JPH08103093A - 突極型永久磁石モータの制御装置 - Google Patents
突極型永久磁石モータの制御装置Info
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- JPH08103093A JPH08103093A JP7117440A JP11744095A JPH08103093A JP H08103093 A JPH08103093 A JP H08103093A JP 7117440 A JP7117440 A JP 7117440A JP 11744095 A JP11744095 A JP 11744095A JP H08103093 A JPH08103093 A JP H08103093A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P25/02—Arrangements 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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- H02P6/28—Arrangements for controlling current
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- Sustainable Energy (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁石の減磁に伴うトルク低下を抑える。
【構成】 磁石の磁束を演算又は実測により検出し（１
００）、減磁率を演算する（１０２）。減磁率に基づ
き、位相の制御目標を演算し（１０４）、モータ電流を
演算した位相に制御する（１０６）。
００）、減磁率を演算する（１０２）。減磁率に基づ
き、位相の制御目標を演算し（１０４）、モータ電流を
演算した位相に制御する（１０６）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、突極性を有する永久磁
石モータ（ＰＭモータ）の駆動電流を制御する装置に関
する。
石モータ（ＰＭモータ）の駆動電流を制御する装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図５には、突極型ＰＭモータの概略構成
が示されている。この図に示されるのはモータの端面で
あり、ロータヨーク１０の外周面には、ステータ１６と
対向するよう、所定間隔にて所定個数の永久磁石１２及
び突極部１４が配置されている。図示しないステータ巻
線にトルク電流Ｉq が流れると、この電流Ｉq と永久磁
石１２の磁束φとによってマグネットトルクが発生し、
ロータが回転する。また、ステータ巻線にさらに励磁電
流Ｉd が流れると、磁性体から形成される突極部１４が
存在するためリラクタンストルクが発生する。従って、
この種のモータのトルクＴは、一般的には次の式にて表
される値になる。右辺括弧中の第１項はマグネットトル
クを、第２項はリラクタンストルクを、それぞれ表して
いる。
が示されている。この図に示されるのはモータの端面で
あり、ロータヨーク１０の外周面には、ステータ１６と
対向するよう、所定間隔にて所定個数の永久磁石１２及
び突極部１４が配置されている。図示しないステータ巻
線にトルク電流Ｉq が流れると、この電流Ｉq と永久磁
石１２の磁束φとによってマグネットトルクが発生し、
ロータが回転する。また、ステータ巻線にさらに励磁電
流Ｉd が流れると、磁性体から形成される突極部１４が
存在するためリラクタンストルクが発生する。従って、
この種のモータのトルクＴは、一般的には次の式にて表
される値になる。右辺括弧中の第１項はマグネットトル
クを、第２項はリラクタンストルクを、それぞれ表して
いる。
【０００３】
【数１】 このような構成を有するモータを駆動制御する際には、
要求されるトルク（トルク指令）に応じてモータ電流ベ
クトル（Ｉ，θ）を制御する。ＰＭモータの場合、回転
数Ｎ、ひいてはモータ電流の角周波数ωの増大に伴い逆
起電力が発生するため、低回転域では励磁電流Ｉd を０
（非突極機）又は所定値（突極極）に制御し、高回転域
では逆起電力を打ち消すよう負の励磁電流Ｉd を流すと
