JPH03143285A - Controller for variable reluctance motor - Google Patents

Controller for variable reluctance motor

Info

Publication number
JPH03143285A
JPH03143285A JP1278115A JP27811589A JPH03143285A JP H03143285 A JPH03143285 A JP H03143285A JP 1278115 A JP1278115 A JP 1278115A JP 27811589 A JP27811589 A JP 27811589A JP H03143285 A JPH03143285 A JP H03143285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excitation
current
rotor
control
reluctance motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1278115A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2969691B2 (en
Inventor
Masayuki Yamashita
正行 山下
Toshio Hayashi
林 敏男
Masami Shimada
島田 正實
Masahiko Furuhashi
古橋 雅彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP1278115A priority Critical patent/JP2969691B2/en
Publication of JPH03143285A publication Critical patent/JPH03143285A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2969691B2 publication Critical patent/JP2969691B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stably and efficiently control the rotating speed zone of a wide range by validating control by current pattern control means in the low speed rotating zone of a rotor, and validating control by angle-of-lead control means in the high speed rotating zone of the rotor. CONSTITUTION:Control selecting means E selects control based on the actual rotating speed or target rotating speed of the rotor of a variable reluctance motor SR. Current pattern control means D controls in a low speed rotating one. Data of current pattern is read from the means D in response to a rotating position signal given from rotating position detecting means B. A current command value of an exciting current is applied to exciting means A based on the data. The means A is so operated that the conducting period of the exciting current becomes a leading phase to the exciting period of each exciting winding by angle-of-lead control means C in the high speed rotating zone. Thus, it can be stably and efficiently controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は可変リラクタンスモータの励磁巻線に励磁電流
を供給してその回転状態を制御する可変リラクタンスモ
ータの制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a control device for a variable reluctance motor that supplies excitation current to an excitation winding of the variable reluctance motor to control its rotational state.

(従来の技術) 一般に、可変リラクタンスモータは、励磁巻線に励磁電
流を通電することにより回転子の突部に吸引力を及ぼし
てトルクを発生させる構成である。
(Prior Art) Generally, a variable reluctance motor is configured to apply an exciting current to an excitation winding to apply an attractive force to a protrusion of a rotor to generate torque.

この場合、回転子の回転方向に対して、回転子の突部が
励磁巻線に近付くときには励磁巻線による吸引力が加速
トルクとして作用し、逆に遠ざかるときにはその吸引力
が制動トルクとして作用する。
In this case, in the rotational direction of the rotor, when the protrusion of the rotor approaches the excitation winding, the attraction force by the excitation winding acts as an accelerating torque, and conversely, when it moves away from the excitation winding, the attraction force acts as a braking torque. .

従って、回転子を回転させるためには加速トルクが作用
する期間を励磁期間としてこの励磁期間中に励磁巻線に
通電するように制御すれば良い。
Therefore, in order to rotate the rotor, the period during which the acceleration torque acts is set as an excitation period, and the excitation winding is controlled to be energized during this excitation period.

ところが、原理的には上述のように励磁期間中に励磁電
流を与えれば加速トルクを発生させることができるが、
実際には励磁巻線に一定の励磁電流を与えたときに回転
子に発生するトルクは、加速トルク、制動トルク共に一
定とならず、回転子の回転位置に応じて変化する。つま
り、回転子と励磁巻線との位置関係が電気角で一180
°から0°となる範囲が本来の加速トルクの励磁期間で
あるが、実際にはその範囲内の中間領域においてのみ加
速トルクが発生し、両端の領域においては殆ど加速トル
クが発生せず、励磁電流は発熱或は騒音の原因となるに
過ぎない。また、この中間領域での加速トルクの大きさ
は、励磁電流の大きさに対して部分的にしか比例してい
ない(例えば、加速トルクの大きさは励磁電流の増加に
したがって、2乗比例領域、正比例領域、飽和領域へと
順次推移してゆく)。従って、励磁期間中に一定の励磁
電流を励磁巻線に与えた場合には、励磁電流が無駄に消
費されると共に、回転子にトルクリップルが生じてしま
い、安定な回転状態が得られない。尚、このことは加速
トルクばかりでなく、同様に制動トルクの場合にも当て
はまるものである。
However, in principle, acceleration torque can be generated by applying excitation current during the excitation period as described above;
In reality, when a constant excitation current is applied to the excitation winding, the torque generated in the rotor, both the acceleration torque and the braking torque, is not constant, but changes depending on the rotational position of the rotor. In other words, the positional relationship between the rotor and the excitation winding is -180 in electrical angle.
The range from ° to 0 ° is the original excitation period of acceleration torque, but in reality, acceleration torque is generated only in the middle region within that range, and almost no acceleration torque is generated in the regions at both ends, and the excitation period is Electric current only causes heat generation or noise. Furthermore, the magnitude of the acceleration torque in this intermediate region is only partially proportional to the magnitude of the excitation current (for example, the magnitude of the acceleration torque increases in the square proportional region as the excitation current increases). , the direct proportional region, and then the saturated region). Therefore, if a constant excitation current is applied to the excitation winding during the excitation period, the excitation current will be wasted and torque ripple will occur in the rotor, making it impossible to obtain a stable rotational state. Note that this applies not only to acceleration torque but also to braking torque.

このような不具合を解決すべく考えられたものが、次に
述べる電流パターン制御による励磁電流の制御装置であ
る。このものは、上述の可変リラクタンスモータ特有の
トルク特性を考慮して、定のトルクを発生させると八に
無駄な部分をなくした励磁電流の値を電流指令値のデー
タとして予め記憶回路等に記憶させておき、これを回転
子の回転位置に応じて読出して励磁回路(例えば電流指
令値に基づいてPWM制御方式により励磁巻線に必要な
励磁電流を与える回路)を介して励磁巻線に励磁電流を
与えるようにしたものである。これにより、励磁電流は
第8図(a)に示すように最適なものとなり、回転子を
トルクリップルの少ない回転状態に保持できるものであ
る。
An excitation current control device using current pattern control, which will be described below, was devised to solve these problems. Taking into consideration the torque characteristics specific to the variable reluctance motor described above, this motor stores in advance in a storage circuit, etc., the excitation current value that eliminates unnecessary parts when generating a constant torque as current command value data. This is read out according to the rotational position of the rotor, and the excitation winding is excited via an excitation circuit (for example, a circuit that applies the necessary excitation current to the excitation winding using a PWM control method based on the current command value). It is designed to apply electric current. As a result, the excitation current becomes optimal as shown in FIG. 8(a), and the rotor can be maintained in a rotating state with little torque ripple.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述のような電流パターン制御によるも
のでは、可変リラクタンスモータが低速度領域で制御さ
れている場合には、励磁電流が十分追従するので大きな
効果が得られるが、高速度領域で制御される場合には、
励磁巻線のインダクタンスが比較的大きいことにより、
回転子の回転速度が高速度になるに連れて電流指令値に
対する実際の励磁電流の遅れが顕著になってくる(励磁
電流は第7図(b)に示すように電流指令値に対して遅
れる)。従って、この場合には、電流指令値に対して最
適な回転位置で励磁電流が与えられなくなることにより
、前述のトルク特性かられかるように、回転子に応答性
良くトルクを発生させることかできなくなる不具合があ
った。
(Problem to be Solved by the Invention) However, with the current pattern control as described above, when the variable reluctance motor is controlled in a low speed region, a great effect can be obtained because the excitation current follows sufficiently. is controlled in the high speed region,
Due to the relatively large inductance of the excitation winding,
As the rotational speed of the rotor increases, the delay in the actual excitation current with respect to the current command value becomes noticeable (the excitation current lags with respect to the current command value as shown in Figure 7 (b)) ). Therefore, in this case, the exciting current is no longer applied at the optimal rotational position for the current command value, making it impossible to generate torque in the rotor with good responsiveness, as seen from the torque characteristics described above. There was a problem that disappeared.

