JPH0564482A - リラクタンスモータの駆動装置 - Google Patents

リラクタンスモータの駆動装置

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JPH0564482A
JPH0564482A JP3217586A JP21758691A JPH0564482A JP H0564482 A JPH0564482 A JP H0564482A JP 3217586 A JP3217586 A JP 3217586A JP 21758691 A JP21758691 A JP 21758691A JP H0564482 A JPH0564482 A JP H0564482A
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JP
Japan
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reluctance motor
sine wave
rotor
circuit
current
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Withdrawn
Application number
JP3217586A
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English (en)
Inventor
Masayuki Morimoto
雅之 森本
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】制御の応答性、追従性を向上し、確実に負荷角
によるトルクの制御を実行する。 【構成】リラクタンスモータの回転子の回転角を検出回
路25,26により検出し、この検出回路25,26の出力を受
けて該回転角と一定の位相差の正弦波電流を正弦波回路
27より駆動指令値として出力するようにしたもので、負
荷角を演算することなしに常に回転子と一定の位相差を
持つ電流を流してリラクタンスモータを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リラクタンスモータの
駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のリラクタンスモータの制御回路の
構成を図3に示す。同図で11は制御対象となるリラクタ
ンスモータ、12はリラクタンスモータ11の回転子の位置
検出用エンコーダ、13は位置検出用エンコーダ12の出力
によりリラクタンスモータ11の負荷角δを演算する演算
回路、14はリラクタンスモータ11への電力供給を行なう
電力変換回路、15はリラクタンスモータ11の負荷であ
る。
【0003】リラクタンスモータ11は同期モータである
ので、電源の周波数に同期して回転する。すなわち、電
力変換回路14の供給する電力がそのまま速度指令にな
る。いま、リラクタンスモータ11がすでにある速度で回
転しているとすると、位置検出用エンコーダ12はその瞬
間での回転子の位置を検出し、その検出信号に基づいて
演算回路13が負荷角を演算する。そして、算出された負
荷角と予め設定されている負荷角δ* との位相差が電力
変換回路14に送られると、電力変換回路14はその位相差
と周波数指令f* とによってリラクタンスモータ11への
出力電圧の位相を調節し、リラクタンスモータ11の負荷
角制御を行なう。ここで、リラクタンスモータ11の負荷
角について説明する。リラクタンスモータ11の発生トル
クは次式で表わされる。すなわち、 T=KI2 sin2δ …(1) (但し、T:リラクタンスモータの発生トルク、K:モ
ータの負荷角で決定される定数、I:リラクタンスモー
タの電流、δ:負荷角。)
【0004】となるもので、上記(1) 式から、リラクタ
ンスモータ11の発生トルクが負荷角δの正弦波に比例す
ることがわかる。ここで、負荷角δをフェーザ図によっ
て説明する。図4は損失がないとしたときのリラクタン
スモータ11の動作を示すフェーザ図であり、Vは電圧、
Iは電流を示し、VとIのなす角φが力率角である。負
荷角δはq軸と電圧Vとのなす角となる。このように損
失がない場合には、 V=jXqIq+jXdId …(2) (但し、Xq:リアクタンスのq軸成分、Xd:リアク
タンスのd軸成分。)と表わされるので、負荷角δは δ= tan(XqIq/XdId) として求めることができる。
【0005】ところが、実際のモータでは電流が流れる
ことによる銅損や鉄損の発生が存在する。そこで、鉄
損、銅損を含んだフェーザ図を図5に示す。同図におい
て、損失がない場合の電圧V、電流Iは上記図4で示し
たものと同様であるが、鉄損が固定損失であると仮定す
