JPH1080183A - リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル - Google Patents
リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイルInfo
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- JPH1080183A JPH1080183A JP8267647A JP26764796A JPH1080183A JP H1080183 A JPH1080183 A JP H1080183A JP 8267647 A JP8267647 A JP 8267647A JP 26764796 A JP26764796 A JP 26764796A JP H1080183 A JPH1080183 A JP H1080183A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リラクタンス形電動機の通電駆動回路の製作
を容易にすること及びリラクタンス形電動機と駆動回路
の結線の数を少くすること。 【解決手段】リラクタンス形電動機の各相の電機子コイ
ルのそれぞれに第１のダイオードを直列に接続し、該電
機子コイルと第１のダイオードの直列接続体に並列に第
２のダイオードを第１のダイオードと逆の向きに接続す
ることにより、該電機子コイルには１方向の電流のみ通
るようにしてインバーターによる通電を可能にしたもの
である。
を容易にすること及びリラクタンス形電動機と駆動回路
の結線の数を少くすること。 【解決手段】リラクタンス形電動機の各相の電機子コイ
ルのそれぞれに第１のダイオードを直列に接続し、該電
機子コイルと第１のダイオードの直列接続体に並列に第
２のダイオードを第１のダイオードと逆の向きに接続す
ることにより、該電機子コイルには１方向の電流のみ通
るようにしてインバーターによる通電を可能にしたもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は工作機械、電動車
輌、パワーステアリング等の駆動源として用いられる回
転型及び直動型のスイッチドリラクタンス形電動機、リ
ラクタンス形ステッピング電動機等のリラクタンス形電
動機のスター結線した電機子コイルに係り、特にＡＣサ
ーボドライバー等のインバーターにより通電されるよう
にしたリラクタンス形電動機のスター結線した電機子コ
イルに関する。
輌、パワーステアリング等の駆動源として用いられる回
転型及び直動型のスイッチドリラクタンス形電動機、リ
ラクタンス形ステッピング電動機等のリラクタンス形電
動機のスター結線した電機子コイルに係り、特にＡＣサ
ーボドライバー等のインバーターにより通電されるよう
にしたリラクタンス形電動機のスター結線した電機子コ
イルに関する。
【０００２】
【従来の技術】インバーターにより通電して駆動される
電動機は一般に２次導体を有する誘導電動機或は永久磁
石を有するブラシレス電動機である。リラクタンス形電
動機は２次導体或は永久磁石を有していないのでインバ
ーターによる交流の通電では反トルクが大きくなって効
率が低下し使用できない。回転型及び直動型のスイッチ
ドリラクタンス形電動機、リラクタンス形ステッピング
電動機等のリラクタンス形電動機のスター結線した電機
子コイルの通電による駆動は、共通接続点に設けたスイ
ッチング素子と１相の電機子コイル毎に独立して設けた
スイッチング素子により電機子磁極と回転子突極の相対
位置に対応して、電機子コイルのそれぞれに通電する直
流電流をＯＮ−ＯＦＦすることにより行なわれる。その
ため、専用の通電駆動回路を必要としていた。
電動機は一般に２次導体を有する誘導電動機或は永久磁
石を有するブラシレス電動機である。リラクタンス形電
動機は２次導体或は永久磁石を有していないのでインバ
ーターによる交流の通電では反トルクが大きくなって効
率が低下し使用できない。回転型及び直動型のスイッチ
ドリラクタンス形電動機、リラクタンス形ステッピング
電動機等のリラクタンス形電動機のスター結線した電機
子コイルの通電による駆動は、共通接続点に設けたスイ
ッチング素子と１相の電機子コイル毎に独立して設けた
スイッチング素子により電機子磁極と回転子突極の相対
位置に対応して、電機子コイルのそれぞれに通電する直
流電流をＯＮ−ＯＦＦすることにより行なわれる。その
ため、専用の通電駆動回路を必要としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の専用の通電駆動
回路の製作には多くの時間を要するので、リラクタンス
形電動機の利用が遅れる課題があった。また、リラクタ
ンス形電動機のスター結線した電機子コイルの相毎の１
本の他に電機子コイルの共通接続点と通電駆動回路の接
続を要するので繁雑で費用が増加する課題があった。
回路の製作には多くの時間を要するので、リラクタンス
形電動機の利用が遅れる課題があった。また、リラクタ
ンス形電動機のスター結線した電機子コイルの相毎の１
本の他に電機子コイルの共通接続点と通電駆動回路の接