ところで、高速回転領域でこのような加速トルクの応答
性を良くする制御方式として、上述の励磁電流の遅れを
考慮して励磁電流を与えるためのスイッチングの位相を
予め基準励磁期間(励磁巻線に対する回転子の機械的な
位置関係から決まる励磁電流によるトルク発生期間)よ
りも進めるようにし、実際に流れる励磁電流の遅れをカ
バーする進み角制御と呼ばれる制御方式がある。しかし
ながら、この制御方式においては、前述のような電流パ
ターン制御を行なっていないため(回転子の高速回転領
域においてはトルクリップルがあまり問題とならないた
め)、低速回転領域で上述したようにトルクリップルの
不具合が依然として残ってしまう。
By the way, as a control method to improve the responsiveness of such acceleration torque in the high-speed rotation region, the switching phase for applying the excitation current is set in advance during the reference excitation period (with respect to the excitation winding), taking into account the delay of the excitation current described above. There is a control method called advance angle control that covers the delay of the excitation current that actually flows by advancing the torque generation period due to the excitation current determined by the mechanical positional relationship of the rotor. However, in this control method, the current pattern control as described above is not performed (because torque ripple is not much of a problem in the high-speed rotation region of the rotor), so in the low-speed rotation region, the torque ripple does not occur as described above. The problem still remains.

つまり、このような実情により、従来、広範囲の回転速
度領域に渡って可変リラクタンスモータの回転状態を安
定且つ効率良く制御できる制御装置がなかったのである
In other words, due to these circumstances, conventionally there has been no control device that can stably and efficiently control the rotational state of a variable reluctance motor over a wide range of rotational speeds.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、回転子の低速回転時にはトルクリップルの少ない回転
状態が得られ、高速回転時にはトルク応答性を良くする
ことができ、総じて広範囲の回転速度領域で安定且つ高
率良く制御できる可変リラクタンスモータの制御装置を
提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to obtain a rotation state with less torque ripple when the rotor rotates at low speed, to improve torque response when rotating at high speed, and to achieve a rotation state over a wide range of rotations. An object of the present invention is to provide a control device for a variable reluctance motor that can be controlled stably and with high efficiency in a speed range.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の可変リラクタンスモータの制御装置は、上述の
課題を解決するために第1図の基本構成図に示すような
手段により構成している。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the control device for a variable reluctance motor of the present invention is constructed by means as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1. .

即ち、可変リラクタンスモータSRの励磁巻線に流す電
流を制御する励磁手段Aと、前記可変リラクタンスモー
タSRの回転子の回転位置を検出する回転位置検出手段
Bと、前記回転位置検出手段Bによって検出された前記
回転子の回転位置に応じて決まる各励磁巻線についての
励磁期間に対しその励磁電流の通電期間が進み位相とな
るように前記励磁手段を動作させる進み角制御手段Cと
、前記回転子の回転位置に対応して前記励磁電流のデー
タが予め記憶された電流パターン記憶手段りを備え前記
回転位置検出手段によって検出された前記回転子の回転
位置に応じてその電流パターン記憶手段から読出したデ
ータに基づいて前記励磁手段Aを動作させる電流パター
ン制御手段りと、前記回転子の実際の回転速度及び設定
された目標回転速度の少なくとも一方に基づき前記回転
子の回転状態を判断してその判断結果に応じて前記回転
子の低速回転領域では前記電流パターン制御手段りによ
る制御を有効化し、前記回転子の高速回転領域では前記
進み角制御手段Cによる制御を有効化する制御選択手段
Eとを設けて構成したところに特徴を有する。
That is, excitation means A controls the current flowing through the excitation winding of the variable reluctance motor SR, rotational position detection means B detects the rotational position of the rotor of the variable reluctance motor SR, and detection is performed by the rotational position detection means B. advance angle control means C for operating the excitation means so that the excitation period of the excitation current is in an advanced phase with respect to the excitation period for each excitation winding determined according to the rotational position of the rotor; A current pattern storage means is provided in which data of the excitation current is stored in advance in correspondence with the rotational position of the rotor, and data is read from the current pattern storage means in accordance with the rotational position of the rotor detected by the rotational position detection means. current pattern control means for operating the excitation means A based on data obtained by the rotor; control selection means E for enabling control by the current pattern control means in a low speed rotation region of the rotor and enabling control by the advance angle control means C in a high speed rotation region of the rotor according to the determination result; It is characterized by the fact that it is configured with the following.

(作用) 本発明の可変リラクタンスモータの制御装置によれば、
制御選択手段Eにより、可変リラクタンスモータSRの
回転子の実際の回転速度及び予め設定された目標回転速
度の少なくとも一方に基づいて、つまり両者の内の一方
或は双方またはこれらの値から決まる関数の値等に基づ
いて、回転子の回転状態が判断され、その判断結果に応
じて回転子の低速回転領域では電流パターン制御手段り
による制御が有効化され、高速回転領域では進み角制御
手段Cによる制御が有効化される。
(Operation) According to the variable reluctance motor control device of the present invention,
The control selection means E selects a function based on at least one of the actual rotation speed and the preset target rotation speed of the rotor of the variable reluctance motor SR, that is, one or both of them, or a function determined from these values. The rotation state of the rotor is determined based on the value, etc., and according to the determination result, control by the current pattern control means is enabled in the low speed rotation region of the rotor, and control by the advance angle control means C in the high speed rotation region. Control is activated.

従って、回転子の低速回転領域においては、電流パター
ン制御手段りにより、回転位置検出手段Bから与えられ
る回転位置信号に応じて電流パターン記憶手段D′から
電流パターンのデータが読出され、このデータに基づい
て励磁手段Aに励磁電流の電流指令値が与えられる。こ
れにより、可変リラクタンスモータSRの励磁巻線に電
流パターンに応じた無駄のない最適な励磁電流が与えら
れ、回転子はトルクリップルを生ずることなく安定した
回転状態に保持される。
Therefore, in the low speed rotation region of the rotor, current pattern data is read out from the current pattern storage means D' by the current pattern control means in accordance with the rotational position signal given from the rotational position detection means B. Based on this, a current command value of the exciting current is given to the exciting means A. As a result, an optimum excitation current without waste is applied to the excitation winding of the variable reluctance motor SR according to the current pattern, and the rotor is maintained in a stable rotating state without causing torque ripple.

一方、回転子の高速回転領域においては、進み角制御手
段Cにより、回転位置検出手段Bから与えられる回転位
置信号に応じて決まる各励磁巻線についての励磁期間に
対しその励磁電流の通電期間が進み位相となるように励
磁手段Aを動作させる。これにより、可変リラクタンス
モータSRの励磁巻線にはインダクタンスの影響で遅れ
る分だけ予め位相の進んだ電流が与えられることにより
、実際の励磁電流は遅れることがなくなり、回転子に応
答性良くトルクが与えられる。
On the other hand, in the high-speed rotation region of the rotor, the lead angle control means C controls the excitation period of the excitation current for the excitation period of each excitation winding, which is determined according to the rotational position signal given from the rotational position detection means B. The excitation means A is operated so that the phase is advanced. As a result, the excitation winding of the variable reluctance motor SR is given a current whose phase is advanced by the amount of delay due to the influence of inductance, so that the actual excitation current is not delayed and torque is delivered to the rotor with good responsiveness. Given.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について第2図ないし第7図を
参照しながら説明する。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 7.

