JP2767827B2 - 可変リラクタンスモータの回転制御装置 - Google Patents
可変リラクタンスモータの回転制御装置Info
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- JP2767827B2 JP2767827B2 JP63238159A JP23815988A JP2767827B2 JP 2767827 B2 JP2767827 B2 JP 2767827B2 JP 63238159 A JP63238159 A JP 63238159A JP 23815988 A JP23815988 A JP 23815988A JP 2767827 B2 JP2767827 B2 JP 2767827B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、可変リラクタンスモータの回転制御装置に
関する。
関する。
［従来の技術］ 従来より、可変リラクタンスモータ（以下、SRモータ
という）の回転制御装置として、相巻線を流れる平均電
流が所定の大きさになるように制御すると共に、SRモー
タを目標回転速度で運転するために必要なトルクの大き
さに比例して上記平均電流を増減制御することによっ
て、SRモータの回転速度を目標速度に制御するものが知
られている。
という）の回転制御装置として、相巻線を流れる平均電
流が所定の大きさになるように制御すると共に、SRモー
タを目標回転速度で運転するために必要なトルクの大き
さに比例して上記平均電流を増減制御することによっ
て、SRモータの回転速度を目標速度に制御するものが知
られている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記SRモータにおける相巻線に流れる電流と
発生トルクとの静特性は、線形的な特性ではない。即
ち、次式に示されるように、その特性は相巻線電流の自
乗と相巻線のインダクタンス変化率との積で表され、し
かもそのインダクタンスの相巻線電流により変化する。
発生トルクとの静特性は、線形的な特性ではない。即
ち、次式に示されるように、その特性は相巻線電流の自
乗と相巻線のインダクタンス変化率との積で表され、し
かもそのインダクタンスの相巻線電流により変化する。
Ｔ＝ｋ×I2×dL/dθ （Ｔは発生トルク、Ｉは相巻線電流、Ｌは相巻線のイ
ンダクタンス、θはSRモータの回転角） つまり、１電気サイクルにわたって相巻線に定電流を
流すと、第４図に示すように、その定電流により発生す
るトルクはロータの回転に連れて変動する。それ故、上
記回転制御装置には、SRモータの運転時に、いわゆるト
ルクリップルが発生して回転が安定しないという問題が
ある。
ンダクタンス、θはSRモータの回転角） つまり、１電気サイクルにわたって相巻線に定電流を
流すと、第４図に示すように、その定電流により発生す
るトルクはロータの回転に連れて変動する。それ故、上
記回転制御装置には、SRモータの運転時に、いわゆるト
ルクリップルが発生して回転が安定しないという問題が
ある。
又、相巻線電流と発生トルクとの静特性を、発生トル
クが最大となるSRモータのロータ角度についてみるなら
ば、第５図に示すように、直線的な特性ではない。即
ち、電流が比較的小さいときには出力トルクは電流の増
加に対して略二次関数的に増加し、やがて略一次関数的
に増加する。更に電流が増加するとSRモータのステータ
磁極が磁気飽和するので、電流が増加しても発生トルク
はほとんど増加しなくなる。
クが最大となるSRモータのロータ角度についてみるなら
ば、第５図に示すように、直線的な特性ではない。即
ち、電流が比較的小さいときには出力トルクは電流の増
加に対して略二次関数的に増加し、やがて略一次関数的
に増加する。更に電流が増加するとSRモータのステータ
磁極が磁気飽和するので、電流が増加しても発生トルク
はほとんど増加しなくなる。
要するに、相夜気線電流を必要トルクの大きさに比例
して増減させても必要とするトルクは発生しない。特
に、相巻線電流が相対的に小さいとき、つまり、SRモー
タにかかる負荷が小さくかつ低速回転のとき相巻線電流
の変化に対して発生トルクは略二次関数的に変化するの
で、僅かに相巻線電流を増減するだけで発生トルクが大
きく変動する。それ故、上記回転速度装置には、速度制
御が振動的になるという問題がある。
して増減させても必要とするトルクは発生しない。特
に、相巻線電流が相対的に小さいとき、つまり、SRモー
タにかかる負荷が小さくかつ低速回転のとき相巻線電流
の変化に対して発生トルクは略二次関数的に変化するの
で、僅かに相巻線電流を増減するだけで発生トルクが大
きく変動する。それ故、上記回転速度装置には、速度制
御が振動的になるという問題がある。
