JPH08340693A - 切り換えリラクタンス駆動システム、二相切り換えリラクタンス機械の出力制御方法および二相切り換えリラクタンス機械用の位置トランスデューサ - Google Patents

切り換えリラクタンス駆動システム、二相切り換えリラクタンス機械の出力制御方法および二相切り換えリラクタンス機械用の位置トランスデューサ

Info

Publication number
JPH08340693A
JPH08340693A JP8064915A JP6491596A JPH08340693A JP H08340693 A JPH08340693 A JP H08340693A JP 8064915 A JP8064915 A JP 8064915A JP 6491596 A JP6491596 A JP 6491596A JP H08340693 A JPH08340693 A JP H08340693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
phase
torque
stator
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8064915A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3844260B2 (ja
Inventor
Norman Neilson Fulton
ニールソン フルトン ノーマン
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.)
Nidec SR Drives Ltd
Original Assignee
Nidec SR Drives Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec SR Drives Ltd filed Critical Nidec SR Drives Ltd
Publication of JPH08340693A publication Critical patent/JPH08340693A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3844260B2 publication Critical patent/JP3844260B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/163Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual reluctance motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • 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
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements 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
    • H02P25/08Reluctance motors
    • 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
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements 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
    • H02P25/08Reluctance motors
    • H02P25/098Arrangements for reducing torque ripple