続を要するので繁雑で費用が増加する課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】リラクタンス形電動機の
スター結線した電機子コイルにおいて、各１相の電機子
コイルをスター結線し、該１相の電機子コイルのそれぞ
れに第１のダイオードをリラクタンス形電動機の入力端
子に対して同じ向きに直列接続し、該入力端子とスター
結線の共通接続点の間のそれぞれに第２のダイオードを
第１のダイオードと逆の向きに接続したものである。
スター結線した電機子コイルにおいて、各１相の電機子
コイルをスター結線し、該１相の電機子コイルのそれぞ
れに第１のダイオードをリラクタンス形電動機の入力端
子に対して同じ向きに直列接続し、該入力端子とスター
結線の共通接続点の間のそれぞれに第２のダイオードを
第１のダイオードと逆の向きに接続したものである。
【０００５】また、リラクタンス形電動機のスター結線
した電機子コイルにおいて、並列に接続された各１相の
電機子コイルをスター結線し、該２相の電機子コイルの
片方の電機子コイルのそれぞれに第１のダイオードをリ
ラクタンス形電動機の入力端子に対して同じ向きに直列
接続し、該２相の電機子コイルの他方の電機子コイルの
それぞれに第２のダイオードを第１のダイオードと逆の
向きに直列接続したものである。
した電機子コイルにおいて、並列に接続された各１相の
電機子コイルをスター結線し、該２相の電機子コイルの
片方の電機子コイルのそれぞれに第１のダイオードをリ
ラクタンス形電動機の入力端子に対して同じ向きに直列
接続し、該２相の電機子コイルの他方の電機子コイルの
それぞれに第２のダイオードを第１のダイオードと逆の
向きに直列接続したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】図面により本発明の第１の手段に
よる１実施の形態を回転型の３相のスイッチドリラクタ
ンス形電動機のスター結線した電機子コイルの場合につ
いて説明する。図１は、本発明の第１の手段による１実
施の形態の回路構成図である。図１において、３相のス
イッチドリラクタンス形電動機１ａの第１相，第２相，
第３相の電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃの１端は入力端
子４ａ，４ｂ，４ｃに接続され、他端はスター結線され
て共通接続点３が設けられている。電機子コイル２ａ，
２ｂ，２ｃと入力端子４ａ，４ｂ，４ｃの間のそれぞれ
に第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃが入力端子４ａ，
４ｂ，４ｃに対して同じ向きに、この１実施の形態では
順方向に直列接続されている。この直列接続された電機
子コイル２ａ，２ｂ，２ｃ及び第１のダイオード５ａ，
５ｂ，５ｃの入力端子との接続点６ａ，６ｂ，６ｃと共
通接続点３の間のそれぞれに第２のダイオード７ａ，７
ｂ，７ｃが第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃと逆の向
きに接続されている。
よる１実施の形態を回転型の３相のスイッチドリラクタ
ンス形電動機のスター結線した電機子コイルの場合につ
いて説明する。図１は、本発明の第１の手段による１実
施の形態の回路構成図である。図１において、３相のス
イッチドリラクタンス形電動機１ａの第１相，第２相，
第３相の電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃの１端は入力端
子４ａ，４ｂ，４ｃに接続され、他端はスター結線され
て共通接続点３が設けられている。電機子コイル２ａ，
２ｂ，２ｃと入力端子４ａ，４ｂ，４ｃの間のそれぞれ
に第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃが入力端子４ａ，
４ｂ，４ｃに対して同じ向きに、この１実施の形態では
順方向に直列接続されている。この直列接続された電機
子コイル２ａ，２ｂ，２ｃ及び第１のダイオード５ａ，
５ｂ，５ｃの入力端子との接続点６ａ，６ｂ，６ｃと共
通接続点３の間のそれぞれに第２のダイオード７ａ，７
ｂ，７ｃが第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃと逆の向
きに接続されている。
【０００７】このように構成された本発明のスイッチド
リラクタンス形電動機１ａのスター結線した電機子コイ
ルをＡＣサーボドライバーのインバーター８に接続した
形態について説明する。入力端子４ａ，４ｂ，４ｃは接
続コードによりインバーター８の出力端子９ａ，９ｂ，
９ｃと接続され、インバーター８の直流電源の正側２０
と負側２１の間に接続されたパワートランジスター１０
ａと１０ｄ，１０ｂと１０ｅ，１０ｃと１０ｆの直列接
続点８ａ，８ｂ，８ｃのそれぞれが第１，第２，第３相
の出力端子９ａ，９ｂ，９ｃに接続され、また、第１，
第３相には電流検出装置１３ａ，１３ｃが設けられてい
る。直流電源は３相交流入力端子１９ａ，１９ｂ，１９
ｃに接続されたコンバーター１８により構成され、イン
