る。
In the voltage-PWM conversion circuit 13 of the present embodiment, it is assumed that the DC voltage supplied to the inverter 3 is always 141 V obtained when a rated voltage of 100 V is output from the commercial power supply. Calculation.

【0030】上記第1の実施形態においては、モータの
巻線インダクタンスLはロータ位置の電気角度θのみに
依存するとしてLデータテーブルとdL/dθデータテ
ーブルを作成している。しかし、実際には図6、図7に
示すように、インダクタンスLとインダクタンスLの角
度微分dL/dθの特性は、磁気的飽和すなわち励磁電
流の大きさによって大きく変化する。
In the first embodiment, the L data table and the dL / dθ data table are created on the assumption that the winding inductance L of the motor depends only on the electrical angle θ of the rotor position. However, actually, as shown in FIGS. 6 and 7, the characteristic of the inductance L and the angle differential dL / dθ of the inductance L greatly changes depending on magnetic saturation, that is, the magnitude of the exciting current.

【0031】図6は、インダクタンスL(θ)が励磁電
流の大きさによって変化する様子を示している。励磁電
流が大きくなるにつれてL(θ)はL1(θ)→L
2(θ)→L3(θ)と変化する。また、図7はインダク
タンスL(θ)の角度微分dL/dθ(θ)が励磁電流
の大きさによって変化する様子を示している。励磁電流
が大きくなるにつれてdL/dθ(θ)はdL1/dθ
(θ)→dL2/dθ(θ)→dL3/dθ(θ)と変化
する。
FIG. 6 shows how the inductance L (θ) changes according to the magnitude of the exciting current. As the exciting current increases, L (θ) becomes L 1 (θ) → L
2 (θ) → L 3 (θ). FIG. 7 shows how the angle derivative dL / dθ (θ) of the inductance L (θ) changes according to the magnitude of the exciting current. As the exciting current increases, dL / dθ (θ) becomes dL 1 / dθ.
(Θ) → dL 2 / dθ (θ) → dL 3 / dθ (θ).

【0032】このようなインダクタンスLとインダクタ
ンスLの角度微分dL/dθの特性を考慮せずにPWM
信号を作成すると、電流ゲインの変動よってモータに振
動が発生する虞がある。そこで、LとdL/dθがロー
タ位置角度θだけでなく電流ゲインにも対応するよう
に、図8に示すような第2の実施形態でPWM信号を作
成するとよい。なお、図2と同一の部分については同一
の符号を付してある。
Without considering such a characteristic of the inductance L and the angle differential dL / dθ of the inductance L, the PWM
When the signal is generated, there is a possibility that the motor may vibrate due to the fluctuation of the current gain. Therefore, a PWM signal may be created in the second embodiment as shown in FIG. 8 so that L and dL / dθ correspond to not only the rotor position angle θ but also the current gain. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0033】Lデータテーブル8aは、図9に示すよう
に単位角度毎および電流ゲインの単位量毎に予めインダ
クタンスLをサンプリングしたものを、データテーブル
化し記憶したものである。ロータ位置・回転速度検出回
路7からの角度θの情報と電流ゲイン設定回路16から
の電流ゲイン信号Kとに対応するデータL(θ)は、単
位角度毎にLデータテーブル8aから読み出され、電圧
計算回路12に出力される。
As shown in FIG. 9, the L data table 8a is a data table in which the inductance L is sampled in advance for each unit angle and for each unit amount of the current gain. Data L (θ) corresponding to the information of the angle θ from the rotor position / rotation speed detecting circuit 7 and the current gain signal K from the current gain setting circuit 16 is read from the L data table 8a for each unit angle, Output to the voltage calculation circuit 12.

【0034】dL/dθデータテーブル9aは、図10
に示すように単位角度毎および電流ゲインの単位量毎に
予めインダクタンスLの角度微分であるdL/dθをサ
ンプリングしたものを、データテーブル化し記憶したも
のである。ロータ位置・回転速度検出回路7からの角度
θの情報と電流ゲイン設定回路16からの電流ゲイン信
号Kとに対応するデータdL/dθ(θ)は、単位角度
毎にdL/dθデータテーブル9aから読み出され、電
圧計算回路12に出力される。
The dL / dθ data table 9a is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, data obtained by sampling dL / dθ, which is the angular derivative of the inductance L, in advance for each unit angle and for each unit amount of current gain, is stored as a data table. Data dL / dθ (θ) corresponding to the information of the angle θ from the rotor position / rotation speed detection circuit 7 and the current gain signal K from the current gain setting circuit 16 are obtained from the dL / dθ data table 9a for each unit angle. It is read out and output to the voltage calculation circuit 12.

【0035】このような構成にすることで、励磁電流が
大きくなり磁気的飽和が起こった場合でも、適切な電流
をSRモータ5に供給できる。
With this configuration, an appropriate current can be supplied to the SR motor 5 even when the exciting current becomes large and magnetic saturation occurs.

