JP7140961B2 - motor drive - Google Patents

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Description

本開示は永久磁石を用いたモータに関する。 The present disclosure relates to motors using permanent magnets.

永久磁石を用いたモータに対し、当該永久磁石の磁束密度を、モータに流れる電流を利用して可変とする技術が公知である(例えば特許文献1)。 2. Description of the Related Art A technique for changing the magnetic flux density of a permanent magnet using a current flowing through the motor is known (for example, Patent Document 1).

特開2010-259195号公報JP 2010-259195 A

特許文献1では永久磁石の磁化に先立ち、回転子の位相が予め決められた範囲にあるか否かの判断が行われる。本開示はモータの永久磁石の残留磁束密度の不可逆的増加を容易にする。 In Patent Document 1, prior to magnetization of the permanent magnets, it is determined whether or not the phase of the rotor is within a predetermined range. The present disclosure facilitates an irreversible increase in the residual magnetic flux density of the permanent magnets of the motor.

モータ駆動装置(10)は、モータ(1A,1B)を駆動する装置である。モータ(1A,1B)は、残留磁束密度(Br)を有し、界磁磁束(φr)を発生させる永久磁石(111,112)を有する界磁子(11A,11B)と、交流の第1の電流(I1)が流れて交番磁界を発生させ、第2の電流(I2)が流れて前記残留磁束密度を不可逆的に変更する磁界である変更磁界を発生させる電機子巻線(121)を有し、前記交番磁界によって前記界磁子に対して相対的に回転する電機子(12)とを有する。 A motor driving device (10) is a device for driving motors (1A, 1B). The motors (1A, 1B) have a residual magnetic flux density (Br) and field elements (11A, 11B) having permanent magnets (111, 112) that generate a field magnetic flux (φr), and an alternating current first A current (I1) flows to generate an alternating magnetic field, and a second current (I2) flows to generate a changing magnetic field that is a magnetic field that irreversibly changes the residual magnetic flux density. and an armature (12) rotated relative to the field element by the alternating magnetic field.

モータ駆動装置(10)の第1の態様は、前記第1の電流と前記第2の電流とを前記電機子巻線に供給する交流電源(2)と、前記交流電源に対し、前記界磁磁束(φr)を示す磁束ベクトルと前記変更磁界を示す磁界ベクトルとの位相差が前記変更磁界によって前記残留磁束密度を不可逆的に増加させる範囲にある第1状態で前記第2の電流を前記電機子巻線に供給させてから前記第1の電流を前記電機子巻線に供給させる制御部(4)とを備える。 A first aspect of a motor drive device (10) includes an AC power supply (2) for supplying the first current and the second current to the armature winding, and the field magnet for the AC power supply. The second current is supplied to the electric machine in a first state in which a phase difference between a magnetic flux vector representing the magnetic flux (φr) and a magnetic field vector representing the modified magnetic field is within a range in which the residual magnetic flux density is irreversibly increased by the modified magnetic field. A control unit (4) for supplying the first current to the armature winding after supplying the current to the armature winding.

モータ駆動装置(10)の第2の態様は、その第1の態様であって、前記制御部(4)は前記交流電源(2)に対して、前記第1状態が得られる第3の電流(I3)を流す期間(0~t1)と前記第2の電流(I2)を流す期間(t2~t3)との間に所定期間(t1~t2)の無通電期間を設けさせる。 A second aspect of the motor drive device (10) is the first aspect thereof, wherein the control section (4) supplies the AC power supply (2) with a third current that provides the first state. Between the period (0 to t1) in which (I3) flows and the period (t2 to t3) in which the second current (I2) flows, a non-energization period of a predetermined period (t1 to t2) is provided.

モータ駆動装置(10)の第3の態様は、その第1の態様であって、前記制御部(4)は前記交流電源(2)に対して、前記第1状態が得られる第3の電流(I3)を流した直後に前記第2の電流(I2)を流させる。 A third aspect of the motor drive device (10) is the first aspect thereof, wherein the control section (4) supplies the AC power supply (2) with a third current that provides the first state. The second current (I2) is caused to flow immediately after (I3) is caused to flow.

モータ駆動装置(10)の第4の態様は、その第1の態様であって、前記モータ(1A,1B)は、冷凍回路(9)に設けられて冷媒(F)を圧縮する圧縮機の駆動に採用され、前記冷凍回路は前記冷媒が循環する蒸発器(94)、凝縮器(92)、膨張機構(93)を備え、前記蒸発器、前記凝縮器、前記膨張機構、前記圧縮機のうちのいずれか一つによる、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力と前記圧縮機に吸入される前記冷媒の圧力との差である圧力差の制御によって前記第1状態が得られる。 A fourth aspect of the motor drive device (10) is the first aspect thereof, wherein the motors (1A, 1B) are provided in the refrigeration circuit (9) and serve as compressors for compressing the refrigerant (F). The refrigerating circuit includes an evaporator (94), a condenser (92), and an expansion mechanism (93) through which the refrigerant circulates, and the evaporator, the condenser, the expansion mechanism, and the compressor. The first state is obtained by controlling the pressure difference, which is the difference between the pressure of the refrigerant discharged from the compressor and the pressure of the refrigerant sucked into the compressor, by any one of them.

本開示によればモータの永久磁石の残留磁束密度の不可逆的増加を容易にする。 The present disclosure facilitates an irreversible increase in the residual magnetic flux density of the permanent magnets of the motor.

この実施の形態で説明される技術を適用できるモータの構造を示す断面図である。1 is a sectional view showing the structure of a motor to which the technique described in this embodiment can be applied; FIG. この実施の形態で説明される技術を適用できるモータの構造を示す断面図である。1 is a sectional view showing the structure of a motor to which the technique described in this embodiment can be applied; FIG. この実施の形態で説明される技術を適用できる他のモータの構造を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of another motor to which the technology described in this embodiment can be applied; この実施の形態で説明される技術を適用できる他のモータの構造を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of another motor to which the technology described in this embodiment can be applied; 増磁処理の前後の界磁磁束を示すベクトル図である。4 is a vector diagram showing field magnetic fluxes before and after magnetization processing; FIG. 変更磁界を示すベクトル図である。FIG. 4 is a vector diagram showing a modified magnetic field; 変更磁界を示すベクトル図である。FIG. 4 is a vector diagram showing a modified magnetic field; 変更磁界を示すベクトル図である。FIG. 4 is a vector diagram showing a modified magnetic field; 第1状態として望ましい範囲を示すベクトル図である。FIG. 4 is a vector diagram showing a desirable range for the first state; モータ駆動装置の構成を、その周辺と共に例示するブロック図である。1 is a block diagram illustrating the configuration of a motor drive device together with its periphery; FIG. 電流およびその振幅の波形を示すグラフである。Fig. 4 is a graph showing waveforms of current and its amplitude; 電流およびその振幅の波形を示すグラフである。Fig. 4 is a graph showing waveforms of current and its amplitude; 本実施の形態の処理を例示するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating processing of the embodiment; 電流およびその振幅の波形を示すグラフである。Fig. 4 is a graph showing waveforms of current and its amplitude; 電流およびその振幅の波形を示すグラフである。Fig. 4 is a graph showing waveforms of current and its amplitude; 冷凍回路の構成を例示するブロック図である。3 is a block diagram illustrating the configuration of a refrigeration circuit; FIG. 凝縮器の内部構成をその周辺とともに示すブロック図である。3 is a block diagram showing the internal configuration of the condenser together with its surroundings; FIG. 永久磁石の磁化曲線を示すグラフである。4 is a graph showing a magnetization curve of a permanent magnet;

図1および図2は、この実施の形態で説明される技術を適用できるモータ1Aの構造を示す断面図である。当該断面はモータ1Aの回転軸Jに垂直である。 1 and 2 are cross-sectional views showing the structure of a motor 1A to which the technology described in this embodiment can be applied. The cross section is perpendicular to the rotation axis J of the motor 1A.

モータ1Aは界磁子11Aと電機子12とを有する。界磁子11Aはコア110と永久磁石111,112とを有する。図1および図2では永久磁石111,112がコア110に埋め込まれた構成が例示されており、モータ1Aはいわゆる埋め込み磁石型同期電動機として例示されるが、表面磁石型同期電動機であってもよい。図1では極対数2の界磁子11Aが例示されており、4個の永久磁石112が配置されている。また回転軸Jを中心とする周方向において、1個の永久磁石112の両側にそれぞれ永久磁石111が配置されている。つまり図1では界磁子11Aの一つの磁極において、1個の永久磁石111とこれを周方向で挟む2個の永久磁石112が設けられている。 The motor 1A has a field element 11A and an armature 12. FIG. The field element 11A has a core 110 and permanent magnets 111,112. 1 and 2 illustrate a configuration in which the permanent magnets 111 and 112 are embedded in the core 110, and the motor 1A is illustrated as a so-called embedded magnet type synchronous motor, but it may be a surface magnet type synchronous motor. . FIG. 1 illustrates a field element 11A having two pole pairs, in which four permanent magnets 112 are arranged. Permanent magnets 111 are arranged on both sides of one permanent magnet 112 in the circumferential direction about the rotation axis J. As shown in FIG. That is, in FIG. 1, one permanent magnet 111 and two permanent magnets 112 sandwiching it in the circumferential direction are provided in one magnetic pole of the field element 11A.

電機子121に与えられる界磁磁束φrは、永久磁石111,112がそれぞれ発生する界磁磁束の合成である。永久磁石111,112はそれぞれ残留磁束密度Br1,Br2(後に説明される図18も参照)を有する。界磁子11Aの一つの磁極を構成する永久磁石111,112は、これらを纏めて、残留磁束密度Brを有する永久磁石として把握することができる。 The field magnetic flux φr applied to the armature 121 is a composite of the field magnetic fluxes generated by the permanent magnets 111 and 112, respectively. Permanent magnets 111 and 112 have residual magnetic flux densities Br1 and Br2 (see also FIG. 18 described later), respectively. The permanent magnets 111 and 112 forming one magnetic pole of the field element 11A can be collectively understood as a permanent magnet having a residual magnetic flux density Br.

