JP2004222383A - スイッチトリラクタンスモータの駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のスイッチトリラクタンスモータを駆動する駆動回路の簡素化及び低廉化を実現する。
【解決手段】２つのＳＲモータの各相コイルをそれぞれ直列に接続しかつ互いに並列にし、各コイル列Ｌ１・Ｌ２の両端をハイ側トランジスタＱ１・Ｑ４とロー側トランジスタＱ５・Ｑ８との各ノードに、ハイ側コイル列のコイル間の各ノードをハイ側トランジスタＱ２・Ｑ３に、ロー側コイル列のコイル間の各ノードをロー側トランジスタＱ６・Ｑ７に、各ノード同士間をミドルトランジスタＱ９・Ｑ１０を介してそれぞれ接続する。ハイ側スイッチング素子とロー側スイッチング素子と第３のスイッチング素子とを用いて各相コイルを任意に選択的に通電し得るようにすることができ、パワー半導体素子の数を減らすことができるため、ドライバのコンパクト化及び低廉化を促進し得る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチトリラクタンスモータの駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータに複数の磁性体からなる突極部を設け、ロータと同軸的に配設されたステータの複数の突極部に巻線し、そのように巻線されて形成された各励磁コイルに選択的に通電することにより、ステータの突極部にロータの突極部を磁気吸引してロータに回転トルクを発生させるようにしたスイッチトリラクタンスモータ（以下、ＳＲモータとする）が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。また、ＳＲモータにあっては、マグネットを必要としないため構造が簡単であることから、悪環境に対処し易くかつ安価に小型高出力化が可能であるなどの利点があり、電気自動車などの駆動モータに利用することが考えられている。
【０００３】
上記ＳＲモータにおいて例えば３相モータ型のものにあっては、図１２に示されようにロータ１１に４つの半径方向外向き突極部１１ａを設け、ステータ１２に６つの半径方向内向き突極部１２ａを設けると共に、ステータ１２の各突極部１２ａに集中巻きの巻線を行ってＵ相・Ｖ相・Ｗ相の各励磁コイルを形成したものがある。この図示例のものにあっては、ステータ１２の各対向する一対の突極部１２ａの一方がＮ極となって、他方がＳ極となるように上記巻線が行われている。
【０００４】
このようなＳＲモータにおける制御要領を示す。図に示される位置関係にあっては、Ｗ相の一対の励磁コイルに通電すると、ロータ１１の磁気抵抗変化によりリラクタンストルクが発生し、Ｗ相の突極部１２ａに直近のロータ１１の突極部１１ａが磁気的に引き寄せられる。このようにしてモータの回転トルクが発生し、例えば図示されないモータ位置センサにより検出したロータ１１の位置に応じて通電する相を切り換えることにより、ロータ１１が連続的に回転し得る。
【０００５】
このようなＳＲモータＭ１・Ｍ２を２つ設けて、１つの直流電源２で駆動する場合には図１３に示される駆動回路が考えられる。図に示されるように１つの直流電源２に同じＳＲモータ用ドライバ２１・２２を２つ並列に接続することにより、２つのＳＲモータＭ１・Ｍ２を個別に駆動制御することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特願２００１−１５０８３４号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１３に示されるＳＲモータ用ドライバ２１・２２にあっては、相別の各コイルＬｕ・Ｌｖ・Ｌｗ毎に電源のハイ側ライン及びロー側ラインとの各間にパワー半導体素子としての各パワースイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４６が接続されていると共に、電力を直流電源２に回生するためのパワースイッチング素子としての各パワーダイオードＤ１１〜Ｄ１６がそれぞれ接続されている。したがって、１つのＳＲモータ用ドライバ２１（２２）には１２個のパワー半導体素子が用いられ、２つのＳＲモータ用ドライバ２１・２２では計２４個のパワー半導体素子が用いられることになる。