JP3363901B2 - 直流電圧電源網での多相同期モータの駆動回路装置 - Google Patents
直流電圧電源網での多相同期モータの駆動回路装置Info
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- JP3363901B2 JP3363901B2 JP50025192A JP50025192A JP3363901B2 JP 3363901 B2 JP3363901 B2 JP 3363901B2 JP 50025192 A JP50025192 A JP 50025192A JP 50025192 A JP50025192 A JP 50025192A JP 3363901 B2 JP3363901 B2 JP 3363901B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/12—Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の属する技術分野
本発明は、直流電圧電源網に接続された多相の電機子
巻線を有する同期モータの駆動用回路装置であって、電
機子巻線の巻線相を順次連続して直流電圧電源網に接続
するためのスイッチング装置を有し、直流電圧電源網は
個々の巻線相に配属された複数の半導体スイッチを有
し、同期モータのロータ回転位置と一致するスイッチン
グ信号により、半導体スイッチを正しい順序で制御する
ための転流装置を有する、同期モータの駆動用回路装置
に関する。
巻線を有する同期モータの駆動用回路装置であって、電
機子巻線の巻線相を順次連続して直流電圧電源網に接続
するためのスイッチング装置を有し、直流電圧電源網は
個々の巻線相に配属された複数の半導体スイッチを有
し、同期モータのロータ回転位置と一致するスイッチン
グ信号により、半導体スイッチを正しい順序で制御する
ための転流装置を有する、同期モータの駆動用回路装置
に関する。
従来の技術
３相同期モータに対するこの種の公知の回路装置（DE
394056.9）では、転流ノイズと無線障害を低減するため
にスイッチング信号が次のように構成される。すなわ
ち、これから転流する巻線相に配属された半導体スイッ
チに対する２つのスイッチング信号がそれぞれ相互に時
間的にオーバラップするように構成される。２つのスイ
ッチング信号の一方はその際オーバラップ領域で次のよ
うにクロック制御される。すなわち、これから転流する
巻線相で相電流の平均値が増加し、転流後の巻線相で減
少するようにクロック制御される。この増加ないし減少
は線形にまたはｅ関数にしたがって変化する。しかしこ
の形式の転流は比較的高い回路コストを必要とする。
394056.9）では、転流ノイズと無線障害を低減するため
にスイッチング信号が次のように構成される。すなわ
ち、これから転流する巻線相に配属された半導体スイッ
チに対する２つのスイッチング信号がそれぞれ相互に時
間的にオーバラップするように構成される。２つのスイ
ッチング信号の一方はその際オーバラップ領域で次のよ
うにクロック制御される。すなわち、これから転流する
巻線相で相電流の平均値が増加し、転流後の巻線相で減
少するようにクロック制御される。この増加ないし減少
は線形にまたはｅ関数にしたがって変化する。しかしこ
の形式の転流は比較的高い回路コストを必要とする。
発明が解決しようとする課題
本発明の課題は上述の欠点を回避することである。
この課題は、半導体スイッチの各制御入力側には、ア
ナログ差動増幅器が前置接続されており、 該差動増幅器には一方で半導体スイッチに対するスイ
ッチング信号が供給され、他方で電機子巻線の相の和の
電流から導出された基準信号が供給され、 該差動増幅器により形成された出力信号が、配属され
た半導体スイッチの制御入力側に供給され、 前記半導体スイッチは差動増幅器の出力信号により、
スイッチング信号の振幅が基準信号の振幅よりも大きい
場合、完全に導通接続されるように制御されることによ
って解決される。
ナログ差動増幅器が前置接続されており、 該差動増幅器には一方で半導体スイッチに対するスイ
ッチング信号が供給され、他方で電機子巻線の相の和の
電流から導出された基準信号が供給され、 該差動増幅器により形成された出力信号が、配属され