ると、該鉄損はgE(gは鉄損コンダクタンス)で表わ
され、鉄損分を含めた電流はIa、このときの力率角は
φaとなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、損失が
存在することで、負荷角δを求める際に演算が複雑にな
ってしまうという問題を生じる。したがって、負荷角δ
を検出し、それを所望の角度にすることによりトルクを
制御するリラクタンスモータの駆動装置においては、負
荷角δを検出するための演算に多大な時間を要し、次の
ような問題点を生じる。すなわち (1) 制御周期が長くなり、負荷角がずれても瞬時に制
御することができない。例えば、負荷トルクが急変した
ときに追従できなくなってしまう。 (2) モータの回転数を高くして使う場合、上記演算時
間処理時間がボトルネックになってしまう。
【0007】さらに、鉄損分の電流(IaとIとの差)
が存在するために上記(1)式で示したトルクと負荷角
の関係式に誤差を生じてしまい、負荷角によるトルクの
制御ができなくなる。
【0008】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、負荷角を検出する
ための演算に要する時間を必要とせずに、制御の応答
性、追従性を向上し、確実に負荷角によるトルクの制御
を実行するリラクタンスモータの駆動装置を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】すなわち本発明
は、駆動するリラクタンスモータの鉄損を考慮して回転
子の位置と供給すべき電流の位相差を予め決定しておけ
ばよいという点に着目し、リラクタンスモータの回転子
の回転角を検出手段により検出し、この検出手段の出力
を受けて該回転角と一定の位相差の正弦波電流を正弦波
回路より駆動指令値として出力するようにしたもので、
負荷角を演算することなしに常に回転子と一定の位相差
を持つ電流を流してリラクタンスモータを駆動するため
に制御回路の構成が簡略化でき、演算に要する時間が不
要となって、制御の応答性、追従性を向上し、確実に負
荷角によるトルクの制御を実行することができる。
【0010】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。
【0011】図1はその回路構成を示すもので、21は与
えられた直流の速度指令を正弦波電流に変換する直流/
正弦波変換回路(DC/SIN)、22は直流/正弦波変
換回路21からの正弦波電流に応じたパルス幅変調(PW
M)信号を出力するPWM回路、23は例えばインバター
ブリッジ等で構成され、PWM回路22の出力を増幅して
制御対象となるリラクタンスモータ24に供給する一方、
上記PWM回路22にその電流値Iを帰還するパワーアン
プ、25はリラクタンスモータ24の回転子に直結して取付
けられた例えばロータリエンコーダからなる位置・速度
センサ、26は位置・速度センサ25の出力を受けてリラク
タンスモータ24の回転子の位置検出を行なう位置検出回
路、27は位置検出回路26の検出出力によりリラクタンス
モータ24に流すべき電流の位相を上記直流/正弦波変換
回路21に出力する正弦波回路、28は上記位置検出回路26
と同じく位置・速度センサ25の出力を受けてリラクタン
スモータ24の回転子の回転速度検出を行なう速度検出回
路である。
【0012】上記のような構成にあって、ある値の速度
指令ω* が外部より与えられているものとする。この速
度指令ω* と速度検出回路28で得られた実際のリラクタ
ンスモータ24の回転速度ωとの偏差が直流電圧信号の状
態で直流/正弦波変換回路21に入力されると、直流/正
弦波変換回路21はその直流電圧値に応じて正弦波回路27
から送られてくる正弦波電流の情報の振幅を増幅して電
流指令値I* を得、これをPWM回路22に出力する。P
WM回路22は、入力された電流指令値I* とパワーアン
プ23より入力される現在実際にリラクタンスモータ24に
流れている電流値Iとを比較し、その偏差に応じたPW
M信号を発生してパワーアンプ23で増幅させ、リラクタ
ンスモータ24に供給させる。
【0013】しかして、リラクタンスモータ24の回転子
には上述した如く例えばロータリエンコーダからなる位
置・速度センサ25が直結して取付けられており、該回転
子の回転に応じたパルスが検出される。速度検出回路28
はこの検出されるパルスを周波数/電圧変換することで
直流電圧の上記回転速度信号ωを得るものである。
【0014】また、位置検出回路26は、位置・速度セン
サ25からのパルス信号の数を基準位置からカウントする
ことにより、例えば回転子の突極の中心を基準とすれ
ば、現在の回転子の位置が基準位置からどの程度回転し
ているかがわかるもので、その位置検出信号を正弦波回
路27へ出力する。正弦波回路27は、回転子の位置に応じ
た一定の位相差を有する正弦波電流の情報が予め設定し
てあるROMを有しており、位置検出回路26からの位置
検出信号に応じて該ROMから正弦波電流の情報を読出
し、上記直流/正弦波変換回路21へ出力する。
【0015】図2は位置・速度センサ25を取付けたリラ
クタンスモータ24の回転子の回転位置と正弦波回路27か
ら読出される正弦波電流の情報とを示すものである。図
2(1)は回転子31の回転位置を示す手段として模式的
に回転子31の形状を円周方向に切開して直線状に例示し
た状態を示し、図中にPで示す位置を基準位置となる突
極中心としたものである。このような回転位置が位置検
出回路26で検出された場合に、正弦波回路27では図2
(2)に示すような位相差αを有する正弦波電流32の情
報を直流/正弦波変換回路21に送出し、正弦波電流を発
生させる。
【0016】このように一定の位相差αの正弦波電流を
リラクタンスモータ24に供給しても、リラクタンスモー
タ24の発生トルクに応じて負荷角は自動的に変化し、同
時に力率角も変化する。このとき、負荷角δ、力率角φ
a及び励磁位相角θの関係は、 θ+φa=δ+π/2 …(3) となり、またトルクと負荷角の関係は上記(1)式に示
す関係を保っているため、トルク制御には何等不都合を
生じない。
【0017】
【発明の効果】以上詳記した如く本発明によれば、リラ
クタンスモータの回転子の回転角を検出手段により検出
し、この検出手段の出力を受けて該回転角と一定の位相
差の正弦波電流を正弦波回路より駆動指令値として出力
するようにしたので、負荷角を演算することなしに常に
回転子と一定の位相差を持つ電流を流してリラクタンス
モータを駆動するために制御回路の構成が簡略化でき、
且つ、演算に要する時間が不要となって、制御の応答
性、追従性を向上し、確実に負荷角によるトルクの制御
を実行することが可能なリラクタンスモータの駆動装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る回路構成を示すブロッ
ク図。
【図2】図1のリラクタンスモータの回転子の回転位置
と供給される正弦波電流との位相関係を示す図。
【図3】従来のリラクタンスモータの制御回路の構成を
示すブロック図。
【図4】図3における損失がないと仮定したときのフェ
ーザ図。
【図5】図3における損失を含んだ状態でのフェーザ
図。
【符号の説明】
11,24…リラクタンスモータ、12…位置検出用エンコー
ダ、13…演算回路、14…電力変換回路、15…モータ負
荷、21…直流/正弦波変換回路、22…PWM回路、23…
パワーアンプ、25…位置・速度センサ、26…位置検出回
路、27…正弦波回路、28…速度検出回路、31…回転子、
32…正弦波電流。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 突極磁極を備えた回転子と、この回転子
    の外周に配置される固定子を有するリラクタンスモータ
    の駆動装置であって、 上記回転子の回転角を検出する回転角検出手段と、 この回転角検出手段の出力を受けて該回転角と一定の位
    相差の正弦波電流を駆動指令値として出力する正弦波回
    路とを具備したことを特徴とするリラクタンスモータの
    駆動装置。
JP3217586A 1991-08-28 1991-08-28 リラクタンスモータの駆動装置 Withdrawn JPH0564482A (ja)

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ID=16706610

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008193789A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Mitsuba Corp スイッチトリラクタンスモータの制御装置
WO2010060361A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 Byd Company Limited Gear control system and contral method thereof

Cited By (3)

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US8370035B2 (en) 2008-11-26 2013-02-05 Byd Co. Ltd. Gear control system and method

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981112