いった制御が行われる。このような制御によって得られ
るトルクＴは、図６に示されるように、逆起電力が電源
電圧を上回り始める回転数以下ではその上限が制限され
た値になり、この回転数以上ではトルクＴと回転数Ｎに
よりその上限が制限された値になる。このような特性に
従いトルク指令が決定されると、図７に示されるよう
に、このトルク指令はモータ電流の振幅Ｉ及び位相θに
変換される。変換により得られた振幅Ｉ及び位相θ、す
なわち電流指令は、モータへの電流供給を制御する電力
回路、例えばインバータを構成するスイッチング素子の
制御に使用される。
要求されるトルク（トルク指令）に応じてモータ電流ベ
クトル（Ｉ，θ）を制御する。ＰＭモータの場合、回転
数Ｎ、ひいてはモータ電流の角周波数ωの増大に伴い逆
起電力が発生するため、低回転域では励磁電流Ｉd を０
（非突極機）又は所定値（突極極）に制御し、高回転域
では逆起電力を打ち消すよう負の励磁電流Ｉd を流すと
いった制御が行われる。このような制御によって得られ
るトルクＴは、図６に示されるように、逆起電力が電源
電圧を上回り始める回転数以下ではその上限が制限され
た値になり、この回転数以上ではトルクＴと回転数Ｎに
よりその上限が制限された値になる。このような特性に
従いトルク指令が決定されると、図７に示されるよう
に、このトルク指令はモータ電流の振幅Ｉ及び位相θに
変換される。変換により得られた振幅Ｉ及び位相θ、す
なわち電流指令は、モータへの電流供給を制御する電力
回路、例えばインバータを構成するスイッチング素子の
制御に使用される。
【０００４】また、突極性を有するＰＭモータにおいて
は、上述のようにマグネットトルクの他にリラクタンス
トルクも発生する。従って、例えば“逆突極型ＰＭモー
タの最大トルク制御”、畠中他、平成３年電気学会全国
大会、５８０、６−１０に示されるように、マグネット
トルクとリラクタンストルクの合計が最大となるようモ
ータ電流の位相θを制御することにより、モータのトル
クを最大制御することができる。
は、上述のようにマグネットトルクの他にリラクタンス
トルクも発生する。従って、例えば“逆突極型ＰＭモー
タの最大トルク制御”、畠中他、平成３年電気学会全国
大会、５８０、６−１０に示されるように、マグネット
トルクとリラクタンストルクの合計が最大となるようモ
ータ電流の位相θを制御することにより、モータのトル
クを最大制御することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、永久磁
石には、減磁（脱磁、消磁等ともいう）という現象が発
生する。すなわち、温度環境等に依存しながら使用につ
れ磁束φが減少し、マグネットトルクが徐々に発生しな
くなり、また、一時的な熱的負荷の急増や永久磁石の破
損によっても同様の現象が生じる。すると、マグネット
トルクとリラクタンストルクの合計であるモータトルク
Ｔも図８のごとく減少していき、要求されるトルク（ト
ルク指令）を実現できなくなる。
石には、減磁（脱磁、消磁等ともいう）という現象が発
生する。すなわち、温度環境等に依存しながら使用につ
れ磁束φが減少し、マグネットトルクが徐々に発生しな
くなり、また、一時的な熱的負荷の急増や永久磁石の破
損によっても同様の現象が生じる。すると、マグネット
トルクとリラクタンストルクの合計であるモータトルク
Ｔも図８のごとく減少していき、要求されるトルク（ト
ルク指令）を実現できなくなる。
【０００６】また、モータ電流の位相θの制御目標値、
すなわちマグネットトルクとリラクタンストルクの合計
が最大となる位相θは、通常、永久磁石に減磁が発生し
ていないことを前提に設定されている。マグネットトル
クとリラクタンストルクの合計が最大となる位相θは、
減磁が発生すると変化する。従って、減磁が発生してい
る状態では、その減磁状態で出力し得る最大のトルクに
比べても、小さなトルクしか得られない。
すなわちマグネットトルクとリラクタンストルクの合計
が最大となる位相θは、通常、永久磁石に減磁が発生し
ていないことを前提に設定されている。マグネットトル
クとリラクタンストルクの合計が最大となる位相θは、
減磁が発生すると変化する。従って、減磁が発生してい
る状態では、その減磁状態で出力し得る最大のトルクに