これは、ドライバ内のみならず外部のレイアウト性にも悪影響を及ぼし、また大量のパワー半導体素子により高コスト化するという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、複数のスイッチトリラクタンスモータを駆動する駆動回路の簡素化及び低廉化を実現するために、本発明に於いては、１つの直流電源で複数のスイッチトリラクタンスモータを駆動するべく、前記複数のスイッチトリラクタンスモータの各相コイルをそれぞれ直列に接続した各コイル列を前記電源のハイ側ライン及びロー側ライン間に互いに並列になるように配設し、かつ前記並列に配設された前記各コイル列の両端同士を接続すると共に、前記ハイ側ラインに隣接する前記コイル列の両端及び各ノードをそれぞれ前記ハイ側ラインに接続するハイ側スイッチング素子と、前記ロー側ラインに隣接する前記コイル列の両端及び各ノードをそれぞれ前記ロー側ラインに接続するロー側スイッチング素子と、前記コイル列の各ノードをそれぞれ直接または前記各ハイ側スイッチング素子及び前記各ロー側スイッチング素子のいずれか１つを介して前記ハイ側ラインまたは前記ロー側ラインに接続する第３のスイッチング素子とを設け、前記各スイッチング素子を前記各相コイルの転流制御に応じてオン／オフ制御するものとした。
【０００９】
これによれば、電源のハイ側に隣接するコイル列の両端及び各ノードとハイ側ラインとの間をそれぞれ接続する各ハイ側スイッチング素子と、電源のロー側に隣接するコイル列の両端及び各ノードとロー側ラインとの間をそれぞれ接続する各ロー側スイッチング素子とを設けており、それらの一部を各コイルの共通のスイッチング素子として選択的に用いることができる。さらに、それら各ハイ側スイッチング素子と各ロー側スイッチング素子との組み合わせでは転流できない組み合わせに対しては各コイル相のノードをハイ側またはロー側ラインに接続するための第３のスイッチング素子を設けることで、スイッチトリラクタンスモータの転流パターンを実現できるため、１つの電源で複数のスイッチトリラクタンスモータを駆動することができる。従来のドライバでは各相コイル毎に２つのパワー半導体素子を必要としていたのに対して、本発明では一部を共通化することができ、パワー半導体素子の数を減らすことができる。
【００１０】
特に、前記スイッチトリラクタンスモータを２台駆動するものにおいて、前記第３のスイッチング素子が、前記互いに並列に配設された各前記コイル列の各同じ相間のノード同士をそれぞれ接続する各スイッチング素子からなると良い。これによれば、例えば従来例の３相スイッチトリラクタンスモータの場合には、ハイ側・ロー側スイッチング素子が各４個になると共に、各コイル列のＵ−Ｖ相間の各ノード同士及びＶ−Ｗ相間の各ノード同士を接続するように２個の第３のスイッチング素子を設けることにより、計１２個のパワー半導体素子で済み、従来例の２４個に対して大幅に減らすことができる。
【００１１】
また、前記スイッチトリラクタンスモータを２台駆動するものにおいて、前記第３のスイッチング素子が、一方の前記コイル列と他方の前記コイル列との各ノードにおける異なる相間のものの１組を接続する１つのスイッチング素子と、他のノードを前記ハイ側ラインまたはロー側ラインに接続させる各スイッチング素子とからなると良い。これによれば、例えば従来例の３相スイッチトリラクタンスモータの場合には、ハイ側・ロー側スイッチング素子が各４個になると共に、例えばハイ側コイル列のＵ−Ｖ相間とロー側コイル列のＶ−Ｗ相間との各ノード同士を接続するものと、ハイ側コイル列のＶ−Ｗ相間のノードをロー側ラインに接続するものと、ロー側コイル列のＵ−Ｖ相間のノードをハイ側ラインに接続するものとの３個の第３のスイッチング素子を設けることにより、計１１個のパワー半導体素子で済み、従来例の２４個に対して大幅に減らすことができる。
【００１２】
また、前記スイッチトリラクタンスモータを２台駆動するものにおいて、前記第３のスイッチング素子が、前記ハイ側ラインに隣接する前記コイル列の各ノードをそれぞれ前記ロー側ラインに接続する各第３のロー側スイッチング素子と、前記ロー側ラインに隣接する前記コイル列の各ノードをそれぞれ前記ハイ側ラインに接続する各第３のハイ側スイッチング素子とからなると良い。これによれば、例えば従来例の３相スイッチトリラクタンスモータの場合には、ハイ側・ロー側スイッチング素子が各４個になると共に、第３のスイッチング素子が、ハイ側コイル列の２つのノードをロー側ラインにそれぞれ接続する２個と、ロー側コイル列の２つのノードをハイ側ラインにそれぞれ接続する２個となり、計１２個のパワー半導体素子で済み、従来例の２４個に対して大幅に減らすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明が適用されたスイッチトリラクタンスモータの駆動回路の一例を示す図である。なお、本図示例におけるスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）は、回路の基本型を示すために従来例と同様に６極ステータ・４極ロータの３相モータ型とするが、それに限られるものではない。
