JP5329407B2 - 同期電動機とセンサレス電動機システムおよび同期電動機を有するセンサレス電動機システムの運転方法 - Google Patents
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Description
f0=1/(2π(LC)-1/2)
なる固有周波数f0を有する。
Claims (13)
- 複数の固定子コイル(15)と、主磁束方向の回転子磁界を生じさせる少なくとも1つの永久磁石(17)を有する回転子(16)と、コイル巻線(20)であって前記固定子コイル(15)により印加される交番磁界によって当該コイル巻線の巻線軸方向に合成磁界を誘起させるために前記回転子(16)に設けられた少なくとも1つのコイル巻線(20)とを含み、
前記巻線軸方向に関する前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスが、前記回転子(16)の異なる位置において異なり、
前記コイル巻線(20)が、短絡されており、
前記回転子(16)の前記永久磁石(17)によって、前記回転子磁界の主磁束方向およびそれとは異なる副磁束方向が定義されており、前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスが、前記主磁束方向に関しては最小であり、かつ前記副磁束方向に関しては最大であり、
前記コイル巻線(20)の巻線軸が、前記主磁束方向に対して平行に延びており、
前記少なくとも1つの永久磁石(17)が、前記回転子の回転軸(18)に対して放射方向の回転子磁界を生じさせるように設定されており、
前記永久磁石(17)の複数の磁極が、前記回転子(16)の回転軸(18)に関して対向しており、かつ
予め定められた固有周波数を有する阻止回路を構成するために、前記コイル巻線(20)に直列に接続されたキャパシタンス(23)が前記回転子(16)に設けられている
ことを特徴とする同期電動機。 - 前記コイル巻線(20)および前記キャパシタンス(23)に、直列に抵抗(24)が配置されている
ことを特徴とする請求項1記載の同期電動機。 - 請求項1又は2記載の同期電動機(12)と、前記主磁束方向に対して異なる方向に形成される駆動磁界を前記回転子(16)の位置に依存して生じさせるように、駆動電流で前記固定子コイル(15)を制御するための、制御ユニット(13)とを備え、
前記制御ユニット(13)が、前記固定子コイル(15)に印加される測定信号によって、前記回転子(16)の位置を前記コイル巻線(20)によって生じる前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスの異方性に基づいて求めるための、位置検出ユニット(22)を有する
ことを特徴とするセンサレス電動機システム。 - 前記位置検出ユニット(22)は、前記交番磁界を生じるための前記測定信号を前記駆動電流に重畳し、かつ前記測定信号によって生じた合成インダクタンスに依存した測定電流に基づいて、前記回転子(16)の位置を求める
ことを特徴とする請求項3記載のセンサレス電動機システム。 - 前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスが最大又は最小のいずれかとなるように前記測定信号によって生じる交番磁界の方向を調節するように、前記位置検出ユニット(22)が構成されていて、前記回転子(16)の位置が、前記交番磁界の方向に依存して検出可能である
ことを特徴とする請求項4記載のセンサレス電動機システム。 - 前記回転子(16)の永久磁石(17)によって磁界の主磁束方向およびそれとは異なる副磁束方向が定義されており、前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスが前記主磁束方向に関しては最小であり、前記副磁束方向に関しては最大であるように前記コイル巻線(20)が前記回転子(16)に配置されており、前記位置検出ユニット(22)が、前記主磁束方向の交番磁界を調節するように構成されている
ことを特徴とする請求項5記載のセンサレス電動機システム。 - 前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスが、請求項1記載の合成インダクタンスとは逆に、前記主磁束方向に関しては最大であり、前記副磁束方向に関しては最小であるように、前記コイル巻線(20)が前記回転子(16)に配置されていて、前記位置検出ユニット(22)が前記主磁束方向の交番磁界を調節するように構成されている
ことを特徴とする請求項5記載のセンサレス電動機システム。 - 前記コイル巻線(20)および前記キャパシタンス(23)に直列に抵抗(24)が配置されている
ことを特徴とする請求項7記載のセンサレス電動機システム。 - 請求項1又は2記載の同期電動機(12)を備えたセンサレス電動機システムの運転方法であって、
前記回転子(16)の位置に依存して動作させられ、当該回転子(16)の位置が、当該回転子(16)における前記コイル巻線によって前記固定子コイル(15)に生じた合成インダクタンスの異方性に基づいて決定される
ことを特徴とするセンサレス電動機システムの運転方法。 - 前記固定子コイル(15)における合成インダクタンスが前記交番磁界の方向に関して最大又は最小のいずれかになるように、前記測定信号により前記固定子コイル(15)によって生じる交番磁界の方向が調節される
ことを特徴とする請求項9記載のセンサレス電動機システムの運転方法。 - 前記回転子(16)の位置が、前記測定信号によって生じる交番磁界の方向に依存して求められる
ことを特徴とする請求項10記載のセンサレス電動機システムの運転方法。 - 前記回転子(16)の永久磁石(17)によって磁界の主磁束方向およびそれとは異なる副磁束方向が定義されており、前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスが前記主磁束方向に関しては最小であり、前記副磁束方向に関しては最大であるように、前記コイル巻線(20)が前記回転子(16)に配置されていて、前記交番磁界が前記主磁束方向の方向に調節される
ことを特徴とする請求項10又は11記載のセンサレス電動機システムの運転方法。 - 前記回転子(16)の永久磁石(17)によって磁界の主磁束方向およびそれとは異なる副磁束方向が定義されており、前記コイル巻線が、固有周波数を有する阻止回路を構成するためにキャパシタンス(23)に直列に接続されていて、かつ前記固定子コイル(15)の合成インダクタンスが、請求項1記載の合成インダクタンスとは逆に、前記主磁束方向に関して最大であり、前記副磁束方向に関して最小であるように、前記回転子(16)に配置されており、前記阻止回路の固有周波数を有する交番磁界が発生されて前記主磁束方向において調節される
ことを特徴とする請求項10又は11記載のセンサレス電動機システムの運転方法。
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