JPH03190591A - 直流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装置 - Google Patents

直流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装置

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JPH03190591A
JPH03190591A JP2330962A JP33096290A JPH03190591A JP H03190591 A JPH03190591 A JP H03190591A JP 2330962 A JP2330962 A JP 2330962A JP 33096290 A JP33096290 A JP 33096290A JP H03190591 A JPH03190591 A JP H03190591A
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JP
Japan
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voltage
synchronous motor
switch
capacitor
operating circuit
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Pending
Application number
JP2330962A
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English (en)
Inventor
Joerg Albrecht
イエルク・アルブレヒト
Wolfgang Schrittenlocher
ヴオルフガング・シユリツテンロハー
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of JPH03190591A publication Critical patent/JPH03190591A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Ac 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は請求項1の上位概念に記載の直流電圧回路網に
接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路
装置に関する。
従来の技術 4相同期電動機のためのこの形式の公知の回路装置(西
独特許出願公開第3042819号公報)では、パワー
トランジスタとして構成されている、切換装置のスイッ
チのうちのそれぞれ1つのスイッチが、この場合に同期
電動機の固定子の中に設けられている電機子巻線の相巻
線に直列に接続されており、相巻線と零電位との間に挿
入接続されている。電機子巻線の他方の相巻線端部は星
形結線に統合され、この星形巻線は電源スィッチを介し
て電源直流電圧の正電位に接続することができる。
有利には永久磁石により励磁される回転子の回転位置と
一致して回路を正しくシーケンス制御する転流論理装置
は、電圧比較器により、論理結合素子により、及びリン
グ力・ウンタにより実現され、リングカウンタにおける
並列な計数、     V 出力側はトランジスタの制御入力側と接続されている。
電圧比較器において、トランジスタが遮断されることに
より周期的に順次に続くそれぞれの相巻線により誘起さ
れるその都度の電圧が互いに比較され、周期的に統く相
巻線に誘起される電圧が、周期的に先行する相巻線によ
り誘起された電圧より大きい場合にはその都度に出力信
号が出力される。より高い誘起電圧を有する相巻線に周
期的に統く相巻線に、対応するトランジスタが導通する
ことにより電流が流れる場合にのみスイッチ信号が単安
定マルチバイブレータに到達するように、電圧比較器の
これらの出力信号はリングカウンタのカウンタ出力信号
と論理的に“A N D ”結合される。このために、
この電流弁の制御入力側と接続されている、リングカウ
ンタの出力側はH電位となる。
単安定マルチバイブレータの出力パルスの正の側縁をリ
ングカウンタが継続して計数し、従ってH電位は次のカ
ウンタ出力側に印加され、その時に導通しているトラン
ジスタは遮断され、周期的に後続するトランジスタが導
通する。
3相同期電動機のための冒頭に記載の形式の同様に公知
の回路装置(ドイツ特許出願第P3709168.9号
)においては転流論理装置は、電圧/周波数変換器、こ
の電圧/周波数変換器に前置接続されている始動素子、
及び同期電動機の始動の後に作用する再始動ユニットを
有するスイッチ信号発生器と、星形結線に接続されてい
る、電機子巻線の相巻線の制御入力側と接続されている
3つの並列出力側を有するリングカウンタとを有する。
スイッチ信号発生器から発生される方形パルスはカウン
