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JP3170838B2 - Drive device for variable reluctance motor - Google Patents
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JP3170838B2 - Drive device for variable reluctance motor - Google Patents

Drive device for variable reluctance motor

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JP3170838B2
JP3170838B2 JP01328992A JP1328992A JP3170838B2 JP 3170838 B2 JP3170838 B2 JP 3170838B2 JP 01328992 A JP01328992 A JP 01328992A JP 1328992 A JP1328992 A JP 1328992A JP 3170838 B2 JP3170838 B2 JP 3170838B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可変リラクタンスモー
タの駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable reluctance motor driving apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】可変リラクタンスモータ(以下、SRモ
ータという)は、ステータ及びロータが鉄製であり磁束
密度を高くできるので、大きなトルクが得られるという
利点があるが、その反面、相巻線のインダクタンスが大
きく励磁電流を急激に増減することは困難である。特
に、高速回転時の出力特性(回転数−トルク特性)に優
れていないので、高速回転用には採用されず中低速回転
用のモータとして用いられることが多い。
2. Description of the Related Art Variable reluctance motors (hereinafter referred to as SR motors) have the advantage that a large torque can be obtained because the stator and rotor are made of iron and the magnetic flux density can be increased. However, it is difficult to rapidly increase or decrease the exciting current. In particular, since the output characteristic (rotational speed-torque characteristic) at the time of high-speed rotation is not excellent, it is often used as a motor for medium- and low-speed rotation without being adopted for high-speed rotation.

【0003】このような特徴をもつSRモータは、その
各相巻線が駆動装置によって直流電源回路から所定の循
環順序で通電され回転駆動される。その通電が遮断され
たとき、当該相巻線には、1/2×H×i2 (i: 通
電停止の瞬間の相巻線電流,H:相巻線のインダクタン
ス)の磁気エネルギ[J]が蓄積されている。この磁気
エネルギを速やかに回収してSRモータの回転に対して
負のトルクが発生しないように、駆動装置では磁気エネ
ルギを電荷として回生しコンデンサに蓄える回生・蓄電
回路を設けている。
In the SR motor having such features, each phase winding is energized by a driving device from a DC power supply circuit in a predetermined circulation order and is driven to rotate. When the energization is interrupted, the phase winding has a magnetic energy [J] of 1/2 × H × i2 (i: phase winding current at the moment of stop of energization, H: inductance of the phase winding). Has been accumulated. In order to quickly recover this magnetic energy and prevent the generation of negative torque with respect to the rotation of the SR motor, the drive device is provided with a regenerative / electric storage circuit that regenerates the magnetic energy as electric charge and stores it in a capacitor.

【0004】例えば、図8の(A)欄に示すように、直
流電源102から相巻線La,Lb,Lcへの通電を制
御する通電制御回路110a,110b,110cを主
要部として構成された3相SRモータの駆動装置100
が知られている。この種の駆動装置100においては、
予め定められた循環順序で各相巻線La〜Lcを通電し
ステータの当該磁極(不図示)を励磁することで、ロー
タを連続回転させる。例えば、A相→B相→C相→A相
という循環順序で、当該相の二つのトランジスタ(11
2a・114a),(112b・114b),(112
c・114c)を同時に順次ON−OFFさせること
で、駆動装置100はSRモータを回転駆動する。夫々
のトランジスタ(112a・114a)〜(112c・
114c)がOFFしたときに、励磁されていた相巻線
La〜Lcに蓄積された磁気エネルギを、電荷として転
流ダイオード(116a・118a),(116b・1
18b),(116c・118c)を介して直流電源1
02のコンデンサ104に回生し、回生電荷を次に通電
される相巻線La〜Lcに供給することで、負のトルク
の発生を抑制すると共に電力損失を少なくしている。こ
の場合には、容量の大きいコンデンサを採用して通電遮
断時に過電圧にならないようにしている。
For example, as shown in column (A) of FIG. 8, the main components are energization control circuits 110a, 110b, and 110c for controlling energization from the DC power supply 102 to the phase windings La, Lb, and Lc. Drive device 100 for three-phase SR motor
It has been known. In this type of driving device 100,
The rotor is continuously rotated by energizing the phase windings La to Lc in a predetermined circulation order to excite the corresponding magnetic poles (not shown) of the stator. For example, in the order of A phase → B phase → C phase → A phase, two transistors (11
2a / 114a), (112b / 114b), (112
The drive device 100 rotates the SR motor by sequentially turning on and off c.114c) at the same time. Each of the transistors (112a and 114a) to (112c
When 114c) is turned off, the magnetic energy accumulated in the excited phase windings La to Lc is used as electric charges as commutation diodes (116a and 118a) and (116b and 1).
18b), DC power supply 1 via (116c / 118c)
02, the regenerative charge is supplied to the phase windings La to Lc to be energized next, thereby suppressing the generation of negative torque and reducing power loss. In this case, a capacitor having a large capacity is adopted so that an overvoltage does not occur when power is cut off.

【0005】又、図8の(B)欄に示すように、降圧型
チョッパ回路210を採用した3相SRモータの駆動装
置200も知られており、降圧型チョッパ回路210に
よって直流電源202のコンデンサ204及び回生コン
デンサ212に過電圧が印加されないようにすること
で、比較的小容量のコンデンサを採用できる。
As shown in FIG. 8B, a drive device 200 for a three-phase SR motor employing a step-down chopper circuit 210 is also known. By preventing the overvoltage from being applied to the capacitor 204 and the regenerative capacitor 212, a capacitor having a relatively small capacity can be adopted.

【0006】この駆動装置200では、通電トランジス
タ214a,214b,214cがOFFしたときに、
相巻線La〜Lbに蓄積された磁気エネルギは、転流ダ
イオード216a,216b,216cを介して電荷と
して回生コンデンサ212に蓄えられる。その結果、回
生コンデンサ212の電圧は上昇する。その電圧が所定
の制限電圧を越えると、チョッパ制御回路218からの
指令によってスイッチング・トランジスタ220がON
し、回生コンデンサ212から直流リアクトル222を
介して電源側コンデンサ204に電流が流れる。電流が
流れ回生コンデンサ212の電圧が制限電圧を下回る
と、スイッチング・トランジスタ220がOFFする。
この降圧チョッパ動作によって、回生コンデンサ212
の電圧は一定に保たれると共に、回生コンデンサ212
に吸収しきれない磁気エネルギを直流リアクトル222
に一時的にため込ことで、電源側コンデンサ204の過
電圧を防ぐ。
In this driving device 200, when the energizing transistors 214a, 214b, 214c are turned off,
The magnetic energy stored in the phase windings La to Lb is stored as charge in the regenerative capacitor 212 via the commutating diodes 216a, 216b, 216c. As a result, the voltage of the regenerative capacitor 212 increases. When the voltage exceeds a predetermined limit voltage, the switching transistor 220 is turned on by a command from the chopper control circuit 218.
Then, current flows from the regenerative capacitor 212 to the power supply side capacitor 204 via the DC reactor 222. When current flows and the voltage of the regenerative capacitor 212 falls below the limit voltage, the switching transistor 220 turns off.
By this step-down chopper operation, the regenerative capacitor 212
Is kept constant and the regenerative capacitor 212
Magnetic energy that cannot be absorbed by the DC reactor 222
To prevent overvoltage of the power supply side capacitor 204.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の駆動装
置100においては、一つの相に二つのトランジスタ
(112a・114a)〜(114a・114c)及び
転流ダイオード(116a・118a)〜(116c・
118c)を用いており素子数が多くなるので、装置が
大型かつ複雑になるといった問題や、SRモータの相巻
線La〜Lcから駆動装置100への引き出し線が相の
倍数あるので、配線数及び接続端子の数が増加するとい
った問題がある。
However, in the former driving device 100, two transistors (112a and 114a) to (114a and 114c) and commutation diodes (116a and 118a) to (116c and
118c), the number of elements increases, and the device becomes large and complicated. Also, the number of wires is large because the number of lead wires from the phase windings La to Lc of the SR motor to the drive device 100 is a multiple of the phase. And the number of connection terminals increases.