まず、全体構成を示す第2図において、]は例えば4相
の可変リラクタンスモータで、これは図示しない回転子
と励磁巻線等から構成され、励磁巻線に後述するように
与えられる励磁電流に応じて回転子が回転するようにな
っている。2は可変リラクタンスモータ1の回転子の回
転位置を検出する回転位置検出手段たるシャフトエンコ
ーダで、回転位置に応じた回転位置信号を出力するよう
になっている。3は励磁手段たる励磁回路で、これは比
較器4.比例積分回路5.PWM制御回路6゜駆動回路
7及び電流検出器8が直列に接続されて構成されたもの
で、可変リラクタンスモータ1の励磁巻線に励磁電流を
与える。この場合、電流検出器8の検出電流値はフィー
ドバック信号として比較器4に与えられるようになって
いる。9は後述するように予めプログラムが格納された
制御回路で、CPUl0.ROMII、RAM12.設
定入力用のI10回路13.D/A変換回路14及びエ
ンコーダ用入力回路]5から構成されており、これらは
アドレス及びデータバス16により相互間がへ通に接続
されている。そして、I100 回路13には図示しない設定装置から目標回転速度の値
が入力されるようになっている。エンコーダ用入力回路
15には前記シャフトエンコーダ2が接続され、検出信
号が与えられるようになっている。また、D/A変換回
路14は励磁回路3の比較器4に接続され、励磁電流指
令値を与えるようになっている。
First, in FIG. 2 showing the overall configuration, ] is, for example, a four-phase variable reluctance motor, which is composed of a rotor (not shown), an excitation winding, etc., and the excitation current applied to the excitation winding as described later. The rotor rotates accordingly. A shaft encoder 2 is a rotational position detection means for detecting the rotational position of the rotor of the variable reluctance motor 1, and is configured to output a rotational position signal according to the rotational position. 3 is an excitation circuit which is an excitation means, and this is a comparator 4. Proportional integral circuit5. The PWM control circuit 6 is configured by connecting a drive circuit 7 and a current detector 8 in series, and applies an excitation current to the excitation winding of the variable reluctance motor 1. In this case, the current value detected by the current detector 8 is given to the comparator 4 as a feedback signal. 9 is a control circuit in which a program is stored in advance as described later, and CPU10. ROMII, RAM12. I10 circuit for setting input 13. It consists of a D/A conversion circuit 14 and an encoder input circuit 5, which are interconnected through an address and data bus 16. A target rotational speed value is input to the I100 circuit 13 from a setting device (not shown). The shaft encoder 2 is connected to the encoder input circuit 15, and a detection signal is supplied thereto. Further, the D/A conversion circuit 14 is connected to the comparator 4 of the excitation circuit 3 to provide an excitation current command value.

次に、本実施例の作用について第3図(a)及び(b)
のフローチャートをも参照しながら述べる。
Next, the effects of this embodiment are shown in Figures 3(a) and (b).
This will be explained with reference to the flowchart.

制御回路9において、CPUl0は制御用のメインプロ
グラムの実行を開始すると、所定のタイミング(例えば
数百μsecから数m s e c間隔)で第3図(a
)のフローチャートに示す選択プログラムを実行する。
In the control circuit 9, when the CPU 10 starts executing the main program for control, the CPU 10 executes the program as shown in FIG.
) Execute the selection program shown in the flowchart.

即ち、CP U ]、 0は、まずI10回路13に入
力されている目標回転速度のデータを読込み(ステップ
P1)、続いてシャフトエンコーダ2から入力回路15
に与えられる回転位置信号を読込む(ステップP2)。
That is, the CPU ], 0 first reads the target rotational speed data input to the I10 circuit 13 (step P1), and then reads the data from the shaft encoder 2 to the input circuit 15.
(Step P2).

尚、読込まれたデータはRAM12に格納され、以下の
演算1 実行時に必要に応じて読出されるようになっている。次
に、CP U 1. Oはこの回転位置信号に基づいて
回転子の実際の回転速度を演算しくステップP3)、こ
の演算結果により目標回転速度に対する偏差を求めて必
要なトルクを発生させるためのトルク指令値を演算する
(ステップP4)。続いてCPUl0は、励磁巻線のイ
ンダクタンスの変化傾向を判定しくステップP5)、さ
らに進み角制御を行う場合の進み角を後述するようにし
て演算する(ステップp6)。この場合、演算される進
み角の大きさは回転速度が高速になるに従って大きな値
となる。なお、励磁巻線のインダクタンス値は、回転子
の回転角度の関数として機器に固有のものである。従っ
て、励磁巻線のインダクタンスの変化傾向は、ステップ
P、で読み込んだ回転子の回転角度に基づき、予めRO
MII内に記憶されている回転子の回転角度に対するイ
ンダクタンス値又はその変化傾向自体を読み取ることに
より判定される。
Note that the read data is stored in the RAM 12 and read out as necessary when executing the following operation 1. Next, CPU 1. O calculates the actual rotational speed of the rotor based on this rotational position signal (Step P3), calculates the deviation from the target rotational speed from this calculation result, and calculates a torque command value for generating the necessary torque (Step P3). Step P4). Next, the CPU 10 determines the change tendency of the inductance of the excitation winding (step P5), and further calculates the lead angle when performing lead angle control as will be described later (step p6). In this case, the magnitude of the calculated lead angle increases as the rotational speed increases. Note that the inductance value of the excitation winding is device-specific as a function of the rotation angle of the rotor. Therefore, the change tendency of the inductance of the excitation winding is determined in advance by RO based on the rotation angle of the rotor read in step P.
This is determined by reading the inductance value or its change tendency itself with respect to the rotation angle of the rotor stored in the MII.

次に、CPUl0は、演算された進み角の大き2 さと判断基準として予め設定された所定の進み角の大き
さとを比較してその判断結果により制御手段の選択を行
なう(ステップP7)。即ち、所定の進み角に対して、
演算された進み角が大きいときには、回転子の実際の回
転速度が高速回転領域にあると判断して進み角制御を行
なわせるべく選択フラグkをセット(k−1)L、逆に
小さいときには、回転子の実際の回転速度が低速回転領
域にあると判断して電流パターン制御を行なわせるべく
選択フラグkをリセット(k−0)するのである。この
後、CP U 1. Oは、選択プログラムを終了して
メインプログラムにリターンする。
Next, the CPU 10 compares the calculated advance angle magnitude 2 with a predetermined advance angle magnitude set in advance as a determination criterion, and selects a control means based on the determination result (step P7). That is, for a given advance angle,
When the calculated advance angle is large, it is determined that the actual rotational speed of the rotor is in the high speed rotation range, and a selection flag k is set (k-1)L to perform advance angle control; conversely, when it is small, It is determined that the actual rotation speed of the rotor is in the low speed rotation range, and the selection flag k is reset (k-0) to perform current pattern control. After this, CPU 1. O ends the selection program and returns to the main program.

さて、上述の選択プログラムが終了すると、CPUl0
は、メインプログラム実行由に所定のタイミング(例え
ば数十μsecから数百μsec間隔)で第3図(b)
に示す出力プログラムを実行する(つまり、上述の選択
プログラムを1回実行した後はこの出力プログラムを1
0回の割合で実行する)。この出力プログラムにおいて
、CPU 10は、まずシャフトエンコーダ2から回転
位3 置信号を読込んで(ステップS1)、次に、上述の選択
プログラムにおいて選択フラグフラグ1(がセット(k
=1)されているかどうかを判断する(ステップS2)
。ここで、いま例えば選択フラグkがセットされていな
い場合、つまり、回転子が低速回転領域にある場合には
、この判断ステップS2においてrNOJと判断してス
テップS3へ進む。CP U ]、 Oは、ステップS
、において電流パターン記憶手段としてのROMIIか
ら回転子の回転位置に応じた励磁電流のデータを読出し
、続いて、目標回転速度に応じたトルクを発生させるた
めに電流パターンの値の倍率を設定して4相の各相に対
応した電流指令値を作成しくステップS4)、その電流
指令値をD/A変換回路1−4を介して励磁回路3に出
力して(ステップS5)出力プログラムを終了する。
Now, when the above selection program is finished, CPUl0
3(b) at a predetermined timing (for example, at intervals of several tens of microseconds to several hundred microseconds) due to the execution of the main program.
Execute the output program shown in (that is, after executing the above selection program once, this output program
0 times). In this output program, the CPU 10 first reads the rotational position signal 3 from the shaft encoder 2 (step S1), and then sets the selection flag flag 1 (k
=1) Determine whether or not (Step S2)
. Here, for example, if the selection flag k is not set, that is, if the rotor is in the low speed rotation region, rNOJ is determined in this determination step S2, and the process proceeds to step S3. CPU ], O is step S
, reads excitation current data corresponding to the rotational position of the rotor from the ROMII as a current pattern storage means, and then sets a magnification of the value of the current pattern in order to generate torque corresponding to the target rotational speed. Create a current command value corresponding to each of the four phases (step S4), output the current command value to the excitation circuit 3 via the D/A conversion circuit 1-4 (step S5), and end the output program. .