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二相切り換えリラクタンス機械の始動トルク
を増加し、トルクリプルを減少させる。 【解決手段】 本発明の方法と装置は、2個の検知素子
を有する特殊な構造の回転子位置トランスデューサー
(PRT)を使用しており、各トランデューサーは二相
電動機の1つの相巻線と関連している。巻線を付勢すれ
ば、望ましい方向にトルクを発生するとき、回転子位置
トランスデューサーからの信号が、各巻線を付勢する電
動機コントローラに加えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はリラクタンス(磁気
抵抗)機械に関し、特に切り換えリラクタンス電動機
(スイッチドリラクタンスモータ)に関する。特に、本
発明は、二相切り換えリラクタンス電動機の始動トルク
と回転トルクを増加する方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般には、リラクタンス機械は、磁気回
路のリラクタンスが最小になる、すなわち、励磁巻線の
インダクタンスが最大になる位置に可動部分が移動する
傾向によってトルクが発生する電動機である。
【0003】リラクタンス電動機の一つのタイプでは、
相巻線の付勢が制御された周波数で起こる。このような
電動機は、一般には、同期リラクタンス電動機と称され
る。リラクタンス電動機の第2のタイプでは、回転子の
角度位置を探知し、この回転子の位置の関数として相巻
線を付勢する回路が装備されている。この第2のタイプ
のリラクタンス電動機は、一般に、切り換えリラクタン
ス電動機として知られている。
【0004】図1は、6個の固定子極11〜16から成
る固定子10を備える切り換えリラクタンス電動機の例
を示している。固定子と内側を向いている固定子極11
〜16によって形成されている穴内に、回転子18が配
置されており、回転子18はベアリングに取り付けら
れ、自由に回転する。また回転子18は、回転子極を形
成するいくつかの外側に延びている突起部19を有して
ている。
【0005】各固定子極に、1個の巻線コイル17が関
係づけられる。図示の電動機では、相対する固定子極の
コイルが共に結合されて、三相を形成している。すなわ
ち、相A(極11と14のコイル)、相B(極12と1
5のコイル)、相C(極13と16のコイル)である。
図1の例では、相Aを付勢するとき、電流がそのコイル
に流れ、固定子極11がたとえば正の極性の内側を向い
た電磁石になり、固定極14が負の極性の電磁石にな
る。このような電磁石は付勢された固定極と回転子極間
に引きつけ力を発生し、トルクが生じる。
【0006】1つの相から他の相に付勢を切り換えれ
ば、回転子の角度位置に関係なく望ましいトルクを維持
できる。正のトルクを発生するように、相巻線の付勢を
切り換えれば、この電動機は電動機として作動できる。
制動トルクを発生するように、相巻線を付勢すれば、こ
の電動機はブレーキまたは発電機として作動できる。
【0007】図2は、回転子が360度回転したときの
図1の電動機の3つの相のトルク曲線を一般的に示して
いる。このトルク曲線は、説明し易いように簡単にして
ある。トルク曲線20は、図1の電動機の相Aのトルク
曲線を一般的に示している。このトルク曲線は、一定の
電流が固定子極11と14の周囲に配置された巻線コイ
ルを通るならば、回転子の角度位置の関数として発生す
る。図2に示すように、回転子極が固定子極11および
14と完全に一致しないときの最初の回転子位置21が
ある。この位置では、相A用の相巻線を付勢してもトル
クを発生しない。回転子がこの最初の位置から移動する
とき、正のトルクが回転子に作用する。図2の線20が
示すように、回転子の位置が固定子極に近づくにつれ
て、固定子極周囲の巻線を付勢して発生するトルクは増
加する。トルクは、回転子と固定子極が重複し始める直
後まで増加し続け、その後減少する。回転子と固定子極
が完全に一致するとき、たとえば、位置22で、トルク
はゼロまで低下する。回転子の位置が固定子極に対して
変化し続けるので、回転子が再度、固定子極と完全に一
致しなくなるまで、たとえば、点23の位置になるま
で、負のトルクが発生する。この位置23では、発生す
るトルクが再度、ゼロになる。図2に示すように、18
0度から360度への回転子の回転に対応するトルク曲
線は0度〜180度のトルク曲線と同一であるが、18
0度違っている。
【0008】図1の例では、回転子と固定子極が回転子
と固定子周囲に規則的に配置されているので、他の2つ
の相のトルク曲線は相Aと同じであるが、60度変位し
ている。図2では、相Bのトルク曲線は線24で表され
ており、相Cのトルク曲線は線25で表されている。一
般には、回転子と固定子極が対称的に配置されているリ
ラクタンス機械では、全ての相のトルク曲線は同一だ
が、360/(Nr *p)変位している。ここで、Nr
は回転子極数で、pは相数である。
【0009】多くの電動機の用途では、比較的高いトル
クを発生するように、電動機を付勢できるのが望まし
い。このような望ましい一定のトルクは図2で線TD
表されている。再度、図2を見れば確認できるように、
どの回転子位置でも、望ましいトルクTD に近い正のト
ルクを発生するように付勢できる一つの相が常にある。
たとえば、回転子が位置26にあれば、望ましいトルク
D に近いトルクを発生するように相Aを付勢できる。
回転子が位置27にあれば、トルクTD に近いトルクを
発生するように相Bを付勢できる。また、回転子が位置
28にあれば、望ましいトルクTD に近いトルクを発生
するように相Cを付勢できる。
【0010】回転子位置に関係なく、比較的高いトルク
D を発生できることに加えて、図1のリラクタンス電
動機は、望ましいトルクTD に最も近いトルクを発生す
る巻線を常に付勢して、比較的一定で、連続したトルク
も発生できる。一般には、3つ以上の相を有するどのリ
ラクタンス電動機でも、常に、1つの巻線を付勢し、望
ましい一定トルクTD またはこれに近いトルクを発生で
きる。
【0011】図1の電動機と違って、典型的な二相リラ
クタンス電動機は、発生しうる全ての回転子位置で比較
的高くて望ましいトルクTD を発生できない。これは、
二相電動機の場合、別々の相の正のトルク範囲が有効に
重複しないからである。これは、図3と4に一般的に示
されている。
【0012】図3は、典型的な二相リラクタンス電動機
を一般的に示している。二相電動機は4個の固定子極3
1〜34から成る固定子30を有している。このような
固定子極の周囲にコイル17が配置されている。相対す
るコイルが接続され、2つの相巻線を形成する。すなわ
ち、極32と34のコイルから成る相Aと、極31と3
3周囲のコイルから成る相Bである。また、この電動機
は、2個の回転子極がある回転子35を有している。図
3の電動機では、回転子35は、「段付エアギッャプ」
36が各回転子極にあるような構造をしている。当業者
が認識するように、段付エアギップ36を導入したの
で、電動機の各相毎のトルク曲線の正の範囲が延長す
る。このため、電動機の各相で非対称的なトルク曲線が
得られ、正のトルク範囲が負のトルク範囲よりも大きい
角度位置で延びる。この非対称なトルク曲線によって、
二相の正のトルク範囲間で僅かな重複が起こり、どの回
転子位置でも正のトルクを発生できる。段付エアギャッ
プを利用すれば、どの回転子位置でも二相電動機を始動
できる。二相リラクタンス電動機で段付エアギャップ回
転子を使用する方法は、先行技術で一般に知られてお
り、たとえば、E1-Khazendar & Stephenson、Proceedin
gs of ICEM Munich (1986年) で検討されている。
【0013】図4は、一定の電流が電動機巻線を流れる
ときの、180度の回転での図3の二相電動機のトルク
曲線を一般的に示している。線41は相Aのトルク曲線
を示しており、線42は相Bのトルク曲線を示してい
る。
【0014】図示されているように、段付エアギッャプ
回転子を使用すれば、二相のトルク曲線が延びるので、
点43と43’近くに重複範囲が得られ、これらの位置
で両方の相から発生するトルクは正になる。点43と4
3’は、2つのトルク曲線が交差する点を表す。
【0015】周知の二相切り換えリラクタンス電動機で
は、巻線の付勢を制御するため、ホール効果装置、光学
装置、容量または磁気ベース装置のような単一位置セン
サーを備える回転子位置トランスデューサー(RPT)
が使用されている。2つの相巻線が各々、電気サイクル
の半分ずつ付勢されるので、単一センサー素子が使用さ
れている。この場合、単一センサーの出力が一つのレベ