【0008】又、後者の駆動装置200では、前者に比
べてスイッチング素子及び転流ダイオードの数が半分と
なるが、降圧型チョッパ回路210が必要となるので、
回路構成が複雑になるといった問題がある。更に上記し
たように、SRモータでは相巻線のインダクタンスが大
きいために高速回転時の出力特性に劣るという特性があ
る。
In the latter driving device 200, the number of switching elements and commutation diodes is halved compared to the former, but a step-down chopper circuit 210 is required.
There is a problem that the circuit configuration becomes complicated. Further, as described above, the SR motor has a characteristic that the output characteristic during high-speed rotation is inferior due to the large inductance of the phase winding.

【0009】勿論、直流電源電圧を高圧にして特性を改
善することも考えられるが、耐圧の大きな素子等が必要
となり、作製コストが高くなるという問題があって簡単
には採用できない。或いは、電気自動車のように直流電
源がバッテリであって積載寸法や重量の制限があるため
に高圧にすることが困難であるときには、相巻線の巻数
を減らしてインダクタンスを小さくすることで特性を改
善することも考えられる。しかし、同じ大きさのトルク
を発生させるためにより大きな電流が必要となり電力−
トルクの変換効率が悪くなるといった問題や、スイッチ
ング素子の電流容量には限界があり通電量を増大させる
ことにも限度があるので高速回転特性を改善するまでに
は到らないので、これまた採用は困難である。
Of course, it is conceivable to improve the characteristics by increasing the DC power supply voltage, but it is necessary to use a device with a high withstand voltage, and the production cost is high, so that it cannot be easily adopted. Alternatively, when the DC power supply is a battery, such as an electric vehicle, and it is difficult to increase the voltage due to restrictions on the mounting dimensions and weight, the number of windings of the phase windings is reduced to reduce the inductance to reduce the characteristics. It can be improved. However, a larger current is required to generate the same amount of torque, and power
It is not used to improve high-speed rotation characteristics because problems such as poor torque conversion efficiency and limitations on the current capacity of the switching element and increase in the amount of current are limited. It is difficult.

【0010】そこで本発明は、簡単簡素な構成であると
共に高速回転特性に優れた可変リラクタンスモータの駆
動装置を提供することを目的としてなされた。
It is an object of the present invention to provide a drive device for a variable reluctance motor having a simple and simple structure and excellent in high-speed rotation characteristics.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1記載の発明は、直流電源回路から
可変リラクタンスモータの夫々の相巻線へ相順に通電し
て可変リラクタンスモータを回転駆動する可変リラクタ
ンスモータの駆動装置であって、上記夫々の相巻線を相
互にスター結線し、且つ該スター結線の中性点と上記直
流電源回路の電圧中点とを接続すると共に、上記スター
結線された相巻線の夫々に上記直流電源回路の正極又は
負極を切り換えて接続することにより、上記各相巻線へ
の通電を、上記直流電源回路の正極−電圧中点間電圧又
は負極−電圧中点間電圧にて行う通電手段を備えたこと
を特徴とする。
In order to achieve the above object,
The invention according to claim 1 is a driving apparatus for a variable reluctance motor that rotates a variable reluctance motor by energizing each phase winding of the variable reluctance motor in sequence from a DC power supply circuit. phase winding mutually by star connection to and with connecting the voltage midpoint of the neutral point and the DC power supply circuit of the star connection, the s husband the star-connected phase windings of the DC power supply circuit By switching between the positive and negative electrodes and connecting them,
Of the DC power supply circuit,
Is provided with an energizing means that performs at the voltage between the negative electrode and the voltage midpoint.
It is characterized by.

【0012】また請求項2記載の発明は、請求項1記載
の可変リラクタンスモータの駆動装置において、上記通
電手段は、通電時に上記各相巻線へ接続する上記直流電
源回 路の極性の切り換えを、相順に行うことを特徴とす
る。また請求項3記載の発明は、請求項1記載の可変リ
ラクタンスモータの駆動装置において、上記直流電源回
路の電圧中点に対する正極側電圧及び負極側電圧の電圧
アンバランスを検出する検出手段を備え、上記通電手段
は、通電時に上記各相巻線へ接続する上記直流電源回路
の極性の切り換えを、上記検出手段にて検出された電圧
アンバランスに応じて、上記各電圧がバランスするよう
に行うことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1.
In the variable reluctance motor driving device of
The power supply means is connected to the DC power supply connected to each of the phase windings when energized.
The polarity switching of the Minamotokai path, to characterized in that it is carried out in phase sequence
You. The invention according to claim 3 provides the variable resistor according to claim 1.
In the drive device for a lactance motor, the DC power supply circuit
Voltage of positive side voltage and negative side voltage with respect to voltage midpoint of road
Detecting means for detecting imbalance;
Is the DC power supply circuit connected to each phase winding when energized
Switching of the polarity of the voltage detected by the detection means.
Each of the above voltages will be balanced according to the imbalance.
It is characterized by performing.

【0013】[0013]

【作用及び発明の効果】上記のように構成された本発明Operation and Effect of the Invention The present invention constructed as described above
(請求項1)の駆動装置は、3相の可変リラクタンスモThe driving device according to claim 1 is a three-phase variable reluctance device.
ータを駆動するためのものであり、各相巻線はスター結And each phase winding is a star connection.
線され、その中性点が直流電源回路の電圧中点に接続さAnd the neutral point is connected to the voltage midpoint of the DC power supply circuit.
れる。It is.

【0014】このため、相巻線と直流電源回路の正極と
を接続すれば、相巻線に直流電源回路の正極−電圧中点
間電圧が印加され、相巻線と直流電源回路の負極とを接
続すれば、相巻線に直流電源回路の負極−電圧中点間電
圧が印加されることになる。そして、可変リラクタンス
モータでは、各相巻線が、例えば、A相→B相→C相→
A相→B相…といった手順で相順に通電されることによ
り、所定方向に回転することになるが、本発明では、こ
うした通電制御を行う通電手段が、各相巻線の夫々に上
記直流電源回路の正極又は負極を切り換えて接続するこ
とにより、各相巻線を通電する。
Therefore, the phase winding and the positive electrode of the DC power supply circuit
Is connected to the positive winding of the DC power supply circuit
Voltage is applied to connect the phase winding to the negative electrode of the DC power supply circuit.
If it continues, the voltage between the negative pole of the DC power supply
Pressure will be applied. And variable reluctance
In the motor, each phase winding is, for example, A phase → B phase → C phase →
By energizing in the order of A phase → B phase ...
Rotation in a predetermined direction.
Energizing means for performing energization control described above are provided on each of the phase windings.
Switch the positive or negative DC power supply circuit
Thus, current is passed through each phase winding.

【0015】つまり、本発明では、各相巻線へ相順に通
電することにより、可変リラクタンスモータを所定方向
に回転させるに当たって、通電のために各相巻線に印加
する電圧を、直流電源回路の正極−電圧中点間電圧又は
負極−電圧中点間電圧に切り換えるのである。
In other words, according to the present invention, each phase winding is passed in phase sequence.
The variable reluctance motor
Applied to each phase winding to energize
The voltage to be applied, the voltage between the positive electrode and the voltage midpoint of the DC power supply circuit or
The voltage is switched to the voltage between the negative electrode and the voltage midpoint.

【0016】このため、本発明(請求項1)の駆動装置
によれば、可変リラクタンスモータから駆動装置への引
き出し線の数を4本(相巻線の数3+1)にすることが
でき 、従来装置に比べて、引き出し線の数を減らすこと
ができる。また、通電手段は、直流電源回路の正極及び
負極と各相巻線を断続できればよく、後述実施例のよう
に、通電手段として、一般に3相ブラシレスモータ等を
駆動するのに用いられている周知のインバータ回路を使
用するようにすれば、各相巻線への通電及び通電時の印
加電圧の切り換えを簡単に行うことができ、しかも、各
相巻線への通電遮断時には、各相巻線に蓄積された磁気
エネルギを直流電源回路側(詳しくは通電に用いた正極
側又は負極側の電源回路とは反対側)にそのまま回生す
ることができる。
Therefore, the driving device of the present invention (claim 1)
According to the drawing from the variable reluctance motor to the drive
It is possible to reduce the number of lead wires to four (the number of phase windings is 3 + 1)
Can reduce the number of lead wires compared to conventional equipment
Can be. The energizing means includes a positive electrode of the DC power supply circuit and
It is sufficient that the negative electrode and each phase winding can be intermittently connected.
In general, a three-phase brushless motor or the like is used as an energizing means.
Uses the well-known inverter circuit used to drive
If it is used, energize each phase winding and mark when energized.
The switching of the applied voltage can be easily performed.
When the power to the phase windings is cut off, the magnetic
Energy is transferred to the DC power supply circuit side (specifically, the positive
Side or the side opposite to the power supply circuit on the negative side)
Can be