【0036】次に、本発明における第3の実施形態につ
いて図11、図12を参照して説明する。図11は第3
の実施形態におけるSRモータの制御装置の構成を示す
図である。なお、図1と同一の部分には同一の符号を付
してある。直流器2とインバータ3の間には、インバー
タ3に供給されるDC電圧を検出する電圧検出器22が
設けられている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows the third
It is a figure showing composition of a control device of an SR motor in an embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. A voltage detector 22 that detects a DC voltage supplied to the inverter 3 is provided between the DC unit 2 and the inverter 3.

【0037】電圧検出器22は、抵抗R1と抵抗R2の
接続ノードの電圧をDC電圧検出信号E1としてPWM
制御部6に出力する。DC電圧検出信号E1は、図12
に示すようにPWM制御部6内の電圧−PWM変換回路
13に入力される。このDC電圧検出信号E1に基づい
てPWM信号が作成される。すなわち、DC電圧が定格
電圧値141Vよりも大きい場合は、PWM信号のデュ
ーティ幅を均一に小さくする。また、DC電圧が定格電
圧値141Vよりも小さい場合は、PWM信号のデュー
ティ幅を均一に大きくする。なお、図12において図8
と同一の部分については同一の符号を付してある。
The voltage detector 22 uses the voltage at the connection node between the resistors R1 and R2 as a DC voltage detection signal E1 in PWM.
Output to the control unit 6. The DC voltage detection signal E1 is shown in FIG.
Is input to the voltage-PWM conversion circuit 13 in the PWM control unit 6 as shown in FIG. A PWM signal is created based on the DC voltage detection signal E1. That is, when the DC voltage is higher than the rated voltage value 141V, the duty width of the PWM signal is reduced uniformly. When the DC voltage is smaller than the rated voltage value 141V, the duty width of the PWM signal is increased uniformly. In FIG. 12, FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as.

【0038】この構成によると、商用AC電源1から供
給されるAC電圧の変動に伴い、インバータ3に供給さ
れるDC電圧が変動した場合でも、モータ供給電圧V
(θ)のデータを精度良くPWM信号に変調することが
できる。
According to this configuration, even when the DC voltage supplied to the inverter 3 fluctuates due to the fluctuation of the AC voltage supplied from the commercial AC power supply 1, the motor supply voltage V
The data of (θ) can be accurately modulated into a PWM signal.

【0039】なお、本実施形態においては、電圧検出器
22を直流器2とインバータ3の間に設けてインバータ
3に供給されるDC電圧を検出したが、商用AC電源1
と直流器2の間に電圧検出器22を設けて直流器2に供
給されるAC電圧を検出し、そのAC電圧の波高値から
インバータ3に供給されるDC電圧を求める構成にして
もよい。
In the present embodiment, the voltage detector 22 is provided between the DC unit 2 and the inverter 3 to detect the DC voltage supplied to the inverter 3.
A voltage detector 22 may be provided between the DC power supply 2 and the DC power supply 2 to detect the AC voltage supplied to the DC power supply 2 and obtain the DC voltage supplied to the inverter 3 from the peak value of the AC voltage.

【0040】次に、本発明における第4の実施形態につ
いて図を参照して説明する。第4の実施形態におけるS
Rモータの制御装置は、第3の実施形態と同様に図11
のような構成になっているが、PWM制御部6が第3の
実施形態とは異なり図13のような構成になっている。
なお、図13において図12と同一の部分には同一の符
号を付してある。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. S in the fourth embodiment
The control device for the R motor is the same as that of the third embodiment shown in FIG.
However, unlike the third embodiment, the PWM control unit 6 has a configuration as shown in FIG.
In FIG. 13, the same portions as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals.

【0041】速度制御器18は、位置・速度計算回路7
から実際の回転速度dθ/dtを受け取り、SRモータ
の制御装置が搭載されている電気機器の制御部から運転
プログラムに基づいてメモリ19から出力される速度指
令値S2を受け取る。比較器17は、実際の回転速度d
θ/dtと速度指令値S2とを比較し、速度指令値S2
から実際の回転速度dθ/dtを減じた値である偏差δ
1を電流ゲイン設定回路16に出力する。電流ゲイン設
定回路16は偏差δ1と信号S1に基づき電流ゲイン信
号Kを設定し、その電流ゲイン信号KをLデータテーブ
ル8a、dL/dθデータテーブル9a、ミキサ14、
ミキサ15に出力する。なお、偏差δ1が正の値である
ときは電流ゲイン信号Kは大きめに設定され、偏差δ1
が負の値であるときは電流ゲイン信号Kは小さめに設定
される。
The speed controller 18 has a position / speed calculation circuit 7
Receives the actual rotation speed dθ / dt from the controller, and receives the speed command value S2 output from the memory 19 based on the operation program from the control unit of the electric device in which the control device of the SR motor is mounted. The comparator 17 calculates the actual rotational speed d.
θ / dt is compared with the speed command value S2, and the speed command value S2
Deviation δ which is the value obtained by subtracting the actual rotational speed dθ / dt from
1 is output to the current gain setting circuit 16. The current gain setting circuit 16 sets a current gain signal K based on the deviation δ1 and the signal S1, and stores the current gain signal K in the L data table 8a, the dL / dθ data table 9a, the mixer 14,
Output to the mixer 15. When the deviation δ1 is a positive value, the current gain signal K is set to be relatively large, and the deviation δ1
Is a negative value, the current gain signal K is set smaller.

