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JPH0531394B2 - - Google Patents
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JPH0531394B2 - - Google Patents

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JPH0531394B2
JPH0531394B2 JP58201799A JP20179983A JPH0531394B2 JP H0531394 B2 JPH0531394 B2 JP H0531394B2 JP 58201799 A JP58201799 A JP 58201799A JP 20179983 A JP20179983 A JP 20179983A JP H0531394 B2 JPH0531394 B2 JP H0531394B2
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circuit
winding
current
motor
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OOKUMA KK
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K19/10Synchronous motors for multi-phase current
    • H02K19/103Motors having windings on the stator and a variable reluctance soft-iron rotor without windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
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    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
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    • H02P25/024Synchronous motors controlled by supply frequency

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、同期電動機に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a synchronous motor.

従来、サーボ機構等において速度制御を行なう
場合、操作の簡便性や制御性等から直流電動機を
使うことが多かつた。しかしながら、直流電動機
にはブラシやコミユテータが取付けられており、
正常な運転を維持するためには定期的な保守、点
検が必要であるといつた欠点がある。近年、パワ
ートランジスタ等の電力半導体、制御技術の進歩
が著しいこともあり、さらには電動機の無保守化
の要望から、交流電動機の制御が盛んに研究さ
れ、実際に使用され始めている。
Conventionally, when controlling the speed of a servo mechanism, etc., a DC motor has often been used for reasons such as ease of operation and controllability. However, DC motors are equipped with brushes and commutators,
The drawback is that regular maintenance and inspections are required to maintain normal operation. In recent years, due to remarkable progress in power semiconductors such as power transistors and control technology, and also due to the desire for maintenance-free motors, control of AC motors has been actively researched and is beginning to be used in practice.

第1図及び第2図は従来の電磁石界磁式の同期
電動機10の構造及びその制御装置の一例を示す
ものであり、同期電動機10はステータに巻回さ
れた3相(U相、V相、W相)の電機子巻線11
を有し、ロータ12には界磁巻線13が巻回され
ている。第2図はこのような従来の同期電動機1
0の断面構造を示すものであり、円筒状のケーシ
ング16内には積層されたステータ用の電磁鉄心
15が装着されており、この電磁鉄心15の内円
側には電機子巻線11を巻回するための複数個の
スロツト14が等間隔に設けられており、このス
ロツト14に分布巻(又は集中巻)によつて電機
子巻線11が形成されるようになつている。ま
た、ステータの電磁鉄心15の空間部には2極の
突極型のロータ12が回転できるように配設され
ており、ロータ12に巻回された界磁巻線13に
はスリツプリングを介して電動機の外部の界磁回
路から電流が供給されるようになつている。
1 and 2 show an example of the structure of a conventional electromagnet field type synchronous motor 10 and its control device, and the synchronous motor 10 has three phases (U phase, V phase) wound around a stator. , W phase) armature winding 11
A field winding 13 is wound around the rotor 12. Figure 2 shows such a conventional synchronous motor 1.
0, a laminated electromagnetic core 15 for a stator is installed in a cylindrical casing 16, and an armature winding 11 is wound on the inner circle side of this electromagnetic core 15. A plurality of slots 14 for turning are provided at equal intervals, and the armature winding 11 is formed in the slots 14 by distributed winding (or concentrated winding). Furthermore, a two-pole salient pole type rotor 12 is rotatably arranged in the space of the electromagnetic core 15 of the stator, and a field winding 13 wound around the rotor 12 is connected to the field winding 13 through a slip ring. Current is supplied from a field circuit outside the motor.

このような同期電動機10は、第1図に示すよ
うな制御装置によつて制御されるようになつてお
り、ロータ12の回転軸にはロータ12の回転速
度及び位置を検出するための検出器4が結合され
ており、検出器4からの検出信号DSがロータ位
置検出回路5及び速度検出回路6に入力されて、
それぞれロータ12の位置及び回転速度を検出す
るようになつている。そして、他の制御装置(た
とえばコンピユータ)から速度指令SIが減算器1
に入力され、速度検出回路6からの速度信号SD
との速度偏差ESが比例・積分・微分補償回路9
に入力され、その出力であるトルク指令ESAが
電機子電流指令回路2に入力され、3相電機子の
電流指令SIu,SIv,SIwを形成するようになつて
おり、これら電流指令SIu〜SIwが電機子電流制
御回路3に入力されて同期電動機10の3相電機
子巻線11に電機子電流Iu,Iv,Iwとして供給
されるようになつている。また、ロータ12の界
磁巻線13には、界磁電流指令回路7からの界磁
電流指令FSに応じた界磁電流制御回路8からの
電流が、スリツプリングを介して供給されるよう
になつている。なお、電機子電流指令回路2の詳
細は第3図に示すような構成となつており、U
相、V相及びW相の正弦波をそれぞれデイジタル
値で記憶しているメモリ(たとえばROM)22
U,22V及び22Wを有しており、ロータ位置
検出回路5からのロータ位置信号RPの値に応じ
て、メモリアドレス設定回路21でメモリ22U
〜22Wの記憶正弦波データをアクセスするよう
になつている。メモリ22U〜22Wからアクセ
スされた正弦波データはDA変換器23U〜23
Wに入力されてアナログ信号に変換され、このア
ナログの正弦波信号がそれぞれ乗算器24U〜2
4Wに入力される。また、補償回路9で得られる
トルク指令ESAは乗算器24U,24V及び2
4Wに入力されてDA変換器23U,23V及び
23Wからの正弦波信号と乗算されて、その乗算
結果たる位置及び速度偏差ESに応じた電流が電
機子電流指令SIu,SIv及びSIwとして電機子電流
制御回路3に入力され、電流制御された電機子電
流Iu,Iv及びIwが同期電動機10に供給される
ようになつている。
Such a synchronous motor 10 is controlled by a control device as shown in FIG. 4 are coupled, and the detection signal DS from the detector 4 is input to the rotor position detection circuit 5 and the speed detection circuit 6,
The position and rotational speed of the rotor 12 are respectively detected. Then, the speed command SI is sent to the subtracter 1 from another control device (for example, a computer).
and the speed signal SD from the speed detection circuit 6
The speed deviation ES from the proportional/integral/derivative compensation circuit 9
The output torque command ESA is input to the armature current command circuit 2 to form three-phase armature current commands SIu, SIv, and SIw, and these current commands SIu to SIw are The current is input to the armature current control circuit 3 and supplied to the three-phase armature winding 11 of the synchronous motor 10 as armature currents Iu, Iv, and Iw. Further, the field winding 13 of the rotor 12 is supplied with a current from the field current control circuit 8 according to the field current command FS from the field current command circuit 7 via a slip ring. It's summery. The details of the armature current command circuit 2 are as shown in FIG.
A memory (for example, ROM) 22 that stores the phase, V phase, and W phase sine waves as digital values.
The memory address setting circuit 21 selects the memory 22U according to the value of the rotor position signal RP from the rotor position detection circuit 5.
~22W of stored sine wave data is accessed. The sine wave data accessed from memories 22U to 22W is sent to DA converters 23U to 23.
W and is converted into an analog signal, and these analog sine wave signals are input to multipliers 24U to 2, respectively.
Input to 4W. Further, the torque command ESA obtained by the compensation circuit 9 is
4W and is multiplied by the sine wave signal from the DA converters 23U, 23V and 23W, and the current corresponding to the position and speed deviation ES, which is the multiplication result, is the armature current command SIu, SIv and SIw. Armature currents Iu, Iv, and Iw, which are input to the control circuit 3 and subjected to current control, are supplied to the synchronous motor 10.