そこで、本発明は、SRモータが持つ相巻線電流と発生
トルクとの非線形な相関特性に即応して相巻線電流を制
御することによって、従来の如く１回転のトルクを平準
化するだけでは抑えられなかった、振動及び騒音を抑え
ると共に、SRモータを速やかに目標速度に到達させる可
変リラクタンスモータの回転制御装置を提供することを
目的としてなされた。
トルクとの非線形な相関特性に即応して相巻線電流を制
御することによって、従来の如く１回転のトルクを平準
化するだけでは抑えられなかった、振動及び騒音を抑え
ると共に、SRモータを速やかに目標速度に到達させる可
変リラクタンスモータの回転制御装置を提供することを
目的としてなされた。
［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところは、可変リラクタンスモー
タのロータの回転角を検出する回転角検出手段と、上記
可変リラクタンスモータが基準トルクを発生するとき
の、ロータの回転角に対応する相巻線電流値を予め格納
した記憶手段と、上記可変リラクタンスモータにおける
トルクと相巻線電流との間の非線形な静特性に基づき、
外部から入力された目標トルクに対応する相巻線電流値
を発生させるための補正値を発生する補正値発生手段
と、上記記憶手段からロータの回転角に対応する相巻線
電流値を読みだし、上記補正値発生手段から発生された
上記補正値に基づいて相巻線電流を補正する補正手段
と、その補正された相巻線電流値に基づいて上記可変リ
ラクタンスモータの相巻線への通電を制御する通電制御
手段とを備えたことを特徴とする可変リラクタンスモー
タの回転制御装置にある。
タのロータの回転角を検出する回転角検出手段と、上記
可変リラクタンスモータが基準トルクを発生するとき
の、ロータの回転角に対応する相巻線電流値を予め格納
した記憶手段と、上記可変リラクタンスモータにおける
トルクと相巻線電流との間の非線形な静特性に基づき、
外部から入力された目標トルクに対応する相巻線電流値
を発生させるための補正値を発生する補正値発生手段
と、上記記憶手段からロータの回転角に対応する相巻線
電流値を読みだし、上記補正値発生手段から発生された
上記補正値に基づいて相巻線電流を補正する補正手段
と、その補正された相巻線電流値に基づいて上記可変リ
ラクタンスモータの相巻線への通電を制御する通電制御
手段とを備えたことを特徴とする可変リラクタンスモー
タの回転制御装置にある。
［作用］ 以上の本発明の構成によれば、まず、回転角検出手段
が可変リラクタンスモータのロータの回転角を検出す
る。又、外部より目標トルクが指令されると、補正値発
生手段が目標トルクに対応する相巻線電流値を発生させ
るための補正値を、可変リラクタンスモータにおけるト
ルクと相巻線電流との間の非線形な関係に基づいて発生
させる。すると、補正手段が、回転角検出手段が検出し
たロータの回転角に対応する相巻線電流値を記憶手段か
ら読出し、その読出された相巻線電流値を補正値発生手
段が発生させた補正値に基づいて補正する。そして、そ
の補正された相巻線電流値に基づいて、通電制御手段が
可変リラクタンスモータの相巻線への通電を制御する。
が可変リラクタンスモータのロータの回転角を検出す
る。又、外部より目標トルクが指令されると、補正値発
生手段が目標トルクに対応する相巻線電流値を発生させ
るための補正値を、可変リラクタンスモータにおけるト
ルクと相巻線電流との間の非線形な関係に基づいて発生
させる。すると、補正手段が、回転角検出手段が検出し
たロータの回転角に対応する相巻線電流値を記憶手段か
ら読出し、その読出された相巻線電流値を補正値発生手
段が発生させた補正値に基づいて補正する。そして、そ
の補正された相巻線電流値に基づいて、通電制御手段が
可変リラクタンスモータの相巻線への通電を制御する。
このように記憶手段に、相巻線電流値と回転角との関
係が予め格納されるとともに、相巻線電流値を目標トル
クに応じて補正する補正手段を備えているため、回転角
検出手段が回転角を検出するごとに、相巻線電流値は目
標トルクに応じて適正に補正される。従って、従来の如
く１回転のトルク変動を平準化させるだけでは防止でき
なかった、振動及び騒音が抑えられ、SRモータを速やか
に目標速度に到達させる。
係が予め格納されるとともに、相巻線電流値を目標トル
クに応じて補正する補正手段を備えているため、回転角
検出手段が回転角を検出するごとに、相巻線電流値は目
標トルクに応じて適正に補正される。従って、従来の如
く１回転のトルク変動を平準化させるだけでは防止でき
なかった、振動及び騒音が抑えられ、SRモータを速やか
に目標速度に到達させる。
［実施例］ 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