た半導体スイッチの制御入力側に供給され、 前記半導体スイッチは差動増幅器の出力信号により、
スイッチング信号の振幅が基準信号の振幅よりも大きい
場合、完全に導通接続されるように制御されることによ
って解決される。
発明の利点
本発明の回路装置は従来の技術に対して、僅かな回路
技術的コストで転流ノイズが比較的僅かになり、また無
線障害がきわめてわずかになるという利点が得られる。
これにより付加的障害除去手段は必要なくなる。転流
時、すなわち電流が１つの巻線相から他の巻線相へ移行
する際に、半導体スイッチのアナログ制御がポジティブ
に作用して、僅かな電流勾配しか発生しない。これによ
りまた僅かな過電圧しか生ぜず、そのためフリーホイー
ルダイオードおよび電圧制限器を省略できる。急峻なス
イッチングエッジが存在しないことにより、無線障害が
ほとんど発生せず、転流ノイズも著しく低減される。
技術的コストで転流ノイズが比較的僅かになり、また無
線障害がきわめてわずかになるという利点が得られる。
これにより付加的障害除去手段は必要なくなる。転流
時、すなわち電流が１つの巻線相から他の巻線相へ移行
する際に、半導体スイッチのアナログ制御がポジティブ
に作用して、僅かな電流勾配しか発生しない。これによ
りまた僅かな過電圧しか生ぜず、そのためフリーホイー
ルダイオードおよび電圧制限器を省略できる。急峻なス
イッチングエッジが存在しないことにより、無線障害が
ほとんど発生せず、転流ノイズも著しく低減される。
別の請求項に記載された手段により、請求項１に記載
された回路装置の有利な発展形態および実施例が可能で
ある。
された回路装置の有利な発展形態および実施例が可能で
ある。
本発明の有利な実施例によれば、基準電圧が抵抗にお
ける電圧降下として取り出され、適切に増幅される。こ
の抵抗には電機子巻線の巻線相の和の電流が流れる。
ける電圧降下として取り出され、適切に増幅される。こ
の抵抗には電機子巻線の巻線相の和の電流が流れる。
本発明の回路装置は、電機子巻線の巻線相が星形に接
続された同期モータに対して適用することができ、星形
接続点が引き出されているかまたは引き出されていない
かに依存しない。
続された同期モータに対して適用することができ、星形
接続点が引き出されているかまたは引き出されていない
かに依存しない。
星形接続点が引き出されている場合は、いわゆる半波
制御が実現される。これは本発明の実施例によれば、そ
れぞれ１つの半導体スイッチが巻線相と直列に接続さ
れ、並列の直列回路が一方で星形接続点を介して、他方
で巻線（相）の和の電流を検出するための抵抗を介して
電源直流電圧に接続される場合である。
制御が実現される。これは本発明の実施例によれば、そ
れぞれ１つの半導体スイッチが巻線相と直列に接続さ
れ、並列の直列回路が一方で星形接続点を介して、他方
で巻線（相）の和の電流を検出するための抵抗を介して
電源直流電圧に接続される場合である。
いわゆる全波制御は、本発明の別の実施例により、そ
れぞれ２つの半導体スイッチが直列に接続され、その接
続点に電機子巻線のそれぞれ１つの巻線相が接続される
場合に実現される。その際、巻線相の数に対応する数の
並列された直列回路が得られる。並列された直列回路は
共通に、電機子巻線の和の電流を検出するための抵抗を
介して電流直流電圧に接続される。この全波制御では、
モータの高い利用率が得られる。電機子巻線の巻線相数
には制限がない。３相巻線の場合は電機子巻線も三角接
続することができる。
れぞれ２つの半導体スイッチが直列に接続され、その接
続点に電機子巻線のそれぞれ１つの巻線相が接続される
場合に実現される。その際、巻線相の数に対応する数の
並列された直列回路が得られる。並列された直列回路は
共通に、電機子巻線の和の電流を検出するための抵抗を
介して電流直流電圧に接続される。この全波制御では、
モータの高い利用率が得られる。電機子巻線の巻線相数
には制限がない。３相巻線の場合は電機子巻線も三角接
続することができる。
本発明の有利な実施例では、差分形成器として演算増
幅器、より正確には差動増幅器が使用され、半導体スイ
ッチとしてパワーMOS電界効果トランジスタ（パワーMOS
FET）が使用される。これにより電力消費の少ないトラ