【0042】この構成によると、SRモータ5の負荷ト
ルクに変動が生じた場合でも、SRモータ5の回転速度
を運転プログラム通りに保つことができる。なお、負荷
トルクが変動する場合の例としては、SRモータの制御
装置を洗濯機に搭載し、SRモータ5によって洗濯機の
回転槽を回転させているときに、衣類の絡まり具合が変
化することで負荷が変化する場合等が挙げられる。
According to this configuration, even when the load torque of the SR motor 5 fluctuates, the rotation speed of the SR motor 5 can be maintained according to the operation program. An example of a case where the load torque fluctuates is that the control device of the SR motor is mounted on the washing machine, and when the rotating tub of the washing machine is rotated by the SR motor 5, the degree of entanglement of the clothes changes. And the load changes.

【0043】また、偏差δ1が所定の範囲以下の場合
は、偏差δ1を零とみなして信号S1のみに応じて前記
電流ゲインを設定するようにしてもよい。これにより、
実際の回転速度が速度指令値の近傍になったときにおけ
る過度の電流ゲイン制御を抑え、制御系の安定化を図る
ことができる。
When the deviation δ1 is equal to or smaller than a predetermined range, the current gain may be set in accordance with only the signal S1 by regarding the deviation δ1 as zero. This allows
Excessive current gain control when the actual rotation speed is close to the speed command value can be suppressed, and the control system can be stabilized.

【0044】次に、第1の実施形態のSRモータの制御
装置に電流検出器と電流補償器を付加する第5の実施形
態について説明する。第5の実施形態のSRモータの制
御装置は、図14に示すような構成になる。なお、図1
と同一の部分については、同一の符号を付してある。電
圧検出器20u、20v、20wは、モータ5の各相
(U相、V相、W相)のステータ巻線に供給される励磁
電流を検出し、検出信号をPWM制御部6に出力する。
Next, a description will be given of a fifth embodiment in which a current detector and a current compensator are added to the SR motor control device of the first embodiment. The control device for an SR motor according to the fifth embodiment has a configuration as shown in FIG. FIG.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals. The voltage detectors 20u, 20v, and 20w detect the excitation current supplied to the stator windings of each phase (U-phase, V-phase, and W-phase) of the motor 5, and output a detection signal to the PWM control unit 6.

【0045】第5の実施形態におけるPWM制御部6
は、図15に示すように第1の実施形態におけるPWM
制御部6に電流補償器23を付加した構成になってい
る。なお、図2と同一部分には同一の符号を付してあ
る。電流検出器20uによって検出された検出励磁電流
信号imは比較器17に入力される。比較器17は、こ
の励磁電流imと目標励磁電流I(θ)とを比較し、目
標励磁電流信号I(θ)から検出励磁電流信号imを減
じた値である偏差δ2を電圧補正回路21に出力する。
The PWM control unit 6 in the fifth embodiment
Is the PWM in the first embodiment as shown in FIG.
The current compensator 23 is added to the control unit 6. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. Detection exciting current signal i m detected by the current detector 20u is inputted to the comparator 17. The comparator 17, the exciting current i m and the target excitation current is compared with the I (theta), the target excitation current signal I (theta) from the detected exciting current signal i m voltage correction circuit deviation δ2 is a value obtained by subtracting 21.

【0046】電圧補正回路21は、偏差δ2に基づいて
電圧計算回路12から出力されるモータ供給電圧V
(θ)のデータをV1(θ)データに補正したのち、V1
(θ)データを電圧−PWM変換回路13に出力する。
なお、偏差δ2が正の値であるときはV(θ)に補正量
を加えたものをV1(θ)とし、偏差δ2が負の値であ
るときはV(θ)に補正量を減じたものをV1(θ)と
する。
The voltage correction circuit 21 calculates the motor supply voltage V output from the voltage calculation circuit 12 based on the deviation δ2.
After correcting the data of (θ) to V 1 (θ) data, V 1
(Θ) data to the voltage-PWM conversion circuit 13.
When the deviation δ2 is a positive value, the value obtained by adding the correction amount to V (θ) is V 1 (θ), and when the deviation δ2 is a negative value, the correction amount is reduced to V (θ). The result is defined as V 1 (θ).

【0047】このような構成にすることにより、ロータ
位置角度に応じて変化する励磁電流とモータ供給電圧と
の電圧方程式を単位角度毎に更新するので、全てのロー
タ位置角度で一律に精度良く目標励磁電流をモータ5に
供給できる。
With this configuration, the voltage equation between the exciting current and the motor supply voltage, which varies according to the rotor position angle, is updated for each unit angle. An exciting current can be supplied to the motor 5.

【0048】なお、第5の実施形態のSRモータの制御
装置においては、さらに第3の実施形態のように電圧検
出器22を付加し、インバータ3に供給されるDC電圧
に応じてPWM信号を作成する構成としてもよい。ま
た、さらに第4の実施形態のように速度制御器18を付
加し、実際の回転速度に応じて電流ゲイン信号Kを設定
する構成としてもよい。
In the SR motor control device according to the fifth embodiment, a voltage detector 22 is further added as in the third embodiment, and a PWM signal is supplied in accordance with the DC voltage supplied to the inverter 3. It is good also as composition which creates. Further, a speed controller 18 may be added as in the fourth embodiment, and the current gain signal K may be set according to the actual rotation speed.