このような構成において、電機子電流指令回路
2はロータ位置検出回路5からのロータ位置信号
RPに応じてメモリ22U〜22Wに格納されて
いる正弦波のデイジタル値を読出し、DA変換器
23U〜23Wでアナログ信号に変換した後、乗
算器24U〜24Wで速度指令SIと実際に検出さ
れる速度検出回路6からの速度信号SDとの速度
偏差ESに応じて乗算されることになるので、電
機子電流指令回路2からは速度指令SIとロータ1
2の回転速度とが一致するように電機子電流指令
SIu〜SIwが出力されることになり、同期電動器
10は電機子電流制御回路3を介してロータ12
の回転を速度指令SIに制御することができる。
In such a configuration, the armature current command circuit 2 receives the rotor position signal from the rotor position detection circuit 5.
The digital value of the sine wave stored in the memories 22U to 22W is read out according to RP, and after being converted into an analog signal by the DA converters 23U to 23W, the speed command SI is actually detected by the multipliers 24U to 24W. Since it is multiplied according to the speed deviation ES from the speed signal SD from the speed detection circuit 6, the armature current command circuit 2 outputs the speed command SI and the rotor 1.
Armature current command so that rotation speed of 2 matches
SIu to SIw will be output, and the synchronous motor 10 will output the rotor 12 through the armature current control circuit 3.
The rotation of can be controlled according to the speed command SI.

ここで、同期電動機10の発生トルクTは、ロ
ータ12の位置をθとし、電機子電流Iと磁束密
度Bとの相対位相をαとし、磁束密度Bがロータ
12の位置θを中心に余弦波分布をしていると仮
定し、また各相電機子電流Iu〜Iwも叉交する磁
束密度Bに同期した余弦波分布をしていると仮定
した場合、 T∝Bu・Iu+Bv・Iv+Bw・Iw =B0cosθ・I0cos(θ+α)+B0cos(θ+2/
3・π)・I0cos(θ+α+2/3・π)+B0cos
(θ+4/3・π)・I0cos(θ+α+4/3・π)
=B0 I0・3/2・cosα ……(1) となる。なお、B0及びI0は磁束密度及び電機子電
流の最大値を示している。この時、磁束密度Bと
3相の各相電流が同期しているとα=0°であり、 T∝3/2・B0 I0 ……(2) となる。したがつて、理想的な制御が行なわれる
場合は、同期電動機10の出力トルクTは磁束密
度Bと電機子電流Iの大きさにのみ関係すること
になる。このため、たとえば磁束密度Bが一定で
あるとすれば、電動機の出力トルクTは電機子電
流Iの大きさにのみ依存することになるので、直
流電動機と同様な良好な制御性を期待することが
できる。
Here, the generated torque T of the synchronous motor 10 is determined by the position of the rotor 12 being θ, the relative phase between the armature current I and the magnetic flux density B being α, and the magnetic flux density B being a cosine wave centered around the position θ of the rotor 12. If we assume that each phase armature current Iu~Iw also has a cosine wave distribution synchronized with the intersecting magnetic flux density B, then T∝Bu・Iu+Bv・Iv+Bw・Iw = B 0 cosθ・I 0 cos(θ+α)+B 0 cos(θ+2/
3・π)・I 0 cos(θ+α+2/3・π)+B 0 cos
(θ+4/3・π)・I 0 cos(θ+α+4/3・π)
=B 0 I 0・3/2・cosα……(1). Note that B 0 and I 0 indicate the maximum values of magnetic flux density and armature current. At this time, if the magnetic flux density B and the three-phase currents are synchronized, α=0°, and T∝3/2・B 0 I 0 ...(2). Therefore, when ideal control is performed, the output torque T of the synchronous motor 10 is related only to the magnetic flux density B and the magnitude of the armature current I. Therefore, for example, if the magnetic flux density B is constant, the output torque T of the motor depends only on the magnitude of the armature current I, so good controllability similar to that of a DC motor can be expected. I can do it.

しかしながら、このような従来の同期電動機1
0はロータ12に界磁巻線13を備えているため
界磁損失が大きく、界磁電流制御用の電力増幅器
や制御回路が必要であり、また、界磁電流をロー
タ12側へ供給するためのスリツプリング又は回
転トランス等が必要であるといつた欠点がある。
さらに、同期電動機の界磁としてロータに永久磁
石を用いた場合には、永久磁石自体のコストが高
く、更に永久磁石を回転軸等に固定する必要があ
るために構造的にも複雑で、この面からもコスト
が高くなり、大容量化が困難であるといつた欠点
がある。この場合、界磁の大きさが一定であるた
め、ステータ巻線の誘起電圧は回転数に比例し、
制御回転数に上限が生じるといつた欠点もある。
このことは界磁巻線に直流を流すときにも言え
る。
However, such a conventional synchronous motor 1
0 has a field winding 13 on the rotor 12, so the field loss is large, and a power amplifier and control circuit are required to control the field current, and in order to supply the field current to the rotor 12 side. The disadvantage is that it requires a slip ring or a rotating transformer.
Furthermore, when permanent magnets are used in the rotor as the field of a synchronous motor, the cost of the permanent magnets themselves is high, and the structure is complicated because the permanent magnets must be fixed to the rotating shaft, etc. The disadvantages are that the cost is high and it is difficult to increase the capacity. In this case, since the field size is constant, the induced voltage in the stator winding is proportional to the rotation speed,
There is also a drawback that there is an upper limit to the control rotation speed.
This also applies when direct current is passed through the field winding.

よつて、この発明の目的は、上述のような従来
の同期電動機の欠点を解消して、直流電動機と同
様の良好な制御性を発揮でき、更に直流電動機の
ように複雑でなく、また整流限界もなく信頼性の
高い同期電動機を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the drawbacks of conventional synchronous motors as described above, to be able to exhibit good controllability similar to that of a DC motor, to be not as complicated as a DC motor, and to have a rectification limit. The purpose of the present invention is to provide a highly reliable synchronous motor.

この発明の上記目的は、電動機のステータに電
機子と界磁とを兼ねるステータ巻線が巻回され、
ロータが複数の磁極を有する突極形の磁性体材料
からなり、かつ各磁極部に磁気的な偏りを防ぐ穴
が設けられ、そしてロータには回転位置検出器が
接続され、正弦波状の3相電機子電流指令値と、
正弦波状の3相界磁電流指令値との和に応じた3
相電流を出力する制御装置を備えることによつて
達成される。
The above-mentioned object of the present invention is to provide a stator winding, which serves as an armature and a field, wound around a stator of an electric motor.
The rotor is made of a salient pole-shaped magnetic material having multiple magnetic poles, and each magnetic pole is provided with a hole to prevent magnetic deviation. A rotational position detector is connected to the rotor, and a sinusoidal three-phase armature current command value,
3 according to the sum of the sinusoidal three-phase field current command value
This is achieved by providing a control device that outputs phase currents.

第4図はこの発明の同期電動機30の構造例を
集中巻で示すものであり、ステータ31には電機
子と界磁を兼用するステータ巻線(以下、巻線と
いう)32が3相に巻回されている。そして、ス
テータ31内の空間には突極型の磁性体材料(た
とえばケイ素鋼板、磁性鋼帯、ソフトフエライト
等)で成る2極のロータ34が配設されている。
また、巻線32は第5図に示すように巻回されて
おり、巻線32のU相巻線は入力端子U1から巻
線UP,UNを経て接続点NAに接続され、V相巻
線は入力端子V1から巻線VP,VNを経て接続
点NAに接続され、W相巻線は入力端子W1から
巻線WP,WNを経て接続点NAに接続されてい
る。なお、この図では説明の便宜のために集中巻
で示しているが、分布巻でもよい。
FIG. 4 shows an example of the structure of a synchronous motor 30 of the present invention with concentrated winding, and a stator 31 has stator windings (hereinafter referred to as windings) 32 that serve both as an armature and a field wound in three phases. It's being passed around. A two-pole rotor 34 made of a salient pole type magnetic material (for example, silicon steel plate, magnetic steel strip, soft ferrite, etc.) is disposed in the space within the stator 31 .
The winding 32 is wound as shown in Fig. 5, and the U-phase winding of the winding 32 is connected from the input terminal U1 through the windings UP and UN to the connection point NA, and the V-phase winding is connected to the connection point NA through the windings UP and UN. is connected from the input terminal V1 to the connection point NA via the windings VP and VN, and the W-phase winding is connected from the input terminal W1 to the connection point NA via the windings WP and WN. Note that although concentrated winding is shown in this figure for convenience of explanation, distributed winding may also be used.

一方、第6図はこの発明の同期電動機30のロ
ータ34の構造例を示すものであり、円柱状のロ
ータ軸341の軸方向中央部には両先端が湾曲し
た長形状のケイ素鋼板等の磁性体材料板を積層し
て形成されたロータ磁極342が設けられてお
り、このロータ磁極342の両先端部には軸方向
に整列されると共に、回転方向に穿設して貫通さ
れた複数個の矩形状の穴343が設けられてお
り、ロータ34の磁気的な偏りを防ぎ、回転トル
ク減少及び制御性の劣化を阻止するようになつて
いる。なお、上述では3相の巻線としているが、
2相又は4相以上の多相とすることも可能であ
る。
On the other hand, FIG. 6 shows an example of the structure of the rotor 34 of the synchronous motor 30 of the present invention, and the axially central part of the cylindrical rotor shaft 341 is equipped with a magnetic material such as a long silicon steel plate with curved ends. A rotor magnetic pole 342 formed by laminating body material plates is provided, and a plurality of rotor magnetic poles 342 are arranged at both ends of the rotor magnetic pole 342 in the axial direction and are perforated in the rotational direction. A rectangular hole 343 is provided to prevent the rotor 34 from being magnetically biased, thereby preventing a decrease in rotational torque and deterioration of controllability. In addition, although the above is a three-phase winding,
It is also possible to have two phases or a polyphase of four or more phases.

一方、第7図はこの発明の同期電動機の2極ロ
ータの他の構造例を示すものであり、ロータ34
の磁気的な偏りを防ぐため、スラスト方向に矩形
もしくは台形状に穿設して貫通された穴344
を、回転方向に整列して複数個設けてある。ま
た、第8図はこの発明の同期電動機の4極ロータ
の構造例を示すものであり、この場合にも積層さ
れた十字状のケイ素鋼板等の磁性体材料342A
の各先端部に回転方向に整列され、スラスト方向
に穿設された複数個の円形状の穴348を設ける
ことにより、ロータの磁気的な偏りを防ぐように
している。なお、突起347は後述する非磁性体
材料を固定するために設けられているものであ
る。さらに、第9図のロータ34Aは第7図のロ
ータ34に対して回転時の風抵抗を少なくするた
めに、ロータの外側に薄板の円筒部材346を装
着すると共に、該円筒部材346と突極型ロータ
の積層板342との間の空間に合成樹脂等の非磁
性体材料345を充填したものであり、これによ
りロータ34Aの回転を円滑に行ない得るように
している。また、第10図の例も同様であり、第
8図に示す4極の突極型ロータ34の外側に薄板
の円筒部材346を装着し、該円筒部材346と
突極型ロータの積層板342Aとの間の空間部に
非磁性体材料349を充填して、ロータ34Bの
回転を円滑に行ない得るようにしたものである。
On the other hand, FIG. 7 shows another structural example of the two-pole rotor of the synchronous motor of the present invention, in which the rotor 34
In order to prevent magnetic bias, a hole 344 is formed in a rectangular or trapezoidal shape in the thrust direction.
A plurality of these are arranged in the rotation direction. Further, FIG. 8 shows an example of the structure of a four-pole rotor of a synchronous motor according to the present invention, and in this case also, 342A of laminated magnetic materials such as cross-shaped silicon steel plates are used.
A plurality of circular holes 348 aligned in the rotational direction and drilled in the thrust direction are provided at each tip of the rotor to prevent magnetic deflection of the rotor. Note that the protrusion 347 is provided for fixing a non-magnetic material, which will be described later. Furthermore, the rotor 34A of FIG. 9 is equipped with a thin plate cylindrical member 346 on the outside of the rotor in order to reduce wind resistance during rotation compared to the rotor 34 of FIG. The space between the mold rotor and the laminated plate 342 is filled with a non-magnetic material 345 such as synthetic resin, thereby allowing the rotor 34A to rotate smoothly. Further, the example shown in FIG. 10 is similar, and a thin cylindrical member 346 is attached to the outside of the four-pole salient pole rotor 34 shown in FIG. A non-magnetic material 349 is filled in the space between the rotor 34B and the rotor 34B so that the rotor 34B can rotate smoothly.

次に、上述したようなこの発明の同期電動機3
0を制御するための制御装置を第11図に示して
説明すると、ロータ34にはロータ位置及び回転
速度を検出するための検出器4が接続され、ロー
タ位置検出回路5からのロータ位置信号RPが電
機子電流指令回路2及び界磁電流指令回路50に
入力され、電機子電流指令回路2からの電機子電
流指令SAIu,SAIv,SAIwを界磁電流指令回路
50からの界磁電流指令SFIu,SFIv,SFIwと加
算器72,73,74でそれぞれ加算し、その加
算電流を電流指令SIu,SIv,SIwとして電流制御
回路60を経て駆動電流Iu(FIu+AIu),Iv(FIv
+AIv),Iw(FIw+AIw)で巻線32に供給する
ようになつている。ここに、電機子電流指令回路
2は第3図の構成と同様であり、界磁電流指令回
路50の詳細は第12図に示すような構成となつ
ており、速度検出回路6からの速度信号SDは第
13図に示すような特性を有する変換回路51に
入力され、その変換出力SDAが乗算器55U〜
55Wに入力されるようになつている。すなわち、
変換回路51は入力速度信号SDが一定値N0より
小さい時は一定の値S0を出力し、一定値N0より
大きい場合はSDA=1/SDの反比例曲線となつ
ている。したがつて、ロータ34の回転速度Nが
一定値N0よりも大きい場合、界磁磁束密度Bは
界磁速度vに反比例するので、結局電動機の誘起
電圧VはV=vBl∝v・1/v・l=lとなり一
定値となる。この結果、電動機30の高速回転時
にも電動機誘起電圧Vはある一定値より大きくな
らないので、商用電源で高速回転数まで制御する
ことが可能となる。このとき、もし、界磁電流
FIu〜FIwが電動機30の回転速度Nに無関係に
一定の場合、電動機誘起電圧Vは回転速度Nに比
例するので、電源電圧を越えるような高速回転は
制御不能となる。
Next, the synchronous motor 3 of this invention as described above
11 shows a control device for controlling the rotor 34. A detector 4 for detecting the rotor position and rotational speed is connected to the rotor 34, and a rotor position signal RP from the rotor position detection circuit 5 is connected to the rotor 34. are input to the armature current command circuit 2 and the field current command circuit 50, and the armature current commands SAIu, SAIv, SAIw from the armature current command circuit 2 are converted into the field current commands SFIu, SFIu, SAIw from the field current command circuit 50. SFIv, SFIw are added by adders 72, 73, 74, respectively, and the added currents are used as current commands SIu, SIv, SIw to pass through the current control circuit 60 and drive currents Iu (FIu + AIu), Iv (FIv
+AIv) and Iw (FIw+AIw) are supplied to the winding 32. Here, the armature current command circuit 2 has the same configuration as that shown in FIG. 3, and the details of the field current command circuit 50 are as shown in FIG. 12. SD is input to a conversion circuit 51 having characteristics as shown in FIG.
It is designed to be input to 55W. That is,
The conversion circuit 51 outputs a constant value S 0 when the input speed signal SD is smaller than the constant value N 0 , and forms an inversely proportional curve of SDA=1/SD when it is larger than the constant value N 0 . Therefore, when the rotational speed N of the rotor 34 is greater than a constant value N 0 , the field magnetic flux density B is inversely proportional to the field speed v, so the induced voltage V of the motor is V=vBl∝v・1/ v·l=l, which is a constant value. As a result, even when the electric motor 30 rotates at high speed, the motor induced voltage V does not exceed a certain constant value, so that it is possible to control the rotation speed up to a high speed using a commercial power source. At this time, if the field current
When FIu to FIw are constant regardless of the rotational speed N of the electric motor 30, the motor induced voltage V is proportional to the rotational speed N, so high-speed rotation exceeding the power supply voltage becomes uncontrollable.

さらに、ロータ位置検出回路5からのロータ位
置信号RPは前述のようなメモリアドレス設定回
路52に入力され、メモリアドレス設定回路52
で設定されたアドレス信号でメモリ53U〜53
Wに格納されている正弦波のデイジタル値を読出
し、この読出されたロータ位置に対応するデイジ
タル値をDA変換器54U〜54Wでアナログ信
号に変換して、それぞれ乗算器55U〜55Wに
入力するようになつている。したがつて、この界
磁電流指令回路50は変換回路51を除いて前述
の電機子電流指令回路2と同様な構成となつてい
る。そして、電流制御回路60は第14図に示す
ような構成となつており、電機子電流指令回路2
からの電機子電流指令SAIu,SAIv,SAIwと界
磁電流指令回路50からの界磁電流指令SFIu,
SFIv,SFIwとの加算電流SIu,SIv,SIwはそれ
ぞれ減算器61U,61V,61Wに入力され、
変流器64U,64V,64Wからのフイードバ
ツク電流で減算され、その偏差がPID増幅器62
U,62V,62Wにそれぞれ入力されるように
なつている。そして、PID増幅器62U〜62W
の増幅信号はそれぞれ電力増幅器63U〜63W
で増幅され、その増幅電流Iu,Iv,Iwがそれぞ
れ電動機巻線32に供給されるようになつてい
る。
Furthermore, the rotor position signal RP from the rotor position detection circuit 5 is input to the memory address setting circuit 52 as described above, and
Memories 53U to 53 with the address signal set in
The digital value of the sine wave stored in W is read out, and the read digital value corresponding to the rotor position is converted into an analog signal by DA converters 54U to 54W and input to multipliers 55U to 55W, respectively. It's getting old. Therefore, this field current command circuit 50 has the same configuration as the armature current command circuit 2 described above except for the conversion circuit 51. The current control circuit 60 has a configuration as shown in FIG.
Armature current commands SAIu, SAIv, SAIw from the field current command SFIu, SAIw from the field current command circuit 50,
The addition currents SIu, SIv, and SIw with SFIv and SFIw are input to subtracters 61U, 61V, and 61W, respectively.
The feedback current from the current transformers 64U, 64V, 64W is subtracted, and the deviation is applied to the PID amplifier 62.
It is designed to be input to U, 62V, and 62W, respectively. And PID amplifier 62U~62W
The amplified signals are each powered by a power amplifier 63U to 63W.
The amplified currents Iu, Iv, and Iw are supplied to the motor windings 32, respectively.

このような構成において、その動作を第15図
A〜Gの波形図及び第16図A〜Dのタイミング
チヤートを参照して説明する。
The operation of such a configuration will be explained with reference to the waveform diagrams in FIGS. 15A to 15G and the timing charts in FIGS. 16A to D.

第15図はロータ34の回転角θと、3相の界
磁電流SFIu〜SFIwに対応する駆動電流Iu〜Iwの
成分FIu〜FIwと、θ=0の位置にあるU相巻線
の磁束密度Buと、一定の電動機トルクを出力す
るときの3相の電機子電流指令SAIu〜SAIwに
対応する駆動電流Iu〜Iwの成分AIu〜AIwとの関
係を示しており、ロータ34に同期して回転する
界磁磁束成分の大きさを一定とする場合、界磁電
流成分FIu,FIv,FIwは同図A〜Cのようにな
る。すなわち、 B∝Iuf・sinθ+Ivf・ sin(θ−2/3・π)+Iwf・sin(θ−4/3・
π)=I0 sinθ・sinθ+I0 sin(θ−2/3・
π)・sin(θ−2/3・π)+I0 sin(θ−4/3・
π)・sin(θ−4/3・π)=I0 sin2θ+I0
{sinθ・(−1/2)−cosθ・√3/2}2+I0
{sinθ・(−1/2)−cosθ・(√3/2)}2=I0
sin2θ+I0{1/4・sin2θ+2√3/4sinθ・
cosθ+3/4cos2θ}+I0{1/4・sin2θ−2√
3/4sinθ・cosθ+3/4cos2θ}=6/4・I0
(sin2θ+cos2θ)=3/2I0 ……(3) となり、界磁巻線を兼用する巻線32をステータ
側に設けても突極型のロータ34に生ずる磁束密
度Bは一定値となることが明らかである。また、
θ=0の位置にあるU相巻線UPの磁束密度Buは
第15図Dとなり、電動機の出力トルクTを一定
とする場合、電機子電流の成分AIu,AIv,AIw
はそれぞれ第15図E〜Gのようになり、電動機
出力トルクTの可変は前述(1)式及び(2)式が成立す
るので、電機子電流成分AIu,AIv,AIwに対応
する電機子電流指令SAIu,SAIv,SAIwの大き
さを変えることにより実現することができる。な
お、電機子電流分AIu,AIv,AIwによる起磁力
は、突極型のロータ34の磁極方向と直交し、磁
気抵抗の大きな方向に起磁力が働くように制御さ
れるので、電機子電流分AIu,AIv,AIwによる
磁束への影響は小さい。この結果、第4図〜第6
図に示すこの発明の突極型のロータの同期電動機
は、従来の電磁石界磁型又は永久磁石界磁型の同
期電動機とほぼ同じ特性を有することになる。
Figure 15 shows the rotation angle θ of the rotor 34, the components FIu to FIw of the drive currents Iu to Iw corresponding to the three-phase field currents SFIu to SFIw, and the magnetic flux density of the U-phase winding at the position of θ = 0. It shows the relationship between Bu and the components AIu~AIw of the drive current Iu~Iw corresponding to the three-phase armature current commands SAIu~SAIw when outputting a constant motor torque, and rotates in synchronization with the rotor 34. When the magnitude of the field magnetic flux component is constant, the field current components FIu, FIv, and FIw become as shown in A to C in the figure. That is, B∝Iuf・sinθ+Ivf・sin(θ−2/3・π)+Iwf・sin(θ−4/3・
π)=I 0 sinθ・sinθ+I 0 sin(θ−2/3・
π)・sin(θ−2/3・π)+I 0 sin(θ−4/3・
π)・sin(θ−4/3・π)=I 0 sin 2 θ+I 0
{sinθ・(−1/2)−cosθ・√3/2} 2 +I 0
{sinθ・(−1/2)−cosθ・(√3/2)} 2 = I 0
sin 2 θ+I 0 {1/4・sin 2 θ+2√3/4sinθ・
cosθ+3/4cos 2 θ}+I 0 {1/4・sin 2 θ−2√
3/4sinθ・cosθ+3/4cos 2 θ}=6/4・I 0
(sin 2 θ + cos 2 θ) = 3/2I 0 ...(3) Therefore, even if the winding 32 that also serves as the field winding is provided on the stator side, the magnetic flux density B generated in the salient pole rotor 34 remains a constant value. It is clear that Also,
The magnetic flux density Bu of the U-phase winding UP at the position θ = 0 is shown in Fig. 15D, and when the output torque T of the motor is constant, the armature current components AIu, AIv, AIw
are as shown in Fig. 15E to G, respectively, and since the above equations (1) and (2) hold true for the variation of the motor output torque T, the armature current corresponding to the armature current components AIu, AIv, AIw This can be achieved by changing the magnitude of the commands SAIu, SAIv, and SAIw. Note that the magnetomotive force due to the armature current components AIu, AIv, and AIw is perpendicular to the magnetic pole direction of the salient pole type rotor 34, and is controlled so that the magnetomotive force acts in the direction of greater magnetic resistance. The influence of AIu, AIv, and AIw on magnetic flux is small. As a result, Figures 4 to 6
The salient pole type rotor synchronous motor of the present invention shown in the figure has almost the same characteristics as a conventional electromagnet field type or permanent magnet field type synchronous motor.

なお、第16図A〜Dは主要部のタイミングチ
ヤートを示すものであり、補償回路9からのトル
ク指令ESAが同図Aに示す如く時点t1で減少
変化すると、電機子電流指令回路2からの電機子
電流指令SAIu〜SAIwも同図Cのように、時点
t1以降レベルダウンする。また、界磁電流指令
回路50からの界磁電流指令SFlu〜SFIwは、第
16図Bの如くトルク指令ESAの変化に対して
変化しないが、電機子電流指令SAIu〜SAIwと
界磁電流指令SFIu〜SFIwとを加算して得られる
電流制御回路60からの駆動電流Iu〜Iwは、そ
れぞれ第16図Dのように変化して巻線32に供
給されるので、電動機30の駆動トルクはトルク
指令ESAに応じて変化することになる。
Note that FIGS. 16A to 16D show timing charts of the main parts, and when the torque command ESA from the compensation circuit 9 decreases at time t1 as shown in FIG. The armature current commands SAIu to SAIw also decrease in level after time t1, as shown in FIG. Further, the field current commands SFlu to SFIw from the field current command circuit 50 do not change with respect to changes in the torque command ESA as shown in FIG. 16B, but the armature current commands SAIu to SAIw and the field current command SFIu The driving currents Iu to Iw from the current control circuit 60 obtained by adding the values .about.SFIw change as shown in FIG. It will change depending on the ESA.

一方、上述の制御装置では、電機子電流指令回
路2及び界磁電流指令回路50をそれぞれメモリ
を使用したデイジタル回路で構成しているが、関
数発生器を用いたアナログ回路で構成することも
可能である。すなわち、第17図は電機子電流指
令回路2の他の例を示すものであり、ロータ位置
検出回路5からの位置信号RP(θ)に応じて、正
弦波信号sinθを発生する正弦波発生回路25U
と、位相が2/3・πだけずれた正弦波信号sin(θ
+2/3・π)を発生する正弦波発生回路25Vと、
位相が4/3・πだけずれた正弦波信号sin(θ+4/
3・π)を発生する正弦波発生回路25Wとを有
し、正弦波発生回路25U〜25Wからの正弦波
信号はそれぞれ乗算器24U〜24Wに入力さ
れ、トルク指令ESAとアナログ的に乗算され、
その乗算結果が電機子電流指令SAIu〜SAIwと
して出力される。これにより、全ての動作をアナ
ログ的に処理することができる。また、第18図
は界磁電流指令回路50の他の例を示すものであ
り、ロータ位置検出回路5からの位置信号RP
(θ)を減算器56でπ/2だけ減算し、その減
算値(θ−π/2)をそれぞれ正弦波発生回路5
7U〜57Wに入力することにより、正弦波発生
回路57Uからは正弦波信号sin(θ−π/2)
が、正弦波発生回路57Vからは正弦波信号sin
(θ−π/2+2/3・π)が、正弦波発生回路57
Wからは正弦波信号sin(θ−π/2+4/3・π)
がそれぞれ出力される。そして、これら正弦波信
号は第13図に示す特性を有する変換回路51か
らの速度信号SDAと共に乗算器55U〜55W
に入力され、その乗算結果が界磁電流指令SFIu
〜SFIwとして出力される。これにより、全ての
動作をアナログ的に処理することができる。
On the other hand, in the above-mentioned control device, the armature current command circuit 2 and the field current command circuit 50 are each configured with a digital circuit using a memory, but they can also be configured with an analog circuit using a function generator. It is. That is, FIG. 17 shows another example of the armature current command circuit 2, which is a sine wave generating circuit that generates a sine wave signal sinθ in response to the position signal RP (θ) from the rotor position detection circuit 5. 25U
, a sine wave signal sin(θ
+2/3・π) 25V sine wave generator circuit,
A sine wave signal sin(θ+4/
The sine wave signal from the sine wave generation circuits 25U to 25W is input to multipliers 24U to 24W, respectively, and multiplied by the torque command ESA in an analog manner.
The multiplication results are output as armature current commands SAIu to SAIw. This allows all operations to be processed in an analog manner. 18 shows another example of the field current command circuit 50, in which the position signal RP from the rotor position detection circuit 5 is
(θ) is subtracted by π/2 by a subtracter 56, and the subtracted value (θ−π/2) is applied to each sine wave generation circuit 5.
By inputting to 7U to 57W, a sine wave signal sin(θ-π/2) is generated from the sine wave generation circuit 57U.
However, from the sine wave generation circuit 57V, the sine wave signal sin
(θ−π/2+2/3・π) is the sine wave generation circuit 57
From W is a sine wave signal sin (θ−π/2+4/3・π)
are output respectively. These sine wave signals are sent to multipliers 55U to 55W together with the speed signal SDA from the conversion circuit 51 having the characteristics shown in FIG.
The multiplication result is the field current command SFIu
~Output as SFIw. This allows all operations to be processed in an analog manner.

次に、この発明の同期電動機を制御する制御装
置の他の例を第19図以下に示して説明する。
Next, another example of a control device for controlling a synchronous motor according to the present invention will be described with reference to FIG. 19 and subsequent figures.

第19図は電機子電流指令SAIu〜SAIwをテ
ーブル70と、界磁電流指令SFIu〜SFIwをテー
ブルに記憶しているメモリテーブル71とを具備
した制御装置を示すものである。電機子電流指令
回路2Aは、トルク指令ESA及びロータ位置信
号RPに基いて所定のタイミングでメモリテーブ
ル70から対応する電機子電流指令SAIu〜
SAIwを読出して出力し、界磁電流指令回路50
Aは、速度信号SD及びロータ位置信号RPに基い
て所定のタイミングでメモリテーブル71から対
応する界磁電流指令SFlu〜SFIwを読出して出力
する。このように電機子電流と界磁電流とをメモ
リテーブルとして記憶させておき、トルク指令
ESA及びロータ位置信号RPによつて電機子電流
指令SAIu〜SAIwを、速度信号SD及びロータ位
置信号RPによつて界磁電流指令SFIu〜SFIwを
それぞれ出力するようになつているので、線形制
御のみならず非線形な制御をも容易に実現でき
る。
FIG. 19 shows a control device equipped with a table 70 containing armature current commands SAIu to SAIw and a memory table 71 storing field current commands SFIu to SFIw in the table. The armature current command circuit 2A reads the corresponding armature current command SAIu~ from the memory table 70 at a predetermined timing based on the torque command ESA and the rotor position signal RP.
Read and output SAIw, field current command circuit 50
A reads out and outputs the corresponding field current commands SFlu to SFIw from the memory table 71 at a predetermined timing based on the speed signal SD and the rotor position signal RP. In this way, the armature current and field current are stored as a memory table, and the torque command is
Since armature current commands SAIu to SAIw are output by ESA and rotor position signal RP, and field current commands SFIu to SFIw are output by speed signal SD and rotor position signal RP, only linear control is possible. It is also possible to easily realize nonlinear control.