【0017】よって、本発明によれば、駆動装置の小型
化及び構成の簡素化を図ることができ、延いては、駆動
装置の信頼性を向上することが可能となる。尚、本発明
では、可変リラクタンスモータの各相巻線への通電時に
各相巻線に印加する電圧を、直流電源回路の正極−電圧
中点間電圧又は負極−電圧中点間電圧に切り換えること
から、その切り換えに伴い相巻線に流れる電流方向(通
電方向)が逆方向になるが、可変リラクタンスモータ
は、ロータに永久磁石を用いず、ステータのみを励磁し
て発生する電磁力によってロータを吸引してロータを回
転させるものであることから、通電タイミングが同じで
あれば通電方向が逆方向になっても回転トルクは常に同
じ方向に働くことになり、各相巻線への印加電圧の切り
換えによって可変リラクタンスモータの駆動に悪影響を
及ぼすことはない。
Therefore, according to the present invention, the driving device can be reduced in size.
Configuration and simplification of the configuration.
It is possible to improve the reliability of the device. Incidentally, the present invention
Then, when energizing each phase winding of the variable reluctance motor,
The voltage applied to each phase winding is the positive voltage of the DC power supply
Switching to midpoint voltage or negative-voltage midpoint voltage
From the current direction (current
Direction), but the variable reluctance motor
Excites only the stator without using a permanent magnet for the rotor.
The rotor is rotated by attracting the rotor
Since the power supply timing is the same,
The rotational torque is always the same even if the direction of current flow is reversed.
Work in the same direction, and cut off the applied voltage to each phase winding.
Adversely affects variable reluctance motor drive
Has no effect.

【0018】ところで、通電手段は、各相巻線への通電
時に各相巻線に印加する電圧を、直流電源回路の正極−
電圧中点間電圧又は負極−電圧中点間電圧に切り換える
が、こうした通電手段による印加電圧の極性切り換え
は、請求項2記載のように、通電する相巻線の切り換え
に応じて、相順に行うようにするとよい。
By the way, the energizing means energizes each phase winding.
Sometimes the voltage applied to each phase winding is
Switch to voltage between voltage midpoint or voltage between negative electrode and voltage midpoint
Is the polarity switching of the applied voltage
Is for switching the phase winding to be energized.
It is good to carry out in order according to.

【0019】つまり、通電手段を請求項2記載のように
構成すれば、可変リラクタンスモータの各相巻線への通
電状態が、通電電流が直流電源回路の正極から電圧中点
に向けて正方向に流れる状態と、通電電流が直流電源回
路の電圧中点から負極に向け て負方向に流れる状態とに
交互に切り換えられることになり、可変リラクタンスモ
ータの各相では、例えば、A相(正方向)→B相(負方
向)→C相(正方向)→A相(負方向)→B相(正方
向)→C相(負方向)→A相(正方向)という循環順序
で励磁が行われれることになる。
That is, the energizing means is provided as described in claim 2
If configured, the flow to each phase winding of the variable reluctance motor
When the power supply state is such that
To the positive direction, and the
In a state flowing in the negative direction toward the voltage midpoint of the road to the anode
It can be switched alternately, and the variable reluctance
In each phase of the data, for example, A phase (positive direction) → B phase (negative direction)
Direction) → C phase (positive direction) → A phase (negative direction) → B phase (square)
Direction) → C phase (negative direction) → A phase (positive direction)
Will be excited.

【0020】そして、このように各相巻線への通電方向
が交互に切り換えられれば、直流電源回路において電圧
中点よりも正極側と負極側とで電力消費と回生とが交互
にバランスよく行われることになり、直流電源回路にお
ける電圧中点よりも正極側の電圧(正極−電圧中点間電
圧)と電圧中点よりも負極側の電圧(負極−電圧中点間
電圧)とに電圧差が生じて、各相巻線に流れる電流が変
動するのを防止できる。
The direction of current flow to each phase winding
Are switched alternately, the voltage in the DC power supply circuit
Power consumption and regeneration alternate between the positive and negative sides of the midpoint
The DC power supply circuit
Voltage on the positive electrode side of the voltage midpoint (the voltage between the positive electrode and the voltage midpoint)
Voltage) and the voltage on the negative electrode side of the voltage midpoint (between the negative electrode and the voltage midpoint)
Voltage), and the current flowing through each phase winding changes.
Movement can be prevented.

【0021】つまり、本発明では、可変リラクタンスモ
ータの各相巻線への通電時に各相巻線に印加する電圧
を、正極−電圧中点間電圧と負極−電圧中点間電圧との
何れかに切り換えるが、その切り換え頻度が正極側と負
極側とで異なると、これら各電圧のバランスが崩れ、印
加電圧の切り換えに伴い各相巻線への通電電流が異なる
ものとなってしまうが、請求項2記載のように各相巻線
への通電方向を相順に切り換えるようにすれば、直流電
源回路の正極側と負極側とで電圧バランスが崩れるのを
防止し、可変リラクタンスモータ駆動時に各相巻線に流
れる電流(延いては各相での発生トルク)を一定にする
ことができるようになるのである。
That is, in the present invention, the variable reluctance
Voltage applied to each phase winding when power is applied to each phase winding
Of the positive electrode-voltage midpoint voltage and the negative electrode-voltage midpoint voltage
Switching to either, but the switching frequency is positive and negative
If they differ from each other, the balance of these voltages will be lost,
The current flowing through each phase winding varies with the switching of the applied voltage
Each phase winding as described in claim 2
If the direction of power supply to the
Make sure that the voltage balance between the positive and negative
To prevent the current from flowing to each phase winding when driving the variable reluctance motor.
Constant current (and thus the torque generated in each phase)
You can do it.

【0022】尚、通電手段を請求項2記載のように構成
することにより上記の効果が得られるようになるのは、
直流電源回路のおいて電圧中点よりも正極側の容量と負
極側の容量とが一致している場合であり、これらの容量
が異なる場合には、その容量誤差によって、正極−電圧
中点間電圧と負極−電圧中点間電圧とに電圧差が生じる
ことがある。
The energizing means is configured as described in claim 2.
By doing so, the above effects can be obtained,
In the DC power supply circuit, the capacity on the positive side and the negative
When the capacitance on the pole side is the same,
Are different from each other, the capacitance error
Voltage difference occurs between the midpoint voltage and the negative electrode-voltage midpoint voltage
Sometimes.

【0023】そこで、このような問題を防止するには、
請求項3に記載のように、直流電源回路の正極側及び負
極側での電圧アンバランスを検出する検出手段を設け、
通電 手段を、その検出手段にて検出された電圧バランス
に応じて、各電圧がバランスするように、通電時に各相
巻線に接続する電源回路の極性を切り換えるようにする
とよい。
In order to prevent such a problem,
As described in claim 3, the positive and negative sides of the DC power supply circuit
A detection means for detecting a voltage imbalance on the pole side is provided,
The energizing means is connected to the voltage balance detected by the detecting means.
Each phase when energized so that each voltage is balanced
Switch the polarity of the power supply circuit connected to the winding
Good.

【0024】つまり、このようにすれば、直流電源回路
の電圧中点よりも正極側の容量と負極側の容量とが一致
しない場合であっても、正極−電圧中点間電圧と負極−
電圧中点間電圧とを一致させて、これら各電圧のアンバ
ランスによって生じる通電電流のばらつきを防止し、モ
ータ各相での発生トルクを一定にすることができる。
That is, in this case, the DC power supply circuit
The capacity on the positive side and the capacity on the negative side match with respect to the midpoint of the voltage
Even if not, the voltage between the positive electrode
Match the voltage between the voltage midpoints, and
This prevents variations in the current flow caused by the lance,
The torque generated in each phase of the motor can be made constant.

【0025】[0025]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず、図1は本発明を適用した可変リラクタンスモ
ータの駆動部を表す電気回路図、図2は駆動部の回路動
作を模式的に表す説明図、図3は可変リラクタンスモー
タ制御系のブロック図、図4は可変リラクタンスモータ
の構造を表す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is an electric circuit diagram illustrating a drive unit of a variable reluctance motor to which the present invention is applied, FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating a circuit operation of the drive unit, FIG. 3 is a block diagram of a variable reluctance motor control system, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the structure of the variable reluctance motor.

【0026】図1に示すように、3相構成(A相、B相
及びC相)の可変リラクタンスモータ(以下、SRモー
タと呼ぶ)の駆動部10は、電源回路13と、電源回路
13からSRモータSRMの各相巻線La,Lb,Lc
への通電を断続する通電回路15とを主要部として構成
され、SRモータSRM制御系の一部をなしている。
As shown in FIG. 1, a drive unit 10 of a variable reluctance motor (hereinafter referred to as an SR motor) having a three-phase configuration (A phase, B phase and C phase) includes a power supply circuit 13 and a power supply circuit 13. Each phase winding La, Lb, Lc of SR motor SRM
And a power supply circuit 15 for interrupting power supply to the motor, and constitutes a part of an SR motor SRM control system.

【0027】電源回路13は、二つの整流ダイオードD
R1,DR2と、同容量の二つのコンデンサC1,C2
とからなる倍電圧整流回路であって、単相交流ACを倍
電圧2Vに整流する。直列接続されたコンデンサC1と
C2との接続中点は電圧中点Mであって、単相交流AC
の一端に接続されると共にスター結線された相巻線La
〜Lcの中性点N(後述する)に、引き出し線lnによ
って接続されている。
The power supply circuit 13 includes two rectifier diodes D
R1, DR2 and two capacitors C1, C2 of the same capacity
And rectifies the single-phase AC to a doubled voltage of 2V. The connection midpoint between the capacitors C1 and C2 connected in series is a voltage midpoint M, and is a single-phase AC
Of the phase winding La connected to one end of the
Lc is connected to a neutral point N (described later) by a lead line ln.

【0028】通電回路15は、6アーム・ブリッジ構成
で、いわゆるインバータと同じ回路である。即ち、SR
モータSRMの各相巻線La〜Lcへの通電を断続する
6個のトランジスタ(PNPトランジスタTR1a,TR
1b,TR1c及びNPNトランジスタTR2a,TR2b,T
R2c)と、相巻線La〜Lcから電荷を回生するために
夫々設けられた6個の転流ダイオードD1a,D1b,D1
c,D2a,D2b,D2cとから構成されている。通電回路
15では、PNPトランジスタTR1a〜TR1c側に設け
られた転流ダイオードD1a〜D1cと、NPNトランジス
タTR2a〜TR2c側に設けられた転流ダイオードD2a〜
D2cとは、直列接続され、前者の転流ダイオードD1a〜
D1cは、カソードが正極側の電源母線DCBus(+)に
接続され、後者の転流ダイオードD2a〜D2cは、アノー
ドが負極側の電源母線DCBus(−)に接続されてい
る。
The energizing circuit 15 has a six-arm bridge configuration and is the same circuit as a so-called inverter. That is, SR
Six transistors (PNP transistors TR1a, TR1) that interrupt current supply to each phase winding La-Lc of motor SRM.
1b, TR1c and NPN transistors TR2a, TR2b, T
R2c) and six commutation diodes D1a, D1b, D1 provided for regenerating electric charges from the phase windings La to Lc, respectively.
c, D2a, D2b, and D2c. In the energizing circuit 15, commutation diodes D1a to D1c provided on the PNP transistors TR1a to TR1c side and commutation diodes D2a to D2a provided on the NPN transistors TR2a to TR2c side are provided.
D2c is connected in series, and the former commutation diodes D1a to
D1c has a cathode connected to the power supply bus DCBus (+) on the positive electrode side, and the latter commutation diodes D2a to D2c have anodes connected to the power supply bus DCBus (-) on the negative electrode side.

【0029】又、トランジスタTR1aとTR2aとの接続
点が、相巻線Laの一端に、トランジスタTR1bとTR
2bとの接続点が、相巻線Lbの一端に、トランジスタT
R1cとTR2cとの接続点が相巻線Lcの一端に、夫々引
き出し線la,lb,lcによって接続されている。
The connection point between the transistors TR1a and TR2a is connected to one end of the phase winding La by the transistors TR1b and TR2a.
2b is connected to one end of the phase winding Lb by the transistor T
The connection point between R1c and TR2c is connected to one end of the phase winding Lc by lead lines la, lb, and lc, respectively.

【0030】尚、通電回路15として、汎用モジュール
として作製されたインバータを転用してもよい。このよ
うに回路構成された通電回路15は、本発明の通電手段
に相当するものであり、予め定められた循環順序でトラ
ンジスタTR1a〜TR2cの一つがONすることで、相巻
線La〜Lcの一つを通電する。例えば、TR1a→TR
2b→TR1c→TR2a→TR1b→TR2c→TR1aの循環順
序でトランジスタTR1a〜TR2cがスイッチングして、
A相→B相→C相→A相の循環順序で励磁する。通電期
間が過ぎトランジスタTR1a〜TR2cがOFFした際、
相巻線La〜Lcに蓄積された磁気エネルギは、転流ダ
イオードD1a〜D1c又はD2a〜D2cを介して、コンデン
サC1又はC2に電荷として回生される。その通電及び
回生の経路は、PNPトランジスタTR1a〜TR1cのス
イッチングのときと、NPNのトランジスタTR2a〜T
R2cのスイッチングのときとでは異なる。
Note that an inverter manufactured as a general-purpose module may be diverted as the energizing circuit 15. The energizing circuit 15 configured as described above is provided with the energizing means of the present invention.
When one of the transistors TR1a to TR2c is turned on in a predetermined circulation order, one of the phase windings La to Lc is energized. For example, TR1a → TR
2b → TR1c → TR2a → TR1b → TR2c → TR1a.
Excitation is performed in the order of A phase → B phase → C phase → A phase. When the energization period has passed and the transistors TR1a to TR2c have turned off,
The magnetic energy stored in the phase windings La to Lc is regenerated as charges in the capacitor C1 or C2 via the commutating diodes D1a to D1c or D2a to D2c. The energization and regeneration paths are performed when the PNP transistors TR1a to TR1c are switched and when the NPN transistors TR2a to TR2c are switched.
This is different from when R2c is switched.

【0031】即ち、図2に示すように、トランジスタT
R1a〜TR1cの一つ(図ではTR1の参照記号で表し
た)がONすると、トランジスタTR1→当該相巻線
(図では参照記号Lで表した)→中性点Nの経路で電流
が流れ、トランジスタTR1がOFFすると、当該相巻
線L→中性点N→コンデンサC2→転流ダイオードD2
→相巻線Lのループ(図に一点鎖線で示した)で電流i
1が流れてコンデンサC2を充電する。一方、トランジ
スタTR2a〜TR2cの一つ(図ではTR2の参照記号で
表した)がONすると、中性点N→当該相巻線L→トラ
ンジスタTR2の経路で電流が流れ、トランジスタTR
2がOFFすると、当該相巻線L→転流ダイオードD1
→コンデンサC1→中性点N→当該相巻線Lのループ
(図に二点鎖線で示した)で電流i2が流れてコンデン
サC1を充電する。つまり、トランジスタTR1a〜TR
1cによる通電・遮断の際に、コンデンサC1,C2の一
方が給電源用として他方が回生電荷蓄積用として働く。
That is, as shown in FIG.
When one of R1a to TR1c (represented by the reference symbol TR1 in the figure) is turned on, a current flows through a path from the transistor TR1 to the relevant phase winding (represented by the reference symbol L) → neutral point N, When the transistor TR1 is turned off, the phase winding L → the neutral point N → the capacitor C2 → the commutation diode D2
→ The current i in the loop of the phase winding L (indicated by the dashed line in the figure)
1 flows to charge the capacitor C2. On the other hand, when one of the transistors TR2a to TR2c (represented by the reference symbol TR2 in the figure) is turned on, a current flows through the path of the neutral point N → the relevant phase winding L → the transistor TR2, and the transistor TR2
2 turns off, the phase winding L → commutation diode D1
→ Capacitor C1 → Neutral point N → Current i2 flows in a loop of the phase winding L (indicated by a two-dot chain line in the figure) to charge the capacitor C1. That is, the transistors TR1a to TR1a
During energization / interruption by 1c, one of the capacitors C1 and C2 functions as a power supply and the other functions as a regenerative charge storage.

【0032】又、上記したようにNPNトランジスタT
R2のスイッチング時には、PNPトランジスタTR1
のときとは逆の方向に電流が流れる。しかし、SRモー
タSRMはロータに永久磁石を用いないと共に、ステー
タのみを励磁して発生する電磁力によってロータを吸引
してロータを回転させる。そのため、通電タイミングが
同じであれば通電方向が異なっても回転トルクは常に同
じ方向となる。
As described above, the NPN transistor T
At the time of switching of R2, the PNP transistor TR1
The current flows in the opposite direction to the case of. However, the SR motor SRM does not use a permanent magnet for the rotor, and also attracts the rotor by an electromagnetic force generated by exciting only the stator to rotate the rotor. Therefore, if the energization timing is the same, the rotational torque is always in the same direction even if the energization direction is different.

【0033】図3に示すように、可変リラクタンスモー
タ制御系(以下、単に制御系という)は、駆動部10、
主制御部20、通電制御部30から構成されている。主
制御部20は、磁極センサ(不図示)からの検出信号S
MPや電流センサCSからの検出信号idet (相巻線電流
値)、外部からの速度指令信号SPなどに基づいて、S
RモータSRMの通電周期及び通電期間(通電タイミン
グ)を定める。通電制御部30は、主制御部20からの
通電タイミング信号SA,SB,SCに基づいて通電す
る相を選択すると共に当該相巻線La〜Lcの通電極性
を決定し、正転シーケンス又は逆転シーケンスで各相巻
線La〜Lcを通電するように、各トランジスタTR1a
〜TR2cのベースにスイッチングパルスPA,PB,P
C,Pa,Pb,Pcを出力して各トランジスタTR1a
〜TR2cのスイッチングを制御する。
As shown in FIG. 3, a variable reluctance motor control system (hereinafter, simply referred to as a control system) includes a drive unit 10,
It is composed of a main controller 20 and a power supply controller 30. The main control unit 20 detects a detection signal S from a magnetic pole sensor (not shown).
Based on the detection signal idet (phase winding current value) from the MP and the current sensor CS, the speed command signal SP from the outside, etc.
The power supply cycle and power supply period (power supply timing) of the R motor SRM are determined. The energization control unit 30 selects a phase to be energized based on the energization timing signals SA, SB, SC from the main control unit 20, determines the energization polarity of the phase windings La to Lc, and performs the forward rotation sequence or the reverse rotation. Each transistor TR1a is turned on so that the phase windings La to Lc are energized in a sequence.
Switching pulses PA, PB, P on the base of ~ TR2c
C, Pa, Pb, and Pc are output to output each transistor TR1a.
To control the switching of TR2c.

【0034】又通電制御部30は、通電中に周知のチョ
ッパ制御を実行して相巻線電流ia,ib,icを所望
レベルになるように制御して、出力トルクの大きさを調
節する。具体的には、目標電流値と検出した相巻線電流
値との偏差に応じてチョッピングのデューティ・レシオ
を制御する。
The energization control section 30 executes well-known chopper control during energization to control the phase winding currents ia, ib, and ic to desired levels and adjust the magnitude of the output torque. More specifically, the duty ratio of chopping is controlled according to the deviation between the target current value and the detected phase winding current value.

【0035】尚、制御系各部の構成は周知であるので詳
細は省略する。図4に示すように、制御系によって運転
されるSRモータSRMは、6極構成のステータSTと
4突極構成のローラROとを有する周知の3相モータで
ある。ステータ磁極Pa1とPa2とが対極をなしてA相を
形成し、ステータ磁極Pb1とPb2とが対極をなしてB相
を形成し、ステータ磁極Pc1とPc2とが対極をなしてC
相を形成する。このような磁極構造において、ロータ突
極がステータ磁極(Pa1・Pa2)〜(Pc1・Pc2)に接
近する区間では、相巻線La〜Lcのインダクタンスが
増加し、ロータ突極がステータ磁極(Pa1・Pa2)〜
(Pc1・Pc2)と正対したときにインダクタンスは最大
となる。一方、ロータ突極がステータ磁極Pa1〜Pc2か
ら離反する区間では、相巻線La〜Lcのインダクタン
スが減少し、ロータ突極がSRモータの機械角(60
度)の中心位置(30度、即ち隣り合う二つの磁極の中
央)にあるときに当該相巻線La〜Lcのインダクタン
スは最小となる。
The configuration of each part of the control system is well-known, so that the details are omitted. As shown in FIG. 4, the SR motor SRM operated by the control system is a well-known three-phase motor having a stator ST having a six-pole configuration and a roller RO having a four-pole configuration. The stator magnetic poles Pa1 and Pa2 form a counter electrode to form an A phase, the stator magnetic poles Pb1 and Pb2 form a counter electrode to form a B phase, and the stator magnetic poles Pc1 and Pc2 form a counter electrode.
Form a phase. In such a magnetic pole structure, in a section in which the rotor salient pole approaches the stator magnetic poles (Pa1, Pa2) to (Pc1, Pc2), the inductance of the phase windings La to Lc increases, and the rotor salient pole becomes the stator magnetic pole (Pa1).・ Pa2) ~
The inductance becomes maximum when directly facing (Pc1 · Pc2). On the other hand, in the section in which the rotor salient poles are separated from the stator magnetic poles Pa1 to Pc2, the inductance of the phase windings La to Lc decreases, and the rotor salient poles become the mechanical angle (60
), The inductance of the phase windings La to Lc is minimized at the center position (30 degrees, that is, the center of two adjacent magnetic poles).

【0036】又、各相A,B,Cの相巻線La〜Lcの
一端は相互にスター結線されると共に、他端は端子台T
にて引き出し線la,lb,lc,lnを介して駆動部
10に接続されている。更に、スター結線の中性点N
は、電源回路13の電圧中点Mに接続されている。従っ
て、SRモータSRMと駆動部10とのワイヤハーネス
は、端子台Tからの4本の引き出し線la,lb,l
c,lnだけである。
One end of each of the phase windings La to Lc of each of the phases A, B and C is star-connected to each other, and the other end is connected to the terminal block T.
Are connected to the drive unit 10 via the lead lines la, lb, lc, ln. Furthermore, the neutral point N of the star connection
Is connected to the voltage midpoint M of the power supply circuit 13. Therefore, the wire harness between the SR motor SRM and the drive unit 10 has four lead lines la, lb, l from the terminal block T.
c, ln only.

【0037】次に、駆動部10によるSRモータSRM
の回転駆動について説明する。図5に示すように、駆動
部10の通電タイミングは、通電制御部30からトラン
ジスタTR1a〜TR2cのベースに、タイミングが互いに
電気角でπだけずれているスイッチングパルスPA〜P
C,Pa〜Pcが入力されることによって決定される。
例えば、トランジスタTR1a〜TR2cが、TR1a→TR
2b→TR1c→TR2a→TR1b→TR2c→TR1aの循環順
序でスイッチングして、A相{相巻線電流ia(正方
向)}→B相{相巻線電流ib(負方向)}→C相{相
巻線電流ic(正方向)}→A相{相巻線電流ia(負
方向)}→B{相巻線電流ib(正方向)}→C{相巻
線電流ic(負方向)}→A相巻線電流ia(正方
向)}の循環順序で各相の双方向通電が行われてA相→
B相→C相→A相の循環順序で励磁される。更に、相巻
線La〜Lcのインダクタンスが増加する領域で通電す
れば、正のトルクが発生することから、SRモータSR
Mの駆動時には、インダクタンスの増加領域で通電が行
われる(インダクタンスが減少する領域で通電すれば、
負のトルクが発生するので、制動時にはインダクタンス
の減少領域で通電が行われる)。
Next, the SR motor SRM by the drive unit 10
Will be described. As shown in FIG. 5, the energization timing of the driving unit 10 is determined by switching pulses from the energization control unit 30 to the bases of the transistors TR1a to TR2c, the switching pulses PA to P having timings shifted from each other by π in electrical angle.
C, Pa to Pc are determined by inputting.
For example, the transistors TR1a to TR2c are TR1a → TR
Switching in the cyclic order of 2b → TR1c → TR2a → TR1b → TR2c → TR1a, A phase {phase winding current ia (positive direction)} → B phase {phase winding current ib (negative direction) → C phase} Phase winding current ic (positive direction)} → A phase {phase winding current ia (negative direction)} → B {phase winding current ib (positive direction)} → C {phase winding current ic (negative direction)} → A-phase winding current ia (positive direction)} Bidirectional energization of each phase is performed in the circulating order, and A-phase →
Excitation is performed in the circulation order of B phase → C phase → A phase. Furthermore, if the current is supplied in a region where the inductance of the phase windings La to Lc increases, a positive torque is generated.
At the time of driving of M, current is supplied in an area where the inductance is increased.
Since a negative torque is generated, energization is performed in a reduced inductance region during braking).

【0038】このように、各相の双方向通電が行われ各
相が励磁されてSRモータSRMが回転駆動されるの
で、出力トルクの変動が少なく滑らかな回転で、SRモ
ータSRMが運転される。そして、駆動部10による通
電及び通電遮断の際には、電源回路13の二つのコンデ
ンサC1とC2とが、交互に給電源用として又は回生電
荷蓄積用として働く。つまり、一方のコンデンサC1又
はC2が、相巻線La〜Lcに蓄積された磁気エネルギ
を回生すると共に、他方のコンデンサC2又はC1が、
相巻線La〜Lcに給電するので、磁気エネルギは速や
かに回生されると共に電源電圧2Vより高い電圧が相巻
線La〜Lcに印加される。従って、相巻線電流ia〜
icの立ち上がり及び立ち下がりが急峻となる。
As described above, the bidirectional energization of each phase is performed, and each phase is excited to rotate the SR motor SRM. Therefore, the SR motor SRM is operated with a smooth rotation with little variation in output torque. . Then, at the time of energization and de-energization by the drive unit 10, the two capacitors C1 and C2 of the power supply circuit 13 work alternately for power supply or for regenerative charge accumulation. That is, one capacitor C1 or C2 regenerates the magnetic energy stored in the phase windings La to Lc, and the other capacitor C2 or C1
Since power is supplied to the phase windings La to Lc, magnetic energy is quickly regenerated and a voltage higher than the power supply voltage 2V is applied to the phase windings La to Lc. Therefore, the phase winding currents ia to
The rise and fall of ic become steep.

【0039】尚、本実施例ではインダクタンスの減少領
域で通電を開始しているが、これはインダクタンスが小
さく無視できるからであり、インダクタンスが減少から
増加に転じる領域ではインダクタンスが小さく電流の立
ち上がりが急峻になるからである。
In the present embodiment, energization is started in a region where the inductance is reduced. This is because the inductance is small and can be neglected. Because it becomes.

【0040】以上説明したように本実施例では、相巻線
La〜Lbを相互にスター結線し、且つスター結線の中
性点Nと電源回路13の電圧中点Mとを接続したので、
SRモータSRMと駆動部10とのワイヤハーネスを、
引き出し線la〜lc,lnの4本だけとすることがで
きる。それ故、駆動部10の小型化及び構成の簡素化に
功を奏し、従って信頼性も増す。
As described above, in the present embodiment, the phase windings La to Lb are star-connected to each other, and the neutral point N of the star connection and the voltage midpoint M of the power supply circuit 13 are connected.
The wiring harness between the SR motor SRM and the driving unit 10 is
Only four lead lines la to lc and ln can be provided. Therefore, the size of the driving unit 10 can be reduced and the configuration thereof can be simplified, and the reliability can be increased.

【0041】又、通電回路15を6アーム・ブリッジ構
成としたので、汎用モジュールとして作製されたインバ
ータを採用することができ、装置作製が極めて容易であ
る。更に、駆動部10による通電と通電遮断の際には、
電源回路13の二つのコンデンサC1とC2とが交互に
給電源用又は回生電荷蓄積用として働くので、相巻線電
流ia〜icの立ち上がり及び立ち下がりを急峻にする
ことができる。従って、高速回転時の出力特性(回転数
−トルク特性)を改善することができる。
Further, since the energizing circuit 15 has a six-arm bridge configuration, an inverter manufactured as a general-purpose module can be adopted, and the device can be manufactured very easily. Further, when energizing and de-energizing by the drive unit 10,
Since the two capacitors C1 and C2 of the power supply circuit 13 function alternately for power supply or for regenerative charge storage, the rising and falling of the phase winding currents ia to ic can be made steep. Therefore, output characteristics (rotational speed-torque characteristics) during high-speed rotation can be improved.

【0042】上記のように本実施例では、二つのコンデ
ンサC1とC2とが交互に充電・放電を繰り返す構成で
あり、両者の容量が正確に等しくないときには、その容
量誤差によって両者の端子電圧の大きさに差が生じ拡大
することもある。そのため、その電圧アンバランスを検
出し、検出結果に基づいて通電シーケンスを変更するこ
とで安定したSRモータSRMの運転を実現してもよ
い。
As described above, in the present embodiment, the two capacitors C1 and C2 are configured to alternately repeat charging and discharging. When the capacitances of the two capacitors are not exactly equal to each other, the capacitance error causes a difference between the terminal voltages of the two. There is a difference in size, and it may be enlarged. Therefore, stable operation of the SR motor SRM may be realized by detecting the voltage imbalance and changing the energization sequence based on the detection result.

【0043】ここで、電圧アンバランスを検出する検出
手段(電圧アンバランス検出判定回路)の一例について
説明する。図6の(A)欄に示すように、電圧アンバラ
ンス検出判定回路50は、コンデンサC1とC2との電
圧アンバランスを検出する検出回路52と、検出回路5
2の出力と所定の閾値とを比較判定するコンパレータ5
4a,54bからなる論理回路54とから構成される。
Here, detection for detecting voltage imbalance
An example of the means (voltage imbalance detection determination circuit) will be described. As shown in the column (A) of FIG. 6, the voltage imbalance detection determination circuit 50 includes a detection circuit 52 for detecting a voltage imbalance between the capacitors C1 and C2, and a detection circuit 5
Comparator 5 for comparing and comparing the output of 2 with a predetermined threshold
4a and 54b.

【0044】検出回路52は、コンデンサC1,C2の
端子電圧VC1,VC2を検出するための分圧抵抗R1,R
3及びR2,R4(但し、R1=R2>>R3=R4)
と、周知の加算器ADとからなる。加算器ADにおいて
は、抵抗R5=R6とすると、加算器ADの出力はコン
デンサC1,C2の端子間電圧の総和VC1+VC2(以
下、総和電圧という)となる。しかし、非反転端子
(+)が電圧中点M及び中性点Nに接続されており、コ
ンデンサC2の端子間電圧VC2は負の電位として検出さ
れるので、加算器ADの出力VADには、[|VC2|−|
VC1|]が現れ、この出力VADはコンデンサC1とC2
との電圧アンバランスの大きさに比例している。
The detection circuit 52 includes voltage dividing resistors R1 and R2 for detecting terminal voltages VC1 and VC2 of the capacitors C1 and C2.
3 and R2, R4 (where R1 = R2 >> R3 = R4)
And a well-known adder AD. In the adder AD, assuming that the resistance R5 = R6, the output of the adder AD is a sum VC1 + VC2 (hereinafter referred to as a sum voltage) of voltages between terminals of the capacitors C1 and C2. However, since the non-inverting terminal (+) is connected to the voltage midpoint M and the neutral point N, and the voltage VC2 between the terminals of the capacitor C2 is detected as a negative potential, the output VAD of the adder AD includes: [| VC2 |-|
VC1 |], and this output VAD is connected to capacitors C1 and C2.
Is proportional to the magnitude of the voltage imbalance.

【0045】コンパレータ54a,54bは、加算器A
Dの出力VADと正の閾値Rとを、又は出力VADと負の閾
値Sとを比較判定し、判定信号SJ,SKを出力する。
これらの比較結果は、コンデンサC1とC2との電位差
の大きさを反映している。即ち、図の(B)欄に示すよ
うに、出力VADが、正の閾値Rと負の閾値Sとの間にあ
るときは(R>VAD>S)、総和電圧VC1+VC2も正の
基準値Qと負の基準値Pとの間にある。つまり、コンデ
ンサC1の端子電圧VC1とコンデンサC2の端子電圧V
C2との電圧アンバランスは小さく、コンパレータ54a
及び54bの判定信号は、共に正となる(SJ>0,S
K>0)。
The comparators 54a and 54b are provided with an adder A
The output VAD of D and a positive threshold R or the output VAD and a negative threshold S are compared and determined, and the determination signals SJ and SK are output.
These comparison results reflect the magnitude of the potential difference between the capacitors C1 and C2. That is, when the output VAD is between the positive threshold value R and the negative threshold value S (R>VAD> S), the sum voltage VC1 + VC2 is also set to the positive reference value Q, as shown in FIG. And a negative reference value P. That is, the terminal voltage VC1 of the capacitor C1 and the terminal voltage V
The voltage imbalance with C2 is small and the comparator 54a
And 54b are both positive (SJ> 0, S
K> 0).

【0046】出力VADが、正の閾値Rより大きいときに
は(図において、右上がりの斜線で示した領域にあり、
VAD>>0であるときには)、総和電圧VC1+VC2は、
負の基準値Pより小さい。つまり、コンデンサC2の端
子電圧VC2が、コンデンサC1の端子電圧VC1よりかな
り大きく(VC2>>VC1)、コンパレータ54a及び5
4bの判定信号は、負及び正となる(SJ<0,SK>
0)。
When the output VAD is larger than the positive threshold value R (in the region shown by the oblique line rising to the right in FIG.
VAD >> 0), the sum voltage VC1 + VC2 is
It is smaller than the negative reference value P. That is, the terminal voltage VC2 of the capacitor C2 is considerably higher than the terminal voltage VC1 of the capacitor C1 (VC2 >> VC1), and the comparators 54a and 5b
4b are negative and positive (SJ <0, SK>
0).

【0047】一方、出力VADが、負の閾値Sより小さい
ときには(図において、左上がりの斜線で示した領域に
あり、VAD<<0であるときには)、総和電圧VC1+V
C2が、正の基準値Qより大きい。つまり、コンデンサC
1の端子電圧VC1がコンデンサC2の端子電圧VC2より
かなり大きく(VC1>>VC2)コンパレータ54a及び
54bの判定信号は、正及び負となる(SJ>0,SK
<0)。
On the other hand, when the output VAD is smaller than the negative threshold value S (in the region shown by the diagonally oblique line rising to the left in the figure and when VAD << 0), the total voltage VC1 + V
C2 is larger than the positive reference value Q. That is, the capacitor C
1 is much higher than the terminal voltage VC2 of the capacitor C2 (VC1 >> VC2). The judgment signals of the comparators 54a and 54b are positive and negative (SJ> 0, SK).
<0).

【0048】上記の判定信号SK,SJは、通電制御部
30の中に設けられた論理回路70に入力される。論理
回路70は、周知のJKフリップフロップFFと論理積
回路ANDとからなり、通電制御部30の中にあって主
制御部20からの通電タイミング信号SA〜SC及びコ
ンパレータ54a,54bからの判定信号SJ,SKに
基づいて、PNPトランジスタTR1a〜TR1cによる通
電又はNPNのトランジスタTR2a〜TR2cによる通電
を選択するための選択信号CH1又はCH2(共にHig
アクティブ)を出力する。つまり通電制御部30では、
選択信号CH1又はCH2に基づいて、所定の循環順序
で各相を通電する際、PNPトランジスタTR1a〜TR
1cによる通電か(CH1がアクティブのとき)、又はN
PNのトランジスタTR2a〜TR2cによる通電か(CH
2がアクティブのとき)を決めるのである。
The above determination signals SK and SJ are input to a logic circuit 70 provided in the energization control unit 30. The logic circuit 70 includes a well-known JK flip-flop FF and an AND circuit. The logic circuit 70 is included in the conduction control unit 30 and includes conduction timing signals SA to SC from the main control unit 20 and determination signals from the comparators 54a and 54b. Based on SJ and SK, a selection signal CH1 or CH2 (both Hig) for selecting energization by PNP transistors TR1a to TR1c or energization by NPN transistors TR2a to TR2c.
Active). That is, in the energization control unit 30,
When energizing each phase in a predetermined circulation order based on the selection signal CH1 or CH2, the PNP transistors TR1a to TR1a
1c (when CH1 is active) or N
PN transistors TR2a to TR2c (CH
2 is active).

【0049】尚、図にはA相の場合を示したが、B相及
びC相についても同様である。まず、コンデンサC1の
端子電圧VC1とコンデンサC2の端子電圧VC2とが近似
してバランスがとれているときには、論理回路70は選
択信号CH1とCH2とを交互に出力する。即ち、JK
フリップフロップFFのJ,K両入力とも正であるの
で、通電タイミング信号SAのパルスが入力される毎
に、その立ち上がりタイミングでJKフリップフロップ
FFの出力(Q及び反転Q)が反転するので、論理積回
路ANDは選択信号CH1とCH2とを交互に出力す
る。その結果、トランジスタTR1aとTR2aとは通常通
りの循環順序でスイッチングする。
Although the figure shows the case of the A phase, the same applies to the B phase and the C phase. First, when the terminal voltage VC1 of the capacitor C1 and the terminal voltage VC2 of the capacitor C2 are approximately balanced, the logic circuit 70 outputs the selection signals CH1 and CH2 alternately. That is, JK
Since both the J and K inputs of the flip-flop FF are positive, the output (Q and Q) of the JK flip-flop FF is inverted at the rising timing every time a pulse of the energization timing signal SA is input. The product circuit AND outputs the selection signals CH1 and CH2 alternately. As a result, the transistors TR1a and TR2a switch in the usual circulating order.

【0050】コンデンサC2の端子電圧VC2が、コンデ
ンサC1の端子電圧VC1よりかなり大きくなると、論理
回路70は選択信号CH2のみを出力する。即ち、JK
フリップフロップFFの出力は[Q=Low,反転Q=H
ig]に保持されるので、論理積回路ANDは選択信号C
H2のみを出力する。その結果、PNPトランジスタT
R1aがONする代わりにNPNトランジスタTR2aがO
Nして、コンデンサC2から放電が行われて端子電圧V
C2が下がり、電圧アンバランスが解消される。
When the terminal voltage VC2 of the capacitor C2 becomes considerably higher than the terminal voltage VC1 of the capacitor C1, the logic circuit 70 outputs only the selection signal CH2. That is, JK
The output of the flip-flop FF is [Q = Low, inverted Q = H
ig], the AND circuit AND outputs the selection signal C
Only H2 is output. As a result, the PNP transistor T
Instead of turning on R1a, NPN transistor TR2a becomes O
N, the capacitor C2 is discharged and the terminal voltage V
C2 drops, and the voltage imbalance is eliminated.

【0051】コンデンサC1の端子電圧VC1が、コンデ
ンサC2の端子電圧VC2よりかなり大きくなると、論理
回路70は選択信号CH1のみを出力する。即ち、JK
フリップフロップFFの出力は[Q=Hig,反転Q=L
ow]に保持されるので、論理積回路ANDは選択信号C
H1のみを出力する。その結果、NPNトランジスタT
R2aがONする代わりにPNPトランジスタがTR1aが
ONして、コンデンサC1から放電が行われて端子電圧
VC1が下がり、電圧アンバランスが解消される。
When the terminal voltage VC1 of the capacitor C1 becomes significantly higher than the terminal voltage VC2 of the capacitor C2, the logic circuit 70 outputs only the selection signal CH1. That is, JK
The output of the flip-flop FF is [Q = Hig, inverted Q = L
ow], the AND circuit AND outputs the selection signal C
Only H1 is output. As a result, the NPN transistor T
Instead of turning on R2a, the PNP transistor turns on TR1a and discharges from the capacitor C1, lowering the terminal voltage VC1 and eliminating the voltage imbalance.

【0052】更に、本実施例では電源回路13に倍電圧
整流回路を用いたが、この他に電源回路をバッテリで構
成してもよい。例えば図7の(A)欄に示すように、電
源回路72は、バッテリB1,B2の直列回路及びコン
デンサC1,C2の直列回路で構成され、バッテリB
1,B2の接続中点がコンデンサC1,C2の接続中点
に接続されて電圧中点Mとなっている。又、図7の
(B)欄に示すように、電源回路82は、一つのバッテ
リBTと二つのコンデンサC1,C2とからなり、コン
デンサC1とC2との接続中点にバッテリの正極が接続
され、その接続点はSRモータSRMの起動後、コンデ
ンサC1が充電された後に電圧中点Mとなる。
Further, in this embodiment, the voltage doubler rectifier circuit is used for the power supply circuit 13, but the power supply circuit may be constituted by a battery. For example, as shown in column (A) of FIG. 7, the power supply circuit 72 includes a series circuit of batteries B1 and B2 and a series circuit of capacitors C1 and C2.
The middle point of connection between B1 and B2 is connected to the middle point of connection between capacitors C1 and C2 to form a middle voltage point M. Also, as shown in FIG. 7B, the power supply circuit 82 includes one battery BT and two capacitors C1 and C2, and the positive electrode of the battery is connected to the connection point between the capacitors C1 and C2. The connection point becomes the voltage middle point M after the capacitor C1 is charged after the start of the SR motor SRM.