コア110には開孔113が回転軸Jに平行に開き、開孔113には不図示のシャフトが固定される。 An opening 113 is opened in the core 110 parallel to the rotation axis J, and a shaft (not shown) is fixed to the opening 113 .

電機子12は電機子巻線121と、ティース122とを備え、電機子巻線121はティース122に巻回される。複数のティース122は界磁子11Aと反対側で不図示のバックヨークで連結されてもよい。ティース122は界磁子11Aの周囲に環状に配置されている。図1および図2ではティース122が6個設けられており、モータ1Aの構成としていわゆる4極6スロットの構成で例示される。 The armature 12 includes armature windings 121 and teeth 122 , and the armature windings 121 are wound around the teeth 122 . A plurality of teeth 122 may be connected by a back yoke (not shown) on the side opposite to the field element 11A. The teeth 122 are annularly arranged around the field element 11A. Six teeth 122 are provided in FIGS. 1 and 2, and a so-called four-pole, six-slot configuration is exemplified as the configuration of the motor 1A.

図1および図2では電機子巻線121は集中巻でティース122に設けられている構成が例示されるが、電機子巻線121として分布巻の構成が採用されてもよい。図1および図2ではモータ1Aがいわゆるインナーロータ型の構成を採っている場合が例示されるが、アウターロータ型の構成を採ってもよい。 In FIGS. 1 and 2 , the armature winding 121 is concentrated winding and provided on the teeth 122 , but the armature winding 121 may be distributed winding. 1 and 2 illustrate the case where the motor 1A has a so-called inner rotor type configuration, it may have an outer rotor type configuration.

電機子巻線121に交流の電流I1(図1および図2では図示省略、後述する図11、図12、図14、図15参照)が流れて交番磁界(図1および図2では図示省略)が発生する。電機子12は交番磁界によって界磁子11Aに対して相対的に回転する。例えば電機子12は不図示の他の部材に固定され、界磁子11Aが回転軸Jを中心として回転する。 An alternating current I1 (not shown in FIGS. 1 and 2; see FIGS. 11, 12, 14, and 15 to be described later) flows through the armature winding 121 to generate an alternating magnetic field (not shown in FIGS. 1 and 2). occurs. The armature 12 is rotated relative to the field element 11A by the alternating magnetic field. For example, the armature 12 is fixed to another member (not shown), and the field element 11A rotates around the rotation axis J.

電機子巻線121に電流I2(図1および図2では図示省略、後述する図11、図12、図14、図15参照)が流れて変更磁界H2(図2参照)が発生する。変更磁界H2は残留磁束密度Brを不可逆的に変更する磁界である。例えば残留磁束密度Br1は変更磁界H2によって不可逆的に増加され、残留磁束密度Br2は変更磁界H2によって不可逆的に増加しない。例えば永久磁石112の保磁力Hc2は永久磁石111の保磁力Hc1よりも大きい(後に説明される図18も参照)。 A current I2 (not shown in FIGS. 1 and 2; see later-described FIGS. 11, 12, 14 and 15) flows through the armature winding 121 to generate a modified magnetic field H2 (see FIG. 2). The changing magnetic field H2 is a magnetic field that irreversibly changes the residual magnetic flux density Br. For example, the residual magnetic flux density Br1 is irreversibly increased by the changing magnetic field H2, and the residual magnetic flux density Br2 is not irreversibly increased by the changing magnetic field H2. For example, the coercive force Hc2 of the permanent magnet 112 is greater than the coercive force Hc1 of the permanent magnet 111 (see also FIG. 18 described later).

モータ1Aが高い回転速度で駆動される場合、残留磁束密度Br1を、ひいては残留磁束密度Brを不可逆的に変更(具体的には不可逆的な減少;以下「減磁処理」と称す)し、逆起電力が低減される。例えば高い回転速度でモータ1Aが駆動された後、低い回転速度でモータ1Aを駆動する必要がなければ、減磁処理を受けて減少した残留磁束密度Brが維持されてモータ1Aが停止する場合がある。 When the motor 1A is driven at a high rotational speed, the residual magnetic flux density Br1, and thus the residual magnetic flux density Br, is irreversibly changed (specifically, irreversibly reduced; hereinafter referred to as "demagnetization processing"), and reversed. Electromotive force is reduced. For example, after the motor 1A is driven at a high rotational speed, if it is not necessary to drive the motor 1A at a low rotational speed, the motor 1A may stop while the reduced residual magnetic flux density Br is maintained due to the demagnetization process. be.

モータ1Aを起動させる前に、モータ1Aの起動時のトルクを高めるために、変更磁界H2によって残留磁束密度Brを増大することが望ましい。具体的には残留磁束密度Br1を不可逆的に増大(具体的には不可逆的な増大;以下「増磁処理」と称す)することが望ましい。 Before starting the motor 1A, it is desirable to increase the residual magnetic flux density Br by the modified magnetic field H2 in order to increase the torque when starting the motor 1A. Specifically, it is desirable to irreversibly increase the residual magnetic flux density Br1 (specifically, an irreversible increase; hereinafter referred to as "magnetization treatment").

図1および図2はいずれも、モータ1Aを起動させる前であって、増磁処理を行う前の状態の界磁子11Aと電機子12との位置関係を示す。但し図1では説明の都合上、増磁処理に採用される変更磁界H2も併記した。 1 and 2 both show the positional relationship between the field element 11A and the armature 12 before starting the motor 1A and before performing the magnetization process. However, FIG. 1 also shows the modified magnetic field H2 employed in the magnetization process for convenience of explanation.

図1および図2で示された構造では、一つの磁極において永久磁石112と一対の永久磁石111とが線対称となっている場合が例示されている。具体的には回転軸Jを中心とする径方向の直線であって周方向における永久磁石112の中心を通る直線に対して線対称である構造が例示されている。一対の永久磁石111の残留磁束密度Br1同士が等しければ、界磁磁束φrは当該直線に沿って発生する。 The structure shown in FIGS. 1 and 2 exemplifies the case where the permanent magnet 112 and the pair of permanent magnets 111 are line-symmetrical in one magnetic pole. Specifically, a structure that is symmetrical with respect to a straight line in the radial direction centered on the rotation axis J and passing through the center of the permanent magnet 112 in the circumferential direction is exemplified. If the residual magnetic flux densities Br1 of the pair of permanent magnets 111 are equal, the field magnetic flux φr is generated along the straight line.

図1において方向Mは増磁処理前の界磁磁束φrの位相(電気角での位相;以下同様)を幾何学的な角度として模式的に示す。方向Dはその方向に磁界をかけると、永久磁石の磁化方向がそろう方向が最も大きくなる方向と同じ方向の磁界を発生する方向として模式的に示す。上述の対称性から方向M,Dは一致して示される。 In FIG. 1, the direction M schematically indicates the phase of the field magnetic flux φr before the magnetization process (the phase in the electrical angle; the same shall apply hereinafter) as a geometric angle. Direction D is schematically shown as a direction in which, when a magnetic field is applied in that direction, a magnetic field is generated in the same direction as the direction in which the magnetization directions of the permanent magnets are aligned to the maximum. The directions M and D are shown to coincide because of the symmetry described above.

一般に増磁処理前の界磁子11Aと電機子12との位置関係は不明である。よってこの位置関係によっては、変更磁界H2を印加することにより、残留磁束密度Br1を減少させてしまう可能性がある。 Generally, the positional relationship between the field element 11A and the armature 12 before the magnetization process is unknown. Therefore, depending on this positional relationship, applying the changing magnetic field H2 may reduce the residual magnetic flux density Br1.

そこで、界磁子11Aと電機子12との位置関係が、変更磁界H2によって残留磁束密度Br(より具体的には残留磁束密度Br1)を不可逆的に増加させる範囲にある状態(以下「第1状態」と称す)で、変更磁界H2を印加する技術を説明する。以下、第1状態を得るための処理を「前処理」と称す。 Therefore, the positional relationship between the field element 11A and the armature 12 is in a state (hereinafter referred to as "first A technique for applying the modified magnetic field H2 will now be described. Processing for obtaining the first state is hereinafter referred to as “preprocessing”.

図1では界磁子11Aと電機子12との位置関係を上述の所定範囲に収めるための磁界(以下「前処理磁界」と称す)H3を、その印加前の界磁子11Aと電機子12との位置関係と共に示す。図1において、界磁磁束φrの位相と前処理磁界H3の位相との差である位相差δを幾何学的な角度として模式的に示した。但し、図1では角度が機械角として現れるので、位相差δ/Pn(Pn:極対数(ここでは2))が示される。 In FIG. 1, a magnetic field (hereinafter referred to as a "pretreatment magnetic field") H3 for keeping the positional relationship between the field element 11A and the armature 12 within the above-described predetermined range is applied to the field element 11A and the armature 12 before application of the magnetic field H3. is shown together with the positional relationship with. In FIG. 1, the phase difference δ, which is the difference between the phase of the field magnetic flux φr and the phase of the pretreatment magnetic field H3, is schematically shown as a geometric angle. However, since the angle appears as a mechanical angle in FIG. 1, the phase difference .delta./Pn (Pn: number of pole pairs (here, 2)) is shown.

前処理磁界H3の大きさは、増磁処理を適切に行える観点から、変更磁界H2の大きさよりも小さいことが望ましい。 The magnitude of the pretreatment magnetic field H3 is desirably smaller than the magnitude of the change magnetic field H2 from the viewpoint of performing the magnetization process appropriately.

このような位相差δが存在する位置関係にある界磁子11Aを、前処理磁界H3を印加することによって移動させる。前処理磁界H3は、電機子巻線121に電流I3(図1および図2において不図示、後述する図11、図12、図14、図15参照)が流れることによって発生する。 The field element 11A having a positional relationship with such a phase difference δ is moved by applying the pretreatment magnetic field H3. The pretreatment magnetic field H3 is generated by a current I3 (not shown in FIGS. 1 and 2, see later-described FIGS. 11, 12, 14, and 15) flowing through the armature winding 121. FIG.