バーター８との間に回生回路１４が設けられている。
リラクタンス形電動機１ａのスター結線した電機子コイ
ルをＡＣサーボドライバーのインバーター８に接続した
形態について説明する。入力端子４ａ，４ｂ，４ｃは接
続コードによりインバーター８の出力端子９ａ，９ｂ，
９ｃと接続され、インバーター８の直流電源の正側２０
と負側２１の間に接続されたパワートランジスター１０
ａと１０ｄ，１０ｂと１０ｅ，１０ｃと１０ｆの直列接
続点８ａ，８ｂ，８ｃのそれぞれが第１，第２，第３相
の出力端子９ａ，９ｂ，９ｃに接続され、また、第１，
第３相には電流検出装置１３ａ，１３ｃが設けられてい
る。直流電源は３相交流入力端子１９ａ，１９ｂ，１９
ｃに接続されたコンバーター１８により構成され、イン
バーター８との間に回生回路１４が設けられている。
【０００８】図２は本発明の３相のスイッチドリラクタ
ンス形電動機１ａのスター結線した電機子コイルとＡＣ
サーボドライバーを接続した概略のブロック図であり、
３相のスイッチドリラクタンス形電動機１ａの回転子と
結合されたエンコーダー、またはレゾルバと、パワート
ランジスターのベース端子の電圧を制御するＰＷＭ回路
部と、エンコーダーまたはレゾルバからの信号及び位置
・速度指令入力によりＰＷＭ回路部へ制御信号を出力す
る位置・速度制御部から構成されている。
ンス形電動機１ａのスター結線した電機子コイルとＡＣ
サーボドライバーを接続した概略のブロック図であり、
３相のスイッチドリラクタンス形電動機１ａの回転子と
結合されたエンコーダー、またはレゾルバと、パワート
ランジスターのベース端子の電圧を制御するＰＷＭ回路
部と、エンコーダーまたはレゾルバからの信号及び位置
・速度指令入力によりＰＷＭ回路部へ制御信号を出力す
る位置・速度制御部から構成されている。
【０００９】次に本発明の第１の手段による１実施の形
態の作用について説明する。図１，図２に於て、ＡＣサ
ーボドライバーは、位置・速度指令が入力されるとエン
コーダーまたは、レゾルバーからの位置信号を受け、電
機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃへの通電の順序，電圧，電
流，周波数等の制御信号が制御部からＰＷＭ回路部へ送
られる。それによって、インバーター８のパワートラン
ジスターのベース端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄ，１１ｅ，１１ｆの電圧が制御されてパワートランジ
スターの直列接続点８ａ，８ｂ，８ｃに指令に応じた図
３に示す曲線の３相交流の電流を出力する一搬のＡＣサ
ーボドライバーである。
態の作用について説明する。図１，図２に於て、ＡＣサ
ーボドライバーは、位置・速度指令が入力されるとエン
コーダーまたは、レゾルバーからの位置信号を受け、電
機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃへの通電の順序，電圧，電
流，周波数等の制御信号が制御部からＰＷＭ回路部へ送
られる。それによって、インバーター８のパワートラン
ジスターのベース端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄ，１１ｅ，１１ｆの電圧が制御されてパワートランジ
スターの直列接続点８ａ，８ｂ，８ｃに指令に応じた図
３に示す曲線の３相交流の電流を出力する一搬のＡＣサ
ーボドライバーである。
【００１０】前述のインバーター８に接続した本発明の
３相のスイッチドリラクタンス形電動機１ａのスター結
線した電機子コイルの通電は、直流電源正側２０のパワ
ートランジスター１０ａがＯＮのときの電流の経路は、
入力端子４ａから第１のダイオード５ａ，及び第１相の
電機子コイル２ａを通り共通接続点３に至る。同じくパ
ワートランジスター１０ｂがＯＮのときは入力端子４ｂ
から第１のダイオード５ｂ及び第２相の電機子コイル２
ｂを通り共通接続点３に至る。同じくパワートランジス
ター１０ｃがＯＮのときは入力端子４ｃから第１のダイ
オード５ｃ及び第３相の電機子コイル２ｃを通り共通接
続点３に至る。また、直流電源負側２１のパワートラン
ジスター１０ｄがＯＮのときの電流の経路は共通接続点
３から第２のダイオード７ａを通り入力端子４ａに至
る。同じくパワートランジスター１０ｅがＯＮのときは
共通接続点３から第２のダイオード７ｂを通り端子４ｂ
に至る。同じくパワートランジスター１０ｆがＯＮのと
きは共通接続点３から第２のダイオード７ｃを通り入力
端子４ｃに至る。
３相のスイッチドリラクタンス形電動機１ａのスター結
線した電機子コイルの通電は、直流電源正側２０のパワ
ートランジスター１０ａがＯＮのときの電流の経路は、
入力端子４ａから第１のダイオード５ａ，及び第１相の
電機子コイル２ａを通り共通接続点３に至る。同じくパ
ワートランジスター１０ｂがＯＮのときは入力端子４ｂ
から第１のダイオード５ｂ及び第２相の電機子コイル２
ｂを通り共通接続点３に至る。同じくパワートランジス
ター１０ｃがＯＮのときは入力端子４ｃから第１のダイ
オード５ｃ及び第３相の電機子コイル２ｃを通り共通接