【0049】図18に本発明に係るSRモータの制御装
置を搭載する洗濯機の概略図を示す。洗濯機41は一槽
式の全自動洗濯機であり、本体の内部に洗濯槽を兼ねた
回転槽42及び外槽43を備えている。外槽43はサス
ペンション部44によって本体に吊持されており、回転
槽42は外槽43の内側に回転可能に設置されている。
本体は洗濯物を出し入れするための蓋46を有する。外
槽43の下部にはSRモータ5の回転を回転槽42に伝
達する伝達機構48を有する。
FIG. 18 is a schematic view of a washing machine on which the control device for an SR motor according to the present invention is mounted. The washing machine 41 is a one-tub type fully-automatic washing machine, and includes a rotating tub 42 also serving as a washing tub and an outer tub 43 inside the main body. The outer tub 43 is suspended from the main body by a suspension unit 44, and the rotary tub 42 is rotatably installed inside the outer tub 43.
The main body has a lid 46 for taking in and out laundry. A transmission mechanism 48 for transmitting the rotation of the SR motor 5 to the rotary tank 42 is provided below the outer tank 43.

【0050】本体上部には、操作部49、表示部50、
ブザー51、及び蓋46の開閉を検知する蓋センサ5
2、蓋46の開閉を制御するロック機構58が備えられ
ており、回転槽42の側方には回転槽42内の水位を検
出する水位センサ53が備えられている。また、操作部
49の下部には、洗濯機41の動作全体を制御するため
の、マイクロコンピュータより成る主制御部54が設け
られている。また、SRモータの制御装置55(ただ
し、モータ5と位置検出手段4と商用AC電源1を除
く)が側板41aの内面上方に設けられている。56と
57は外槽3内の水量を調整するための給水弁と排水弁
である。
An operation unit 49, a display unit 50,
Buzzer 51 and lid sensor 5 for detecting opening and closing of lid 46
2. A lock mechanism 58 for controlling opening and closing of the lid 46 is provided, and a water level sensor 53 for detecting a water level in the rotary tub 42 is provided beside the rotary tub 42. Further, a main control unit 54 composed of a microcomputer for controlling the entire operation of the washing machine 41 is provided below the operation unit 49. A control device 55 for the SR motor (except for the motor 5, the position detecting means 4, and the commercial AC power supply 1) is provided above the inner surface of the side plate 41a. Numerals 56 and 57 are a water supply valve and a drain valve for adjusting the amount of water in the outer tub 3.

【0051】主制御部54は洗い、すすぎ、脱水等の各
工程の動作の内容や、工程の実行順序(すなわち処理コ
ース)等のプログラムを記憶しており、このプログラム
に従って給水弁56と排水弁57の開閉を制御し、信号
S1を同期用クロック信号とともに、SRモータの制御
装置55の構成部分であるPWM制御部6に送信するこ
とで洗濯機41の運転を行なう。
The main control unit 54 stores programs such as washing, rinsing, and dehydrating operations of each step, and an execution sequence of the steps (that is, a processing course). According to the programs, the water supply valve 56 and the drain valve are stored. The opening and closing of the washing machine 41 is controlled, and the washing machine 41 is operated by transmitting the signal S1 together with the synchronization clock signal to the PWM control unit 6, which is a component of the control device 55 of the SR motor.

【0052】なお、本発明に係るSRモータの制御装置
を搭載する電気機器は洗濯機に限定されることはなく、
他の電気機器にも適用される。
It should be noted that the electric equipment on which the control device for the SR motor according to the present invention is mounted is not limited to a washing machine.
It also applies to other electrical equipment.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によると、モータの巻線純抵抗と
モータの巻線インダクタンスとモータに供給する励磁電
流とを構成要素とする電圧方程式に基づいて、モータの
ロータ位置角度に応じてモータに供給するモータ供給電
圧を求め、そのモータ供給電圧に基づいてPWM信号の
デューティを設定するので、電流検出器や電流補償器を
用いなくても目標励磁電流をSRモータに供給でき、低
コスト化を図ることができる。
According to the present invention, the motor is controlled in accordance with the rotor position angle based on the voltage equation having the motor winding pure resistance, the motor winding inductance, and the excitation current supplied to the motor as components. Since the motor supply voltage to be supplied to the motor is obtained, and the duty of the PWM signal is set based on the motor supply voltage, the target excitation current can be supplied to the SR motor without using a current detector or a current compensator, thereby reducing costs. Can be achieved.

【0054】また、本発明によると、ロータ位置信号の
最小分解能をタイマーを用いて分割することで、モータ
のロータ位置角度の分解能を向上させるので、モータ供
給電圧をきめ細かく制御することができる。
Further, according to the present invention, the resolution of the rotor position angle of the motor is improved by dividing the minimum resolution of the rotor position signal using a timer, so that the motor supply voltage can be finely controlled.