タパルスとしてリングカウンタの計数入力側又はクロッ
ク入力側に供給される。各計数パルスによりリングカウ
ンタはlステップ進み、このようにして順次にリングカ
ウンタの個々の出力側における出力電位は論理値りから
論理値Hに及びその逆に切換わる。常にただ1つの計数
出力側がH電位である。
双方の回路装置において、電子スイッチは方形パルスに
より制御され、増加転流するスイッチの切換パルスの正
の(立下り)側縁は、減少転流するスイッチのスイッチ
信号の負の(立下り)側縁と一致する。このような回路
装置は、この回路装置と一緒にしてEC電動機とも称さ
れる同期電動機の中に、転流の際にすなわちその時に電
流を通している相巻線(減少転流している相巻線)から
次に電流を通す相巻線(増加転流する相巻線)への電流
の流れの移行の際に大きいノイズは発生せず、無線障害
の原因ともならない。
発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための
手段及び発明の効果 従来の技術に対して請求項1の特徴部分に記載の構成を
有する本発明の回路装置は、スイッチ信号をオーバラッ
プさせ、オーバラップ領域内でスイッチ信号をクロック
制御することにより、前もって与えられている関数に従
って常に減少又は増加する、その都度に転流する相巻線
を流れる相電流の転流側縁を得ることができるこれによ
り、僅かな切換電力損失で大幅にノイズを低減でき、無
線障害も著しく低減されるノイズ低減は、増加転流して
いる相巻線における又は減少転流している相巻線におけ
る転流動作の間に減少する、転流電流の側縁により平均
トルクは切換えられるのではなく徐々に増加方向に制御
され、漸次に増加する電流により生ずる力作用は衝撃的
ではなく制動されて行われる。この“ソフトな“転流に
より転流電流ピークは回避され、ひいては無線障害が抑
圧される。
転流動作の間は、増加転流している相巻線に対応するス
イッチのためのスイッチ信号か、又は減少転流している
相巻線に対応するスイッチのためのスイッチ信号がクロ
ック制御される。
一方のスイッチがクロック制御されている間は、転流に
関与している他方のスイッチは完全に開いている。一方
のスイッチをクロック制御することにより、減少転流し
ている相巻線を流れる相電流の平均値は有利には線、形
で又は指数関数的に減少し、増加転流している相を流れ
る相電流は有利には線形で又は指数関数的に増加する。
本発明の回路装置は変更せずに、制御される同期電動機
又はEC電動機にも、制御されない同期電動機又はEC
電動機にも使用することができる。この場合、電機子巻
線は、結線点が引出されている又は引出されていない星
形結線に接続されていることもある。第1の場合には切
換装置は3つの電子スイッチを有し、これらの電子スイ
ッチはそれぞれ3つの相巻線のうちの1つの相巻線に接
続されている。第2の場合には切換装置は、1つのブリ
ッジ回路に統合されている6個の電子スイッチを有し、
それぞれ1つの相巻線が、3つの並列なスイッチ直列接
続のうちの1つのスイッチ直列接続における2つの順次
に続くスイッチの間に接続されている。
請求項1に記載の回路装置の有利な実施例はその他の請
求項に記載の手段により実現することができる。
本発明の1つの有利な実施例では、転流する相巻線のう
ちの少なくとも1つの相巻線における相電流の実際値変
化に対応する実際値信号と、相電流の所望の目標値変化
に対応する目標値信号との比較によりスイッチ信号をク
ロック制御する。これは、所要のクロック制御を僅かな
回路技術的手段で非常に簡単に、同様に簡単に得られる
目標値信号から導出することができ、転流動作の間の相
電流の所望の変化を支障なく前もって与えることができ
る利点を有する。
本発明の1つの有利な実施例では目標値信号は、コンデ
ンサを充電又は放電することにより得られ、コンデンサ
のための充電電圧は同期電動機の負荷電流に追従するこ
とができる。
実際値信号は、その都度に転流している相巻線の相電流
から派生される。これが、本発明の1つの有利な実施例
に従って電機子巻線の相巻線内の測定抵抗により行われ
、取出された測定抵抗は実際値を表す場合、目標値と実
際値との比較のために、転流している2つの相巻線から
の測定電圧のうちの1つの測定電圧を使用することがで
きる。本発明の別の1つの実施例に従って実際値として
、例えばMOSFET又はSENSEFETとして構成
されているその都度に転流している電子スイッチにおけ
る・電圧降下を使用する場合、目標値と実際値との比較
のために、2つの転流しているスイッチのうちの、転流
動作の間にクロック制御されない方のスイッチにおける
電圧降下が用いられる。実際値信号が、増加転流してい
る方の相巻線の相電流から取出されるか又は減少転流し
ている方からかに依存して目標値を対応して整合しなけ
ればならず、コンデンサの充電又は放電により実現され
る。
目標値と実際値との比較は本発明の別の1つの実施例に