比べても、小さなトルクしか得られない。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、磁石に減磁が生じ
た場合であってもその減磁状態で出力し得る最大のトル
クに制御することにより、要求されるトルクに満たない
までもその減磁状態で出力し得る最大のトルクを得るこ
とを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、磁石に減磁が生じ
た場合であってもその減磁状態で出力し得る最大のトル
クに制御することにより、要求されるトルクに満たない
までもその減磁状態で出力し得る最大のトルクを得るこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の制御装置は、突極型永久磁石モータ
の励磁束を発生させる永久磁石の減磁を検出する手段
と、突極型永久磁石モータに供給する電流の位相を、検
出される減磁に応じて変化させる手段と、を備えること
を特徴とする。
るために、本発明の制御装置は、突極型永久磁石モータ
の励磁束を発生させる永久磁石の減磁を検出する手段
と、突極型永久磁石モータに供給する電流の位相を、検
出される減磁に応じて変化させる手段と、を備えること
を特徴とする。
【０００９】また、本発明の制御装置は、制御対象たる
突極型永久磁石モータが、励磁手段として、モータの軸
回りに所定電気角隔てて配置された所定個数の永久磁石
を有する永久磁石モータ部分と、モータの軸回りに所定
電気角隔てて配置された所定個数の突極部を有し永久磁
石モータ部分と上記軸方向に沿って区分されたリラクタ
ンスモータ部分と、永久磁石モータ部分とリラクタンス
モータ部分を磁気的に分離する手段と、を備えることを
特徴とする。
突極型永久磁石モータが、励磁手段として、モータの軸
回りに所定電気角隔てて配置された所定個数の永久磁石
を有する永久磁石モータ部分と、モータの軸回りに所定
電気角隔てて配置された所定個数の突極部を有し永久磁
石モータ部分と上記軸方向に沿って区分されたリラクタ
ンスモータ部分と、永久磁石モータ部分とリラクタンス
モータ部分を磁気的に分離する手段と、を備えることを
特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明においては、まず永久磁石の減磁が検出
され、検出された減磁に応じてモータ電流位相が変化す
る。従って、磁石に減磁が生じた場合であっても、マグ
ネットトルクとリラクタンストルクの合計が最大となる
位相を実現し、その減磁状態で出力し得る最大のトルク
に制御することが可能になる。
され、検出された減磁に応じてモータ電流位相が変化す
る。従って、磁石に減磁が生じた場合であっても、マグ
ネットトルクとリラクタンストルクの合計が最大となる
位相を実現し、その減磁状態で出力し得る最大のトルク
に制御することが可能になる。
【００１１】本発明においては、また、モータ軸方向に
沿い、励磁手段（例えば回転子）が永久磁石モータ部分
とリラクタンスモータ部分に区分される。永久磁石モー
タ部分には、モータの軸回りに所定電気角隔てて所定個
数の永久磁石が配置され、この永久磁石モータ部分によ
りマグネットトルクが発生する。また、リラクタンスモ
ータ部分には、モータの軸回りに所定電気角隔てて所定
個数の突極部が配置され、このリラクタンスモータ部分
によりリラクタンストルクが発生する。また、永久磁石
モータ部分とリラクタンスモータ部分はモータの軸方向
に沿って区分され、両者は磁気的に分離される。従っ
て、同一制御条件下でマグネットトルクとリラクタンス
トルクとを共に利用可能になると共に、永久磁石と突極
部の磁路及び形状が相互に干渉しないため、両者の形状
を最適に構成でき高出力化及びトルク脈動の低減を図る
ことができる。
沿い、励磁手段（例えば回転子）が永久磁石モータ部分
とリラクタンスモータ部分に区分される。永久磁石モー
タ部分には、モータの軸回りに所定電気角隔てて所定個
数の永久磁石が配置され、この永久磁石モータ部分によ
りマグネットトルクが発生する。また、リラクタンスモ
ータ部分には、モータの軸回りに所定電気角隔てて所定
個数の突極部が配置され、このリラクタンスモータ部分
によりリラクタンストルクが発生する。また、永久磁石
モータ部分とリラクタンスモータ部分はモータの軸方向