【0055】また、本発明によると、予め記憶されてい
るモータに供給する励磁電流値に電流ゲインを乗算する
ことで、モータに供給する励磁電流の波高値を可変する
ので、モータトルクを調整することが可能になる。これ
により、様々な運転状態でSRモータを使用することが
できる。
Further, according to the present invention, the peak value of the exciting current supplied to the motor is varied by multiplying the exciting current value supplied to the motor stored in advance by the current gain, so that the motor torque is adjusted. It becomes possible. This allows the SR motor to be used in various operating states.

【0056】また、本発明によると、モータのインダク
タンスがモータのロータ位置角度および電流ゲインに応
じて予め記憶されているとともに、モータの巻線純抵抗
とモータの巻線インダクタンスとモータの励磁電流とを
構成要素とする電圧方程式に基づいて、モータのロータ
位置角度および電流ゲインに応じてモータに供給する電
圧が求められるので、電流ゲインの変化に伴いモータの
インダクタンスの特性が変化した場合においても、モー
タに供給する電圧が正確に算出される。これにより、目
標励磁電流に対して精度が良い励磁電流をSRモータに
供給でき、SRモータの振動や騒音が少なくなる。
Further, according to the present invention, the inductance of the motor is stored in advance in accordance with the rotor position angle and the current gain of the motor, and the pure winding resistance of the motor, the winding inductance of the motor, the exciting current of the motor and The voltage to be supplied to the motor is determined according to the rotor position angle and the current gain of the motor based on the voltage equation having the following components, so that even when the characteristic of the motor inductance changes with the change in the current gain, The voltage supplied to the motor is accurately calculated. This makes it possible to supply the SR motor with an exciting current that is accurate with respect to the target exciting current, thereby reducing vibration and noise of the SR motor.

【0057】また、本発明によると、制御回路が予め記
録しているモータに供給する励磁電流と電流検出手段で
検出された電流値との偏差に応じて、モータ供給電圧を
補正するので、電流ゲインの変化に伴いモータのインダ
クタンスの特性が変化した場合においても目標励磁電流
に対して精度が良い励磁電流をSRモータに供給でき、
SRモータの振動や騒音が少なくなる。また、電圧方程
式に基づいてロータ位置角度の単位角度毎にモータ供給
電圧を算出したのちに、モータに供給する励磁電流と電
流検出手段で検出された電流値との偏差に応じてモータ
供給電圧を補正しているので、モータに供給する励磁電
流と電流検出手段で検出された電流値との偏差のみから
モータ供給電圧を算出するよりも目標励磁電流に対して
精度が良い励磁電流をSRモータに供給できる。
According to the present invention, the motor supply voltage is corrected in accordance with the deviation between the excitation current supplied to the motor recorded in advance by the control circuit and the current value detected by the current detection means. Even when the characteristic of the inductance of the motor changes with the change of the gain, it is possible to supply the SR motor with an exciting current that is accurate with respect to the target exciting current.
The vibration and noise of the SR motor are reduced. Further, after calculating the motor supply voltage for each unit angle of the rotor position angle based on the voltage equation, the motor supply voltage is calculated according to the deviation between the excitation current supplied to the motor and the current value detected by the current detection means. Since the correction is made, the excitation current having a higher accuracy with respect to the target excitation current is provided to the SR motor than when the motor supply voltage is calculated only from the difference between the excitation current supplied to the motor and the current value detected by the current detection means. Can supply.

【0058】また、本発明によると、位置検出手段から
出力されるロータ位置信号に基づきモータの回転速度を
求めるとともに、回転速度と目標速度との偏差に応じて
電流ゲインを制御するので、モータの負荷トルクが急に
変動した場合でも運転プログラム通りの回転速度でモー
タを駆動することができる。
According to the present invention, the rotation speed of the motor is obtained based on the rotor position signal output from the position detection means, and the current gain is controlled according to the deviation between the rotation speed and the target speed. Even when the load torque fluctuates suddenly, the motor can be driven at the rotation speed according to the operation program.

【0059】また、本発明によると、前記モータの回転
速度と予め記憶している目標速度との偏差の絶対値が所
定の範囲以下のときは、偏差を零とみなして前記電流ゲ
インを制御するので、制御の安定性を向上することがで
きる。これにより、実際の回転速度が速度指令値の近傍
になったときにおける過度の電流ゲイン制御を抑え、制
御系の安定化を図ることができる。
According to the present invention, when the absolute value of the deviation between the rotation speed of the motor and the previously stored target speed is within a predetermined range, the deviation is regarded as zero and the current gain is controlled. Therefore, control stability can be improved. Thus, excessive current gain control when the actual rotation speed is close to the speed command value can be suppressed, and the control system can be stabilized.

【0060】また、本発明によると、DC電圧検出手段
で検出されたインバータ手段に供給するDC電圧に応じ
てPWM信号のデューティを設定するので、商用AC電
源の電圧が変動した場合でも、モータ供給電圧をPWM
信号に変換する際に誤差が生じなくなる。これにより、
目標励磁電流に対して精度が良い励磁電流をSRモータ
に供給でき、SRモータの振動や騒音が少なくなる。
Further, according to the present invention, the duty of the PWM signal is set in accordance with the DC voltage supplied to the inverter means detected by the DC voltage detecting means. Voltage to PWM
No error occurs when converting to a signal. This allows
Excitation current with high accuracy with respect to the target excitation current can be supplied to the SR motor, and vibration and noise of the SR motor are reduced.

