JPH0315293A - 可変リラクタンスモータの励磁制御装置 - Google Patents
可変リラクタンスモータの励磁制御装置Info
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- JPH0315293A JPH0315293A JP1147489A JP14748989A JPH0315293A JP H0315293 A JPH0315293 A JP H0315293A JP 1147489 A JP1147489 A JP 1147489A JP 14748989 A JP14748989 A JP 14748989A JP H0315293 A JPH0315293 A JP H0315293A
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Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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{上 可変リラクタンスモータの励磁巻線に最適
な励磁電流を通じることのできる可変リラクタンスモー
タの励磁制御装置に関する。
な励磁電流を通じることのできる可変リラクタンスモー
タの励磁制御装置に関する。
(従来の技術)
可変リラクタンスモータの励磁制御装置として、次のよ
うな技術が知られている。
うな技術が知られている。
公知のごとく可変リラクタンスモータ{九 回転子と励
磁巻線との相対的位置関係に応じて励磁巻線の実効イン
ダクタンスが大きく変化する.そして、実効インダクタ
ンスが増加する期間(以下、増加期間という)、すなわ
ち回転子と励磁巻線との磁気抵抗Rが減少する期間に励
磁巻線を励磁するなら{L 回転子に対して回転力を与
えることができる.逆1:.実効インダクタンスが減少
する期間(以下、減少期間という)、すなわち回転子と
励磁巻線との磁気抵抗Rが増加する期間に励磁巻線を励
磁するなら(戴 回転子から回転力を奪うことができる
. 従って、一般的に可変リラクタンスモータの励磁状態を
制御するに1上 発生させたい駆動トルクまたは制動ト
ルクに応じて上記増加期間または減少期間に一致する期
間(以下、この期間を基準励磁期間という)にわたり、
現実の回転状態と目標とする回転状態との比較結果に基
づいた目標値電流を励磁巻線に通じ、所望の大きさの駆
動トルクあるいは制動トルクを得ている. しかし、励磁巻線の実効インダクタンスは電流変化を遅
らせ、励磁電流の立ち上がり特性及び立ち下がり特性を
悪化させるように作用する.従って、上記増加期間ある
いは減少期間の始期及び終期に同期して励磁巻線と電圧
源との接続を実行した場合に流れる励磁電流(よ 実際
には当該期間から遅ね 予定した大きさの駆動トルクあ
るいは制動トルクが発生しない. そこで、特公昭62−15040号公報に(よ励磁巻線
と電源との断続タイミングを早め、励磁巻線の実効イン
ダクタンスが増加期間に入る以前の最小値を示すときに
励磁電流が最大値となるように電源と接続し、励磁電流
が相当に減少したタイミングで電源と遮断する(以下、
この制御を進み制御という)可変リラクタンスモータの
励磁制御装置が開示されている。
磁巻線との相対的位置関係に応じて励磁巻線の実効イン
ダクタンスが大きく変化する.そして、実効インダクタ
ンスが増加する期間(以下、増加期間という)、すなわ
ち回転子と励磁巻線との磁気抵抗Rが減少する期間に励
磁巻線を励磁するなら{L 回転子に対して回転力を与
えることができる.逆1:.実効インダクタンスが減少
する期間(以下、減少期間という)、すなわち回転子と
励磁巻線との磁気抵抗Rが増加する期間に励磁巻線を励
磁するなら(戴 回転子から回転力を奪うことができる
. 従って、一般的に可変リラクタンスモータの励磁状態を
制御するに1上 発生させたい駆動トルクまたは制動ト
ルクに応じて上記増加期間または減少期間に一致する期
間(以下、この期間を基準励磁期間という)にわたり、
現実の回転状態と目標とする回転状態との比較結果に基
づいた目標値電流を励磁巻線に通じ、所望の大きさの駆
動トルクあるいは制動トルクを得ている. しかし、励磁巻線の実効インダクタンスは電流変化を遅
らせ、励磁電流の立ち上がり特性及び立ち下がり特性を
悪化させるように作用する.従って、上記増加期間ある
いは減少期間の始期及び終期に同期して励磁巻線と電圧
源との接続を実行した場合に流れる励磁電流(よ 実際
には当該期間から遅ね 予定した大きさの駆動トルクあ
るいは制動トルクが発生しない. そこで、特公昭62−15040号公報に(よ励磁巻線
と電源との断続タイミングを早め、励磁巻線の実効イン
ダクタンスが増加期間に入る以前の最小値を示すときに
励磁電流が最大値となるように電源と接続し、励磁電流
が相当に減少したタイミングで電源と遮断する(以下、
この制御を進み制御という)可変リラクタンスモータの
励磁制御装置が開示されている。
(発明が解決しようとする課題)
しかし、上記可変リラクタンスモータの励磁制御装置に
開示される進み制御(よ 単に励磁電流の通電タイミン
グを進めることで可変リラクタンスモータの制御特性を
向上させることが可能であることを開示するのみであり
、励磁電流通電タイミングの具体的な制御1二関する記
載は一切なされていない。
開示される進み制御(よ 単に励磁電流の通電タイミン
グを進めることで可変リラクタンスモータの制御特性を
向上させることが可能であることを開示するのみであり
、励磁電流通電タイミングの具体的な制御1二関する記
載は一切なされていない。
例え(fS 実効インダクタンスが最小の期間に通じ
られる励磁電流(上 駆動トルクあるいは制動トルクと