に沿って区分され、両者は磁気的に分離される。従っ
て、同一制御条件下でマグネットトルクとリラクタンス
トルクとを共に利用可能になると共に、永久磁石と突極
部の磁路及び形状が相互に干渉しないため、両者の形状
を最適に構成でき高出力化及びトルク脈動の低減を図る
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
基づき説明する。
【００１３】図１には、本発明の一実施例に係る制御装
置の構成が示されている。この図に示される制御装置は
電気自動車の走行用モータ１８を制御する装置である。
モータ１８としては図５に示されるような突極型ＰＭモ
ータを使用している。モータ１８の駆動電力は、インバ
ータ２０を介し、車載のバッテリ等の電源２２から供給
されている。電源２２から供給される電力は、インバー
タ２０において直流から交流に変換される。
置の構成が示されている。この図に示される制御装置は
電気自動車の走行用モータ１８を制御する装置である。
モータ１８としては図５に示されるような突極型ＰＭモ
ータを使用している。モータ１８の駆動電力は、インバ
ータ２０を介し、車載のバッテリ等の電源２２から供給
されている。電源２２から供給される電力は、インバー
タ２０において直流から交流に変換される。
【００１４】制御ＣＰＵ２４は、インバータ２０におけ
る電力変換動作を制御することにより、上位ＣＰＵ等か
ら供給されるトルク指令をモータ１８において実現させ
る。すなわち、制御ＣＰＵ２４は、アクセル操作、ブレ
ーキ操作等に伴い与えられるトルク指令に基づき、モー
タ１８の電流ベクトルに関する制御目標値たる電流指令
を生成し、この電流指令をさらにスイッチング信号に変
換してインバータ２０に供給する。インバータ２０にお
いては、供給されるスイッチング信号に応じて電力変換
動作が行われ、モータ１８においてトルク指令が実現さ
れる。この動作の際、制御ＣＰＵ２４は、モータ１８の
ロータの位置を検出し検出した位置から回転数Ｎを求
め、これを参照する。制御ＣＰＵ２４は、さらに、セン
サ２６によってモータ電流や電圧を検出する。
る電力変換動作を制御することにより、上位ＣＰＵ等か
ら供給されるトルク指令をモータ１８において実現させ
る。すなわち、制御ＣＰＵ２４は、アクセル操作、ブレ
ーキ操作等に伴い与えられるトルク指令に基づき、モー
タ１８の電流ベクトルに関する制御目標値たる電流指令
を生成し、この電流指令をさらにスイッチング信号に変
換してインバータ２０に供給する。インバータ２０にお
いては、供給されるスイッチング信号に応じて電力変換
動作が行われ、モータ１８においてトルク指令が実現さ
れる。この動作の際、制御ＣＰＵ２４は、モータ１８の
ロータの位置を検出し検出した位置から回転数Ｎを求
め、これを参照する。制御ＣＰＵ２４は、さらに、セン
サ２６によってモータ電流や電圧を検出する。
【００１５】本実施例が特徴とするのは、制御ＣＰＵ２
４において磁石１２の減磁が検出され、検出結果に応じ
て電流指令の位相に変更が加えられることにある。図２
には、減磁による電流指令位相補正動作の流れが示され
ている。
４において磁石１２の減磁が検出され、検出結果に応じ
て電流指令の位相に変更が加えられることにある。図２
には、減磁による電流指令位相補正動作の流れが示され
ている。
【００１６】突極型ＰＭモータの電圧方程式は、一般
に、
に、
【数２】 と表すことができる。この式を変形し磁束φについて解
くと、
くと、
【数３】 となる。制御ＣＰＵ２４は、この式の右辺を演算するこ
とにより磁束φを求める（１００）。この式の右辺に現
れる量のうち、Ｒ、Ｌq 、Ｌd 、ｐは定数であり、Ｖq
、Ｉq 、Ｉd はセンサ２６により実測できる。さら
に、ΔＴはＩq 等のサンプリング間隔であり設計的に定
めることができ、ΔＩq はΔＴにおけるＩq の変か量で
あるから演算により求められる。磁束φは、ホール素
子、磁気抵抗素子等のセンサにより検出してもよい。制
御ＣＰＵ２４は、このようにして現在の磁束φを求めた
後、減磁する前の磁束φref を用いて次の演算
とにより磁束φを求める（１００）。この式の右辺に現
れる量のうち、Ｒ、Ｌq 、Ｌd 、ｐは定数であり、Ｖq
、Ｉq 、Ｉd はセンサ２６により実測できる。さら
に、ΔＴはＩq 等のサンプリング間隔であり設計的に定