続点３に至る。また、直流電源負側２１のパワートラン
ジスター１０ｄがＯＮのときの電流の経路は共通接続点
３から第２のダイオード７ａを通り入力端子４ａに至
る。同じくパワートランジスター１０ｅがＯＮのときは
共通接続点３から第２のダイオード７ｂを通り端子４ｂ
に至る。同じくパワートランジスター１０ｆがＯＮのと
きは共通接続点３から第２のダイオード７ｃを通り入力
端子４ｃに至る。
【００１１】そのため、電源正側２０から共通接続点３
迄の電流経路においては、電機子コイル２ａ，２ｂ，２
ｃに通電されるが、共通接続点３から電源負側２１迄の
電流経路においては、電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃに
通電されないので、電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃの通
電は図４の電流曲線に示すように、図３の電流曲線の上
側のみとなる。したがって、本発明の３相のスイッチド
リラクタンス形電動機１ａのスター結線した電機子コイ
ル２ａ，２ｂ，２ｃの通電は、電機子磁極のそれぞれと
回転子突極のそれぞれの対向し始めから完全に対向する
迄の間、対応する相の電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃの
それぞれに図４に示した電流曲線の第１，第２，第３の
相の電流Ｉがインバーター８から通電されるものであ
る。パワートランジスター１０ａ，１０ｂ…，１０ｆの
通電タイミングは図４の下側に示す通りであり、斜線の
部分が通電時である。
迄の電流経路においては、電機子コイル２ａ，２ｂ，２
ｃに通電されるが、共通接続点３から電源負側２１迄の
電流経路においては、電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃに
通電されないので、電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃの通
電は図４の電流曲線に示すように、図３の電流曲線の上
側のみとなる。したがって、本発明の３相のスイッチド
リラクタンス形電動機１ａのスター結線した電機子コイ
ル２ａ，２ｂ，２ｃの通電は、電機子磁極のそれぞれと
回転子突極のそれぞれの対向し始めから完全に対向する
迄の間、対応する相の電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃの
それぞれに図４に示した電流曲線の第１，第２，第３の
相の電流Ｉがインバーター８から通電されるものであ
る。パワートランジスター１０ａ，１０ｂ…，１０ｆの
通電タイミングは図４の下側に示す通りであり、斜線の
部分が通電時である。
【００１２】このときの通電電流の経路を符号のみで説
明する。以下の説明に於ては、時間をｔと略称する。
明する。以下の説明に於ては、時間をｔと略称する。
【００１３】
【００１４】図５は、本発明の第１の手段による他の１
実施の形態である。図１の３相のスイッチドリラクタン
ス形電動機１ｂのスター結線した電機子コイル２ａ，２
ｂ，２ｃの第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ及び第２
のダイオード７ａ，７ｂ，７ｃの接続方向を反対方向に
したものである。この場合、通電電流の位相が電気角で
１８０度移動するだけであり、図１の実施の形態の場合
と全く同じ作用である。また、第１のダイオード５ａ，
５ｂ，５ｃのそれぞれを電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃ
と共通接続点３の間に設けた場合、図１の実施の形態の
場合と全く同じ作用である。
実施の形態である。図１の３相のスイッチドリラクタン
ス形電動機１ｂのスター結線した電機子コイル２ａ，２
ｂ，２ｃの第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ及び第２
のダイオード７ａ，７ｂ，７ｃの接続方向を反対方向に
したものである。この場合、通電電流の位相が電気角で
１８０度移動するだけであり、図１の実施の形態の場合
と全く同じ作用である。また、第１のダイオード５ａ，
５ｂ，５ｃのそれぞれを電機子コイル２ａ，２ｂ，２ｃ
と共通接続点３の間に設けた場合、図１の実施の形態の
場合と全く同じ作用である。
【００１５】図６は、本発明の第１の手段によるその他
の１実施の形態である。図１の本発明の第１の１実施の
形態の３相のスイッチドリラクタンス形電動機１ａのス
ター結線した電機子コイル２ａと第１のダイオード５ａ
の間、同じく２ｂと５ｂの間、同じく２ｃと５ｃの間、
及び、第２のダイオード７ａ，７ｂ，７ｃと共通接続点
３の間の結線を延長して、入力端子４ａ，４ｂ，４ｃと
インバーターの出力端子９ａ，９ｂ，９ｃの間に第１及
び第２のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ，７ａ，７ｂ，７
ｃを設けたものである。したがって、図１の実施の形態
の場合と全く同じ作用である。なお、この１実施の形態