して何ら作用することなく、単に励磁巻線中及び磁気回
路中で熱として消費されるのみである。従って、励磁電
流の通電タイミングを進める場合にも、その進み量を適
宜調整しない限り却って効率が低下することも考えられ
る。
られる励磁電流(上 駆動トルクあるいは制動トルクと
して何ら作用することなく、単に励磁巻線中及び磁気回
路中で熱として消費されるのみである。従って、励磁電
流の通電タイミングを進める場合にも、その進み量を適
宜調整しない限り却って効率が低下することも考えられ
る。
しかも、既述のごとく可変リラクタンスモータの実効イ
ンダクタンスは回転角度の関数であり、最適の進み量も
回転角度の関数として常に変化していると考えられる。
ンダクタンスは回転角度の関数であり、最適の進み量も
回転角度の関数として常に変化していると考えられる。
このため、従来の可変リラクタンスモータの励磁制御装
置1社 可変リラクタンスモータの運転状態を平均した
とき効率が向上するだろう程度に励磁電流の通電タイミ
ングを進めているのが実際であり、可変リラクタンスモ
ータの効率を大きく改善することはできず、不要期間の
励磁により騒音が発生するなどの不具合が存在している
。
置1社 可変リラクタンスモータの運転状態を平均した
とき効率が向上するだろう程度に励磁電流の通電タイミ
ングを進めているのが実際であり、可変リラクタンスモ
ータの効率を大きく改善することはできず、不要期間の
励磁により騒音が発生するなどの不具合が存在している
。
本発明はこの様な課題を完全に解決するためになされた
もので、可変リラクタンスモータへの励磁電流の通電タ
イミング表常に最適に制御し、可変リラクタンスモータ
に入力する電気エネルギーを高効率に機械エネルギーに
変換し、大きな駆動トルクあるいは制動トルクを発生さ
せる優れた可変リラクタンスモータの励磁制御装置を提
供することと目的としている。
もので、可変リラクタンスモータへの励磁電流の通電タ
イミング表常に最適に制御し、可変リラクタンスモータ
に入力する電気エネルギーを高効率に機械エネルギーに
変換し、大きな駆動トルクあるいは制動トルクを発生さ
せる優れた可変リラクタンスモータの励磁制御装置を提
供することと目的としている。
発明の構成
(課題を解決するための手段)
上記課題を解決するために本発明の構成した手段は第1
図の基本構成図に示すごとく、可変リラクタンスモータ
VRの現実の回転状態と目標とする回転状態との偏差を
検出する偏差検出手段C1と、 該偏差検出手段C1の検出結果に基づき、前記可変リラ
クタンスモータVRに駆動トルクあるいは制動トルクを
発生させるため前記可変リラクタンスモータVRの各相
励磁巻線に励磁電流を通じる基準励磁期間を決定する基
準励磁期間決定手段C2と、 前記可変リラクタンスモータVRの現実の回転状態を監
視し、前記各相励磁巻線に対して決定された前記基準励
磁期間にわたり励磁電流を通じる励磁実行手段C3と、 を有する可変リラクタンスモータの励磁制御装置におい
て、 前記基準励磁期間内における前記各相励磁巻線のインダ
クタンスの変化傾向を判定する変化傾向判定手段C4と
、 該変化傾向判定手段C4によりインダクタンスの増加傾
向であると判定されたとき、少なくとも前記基準通電期
間の終期に削減期間を定め、終期仁早める増加傾向時終
期修正手段C5と、前記変化傾向判定手段C4によりイ
ンダクタンスの減少傾向であると判定されたとき,少な
くとも前記基準通電期間の始期に付加期間を定め、始期
を早める減少傾向時始期修正手段C6と、を備えたこと
を特徴とする可変リラクタンスモータの励磁制御装置を
その要旨としている.(作用) 本発明の増加傾向時終期修正手段C5と減少傾向時始期
修正手段C 6 11 変化傾向判定手段C4により
判定された基準励磁期間内における励磁巻線のインダク
タンスの変化傾向に基づき基準励磁期間の終期あるいは
始期を進める作用をなす.この様に 基準励磁期間を進
める情報として、励磁巻線のインダクタンスの変化傾向
を必須の要件としたの{友 次の理由による. 可変リラクタンスモータVRの励磁巻線に電圧Vを印加
したとき、励磁巻線に流れる過渡電流1は次式により表
される変化を呈する。
図の基本構成図に示すごとく、可変リラクタンスモータ
VRの現実の回転状態と目標とする回転状態との偏差を
検出する偏差検出手段C1と、 該偏差検出手段C1の検出結果に基づき、前記可変リラ
クタンスモータVRに駆動トルクあるいは制動トルクを
発生させるため前記可変リラクタンスモータVRの各相
励磁巻線に励磁電流を通じる基準励磁期間を決定する基
準励磁期間決定手段C2と、 前記可変リラクタンスモータVRの現実の回転状態を監
視し、前記各相励磁巻線に対して決定された前記基準励
磁期間にわたり励磁電流を通じる励磁実行手段C3と、 を有する可変リラクタンスモータの励磁制御装置におい
て、 前記基準励磁期間内における前記各相励磁巻線のインダ
クタンスの変化傾向を判定する変化傾向判定手段C4と
、 該変化傾向判定手段C4によりインダクタンスの増加傾
向であると判定されたとき、少なくとも前記基準通電期
間の終期に削減期間を定め、終期仁早める増加傾向時終
期修正手段C5と、前記変化傾向判定手段C4によりイ
ンダクタンスの減少傾向であると判定されたとき,少な
くとも前記基準通電期間の始期に付加期間を定め、始期
を早める減少傾向時始期修正手段C6と、を備えたこと
を特徴とする可変リラクタンスモータの励磁制御装置を
その要旨としている.(作用) 本発明の増加傾向時終期修正手段C5と減少傾向時始期
修正手段C 6 11 変化傾向判定手段C4により
判定された基準励磁期間内における励磁巻線のインダク
タンスの変化傾向に基づき基準励磁期間の終期あるいは