めることができ、ΔＩq はΔＴにおけるＩq の変か量で
あるから演算により求められる。磁束φは、ホール素
子、磁気抵抗素子等のセンサにより検出してもよい。制
御ＣＰＵ２４は、このようにして現在の磁束φを求めた
後、減磁する前の磁束φref を用いて次の演算
【数４】 を行うことにより、減磁率Ｋφを求める（１０２）。
【００１７】ここに、磁石１２が完全に減磁してしまっ
たとき、トルクＴはリラクタンストルクのみとなる。Ｉ
d ＝−Ｉｓｉｎθ、Ｉq ＝Ｉｃｏｓθであるから、この
ときのトルクＴは
たとき、トルクＴはリラクタンストルクのみとなる。Ｉ
d ＝−Ｉｓｉｎθ、Ｉq ＝Ｉｃｏｓθであるから、この
ときのトルクＴは
【数５】 と表すことができる。この式から明らかなように、リラ
クタンストルクが最大となるのはθ＝４５［ｄｅｇ］の
ときである。一方で、マグネットトルクはθ＝０［ｄｅ
ｇ］、すなわちモータ電流が全てトルク電流Ｉq である
ときに最大となる。これらのことから、モータ電流の振
幅Ｉを一定としたときのマグネットトルクとリラクタン
ストルクの合計トルクＴと、位相θとの関係は、図３の
ように表すことができる。
クタンストルクが最大となるのはθ＝４５［ｄｅｇ］の
ときである。一方で、マグネットトルクはθ＝０［ｄｅ
ｇ］、すなわちモータ電流が全てトルク電流Ｉq である
ときに最大となる。これらのことから、モータ電流の振
幅Ｉを一定としたときのマグネットトルクとリラクタン
ストルクの合計トルクＴと、位相θとの関係は、図３の
ように表すことができる。
【００１８】図３に現れる直線Ａは、トルクＴが最大に
なる位相θの変化、特に減磁に伴う変化を示している。
従って、先に演算した現在磁束φに基づきこの直線上の
案分演算を行うことにより、現在の磁束φにおいてトル
クＴが最大になる位相θを知ることができる（１０
４）。案分演算の式は、
なる位相θの変化、特に減磁に伴う変化を示している。
従って、先に演算した現在磁束φに基づきこの直線上の
案分演算を行うことにより、現在の磁束φにおいてトル
クＴが最大になる位相θを知ることができる（１０
４）。案分演算の式は、
【数６】 と表すことができる。このようにしてθが得られた後、
制御ＣＰＵ２４は、従前の振幅Ｉを用い
制御ＣＰＵ２４は、従前の振幅Ｉを用い
【数７】 の演算を行うことにより励磁電流指令Ｉdref及びトルク
電流指令Ｉqrefを求める（１０６）。このようにして得
られた電流指令Ｉdref、Ｉqrefに基づき前述のようにモ
ータ１０の制御が行われると、減磁が生じている際のモ
ータ１０の出力トルクＴは、トルク指令には満たないも
のの、その減磁状態で出力し得る最大のトルクになる。
なお、上の式においてＩdrefを求める式の右辺に負号が
付されているのは、逆起電力を相殺するために負の励磁
電流Ｉd を流す必要があるからである。
電流指令Ｉqrefを求める（１０６）。このようにして得
られた電流指令Ｉdref、Ｉqrefに基づき前述のようにモ
ータ１０の制御が行われると、減磁が生じている際のモ
ータ１０の出力トルクＴは、トルク指令には満たないも
のの、その減磁状態で出力し得る最大のトルクになる。
なお、上の式においてＩdrefを求める式の右辺に負号が
付されているのは、逆起電力を相殺するために負の励磁
電流Ｉd を流す必要があるからである。
【００１９】なお、本発明は、図４に示されるハイブリ
ッド型モータ（特願平５−１９５７５７号参照）にも適
用できる。この図に示されるモータは、そのロータ２８
が軸２００方向に沿い永久磁石モータ部分３０とリラク
タンスモータ部分３２とに区分された構成を有してい
る。すなわち、ロータ２８は、非磁性体３４の円筒上
に、磁性体３６及び磁石３８から構成される永久磁石モ
ータ部分３０と、磁性体４０から構成されるリラクタン
スモータ部分３２とを、間隙５２により磁気的に分離し
ながら形成した構成を有している。磁性体４０は、突極
部を形成している。これに対応し、コイル４８が捲回さ
れているステータ４４も、非磁性体５０により永久磁石
モータ部分３０側とリラクタンスモータ部分３２側とに
磁気的に分離されている。ロータ２８とステータ４４は
間隙４６を介して対向している。なお、磁性体４０の突
極部に磁気抵抗部材を設けリラクタンストルクを増大さ
せることも可能である。