【００１５】
図に示されるように、本駆動回路１にあっては、１つの直流電源２のハイ側ライン２ａにハイ側スイッチング素子としての４つのハイ側トランジスタＱ１・Ｑ２・Ｑ３・Ｑ４が互いに並列に接続され、ロー側ライン２ｂにロー側スイッチング素子としての４つのロー側トランジスタＱ５・Ｑ６・Ｑ７・Ｑ８が互いに並列に接続されている。また、ハイ側トランジスタＱ２とロー側トランジスタＱ６との間には第３のスイッチング素子としてのミドルトランジスタＱ９が接続され、ハイ側トランジスタＱ３とロー側トランジスタＱ７との間にも第３のスイッチング素子としてのミドルトランジスタＱ１０が接続されている。
【００１６】
このように構成された駆動回路１に２つのＳＲモータを接続するには、各ＳＲモータの各コイルＬ１ｕ・Ｌ２ｕ・Ｌ１ｖ・Ｌ２ｖ・Ｌ１ｗ・Ｌ２ｗをそれぞれＵ相・Ｖ相・Ｗ相の順に直列に接続した各コイル列Ｌ１・Ｌ２を互いに並列に設け、各コイル列Ｌ１・Ｌ２の各両端同士であるコイルＬ１ｕ及びコイルＬ２ｕの各一端同士と、コイルＬ１ｗ及びコイルＬ２ｗの各一端同士とをそれぞれ接続する。それら各コイル列Ｌ１・Ｌ２の一端（互いに接続されたコイルＬ１ｕ・Ｌ２ｕの各一端）をハイ側トランジスタＱ１とロー側トランジスタＱ５とのノードに接続し、各コイル列Ｌ１・Ｌ２の他端（互いに接続されたコイルＬ１ｗ・Ｌ２ｗの各一端）をハイ側トランジスタＱ４とロー側トランジスタＱ８とのノードに接続する。そして、一方のＳＲモータのコイルＬ１ｕ・Ｌ１ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）をハイ側トランジスタＱ２とミドルトランジスタＱ９とのノードに接続し、コイルＬ１ｖ・Ｌ１ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）をハイ側トランジスタＱ３とミドルトランジスタＱ１０とのノードに接続する。また、他方のＳＲモータのコイルＬ２ｕ・Ｌ２ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）をミドルトランジスタＱ９とロー側トランジスタＱ６とのノードに接続し、コイルＬ２ｖ・Ｌ２ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）をミドルトランジスタＱ１０とロー側トランジスタＱ８とのノードに接続する。
【００１７】
このようにして、図１に示されるように２つのＳＲモータが駆動回路１に接続される。各トランジスタＱ１〜Ｑ１０には図示されない制御回路から転流角に応じて駆動制御信号が出力されるようになっており、各駆動制御信号に応じて各トランジスタＱ１〜Ｑ１０が個別にオン／オフする。なお、駆動制御信号はＰＷＭ信号であって良い。
【００１８】
次に図１の駆動回路１における駆動制御要領について図２を参照して以下に示す。図２の表では、一方のＳＲモータ（Ｍ１）と他方のＳＲモータ（Ｍ２）との転流パターンに対して、各トランジスタＱ１〜Ｑ１０のオン状態を○印で示し、オフ状態を空欄で示している。例えば、一方のＳＲモータのＵ相コイルＬ１ｕと他方のＳＲモータのＵ相コイルＬ２ｕとを励磁する場合には、一方のＳＲモータのＵの欄における他方のＳＲモータのＵの欄の縦の列で○印で示したものに対応するトランジスタをオンにする。図２ではハイ側トランジスタＱ２とロー側トランジスタＱ５とミドルトランジスタＱ９とをオンしている。同様に一方のＳＲモータのＵ相と他方のＳＲモータのＶ相との組み合わせの場合には、ハイ側トランジスタＱ２・Ｑ３とロー側トランジスタＱ５・Ｑ６とミドルトランジスタＱ１０とをオンにする。以下、表に示される組み合わせで両ＳＲモータの転流パターンを実現し得る。
【００１９】