おいては、目標値信号が実際値信号を上回るとスイッチ
信号を出力する比較器により行われる。減少転流してい
る相巻線に対応するスイッチが転流動作の間にクロック
制御されると、本発明の別の1つの実施例においては制
御パルスがORゲートを介してスイッチの制御入力側に
供給される。ORゲートの他方の入力側は、転流論理装
置から発生されスイッチに対応する方形スイッチ信号が
供給される。このようにして比較器の切換パルスにより
、減少転流しているスイッチの制御は時間的に、転流理
論装置から発生されるスイッチ信号を越えて延長される
。この時間延長の間は、増加転流している相巻線に対応
するスイッチが、転流論理装置から発生される対応する
スイッチ信号により完全に導通制御される。
本発明の1つの実施例では比較器のための付勢信号は、
対応する電子スイッチを転流制御するスイッチ信号の正
の側縁から派生される。同様に、スイッチ信号における
時間的に等しい負の側縁を使用することもできる。スイ
ッチ信号における同一の側縁を、目標値信号を発生する
コンデンサの充電又は放電をトリガするために用いる、
何故ならば目標値信号の発生を転流動作と同期しなけれ
ばならないから、である。
実施例 第1図に示されている回路図において、10により同期
電動機の3相電機子巻線が示され、これらの電機子巻線
はそれらの相巻線u、v。
Wと一緒に同期電動機の固定子の中に設けられている。
同期電動機の固定子の中又は周りを回転する例えば2極
の有利には永久磁石を備える回転子は図示しなかった。
相巻線U、V、Wは巻線の一端で星形結線に統合され、
他端で切換装置11に接続されている。切換装置11は
6個のパワートランジスタTl−76から成り、これら
のトランジスタTl−T6は3相全波整流ブリッジ回路
に統合されている。それぞれ2個トランジスタTI、T
4又はT2.T5又はT3.T6は直列接続されている
。トランジスタTl−76の3つの直列接続から成る並
列接続が電源スィッチ12を介して+”により示されて
いる、直流電圧回路網の直流電圧に接続することができ
る。相巻線u、v、wの巻線自由端はそれぞれ、トラン
ジスタTI−T6の並列分岐のうちの1つの並列分岐、
すなわちそれぞれ縦統接続されているトランジスタTI
、T4又はT2.T5又はT3.T6を相互接続してい
る接続線に接続されている。
トランジスタTI−T6の制御入力側は増幅器Vl−V
6を介して転流論理装置13の出力側に接続されている
。例えば西独特許出願公開第3042819号公報に記
載のように構成されている転流論理装置13は、回転子
の回転位置を一致してそれらの6つの出力側にスイッチ
信号31−36を発生し、これらのスイッチ信号5l−
S6はそれぞれトランジスタTI−T6を、トランジス
タTl−76の制御入力側にスイッチ信号5l−56が
印加されている間は導通させ、従って、対応する相巻線
u、v、wに、対応する相電流が流れる。転流論理装置
13の出力側におけるスイッチ信号5l−s6の時間変
化は第4図に実線で示されている。その時に導通してい
るトランジスタのスイッチ信号の立下り側縁と、直接に
後続して導通するトランジスタのスイッチ信号の立上り
側縁とが同一時間に互いに重なることが分かる。
ノイズが低減され、転流電流ピークが回避される利点を
有するEC電動機の“ソフトな“転流を得るために転流
論理装置13のスイッチ信号5l−96が制御回路I4
により、その都度に転流する2つの相巻線u、v又はv
、w又はW、Uに対応するトランジスタTI、T2又は
T2.T3又はT3.TIとこれに対応してT4、T5
又はT5.T6又はT6.T4との2つのスイッチ信号
とが時間的に互いに重なり、これら2つのスイッチ信号
のうちの1つのスイッチ信号がオーバラップ領域Δtの
中で、相巻線電流!、又は!、又はI、の平均値が、増
加転流する相巻線U、V、Wにおいてこの場合にはe関
数に対応して増加し、減少転流する相巻線u、v、wに
おいて同様にe関数に対応して減少するようにクロック
制御されるように制御される。この場合における、スイ
ッチ信号5t−S6のオーバラップと、時間的なオーバ
ラップ領域Δtの中のその都度に1つのスイッチ信号の
クロック制御とが第4図に破線により示されている。こ
の場合、オーバラップは、その都度に減少転流する相巻
線u、v、wに対応するトランジスタTI−T6のスイ
ッチ信号を時間的に延長することにより実現される。そ
の都度のスイッチ信号のクロック制御は簡単な方法で、
転流する相巻線u、v、wのうちの少なくとも1つの相
巻線において相電流1..1.、I。
の実際値変化に対応する実際値信号を、相電流における
所望の目標値変化に対応する目標値信号と比較すること
により得られる。オーバラップは、目標値信号が、以降
においてプリセット電圧と称される前もって与えられて
いる値に到達すると終了する。
詳細には、制御回路14は6つの比較器Kl−に6を有
し、比較器Kl−に6の出力側はそれぞれ1つのORゲ
ート0RI−OR6を介して、転流論理装置13の出力
