JPS59148589A - ブラシレス電動機の制御装置 - Google Patents
ブラシレス電動機の制御装置Info
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- JPS59148589A JPS59148589A JP58020085A JP2008583A JPS59148589A JP S59148589 A JPS59148589 A JP S59148589A JP 58020085 A JP58020085 A JP 58020085A JP 2008583 A JP2008583 A JP 2008583A JP S59148589 A JPS59148589 A JP S59148589A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はブラシレス電動機の制御装置の改良に関するも
のである。
のである。
ブラシレス電動機として知られる回転界磁形同期電動機
は、消耗するブラシがなく、また保守を要する整流子が
ないなどの特徴を有し、しかも従来の直流電動機と同程
度の制御性能を有する仁とから、工作機械などの制御用
電動機として広く用いられている。
は、消耗するブラシがなく、また保守を要する整流子が
ないなどの特徴を有し、しかも従来の直流電動機と同程
度の制御性能を有する仁とから、工作機械などの制御用
電動機として広く用いられている。
このブラシレス電！Ｉｉｈ機は、永久磁石からなる界磁
極を回転子とし、電機子巻線を画定子巻線として、この
固定子巻線に例えば三相交流の電機子電流を流し、界磁
極の主磁束と、この主磁束に対して直交する電機予電？
Ｉｔ：とによって回転イに回転力を発生させて、回転子
を電機子電流によって生ずる回転磁界に同期させて回転
させるようにしたものである。
極を回転子とし、電機子巻線を画定子巻線として、この
固定子巻線に例えば三相交流の電機子電流を流し、界磁
極の主磁束と、この主磁束に対して直交する電機予電？
Ｉｔ：とによって回転イに回転力を発生させて、回転子
を電機子電流によって生ずる回転磁界に同期させて回転
させるようにしたものである。
次に、図面を参照して説明すると、第１図の１は３相の
ブラシレス電動機、２は固定子、２ｔ＋、２ｖ。
ブラシレス電動機、２は固定子、２ｔ＋、２ｖ。
２ｖＶは固定子２に巻装された３摺電機子巻線、３は回
転子である。この電動機ｌでは、電機子巻線２゜。
転子である。この電動機ｌでは、電機子巻線２゜。
２ｖ ” ｗにそれぞれ３和室機子亀流ＩＵ ＋ Ｉｙ
＋ Ｔ ｗを流ｊ〜で、回転子３の界磁極の主磁束φ
の向きと直交する軸ｑ上に回転起磁力Ｈを発生させる。
＋ Ｔ ｗを流ｊ〜で、回転子３の界磁極の主磁束φ
の向きと直交する軸ｑ上に回転起磁力Ｈを発生させる。
なお以後の説明の便宜上、この回転起磁力Ｈは等制電様
子電流Ｔａによって発生するものとする。この起磁力Ｈ
と上記の主磁束φによシ回転子３に回転力が発生し、回
転子３が回転動作をする。図中の４゜は主磁束φの位置
を検出する位置検出器で、この位置検出器は上記の起磁
力Ｈが主磁束φに対して常に電気的に９０度ずれるよう
にするため、主磁束φの位１ｔｈ′、を検出して図示し
ていない駆動回路に制御信号を与えて、電機子電流■。
子電流Ｔａによって発生するものとする。この起磁力Ｈ
と上記の主磁束φによシ回転子３に回転力が発生し、回
転子３が回転動作をする。図中の４゜は主磁束φの位置
を検出する位置検出器で、この位置検出器は上記の起磁
力Ｈが主磁束φに対して常に電気的に９０度ずれるよう
にするため、主磁束φの位１ｔｈ′、を検出して図示し
ていない駆動回路に制御信号を与えて、電機子電流■。
Ｉ Ｉ、 ｌ ＩＷの切換動作、即ち整流子作用をさせ
るためのものである。
るためのものである。
上記のような回転動作において、電動機１が最適運転状
態で運転されているときの発生トルクＴ。
態で運転されているときの発生トルクＴ。
は、主磁束φが一定であれば、前記の回転起磁力Ｈを発
生させる等制電様子電流■３に比例し、次の（０式で与
えられるということは周知のことである。
生させる等制電様子電流■３に比例し、次の（０式で与
えられるということは周知のことである。
Ｔｏ＝Ｋ・φ・■８ ・・・・・・・・・・ （１
）ここでＫは比例常数 しかしながら、主磁束φに対して等価電機子電流■８が
直交していても、電機子反作用によって空隙磁束φ′、
が歪んでいる場合ｅｃは、主磁束φの向きに対して空隙
磁束φ′の向きが回転方向にずれて位相差が生じ、空隙
磁束φ′と等価電機子電流Ｉ、とが直交しなくなるので
、最適運転状態とならず効率の悪い連転状態となる。
）ここでＫは比例常数 しかしながら、主磁束φに対して等価電機子電流■８が
直交していても、電機子反作用によって空隙磁束φ′、
が歪んでいる場合ｅｃは、主磁束φの向きに対して空隙
磁束φ′の向きが回転方向にずれて位相差が生じ、空隙
磁束φ′と等価電機子電流Ｉ、とが直交しなくなるので
、最適運転状態とならず効率の悪い連転状態となる。
次に、このことをブラシレス電動機の等価回路を示す第
２図を参照して更に説明する。同図において、町は電動
機端子電圧、Ｆ、、Ｌは誘起起電力、Ｂａａは電機子反
作用を含んだ誘起起電力、■８は電機子電流、ｒ、はｌ
ｌｉｌ子機線抵抗、ｘａは電機子反作用によるリアクタ
ンス、Ｘｌは電機子漏洩磁束にょるりアクタンス、Ｔは
発生トルク、Ｎは回転子の回転速度をそれぞれ表わして
いる。第３図は第２図における電圧、電流のベクトル関
係を示したものである。第３図における電機子電流■１
と誘起起電力ＥＡの位相差ψは、発生トルクＴ（て比例
して電機子電流Ｉａが増加すると電機子反作用が大とな
るので、位相差ψが矢印Ｙで示す回転方向に大きくなる
。
２図を参照して更に説明する。同図において、町は電動
機端子電圧、Ｆ、、Ｌは誘起起電力、Ｂａａは電機子反
作用を含んだ誘起起電力、■８は電機子電流、ｒ、はｌ
ｌｉｌ子機線抵抗、ｘａは電機子反作用によるリアクタ
ンス、Ｘｌは電機子漏洩磁束にょるりアクタンス、Ｔは
発生トルク、Ｎは回転子の回転速度をそれぞれ表わして
いる。第３図は第２図における電圧、電流のベクトル関
係を示したものである。第３図における電機子電流■１
と誘起起電力ＥＡの位相差ψは、発生トルクＴ（て比例
して電機子電流Ｉａが増加すると電機子反作用が大とな
るので、位相差ψが矢印Ｙで示す回転方向に大きくなる
。
従って、電機子電流■ａＫ対するトルクに寄与する電流
’＆１の比Ｔ□／■、が減少して、電動機のトルク定数
Ｋｔが小さくなり、効率のよぐない運転状態となる。こ
のときの発生トルクＴ′は次式で与えられ−る◇Ｔ′＝
−に′・φ′・Ｉａｃｏｓψ ・・・川・
・・・・・・（２）ここでに′は比例常数 （２）式から明らかなように、電動機を最適運転状態に
するためには位相差ψを零にすることが必要である。
’＆１の比Ｔ□／■、が減少して、電動機のトルク定数
Ｋｔが小さくなり、効率のよぐない運転状態となる。こ
のときの発生トルクＴ′は次式で与えられ−る◇Ｔ′＝
−に′・φ′・Ｉａｃｏｓψ ・・・川・
・・・・・・（２）ここでに′は比例常数 （２）式から明らかなように、電動機を最適運転状態に
するためには位相差ψを零にすることが必要である。
また、電動機が一定トルクＴを出して成る回転速度で回
転しているときに回転速度のみを可変とした場合、回転
速度に比例して内部電流の周波数が高くなるとともにリ
アクタンスＸ ａ Ｉ ＸＺが大きくなるために、前記
の位相差ψが回転方向に犬へぐなる。従って、回転速度
に応じて最適運転状態忙するためにも位相差ψを零にす
ることが必要である。
転しているときに回転速度のみを可変とした場合、回転
速度に比例して内部電流の周波数が高くなるとともにリ
アクタンスＸ ａ Ｉ ＸＺが大きくなるために、前記
の位相差ψが回転方向に犬へぐなる。従って、回転速度
に応じて最適運転状態忙するためにも位相差ψを零にす
ることが必要である。
しかしながら、従来の制脚装シ：では、？ｉ１．動機の
界磁極主磁束を検出して、銹起起電力島と同相の電機子
電流１ａを流すように電機子電流の切換え動作の仕方を
定めであるので、電動機の重負荷時または高速回転時に
は位相差ψか犬きくなシ、運転効率が悪くなるとい′う
欠点があった。従って、負荷に比し比較的大形の電動４
１３！を必要とすることになシ、経費の増大、更には省
エネルギ上から思わしくないという問題があった。
界磁極主磁束を検出して、銹起起電力島と同相の電機子
電流１ａを流すように電機子電流の切換え動作の仕方を
定めであるので、電動機の重負荷時または高速回転時に
は位相差ψか犬きくなシ、運転効率が悪くなるとい′う
欠点があった。従って、負荷に比し比較的大形の電動４
１３！を必要とすることになシ、経費の増大、更には省
エネルギ上から思わしくないという問題があった。
本発明は上記の欠点を改善し問題の解決を図るべく、誘
起起電力ちと電機子電流■８との位相差ψを小さくする
ために、負荷トルクに比例した電機子電流■８の変化に
応じて補正された位相ずれδを有するか、または、回転
速度に比例した′ＦＩＩ１．機子電流■８の周波数の変
化に応じて補正された位相ずれδを有する電流指令を発
生して、該１Ｌ流指令に対応した知、流をブラシレス電
動機のγも７機子巻線に印加することにより、該′Ｆ＆
、動機を常に効率良く駆動制両するようにしたブラシレ
ス電動機の制釘装置を提供したものでちる。
起起電力ちと電機子電流■８との位相差ψを小さくする
ために、負荷トルクに比例した電機子電流■８の変化に
応じて補正された位相ずれδを有するか、または、回転
速度に比例した′ＦＩＩ１．機子電流■８の周波数の変
化に応じて補正された位相ずれδを有する電流指令を発
生して、該１Ｌ流指令に対応した知、流をブラシレス電
動機のγも７機子巻線に印加することにより、該′Ｆ＆
、動機を常に効率良く駆動制両するようにしたブラシレ
ス電動機の制釘装置を提供したものでちる。
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。第
４図において、１は第１図に示したと同様のブラシレス
電動機、４は電動機１の界磁極の主磁束位族を検出する
だめの１／ゾルパ、５は電動機ｌの回転速度を検出して
速度′電圧Ｅｔｇを出力する速度検出器で、これらはい
−ｊ゛れも％Ｌ電動機の回転子ＶＣ機械的に連結されて
いる・６はレゾルバ４の励磁巻線に電圧を供給りる発振
器、７はこの発振器の電圧を受けてレゾルバ４の出力巻
線からの細りを２相（Ｈ号（Ｅ画θ＋Ｅｃｏｓθ）に変
換する信号変換器で、これらはレゾルバ４と共にレゾル
バ移相方式位置検出器８を構成している。１０は図示し
ていない速度設定器から出力される速度指令”ｅｏｍを
受ける入力端、１１は該、指令ＥｅＯｍと速度電圧Ｅ１
ｇとを受けて誤差電圧Δｅｆ：出力する加Ａ点、１２は
誤差電圧Δθを受りて比例積分動作して電圧Ｅｔを出力
する誤差増幅器である。１３はこの電圧Ｅｔと位龜：検
出器８よシの２相信号（にｓｉｎθ＋Ｅｃｏｓθ）とを
受けて、電圧１４に応じた位相すれδをもった２相信号
〔ｅ１ｏ＝Ｅｏｓ石（θ＋δ） ｒ ８２０ ＝Ｅ Ｏ
房（θ＋δ）〕を出力するベクトル合成回路、１４及び
１５はそれぞれ電圧Ｅｔと２相信号ｅ１ｏ又は”２０を
受０掛ｊ”？ して２相の′喝流指令晴、Ｉβを出力す
る４１°１ｎ器、１６はこの２相の′畦ｖｉシ指令を相
変拗して３相の電流指令Ｉ、 、 Ｔ、 、−を出力す
る２相−３相変′４Ａ器、１７はこの電流指令’ｉｔ
” ｕ ” ｆＩ）に重線比例するようなｌｌｉ、 Ｗ
＞イ電流Ｔ、 、１ｖ＋ ｔ、Ａ、 ｔ ’ｔ’ｕ、動
機１の電機イ巻線に供給するための電力変換器で、これ
にはトラン７スタなどかしなる電力ｊ曽幅器が用いられ
る。
４図において、１は第１図に示したと同様のブラシレス
電動機、４は電動機１の界磁極の主磁束位族を検出する
だめの１／ゾルパ、５は電動機ｌの回転速度を検出して
速度′電圧Ｅｔｇを出力する速度検出器で、これらはい
−ｊ゛れも％Ｌ電動機の回転子ＶＣ機械的に連結されて
いる・６はレゾルバ４の励磁巻線に電圧を供給りる発振
器、７はこの発振器の電圧を受けてレゾルバ４の出力巻
線からの細りを２相（Ｈ号（Ｅ画θ＋Ｅｃｏｓθ）に変
換する信号変換器で、これらはレゾルバ４と共にレゾル
バ移相方式位置検出器８を構成している。１０は図示し
ていない速度設定器から出力される速度指令”ｅｏｍを
受ける入力端、１１は該、指令ＥｅＯｍと速度電圧Ｅ１
ｇとを受けて誤差電圧Δｅｆ：出力する加Ａ点、１２は
誤差電圧Δθを受りて比例積分動作して電圧Ｅｔを出力
する誤差増幅器である。１３はこの電圧Ｅｔと位龜：検
出器８よシの２相信号（にｓｉｎθ＋Ｅｃｏｓθ）とを
受けて、電圧１４に応じた位相すれδをもった２相信号
〔ｅ１ｏ＝Ｅｏｓ石（θ＋δ） ｒ ８２０ ＝Ｅ Ｏ
房（θ＋δ）〕を出力するベクトル合成回路、１４及び
１５はそれぞれ電圧Ｅｔと２相信号ｅ１ｏ又は”２０を
受０掛ｊ”？ して２相の′喝流指令晴、Ｉβを出力す
る４１°１ｎ器、１６はこの２相の′畦ｖｉシ指令を相
変拗して３相の電流指令Ｉ、 、 Ｔ、 、−を出力す
る２相−３相変′４Ａ器、１７はこの電流指令’ｉｔ
” ｕ ” ｆＩ）に重線比例するようなｌｌｉ、 Ｗ
＞イ電流Ｔ、 、１ｖ＋ ｔ、Ａ、 ｔ ’ｔ’ｕ、動
機１の電機イ巻線に供給するための電力変換器で、これ
にはトラン７スタなどかしなる電力ｊ曽幅器が用いられ
る。
次に、））ＩＪ述のしＩルパ移相方式ｂ口６．検出器８
の部分の具体的な１ｈ成例及びその動作を第５図を参照
して＋ｉＳｊ、明する。２相発ｊ辰器６から出力される
２相のＭｉ、 （Ｅ ｓｉｎω（及び房ωｔは、レゾル
バ４の固定子番て巻装され〕Ｌ ２仕励磁巻線４ａ、４
ｂにそれぞれ供給されるとともに、１呂号変換器７の掛
耕器７ａ。
の部分の具体的な１ｈ成例及びその動作を第５図を参照
して＋ｉＳｊ、明する。２相発ｊ辰器６から出力される
２相のＭｉ、 （Ｅ ｓｉｎω（及び房ωｔは、レゾル
バ４の固定子番て巻装され〕Ｌ ２仕励磁巻線４ａ、４
ｂにそれぞれ供給されるとともに、１呂号変換器７の掛
耕器７ａ。
７ｂにそれぞれ供給される。こＲらの掛ｊ４爾には甘た
、トゾルパ４の回転子４ｄに巻装きれた出力巻線４Ｃか
らの出力１１Ｊ、圧ｅ１が供給さ才しる。この出力′電
圧ｅ、は、回転子４ｄの回転角がθのとき次式％式％ （３） ここで、Ｅｌは電圧値、正負の符号は回転子４ｄの回転
方向によシ定まるものである。
、トゾルパ４の回転子４ｄに巻装きれた出力巻線４Ｃか
らの出力１１Ｊ、圧ｅ１が供給さ才しる。この出力′電
圧ｅ、は、回転子４ｄの回転角がθのとき次式％式％ （３） ここで、Ｅｌは電圧値、正負の符号は回転子４ｄの回転
方向によシ定まるものである。
そして、掛算器７ａの出力電圧ｅ２、及び掛算器７ｂの
出力電圧ｅ３はそれぞれ次式で与えられる。
出力電圧ｅ３はそれぞれ次式で与えられる。
ｅ２”” Ｅ （ｓｉｎ （２ωｔ＋θ）＋ｓＩｎθ）
・・・・・・・・・・・・（４）８５”Ｅ （ｃｏｓ
（２ωＬ十θ）−ひθ） ・・・・・・・・・・（５）
ここで・Ｅは電圧値である。（４）式及び（５）式の第
１項は発振器６の発振周波数の２倍の高周波成分である
から、゛電圧ｅ２ ’ ｅ３をそれぞれローパスフィル
タ７ｃ、７ｄ全通して高周波成分を除去して、ロー・？
ヌフィルタ７ｃからの出力はそのまま出力させ、ロー・
七ヌフィルタ７ｄからの出力は反転増幅器７ｅを介して
出力させることにょシ、信号変換器７よυ二つの出力信
号Ｅｓｆｎθ及びＥ部θが得られる。
・・・・・・・・・・・・（４）８５”Ｅ （ｃｏｓ
（２ωＬ十θ）−ひθ） ・・・・・・・・・・（５）
ここで・Ｅは電圧値である。（４）式及び（５）式の第
１項は発振器６の発振周波数の２倍の高周波成分である
から、゛電圧ｅ２ ’ ｅ３をそれぞれローパスフィル
タ７ｃ、７ｄ全通して高周波成分を除去して、ロー・？
ヌフィルタ７ｃからの出力はそのまま出力させ、ロー・
七ヌフィルタ７ｄからの出力は反転増幅器７ｅを介して
出力させることにょシ、信号変換器７よυ二つの出力信
号Ｅｓｆｎθ及びＥ部θが得られる。
次に、前述のベクトル合成回路１３の具体的な構成例及
びその動作を第６図を参照して説明する。
びその動作を第６図を参照して説明する。
同図におけるＲ１−Ｒ，２はいずれも結合抵抗、Ａ、〜
Ａ４はいずれも増幅器、Ｍ、及びＭ２はいずれも掛算器
で、これらか図示のように相互接続されてベクトル合成
回路を構成している。この回路では、抵抗Ｒ１の一端に
入力される電圧ａｔ（又は抵抗Ｒ２の一端に入力される
電圧Ｅｔｇ ）を反転増幅器Ａ１で適宜増幅［７た出力
とＧ１号Ｅ ｓｌｎθとを掛讃器Ｍ１で掛軒して信号−
ΔＥｇｌｎθを得、更に、増幅器Ａ１の出力を反転増幅
器Ａ２で増幅した出力と信号Ｅｃｏｓθとを掛算器Ｍ２
で掛Ｈして信号ΔＥｏｙθを得る。そして、加算増幅器
Ａ５． Ａ４でそれぞれの入力信号同士を加算して、次
式で示す二つの出力信号ｅ１ｏ、ｅ２ｏを得る。
Ａ４はいずれも増幅器、Ｍ、及びＭ２はいずれも掛算器
で、これらか図示のように相互接続されてベクトル合成
回路を構成している。この回路では、抵抗Ｒ１の一端に
入力される電圧ａｔ（又は抵抗Ｒ２の一端に入力される
電圧Ｅｔｇ ）を反転増幅器Ａ１で適宜増幅［７た出力
とＧ１号Ｅ ｓｌｎθとを掛讃器Ｍ１で掛軒して信号−
ΔＥｇｌｎθを得、更に、増幅器Ａ１の出力を反転増幅
器Ａ２で増幅した出力と信号Ｅｃｏｓθとを掛算器Ｍ２
で掛Ｈして信号ΔＥｏｙθを得る。そして、加算増幅器
Ａ５． Ａ４でそれぞれの入力信号同士を加算して、次
式で示す二つの出力信号ｅ１ｏ、ｅ２ｏを得る。
ｅ ＋ ｏ ＝Ｅ ｓｉｎθ＋ΔＥｃｘｓθ＝Ｅ ｏｓ
ｉｎ （θ十δ） −＝１６）ｅ ２ ｏ ”’ Ｅ
ＣＤｓθ−ΔＥ ｓｉｎθ＝Ｅｏｃｏｓ（θ十δ）
−＝−４７）ここで、Ｅｏ ”’ｒ而「 δ −ｔａｎ−” （ΔＥ／Ｅ ） ・・・・・・
・・・（８）ΔＥは電圧値 （８）式において、電圧Ｅが一定で電圧ΔＥが電圧比に
比例するものとすれば、電圧１４が増加するにつれて位
相ずれδが増加して、（６） 、 （７）式における信
号ｅ１ｏ、ｅ２ｏの位相（θ＋δ）が位相θに対して位
相すれδが大きくなる結果、誘起起電力ｚＡと電機子電
流Ｉ。との位相差ψが零に近づくことになる。
ｉｎ （θ十δ） −＝１６）ｅ ２ ｏ ”’ Ｅ
ＣＤｓθ−ΔＥ ｓｉｎθ＝Ｅｏｃｏｓ（θ十δ）
−＝−４７）ここで、Ｅｏ ”’ｒ而「 δ −ｔａｎ−” （ΔＥ／Ｅ ） ・・・・・・
・・・（８）ΔＥは電圧値 （８）式において、電圧Ｅが一定で電圧ΔＥが電圧比に
比例するものとすれば、電圧１４が増加するにつれて位
相ずれδが増加して、（６） 、 （７）式における信
号ｅ１ｏ、ｅ２ｏの位相（θ＋δ）が位相θに対して位
相すれδが大きくなる結果、誘起起電力ｚＡと電機子電
流Ｉ。との位相差ψが零に近づくことになる。
これらの関係を示すベクトル図を第７図に示す。
次に、第４図の装置の全体の動作を説明する。
先ず、入力端１０に速度指令電圧Ｆ２ｃ ｏｍが入力さ
れると、この電圧と速度検出器５からの速度電圧Ｅｔｇ
との誤差電圧Δｅが加力点１１から出力され、誤差増幅
器１２で増幅されて電圧ｇｊを生ずる０この電圧Ｅｔは
ベクトル合成回路１３及び掛算器１４．１５に入力され
る。他方、前述の位置検出器８からの二つの信号Ｅｓ１
ｎθ、Ｅｃｍθがベクトル合成回路１３に入力されて、
前述のようにこの回路１３よυ二つの信号ｅ、。” ２
０が出力される。こｌｔらの債号はそれぞれ掛算器１４
．１５に入力されて′電圧Ｅｔと掛舞され、掛掬器１４
．１５より２相の電流指令１．ｉ、Ｉβか出力される。
れると、この電圧と速度検出器５からの速度電圧Ｅｔｇ
との誤差電圧Δｅが加力点１１から出力され、誤差増幅
器１２で増幅されて電圧ｇｊを生ずる０この電圧Ｅｔは
ベクトル合成回路１３及び掛算器１４．１５に入力され
る。他方、前述の位置検出器８からの二つの信号Ｅｓ１
ｎθ、Ｅｃｍθがベクトル合成回路１３に入力されて、
前述のようにこの回路１３よυ二つの信号ｅ、。” ２
０が出力される。こｌｔらの債号はそれぞれ掛算器１４
．１５に入力されて′電圧Ｅｔと掛舞され、掛掬器１４
．１５より２相の電流指令１．ｉ、Ｉβか出力される。
この２相の一流指令Ｉα、Ｉβは２相−３相変換器１６
によシ３相の電流指令■ユ、■や、■、に変換されて電
力変換器１７に入力され、これらの電流指令に直線比例
するような電機子電流■。＋ Ｉｙ ＊ Ｉヤが電力変
換器１７よシ出力されて電動機１の１１ｉＬ機子巻線に
加えられる。
によシ３相の電流指令■ユ、■や、■、に変換されて電
力変換器１７に入力され、これらの電流指令に直線比例
するような電機子電流■。＋ Ｉｙ ＊ Ｉヤが電力変
換器１７よシ出力されて電動機１の１１ｉＬ機子巻線に
加えられる。
以上の制御動作において、もし、電動機１の負荷が重く
なると、回転速度が低下して誤差電圧Δｅか大きくなる
ので電圧Ｅｔが大きくなり、２相の電流指令■。、すの
指令値が太きくなるとともに位相ずれδが太きくなる。
なると、回転速度が低下して誤差電圧Δｅか大きくなる
ので電圧Ｅｔが大きくなり、２相の電流指令■。、すの
指令値が太きくなるとともに位相ずれδが太きくなる。
従って、３相の穎、流指令ｒ 、ｒ 、１ もそ
の指令値が大きくなり、１ケ相ｕ ｖ
Ｗ ずれδが犬きくなるから、電動機１の電機イ屯流Ｉ
、Ｉ 、Ｔ が大きくなり、そのｆ〜ｙ相１れδも
大Ｕ ｖ Ｗ きくなる。換桐すれば、界磁極の（Ｏ： Ｉｈに対して
回転方向に位相ずれδによって位相差ψが零となるよう
な電機子′電流１ｕ ＋ Ｉｙ ＋ Ｔいが流れ、傅価
毛機子電流Ｉａが′畦機子反作用を含んだ誘起起電力ｐ
ｇｉと同相に近づく。即ち、空隙磁束φ′と電機子’ｒ
ｌＬ流Ｉｕ ＋ ｒｙ ＋ ＩＷ又は等価’ｉｌｌ ４
Ｖｈ子１１１．流■８が直交するように動作し、ミル１
１機１の負荷が重くなっても該電動機の発生トルクを大
きくして、速度指令ＥＣ０ｍにより指令される回転速度
を効率の良い運転状態で維持するように動作する。
の指令値が大きくなり、１ケ相ｕ ｖ
Ｗ ずれδが犬きくなるから、電動機１の電機イ屯流Ｉ
、Ｉ 、Ｔ が大きくなり、そのｆ〜ｙ相１れδも
大Ｕ ｖ Ｗ きくなる。換桐すれば、界磁極の（Ｏ： Ｉｈに対して
回転方向に位相ずれδによって位相差ψが零となるよう
な電機子′電流１ｕ ＋ Ｉｙ ＋ Ｔいが流れ、傅価
毛機子電流Ｉａが′畦機子反作用を含んだ誘起起電力ｐ
ｇｉと同相に近づく。即ち、空隙磁束φ′と電機子’ｒ
ｌＬ流Ｉｕ ＋ ｒｙ ＋ ＩＷ又は等価’ｉｌｌ ４
Ｖｈ子１１１．流■８が直交するように動作し、ミル１
１機１の負荷が重くなっても該電動機の発生トルクを大
きくして、速度指令ＥＣ０ｍにより指令される回転速度
を効率の良い運転状態で維持するように動作する。
次に、電動機の回転速度に応じて抽圧された位相ずれδ
を不する′ｔｌＪ、流指令を発生させる本発明の他の実
施例について説明する。このゾエ施例は、第４図におけ
るベクトル合成回路１３に対する入力経路６）’（ｒ−
廃して代りに入力経路Ｃ）を設けて、速度電圧Ｅｔｇを
ペクｉ・ル合成回路１３に入力させる点を除りは第４図
の実施例と全く同じである。上記の入力経路＠は、ベク
トル合成回路１３の構成を示す第６図では抵抗Ｒ２の入
力側に接続される。
を不する′ｔｌＪ、流指令を発生させる本発明の他の実
施例について説明する。このゾエ施例は、第４図におけ
るベクトル合成回路１３に対する入力経路６）’（ｒ−
廃して代りに入力経路Ｃ）を設けて、速度電圧Ｅｔｇを
ペクｉ・ル合成回路１３に入力させる点を除りは第４図
の実施例と全く同じである。上記の入力経路＠は、ベク
トル合成回路１３の構成を示す第６図では抵抗Ｒ２の入
力側に接続される。
かかる構成において、電動機１の回転速度が速くなると
、速度検出器５から出力される速度電圧Ｅｔｇが大とな
り、これが経路＠を経てベクトル合成回路１３に入力さ
れると、前述の実施例の場合と同様にして出力信号ｅ１
ｏ、ｅ２ｏが出力されて、２相の電流指令■。、すの指
令値が大きくなるとともに位相ずれδが大きくなる。以
後、前述の実施例の場合と同様に動作して、゛この場合
も界磁極の位置に対して回転方向に位相ずれδによって
位相差ψが零となるような電機子電流が流れ、′ｆＪＬ
機子反作用を含んだ誘起起電力癩と同相に近づく。
、速度検出器５から出力される速度電圧Ｅｔｇが大とな
り、これが経路＠を経てベクトル合成回路１３に入力さ
れると、前述の実施例の場合と同様にして出力信号ｅ１
ｏ、ｅ２ｏが出力されて、２相の電流指令■。、すの指
令値が大きくなるとともに位相ずれδが大きくなる。以
後、前述の実施例の場合と同様に動作して、゛この場合
も界磁極の位置に対して回転方向に位相ずれδによって
位相差ψが零となるような電機子電流が流れ、′ｆＪＬ
機子反作用を含んだ誘起起電力癩と同相に近づく。
即ち、空隙磁束φ′と電機子電流か直交するように動作
し、電動機ｌの回転速度か高くなっても効率の良い運転
状態を維持するように動作する。
し、電動機ｌの回転速度か高くなっても効率の良い運転
状態を維持するように動作する。
更に、以上の説明から容易に類推されるように、第４図
の装置における前記二つの入力経路■・＠を併用し、二
つの信号寛［Ｅｇｔ・Ｅｔｇを用“て・電ｌ１ＩＩ機１
の負荷トルク及び回転速度の各変化に応じて効率の良い
運転状態を維持するような動作をさせることができる。
の装置における前記二つの入力経路■・＠を併用し、二
つの信号寛［Ｅｇｔ・Ｅｔｇを用“て・電ｌ１ＩＩ機１
の負荷トルク及び回転速度の各変化に応じて効率の良い
運転状態を維持するような動作をさせることができる。
これも本発明の範囲に入るのは勿論である。
なお、以上述べた実施例は３相グラシレス電動（汲を対
象としたものであったが、本発明は２相のブラシレス電
動機の制御装置にも適用されること勿論である。
象としたものであったが、本発明は２相のブラシレス電
動機の制御装置にも適用されること勿論である。
上記のように本発明によれば、負荷トルクに比例した電
機子電流ｒａの変化に応じて補正された位相ずれδを有
するか、または、回転速度に比例したｔ機子寛流Ｉ８の
周波数変化に応じて補正された位相ずれδを有する電流
指令を発生して、該電流指令に対応した電機子電流をブ
ラシレス電動機に供給するようにしたので、を様子反作
用を含んだ誘起起電力Ｅｌと電機子反作用、との位相差
ψを零に近づけるようにすることができる。これＫよシ
、特許請求の範囲（すの発明によれば電動機の負荷が重
くなった場合にも、また特許請求の範囲（２）の発明に
よれば回転速度が高くなった場合にも、電機子反作用を
含んだ空隙磁束φ′と１！機子電流■ａが直交するよう
に動作させ得て発生トルクを大きくすることができ、ブ
ラシレス電動機を常に効率の良い運転状態とするように
駆動制御することができる。従って、本発明によれば同
等の負荷に対して従来よシも比較的小形の電動機を用い
ることができ、経費の節約及び省エネルギを図ることが
できる利点がある。
機子電流ｒａの変化に応じて補正された位相ずれδを有
するか、または、回転速度に比例したｔ機子寛流Ｉ８の
周波数変化に応じて補正された位相ずれδを有する電流
指令を発生して、該電流指令に対応した電機子電流をブ
ラシレス電動機に供給するようにしたので、を様子反作
用を含んだ誘起起電力Ｅｌと電機子反作用、との位相差
ψを零に近づけるようにすることができる。これＫよシ
、特許請求の範囲（すの発明によれば電動機の負荷が重
くなった場合にも、また特許請求の範囲（２）の発明に
よれば回転速度が高くなった場合にも、電機子反作用を
含んだ空隙磁束φ′と１！機子電流■ａが直交するよう
に動作させ得て発生トルクを大きくすることができ、ブ
ラシレス電動機を常に効率の良い運転状態とするように
駆動制御することができる。従って、本発明によれば同
等の負荷に対して従来よシも比較的小形の電動機を用い
ることができ、経費の節約及び省エネルギを図ることが
できる利点がある。
第１図はブラシレス電動機の概略構成を示す説明図、第
２図はブラシレス電動機の等価回路図、第３図及び第７
図はブラシレス′電動機における電圧、電流の位相関係
を示すベクトル図、第４図は本発明の実施例を示すブロ
ック図、第５図は本発明に用いられるレゾルバ位置検出
器の構成例を示すブロック図、第６図は本発明に用いら
れるベクトル合成回路の構成例を示すブロック図である
・１・・・ブラシレス策動機、５・・・速度検出器、８
・・・レゾルバ位置検出器、１２・・・誤差増幅器、１
３・・・ベクトル合成回路、１４．１５・・・掛算器、
１６・・・２相−３相変換器、１７・・・電力変換器。 代理人 弁理士 松本英俊 ゛）。
２図はブラシレス電動機の等価回路図、第３図及び第７
図はブラシレス′電動機における電圧、電流の位相関係
を示すベクトル図、第４図は本発明の実施例を示すブロ
ック図、第５図は本発明に用いられるレゾルバ位置検出
器の構成例を示すブロック図、第６図は本発明に用いら
れるベクトル合成回路の構成例を示すブロック図である
・１・・・ブラシレス策動機、５・・・速度検出器、８
・・・レゾルバ位置検出器、１２・・・誤差増幅器、１
３・・・ベクトル合成回路、１４．１５・・・掛算器、
１６・・・２相−３相変換器、１７・・・電力変換器。 代理人 弁理士 松本英俊 ゛）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 外部よシ与えられる回転速度指令と前記速度検出器から
出力される速度信号との誤差電圧を増幅する誤差増幅器
と、該誤差増幅器及び前記レゾルバ位置検出器よりの各
出力信号に基づいて得られる電流指令に駆動されて前記
ブラシレス電動機に電機子電流を供給する電力変換器と
ｆ：有するブラシレス電動機の制御装置において、前記
誤差増幅器の出力電圧ｇｔと前記レゾルバ位置検出器か
ら出力される二つの信号Ｆｔ ｓｉｎθ、Ｅ□□□θと
を受けて前記出力電圧Ｅｔの大きさに応じた位相ずれδ
を有する二つの信号Ｅ。心（θ＋δ） ＋ Ｋｏμｓ（
θ＋δ）を出力するベクトル合成回路と、該ベクトル合
成回路から出力される二つの信号のそれぞれと前記誤差
増幅器の出力電圧とを掛算して前記電力変換器を駆動す
べき二つの電流指令を出力する二つの用舅器とを具備し
たことを特徴とするブラシレス電動機の制御装置。 （２） 制御すべきブラシレス電動機の回転子に連結
されたレゾルバ位置検出器及び速度検出器と、外部より
与えられる回転速度指令と前記速度検出器から出力され
る速度信号との誤差電圧を増幅する誤差増幅器と、該誤
差増幅器及び前記レゾル・々位置検出器よりの各出力信
号に基づいて得られる電流指令に駆動されて前記ブラシ
レス電動様に電機子電流を供給する電力変換器とを廟す
るブラシレス−動機の制御装置において、前記速度検出
器から出力される速度信号Ｅｔｇと前記レゾル・々位置
検出器から出力される二つの信号Ｂ ｓｉｎθ、Ｅ魚θ
とを受けて前記速度信号Ｃｔｇの大きさに応じた位相す
れδを有する二つの信号Ｅ。ｓｌｎ （θ十δ） ＋
Ｉｉ：６ｃｏｓ（θ＋δ）を出力するベクトル合成回路
と、該ベクトル合成回路から出力される二つの４ｇ号の
それぞれと前記誤差増幅器の出力電圧とを掛算して前記
′電力変換器を駆動すべき二つの電流指令を出力する二
つの掛Ｒ器とを具備したことを特徴とするブラシレス電
動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020085A JPS59148589A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | ブラシレス電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020085A JPS59148589A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | ブラシレス電動機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59148589A true JPS59148589A (ja) | 1984-08-25 |
Family
ID=12017263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020085A Pending JPS59148589A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | ブラシレス電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59148589A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209085A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-27 | Hitachi Ltd | 同期電動機の制御装置 |
| JPS6166583A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-05 | Sanyo Denki Kk | ブラシレス電動機の制御装置 |
| JPS63161892A (ja) * | 1986-03-17 | 1988-07-05 | Hitachi Ltd | ブラシレス直流モ−タ |
| JPS63287392A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | 交流電動機の制御装置 |
| JPS6474087A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-20 | Agency Ind Science Techn | Controller of synchronous motor |
| JPH01129796A (ja) * | 1987-11-14 | 1989-05-23 | Hitachi Elevator Eng & Service Co Ltd | 永久磁石同期電動機の制御装置 |
| JPH05244792A (ja) * | 1990-08-14 | 1993-09-21 | Samsung Electron Co Ltd | 電動機の電流位相遅延補償装置及びその遅延補償方法 |
| JPH05252788A (ja) * | 1990-11-06 | 1993-09-28 | Chonyon Electric Ind Co Ltd | 台形（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ）駆動型無整流子直流電動機の最適整流回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295018A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-10 | Hitachi Ltd | Control method for thyristor motor |
| JPS5592595A (en) * | 1979-01-06 | 1980-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | Driving gear for synchronous motor |
-
1983
- 1983-02-09 JP JP58020085A patent/JPS59148589A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5295018A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-10 | Hitachi Ltd | Control method for thyristor motor |
| JPS5592595A (en) * | 1979-01-06 | 1980-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | Driving gear for synchronous motor |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59209085A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-27 | Hitachi Ltd | 同期電動機の制御装置 |
| JPS6166583A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-05 | Sanyo Denki Kk | ブラシレス電動機の制御装置 |
| JPS63161892A (ja) * | 1986-03-17 | 1988-07-05 | Hitachi Ltd | ブラシレス直流モ−タ |
| JPH07118944B2 (ja) * | 1986-03-17 | 1995-12-18 | 株式会社日立製作所 | ブラシレス直流モ−タ |
| JPS63287392A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | 交流電動機の制御装置 |
| JPS6474087A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-20 | Agency Ind Science Techn | Controller of synchronous motor |
| JPH01129796A (ja) * | 1987-11-14 | 1989-05-23 | Hitachi Elevator Eng & Service Co Ltd | 永久磁石同期電動機の制御装置 |
| JP2645655B2 (ja) * | 1987-11-14 | 1997-08-25 | 株式会社日立ビルシステム | 永久磁石同期電動機の制御装置 |
| JPH05244792A (ja) * | 1990-08-14 | 1993-09-21 | Samsung Electron Co Ltd | 電動機の電流位相遅延補償装置及びその遅延補償方法 |
| JPH05252788A (ja) * | 1990-11-06 | 1993-09-28 | Chonyon Electric Ind Co Ltd | 台形（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ）駆動型無整流子直流電動機の最適整流回路 |
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