においても、第１のダイオード及び第２のダイオードの
接続方向を反対方向にしたとき、前述の１実施の形態の
場合と同様に通電電流の位相が電気角１８０度移動する
だけであり、図１の実施の形態の場合と全く同じ作用で
ある。
の１実施の形態である。図１の本発明の第１の１実施の
形態の３相のスイッチドリラクタンス形電動機１ａのス
ター結線した電機子コイル２ａと第１のダイオード５ａ
の間、同じく２ｂと５ｂの間、同じく２ｃと５ｃの間、
及び、第２のダイオード７ａ，７ｂ，７ｃと共通接続点
３の間の結線を延長して、入力端子４ａ，４ｂ，４ｃと
インバーターの出力端子９ａ，９ｂ，９ｃの間に第１及
び第２のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ，７ａ，７ｂ，７
ｃを設けたものである。したがって、図１の実施の形態
の場合と全く同じ作用である。なお、この１実施の形態
においても、第１のダイオード及び第２のダイオードの
接続方向を反対方向にしたとき、前述の１実施の形態の
場合と同様に通電電流の位相が電気角１８０度移動する
だけであり、図１の実施の形態の場合と全く同じ作用で
ある。
【００１６】図面により本発明の第２の手段による１実
施の形態を回転型の６相のスイッチドリラクタンス形電
動機のスター結線した電機子コイルの場合について説明
する。図７は本発明の第２の手段による１実施の形態の
回路構成図である。図７において、６相のスイッチドリ
ラクタンス形電動機１ｂの第１，第２，…，第６相の電
機子コイルの各２相が並列に接続され、即ち、電機子コ
イル２ａ，２ｄの１端は入力端子４ａとの接続点６ａ
に、同じく２ｃ，２ｆは６ｂに、同じく２ｂ，２ｅは６
ｃに接続され、他端はスター結線されて共通接続点３が
設けられている。前記２相の電機子コイルの片方の電機
子コイル２ａ，２ｃ，２ｅと入力端子４ａ，４ｂ，４ｃ
との接続点６ａ，６ｂ，６ｃの間のそれぞれに第１のダ
イオード５ａ，５ｂ，５ｃが入力端子４ａ，４ｂ，４ｃ
に対して同じ向きに、この１実施の形態では順方向に直
列接続されている。また、２相の電機子コイルの他方の
電機子コイル２ｂ，２ｄ，２ｆと入力端子４ａ，４ｂ，
４ｃとの接続点６ａ，６ｂ，６ｃの間のそれぞれに第２
のダイオード７ａ，７ｂ，７ｃが第１のダイオード５
ａ，５ｂ，５ｃと逆の向きに直列接続された構成であ
る。
施の形態を回転型の６相のスイッチドリラクタンス形電
動機のスター結線した電機子コイルの場合について説明
する。図７は本発明の第２の手段による１実施の形態の
回路構成図である。図７において、６相のスイッチドリ
ラクタンス形電動機１ｂの第１，第２，…，第６相の電
機子コイルの各２相が並列に接続され、即ち、電機子コ
イル２ａ，２ｄの１端は入力端子４ａとの接続点６ａ
に、同じく２ｃ，２ｆは６ｂに、同じく２ｂ，２ｅは６
ｃに接続され、他端はスター結線されて共通接続点３が
設けられている。前記２相の電機子コイルの片方の電機
子コイル２ａ，２ｃ，２ｅと入力端子４ａ，４ｂ，４ｃ
との接続点６ａ，６ｂ，６ｃの間のそれぞれに第１のダ
イオード５ａ，５ｂ，５ｃが入力端子４ａ，４ｂ，４ｃ
に対して同じ向きに、この１実施の形態では順方向に直
列接続されている。また、２相の電機子コイルの他方の
電機子コイル２ｂ，２ｄ，２ｆと入力端子４ａ，４ｂ，
４ｃとの接続点６ａ，６ｂ，６ｃの間のそれぞれに第２
のダイオード７ａ，７ｂ，７ｃが第１のダイオード５
ａ，５ｂ，５ｃと逆の向きに直列接続された構成であ
る。
【００１７】このように構成された本発明の第２の手段
による１実施の形態の６相のスイッチドリラクタンス形
電動機１ｂのスター結線した電機子コイルをＡＣサーボ
ドライバーのインバーター８に接続した形態は、本発明
の第１の手段による１実施の形態の場合の図１，図２の
インバーター８を有するＡＣサーボドライバーに接続し
た形態と同様である。したがって、図１，２図の３相の
スイッチドリラクタンス形電動機１ａを６相のスイッチ
ドリラクタンス形電動機１ｂに置き換えたものであるか
ら、その説明は省略する。
による１実施の形態の６相のスイッチドリラクタンス形
電動機１ｂのスター結線した電機子コイルをＡＣサーボ
ドライバーのインバーター８に接続した形態は、本発明
の第１の手段による１実施の形態の場合の図１，図２の
インバーター８を有するＡＣサーボドライバーに接続し
た形態と同様である。したがって、図１，２図の３相の
スイッチドリラクタンス形電動機１ａを６相のスイッチ
ドリラクタンス形電動機１ｂに置き換えたものであるか
ら、その説明は省略する。
【００１８】次に、本発明の第２の手段による１実施の
形態の作用について説明する。前述のインバーター８に
接続した本発明の６相のスイッチドリラクタンス形電動
機１ｂのスター結線した電機子コイルの通電は、直流電
源正側２０のパワートランジスター１０ａがＯＮのとき
の電流の経路は入力端子４ａから第１のダイオード５ａ
及び第１相の電機子コイル２ａを通り共通接続点３に至
る。同じくパワートランジスター１０ｂがＯＮのときは
入力端子４ｂから第１のダイオード５ｂ及び第３相の電
機子コイル２ｃを通り共通接続点３に至る。同じくパワ