始期を進める作用をなす.この様に 基準励磁期間を進
める情報として、励磁巻線のインダクタンスの変化傾向
を必須の要件としたの{友 次の理由による. 可変リラクタンスモータVRの励磁巻線に電圧Vを印加
したとき、励磁巻線に流れる過渡電流1は次式により表
される変化を呈する。
■
= ( 1−e−+*/t+t)
・−( 1 )R 但し、R及びし(九 励磁巻線の実効 抵抗及び実効インダクタンスである 同様1:.電流トoが流れている状態で励磁を中止した
場合の過渡電流iは次式に従って減少する。
・−( 1 )R 但し、R及びし(九 励磁巻線の実効 抵抗及び実効インダクタンスである 同様1:.電流トoが流れている状態で励磁を中止した
場合の過渡電流iは次式に従って減少する。
H = 1o・ e−IR/Lit
・++ (2)すなわち、励磁電流iは時定数
T (=L/R)で緩やかに立ち上がり、かつ、緩やか
に立ち下がる。このため、励磁巻線のインダクタンス値
Lが大きいときに1友 励磁電流が目標値に到達するま
で長時間を必要とし、その励磁を終了するため1:も長
時間を必要とすることになる。
・++ (2)すなわち、励磁電流iは時定数
T (=L/R)で緩やかに立ち上がり、かつ、緩やか
に立ち下がる。このため、励磁巻線のインダクタンス値
Lが大きいときに1友 励磁電流が目標値に到達するま
で長時間を必要とし、その励磁を終了するため1:も長
時間を必要とすることになる。
そして、可変リラクタンスモータVRの場合にはインダ
クタンス値L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し、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ほど緩慢と
なる。また、減少期間ではインダクタンス値し、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ほど
緩慢となる。
クタンス値L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し、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ほど緩慢と
なる。また、減少期間ではインダクタンス値し、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ほど
緩慢となる。
この関係を視覚的に第2図(A), (B)に示す.
図(友 可変リラクタンスモータVR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VR
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. (A)に示す場合に(九 基準励磁期間の始期において
はインダクタンス値L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
長期にわたって不要な電流が流れる。
図(友 可変リラクタンスモータVR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VR
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. (A)に示す場合に(九 基準励磁期間の始期において
はインダクタンス値L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
長期にわたって不要な電流が流れる。
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Lが大きいため励磁を開始しても励磁電流は徐々
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が小さいため、
励磁電流が不要に流れ続ける期間は短時間である. 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Lの変化傾向を判断し、少なくともインダクタンス値
Lが大きい励磁期間の終期あるいは始期において励磁期
間を進めて励磁電流の供給が有効に機械的トルクに変換
されるように基準励磁期間を修正するのである。
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Lが大きいため励磁を開始しても励磁電流は徐々
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が小さいため、
励磁電流が不要に流れ続ける期間は短時間である. 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Lの変化傾向を判断し、少なくともインダクタンス値
Lが大きい励磁期間の終期あるいは始期において励磁期
間を進めて励磁電流の供給が有効に機械的トルクに変換
されるように基準励磁期間を修正するのである。
(実施例)
第3図(友 本発明の一実施例である可変リラクタンス
モータの励磁制御装置10の構成ブロック図である。な
お、第3図では構成ブロックの重複した説明を避けるた
め、 4相の可変リラクタンスモータ20のうち任意の
1相の励磁巻線を励磁する構成のみを示している。
モータの励磁制御装置10の構成ブロック図である。な
お、第3図では構成ブロックの重複した説明を避けるた
め、 4相の可変リラクタンスモータ20のうち任意の
1相の励磁巻線を励磁する構成のみを示している。
図示する励磁制御装置10{よ マイクロコンピュータ
を中心とする論理演算回路12を利用して構成されるも
のであり、外部NCi30から入力される目標回転角度