【0053】これらバッテリB1・B2,BTを用いた
場合にも、上記実施例と同様に二つのコンデンサC1と
C2とが交互に充電・放電を繰り返す。従って、相巻線
電流ia〜icの立ち上がり及び立ち下がりを急峻にし
て高速回転時の出力特性(回転数−トルク特性)を改善
することができる。
Also when these batteries B1, B2, and BT are used, the two capacitors C1 and C2 alternately repeat charging and discharging as in the above embodiment. Therefore, the rise and fall of the phase winding currents ia to ic can be made steep to improve output characteristics (rotational speed-torque characteristics) during high-speed rotation.

【0054】それ故、バッテリを駆動電源として用いる
電気自動車の駆動モータとしてSRモータを採用するこ
とができる。従来は、バッテリの積載寸法や重量の制限
があるためにバッテリの数を増やして出力電圧を高圧に
することができないために、高速回転時の出力特性が劣
っていたSRモータの採用は困難であったが、このよう
な問題は、本実施例では克服されている。
Therefore, an SR motor can be used as a drive motor of an electric vehicle using a battery as a drive power source. Conventionally, the output voltage cannot be increased by increasing the number of batteries due to restrictions on the mounting dimensions and weight of the batteries, so it is difficult to employ an SR motor that has poor output characteristics at high speed rotation. However, such a problem has been overcome in this embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の可変リラクタンスモータの駆動部を
表す電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram illustrating a drive unit of a variable reluctance motor according to an embodiment.

【図2】 駆動部の動作説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation of a driving unit.

【図3】 可変リラクタンスモータ制御系のブロック図
である。
FIG. 3 is a block diagram of a variable reluctance motor control system.

【図4】 可変リラクタンスモータの構造の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a structure of a variable reluctance motor.

【図5】 相巻線のインダクタンスや電流変化特性等を
表す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an inductance of a phase winding, a current change characteristic, and the like.

【図6】 電圧アンバランス検出判定回路の電気回路図
及び電圧アンバランスの判定動作の説明図である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram of a voltage imbalance detection determination circuit and an explanatory diagram of a voltage imbalance determination operation.

【図7】 別構成の電源回路を用いた駆動部を表す電気
回路図である。
FIG. 7 is an electric circuit diagram illustrating a driving unit using a power supply circuit having another configuration.

【図8】 従来の可変リラクタンスモータの駆動装置を
表す電気回路図である。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a conventional variable reluctance motor driving device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…駆動部 13…電源回路 15…通電回路 TR1a,TR1b,TR1c…PNPトランジスタ TR2a,TR2b,TR2c…NPNトランジスタ C1,C2…コンデンサ M…電圧中点 N…中性
点 La,Lb,Lc…相巻線 SRM…可変リラクタン
スモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drive part 13 ... Power supply circuit 15 ... Electrification circuit TR1a, TR1b, TR1c ... PNP transistor TR2a, TR2b, TR2c ... NPN transistor C1, C2 ... Capacitor M ... Voltage middle point N ... Neutral point La, Lb, Lc ... Phase Winding SRM: Variable reluctance motor

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源回路から可変リラクタンスモー
タの夫々の相巻線へ相順に通電して可変リラクタンスモ
ータを回転駆動する可変リラクタンスモータの駆動装置
であって、 上記夫々の相巻線を相互にスター結線し、且つ該スター
結線の中性点と上記直流電源回路の電圧中点とを接続す
ると共に、 上記スター結線された相巻線の夫々に上記直流電源回路
の正極又は負極を切り換えて接続することにより、上記
各相巻線への通電を、上記直流電源回路の正極−電圧中
点間電圧又は負極−電圧中点間電圧にて行う通電手段を
備えたことを特徴とする可変リラクタンスモータの駆動
装置。
1. A variable reluctance motor driving device for rotating a variable reluctance motor by energizing each phase winding of a variable reluctance motor in sequence from a DC power supply circuit, wherein the respective phase windings are connected to each other. Star was connected, and while connecting the voltage midpoint of the neutral point and the DC power supply circuit of the star connection, connection by switching the positive electrode or the negative electrode of the DC power supply circuit to each of the star-connected phase windings By doing the above
The energization of each phase winding is performed between the positive electrode and the voltage of the DC power supply circuit.
An energizing means that operates at the point-to-point voltage or the negative electrode-voltage midpoint voltage
Variable reluctance motor driving apparatus characterized by comprising.
【請求項2】 請求項1記載の可変リラクタンスモータ2. The variable reluctance motor according to claim 1, wherein:
の駆動装置において、In the drive device of 上記通電手段は、通電時に上記各相巻線へ接続する上記The energizing means is connected to each of the phase windings when energized.
直流電源回路の極性の切り換えを、相順に行うことを特The switching of the polarity of the DC power supply circuit is performed in phase order.
徴とする可変リラクタンスモータの駆動装置。A variable reluctance motor drive device.
【請求項3】 請求項1記載の可変リラクタンスモータ3. The variable reluctance motor according to claim 1,
の駆動装置において、In the drive device of 上記直流電源回路の電圧中点に対する正極側電圧及び負The positive voltage and the negative voltage with respect to the voltage midpoint of the DC power supply circuit
極側電圧の電圧アンバランスを検出する検出手段を備Equipped with detection means for detecting voltage imbalance of pole side voltage
え、e, 上記通電手段は、通電時に上記各相巻線へ接続する上記The energizing means is connected to each of the phase windings when energized.
直流電源回路の極性の切り換えを、上記検出手段にて検The switching of the polarity of the DC power supply circuit is detected by the detecting means.
出された電圧アンバランスに応じて、上記各電圧がバラEach of the above voltages varies according to the output voltage imbalance.
ンスするように行うことを特徴とする可変リラクタンスVariable reluctance characterized by performing
モータの駆動装置。Motor drive.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7684621B2 (en) 2003-07-24 2010-03-23 Sap Ag Method and system for identifying multiple questionnaire pages
JP2019134654A (en) * 2018-02-03 2019-08-08 株式会社ミツバ SR motor control system

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6396244B2 (en) 2000-04-07 2002-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric element control apparatus, battery system, and inverter motor system
JP4575555B2 (en) * 2000-06-30 2010-11-04 トヨタ自動車株式会社 Power output device
US6518736B2 (en) 2000-06-26 2003-02-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Mechanical power outputting apparatus and inverter apparatus
JP4721538B2 (en) * 2000-06-30 2011-07-13 トヨタ自動車株式会社 Power output device
JP4703018B2 (en) * 2001-03-15 2011-06-15 トヨタ自動車株式会社 Power output apparatus and control method thereof
JP4723743B2 (en) * 2001-03-29 2011-07-13 トヨタ自動車株式会社 Power output device
JP5414293B2 (en) * 2009-01-29 2014-02-12 株式会社ミツバ Control device for switched reluctance motor
JP5493568B2 (en) 2009-08-06 2014-05-14 株式会社デンソー Electric motor drive device, electric motor drive device control method, and electric device
JP2011109789A (en) * 2009-11-17 2011-06-02 Fuji Electric Holdings Co Ltd Power converter
JP5293697B2 (en) * 2010-08-06 2013-09-18 トヨタ自動車株式会社 Power output device
JP7589078B2 (en) * 2021-03-16 2024-11-25 ニデックインスツルメンツ株式会社 Motor control unit, motor and pump device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7684621B2 (en) 2003-07-24 2010-03-23 Sap Ag Method and system for identifying multiple questionnaire pages
JP2019134654A (en) * 2018-02-03 2019-08-08 株式会社ミツバ SR motor control system
JP6994968B2 (en) 2018-02-03 2022-01-14 株式会社ミツバ SR motor control system

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