制御回路9から電流指令値が出力されると、励磁回路3
において、比較器4は、電流指令値と電流検出器8から
与えられる実際の励磁電流値とを比較してその偏差電流
値を比例積分回路5に出力 4 する。比例積分回路5は、その偏差電流値の比例分と累
積分とに応じてレベルが上下する閾値信号としてPWM
制御回路6に出力する。PWM制御回路6は与えられた
閾値信号に払づいて所定周波数の三角波により変調して
励磁電流に相当するデユーティ比のパルス信号を駆動回
路7に出力し、駆動回路7はこのパルス信号に応じて可
食リラクタンスモータ1の各相の励磁巻線に励磁電流を
与える。
When the current command value is output from the control circuit 9, the excitation circuit 3
, the comparator 4 compares the current command value and the actual excitation current value given from the current detector 8 and outputs the deviation current value to the proportional-integral circuit 5 . The proportional-integral circuit 5 outputs PWM as a threshold signal whose level goes up and down according to the proportional part and cumulative part of the deviation current value.
Output to control circuit 6. The PWM control circuit 6 modulates the given threshold signal with a triangular wave of a predetermined frequency and outputs a pulse signal with a duty ratio corresponding to the excitation current to the drive circuit 7, and the drive circuit 7 responds to this pulse signal. An excitation current is applied to the excitation windings of each phase of the edible reluctance motor 1.

以下、上述の出力プログラムが実行される度に、制御回
路9からは電流パターン制御による最適な電流指令値が
励磁回路3に出力され、励磁回路3はこれに応じた励磁
電流を可変リラクタンスモータ1の各相励磁巻線に与え
るようになる。この結果、可変リラクタンスモータ1の
回転子は、低速回転領域においてトルクリップルを生ず
ることなく安定した回転状態に制御される。
Thereafter, each time the above output program is executed, the control circuit 9 outputs the optimum current command value through current pattern control to the excitation circuit 3, and the excitation circuit 3 applies an excitation current according to this to the variable reluctance motor 1. to each phase excitation winding. As a result, the rotor of the variable reluctance motor 1 is controlled to a stable rotational state without causing torque ripple in the low speed rotation region.

一方、可変リラクタンスモータ1の回転子の回転状態が
上述と異なり、高速回転領域にあるときには、制御回路
9のCPUl0は前述の選択プロ 5 ダラムにおいて選択フラグkをセット(k−1)してい
るので、出力プログラムの判断ステップS2においてr
YEsjと判断される。この場合には、CPUl0は進
み角制御を実行すべく、ステップS6に進んで次の内容
を実行する。即ち、CP U 1. Oは、前述の選択
プログラムにおいて演算された進み角の値に基づいて、
回転子の機械的な位置関係から決まる基本励磁期間に対
する遅れを考慮して位相が進められた励磁期間を設定す
る。
On the other hand, when the rotational state of the rotor of the variable reluctance motor 1 is different from the above-mentioned state and is in the high-speed rotation region, the CPU 10 of the control circuit 9 sets the selection flag k (k-1) in the selection program 5 mentioned above. Therefore, in the output program judgment step S2, r
It is judged as YESj. In this case, the CPU 10 proceeds to step S6 and executes the following contents in order to execute advance angle control. That is, CPU 1. O is based on the lead angle value calculated in the selection program mentioned above,
An excitation period whose phase is advanced is set in consideration of a delay with respect to the basic excitation period determined from the mechanical positional relationship of the rotor.

続いて、この励磁期間とトルク指令値とのデータを組合
わせた電流指令値を作成しくステップS7)、次に前述
同様にしてステップS5でその電流指令値をD/A変換
回路14を介して励磁回路3に出力して出力プログラム
を終了し、メインプログラムに戻る。
Next, a current command value is created by combining the data of this excitation period and the torque command value (step S7), and then, in the same manner as described above, in step S5, the current command value is converted through the D/A conversion circuit 14. It outputs to the excitation circuit 3, ends the output program, and returns to the main program.

励磁回路3においては、前述同様にして電流指令値に対
する励磁電流が可変リラクタンスモータコの各相の励磁
巻線に出力される。これにより、可変リラクタンスモー
タ1の励磁巻線は、位相の進められた励磁電流が与えら
れ、高速回転領域に6 おいて回転子に応答性良くトルクを発生させることがで
きる。
In the excitation circuit 3, an excitation current corresponding to the current command value is outputted to the excitation winding of each phase of the variable reluctance motor tacho in the same manner as described above. As a result, the excitation winding of the variable reluctance motor 1 is supplied with an excitation current whose phase is advanced, allowing the rotor to generate torque with good responsiveness in the high-speed rotation region.

以下、出力プログラムが実行される度に(つまり、数百
μsecから数m5eC毎に)、可変リラクタンスモー
タ1の回転子の回転状態が判断され、その判断結果によ
り、低速回転領域にあるときには電流パターン制御によ
り励磁電流が与えられ、高速回転領域にあるときには進
み角制御により励磁電流が与えられるようになる。従っ
て、回転子は、低速回転領域においてトルクリップルを
生ずることなく、また、高速回転領域においてトルク応
答性が低下することなく、回転状態が制御されるのであ
る。
Hereafter, each time the output program is executed (that is, every several hundred μsec to several m5 eC), the rotational state of the rotor of the variable reluctance motor 1 is determined, and based on the determination result, the current pattern is An excitation current is applied through control, and when the rotation is in a high-speed rotation region, an excitation current is applied through advance angle control. Therefore, the rotational state of the rotor is controlled without causing torque ripple in the low-speed rotation region and without reducing torque responsiveness in the high-speed rotation region.

さて、上述の選択プログラムのステップP6にて実行さ
れる進み角の演算は次のようして行われる。まず、進み
角の値を決定する要素は、本実施例では可変リラクタン
スモータ1の回転速度、励磁電流の目標値及び励磁巻線
のインダクタンスの変化傾向である。これらを進み角の
演算のための要素とした理由は次の通りである。
Now, the calculation of the advance angle executed in step P6 of the above-mentioned selection program is performed as follows. First, in this embodiment, the factors that determine the value of the advance angle are the rotational speed of the variable reluctance motor 1, the target value of the excitation current, and the change tendency of the inductance of the excitation winding. The reason why these are used as elements for calculating the lead angle is as follows.

7 (1)回転速度及び励磁電流の目標値を考慮する理由 可変リラクタンスモータの励磁巻線に所定タイミングで
目標値の励磁電流を流すためには、その時点に当該励磁
巻線に発生している逆起電力eに応じた電源電圧を印加
しなければならない。この逆起電力eは鎖交磁束φの時
間変化(dφ/dt)に比例した大きさであり、かつ、
鎖交磁束φは可変リラクタンスモータの実効インダクタ
ンスをL1実効値で表した励磁電流を■とするならば、
次式のごとく表現される。
7 (1) Reasons for considering the target values of rotational speed and excitation current In order to cause the excitation current of the target value to flow through the excitation winding of a variable reluctance motor at a predetermined timing, it is necessary to A power supply voltage corresponding to the back electromotive force e must be applied. This back electromotive force e has a magnitude proportional to the time change (dφ/dt) of the interlinkage magnetic flux φ, and
The magnetic flux linkage φ is the effective inductance of the variable reluctance motor expressed by the effective value of L1, and if the excitation current is ■, then
It is expressed as follows.