ル(たとえば、論理ロジック「1」)であれば、第1の
相巻線が付勢される。単一センサーの出力が反対のロジ
ックレベル(たとえば、論理ロジック「0」)に変化す
るとき、第1の相巻線が消勢され、第2の相巻線が付勢
される。この方法では、2つの相巻線の付勢は相互に排
他的であり、単一センサーのロジック1の継続時間はセ
ンサーのロジック0出力の継続時間にほぼ等しい。典型
的には、1つの相巻線が消勢され、他の巻線が付勢され
る点は、二相のトルク曲線が交差する点(つまり、図4
の点43と43’)である。
【0016】図5と図6は、周知の二相切り換えリラク
タンス電動機で使用される典型的なタイプのRPTを示
している。典型的な構成では、シャフト50が二相切り
換えリラクタンス電動機の回転子35に結合されてい
る。羽根部51はシャフト50に結合されているので、
シャフトと共に回転する。この羽根部51には2種類の
領域、マーク領域52とスペース領域53がある。検知
素子(センサー)54が羽根部のマーク領域に近いか、
スペース領域に近いか検知できるように、シャフトと十
分近い位置に検知素子54が配置されている。周知の二
相切り換えリラクタンス電動機では、羽根部の各マーク
領域とスペース領域はほぼ等しく、各々は一般に近似角
度(180/Nr )の角度範囲によって定義されてい
る。ここで、Nr は回転子極の数である。
【0017】作動状態では、羽根部のマーク領域が検知
素子54近くに位置しているとき、検知素子54は一つ
のロジック値(たとえば、高電圧またはロジック
「1」)の第1の信号を発生する。また、羽根部のスペ
ース領域が検知素子54近くに位置しているとき、検知
素子54は別のロジックレベル(たとえば、低電圧また
はロジック「0」)の第2の信号を発生する。当業者に
は判るように、羽根部51で2つの等しいマーク/スペ
ース領域を利用しているとき、回転子を180度回転す
る毎に、検知素子54は回転の半分でロジック「1」信
号を発生し、回転の他の半分でロジック「0」信号を発
生する。これは、図6(A)に一般に示されている。こ
こでは、回転子が0度として定義されている位置から9
0度として定義されている位置に回転するので、検知素
子54の出力はロジック「1」であり、回転子が90度
位置から180度位置に回転するとき、この素子54の
出力はロジック「0」である。羽根部の構造が対称的な
ので、この信号は180度から360度の回転期間繰り
返す。
【0018】周知の二相切り換えリラクタンス電動機で
は、各相巻線が他の巻線から独立して相互に付勢される
ので、電動機の付勢を制御するため、単一検知素子54
からの出力を使用する。たとえば、センサー54の出力
がロジック「1」である時間中、1つの相巻線、たとえ
ば、通常、相Aが付勢され、相Bが消勢される。検知素
子54の出力がロジック「0」である時間中、他の相巻
線、この例では相Bが付勢され、相Aが消勢される。こ
れは図6(B)と図6(C)で一般的に示されている。
当業者には判るように、検知素子54の出力を相巻線用
の切り換え信号に変換するのに必要な電子機器は簡単
で、低コストで製造できる。
【0019】切り換えリラクタンス電動機で使用されて
いるものには、多数のタイプの羽根部51と検知素子5
4がある。たとえば、羽根部51は、マークとスペース
領域を定義する光透過素子および光遮蔽素子を有するデ
ィスクも含むことができる。また、検知素子54は、光
源と光検出器を有するセンサーを含むことができ、この
場合、羽根部51のマーク領域が光源から検出器への光
ビームを中断する。光透過/光遮蔽羽根部では、ときに
は、光ビームの有限幅を補正するため、マーク領域の角
度範囲を少し調整するのが望ましく、これによって、検
知素子54は同一継続時間のロジック「high」およ
びロジック「low」信号を発生できる。他の例とし
て、羽根部51は強磁性材料のマーク領域を有すること
ができ、また、検知素子54は、センサーが強磁性信号
を検知するとき、第1のロジック信号を発生し、他のと
き第2のロジック信号を発生するホール効果素子を有す
ることができる。図5に示す検知素子のタイプでは、強
磁性羽根部に隣接した空気におけるフラックスフリンジ
ング(磁束の周辺)の近接効果を補正するため、マーク
領域の角度の広がりを調整することは知られている。こ
の場合、検知素子54が同一継続時間のロジック「hi
gh」およびロジック「low」信号を発生するように
調整される。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】図3の電動機のような
典型的な二相電動機では、図4の点43と43’の近く
に回転子位置がある。このような点では、電動機が発生
できるトルクは比較的低い。多くの二相電動機では、こ
の低点でのトルクは、電動機が発生できる最大トルクの
30%以下になる。この低トルク点では、回転子が点4
3と43’で表される位置近くの位置で停止するなら
ば、電動機を始動するのが困難になると言う問題が発生
するおそれがある。さらに、電動機が回転するとき、低
トルク点は電動機のトルク出力を大きく変動する。トル
クリプルと称されるトルク出力のこのような変動は、一
般には望ましくない。
【0021】電動機の始動トルクを増加し、トルクリプ
ルの量を減少する周知の方法は、相巻線を通る電流(し
たがって、発生したトルク)が他の場合よりも点43と
43’で大きいように、相巻線に加えられる電流の量を
調整することである。この方法は、二相リラクタンス電
動機を望ましいものにする低コストで、簡単な設計上の
利点を相殺する比較的複雑な制御回路を必要とするだけ
でなく、増加した電流を処理するため電力変換機の相当
な定格アップを必要とするので、望ましくない。
【0022】本発明は、相巻線内の電流を調整せずに、
また電力変換機内のスイッチの電流定格を増加せずに、
二相リラクタンス機械の始動トルクを増加し、トルクリ
プルを減少することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般に、電動
機が回転子、第1の相巻線および第2の相巻線を含む場
合、回転子の各回転期間の一部で両方の相巻線を同時に
付勢して、トルクが増加し、滑らかになるように、二相
切り換えリラクタンス電動機を作動する方法に関する。
【0024】本発明は、固定子極を備える1個の固定子
と、1個の回転子と、固定子極を付勢するため固定子に
対応して配置された相巻線とを含む二相切り換えリラク
タンス機械と、相巻線の各々と接続されている切り換え
手段と、固定子に対する回転子の位置を示す信号を発生
する位置表示手段と、入力要求と位置表示手段からの前
記信号に応答し、相巻線の電流を制御する切り換え手段
を作動するための制御手段とを含む切り換えリラクタン
ス駆動システムにおいて、前記制御手段は、両方の相の
付勢が入力要求に従って同一の方向にトルクを発生する
位置に回転子があるとき、両方の相の切り換え手段を同
時に作動するように操作可能であることを特徴とする切
り換えリラクタンス駆動システムである。また本発明
は、前記位置表示手段は、相の一方で望ましい方向にト
ルクを発生する、固定子に対する回転子の位置の領域に
応じて切り換え手段用のオンおよびオフ信号を発生する
ように配置された第1の位置検知手段と、相の他方で前
記の望ましい方向にトルクを発生する、固定子に対する
回転子の位置の領域に応じてオンおよびオフ信号を発生
するように配置された第2の位置検知手段とを含むこと
を特徴とする。また本発明は、センサー出力の作用部材
が、回転子とともに回転するように配置され、かつ第1
および第2の位置検知手段は、それによって作用を受け
る前記部材に関連させて配置されていることを特徴とす
る。また本発明は、前記部材は、回転子が回転するにつ
れて、前記位置検知手段が切り換え手段のオンおよびオ
フ信号に対応するバイナリ出力を発生するように、第1
および第2センサー出力の作用領域を定義する羽根であ
ることを特徴とする。また本発明は、前記制御手段は、
第1の位置検知手段の出力を調整する信号調整手段と、
第2の位置検知手段の出力を調整する第2の信号調整手
段とを含み、かつ、調整手段の出力部が各々、2つの相
の切り換え手段を作動するように接続されていることを
特徴とする。また本発明は、回転子は、固定子極の面に
比較的半径方向に近く、また該面から離れている2つの
弧状面を定義する少なくとも1つの半径方向で外部の極
面を有する段付エアギャップ回転子であることを特徴と
する。また本発明は、前記制御手段および回転子位置検
知手段は、切り換えリラクタンス機械を電動機として運
転するよう配置されていることを特徴とする。また本発
明は、前記制御手段および回転子位置検知手段は、切り
換えリラクタンス機械を発電機として運転するよう配置