ンジスタ制御部が構成される。
幅器、より正確には差動増幅器が使用され、半導体スイ
ッチとしてパワーMOS電界効果トランジスタ（パワーMOS
FET）が使用される。これにより電力消費の少ないトラ
ンジスタ制御部が構成される。
本発明の別の実施例によれば、周期的な矩形パルス
（このパルスからスイッチング信号が生成される）のエ
ッジが90゜よりも小さな傾きになる。これにより、スイ
ッチング信号の矩形パルスの上昇エッジ、およびスイッ
チング信号の矩形パルスの下降エッジが相互にオーバラ
ップする。上昇エッジのスイッチング信号は電機子巻線
の後から電流供給される巻線相に属し、下降エッジのス
イッチング信号は先行して電流供給される巻線相に属す
る。スイッチング信号はこの構成により、転流ノイズの
明確な低減が達成される。
（このパルスからスイッチング信号が生成される）のエ
ッジが90゜よりも小さな傾きになる。これにより、スイ
ッチング信号の矩形パルスの上昇エッジ、およびスイッ
チング信号の矩形パルスの下降エッジが相互にオーバラ
ップする。上昇エッジのスイッチング信号は電機子巻線
の後から電流供給される巻線相に属し、下降エッジのス
イッチング信号は先行して電流供給される巻線相に属す
る。スイッチング信号はこの構成により、転流ノイズの
明確な低減が達成される。
本発明の別の実施例によれば、スイッチング信号の振
幅は回転数に依存して制限される。これはＰ制御器また
はPI制御器として構成された回転数制御器により実現す
ることができる。その際に実際回転数はスイッチング信
号から導出される。
幅は回転数に依存して制限される。これはＰ制御器また
はPI制御器として構成された回転数制御器により実現す
ることができる。その際に実際回転数はスイッチング信
号から導出される。
図面
本発明を、図面に示された実施例に基づき以下詳細に
説明する。
説明する。
図１は、直流電圧電源網に接続された、電子転流部
（ECモータ）を有する３相同期モータの駆動用回路装置
の回路図である。
（ECモータ）を有する３相同期モータの駆動用回路装置
の回路図である。
図２は、図１の回路装置内の半導体スイッチおよび差
分形成器の回路図である。
分形成器の回路図である。
図３は、図１の回路装置内の種々の信号の線図であ
る。
る。
図４は、別の実施例による３相ECモータの駆動用回路
装置の回路図である。
装置の回路図である。
実施例の説明
図１に示された回路図で参照番号10により同期モータ
の３相巻線が示されている。３相巻線はその巻線相ｕ、
ｖ、ｗにより同期モータの固定子内で分割されている。
永久磁石として構成された回転子は11により示されてい
る。回転子はここでは象徴的に２極で示されているが、
他の極数を有することもできる。巻線相ｕ、ｖ、ｗは１
つの巻線端部にて星形接続点39に統合されている。星形
接続点は同期モータから引き出され、直流電圧電源網12
の＋電位に接続されている。端子盤に配置されている３
つの巻線相ｕ、ｖ、ｗの３つの自由巻線端子36、37、38
はスイッチング装置13と接続されている。スイッチング
装置は直流電圧電源網の他方の電位に接続されている。
の３相巻線が示されている。３相巻線はその巻線相ｕ、
ｖ、ｗにより同期モータの固定子内で分割されている。
永久磁石として構成された回転子は11により示されてい
る。回転子はここでは象徴的に２極で示されているが、
他の極数を有することもできる。巻線相ｕ、ｖ、ｗは１
つの巻線端部にて星形接続点39に統合されている。星形
接続点は同期モータから引き出され、直流電圧電源網12
の＋電位に接続されている。端子盤に配置されている３
つの巻線相ｕ、ｖ、ｗの３つの自由巻線端子36、37、38
はスイッチング装置13と接続されている。スイッチング
装置は直流電圧電源網の他方の電位に接続されている。
スイッチング装置13は概略的に示した３つのパワート
ランジスタ14、15、16を有する。パワートランジスタは
それぞれ直列に巻線相ｕ、ｖ、ｗと接続されている。図
２と関連してわかるように、各パワートランジスタ14〜
16はパワーMOSFET22から構成され、そのドレインＤは所
属の巻線相ｕないしｖないしｗに配属され、そのソース
Ｓは抵抗17を介して直流電圧電源網12の下方電位に接続
される。その際すべてのパワーMOSFET22のソースＳは同