φ−LI          ・・・・・・(1)従っ
て、逆起電力eは次の(2)式により表される。
φ-LI (1) Therefore, the back electromotive force e is expressed by the following equation (2).

・・・・・・(2) すなわち、逆起電力eは、励磁電流Iの時間変化(d 
I/d t) 、実効インダクタンスLの角度変化(d
L/dθ)及び角速度ωに基づき変化するものである。
・・・・・・(2) In other words, the back electromotive force e is the time change of the exciting current I (d
I/d t), angular change in effective inductance L (d
L/dθ) and the angular velocity ω.

そして、これらの変数のうち実効インダクタンスLの角
度変化(dL/dθ)は、可変リラクタンスモータのイ
ンダクタンスLの増加期間あるいは減少期間における実
効インダクタンスLの角度変化量を表すものであり、制
御対象である可変リラクタンスモータに固Hの値として
予め知ることができる。
Of these variables, the angular change (dL/dθ) of the effective inductance L represents the amount of angular change in the effective inductance L during the increasing period or decreasing period of the inductance L of the variable reluctance motor, and is the control target. This can be known in advance as the value of the hard H of the variable reluctance motor.

従って、励磁巻線に発生している逆起電力eを正確に算
出するには、励磁電流I及び角速度ωが不可欠の情報と
なるのである。このため、本丈施例では、可変リラクタ
ンスモータの回転速度及び励磁電流の目標値の2つの情
報に基づき、逆起電力eを推定しその上で励磁電流の通
電タイミングを修正すべく進み角を演算するのである。
Therefore, in order to accurately calculate the back electromotive force e generated in the excitation winding, the excitation current I and the angular velocity ω are essential information. Therefore, in this example, the back electromotive force e is estimated based on two pieces of information: the rotational speed of the variable reluctance motor and the target value of the exciting current, and then the lead angle is set to correct the timing of applying the exciting current. It calculates.

上記関係をより定性的に説明するならば、第4図の様で
ある。第4図(A)及び(B)は、iJ変リすクタンス
モークの励磁巻線に、同一タイミン1つ グで電圧を印加してPWM制御を実行した場合に流れる
励磁電流の変化を模式的に表したものである。(A)は
可変リラクタンスモータが高速回転・高負荷運転してい
る場合を、(B)は低速回転・軽負荷運転している場合
を示している。
The above relationship can be explained more qualitatively as shown in FIG. Figures 4 (A) and (B) schematically show the changes in the excitation current that flow when PWM control is executed by applying voltage to the excitation winding of the iJ variable capacitor smoke at the same timing. It is expressed in (A) shows a case where the variable reluctance motor is operating at high speed and high load, and (B) shows a case where the variable reluctance motor is operating at low speed and light load.

(A)に示す場合には、高速回転時であるためにインダ
クタンスの増加期間は短時間であり、大きな逆起電力が
働き、かつ、その期間に大きな電流を通じなければなら
ない。このため、(B)に比較すると、電流の立ち上が
り及び立ち下がり特性は大きく悪化する。従って、励磁
開始タイミングをインダクタンスの増加期間の始期より
回転角度θ1だけ進め、かつ、励磁終了タイミングをそ
の終期より回転角度θ2だけ進めることで、不要な励磁
期間(領域A)を極小値とし、駆動トルクに有効に作用
する励磁期間(領域B)を極力大きくとり、制動トルク
が発生する励磁期間(領域C)が可能な限り発生しない
ように制御することができる。
In the case shown in (A), since the inductance is being rotated at high speed, the period of increase in inductance is short, a large back electromotive force acts, and a large current must be passed during this period. Therefore, compared to (B), the current rise and fall characteristics are greatly deteriorated. Therefore, by advancing the excitation start timing by a rotation angle θ1 from the start of the inductance increasing period and advancing the excitation end timing by a rotation angle θ2 from the end, the unnecessary excitation period (region A) is brought to a minimum value, and the drive It is possible to make the excitation period (region B) that effectively acts on torque as large as possible, and to control so that the excitation period (region C) in which braking torque is generated does not occur as much as possible.

しかし、この様な励磁タイミングの進み制御を0 可変リラクタンスモータの総ての運転状態に適用するな
らば、(B)に示すように低速で且つ励磁電流が小であ
る運転状態では大きな効率の低下を招来する。すなわち
、(B)に示すように電流の立ち上がり及び立ち下がり
特性が良好となる場合には大きな進み角θ1.θ2によ
り不要な励磁期間(領域A)がきわめて大きくなり、実
際に駆動トルクを発生させる励磁期間(領域B)は侵食
され、且つ駆動トルクが得られる励磁期間(領域D)を
残したまま励磁が完了することになる。
However, if such excitation timing advance control is applied to all operating conditions of a zero variable reluctance motor, there will be a large drop in efficiency in operating conditions where the speed is low and the excitation current is small, as shown in (B). invite. That is, as shown in (B), when the current rise and fall characteristics are good, a large advance angle θ1. Due to θ2, the unnecessary excitation period (area A) becomes extremely large, the excitation period (area B) that actually generates the driving torque is eroded, and the excitation is continued while leaving the excitation period (area D) where the driving torque is obtained. It will be completed.

従って、可変リラクタンスモータの励磁タイミングを決
める進み角の演算には、その回転速度と励磁電流の目標
値とが考慮されるべきである。
Therefore, when calculating the lead angle that determines the excitation timing of the variable reluctance motor, the rotation speed and the target value of the excitation current should be taken into consideration.

(2)励磁巻線のインダクタンスの変化傾向を考慮する
理由 モータの励磁巻線に電圧を印加したとき、励磁巻線に流
れる過渡電流は、励磁回路の時定数T(−L/R)に応
じて、緩やかに立上がり、且つ、緩やかに立ち下がる。
(2) Reason for considering the tendency of change in inductance of the excitation winding When voltage is applied to the excitation winding of the motor, the transient current flowing through the excitation winding depends on the time constant T(-L/R) of the excitation circuit. It rises slowly and falls slowly.

ところで、可変リラクタンスモータの場合には1 インダクタンス値りが回転角度の関数として常に変化す
るのであり、増加期間ではインダクタンス値L1すなわ
ち時定数丁が漸次大きくなり電流の変化はその終期はど
緩慢となる。また、減少期間ではインダクタンス値L5
すなわち時定数Tが漸次小さくなり電流の変化はその始
期はど緩慢となる。
By the way, in the case of a variable reluctance motor, the inductance value always changes as a function of the rotation angle, and during the increasing period, the inductance value L1, that is, the time constant, gradually increases, and the change in current becomes slow at the end. . Also, in the decreasing period, the inductance value L5
That is, the time constant T gradually decreases, and the beginning of the change in current becomes slow.

この関係を視覚的に第5図(A)、(B)に示す。図は
、可変リラクタンスモータの励磁巻線に、基準励磁期間
に一致させてPWM制御した励磁電流を流した場合であ
る。(A)は可変リラクタンスモータに駆動トルクを発
生させるため励磁巻線のインダクタンスLが漸次大きく
なる増加期間に励磁を実行した場合を、(B)は逆に制
動トルクを発生させるための励磁巻線のインダクタンス
Lが漸次小さくなる減少期間に励磁を実行した場合を示
している。
This relationship is visually shown in FIGS. 5(A) and 5(B). The figure shows a case where an excitation current that is PWM-controlled and matched with a reference excitation period is passed through the excitation winding of a variable reluctance motor. (A) shows the case where excitation is performed during the increasing period in which the inductance L of the excitation winding gradually increases in order to generate driving torque in the variable reluctance motor, and (B) conversely shows the case where excitation is performed in the increasing period in which the inductance L of the excitation winding is used to generate a braking torque. The case is shown in which excitation is performed during a decreasing period in which the inductance L of is gradually reduced.