ッド型モータ（特願平５−１９５７５７号参照）にも適
用できる。この図に示されるモータは、そのロータ２８
が軸２００方向に沿い永久磁石モータ部分３０とリラク
タンスモータ部分３２とに区分された構成を有してい
る。すなわち、ロータ２８は、非磁性体３４の円筒上
に、磁性体３６及び磁石３８から構成される永久磁石モ
ータ部分３０と、磁性体４０から構成されるリラクタン
スモータ部分３２とを、間隙５２により磁気的に分離し
ながら形成した構成を有している。磁性体４０は、突極
部を形成している。これに対応し、コイル４８が捲回さ
れているステータ４４も、非磁性体５０により永久磁石
モータ部分３０側とリラクタンスモータ部分３２側とに
磁気的に分離されている。ロータ２８とステータ４４は
間隙４６を介して対向している。なお、磁性体４０の突
極部に磁気抵抗部材を設けリラクタンストルクを増大さ
せることも可能である。
【００２０】このようなモータにおいては、同一制御条
件下でマグネットトルクとリラクタンストルクとを共に
利用できるため、通常のＰＭモータに比べ大きな出力ト
ルクを得ることができる。また、磁石３８と、突極部と
が、磁路の上でも形状の面でも相互に干渉しないため、
設計の自由度が向上する。これにより、両者の形状を最
適に構成でき高出力化及びトルク脈動の低減を図ること
ができる。
件下でマグネットトルクとリラクタンストルクとを共に
利用できるため、通常のＰＭモータに比べ大きな出力ト
ルクを得ることができる。また、磁石３８と、突極部と
が、磁路の上でも形状の面でも相互に干渉しないため、
設計の自由度が向上する。これにより、両者の形状を最
適に構成でき高出力化及びトルク脈動の低減を図ること
ができる。
【００２１】なお、以上の説明では演算により磁束φを
検出していた。しかし、磁束φはホール素子、磁気抵抗
素子等により直接検出するようにしてもよい。また、上
述の各演算は、マップの参照として実行してもよい。例
えば、図６に示されるトルク指令電流振幅・位相のマッ
プを、検出した磁束φに応じて書き換え、最大トルクが
得られる内容に補正してもよい。さらに、振幅Ｉを増大
させる余地がある場合には、位相θの補正と同時に振幅
Ｉを補正してもよい
検出していた。しかし、磁束φはホール素子、磁気抵抗
素子等により直接検出するようにしてもよい。また、上
述の各演算は、マップの参照として実行してもよい。例
えば、図６に示されるトルク指令電流振幅・位相のマッ
プを、検出した磁束φに応じて書き換え、最大トルクが
得られる内容に補正してもよい。さらに、振幅Ｉを増大
させる余地がある場合には、位相θの補正と同時に振幅
Ｉを補正してもよい
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
永久磁石の減磁を検出し検出した減磁に応じてモータ電
流位相を制御するようにしたため、磁石に減磁が生じた
場合であっても、マグネットトルクとリラクタンストル
クの合計が最大となる位相を実現し、その減磁状態で出
力し得る最大のトルクに制御することができる。これに
より、要求されるトルクに満たないまでもその減磁状態
で出力し得る最大のトルクを得ることができる。このよ
うにした場合、減磁しても、電流振幅Ｉの増大を最小に
抑制しつつ、所望の出力トルクを確保できるため、消費
電力を低減できる。
永久磁石の減磁を検出し検出した減磁に応じてモータ電
流位相を制御するようにしたため、磁石に減磁が生じた
場合であっても、マグネットトルクとリラクタンストル
クの合計が最大となる位相を実現し、その減磁状態で出
力し得る最大のトルクに制御することができる。これに
より、要求されるトルクに満たないまでもその減磁状態
で出力し得る最大のトルクを得ることができる。このよ
うにした場合、減磁しても、電流振幅Ｉの増大を最小に
抑制しつつ、所望の出力トルクを確保できるため、消費
電力を低減できる。
【００２３】また、本発明によれば、モータ軸方向に沿
い励磁手段を永久磁石モータ部分とリラクタンスモータ
部分に区分し磁気的に分離するようにしたため、同一制
御条件下でマグネットトルクとリラクタンストルクとを
共に利用可能になり、例えば通常の永久磁石モータに比
べ大きな出力トルクを得ることができる。また、永久磁
石と突極部の磁路及び形状が相互に干渉しないため、設
