JPH09294394A - リラクタンスモータの駆動回路 - Google Patents
リラクタンスモータの駆動回路Info
- Publication number
- JPH09294394A JPH09294394A JP8129020A JP12902096A JPH09294394A JP H09294394 A JPH09294394 A JP H09294394A JP 8129020 A JP8129020 A JP 8129020A JP 12902096 A JP12902096 A JP 12902096A JP H09294394 A JPH09294394 A JP H09294394A
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- JP
- Japan
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- stator coil
- semiconductor switching
- diode
- switching element
- stator
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成部品数の削除とエネルギー効率の向上。
【解決手段】 ダイオード、ステータコイル、半導体ス
イッチング素子を順次接続した直列回路を直流電源のプ
ラス端子とマイナス端子との間に複数並列接続した複数
相のステータコイルより成る主回路と、前記ダイオード
とステータコイルとの接続点と隣接するステータコイル
と半導体スイッチング素子との接続点との間にコンデン
サを交叉接続した複数の並列回路とによってリラクタン
スモータの駆動回路を構成し、前記主回路における半導
体スイッチング素子を順次オン・オフ制御することによ
って前記ステータコイルに直流電流を順次供給すると共
に、前記半導体スイッチング素子がオフした時に前記ス
テータコイルに発生したエネルギーを隣接する他相のス
テータコイルに転送させるようにした。
イッチング素子を順次接続した直列回路を直流電源のプ
ラス端子とマイナス端子との間に複数並列接続した複数
相のステータコイルより成る主回路と、前記ダイオード
とステータコイルとの接続点と隣接するステータコイル
と半導体スイッチング素子との接続点との間にコンデン
サを交叉接続した複数の並列回路とによってリラクタン
スモータの駆動回路を構成し、前記主回路における半導
体スイッチング素子を順次オン・オフ制御することによ
って前記ステータコイルに直流電流を順次供給すると共
に、前記半導体スイッチング素子がオフした時に前記ス
テータコイルに発生したエネルギーを隣接する他相のス
テータコイルに転送させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプやファン、
自動車関連設備機器等において使用するリラクタンスモ
ータの駆動回路に関する。
自動車関連設備機器等において使用するリラクタンスモ
ータの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術によるリラクタンスモータの駆
動回路は、図３に示す通りである。ダイオード１０５、
半導体スイッチング素子１０１、ステータコイル１０
７、半導体スイッチング素子１０２は直列接続してあ
り、ダイオード１０５のアノード端子と半導体スイッチ
ング素子１０２のエミッタ端子はそれぞれ直流電源のプ
ラス端子とマイナス端子に接続してある。また、ダイオ
ード１０６、半導体スイッチング素子１０３、ステータ
コイル１０８、半導体スイッチング素子１０４も直列接
続してあって、ダイオード１０６のアノード端子と半導
体スイッチング素子１０４のエミッタ端子はそれぞれ直
流電源のプラス端子とマイナス端子に接続してあり、リ
ラクタンスモータの駆動回路における主回路を構成して
いる。
動回路は、図３に示す通りである。ダイオード１０５、
半導体スイッチング素子１０１、ステータコイル１０
７、半導体スイッチング素子１０２は直列接続してあ
り、ダイオード１０５のアノード端子と半導体スイッチ
ング素子１０２のエミッタ端子はそれぞれ直流電源のプ
ラス端子とマイナス端子に接続してある。また、ダイオ
ード１０６、半導体スイッチング素子１０３、ステータ
コイル１０８、半導体スイッチング素子１０４も直列接
続してあって、ダイオード１０６のアノード端子と半導
体スイッチング素子１０４のエミッタ端子はそれぞれ直
流電源のプラス端子とマイナス端子に接続してあり、リ
ラクタンスモータの駆動回路における主回路を構成して
いる。
【０００３】ステータコイル１０７と半導体スイッチン
グ素子１０２の直列回路の両端にはダイオード１０９が
並列接続してあり、ステータコイル１０８と半導体スイ
ッチング素子１０４の直列回路の両端にもダイオード１
１０が並列接続してある。また、ダイオード１０５のカ
ソード端子と半導体スイッチング素子１０１のコレクタ
端子との接続点はコンデンサ１１３を介して直流電源の
マイナス端子と接続してあり、ステータコイル１０７と
半導体スイッチング素子１０２のコレクタ端子との接続