(A)に示す場合には、基準励磁期間の始期においては
インダクタンス値りが小さいため電流の立ち上がり及び
立ち下がりは急峻であるが、励磁 2 期間の終期に近づくほど電流の変化は緩慢となり基準励
磁期間が終了しても長朗にわたって不要な電流が流れる
In the case shown in (A), at the beginning of the reference excitation period, the inductance value is small, so the rise and fall of the current are steep, but as the end of the excitation period approaches, the change in current becomes slower and the reference excitation Even after the period ends, unnecessary current flows throughout Changlang.

一方、(B)に示す場合には(A)と逆の現象が現れる
。すなわち、基準励磁期間の始期においてインダクタン
ス値りが大きいため励磁を開始しても励磁電流は除々に
しか立ち上がらず有効な励磁をなし得ない。しかし、基
準励磁期間の終期においては時定数Tが小さくなるため
、励磁電流が不要に流れ続ける期間は短時間である。
On the other hand, in the case shown in (B), a phenomenon opposite to that in (A) appears. That is, since the inductance value is large at the beginning of the reference excitation period, even if excitation is started, the excitation current rises only gradually, and effective excitation cannot be achieved. However, since the time constant T becomes small at the end of the reference excitation period, the period during which the excitation current continues to flow unnecessarily is short.

そこで、励磁電流を通じる期間におけるインダクタンス
値りの変化傾向を判断し、少なくともインダクタンス値
りが大きい励磁期間の終期あるいは終期において励磁期
間を進めて励磁電流の供給が有効に機械的トルクに変化
されるように基準励磁期間を修正することが望ましい。
Therefore, by determining the change tendency of the inductance value during the period in which the excitation current is passed, the excitation period is advanced at least at the end or end of the excitation period when the inductance value is large, and the supply of the excitation current is effectively changed into mechanical torque. It is desirable to modify the reference excitation period as follows.

以上の通りの理由から、進み角は、回転速度、励磁電流
の目標値及び励磁巻線のインダクタンスの変化傾向を夫
々考慮して算出されるから、本実施例における進み角制
御手段を機能ブロック図で3 表現すると第6図に示すようになる。シャフトエンコー
ダ2からの回転位置信号は、速度検出手段17及びイン
ダクタンス変化傾向判定手段]8に与えられる。速度検
出手段17は回転位置信号に基づき可変リラクタンスモ
ータ1の実際の回転速度を求める。また、インダクタン
ス変化傾向判定手段18は、回転子の回転角度を示す回
転位置信号に基づき、予めROMI l内に記憶されて
いる回転子の回転角度に対するインダクタンス値又はそ
の変化傾向自体を読み取ることにより、インダクタンス
の変化傾向が増加か減少かを判定する。
For the reasons described above, the lead angle is calculated by taking into account the rotational speed, the target value of the excitation current, and the change tendency of the inductance of the excitation winding.The functional block diagram of the lead angle control means in this embodiment When expressed as 3, it becomes as shown in Figure 6. The rotational position signal from the shaft encoder 2 is given to the speed detection means 17 and the inductance change tendency determination means]8. The speed detection means 17 determines the actual rotational speed of the variable reluctance motor 1 based on the rotational position signal. In addition, the inductance change tendency determining means 18 reads the inductance value or its change tendency itself with respect to the rotation angle of the rotor, which is stored in advance in the ROMI l, based on the rotation position signal indicating the rotation angle of the rotor. Determine whether the tendency of change in inductance is increasing or decreasing.

また、速度検出手段17により検出された実際の回転速
度は速度偏差検出手段1つに与えられ、ここで設定され
た目標回転速度との偏差が検出され、更にその偏差に基
づき目標電流決定手段20により励磁巻線に流すべき電
流が決定される。そして、上述のように求められたイン
ダクタンスの変化傾向、実際の回転速度及び目標電流に
関する情報は進み角度算出手段21に与えられ、ここで
その3つの要素に応じた進み角が算出される。その算出
4 結果と上記各要素との関係は理想的には次の通りの関係
になる。第7図を参照して説明する。
Further, the actual rotational speed detected by the speed detection means 17 is given to one speed deviation detection means, and the deviation from the set target rotational speed is detected here, and further based on the deviation, the target current determination means 20 The current to be passed through the excitation winding is determined by Information regarding the inductance change tendency, actual rotational speed, and target current determined as described above is then given to the advance angle calculating means 21, where the advance angle is calculated according to the three elements. The relationship between the calculation 4 result and each of the above elements is ideally as follows. This will be explained with reference to FIG.

既述のごとく、基準励磁期間中に励磁巻線に流れる励磁
電流のみが、所望のトルクを可変リラクタンスモータ1
に発生させるために有効に作用する。従って、この基準
励磁期間の始期における励磁電流が、励磁信号による目
標電流値となるような始期の進み角Xが決定される。す
なわち、励磁信号による励磁電流の目標値が大きいほど
進み角Xは大きく設定される。また、回転速度が大きい
ほど励磁巻線に発生する逆起電力が大きくなり、しかも
、電流の立ち上りに必要な期間に回転角度が大きく変化
するため、この場合にも進み角Xは大きく設定される。
As mentioned above, only the excitation current flowing through the excitation winding during the reference excitation period can generate the desired torque in the variable reluctance motor 1.
It works effectively to cause this to occur. Therefore, the advance angle X at the start is determined so that the excitation current at the start of the reference excitation period reaches the target current value according to the excitation signal. That is, the larger the target value of the excitation current based on the excitation signal is, the larger the advance angle X is set. In addition, the higher the rotation speed, the greater the back electromotive force generated in the excitation winding, and the rotation angle changes greatly during the period required for the current to rise, so the lead angle X is set large in this case as well. .

また、基準励磁期間の始期において励磁電流は立ち上が
りを完了し、励磁信号による目標電流値に達するように
始期の進み角Xが決定されることが望ましい。従って、
基準励磁期間のインダクタンスが減少傾向にあって基準
励磁期間の始期におけるインダクタンスが大きい場合、
立ち上がりに必要な1時間だけ基準励磁期間の5 進み角Xは大きく設定される。逆に、基準励磁期間のイ
ンダクタンスが増加傾向である場合、基準励磁期間の始
期におけるインダクタンス値は小さく立ち上がりは急峻
であり、その進み角Xは小さく設定される。
Furthermore, it is desirable that the lead angle X at the start is determined so that the excitation current completes its rise at the start of the reference excitation period and reaches the target current value based on the excitation signal. Therefore,
If the inductance during the reference excitation period is decreasing and the inductance at the beginning of the reference excitation period is large,
The lead angle X of the reference excitation period is set to be large by one hour required for the start-up. Conversely, when the inductance during the reference excitation period tends to increase, the inductance value at the beginning of the reference excitation period is small and rises steeply, and the advance angle X is set small.

