JPH0378491A - 駆動電動機を備えた駆動装置 - Google Patents
駆動電動機を備えた駆動装置Info
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- JPH0378491A JPH0378491A JP2206629A JP20662990A JPH0378491A JP H0378491 A JPH0378491 A JP H0378491A JP 2206629 A JP2206629 A JP 2206629A JP 20662990 A JP20662990 A JP 20662990A JP H0378491 A JPH0378491 A JP H0378491A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
Classifications
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2209/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
- H02P2209/07—Trapezoidal waveform
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、少なくとも１つの電流ＳＪ１節器が付属する
駆動電動機を備え、電流調節器によって駆動電動機に直
列接続された電子式電力変換器の半導体スイッチング素
子がロータ位置発信器に応じて制御され、ロータ位置発
信器の回転子部材は電動機回転子に結合されかつ駆動電
動機の極数に一致する個数の磁極を有し、さらに電流調
節器に供給される電流目標値がその都度の転流時点にお
いて補助電圧の重畳によって高められる駆動電動機を備
えた駆動装置に関する。
駆動電動機を備え、電流調節器によって駆動電動機に直
列接続された電子式電力変換器の半導体スイッチング素
子がロータ位置発信器に応じて制御され、ロータ位置発
信器の回転子部材は電動機回転子に結合されかつ駆動電
動機の極数に一致する個数の磁極を有し、さらに電流調
節器に供給される電流目標値がその都度の転流時点にお
いて補助電圧の重畳によって高められる駆動電動機を備
えた駆動装置に関する。
〔従来の技術）
このような駆動装置はヨーロンパ特許出願公開第０２６
１５４０号公報によって公知である。この駆動装置にお
いては、電流目標値補正のために必要な補助電圧は、電
動機の回転子内に配置されるかまたは電動機回転子に結
合された速度計用発電機の巻線によって形成され得る特
別の巻線内に生成され、適宜の方法で電流目標値に重畳
される。
１５４０号公報によって公知である。この駆動装置にお
いては、電流目標値補正のために必要な補助電圧は、電
動機の回転子内に配置されるかまたは電動機回転子に結
合された速度計用発電機の巻線によって形成され得る特
別の巻線内に生成され、適宜の方法で電流目標値に重畳
される。
電子式電力変換器の個々の弁を位１正しく制御するため
に、公知の駆動装置においてはロータ位置発信器が設け
られている。
に、公知の駆動装置においてはロータ位置発信器が設け
られている。
上述の駆動装置においては、大きな製造精度の場合にも
ロータ位置発信器と補助電圧を生成する巻線との間に空
間的なずれが生じることがあり、このずれは転流領域に
おいて有効である補助電圧の本来の転流時点に対するず
れとなる。このことによりトルク変化が不規則になる。
ロータ位置発信器と補助電圧を生成する巻線との間に空
間的なずれが生じることがあり、このずれは転流領域に
おいて有効である補助電圧の本来の転流時点に対するず
れとなる。このことによりトルク変化が不規則になる。
そこで、本発明は、不可避な製造公差に起因するこの種
のトルク変動が排除されるように、駆動装置を構成する
ことを課題とする。
のトルク変動が排除されるように、駆動装置を構成する
ことを課題とする。
このような課題を解決するために、本発明は、回転子部
材の周囲に駆動電動機の相数（ｍ）に−致する個数の磁
界センサが３６０゜／ｐ・ｍ（ｐ＝駆動電動機の極対数
）の空間間隔にて配置され、磁界センサのアナログ電圧
信号から補助電圧が導出されることを特徴とする。
材の周囲に駆動電動機の相数（ｍ）に−致する個数の磁
界センサが３６０゜／ｐ・ｍ（ｐ＝駆動電動機の極対数
）の空間間隔にて配置され、磁界センサのアナログ電圧
信号から補助電圧が導出されることを特徴とする。
磁界センサから発せられる電圧信号が台形状変化をする
ようにすることは特に有利である。を動機のその都度の
負荷特性と重畳すべき補助電圧との整合は、補助電圧と
その都度の電流実際値との掛算によって得られる。電力
変換器を制御するために必要な転流信号は、コンパレー
タによって磁界センサの電圧信号の零点通過から導出さ
れ得る。
