JP6707788B2 - スイッチドリラクタンスモータのセンサレス駆動装置、および該センサレス駆動装置を備えたモータ装置 - Google Patents
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Description
本発明の好ましい態様は、前記ロータ角検出器は、前記リップル電流の大きさが所定の値に達したか否かを決定することにより、前記ロータが所定の角度に達したか否かを決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記モータドライバは、前記リップル電流の大きさが前記所定の値に達したときに、前記複数の電磁石の内、少なくとも1つの電磁石に電流を流すことを特徴とする。
本発明の他の態様は、磁性材からなる複数の突極を有するロータと、前記ロータを囲うように配置された複数の電磁石を有するステータとを備えたスイッチドリラクタンスモータを駆動するためのセンサレス駆動装置であって、前記電磁石に電流を間欠的に流して前記電磁石を励磁させ、前記ロータの突極と前記電磁石との間に磁気力を発生させることで前記ロータを回転させるモータドライバと、前記複数の電磁石の内、非励磁相の電磁石に流れるリップル電流の大きさに基づいてロータの角度を検出するロータ角検出器とを備え、前記モータドライバは、前記ロータの角度に従って、前記複数の電磁石を順番に励磁させ、かつ前記リップル電流の大きさに基づいて検出された前記ロータの角度が予め設定された時間の間に変化しなかった場合は、次の電磁石を励磁させるように構成されており、前記モータドライバはPWMドライバであって、前記ロータ角検出器は、2つの非励磁相の電磁石に流れる前記リップル電流から、前記PWMドライバのキャリア周波数と同じ周波数を持つ2つのAM変調波を抽出するAM変調波抽出器と、前記2つのAM変調波を復調し、それぞれの復調信号を生成する復調器と、前記復調信号の差を算出する比較器と、を備え、前記ロータ角検出器は、前記差が所定の値に達したか否かを決定することにより、前記ロータが所定の角度に達したか否かを決定することを特徴とするセンサレス駆動装置である。
本発明の好ましい態様は、前記モータドライバは、前記差が前記所定の値に達したときに、前記複数の電磁石の内、少なくとも1つの電磁石に電流を流すことを特徴とする。
図1は、スイッチドリラクタンスモータを示す断面図である。図1に示すスイッチドリラクタンスモータ1は、6極ステータ2と4極ロータ10を備えた3相スイッチドリラクタンスモータである。ステータ2およびロータ10は、ケイ素鋼板などの磁性材で構成される。ロータ10には4つの突極11があり、ステータ2には6つの突極3がある。ステータ2はロータ10を囲うように配置されている。ステータ2のそれぞれの突極3にコイル(巻線)6が取り付けられ、それぞれ磁極U1,U2,V1,V2,W1,W2を形成している。コイル6に電流を流すことで磁極U1,U2,V1,V2,W1,W2は電磁石となり、これら電磁石がロータ10の突極11を引き寄せる磁力を発生させる。
2 ステータ
3 突極
6 コイル
10 ロータ
11 突極
20 センサレス駆動装置
21 目標電流生成器
22 減算器
23 PID補償器
25 乗算器
26 電流リミッタ
30 PWMコントローラ
31 減算器
32 PID補償器
33 比較器
40 ドライブ回路
42 直流電圧生成器
44 スイッチング素子
50 電流センサ
55 モータドライバ
60 ロータ角検出器(転流タイミング生成器)
70 復調部
71 バンドパスフィルタ(AM変調波抽出器)
73 絶対値回路
75 ノッチフィルタ
77 ローパスフィルタ
80 ロジック信号生成部
81 比較器
83 加算器
85 角度計算器
90 ロータ角速度決定部
U1,U2,V1,V2,W1,W2 磁極(電磁石)
Claims (7)
- 磁性材からなる複数の突極を有するロータと、前記ロータを囲うように配置された複数の電磁石を有するステータとを備えたスイッチドリラクタンスモータを駆動するためのセンサレス駆動装置であって、
前記電磁石に電流を間欠的に流して前記電磁石を励磁させ、前記ロータの突極と前記電磁石との間に磁気力を発生させることで前記ロータを回転させるモータドライバと、
前記複数の電磁石の内、非励磁相の電磁石に流れるリップル電流の大きさに基づいてロータの角度を検出するロータ角検出器とを備え、
前記モータドライバは、PWMドライバであって、かつ前記ロータの角度に従って、前記複数の電磁石を順番に励磁させるように構成されており、
前記リップル電流は、前記PWMドライバのキャリア周波数に同期しており、
前記モータドライバは、前記リップル電流の大きさに基づいて検出された前記ロータの角度が予め設定された時間の間に変化しなかった場合は、次の電磁石を励磁させることを特徴とするセンサレス駆動装置。 - 前記電磁石に流す電流の大きさを制限する電流リミッタをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のセンサレス駆動装置。
- 前記ロータ角検出器は、前記リップル電流の大きさが所定の値に達したか否かを決定することにより、前記ロータが所定の角度に達したか否かを決定することを特徴とする請求項1に記載のセンサレス駆動装置。
- 前記モータドライバは、前記リップル電流の大きさが前記所定の値に達したときに、前記複数の電磁石の内、少なくとも1つの電磁石に電流を流すことを特徴とする請求項3に記載のセンサレス駆動装置。
- 磁性材からなる複数の突極を有するロータと、前記ロータを囲うように配置された複数の電磁石を有するステータとを備えたスイッチドリラクタンスモータを駆動するためのセンサレス駆動装置であって、
前記電磁石に電流を間欠的に流して前記電磁石を励磁させ、前記ロータの突極と前記電磁石との間に磁気力を発生させることで前記ロータを回転させるモータドライバと、
前記複数の電磁石の内、非励磁相の電磁石に流れるリップル電流の大きさに基づいてロータの角度を検出するロータ角検出器とを備え、
前記モータドライバは、前記ロータの角度に従って、前記複数の電磁石を順番に励磁させ、かつ前記リップル電流の大きさに基づいて検出された前記ロータの角度が予め設定された時間の間に変化しなかった場合は、次の電磁石を励磁させるように構成されており、
前記モータドライバはPWMドライバであって、
前記ロータ角検出器は、
2つの非励磁相の電磁石に流れる前記リップル電流から、前記PWMドライバのキャリア周波数と同じ周波数を持つ2つのAM変調波を抽出するAM変調波抽出器と、
前記2つのAM変調波を復調し、それぞれの復調信号を生成する復調器と、
前記復調信号の差を算出する比較器と、を備え、
前記ロータ角検出器は、前記差が所定の値に達したか否かを決定することにより、前記ロータが所定の角度に達したか否かを決定することを特徴とするセンサレス駆動装置。 - 前記モータドライバは、前記差が前記所定の値に達したときに、前記複数の電磁石の内、少なくとも1つの電磁石に電流を流すことを特徴とする請求項5に記載のセンサレス駆動装置。
- 磁性材からなる複数の突極を有するロータと、前記ロータを囲うように配置された複数の電磁石を有するステータとを備えたスイッチドリラクタンスモータと、
前記スイッチドリラクタンスモータを駆動するための請求項1乃至6のいずれか一項に記載のセンサレス駆動装置とを備えたことを特徴とするモータ装置。
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