一方、基準励磁期間の終期の進み角はYは、次のように
決定される。任意の進み角Yで励磁電流の通電を終了し
た後、励磁巻線の実効インダクタンスに蓄えられた電磁
エネルギーのために励磁電流は緩やかに減少する。この
ため、可変リラクタンスモータ1に有効なトルクを発生
させる基準励磁期間が終了しても励磁電流が残存し、こ
れが除々に減少する。しかし、この基準励磁期間が終了
した後の実効インダクタンスLの角度変化(dL/dθ
)が負の値となるならば、前記(2)式の右辺第2項に
示した逆起電力I (dL/dθ)ωの極性は反転し、
残存している励磁電流を増加させる方向に作用する発電
現象が観測される。この発電現象が、励磁電流を減少さ
せる循環回路等の時定数に比較して大きな値となるなら
ば、残存励6 磁電流が流れ続けて可変リラクタンスモータ20は制御
不能となる。従って、終期の進み角Yは、基準励磁期間
の終了時点における励磁電流の最大値が上記可変リラク
タンスモータ1の制御不能状態を招来する値よりも小さ
な値になり、かつ、基準励磁期間内の電流量が最大とな
る進み角に決定される。すなわち、この終期の進み角Y
も、回転速度及び励磁電流が大であるほど大きく決定さ
れる。また、この終期の進み角Yは、やはり基中励磁期
間のインダクタンスが増加傾向にあって終期のインダク
タンスが大きい場合には、大きく決定され、インダクタ
ンスが減少傾向にあって終期のインダクタンスが小さい
場合には、進み角はYは小さく設定される。
On the other hand, the advance angle Y at the end of the reference excitation period is determined as follows. After the excitation current is terminated at an arbitrary advance angle Y, the excitation current gradually decreases due to the electromagnetic energy stored in the effective inductance of the excitation winding. Therefore, even after the reference excitation period for generating effective torque in the variable reluctance motor 1 ends, the excitation current remains and gradually decreases. However, after this reference excitation period ends, the angular change in effective inductance L (dL/dθ
) becomes a negative value, the polarity of the back electromotive force I (dL/dθ)ω shown in the second term on the right side of equation (2) is reversed,
A power generation phenomenon is observed that acts in the direction of increasing the remaining excitation current. If this power generation phenomenon becomes a large value compared to the time constant of a circulating circuit or the like that reduces the excitation current, the residual excitation current continues to flow and the variable reluctance motor 20 becomes uncontrollable. Therefore, the final advance angle Y is such that the maximum value of the excitation current at the end of the reference excitation period is smaller than the value that causes the variable reluctance motor 1 to become uncontrollable, and the current during the reference excitation period The advance angle is determined to have the maximum amount. In other words, the advance angle Y at this final stage
The larger the rotational speed and excitation current, the larger is determined. Also, this final stage advance angle Y is determined largely when the inductance during the base excitation period tends to increase and the final stage inductance is large, and when the inductance tends to decrease and the final stage inductance is small. , the advance angle Y is set small.

以上の理論に基づき基準励磁期間に対する進み角X及び
Yを決定するが、上記説明からも明らかなごとくその理
論値は励磁回路の回路方程式を解くことで算出すること
ができる。そこで、前記選択プログラムのステップP6
では、可変リラクタンスモータ1の固有の特性に基づい
て予め作成さ7 れた回路方程式に、上記3つの要素を代入し、これを解
くことで現在のhJ変リラクタンスモータ1に最適の進
み角X及びYを算出して励磁期間を決定するのである。
The advance angles X and Y with respect to the reference excitation period are determined based on the above theory, and as is clear from the above explanation, the theoretical values can be calculated by solving the circuit equation of the excitation circuit. Therefore, step P6 of the selection program
Now, by substituting the above three elements into the circuit equation created in advance based on the unique characteristics of the variable reluctance motor 1 and solving it, the optimum lead angle X and The excitation period is determined by calculating Y.

尚、上記実施例においては、選択プログラムのステップ
P7において、演算された進み角を所定の進み角と比較
する際に単純に比較しているが、これに限らず、例えば
ヒステリシス特性を持たせた所定の進み角を設定して、
境界近傍での選択フラグにの設定におけるチャタリング
を防止するようにすることもてきる。
In the above embodiment, in step P7 of the selection program, the calculated lead angle is simply compared with a predetermined lead angle, but the invention is not limited to this, and for example, the lead angle may be compared with a predetermined lead angle. Set a predetermined advance angle,
It is also possible to prevent chattering when setting the selection flag near the boundary.

また、上記実施例では、選択プログラムのステップP7
において、制御方式の判断基準を演算結果としての進み
角の値を採用しているが、これに限らず次のような判断
基準が考えられる。
Further, in the above embodiment, step P7 of the selection program
Although the lead angle value as the calculation result is used as the criterion for determining the control method, the following criteria are not limited to this.

即ち、例えば、回転子の実際の回転速度、或は予め設定
される目標回転速度を判断基準としても良いし、また、
これら両者を判断基準としたり、これらの値から演算さ
れる関数の値を判断基準としても良い。この場合、目標
回転速度を判断基準8 とするのは、本来回転子を目標回転速度に保持させるよ
うに制御するのが目的であることから、始動及び停止時
を除いて、通常の回転状態は略目標回転速度近傍にある
からである。また、両者を’l’、11断基準とする場
合には、例えば実際の回転速度及び目標回転速度の少な
くとも一方が所定値を超える条件で進み角制御を行なう
ようにすると良い。
That is, for example, the actual rotational speed of the rotor or a preset target rotational speed may be used as the criterion, or
Both of these may be used as the determination criteria, or the value of a function calculated from these values may be used as the determination criteria. In this case, the purpose of using the target rotational speed as criterion 8 is to control the rotor so that it is maintained at the target rotational speed, so the normal rotational state is This is because the rotational speed is approximately in the vicinity of the target rotational speed. Further, when both are set to the 'l' and 11 cutting criteria, it is preferable to perform advance angle control under the condition that at least one of the actual rotational speed and the target rotational speed exceeds a predetermined value, for example.

そして、関数の値を用いる場合は、例えば電流パターン
の倍率或はトルク指令値等の値を判断基準とすると良い
When using the value of the function, for example, a value such as a magnification of a current pattern or a torque command value may be used as a criterion.

さらに、上記実施例においては、可変リラクタンスモー
タ1の実際の回転速度をシャフトエンコーダ2の回転位
置信号に基づいて演算して求めるようにしているが、こ
れに限らず、回転位置の検出とは別に回転数の検出器を
設けるようにしても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the actual rotational speed of the variable reluctance motor 1 is calculated and determined based on the rotational position signal of the shaft encoder 2. A rotation speed detector may also be provided.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の可変リラクタンスモータ
の制御装置は、制御選択手段により、可変リラクタンス
モータの実際の回転速度及び設定9 された目標回転速度の少なくとも一方に基づいて回転子
の回転状態を判断し、その判断結果に応じて回転子の低
速回転領域では電流パターン制御手段による制御を有効
化し、回転子の高速回転領域では進み角制御手段による
制御を有効化するようにした。これにより、可変リラク
タンスモータの回転状態が低速回転領域ではトルクリッ
プルの生じない安定な回転状態に制御でき、高速回転領
域では励磁巻線のインダクタンスによる励磁電流の遅れ
がなくなってトルク応答性の良い回転状態に制御でき、
広範囲の回転速度領域に渡って安定且つ効率良く制御が
行なえるという優れた効果を奏するものである。
[Effects of the Invention] As explained above, the variable reluctance motor control device of the present invention uses the control selection means to control the rotation of the variable reluctance motor based on at least one of the actual rotation speed and the set target rotation speed. The rotating state of the rotor is determined, and depending on the result of the determination, control by the current pattern control means is enabled in the low speed rotation region of the rotor, and control by the advance angle control means is enabled in the high speed rotation region of the rotor. did. As a result, the rotational state of the variable reluctance motor can be controlled to a stable rotational state without torque ripple in the low-speed rotation range, and the delay in excitation current due to the inductance of the excitation winding is eliminated in the high-speed rotation range, resulting in rotation with good torque response. can be controlled to the state,
This provides an excellent effect in that control can be performed stably and efficiently over a wide range of rotational speeds.