じ抵抗17を介して直流電圧電源網12に接続されている。
パワートランジスタ14、15、16は差分形成器18、19、20
により制御される。差分形成器には一方で電機子巻線10
の和の電流から導出された基準信号が供給され、他方で
スイッチング信号が供給される。スイッチング信号は転
流装置21によりロータ回転位置に依存して発生される。
各差分形成器18〜20は図２では差動増幅器23により形成
されている。差動増幅器の出力側はパワーMOSFET22のゲ
ートＧと接続されている。その際基準信号は反転入力側
231に、スイッチング信号は差動増幅器23の非反転入力
側232に印加される。基準信号を形成するために、抵抗1
7での電圧降下が検出され、増幅器24により十分に高い
電圧に変換されて、３つの差動増幅器23の反転入力側23
1に印加される。
ランジスタ14、15、16を有する。パワートランジスタは
それぞれ直列に巻線相ｕ、ｖ、ｗと接続されている。図
２と関連してわかるように、各パワートランジスタ14〜
16はパワーMOSFET22から構成され、そのドレインＤは所
属の巻線相ｕないしｖないしｗに配属され、そのソース
Ｓは抵抗17を介して直流電圧電源網12の下方電位に接続
される。その際すべてのパワーMOSFET22のソースＳは同
じ抵抗17を介して直流電圧電源網12に接続されている。
パワートランジスタ14、15、16は差分形成器18、19、20
により制御される。差分形成器には一方で電機子巻線10
の和の電流から導出された基準信号が供給され、他方で
スイッチング信号が供給される。スイッチング信号は転
流装置21によりロータ回転位置に依存して発生される。
各差分形成器18〜20は図２では差動増幅器23により形成
されている。差動増幅器の出力側はパワーMOSFET22のゲ
ートＧと接続されている。その際基準信号は反転入力側
231に、スイッチング信号は差動増幅器23の非反転入力
側232に印加される。基準信号を形成するために、抵抗1
7での電圧降下が検出され、増幅器24により十分に高い
電圧に変換されて、３つの差動増幅器23の反転入力側23
1に印加される。
転流装置21で形成されたスイッチング信号は図３に示
されている。これは図１ではS1、S2、S3により示されて
いる。３つのスイッチング信号S1〜S3のそれぞれは、差
動増幅器23として構成された差分形成器18〜20のそれぞ
れの非反転入力側に印加される。スイッチング信号を形
成するために、ロータ周囲には、同じ周囲角だけ相互に
ずらされた固定の３つの位置センサ25、26、27が配置さ
れている。この位置センサは回転子11の回転位置に相応
して出力信号H1、H2、H3を形成する。位置センサ25、2
6、27の出力信号は図３の上方に示されている。ゲート
回路28でこの３つの出力信号H1、H2、H3は２π/3の部分
的なオーバラップなしで３相信号A1、A2、A3に変換され
る。３相信号A1、A2、A3はブロック29に供給される。ブ
ロック29は矩形パルスの急峻度を制限する。ブロック29
の出力側には３つのスイッチング信号S1'、S2'、S3'が
出力される。これらのスイッチング信号のそれぞれは周
期的な矩形パルスのシーケンスから生成される。スイッ
チング信号の上昇エッジおよび下降エッジは90゜よりも
小さな角度で経過する。３つのスイッチング信号S1'、S
2'、S3'は、３相信号A1、A2、A3と同様に相互に２π/3
だけずらされているので、電機子巻線10の、後から電流
供給される巻線相に対するスイッチング信号の矩形パル
スの上昇エッジと、先行して電流供給される巻線相に対
するスイッチング信号の矩形パルスの下降エッジとは相
互に時間的にオーバラップする。転流装置21の出力側の
スイッチング信号S1〜S3にほぼ相応するスイッチング信
号S1'、S2'、S3'（線図の下方に示されている）は、３
つの差動増幅器23の非反転入力側232に直接供給するこ
とができる。ここで使用する転流装置21では、スイッチ
ング信号S1'、S2'、S3'がさらに付加的に回転数に依存
して制限される。そのためにスイッチング信号S1'、S
2'、S3'は３つの差分形成器31、32、33に供給される。
差分形成器はスイッチング信号S1'、S2'、S3'の振幅か