このように、図１に示される１つの駆動回路１で２つのＳＲモータを駆動することができ、その場合のパワー半導体素子の数はトランジスタＱ１〜Ｑ１０の数の合計である１０個で済む。これにより、従来例で示した場合の２４個のパワー半導体素子を必要とするものに対して１４個も減らすことができ、コンパクト化及び低廉化を促進し得る。なお、スイッチング素子としては、図示例のバイポーラトランジスタに限られず、例えばＦＥＴやＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）があり、スイッチング半導体素子であれば良い。
【００２０】
また本発明によれば、上記回路構成に限定されるものではなく、第２の例として図３に駆動回路３を、図４にその駆動制御要領としての上記図２と同様の表を示す。この第２の例における駆動回路３にあっては、図３に示されるように、２つのＳＲモータを並列に配置するのは上記例と同じである。その直流電源２のハイ側ライン２ａには、ハイ側スイッチング素子としての４つのハイ側トランジスタＱ１１・Ｑ１２・Ｑ１３・Ｑ１５が互いに並列に接続され、ロー側ライン２ｂにロー側スイッチング素子としての４つのロー側トランジスタＱ１６・Ｑ１８・Ｑ１９・Ｑ２０が互いに並列に接続される。また、ハイ側トランジスタＱ１３とロー側トランジスタＱ１８との間には第３のスイッチング素子としてのミドルトランジスタＱ２１が接続され、ハイ側ライン２ａとロー側トランジスタＱ１９との間に第３のスイッチング素子としてのハイ側トランジスタＱ１４が接続されると共に、ハイ側トランジスタＱ１２とロー側ライン２ｂとの間に第３のスイッチング素子としてのロー側トランジスタＱ１７が接続される。
【００２１】
そして、各コイル列Ｌ１・Ｌ２の一端が両トランジスタＱ１１・Ｑ１６のノードに接続され、他端が両トランジスタＱ１５・Ｑ２０のノードに接続される。一方のＳＲモータのコイルＬ１ｕ・Ｌ１ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がハイ側トランジスタＱ１２とロー側トランジスタＱ１７とのノードに接続され、コイルＬ１ｖ・Ｌ１ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ１３とミドルトランジスタＱ２１とのノードに接続される。また、他方のＳＲモータのコイルＬ２ｕ・Ｌ２ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がミドルトランジスタＱ２１とロー側トランジスタＱ１８とのノードに接続され、コイルＬ２ｖ・Ｌ２ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ１４とロー側トランジスタＱ１９とのノードに接続される。
【００２２】
次に図３の駆動回路３における駆動制御要領について図４を参照して以下に示す。なお、図４の表は上記図２と同様に作成されており、その詳しい説明を省略する。図４に示される各トランジスタＱ１１〜Ｑ２１のオン／オフ制御により、表に示される組み合わせで両ＳＲモータの転流パターンを実現し得る。この第２の例でのパワー半導体素子の数はトランジスタＱ１１〜Ｑ２１の数の合計である１１個で済む。これにより、従来例で示した場合の２４個のパワー半導体素子を必要とするものに対して１３個も減らすことができ、コンパクト化及び低廉化を促進し得る。
【００２３】
また本発明による第３の例として図５に駆動回路４を、図６にその駆動制御要領としての上記図２と同様の表を示す。この第３の例における駆動回路４にあっては、図５に示されるように、２つのＳＲモータを並列に配置するのは上記第１の例と同じである。その直流電源２のハイ側ライン２ａには、ハイ側スイッチング素子としての３つのハイ側トランジスタＱ３１・Ｑ３２・Ｑ３３とパワーダイオードＤ１とが互いに並列に接続され、ロー側ライン２ｂにロー側スイッチング素子としてのパワーダイオードＤ２と３つのロー側トランジスタＱ３８・Ｑ３９・Ｑ４０とが互いに並列に接続される。また、各ハイ側トランジスタＱ３２・Ｑ３３とロー側ライン２ｂとの間には第３のスイッチング素子としての各ロー側ランジスタＱ３６・Ｑ３７がそれぞれ接続され、ハイ側ライン２ａと各ロー側トランジスタＱ３８・Ｑ３９との間にも第３のスイッチング素子としての各ハイ側トランジスタＱ３４・Ｑ３５が接続される。なお、各ダイオードＤ１・Ｄ２はハイ側ライン２ａに向けて順方向となる向きに接続されている。
【００２４】
