JPH05260791A - リラクタンスモータのドライバ回路及び駆動制御方式 - Google Patents
リラクタンスモータのドライバ回路及び駆動制御方式Info
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- JPH05260791A JPH05260791A JP4084966A JP8496692A JPH05260791A JP H05260791 A JPH05260791 A JP H05260791A JP 4084966 A JP4084966 A JP 4084966A JP 8496692 A JP8496692 A JP 8496692A JP H05260791 A JPH05260791 A JP H05260791A
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- power supply
- switching element
- phase
- circuit
- series circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スイッチング素子の数を減らし、かつドライ
ブ回路とモータを接続する配線数を減少させるリラクタ
ンスモータのドライブ回路及び駆動方式を提供する。 【構成】 スイッチング素子Ｑａ〜ＱｃとダイオードＤ
ａ〜Ｄｃの直列回路をリラクタンスモータの各相毎に設
ける。さらに、共通用のスイッチング素子Ｑo とダイオ
ードＤo の直列回路を設ける。各相の直列回路のスイッ
チング素子とダイオードの接続点を対応する励磁コイル
Ｃａ〜Ｃｃの一端に接続し各相の励磁コイルの他端は共
通用直列回路のスイッチング素子とダイオードの接続点
に接続する。ＰＷＭ入力信号の極性に応じて共通用のス
イッチング素子をＰＷＭ信号でスイッチングし、励磁相
のスイッチング素子をＰＷＭ回路への指令電圧に応じて
ＯＮ／ＯＦＦする（または、逆に共通用のスイッチング
素子をＰＷＭ回路への指令電圧に応じてＯＮ／ＯＦＦ
し、励磁相のスイッチング素子をＰＷＭ信号でスイッチ
ングする）。スイッチング素子，ダイオード及びドライ
バ回路とモータを接続する配線数が相数＋１ですむ。
ブ回路とモータを接続する配線数を減少させるリラクタ
ンスモータのドライブ回路及び駆動方式を提供する。 【構成】 スイッチング素子Ｑａ〜ＱｃとダイオードＤ
ａ〜Ｄｃの直列回路をリラクタンスモータの各相毎に設
ける。さらに、共通用のスイッチング素子Ｑo とダイオ
ードＤo の直列回路を設ける。各相の直列回路のスイッ
チング素子とダイオードの接続点を対応する励磁コイル
Ｃａ〜Ｃｃの一端に接続し各相の励磁コイルの他端は共
通用直列回路のスイッチング素子とダイオードの接続点
に接続する。ＰＷＭ入力信号の極性に応じて共通用のス
イッチング素子をＰＷＭ信号でスイッチングし、励磁相
のスイッチング素子をＰＷＭ回路への指令電圧に応じて
ＯＮ／ＯＦＦする（または、逆に共通用のスイッチング
素子をＰＷＭ回路への指令電圧に応じてＯＮ／ＯＦＦ
し、励磁相のスイッチング素子をＰＷＭ信号でスイッチ
ングする）。スイッチング素子，ダイオード及びドライ
バ回路とモータを接続する配線数が相数＋１ですむ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リラクタンスモータの
ドライバ回路及び該ドライバ回路を使用した駆動制御方
式に関する。
ドライバ回路及び該ドライバ回路を使用した駆動制御方
式に関する。
【０００２】
【従来の技術】リラクタンスモータはステータの励磁コ
イルに励磁電流を供給して、ステータ突極歯を励磁し、
ステータ突極歯に発生する磁気吸引力によって、ロータ
の突極歯を引きよせ回転力としてロータを回転駆動する
モータであり、各相ごとに励磁コイルに励磁電流を供給
するためのスイッチング素子を設け、モータの回転角に
応じてスイッチング素子を開閉させて各相の励磁コイル
を励磁してロータを回転させるものである。例えば、
Ａ，Ｂ，Ｃ相の三相の可変リラクタンスモータの場合、
Ａ相のスイッチング素子を閉じＡ相の励磁コイルと直流
電源を接続して通電を始め、Ａ相のステータ突極歯がロ
ータ突極歯を吸引し、ロータが所定角度回転すると、Ａ
相のスイッチング素子を開き通電を停止する。ついでＢ
相のスイッチング素子を閉じＢ相の励磁コイルを励磁す
る。以下同様にＡ相、Ｂ相、Ｃ相と順次励磁することに
よってモータを一方方向に回転させる。また逆転させる
場合は、Ａ相、Ｃ相、Ｂ相と順次励磁すればモータは逆
転することとなる。
イルに励磁電流を供給して、ステータ突極歯を励磁し、
ステータ突極歯に発生する磁気吸引力によって、ロータ
の突極歯を引きよせ回転力としてロータを回転駆動する
モータであり、各相ごとに励磁コイルに励磁電流を供給
するためのスイッチング素子を設け、モータの回転角に
応じてスイッチング素子を開閉させて各相の励磁コイル
を励磁してロータを回転させるものである。例えば、
Ａ，Ｂ，Ｃ相の三相の可変リラクタンスモータの場合、
Ａ相のスイッチング素子を閉じＡ相の励磁コイルと直流
電源を接続して通電を始め、Ａ相のステータ突極歯がロ
ータ突極歯を吸引し、ロータが所定角度回転すると、Ａ
相のスイッチング素子を開き通電を停止する。ついでＢ
相のスイッチング素子を閉じＢ相の励磁コイルを励磁す
る。以下同様にＡ相、Ｂ相、Ｃ相と順次励磁することに
よってモータを一方方向に回転させる。また逆転させる
場合は、Ａ相、Ｃ相、Ｂ相と順次励磁すればモータは逆
転することとなる。
【０００３】このようなリラクタンスモータの各励磁コ
イルを流れる電流をＰＷＭにより制御するには、各相独
立にドライブ回路を構成する必要があるため、各相毎に
スイッチング素子を４個若しくは、スイッチング素子２
個と同数のダイオードを必要としている（特開平３−２
９３９９３号公報等参照）。
イルを流れる電流をＰＷＭにより制御するには、各相独
立にドライブ回路を構成する必要があるため、各相毎に
スイッチング素子を４個若しくは、スイッチング素子２
個と同数のダイオードを必要としている（特開平３−２
９３９９３号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリラク
タンスモータのドライブ回路では、各相毎にスイッチン
グ素子を４個か若しくは各相毎にスイッチング素子を２
個とダイオード２個を必要とし、スイッチング素子，ダ
イオードの数が多いことからドライブ回路自体がそれだ
け高価になると共に、１相当たり２本のケーブルを必要
としているため、さらに高価になると共に、配線の工数
もかかるという問題がある。
タンスモータのドライブ回路では、各相毎にスイッチン
グ素子を４個か若しくは各相毎にスイッチング素子を２
個とダイオード２個を必要とし、スイッチング素子，ダ
イオードの数が多いことからドライブ回路自体がそれだ
け高価になると共に、１相当たり２本のケーブルを必要
としているため、さらに高価になると共に、配線の工数
もかかるという問題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、スイッチング素
子の数を減らし、かつドライブ回路とモータを接続する
配線数を減少させるドライブ回路及び駆動方式を提供す
ることにある。
子の数を減らし、かつドライブ回路とモータを接続する
配線数を減少させるドライブ回路及び駆動方式を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のドライブ回路
は、低電位の電源と高電位の電源を有する給電用直流電
源と、スイッチング素子とダイオードが直列に接続され
た直列回路をリラクタンスモータの相毎に設けると共
に、共通用のスイッチング素子とダイオードの直列回路
を設け、上記各相毎の直列回路のスイッチング素子とダ
イオートの接続点をリラクタンスモータの対応する励磁
コイルの一端に接続し、各励磁コイルの他端は上記共通
直列回路のスイッチング素子とダイオートの接続点に接
続されている。そして、本発明のドライブ回路の１つの
態様は、各相の上記直列回路のダイオードのカソードが
高電位の電源端子に接続されるように給電用直流電源の
負極と高電位の電源端子間に接続している。また、また
共通直列回路はダイオードのアノードが給電用直流電源
の負極端子に接続されるように該負極と低電位の電源端
子間に接続する。
は、低電位の電源と高電位の電源を有する給電用直流電
源と、スイッチング素子とダイオードが直列に接続され
た直列回路をリラクタンスモータの相毎に設けると共
に、共通用のスイッチング素子とダイオードの直列回路
を設け、上記各相毎の直列回路のスイッチング素子とダ
イオートの接続点をリラクタンスモータの対応する励磁
コイルの一端に接続し、各励磁コイルの他端は上記共通
直列回路のスイッチング素子とダイオートの接続点に接
続されている。そして、本発明のドライブ回路の１つの
態様は、各相の上記直列回路のダイオードのカソードが
高電位の電源端子に接続されるように給電用直流電源の
負極と高電位の電源端子間に接続している。また、また
共通直列回路はダイオードのアノードが給電用直流電源
の負極端子に接続されるように該負極と低電位の電源端
子間に接続する。
【０００７】また、本発明のドライブ回路の第２の態様
は、各相の上記直列回路のダイオードのアノードが給電
用直流電源の負極端子に接続されるように該負極と低電
位の電源端子間に接続し、共通直列回路はダイオードの
カソードが高電位の電源端子に接続されるように給電用
直流電源の負極と高電位の電源端子に接続する。
は、各相の上記直列回路のダイオードのアノードが給電
用直流電源の負極端子に接続されるように該負極と低電
位の電源端子間に接続し、共通直列回路はダイオードの
カソードが高電位の電源端子に接続されるように給電用
直流電源の負極と高電位の電源端子に接続する。
【０００８】そして、上記共通直列回路のスイッチング
素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、ＰＷＭ回
路への電圧指令の極性に応じて励磁しようとする相のス
イッチング素子のみをＯＮ／ＯＦＦさせリラクタンスモ
ータを駆動制御する。
素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、ＰＷＭ回
路への電圧指令の極性に応じて励磁しようとする相のス
イッチング素子のみをＯＮ／ＯＦＦさせリラクタンスモ
ータを駆動制御する。
【０００９】若しくは、上記第１の態様のドライバ回路
を使用したときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が
正若しくは「０」のときには励磁しようとする相のスイ
ッチング素子のみをＯＮとすると共に上記共通直列回路
のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチン
グし、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が負のときには上
記共通直列回路のスイッチング素子をＯＦＦとし励磁し
ようとする相のスイッチング素子のみをＰＷＭ信号に基
づいてスイッチングしリラクタンスモータを駆動制御す
る。
を使用したときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が
正若しくは「０」のときには励磁しようとする相のスイ
ッチング素子のみをＯＮとすると共に上記共通直列回路
のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチン
グし、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が負のときには上
記共通直列回路のスイッチング素子をＯＦＦとし励磁し
ようとする相のスイッチング素子のみをＰＷＭ信号に基
づいてスイッチングしリラクタンスモータを駆動制御す
る。
【００１０】また、上記第２の態様のドライバ回路を使
用したときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正若
しくは「０」のときには上記共通直列回路のスイッチン
グ素子をＯＮとすると共に励磁しようとする相のスイッ
チング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、Ｐ
ＷＭ回路への指令電圧の極性が負のときには上記共通直
列回路のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイ
ッチングし、各相のスイッチング素子をＯＦＦとしてリ
ラクタンスモータを駆動制御する。
用したときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正若
しくは「０」のときには上記共通直列回路のスイッチン
グ素子をＯＮとすると共に励磁しようとする相のスイッ
チング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、Ｐ
ＷＭ回路への指令電圧の極性が負のときには上記共通直
列回路のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイ
ッチングし、各相のスイッチング素子をＯＦＦとしてリ
ラクタンスモータを駆動制御する。
【００１１】
【作用】上記第１若しくは第２のドライバ回路を使用
し、上記共通直列回路のスイッチング素子をＰＷＭ信号
に基づいてスイッチングし、ＰＷＭ回路への指令電圧の
極性に応じて励磁使用とする相のスイッチング素子のみ
をＯＮ／ＯＦＦさせ非励磁相のスイッチング素子はＯＦ
Ｆとしてリラクタンスモータを駆動制御する。すなわ
ち、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正若しくは「０」
のときには励磁相のスイッチング素子をＯＮとし、ＰＷ
Ｍ回路への指令電圧の極性が負のときには励磁相のスイ
ッチング素子をＯＦＦとしてリラクタンスモータを制御
する。また、上記第１の態様のドライバ回路を使用した
ときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正若しくは
「０」のときには励磁しようとする相のスイッチング素
子のみをＯＮとすると共に上記共通直列回路のスイッチ
ング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、ＰＷ
Ｍ回路への指令電圧の極性が負のときには上記共通直列
回路のスイッチング素子をＯＦＦとし励磁しようとする
相のスイッチング素子のみをＰＷＭ信号に基づいてスイ
ッチングしリラクタンスモータを駆動制御する。
し、上記共通直列回路のスイッチング素子をＰＷＭ信号
に基づいてスイッチングし、ＰＷＭ回路への指令電圧の
極性に応じて励磁使用とする相のスイッチング素子のみ
をＯＮ／ＯＦＦさせ非励磁相のスイッチング素子はＯＦ
Ｆとしてリラクタンスモータを駆動制御する。すなわ
ち、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正若しくは「０」
のときには励磁相のスイッチング素子をＯＮとし、ＰＷ
Ｍ回路への指令電圧の極性が負のときには励磁相のスイ
ッチング素子をＯＦＦとしてリラクタンスモータを制御
する。また、上記第１の態様のドライバ回路を使用した
ときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正若しくは
「０」のときには励磁しようとする相のスイッチング素
子のみをＯＮとすると共に上記共通直列回路のスイッチ
ング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、ＰＷ
Ｍ回路への指令電圧の極性が負のときには上記共通直列
回路のスイッチング素子をＯＦＦとし励磁しようとする
相のスイッチング素子のみをＰＷＭ信号に基づいてスイ
ッチングしリラクタンスモータを駆動制御する。
【００１２】さらに、上記第２の態様のドライバ回路を
使用したときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正
若しくは「０」のときには上記共通直列回路のスイッチ
ング素子をＯＮとすると共に励磁しようとする相のスイ
ッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、
ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が負のときには上記共通
直列回路のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてス
イッチングし、各相のスイッチング素子をＯＦＦとして
リラクタンスモータを駆動制御する。
使用したときには、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が正
若しくは「０」のときには上記共通直列回路のスイッチ
ング素子をＯＮとすると共に励磁しようとする相のスイ
ッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、
ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が負のときには上記共通
直列回路のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてス
イッチングし、各相のスイッチング素子をＯＦＦとして
リラクタンスモータを駆動制御する。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例の３相リラクタンス
モータのドライブ回路の第１の実施例の要部ブロック図
である。定電圧の給電用直流電源１は高電位を出力する
電源ＶH と該電源ＶH より電位の低い電源ＶM を有して
いる（ＶH ＞ＶM ＞０）。高電位の電源ＶH の端子と負
極（アース）端子間には、Ａ相のスイッチング素子Ｑａ
と逆方向に接続されたダイオードＤａの直列回路、Ｂ相
のスイッチング素子Ｑｂと逆方向に接続されたダイオー
ドＤｂの直列回路及びＣ相のスイッチング素子Ｑｃと逆
方向に接続されたダイオードＤｃの直列回路が接続さ
れ、低電位の電源ＶM の端子とアース間には各相共通の
スイッチング素子Ｑo と逆接続のダイオードＤo の直列
回路が接続されている。共通のスイッチング素子Ｑo と
ダイオードＤo の接続点はケーブル２によってリラクタ
ンスモータの各相の励磁コイルの共通端子に接続されて
いる。また、各相のスイッチング素子とダイオードの接
続点はケーブル２によってＡ，Ｂ，Ｃ相の励磁コイルＣ
ａ，Ｃｂ，Ｃｃの他端に接続されている。
モータのドライブ回路の第１の実施例の要部ブロック図
である。定電圧の給電用直流電源１は高電位を出力する
電源ＶH と該電源ＶH より電位の低い電源ＶM を有して
いる（ＶH ＞ＶM ＞０）。高電位の電源ＶH の端子と負
極（アース）端子間には、Ａ相のスイッチング素子Ｑａ
と逆方向に接続されたダイオードＤａの直列回路、Ｂ相
のスイッチング素子Ｑｂと逆方向に接続されたダイオー
ドＤｂの直列回路及びＣ相のスイッチング素子Ｑｃと逆
方向に接続されたダイオードＤｃの直列回路が接続さ
れ、低電位の電源ＶM の端子とアース間には各相共通の
スイッチング素子Ｑo と逆接続のダイオードＤo の直列
回路が接続されている。共通のスイッチング素子Ｑo と
ダイオードＤo の接続点はケーブル２によってリラクタ
ンスモータの各相の励磁コイルの共通端子に接続されて
いる。また、各相のスイッチング素子とダイオードの接
続点はケーブル２によってＡ，Ｂ，Ｃ相の励磁コイルＣ
ａ，Ｃｂ，Ｃｃの他端に接続されている。
【００１４】以上のようなドライブ回路であり、スイッ
チング素子の数はリラクタンスモータの相数に共通のス
イッチング素子１個を加えたものであり、ダイオードの
数もスイッチング素子と同数の数でよいものである。そ
して、ケーブルによる配線数もモータの相数に共通用の
線の１本を加えたものでよく、図１に示す３相リラクタ
ンスモータの場合スイッチング素子，ダイオード及びケ
ーブルの配線数も４個でよいものである。
チング素子の数はリラクタンスモータの相数に共通のス
イッチング素子１個を加えたものであり、ダイオードの
数もスイッチング素子と同数の数でよいものである。そ
して、ケーブルによる配線数もモータの相数に共通用の
線の１本を加えたものでよく、図１に示す３相リラクタ
ンスモータの場合スイッチング素子，ダイオード及びケ
ーブルの配線数も４個でよいものである。
【００１５】図２は本発明の一実施例の３相リラクタン
スモータのドライブ回路のの第２の実施例の要部ブロッ
ク図であり、図１と相違する点は各相及び共通ののスイ
ッチング素子Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑo とダイオードＤ
ａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄo の直列回路におけるスイッチング
素子とダイオードの位置が交換されていること、及び、
各相のスイッチング素子とダイオードの直列回路に印加
される電源が低電位の電源ＶM にされ、共通のスイッチ
ング素子とダイオードの直列回路に印加される電源が高
電位の電源ＶH にされている点で相違するものである。
スモータのドライブ回路のの第２の実施例の要部ブロッ
ク図であり、図１と相違する点は各相及び共通ののスイ
ッチング素子Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑo とダイオードＤ
ａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄo の直列回路におけるスイッチング