側と増幅器Vl−V6の入力側との間の接続線に傍続さ
れているこの場合、ORゲート0RI−OR6の一方の
入力側は転流論理装置■3のそれぞれ1つの出力側と接
続され、ORゲート0RI−OR6の他方の入力側は比
較器Kl−に6のそれぞれ1つの出力側と接続されてい
る。ORゲート0R1−OR6の出力側は増幅器v 1
−v6の入力側に接続され、増幅器Vl−V6の出力側
は、対応するトランジスタTI−T6のベースに接続さ
れている。各比較器Kl−に6で、転流動作に関与して
いる相巻線u、v、wのうちの1つの相巻線の相電流1
.1.、I、から得られた実際値信号が目標値信号と比
較される。目標値が実際値を上回ると比較器Kl−に6
の出力側からスイッチ信号が取出され、このスイッチ信
号はORゲー1−ORl−0R6と増幅器V1−v6と
を介して、対応するトランジスタT1−76に供給され
る。これらのスイッチ信号によりそれぞれのトランジス
タTl−T6の導通持続時間がクロック制御されて延長
される。
実際値信号を得るために電機子巻線10の各相巻線u、
v、wにおいて、それぞれの相巻線u、v、wに電流が
流れている時に測定電圧U、、U、、U、が生じる測定
抵抗15が投入接続される。測定電圧U、は一方では電
圧増幅器MVIに供給され、他方では反転されて電圧増
幅器MV4に供給される。これに対応して測定電圧U7
が測定増幅器MV2及びMV5に供給され、測定電圧U
、は測定増幅器MV3及びMv6に供給される。測定増
幅器MV 1−MV6の出力側は配列ユニット16を介
して正しい配列で比較器Kl−に6の一方の入力側に接
続される。配列ユニット16と、測定増幅器MVI−M
V6及び比較器Kl−に6との正しいシーケンスの接続
が第2図に詳細に説明されている比較器Kl−に6の目
標値信号はコンデンサ17から取出され、コンデンサ1
7は各転流動作の開始と共に充放電の切換えが行われる
。この場合、コンデンサI7の充電電圧は電機子巻線l
Oにおける充電電流、すなわちその都度に流れる相電流
1..1.、I、の和電流に追従する、このためにトラ
ンジスタT4−T6の出力側と、直流電圧の零電位との
間に抵抗18が設けられ、抵抗18の電圧降下は増幅器
19に印加される。増幅器19の出力電圧はコ・ンデン
サ17のための充電電圧を形成し、このために増幅器1
9の出力側は充電トランジスタ20及び抵抗21を介し
てコンデンサ17に接続されている。コンデンサ17に
後置接続されている、抵抗22と放電トランジスタ23
との直列接続は、充電動作終了後にコンデンサ17の迅
速な放電に貢献する。プリセット電圧は、増幅器19の
出力側に並列に接続されている、抵抗24及び25から
成る分圧器から取出される。比較器26はコンデンサ1
7におけるコンデンサ電圧をプリセット電圧と比較し、
コンデンサ電圧がプリセット電圧に到達する又はこれを
上回るとただちに出力信号を発生する。
コンデンサ17の充電動作及び放電動作の制御はR3フ
リップフロップ27により側縁制御により行われる。フ
リップフロップ27のQ出力側は充電トランジスタ20
のベースと接続され、Q出力側は放電トランジスタ23
のベースと接続され、これに対してリセット入力側Rは
比較器26の出力側に接続されている。転流論理装置1
3の出力側は整流器28及びコンデンサ32を介して抵
抗29と接続され、抵抗29は零電位に接続されている
。抵抗33はコンデンサ32の放電に用いられる。抵抗
29における電圧降下は切換パルスとしてフリップフロ
ップ27に印加される。スイッチ信号5l−S6の各正
の側縁(立上り側縁)によりフリップフロップ27はセ
ットされ、これによりそのQ出力側は論理値Hをとる。
比較器26の出力側から取出される各切換パルスにより
フリップフロップ27はリセットされ、これによりその
Q出力側は論理値Hに移行する。これに対応して充電ト
ランジスタ20又は放電トランジスタ23が導通制御さ
れ、コンデンサ17は充電又は放電される。コンデンサ
17の充電電圧は配列ユニット16の入力側30を介し
て供給され、配列ユニッ1−16からその都度付勢する
比較器に1−に6に印加される。
その都度転流する相巻線u、v、wに対応して比較器K
l−に6のうちの1つの比較器を正しく選択する、第2
図に6個の二重スイッチの記号により示されている配列
ユニット16はスイッチ信号5l−56により制御され
る。制御信号5l−SSがその都度に発生している間は
当該2重スイッチは閉じており、対応する比較器Kl−
に6には目標値信号及び実際値信号が加わる。この場合
、トランジスタTI−T6への比較器Kl−に6の配列
は転流動作の間に、その都度に減少転流する相巻線u、
v、wに対応するトランジスタTI−T6のその都度の
導通持続時間が、対応する比較器Kl−に6の切換パル
スにより延長されるように行われる。この比較器Kl−
に6に配列ユニッ)16から供給された実際値信号は、
転流動作に関与する別の相巻線u、v、wの相電流1.