【0061】また、本発明によると、AC電圧検出手段
で検出された整流手段に供給するAC電圧に応じてPW
M信号のデューティを設定するので、商用AC電源の電
圧が変動した場合でも、モータ供給電圧をPWM信号に
変換する際に誤差が生じなくなる。これにより、目標励
磁電流に対して精度が良い励磁電流をSRモータに供給
でき、SRモータの振動や騒音が少なくなる。
Further, according to the present invention, PW is controlled in accordance with the AC voltage supplied to the rectifier detected by the AC voltage detector.
Since the duty of the M signal is set, no error occurs when the motor supply voltage is converted into the PWM signal even when the voltage of the commercial AC power source fluctuates. This makes it possible to supply the SR motor with an exciting current that is accurate with respect to the target exciting current, thereby reducing vibration and noise of the SR motor.

【0062】また、本発明によると、モータの巻線純抵
抗とモータの巻線インダクタンスとモータに供給する励
磁電流とを構成要素とする電圧方程式に基づいて、モー
タのロータ位置角度に応じてモータに供給するモータ供
給電圧を求め、そのモータ供給電圧に基づいてPWM信
号のデューティを設定することを特徴とするSRモータ
の制御装置を洗濯機に搭載するので、振動や騒音の少な
い洗濯機を得ることができる。
Further, according to the present invention, the motor is driven in accordance with the rotor position angle based on a voltage equation having the motor winding pure resistance, the motor winding inductance, and the excitation current supplied to the motor as components. The control device for the SR motor, which determines the motor supply voltage to be supplied to the washing machine and sets the duty of the PWM signal based on the motor supply voltage, is mounted on the washing machine, so that a washing machine with less vibration and noise is obtained. be able to.

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

【図1】 本発明の第1の実施形態におけるSRモ
ータの制御装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an SR motor control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のSRモータの制御装置の構成部分
であるPWM制御部のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a PWM control unit which is a component of the control device for the SR motor in FIG. 1;

【図3】 ロータ位置信号の分解能を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a resolution of a rotor position signal.

【図4】 SRモータの巻線インダクタンスの特性
図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a winding inductance of an SR motor.

【図5】 SRモータの巻線インダクタンスの角度
微分の特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of an angular differentiation of a winding inductance of an SR motor.

【図6】 励磁電流の変化によるSRモータの巻線
インダクタンスの特性の変化を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a change in characteristics of a winding inductance of an SR motor due to a change in an exciting current.

【図7】 励磁電流の変化によるSRモータの巻線
インダクタンスの角度微分特性の変化を示した図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a change in an angular differential characteristic of a winding inductance of an SR motor due to a change in an exciting current.

【図8】 第2の実施形態におけるSRモータの制
御装置の構成部分であるPWM制御部のブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram of a PWM control unit which is a component of a control device for an SR motor according to a second embodiment.

【図9】 ロータ位置角度および電流ゲインに対応
するSRモータの巻線インダクタンスのデータテーブル
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a data table of a winding inductance of an SR motor corresponding to a rotor position angle and a current gain.

【図10】 ロータ位置角度および電流ゲインに対
応するSRモータの巻線インダクタンスの角度微分のデ
ータテーブルを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a data table of angular differentiation of winding inductance of an SR motor corresponding to a rotor position angle and a current gain.

【図11】 第3の実施形態におけるSRモータの
制御装置の構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of an SR motor control device according to a third embodiment.

【図12】 図11のSRモータの制御装置の構成
部分であるPWM制御装置のブロック図である。
12 is a block diagram of a PWM control device that is a component of the control device for the SR motor in FIG. 11;

【図13】 第4の実施形態におけるSRモータの
制御装置の構成部分であるPWM制御装置のブロック図
である。
FIG. 13 is a block diagram of a PWM control device which is a component of a control device for an SR motor according to a fourth embodiment.

【図14】 第5の実施形態におけるSRモータの
制御装置の構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of an SR motor control device according to a fifth embodiment.

【図15】 図14のSRモータの制御装置の構成
部分であるPWM制御装置のブロック図である。
15 is a block diagram of a PWM control device which is a component of the control device for the SR motor in FIG. 14;

【図16】 本発明に係るSRモータの制御装置の
構成部分である直流器の構成図である。
FIG. 16 is a configuration diagram of a DC unit that is a component of the control device for an SR motor according to the present invention.

【図17】 本発明に係るSRモータの制御装置の
構成部分であるインバータの構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram of an inverter that is a component of the SR motor control device according to the present invention.