素子とダイオードの位置が交換されていること、及び、
各相のスイッチング素子とダイオードの直列回路に印加
される電源が低電位の電源ＶM にされ、共通のスイッチ
ング素子とダイオードの直列回路に印加される電源が高
電位の電源ＶH にされている点で相違するものである。
【００１６】次に、図１に示す第１の実施例のドライバ
回路において、各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦした
ときに各励磁コイルにかかる電圧について検討する。図
１からケーブル２及び給電用直流電源１の表示を削除
し、回路図を簡単にすると図３〜図１０の回路図とな
る。そこで、図３に示すように、共通のスイッチング素
子Ｑo 及びＡ相のスイッチング素子ＱａをＯＮとすると
低電位の電源ＶMから共通のスイッチング素子Ｑo ，Ａ
相の励磁コイルＣａ，Ａ相のスイッチング素子Ｑａ，ア
ースと電流が流れ、Ａ相の励磁コイルＣａにかかる電圧
ＶcaはＶMとなる。また、Ｂ，Ｃ相の励磁コイルＣｂ，
Ｃｃにかかる電圧Ｖcb，Ｖccは「０」である。また、図
３の状態から、すなわち、Ａ相の励磁コイルＣａのみに
電流が流れている状態で、図４に示すように共通のスイ
ッチング素子Ｑo をＯＦＦ（スイッチング素子Ｑａ＝Ｏ
Ｎ）とすると、励磁コイルＣａに蓄積されたエネルギー
により発生する逆起電力により、アース，共通のダイオ
ードＤo ，励磁コイルＣａ，スイッチング素子Ｑａ，ア
ースと電流が流れる。この時の各励磁コイルにかかる電
圧Ｖca，Ｖcb，Ｖccは「０」である。
回路において、各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦした
ときに各励磁コイルにかかる電圧について検討する。図
１からケーブル２及び給電用直流電源１の表示を削除
し、回路図を簡単にすると図３〜図１０の回路図とな
る。そこで、図３に示すように、共通のスイッチング素
子Ｑo 及びＡ相のスイッチング素子ＱａをＯＮとすると
低電位の電源ＶMから共通のスイッチング素子Ｑo ，Ａ
相の励磁コイルＣａ，Ａ相のスイッチング素子Ｑａ，ア
ースと電流が流れ、Ａ相の励磁コイルＣａにかかる電圧
ＶcaはＶMとなる。また、Ｂ，Ｃ相の励磁コイルＣｂ，
Ｃｃにかかる電圧Ｖcb，Ｖccは「０」である。また、図
３の状態から、すなわち、Ａ相の励磁コイルＣａのみに
電流が流れている状態で、図４に示すように共通のスイ
ッチング素子Ｑo をＯＦＦ（スイッチング素子Ｑａ＝Ｏ
Ｎ）とすると、励磁コイルＣａに蓄積されたエネルギー
により発生する逆起電力により、アース，共通のダイオ
ードＤo ，励磁コイルＣａ，スイッチング素子Ｑａ，ア
ースと電流が流れる。この時の各励磁コイルにかかる電
圧Ｖca，Ｖcb，Ｖccは「０」である。
【００１７】また、Ａ相の励磁コイルＣａのみに電流が
流れている状態で、図５に示すように、スイッチング素
子Ｑo をＯＮ，Ａ相のスイッチング素子ＱａをＯＦＦに
すると、励磁コイルＣａに発生する逆起電力により低電
位の電源ＶM ，スイッチング素子Ｑo ，励磁コイルＣ
ａ，ダイオードＤａ，高電位の電源ＶH と電流が流れ、
Ａ相の励磁コイルＣａに係る電圧Ｖcaは「−（ＶH −Ｖ
M ）」となる。また他の相の励磁コイルに係る電圧は、
電流が流れていないからＶcb＝０，Ｖcc＝０である。ま
た、Ａ相の励磁コイルＣａのみに電流が流れている状態
で、図６に示すように、スイッチング素子Ｑo 、スイッ
チング素子ＱａをＯＦＦにすると、励磁コイルＣａに発
生する逆起電力によりアース，ダイオードＤo ，励磁コ
イルＣａ，ダイオードＤａ，高電位の電源ＶH と電流が
流れ、Ａ相の励磁コイルＣａに係る電圧Ｖcaは「−ＶH
」となる。また他の相の励磁コイルに係る電圧は、電
流が流れていないからＶcb＝０，Ｖcc＝０である。
流れている状態で、図５に示すように、スイッチング素
子Ｑo をＯＮ，Ａ相のスイッチング素子ＱａをＯＦＦに
すると、励磁コイルＣａに発生する逆起電力により低電
位の電源ＶM ，スイッチング素子Ｑo ，励磁コイルＣ
ａ，ダイオードＤａ，高電位の電源ＶH と電流が流れ、
Ａ相の励磁コイルＣａに係る電圧Ｖcaは「−（ＶH −Ｖ
M ）」となる。また他の相の励磁コイルに係る電圧は、
電流が流れていないからＶcb＝０，Ｖcc＝０である。ま
た、Ａ相の励磁コイルＣａのみに電流が流れている状態
で、図６に示すように、スイッチング素子Ｑo 、スイッ
チング素子ＱａをＯＦＦにすると、励磁コイルＣａに発
生する逆起電力によりアース，ダイオードＤo ，励磁コ
イルＣａ，ダイオードＤａ，高電位の電源ＶH と電流が
流れ、Ａ相の励磁コイルＣａに係る電圧Ｖcaは「−ＶH
」となる。また他の相の励磁コイルに係る電圧は、電
流が流れていないからＶcb＝０，Ｖcc＝０である。
【００１８】次に、Ｃ相の励磁コイルＣｃに電流が流れ
ている状態で、Ａ相のスイッチング素子Ｑａと共通のス
イッチング素子Ｑo をＯＮ，Ｃ相のスイッチング素子Ｑ
ｃをＯＦＦとすると、図７に示すように、低電位の電源
ＶM から、共通のスイッチング素子Ｑo ，Ａ相の励磁コ
イルＣａ、スイッチング素子Ｑａ，アースと電流が流れ
ると共に、Ｃ相の励磁コイルＣｃ，ダイオードＤｃ高電
位の電源ＶH へも電流は流れる。その結果、各励磁コイ
ルにかかる電圧は、Ｖca＝ＶM ，Ｖcb＝０，Ｖcc＝−
（ＶH −ＶM ）となる。また、Ｃ相の励磁コイルＣｃに
電流が流れている状態で、Ａ相のスイッチング素子Ｑａ
をＯＮ，Ｃ相のスイッチング素子Ｑｃ，共通のスイッチ
ング素子Ｑo をＯＦＦとすると、図８に示すように、ア
ース，ダイオードＤo ，Ａ相の励磁コイルＣａ，スイッ
チング素子Ｑａ，アース、及びＣ相の励磁コイルＣｃ，
ダイオードＤｃ，高電位の電源ＶH と電流は流れ、各相
の励磁コイルにかかる電圧は、Ｖca＝０，Ｖcb＝０，Ｖ
cc＝−ＶH となる。
ている状態で、Ａ相のスイッチング素子Ｑａと共通のス
イッチング素子Ｑo をＯＮ，Ｃ相のスイッチング素子Ｑ
ｃをＯＦＦとすると、図７に示すように、低電位の電源
ＶM から、共通のスイッチング素子Ｑo ，Ａ相の励磁コ
イルＣａ、スイッチング素子Ｑａ，アースと電流が流れ
ると共に、Ｃ相の励磁コイルＣｃ，ダイオードＤｃ高電
位の電源ＶH へも電流は流れる。その結果、各励磁コイ
ルにかかる電圧は、Ｖca＝ＶM ，Ｖcb＝０，Ｖcc＝−
（ＶH −ＶM ）となる。また、Ｃ相の励磁コイルＣｃに
電流が流れている状態で、Ａ相のスイッチング素子Ｑａ
をＯＮ，Ｃ相のスイッチング素子Ｑｃ，共通のスイッチ
ング素子Ｑo をＯＦＦとすると、図８に示すように、ア
ース，ダイオードＤo ，Ａ相の励磁コイルＣａ，スイッ
チング素子Ｑａ，アース、及びＣ相の励磁コイルＣｃ，
ダイオードＤｃ，高電位の電源ＶH と電流は流れ、各相
の励磁コイルにかかる電圧は、Ｖca＝０，Ｖcb＝０，Ｖ
cc＝−ＶH となる。
【００１９】さらに、Ａ相，Ｃ相の励磁コイルＣａ，Ｃ
ｃに電流が流れている状態で共通のスイッチング素子Ｑ
o をＯＮ、各相のスイッチング素子をＯＦＦにすると図
９に示すように、電流は低電位の電源ＶM ，スイッチン
素子Ｑo ，Ａ相の励磁コイルＣａ，ダイオードＤａ，高
電位の電源ＶH 、及びＣ相の励磁コイルＣｃ，ダイオー
ドＤｃ，高電位の電源ＶH と流れ、各励磁コイルにかか
る電圧は、Ｖca＝−（ＶH −ＶM ）、Ｖcb＝０、Ｖcc＝
−（ＶH −ＶM ）となる。最後に、Ａ相，Ｃ相の励磁コ
イルＣａ，Ｃｃに電流が流れている状態で全てのスイッ
チング素子がＯＦＦになると、図１０に示すように、ア
ース，ダイオードＤo ，Ａ相の励磁コイルＣａ，ダイオ
ードＤａ，高電位の電源ＶH ，及びＣ相の励磁コイルＣ
ｃ，ダイオードＤｃ，高電位の電源ＶH と流れ、各励磁
コイルにかかる電圧は、Ｖca＝−ＶH 、Ｖcb＝０、Ｖcc
＝−ＶH となる。
ｃに電流が流れている状態で共通のスイッチング素子Ｑ
o をＯＮ、各相のスイッチング素子をＯＦＦにすると図
９に示すように、電流は低電位の電源ＶM ，スイッチン
素子Ｑo ，Ａ相の励磁コイルＣａ，ダイオードＤａ，高
電位の電源ＶH 、及びＣ相の励磁コイルＣｃ，ダイオー
ドＤｃ，高電位の電源ＶH と流れ、各励磁コイルにかか
る電圧は、Ｖca＝−（ＶH −ＶM ）、Ｖcb＝０、Ｖcc＝
−（ＶH −ＶM ）となる。最後に、Ａ相，Ｃ相の励磁コ
イルＣａ，Ｃｃに電流が流れている状態で全てのスイッ
チング素子がＯＦＦになると、図１０に示すように、ア
ース，ダイオードＤo ，Ａ相の励磁コイルＣａ，ダイオ
ードＤａ，高電位の電源ＶH ，及びＣ相の励磁コイルＣ
ｃ，ダイオードＤｃ，高電位の電源ＶH と流れ、各励磁
コイルにかかる電圧は、Ｖca＝−ＶH 、Ｖcb＝０、Ｖcc
＝−ＶH となる。
【００２０】リラクタンスモータの場合、各相の励磁コ
イルを順次励磁するものであるから、ある１つの相のみ
励磁されて該励磁コイルのみに電流が流れる場合と、あ
る１つの励磁コイルが励磁され、その励磁が解かれ、次
の相の励磁コイルが励磁されるとき励磁が解かれた励磁
コイルには、該励磁コイルに蓄積されたエネルギーによ
って発生する逆起電力によって電流が流れ、２つの励磁
コイルに電流が流れる場合がある。すなわち、励磁相の
切り替わり時に励磁が開始された励磁コイルに電流が流
れると共に、励磁が解かれた励磁コイルには電流立ち下
がりの電流が流れる。その結果、ある１つの相の励磁コ
イルのみに電流が流れる場合の図３〜図６に示す状態
（図３〜図６の例ではＡ相の励磁コイルに電流が流れる
場合）、及び今まで励磁されていたものが励磁が解かれ
次の相の励磁に移行する解きの２つの相に電流が流れる
場合の図７〜図１０に示す状態（図７〜図１０の例では
Ｃ相の励磁が解かれＡ相の励磁が開始されＡ相，Ｃ相の
励磁コイルに電流が流れる場合）において、共通スイッ
チング素子Ｑo のＯＮ／ＯＦＦ及び励磁相のスイッチン
グ素子のＯＮ／ＯＦＦをの組み合わせにおける各相の励
磁コイルにかかる電圧を図３〜図１０のようにみれば、
リラクタンスモータを駆動するときに各相の励磁コイル
にかかる電圧の状態をすべて把握したことになる。
イルを順次励磁するものであるから、ある１つの相のみ
励磁されて該励磁コイルのみに電流が流れる場合と、あ
る１つの励磁コイルが励磁され、その励磁が解かれ、次
の相の励磁コイルが励磁されるとき励磁が解かれた励磁
コイルには、該励磁コイルに蓄積されたエネルギーによ
って発生する逆起電力によって電流が流れ、２つの励磁
コイルに電流が流れる場合がある。すなわち、励磁相の
切り替わり時に励磁が開始された励磁コイルに電流が流
れると共に、励磁が解かれた励磁コイルには電流立ち下
がりの電流が流れる。その結果、ある１つの相の励磁コ
イルのみに電流が流れる場合の図３〜図６に示す状態
（図３〜図６の例ではＡ相の励磁コイルに電流が流れる
場合）、及び今まで励磁されていたものが励磁が解かれ
次の相の励磁に移行する解きの２つの相に電流が流れる
場合の図７〜図１０に示す状態（図７〜図１０の例では
Ｃ相の励磁が解かれＡ相の励磁が開始されＡ相，Ｃ相の