、I、。■、から取出される。転流するトランジスタT
l−76へのスイッチ信号5l−56の配列と、使用さ
れる実際値信号U、、U、、U、、とが第3図に示され
ている。
例えばトランジスタT3及びT5がその時に導通してお
り、従って相電流■、及び−■、が相巻線w、vを流れ
る場合、スイッチ信号の立上り側縁によりトランジスタ
TIが導通制御され、比較器に3が測定電圧増幅器MV
Iと接続される。測定電圧増幅器MVIは、測定電圧U
、から派生される、トランジスタT1に対応する相巻線
Uを流れる相電流■、の尺度である実際値信号を供給す
る。スイッチ信号Slの立上り側縁によりフリップフロ
ップ27はセットされ、これにより充電トランジスタ2
0は導通し、コンデンサ17は充電される。関数(1−
e −r / T )に従って増加するコンデンサ電圧
が、閉じている2重スイッチを介して比較器に3に印加
される。実際値信号が目標値信号を上回るとORゲート
OR3を介して切換パルスがトランジスタT3に供給さ
れ、これによりこのORゲートOR3はこの切換パルス
の持続時間にわたり、スイッチ信号S3が欠落している
にもかかわらず開いている。トランジスタT3が導通し
ている結果として実際値信号が目標値信号を再び下回り
、トランジスタT3における切換パルスは欠落する。こ
の動作は、増加転流する相巻線Uを流れる相電流1.が
その最終値に到達し、減少転流する相巻線Wを流れる相
電R,I wが零に減衰するまで繰返される。実際値信
号は目標値信号に追従するので、コンデンサ17の充電
動作により前もって与えられているようにe関数に従っ
て、増加転流する相巻線Uを流れる相電流■、の平均値
は増加し、減少転流する相巻線Wを流れる相電流I、の
平均値は減少する。転流動作の終りに相巻線U及びVを
電流が通れており、相電流!、及び−17が流れる、た
だちにコンデンサ17におけるコンデンサ電圧は、分圧
器24.25により前もって与えられているプリセット
電圧を上回ると、ただちに転流動作が終了する。これに
より比較器26から発生された切換パルスはフリップ7
0ツズ27をリセットし、これによりフリップフロップ
27のQ出力側を介して放電トランジスタ23が導通制
御される。コンデンサ17は、次のスイッチ信号S6が
転流論理装置13の出力側から取出される前に完全に放
電される。
次の転流動作は、スイッチ信号S6の立上り側縁が現れ
ると行われる。この転流動作にはトランジスタT5及び
T6と、これに対応して相巻線VおよびWとが関与する
。スイッチ信号S6の正の側縁が現れると比較器に5は
測定増幅器MV6と接続される。同時に再びフリップ7
0ツブ27を介してコンデンサ17の充電動作が開始さ
れる。前述と同様に、比較器に5の出力側から取出され
た切換パルスによりトランジスタT5は、そのスイッチ
信号S5が欠落しているにもかかわらずクロック制御さ
れて導通制御され、これにより、相巻線Vを流れる相電
流−1,はe関数に従って零に減衰し、相巻線Wを流れ
る相電流−■、はe関数に従って零からその最終値に増
加する。転流動作は、コンデンサ17における前もって
与えられている最終電圧に到達すると再び終了する。こ
のようにして、電流が流れている相巻線は、相電流■、
及び−1,を有する相巻線U及びWとなる。後続の転流
動作は第3図を用いて容易に知ることができる。
制御されるEC電動機においては回転数はハ荷電流の変
化により制御される。このために相電流は、トランジス
タTI、T2.T3又はトランジスタT4.T5及びT
6をクロック制御することによりこれらのトランジスタ
の制御7エーズの量産化される。ここで説明する回路装
置においてはこのためにORゲート0R4−OR6と増
幅器V4−V6との間に論理ANDゲート31が設けら
れ、ANDゲート31は、前もって与えられている周波
数の制御パルスにより制御される。この周波数信号の相
対オン持続時間を変化させることにより負荷電流を制御
することができる。選択的にANDゲート31はORゲ
ートOR1及びOR3と増幅器Vl−V3との間に設け
るごともできる。
本発明は、前述の実施例に制限されない。例えば、第1
図の回路装置において6つの比較器K ]、 −K 6
をただ1つの比較器により置換することができ、この比
較器はその都度に、適当なマルチプレクサにより正しい
ORゲート0RI−OR6と、正しい測定増幅器MV1
及びM V6とに接続される。目標値信号は任意の変化
を有することができ、例えば線形の立上り又は立下りを
有することができる。実際値信号は、相巻線u、v、w
の中の測定抵抗により検出されると、転流動作に関与す
る2つの相巻線のうちの他方の相巻線、すなわちクロッ
ク制御されるトランジスタTl−T6に対応する相巻線
u7V、Wからも取出すことができる。第1図及び第2
図の例では、例えば比較器に1に測定電圧U、が印加さ
れ、比較器に2には測定電圧U 。
が印加され、比較器に3には測定電圧U、が印加されて