ようにすることは特に有利である。を動機のその都度の
負荷特性と重畳すべき補助電圧との整合は、補助電圧と
その都度の電流実際値との掛算によって得られる。電力
変換器を制御するために必要な転流信号は、コンパレー
タによって磁界センサの電圧信号の零点通過から導出さ
れ得る。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
１は固定子巻線２と永久磁石励磁式回転子３とを有する
三相駆動電動機を示す０回転子３には速度計用発電機４
とロータ位置発信器５とが結合されている。速度計用発
電機４とロータ位置発信器５とは駆動電動機と同一の極
数を存する。ロータ位置発信器５の永久磁石を装備した
回転子部材５ａには、駆動電動機１の相数に応じて３個
の磁界センサ６が付属しており、これらの電圧信号は処
理装置７に供給される。
三相駆動電動機を示す０回転子３には速度計用発電機４
とロータ位置発信器５とが結合されている。速度計用発
電機４とロータ位置発信器５とは駆動電動機と同一の極
数を存する。ロータ位置発信器５の永久磁石を装備した
回転子部材５ａには、駆動電動機１の相数に応じて３個
の磁界センサ６が付属しており、これらの電圧信号は処
理装置７に供給される。
固定子巻線２はその３つの相巻線が制御可能な半導体ス
イッチング素子８から構成された電子式電力変換器９に
接続されている。固定子巻線２の２つの相巻線には電流
変換器１０が直列に接続されており、その二次側はダイ
オード整流器１１に接続されている。ダイオード整流器
１１から供給される直流電圧信号は電流実際値ｉ！、、
で表され、比較要素１２に供給される。比較要素１２に
はさらに電流目標値１１゜ＬＬが供給される。比較要素
１２によって形成された差信号は電流調節器１３の入力
端に印加され、その出力端には選択制御要素１４の１つ
の入力端が接続されている０選択制御要素１４の他の１
つの入力端にはロータ位置発信器５の制御信号が印加さ
れる０選択制御要素１４の出力端には制御可能な半導体
スイッチング素子８の制御電極が接続されている。選択
制御要素１４によって、電流調節器１３から供給された
制御信号がロータ位置発信器５の制御信号に応じて、駆
動電動機１の回転子３の位置に相応して電流が供給され
るべき半導体スイッチング素子８の制御電極に与えられ
る。
イッチング素子８から構成された電子式電力変換器９に
接続されている。固定子巻線２の２つの相巻線には電流
変換器１０が直列に接続されており、その二次側はダイ
オード整流器１１に接続されている。ダイオード整流器
１１から供給される直流電圧信号は電流実際値ｉ！、、
で表され、比較要素１２に供給される。比較要素１２に
はさらに電流目標値１１゜ＬＬが供給される。比較要素
１２によって形成された差信号は電流調節器１３の入力
端に印加され、その出力端には選択制御要素１４の１つ
の入力端が接続されている０選択制御要素１４の他の１
つの入力端にはロータ位置発信器５の制御信号が印加さ
れる０選択制御要素１４の出力端には制御可能な半導体
スイッチング素子８の制御電極が接続されている。選択
制御要素１４によって、電流調節器１３から供給された
制御信号がロータ位置発信器５の制御信号に応じて、駆
動電動機１の回転子３の位置に相応して電流が供給され
るべき半導体スイッチング素子８の制御電極に与えられ
る。
駆動装置はさらに電流調節器１３に直列接続された回転
数調節器１５を有し、この回転数調節器１５には目標値
と実際値との比較を行う別の比較要素１６が直列接続さ
れている。このために別の比較要素１６には回転数目標
値ｎ、。ＬＬと速度計用発電機４から供給された回転数
実際値ｎ１□とが印加される。
数調節器１５を有し、この回転数調節器１５には目標値
と実際値との比較を行う別の比較要素１６が直列接続さ
れている。このために別の比較要素１６には回転数目標
値ｎ、。ＬＬと速度計用発電機４から供給された回転数
実際値ｎ１□とが印加される。
磁界センサ６は回転子部材５ａの周囲に３６０゜／ｐ−
ｍの空間角度間隔にて配置されている。なお、ｍは相数
を表し、ｐは駆動電動機１の極対数を表す。三相６極形
駆動電動１ｍｌの場合には従って２つの磁界センサ６の
間は４０”の空間間隔となる。３個の磁界センサ６から
供給されたアナログ電圧信号１７はそれゆえ１２０°の
電気位相差を存する。この電圧信号１７の変化および位
相状態は第３図に示されている。
ｍの空間角度間隔にて配置されている。なお、ｍは相数
を表し、ｐは駆動電動機１の極対数を表す。三相６極形
駆動電動１ｍｌの場合には従って２つの磁界センサ６の
間は４０”の空間間隔となる。３個の磁界センサ６から
供給されたアナログ電圧信号１７はそれゆえ１２０°の
電気位相差を存する。この電圧信号１７の変化および位
相状態は第３図に示されている。
第２図に示されているように、磁界センサ６の電圧信号