励磁コイルに電流が流れる場合）において、共通スイッ
チング素子Ｑo のＯＮ／ＯＦＦ及び励磁相のスイッチン
グ素子のＯＮ／ＯＦＦをの組み合わせにおける各相の励
磁コイルにかかる電圧を図３〜図１０のようにみれば、
リラクタンスモータを駆動するときに各相の励磁コイル
にかかる電圧の状態をすべて把握したことになる。
【００２１】次に、本発明におけるＰＷＭ制御方法につ
いて説明する。まず、図１に示すドライバ回路を用いた
第１の実施例のＰＷＭ制御方法について説明する。この
第１の実施例では、指令電圧εが「０」若しくは正のと
きには、ＰＷＭ信号に基づいて共通スイッチング素子Ｑ
o をスイッチングし、励磁しようとする相のスイッチン
グ素子をＯＮとする。また、指令電圧εが負の場合に
は、ＰＷＭ信号に基づいて共通スイッチング素子Ｑo を
スイッチングし各相のスイッチング素子はＯＦＦとす
る。なお、３相以外のリラクタンスモータにも本発明は
適用できるので、励磁相のスイッチング素子をＱｅ，励
磁相の励磁コイルにかかる電圧をＶce、非励磁相のスイ
ッチング素子をＱｎ，非励磁相の励磁コイルにおいて、
電流が流れている励磁コイル（電流が立ち下がりしてい
る励磁コイル）かかる電圧をＶcnとする。
いて説明する。まず、図１に示すドライバ回路を用いた
第１の実施例のＰＷＭ制御方法について説明する。この
第１の実施例では、指令電圧εが「０」若しくは正のと
きには、ＰＷＭ信号に基づいて共通スイッチング素子Ｑ
o をスイッチングし、励磁しようとする相のスイッチン
グ素子をＯＮとする。また、指令電圧εが負の場合に
は、ＰＷＭ信号に基づいて共通スイッチング素子Ｑo を
スイッチングし各相のスイッチング素子はＯＦＦとす
る。なお、３相以外のリラクタンスモータにも本発明は
適用できるので、励磁相のスイッチング素子をＱｅ，励
磁相の励磁コイルにかかる電圧をＶce、非励磁相のスイ
ッチング素子をＱｎ，非励磁相の励磁コイルにおいて、
電流が流れている励磁コイル（電流が立ち下がりしてい
る励磁コイル）かかる電圧をＶcnとする。
【００２２】図１１は本発明の第１の実施例のＰＷＭ制
御方法において、指令電圧εが「０」若しくは正のと
き、ＰＷＭ制御により励磁コイルにかかる電圧を説明し
た説明図で、ＰＷＭ信号を作成するキャリア信号として
の三角波の振幅をεo 、指令電圧をεとすると、共通ス
イッチング素子Ｑo は図１１のようにＰＷＭ信号に基づ
いてＯＮ／ＯＦＦする。このとき、励磁相の励磁コイル
にかかる電圧Ｖce、及び非励磁相の電流立ち下がりが生
じている励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは図１１に示すよ
うになる。なお、非励磁相の励磁コイルにおいて、電流
が流れていない励磁コイルにかかる電圧は「０」である
ので図示していない。
御方法において、指令電圧εが「０」若しくは正のと
き、ＰＷＭ制御により励磁コイルにかかる電圧を説明し
た説明図で、ＰＷＭ信号を作成するキャリア信号として
の三角波の振幅をεo 、指令電圧をεとすると、共通ス
イッチング素子Ｑo は図１１のようにＰＷＭ信号に基づ
いてＯＮ／ＯＦＦする。このとき、励磁相の励磁コイル
にかかる電圧Ｖce、及び非励磁相の電流立ち下がりが生
じている励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは図１１に示すよ
うになる。なお、非励磁相の励磁コイルにおいて、電流
が流れていない励磁コイルにかかる電圧は「０」である
ので図示していない。
【００２３】すなわち、図３〜図１０に示す３相リラク
タンスの場合で説明すると、励磁相のスイッチング素子
ＱｅはＱａであるから、励磁相のスイッチング素子Ｑｅ
（Ｑａ）がＯＮで、共通スイッチング素子Ｑo がＯＮの
場合は、図３と図７の場合であり、励磁相の励磁コイル
にかかる電圧Ｖce(=Ｖca）はＶM である。また、共通ス
イッチング素子Ｑo がＯＦＦでの状態は、図４と図８の
状態であり、励磁相の励磁コイルにかかる電圧Ｖce（＝
Ｖca）は「０」である。また、非励磁相における励磁コ
イルに電流が流れている相（電流立ち下がりの相）の励
磁コイルにかかる電圧Ｖcn（Ｖcc）は、共通スイッチン
グ素子Ｑo がＯＮの図７に示す状態であのときでＶcn
（Ｖcc）＝−（ＶH −ＶM ）であり、共通スイッチング
素子Ｑo がＯＦＦの状態の図８の状態のときでＶcn（Ｖ
cc）＝−ＶH である。その結果、図１１に示すようにな
る。この図１１からわかるように励磁が解かれ電流が立
ち下がりつつある非励磁相の励磁コイルには常に負の電
圧がかかっていることがわかる。なお、もともと電流が
流れていない非励磁相の励磁コイルには０ボルトの電圧
のままである。
タンスの場合で説明すると、励磁相のスイッチング素子
ＱｅはＱａであるから、励磁相のスイッチング素子Ｑｅ
（Ｑａ）がＯＮで、共通スイッチング素子Ｑo がＯＮの
場合は、図３と図７の場合であり、励磁相の励磁コイル
にかかる電圧Ｖce(=Ｖca）はＶM である。また、共通ス
イッチング素子Ｑo がＯＦＦでの状態は、図４と図８の
状態であり、励磁相の励磁コイルにかかる電圧Ｖce（＝
Ｖca）は「０」である。また、非励磁相における励磁コ
イルに電流が流れている相（電流立ち下がりの相）の励
磁コイルにかかる電圧Ｖcn（Ｖcc）は、共通スイッチン
グ素子Ｑo がＯＮの図７に示す状態であのときでＶcn
（Ｖcc）＝−（ＶH −ＶM ）であり、共通スイッチング
素子Ｑo がＯＦＦの状態の図８の状態のときでＶcn（Ｖ
cc）＝−ＶH である。その結果、図１１に示すようにな
る。この図１１からわかるように励磁が解かれ電流が立
ち下がりつつある非励磁相の励磁コイルには常に負の電
圧がかかっていることがわかる。なお、もともと電流が
流れていない非励磁相の励磁コイルには０ボルトの電圧
のままである。
【００２４】そこで、コイル電流を制御すべき励磁相の
励磁コイルにかかる平均電圧ＶcLeを求める。まず、共
通スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦのデューティー比α
は、α＝｜ε｜／２εo であるから、励磁相の励磁コイ
ルにかかる平均電圧ＶcLe 次の１式の値となる。
励磁コイルにかかる平均電圧ＶcLeを求める。まず、共
通スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦのデューティー比α
は、α＝｜ε｜／２εo であるから、励磁相の励磁コイ
ルにかかる平均電圧ＶcLe 次の１式の値となる。
【００２５】 ＶcLe ＝ＶM ・α＝ＶM ・｜ε｜／２εo ＝ＶM ・ε／２εo …（１） 次に指令電圧εが負のときには、共通スイッチング素子
Ｑo をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、励磁相及
び非励磁相のスイッチング素子Ｑｅ，ＱｎをＯＦＦにす
る。この場合の励磁相及び電流立ち下がり生じる相の励
磁コイルにかかる電圧Ｖce（＝Ｖca），Ｖcn（＝Ｖcc）
は、図１２に示すようになる。すなわち、共通スイッチ
ング素子Ｑo がＯＮの状態は図５，図９の状態であり、
励磁相（Ａ相）の励磁コイルにかかる電圧Ｖce（＝Ｖc
a) は、Ｖce（＝Ｖca)＝−（ＶH −ＶM ）である。また
電流が立ち下がりつつある励磁相の励磁コイルにかかる
電圧Ｖcn（＝Ｖcc）も、図９から明らかのようにＶcn
（＝Ｖcc）＝−（ＶH −ＶM ）となる。また、共通スイ
ッチング素子Ｑo がＯＦＦの状態は図６，図１０の状態
であり、励磁相（Ａ相）の励磁コイルにかかる電圧Ｖce
（＝Ｖca)はＶce（＝Ｖca) ＝−ＶH であり、また電流
が立ち下がりつつある励磁相の励磁コイルにかかる電圧
Ｖcn（＝Ｖcc）も図１０から明らかのようにＶcn（＝Ｖ
cc）＝−ＶH となり、図１２に示すように変化すること
になる。この場合においても、励磁が解かれ電流が立ち
下がりつつある非励磁相の励磁コイルには常に負の電圧
がかかっていることがわかる。
Ｑo をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、励磁相及
び非励磁相のスイッチング素子Ｑｅ，ＱｎをＯＦＦにす
る。この場合の励磁相及び電流立ち下がり生じる相の励
磁コイルにかかる電圧Ｖce（＝Ｖca），Ｖcn（＝Ｖcc）
は、図１２に示すようになる。すなわち、共通スイッチ
ング素子Ｑo がＯＮの状態は図５，図９の状態であり、
励磁相（Ａ相）の励磁コイルにかかる電圧Ｖce（＝Ｖc
a) は、Ｖce（＝Ｖca)＝−（ＶH −ＶM ）である。また
電流が立ち下がりつつある励磁相の励磁コイルにかかる
電圧Ｖcn（＝Ｖcc）も、図９から明らかのようにＶcn
（＝Ｖcc）＝−（ＶH −ＶM ）となる。また、共通スイ
ッチング素子Ｑo がＯＦＦの状態は図６，図１０の状態
であり、励磁相（Ａ相）の励磁コイルにかかる電圧Ｖce
（＝Ｖca)はＶce（＝Ｖca) ＝−ＶH であり、また電流
が立ち下がりつつある励磁相の励磁コイルにかかる電圧
Ｖcn（＝Ｖcc）も図１０から明らかのようにＶcn（＝Ｖ
cc）＝−ＶH となり、図１２に示すように変化すること
になる。この場合においても、励磁が解かれ電流が立ち
下がりつつある非励磁相の励磁コイルには常に負の電圧
がかかっていることがわかる。
【００２６】この指令電圧εが負のとき励磁相の励磁コ
イルにかかる電圧Ｖce（＝Ｖca）の平均電圧ＶcLe は次
の２式となる。なお、図１１と図１２を比較してわかる
ように、共通スイッチング素子Ｑo のＯＮとＯＦＦが逆
になっているものであるから、先に求めたデュータィ比
αを用いて求めている。
イルにかかる電圧Ｖce（＝Ｖca）の平均電圧ＶcLe は次
の２式となる。なお、図１１と図１２を比較してわかる
ように、共通スイッチング素子Ｑo のＯＮとＯＦＦが逆
になっているものであるから、先に求めたデュータィ比
αを用いて求めている。
【００２７】 ＶcLe ＝−ＶH ・α−（ＶH −ＶM ）・（１−α） ＝−（ＶH −ＶM ）−ＶM ・α ＝−（ＶH −ＶM ）−ＶM ・｜ε｜／２εo ＝−（ＶH −ＶM ）＋ＶM ・ε／２εo …（２） 上記１式，２式より、指令電圧εに対する励磁相の励磁
コイルにかかる平均電圧ＶcLe の関係をグラフ化すると
図１３に示すグラフとなる。
コイルにかかる平均電圧ＶcLe の関係をグラフ化すると
図１３に示すグラフとなる。
【００２８】以上のように、図１に示すドライバ回路を
用い、指令電圧εが、ε≧０のときには、共通スイッチ
ング素子Ｑo をＰＷＭ信号でスイッチングすると共に、
励磁相のスイッチング素子Ｑe をＯＮとし、指令電圧ε
が、ε＜０のときには、励磁相のスイッチング素子Ｑe
をＯＦＦとして、共通スイッチング素子Ｑo をＰＷＭ信
号でスイッチングすることによって図１３に示すように
励磁相の励磁コイルに平均電圧ＶcLe を印加することが
できる。また、図１１，図１２からわかるように、コイ
ル電流が立ち下がりつつある励磁コイルにかかる電圧が
常に負であることから、この電流の立ち下がりは急峻と
なり、立ち下がり時間が短くなり、その結果逆トルクの
発生を抑えることができる。
用い、指令電圧εが、ε≧０のときには、共通スイッチ
ング素子Ｑo をＰＷＭ信号でスイッチングすると共に、
励磁相のスイッチング素子Ｑe をＯＮとし、指令電圧ε
が、ε＜０のときには、励磁相のスイッチング素子Ｑe
をＯＦＦとして、共通スイッチング素子Ｑo をＰＷＭ信
号でスイッチングすることによって図１３に示すように
励磁相の励磁コイルに平均電圧ＶcLe を印加することが
できる。また、図１１，図１２からわかるように、コイ
ル電流が立ち下がりつつある励磁コイルにかかる電圧が
常に負であることから、この電流の立ち下がりは急峻と
なり、立ち下がり時間が短くなり、その結果逆トルクの
発生を抑えることができる。
【００２９】ただし、上記１式，２式及び図１３から明
らかのように指令電圧εに対する励磁コイルにかかる平
均電圧ＶcLe のゲイン（図１３における平均電圧ＶcLe
の直線の傾き）は一定（ＶM ／２εo ）であるが、指令
電圧の極性が変化するときに不連続点を持っている。こ
の非線形性を修正する必要がある。
らかのように指令電圧εに対する励磁コイルにかかる平
均電圧ＶcLe のゲイン（図１３における平均電圧ＶcLe
の直線の傾き）は一定（ＶM ／２εo ）であるが、指令
電圧の極性が変化するときに不連続点を持っている。こ
の非線形性を修正する必要がある。
【００３０】この非線形性を改善するには、非励磁相の
電流の立ち下がりを犠牲にしてＶH＝ＶM とする。すな
わち、１つの電源にすることによって上記非線形性を改
善することができる。また、上記非線形性を改善する方
法として、次の第２の実施例のＰＷＭ制御方式を説明す
る。この方式は図１に示すドライバ回路を用い、指令電
圧εが負のときには、共通スイッチング素子Ｑo 及び非
励磁相のスイッチング素子Ｑn をＯＦＦとし、励磁相の
スイッチング素子Ｑe をＰＷＭ信号によってスイッチン
グするようにする。このときの各励磁コイルにかかる電
圧は図１４に示す状態となる。
電流の立ち下がりを犠牲にしてＶH＝ＶM とする。すな
わち、１つの電源にすることによって上記非線形性を改
善することができる。また、上記非線形性を改善する方
法として、次の第２の実施例のＰＷＭ制御方式を説明す
る。この方式は図１に示すドライバ回路を用い、指令電
圧εが負のときには、共通スイッチング素子Ｑo 及び非
励磁相のスイッチング素子Ｑn をＯＦＦとし、励磁相の
スイッチング素子Ｑe をＰＷＭ信号によってスイッチン
グするようにする。このときの各励磁コイルにかかる電
圧は図１４に示す状態となる。
【００３１】すなわち、図３〜図１０に示す例で説明す
ると、励磁相のスイッチングＱａ（＝Ｑe ）がＯＮで共
通スイッチング素子Ｑo がＯＦＦのときは、図４，図８
の状態のときであり、励磁相の励磁コイルにかかる電圧
Ｖce（＝Ｖca）は「０」であり立ち下がり電流の流れる
励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは「−ＶH 」となる。ま
た、励磁相のスイッチングＱａ（＝Ｑe ）がＯＦＦで共
通スイッチング素子ＱoがＯＦＦのときは、図６，図１
０の状態のときであり、励磁相の励磁コイルにかかる電
圧Ｖce（＝Ｖca）は「−ＶH 」であり、立ち下がり電流
の流れる励磁コイルにかかる電圧Ｖcnも「−ＶH 」とな
る。その結果図１４に示すようになる。
ると、励磁相のスイッチングＱａ（＝Ｑe ）がＯＮで共
通スイッチング素子Ｑo がＯＦＦのときは、図４，図８
の状態のときであり、励磁相の励磁コイルにかかる電圧
Ｖce（＝Ｖca）は「０」であり立ち下がり電流の流れる
励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは「−ＶH 」となる。ま
た、励磁相のスイッチングＱａ（＝Ｑe ）がＯＦＦで共
通スイッチング素子ＱoがＯＦＦのときは、図６，図１
０の状態のときであり、励磁相の励磁コイルにかかる電
圧Ｖce（＝Ｖca）は「−ＶH 」であり、立ち下がり電流
の流れる励磁コイルにかかる電圧Ｖcnも「−ＶH 」とな
る。その結果図１４に示すようになる。
【００３２】そして、この場合における励磁相の励磁コ
イルにかかる平均電圧ＶcLe は次の式３となる。
イルにかかる平均電圧ＶcLe は次の式３となる。
【００３３】 ＶcLe ＝−ＶH ・｜ε｜／２εo ＝ＶH ・ε／２εo …（３） 上記３式と上記１式を比較すると、指令電圧εが、ε≧
０のときはゲインがＶM であり、ε＜０のときにはゲイ
ンがＶH でありゲインが異なる。そこで、このゲインの
調整を行なう。図１５はこのゲインの調整を行なってＰ
ＷＭ制御を行なうときのブロック図で、図１５中、１０
はゲイン調整を行なう調整手段、１１はＰＷＭ回路、１
２はモータの励磁コイルによる遅れを示す伝達関数の
項、１３は励磁コイルの抵抗による伝達関数の項を意味
している。なお、Ｔｃはモータの励磁コイルの時定数を
意味する。指令電圧εが調整手段１０で調整され、その
調整された指令電圧ε´がＰＷＭ回路１１に入力され、
ＰＷＭ処理されて各相の励磁コイルに電圧Ｖｃが印加さ
れる。そして、この励磁コイルに印加された電圧Ｖｃの
平均電圧ＶcLを励磁コイルの抵抗Ｒで除して励磁電流ｉ
が求められることを表している。この第２実施例の場
合、指令電圧εの極性により、ＰＷＭ制御への指令電圧
ε´を次のように変えるようにする。なお、ＫPWM は設
定されるべきＰＷＭのゲインである。
０のときはゲインがＶM であり、ε＜０のときにはゲイ
ンがＶH でありゲインが異なる。そこで、このゲインの
調整を行なう。図１５はこのゲインの調整を行なってＰ
ＷＭ制御を行なうときのブロック図で、図１５中、１０
はゲイン調整を行なう調整手段、１１はＰＷＭ回路、１
２はモータの励磁コイルによる遅れを示す伝達関数の
項、１３は励磁コイルの抵抗による伝達関数の項を意味
している。なお、Ｔｃはモータの励磁コイルの時定数を
意味する。指令電圧εが調整手段１０で調整され、その
調整された指令電圧ε´がＰＷＭ回路１１に入力され、
ＰＷＭ処理されて各相の励磁コイルに電圧Ｖｃが印加さ
れる。そして、この励磁コイルに印加された電圧Ｖｃの
平均電圧ＶcLを励磁コイルの抵抗Ｒで除して励磁電流ｉ
が求められることを表している。この第２実施例の場
合、指令電圧εの極性により、ＰＷＭ制御への指令電圧
ε´を次のように変えるようにする。なお、ＫPWM は設
定されるべきＰＷＭのゲインである。
【００３４】 ε≧０のとき ε´＝ε（２εo ／ＶM ）ＫPWM ε≧０のとき ε´＝ε（２εo ／ＶH ）ＫPWM 以上のようにＰＷＭ制御への指令電圧をεからε´に代
えたときの励磁相の励磁コイルにかかる電圧ＶcLe は、
１式及び３式のεの代わりにε´を代入したものとなる
から、次の４式及び５式となる。
えたときの励磁相の励磁コイルにかかる電圧ＶcLe は、
１式及び３式のεの代わりにε´を代入したものとなる
から、次の４式及び５式となる。
【００３５】 ε≧０のとき ＶcLe ＝ＶM ・ε´／２εo ＝（ＶM ／２εo ）・（２εo ／ＶM ）ＫPWM ・ε ＝ＫPWM ・ε …（４） ε＜０のとき ＶcLe ＝ＶH ・ε´／２εo ＝（ＶH ／２εo ）・（２εo ／ＶH ）ＫPWM ・ε ＝ＫPWM ・ε …（５） その結果同一ゲインとなり、指令電圧εに対する励磁相
の励磁コイルにかかる平均電圧ＶcLe の関係は図１６に
示すものとなる。
の励磁コイルにかかる平均電圧ＶcLe の関係は図１６に
示すものとなる。
【００３６】次に、図２に示す第２の実施例のドライブ
回路を使用したときの第３の実施例のリラクタンスモー
タのＰＷＭ制御方法について述べる。指令電圧εが正の
ときには、共通スイッチング素子Ｑo をＰＷＭ信号でス
イッチングし励磁相のスイッチング素子ＱｅをＯＮ、非
励磁相のスイッチング素子ＱｎはＯＦＦとする。その結
果、励磁相及び電流が立ち下がりつつある相の励磁コイ
ルにかかる電圧は図１７に示す状態となる。
回路を使用したときの第３の実施例のリラクタンスモー
タのＰＷＭ制御方法について述べる。指令電圧εが正の
ときには、共通スイッチング素子Ｑo をＰＷＭ信号でス
イッチングし励磁相のスイッチング素子ＱｅをＯＮ、非
励磁相のスイッチング素子ＱｎはＯＦＦとする。その結
果、励磁相及び電流が立ち下がりつつある相の励磁コイ
ルにかかる電圧は図１７に示す状態となる。
【００３７】図２において励磁相がＡ相でスイッチング
素子Ｑａ（＝Ｑｅ）がＯＮのとき、、共通スイッチング
素子Ｑo がＯＮの場合には、低電位の電源ＶM ，スイッ
チング素子Ｑａ，励磁コイルＣａ，共通スイッチング素
子Ｑo ，アースと電流が流れ、励磁相であるＡ相の励磁
コイルＣａにはＶce（＝Ｖca）＝ＶM の電圧がかかる。
また電流が立ち下がりつつある非励磁相の励磁コイルに
かかる電圧Ｖcnは、該励磁コイルの両端がアースされて
いるから「０」である。共通スイッチング素子Ｑo がＯ
ＦＦになると、電流は、低電位の電源ＶM ，スイッチン
グ素子Ｑａ，励磁コイルＣａ，ダイオードＤo ，高電位
の電源ＶH に流れ、励磁相Ａの励磁コイルＣａにかかる
電圧は−（ＶH −ＶL ）となる。また電流が立ち下がり
つつある非励磁相の励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは−Ｖ
H となる。その結果、図１７に示す状態となる。
素子Ｑａ（＝Ｑｅ）がＯＮのとき、、共通スイッチング
素子Ｑo がＯＮの場合には、低電位の電源ＶM ，スイッ
チング素子Ｑａ，励磁コイルＣａ，共通スイッチング素
子Ｑo ，アースと電流が流れ、励磁相であるＡ相の励磁
コイルＣａにはＶce（＝Ｖca）＝ＶM の電圧がかかる。
また電流が立ち下がりつつある非励磁相の励磁コイルに
かかる電圧Ｖcnは、該励磁コイルの両端がアースされて
いるから「０」である。共通スイッチング素子Ｑo がＯ
ＦＦになると、電流は、低電位の電源ＶM ，スイッチン
グ素子Ｑａ，励磁コイルＣａ，ダイオードＤo ，高電位
の電源ＶH に流れ、励磁相Ａの励磁コイルＣａにかかる
電圧は−（ＶH −ＶL ）となる。また電流が立ち下がり
つつある非励磁相の励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは−Ｖ
H となる。その結果、図１７に示す状態となる。
【００３８】この場合の励磁相にかかる平均電圧ＶcLe
は次の６式のようになる。
は次の６式のようになる。
【００３９】 ＶcLe ＝ＶM ・｜ε｜／２εo −（ＶH −ＶM ）｛１−（｜ε｜／２εo ）｝ ＝−（ＶH −ＶM ）＋（ＶH ・｜ε｜／２εo ） ＝−（ＶH −ＶM ）＋（ＶH ・ε／２εo ） …（６） 次に指令電圧εが負もしくは「０」の場合には、共通ス
イッチング素子Ｑo をＰＷＭ信号でスイッチングし、励
磁相，非励磁相のスイッチング相はＯＦＦとする。この