いる等のこともある。
測定電圧は、この場合に例えばバイポーラトランジスタ
として又はMOSFETトランジスタとして又は5EN
SFETトランジスタとして構成するパワー)・ランジ
スグTl−76における電圧降下から取出すこともてき
る。この場合に、転流動作の間にクロック制御されない
1−ランジスタにおける電圧降下が用いられる。
比較器により目標値と実際値どを比較するととによりス
イッチ信号を発生する代わりにオーバラッグ領域のため
に、固定したクロック周波数と可変のオン持続時間とを
有するスイッチ信号を前もって与えるともできる。この
クロック周波数は有利には、EC電動機の回転数制御の
ためのクロック周波数により同期される。
第1図の回路装置で行われる、制御信号の時間的オーバ
ラップ領域Δtにおける減少転流するトランジスタの制
御信号をクロック制御する代わりに、増加転流するトラ
ンジスタの制御信号をクロック制御することもできる。
この場合に、減少転流するトランジスタのスイッチ信号
はオーバラップ領域Δtだけ延長されなければならない
。転流に関与する2つのトランジスタをクロック制御す
ることも可能である。
見損子装置lOの星形結線の結線点が引出されて抵抗1
8をブ1しで零電位1:′打統される場を・1、二はト
ランジスタT 4− T 611.不要となる。
転流クリック制御のための制(錬ff1l路は転流りe
:理装fi?すニー緒に集積可能な−7:−ツ)・に読
会°りることができる。制御回路14は、転流論理装置
13によるスイッチ信号の発生形式とは無関係に動作す
る。
目標値信号は、コンデンサ17の放電動作からも導出す
ることができる。この場合、フリップフロップ27のQ
出力側は放電トランジスタ23のペースと接続され、Q
出力側は充電トランジスタ20のベースと接続される。
この場合、制御信号5l−S6の側縁により放電トラン
ジスタ23が導通制御される。このようにしてコンデン
サ電圧から取出された目1標値信号はe−“パ関数に従
って変化する。放電トランジスタ23が遮断され、これ
により、コンデンサ電圧がプリセット電圧を下回るとコ
ンデンサ17の放電動作が停止される。
本発明は、例えば三角結線回路等の相接続又は別の相数
を有する電動機の場合にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は直流電圧回路網に接続され電子的に転流する3
相同期電動機の作動回路装置のブロック回路図、第2図
は第1図のブロック回路図のユニット■の詳細な回路図
、第3図はスイッチ信号及び実際値信号の配列関係を示
す転流変化を示す図、第4図は第1図の回路装置におけ
る転流論理装置により発生されるスイッチ信号の線図で
ある。 10・・・3相電機子巻線、11・・・切換装置、12
・・・電源スィッチ、13・・・転流論理装置、14・
・・制御回路、15・・・測定抵抗、16・・・配列ユ
ニット、17・・・コンデンサ、18・・・抵抗、19
・・・増幅器、20・・・充電トランジスタ、21・・
・抵抗22・・・抵抗、23・・・放電トランジスタ、
24・・・抵抗、25・・・抵抗、26・・・比較器、
27・・・R5フリップフロップ、28・・・整流器、
29・・・抵抗、31・・・ANDゲート、32・・・
コンデンサ、33・・・抵抗、K 1−に6・・・比較
器、U、、U、。 U、・・・測定電圧、u、v、w・・・相巻線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、個々の相巻線に割当てられている多数の電子スイッ
    チを有する、回路網直流電圧に電機子巻線の相巻線を順
    次に接続する切換装置と、同期電動機の回転子回転位置
    と一致するスイッチ信号によりスイッチを正しいシーケ
    ンスで制御する転流論理装置とを有する、直流電圧回路
    網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動
    回路装置において、 順次に続いて電流が流れる相巻線(u,v,w)を転流
    するために、転流する相巻線に対応するスイッチ(T1
    −T6)のための2つのスイッチ信号(S1−S6)が
    互いに時間的にオーバラップし、 2つのスイッチ信号(S1−S6)のうちの少なくとも
    1つのスイッチ信号をオーバラップ領域(Δt)におい
    て、増加転流する相巻線を流れる相巻線電流(I_u,
    I_v,I_w)の平均値が有利には線形関数又はe関
    数に従って増加し、減少転流する相巻線を流れる相巻線
    電流(I_u,I_v,I_w)の平均値が有利には線
    形関数又はe関数に従って減少することを特徴とする直
    流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電
    動機の作動回路装置。 2、転流する相巻線(u,v,w)のうちの少なくとも