点はダイオード１１１を介してダイオード１０５と半導
体スイッチング素子１０１のコレクタ端子との接続点と
接続してある。同様にして、ダイオード１０６のカソー
ド端子と半導体スイッチング素子１０３のコレクタ端子
との接続点はコンデンサ１１４を介して直流電源のマイ
ナス端子と接続してあり、ステータコイル１０８と半導
体スイッチング素子１０４のコレクタ端子との接続点は
ダイオード１１２を介してダイオード１０６と半導体ス
イッチング素子１０３のコレクタ端子との接続点と接続
してある。
グ素子１０２の直列回路の両端にはダイオード１０９が
並列接続してあり、ステータコイル１０８と半導体スイ
ッチング素子１０４の直列回路の両端にもダイオード１
１０が並列接続してある。また、ダイオード１０５のカ
ソード端子と半導体スイッチング素子１０１のコレクタ
端子との接続点はコンデンサ１１３を介して直流電源の
マイナス端子と接続してあり、ステータコイル１０７と
半導体スイッチング素子１０２のコレクタ端子との接続
点はダイオード１１１を介してダイオード１０５と半導
体スイッチング素子１０１のコレクタ端子との接続点と
接続してある。同様にして、ダイオード１０６のカソー
ド端子と半導体スイッチング素子１０３のコレクタ端子
との接続点はコンデンサ１１４を介して直流電源のマイ
ナス端子と接続してあり、ステータコイル１０８と半導
体スイッチング素子１０４のコレクタ端子との接続点は
ダイオード１１２を介してダイオード１０６と半導体ス
イッチング素子１０３のコレクタ端子との接続点と接続
してある。
【０００４】従来技術によるリラクタンスモータの動作
特性を、図４に示す波形図によって説明する。ステータ
コイルの前後に直列接続された２つの半導体スイッチン
グ素子１０１と１０２および１０３と１０４はそれぞれ
交互にオン・オフ制御され、その動作特性は図４の
（１）に示す通りである。半導体スイッチング素子１０
１と１０２が同時にオンとなった時におけるステータコ
イル１０７を流れる電流は、「直流電源のプラス端子〜
ダイオード１０５〜半導体スイッチング素子１０１〜ス
テータコイル１０７〜半導体スイッチング素子１０２〜
直流電源のマイナス端子」となり、ダイオード１０５と
ステータコイル１０７を流れる電流波形は図４の（２）
に示すｉ10，ｉ12となる。このとき、コンデンサ１１３
に充電されていたエネルギーも放出され、図４の（２）
に示すｉ11となる。
特性を、図４に示す波形図によって説明する。ステータ
コイルの前後に直列接続された２つの半導体スイッチン
グ素子１０１と１０２および１０３と１０４はそれぞれ
交互にオン・オフ制御され、その動作特性は図４の
（１）に示す通りである。半導体スイッチング素子１０
１と１０２が同時にオンとなった時におけるステータコ
イル１０７を流れる電流は、「直流電源のプラス端子〜
ダイオード１０５〜半導体スイッチング素子１０１〜ス
テータコイル１０７〜半導体スイッチング素子１０２〜
直流電源のマイナス端子」となり、ダイオード１０５と
ステータコイル１０７を流れる電流波形は図４の（２）
に示すｉ10，ｉ12となる。このとき、コンデンサ１１３
に充電されていたエネルギーも放出され、図４の（２）
に示すｉ11となる。
【０００５】次に、半導体スイッチング素子１０１と１
０２が同時にオフとなると、「ステータコイル１０７〜
ダイオード１１１〜コンデンサ１１３〜ダイオード１０
９」のループ回路により、ステータコイル１０７のエネ
ルギーはコンデンサ１１３に充電される。この時、ダイ
オード１１１、コンデンサ１１３、ダイオード１０９を
流れる電流ｉ13，ｉ14，ｉ15は図４の（２）に示すよう
になる。以上の説明はステータコイル１０７の前後に直
列接続してある２つの半導体スイッチング素子１０１と
１０２のオン・オフ時の電流特性に関するものである
が、ステータコイル１０８の前後に直列接続してある２
つの半導体スイッチング素子１０３と１０４のオン・オ
フ時の電流特性も同様に説明でき、電流波形は図４の
（３）に示す通りである。従ってステータコイル１０７
と１０８には交互に直流電源から直流電流が供給され、
磁化されたステータに接近しているロータを順次吸引さ
せて回転を継続させる。
０２が同時にオフとなると、「ステータコイル１０７〜
ダイオード１１１〜コンデンサ１１３〜ダイオード１０
９」のループ回路により、ステータコイル１０７のエネ
ルギーはコンデンサ１１３に充電される。この時、ダイ
オード１１１、コンデンサ１１３、ダイオード１０９を
流れる電流ｉ13，ｉ14，ｉ15は図４の（２）に示すよう
になる。以上の説明はステータコイル１０７の前後に直
列接続してある２つの半導体スイッチング素子１０１と
１０２のオン・オフ時の電流特性に関するものである
が、ステータコイル１０８の前後に直列接続してある２
つの半導体スイッチング素子１０３と１０４のオン・オ
フ時の電流特性も同様に説明でき、電流波形は図４の
（３）に示す通りである。従ってステータコイル１０７
と１０８には交互に直流電源から直流電流が供給され、
磁化されたステータに接近しているロータを順次吸引さ