ときの励磁相の励磁コイルにかかる電圧Ｖce及び電流が
立ち下がりつつある相の励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは
図１８に示すようになる。なおこの場合の詳細な説明は
省略する。そして、この場合における励磁相にかかる平
均電圧ＶcLe は次の７式となる。
イッチング素子Ｑo をＰＷＭ信号でスイッチングし、励
磁相，非励磁相のスイッチング相はＯＦＦとする。この
ときの励磁相の励磁コイルにかかる電圧Ｖce及び電流が
立ち下がりつつある相の励磁コイルにかかる電圧Ｖcnは
図１８に示すようになる。なおこの場合の詳細な説明は
省略する。そして、この場合における励磁相にかかる平
均電圧ＶcLe は次の７式となる。
【００４０】 ＶcLe ＝−ＶH ・｜ε｜／２εo ＝ＶH ・ε／２εo …（７） 上記６式と７式より指令電圧εに対する励磁相の励磁コ
イルにかかる電圧ＶcLe の関係をグラフ化すると図１９
となり、この場合も非線形となる。
イルにかかる電圧ＶcLe の関係をグラフ化すると図１９
となり、この場合も非線形となる。
【００４１】この非線形を線形に調整するには、非励磁
相の電流の立ち下がりを犠牲にしてＶH ＝ＶM とし１つ
の電源とするか、図１５に示す調整手段１０で、次のよ
うにＰＷＭ回路への指令電圧をεからε´に変換してＰ
ＷＭ回路に指令するようにする。
相の電流の立ち下がりを犠牲にしてＶH ＝ＶM とし１つ
の電源とするか、図１５に示す調整手段１０で、次のよ
うにＰＷＭ回路への指令電圧をεからε´に変換してＰ
ＷＭ回路に指令するようにする。
【００４２】 ε＞０のとき ε´＝ε＋２εo ｛１−（ＶM ／ＶH ）｝ ε≦０のとき ε´＝ε その結果、励磁相の励磁コイルにかかる平均電圧ＶcLe
は、 ε＞０のとき ＶcLe ＝−（ＶH −ＶM ）＋（ＶH ・ε´／２εo ） ＝−（ＶH −ＶM ）＋（ＶH ・ε／２εo ）＋ＶH −ＶM ＝ＶH ・ε／２εo …（８） ε≦０のとき ＶcLe ＝ＶH ・ε／２εo …（９） 以上のように、指令電圧εをε´に変えることによって
図２０に示すように線形のＰＷＭ特性を得ることができ
る。
は、 ε＞０のとき ＶcLe ＝−（ＶH −ＶM ）＋（ＶH ・ε´／２εo ） ＝−（ＶH −ＶM ）＋（ＶH ・ε／２εo ）＋ＶH −ＶM ＝ＶH ・ε／２εo …（８） ε≦０のとき ＶcLe ＝ＶH ・ε／２εo …（９） 以上のように、指令電圧εをε´に変えることによって
図２０に示すように線形のＰＷＭ特性を得ることができ
る。
【００４３】また上記例ではゲインが（ＶH ／２εo ）
であったが次のように変更することによってＰＷＭゲイ
ンを変更することができる。
であったが次のように変更することによってＰＷＭゲイ
ンを変更することができる。
【００４４】 ε＞０のとき ε´＝（２εo ／ＶH ）・ＫPWM ・ε＋２εo ｛１−（ＶM ／ＶH ）｝ ε≦０のとき ε´＝（２εo ／ＶH ）・ＫPWM ・ε この場合、励磁相の励磁コイルにかかる平均電圧ＶcLe
は、ε＞０のとき ＶcLe ＝ＫPWM ・ε …（１０） ε≦０のとき ＶcLe ＝ＫPWM ・ε …（１１） となり、図１６に示すように、ゲインＫPWM の線形のＰ
ＷＭ特性を得ることができる。
は、ε＞０のとき ＶcLe ＝ＫPWM ・ε …（１０） ε≦０のとき ＶcLe ＝ＫPWM ・ε …（１１） となり、図１６に示すように、ゲインＫPWM の線形のＰ
ＷＭ特性を得ることができる。
【００４５】次に、第４の実施例のＰＷＭ制御方式を説
明する。この方式は図２のドライバ回路を用い、指令電
圧εが正のときには、共通スイッチング素子Ｑo をＯＮ
とし、励磁しようとする相のスイッチング素子ＱｅをＰ
ＷＭ信号によってスイッチングする。なお、非励磁相の
スイッチング素子はＯＦＦである。この場合の励磁相の
励磁コイルにかかる電圧及び、電流が立ち下がりつつあ
る非励磁相の励磁コイルにかかる電圧は図２１のように
なる。すなわち、励磁相のスイッチング素子ＱｅがＯＮ
のときは（共通スイッチング素子Ｑo はＯＮ）、図１７
と同様に励磁相の励磁コイルにかかる電圧ＶceはＶM で
ある。また、励磁相のスイッチング素子ＱｅがＯＦＦの
ときは（共通スイッチング素子Ｑo はＯＮ）、例えば励
磁相がＡ相であると、図２において、電流はアース，ダ
イオードＤａ，励磁コイルＣａ，共通スイッチング素子
Ｑo ，アースと流れ、励磁相（Ａ相）の励磁コイル（Ｃ
ａ）にかかる電圧Ｖce（＝Ｖca）は「０」となる。さら
に、非励磁相の励磁コイルにかかる電圧は共通スイッチ
ング素子Ｑo がＯＮであるから常に「０」である。
明する。この方式は図２のドライバ回路を用い、指令電
圧εが正のときには、共通スイッチング素子Ｑo をＯＮ
とし、励磁しようとする相のスイッチング素子ＱｅをＰ
ＷＭ信号によってスイッチングする。なお、非励磁相の
スイッチング素子はＯＦＦである。この場合の励磁相の
励磁コイルにかかる電圧及び、電流が立ち下がりつつあ
る非励磁相の励磁コイルにかかる電圧は図２１のように
なる。すなわち、励磁相のスイッチング素子ＱｅがＯＮ
のときは（共通スイッチング素子Ｑo はＯＮ）、図１７
と同様に励磁相の励磁コイルにかかる電圧ＶceはＶM で
ある。また、励磁相のスイッチング素子ＱｅがＯＦＦの
ときは（共通スイッチング素子Ｑo はＯＮ）、例えば励
磁相がＡ相であると、図２において、電流はアース，ダ
イオードＤａ，励磁コイルＣａ，共通スイッチング素子
Ｑo ，アースと流れ、励磁相（Ａ相）の励磁コイル（Ｃ
ａ）にかかる電圧Ｖce（＝Ｖca）は「０」となる。さら
に、非励磁相の励磁コイルにかかる電圧は共通スイッチ
ング素子Ｑo がＯＮであるから常に「０」である。
【００４６】この場合の励磁相の励磁コイルにかかる平
均電圧ＶcLe は次の１２式となる。
均電圧ＶcLe は次の１２式となる。
【００４７】 ＶcLe ＝ＶM ・｜ε｜／２εo ＝ＶM ・ε／２εo …（１２） ７式と１２式を比較してわかるように、励磁相の励磁コ
イルにかかる平均電圧ＶcLe は指令電圧εの極性に応じ
てゲインがＶM かＶH の相違である。そのため、このゲ
インを調整してＰＷＭへ指令電圧ε´を入力するように
すればよい。すなわち、下記のようにＰＷＭへ指令電圧
ε´を調整すれば、図１６と同一の特性を得ることがで
きる。
イルにかかる平均電圧ＶcLe は指令電圧εの極性に応じ
てゲインがＶM かＶH の相違である。そのため、このゲ
インを調整してＰＷＭへ指令電圧ε´を入力するように
すればよい。すなわち、下記のようにＰＷＭへ指令電圧
ε´を調整すれば、図１６と同一の特性を得ることがで
きる。
【００４８】 ε≧０のとき ε´＝ε（２εo ／ＶM ）ＫPWM ε≧０のとき ε´＝ε（２εo ／ＶH ）ＫPWM 以上のことから、ＰＷＭ特性を線形にし、励磁コイルへ
の励磁を解いたとき、電流の立ち下がりを急峻とし、逆
トルクの発生を防止するという意味では、電流立ち下が
りが生じている励磁コイルに対し逆電圧が常にかるる第
１の実施例のドライバ回路（図１）を用いた第２の実施
例のＰＷＭ制御方式が最適である。すなわち、ドライバ
回路として図１に示す回路を使用し、指令電圧εが、ε
≧０のときには共通スイツチング素子Ｑo をＰＷＭ信号
でスイッチングし励磁相のスイッチング素子をＯＮとす
る。またε＜０のときには、共通スイツチング素子Ｑo
をＯＦＦとし励磁相のスイッチング素子をＰＷＭ信号で
スイッチングするようにし、かつ、上述したゲイン調整
を行なってリラクタンスモータを駆動制御すれば、最適
の駆動制御ができる。
の励磁を解いたとき、電流の立ち下がりを急峻とし、逆
トルクの発生を防止するという意味では、電流立ち下が
りが生じている励磁コイルに対し逆電圧が常にかるる第
１の実施例のドライバ回路（図１）を用いた第２の実施
例のＰＷＭ制御方式が最適である。すなわち、ドライバ
回路として図１に示す回路を使用し、指令電圧εが、ε
≧０のときには共通スイツチング素子Ｑo をＰＷＭ信号
でスイッチングし励磁相のスイッチング素子をＯＮとす
る。またε＜０のときには、共通スイツチング素子Ｑo
をＯＦＦとし励磁相のスイッチング素子をＰＷＭ信号で
スイッチングするようにし、かつ、上述したゲイン調整
を行なってリラクタンスモータを駆動制御すれば、最適
の駆動制御ができる。
【００４９】次に、本発明に使用する直流電源について
説明する。図２２は３交流電源を整流，平滑して主電源
を構成したときの給電用直流電源１のブロック図で、２
０は整流回路、Ｃ１は平滑用のコンデンサであり、低電
位の電源ＶM は整流回路２０の正極側、すなわち平滑用
コンデンサＣ１のプラス電位の充電側より取出されてい
る。また、整流回路２０の正極側には逆流防止用のダイ
オードＤのアノードが結合され、該ダイオードＤのカソ
ードと整流回路の負極側間にはコンデンサＣ２が接続さ
れ、このダイオードＤのカソードとコンデンサＣ２の接
続点が高電位の電源ＶH として出力されるようになって
いる。また、高電位の電源ＶH と低電位の電源ＶM 間に
はリミッタ回路２１が接続され、高電位と低電位の電源
ＶH ，，ＶM 間の電位差を所定レベルに保持するように
なっている。
説明する。図２２は３交流電源を整流，平滑して主電源
を構成したときの給電用直流電源１のブロック図で、２
０は整流回路、Ｃ１は平滑用のコンデンサであり、低電
位の電源ＶM は整流回路２０の正極側、すなわち平滑用
コンデンサＣ１のプラス電位の充電側より取出されてい
る。また、整流回路２０の正極側には逆流防止用のダイ
オードＤのアノードが結合され、該ダイオードＤのカソ
ードと整流回路の負極側間にはコンデンサＣ２が接続さ
れ、このダイオードＤのカソードとコンデンサＣ２の接
続点が高電位の電源ＶH として出力されるようになって
いる。また、高電位の電源ＶH と低電位の電源ＶM 間に
はリミッタ回路２１が接続され、高電位と低電位の電源
ＶH ，，ＶM 間の電位差を所定レベルに保持するように
なっている。
【００５０】このリミッタ回路は抵抗及びスイッチング
素子（機械的なスイッチでもよい）で構成され、このス
イッチング素子は次のような条件でスイッチングを行な
うように設定し、高電位と低電位の電源ＶH ，，ＶM 間
の電位差を保持するようにしている。
素子（機械的なスイッチでもよい）で構成され、このス
イッチング素子は次のような条件でスイッチングを行な
うように設定し、高電位と低電位の電源ＶH ，，ＶM 間
の電位差を保持するようにしている。
【００５１】 ＶH ＞ＶM ＋Ｖ１のとき スイッチング素子ＯＮ ＶH ＜ＶM ＋Ｖ２のとき スイッチング素子ＯＦＦ （なおＶ１，Ｖ２は設定値でＶ１＞Ｖ２＞０である）す
なわち、高電位の電源ＶH の電位が低電位の電源の電位
ＶM に設定値Ｖ１を加算した量より大きくなるとスイッ
チング素子をＯＮとし、高電位の電源の電位を下げ、高
電位の電源の電位がＶM ＋Ｖ２より小さくなるとスイッ
チング素子をＯＦＦとするようにする。また、図２２に
示すようにリミッタ回路２１を実線で示すように高電位
の電源と低電位の電源間に設けてる代わりに、破線に示
すように電源の負極と高電位の電源間に接続してもよ
い。
なわち、高電位の電源ＶH の電位が低電位の電源の電位
ＶM に設定値Ｖ１を加算した量より大きくなるとスイッ
チング素子をＯＮとし、高電位の電源の電位を下げ、高
電位の電源の電位がＶM ＋Ｖ２より小さくなるとスイッ
チング素子をＯＦＦとするようにする。また、図２２に
示すようにリミッタ回路２１を実線で示すように高電位
の電源と低電位の電源間に設けてる代わりに、破線に示
すように電源の負極と高電位の電源間に接続してもよ
い。
【００５２】図２３は交流電源を整流，平滑して直流の
主電源を構成せず、直流電源をそのまま主電源とする場
合である。また、主電源がモータからの電流の流れ込み
によっても電圧が安定しているものであれば、図２４，
図２５に示すように、リミッタ回路を設けることなく高
電位の電源ＶH と低電位の電源ＶM を主電源ＥH1, ＥM
もしくはＥH2，ＥM で構成してもよい。なお、図２５に
おいて、主電源の出力はＥH2＞ＥM である。 さらに、
直流電源を主電源とした場合において、モータからの電
流の流れ込みによって電圧が安定しないような場合に
は、図２６，図２７に示すように、リミッタ回路２１を
高電位の電源ＶH と低電位の電源ＶM 間、もしくは負極
と高電位の電源ＶH 間に挿入するようにすればよい。
主電源を構成せず、直流電源をそのまま主電源とする場
合である。また、主電源がモータからの電流の流れ込み
によっても電圧が安定しているものであれば、図２４，
図２５に示すように、リミッタ回路を設けることなく高
電位の電源ＶH と低電位の電源ＶM を主電源ＥH1, ＥM
もしくはＥH2，ＥM で構成してもよい。なお、図２５に
おいて、主電源の出力はＥH2＞ＥM である。 さらに、
直流電源を主電源とした場合において、モータからの電
流の流れ込みによって電圧が安定しないような場合に
は、図２６，図２７に示すように、リミッタ回路２１を
高電位の電源ＶH と低電位の電源ＶM 間、もしくは負極
と高電位の電源ＶH 間に挿入するようにすればよい。
【００５３】さらに、主電源としての直流電源が電流の
流れ込みを許さないような電源である場合には、図２
８，図２９に示すように、リミッタ回路を設けると共
に、逆流防止用ダイオードＤ，コンデンサＣを接続する
ようにする。すなわちモータから流れ込んできた電流を
上記コンデンサに蓄えるようにする。なお、コンデンサ
は図２８，図２９に破線で示すように負極側と高電位の
電源側間に接続してもよい。
流れ込みを許さないような電源である場合には、図２
８，図２９に示すように、リミッタ回路を設けると共
に、逆流防止用ダイオードＤ，コンデンサＣを接続する
ようにする。すなわちモータから流れ込んできた電流を
上記コンデンサに蓄えるようにする。なお、コンデンサ
は図２８，図２９に破線で示すように負極側と高電位の
電源側間に接続してもよい。
【００５４】
【発明の効果】本発明のドライバ回路は、リラクタンス
モータの相の数に１足したスイッチング素子，ダイオー
ドのみでよく、またドライバ回路とリラクタンスモータ
を接続する配線数も相数に１足した数だけでよいため、
安価にドライバ回路を構成できると共に、配線数が少な
いので、工数も少なくてすむ。また、ドライバ回路の各
スイッチング素子のスイッチング方法によっては、励磁
コイルに通電が解かれ、該励磁コイルに発生する逆起電
力により該励磁コイルに電流が流れている場合に、該励
磁コイルに逆電圧を印加することができるので、この電
流の立ち下がりを急峻とし、短時間で電流の流れを停止
させることができるので、リラクタンスモータに逆トル
クの発生を防止できると共に、上記電流の立ち下がりが
速いため、高速回転を可能とする。
モータの相の数に１足したスイッチング素子，ダイオー
ドのみでよく、またドライバ回路とリラクタンスモータ
を接続する配線数も相数に１足した数だけでよいため、
安価にドライバ回路を構成できると共に、配線数が少な
いので、工数も少なくてすむ。また、ドライバ回路の各
スイッチング素子のスイッチング方法によっては、励磁
コイルに通電が解かれ、該励磁コイルに発生する逆起電
力により該励磁コイルに電流が流れている場合に、該励
磁コイルに逆電圧を印加することができるので、この電
流の立ち下がりを急峻とし、短時間で電流の流れを停止
させることができるので、リラクタンスモータに逆トル
クの発生を防止できると共に、上記電流の立ち下がりが
速いため、高速回転を可能とする。
【図１】本発明の第１の実施例のドライバ回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の第２の実施例のドライバ回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】図１のドライバ回路において、共通スイッチン
グ素子と励磁相のスイッチング素子をＯＮにしたとき流
れる電流と各励磁コイルにかかる電圧を説明するための
図である。
グ素子と励磁相のスイッチング素子をＯＮにしたとき流
れる電流と各励磁コイルにかかる電圧を説明するための
図である。
【図４】図３と同様に、共通スイッチング素子をＯＦＦ
励磁相のスイッチング素子をＯＮにしたときの説明図で
ある。
励磁相のスイッチング素子をＯＮにしたときの説明図で
ある。
【図５】図３と同様に共通スイッチング素子のみをＯＮ
としたときの説明図である。
としたときの説明図である。
【図６】図３と同様に全てのスイッチング素子をＯＦＦ
としたときの説明図である。
としたときの説明図である。
【図７】図１のドライバ回路において、Ｃ相の励磁コイ
ルに電流が流れているときにＡ相のスイッチング素子を
ＯＮ、共通スイッチング素子をＯＮとしたときの説明図
である。
ルに電流が流れているときにＡ相のスイッチング素子を
ＯＮ、共通スイッチング素子をＯＮとしたときの説明図
である。
【図８】図７と同様にＡ相のスイッチング素子をＯＮ、
共通スイッチング素子をＯＦＦとしたときの説明図であ
る。
共通スイッチング素子をＯＦＦとしたときの説明図であ
る。
【図９】図７と同様に、Ａ相のスイッチング素子をＯＦ
Ｆ、共通スイッチング素子をＯＮとしたときの説明図で
ある。
Ｆ、共通スイッチング素子をＯＮとしたときの説明図で
ある。
【図１０】図７と同様に全てのスイッチング素子をＯＦ
Ｆにしたときの説明図である。
Ｆにしたときの説明図である。
【図１１】図１のドライバ回路を使用し指令電圧が正又
は「０」のとき励磁相のスイッチング素子をＯＮ、共通
スイッチング素子をＰＷＭ信号でスイッチングしたとき
の各励磁コイルにかかる電圧の説明図である。
は「０」のとき励磁相のスイッチング素子をＯＮ、共通
スイッチング素子をＰＷＭ信号でスイッチングしたとき
の各励磁コイルにかかる電圧の説明図である。
【図１２】図１のドライバ回路を使用し指令電圧が負の
とき各相のスイッチング素子をＯＦＦ、共通スイッチン
グ素子をＰＷＭ信号でスイッチングしたときの各励磁コ
イルにかかる電圧の説明図である。
とき各相のスイッチング素子をＯＦＦ、共通スイッチン
グ素子をＰＷＭ信号でスイッチングしたときの各励磁コ
イルにかかる電圧の説明図である。
【図１３】図１１，図１２で説明する制御方法によるＰ
ＷＭ制御特性を表す図である。
ＷＭ制御特性を表す図である。
【図１４】図１のドライバ回路を使用し指令電圧が負の
とき、励磁相のスイッチング素子をＰＷＭ信号でスイッ
チングし、共通スイッチング素子，他の相のスイッチン
グ素子をＯＦＦにしたときの各励磁コイルにかかる電圧
の説明図である。
とき、励磁相のスイッチング素子をＰＷＭ信号でスイッ
チングし、共通スイッチング素子，他の相のスイッチン
グ素子をＯＦＦにしたときの各励磁コイルにかかる電圧
の説明図である。
【図１５】ゲイン調整調整のためＰＷＭへの指令電圧を
調整すめるときのブロック図である。
調整すめるときのブロック図である。
【図１６】図１１，図１４，図１５で説明する制御方法
によるＰＷＭ制御特性を表す図である。
によるＰＷＭ制御特性を表す図である。
【図１７】図２のドライバ回路を使用し指令電圧が正の
ときのスイッチング素子の切換で各励磁コイルにかかる
電圧を説明する図である。
ときのスイッチング素子の切換で各励磁コイルにかかる
電圧を説明する図である。
【図１８】図１７と同様に指令電圧が負のときの各励磁
コイルにかかる電圧を説明する図である。
コイルにかかる電圧を説明する図である。
【図１９】図１７，図１８で説明する制御方法によるＰ
ＷＭ制御特性を表す図である。
ＷＭ制御特性を表す図である。
【図２０】図２のドライバ回路を使用し指令電圧を調整
しＰＷＭ制御特性を線形にしたときのＰＷＭ制御特性を
表す図である。
しＰＷＭ制御特性を線形にしたときのＰＷＭ制御特性を
表す図である。
【図２１】図２のドライバ回路を使用し指令電圧が正の
ときのスイッチング素子の切換で各励磁コイルにかかる
電圧を説明する図である。
ときのスイッチング素子の切換で各励磁コイルにかかる
電圧を説明する図である。
【図２２】交流電源によって、本発明の給電用直流電源
を得るための回路図である。
を得るための回路図である。
【図２３】直流電源を主電源として本発明の直流電源を
得るための回路図である。
得るための回路図である。
【図２４】モータからの電流が流れ込んでも電圧が安定
した電源を主電源としたときの本発明の給電用直流電源
の回路図である。
した電源を主電源としたときの本発明の給電用直流電源
の回路図である。
【図２５】図２４と同様の場合における別な態様の回路
図である。
図である。
【図２６】電流の流れ込みにより電圧が安定しない主電
源を使用したときの本発明の給電用直流電源の回路図で
ある。
源を使用したときの本発明の給電用直流電源の回路図で
ある。
【図２７】図２６と同様の場合における別な態様の回路
図である。
図である。
【図２８】電流の流れ込みを許さない主電源を使用した
ときの直流電源の回路図である。
ときの直流電源の回路図である。
【図２９】図２８と同様な場合における別な態様の給電
用直流電源の回路図である。
用直流電源の回路図である。
１ 給電用直流電源 ２ ケーブル Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ Ａ相，Ｂ相，Ｃ相の励磁コイル Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ Ａ相，Ｂ相，Ｃ相のスイッチング素
子 Ｑo 共通のスイッチング素子 Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄo ダイオード ＶH 高電位の電源 ＶM 低電位の電源
子 Ｑo 共通のスイッチング素子 Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄo ダイオード ＶH 高電位の電源 ＶM 低電位の電源
Claims (11)
- 【請求項１】 低電位の電源と高電位の電源を有する給
電用直流電源と、給電用直流電源の負極端子にダイオー
ドのアノードが接続され、該ダイオードのカソードが一
端を低電位の電源端子に接続されたスイッチング素子の
他端に接続された共通直列回路と、スイッチング素子の
一端が給電用直流電源の負極端子に接続され、他端がダ
イオードのアノードに接続され該ダイオードのカソード
が高電位の電源端子に接続された直列回路を各相毎に備
え、上記各相毎の直列回路のスイッチング素子とダイオ
ートの接続点がリラクタンスモータの対応する励磁コイ
ルの一端に接続され、各励磁コイルの他端は上記共通直
列回路のスイッチング素子とダイオートの接続点に接続
されていることを特徴とするリラクタンスモータのドラ
イバ回路。 - 【請求項２】 低電位の電源と高電位の電源を有する給
電用直流電源と、給電用直流電源の負極端子にスイッチ
ング素子の一端が接続され、該スイッチング素子の他端
にダイオードのアノードが接続され該ダイオードのカソ
ードが上記高電位の電源端子に接続された共通直列回路
と、給電用直流電源の負極端子にアノードが接続され、
カソードがスイッチング素子の一端に接続され該スイッ
チング素子の他端が上記低電位の電源端子に接続された
直列回路を各相毎に備え、上記各相毎の直列回路のスイ
ッチング素子とダイオートの接続点がリラクタンスモー
タの対応する励磁コイルの一端に接続され各励磁コイル
の他端は上記共通直列回路のスイッチング素子とダイオ
ートの接続点に接続されていることを特徴とするリラク
タンスモータのドライバ回路。 - 【請求項３】 上記給電用直流電源は、直流電源または
整流回路と平滑用コンデンサよりなる低電位の電源と、
直流電源または整流回路と平滑用コンデンサよりなる高
電位の電源で構成されている請求項１または請求項２記
載のリラクタンスモータのドライバ回路。 - 【請求項４】 上記給電用直流電源は、直流電源または
整流回路と平滑用コンデンサよりなる主電源と、該主電
源の正極にアノードが接続された逆流防止用ダイオード
と、上記主電源の負極に一端が接続され他端が上記逆流
防止用ダイオードのカソードに接続されたコンデンサと
で構成され、上記逆流防止用ダイオードとコンデンサの
接続点を高電位の電源出力端子とし、主電源の正極を低
電位の電源の出力端子とした請求項１または請求項２記
載のリラクタンスモータのドライバ回路。 - 【請求項５】 上記低電位の電源出力端子と高電位の電
源出力端子間もしくは給電用直流電源の負極端子と高電
位の電源出力端子間に接続されたリミッタ回路を備える
請求項３若しくは請求項４記載のリラクタンスモータの
ドライバ回路。 - 【請求項６】 低電位の電源と高電位の電源を有する給
電用直流電源と、給電用直流電源の負極端子にダイオー
ドのアノードが接続され、該ダイオードのカソードが一
端を低電位の電源端子に接続されたスイッチング素子の
他端に接続された共通直列回路と、スイッチング素子の
一端が給電用直流電源の負極端子に接続され、他端がダ
イオードのアノードに接続され該ダイオードのカソード
が高電位の電源端子に接続された直列回路を各相毎に備
え、上記各相毎の直列回路のスイッチング素子とダイオ
ートの接続点がリラクタンスモータの対応する励磁コイ
ルの一端に接続され、各励磁コイルの他端は上記共通直
列回路のスイッチング素子とダイオートの接続点に接続
されたドライバ回路を有し、上記共通直列回路のスイッ
チング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、Ｐ
ＷＭ回路への指令電圧の極性に応じて励磁しようとする
相のスイッチング素子のみをＯＮ／ＯＦＦさせることを
特徴とするリラクタンスモータの駆動制御方式。 - 【請求項７】 低電位の電源と高電位の電源を有する給
電用直流電源と、給電用直流電源の負極端子にダイオー
ドのアノードが接続され、該ダイオードのカソードが一
端を低電位の電源端子に接続されたスイッチング素子の
他端に接続された共通直列回路と、スイッチング素子の
一端が給電用直流電源の負極端子に接続され、他端がダ
イオードのアノードに接続され該ダイオードのカソード
が高電位の電源に接続された直列回路を各相毎に備え、
上記各相毎の直列回路のスイッチング素子とダイオート
の接続点がリラクタンスモータの対応する励磁コイルの
一端に接続され、各励磁コイルの他端は上記共通直列回
路のスイッチング素子とダイオートの接続点に接続され
たドライバ回路を有し、ＰＷＭ回路への電圧指令の極性
が正若しくは「０」のときには励磁しようとする相のス
イッチング素子のみをＯＮとすると共に上記共通直列回
路のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチ
ングし、ＰＷＭ回路への指令電圧の極性が負のときには
上記共通直列回路のスイッチング素子をＯＦＦとし、励
磁しようとする相のスイッチング素子のみをＰＷＭ信号
に基づいてスイッチングすることを特徴とするリラクタ
ンスモータの駆動制御方式。 - 【請求項８】 ＰＷＭ回路への指令電圧の極性に応じて
ゲインを調整するための定数を上記指令電圧に乗じてＰ
ＷＭ回路の指令電圧とした請求項７記載のリラクタンス
モータの駆動制御方式。 - 【請求項９】 低電位の電源と高電位の電源を有する給
電用直流電源と、給電用直流電源の負極端子にスイッチ
ング素子の一端が接続され、該スイッチング素子の他端
にダイオードのアノードが接続され該ダイオードのカソ
ードが上記高電位の電源端子に接続された共通直列回路
と、給電用直流電源の負極端子にアノードが接続され、
カソードがスイッチング素子の一端に接続され該スイッ
チング素子の他端は上記低電位の電源端子に接続された
直列回路を各相毎に備え、上記各相毎の直列回路のスイ
ッチング素子とダイオートの接続点がリラクタンスモー
タの対応する励磁コイルの一端に接続され各励磁コイル
の他端は上記共通直列回路のスイッチング素子とダイオ
ートの接続点に接続されたドライバ回路を有し、上記共
通直列回路のスイッチング素子をＰＷＭ信号に基づいて
スイッチングし、ＰＷＭ回路への電圧指令の極性に応じ
て励磁しようとする相のスイッチング素子のみをＯＮ／
ＯＦＦさせることを特徴とするリラクタンスモータの駆
動制御方式。 - 【請求項１０】 低電位の電源と高電位の電源を有する
給電用直流電源と、給電用直流電源の負極端子にスイッ
チング素子の一端が接続され、該スイッチング素子の他
端にダイオードのアノードが接続され該ダイオードのカ
ソードが上記高電位の電源端子に接続された共通直列回
路と、給電用直流電源の負極端子にアノードが接続さ
れ、カソードがスイッチング素子の一端に接続され該ス
イッチング素子の他端が上記低電位の電源端子に接続さ
れた直列回路を各相毎に備え、上記各相毎の直列回路の
スイッチング素子とダイオートの接続点がリラクタンス
モータの対応する励磁コイルの一端に接続され各励磁コ
イルの他端は上記共通直列回路のスイッチング素子とダ
イオートの接続点に接続されたドライバ回路を有し、Ｐ
ＷＭ回路への指令電圧の極性が正若しくは「０」のとき
には上記共通直列回路のスイッチング素子をＯＮとする
と共に励磁しようとする相のスイッチング素子をＰＷＭ
信号に基づいてスイッチングし、ＰＷＭ回路への指令電
圧の極性が負のときには上記共通直列回路のスイッチン
グ素子をＰＷＭ信号に基づいてスイッチングし、各相の
スイッチング素子をＯＦＦとすることを特徴とするリラ
クタンスモータの駆動制御方式。 - 【請求項１１】 ＰＷＭ回路への指令電圧の極性に応じ
てゲインを調整するための定数を上記指令電圧に乗じて
ＰＷＭ回路の指令電圧とした請求項１０記載のリラクタ
ンスモータの駆動制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084966A JPH05260791A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | リラクタンスモータのドライバ回路及び駆動制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084966A JPH05260791A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | リラクタンスモータのドライバ回路及び駆動制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05260791A true JPH05260791A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=13845369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4084966A Pending JPH05260791A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | リラクタンスモータのドライバ回路及び駆動制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05260791A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0616418A4 (en) * | 1992-10-07 | 1995-05-24 | Fanuc Ltd | CIRCUIT AND METHOD FOR DRIVING A VARIABLE RELUCTANCE MOTOR. |
| JP2014045584A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチトリラクタンスモータ駆動回路 |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP4084966A patent/JPH05260791A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0616418A4 (en) * | 1992-10-07 | 1995-05-24 | Fanuc Ltd | CIRCUIT AND METHOD FOR DRIVING A VARIABLE RELUCTANCE MOTOR. |
| US5543700A (en) * | 1992-10-07 | 1996-08-06 | Fanuc Ltd. | Driver circuit and a driving method for a variable-reluctance motor |
| JP2014045584A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチトリラクタンスモータ駆動回路 |
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