ートランジスター１０ｃがＯＮのときは入力端子４ｃか
ら第１のダイオード５ｃ及び第５相の電機子コイル２ｅ
を通り共通接続点３に至る。また、直流電源負側２１の
パワートランジスター１０ｄがＯＮのときの電流の経路
は共通接続点３から第４相の電機子コイル２ｄ及び第２
のダイオード７ａを通り入力端子４ａに至る。同じくパ
ワートランジスター１０ｅがＯＮのときは共通接続点３
から第６相の電機子コイル２ｆ及び第２のダイオード７
ｂを通り入力端子４ｂに至る。同じくパワートランジス
ター１０ｆがＯＮのときは共通接続点３から第２相の電
機子コイル２ｂ及び第２のダイオード７ｃを通り入力端
子４ｃに至る。
形態の作用について説明する。前述のインバーター８に
接続した本発明の６相のスイッチドリラクタンス形電動
機１ｂのスター結線した電機子コイルの通電は、直流電
源正側２０のパワートランジスター１０ａがＯＮのとき
の電流の経路は入力端子４ａから第１のダイオード５ａ
及び第１相の電機子コイル２ａを通り共通接続点３に至
る。同じくパワートランジスター１０ｂがＯＮのときは
入力端子４ｂから第１のダイオード５ｂ及び第３相の電
機子コイル２ｃを通り共通接続点３に至る。同じくパワ
ートランジスター１０ｃがＯＮのときは入力端子４ｃか
ら第１のダイオード５ｃ及び第５相の電機子コイル２ｅ
を通り共通接続点３に至る。また、直流電源負側２１の
パワートランジスター１０ｄがＯＮのときの電流の経路
は共通接続点３から第４相の電機子コイル２ｄ及び第２
のダイオード７ａを通り入力端子４ａに至る。同じくパ
ワートランジスター１０ｅがＯＮのときは共通接続点３
から第６相の電機子コイル２ｆ及び第２のダイオード７
ｂを通り入力端子４ｂに至る。同じくパワートランジス
ター１０ｆがＯＮのときは共通接続点３から第２相の電
機子コイル２ｂ及び第２のダイオード７ｃを通り入力端
子４ｃに至る。
【００１９】そのため、電源正側から共通接続点３迄の
電流経路においては、電機子コイル２ａ，２ｃ，２ｅに
通電され、共通接続点３から電源負側２１迄の電流経路
においては、電機子コイル２ｄ，２ｆ，２ｂに通電され
るので、電機子コイル２ａ，２ｂ，…，２ｆの通電は図
８の電流曲線に示すように、図３の電流曲線の下側を上
側に反転して加えたものとなる。したがって、本発明の
６相のスイッチドリラクタンス形電動機１ｂのスター結
線した電機子コイル２ａ，２ｂ，…，２ｆの通電は、電
機子磁極のそれぞれと回転子突極のそれぞれの対向し始
めから完全に対向する迄の間、対応する相の電機子コイ
ル２ａ，２ｂ，…，２ｆのそれぞれに図８に示した電流
曲線の第１，第２…，第６の相の電流Ｉがインバーター
８から通電されるものである。パワートランジスター１
０ａ，１０ｂ，…，１０ｆの通電タイミングは図８の下
側に示す通りであり、斜線の部分が通電時である。
電流経路においては、電機子コイル２ａ，２ｃ，２ｅに
通電され、共通接続点３から電源負側２１迄の電流経路
においては、電機子コイル２ｄ，２ｆ，２ｂに通電され
るので、電機子コイル２ａ，２ｂ，…，２ｆの通電は図
８の電流曲線に示すように、図３の電流曲線の下側を上
側に反転して加えたものとなる。したがって、本発明の
６相のスイッチドリラクタンス形電動機１ｂのスター結
線した電機子コイル２ａ，２ｂ，…，２ｆの通電は、電
機子磁極のそれぞれと回転子突極のそれぞれの対向し始
めから完全に対向する迄の間、対応する相の電機子コイ
ル２ａ，２ｂ，…，２ｆのそれぞれに図８に示した電流
曲線の第１，第２…，第６の相の電流Ｉがインバーター
８から通電されるものである。パワートランジスター１
０ａ，１０ｂ，…，１０ｆの通電タイミングは図８の下
側に示す通りであり、斜線の部分が通電時である。
【００２０】このときの通電電流の経路を符号のみで説
明する。以下の説明に於ては、時間をｔと略称する。
明する。以下の説明に於ては、時間をｔと略称する。
【００２１】 ｔ＝１２ではｔ＝０と同じであり、以下前記の反復であ
る。
る。
【００２２】 なお、図７の６相のスイッチドリラクタ
ンス形電動機１ｂの第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ
及び第２のタイオード７ａ，７ｂ，７ｃの接続方向を反
対方向にした場合、通電電流の位相が電気角で１８０度
移動するだけであり、図１と図５の３相の場合と同様で
ある。図７のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ，７ａ，７
ｂ，７ｃを電機子コイル２ａ，２ｂ，…，２ｆと共通接
続点３の間に設けた場合、図７の場合と全く同じ作用で
ある。前述の実施の形態の電機子コイルの通電電流曲線
は正弦曲線の例を挙げたが、通電電流曲線を台形曲線、
方形曲線等にした場合も同じ作用である。また、前述の
実施の形態の電機子コイルの通電電気角は１８０度であ
るが後端の電流を遮断して１２０度の通電にすると効率
が向上する。以上、本発明のラクタンス形電動機のスタ
ー結線した電機子コイルを回転型のリラクタンス形電動
機の実施の形態により説明したが直動型のリラクタンス
形電動機の場合も同じであるから説明は省略する。