ら、回転数制御器30が出力した値を減算する。それによ
り転流装置21の出力側にはスイッチング信号S1、S2、S3
が発生する。このスイッチング信号はそれぞれ３つの差
分形成器18、19、20の１つに供給される。回転数制御器
30はＰ制御器またはPI制御器として構成され、この制御
器には所定の回転数目標値nsollと測定された回転数実
際値nistとの差が供給される。そのために回転数制御器
30には別の差分形成器34が前置接続されている。この差
分形成器34には一方の入力側に回転数目標値nistが供給
され、他方の入力側に回転数実際値nistが供給される。
回転数実際値nistはブロック35において信号A1〜A3のエ
ッジ評価により検出される。
されている。これは図１ではS1、S2、S3により示されて
いる。３つのスイッチング信号S1〜S3のそれぞれは、差
動増幅器23として構成された差分形成器18〜20のそれぞ
れの非反転入力側に印加される。スイッチング信号を形
成するために、ロータ周囲には、同じ周囲角だけ相互に
ずらされた固定の３つの位置センサ25、26、27が配置さ
れている。この位置センサは回転子11の回転位置に相応
して出力信号H1、H2、H3を形成する。位置センサ25、2
6、27の出力信号は図３の上方に示されている。ゲート
回路28でこの３つの出力信号H1、H2、H3は２π/3の部分
的なオーバラップなしで３相信号A1、A2、A3に変換され
る。３相信号A1、A2、A3はブロック29に供給される。ブ
ロック29は矩形パルスの急峻度を制限する。ブロック29
の出力側には３つのスイッチング信号S1'、S2'、S3'が
出力される。これらのスイッチング信号のそれぞれは周
期的な矩形パルスのシーケンスから生成される。スイッ
チング信号の上昇エッジおよび下降エッジは90゜よりも
小さな角度で経過する。３つのスイッチング信号S1'、S
2'、S3'は、３相信号A1、A2、A3と同様に相互に２π/3
だけずらされているので、電機子巻線10の、後から電流
供給される巻線相に対するスイッチング信号の矩形パル
スの上昇エッジと、先行して電流供給される巻線相に対
するスイッチング信号の矩形パルスの下降エッジとは相
互に時間的にオーバラップする。転流装置21の出力側の
スイッチング信号S1〜S3にほぼ相応するスイッチング信
号S1'、S2'、S3'（線図の下方に示されている）は、３
つの差動増幅器23の非反転入力側232に直接供給するこ
とができる。ここで使用する転流装置21では、スイッチ
ング信号S1'、S2'、S3'がさらに付加的に回転数に依存
して制限される。そのためにスイッチング信号S1'、S
2'、S3'は３つの差分形成器31、32、33に供給される。
差分形成器はスイッチング信号S1'、S2'、S3'の振幅か
ら、回転数制御器30が出力した値を減算する。それによ
り転流装置21の出力側にはスイッチング信号S1、S2、S3
が発生する。このスイッチング信号はそれぞれ３つの差
分形成器18、19、20の１つに供給される。回転数制御器
30はＰ制御器またはPI制御器として構成され、この制御
器には所定の回転数目標値nsollと測定された回転数実
際値nistとの差が供給される。そのために回転数制御器
30には別の差分形成器34が前置接続されている。この差
分形成器34には一方の入力側に回転数目標値nistが供給
され、他方の入力側に回転数実際値nistが供給される。
回転数実際値nistはブロック35において信号A1〜A3のエ
ッジ評価により検出される。
図４に示された回路装置では、星形に接続された３相
の電機子巻線10の星形接続点39には接近できないが、端
子盤に配置された３つの巻線端子36、37、38には接近可
能である。ここで回路装置13'は、図２によればパワーM
OSFET22として構成された全部で６つのパワートランジ
スタ41〜46を有する。それらのうちそれぞれ２つのパワ
ートランジスタ、すなわち41、44ないし、42、45ないし
43、46が直列接続されている。それらの共通の接続点は
巻線端子36〜38のそれぞれ１つに接続されている。パワ
ートランジスタ41〜46の３つの直列回路はすべて並列に
接続されている。並列接続された複数の直列回路は抵抗