θ・,回転速度v゜,回転加速度α゜等に追随させるべ
く可変リラクタンスモタ20への励磁を実行する。公知
のごとく論理演算回路12と(よ 論理演算を実行する
CPU 12a、その論理演算の手順を定める各種のプ
ログラム等が不揮発的に記憶されるROM12b、論理
演算の実行を補助するため必要な情報の一時的な読み書
きが行われるRAM12c、そして、後述するカウンタ
12d及び入出力インターフエイス12eから構成され
る。
を中心とする論理演算回路12を利用して構成されるも
のであり、外部NCi30から入力される目標回転角度
θ・,回転速度v゜,回転加速度α゜等に追随させるべ
く可変リラクタンスモタ20への励磁を実行する。公知
のごとく論理演算回路12と(よ 論理演算を実行する
CPU 12a、その論理演算の手順を定める各種のプ
ログラム等が不揮発的に記憶されるROM12b、論理
演算の実行を補助するため必要な情報の一時的な読み書
きが行われるRAM12c、そして、後述するカウンタ
12d及び入出力インターフエイス12eから構成され
る。
カウンタ1 2 d l& 可変リラクタンスモータ
20の回転子20aの回転状況を検出する回転検出器4
0から出力される回転角度情報及び回転方向情報を共に
入力し、内部カウンタを回転方向に応じてカウント・ア
ップあるいはカウント・ダウンする。従って、そのカウ
ンタ値は回転子20aの励磁巻線に対する回転角度を高
精度に表し、この値を入出力インターフエイス12e及
びCPU 12aの求めに応じてバス12fに出力する
。
20の回転子20aの回転状況を検出する回転検出器4
0から出力される回転角度情報及び回転方向情報を共に
入力し、内部カウンタを回転方向に応じてカウント・ア
ップあるいはカウント・ダウンする。従って、そのカウ
ンタ値は回転子20aの励磁巻線に対する回転角度を高
精度に表し、この値を入出力インターフエイス12e及
びCPU 12aの求めに応じてバス12fに出力する
。
入出力インターフエイス12ef& 外部機器との情
報の授受を担当する構成ブロックであり、次の機能を有
する。第一はバツファ的機能であり、外部Net!!1
30から入力される各種目標値の情報を一時的に格納し
、これをCPU 1 2aからの求めに応じて出力する
ことで情報の授受のタイミングを調整する.第二は励磁
信号の出力タイミングを司る機能であり、カウンタ12
dから入力されるカウンタ値を監視しつつCPU 1
2aより設定された励磁期間にわたり同様1こCPU1
2aより設定された励磁信号を出力する。
報の授受を担当する構成ブロックであり、次の機能を有
する。第一はバツファ的機能であり、外部Net!!1
30から入力される各種目標値の情報を一時的に格納し
、これをCPU 1 2aからの求めに応じて出力する
ことで情報の授受のタイミングを調整する.第二は励磁
信号の出力タイミングを司る機能であり、カウンタ12
dから入力されるカウンタ値を監視しつつCPU 1
2aより設定された励磁期間にわたり同様1こCPU1
2aより設定された励磁信号を出力する。
なお、入出力インターフェイス12eから励磁期間にわ
たって出力される励磁信号とficPU12aにより後
述のごとく決定される矩形波信号である。入出力インタ
ーフエイス12eからこの矩形波の励磁信号が出力され
ると、カレント・コイル50により検出された現実の励
磁電流波形がフィードバックさ札 その結果は比例・積
分回路(P1回路)14を介して応答性の改善がなされ
た後にPWM回路16に入力される。ここで励磁信号は
PWM変調さ札 その信号に基づき励磁回路18が駆動
さ札 可変リラクタンスモータ20の励磁巻線には前記
励磁期間にわたり励磁信号の大きさに応じた励磁電流が
通じられることになる。
たって出力される励磁信号とficPU12aにより後
述のごとく決定される矩形波信号である。入出力インタ
ーフエイス12eからこの矩形波の励磁信号が出力され
ると、カレント・コイル50により検出された現実の励
磁電流波形がフィードバックさ札 その結果は比例・積
分回路(P1回路)14を介して応答性の改善がなされ
た後にPWM回路16に入力される。ここで励磁信号は
PWM変調さ札 その信号に基づき励磁回路18が駆動
さ札 可変リラクタンスモータ20の励磁巻線には前記
励磁期間にわたり励磁信号の大きさに応じた励磁電流が
通じられることになる。
次1:.以上のごとく構成される励磁制御装置10のR
OM 1 2 blこ記憶されており、CPU12aに
よって適宜処理されることで前記励磁期間及び励磁信号
を決定するプログラムについて説明する。
OM 1 2 blこ記憶されており、CPU12aに
よって適宜処理されることで前記励磁期間及び励磁信号
を決定するプログラムについて説明する。
まず、第4図は励磁信号及び基準励磁期間を決定するた
めの「励磁信号・基準励磁期間決定プログラム』で、励
磁電流の大きさを定める励磁信号及びその励磁信号を入
出力インターフエイス12eから出力する励磁期間の基
準となる基準励磁期間を決定する。このプログラムはC
PIJ12aにより所定時間毎に繰り返し処理されるも
のであり、処理が開始されると外部NCllI30から
入力される各種目標値を読み込み(ステップ100)、
次いで、現在及び過去のカウンタ12dのカウンタ値を
処理することで現実の可変リラクタンスモータ20の回
転角度 回転速度 回転加速度等を算出する(ステップ
110)。
めの「励磁信号・基準励磁期間決定プログラム』で、励
磁電流の大きさを定める励磁信号及びその励磁信号を入
出力インターフエイス12eから出力する励磁期間の基
準となる基準励磁期間を決定する。このプログラムはC
PIJ12aにより所定時間毎に繰り返し処理されるも
のであり、処理が開始されると外部NCllI30から