    1つの相巻線における相電流(I_u,I_v,I_w
    )の実際値変化に対応する実際値信号と、相電流(I_
    u,I_v,I_w)の所望の目標値変化に対応する目
    標値信号との比較によりスイッチ信号(S1−S6)を
    クロック制御することを特徴とする請求項1に記載の直
    流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電
    動機の作動回路装置。 3、目標値信号の振幅を同期電動機の負荷電流に追従さ
    せることを特徴とする請求項2に記載の直流電圧回路網
    に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回
    路装置。 4、目標値信号としてコンデンサ(17)のコンデンサ
    電圧をその充電動作又は放電動作の間に使用することを
    特徴とする請求項2又は3に記載の直流電圧回路網に接
    続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装
    置。 5、相和電流が流れる抵抗(18)から取出された電圧
    降下がコンデンサ(17)の充電電圧を決めることを特
    徴とする請求項3又は4に記載の直流電圧回路網に接続
    され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装置
    。 6、充電電圧に対して固定した比を有するプリセット電
    圧とコンデンサ電圧を比較し、 コンデンサ電圧がプリセット電圧に到達するとスイッチ
    信号(S1−S6)のオーバラップ領域(Δt)を終了
    させることを特徴とする請求項5に記載の直流電圧回路
    網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動
    回路装置。 7、相巻線(u,v,w)と直列に接続されている測定
    抵抗(15)から取出される測定電圧(U_u,U_v
    ,U_w)により実際値信号を形成することを特徴とす
    る請求項2から6までのうちのいずれか1項に記載の直
    流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電
    動機の作動回路装置。 8、その都度に転流する相巻線(u,v,w)に対応す
    る2つの電子スイッチ(T1−T6)のうちのクロック
    制御されない方の電子スイッチにおける電圧降下により
    実際値信号を形成することを特徴とする請求項2から6
    までのうちのいずれか1項に記載の直流電圧回路網に接
    続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装
    置。 9、実際値信号及び目標値信号を比較器(K1−K6)
    の入力側に印加することができ、比較器(K1−K6)
    の出力信号をスイッチ信号として、クロック制御するス
    イッチ(T1−T6)の制御入力側に供給することを特
    徴とする請求項2から8までのうちのいずれか1項に記
    載の直流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有する
    同期電動機の作動回路装置。 10、その都度転流論理装置(13)から発生されたス
    イッチ信号(S1−S6)の立上り側縁又は立下り側縁
    から、その都度にクロック制御するスイッチ(T1−T
    6)の制御入力側へ比較器出力側を配列する制御信号を
    派生することを特徴とする請求項9に記載の直流電圧回
    路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作
    動回路装置。 11、スイッチ(T1−T6)の数に対応する数の比較
    器(K1−K6)を設け、比較器(K1−K6)の出力
    側をそれぞれスイッチ(T1−T6)の制御入力側のう
    ちの1つの制御入力側と間接的又は直接的に接続し、比
    較器(K1−K6)の入力側にそれぞれ目標値信号と、
    その都度相電流(I_u,I_v,I_w)から派生さ
    れた実際値信号とを供給し、 その都度転流論理装置(13)から発生されたスイッチ
    信号(S1−S6)の立上り側縁又は立下り側縁から、
    その都度に制御するスイッチ(T1−T6)に出力側が
    接続されている比較器(K1−K6)のための付勢信号
    を派生することを特徴とする請求項9に記載の直流電圧
    回路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の
    作動回路装置。 12、スイッチ(T1−T6)の制御入力側と比較器出