計の自由度が向上する結果、両者の形状を最適に構成で
き高出力化及びトルク脈動の低減を図ることができる。
い励磁手段を永久磁石モータ部分とリラクタンスモータ
部分に区分し磁気的に分離するようにしたため、同一制
御条件下でマグネットトルクとリラクタンストルクとを
共に利用可能になり、例えば通常の永久磁石モータに比
べ大きな出力トルクを得ることができる。また、永久磁
石と突極部の磁路及び形状が相互に干渉しないため、設
計の自由度が向上する結果、両者の形状を最適に構成で
き高出力化及びトルク脈動の低減を図ることができる。
【図１】 本発明の一実施例に係る制御装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】 この実施例における制御ＣＰＵの動作の流れ
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図３】 最大トルクと位相の関係を示す図である。
【図４】 本発明を適用可能な他のモータ構造を示す側
断面図である。
断面図である。
【図５】 突極型永久磁石モータの構成を示す端面図で
ある。
ある。
【図６】 モータのトルク特性を示す図である。
【図７】 電流指令の決定方法を示す図である。
【図８】 従来の問題点を示す図である。
１２ 磁石、１４ 突極部、１８ モータ、２４ 制御
ＣＰＵ、φ 磁束、θ位相。
ＣＰＵ、φ 磁束、θ位相。
Claims (2)
- 【請求項１】 突極型永久磁石モータの励磁束を発生さ
せる永久磁石の減磁を検出する手段と、 突極型永久磁石モータに供給する電流の位相を、検出さ
れる減磁に応じて変化させる手段と、 を備えることを特徴とする突極型永久磁石モータの制御
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の制御装置において、 制御対象たる突極型永久磁石モータが、励磁手段とし
て、 モータの軸回りに所定電気角隔てて配置された所定個数
の永久磁石を有する永久磁石モータ部分と、 モータの軸回りに所定電気角隔てて配置された所定個数
の突極部を有し永久磁石モータ部分と上記軸方向に沿っ
て区分されたリラクタンスモータ部分と、 永久磁石モータ部分とリラクタンスモータ部分を磁気的
に分離する手段と、 を備えることを特徴とする制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7117440A JP2943657B2 (ja) | 1994-08-02 | 1995-05-16 | 突極型永久磁石モータの制御装置 |
| US08/447,699 US5650706A (en) | 1994-08-02 | 1995-05-23 | Control device for salient pole type permanent magnet motor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-181031 | 1994-08-02 | ||
| JP18103194 | 1994-08-02 | ||
| JP7117440A JP2943657B2 (ja) | 1994-08-02 | 1995-05-16 | 突極型永久磁石モータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103093A true JPH08103093A (ja) | 1996-04-16 |
| JP2943657B2 JP2943657B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=26455548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7117440A Expired - Fee Related JP2943657B2 (ja) | 1994-08-02 | 1995-05-16 | 突極型永久磁石モータの制御装置 |
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| JP (1) | JP2943657B2 (ja) |
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