そして、各コイル列Ｌ１・Ｌ２の一端がハイ側トランジスタＱ３１とダイオードＤ２とのノードに接続され、他端がダイオードＤ１とロー側トランジスタＱ４０とのノードに接続される。一方のＳＲモータのコイルＬ１ｕ・Ｌ１ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がハイ側トランジスタＱ３２とロー側トランジスタＱ３６とのノードに接続され、コイルＬ１ｖ・Ｌ１ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ３３とロー側トランジスタＱ３７とのノードに接続される。また、他方のＳＲモータのコイルＬ２ｕ・Ｌ２ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がハイ側トランジスタＱ３４とロー側トランジスタＱ３８とのノードに接続され、コイルＬ２ｖ・Ｌ２ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ３５とロー側トランジスタＱ３９とのノードに接続される。
【００２５】
次に図５の駆動回路４における駆動制御要領について図６を参照して以下に示す。なお、図６の表は上記図２と同様に作成されており、その詳しい説明を省略する。図６に示される各トランジスタＱ３１〜Ｑ４０のオン／オフ制御により、表に示される組み合わせで両ＳＲモータの転流パターンを実現し得る。この第３の例でのパワー半導体素子の数はトランジスタＱ３１〜Ｑ４０の１０個とダイオードＤ１・Ｄ２の２個との合計である１２個で済む。これにより、従来例で示した場合の２４個のパワー半導体素子を必要とするものに対して１２個も減らすことができ、このようにしてもコンパクト化及び低廉化を促進し得る。
【００２６】
また本発明による第４の例として図７に駆動回路５を、図８にその駆動制御要領としての上記図２と同様の表を示す。この第４の例における駆動回路５にあっては、図７に示されるように、２つのＳＲモータを並列に配置するのは上記第１の例と同じである。その直流電源２のハイ側ライン２ａには、ハイ側スイッチング素子としてのパワーダイオードＤ３と３つのハイ側トランジスタＱ４１・Ｑ４２・Ｑ４５とが互いに並列に接続され、ロー側ライン２ｂには、ロー側スイッチング素子としての３つのロー側トランジスタＱ４６・Ｑ４９・Ｑ５０とパワーダイオードＤ４とが互いに並列に接続される。また、各ハイ側トランジスタＱ４１・Ｑ４２とロー側ライン２ｂとの間には第３のスイッチング素子としての各ロー側ランジスタＱ４７・Ｑ４８がそれぞれ接続され、ハイ側ライン２ａと各ロー側トランジスタＱ４９・Ｑ５０との間にも第３のスイッチング素子としての各ハイ側トランジスタＱ４３・Ｑ４４が接続される。なお、各ダイオードＤ１・Ｄ２はハイ側ライン２ａに向けて順方向となる向きに接続されている。
【００２７】
そして、各コイル列Ｌ１・Ｌ２の一端がダイオードＤ３とロー側トランジスタＱ４６とのノードに接続され、他端がハイ側トランジスタＱ４５とダイオードＤ４とのノードに接続される。一方のＳＲモータのコイルＬ１ｕ・Ｌ１ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がハイ側トランジスタＱ４１とロー側トランジスタＱ４７とのノードに接続され、コイルＬ１ｖ・Ｌ１ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ４２とロー側トランジスタＱ４８とのノードに接続される。また、他方のＳＲモータのコイルＬ２ｕ・Ｌ２ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がハイ側トランジスタＱ４３とロー側トランジスタＱ４９とのノードに接続され、コイルＬ２ｖ・Ｌ２ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ４４とロー側トランジスタＱ５０とのノードに接続される。
【００２８】
次に図７の駆動回路５における駆動制御要領について図８を参照して以下に示す。なお、図８の表は上記図２と同様に作成されており、その詳しい説明を省略する。図８に示される各トランジスタＱ４１〜Ｑ５０のオン／オフ制御により、表に示される組み合わせで両ＳＲモータの転流パターンを実現し得る。この第４の例でのパワー半導体素子の数はトランジスタＱ４１〜Ｑ５０の１０個とダイオードＤ３・Ｄ４の２個との合計である１２個で済む。これにより、従来例で示した場合の２４個のパワー半導体素子を必要とするものに対して１２個も減らすことができ、このようにしてもコンパクト化及び低廉化を促進し得る。