【図18】 本発明に係るSRモータの制御装置を
搭載した洗濯機の概略図である。
FIG. 18 is a schematic view of a washing machine equipped with the SR motor control device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 商用AC電源 2 直流器 3 インバータ 4 位置検出器 5 SRモータ 6 PWM制御部 7 ロータ位置・回転速度検出回路 8 Lデータテーブル 8a Lデータテーブル 9 dL/dθデータテーブル 9a dL/dθデータテーブル 10 iデータテーブル 11 di/dθデータテーブル 12 電圧計算回路 13 電圧−PWM変換回路 14 ミキサ 15 ミキサ 16 電流ゲイン設定回路 17 比較器 18 速度制御器 19 メモリ 20u、20v、20w 電流検出器 21 電圧補正回路 22 電圧検出器 23 電流補償器 30a〜30d ダイオード 31a、31b コンデンサ 32a〜32c トランジスタ 33a〜33c トランジスタ 34a〜34c ダイオード 35a〜35c ダイオード 41 洗濯機 41a 側板 42 回転槽 43 外槽 44 サスペンション部 46 蓋 48 伝達機構 49 操作部 50 表示部 51 ブザー 52 蓋センサ 53 水位センサ 54 主制御部 55 SRモータの制御装置 56 給水弁 57 排水弁 58 ロック機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial AC power supply 2 DC unit 3 Inverter 4 Position detector 5 SR motor 6 PWM control unit 7 Rotor position / rotation speed detection circuit 8 L data table 8a L data table 9 dL / dθ data table 9a dL / dθ data table 10 i Data table 11 di / dθ data table 12 Voltage calculation circuit 13 Voltage-PWM conversion circuit 14 Mixer 15 Mixer 16 Current gain setting circuit 17 Comparator 18 Speed controller 19 Memory 20 u, 20 v, 20 w Current detector 21 Voltage correction circuit 22 Voltage Detector 23 Current compensator 30a-30d Diode 31a, 31b Capacitor 32a-32c Transistor 33a-33c Transistor 34a-34c Diode 35a-35c Diode 41 Washing machine 41a Side plate 42 Rotating tub 43 Outer tub 4 Reference Signs List 4 suspension unit 46 lid 48 transmission mechanism 49 operation unit 50 display unit 51 buzzer 52 lid sensor 53 water level sensor 54 main control unit 55 SR motor control device 56 water supply valve 57 drain valve 58 lock mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3B155 AA10 BA04 CB06 KA36 KB08 LA02 LB18 LB27 LC15 MA01 MA05 MA07 MA08 MA09 5H550 BB05 CC01 CC06 DD09 EE03 FF03 HB07 HB16 JJ03 JJ17 JJ23 JJ25 JJ30 KK06 LL01 LL22 LL23 LL35 MM09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 3B155 AA10 BA04 CB06 KA36 KB08 LA02 LB18 LB27 LC15 MA01 MA05 MA07 MA08 MA09 5H550 BB05 CC01 CC06 DD09 EE03 FF03 HB07 HB16 JJ03 JJ17 JJ23 JJ25 JJ30 KK23 LL01 LL22