図2は前処理磁界H3が引加された後の第1状態を示す。前処理によって位相差δは0となる。図2では変更磁界H2も併記した。ここでは一つの磁極における一対の永久磁石111の残留磁束密度Br1が、減磁処理において均等に減少し、増磁処理において均等に増大して、上記の対称性から、増磁処理の前後でも方向D,Mの一致が維持される場合が例示される。 FIG. 2 shows the first state after the pretreatment magnetic field H3 has been applied. The phase difference δ becomes 0 by preprocessing. FIG. 2 also shows the modified magnetic field H2. Here, the residual magnetic flux density Br1 of the pair of permanent magnets 111 in one magnetic pole decreases evenly in the demagnetization process and increases evenly in the magnetization process. The case where D and M are kept consistent is exemplified.

このように一つの磁極において永久磁石111,112の対称性があれば、増磁処理の前後でも方向D,Mが一致するので、前処理磁界H3によって第1状態を一つに決定することができる。 If the permanent magnets 111 and 112 are thus symmetrical in one magnetic pole, the directions D and M will match even before and after the magnetization process. can.

次にかかる対称性がない場合について説明する。図3および図4は、この実施の形態で説明される技術を適用できる他のモータ1Bの構造を示す断面図である。当該断面はモータ1Bの回転軸Jに垂直である。 Next, the case where there is no such symmetry will be described. 3 and 4 are sectional views showing the structure of another motor 1B to which the technology described in this embodiment can be applied. The cross section is perpendicular to the rotation axis J of the motor 1B.

モータ1Bは界磁子11Bと電機子12とを有する。モータ1Bとモータ1Aとの相違は界磁子11Bと界磁子11Aとの相違である。界磁子11Bと界磁子11Aとの相違は一つの磁極において設けられる永久磁石111,112の個数および配置の相違である。 The motor 1B has a field element 11B and an armature 12. FIG. The difference between the motor 1B and the motor 1A is the difference between the field element 11B and the field element 11A. The difference between the field element 11B and the field element 11A is the number and arrangement of the permanent magnets 111 and 112 provided in one magnetic pole.

界磁子11Bでは周方向に永久磁石111,112が交互に配置される。よって一つの磁極においては、永久磁石111,112が隣接してそれぞれ1個ずつ設けられる。よって永久磁石111が減磁処理を受けた後に増磁処理を受けていなければ、界磁磁束φrの位相と方向Dとは位相差θで相違する。図3および図4において位相差θを方向M,Dの間の角度として幾何学的な角度として模式的に示す。但し、図3及び図4では角度が機械角として現れるので、位相差δ/Pn,θ/Pn(Pn:極対数(ここでは2))が示される。 In the field element 11B, permanent magnets 111 and 112 are alternately arranged in the circumferential direction. Therefore, in one magnetic pole, the permanent magnets 111 and 112 are provided adjacently one by one. Therefore, if the permanent magnet 111 is not magnetized after being demagnetized, the phase of the field magnetic flux φr differs from the direction D by the phase difference θ. 3 and 4, the phase difference .theta. is schematically shown as a geometrical angle between the directions M and D. In FIG. However, since the angles appear as mechanical angles in FIGS. 3 and 4, the phase differences .delta./Pn and .theta./Pn (Pn: number of pole pairs (here, 2)) are shown.

図1と同様に図3では前処理磁界H3を、その印加前の界磁子11Bと電機子12との位置関係と共に示す。図4は前処理の後、増磁処理前の界磁子11Bと電機子12との位置関係を、変更磁界H2と共に示す。 As in FIG. 1, FIG. 3 shows the pretreatment magnetic field H3 together with the positional relationship between the field element 11B and the armature 12 before its application. FIG. 4 shows the positional relationship between the field element 11B and the armature 12 after the pretreatment and before the magnetization treatment, together with the modified magnetic field H2.

前処理によって位相差δは0となるが、増磁処理前は位相差θは維持されたままである。これは図1および図2においても同様であるものの、位相差θが0である特別な場合であったので、明確には現れなかった。 The phase difference .delta. becomes 0 by the pretreatment, but the phase difference .theta. is maintained before the magnetization treatment. Although this is the same in FIGS. 1 and 2, it was a special case where the phase difference θ is 0, so it did not appear clearly.

このように、一つの磁極において永久磁石111,112の対称性がなければ、増磁処理の前後で方向D,Mが不一致のまま維持されるので、前処理磁界H3によって第1状態を一つに決定することはできない。換言すれば第1状態は増磁処理の前の残留磁束密度Br1,Br2に依存する。 In this way, if there is no symmetry between the permanent magnets 111 and 112 in one magnetic pole, the directions D and M remain inconsistent before and after the magnetization process, so the pretreatment magnetic field H3 makes the first state one. cannot be determined to In other words, the first state depends on the residual magnetic flux densities Br1 and Br2 before the magnetization process.

しかし第1状態ではこの位相差θが所定の範囲に収まるので、変更磁界H2を用いても残留磁束密度Br1を減少させない。また位相差θは永久磁石111,112の磁気特性(残留磁束密度Br1,Br2を含む磁化曲線など)を含めた界磁子11Bの構造からその最大値を求めることが可能である。よって増磁処理に必要な変更磁界H2の大きさも当該最大値と永久磁石111の磁気特性とから求めることができる。 However, in the first state, since the phase difference .theta. is within a predetermined range, the residual magnetic flux density Br1 is not reduced even if the modified magnetic field H2 is used. The maximum value of the phase difference θ can be obtained from the structure of the field element 11B including the magnetic characteristics of the permanent magnets 111 and 112 (magnetization curves including residual magnetic flux densities Br1 and Br2). Therefore, the magnitude of the modified magnetic field H2 required for the magnetization process can also be obtained from the maximum value and the magnetic properties of the permanent magnet 111 .

図5は増磁処理の前後の界磁磁束を示すベクトル図である。但し方向M,Dは幾何学的位置ではなく位相として示した(他のベクトル図でも同様)。残留磁束密度Brが不可逆的に減少された界磁磁束φmと、残留磁束密度Brが不可逆的に増加された界磁磁束φMとが示される。界磁磁束φmの大きさは界磁磁束φMの大きさよりも小さい。 FIG. 5 is a vector diagram showing the field magnetic flux before and after the magnetization process. However, the directions M and D are shown as phases instead of geometric positions (the same applies to other vector diagrams). A field flux φm with an irreversibly reduced residual flux density Br and a field flux φM with an irreversibly increased residual flux density Br are shown. The magnitude of the field magnetic flux φm is smaller than the magnitude of the field magnetic flux φM.

図5では界磁磁束φmとして最も残留磁束密度Brが減少したものを、界磁磁束φMとして最も残留磁束密度Brが増加したものを、それぞれ想定している。方向Dと界磁磁束φMの位相とが一致する場合には、界磁磁束φm,φMの位相差θoは上述の位相差θの最大値である。 In FIG. 5, it is assumed that the field flux .phi.m is the field flux .phi.m in which the residual flux density Br has decreased the most, and the field flux .phi.M is the field flux .phi.M in which the residual flux density Br has increased the most. When the direction D matches the phase of the field magnetic flux φM, the phase difference θo between the field magnetic fluxes φm and φM is the maximum value of the phase difference θ described above.

図5では、モータ1(これはモータ1A,1Bを総称する:以下同様)の起動前の状態での界磁磁束φrが界磁磁束φmであるとして、界磁磁束φmの位相を方向Mで表した。上述のように方向Dと界磁磁束φMの位相とが一致することを、界磁磁束φMの位相を方向Dに採用して表した。 In FIG. 5, the field magnetic flux φr is the field magnetic flux φm in the state before the motor 1 (which collectively refers to the motors 1A and 1B; the same shall apply hereinafter). expressed. As described above, the fact that the direction D and the phase of the field magnetic flux φM match is expressed by adopting the phase of the field magnetic flux φM as the direction D.

図6および図7は変更磁界H2を示すベクトル図である。残留磁束密度Br1の増大に必要な磁界の大きさは永久磁石111の磁化特性から予め設定できる。この磁界の大きさに、変更磁界H2の方向Dの成分H2Mの大きさが設定される。 6 and 7 are vector diagrams showing the modified magnetic field H2. The magnitude of the magnetic field required to increase the residual magnetic flux density Br1 can be set in advance from the magnetization characteristics of the permanent magnet 111. FIG. The magnitude of this magnetic field is set to the magnitude of the component H2M in the direction D of the modified magnetic field H2.

実際の位相差θは検出されず、予め計算される位相差θoが既知であるので、変更磁界H2の位相を界磁磁束φm,φMの位相の中間に設定すれば、必要な変更磁界H2の大きさは最小となる。そしてこのときに必要な変更磁界H2の大きさ|H2|は成分H2Mの大きさ|H2M|を用いて、|H2M|/tan(θo/2)で表される。 Since the actual phase difference θ is not detected and the precalculated phase difference θo is known, if the phase of the modified magnetic field H2 is set between the phases of the field magnetic fluxes φm and φM, the required modified magnetic field H2 size is minimal. The magnitude |H2| of the change magnetic field H2 required at this time is expressed by |H2M|/tan(θo/2) using the magnitude |H2M| of the component H2M.

図7は実際の位相差θが0の場合であり、方向D,Mは一致する。これは図1および図2で示されたような、一つの磁極における永久磁石111,112が線対称性に配置されている場合に相当する。この場合においても、|H2M|/tan(θo/2)の大きさの変更磁界H2で、残留磁束密度Br1の増大に必要な増磁処理を行えることは明白である。 FIG. 7 shows the case where the actual phase difference θ is 0, and the directions D and M match. This corresponds to the case where the permanent magnets 111 and 112 in one magnetic pole are arranged with line symmetry as shown in FIGS. Even in this case, it is clear that the magnetization necessary for increasing the residual magnetic flux density Br1 can be performed with the changing magnetic field H2 of the magnitude of |H2M|/tan(θo/2).

図8は変更磁界H2の向きを変動させる態様を示すベクトル図である。位相差θが0~θoのいずれであっても、増磁処理の後の界磁磁束φrの位相は、界磁磁束φMの位相(方向D2で示す)と界磁磁束φmの位相(方向D1で示す)との間にある。よって変更磁界H2は、その大きさを|H2M|/tan(θo/2)として、方向D1で示された位相を有する磁界H21と方向D2で示された位相を有する磁界H22との間の範囲R4に亘って変動すれば、増磁処理が行える。 FIG. 8 is a vector diagram showing how the direction of the modified magnetic field H2 is varied. Even if the phase difference θ is anywhere from 0 to θo, the phase of the field magnetic flux φr after the magnetization process is the phase of the field magnetic flux φM (indicated by the direction D2) and the phase of the field magnetic flux φm (indicated by the direction D1 (indicated by ). Thus, the modified magnetic field H2, whose magnitude is |H2M|/tan(θo/2), is the range between the magnetic field H21 with the phase indicated in the direction D1 and the magnetic field H22 with the phase indicated in the direction D2. If it fluctuates over R4, the magnetization process can be performed.

但し、界磁子11の位置を移動させない観点から、変更磁界H2が交番する周波数は、モータ1が回転できない程度に高く設定することが望ましい。 However, from the viewpoint of not moving the position of the field element 11, it is desirable to set the frequency at which the changing magnetic field H2 alternates so high that the motor 1 cannot rotate.

なお、図1から図4においては、変更磁界H2の位相を幾何学的に示す方向は図示されていない。図4においても方向M,Dはそれぞれ増磁処理前の界磁磁束φrの位相と、上述の方向Dとを示すが、図4で変更磁界H2を模式的に示す矢印と方向Mとの間の幾何学的関係は、必ずしも変更磁界H2の位相と、増磁処理前の界磁磁束φrの位相との関係を幾何学的に示すものではない。変更磁界H2を模式的に示す矢印と方向Dとの間の幾何学的関係についても同様である。 1 to 4 do not show directions that geometrically indicate the phase of the changing magnetic field H2. In FIG. 4 as well, the directions M and D respectively indicate the phase of the field magnetic flux φr before the magnetization process and the above-described direction D. However, in FIG. does not necessarily geometrically represent the relationship between the phase of the modified magnetic field H2 and the phase of the field magnetic flux φr before the magnetization process. The same is true for the geometrical relationship between the direction D and the arrow that schematically indicates the modified magnetic field H2.

本実施の形態では、界磁子11の位置が予め決められた範囲に収められる。よって界磁子11の位置が予め決められた範囲にあるか否かの判断を行う必要がなく、永久磁石111,112の残留磁束密度Brの不可逆的増加を容易にする。 In this embodiment, the position of the field element 11 is kept within a predetermined range. Therefore, there is no need to determine whether the position of the field element 11 is within a predetermined range or not, and the irreversible increase in the residual magnetic flux density Br of the permanent magnets 111 and 112 is facilitated.

図1から図4では、前処理磁界H3によって位相差δが0となる場合を例示した。この場合、増磁処理前の界磁磁束φrの位相を示す方向Mによって増磁処理を行う直前の界磁子11の位置が一意に定まる。 1 to 4 illustrate the case where the phase difference δ becomes 0 due to the pretreatment magnetic field H3. In this case, the position of the field element 11 immediately before the magnetization process is uniquely determined by the direction M indicating the phase of the field magnetic flux φr before the magnetization process.

しかし第1状態としては、必ずしも界磁子11の位置にそのような一意性は必要ない。変更磁界H2によって残留磁束密度Brの不可逆的増加が得られれば足りる。 However, as the first state, the position of the field element 11 does not necessarily require such uniqueness. It is sufficient that an irreversible increase in the residual magnetic flux density Br is obtained by the modified magnetic field H2.

図9は第1状態として望ましい範囲を示すベクトル図である。方向Dと、最も残留磁束密度Brが減少したときの界磁磁束φmとの位相を示す方向M1と、最も残留磁束密度Brが増加したときの界磁磁束φMとの位相を示す方向M2とを示す。 FIG. 9 is a vector diagram showing a desirable range for the first state. A direction D, a direction M1 indicating the phase of the field magnetic flux φm when the residual magnetic flux density Br decreases the most, and a direction M2 indicating the phase of the field magnetic flux φM when the residual magnetic flux density Br increases the most show.

変更磁界H2によって増磁可能な位相の範囲の大きさは位相差に換算してπである。領域R1は、増磁処理前の残留磁束密度Brが既に最も増加していた値であるときを想定した、前処理後の界磁磁束φrの位相の望ましい範囲である。領域R2は、増磁処理前の残留磁束密度Brが最も減少した値であるときを想定した、前処理後の界磁磁束φrの位相の望ましい範囲である。 The magnitude of the phase range that can be magnetized by the changing magnetic field H2 is π in terms of phase difference. A region R1 is a desirable range of the phase of the field magnetic flux φr after the pretreatment, assuming that the residual magnetic flux density Br before the magnetization treatment has already increased the most. A region R2 is a desirable range of the phase of the field magnetic flux φr after pretreatment, assuming that the residual magnetic flux density Br before the magnetization treatment is the lowest value.

増磁処理前は、残留磁束密度Brがどの程度の値を有しているか不明である。よって前処理後の界磁磁束φrの位相は方向M1,M2で表される位相の区間に存在する。よって前処理によって得られる第1状態として望ましい界磁磁束φrの位相は、領域R1,R2が重複する領域R0の範囲にある。 It is unknown what value the residual magnetic flux density Br has before the magnetization process. Therefore, the phase of the field magnetic flux φr after preprocessing exists in the phase section represented by the directions M1 and M2. Therefore, the phase of the field magnetic flux φr desirable as the first state obtained by the pretreatment is in the range of the region R0 where the regions R1 and R2 overlap.

ここでは方向M1が方向M2に対して進相している場合が例示されており、この場合の領域R0は方向Dに対して(π/2-θo)で遅相している位相から、方向Dに対してπ/2進相している位相までの、(π-θo)の範囲である。 Here, the case where the direction M1 leads the direction M2 is illustrated, and the region R0 in this case changes from the phase lagging (π/2−θo) with respect to the direction D to the direction The range is (π-θo) up to a phase that is π/binary with respect to D.

なお、図6のベクトル図で例示された変更磁界H2の方向Dの成分は大きさ|H2M|を有する。よってこの成分を、変更磁界を示す磁界ベクトルH2Mと見ることができる。このことと、上述の領域R0の範囲が方向Dを基準として示すことができることとを合わせて考えれば、界磁磁束φrを示すベクトルを用いて、第1状態を以下のように説明することができる:
界磁磁束φrを示す磁束ベクトルと、変更磁界を示す磁界ベクトルH2Mとの位相差が、変更磁界によって残留磁束密度Brを不可逆的に増加させる範囲にある状態。
It should be noted that the component in direction D of the modified magnetic field H2 illustrated in the vector diagram of FIG. 6 has magnitude |H2M|. This component can thus be viewed as the magnetic field vector H2M representing the modified magnetic field. Considering this together with the fact that the range of the region R0 can be indicated with reference to the direction D, the first state can be explained as follows using a vector indicating the field magnetic flux φr. can:
A state in which the phase difference between the magnetic flux vector indicating the field magnetic flux φr and the magnetic field vector H2M indicating the modified magnetic field is within a range in which the residual magnetic flux density Br is irreversibly increased by the modified magnetic field.

そしてこのような第1状態において増磁処理を行う。増磁処理を行ってから、モータ1を駆動させる交番磁界を発生させる。 Then, the magnetization process is performed in such a first state. After performing the magnetization process, an alternating magnetic field for driving the motor 1 is generated.

磁界ベクトルH2Mによって示される磁界によって残留磁束密度Brを不可逆的に減少させない観点からは、磁界ベクトルH2Mの位相が、方向Dに対してπ/2で遅相している位相から、方向Dに対してπ/2で進相している位相までの間にあることが望ましい。 From the viewpoint of preventing the residual magnetic flux density Br from being irreversibly reduced by the magnetic field indicated by the magnetic field vector H2M, the phase of the magnetic field vector H2M is shifted from the phase delayed by π/2 with respect to the direction D to the direction D to a phase leading by π/2.

界磁磁束φrは、永久磁石111,112の配置や、それらの磁化状態のばらつきに起因して、方向Dに対して位相θo1で進むことがあり得る。この場合、磁界ベクトルH2Mの位相は、界磁磁束φrを示す磁束ベクトルに対してπ/2で遅相している位相から、界磁磁束φrを示す磁束ベクトルに対して(π/2-θo1)で進相している位相までの間にあることが望ましい。 The field magnetic flux φr may advance with the phase θo1 with respect to the direction D due to the arrangement of the permanent magnets 111 and 112 and variations in their magnetization states. In this case, the phase of the magnetic field vector H2M changes from the phase lagging by π/2 with respect to the magnetic flux vector indicating the field magnetic flux φr to (π/2-θo1 ) to the leading phase.

図10はモータ駆動装置10の構成を、その周辺と共に例示するブロック図である。モータ駆動装置10はモータ1を駆動する。モータ駆動装置10は、モータ1に、より正確には電機子巻線121に電流iaを供給する。電流iaは上述の電流I1,I2,I3を含む。 FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of the motor drive device 10 together with its periphery. A motor drive device 10 drives the motor 1 . The motor drive 10 supplies the motor 1, more precisely the armature winding 121, with a current ia. Current ia includes currents I1, I2 and I3 described above.