入力される各種目標値を読み込み(ステップ100)、
次いで、現在及び過去のカウンタ12dのカウンタ値を
処理することで現実の可変リラクタンスモータ20の回
転角度 回転速度 回転加速度等を算出する(ステップ
110)。
そして、上記2種の情報より基準励磁期間を決定する(
ステップ120)。ここで、基準励磁期間と(よ 励磁
を行う期間を増加期間あるいは減少期問いずれかに決定
するものであり、前述のごとく可変リラクタンスモータ
20に発生させるトルクの正・負(駆動トルクあるいは
制動トルク)が決定される。すなわち、可変リラクタン
スモータ20に何れのトルクを発生させるなら(戴 現
実の回転状態を目標の回転状態へ追随させることができ
るか、を判定することにより処理される。
ステップ120)。ここで、基準励磁期間と(よ 励磁
を行う期間を増加期間あるいは減少期問いずれかに決定
するものであり、前述のごとく可変リラクタンスモータ
20に発生させるトルクの正・負(駆動トルクあるいは
制動トルク)が決定される。すなわち、可変リラクタン
スモータ20に何れのトルクを発生させるなら(戴 現
実の回転状態を目標の回転状態へ追随させることができ
るか、を判定することにより処理される。
次に、各種目標値と現実の回転状態とを比較することで
、可変リラクタンスモータ20の励磁巻線に通じるべき
励磁電流の大きさ、すなわち励磁信号を決定する(ステ
ップ130)。この処理により、可変リラクタンスモー
タ20に発生させるトルクの大きさが決定される。例え
{ヱ 現実の回転速度が目標の回転速度より低い場合に
1上 その速度差に比例する大きさの励磁信号とし、可
変リラクタンスモータ20に相応の駆動トルクを発生さ
る。
、可変リラクタンスモータ20の励磁巻線に通じるべき
励磁電流の大きさ、すなわち励磁信号を決定する(ステ
ップ130)。この処理により、可変リラクタンスモー
タ20に発生させるトルクの大きさが決定される。例え
{ヱ 現実の回転速度が目標の回転速度より低い場合に
1上 その速度差に比例する大きさの励磁信号とし、可
変リラクタンスモータ20に相応の駆動トルクを発生さ
る。
そして、この様に決定した基準励磁期間及び励磁信号を
入出力インターフエイス12eにセットし(ステップ1
40)、本プログラムを終了する。
入出力インターフエイス12eにセットし(ステップ1
40)、本プログラムを終了する。
第5図(よ 本実施例の励磁制御装置]Oに特有の「励
磁期間決定プログラム」のフローチャートで、上記「励
磁信号・基準励磁期間決定プログラム」により決定され
た基準励磁期間内における励磁巻線のインダクタンスの
変化傾向に基づき、その基準励磁期間を修正して実際に
入出力インターフェイス12eから励磁信号を出力する
タイミング(励磁期間)を決定する。このプログラムは
、CPU12aが「励磁信号・基準励磁期間決定プログ
ラム」の処理を完了し、新たに基準励磁期間が決定され
たのに引き続いて処理される。
磁期間決定プログラム」のフローチャートで、上記「励
磁信号・基準励磁期間決定プログラム」により決定され
た基準励磁期間内における励磁巻線のインダクタンスの
変化傾向に基づき、その基準励磁期間を修正して実際に
入出力インターフェイス12eから励磁信号を出力する
タイミング(励磁期間)を決定する。このプログラムは
、CPU12aが「励磁信号・基準励磁期間決定プログ
ラム」の処理を完了し、新たに基準励磁期間が決定され
たのに引き続いて処理される。
このプログラムの処理に入ると、CPU12aは入出力
インターフエイス12eに設定された基準励磁期間を読
み出し(ステップ200)、次にその基準励磁期間内に
おける励磁巻線のインダクタンスの変化傾向を判定する
(ステップ210)。
インターフエイス12eに設定された基準励磁期間を読
み出し(ステップ200)、次にその基準励磁期間内に
おける励磁巻線のインダクタンスの変化傾向を判定する
(ステップ210)。
公知のごとく、励磁巻線のインダクタンス値(九回転子
20aの回転角度θの関数として機器に固有のものであ
る。従って、このインダクタンスの変化傾向の判定処理
(ステップ210)で(社 予めROM 1 2 b内
に記憶されている回転子20aの回転角度θに対する励
磁巻線のインダクタンス値を検索することにより、当該
基準励磁期間におけるインダクタンス値が増加傾向にあ
るかあるいは減少傾向にあるかを判定する。
20aの回転角度θの関数として機器に固有のものであ
る。従って、このインダクタンスの変化傾向の判定処理
(ステップ210)で(社 予めROM 1 2 b内
に記憶されている回転子20aの回転角度θに対する励
磁巻線のインダクタンス値を検索することにより、当該
基準励磁期間におけるインダクタンス値が増加傾向にあ
るかあるいは減少傾向にあるかを判定する。
なお、インダクタンスの値あるいはインダクタンスの増
加または減少の傾向(上 その他の方法として可変リラ
クタンスモータ20の回転方向及び回転角度の検8 あ
るいはホール素子などのセンサの利用など、種々の構成
により実現してもよい。
加または減少の傾向(上 その他の方法として可変リラ
クタンスモータ20の回転方向及び回転角度の検8 あ
るいはホール素子などのセンサの利用など、種々の構成
により実現してもよい。
そして、上記のごとくして判定されたインダクタンスの
変化傾向に基づき、基準励磁期間を修正して励磁タイミ
ングを進めた新たな励磁期間を決定する(ステップ22
0)。
変化傾向に基づき、基準励磁期間を修正して励磁タイミ
ングを進めた新たな励磁期間を決定する(ステップ22
0)。
この励磁期間の決定処理(ステップ220)による最も
理想とする進め量の決定方法を、第6図を用いて説明す
る。