【００２９】
また本発明による第５の例として図９に駆動回路６を、図１０にその駆動制御要領としての上記図２と同様の表を示す。この第５の例における駆動回路６にあっては、図９に示されるように、２つのＳＲモータを並列に配置するのは上記第１の例と同じである。その直流電源２のハイ側ライン２ａには、ハイ側スイッチング素子としての４つのハイ側トランジスタＱ５１・Ｑ５２・Ｑ５３・Ｑ５６が互いに並列に接続され、ロー側ライン２ｂには、ロー側スイッチング素子としての４つのロー側トランジスタＱ５７・Ｑ６０・Ｑ６１・Ｑ６２が互いに並列に接続される。また、各ハイ側トランジスタＱ５２・Ｑ５３とロー側ライン２ｂとの間には第３のスイッチング素子としての各ロー側ランジスタＱ５８・Ｑ５９がそれぞれ接続され、ハイ側ライン２ａと各ロー側トランジスタＱ６０・Ｑ６１との間にも第３のスイッチング素子としての各ハイ側トランジスタＱ５４・Ｑ５５が接続される。
【００３０】
そして、各コイル列Ｌ１・Ｌ２の一端がハイ側トランジスタＱ５１とロー側トランジスタＱ５７とのノードに接続され、他端がハイ側トランジスタＱ５６とロー側トランジスタＱ６２とのノードに接続される。一方のＳＲモータのコイルＬ１ｕ・Ｌ１ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がハイ側トランジスタＱ５２とロー側トランジスタＱ５８とのノードに接続され、コイルＬ１ｖ・Ｌ１ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ５３とロー側トランジスタＱ５９とのノードに接続される。また、他方のＳＲモータのコイルＬ２ｕ・Ｌ２ｖのノード（Ｕ・Ｖ相間）がハイ側トランジスタＱ５４とロー側トランジスタＱ６０とのノードに接続され、コイルＬ２ｖ・Ｌ２ｗのノード（Ｖ・Ｗ相間）がハイ側トランジスタＱ５５とロー側トランジスタＱ６１とのノードに接続される。
【００３１】
次に図９の駆動回路６における駆動制御要領について図１０を参照して以下に示す。なお、図１０の表は上記図２と同様に作成されており、その詳しい説明を省略する。図１０に示される各トランジスタＱ５１〜Ｑ６２のオン／オフ制御により、表に示される組み合わせで両ＳＲモータの転流パターンを実現し得る。この第５の例でのパワー半導体素子の数はトランジスタＱ５１〜Ｑ６２の１２個で済む。これにより、従来例で示した場合の２４個のパワー半導体素子を必要とするものに対して１２個も減らすことができ、このようにしてもコンパクト化及び低廉化を促進し得る。
【００３２】
また、この第５の例のものにおける駆動制御要領にあっては、上記図１０に示されるものに限られない。他の例として図１０に相当する表を図１１に示す。この図１１の表も上記図２と同様に作成されており、その詳しい説明を省略する。各トランジスタＱ５１〜Ｑ６２のオン／オフ制御を図１１に示されるように行うことにより、表に示される組み合わせで両ＳＲモータの転流パターンを実現し得る。
【００３３】
本発明によるスイッチトリラクタンスモータの駆動回路によれば、上記各図示例による２個のモータを駆動することに限られず、３個以上のＳＲモータの駆動回路を実現できる。その場合の各素子の数は、モータの数をｍとすると、図５及び図７に示される回路構成の場合には、トランジスタ素子数＝（４ｍ＋２）と、ダイオード素子数＝２となる。したがって、
半導体素子総数＝４（ｍ＋１）
として表すことができる。また、図９に示される回路構成の場合には、
半導体素子総数＝トランジスタ素子数＝４（ｍ＋１）
として表すことができる。
【００３４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ハイ側スイッチング素子とロー側スイッチング素子と第３のスイッチング素子とを用いて各相コイルを任意に選択的に通電し得るようにすることができ、１つの駆動回路で複数のスイッチトリラクタンスモータを駆動することができる。従来のドライバでは各相コイル毎に２つのパワー半導体素子を必要としていたのに対して、本発明では一部を共通化することができるため、パワー半導体素子の数を減らすことができ、基板を小型化し得る。それにより、ドライバをコンパクトに形成することができるためレイアウト性を向上し得ると共に、高価なパワー半導体素子の減少によりドライバの低コスト化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたスイッチトリラクタンスモータの駆動回路の一例を示す図。