されていることを特徴とする。また本発明は、1個の回
転子と、1個の固定子と各相毎に少なくとも1つの相巻
線を有する二相切り換えリラクタンス機械の出力を制御
する方法であって、固定子に対して回転子の位置を検知
すること、固定子に対する回転子の位置に応じて切り換
え手段を作動し、相巻線を順々に付勢し、出力を発生す
ること、さらに、両方の相を付勢すれば、望ましい方向
にトルクを出力する位置に回転子があるとき、相巻線を
同時に付勢するために固定子に対する回転子の位置に応
じて切り換え手段を作動すること、以上のステップを含
んでなることを特徴とする二相切り換えリラクタンス機
械の出力制御方法である。また本発明は、1つの相の少
なくとも1つの巻線と関連した固定子極に対する回転子
の位置を検知し、そして他の相の少なくとも1つの巻線
と関連した固定子極に対する回転子の位置を別々に検知
することを含むことを特徴とする。また本発明は、固定
子極を備える1個の固定子と、1個の回転子と、固定子
極の付勢のため固定子に関連付けて配置された相巻線と
を含む二相切り換えリラクタンス機械用の位置トランス
デューサーであって、望ましい方向のトルク発生が二相
の一方から得られる固定子に対する回転子の位置を示
す、位置信号を発生する第1の位置表示手段と、望まし
い方向のトルク発生が二相の他方から得られる固定子に
対する回転子の位置を示す、位置信号を発生する第2の
位置表示手段とを含み、かつ前記第1の位置表示手段お
よび第2の位置表示手段は、望ましい方向のトルク発生
が二相から同時に得られる回転子の位置を示す、信号を
発生するように配置されることを特徴とする二相切り換
えリラクタンス機械用の位置トランスデューサーであ
る。また本発明は、前記第1位置表示手段および第2の
位置表示手段は、機械の回転子と共に回転するように、
取り付けることができる部材を共有し、かつ各位置表示
手段が該部材の作用下で位置信号を発生するように作動
するセンサーを備えることを特徴とする二相切り換えリ
ラクタンス機械用の位置トランスデューサーである。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明の1つの実施の形態では、
望ましい方向にトルクを発生するため、二相切り換えリ
ラクタンス電動機を制御するシステムが提供される。第
1の相巻線を付勢して、望ましい方向にトルクを発生す
るときに第1のレベルの信号を発生する第1の回転子位
置トランスデューサーと、第2の相巻線を付勢して、望
ましい方向にトルクを発生するときに第1のレベルの信
号を発生する第2の回転子位置トランスデューサーを、
この制御システムは含んでいる。また、第1の回転子位
置トランスデューサーによって発生された信号が第1の
レベルであるとき、第1の相巻線を付勢するための、第
1の回転子位置トランスデューサーに電気的に結合した
第1の切り換え装置と、第2の回転子位置トランスデュ
ーサーによって発生した信号が第1のレベルであると
き、第2の相巻線を付勢するための、第2の回転子位置
トランスデューサーに電気的に結合した第2の切り換え
装置を、この制御システムは含んでいる。
【0026】なお本発明の他の実施の形態は、固定子、
第1の相巻線、第2の相巻線および回転子から成る二相
切り換えリラクタンス電動機を含む切り換えリラクタン
ス電動機システムを含んでいる。この電動機は、第1お
よび第2の相巻線の付勢をそれぞれ制御する信号を発生
する第1および第2の回転子位置トランスデューサーセ
ンサーを有している。
【0027】また本発明のさらに他の実施の形態は、回
転子、回転子と結合したシャフト、第1の相巻線および
第2の相巻線から成る二相切り換えリラクタンス電動機
用の回転子位置トラスンデューサーアセンブリを提供し
ている。ここでは、回転子と相巻線は望ましい方向にト
ルクを発生するように配置されている。この実施の形態
の回転子位置トラスンデューサーアセンブリは、第1の
相巻線の付勢を制御する信号を発生する第1の検知素
子、第2の相巻線の付勢を制御する信号を発生する第2
の検知素子、およびシャフトと結合された羽根部を有し
ている。羽根部にはマーク領域とスペース領域がある。
【0028】本発明の他の側面と利点は、以下の詳細な
説明を読んで、図面を参照すれば、明らかになる。幾つ
かの図面中で、同一の参照符号は同一の部品を示してい
る。
【0029】本発明では、電動機の始動トルクが増加
し、トルクリプルが減少するように、二相切り換えリラ
クタンス電動機の複数の相巻線を付勢するため、切り換
え装置が配置されている。本発明では、相巻線の付勢を
制御するため、2つの検知ヘッドを有するRPTが使用
されており、各RPT検知ヘッドが相巻線の1つの付勢
と消勢を独立して制御している。さらに、本発明では、
相巻線の付勢が正のトルクを発生する点の近くで、各R
PTに対応する相巻線がオンに切り換わり、トルクがゼ
ロに低下するとき、相巻線がオフに切り換わるように、
2つのRPT検知ヘッドの各々が構成されている。この
切り換え方式では、回転子が完全に回転する毎に、両方
の相巻線が同時に付勢される期間がある。このような期
間中では、2つの巻線の付勢で発生したトルクが合計さ
れ、その結果、単一の相巻線だけが付勢される場合利用
できるよりも大きいトルクが発生する。
【0030】図7は、本発明に従って設計された二相切
り換えリラクタンス電動機システムを一般的に示してい
る。このシステムは、一般的には、固定子71と回転子
72から成る切り換えリラクタンス電動機70、および
電動機シャフトと結合され、特別に構成された羽根部7
4と2個の検知素子75および76を備えるRPTを有
している。検知素子75および76の出力は、電動機7
0の相巻線の付勢を制御する電子コントローラ77に印
加される。
【0031】図7の電動機70の回転子72は、図3に
示す回転子と類似した2極段付エアギャップ回転子であ
る。本発明は、段付エアギャップ回転子の使用のみに限
られず、回転子の角度回転の1/2を超える場合に、各
相が正のトルクを発生できる全ての二相リラクタンス電
動機に適用される。本発明は、回転子の段付、傾斜付ま
たは他の形状にも適用できる。
【0032】本発明で採用する電動機の設計は、RPT
を除いて、従来の切り換えリラクタンス電動機設計方法
に従ってもよい。たとえば、固定子は、周囲に電動機巻
線が巻かれている固定子極を有する多数の積み重ね固定
子積層体から構成できる。回転子はシャフトに固定され
た多数の積み重ね回転子積層体から構成できる。このよ
うな二相切り換えリラクタンス電動機の構成は一般に理
解できるものであり、ここでは詳細に述べない。
【0033】図5のような公知の二相電動機システムと
違って、本発明の二相電動機システムは、同一羽根部7
4による作用を受ける2個の検知素子75と76を有す
るRPTを使用している。本発明では、2個の検知素子
の各々は別々の巻線相と関連しており、関連相巻線の付
勢が正のトルクを発生するとき第1のロジックレベル信
号(たとえば、ロジック「high」)を発生し、他の
全ての時間に第2のロジックレベル信号(たとえば、ロ
ジック「low」)を発生するように、各検知素子は構
成され、配置されている。
【0034】また電子コントローラ77は、電動機の相
巻線とDC電圧源間に結合されている(図7に示されて
いない)切り換え装置に結合されている。
【0035】図8は、本発明で利用できるコントローラ
77の簡単なブロックダイヤグラムである。図8に示さ
れているように、DC電圧+Vの電源がDCバスライン
80と81の両端に設置されている。DCバスライン8
0と81の両端に、(相Aに対応する)インダクタンス
82と(相Bに対応する)83として図示されている電
動機70の相巻線が結合されている。スイッチ84aと
85aは相巻線を正のラインに結合し、スイッチ84b
と85bは相巻線をDCバスの負または接地ライン81
に結合している。スイッチ装置は、リレー、電力トラン
ジスター、電力MOSFET、IGBT、MOS制御サ
イリスター(MCT)または同様なもののどれでもよ
い。スイッチ84および/または85がオフされ、電流
がなお関連相巻線にあるとき、電流路を確保するため、
リターンダイオード86aと87aが相巻線とDCバス
ラインの正のライン80に結合されている。同様に、ダ
イオード86bと87bは相巻線を低DCバスラインに
接続している。
【0036】図8に示すように、コントローラ77は検
知素子75と76からの出力信号を受け取り、スイッチ
装置を制御する切り換え信号を発生する。図8の単純化
されたダイヤグラムでは、電子コントローラは、スイッ
チ用の切り換え信号を得るため、検知素子75と76各
々からクリーンアップ信号を受け取り、出力信号を増幅