理想とする進め量の決定方法を、第6図を用いて説明す
る。
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2
0に発生させるために有効に作用する。従って、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量
×が決定されることが望ましい。すなわち、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
に必要な時間だけ基準励磁期間の進み量Xは大きく設定
される。逆1:,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、その進み量
Xは小さくても充分であり又は不要である。
電流のみが、所望のトルクを可変リラクタンスモータ2
0に発生させるために有効に作用する。従って、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量
×が決定されることが望ましい。すなわち、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
に必要な時間だけ基準励磁期間の進み量Xは大きく設定
される。逆1:,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、その進み量
Xは小さくても充分であり又は不要である。
一方、基準励磁期間の終期の進み量Y+;J, 次の
ように決定される。任意の進み量Yで励磁電流の通電を
終了した後、励磁巻線の実行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20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最大値1eの
励磁電流が残存し、これが徐々に減少する。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(ヱ この
残存電流1eにより励磁巻線に誘起される逆起電力[+
(d L/dθ)ω]は残存している励磁電流を増
加させる極性とな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{ヱ残存励磁電流ie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、終期の進み量Y{上 基準励磁期間の終了時点に
おける励磁t流の最大値1eが上記可変リラクタンスモ
ータ20の制御不能状態を招来する値よりも小さな値に
減少させ、かつ、基準励磁期間内の電流量が最大となる
進み量に決定される.すなわち、この終期の進み量Y(
表 基準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(友 大きく決定
される。また、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{九 進み量Yは小さ
く又は不要である。
ように決定される。任意の進み量Yで励磁電流の通電を
終了した後、励磁巻線の実行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20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最大値1eの
励磁電流が残存し、これが徐々に減少する。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(ヱ この
残存電流1eにより励磁巻線に誘起される逆起電力[+
(d L/dθ)ω]は残存している励磁電流を増
加させる極性とな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{ヱ残存励磁電流ie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、終期の進み量Y{上 基準励磁期間の終了時点に
おける励磁t流の最大値1eが上記可変リラクタンスモ
ータ20の制御不能状態を招来する値よりも小さな値に
減少させ、かつ、基準励磁期間内の電流量が最大となる
進み量に決定される.すなわち、この終期の進み量Y(
表 基準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(友 大きく決定
される。また、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{九 進み量Yは小さ
く又は不要である。
以上の理論に基づき励磁期間の決定処理(ステップ22
0)で(友 基準励磁期間に対する進め量X及びYを決
定するが、上記説明からも明かなごとくその理論値は励
磁巻線のインダクタンス値Lを知り、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、ステ
ップ220で{よ可変リラクタンスモータ20の固有の
特性に基づいて予め作成された回路方程式{二 基準励
磁期間1二おけるインダクタンス値Lt代入し、これを
解くことで現在の可変リラクタンスモータ20に最適の
進め量X及びYを算出して励磁期間を決定する. そして、この様に決定された励磁期間を入出力インター
フエイス12eにセットし(ステップ230)、本プロ
グラムの処理と終了する。
0)で(友 基準励磁期間に対する進め量X及びYを決
定するが、上記説明からも明かなごとくその理論値は励
磁巻線のインダクタンス値Lを知り、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、ステ
ップ220で{よ可変リラクタンスモータ20の固有の