また、第20図は電流制御回路60に入力する
電動機電流指令MIu〜MIwを、電動機電流指令
回路80及びメモリ90で形成する例を示すもの
であり、その詳細を第21図及び第22図に示
す。すなわち、第21図はメモリ90のアドレス
設定をトルク指令ESA及び速度信号SDで行なう
と共に、ロータ位置信号RP(θ)に応じて正弦波
発生回路84U〜84Wから位相のずれた正弦波を発
生するようになつている。そして、メモリ90か
ら読出されたデータをDA変換器86でアナログ
信号に変換された後に乗算器85U〜85Wに入力さ
れ、それぞれ正弦波発生回路84U〜84Wからの正
弦波信号と乗算されることによつて、電動機電流
指令MIu〜MIwが形成されるようになつている。
また、第22図はメモリ90の内容を振幅メモリ
91と位相メモリ92とに分けた例であり、振幅
メモリ91及び位相メモリ92はいずれもトルク
指令ESA、速度信号SD及びロータ位置信号RPを
入力するアドレス指定される。そして、振幅メモ
リ91からの振幅データは乗算器87U〜87Wに入
力され、位相メモリ92からの位相データはラツ
チ回路88U〜88Wに一旦ラツチされた後、タイミ
ング的に制御されて乗算器87U〜87Wに入力され
る。乗算器87U〜87Wの乗算結果がそれぞれDA
変換器86U〜86Wでアナログ量に変換され、電動
機電流指令MIu〜MIwとして出力される。また、
最近は乗算型DA変換器が容易に入手できるの
で、DA変換期と乗算器とは1個の乗算型DA変
換器で実現できる。
Further, FIG. 20 shows an example in which the motor current commands MIu to MIw input to the current control circuit 60 are formed by the motor current command circuit 80 and the memory 90, and the details are shown in FIGS. 21 and 22. show. That is, in FIG. 21, the address setting of the memory 90 is performed using the torque command ESA and the speed signal SD, and a phase-shifted sine wave is generated from the sine wave generation circuits 84U to 84W in accordance with the rotor position signal RP (θ). It's becoming like that. The data read from the memory 90 is converted into an analog signal by the DA converter 86 and then input to the multipliers 85U to 85W, where it is multiplied by the sine wave signals from the sine wave generation circuits 84U to 84W, respectively. Therefore, motor current commands MIu to MIw are formed.
Moreover, FIG. 22 is an example in which the contents of the memory 90 are divided into an amplitude memory 91 and a phase memory 92. Both the amplitude memory 91 and the phase memory 92 receive the torque command ESA, speed signal SD, and rotor position signal RP. be addressed. The amplitude data from the amplitude memory 91 is input to the multipliers 87U to 87W, and the phase data from the phase memory 92 is once latched to the latch circuits 88U to 88W, and then controlled in terms of timing to the multipliers 87U to 87W. is input. The multiplication results of multipliers 87U to 87W are each DA
It is converted into an analog quantity by converters 86U to 86W, and outputted as motor current commands MIu to MIw. Also,
Multiplying type DA converters are easily available these days, so the DA conversion stage and the multiplier can be realized with a single multiplying type DA converter.

さらに、第23図は電動機電流指令回路100
が電動機電流指令MIu〜MIwの他に、電動機の
3相電圧PVu〜PVwを発生するようになつてお
り、3相電圧PVu〜PVwは電流制御回路60内
の加算器65u〜65wに加算されるようになつてい
る。第24図は電動機電流指令回路100の詳細
を示すものであり、メモリ90はトルク指令
ESA及び速度信号SDに基いてアドレス設定回路
101でアクセスされ、メモリ90から読出され
た3相電圧データはDA変換器104でアナログ
信号に変換されて乗算器106U〜106Wに入力さ
れ、メモリ90から読出された電流指令データは
DA変換器105でアナログ信号に変換されてか
ら乗算器107U〜107Wに入力される。そして、ロ
ータ位置信号RPは正弦波発生回路108〜11
3に入力され、U相〜W相に応じた正弦波信号に
変換されてそれぞれ乗算器106U〜106W及
び107U〜107Wに入力され、乗算器107
U〜107Wから電動機電流指令MIu〜MIwが、
乗算器106U〜106Wから3相電圧PVu〜
PVwがそれぞれ出力される。
Furthermore, FIG. 23 shows the motor current command circuit 100.
In addition to the motor current commands MIu to MIw, the three-phase voltages PVu to PVw of the motor are generated, and the three-phase voltages PVu to PVw are added to adders 65u to 65w in the current control circuit 60. It's becoming like that. FIG. 24 shows the details of the motor current command circuit 100, and the memory 90 stores the torque command.
The three-phase voltage data accessed by the address setting circuit 101 and read from the memory 90 based on the ESA and speed signal SD is converted into an analog signal by the DA converter 104, inputted to the multipliers 106U to 106W, and then read from the memory 90. The read current command data is
The signal is converted into an analog signal by the DA converter 105 and then input to the multipliers 107U to 107W. The rotor position signal RP is generated by the sine wave generation circuits 108 to 11.
3, is converted into a sine wave signal corresponding to the U phase to W phase, and is input to multipliers 106U to 106W and 107U to 107W, respectively.
From U~107W, the motor current command MIu~MIw is
Three-phase voltage PVu from multiplier 106U~106W
PVw is output respectively.

以上のようにこの発明の同期電動機によれば、
直流電動機と同等の良好な制御性が実現可能であ
り、誘導電動機に比較しても原理的に制御性が優
れている。そのほかロータが突極型の磁性体材料
で構成されており、スリツプリング等を介してロ
ータへ電流を供給する必要がなくなり、また機械
的な接触部がなくなるので電動機の信頼性を向上
することができると共に、ロータの磁極部に磁気
的な偏りを防ぐ穴を設けてあるので、回転トルク
の減少を抑制することができる。また、界磁電流
分がステータ巻線に流されているので、界磁電流
分により発生する熱の放熱が容易であり、電動機
の小型化を実現することができる。さらに、従来
の界磁巻線と電機子巻線とを兼用したステータ巻
線が巻回されているので、界磁巻線がロータ側に
ある場合に働く遠心力がなく、巻線の固定方法が
簡単になるといつた利点がある。さらに又、ロー
タに高価な永久磁石を用いる必要もないので、安
価で構造の簡単な電動機を実現できると共に大容
量化も容易となる。
As described above, according to the synchronous motor of the present invention,
It is possible to achieve good controllability equivalent to that of a DC motor, and in principle, the controllability is superior to that of an induction motor. In addition, the rotor is made of a salient pole type magnetic material, which eliminates the need to supply current to the rotor via a slip ring, etc., and improves the reliability of the motor as there are no mechanical contact parts. In addition, since holes are provided in the magnetic pole portions of the rotor to prevent magnetic deviation, reduction in rotational torque can be suppressed. Furthermore, since the field current is passed through the stator windings, the heat generated by the field current can be easily dissipated, making it possible to downsize the motor. Furthermore, since the stator winding is wound as a conventional field winding and armature winding, there is no centrifugal force that acts when the field winding is on the rotor side. This has the advantage of being easier. Furthermore, since there is no need to use expensive permanent magnets in the rotor, it is possible to realize an electric motor that is inexpensive and has a simple structure, and it is also easy to increase the capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の同期電動機の構造及びその制御
装置の一例を示す構成図、第2図は従来の電磁石
界磁式の同期電動機の構造を示す図、第3図は第
1図の一部の詳細回路図、第4図はこの発明の同
期電動機の構造例を示す図、第5図はその巻線の
様子を示す図、第6図はその発明のロータの構造
令を示す斜視図、第7図〜第10図はそれぞれこ
の発明の同期電動機のロータの他の例を示す構造
図、第11図はこの発明の同期電動機の構成例及
びその制御装置の一例を示す構成図、第12図及
び第14図はその一部詳細を示すブロツク回路
図、第13図は第12図の一部回路の特性を示す
図、第15図A〜Gは第11図の動作例を示す波
形図、第16図A〜Dは第11図の装置の動作例
を示すタイミングチヤート、第17図及び第18
図はそれぞれ第11図の制御装置の一部構成回路
の他の例を示すブロツク構成図、第19図及び第
20図はそれぞれこの発明の同期電動機の制御装
置の他の例を示す構成図、第21図及び第22図
はそれぞれ電動機電流指令回路の他の例を示すブ
ロツク構成図、第23図はこの発明の同期電動機
の制御装置の更に他の例を示す構成図、第24図
はその電動機電流指令回路の他の例を示すブロツ
ク構成図である。 1……減算器、2……電機子電流指令回路、3
……電機子電流制御回路、4……検出器、5……
ロータ位置検出回路、6……速度検出回路、7…
…界磁電流指令回路、8……界磁電流制御回路、
10……同期電動機、11……電機子巻線、12
……ロータ、13……界磁巻線、30……同期電
動機、31……ステータ、32……ステータ巻
線、34,34A,34B……ロータ、50……
界磁電流指令回路、60……電流制御回路、8
0,100……電動機電流指令回路、90……メ
モリ。
Fig. 1 is a configuration diagram showing an example of the structure of a conventional synchronous motor and its control device, Fig. 2 is a diagram showing the structure of a conventional electromagnetic field type synchronous motor, and Fig. 3 is a part of Fig. 1. 4 is a diagram showing an example of the structure of the synchronous motor of the invention, FIG. 5 is a diagram showing the state of the winding, and FIG. 6 is a perspective view showing the structural order of the rotor of the invention. 7 to 10 are structural diagrams showing other examples of the rotor of the synchronous motor of the present invention, FIG. 11 is a structural diagram showing an example of the structure of the synchronous motor of the invention and an example of its control device, and FIG. 14 are block circuit diagrams showing some details thereof, FIG. 13 is a diagram showing characteristics of some of the circuits in FIG. 12, and FIGS. 15A to 15G are waveform diagrams showing operation examples of FIG. 11. , FIGS. 16A to 16D are timing charts showing an example of the operation of the device in FIG. 11, and FIGS. 17 and 18
The figures are block configuration diagrams showing other examples of partial circuits of the control device shown in FIG. 11, and FIGS. 19 and 20 are block diagrams showing other examples of the control device for a synchronous motor according to the present invention, respectively. 21 and 22 are block configuration diagrams showing other examples of the motor current command circuit, FIG. 23 is a configuration diagram showing still another example of the synchronous motor control device of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a block configuration diagram showing another example of a motor current command circuit. 1... Subtractor, 2... Armature current command circuit, 3
... Armature current control circuit, 4 ... Detector, 5 ...
Rotor position detection circuit, 6... Speed detection circuit, 7...
...Field current command circuit, 8...Field current control circuit,
10...Synchronous motor, 11...Armature winding, 12
... Rotor, 13 ... Field winding, 30 ... Synchronous motor, 31 ... Stator, 32 ... Stator winding, 34, 34A, 34B ... Rotor, 50 ...
Field current command circuit, 60...Current control circuit, 8
0,100...Motor current command circuit, 90...Memory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 電動機のステータには、電機子巻線と磁界巻
線とを兼ねる多相のステータ巻線が巻回され、該
多相のステータ巻線に対応した複数の磁極を有す
る突極形の磁性体材料の積層体からなるロータの
各磁極には、磁気的な偏りを防ぐための穴が設け
られ、前記ロータに接続された回転位置検出器の
出力と、前記電動機の速度指令信号が入力され、
電動機の回転位置及び回転速度偏差に応じた正弦
波状の多相電機子電流指令値と、前記電動機の回
転位置及び回転速度に応じた正弦波状の多相界磁
電流指令値との和に応じた多相電流を出力する制
御装置からの前記多相電流が前記多相のステータ
巻線に供給されることを特徴とする同期電動機。
1. A multiphase stator winding that serves as both an armature winding and a magnetic field winding is wound around the stator of the electric motor, and a salient pole-shaped magnetic body having a plurality of magnetic poles corresponding to the multiphase stator winding is wound on the stator of the electric motor. Each magnetic pole of a rotor made of a laminate of materials is provided with a hole to prevent magnetic deviation, and the output of a rotational position detector connected to the rotor and a speed command signal of the electric motor are inputted,
according to the sum of a sinusoidal polyphase armature current command value that corresponds to the rotational position and rotational speed deviation of the electric motor, and a sinusoidal polyphase field current command value that corresponds to the rotational position and rotational speed of the electric motor. A synchronous motor characterized in that the multiphase current from a control device that outputs multiphase current is supplied to the multiphase stator windings.
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