【図２】図１の駆動回路における転流パターンを示す図。
【図３】第２の例を示す図１と同様の図。
【図４】図３の駆動回路における転流パターンを示す図。
【図５】第３の例を示す図１と同様の図。
【図６】図５の駆動回路における転流パターンを示す図。
【図７】第４の例を示す図１と同様の図。
【図８】図７の駆動回路における転流パターンを示す図。
【図９】第５の例を示す図１と同様の図。
【図１０】図９の駆動回路における転流パターンを示す図。
【図１１】図９の駆動回路における他の転流パターンを示す図。
【図１２】スイッチトリアクタンスモータを示す模式図。
【図１３】従来のドライバにより２つのイッチトリアクタンスモータを駆動するための駆動回路を示す図。
【符号の説明】
１ 駆動回路
２ 直流電源
３ 駆動回路
４ 駆動回路
１１ ロータ、１１ａ 突極部
１２ ステータ、１２ａ 突極部
２１・２２ ＳＲモータ用ドライバ
Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３・Ｄ４ ハイパワーダイオード
Ｌ１・Ｌ２ コイル列
Ｌ１ｕ・Ｌ２ｕ Ｕ相コイル
Ｌ１ｖ・Ｌ２ｖ Ｖ相コイル
Ｌ１ｗ・Ｌ２ｗ Ｗ相コイル
Ｍ１・Ｍ２ ＳＲモータ
Ｑ１〜Ｑ４ ハイ側トランジスタ
Ｑ５〜Ｑ８ ロー側トランジスタ
Ｑ９・Ｑ１０ ミドルトランジスタ
Ｑ１１〜Ｑ１５ ハイ側トランジスタ
Ｑ１６〜Ｑ２０ ロー側トランジスタ
Ｑ２１ ミドルトランジスタ
Ｑ３１〜Ｑ３５ ハイ側トランジスタ
Ｑ３６〜Ｑ４０ ロー側トランジスタ
Ｑ４１〜Ｑ４５ ハイ側トランジスタ
Ｑ４６〜Ｑ５０ ロー側トランジスタ
Ｑ５１〜Ｑ５６ ハイ側トランジスタ
Ｑ５７〜Ｑ６２ ロー側トランジスタ

Claims (4)

1. １つの直流電源で複数のスイッチトリラクタンスモータを駆動するべく、
   前記複数のスイッチトリラクタンスモータの各相コイルをそれぞれ直列に接続した各コイル列を前記電源のハイ側ライン及びロー側ライン間に互いに並列になるように配設し、かつ前記並列に配設された前記各コイル列の両端同士を接続すると共に、
   前記ハイ側ラインに隣接する前記コイル列の両端及び各ノードをそれぞれ前記ハイ側ラインに接続するハイ側スイッチング素子と、前記ロー側ラインに隣接する前記コイル列の両端及び各ノードをそれぞれ前記ロー側ラインに接続するロー側スイッチング素子と、前記コイル列の各ノードをそれぞれ直接または前記各ハイ側スイッチング素子及び前記各ロー側スイッチング素子のいずれか１つを介して前記ハイ側ラインまたは前記ロー側ラインに接続する第３のスイッチング素子とを設け、
   前記各スイッチング素子を前記各相コイルの転流制御に応じてオン／オフ制御することを特徴とするスイッチトリラクタンスモータの駆動回路。
2. 前記スイッチトリラクタンスモータを２台駆動するものにおいて、
   前記第３のスイッチング素子が、前記互いに並列に配設された各前記コイル列の各同じ相間のノード同士をそれぞれ接続する各スイッチング素子からなることを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータの駆動回路。
3. 前記スイッチトリラクタンスモータを２台駆動するものにおいて、
   前記第３のスイッチング素子が、一方の前記コイル列と他方の前記コイル列との各ノードにおける異なる相間のものの１組を接続する１つのスイッチング素子と、他のノードを前記ハイ側ラインまたはロー側ラインに接続させる各スイッチング素子とからなることを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータの駆動回路。
4. 前記スイッチトリラクタンスモータを２台駆動するものにおいて、
   前記第３のスイッチング素子が、前記ハイ側ラインに隣接する前記コイル列の各ノードをそれぞれ前記ロー側ラインに接続する各第３のロー側スイッチング素子と、前記ロー側ラインに隣接する前記コイル列の各ノードをそれぞれ前記ハイ側ラインに接続する各第３のハイ側スイッチング素子とからなることを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータの駆動回路。

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