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】商用電源から供給される交流電流を整流す
る整流手段と、該整流手段から供給される直流電流を三
相電流に変換しモータに供給するインバータ手段と、前
記モータのロータ位置角度を検出する位置検出手段と、
該位置検出手段から出力されるロータ位置信号に基づき
前記インバータ手段にPWM信号を出力する制御回路
と、を備えたSRモータの制御装置において、 前記制御回路は、 前記モータの巻線インダクタンスと前記モータに供給す
る励磁電流とを前記モータのロータ位置角度に応じて記
憶しているとともに、 前記モータの巻線純抵抗と前記巻線インダクタンスと前
記励磁電流とを構成要素とする電圧方程式に基づいて、
前記モータのロータ位置角度に応じて前記モータに供給
するモータ供給電圧を求め、該モータ供給電圧に基づい
て前記PWM信号のデューティを設定することを特徴と
するSRモータの制御装置。
1. A rectifier for rectifying an alternating current supplied from a commercial power supply, an inverter for converting a dc current supplied from the rectifier into a three-phase current and supplying the three-phase current to a motor, and a rotor position angle of the motor. Position detecting means for detecting
A control circuit for outputting a PWM signal to the inverter means based on a rotor position signal output from the position detection means, wherein the control circuit comprises: a winding inductance of the motor; The excitation current supplied to the motor is stored in accordance with the rotor position angle of the motor, and based on a voltage equation having the winding pure resistance, the winding inductance, and the excitation current of the motor as constituent elements,
A control device for an SR motor, wherein a motor supply voltage to be supplied to the motor is obtained according to a rotor position angle of the motor, and a duty of the PWM signal is set based on the motor supply voltage.
【請求項2】前記制御回路は、タイマーを備えるととも
に、 前記ロータ位置信号の最小分解能を前記タイマーを用い
て分割することで、前記モータのロータ位置角度の分解
能を向上させることを特徴とする請求項1に記載のSR
モータの制御装置。
2. The method according to claim 1, wherein the control circuit includes a timer, and the resolution of the rotor position angle of the motor is improved by dividing the minimum resolution of the rotor position signal using the timer. SR according to item 1
Motor control device.
【請求項3】前記制御回路は、予め記憶している前記励
磁電流の値に電流ゲインを乗算することで前記励磁電流
の波高値を可変するとともに、 その波高値を可変した前記励磁電流と前記モータの巻線
純抵抗と巻線インダクタンスとを構成要素とする電圧方
程式に基づいて、前記モータのロータ位置角度に応じて
前記モータに供給するモータ供給電圧を求めることを特
徴とする請求項1又は請求項2に記載のSRモータの制
御装置。
3. The control circuit varies a peak value of the exciting current by multiplying a value of the exciting current stored in advance by a current gain, and the exciting current having a varied peak value and the exciting current. 2. A motor supply voltage to be supplied to the motor according to a rotor position angle of the motor based on a voltage equation having a winding pure resistance and a winding inductance of the motor as components. The control device for an SR motor according to claim 2.
【請求項4】前記制御回路は、 前記巻線インダクタンスを前記モータのロータ位置角度
および前記電流ゲインに応じて予め記憶しているととも
に、前記巻線純抵抗と前記巻線インダクタンスと前記励
磁電流とを構成要素とする電圧方程式に基づいて、前記
モータのロータ位置角度および前記電流ゲインに応じて
前記モータに供給する電圧を求めることを特徴とする請
求項3に記載のSRモータの制御装置。
4. The control circuit according to claim 1, wherein said winding inductance is stored in advance in accordance with a rotor position angle of said motor and said current gain, and said winding pure resistance, said winding inductance, said exciting current and 4. The control device for an SR motor according to claim 3, wherein a voltage to be supplied to the motor is determined based on a rotor position angle of the motor and the current gain based on a voltage equation including:
【請求項5】前記モータに供給される電流を検出する電
流検出手段を備えるとともに、前記制御回路が予め記憶
している前記励磁電流と前記電流検出手段で検出される
電流値との偏差に応じて、前記モータ供給電圧を補正す
ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のSR
モータの制御装置。
5. A motor control apparatus comprising: a current detecting means for detecting a current supplied to the motor, wherein the control circuit detects a difference between the exciting current stored in advance and a current value detected by the current detecting means. 3. The SR according to claim 1, wherein the motor supply voltage is corrected.
Motor control device.
【請求項6】前記モータに供給される電流を検出する電
流検出手段を備えるとともに、前記制御回路が予め記憶
している前記励磁電流と前記電流検出手段で検出される
電流値との偏差に応じて、前記モータ供給電圧を補正す
ることを特徴とする請求項3に記載のSRモータの制御
装置。
6. A current detecting means for detecting a current supplied to the motor, wherein the control circuit detects a difference between the exciting current stored in advance and a current value detected by the current detecting means. 4. The SR motor control device according to claim 3, wherein the motor supply voltage is corrected.
【請求項7】前記制御回路は、前記位置検出手段から出
力されるロータ位置信号に基づき前記モータの回転速度
を求めるとともに、該回転速度と予め記憶している目標
速度との偏差に応じて前記電流ゲインを制御することを
特徴とする請求項4又は請求項6に記載のSRモータの
制御装置。
7. The control circuit calculates a rotation speed of the motor based on a rotor position signal output from the position detection means, and determines the rotation speed of the motor in accordance with a deviation between the rotation speed and a previously stored target speed. The SR motor control device according to claim 4 or 6, wherein the current gain is controlled.
【請求項8】前記モータの回転速度と予め記憶している
目標速度との偏差の絶対値が所定の範囲以下のときは、
前記偏差を零とみなして前記電流ゲインを制御すること
を特徴とする請求項7に記載のSRモータの制御装置。
8. When the absolute value of the deviation between the rotation speed of the motor and a previously stored target speed is less than a predetermined range,
The control device for an SR motor according to claim 7, wherein the current gain is controlled by regarding the deviation as zero.
【請求項9】前記整流手段から前記インバータ手段に供
給されるDC電圧を検出するDC電圧検出手段を備える
とともに、 前記制御回路は、前記DC電圧に応じて前記PWM信号
のデューティを設定することを特徴とする請求項1〜請
求項8のいずれかに記載のSRモータの制御装置。
9. A DC voltage detecting means for detecting a DC voltage supplied from the rectifying means to the inverter means, and the control circuit sets a duty of the PWM signal according to the DC voltage. The control device for an SR motor according to any one of claims 1 to 8, wherein
【請求項10】前記商用電源から前記整流手段に供給さ
れるAC電圧を検出するAC電圧検出手段を備えるとと
もに、 前記制御回路は、前記AC電圧に応じて前記PWM信号
のデューティを設定することを特徴とする請求項1〜請
求項8のいずれかに記載のSRモータの制御装置。
10. An AC voltage detecting means for detecting an AC voltage supplied from said commercial power supply to said rectifying means, and said control circuit sets a duty of said PWM signal in accordance with said AC voltage. The control device for an SR motor according to any one of claims 1 to 8, wherein
【請求項11】請求項1〜請求項10のいずれかに記載
のSRモータの制御装置を備えたことを特徴とするイン
バータ洗濯機。
11. An inverter washing machine comprising the control device for an SR motor according to claim 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7548022B2 (en) 2003-01-29 2009-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electroluminescence device
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JP2017085737A (en) * 2015-10-27 2017-05-18 三菱電機株式会社 Switched reluctance motor controller
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