17を介して直流電圧電源網12に接続されている。その
際、ドレインＤは直流電圧電源網12の正極＋と接続さ
れ、ソースＳは直流電圧電源網12の負極と接続された抵
抗17に接続されている。各ゲートＧには差分形成器51〜
56が前置接続されており、差分形成器は図２に示すよう
に差動増幅器23として構成されている。図１および図２
と同様に差分形成器51〜56の反転入力側には、抵抗17で
取り出されて増幅器24により適切に増幅された電圧降下
が供給され、非反転入力側には232には転流装置21'のス
イッチング信号S1〜S6が供給される。この回路装置では
いわゆるECモータの全波制御が実現されている。一方図
１の実施例は半波制御である。この全波制御によりECモ
ータの比較的に高い効率が達成される。３相電機子巻線
10の場合、巻線相ｕ、ｖ、ｗも三角接続することができ
る。転流装置21'は、位置センサ25〜27の出力信号H1〜H
3から導出された、全部で６つのスイッチング信号S1〜S
6を送出する。その際スイッチング信号S1〜S6は適切に
相互に時間的にずらされる。それにより全波制御を実行
するために、パワートランジスタ41〜46のそれぞれ２つ
が同時に導通し、この２つのパワートランジスタが相次
いでそれぞれ別のパワートランジスタと接続して転流さ
れる。
の電機子巻線10の星形接続点39には接近できないが、端
子盤に配置された３つの巻線端子36、37、38には接近可
能である。ここで回路装置13'は、図２によればパワーM
OSFET22として構成された全部で６つのパワートランジ
スタ41〜46を有する。それらのうちそれぞれ２つのパワ
ートランジスタ、すなわち41、44ないし、42、45ないし
43、46が直列接続されている。それらの共通の接続点は
巻線端子36〜38のそれぞれ１つに接続されている。パワ
ートランジスタ41〜46の３つの直列回路はすべて並列に
接続されている。並列接続された複数の直列回路は抵抗
17を介して直流電圧電源網12に接続されている。その
際、ドレインＤは直流電圧電源網12の正極＋と接続さ
れ、ソースＳは直流電圧電源網12の負極と接続された抵
抗17に接続されている。各ゲートＧには差分形成器51〜
56が前置接続されており、差分形成器は図２に示すよう
に差動増幅器23として構成されている。図１および図２
と同様に差分形成器51〜56の反転入力側には、抵抗17で
取り出されて増幅器24により適切に増幅された電圧降下
が供給され、非反転入力側には232には転流装置21'のス
イッチング信号S1〜S6が供給される。この回路装置では
いわゆるECモータの全波制御が実現されている。一方図
１の実施例は半波制御である。この全波制御によりECモ
ータの比較的に高い効率が達成される。３相電機子巻線
10の場合、巻線相ｕ、ｖ、ｗも三角接続することができ
る。転流装置21'は、位置センサ25〜27の出力信号H1〜H
3から導出された、全部で６つのスイッチング信号S1〜S
6を送出する。その際スイッチング信号S1〜S6は適切に
相互に時間的にずらされる。それにより全波制御を実行
するために、パワートランジスタ41〜46のそれぞれ２つ
が同時に導通し、この２つのパワートランジスタが相次
いでそれぞれ別のパワートランジスタと接続して転流さ
れる。
本発明は前記の実施例に限定されるものではない。例
えば電機子巻線の相数を比較的に小さく制限することが
できる。
えば電機子巻線の相数を比較的に小さく制限することが
できる。
位置センサからスイッチング信号を形成する代わり
に、スイッチング信号をロータの位置をセンサなしで識
別することにより形成することもできる。このセンサレ
ス位置識別には電機子巻線に誘導される電圧を利用す
る。このようなセンサレス位置識別は例えばDE3042819A
1に記載されている。
に、スイッチング信号をロータの位置をセンサなしで識
別することにより形成することもできる。このセンサレ
ス位置識別には電機子巻線に誘導される電圧を利用す
る。このようなセンサレス位置識別は例えばDE3042819A
1に記載されている。
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 6/00 - 6/24
Claims (10)