ンス形電動機１ｂの第１のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ
及び第２のタイオード７ａ，７ｂ，７ｃの接続方向を反
対方向にした場合、通電電流の位相が電気角で１８０度
移動するだけであり、図１と図５の３相の場合と同様で
ある。図７のダイオード５ａ，５ｂ，５ｃ，７ａ，７
ｂ，７ｃを電機子コイル２ａ，２ｂ，…，２ｆと共通接
続点３の間に設けた場合、図７の場合と全く同じ作用で
ある。前述の実施の形態の電機子コイルの通電電流曲線
は正弦曲線の例を挙げたが、通電電流曲線を台形曲線、
方形曲線等にした場合も同じ作用である。また、前述の
実施の形態の電機子コイルの通電電気角は１８０度であ
るが後端の電流を遮断して１２０度の通電にすると効率
が向上する。以上、本発明のラクタンス形電動機のスタ
ー結線した電機子コイルを回転型のリラクタンス形電動
機の実施の形態により説明したが直動型のリラクタンス
形電動機の場合も同じであるから説明は省略する。
【００２３】
【発明の効果】本発明のリラクタンス形電動機のスター
結線した電機子コイルにおいては前述のように、電機子
コイルの相毎にそれぞれ独立して設けたスイッチング素
子で直流電流をＯＮ−ＯＦＦする通電と同じ通電がイン
バーターにより行なわれる。したがって、回転型及び直
動型のリラクタンス形電動機の通電駆動回路にインバー
ターを利用できるので専用の通電駆動回路の製作が不要
になり、その費用が低減される効果がある。３相及び６
相のリラクタンス形電動機と通電駆動回路の接続は３本
の結線になるので、簡単で費用が低減される効果があ
る。また、６相のリラクタンス形電動機の通電の場合に
３相のインバーターが使用できるので駆動回路は簡単に
なり費用が大きく低減される効果がある。そのため、リ
ラクタンス形電動機の利用が促進される効果がある。
結線した電機子コイルにおいては前述のように、電機子
コイルの相毎にそれぞれ独立して設けたスイッチング素
子で直流電流をＯＮ−ＯＦＦする通電と同じ通電がイン
バーターにより行なわれる。したがって、回転型及び直
動型のリラクタンス形電動機の通電駆動回路にインバー
ターを利用できるので専用の通電駆動回路の製作が不要
になり、その費用が低減される効果がある。３相及び６
相のリラクタンス形電動機と通電駆動回路の接続は３本
の結線になるので、簡単で費用が低減される効果があ
る。また、６相のリラクタンス形電動機の通電の場合に
３相のインバーターが使用できるので駆動回路は簡単に
なり費用が大きく低減される効果がある。そのため、リ
ラクタンス形電動機の利用が促進される効果がある。
【図１】本発明の第１の手段による１実施の形態の回路
構成図
構成図
【図２】本発明の第１の手段による１実施の形態の回路
とＡＣサーボドライバーを接続したブロック図
とＡＣサーボドライバーを接続したブロック図
【図３】３相のインバーターから出力される電流曲線図
【図４】本発明の第１の手段による１実施の形態の電機
子コイルに通電される電流曲線図
子コイルに通電される電流曲線図
【図５】本発明の第１の手段による他の１実施の形態の
回路構成図
回路構成図
【図６】本発明の第１の手段によるその他の１実施の形
態の回路構成図
態の回路構成図
【図７】本発明の第２の手段による１実施の形態の回路
構成図
構成図
【図８】本発明の第２の手段による１実施の形態の電機
子コイルに通電される電流曲線図
子コイルに通電される電流曲線図
１ａ ３相のスイッチドリラクタンス形電動機 １ｂ ６相のスイッチドリラクタンス形電動機 ２ａ 第１相の電機子コイル ２ｂ 第２相の電機子コイル ２ｃ 第３相の電機子コイル ２ｄ 第４相の電機子コイル ２ｅ 第５相の電機子コイル ２ｆ 第６相の電機子コイル ３ 共通接続点 ４ａ，４ｂ，４ｃ 入力端子 ５ａ，５ｂ，５ｃ 第１のダイオード ６ａ，６ｂ，６ｃ 入力端子との接続点 ７ａ，７ｂ，７ｃ 第２のダイオード ８ インバーター ８ａ，８ｂ，８ｃ パワートランジスターの直列接続点 １０ａ，１０ｂ，…，１０ｇ パワートランジスター １１ａ，１１ｂ，…，１１ｆ パワートランジスターの
ベース端子 １２ａ，１２ｂ，…，１２ｆ パワートランジスターの
フライホイールダイオード １３ａ，１３ｃ 電流検出装置 １４ 回生回路 １５ ツエナーダイオード １６ 抵抗 １７ コンデンサー １８ コンバーター １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 電源入力端子 ２０ 直流電源正側 ２１ 直流電源負側
ベース端子 １２ａ，１２ｂ，…，１２ｆ パワートランジスターの
フライホイールダイオード １３ａ，１３ｃ 電流検出装置 １４ 回生回路 １５ ツエナーダイオード １６ 抵抗 １７ コンデンサー １８ コンバーター １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 電源入力端子 ２０ 直流電源正側 ２１ 直流電源負側
Claims (2)
- 【請求項１】リラクタンス形電動機のスター結線した電
機子コイルにおいて，各１相の電機子コイルをスター結
線し，該１相の電機子コイルのそれぞれに第１のダイオ
ードをリラクタンス形電動機の入力端子に対して同じ向
きに直列接続し，該入力端子とスター結線の共通接続点
の間のそれぞれに第２のダイオードを第１のダイオード
と逆の向きに接続したことを特徴とするリラクタンス形
電動機のスター結線した電機子コイル。 - 【請求項２】リラクタンス形電動機のスター結線した電
機子コイルにおいて，並列に接続された各２相の電機子
コイルをスター結線し，該２相の電機子コイルの片方の
電機子コイルのそれぞれに第１のダイオードをリラクタ
ンス形電動機の入力端子に対して同じ向きに直列接続
し，該２相の電機子コイルの他方の電機子コイルのそれ
ぞれに第２のダイオードを第１のダイオードと逆の向き
に直列接続したことを特徴とするリラクタンス形電動機
のスター結線した電機子コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8267647A JPH1080183A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8267647A JPH1080183A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080183A true JPH1080183A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=17447592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8267647A Pending JPH1080183A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1080183A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100415723B1 (ko) * | 2001-11-24 | 2004-01-24 | 에스알텍 주식회사 | 에스알엠 구동용 멀티레벨 인버터 |
| WO2011092774A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Three Eye Co., Ltd. | Boost dc-to-dc converter and power converter powered by the same |
| CN109275348A (zh) * | 2016-03-30 | 2019-01-25 | 泰恩河畔纽卡斯尔大学 | 电气子组件 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP8267647A patent/JPH1080183A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100415723B1 (ko) * | 2001-11-24 | 2004-01-24 | 에스알텍 주식회사 | 에스알엠 구동용 멀티레벨 인버터 |
| WO2011092774A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Three Eye Co., Ltd. | Boost dc-to-dc converter and power converter powered by the same |
| CN109275348A (zh) * | 2016-03-30 | 2019-01-25 | 泰恩河畔纽卡斯尔大学 | 电气子组件 |
| JP2019510462A (ja) * | 2016-03-30 | 2019-04-11 | ユニバーシティー オブ ニューキャッスル アポン タインＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｎｅｗｃａｓｔｌｅ Ｕｐｏｎ Ｔｙｎｅ | 電気サブアセンブリ |
| US11005343B2 (en) | 2016-03-30 | 2021-05-11 | University Of Newcastle Upon Tyne | Electrical sub-assembly |
| US11764651B2 (en) | 2016-03-30 | 2023-09-19 | Advanced Electric Machines Group Limited | Electrical sub-assembly |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040224 |
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| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20041026 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041130 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050802 |