する信号調整回路88と89を有している。別の実施の
形態では、調整回路88と89を省略し、スイッチ装置
を制御するため、直接、検知素子75と76からの出力
を使用できる。図8の例の切り換え装置では、検知素子
からのロジック「high」出力が該当するスイッチ装
置をオンし、関連する相巻線を付勢する切り換え信号を
発生する。たとえば、検知素子75の出力がロジック
「high」であれば、コントローラ77はスイッチ8
4aと84bをオンする信号を発生し、このようにし
て、相巻線82を通って正のバスライン80と接地バス
ライン81間の電気路が確保される。スイッチ84aと
84bがオンされるとき、スイッチ84aと84bがオ
フされるまで、電流が相巻線82を流れる。オフされる
ときには、相巻線82の電流はダイオード86a と8
6bで確保される経路を通って減衰する。
【0037】当業者が認識するように、図8に示した簡
単なコントローラ77は、本発明に従って使用できるコ
ントローラの一つの例にすぎない。本発明は多数のコン
トローラに適用でき、図8のコントローラ例に限定する
ことを意図していない。たとえば、スイッチ装置の制御
された切り換えを通じて巻線に印加される電圧を細切れ
することによって相巻線の電流を制御するもっと複雑な
コントローラを使用できる。
【0038】上記の通り、本発明は、始動トルクが増加
し、トルクリプルが減少するように、二相切り換えリラ
クタンス電動機を制御する方法に関している。本発明に
従ってこのような利点を得る方法は、図9Aと9Bを参
照して一般的に説明される。
【0039】図9は、360度の回転子回転における図
7の二相電動機の場合のトルク曲線を実線で示してい
る。幾つかの細部は説明しやすいように、誇張されてい
る。90と印された線は、相Aの巻線に一定電流が加え
られるならば、発生するトルク曲線を表しており、ま
た、91と印された線は相Bの場合の同一の情報を表し
ている。図示通りに、相Aまたは相B単独の付勢によっ
て発生した正のトルクが比較的低い点93がある。本発
明者は、本発明に従って巻線を付勢することによって、
位置93に対応する位置で停止すれば、二相電動機の始
動トルクを大きく増加でき、トルクリプルを減少できる
ことを確認した。特に、巻線を相互に独立して付勢すれ
ば、最小トルクが実際に2倍になり、トルクリプルを最
小限にできる。たとえば、各巻線が正のトルクを発生し
始める時点近くで、各相巻線を付勢し、負のトルクを発
生する時点近くで、各相巻線を消勢すれば、両方の相巻
線を付勢する回転子位置が得られる。このような時間
中、2つの巻線が発生するトルクは合計され、電動機の
発生トルク量を増加できる。
【0040】相A用の相巻線を(相Aが正のトルクを発
生し始める点に近い)点94で付勢し、(相Aが負のト
ルクを発生し始める点に近い)点96で消勢し、また相
B用相巻線を対応する点95で付勢し、点98で消勢す
るならば、発生するトルク曲線は、図10の点線で示さ
れている。この破線が示すように、両方の相を付勢する
時間中、トルクは合計され、発生トルクは相当増加し、
点93でもっと高い始動トルクともっと小さいリプルが
確保される。図10に示す特定の付勢および消勢位置は
本発明に重要でないことに注意しなければならない。両
方の相巻線が付勢され、正のトルクを発生する時間があ
る限り、電動機の始動トルクを増加し、トルクリプルを
減少できる。
【0041】本発明の切り換え装置を実施するため、相
巻線の付勢を制御するのに、2個の検知素子を有する固
有の構成と配置のRPTを利用できる。各相巻線の付勢
を独立して制御するために単一の検知素子を使用するの
で、2個の検知素子が必要である。各検知素子からのロ
ジック高信号の継続時間が各検知素子からのロジック低
信号の継続時間と異なることが要求されるので、固有の
構成のRPTが必要である。このRPTは二相電動機用
の公知のRPTと異なっている。本発明では、段付ギャ
ップ電動機の場合、負のトルク範囲に対する電動機のト
ルク曲線の正のトルク範囲の継続時間の比が1より大き
いので、固有の構成のRPTが使用されている。本発明
では、1個の検知素子と関連した相巻線の付勢が回転子
に正のトルクを発生する電気サイクルの部分で、この検
知素子が第1のロジックレベル信号(たとえば、ロジッ
ク「1」)を発生し、またこの素子と関連した相巻線の
付勢が回転子に負のトルクを発生する電気サイクルの部
分で、この検知素子が第2のロジックレベル信号(たと
えば、ロジック「0」)を発生するように、RPTが構
成され、配置されている。
【0042】図10の下部は、本発明で使用できるRP
Tからの望ましい出力を一般的に示している。ここで採
用されている角度の絶対値が例示のためだけのものであ
る。第1のデジタル信号RPTA は、相巻線Aと関連し
た検知素子の場合の望ましい出力を表している。図10
に示されているように、相Aが付勢されるとき、回転子
が正のトルクを発生する回転子の回転サイクルの部分で
は、この検知素子の出力はロジック「high」であ
り、他の全ての時間ではロジック「low」である。同
様に、相Bを付勢して発生するトルクが正であるとき、
RPTB の出力はロジック「high」であり、他の全
ての時間ではロジック「low」である。確認できるよ
うに、(相巻線Bの付勢と相巻線Aの消勢に対応する点
である)点95と96間では、各相の付勢が正のトルク
を発生するので、両方の検知素子の出力は高い。同様
に、点97と98間、99と100間、101と102
と94間でも両方の巻線が付勢される。
【0043】上記の通りに、本発明では、該当する巻線
に給電する切り換え信号としてRPT出力を使用する電
子コントローラ77にRPT検知素子の出力が加えられ
る。上記の例では、電子コントローラ77は、RPTA
の出力が高いとき、相巻線Aに給電し、RPTB の出力
が高いとき、相巻線Bに給電する。RPT信号に応答し
てリラクタンス電動機の相巻線に給電する電子コントロ
ーラの構造は先行技術で知られており、上記のようにR
PT信号に従って電流が加えられる限り、電子コントロ
ーラの固有の構造が本発明にとって重要でないので、詳
細に示されない。
【0044】図10が示すように、RPTの出力がロジ
ック「low」である回転子の回転サイクルの部分に対
する特定のRPTの出力がロジック「high」である
回転子の回転サイクルの部分の比は、公知のRPTトル
クに典型的なように1でない。したがって、固有の構成
のRPTを使用しなければならない。
【0045】図11は、図7で一般的に示されている本
発明のRPT構成の一つの例を詳細に示している。図1
1は、羽根部74の曲線と検知素子75および76の位
置を一般的に示している。
【0046】図11の実施の形態では、検知素子75と
76は、光源と光検出器を有しているタイプである。し
たがって、図11に示されている羽根部74は光透過部
分110および111(羽根部の「スペース」部分)と
光遮蔽部分112および113(羽根部の「マーク」部
分)を有している。公知の二相切り換えリラクタンス電
動機で使用されている羽根部と違って、本発明に従って
設計された羽根部74は等しくないマーク領域とスペー
ス領域を有している。
【0047】切り換え羽根部と光検出器を使用するRP
Tの操作は充分理解されている。一般には、光源から検
出器に達する光ビームが使用されている。光ビームが検
出器に入射するとき、検出器は第1のロジックレベル
(たとえば、ロジック「0」)のデジタル信号を発生す
る。光ビームが中断されるとき、たとえば、ビーム源と
検出器間の羽根部を通ることによって中断されるとき、
ビームは検出器に入射せず、検出器は第2のロジックレ
ベル(たとえば、ロジック「1」)のデジタル出力を発
生する。この例では、検出器がロジック「1」信号を発
生するときの時間間隔は「マーク」期間と称され、検出
器がロジック「0」信号を発生する時間間隔は「スペー
ス」期間と称される。
【0048】図11を見れば、羽根部74のマーク部分
112、113の角度の広がりが羽根部のスペース部分
110、111の角度の広がりと相当違っていることに
注意すべきである。本発明のこの例では、羽根部74の
マーク部分がトルク曲線の正のトルク範囲に直接対応す
るように、羽根部74は設計されている。たとえば、図
10を見れば、相Aの正のトルク領域が0度位置から1
20度位置までの回転子の回転によって定義される範囲
と180度位置から300度位置までの回転子の回転に
よって定義される範囲に伸びていることを確認できる。
したがって、羽根部74には、0度位置から120度位
置の角度に広がる第1のマーク領域112と180度位
置から300度位置までの角度に広がる第2のマーク領
域113がある。
【0049】図11の回転子羽根部74の構造は例示に