せて回転を継続させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来技術におけるリラクタンスモータの駆動回路は構成
部品数が多く、１相当り３個のダイオードと１個のコン
デンサ、および高価な２個の半導体スイッチング素子を
必要としている。なお、直列接続してある半導体スイッ
チング素子がオフの時にステータコイルからコンデンサ
に充電されたエネルギーは、半導体スイッチング素子が
次にオンとなる時の電流の立上り特性を改善しているが
その効果は僅かなものである。この発明は、従来技術に
よるリラクタンスモータの駆動回路の欠点を解消するた
めになされたものであって、構成部品数を減少させると
共に、ステータコイルのエネルギーを次相に注入させる
ことによって動作特性を改善しようとするものである。
従来技術におけるリラクタンスモータの駆動回路は構成
部品数が多く、１相当り３個のダイオードと１個のコン
デンサ、および高価な２個の半導体スイッチング素子を
必要としている。なお、直列接続してある半導体スイッ
チング素子がオフの時にステータコイルからコンデンサ
に充電されたエネルギーは、半導体スイッチング素子が
次にオンとなる時の電流の立上り特性を改善しているが
その効果は僅かなものである。この発明は、従来技術に
よるリラクタンスモータの駆動回路の欠点を解消するた
めになされたものであって、構成部品数を減少させると
共に、ステータコイルのエネルギーを次相に注入させる
ことによって動作特性を改善しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】凸極構造のロータ位置を
センサーにより検出しておき、適当なタイミングによっ
て凸極構造のステータにおける複数相のコイルに順次直
流電流を供給し、電流供給を受けたステータコイルに接
近しているロータを順次吸引させて回転を継続するリラ
クタンスモータの駆動回路において、ダイオードとステ
ータコイルおよび半導体スイッチング素子より成る複数
の直列回路を直流電源のプラス端子とマイナス端子との
間に並列接続した複数相のステータコイルより成る主回
路と、前記ダイオードと前記ステータコイルとの接続点
と隣接する他相のステータコイルと半導体スイッチング
素子との接続点との間をコンデンサによって交叉接続さ
せた複数の並列回路と、によってリラクタンスモータの
駆動回路を構成し、前記複数相の半導体スイッチング素
子を順次オン・オフ制御することによって前記ステータ
コイルに順次直流電流を供給すると共に、前記半導体ス
イッチング素子がオフした時に前記ステータコイルに発
生したエネルギーを隣接する他相の前記ステータコイル
に転送するようにしたものである。
センサーにより検出しておき、適当なタイミングによっ
て凸極構造のステータにおける複数相のコイルに順次直
流電流を供給し、電流供給を受けたステータコイルに接
近しているロータを順次吸引させて回転を継続するリラ
クタンスモータの駆動回路において、ダイオードとステ
ータコイルおよび半導体スイッチング素子より成る複数
の直列回路を直流電源のプラス端子とマイナス端子との
間に並列接続した複数相のステータコイルより成る主回
路と、前記ダイオードと前記ステータコイルとの接続点
と隣接する他相のステータコイルと半導体スイッチング
素子との接続点との間をコンデンサによって交叉接続さ
せた複数の並列回路と、によってリラクタンスモータの
駆動回路を構成し、前記複数相の半導体スイッチング素
子を順次オン・オフ制御することによって前記ステータ
コイルに順次直流電流を供給すると共に、前記半導体ス
イッチング素子がオフした時に前記ステータコイルに発
生したエネルギーを隣接する他相の前記ステータコイル
に転送するようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照しながら説明する。図１はこの発明によるリラクタ
ンスモータの駆動回路の構成を示すブロック図である。
図１において、ダイオード５、ステータコイル３、半導
体スイッチング素子１より成る直列回路は直流電源のプ
ラス端子とマイナス端子の間に接続してあり、同様にし
て、ダイオード６、ステータコイル４、半導体スイッチ
ング素子２より成る直列回路も前記直列回路に並列接続
してあって、複数相のステータコイルより成るリラクタ
ンスモータの駆動回路における主回路を構成している。
また、ダイオード５とステータコイル３の接続点と隣接
するステータコイル４と半導体スイッチング素子２との
接続点との間にはコンデンサ８が交叉して接続してあ
り、また、ダイオード６とステータコイル４の接続点と
隣接するステータコイル３と半導体スイッチング素子１
との接続点との間にもコンデンサ７が交叉して接続して
ある。
参照しながら説明する。図１はこの発明によるリラクタ
ンスモータの駆動回路の構成を示すブロック図である。
図１において、ダイオード５、ステータコイル３、半導
体スイッチング素子１より成る直列回路は直流電源のプ
ラス端子とマイナス端子の間に接続してあり、同様にし
て、ダイオード６、ステータコイル４、半導体スイッチ
ング素子２より成る直列回路も前記直列回路に並列接続