１７は処理装置７内に設けられている増幅器１８に供給
される。この増幅器１８には整流器１９が後置接続され
ており、この整流器１９の出力端には加算器２０が接続
されている。この加算器２０内では、一方では整流器１
９の出力信号からの和が形成され、他方では和信号の直
流電圧分が濾波される。従って、加算器２０の出力端に
は、磁界センサ６の電圧信号１７の整流された交流骨に
相当する出力信号２１が現れる。
１７は処理装置７内に設けられている増幅器１８に供給
される。この増幅器１８には整流器１９が後置接続され
ており、この整流器１９の出力端には加算器２０が接続
されている。この加算器２０内では、一方では整流器１
９の出力信号からの和が形成され、他方では和信号の直
流電圧分が濾波される。従って、加算器２０の出力端に
は、磁界センサ６の電圧信号１７の整流された交流骨に
相当する出力信号２１が現れる。
第４図は加算器２０のかかる出力信号２１の変化を示す
、処理装置７に後置接続された掛算器２２において出力
信号２１は電流実際値１ ｔｓｔと掛算され、それゆえ
加算器２０の出力信号２１は駆動電動機１のその都度の
負荷特性に整合する。掛算器２２の出力信号２１′は電
流目標値＋用いに重畳されるべき補助電圧を表す、この
重畳は比較要素１２内で行われる。
、処理装置７に後置接続された掛算器２２において出力
信号２１は電流実際値１ ｔｓｔと掛算され、それゆえ
加算器２０の出力信号２１は駆動電動機１のその都度の
負荷特性に整合する。掛算器２２の出力信号２１′は電
流目標値＋用いに重畳されるべき補助電圧を表す、この
重畳は比較要素１２内で行われる。
第２図にさらに示されているように、増幅器１８によっ
て増幅された磁界センサ６の電圧信号１７はコンパレー
タ２３にも供給される。コンパレータ２３は、当該電圧
信号１７の正の半波の間その都度転流信号２４をその出
力端に出力し、この転流信号２４によって電力変換器９
の対応する半導体スイッチング素子８が制御されるよう
にする。
て増幅された磁界センサ６の電圧信号１７はコンパレー
タ２３にも供給される。コンパレータ２３は、当該電圧
信号１７の正の半波の間その都度転流信号２４をその出
力端に出力し、この転流信号２４によって電力変換器９
の対応する半導体スイッチング素子８が制御されるよう
にする。
それぞれの転流信号２４の開始と終了とは当該電圧信号
１７の対応する零点通過に符合する。
１７の対応する零点通過に符合する。
処理装置７の出力信号２１の最大値も、従って掛算回路
２２の出力信号２１′の最大値も同様に磁界センサ６の
電圧信号１７の零点通過に一致するので、補助電圧によ
って生ぜしめられる電流目標値ｔ １６１１の増大はそ
の都度の転流時点に対して同相にて行われる。それゆえ
、当該位相の転流時点に対する電流目標値増大の製造公
差に起因するずれはもはや生じない、従って、そのずれ
に起因するトルク変動は排除される。
２２の出力信号２１′の最大値も同様に磁界センサ６の
電圧信号１７の零点通過に一致するので、補助電圧によ
って生ぜしめられる電流目標値ｔ １６１１の増大はそ
の都度の転流時点に対して同相にて行われる。それゆえ
、当該位相の転流時点に対する電流目標値増大の製造公
差に起因するずれはもはや生じない、従って、そのずれ
に起因するトルク変動は排除される。
本発明によれば、転流領域において電流目標値の補正の
ために必要な補助電圧がロータ位置発信器自身によって
生成されるので、電流目標値に加算される補助電圧の位
置と転流時点とに関して完全一致が得られる。これによ
ってトルク変動の補償が著しく改善される。さらに、補
助電圧の振幅は回転数に依存しない。
ために必要な補助電圧がロータ位置発信器自身によって
生成されるので、電流目標値に加算される補助電圧の位
置と転流時点とに関して完全一致が得られる。これによ
ってトルク変動の補償が著しく改善される。さらに、補
助電圧の振幅は回転数に依存しない。
請求項２に記載された特徴を有する駆動装置においては
、各転流時点にはっきり現れる極大値を有する補助電圧
が生成される。この補助電圧と電流目標値との適切な重
畳によって、その都度転流領域において電流目標値、従
って電動機電流が高められる。この電流が高められるこ
とによって転流領域において電動機起電力の理想的では
ない台形状変化のために発生するトルクの落ち込みが補
償され、従って−様なトルク変化が達成される。
、各転流時点にはっきり現れる極大値を有する補助電圧
が生成される。この補助電圧と電流目標値との適切な重
畳によって、その都度転流領域において電流目標値、従
って電動機電流が高められる。この電流が高められるこ
とによって転流領域において電動機起電力の理想的では
ない台形状変化のために発生するトルクの落ち込みが補
償され、従って−様なトルク変化が達成される。
第１図は本発明による駆動装置の原理回路図、第２図は
磁界センサの電圧信号のための処理装置のブロック回路
図、第３図は１２０°電気的にずれた３個の磁界センサ
から供給された電圧信号の変化を示すダイヤグラム、第
４図は電圧信号から直流分の整流および濾波後に得られ
る補助電圧の変化を示すダイヤグラムである。 １・・・駆動電動機 ５・・・ロータ位置発信器 ５ａ・・・回転子部材 ６・・・磁界センサ ８・・・半導体スイッチング素子 ９・・・電力変換器 １３・・・電流調節器 Ｉ６２
磁界センサの電圧信号のための処理装置のブロック回路
図、第３図は１２０°電気的にずれた３個の磁界センサ
から供給された電圧信号の変化を示すダイヤグラム、第
４図は電圧信号から直流分の整流および濾波後に得られ
る補助電圧の変化を示すダイヤグラムである。 １・・・駆動電動機 ５・・・ロータ位置発信器 ５ａ・・・回転子部材 ６・・・磁界センサ ８・・・半導体スイッチング素子 ９・・・電力変換器 １３・・・電流調節器 Ｉ６２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）少なくとも１つの電流調節器（１３）が付属する駆
動電動機（１）を備え、前記電流調節器（１３）によっ
て前記駆動電動機（１）に直列接続された電子式電力変
換器（９）の半導体スイッチング素子（８）がロータ位
置発信器（５）に応じて制御され、前記ロータ位置発信
器（５）の回転子部材（５ａ）は電動機回転子に結合さ
れかつ前記駆動電動機の極数に一致する個数の磁極を有
し、さらに前記電流調節器（１３）に供給される電流目
標値（ｉ＿ｓ＿ｏ＿ｌ＿ｉ）がその都度の転流時点にお
いて補助電圧の重畳によって高められる駆動電動機を備
えた駆動装置において、前記回転子部材（５ａ）の周囲
に前記駆動電動機（１）の相数（ｍ）に一致する個数の
磁界センサ（６）が３６０゜／ｐ・ｍ（ｐ＝駆動電動機
の極対数）の空間間隔にて配置され、前記磁界センサ（
６）のアナログ電圧信号（１７）から前記補助電圧が導
出されることを特徴とする駆動電動機を備えた駆動装置
。 ２）前記ロータ位置発信器（５）の回転子部材（５ａ）
における磁極の配置は、前記磁界センサ（６）から供給
された電圧信号（１７）が正弦波形状とは異なった変化
をしかつ個々の磁界センサ（６）の電圧信号（１７）を
一方の極性から他方の極性に転換する角度範囲が互いに
時間的に重畳しないように行われ、そして前記電圧信号
（１７）の整流された交流分は前記補助電圧として前記
電流調節器（１３）に供給されることを特徴する請求項
１記載の駆動装置。 ３）前記磁界センサ（１６）の電圧信号（１７）は台形
状変化をすることを特徴とする請求項２記載の駆動装置
。 ４）前記補助電圧は掛算器（２２）によって電流実際値
（ｉ＿ｉ＿ｓ＿ｔ）と掛算されることを特徴とする請求
項１ないし３の１つに記載の駆動装置。 ５）前記磁界センサ（６）の電圧信号（１７）の零点通
過からコンパレータ（２３）によって前記電子式電力変
換器（９）の転流信号（２４）が導出されることを特徴
とする請求項１ないし４の１つに記載の駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP89114589.8 | 1989-08-07 | ||
| EP89114589A EP0412180A1 (de) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | Antriebsanordnung mit einem Antriebsmotor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378491A true JPH0378491A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=8201732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2206629A Pending JPH0378491A (ja) | 1989-08-07 | 1990-08-03 | 駆動電動機を備えた駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5032773A (ja) |
| EP (1) | EP0412180A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0378491A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5813788A (en) * | 1995-09-08 | 1998-09-29 | Fuji Kiko Co., Ltd. | Coupling and method of manufacturing same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5444341A (en) * | 1993-11-04 | 1995-08-22 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for torque ripple compensation |
| US5589746A (en) * | 1994-11-10 | 1996-12-31 | Seagate Technology, Inc. | Brushless motor speed control arrangement having derived common mode supply signal component |
| DE19541832A1 (de) * | 1995-11-10 | 1997-05-15 | Thomson Brandt Gmbh | Motorsteuerung für elektronisch kommutierende Gleichstrommotoren zur Kompensation von Drehmomenteinbrüchen |
| DE19811377A1 (de) * | 1998-03-16 | 1999-09-23 | Siemens Ag | Steuervorrichtung für einen elektromotorischen Stellantrieb, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug |
| DE10130130B4 (de) * | 2001-06-22 | 2007-09-20 | Minebea Co., Ltd. | Vorrichtung zur Erzeugung eines drehzahlabhängigen Signals für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor |
| DE102010028479A1 (de) * | 2010-05-03 | 2011-11-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer permanentmagneterregten elektrischen Maschine |
| DE102014008462A1 (de) * | 2014-06-06 | 2015-12-17 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Verfahren zum Betrieb eines bürstenbehafteten Kommutatormotors eines Verstellantriebs und Verstellantrieb |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3766577D1 (de) * | 1986-09-26 | 1991-01-17 | Siemens Ag | Antriebsanordnung mit einem antriebsmotor. |
| US4827196A (en) * | 1987-12-03 | 1989-05-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Motor control arrangement |
| US4980617A (en) * | 1988-02-24 | 1990-12-25 | Hitachi, Ltd. | Speed control apparatus of movable equipment |
| JPH0295192A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Sony Corp | ホールモータの回転制御回路 |
-
1989
- 1989-08-07 EP EP89114589A patent/EP0412180A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-08-02 US US07/561,892 patent/US5032773A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-03 JP JP2206629A patent/JPH0378491A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0412180A1 (de) | 1991-02-13 |
| US5032773A (en) | 1991-07-16 |
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