すぎない。当業者に判るように、本発明は正のトルクの
別々の範囲で別々のトルク曲線を有する他の二相電動機
に、また極数が違う二相電動機に応用できる。しかし、
一般には、羽根部のマーク領域は電動機の特定の相の正
のトルク範囲に対応しなければならない。実際には、特
定の電動機の正のトルクを発生する範囲は実験的に計算
できるか、また好ましくは、電動機を調べて経験的に確
定できる。公知のトルク測定方法を使用してその結果の
トルクを測定しながら、各相巻線を付勢でき、回転子を
0度の機械角度の位置から360度の機械角度まで回転
できる。
【0050】上記の通りに、相巻線の正のトルク発生範
囲が判明すれば、適切な羽根部の構造は簡単に判明す
る。特定の相の正のトルク発生範囲を確定し、それか
ら、正のトルク範囲に対応する回転子のマーク領域の寸
法を決定する。羽根部のマークおよびスペース領域を確
定した後、周知の切断および製造方法を使用して、RP
T羽根部を製造できる。
【0051】当業者には判るように、また一般的に検討
したように、適切なRPT信号を発生するため、羽根部
によって中断される光ビームが有限幅を有していると言
う事実を補正するため、望ましいマーク領域をわずかば
かり増加することが時々必要になる。ビーム幅補正が必
要な範囲で、本発明に従ってマーク/スペース領域を確
定した後、マーク領域を羽根部に追加しなければならな
い。このような修正を実施するとき、羽根部のマーク領
域の角度スパンは相巻線の正のトルク発生範囲に一般的
に対応するが、正確には対応しないだろう。検知素子の
他のタイプでも、同様な修正が必要なこともある。しか
し、全ての場合に、目的は、マーク/スペース比が正と
負のトルクの角度期間の比に一致するRPT信号を発生
することである。
【0052】本発明の2個の検知素子75と76の配置
は、回転子周囲の回転子極の配置が対称で、また各回転
子極が180度の機械角度違う次の隣接した回転子極で
相殺される事実を利用している。2個の対称回転子極を
有する回転子を使用するとき、2個の検知素子75と7
6によって形成される角度が90度の機械角度になるよ
うに、2個の検知素子75と76を配置しなければなら
ない。このことは、検知素子75と76によって形成さ
れる角度が90度の機械角度である図11に示されてい
る。
【0053】本発明に従ってRPT羽根を適切に設計
し、検知素子を適切に配置するとき、適切な切り換え信
号が発生する。これは図12(A)〜図12(D)に示
されている。図12(A)が示すように、回転子が0度
で表されている角度位置から30度で表されている角度
位置まで回転する時間中、検知素子75およびRPTA
の出力、また検知素子76およびRPTB の出力は両方
とも「1」であり、相巻線AおよびBを付勢することに
なる。回転子が30度から90度まで回転し続けるの
で、羽根部のマーク領域が検知素子75からの光を遮蔽
し続け、この時間中にロジック「1」RPTA 信号を発
生し、相巻線Aを連続して付勢する。この同一期間中、
検知素子76への光を遮蔽するものはなにもなく、出力
RPTB 信号はロジック「0」である。これは図12
(B)に示されている。
【0054】図12(C)は、90度から120度への
回転子の回転を示している。この回転期間中、両方のR
PTセンサーの出力は高く、両方の相巻線が付勢され
る。図12(D)は、120度から180度まで回転子
を回転する出力を示している。この時間中、RPTA
出力はロジック「0」で、RPTBの出力はロジック
「1」である。回転子が対称なので、180度〜360
度で定義される範囲でのRPT出力は、0度〜180度
で定義される範囲の場合の重複である。上記の説明通り
に、RPTの出力は相巻線の切り換えを制御する電子コ
ントローラに印加される。
【0055】本発明は、望ましい方向のトルクが二相リ
ラクタンス機械の両方の相から得られる重複する角度範
囲を利用している。トルクが得られる範囲の少なくとも
一部でこの状態に達するため、両方の相が同時に付勢さ
れる。両方の相からトルクが得られる全範囲に関してこ
れまで説明したが、当業者が判るように、同時に付勢す
るため、この範囲の特定の割合を代わりに利用できる。
【0056】また本発明は、加えられた入力トルクが出
力電圧に変換されるリラクタンス発電機にも応用でき
る。本発明に従って巻線を同時に切り換えれば、もっと
滑らかな出力電圧を発生できる。
【0057】また、当業者に判るように、回転子が内部
固定子を囲むように、リラクタンス機械を配置できる。
本発明は、同じく、この構造にも適用できる。同様に、
可動部材が順々に付勢される固定子トラックを移動する
線形リラクタンス電動機に関しても、本発明を利用でき
る。線形リラクタンス電動機における可動部材も、しば
しば、回転子と称されている。本明細書中、「回転子」
という用語は、線形リラクタンス電動機内のこのような
可動部材を含むことを意図する。
【0058】本発明が上記の実施例に関連して説明され
たが、当業者に判るように、本発明から逸脱せずに多く
の変更を実施できる。たとえば、上記の例は、光センサ
ーと光透過および光遮蔽領域を有する羽根を利用してい
るRPTを使用した。当業者が認識するように、本発明
の範囲から逸脱せずに、光反射および非光反射領域を使
用でき、ホール効果または容量性、誘導性または磁性ベ
ース装置を使用するRPT、またマークおよびスペース
領域が逆であるRPTを含むRPTの他のタイプを使用
できる。さらに、上記の例における固有のマークおよび
スペース領域は説明目的で設定されているにすぎない。
本発明から逸脱せずに、種々のマーク・スペース領域を
使用できることは理解できる。
【0059】幾つかの実施の形態の上記の説明は、例と
して挙げただけで、制限を目的としていない。特に、本
発明は上記の例と違った数の固定子と回転子を有する切
り換えリラクタンス機械にも適用可能である。
【0060】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、二相リラ
クタンス機械において、相巻線内の電流を調整せずに、
また電力変換機内のスイッチの電流定格を増加させず
に、機械の始動トルクを増加し、トルクリプルを減少さ
せることができる。
【0061】本発明によれば、二相の各巻線が正のトル
クを発生し始める回転子の各位置で各相巻線を付勢し、
負のトルクを発生し始める位置で各相巻線を消勢してい
るので、両方の相巻線が同時に付勢される期間があり、
このような期間中、両方の相巻線が発生するトルクは合
計され、その結果、単一の相巻線だけが付勢される場合
のトルクより大きなトルクが発生し、トルクリプルも減
少する。
【図面の簡単な説明】
【図1】6個の固定子極と2個の回転子極を有する典型
的な三相リラクタンス電動機の模式的断面図である。
【図2】図1の三相リラクタンス電動機のトルク曲線を
一般的に示す図である。
【図3】4個の固定子極と2個の回転子極と段付エアギ
ャップ回転子とを有する二相切り換えリラクタンス電動
機の模式的断面図である。
【図4】図3の二相リラクタンス電動機のトルク曲線を
一般的に示す図である。
【図5】公知の切り換えリラクタンス電動機で使用され
ているタイプのRPTを一般的に示す全体斜視図であ
る。
【図6】図5のRPTの検知素子の出力と図3の二相リ
ラクタンス電動機の相巻線の切り換え信号の関係を一般
的に示す図である。
【図7】本発明に従う二相切り換えリラクタンスシステ
ムを一般的に示す全体斜視図である。
【図8】本発明で使用できるコントローラを表すブロッ
クダイアグラムである。
【図9】本発明で使用できる二相切り換えリラクタンス
電動機のトルク曲線を一般的に示す図である。
【図10】本発明に従う切り換えリラクタンス電動機シ
ステムで利用できるトルクと切り換え信号の関係を一般
的に示す図である。
【図11】本発明のRPTの構造と配置を詳細に示す断
面図である。
【図12】本発明に従う回転子の角度位置に応答して切
り換え信号を発生する過程を一般的に説明する説明図で
ある。
【符号の説明】
10,31,71 固定子 11,12,13,14,15,16,31,32,3
3,34 固定子極 17 巻線コイル 18,35,72 回転子 19 突起部 36 段付エアギャップ 50 シャフト 51,74 羽根部 52,112,113 マーク領域 53,110,111 スペース領域 54,75,76 検知素子 70 二相切り換えリラクタンス電動機 77 電子コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596039176 Springfield House,H yde Terrace,Leeds,L S2 9LN,England