- 【請求項１】直流電圧電源網に接続された多相の電機子
巻線を有する同期モータの駆動用回路装置であって、 電機子巻線の巻線相を順次連続して直流電圧電源網に接
続するためのスイッチング装置（13）を有し、 前記直流電圧電源網は個々の巻線相に配属された複数の
半導体スイッチ（14、15、16）を有し、 同期モータのロータ回転位置と一致するスイッチング信
号により、前記半導体スイッチを正しい順序で制御する
ための転流装置（29）を有する、同期モータの駆動用回
路装置において、 半導体スイッチ（14〜16;41〜44）の各制御入力側
（Ｇ）には、アナログ差動増幅器（18〜20;51〜56）が
前置接続されており、 該差動増幅器には一方で半導体スイッチ（14〜16;41〜4
6）に対するスイッチング信号が供給され、他方で電機
子巻線（10）の相の和の電流から導出された基準信号が
供給され、 該差動増幅器により形成された出力信号が、配属された
半導体スイッチ（14〜16;41〜46）の制御入力側に供給
され、 前記半導体スイッチ（14〜16;41〜46）は差動増幅器（1
8〜20;51〜56）の出力信号により、スイッチング信号
（S1〜S3;S1〜S6）の振幅が基準信号の振幅よりも大き
い場合、完全に導通接続されるように制御される、 ことを特徴とする同期モータの駆動用回路装置。 - 【請求項２】基準信号は、電機子巻線（10）の相の和の
電流が流れる抵抗（17）で取り出された電圧降下から適
切な増幅により形成される、請求項１記載の回路装置。 - 【請求項３】星形に接続された電機子巻線の星形接続点
が引き出されている同期モータに対して、 １つの半導体スイッチ（14〜16）が電機子巻線（10）の
１つの巻線相（ｕ、ｖ、ｗ）とそれぞれ直列に接続され
ており、 並列された直列回路は一方では星形接続点（39）を介し
て直流電圧電源網と接続され、他方では抵抗（17）を介
して直流電圧電源網と接続されている、請求項２記載の
回路装置。 - 【請求項４】星形に接続された電機子巻線を有する同期
モータに対して、 それぞれ２つの半導体スイッチ（41、44ないし42、45な
いし43、46）が直列に接続されており、 接続点（36〜38）には電機子巻線のそれぞれ１つの巻線
相（ｕ、ｖ、ｗ）が接続されており、 巻線相（ｕ、ｖ、ｗ）の数に対応する数だけ並列され
た、それぞれ２つの半導体スイッチ（41〜46）から成る
直列回路は、抵抗（17）を介して直流電圧電源網に接続
されている、請求項２記載の回路装置。 - 【請求項５】半導体スイッチ（14〜16;41〜44）として
パワーMOSFET（22）が使用され、 基準信号は差動増幅器（23）の反転入力側（231）に供
給され、所属のスイッチング信号（S1〜S3;S1〜S6）は
差動増幅器（23）の非反転入力側（232）に供給され
る、請求項１から４までのいずれか１記載の回路装置。 - 【請求項６】各スイッチング信号（S1〜S3）は90゜以上
の上昇ないし下降エッジを有する周期的な矩形パルスか
ら生成され、 電機子巻線（10）の、後から電流供給される巻線相
（ｕ、ｖ、ｗ）に対するスイッチング信号（S1〜S3）の
矩形パルスの上昇エッジと、先行して電流供給される巻
線相（ｕ、ｗ、ｖ）に対するスイッチング信号（S1〜S
3）の矩形パルスの下降エッジとは相互にオーバラップ
する、請求項１から５までのいずれか１記載の回路装
置。 - 【請求項７】スイッチング信号（S1〜S3）の振幅は回転
数に依存して制限される、請求項１から６までのいずれ
か１記載の回路装置。 - 【請求項８】回転数制限は差動増幅器（31〜33）で行
い、該差動増幅器には一方でそれぞれのスイッチング信
号（S1'〜S3'）が供給され、他方で回転数制御器（34）
の出力信号が供給される、請求項７記載の回路装置。 - 【請求項９】回転数制御器（34）はＰ制御器またはPI制
御器であり、該制御器にはロータ（11）で測定された実
際回転数（nist）と目標回転数（nsoll）との差が供給
される、請求項８記載の回路装置。 - 【請求項１０】実際回転数（nist）はスイッチング信号
（A1〜A3）から導出される、請求項９記載の回路装置。
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