特性に基づいて予め作成された回路方程式{二 基準励
磁期間1二おけるインダクタンス値Lt代入し、これを
解くことで現在の可変リラクタンスモータ20に最適の
進め量X及びYを算出して励磁期間を決定する. そして、この様に決定された励磁期間を入出力インター
フエイス12eにセットし(ステップ230)、本プロ
グラムの処理と終了する。
上記した各プログラム(第4諷 第5図)の処理により
、入出力インターフエイス12eに対する励磁信号及び
励磁期間のセットが完了する。そして、これらの指令の
セット完了後に(友 入出力インターフエイス12eは
カウンタ12dのカウンタ値がセットされた励磁期間に
一致したとき同様にセットされた励磁信号を出力し、可
変リラクタンスモータ20に通じられる励磁電流は高効
率にトルクの発生に寄与することとなる。
、入出力インターフエイス12eに対する励磁信号及び
励磁期間のセットが完了する。そして、これらの指令の
セット完了後に(友 入出力インターフエイス12eは
カウンタ12dのカウンタ値がセットされた励磁期間に
一致したとき同様にセットされた励磁信号を出力し、可
変リラクタンスモータ20に通じられる励磁電流は高効
率にトルクの発生に寄与することとなる。
以上説明したごとく本実施例の可変リラクタンスモータ
の励磁制御装置101飄 基準励磁期間における励磁巻
線のインダクタンスの変化傾向に応じて励磁電流を通じ
る励磁期間を最適に修正し、励磁電流が有効にトルクに
変換される。従って、可変リラクタンスモータ20に入
力される電気エネルギー(友 最高効率で機械エネルギ
ーであるトルクに変換さ札 経済性に優へ 大きなトル
クを発生させることができる。また、不要な期間の励磁
電流が小さく抑えられるため、電磁音等の騒音が小さく
なる。
の励磁制御装置101飄 基準励磁期間における励磁巻
線のインダクタンスの変化傾向に応じて励磁電流を通じ
る励磁期間を最適に修正し、励磁電流が有効にトルクに
変換される。従って、可変リラクタンスモータ20に入
力される電気エネルギー(友 最高効率で機械エネルギ
ーであるトルクに変換さ札 経済性に優へ 大きなトル
クを発生させることができる。また、不要な期間の励磁
電流が小さく抑えられるため、電磁音等の騒音が小さく
なる。
なお、本発明の可変リラクタンスモータの励磁制御装置
は上記構成に何等限定されるものでなく、その要旨を逸
脱しない種々なる態様により具現化されるものである。
は上記構成に何等限定されるものでなく、その要旨を逸
脱しない種々なる態様により具現化されるものである。
例え(f−「励磁期間決定プログラム」による励磁期間
の決定処理(ステップ220)li 上記実施例では
励磁巻線のインダクタンス値し及び励磁回路の回路方程
式とからより厳密に進み量X, Yを決定して、可変
リラクタンスモータ20を最高効率で運転することを目
的としている。しかし、この様な構成に限らず、CPU
12aの演算に関する負担を軽減するため、予め基準励
磁期間が増加傾向にあるとき及び減少傾向にあるときに
応じた進み量X, YをROM 1 2 bにテーブ
ルとして用意し、処理の高速化 論理演算回路12の簡
素化を優先してもよい。
の決定処理(ステップ220)li 上記実施例では
励磁巻線のインダクタンス値し及び励磁回路の回路方程
式とからより厳密に進み量X, Yを決定して、可変
リラクタンスモータ20を最高効率で運転することを目
的としている。しかし、この様な構成に限らず、CPU
12aの演算に関する負担を軽減するため、予め基準励
磁期間が増加傾向にあるとき及び減少傾向にあるときに
応じた進み量X, YをROM 1 2 bにテーブ
ルとして用意し、処理の高速化 論理演算回路12の簡
素化を優先してもよい。
また、インダクタンス値Lが大きい基準励磁期間の始期
あるいは終期についてのみ進み量XあるいはYを定め、
他方の基準励磁期間の終期あるいは始期につ・いては修
正を省略する簡便な制御としてもよい: 更に、上記実施例では進み量X, Yを高精度に算出
しその算出結果を忠実に実行できる構成としているが、
ハード構成を簡略化しまたはCPU 12aの負担を軽
減するため(:,概算的に進み量X.Yを決定する構成
としてもよい。例え{ヱ ある励磁相の終期進み量Yと
次の励磁相の始期進み量Xとが時間的に重複する場合、
入出力インターフエイス12eには可変リラクタンスモ
ータ20の相数に等しい励磁信号出力系統が必要となり
、高価かつ複雑なハード構成となる。従って、進み量X
あるいはYに上限値を設けて連続する励磁相の進み量が
重複しないようにし、構成を簡略化してもよい。
あるいは終期についてのみ進み量XあるいはYを定め、
他方の基準励磁期間の終期あるいは始期につ・いては修
正を省略する簡便な制御としてもよい: 更に、上記実施例では進み量X, Yを高精度に算出
しその算出結果を忠実に実行できる構成としているが、
ハード構成を簡略化しまたはCPU 12aの負担を軽
減するため(:,概算的に進み量X.Yを決定する構成
としてもよい。例え{ヱ ある励磁相の終期進み量Yと
次の励磁相の始期進み量Xとが時間的に重複する場合、
入出力インターフエイス12eには可変リラクタンスモ
ータ20の相数に等しい励磁信号出力系統が必要となり
、高価かつ複雑なハード構成となる。従って、進み量X
あるいはYに上限値を設けて連続する励磁相の進み量が
重複しないようにし、構成を簡略化してもよい。
発明の効果
以上実施例を挙げて詳述したごとく本発明の可変リラク
タンスモータの駆動装置{飄 可変リラクタンスモータ
の励磁巻線のインダクタンス値しに基づき基準励磁期間
を修正し、可変リラクタンスモータの特性に応じた最適
期間に励磁を実行するものである。
タンスモータの駆動装置{飄 可変リラクタンスモータ