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定子極を備える1個の固定子と、1個
    の回転子と、固定子極を付勢するため固定子に対応して
    配置された相巻線とを含む二相切り換えリラクタンス機
    械と、 相巻線の各々と接続されている切り換え手段と、 固定子に対する回転子の位置を示す信号を発生する位置
    表示手段と、 入力要求と位置表示手段からの前記信号に応答し、相巻
    線の電流を制御する切り換え手段を作動するための制御
    手段とを含む切り換えリラクタンス駆動システムにおい
    て、 前記制御手段は、両方の相の付勢が入力要求に従って同
    一の方向にトルクを発生する位置に回転子があるとき、
    両方の相の切り換え手段を同時に作動するように操作可
    能であることを特徴とする切り換えリラクタンス駆動シ
    ステム。
  2. 【請求項2】 前記位置表示手段は、相の一方で望まし
    い方向にトルクを発生する、固定子に対する回転子の位
    置の領域に応じて切り換え手段用のオンおよびオフ信号
    を発生するように配置された第1の位置検知手段と、相
    の他方で前記の望ましい方向にトルクを発生する、固定
    子に対する回転子の位置の領域に応じてオンおよびオフ
    信号を発生するように配置された第2の位置検知手段と
    を含むことを特徴とする請求項1記載の切り換えリラク
    タンス駆動システム。
  3. 【請求項3】 センサー出力の作用部材が、回転子とと
    もに回転するように配置され、かつ第1および第2の位
    置検知手段は、それによって作用を受ける前記部材に関
    連させて配置されていることを特徴とする請求項2記載
    の切り換えリラクタンス駆動システム。
  4. 【請求項4】 前記部材は、回転子が回転するにつれ
    て、前記位置検知手段が切り換え手段のオンおよびオフ
    信号に対応するバイナリ出力を発生するように、第1お
    よび第2センサー出力の作用領域を定義する羽根である
    ことを特徴とする請求項3記載の切り換えリラクタンス
    駆動システム。
  5. 【請求項5】 前記制御手段は、第1の位置検知手段の
    出力を調整する信号調整手段と、第2の位置検知手段の
    出力を調整する第2の信号調整手段とを含み、かつ、調
    整手段の出力部が各々、2つの相の切り換え手段を作動
    するように接続されていることを特徴とする請求項2〜
    4のいずれかに記載の切り換えリラクタンス駆動システ
    ム。
  6. 【請求項6】 回転子は、固定子極の面に比較的半径方
    向に近く、また該面から離れている2つの弧状面を定義
    する少なくとも1つの半径方向で外部の極面を有する段
    付エアギャップ回転子であることを特徴とする請求項1
    〜5のいずれかに記載の切り換えリラクタンス駆動シス
    テム。
  7. 【請求項7】 前記制御手段および回転子位置検知手段
    は、切り換えリラクタンス機械を電動機として運転する
    よう配置されていることを特徴とする請求項1〜6のい
    ずれかに記載の切り換えリラクタンス駆動システム。
  8. 【請求項8】 前記制御手段および回転子位置検知手段
    は、切り換えリラクタンス機械を発電機として運転する
    よう配置されていることを特徴とする請求項1〜7のい
    ずれかに記載の切り換えリラクタンス駆動システム。
  9. 【請求項9】 1個の回転子と、1個の固定子と各相毎
    に少なくとも1つの相巻線を有する二相切り換えリラク
    タンス機械の出力を制御する方法であって、 固定子に対して回転子の位置を検知すること、 固定子に対する回転子の位置に応じて切り換え手段を作
    動し、相巻線を順々に付勢し、出力を発生すること、 さらに、両方の相を付勢すれば、望ましい方向にトルク
    を出力する位置に回転子があるとき、相巻線を同時に付
    勢するために固定子に対する回転子の位置に応じて切り
    換え手段を作動すること、 以上のステップを含んでなることを特徴とする二相切り
    換えリラクタンス機械の出力制御方法。
  10. 【請求項10】 1つの相の少なくとも1つの巻線と関
    連した固定子極に対する回転子の位置を検知し、そして
    他の相の少なくとも1つの巻線と関連した固定子極に対
    する回転子の位置を別々に検知することを含むことを特
    徴とする請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 固定子極を備える1個の固定子と、1
    個の回転子と、固定子極の付勢のため固定子に関連付け
    て配置された相巻線とを含む二相切り換えリラクタンス
    機械用の位置トランスデューサーであって、 望ましい方向のトルク発生が二相の一方から得られる固
    定子に対する回転子の位置を示す、位置信号を発生する
    第1の位置表示手段と、 望ましい方向のトルク発生が二相の他方から得られる固
    定子に対する回転子の位置を示す、位置信号を発生する
    第2の位置表示手段とを含み、かつ前記第1の位置表示
    手段および第2の位置表示手段は、 望ましい方向のトルク発生が二相から同時に得られる回
    転子の位置を示す、信号を発生するように配置されるこ
    とを特徴とする二相切り換えリラクタンス機械用の位置
    トランスデューサー。
  12. 【請求項12】 前記第1位置表示手段および第2の位
    置表示手段は、機械の回転子と共に回転するように、取
    り付けることができる部材を共有し、かつ各位置表示手
    段が該部材の作用下で位置信号を発生するように作動す
    るセンサーを備えることを特徴とする二相切り換えリラ
    クタンス機械用の位置トランスデューサー。
JP06491596A 1995-03-21 1996-03-21 切り換えリラクタンス駆動システム、二相切り換えリラクタンス機械の出力制御方法および二相切り換えリラクタンス機械用の位置トランスデューサ Expired - Fee Related JP3844260B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9505655.2A GB9505655D0 (en) 1995-03-21 1995-03-21 Torque improvements in reluctance motors
GB9505655.2 1995-03-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08340693A true JPH08340693A (ja) 1996-12-24
JP3844260B2 JP3844260B2 (ja) 2006-11-08