してあって、複数相のステータコイルより成るリラクタ
ンスモータの駆動回路における主回路を構成している。
また、ダイオード５とステータコイル３の接続点と隣接
するステータコイル４と半導体スイッチング素子２との
接続点との間にはコンデンサ８が交叉して接続してあ
り、また、ダイオード６とステータコイル４の接続点と
隣接するステータコイル３と半導体スイッチング素子１
との接続点との間にもコンデンサ７が交叉して接続して
ある。
【０００９】この発明によるリラクタンスモータの動作
特性を図２に示す波形図によって説明する。半導体スイ
ッチング素子１と２は交互にオン・オフ制御され、図２
の（１）に示すように変化する。半導体スイッチング素
子１がオン、半導体スイッチング素子２がオフのときに
は、「直流電源のプラス端子〜ダイオード５〜ステータ
コイル３〜半導体スイッチング素子１〜直流電源のマイ
ナス端子」より成る回路と、「直流電源のプラス端子〜
ダイオード６〜コンデンサ７〜半導体スイッチング素子
１〜直流電源のマイナス端子」より成る回路が形成さ
れ、また、コンデンサ８に蓄積されていたエネルギーも
ステータコイル３と半導体スイッチング素子１を介して
直流電源のマイナス端子に放出される。
特性を図２に示す波形図によって説明する。半導体スイ
ッチング素子１と２は交互にオン・オフ制御され、図２
の（１）に示すように変化する。半導体スイッチング素
子１がオン、半導体スイッチング素子２がオフのときに
は、「直流電源のプラス端子〜ダイオード５〜ステータ
コイル３〜半導体スイッチング素子１〜直流電源のマイ
ナス端子」より成る回路と、「直流電源のプラス端子〜
ダイオード６〜コンデンサ７〜半導体スイッチング素子
１〜直流電源のマイナス端子」より成る回路が形成さ
れ、また、コンデンサ８に蓄積されていたエネルギーも
ステータコイル３と半導体スイッチング素子１を介して
直流電源のマイナス端子に放出される。
【００１０】次に、半導体スイッチング素子１がオフ、
半導体スイッチング素子２がオンとなった瞬間には、ス
テータコイル３のエネルギーは、「ステータコイル３〜
コンデンサ７〜ステータコイル４〜半導体スイッチング
素子２〜直流電源のマイナス端子」より成る回路と、直
流電源のプラス端子からダイオード５を介してステータ
コイル３へ流れる電流回路が形成され、それぞれの構成
要素を流れる電流波形は図２の（２），（３）に示すよ
うになる。上述した過渡状態経過後におけるステータコ
イル４を流れる電流は「直流電源のプラス端子〜ダイオ
ード６〜ステータコイル４〜半導体スイッチング素子２
〜直流電源のマイナス端子」より成る回路を流れる。ま
た、半導体スイッチング素子２がオフ、半導体スイッチ
ング素子１がオンとなった瞬間におけるステータコイル
４からのエネルギー放出も、ステータコイル３からのエ
ネルギー放出と同様に説明できる。
半導体スイッチング素子２がオンとなった瞬間には、ス
テータコイル３のエネルギーは、「ステータコイル３〜
コンデンサ７〜ステータコイル４〜半導体スイッチング
素子２〜直流電源のマイナス端子」より成る回路と、直
流電源のプラス端子からダイオード５を介してステータ
コイル３へ流れる電流回路が形成され、それぞれの構成
要素を流れる電流波形は図２の（２），（３）に示すよ
うになる。上述した過渡状態経過後におけるステータコ
イル４を流れる電流は「直流電源のプラス端子〜ダイオ
ード６〜ステータコイル４〜半導体スイッチング素子２
〜直流電源のマイナス端子」より成る回路を流れる。ま
た、半導体スイッチング素子２がオフ、半導体スイッチ
ング素子１がオンとなった瞬間におけるステータコイル
４からのエネルギー放出も、ステータコイル３からのエ
ネルギー放出と同様に説明できる。
【００１１】上述したように、半導体スイッチング素子
１と２を交互にオン・オフ制御することによって、ステ
ータコイル３と４には交互に直流電流が供給されるので
それぞれのステータは交互に磁化され、接近しているロ
ータを交互に吸引してロータの回転を継続させる。ま
た、隣接するステータコイル間に交互接続してあるコン
デンサを介して、半導体スイッチング素子がオフする瞬
間におけるステータコイルのエネルギーを他相に転送さ
せるので、エネルギー効率の向上に役立つ。
１と２を交互にオン・オフ制御することによって、ステ
ータコイル３と４には交互に直流電流が供給されるので
それぞれのステータは交互に磁化され、接近しているロ
ータを交互に吸引してロータの回転を継続させる。ま
た、隣接するステータコイル間に交互接続してあるコン
デンサを介して、半導体スイッチング素子がオフする瞬
間におけるステータコイルのエネルギーを他相に転送さ
せるので、エネルギー効率の向上に役立つ。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によるリ
ラクタンスモータの駆動回路は、ダイオードとステータ
コイルおよび半導体スイッチング素子より成る直列回路
を直流電源のプラス端子とマイナス端子との間に複数並
列接続した複数相のステータコイルより成る主回路と、
隣接する前記直列回路間をコンデンサによって交叉接続
した複数の並列回路と、によってリラクタンスモータの
駆動回路を構成した。従って、回路構成が簡素化されて
部品数も半減し、高価な半導体スイッチング素子も１個
でよいのでローコストの駆動回路を実現できる。また、
半導体スイッチング素子がオフとなる時におけるステー
タコイルのエネルギーを活用できるのでエネルギー効率
の向上となり、かつ、電流の立上りも早くなる。
ラクタンスモータの駆動回路は、ダイオードとステータ
コイルおよび半導体スイッチング素子より成る直列回路
を直流電源のプラス端子とマイナス端子との間に複数並
列接続した複数相のステータコイルより成る主回路と、
隣接する前記直列回路間をコンデンサによって交叉接続
した複数の並列回路と、によってリラクタンスモータの
駆動回路を構成した。従って、回路構成が簡素化されて
部品数も半減し、高価な半導体スイッチング素子も１個
でよいのでローコストの駆動回路を実現できる。また、
半導体スイッチング素子がオフとなる時におけるステー
タコイルのエネルギーを活用できるのでエネルギー効率
の向上となり、かつ、電流の立上りも早くなる。
【図１】この発明によるリラクタンスモータの駆動回路
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】波形図。
【図３】従来技術によるりリラクタンスモータの駆動回
路の構成を示すブロック図。
路の構成を示すブロック図。
【図４】波形図。
【符号の説明】 １，２ 半導体スイッチング素子 ３，４ ステータコイル ５，６ ダイオード ７，８ コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 凸極構造のロータ位置をセンサーにより
検出しておき、適当なタイミングによって凸極構造のス
テータにおける複数相のコイルに直流電流を順次供給
し、前記ステータに接近しているロータを順次吸引させ
て回転を継続するリラクタンスモータの駆動回路におい
て、 ダイオード、前記ステータコイル、半導体スイッチング
素子を順次接続した直列回路を直流電源のプラス端子と
マイナス端子の間に複数並列接続した複数相のステータ
コイルより成る主回路と、前記ダイオードと前記ステー
タコイルとの接続点と隣接する他相のステータコイルと
半導体スイッチング素子との接続点との間をコンデンサ
によって交叉接続した複数の並列回路と、によってリラ
クタンスモータの駆動回路を構成し、 前記主回路における半導体スイッチング素子を順次オン
・オフ制御することによって前記ステータコイルに順次
直流電流を供給すると共に、半導体スイッチング素子が
オフした時に前記ステータコイルに発生したエネルギー
を隣接する他相の前記ステータコイルに転送するように
したことを特徴とするリラクタンスモータの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8129020A JPH09294394A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | リラクタンスモータの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8129020A JPH09294394A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | リラクタンスモータの駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09294394A true JPH09294394A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14999177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8129020A Pending JPH09294394A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | リラクタンスモータの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09294394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6388417B1 (en) | 1999-12-06 | 2002-05-14 | Macrosonix Corporation | High stability dynamic force motor |
-
1996
- 1996-04-24 JP JP8129020A patent/JPH09294394A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6388417B1 (en) | 1999-12-06 | 2002-05-14 | Macrosonix Corporation | High stability dynamic force motor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001024 |