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

第1図は本発明の基本構成を示す機能ブロック図、第2
図は本発明の一実施例を示す電気的構成図、第3図(a
)及び(b)は同制御回路の選択プログラム及び出力プ
ログラムを示すフローチャートであり、第4図及び第5
図は従来の可変リラクタンスモータの制御装置が未解決
である課題を0 説明するための電流波形図、第6図は本実施例における
進み角算出のステップを説明するための機能ブロック図
、第7図は本発明の実施例において励磁巻線に流される
励磁電流の波形図、第8図は従来例の励磁電流制御を示
す作用説明図である。 図面中、1は可変リラクタンスモータ、2はシャフトエ
ンコーダ(回転位置検出手段)、3は励磁回路(励磁手
段)、6はPWM制御回路、9は制御回路(進み角制御
手段、電流パターン制御手段、制御選択手段)、10は
CPU、11はROM(電流パターン記憶手段)、13
は110回路、14はD/A変換回路、15は入力回路
である。
Figure 1 is a functional block diagram showing the basic configuration of the present invention, Figure 2 is a functional block diagram showing the basic configuration of the present invention.
The figure is an electrical configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
) and (b) are flowcharts showing the selection program and output program of the same control circuit, and FIGS.
The figure shows a current waveform diagram to explain the unresolved problems of the conventional control device for a variable reluctance motor. The figure is a waveform diagram of the excitation current applied to the excitation winding in the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an action explanatory diagram showing excitation current control in a conventional example. In the drawing, 1 is a variable reluctance motor, 2 is a shaft encoder (rotational position detection means), 3 is an excitation circuit (excitation means), 6 is a PWM control circuit, 9 is a control circuit (lead angle control means, current pattern control means, control selection means), 10 is a CPU, 11 is a ROM (current pattern storage means), 13
is a 110 circuit, 14 is a D/A conversion circuit, and 15 is an input circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、可変リラクタンスモータの励磁巻線に流す電流を制
御する励磁手段と、前記可変リラクタンスモータの回転
子の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転
位置検出手段によって検出された前記回転子の回転位置
に応じて決まる各励磁巻線についての励磁期間に対しそ
の励磁電流の通電期間が進み位相となるように前記励磁
手段を動作させる進み角制御手段と、前記回転子の回転
位置に対応して前記励磁電流のデータが予め記憶された
電流パターン記憶手段を備え前記回転位置検出手段によ
って検出された前記回転子の回転位置に応じてその電流
パターン記憶手段から読出したデータに基づいて前記励
磁手段を動作させる電流パターン制御手段と、前記回転
子の実際の回転速度及び設定された目標回転速度の少な
くとも一方に基づき前記回転子の回転状態を判断してそ
の判断結果に応じて前記回転子の低速回転領域では前記
電流パターン制御手段による制御を有効化し、前記回転
子の高速回転領域では前記進み角制御手段による制御を
有効化する制御選択手段とを具備してなる可変リラクタ
ンスモータの制御装置。
1. Excitation means for controlling the current flowing through the excitation winding of the variable reluctance motor, rotational position detection means for detecting the rotational position of the rotor of the variable reluctance motor, and the rotor detected by the rotational position detection means. lead angle control means for operating the excitation means so that the energization period of the excitation current is in an advanced phase with respect to the excitation period for each excitation winding determined according to the rotational position of the rotor; and a current pattern storage means in which data of the excitation current is stored in advance; current pattern control means for operating the means; and determining the rotational state of the rotor based on at least one of an actual rotational speed and a set target rotational speed of the rotor, and controlling the rotational speed of the rotor according to the determination result. A control device for a variable reluctance motor, comprising: control selection means for enabling control by the current pattern control means in a low speed rotation region, and for enabling control by the advance angle control means in a high speed rotation region of the rotor.
JP1278115A 1989-10-25 1989-10-25 Control device for variable reluctance motor Expired - Fee Related JP2969691B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1278115A JP2969691B2 (en) 1989-10-25 1989-10-25 Control device for variable reluctance motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1278115A JP2969691B2 (en) 1989-10-25 1989-10-25 Control device for variable reluctance motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03143285A true JPH03143285A (en) 1991-06-18
JP2969691B2 JP2969691B2 (en) 1999-11-02

Family

ID=17592832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1278115A Expired - Fee Related JP2969691B2 (en) 1989-10-25 1989-10-25 Control device for variable reluctance motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2969691B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001178092A (en) * 1999-10-06 2001-06-29 Asmo Co Ltd Reluctance type motor
KR100314184B1 (en) * 1998-12-31 2002-01-12 구자홍 Method AND Apparatus for Speed Control of Synchronous Reluctance Motor
JP2008193789A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Mitsuba Corp Controller of switched reluctance motor
JP2009118694A (en) * 2007-11-09 2009-05-28 Panasonic Corp Motor control apparatus and motor control method
JP2009240040A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Mitsuba Corp Current control device
JP2010047888A (en) * 2008-08-22 2010-03-04 Ryuzo Yajima Men's sport pants
JP2013240200A (en) * 2012-05-15 2013-11-28 Fukuoka Institute Of Technology Driving method and device of sr motor
JP2016019452A (en) * 2014-07-11 2016-02-01 飯田電機工業株式会社 Rotor starting method of brushless dc motor and system therefor

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100314184B1 (en) * 1998-12-31 2002-01-12 구자홍 Method AND Apparatus for Speed Control of Synchronous Reluctance Motor
JP2001178092A (en) * 1999-10-06 2001-06-29 Asmo Co Ltd Reluctance type motor
JP4626906B2 (en) * 1999-10-06 2011-02-09 アスモ株式会社 Reluctance motor
JP2008193789A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Mitsuba Corp Controller of switched reluctance motor
JP2009118694A (en) * 2007-11-09 2009-05-28 Panasonic Corp Motor control apparatus and motor control method
JP2009240040A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Mitsuba Corp Current control device
JP2010047888A (en) * 2008-08-22 2010-03-04 Ryuzo Yajima Men's sport pants
JP2013240200A (en) * 2012-05-15 2013-11-28 Fukuoka Institute Of Technology Driving method and device of sr motor
JP2016019452A (en) * 2014-07-11 2016-02-01 飯田電機工業株式会社 Rotor starting method of brushless dc motor and system therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2969691B2 (en) 1999-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8269439B2 (en) Drive controller and drive control method for electric motor
EP0893004B1 (en) Improved method and apparatus for controlling a switched reluctance machine
JP3668319B2 (en) Control system and control method for switched reluctance machine
JP4959460B2 (en) Motor starting device and motor starting method
JP3296729B2 (en) AC motor controller
JPH03143285A (en) Controller for variable reluctance motor
JP3753074B2 (en) DC brushless motor device
US6864658B1 (en) Closed loop control of excitation parameters for switch-reluctance motors
US6150788A (en) Load torque detection and drive current optimization determination met
US5281903A (en) Method for drivingly controlling a variable reluctance type motor
JPH11252994A (en) Device and method for control of stepping motor
JPH0759375A (en) Controller for sr motor driven by square wave
JP4134716B2 (en) Electric motor current control device
JP5968738B2 (en) Brushless motor control device
JP2767827B2 (en) Rotation control device for variable reluctance motor
JPH02261085A (en) Driver of variable reluctance motor
JP2876681B2 (en) Driving method and driving device for brushless motor
JP2861058B2 (en) Excitation controller for variable reluctance motor
JP2002186274A (en) Brushless dc motor controller
WO2022202806A1 (en) Control device for synchronous motor
JPH06327286A (en) Motor driving equipment
EP3730247A1 (en) Electric power tool
JPH02123999A (en) Driving gear for variable reluctance motor
JPH0315293A (en) Excitation controller for variable reluctance motor
Pacas et al. A predictive torque control for the synchronous reluctance machine taking into account the magnetic cross saturation

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees