JPH02142397A - Driver for variable reluctance motor - Google Patents

Driver for variable reluctance motor

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JPH02142397A
JPH02142397A JP29325488A JP29325488A JPH02142397A JP H02142397 A JPH02142397 A JP H02142397A JP 29325488 A JP29325488 A JP 29325488A JP 29325488 A JP29325488 A JP 29325488A JP H02142397 A JPH02142397 A JP H02142397A
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JP
Japan
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power
circuit
power supply
variable reluctance
reluctance motor
Prior art date
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Application number
JP29325488A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Furuhashi
古橋 雅彦
Yukio Aoyama
青山 行夫
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02142397A publication Critical patent/JPH02142397A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable stopping rotation completely by conducting a braking action at the time of a power failure and by supplying power from a capacitor. CONSTITUTION:A four-phase variable reluctance motor SRM is driven via a conducting circuit 12 by a driving power supply 2. A control circuit 14 detects a rotor position by means of a pole encoder 8 and a rotary encoder 10, gives a command to the conducting circuit 12 accordingly, and controls the excitation timing of each phase winding La-Ld. At the time of a power failure, a brake control circuit 16, instead of the control circuit 14, gives a command to the conducting circuit 12 according to the command of a power-failure detector circuit 20 to conduct a brake control. Also, power stored in the capacitor 32 of the driving power supply 2 is used as the power at the time of the power failure.

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駆動装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive device for a variable reluctance motor.

[従来の技術] 可変リラクタンスモータ(以下、SRモータという)は
、運転中に停電などにより電源供給が停止されると、そ
のステータ及びロータが鉄製であるためリラクタンス(
磁気抵抗)が消失する。
[Prior Art] A variable reluctance motor (hereinafter referred to as an SR motor) loses reluctance (hereinafter referred to as an SR motor) because its stator and rotor are made of iron when the power supply is stopped due to a power outage or the like during operation.
magnetic resistance) disappears.

[発明が解決しようとする課題] そのため、SRモータは負荷イナーシアにより回転し続
け、いわゆるフリーラン状態になる。しかし、従来の駆
動装置には停電時にSRモータを停止させる手段が備え
られておらず、摩擦トルクなどにより停止するのを待つ
ほかなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, the SR motor continues to rotate due to load inertia, and enters a so-called free run state. However, conventional drive devices are not equipped with a means to stop the SR motor in the event of a power outage, and the only option is to wait for the SR motor to stop due to friction torque or the like.

そこで本発明は、電源遮断時に制動可能な可変リラクタ
ンスモータの駆動装置を提供することを口約としてなさ
れた。
Therefore, the present invention was made with the intention of providing a drive device for a variable reluctance motor that can be braked when the power is cut off.

口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、交流電源から入力した交
流を整流したのち蓄電手段により平滑して直流を出力す
る直流電源と、該直流電源から可変リラクタンスモータ
の各々の相巻線へ通電する通電手段と、該通電手段の通
電時期を制御して該可変リラクタンスモータを駆動ある
いは制動する制御手段と、上記通電手段により該相巻線
への通電が遮断されたとき、上記相巻線に蓄積された磁
気エネルギを電荷として上記蓄電手段に回生ずる電力回
生手段とを備える可変リラクタンスモータの駆動装置に
おいて、上記交流電源からの電源供給が停止したことを
検知する検知手段と、該検知手段が電源供給の停止を検
出したとき、所定の直流電圧を上記制御手段に出力する
電圧変換手段と、上記検知手段が電源供給の停止を検知
したとき、上記制御手段の動作を制動動作に切り換える
切替手段とを備えることを特徴とする可変リラクタンス
モータの駆動装置にある。
[Means for Solving the Problems] The gist of the present invention is to provide a DC power source that rectifies an AC input from an AC power source, smooths it using a power storage means, and outputs a DC; energizing means for energizing each phase winding; control means for driving or braking the variable reluctance motor by controlling the timing of energization of the energizing means; and energization of the phase winding by the energizing means. In the drive device for a variable reluctance motor, the variable reluctance motor drive device includes power regeneration means that regenerates magnetic energy stored in the phase winding as a charge to the power storage means, and detects that the power supply from the AC power supply has stopped. means, voltage conversion means for outputting a predetermined DC voltage to the control means when the detection means detects a stoppage of power supply; and an operation of the control means when the detection means detects a stoppage of power supply. A variable reluctance motor drive device is provided, characterized in that it is provided with a switching means for switching the operation to a braking operation.

[作用] 以上の本発明の構成によれは、交流電源が電源を供給し
ているとき蓄電手段は常時充電されているので、交流電
源からの電源供給が停止されても蓄電手段には所定の大
きさの電力が蓄えられている。そのため、交流電源の供
給停止時に通電手段は直流電源から相巻線へ通電するこ
とができると共に電圧変換手段は直流電源から所定の直
流電圧を作成することができる。
[Function] According to the above configuration of the present invention, the power storage means is always charged when the AC power supply is supplying power, so even if the power supply from the AC power supply is stopped, the power storage means has a predetermined charge. A large amount of power is stored. Therefore, when the supply of AC power is stopped, the energizing means can energize the phase windings from the DC power source, and the voltage converting means can generate a predetermined DC voltage from the DC power source.

そこで、検知手段が交流電源からの電源供給が停止した
ことを検知したとき、切替手段が制御手段の動作を制動
動作に切り換えると共に電圧変換手段が直流電圧を制御
手段に出力する。すると、制御手段は制動動作可能とな
るので、通電手段の通電時期を制御して可変リラクタン
スモータを制動する。
Therefore, when the detection means detects that the power supply from the AC power supply has stopped, the switching means switches the operation of the control means to the braking operation, and the voltage conversion means outputs the DC voltage to the control means. Then, the control means becomes capable of braking operation, and thus controls the timing of energization of the energization means to brake the variable reluctance motor.

その′#J動中に通電手段が相巻線への通電を遮断する
と、電力回生手段が相巻線に蓄積された磁気エネルギを
電荷として蓄電手段に回生ずるので蓄電手段は制動中に
も充電される。そのため、通電手段は相巻線への通電を
継続できると共に電圧変換手段も制御手段に直流電圧を
出力し続けることができるので、制動は続行され可変リ
ラクタンスモータの回転は停止する。
When the energizing means cuts off the current to the phase windings during the '#J movement, the power regeneration means regenerates the magnetic energy accumulated in the phase windings into the electricity storage means as a charge, so the electricity storage means is charged even during braking. be done. Therefore, the energizing means can continue to energize the phase windings, and the voltage converting means can also continue to output DC voltage to the control means, so braking continues and the rotation of the variable reluctance motor stops.

[実施例コ 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。[Example code] An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

4相の可変リラクタンスモータ(以下、SRモータと呼
ぶ)の駆動装置1は、第1図に示すように、SRモータ
駆動用の直流を作成する駆動用電源2と、駆動装置各部
に電源を供給する制御用電源4と、駆動用電源2の電圧
を所定の電圧に変換して出力する電圧変換手段としての
周知のDC−DCコンバータ6と、SRモータSRMの
回転軸に取り付けられた磁極位置エンコーダ8及び周知
のロータリエンコーダ10と、駆動用電源2から各相巻
線La、Lb、Lc、Ldへ通電する通電手段としての
通電回路12と、通電回路12の通電タイミングを制御
する制御回路14と、交流電源ACからの電源供給が停
止したとき(以下、停電という)制御回路14に代わっ
て通電回路12の通電タイミングを制御してSRモータ
SRMを制動するブレーキ制御回路16と、停電時に制
御回路14に代えてブレーキ制御回路16を通電回路1
2に接続する切換手段としての接続切替回路18と、停
電を検知する検知手段としての停電検知回路20とから
構成されている。
As shown in FIG. 1, a drive device 1 for a four-phase variable reluctance motor (hereinafter referred to as an SR motor) includes a drive power source 2 that generates direct current for driving the SR motor, and supplies power to each part of the drive device. A control power source 4 that converts the voltage of the drive power source 2 into a predetermined voltage and outputs it, a well-known DC-DC converter 6 as a voltage conversion means, and a magnetic pole position encoder attached to the rotating shaft of the SR motor SRM. 8 and a well-known rotary encoder 10, an energizing circuit 12 serving as energizing means for energizing each phase winding La, Lb, Lc, and Ld from the drive power source 2, and a control circuit 14 controlling the energizing timing of the energizing circuit 12. , a brake control circuit 16 that controls the energization timing of the energization circuit 12 to brake the SR motor SRM in place of the control circuit 14 when the power supply from the AC power source AC stops (hereinafter referred to as a power outage); and a control circuit in the event of a power outage. The brake control circuit 16 is used instead of the energizing circuit 1 in place of the brake control circuit 14.
2, and a power failure detection circuit 20 as a detection means for detecting a power failure.

尚、制御回路14とブレーキ制御回路16とは制(8手
段に相当する。
Note that the control circuit 14 and the brake control circuit 16 correspond to eight control means.

駆動用電源2は、交流電源ACから入力する交流を整流
回路30で整流したのち蓄電手段としてのコンデンサ3
2により平滑して直流を作成し、通電回路12に出力す
る。
The drive power source 2 rectifies the alternating current input from the alternating current power source AC in a rectifier circuit 30, and then converts it into a capacitor 3 as a power storage means.
2 to create a direct current, which is output to the energizing circuit 12.

制御用電源4は、第2図に示すように、周知の電圧レギ
ュレータ34により所定の大きさの直流電圧Vccを作
成し、駆動装置各部へ出力する。
As shown in FIG. 2, the control power source 4 generates a DC voltage Vcc of a predetermined magnitude using a well-known voltage regulator 34 and outputs it to each part of the drive device.

DC−DCコンバータ6は、後述の停電検知回路20の
停電検知信号Sigによりサイリスタ36が導通すると
、駆動用電源2から電源を供給されて所定の大きざの電
圧Vccを作成する。DC−DCコンバータ6の出力端
は、逆流防止用のダイオードDpを介して制御用電源4
の出力端に接続され、停電時に制御用電源4に代わって
電圧Vccを上記の駆動装置各部に出力する。
When the thyristor 36 is turned on by a power failure detection signal Sig from a power failure detection circuit 20 (described later), the DC-DC converter 6 is supplied with power from the drive power source 2 and creates a voltage Vcc of a predetermined size. The output end of the DC-DC converter 6 is connected to the control power supply 4 via a diode Dp for preventing backflow.
It is connected to the output end of the control power supply 4 and outputs the voltage Vcc to each part of the above-mentioned drive device in place of the control power supply 4 during a power outage.

磁極位置エンコーダ8は、SRモータSRMの回転軸に
取り付けられたロータ断面とほぼ同じ形状の回転ディス
クDiとフォトインタラプタPiとからなり、第3図に
示すように、回転ディスクD1が回転するとデユティ−
比bO%のオンオフ信号、■口ちSRモータSRMのロ
ータ(図示路)がステータ(図示路)に正対する位置に
あるときオフしロータが隣接するステータの中央にある
ときオンする磁極位置検出信号Spを出力する。
The magnetic pole position encoder 8 is made up of a rotating disk Di and a photointerrupter Pi, which are attached to the rotating shaft of the SR motor SRM and have a shape that is almost the same as the rotor cross section, and as shown in FIG.
Ratio bO% on/off signal, ■Magnetic pole position detection signal that turns off when the rotor (path shown) of the mouth-chip SR motor SRM is in a position directly facing the stator (path shown) and turns on when the rotor is in the center of the adjacent stators Output Sp.

通電回路12は、第4図に示すように、SRモータSR
Mの各相(A相、B相、C相、D相)毎に設けられ駆動
用電源2から相巻線La、  Lb。
The energizing circuit 12 is connected to the SR motor SR as shown in FIG.
Phase windings La and Lb are provided for each phase (A phase, B phase, C phase, D phase) of M, and are connected from the driving power source 2 to the phase windings La and Lb.

Lc、Ldへ通電する駆動回路40 a +  40 
b 。
Drive circuit 40 a + 40 that supplies current to Lc and Ld
b.

40c、40dと電力消費回路42とから構成される。40c, 40d and a power consumption circuit 42.

各駆動回路40a−40dは、各々、2個の電界効果ト
ランジスタFETa及びFETbとそのゲートドライブ
回路Dra及びDrbと、通電遮断時に相巻線電流をコ
ンデンサ32に回生する2個の回生用ダイオードDa及
びDbとから構成される。電力消費回路42は、電力消
費抵抗Rと、電界効果トランジスタfetと、そのゲー
トドライブ回路drとからなり、電界効果トランジスタ
fetがオンすると相巻線電流が抵抗Rを流れ電力が消
費される。
Each of the drive circuits 40a to 40d includes two field effect transistors FETa and FETb, their gate drive circuits Dra and Drb, and two regeneration diodes Da and which regenerate the phase winding current to the capacitor 32 when the current is cut off. Db. The power consumption circuit 42 includes a power consumption resistor R, a field effect transistor fet, and its gate drive circuit dr. When the field effect transistor fet is turned on, a phase winding current flows through the resistor R and power is consumed.

尚、回生用ダイオードDa及びDbは電力回生手段に相
当する。
Note that the regeneration diodes Da and Db correspond to power regeneration means.

制御回路14は、交流電源ACから電源が供給されてい
るときには(以下、通常時という)接続切換回路1日を
介して通電回路12に接続され、磁極位置エンコーダ8
から入力する磁極信号Spとに基づいて信号分配回路(
図示路)で作成された各相毎の磁極位置検出信号Spa
、Spb、Spc、Spdとロータリエンコーダ10か
ら入力する回転角度検出信号Srとから通電回路12の
通電時期を定める通電信号Ta、Tb、Tc、Tdを作
成すると共に、電流検出器CTにより検出される相巻線
電流が所定の闇値電流を越えたとき、通電信号Ta−T
dを周知のチョッパ動作で断続させて接続切換回路1日
に出力する。
The control circuit 14 is connected to the energizing circuit 12 via the connection switching circuit 1 when power is supplied from the alternating current power supply AC (hereinafter referred to as normal time), and the control circuit 14 is connected to the energizing circuit 12 via the connection switching circuit 1.
The signal distribution circuit (
Magnetic pole position detection signal Spa for each phase created by
, Spb, Spc, Spd and the rotation angle detection signal Sr input from the rotary encoder 10, energization signals Ta, Tb, Tc, and Td that determine the energization timing of the energization circuit 12 are created, and are detected by the current detector CT. When the phase winding current exceeds a predetermined dark value current, the energization signal Ta-T
d is intermittent by a well-known chopper operation and output to the connection switching circuit 1.

又、制御回路14は、コンパレータなどで構成された過
電圧防止回路(図示路)を備えており、チョッピングの
際に回生される相巻線電流が大きくなり駆動用電源2の
電圧が所定値以上になったとき電力消費回路42の電界
効果トランジスタfetをオンさせるリミッタ信号LA
を接続切換回路1日に出力して、コンデンサ32や電界
効果トランジスタFETa及びFETbに印可される電
圧がそれらの耐圧を越えないようにする。
Furthermore, the control circuit 14 is equipped with an overvoltage prevention circuit (the circuit shown in the figure) composed of a comparator, etc., which prevents the phase winding current regenerated during chopping from increasing and the voltage of the driving power source 2 to exceed a predetermined value. limiter signal LA that turns on the field effect transistor fet of the power consumption circuit 42 when
is output to the connection switching circuit 1 to prevent the voltage applied to the capacitor 32 and the field effect transistors FETa and FETb from exceeding their withstand voltages.

ブレーキ制御回路16は、第5図に示すように、コンパ
レータCPと論理積否定回路NANDとからなる4絹の
ブレーキ信号作成回路50a、50b、50c、50d
と過電圧防止回路52で構成されている。
As shown in FIG. 5, the brake control circuit 16 includes four brake signal generation circuits 50a, 50b, 50c, and 50d each consisting of a comparator CP and a logical AND NOT circuit NAND.
and an overvoltage prevention circuit 52.

ブレーキ信号作成回路50a〜50dは、第6図に示す
ように、停電時に制御回路14に代わつて通電時期を制
御するブレーキ信号Ba、Bb。
As shown in FIG. 6, the brake signal generation circuits 50a to 50d generate brake signals Ba and Bb that control the energization timing in place of the control circuit 14 during a power outage.

Bc、Bclを作成し、接続切換回路1日に出力する。Bc and Bcl are created and output to the connection switching circuit on the 1st.

即ち、制御回路14と同様にして作成された各相毎の磁
極位置検出信号Spa、Spb、Spc、Spdに基づ
いて、ロータがステータに正対する位置から離反する領
域、即ち相巻線La−Ldのインダクタンスが減少する
領域において、電流検出器CTから入力する相巻線電流
検出信号V ia、  V ib。
That is, based on the magnetic pole position detection signals Spa, Spb, Spc, and Spd for each phase created in the same manner as the control circuit 14, the area where the rotor separates from the position where it directly faces the stator, that is, the phase winding La-Ld is detected. The phase winding current detection signals V ia and V ib input from the current detector CT in the region where the inductance of V ia and V ib decrease.

V ic、  V idが基準電圧Ref(闇値型’/
M I refに対応する大きさの電圧)未満のときに
は駆動回路40a〜40dに通電を指令し、基準電圧R
ef以上のときには通電停止を指令する、ブレーキ信号
Ba−Bdを作成する。又、過電圧防止回路52は、チ
ョッピングの際の駆動用電源2の電圧に応じた電圧信号
VR(電圧検出抵抗R1とR2どの分圧点から入力され
る電圧信号)が所定の電圧レベルVlimを越えたとき
に電力消費回路42のfetをオンさせるリミッタ信号
LBを接続切換回路18に出力する。
V ic and V id are the reference voltage Ref (dark value type'/
When the voltage is less than the voltage corresponding to the reference voltage R, the drive circuits 40a to 40d are instructed to conduct electricity,
When the value is equal to or higher than ef, a brake signal Ba-Bd is generated which instructs to stop the energization. Further, the overvoltage prevention circuit 52 prevents the voltage signal VR corresponding to the voltage of the drive power supply 2 during chopping (the voltage signal input from which voltage dividing point of the voltage detection resistors R1 and R2) from exceeding a predetermined voltage level Vlim. When this happens, a limiter signal LB that turns on the fet of the power consumption circuit 42 is output to the connection switching circuit 18.

接続切替回路18は、第6図に示すように、周知のアナ
ログスイッチ60で構成され、後述の停電検知回路20
から停電検知信号Sigが入力すると制御回路14に代
えてブレーキ制御回路16を通電回路12に接続する。
The connection switching circuit 18 includes a well-known analog switch 60, as shown in FIG.
When a power outage detection signal Sig is input from , the brake control circuit 16 is connected to the energizing circuit 12 instead of the control circuit 14 .

停電検知回路20は、第8図に示すように、交流電圧を
変圧する変圧器70と、コンパレータ72と、カウンタ
回路74と、ラッチ回路76と、クロック回路7日とを
主要部として構成されている。
As shown in FIG. 8, the power outage detection circuit 20 includes a transformer 70 that transforms AC voltage, a comparator 72, a counter circuit 74, a latch circuit 76, and a clock circuit 7 as main parts. There is.

まず、コンパレータ72は、第9図のI欄に示すように
、変圧器70の二次側出力Voutが基準電圧V re
fを越えているときLo響レベルとなるピーク検出信号
Sepを出力する。ピーク検出信号Sepは、波形成形
回路80でパルス信号Pに整形されカウンタ回路74に
入力される。カウンタ回路74は、パルス信号Pが入力
するとクロック回路78から入力するクロックパルスP
 CLKのカウントを開始する。カウンタ回路74は、
所定の数だけクロックパルスP CLKをカウントする
とキャリ信号S cryをラッチ回路76に出力するが
、その前に次のパルス信号Pが入力するのでリセットさ
れる。つまり、通常時はキャリ信号5cryが出力され
ることはない。又、カウンタ回路74はカウントアツプ
に所定時間型するので、その時間より短い瞬時の停電や
電圧低下は停電として検知しない。
First, the comparator 72 determines whether the secondary output Vout of the transformer 70 is the reference voltage V re
When the peak detection signal Sep exceeds f, a peak detection signal Sep having a Lo sound level is output. The peak detection signal Sep is shaped into a pulse signal P by the waveform shaping circuit 80 and input to the counter circuit 74 . When the pulse signal P is input, the counter circuit 74 receives the clock pulse P input from the clock circuit 78.
Start counting CLK. The counter circuit 74 is
After counting a predetermined number of clock pulses P CLK, a carry signal S cry is output to the latch circuit 76, but before that, the next pulse signal P is input, so that it is reset. In other words, the carry signal 5cry is not output under normal conditions. Further, since the counter circuit 74 counts up for a predetermined period of time, an instantaneous power outage or voltage drop shorter than that period is not detected as a power outage.

しかし、第9図の■欄に示すように、停電時にはピーク
の検出間隔が延びその間にカウンタ回路74がカウント
アツプし、ラッチ回路76ににキャリ信号S cryを
出力する。すると、ラッチ回路76の出力信号、即ち停
電検知信号Sigは)(ighレベルとなる。このよう
にして、停電が検知され停電検知信号Sigが接続切替
回路1日及びサイリスタ36に出力される。
However, as shown in column (■) in FIG. 9, in the event of a power outage, the peak detection interval is extended, during which time the counter circuit 74 counts up and outputs a carry signal Scry to the latch circuit 76. Then, the output signal of the latch circuit 76, that is, the power failure detection signal Sig becomes high level. In this way, the power failure is detected and the power failure detection signal Sig is output to the connection switching circuit 1 and the thyristor 36.

次に、駆動装置1の動作について説明する。Next, the operation of the drive device 1 will be explained.

通常時にSRモータSRMが駆動されるとき、コンデン
サ32から相巻線La−Ldに電流が流れるが、整流回
路30から電荷が供給され常に充電されるのでコンデン
サ32には所定の大きざの電力が蓄えられている。
When the SR motor SRM is normally driven, current flows from the capacitor 32 to the phase windings La-Ld, but since the rectifier circuit 30 supplies charge and is constantly charged, the capacitor 32 receives a predetermined amount of power. It is stored.

一方、浮型時には、接続切換回路1日が制御回路14に
代えてブレーキ制御回路16を通電回路1に接続する。
On the other hand, during the floating type, the connection switching circuit 1 connects the brake control circuit 16 to the energizing circuit 1 instead of the control circuit 14.

そして、制御部用電源4に代わってDC−DCコンバー
タ6が、コンデンサ32を電源として所定の直流電圧V
ccを駆動装置各部に出力する。
Then, instead of the control unit power source 4, a DC-DC converter 6 uses the capacitor 32 as a power source to generate a predetermined DC voltage V.
cc is output to each part of the drive device.

そこで、第6図に示すように、ブレーキ制御回路16は
、′8!を極位置検出信号5pa−5pdに基づいてロ
ータが正対位置から離反する領域、即ち相巻線インダク
タンスの変化率が負の領域においてブレーキ信号Ba−
Bdを接続切換回路18に出力すると、接続切換回路1
日はゲート駆動信号Ga〜Gdを各駆動回路50a〜5
0dに出力する。
Therefore, as shown in FIG. 6, the brake control circuit 16 operates '8! Based on the pole position detection signals 5pa-5pd, the brake signal Ba-
When Bd is output to the connection switching circuit 18, the connection switching circuit 1
On the other hand, gate drive signals Ga to Gd are applied to each drive circuit 50a to 50.
Output to 0d.

これで、SRモータSRMの回転に制動がかかる。この
制動過程においては、相巻線インダクタンスの変化率が
負の領域で通電が行われるため、誘導起電力が相巻線電
流を流し続ける方向に発生する。即ち、相巻線La−L
dには次式で表される電圧Vがかかる。
This applies braking to the rotation of the SR motor SRM. In this braking process, since current is applied in a region where the rate of change of the phase winding inductance is negative, an induced electromotive force is generated in a direction in which the phase winding current continues to flow. That is, the phase winding La-L
A voltage V expressed by the following equation is applied to d.

V=LXd I/d t=Vc+I XdL/dθXω
(但し、Lは相巻線のインダクタンス、■は相巻線電流
、Vcはコンデンサの電圧、θはロータの回転角、ωは
角速度、I X d L/dθ×ωはSRモータSRM
の回転による発電電圧) このため、相巻線電流は急峻に立ち上がり闇値電流Ir
efを越えるが、そのときブレーキ制i卸回路1Gのコ
ンパレータCPが働いて、周知のチョッパ動作が行われ
相巻線電流は闇値電流1 refに抑えられる。このチ
ョッパ動作過程においてコンデンサ32から相巻線La
−Lbを通電すると、コンデンサ32に蓄えられた電力
の一部が相巻線La−Lbに磁気エネルギとして蓄積さ
れる。しかし、制動時にはSRモータのステータがリラ
クタンス(磁気抵抗)に抗して回転することになるので
、負荷イナーシアは逓減しその逓減に応じて相巻線La
+L、bに磁気エネルギが蓄積される。つまり、相巻線
La〜Lbに蓄積される磁気エネルギは増加する。即ち
、相巻線La−Lbに蓄積された磁気エネルギは、次式
で表される。
V=LXd I/d t=Vc+I XdL/dθXω
(However, L is the inductance of the phase winding, ■ is the phase winding current, Vc is the voltage of the capacitor, θ is the rotation angle of the rotor, ω is the angular velocity, I X d L/dθ×ω is the SR motor SRM
For this reason, the phase winding current rises sharply and the dark value current Ir
However, at this time, the comparator CP of the brake control i output circuit 1G operates, a well-known chopper operation is performed, and the phase winding current is suppressed to the dark value current 1 ref. During this chopper operation process, the capacitor 32 is connected to the phase winding La.
When -Lb is energized, a part of the electric power stored in the capacitor 32 is stored in the phase winding La-Lb as magnetic energy. However, during braking, the stator of the SR motor rotates against reluctance (magnetic resistance), so the load inertia gradually decreases, and the phase winding La
Magnetic energy is accumulated in +L,b. That is, the magnetic energy accumulated in the phase windings La to Lb increases. That is, the magnetic energy accumulated in the phase windings La-Lb is expressed by the following equation.

1/2L I 2=VcI +1/2I2XdL/dθ
×ω(但し、1/2LI2は相巻線に蓄積された磁気エ
ネルギ、VcI  はコンデンサ32から供給された電
力、1/2I”XdL/dθωは発電による磁気エネル
ギ) この増加した磁気エネルギが、通電遮断時に回生用ダイ
オードDa及びDbを介して電荷としてコンデンサ32
に蓄えられる。従って、コンデンサ32に蓄積される電
荷は通電前より増える。そして、この電荷が次の通電の
際に使われる。
1/2L I2=VcI +1/2I2XdL/dθ
×ω (However, 1/2LI2 is the magnetic energy stored in the phase winding, VcI is the power supplied from the capacitor 32, and 1/2I"XdL/dθω is the magnetic energy generated by power generation.) This increased magnetic energy At the time of interruption, the capacitor 32 is converted into electric charge via the regeneration diodes Da and Db.
is stored in Therefore, the charge accumulated in the capacitor 32 increases compared to before energization. This charge is then used for the next energization.

このようにしてSRモモ−SRMの制動に要する電源が
確保されるので駆動装置1はSRモモ−SRMを制動し
続けることができ、SRモモ−SRMの回転は完全に停
止する。
In this way, the power required for braking the SR Momo-SRM is secured, so the drive device 1 can continue to brake the SR Momo-SRM, and the rotation of the SR Momo-SRM is completely stopped.

又、上記したようにチョッパ動作過程でコンデンサ32
の電荷が増え続けその電圧が耐圧を越えることがあるの
で、コンデンサ32の電圧が所定のレベルを越えたとき
には、ブレーキ制御回路16の過電圧防止回路52のリ
ミッタ信号LBによって電力消費回路42の電界効果ト
ランジスタfetをオンさせて、相巻線電流の一部を抵
抗Rに流し熱として消費させる。
Also, as mentioned above, during the chopper operation process, the capacitor 32
As the electric charge continues to increase and the voltage may exceed the withstand voltage, when the voltage of the capacitor 32 exceeds a predetermined level, the electric field effect of the power consumption circuit 42 is reduced by the limiter signal LB of the overvoltage prevention circuit 52 of the brake control circuit 16. The transistor fet is turned on, and part of the phase winding current flows through the resistor R and is consumed as heat.

以上、説明したように本駆動装置1では、停電時のSR
モモ−SRMの制動過程において、コンデンンサ32が
駆動回路40a−40d及びDC−DCコンバータ6に
充分な電源を供給することができるので、SRモモ−S
RMを完全に停止させることができる。従って、停電時
におけるSRモモ−SRMのフリーランを防ぐことがで
きる。
As explained above, in this drive device 1, the SR at the time of power outage is
During the braking process of the MOMO-SRM, the capacitor 32 can supply sufficient power to the drive circuits 40a-40d and the DC-DC converter 6, so the SR MOMO-S
RM can be completely stopped. Therefore, it is possible to prevent the SR MOMO-SRM from free running during a power outage.

又、制動過程においてSRモモ−SRMの負荷イナーシ
アによる発電によって生じた電力の一部によってコンデ
ンサ32が充電されるので、停電時用の予備電源を設け
る必要がない。
In addition, since the capacitor 32 is charged by a portion of the electric power generated by the load inertia of the SR Momo-SRM during the braking process, there is no need to provide a backup power source in case of a power outage.

更に、停電検知回路20が、停電によって電源電圧が大
きく下がる前に停電を検知することができると共に瞬時
の停電や電圧低下は停電として検知しないので、SRモ
モ−SRMを安全確実に停止させることができると共に
停電時以外に停電検知回路20が動作してSRモモ−S
RMを停止させることがない。
Furthermore, the power outage detection circuit 20 can detect a power outage before the power supply voltage drops significantly due to a power outage, and does not detect an instantaneous power outage or voltage drop as a power outage, so the SR Momo-SRM can be safely and reliably stopped. At the same time, the power outage detection circuit 20 operates other than during a power outage, and the SR Momo-S
There is no need to stop RM.

[発明の効果] 以上、詳述したように本発明の可変リラクタンスモータ
の駆動装置は、停電時に切替手段が制御手段の動作を制
動動作に切り換えると共に電圧変換手段が直流電圧を制
御手段に出力するので、制御手段が通電手段の通電時期
を制御して可変リラクタンスモータを制動することがで
きる。
[Effects of the Invention] As described above in detail, in the variable reluctance motor drive device of the present invention, the switching means switches the operation of the control means to the braking operation during a power outage, and the voltage conversion means outputs a DC voltage to the control means. Therefore, the control means can brake the variable reluctance motor by controlling the energization timing of the energization means.

そして、その制動中に通電手段が相巻線への通電を遮断
すると、電力回生手段が相巻線に蓄積された磁気エネル
ギを電荷として蓄電手段に回生ずるので蓄電手段は制動
中にも充電される。それ故、通電手段は相巻線への通電
を継続できると共に電圧変換手段も制御手段に直流電圧
を出力し続けることができるので、制動動作を続行して
可変リラクタンスモータの回転を完全に停止させること
ができる。
When the energizing means cuts off the current to the phase windings during braking, the power regeneration means regenerates the magnetic energy accumulated in the phase windings into the power storage means, so that the power storage means is charged even during braking. Ru. Therefore, the energizing means can continue to energize the phase windings, and the voltage converting means can also continue to output DC voltage to the control means, so the braking operation is continued and the rotation of the variable reluctance motor is completely stopped. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は実施例の可変リラクタンスモータの駆動装置を
示すブロック図、第2図は制御用電源及びDC−DCコ
ンバータを示す電気回路図、第3図は相巻線のインダク
タンス変化率及び磁極位置検出信号を示す説明図、第4
図は通電回路を示す電気回路図、第5図はブレーキ制御
回路の電気回路図、第6図は相巻線のインダクタンス変
化率、相巻線の励磁電流及びゲート駆動信号を示す説明
図、第7図は接続切替回路を示すブロック図、第8図は
停電検知回路を示す電気回路図、第9図は停電検知回路
におけるピーク検出信号、検知信号などを示す説明図で
ある。 1・・・可変リラクタンスモーフの駆動装置2・・・駆
動用電源    4・・・制御用電源6・・・DC−D
Cコンバータ 12・・・通電回路    14・・−制御計回路16
・・・ブレーキ制御回路 18・・・接続切替回路  20・・−停電検知回路3
2・・・コンデンサ AC・・・交流電源 Da、Db・・・回生用ダイオード FETa、FETb・・・電界効果トランジスタLa〜
Lb・・・相巻線 代理人  弁理士  定立 勉(ほか2名)第1図 第2図 第3図 加速 第6図 ブレーキ 句 ト、 句 虫 く ト、 く 虫 ト、 ト、 )く Ql)、1 句 、1 第9図 (I> (n) 検知信号 57g −一一一一一−」−
Fig. 1 is a block diagram showing the variable reluctance motor drive device of the embodiment, Fig. 2 is an electric circuit diagram showing the control power supply and DC-DC converter, and Fig. 3 is the inductance change rate and magnetic pole position of the phase winding. Explanatory diagram showing detection signals, 4th
Figure 5 is an electric circuit diagram showing the energizing circuit, Figure 5 is an electric circuit diagram of the brake control circuit, Figure 6 is an explanatory diagram showing the inductance change rate of the phase windings, the excitation current of the phase windings, and the gate drive signal. FIG. 7 is a block diagram showing a connection switching circuit, FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a power outage detection circuit, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing a peak detection signal, a detection signal, etc. in the power outage detection circuit. 1... Variable reluctance smorph drive device 2... Drive power source 4... Control power source 6... DC-D
C converter 12... energizing circuit 14...-controller circuit 16
...Brake control circuit 18...Connection switching circuit 20...-Power failure detection circuit 3
2... Capacitor AC... AC power supply Da, Db... Regeneration diode FETa, FETb... Field effect transistor La~
Lb... Phase winding agent Patent attorney Tsutomu Sadate (and 2 other people) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Acceleration Figure 6 Brake, Kuto, Kumuto, To, )kuQl) , 1 phrase, 1 Fig. 9 (I> (n) Detection signal 57g -11111-'-

Claims (1)

【特許請求の範囲】  交流電源から入力した交流を整流したのち蓄電手段に
より平滑して直流を出力する直流電源と、該直流電源か
ら可変リラクタンスモータの各々の相巻線を通電する通
電手段と、該通電手段の通電時期を制御して該可変リラ
クタンスモータを駆動あるいは制動する制御手段と、上
記通電手段により該相巻線への通電が遮断されたとき、
上記相巻線に蓄積された磁気エネルギを電荷として上記
蓄電手段に回生する電力回生手段とを備える可変リラク
タンスモータの駆動装置において、 上記交流電源からの電源供給が停止したことを検知する
検知手段と、 該検知手段が電源供給の停止を検出したとき、所定の直
流電圧を上記制御手段に出力する電圧変換手段と、 上記検知手段が電源供給の停止を検知したとき、上記制
御手段の動作を制動動作に切り換える切替手段と、 を備えることを特徴とする可変リラクタンスモータの駆
動装置。
[Scope of Claims] A DC power supply that rectifies AC input from an AC power supply and smoothes it using a power storage means to output DC; and an energizing means that energizes each phase winding of a variable reluctance motor from the DC power supply; a control means for driving or braking the variable reluctance motor by controlling the timing of energization of the energization means; and when the energization means interrupts energization to the phase winding;
A drive device for a variable reluctance motor, comprising: power regeneration means for regenerating magnetic energy accumulated in the phase winding into charge in the power storage means; a detection means for detecting that power supply from the AC power supply has stopped; , voltage conversion means for outputting a predetermined DC voltage to the control means when the detection means detects a stop in the power supply; and when the detection means detects a stop in the power supply, brakes the operation of the control means. A driving device for a variable reluctance motor, comprising: a switching means for switching to an operation; and a variable reluctance motor drive device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0729668A4 (en) * 1993-11-12 1996-07-09 Exabyte Corp Power-off motor deceleration control system

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