可変リラクタンスモータの回転制御装置１は、第１図
に示すように、回転角検出手段としての周知のシャフト
エンコーダ２と、F/Vコンバータ４と、トルク指令ブロ
ック６と、電流指令ブロック８と、電流制御ブロック10
と、駆動制御ブロック12とから構成され、可変リラクタ
ンスモータ（以下SRモータという）SRMの回転速度を外
部速度指令装置（図示略）から入力された目標速度に制
御する閉ループの制御系を形成している。
に示すように、回転角検出手段としての周知のシャフト
エンコーダ２と、F/Vコンバータ４と、トルク指令ブロ
ック６と、電流指令ブロック８と、電流制御ブロック10
と、駆動制御ブロック12とから構成され、可変リラクタ
ンスモータ（以下SRモータという）SRMの回転速度を外
部速度指令装置（図示略）から入力された目標速度に制
御する閉ループの制御系を形成している。
即ち、シャフトエンコーダ２は、SRモータSRMのロー
タの回転軸（図示略）に取り付けられており、ロータの
回転角を検出して回転角検出信号θ（パルス）を出力す
る。すると、F/Vコンバータ４が、シャフトエンコーダ
２から入力される回転角検出信号θをSRモータSRMの回
転速度に対応する速度信号（電圧信号）Vactに変換して
トルク指令ブロック６に出力する。
タの回転軸（図示略）に取り付けられており、ロータの
回転角を検出して回転角検出信号θ（パルス）を出力す
る。すると、F/Vコンバータ４が、シャフトエンコーダ
２から入力される回転角検出信号θをSRモータSRMの回
転速度に対応する速度信号（電圧信号）Vactに変換して
トルク指令ブロック６に出力する。
トルク指令ブロック６では、まず速度比較器20が、F/
Vコンバータ４から入力された速度信号Vactと外部指令
装置から入力された目標回転速度信号Vsetとの偏差を検
出して速度偏差信号ΔＶを周知の比例積分演算器21に出
力する。比例積分演算器21では、その速度偏差に比例し
た比例分と速度偏差の累積値に比例した累積分とを加算
し、その結果に基づいて目標トルク指令信号Ｔを電流指
令ブロック８に出力する。この目標トルク指令信号Ｔ
は、SRモータSRMを目標回転速度に制御するために必要
なトルクの大きさに対応した電圧信号で、正のトルクの
ときは所定の基準電圧以上となり、負のトルクのときに
は基準電圧未満となる。
Vコンバータ４から入力された速度信号Vactと外部指令
装置から入力された目標回転速度信号Vsetとの偏差を検
出して速度偏差信号ΔＶを周知の比例積分演算器21に出
力する。比例積分演算器21では、その速度偏差に比例し
た比例分と速度偏差の累積値に比例した累積分とを加算
し、その結果に基づいて目標トルク指令信号Ｔを電流指
令ブロック８に出力する。この目標トルク指令信号Ｔ
は、SRモータSRMを目標回転速度に制御するために必要
なトルクの大きさに対応した電圧信号で、正のトルクの
ときは所定の基準電圧以上となり、負のトルクのときに
は基準電圧未満となる。
電流指令ブロック８では、まず、A/Dコンバータ22に
目標トルク指令信号Ｔが入力される。A/Dコンバータ22
は、その目標トルク指令信号Ｔを所定ビット数のディジ
タル信号Tdに変換する。このディジタル信号Tdは、目標
トルクが正のトルクであるか負のトルクであるかを識別
できるように、例えば、最上位ビットでその正負を表
し、他の複数ビットで目標トルクの大きさ（絶対値）を
表している。
目標トルク指令信号Ｔが入力される。A/Dコンバータ22
は、その目標トルク指令信号Ｔを所定ビット数のディジ
タル信号Tdに変換する。このディジタル信号Tdは、目標
トルクが正のトルクであるか負のトルクであるかを識別
できるように、例えば、最上位ビットでその正負を表
し、他の複数ビットで目標トルクの大きさ（絶対値）を
表している。
次に、そのディジタル信号Tdのうち最上位ビットの信
号ＴMSBと上記の回転角検出信号θとが、アドレスイン
ターフェイス23に入力される。
号ＴMSBと上記の回転角検出信号θとが、アドレスイン
ターフェイス23に入力される。
アドレスインターフェイス23は、周知の論理素子やア
ップダウンカウンタなどで構成され、信号ＴMSBと回転
角信号θとに基づいて読出し専用メモリ（以下、ROMと
いう）30,31,32,33内のアドレスを特定するアドレス信
号を作成する。即ち、アドレスインターフェイス23は、
信号ＴMSBに基づいてROM30〜33内の所定領域を特性し回
転角信号θに基づいてその領域内の番地を特定してアド
レス信号A1,A2,A3,A4を作成する。例えば、四相（ステ
ータ８極、ロータ６極）のSRモータSRMの場合には、各
相巻線L1,L2,L3,L4に流れる電流の位相が電気角で90度
ずれるように四つのアドレスを特定しそのアドレス信号
A1,A2,A3,A4を各々のROM30〜33に出力する。