モータ駆動装置10は、交流電源2、整流回路3、制御部4を有する。制御部4は交流電源2に対して後述するやり方で電流iaを電機子巻線121に供給させる。整流回路3は交流電圧Viを直流電圧Vdcへ変換する。図10では交流電圧Viはモータ駆動装置10の外部にある交流電源8から供給される場合が例示される。 The motor drive device 10 has an AC power supply 2 , a rectifier circuit 3 and a control section 4 . The control unit 4 causes the AC power supply 2 to supply the current ia to the armature winding 121 in a manner to be described later. The rectifier circuit 3 converts the AC voltage Vi into a DC voltage Vdc. FIG. 10 illustrates a case where the AC voltage Vi is supplied from an AC power supply 8 outside the motor drive device 10 .

図10では、交流電源2が、直流電圧Vdcを交流電圧Vacに変換するインバータである場合が例示される。交流電圧Vacはモータ1に印加される。例えばモータ1が三相モータであれば、交流電圧Vacは三相の交流電圧であり、電流I1は三相の交流電流である。 FIG. 10 illustrates a case where AC power supply 2 is an inverter that converts DC voltage Vdc to AC voltage Vac. An AC voltage Vac is applied to the motor 1 . For example, if the motor 1 is a three-phase motor, the AC voltage Vac is a three-phase AC voltage and the current I1 is a three-phase AC current.

交流電源2の動作は制御信号Gによって制御される。制御信号Gは制御部4によって生成され、交流電源2へ出力される。制御部4は,モータ1の回転速度ωの指令値ω*と、直流電圧Vdcおよび電流iaの測定結果とを用いて制御信号Gを生成する。一般にこのような制御信号Gの生成および制御信号Gによってインバータの動作を制御することは周知の技術であるので、詳細は省略する。 A control signal G controls the operation of the AC power supply 2 . A control signal G is generated by the control unit 4 and output to the AC power supply 2 . The control unit 4 generates the control signal G using the command value ω* of the rotation speed ω of the motor 1 and the measurement results of the DC voltage Vdc and the current ia. Generally, the generation of the control signal G and the control of the operation of the inverter by the control signal G are well-known techniques, so details thereof will be omitted.

モータ1は負荷91を駆動する。例えば負荷91は冷媒を圧縮する圧縮機である。当該圧縮機にモータ1を含めて捉えることもできる。 Motor 1 drives load 91 . For example, load 91 is a compressor that compresses refrigerant. The motor 1 can also be included in the compressor.

図11および図12は、それぞれ電流iaおよびその振幅|ia|の波形を示すグラフであり、横軸には時間tを採った。振幅|ia|は、電流iaの波形の包絡線の値として捉えることができる。 11 and 12 are graphs showing the waveforms of the current ia and its amplitude |ia|, respectively, with the horizontal axis representing time t. The amplitude |ia| can be understood as the value of the envelope of the waveform of the current ia.

図11では電流iaの内訳としての電流I1,I2,I3およびそれぞれの振幅|I1|,|I2|,|I3|を示した。振幅|I1|,|I2|,|I3|は、電流I1,I2,I3のそれぞれの波形の包絡線の値として捉えることができる。図11では電流iaを相毎の電流として波形を示した。図12では振幅|ia|の内訳としての振幅|I1|,|I2|,|I3|を示した。 FIG. 11 shows the currents I1, I2 and I3 and their respective amplitudes |I1|, |I2| and |I3| as the breakdown of the current ia. Amplitudes |I1|, |I2|, and |I3| can be understood as values of envelopes of respective waveforms of currents I1, I2, and I3. In FIG. 11, the waveform is shown with the current ia as the current for each phase. FIG. 12 shows the amplitudes |I1|, |I2|, and |I3| as the breakdown of the amplitude |ia|.

電流I3はモータ1に対して直流励磁を行わせる電流として例示される。時間tは電流I3が流れ始める時刻を基準(時刻0)とする。電流I3は時刻t1で流れ終わる。電流I3が流れることにより、前処理磁界H3が発生し、上述の第1状態が得られる。 The current I3 is exemplified as a current that causes the motor 1 to be DC-excited. The time t is based on the time when the current I3 starts to flow (time 0). Current I3 ceases to flow at time t1. The flow of the current I3 generates the pretreatment magnetic field H3, and the first state described above is obtained.

ここでは前処理磁界H3は交番磁界ではないので、時刻t1において電流I3が流れ終わっても、第1状態は維持される。但し、前処理磁界H3によって界磁子11は移動するので、この移動に起因した慣性によるモータ1の回転があれば、第1状態が維持されない可能性もある。よって慣性によるモータ1の回転を考慮すれば電流I3を流す時間は長い方が望ましい。 Since the pretreatment magnetic field H3 is not an alternating magnetic field here, the first state is maintained even after the current I3 stops flowing at time t1. However, since the field element 11 is moved by the pretreatment magnetic field H3, the first state may not be maintained if the motor 1 rotates due to inertia resulting from this movement. Therefore, considering the rotation of the motor 1 due to inertia, it is desirable that the current I3 is supplied for a longer period of time.

時刻t1の後、時刻t2から時刻t3において電流I2が流れ、増磁処理が行われる。振幅|I2|は閾値ia0に達する。閾値ia0は変更磁界H2の大きさを増磁処理に必要な大きさにするために必要な、振幅|I2|の値である。図11では電流I2は直流励磁と類似して、三相の電流は交番しない場合が例示される。但し、図8に例示されるように変更磁界H2が変動する場合には、三相の電流が交番してもよい。 After the time t1, the current I2 flows from the time t2 to the time t3, and the magnetization process is performed. The amplitude |I2| reaches the threshold ia0. The threshold value ia0 is the value of the amplitude |I2| required to set the magnitude of the modified magnetic field H2 to the magnitude required for the magnetization process. FIG. 11 illustrates a case where the current I2 is similar to DC excitation and the three-phase current does not alternate. However, when the changing magnetic field H2 fluctuates as illustrated in FIG. 8, the three-phase current may alternate.

時刻t3の後、時刻t4以降において電流I1が流れ、交番磁界が発生する。ここでは振幅|I1|が増大する区間が示されており、この区間において交番磁界の大きさも増大する。 After time t3 and after time t4, current I1 flows and an alternating magnetic field is generated. A section is shown here in which the amplitude |I1| increases, and the magnitude of the alternating magnetic field also increases in this section.

図11および図12では、時刻t1から時刻t2までの間、時刻t3から時刻t4までの間で振幅|ia|が零となる場合が例示される。このような無通電期間を設けることは、交流電源2やモータ1の発熱を抑制する観点で望ましい。 FIGS. 11 and 12 illustrate the case where the amplitude |ia| becomes zero from time t1 to time t2 and from time t3 to time t4. Providing such a non-energization period is desirable from the viewpoint of suppressing heat generation of the AC power supply 2 and the motor 1 .

図13は本実施の形態の処理を例示するフローチャートである。当該フローチャートのステップは制御部4によって交流電源2に行わせる。まずステップS1が実行される(図11および図12の時刻t0~t1の期間参照)。ステップS1は上述の前処理であり、これによって上述の第1状態が得られる。ステップS1の実行後、ステップS2において無通電期間(図11および図12の時刻t1~t2の期間に相当)が設けられた後、ステップS3において増磁処理が行われる(図11および図12の時刻t2~t3の期間に相当)。 FIG. 13 is a flow chart illustrating the processing of this embodiment. The control unit 4 causes the AC power supply 2 to perform the steps of the flowchart. First, step S1 is executed (see the period from time t0 to t1 in FIGS. 11 and 12). Step S1 is the above-described preprocessing, and thereby obtains the above-described first state. After execution of step S1, a no-energization period (equivalent to the period from time t1 to t2 in FIGS. 11 and 12) is provided in step S2, and magnetization processing is performed in step S3 (see FIGS. 11 and 12). corresponding to the period from time t2 to t3).

ステップS3の実行後、ステップS4において無通電期間(図11および図12の時刻t3~t4の期間に相当)が設けられた後、ステップS5において交番磁界を発生させる処理(「交番磁界発生処理」と仮称)が行われる(図11および図12の時刻t4以降参照)。 After step S3 is executed, a non-energization period (corresponding to the period of time t3 to t4 in FIGS. 11 and 12) is provided in step S4, and then a process for generating an alternating magnetic field ("alternating magnetic field generation process") is performed in step S5. (tentative name) is performed (see FIGS. 11 and 12 after time t4).

但し、ステップS2,S4を省略し、無通電期間を設けなくてもよい。これは前処理後の慣性によるモータ1の回転を考慮しなくてもよい観点で望ましい。 However, steps S2 and S4 may be omitted and the no-energization period may not be provided. This is desirable from the viewpoint that it is not necessary to consider the rotation of the motor 1 due to inertia after preprocessing.

図14および図15は、それぞれ電流iaおよびその振幅|ia|の波形を示すグラフであり、横軸には時間tを採った。図14および図15では、図11および図12で示された場合とは異なり、増磁処理の前後で無通電期間を設けない場合が示される。 14 and 15 are graphs showing waveforms of the current ia and its amplitude |ia|, respectively, and the horizontal axis represents time t. FIGS. 14 and 15 show the case where no non-energization period is provided before and after the magnetization process unlike the case shown in FIGS. 11 and 12. FIG.

時間tは電流I3が流れ始める時刻を基準(時刻0)とする。電流I3は時刻t5まで上昇し、その後時刻t4で流れ終わるまで振幅|I3|が維持される。電流I3が流れることにより前処理磁界H3が発生し、上述の第1状態が得られる。 The time t is based on the time when the current I3 starts to flow (time 0). Current I3 rises until time t5, and then maintains amplitude |I3| until it stops flowing at time t4. A pretreatment magnetic field H3 is generated by the flow of the current I3, and the first state described above is obtained.

ここでは電流I2が流れて増磁処理が行われる時刻t2から時刻t3は、時刻5から時刻t4の間に設けられる。そして時刻t4以降において電流I1が流れ、交番磁界が発生する。ここでは振幅|I1|が増大する区間が示されており、この区間において交番磁界の大きさも増大する。 Here, the time t2 to time t3 during which the current I2 flows and the magnetization process is performed is provided between the time t5 and the time t4. After time t4, current I1 flows and an alternating magnetic field is generated. A section is shown here in which the amplitude |I1| increases, and the magnitude of the alternating magnetic field also increases in this section.

時刻t2以前に流れていた電流I3は前処理のための電流として理解されるが、時刻t3以降に流れる電流I3は前処理のための電流と理解しなくてもよい。時刻t3においては既に増磁処理が行われて界磁磁束φMが得られているからである。 The current I3 flowing before time t2 is understood as a current for pretreatment, but the current I3 flowing after time t3 need not be understood as a current for pretreatment. This is because at time t3, the magnetization process has already been performed and the field magnetic flux φM has been obtained.

他方、上述のように、前処理よりも前において既に界磁磁束φMが得られている場合もあり、この場合における前処理磁界H3は増磁処理を妨げるものではない。よって時刻t3以降に流れる電流I3も同様に、増磁処理の後の界磁磁束φMを妨げるものではない。 On the other hand, as described above, there are cases where the field magnetic flux φM is already obtained before the pretreatment, and in this case the pretreatment magnetic field H3 does not interfere with the magnetization process. Therefore, the current I3 that flows after the time t3 also does not interfere with the field magnetic flux φM after the magnetization process.

上述の様にモータ1A,1Bを直流励磁する電流I3を流して前処理磁界H3を得ることができる。この直流励磁は一つの相の方向に前処理磁界H3を発生するように行ってもよいし、方向を切り替えて行ってもよい。例えばモータ1A,1BがU相、V相、W相の三相の交流モータであって、変更磁界H2の位相をW相の位相に一致させる場合を想定する。この場合、直流励磁をW相のみで行ってもよいし、直流励磁をU相、V相、W相の順序で行ってもよい。いずれの場合も界磁磁束φrの位相がW相の直流励磁で定まる位相と一致するので、第1の状態を得やすい。 As described above, the pretreatment magnetic field H3 can be obtained by applying the current I3 for direct-current excitation of the motors 1A and 1B. This DC excitation may be performed so as to generate the pretreatment magnetic field H3 in the direction of one phase, or may be performed by switching the direction. For example, it is assumed that the motors 1A and 1B are three-phase AC motors of U-phase, V-phase, and W-phase, and the phase of the modified magnetic field H2 is matched with the phase of the W-phase. In this case, the DC excitation may be performed only by the W phase, or the DC excitation may be performed in the order of the U phase, the V phase, and the W phase. In either case, the phase of the field magnetic flux φr coincides with the phase determined by the DC excitation of the W phase, so it is easy to obtain the first state.

もちろん、変更磁界H2の位相として、U相、V相、W相のいずれか一つと一致させる必要は無い。よって電流I3の位相もU相、V相、W相のいずれか一つと一致させる必要は無い。よって電流I3を交流とし、前処理磁界H3を交番磁界としてもよい。この場合、前処理の最後における前処理磁界H3によって得られる界磁磁束φrの位相が、上述の領域R0の範囲にあるような変更磁界H2を採用する。 Of course, it is not necessary to match any one of the U-phase, V-phase, and W-phase as the phase of the modified magnetic field H2. Therefore, it is not necessary to match the phase of the current I3 with any one of the U-phase, V-phase and W-phase. Therefore, the current I3 may be an alternating current and the pretreatment magnetic field H3 may be an alternating magnetic field. In this case, the modified magnetic field H2 is adopted such that the phase of the field magnetic flux φr obtained by the pretreatment magnetic field H3 at the end of the pretreatment is within the range of the region R0 described above.

この場合、モータ1A,1Bが回転するように前処理磁界H3が交番する周波数を低く設定することが望ましい。 In this case, it is desirable to set the alternating frequency of the pretreatment magnetic field H3 low so that the motors 1A and 1B rotate.

次に、前処理磁界H3を用いずに第1状態を得るための技術を説明する。例えば負荷91が圧縮機である場合、界磁子11の位置は圧縮機の機械的な状況に依存する。圧縮機がピストン式である場合を例に取れば、圧縮機の機械的な状況としてピストンが停止する位置を挙げることができる。 Next, a technique for obtaining the first state without using the pretreatment magnetic field H3 will be described. For example, if the load 91 is a compressor, the position of the field element 11 depends on the mechanical conditions of the compressor. Taking the case of a piston type compressor as an example, the position at which the piston stops can be mentioned as a mechanical condition of the compressor.

界磁子11の位置はピストンが停止する位置で決定される。よってピストンが停止する位置を決定することで、第1状態が得られる。ピストンが停止する位置は、圧縮機から吐出される冷媒の圧力と圧縮機に吸入される冷媒の圧力との差である圧力差の制御によって決定することができる。つまり上述の圧力差の制御によって第1状態が得られる。 The position of the field element 11 is determined by the position where the piston stops. Therefore, the first state is obtained by determining the position at which the piston stops. The position at which the piston stops can be determined by controlling the pressure difference, which is the difference between the pressure of the refrigerant discharged from the compressor and the pressure of the refrigerant sucked into the compressor. That is, the first state is obtained by controlling the pressure difference described above.

図16は冷凍回路9の構成を例示するブロック図である。冷凍回路9は負荷91としての圧縮機、凝縮器92、膨張弁93、蒸発器94を備え、冷媒Fがこれらをこの順に循環する。圧縮機は冷媒Fを吸入口911から吸入し、これを圧縮して吐出口912から吐出する。凝縮器92、蒸発器94はいずれも熱交換器によって実現できる。 FIG. 16 is a block diagram illustrating the configuration of the refrigerating circuit 9. As shown in FIG. The refrigerating circuit 9 includes a compressor as a load 91, a condenser 92, an expansion valve 93, and an evaporator 94, and refrigerant F circulates through these in this order. The compressor sucks refrigerant F from a suction port 911 , compresses it, and discharges it from a discharge port 912 . Both the condenser 92 and the evaporator 94 can be realized by heat exchangers.

膨張弁93は冷媒Fを膨張させる程度を調整する膨張機構として機能する。よって膨張弁93の開度を調整することによって上述の圧力差を制御し、以て第1状態を得ることができる。 The expansion valve 93 functions as an expansion mechanism that adjusts the extent to which the refrigerant F is expanded. Therefore, by adjusting the degree of opening of the expansion valve 93, the above pressure difference can be controlled, thereby obtaining the first state.

膨張弁93は、制御信号K1によってその開度が調整される。制御信号K1は冷凍回路9の制御に通常用いられる技術で生成できる。ここでは制御信号K1は圧力調整回路5aによって生成される場合を例示した。圧力調整回路5aは、モータ駆動装置10に備えられる場合が例示される。 The opening of the expansion valve 93 is adjusted by the control signal K1. The control signal K1 can be generated by techniques commonly used to control the refrigeration circuit 9. FIG. Here, the case where the control signal K1 is generated by the pressure adjustment circuit 5a is exemplified. A case where the pressure adjustment circuit 5a is provided in the motor drive device 10 is exemplified.

制御部4はステップS1によって圧力調整回路5aに制御信号K1を生成させ、膨張弁93に与えさせる。制御部4は、その後、ステップS3における増磁処理のために、交流電源2に電機子巻線121へ電流I2を流させる。 The controller 4 causes the pressure regulating circuit 5a to generate the control signal K1 and apply it to the expansion valve 93 in step S1. After that, the control unit 4 causes the AC power supply 2 to flow the current I2 to the armature winding 121 for the magnetization process in step S3.

凝縮器92や蒸発器94で上述の圧力差を制御してもよい。冷媒Fが凝縮する程度や蒸発する程度は、上述の圧力差を左右するからである。 Condenser 92 and evaporator 94 may control the above pressure difference. This is because the degree to which the refrigerant F condenses or evaporates affects the above-described pressure difference.

図17は凝縮器92の内部構成をその周辺とともに示すブロック図である。凝縮器92は熱交換器921とファン922とを有する。ファン922は、制御信号K2によってその風量が調整される。制御信号K2は冷凍回路9の制御に通常用いられる技術で生成できる。ここでは制御信号K2は圧力調整回路5bによって生成される場合を例示した。圧力調整回路5bは、モータ駆動装置10に備えられる場合が例示される。 FIG. 17 is a block diagram showing the internal configuration of the condenser 92 together with its surroundings. Condenser 92 has heat exchanger 921 and fan 922 . Fan 922 has its air volume adjusted by control signal K2. The control signal K2 can be generated by techniques commonly used to control the refrigeration circuit 9. FIG. Here, the control signal K2 is generated by the pressure regulation circuit 5b. A case where the pressure adjustment circuit 5b is provided in the motor drive device 10 is exemplified.

制御部4はステップS1によって圧力調整回路5bに制御信号K2を生成させ、ファン922に与えさせる。制御部4は、その後、ステップS3における増磁処理のために、交流電源2に電機子巻線121へ電流I2を流させる。 The controller 4 causes the pressure regulating circuit 5b to generate the control signal K2 and supply it to the fan 922 in step S1. After that, the control unit 4 causes the AC power supply 2 to flow the current I2 to the armature winding 121 for the magnetization process in step S3.

上述の圧力差を圧縮機それ自体で制御してもよい。つまり、蒸発器94、凝縮器92、膨張弁93、圧縮機のうちのいずれか一つによって上述の圧力差を制御し、これによって第1状態が得られる。このようにして電流I3を流すことなく第1状態が得られる。 The pressure differential mentioned above may be controlled by the compressor itself. That is, any one of the evaporator 94, the condenser 92, the expansion valve 93, and the compressor controls the pressure difference, thereby obtaining the first state. Thus, the first state is obtained without the current I3.

制御部4は、例えばマイクロコンピュータと記憶装置を含んで構成される。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップ(換言すれば手順)を実行する。上記記憶装置は、例えばROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ(EPROM(Erasable Programmable ROM)等)などの各種記憶装置の一つまたは複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、制御部4はこれに限らず、制御部4によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段または各種機能の一部または全部をハードウェアで実現しても構わない。 The control unit 4 includes, for example, a microcomputer and a storage device. The microcomputer executes each processing step (in other words, procedure) described in the program. The storage device can be composed of one or more of various storage devices such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and rewritable nonvolatile memory (EPROM (Erasable Programmable ROM), etc.). . The storage device stores various information and data, stores programs executed by the microcomputer, and provides a work area for executing the programs. The microcomputer can also be understood to function as various means corresponding to each processing step described in the program, or to realize various functions corresponding to each processing step. Moreover, the control unit 4 is not limited to this, and various procedures executed by the control unit 4, various means to be realized, or a part or all of various functions may be realized by hardware.

図18は永久磁石111,112の磁化曲線を示すグラフである。横軸には磁界Hを、縦軸には磁束密度Bを採用した。曲線L11,L12は永久磁石111,112の磁化曲線であり、曲線L11,L12は永久磁石111,112の磁化曲線である。 FIG. 18 is a graph showing magnetization curves of the permanent magnets 111 and 112. FIG. The magnetic field H is plotted on the horizontal axis, and the magnetic flux density B is plotted on the vertical axis. Curves L11 and L12 are magnetization curves of the permanent magnets 111 and 112, and curves L11 and L12 are magnetization curves of the permanent magnets 111 and 112, respectively.

曲線L11は増磁処理の後の磁化曲線を示し、曲線L12は減磁処理の後の磁化曲線を示す。永久磁石111が有する残留磁束密度Br1は、曲線L11,L12に対応してそれぞれ残留磁束密度Br1M,Br1m(<Br1)として示されている。永久磁石112が有する残留磁束密度Br2も併記した。 A curve L11 indicates the magnetization curve after the magnetization process, and a curve L12 indicates the magnetization curve after the demagnetization process. The residual magnetic flux densities Br1 of the permanent magnet 111 are shown as residual magnetic flux densities Br1M and Br1m (<Br1) corresponding to the curves L11 and L12, respectively. The residual magnetic flux density Br2 of the permanent magnet 112 is also shown.

なお、永久磁石112は本実施の形態において必須ではない。残留磁束密度Brの不可逆的な増加は、不可逆的に増加されない残留磁束密度Br2を有する永久磁石112の存在を前提としないからである。 Note that the permanent magnet 112 is not essential in this embodiment. This is because the irreversible increase in the residual magnetic flux density Br does not presuppose the presence of the permanent magnet 112 having a residual magnetic flux density Br2 that does not irreversibly increase.

上記に説明したように、モータ駆動装置10は、モータ1A,1Bを駆動する装置である。モータ1A,1Bは界磁子11と、電機子12とを有する。界磁子11は永久磁石111,112を有する。永久磁石111,112を纏めて考える永久磁石は残留磁束密度Brを有する。 As described above, the motor drive device 10 is a device that drives the motors 1A and 1B. Motors 1A and 1B have a field element 11 and an armature 12 . The field element 11 has permanent magnets 111 and 112 . The permanent magnets 111 and 112 collectively have a residual magnetic flux density Br.

電機子12は電機子巻線121を有する。電機子巻線121に交流の電流I1が流れて交番磁界を発生させる。電流I2が流れて変更磁界H2を発生させる。電機子12は、交番磁界によって界磁子11に対して相対的に回転する。変更磁界H2は残留磁束密度Brを不可逆的に変更する磁界である。 The armature 12 has armature windings 121 . An alternating current I1 flows through the armature winding 121 to generate an alternating magnetic field. A current I2 flows to generate a modified magnetic field H2. The armature 12 rotates relative to the field element 11 by the alternating magnetic field. The changing magnetic field H2 is a magnetic field that irreversibly changes the residual magnetic flux density Br.

モータ駆動装置10は、交流電源2と、制御部4とを備える。交流電源2は、電流I1,I2を電機子巻線121に供給する。制御部4は交流電源2に対し、第1状態で電流I2を電機子巻線121に供給させてから電流I1を電機子巻線121に供給させる。 The motor drive device 10 includes an AC power supply 2 and a control section 4 . The AC power supply 2 supplies currents I1 and I2 to the armature winding 121 . The control unit 4 causes the AC power supply 2 to supply the current I2 to the armature winding 121 in the first state, and then supplies the current I1 to the armature winding 121 .

このようにして、界磁子11の位置が予め決められた範囲にあるか否かの判断を行う必要がなく、永久磁石111,112の残留磁束密度Brの不可逆的増加を容易にする。更に、残留磁束密度Brの不可逆的減少が防止される。 In this manner, there is no need to determine whether the position of the field element 11 is within a predetermined range, and the irreversible increase in the residual magnetic flux density Br of the permanent magnets 111 and 112 is facilitated. Furthermore, an irreversible decrease in the residual magnetic flux density Br is prevented.

第1状態は、電流I3によって発生する前処理磁界H3によって実現してもよい。例えば制御部4は交流電源2に対して、電流I3を流す期間(図11、図12の時刻0~t1に相当)と電流I2を流す期間(図11、図12の時刻t2~t3に相当)との間に所定期間(図11、図12の時刻1~t2に相当)の無通電期間を設けさせる。このような無通電期間は、交流電源2やモータ1の発熱を抑制する観点で望ましい。 The first state may be achieved by a pretreatment magnetic field H3 generated by current I3. For example, the control unit 4 applies current I3 to the AC power supply 2 during a period (corresponding to time 0 to t1 in FIGS. 11 and 12) and current I2 (corresponding to time t2 to t3 in FIGS. 11 and 12). ), a non-energized period of a predetermined period (corresponding to times t1 to t2 in FIGS. 11 and 12) is provided. Such a non-energization period is desirable from the viewpoint of suppressing heat generation of the AC power supply 2 and the motor 1 .

あるいは制御部4は交流電源2に対して、電流I3を流した直後(時刻t2)に電流I2を流させてもよい。このような電流I3,I2の連続的な供給は、前処理後の慣性によるモータ1の回転を考慮しなくてもよい観点で望ましい。圧縮機の駆動に採用される場合においても、圧縮機の吐出口912での冷媒Fの圧力と、吸入口911での冷媒Fの圧力との差である圧力差によるモータ1の回転を考慮しなくてもよい観点でも望ましい。もちろん、図14、図15に示されるように、電流I2の供給後、時刻t3から電流I3を再度供給してもよい。 Alternatively, the control unit 4 may cause the AC power supply 2 to flow the current I2 immediately after the current I3 is flowed (time t2). Such continuous supply of the currents I3 and I2 is desirable from the viewpoint that it is not necessary to consider the rotation of the motor 1 due to inertia after preprocessing. Even when it is used for driving a compressor, the rotation of the motor 1 due to the pressure difference between the pressure of the refrigerant F at the discharge port 912 and the pressure of the refrigerant F at the suction port 911 of the compressor is taken into consideration. It is also desirable from the point of view that it can be omitted. Of course, as shown in FIGS. 14 and 15, after the current I2 is supplied, the current I3 may be supplied again from time t3.

モータ1は、冷凍回路9に設けられて冷媒Fを圧縮する圧縮機の駆動に採用されてもよい。冷凍回路9は冷媒Fが循環する蒸発器94、凝縮器92、膨張弁93を備える。第1状態は蒸発器94、凝縮器92、膨張弁93、圧縮機のうちのいずれか一つによる上述の圧力差の制御によって得てもよい。このようにして電流I3を流すことなく第1状態が得られる。 The motor 1 may be employed to drive a compressor that is provided in the refrigeration circuit 9 and compresses the refrigerant F. The refrigerating circuit 9 includes an evaporator 94 through which a refrigerant F circulates, a condenser 92 and an expansion valve 93 . The first state may be obtained by controlling the aforementioned pressure differential by any one of evaporator 94, condenser 92, expansion valve 93, and compressor. Thus, the first state is obtained without the current I3.

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。上述の各種の実施形態および変形例は相互に組み合わせることができる。 Although the embodiments have been described above, it will be appreciated that various changes in form and detail may be made without departing from the spirit and scope of the claims. The various embodiments and variants described above can be combined with each other.

1,1A,1B モータ
2 交流電源
4 制御部
9 冷凍回路
11A,11B 界磁子
12 電機子
94 蒸発器
92 凝縮器
111,112 永久磁石
121 電機子巻線
Br 残留磁束密度
F 冷媒
H2 変更磁界
H2M 磁界ベクトル
I1,I2,I3 電流
φr 界磁磁束
Reference Signs List 1, 1A, 1B Motor 2 AC power supply 4 Control unit 9 Refrigeration circuit 11A, 11B Field magnet 12 Armature 94 Evaporator 92 Condenser 111, 112 Permanent magnet 121 Armature winding Br Residual magnetic flux density F Refrigerant H2 Altered magnetic field H2M Magnetic field vector I1, I2, I3 Current φr Field magnetic flux

Claims (6)

残留磁束密度(Br)を有し、界磁磁束(φr)を発生させる永久磁石(111,112)を有する界磁子(11A,11B)と、
交流の第1の電流(I1)が流れて交番磁界を発生させ、第2の電流(I2)が流れて前記残留磁束密度を不可逆的に変更する磁界である変更磁界を発生させる電機子巻線(121)を有し、前記交番磁界によって前記界磁子に対して相対的に回転する電機子(12)と
を有するモータ(1A,1B)を駆動する装置であって、
前記第1の電流と前記第2の電流とを前記電機子巻線に供給する交流電源(2)と、
前記交流電源に対し、前記界磁磁束(φr)を示す磁束ベクトルと前記変更磁界を示す磁界ベクトルとの位相差が前記変更磁界によって前記残留磁束密度を不可逆的に増加させる範囲にある第1状態で前記第2の電流を前記電機子巻線に供給させてから前記第1の電流を前記電機子巻線に供給させる制御部(4)と
を備え
前記制御部(4)は前記交流電源(2)に対して、前記第2の電流(I2)を流す期間(t2~t3)と、第1の時刻(t4)との間に所定期間(t3~t4)の無通電期間を設けさせ、前記第1の時刻以降において前記第1の電流(I1)を流させる、モータ駆動装置(10)。
field elements (11A, 11B) having permanent magnets (111, 112) having residual magnetic flux density (Br) and generating field magnetic flux (φr);
An armature winding through which a first alternating current (I1) flows to generate an alternating magnetic field, and a second current (I2) flows to generate a changing magnetic field, which is a magnetic field that irreversibly changes the residual magnetic flux density. (121) for driving a motor (1A, 1B) having an armature (12) rotated relative to the field element by the alternating magnetic field,
an AC power supply (2) that supplies the first current and the second current to the armature winding;
A first state in which a phase difference between a magnetic flux vector representing the field magnetic flux (φr) and a magnetic field vector representing the modified magnetic field is within a range in which the residual magnetic flux density is irreversibly increased by the modified magnetic field with respect to the AC power supply. a control unit (4) for supplying the second current to the armature winding and then supplying the first current to the armature winding ;
The control unit (4) controls the AC power supply (2) for a predetermined period (t3 A motor driving device (10) which provides a no-energization period from t4) and causes the first current (I1) to flow after the first time .
前記制御部(4)は前記交流電源(2)に対して、前記第1状態が得られる第3の電流(I3)を流す期間(0~t1)と前記第2の電流(I2)を流す期間(t2~t3)との間に他の所定期間(t1~t2)の無通電期間を設けさせる、請求項1記載のモータ駆動装置(10)。 The control unit (4) supplies the AC power supply (2) with a period (0 to t1) during which the third current (I3) for obtaining the first state is supplied and the second current (I2) is supplied. 2. The motor driving device (10) according to claim 1, wherein a non-energized period of another predetermined period (t1 to t2) is provided between the period (t2 to t3). 残留磁束密度(Br)を有し、界磁磁束(φr)を発生させる永久磁石(111,112)を有する界磁子(11A,11B)と、
交流の第1の電流(I1)が流れて交番磁界を発生させ、第2の電流(I2)が流れて前記残留磁束密度を不可逆的に変更する磁界である変更磁界を発生させる電機子巻線(121)を有し、前記交番磁界によって前記界磁子に対して相対的に回転する電機子(12)と
を有するモータ(1A,1B)を駆動する装置であって、
前記第1の電流と前記第2の電流とを前記電機子巻線に供給する交流電源(2)と、
前記交流電源に対し、前記界磁磁束(φr)を示す磁束ベクトルと前記変更磁界を示す磁界ベクトルとの位相差が前記変更磁界によって前記残留磁束密度を不可逆的に増加させる範囲にある第1状態で前記第2の電流を前記電機子巻線に供給させてから前記第1の電流を前記電機子巻線に供給させる制御部(4)と
を備え
前記制御部(4)は前記交流電源(2)に対して、前記第1状態が得られる第3の電流(I3)を流した直後に前記第2の電流(I2)を流させる、モータ駆動装置(10)。
field elements (11A, 11B) having permanent magnets (111, 112) having residual magnetic flux density (Br) and generating field magnetic flux (φr);
An armature winding through which a first alternating current (I1) flows to generate an alternating magnetic field, and a second current (I2) flows to generate a changing magnetic field, which is a magnetic field that irreversibly changes the residual magnetic flux density. an armature (12) having (121) and rotated relative to said field element by said alternating magnetic field;
A device for driving a motor (1A, 1B) having
an AC power supply (2) that supplies the first current and the second current to the armature winding;
A first state in which a phase difference between a magnetic flux vector representing the field magnetic flux (φr) and a magnetic field vector representing the modified magnetic field is within a range in which the residual magnetic flux density is irreversibly increased by the modified magnetic field with respect to the AC power supply. a control unit (4) for supplying the second current to the armature winding and then supplying the first current to the armature winding; and
with
The control unit (4) causes the AC power supply (2) to flow the second current (I2) immediately after flowing the third current ( I3 ) for obtaining the first state. a motor drive (10).
残留磁束密度(Br)を有し、界磁磁束(φr)を発生させる永久磁石(111,112)を有する界磁子(11A,11B)と、
交流の第1の電流(I1)が流れて交番磁界を発生させ、第2の電流(I2)が流れて前記残留磁束密度を不可逆的に変更する磁界である変更磁界を発生させる電機子巻線(121)を有し、前記交番磁界によって前記界磁子に対して相対的に回転する電機子(12)と
を有するモータ(1A,1B)を駆動する装置であって、
前記第1の電流と前記第2の電流とを前記電機子巻線に供給する交流電源(2)と、
前記交流電源に対し、前記界磁磁束(φr)を示す磁束ベクトルと前記変更磁界を示す磁界ベクトルとの位相差が前記変更磁界によって前記残留磁束密度を不可逆的に増加させる範囲にある第1状態で前記第2の電流を前記電機子巻線に供給させてから前記第1の電流を前記電機子巻線に供給させる制御部(4)と
を備え、
前記モータ(1A,1B)は、冷凍回路(9)に設けられて冷媒(F)を圧縮する圧縮機の駆動に採用され、
前記冷凍回路は前記冷媒が循環する蒸発器(94)、凝縮器(92)、膨張機構(93)を備え、
前記蒸発器、前記凝縮器、前記膨張機構、前記圧縮機のうちのいずれか一つによる、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力と前記圧縮機に吸入される前記冷媒の圧力との差である圧力差の制御によって前記第1状態が得られる、モータ駆動装置(10)。
field elements (11A, 11B) having permanent magnets (111, 112) having residual magnetic flux density (Br) and generating field magnetic flux (φr);
An armature winding through which a first alternating current (I1) flows to generate an alternating magnetic field, and a second current (I2) flows to generate a changing magnetic field, which is a magnetic field that irreversibly changes the residual magnetic flux density. an armature (12) having (121) and rotated relative to said field element by said alternating magnetic field;
A device for driving a motor (1A, 1B) having
an AC power supply (2) that supplies the first current and the second current to the armature winding;
A first state in which a phase difference between a magnetic flux vector representing the field magnetic flux (φr) and a magnetic field vector representing the modified magnetic field is within a range in which the residual magnetic flux density is irreversibly increased by the modified magnetic field with respect to the AC power supply. a control unit (4) for supplying the second current to the armature winding and then supplying the first current to the armature winding; and
with
The motors (1A, 1B) are provided in the refrigeration circuit (9) and employed to drive a compressor that compresses the refrigerant (F),
The refrigeration circuit includes an evaporator (94) through which the refrigerant circulates, a condenser (92), and an expansion mechanism (93),
difference between the pressure of the refrigerant discharged from the compressor and the pressure of the refrigerant sucked into the compressor by any one of the evaporator, the condenser, the expansion mechanism, and the compressor; A motor drive (10) wherein said first state is obtained by controlling a pressure differential of .
残留磁束密度(Br)を有し、界磁磁束(φr)を発生させる永久磁石(111,112)を有する界磁子(11A,11B)と、 field elements (11A, 11B) having permanent magnets (111, 112) having residual magnetic flux density (Br) and generating field magnetic flux (φr);
交流の第1の電流(I1)が流れて交番磁界を発生させ、第2の電流(I2)が流れて前記残留磁束密度を不可逆的に変更する磁界である変更磁界を発生させる電機子巻線(121)を有し、前記交番磁界によって前記界磁子に対して相対的に回転する電機子(12)と An armature winding through which a first alternating current (I1) flows to generate an alternating magnetic field, and a second current (I2) flows to generate a changing magnetic field, which is a magnetic field that irreversibly changes the residual magnetic flux density. an armature (12) having (121) and rotated relative to said field element by said alternating magnetic field;
を有するモータ(1A,1B)を駆動する装置であって、A device for driving a motor (1A, 1B) having
前記第1の電流と前記第2の電流とを前記電機子巻線に供給する交流電源(2)と、 an AC power supply (2) that supplies the first current and the second current to the armature winding;
前記交流電源に対し、前記界磁磁束(φr)を示す磁束ベクトルと前記変更磁界を示す磁界ベクトルとの位相差が前記変更磁界によって前記残留磁束密度を不可逆的に増加させる範囲にある第1状態で前記第2の電流を前記電機子巻線に供給させてから前記第1の電流を前記電機子巻線に供給させる制御部(4)と A first state in which a phase difference between a magnetic flux vector representing the field magnetic flux (φr) and a magnetic field vector representing the modified magnetic field is within a range in which the residual magnetic flux density is irreversibly increased by the modified magnetic field with respect to the AC power supply. a control unit (4) for supplying the second current to the armature winding and then supplying the first current to the armature winding; and
を備え、with
前記制御部(4)は前記交流電源(2)に対して、前記第2の電流(I2)を流す期間(t2~t3)を前記第1状態が得られる第3の電流(I3)を流す期間(0~t4)の間に設け、前記第3の電流(I3)を流した直後に前記第1の電流(I1)を流させる、モータ駆動装置(10)。 The control unit (4) supplies the AC power supply (2) with the third current (I3) for obtaining the first state during the period (t2 to t3) in which the second current (I2) is supplied. A motor driving device (10) provided during a period (0 to t4) and causing said first current (I1) to flow immediately after said third current (I3) is passed.
前記モータ(1A,1B)は、冷凍回路(9)に設けられて冷媒(F)を圧縮する圧縮機の駆動に採用される、請求項3または請求項5に記載のモータ駆動装置(10)。 The motor drive device (10) according to claim 3 or 5, wherein the motors (1A, 1B) are provided in a refrigeration circuit (9) and employed to drive a compressor that compresses a refrigerant (F). .
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