の励磁巻線のインダクタンス値しに基づき基準励磁期間
を修正し、可変リラクタンスモータの特性に応じた最適
期間に励磁を実行するものである。
従って,可変リラクタンスモータへの励磁t流の通電タ
イミングは常に最適となり、可変リラクタンスモータに
入力する電気エネルギーは高効率に機械エネルギーに変
換される。すなわち、僅かな電気エネルギーの入力によ
り大きな駆動トルクあるいは制動トルクを発生させるこ
とが可能となり、無用な発熱や騒音の発生を抑制するこ
とができる。
イミングは常に最適となり、可変リラクタンスモータに
入力する電気エネルギーは高効率に機械エネルギーに変
換される。すなわち、僅かな電気エネルギーの入力によ
り大きな駆動トルクあるいは制動トルクを発生させるこ
とが可能となり、無用な発熱や騒音の発生を抑制するこ
とができる。
第1図は本発明の基本的な構成ブロックは 第2図(A
). (B)は従来の励磁制御装置が未解決である課
題の説明は 第3図は本発明の実施例である励磁制御装
置の構成ブロックは 第4図及び第5図は同実施例にて
処理されるプログラムのフローチャート、第6図は同実
施例にて励磁巻線に通じられる励磁電流波形の説明図を
示している.10・・・励磁制御装置 12・・・論理
演算回路1 2a=−CPU 1 2 b=・R
OM12c・・・RAM 12d・・・カウンタ
12e・・・入出力インターフエイス 14・・・P1回路 16・・・PWM回路18・
・・励磁回路 20・・・可変リラクタンスモータ
). (B)は従来の励磁制御装置が未解決である課
題の説明は 第3図は本発明の実施例である励磁制御装
置の構成ブロックは 第4図及び第5図は同実施例にて
処理されるプログラムのフローチャート、第6図は同実
施例にて励磁巻線に通じられる励磁電流波形の説明図を
示している.10・・・励磁制御装置 12・・・論理
演算回路1 2a=−CPU 1 2 b=・R
OM12c・・・RAM 12d・・・カウンタ
12e・・・入出力インターフエイス 14・・・P1回路 16・・・PWM回路18・
・・励磁回路 20・・・可変リラクタンスモータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 可変リラクタンスモータの現実の回転状態と目標と
する回転状態との偏差を検出する偏差検出手段と、 該偏差検出手段の検出結果に基づき、前記可変リラクタ
ンスモータに駆動トルクあるいは制動トルクを発生させ
るため前記可変リラクタンスモータの各相励磁巻線に励
磁電流を通じる基準励磁期間を決定する基準励磁期間決
定手段と、 前記可変リラクタンスモータの現実の回転状態を監視し
、前記各相励磁巻線に対して決定された前記基準励磁期
間にわたり励磁電流を通じる励磁実行手段と、 を有する可変リラクタンスモータの励磁制御装置におい
て、 前記基準励磁期間内における前記各相励磁巻線のインダ
クタンスの変化傾向を判定する変化傾向判定手段と、 該変化傾向判定手段によりインダクタンスの増加傾向で
あると判定されたとき、少なくとも前記基準通電期間の
終期に削減期間を定め、終期を早める増加傾向時終期修
正手段と、前記変化傾向判定手段によりインダクタンス
の減少傾向であると判定されたとき、少なくとも前記基
準通電期間の始期に付加期間を定め、始期を早める減少
傾向時始期修正手段と、 を備えたことを特徴とする可変リラクタンスモータの励
磁制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1147489A JPH0315293A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 可変リラクタンスモータの励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1147489A JPH0315293A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 可変リラクタンスモータの励磁制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0315293A true JPH0315293A (ja) | 1991-01-23 |
Family
ID=15431550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1147489A Pending JPH0315293A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 可変リラクタンスモータの励磁制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0315293A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100400516B1 (ko) * | 1995-04-04 | 2003-12-11 | 스위치드 릴럭턴스 드라이브즈 리미티드 | 스위치 릴럭턴스 기계용 콘트롤러 |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1147489A patent/JPH0315293A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100400516B1 (ko) * | 1995-04-04 | 2003-12-11 | 스위치드 릴럭턴스 드라이브즈 리미티드 | 스위치 릴럭턴스 기계용 콘트롤러 |
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