ップダウンカウンタなどで構成され、信号ＴMSBと回転
角信号θとに基づいて読出し専用メモリ（以下、ROMと
いう）30,31,32,33内のアドレスを特定するアドレス信
号を作成する。即ち、アドレスインターフェイス23は、
信号ＴMSBに基づいてROM30〜33内の所定領域を特性し回
転角信号θに基づいてその領域内の番地を特定してアド
レス信号A1,A2,A3,A4を作成する。例えば、四相（ステ
ータ８極、ロータ６極）のSRモータSRMの場合には、各
相巻線L1,L2,L3,L4に流れる電流の位相が電気角で90度
ずれるように四つのアドレスを特定しそのアドレス信号
A1,A2,A3,A4を各々のROM30〜33に出力する。
それらのROM30〜33には同一のディジタル化された電
流値データが格納されている。この電流値データは、予
め定められた基準の大きさのトルクを発生させるために
必要な相巻線電流が所定の電気角毎に設定されたもので
あり、一般に電流パターンと呼ばれている。電流値デー
タとしては、正及び負のトルク発生用のものが作成さ
れ、各ROM30〜33内の相異なる領域に格納されている。
この電流値データは、基準トルクを発生させるときの相
巻線電流とロータの回転角との非線形な相関特性に基づ
いて作成される。例えば、第４図に示すように、基準ト
ルクを発生させるときの相巻線電流の波形を、実測ある
いはシミュレーションにより測定し、この電流波形に基
づいて作成される。その一例を第２図に示す。第２図
（Ａ）は正のトルク発生のときの相巻線電流の波形、第
２図（Ｂ）は負のトルク発生のときの同波形である。
流値データが格納されている。この電流値データは、予
め定められた基準の大きさのトルクを発生させるために
必要な相巻線電流が所定の電気角毎に設定されたもので
あり、一般に電流パターンと呼ばれている。電流値デー
タとしては、正及び負のトルク発生用のものが作成さ
れ、各ROM30〜33内の相異なる領域に格納されている。
この電流値データは、基準トルクを発生させるときの相
巻線電流とロータの回転角との非線形な相関特性に基づ
いて作成される。例えば、第４図に示すように、基準ト
ルクを発生させるときの相巻線電流の波形を、実測ある
いはシミュレーションにより測定し、この電流波形に基
づいて作成される。その一例を第２図に示す。第２図
（Ａ）は正のトルク発生のときの相巻線電流の波形、第
２図（Ｂ）は負のトルク発生のときの同波形である。
このROM30〜33にアドレスインターフェイス23からア
ドレス信号A1〜A4が入力されると、所定の領域に格納さ
れた電流値データから当該電流値が読出され、その電流
値のデータId1,Id2,Id3,Id4が周知の乗算型D/Aコンバー
タ40,41,42,43へ出力される。
ドレス信号A1〜A4が入力されると、所定の領域に格納さ
れた電流値データから当該電流値が読出され、その電流
値のデータId1,Id2,Id3,Id4が周知の乗算型D/Aコンバー
タ40,41,42,43へ出力される。
一方、ディジタル信号Tdのうち最上位ビットを除く複
数ビットの信号ＴBITは、読出し専用メモリ（以下、rom
という）24に入力される。すると、このrom24には、ROM
30〜33に格納された標準トルク発生のための電流値デー
タを目標トルクの大きさに応じて補正するための補正デ
ータが格納されているので、目標トルクの大きさに対応
した補正値信号Cdが周知のD/Aコンバータ25に出力され
る。この補正データは、発生トルクが最大となるSRモー
タのロータ角度についてみた相巻線電流と発生トルクと
の非線形な静特性（第５図に示した）に基づいて設定さ
れている。
数ビットの信号ＴBITは、読出し専用メモリ（以下、rom
という）24に入力される。すると、このrom24には、ROM
30〜33に格納された標準トルク発生のための電流値デー
タを目標トルクの大きさに応じて補正するための補正デ
ータが格納されているので、目標トルクの大きさに対応
した補正値信号Cdが周知のD/Aコンバータ25に出力され
る。この補正データは、発生トルクが最大となるSRモー
タのロータ角度についてみた相巻線電流と発生トルクと
の非線形な静特性（第５図に示した）に基づいて設定さ
れている。
D/Aコンバータ25は上記の補正値信号Cdに基づいて電
流補正信号Irefを各乗算型D/Aコンバータ40〜43に出力
する。
流補正信号Irefを各乗算型D/Aコンバータ40〜43に出力
する。
各乗算型D/Aコンバータ40〜43では、リファレンスと
して入力された電流補正信号Irefと、電流値のディジタ
ルデータId1〜Id4とに基づいて目標トルクに必要な電流
を算出し電流指令信号Iset1,Iset2,Iset3,Iset4を電流
制御ブロック10に出力する。
して入力された電流補正信号Irefと、電流値のディジタ
ルデータId1〜Id4とに基づいて目標トルクに必要な電流
を算出し電流指令信号Iset1,Iset2,Iset3,Iset4を電流
制御ブロック10に出力する。
尚、A/Dコンバータ22、rom24及びD/Aコンバータ25は
補正値発生手段に相当し、ROM30〜33は記憶手段に相当
し、アドレスインターフェイス23、D/Aコンバータ25、
及び乗算型D/Aコンバータ40〜43は補正手段に相当す
る。
補正値発生手段に相当し、ROM30〜33は記憶手段に相当
し、アドレスインターフェイス23、D/Aコンバータ25、
及び乗算型D/Aコンバータ40〜43は補正手段に相当す
る。
電流制御ブロック10には、SRモータSRMの各相につい
て設けられた、電流比較器50,51,52,53、比例積分演算
器60,61,62,63、周知のパルス幅変調回路70,71,72,73
（以下、PWM回路という）と、PWM回路70〜73に三角波Sw
を出力する発振回路80とが備えられている。
て設けられた、電流比較器50,51,52,53、比例積分演算
器60,61,62,63、周知のパルス幅変調回路70,71,72,73
（以下、PWM回路という）と、PWM回路70〜73に三角波Sw
を出力する発振回路80とが備えられている。
電流制御ブロック10では、まず、電流比較器50〜53に
電流指令信号Iset1〜Iset4が入力される。電流比較器50
〜53は、電流指令信号Iset1〜Iset4と、後述の電流セン
サCTから入力される相巻線電流（実電流）の検出信号
（電圧信号）Iact1,Iact2,Iact3,Iact4との偏差を検出
し、電流偏差信号ΔI1,ΔI2,ΔI3,ΔI4を比例積分演算
器60〜63に出力する。
電流指令信号Iset1〜Iset4が入力される。電流比較器50
〜53は、電流指令信号Iset1〜Iset4と、後述の電流セン
サCTから入力される相巻線電流（実電流）の検出信号
（電圧信号）Iact1,Iact2,Iact3,Iact4との偏差を検出
し、電流偏差信号ΔI1,ΔI2,ΔI3,ΔI4を比例積分演算
器60〜63に出力する。
比例積分演算器60〜63は、電流偏差信号ΔI1〜ΔI4の
比例分と累積分とに応じてレベルが上下する閾値信号S
1,S2,S3,S4をPWM回路70〜73に出力する。すると、PWM回
路70〜73は、その閾値信号S1〜S4と発振回路80から入力
される三角波Swとから周知のチョッピングパルスP1,P2,
P3,P4を作成する。このチョッピングパルスP1〜P4のデ
ューティ比は閾値信号S1〜Ｓの大きさによって定まる。
つまり、実電流がフィードバックされて電流指令と実電
流との偏差が零になるようにそのデューティー比が調整
される。そして、チョッピングパルスP1〜P4が各PWM回
路70〜73から駆動制御ブロック12に出力される。
比例分と累積分とに応じてレベルが上下する閾値信号S
1,S2,S3,S4をPWM回路70〜73に出力する。すると、PWM回
路70〜73は、その閾値信号S1〜S4と発振回路80から入力
される三角波Swとから周知のチョッピングパルスP1,P2,
P3,P4を作成する。このチョッピングパルスP1〜P4のデ
ューティ比は閾値信号S1〜Ｓの大きさによって定まる。
つまり、実電流がフィードバックされて電流指令と実電
流との偏差が零になるようにそのデューティー比が調整
される。そして、チョッピングパルスP1〜P4が各PWM回
路70〜73から駆動制御ブロック12に出力される。
駆動制御ブロック12は、各相毎に設けられた相駆動部
90,91,92,93と、直流電源94及び回生用コンデンサ95と
から構成されている。各相駆動部90〜93は、直流電源94
からSRモータSRMの相巻線L1〜L4への通電を制御する二
つのトランジスタTra,Trbと、各々のトランジスタTra,T
rbを保護する電流回生用ダイオードDa,Dbと、トランジ
スタTra,Trbを駆動する駆動回路Dra,Drbと、相巻線L1〜
L4に流れる電流を検出する周知の電流センサCTから構成
されている。
90,91,92,93と、直流電源94及び回生用コンデンサ95と
から構成されている。各相駆動部90〜93は、直流電源94
からSRモータSRMの相巻線L1〜L4への通電を制御する二
つのトランジスタTra,Trbと、各々のトランジスタTra,T
rbを保護する電流回生用ダイオードDa,Dbと、トランジ
スタTra,Trbを駆動する駆動回路Dra,Drbと、相巻線L1〜
L4に流れる電流を検出する周知の電流センサCTから構成
されている。
上記のチョッピングパルスP1〜P4が駆動回路Dra,Drb
に入力されると、トランジスタTra,BTrbの導通タイミン
グが制御され、乗算型D/Aコンバータ40〜43の出力する
電流指令信号Iset1,Iset2,Iset3,Iset4に対応する電流I
1,I2,I3,I4が、直流電源94から相巻線L1〜L4へ供給され
る。
に入力されると、トランジスタTra,BTrbの導通タイミン
グが制御され、乗算型D/Aコンバータ40〜43の出力する
電流指令信号Iset1,Iset2,Iset3,Iset4に対応する電流I
1,I2,I3,I4が、直流電源94から相巻線L1〜L4へ供給され
る。
尚、電流制御ブロック10と駆動制御ブロック12とは通
電制御手段に相当する。
電制御手段に相当する。
これで、第３図（Ａ）に示すように、加速する場合に
は各相巻線L1〜L4に電流値データに対応する電流I1〜I4
が流れて各相磁極から正のトルクT1,T2,T3,T4がロータ
に与えられ、第３図（Ｂ）に示すように、減速する場合
には各相巻線L1〜L4に電流値データに対応する電流I1,I
2,I3,I4が流れ（その通電開始のロータ回転角が、加速
する場合より電気角πだけ遅れており、その電流波形が
電気角πを中心にしたとき加速の場合と左右対称となっ
ている）、各相磁極から負のトルクT1,T2,T3,T4がロー
タに与えられる。こうして、SRモータに目標とする大き
さの正あるいは負のトルクが発生し、SRモータSRMの回
転速度が目標回転速度に速やかに制御される。
は各相巻線L1〜L4に電流値データに対応する電流I1〜I4
が流れて各相磁極から正のトルクT1,T2,T3,T4がロータ
に与えられ、第３図（Ｂ）に示すように、減速する場合
には各相巻線L1〜L4に電流値データに対応する電流I1,I
2,I3,I4が流れ（その通電開始のロータ回転角が、加速
する場合より電気角πだけ遅れており、その電流波形が
電気角πを中心にしたとき加速の場合と左右対称となっ
ている）、各相磁極から負のトルクT1,T2,T3,T4がロー
タに与えられる。こうして、SRモータに目標とする大き
さの正あるいは負のトルクが発生し、SRモータSRMの回
転速度が目標回転速度に速やかに制御される。
尚、逆回転運転の場合には、加速するときには負のト
ルク発生用の電流値データが用いられ、減速するときに
は正のトルク発生用の電流値データが用いられる。
ルク発生用の電流値データが用いられ、減速するときに
は正のトルク発生用の電流値データが用いられる。
上記したように本実施例の可変リラクタンスモータの
回転制御装置１では相巻線電流と発生トルクとの非線形
な静特性に基づいて作成された補正データによって電流
値データを補正して相巻線L1〜L4への通電を制御するも
ので、指令された目標トルクが発生する。従って、SRモ
ータSRMの回転速度は目標回転速度に速やかに制御され
る。
回転制御装置１では相巻線電流と発生トルクとの非線形
な静特性に基づいて作成された補正データによって電流
値データを補正して相巻線L1〜L4への通電を制御するも
ので、指令された目標トルクが発生する。従って、SRモ
ータSRMの回転速度は目標回転速度に速やかに制御され
る。
又、従来は通電期間に相巻線に供給される電流が所定
の大きさに平均するように通電を制御しているので、発
生トルクが変動する。しかし、本実施例はSRモータが持
つ相巻線電流と発生トルクとの非線形な相関特性に極め
て近い形で相巻線電流を制御するので、そのようなトル
ク変動が起こらずトルクリップル、振動、共振などが抑
制される。
の大きさに平均するように通電を制御しているので、発
生トルクが変動する。しかし、本実施例はSRモータが持
つ相巻線電流と発生トルクとの非線形な相関特性に極め
て近い形で相巻線電流を制御するので、そのようなトル
ク変動が起こらずトルクリップル、振動、共振などが抑
制される。
ここで、上記実施例ではF/Vコンバータ４、トルク指
令ブロック６及び電流制御ブロック10はアナログ素子で
構成されているが、これらをディジタル素子で構成する
ことも可能である。更に、論理演算回路を増設すれば、
制御プログラムの実行により電流指令を実行することや
電流値データの補正をマイクロプロセッサにより行うこ
とも可能である。この場合には、上記各回路の構成を簡
単にすることができる。従って、SRモータSRMの回転制
御装置１が小型化できる。加えて、同装置１の温度特性
を改善できる。
令ブロック６及び電流制御ブロック10はアナログ素子で
構成されているが、これらをディジタル素子で構成する
ことも可能である。更に、論理演算回路を増設すれば、
制御プログラムの実行により電流指令を実行することや
電流値データの補正をマイクロプロセッサにより行うこ
とも可能である。この場合には、上記各回路の構成を簡
単にすることができる。従って、SRモータSRMの回転制
御装置１が小型化できる。加えて、同装置１の温度特性
を改善できる。
又、上記実施例では、読出し専用メモリ24に補正デー
タが格納され、目標トルクの大きさに応じて標準トルク
発生のための電流値データを補正しているが、この他に
アナログ素子で構成された関数発生器を使用して目標ト
ルクの大きさに対応した補正値信号を発生させてもよ
い。この場合には、A/Dコンバータ22及びD/Aコンバータ
25を省くことができる。
タが格納され、目標トルクの大きさに応じて標準トルク
発生のための電流値データを補正しているが、この他に
アナログ素子で構成された関数発生器を使用して目標ト
ルクの大きさに対応した補正値信号を発生させてもよ
い。この場合には、A/Dコンバータ22及びD/Aコンバータ
25を省くことができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、可変リラクタ
ンスモータにおける相巻線電流と発生トルクとの間の非
線形な静特性に基づいて補正値発生手段から発生された
補正値によって相巻線電流を補正して相巻線への通電を
制御するので、SRモータの回転速度は目標回転速度に速
やかに制御することができる。しかも、記憶手段に、相
巻線電流値と回転角との関係が予め格納されるととも
に、相巻線電流値を目標トルクに応じて補正する補正手
段を備えているため、回転角検出手段が回転角を検出す
るごとに、相巻線電流値は目標トルクに応じて適正に補
正される。従って、従来の如く１回転のトルク変動を平
準化させるだけでは防止できなかった、SRモータの振動
及び騒音を抑えることができる。
ンスモータにおける相巻線電流と発生トルクとの間の非
線形な静特性に基づいて補正値発生手段から発生された
補正値によって相巻線電流を補正して相巻線への通電を
制御するので、SRモータの回転速度は目標回転速度に速
やかに制御することができる。しかも、記憶手段に、相
巻線電流値と回転角との関係が予め格納されるととも
に、相巻線電流値を目標トルクに応じて補正する補正手
段を備えているため、回転角検出手段が回転角を検出す
るごとに、相巻線電流値は目標トルクに応じて適正に補
正される。従って、従来の如く１回転のトルク変動を平
準化させるだけでは防止できなかった、SRモータの振動
及び騒音を抑えることができる。
第１図は本発明の実施例である可変リラクタンスモータ
の回転制御装置を示すブロック図、第２図（Ａ）及び
（Ｂ）は電流値データの一例を示す説明図、第３図
（Ａ）は加速時における相巻線電流と発生トルクとを示
す説明図、第３図（Ｂ）は減速時における同説明図、第
４図は相巻線に定電流を供給したときの電気角と発生ト
ルクとの相関特性を示す説明図、第５図は発生トルクが
最大となるSRモータのロータ角度についてみた相巻線電
流と発生トルクとの静特性を示す説明図である。 １……可変リラクタンスモータの回転制御装置 ２……シャフトエンコーダ、４……F/Vコンバータ ６……トルク指令ブロック、８……電流指令ブロック 10……電流制御ブロック 12……駆動制御ブロック 22……A/Dコンバータ 23……アドレスインターフェイス 24……読出し専用メモリ（rom） 25……D/Aコンバータ 30〜33……読出し専用メモリ（ROM） 40〜43……D/Aコンバータ L1〜L4……相巻線 SRM……可変リラクタンスモータ
の回転制御装置を示すブロック図、第２図（Ａ）及び
（Ｂ）は電流値データの一例を示す説明図、第３図
（Ａ）は加速時における相巻線電流と発生トルクとを示
す説明図、第３図（Ｂ）は減速時における同説明図、第
４図は相巻線に定電流を供給したときの電気角と発生ト
ルクとの相関特性を示す説明図、第５図は発生トルクが
最大となるSRモータのロータ角度についてみた相巻線電
流と発生トルクとの静特性を示す説明図である。 １……可変リラクタンスモータの回転制御装置 ２……シャフトエンコーダ、４……F/Vコンバータ ６……トルク指令ブロック、８……電流指令ブロック 10……電流制御ブロック 12……駆動制御ブロック 22……A/Dコンバータ 23……アドレスインターフェイス 24……読出し専用メモリ（rom） 25……D/Aコンバータ 30〜33……読出し専用メモリ（ROM） 40〜43……D/Aコンバータ L1〜L4……相巻線 SRM……可変リラクタンスモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 8/00 H02P 5/05
Claims (1)
- 【請求項１】可変リラクタンスモータ（SRM）のロータ
の回転角を検出する回転角検出手段（２）と、 上記可変リラクタンスモータ（SRM）が基準トルクを発
生するときの、ロータの回転角に対応する相巻線電流値
を予め格納した記憶手段（30、31、32、33）と、 上記可変リラクタンスモータ（SRM）におけるトルクと
相巻線電流との間の非線形な静特性に基づき、外部から
入力された目標トルクに対応する相巻線電流値を発生さ
せるための補正値を発生する補正値発生手段（22、24、
25）と、 上記記憶手段（30、31、32、33）からロータの回転角に
対応する相巻線電流値を読みだし、上記補正値発生手段
から発生された上記補正値に基づいて相巻線電流を補正
する補正手段（23、25、40、41、42、43）と、 その補正された相巻線電流値に基づいて上記可変リラク
タンスモータ（SRM）の相巻線（L1,L2,L3,L4）への通電
を制御する通電制御手段（10、12）と、 を備えたことを特徴とする可変リラクタンスモータの回
転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63238159A JP2767827B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 可変リラクタンスモータの回転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63238159A JP2767827B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 可変リラクタンスモータの回転制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287997A JPH0287997A (ja) | 1990-03-28 |
| JP2767827B2 true JP2767827B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17026064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63238159A Expired - Lifetime JP2767827B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 可変リラクタンスモータの回転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2767827B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9508051D0 (en) * | 1995-04-20 | 1995-06-07 | Switched Reluctance Drives Ltd | Compensation for input voltage variation in an electric motor drive |
| GB0028733D0 (en) * | 2000-11-24 | 2001-01-10 | Switched Reluctance Drives Ltd | Current chopping in switched reluctance drive systems |
| JP4647146B2 (ja) * | 2001-07-11 | 2011-03-09 | 日立建機株式会社 | 建設機械の駆動装置、建設機械及び建設機械の駆動プログラム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5999997A (ja) * | 1982-11-27 | 1984-06-08 | Murata Giken Kk | ステツプモ−タの制御方法 |
| JPS59156196A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-05 | Canon Inc | パルスモ−タ駆動制御方式 |
| JPH0642799B2 (ja) * | 1986-05-26 | 1994-06-01 | 横河電機株式会社 | ステツプモ−タの起動回路 |
| JPS6335199A (ja) * | 1986-07-26 | 1988-02-15 | Canon Electronics Inc | ステツピングモ−タの駆動制御方式 |
| JPH0650958B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1994-06-29 | オリエンタルモ−タ−株式会社 | ステツピングモ−タの閉ル−プ制御回路 |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP63238159A patent/JP2767827B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0287997A (ja) | 1990-03-28 |
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