    力側との接続をその都度1つのORゲート(OR1−O
    R6)の一方の入力側を介して行い、ORゲート(OR
    1−OR6)の他方の入力側をそれぞれ、スイッチ(T
    1−T6)に対応するスイッチ信号が発生される転流論
    理装置(13)の出力側に接続することを特徴とする請
    求項11に記載の直流電圧回路網に接続され多相電機子
    巻線を有する同期電動機の作動回路装置。 13、コンデンサ(17)の充電電圧を充電トランジス
    タ(20)を介してコンデンサ(17)に印加し、 その都度転流論理装置(13)から発生されたスイッチ
    信号(S1−S6)の立上り側縁又は立下り側縁により
    充電トランジスタ(20)を導通制御することができ、
    プリセット電圧を越えるとコンデンサ電圧により遮断す
    ることができることを特徴とする請求項6から12まで
    のうちのいずれか1項に記載の直流電圧回路網に接続さ
    れ多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装置。 14、コンデンサ(17)に放電トランジスタ(23)
    を並列に接続し、コンデンサ電圧がプリセット電圧を上
    回ると放電トランジスタ(23)を導通制御することを
    特徴とする請求項13に記載の直流電圧回路網に接続さ
    れ多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装置。 15、側縁により制御されるフリップフロップ(27)
    をその入力側を介して転流論理装置(13)のスイッチ
    信号出力側のそれぞれと接続し、そのQ出力側を介して
    充電トランジスタ(20)のベースと接続し、その@Q
    @出力側を放電トランジスタ(23)のベースと接続し
    、 比較器(26)の出力側をフリップフロップ(27)の
    リセット入力側(R)と接続し、比較器(26)に入力
    側を介してコンデンサ電圧及びプリセット電圧を印加し
    、比較器(26)は、コンデンサ電圧がプリセット電圧
    に到達する又はこれを上回ると出力信号を発生すること
    を特徴とする請求項14に記載の直流電圧回路網に接続
    され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装置
    。 16、転流論理装置から発生されるスイッチ信号の立上
    り側縁又は立下り側縁により導通制御することができる
    放電トランジスタに並列にコンデンサを接続することを
    特徴とする請求項6から12までのうちのいずれか1項
    に記載の直流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有
    する同期電動機の作動回路装置。 17、コンデンサ電圧がプリセット電圧を下回ると導通
    制御することができ、その都度転流論理装置(13)か
    ら発生されるスイッチ信号(S1−S6)の立上り側縁
    又は立下り側縁により遮断することができる充電トラン
    ジスタを介してコンデンサの充電電圧をコンデンサに印
    加することを特徴とする請求項16に記載の直流電圧回
    路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作
    動回路装置。 18、側縁により制御されるフリップフロップをその一
    方の入力側を介して転流論理装置のスイッチ信号出力側
    のそれぞれと接続し、そのQ出力側を介して放電トラン
    ジスタのベースと接続し、その@Q@出力側を介して放
    電トランジスタのベースと接続し、 比較器をその出力側を介してフリップフロップのリセッ
    ト入力側と接続し、比較器にその入力側を介してコンデ
    ンサ電圧及びプリセット電圧を印加し、比較器は、コン
    デンサ電圧がプリセット電圧を下回ると出力信号を発生
    することを特徴とする請求項17に記載の直流電圧回路
    網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動
    回路装置。 19、電子スイッチ(T1−T6)をバイポーラトラン
    ジスタ、MOSFET又はSENSEFETとして構成
    することを特徴とする請求項8から18までのうちのい
    ずれか1項に記載の直流電圧回路網に接続され多相電機
    子巻線を有する同期電動機の作動回路装置。
JP2330962A 1989-12-08 1990-11-30 直流電圧回路網に接続され多相電機子巻線を有する同期電動機の作動回路装置 Pending JPH03190591A (ja)

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