Family

ID=10771551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06491596A Expired - Fee Related JP3844260B2 (ja) 1995-03-21 1996-03-21 切り換えリラクタンス駆動システム、二相切り換えリラクタンス機械の出力制御方法および二相切り換えリラクタンス機械用の位置トランスデューサ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5747962A (ja)
EP (1) EP0734117B1 (ja)
JP (1) JP3844260B2 (ja)
KR (1) KR100420714B1 (ja)
CA (1) CA2172121A1 (ja)
DE (1) DE69608599T2 (ja)
GB (1) GB9505655D0 (ja)
TW (1) TW314669B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018136321A (ja) * 2013-01-04 2018-08-30 フェデラル−モーグル・コントロールド・パワー・リミテッドFederal−Mogul Controlled Power Limited 位置感知システム
CN109323646A (zh) * 2018-11-13 2019-02-12 阿斯科纳科技(深圳)有限公司 一种应用于直线电机矢量控制的位置传感器系统

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6028385A (en) * 1995-10-19 2000-02-22 Tridelta Industries, Inc. Switched reluctance motor
US5852334A (en) * 1995-10-19 1998-12-22 Tridelta Industries, Inc. Staggered pole switched reluctance motor
US5969454A (en) * 1995-10-19 1999-10-19 Tridelta Industries, Inc. Switched reluctance motor
US6051903A (en) * 1995-10-19 2000-04-18 Tridelta Industries, Inc. Switched reluctance motor
GB9715248D0 (en) * 1997-07-18 1997-09-24 Switched Reluctance Drives Ltd Starting of single-phase motors
JP2000287488A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Aisin Seiki Co Ltd 電気モータの通電制御装置
GB0028733D0 (en) 2000-11-24 2001-01-10 Switched Reluctance Drives Ltd Current chopping in switched reluctance drive systems
GB0113776D0 (en) * 2001-06-06 2001-07-25 Switched Reluctance Drives Ltd Excitation of switched reluctance motors
US7420308B2 (en) * 2002-05-24 2008-09-02 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. PMBDCM and two phase SRM motor, two phase SRM rotor and stator, and coil wrap for PMBDCM and SRM motors
TW200406974A (en) * 2002-05-24 2004-05-01 Virginia Tech Intell Prop Method and apparatus for identifying an operational phase of a motor phase winding and controlling energization of the phase winding
GB0310491D0 (en) * 2003-05-07 2003-06-11 Switched Reluctance Drives Ltd Excitation of switched reluctance motors
US7201244B2 (en) * 2003-10-03 2007-04-10 Letourneau, Inc. Vehicle for materials handling and other industrial uses
GB0400483D0 (en) 2004-01-09 2004-02-11 Switched Reluctance Drives Ltd Rotor position detection of an electrical machine
JP4581640B2 (ja) * 2004-11-17 2010-11-17 トヨタ自動車株式会社 車両駆動システムおよびそれを備える車両
KR100757435B1 (ko) 2005-08-25 2007-09-11 엘지전자 주식회사 2상 에스알엠 구동 방법 및 장치
KR100757437B1 (ko) 2005-08-25 2007-09-11 엘지전자 주식회사 2상 에스알엠 구동 방법 및 장치
EP1946437A4 (en) * 2006-10-25 2017-02-22 LG Electronics Inc. Apparatus and method for driving 2-phase srm motor
EP1932233A4 (en) * 2006-10-25 2017-07-12 LG Electronics Inc. Apparatus and method for driving 2-phase srm
GB0804866D0 (en) * 2008-03-17 2008-04-16 Rolls Royce Plc Electrical machine arrangement
US8866355B2 (en) 2011-09-28 2014-10-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switched reluctance motor
CN102969833A (zh) * 2012-10-16 2013-03-13 张斌 电发动机
TW201439436A (zh) * 2014-05-26 2014-10-16 yin-ping Xu 驅動裝置
TWI583122B (zh) * 2014-05-28 2017-05-11 yin-ping Xu Drive the rotating device
DE102015010993A1 (de) 2015-08-20 2017-02-23 Technische Universität Ilmenau Zwei-Phasen-Reluktanzmaschine
CN112688444B (zh) * 2020-12-11 2021-11-26 杭州星成电气科技有限公司 一种具有自启动能力的单相磁阻电机

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE758004A (fr) * 1969-10-31 1971-04-01 Siemens Ag Ensemble electrique de demarrage d'un moteur a courant continu et a commutation par thyristors
US3679954A (en) * 1970-07-13 1972-07-25 Lear Siegler Inc Brushless d.c. motor with rate control of position sensor
US4507591A (en) * 1983-07-26 1985-03-26 Rca Corporation Linear pulse width to current converter for brushless DC motors
US4500824A (en) * 1984-05-21 1985-02-19 General Electric Company Method of commutation and converter circuit for switched reluctance motors
JPS6223352A (ja) * 1985-07-15 1987-01-31 Shikoo Giken:Kk 一相通電されるブラシレスモ−タ
US4713594A (en) * 1986-10-03 1987-12-15 General Electric Company Start-up control for switched reluctance motor
US4737674A (en) * 1986-10-17 1988-04-12 Shicoh Engineering Co., Ltd. Single phase brushless motor with a core
US4818922A (en) * 1986-10-22 1989-04-04 Allied-Signal Inc. Optical commutation for permanent magnet motors
US4883999A (en) * 1988-08-15 1989-11-28 Pacific Scientific Company Polyphase electronically commutated reluctance motor
US4896089A (en) * 1989-01-31 1990-01-23 General Electric Company Fault management system for a switched reluctance motor
JPH04183294A (ja) * 1990-11-15 1992-06-30 Secoh Giken Inc リラクタンス型電動機
US5111095A (en) * 1990-11-28 1992-05-05 Magna Physics Corporation Polyphase switched reluctance motor
EP0784377B1 (en) * 1992-12-17 1999-07-14 Lg Electronics Inc. Switched reluctance motor without rotor position sensor
IT1261597B (it) * 1993-09-30 1996-05-23 Gate Spa Procedimento e sistema per il controllo di un motore elettrico brushless.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018136321A (ja) * 2013-01-04 2018-08-30 フェデラル−モーグル・コントロールド・パワー・リミテッドFederal−Mogul Controlled Power Limited 位置感知システム
CN109323646A (zh) * 2018-11-13 2019-02-12 阿斯科纳科技(深圳)有限公司 一种应用于直线电机矢量控制的位置传感器系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE69608599T2 (de) 2001-03-01
GB9505655D0 (en) 1995-05-10
EP0734117A3 (en) 1997-12-29
KR960036248A (ko) 1996-10-28
EP0734117B1 (en) 2000-05-31
EP0734117A2 (en) 1996-09-25
DE69608599D1 (de) 2000-07-06
US5747962A (en) 1998-05-05
KR100420714B1 (ko) 2004-06-30
JP3844260B2 (ja) 2006-11-08
TW314669B (ja) 1997-09-01
CA2172121A1 (en) 1996-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3844260B2 (ja) 切り換えリラクタンス駆動システム、二相切り換えリラクタンス機械の出力制御方法および二相切り換えリラクタンス機械用の位置トランスデューサ
KR100229963B1 (ko) 하이브리드 단상가변성 리럭턴스모터
US6441580B2 (en) Brushless machine control
EP2060002B1 (en) Control of synchronous electrical machines
JPH01286758A (ja) 永久磁石式同期電動機
JPS5953503B2 (ja) 回転検出装置
JPS6240085A (ja) ブラシレスモ−タ
CA2549163C (en) System for sensorless control in a permanent magnet machine
US5808389A (en) Apparatus and method for starting a single-phase variable reluctance motor
JP3355141B2 (ja) 整流制御装置
US20040027021A1 (en) Switched reluctance motor having radial and transverse flux
JP5383807B2 (ja) インダクタンスの異なる2つの相巻線を備えた電子整流式電気機器のロータの、逆起電力のゼロ交差検出による位置検出方法
JP2008029115A (ja) 単相位置センサレス永久磁石モータ制御装置
JPH10341590A (ja) 保持ブレーキ機能を備えたブラシレスdcモータ装置
JP4110883B2 (ja) モータ制御装置
JP3393367B2 (ja) センサレスモータの回転子位置検出装置及びその方法
JP2021078162A (ja) 三相ブラシレスdcモータ
EP0675590B1 (en) Electronically commutated motor
JP2898797B2 (ja) 誘導モータ
JPH04197099A (ja) ステップモータの駆動方式
JPH11206181A (ja) センサレス・スイッチドリラクタンスモータの回転子位置検出装置及びその方法
JP2002058279A (ja) ブラシレスモータの駆動制御回路
JP3268951B2 (ja) 可変リラクタンスモータ
Husain Sensor elimination and converter topology simplification in switched reluctance motor drives for commercial applications
JPS62118785A (ja) 無整流子電動機の起動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050215

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20050513

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20050531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060302

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060606

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060718

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060811

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees