JPS62193594A

JPS62193594A - リラクタンスモ−タの制御方法

Info

Publication number: JPS62193594A
Application number: JP61032556A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Kurakake; 鞍掛　三津雄; Keiji Sakamoto; 坂本　啓二
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1987-08-25

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ロータ位置の検出にレゾルバを用いた。リラ
クタンスモータの制御方法に関する。

（従来の技術）同期モータの一種であるリラクタンスモータ・は、同期
トルクとして、磁気異方性回転子を用いることにより生
ずる反作用トルクを利用するものであり、電源ｒ！４波
数に同期して一定の速度を簡単に得る場合の用途に用い
られている。第４図は、ロータを縦型に配置して、ロー
タ位置をレゾルバにより検出するようにしたリラクタン
スモータの構成図である。また、第５図は、ステータを
三相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗで構成した場合のステータとロータ
位置との関係を平面で展開して示した説明図である。図
に示すように、ステータ巻線に対するロータの回転角θ
は、レゾルバにより検出され、後述するような制御回路
に与えられて、ステータ巻線の電流を制御し、リラクタ
ンスモータに対する駆動が行なわれる。

第６図は、リラクタンスモータの出力トルクとレゾルバ
出力との関係を示す特性図である。図に示すように、ス
テータに一定゛７ヒ流が流れているときには、各相には
二角形状のトルクが発生する。

このとき、レゾルバの出力は１例えばＵ相に関しては、
回転角θに対して正弦波状に変化す名。

第７図は、リラクタンスモータの回転方向を制御する際
の説明図である。第６図に示したように、リラクタンス
モータは回転角０の値によりトルク特性が変化するので
、回転角θに応じてステータの各相巻線の電流をオン、
オフ制御することにより、時計方向（ＣＷ）又は反時計
方向（ＣＣＷ）への回転方向の切換えができる。第７図
に示すように、ｕ、ｖ、ｗ各相巻線の電流を１２０度の
位相差でオン、オフすることにより、リラクタンスモー
タは時計方向又は反時計方向に回転する。この場合、巻
線に流れる電流は常に正方向であり、回転方向の切換え
は、各相巻線電流のオン、オフの位相差をずらし行なっ
ている。

（発明が解決しようとする問題点）第７図のように、゛尼動機の回転方向を切換える際には
、レゾルへの信号は図のように正弦波状となるため、こ
のレゾルバで得られた信号を用いてステータ巻線の電流
を制御すると、例えば時計方向に回転中に、Ｕ相電流を
θ＝πで０にしても、その後逆向きのトルクが発生して
しまうので、ステータ巻線には正負両方向の電流は流せ
ないという問題があった。

第８図、第９図は、従来のリラクタンスモータを制御す
るための概略のブロック図である。第８図において、速
度指令信号と実速度信号（レゾルバの位置信号）とを比
較器Ｐ１で比較し、偏差信号を速度制御回路ａに入力す
る。速度制御回路ａではモータに対するトルク指令信号
を形成して三相″？ｌｉ流指令回路すに入力する６三相
電流指令回路すからは、ｕ、ｖ、ｗ各相巻線に対する電
流指令信号を形成する。第９図は、三相のうちの一相分
、Ｕ相についての電流制御を行なうためのブロック図で
ある。図において、Ｕ相電流指令信号とＵ相の実電流と
を比較器Ｐ２により比較し、偏差信号を誤差増幅器Ｃ１
，パルス幅変調回路（ＰＷＭ）ｄ工を介して、ドライブ
回路ｅ１に入力する。Ｕ相巻線は、トランジスタＴ、、
Ｔ２．　ダイオードＤＬ　　＋　Ｄ　２と図のように結
線されており。

トランジスタＴ、、Ｔ２をオンすることにより一定方向
の電流をＵ相巻線に供給する。他のＶ相、Ｗ相の巻線も
同様にして制御される。

このように、従来のリラクタンスモータの制御回路は、
各相毎に第９図に示すような誤差増幅器、ＰＷＭ、　　
ドライブ回路が必要となり、装置が複雑になるという問
題があった。さらに、第９図において、トランジスタＴ
、、Ｔ２をオフにしてＵ相巻線の電流を遮断すると、ダ
イオードＤｌ　。

Ｄ２を介して矢印方向の電流が流れて平滑コンデンサＣ
Ｏを充電するため、トランジスタＴ、、Ｔ２のオン、オ
フにともない高い周波数の信号が発生して、電磁騒音や
振動が生ずるという問題があった。そこで、本発明はこ
のような従来技術の問題点を解消し、ステータ巻線に正
負両方向に電流を流すようにしてリラクタンスモータを
制御するようにした、リラクタンスモータの制御方法を
提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、三相固定子巻線を有し、レゾルバによりロー
タの回転角を検出し、該回転角に応じた信号を制御素子
に与えて各相巻線の電流を制御すると共に、モータの回
転方向を切換え制御するリラクタンスモータの制御方法
において、正弦波で形成されるレゾルバの検出信号をデ
ジタル表示する際の処理信号の周期を、ビット表示のＭ
ＳＨの２倍の周期として、各相巻線に正負両極性の電流
を流入させるように構成したことを特徴とするリラクタ
ンスモータの制御方法を提供することにより、前記した
従来技術の問題点を解決するものである。

（作用）本発明は、リラクタンスモータの各相巻線を三相に結線
、例えば星型に結線し、ローラのステータ巻線に対する
回転角をレゾルバにより検出するものにおいて、正弦波
状に形成されるレゾルバの検出信号をデジタル表示する
際の処理信号の周期を、ビット表示のＭＳＢの周期の２
倍にしている。このため、ステータ巻線の電流をレゾレ
バの検出信号で制御する際に、電流は正負両極性で利用
できるので、制御装置が簡単となり、また、制御素子の
オン、オフ時の電磁騒音や振動の発生も防止できる。

（実施例）以下、図により本発明について説明する。第１図は１本
発明の論理回路、第２図はタイミングチャートである。

本発明においては、レゾル／くの処理信号の周期を従来
の２倍としたことを特徴としている。第１図において、
ＭＳＢは、レゾＪレノくにより得られる正弦波形をビッ
ト表示するときの、最大桁のビットの値（”　ｉ　”又
は“’　Ｏ”　）、ＤＩは、ＭＳＨの１／２周期のパル
スで、ノくルス成形回路等により得られる。いま、ＭＳ
Ｂ、Ｄ。

が第２図のように設定されているものとすると、排他的
論理和（ＥＸ−ＯＲ）の出力波形はＥのようになり、イ
ンバータにより反転された出力波形は■のようになる。

ＭＳＢは二つのＤフリップフロップＤＦＦエ　、ＤＦＦ
２を通してアンドゲートＡｔ＋Ａ２に入力され、インバ
ータの出力信号も同様にアンドゲートＡｔ、Ａ２に入力
され、アントゲ−）　Ａ　ｔ　　、　Ａ２の出力は共に
アンドゲートＡ３を通してＪ−にフリップフロップに入
力される。Ｊ−にフリップフロップの出力波形はＤ２の
ように形成される。即ち、ＭＳＨの２倍周期の波形が得
られる。このようにレゾルバの処理信号を形成すると、
ＭＳＢとＤｌが共に立上りであるときに第２図の実線の
ように時計回りの回転となり、途中電流極性が反転して
も、ＭＳＢとり、が次に共に立上るまで回転方向は変ら
ない。逆に、反時計回転のときには、第２図の破線のよ
うに、ＭＳＢとＤｌが共に立下りのときに反時計方向の
回転となり、途中で電流極性が反転しても回転方向は変
らない、従って、電流をＭＳＨの２周期に対して、正、
負に振り分けることができる。

第３図は、本発明によりリラクタンスモータを制御する
場合のブロー２り図である。この場合には、第８図の三
相電流指令回路すに代えて、二相電流指令回路ｇを使用
し、例えばｕ、ｖ相の電流指令信号を形成する。ｕ、ｖ
相の電流指令信号は、二相−三相変換回路ｆ１に入力さ
れてＷ相の電流指令信号が演算により求められる。また
、同様にモータのＵ相電流とＶ相電流が二相−三相変換
回路ｆ２に入力されて、Ｗ相の電流が演算により求めら
れる。これらの二相−三相変換回路ｆ１　、ｆ２からの
出力信号は比較器Ｐ５．Ｐ４．Ｐ５で比較され、偏差信
号は、誤差増幅器ｃ２．ＰＷＭｄ２を通してドライブ回
路ｅ２に入力される。ここで、誤差増幅器ｃ２．ＰＷＭ
ｄ２、ドライブ回路ｅ２は各相に共通で１個のみ設けら
れる。ステータ巻線Ｕ、Ｖ、Ｗは図のように星型に結線
され、制御トランジスタＴ１〜Ｔ６と、各トランジスタ
に並列に接続されたダイオードＤ１〜Ｄ６で形成される
ブリッジ回路により制御される。いま、トランジスタＴ
、、Ｔ４をオンにして他のトランジスタをオフにすれば
、Ｕ相とＶ相の巻線に矢印方向に電流が流れる０巻線の
１ｉ流を遮断する際には、まずトランジスタＴ４のみを
オフにすると、電流はトランジスタＴ１．巻線Ｕ。

Ｖ、ダイオードＤ３を通して減衰する。次いでトランジ
スタＴ１をオフにすれば、スイッチオフ時に電磁騒音や
振動が生じない。また、トランジスタＴ５とＴ２をオン
にするとＷ相とＵ相に図の破線方向に電流が流れる。即
ち、Ｕ相巻線には正、負両極性の電流が流れ、これは他
のＶ相、Ｗ相についてもあてぼまる。

（発明の効果）以上、本発明によればレゾルバの処理信号をＭＳＢの２
倍周期を有するように形成するので、リラクタンスモー
タの各相巻線に正、負両極性の電流を流せるように巻線
を制御素子に接続でき、制御回路が共用のもので良いの
で設備が簡単になる。さらに、制御素子のオン、オフ時
の電磁騒音や振動の発生も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の論理回路、第２図はタイミングチャー
ト、第３図はブロック図、第４図、第５図はリラクタン
スモータの概略の構成図、第６図は特性図、第７図はタ
イミングチャート、第８図、第９図は従来例のブロック
図である。ａ・・・速度制御回路、ｂ・・・三相電流指令回路、Ｃ
Ｉ、Ｃ２”’誤差増幅器、ｄ（、ｄ２−・・ＰＷＭ、ｅ
ｌ、８２・・・ドライブ回路、ｆ、、ｆ２・・・二相−
三相変換回路、ｇ・・・二相電流指令回路、Ｐ１〜Ｐ５
・・・比較器。

Claims

【特許請求の範囲】

三相固定子巻線を有し、レゾルバによりロータの回転角
を検出し、該回転角に応じた信号を制御素子に与えて各
相巻線の電流を制御すると共に、モータの回転方向を切
換え制御するリラクタンスモータの制御方法において、
正弦波で形成されるレゾルバの検出信号をデジタル表示
する際の処理信号の周期を、ビット表示のＭＳＢの２倍
の周期として、各相巻線に正負両極性の電流を流入させ
るように構成したことを特徴とするリラクタンスモータ
の制御方法。