JPH10509859A - 磁気抵抗切替式モータを制御する方法及びその装置 - Google Patents

磁気抵抗切替式モータを制御する方法及びその装置

Info

Publication number
JPH10509859A
JPH10509859A JP9512893A JP51289397A JPH10509859A JP H10509859 A JPH10509859 A JP H10509859A JP 9512893 A JP9512893 A JP 9512893A JP 51289397 A JP51289397 A JP 51289397A JP H10509859 A JPH10509859 A JP H10509859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
rotor position
inductance
determined
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9512893A
Other languages
English (en)
Inventor
ジー テイラー,デイヴィッド
ウル レーマン,サイード
Original Assignee
ジョージア テック リサーチ コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジョージア テック リサーチ コーポレーション filed Critical ジョージア テック リサーチ コーポレーション
Publication of JPH10509859A publication Critical patent/JPH10509859A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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
    • H02P25/08Reluctance motors
    • H02P25/086Commutation
    • H02P25/089Sensorless control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 SRモータの回転子位置を推定および制御するための方法は、位相電流をサンプル採取し(53)そしてSRモータの少なくとも1つの導通している相から相磁束を推定する(54)過程と、位相電流をサンプル採取し(52)そしてSRモータの少なくとも1つの励起されていない相から相インダクタンスを推定する(54)過程と、推定した相磁束と推定した位相インダクタンス(54)を組み合わせることによって回転子位置を決定する(55)過程とを有する。一旦、回転子位置が前述の方法によって決定/推定されると、回転子の位置は、SRモータの全体的および効果的な制御を提供するように制御されることが可能である。特に、一旦、回転子の位置が決定/推定されると、モータの励起は、回転子を現在位置からその所要位置に向かって動かすように調節される(56)。このようにして、モータの位置制御が可能である。勿論、この方法は、同様に速度制御を実施するように拡張することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】 磁気抵抗切替式モータを制御する方法及びその装置 発明の背景 発明の分野 本発明は、概して、磁気抵抗切替式モータを制御するための方法およびその装 置に関し、更に詳細には、磁束信号およびインダクタンス信号に基づく回転子位 置推定を用いたセンサ無し位置および速度制御に関する。 関連技術の説明 磁気抵抗切替(SR)モータは、回転子及び固定子両方に多重極を備えたブラ シ無し突出極機械である。固定子は、巻線を備えないか又は取り付けた永久磁石 を備え、励起されない回転子とは異り、相巻線を有する。SRモータの回転子は 、透磁性材料、一般に鉄によって形成され、固定子の相巻線への電流が、回転子 位置に従って順次に入り切りされる場合に回転子を回転させる。ただし、正確か つ精密な制御に必要な回転子位置情報は、相電流が任意の固定した値である場合 において、相磁束または相インダクタンスいずれかの二重値関数(各電気サイク ル内において)である。従って、電流の測定値、及び、磁束またはインダクタン スのどちらか一方だけの算定値が決定すると、回転子が占める可能性のある1対 の位置を決定することができる。 相電流切換用に必要とされる回転子の位置に関する情報は、伝統的に、例えば 、ホール効果センサ、光学スイッチ、光学エンコーダ、または、レゾルバのよう な装置によって供給されてきた。更に最近では、モータ端子から決定可能な量に 基づく位置推定装置を用いることにより、例えば機械式位置センサなどを使用し ない傾向にある。例えば、米国特許第4,772,839号は、SRモータ用回 転子位置推定装置について開示する。このSRモータ用回転子位置推定装置は2 つのアイドル(励起されない)相電流の変化を同時に測定し、この種の各アイド ル相に関する1対の可能な回転子角度を提供するために測定値を処理し、そして 、瞬間的な回転子位置の一意的な推定値を生成するように角度を組み合わせる。 SRモータの2つの相がサンプリング期間を通じて電力供給されないままの状態 に維持されないか、或いは、サンプリング期間中に、モータの任意の相の状態が 変化する場合には、’839記載の推定装置は、推定された瞬間的な回転子位置 の代わりに外挿算定された回転子位置を供給する。ただし、’839特許記載の 推定装置は、IR降下(電気抵抗による電圧降下)及び相電圧の逆起電力EMF (誘導によって引き起こされる電磁力)項は、相インダクタンスの推定に関して は、無視できる程度に小さいという仮定の下に、回転子位置を推定する。そのよ うな仮定は、常に有効なであるとは限らない。 米国特許第4,959,596は、特定の回転子位置を暗黙的に推定するため に「インピーダンス感知」技法を使用するSRモータ駆動システムを開示する。 この技法は、電圧感知パルスをアイドル相に供給することに関係し、結果的に相 電流が変化する。相電流の変化は、瞬間的な相インダクタンスに逆比例する。整 流時間は、相電流の変化をスレショルド電流と比較し、従って、相励起を回転子 位置と同調させることによって決定される。回転子位置は明確に決定されないの で、相の励起を位置に対して形成することは不可能であり、達成可能な制御性能 を制限する(例えば、位置制御は可能でない)。 米国特許第5,097,190号は、瞬間的な相磁束および相電流測定値に基 づいたSR機械用回転子位置推定装置について開示する。相電流および相磁束の 感知は、動作の特定象限、即ち、順方向電動機作用、逆方向電動機作用、順方向 発電機作用、または、逆方向発電機作用に依存する所定のシーケンスに従って実 施される。所定の感知シーケンスにおける各位相に関して、1対の所定感知領域 における作動期間中における位相磁束測定および位相電流測定が行われる。この 場合、各感知領域は、回転子角度の範囲に亙って定義される。回転子角度推定値 は、それぞれの感知領域を対象として、各相に関して、相磁束および相電流の測 定値から導かれる。各相に関する回転子角度の推定値は、共通基準相に関して正 常化され、そして、SR機械に関する回転子の位置推定値は、あらゆる所定の決 定された回転子角度に関して、SRモータの回転子極は近接配列または非配列で あっても差し支えないという事実を説明する方程式に従って、計算される。同時 に導通している2つの相の使用については開示されていない。 以上に述べた先行技術は、全体的に、回転子位置の曖昧でない決定を提供する ことができない(即ち、’596特許は、明確な位置推定値を生成せず、整流の ためのタイミング信号を供給することだけが可能であり、そして、’839及び ’190特許は、それぞれ、すくなくとも或る時点においては、2つのの可能な 回転子位置推定値を提示する)。従って、SRモータの回転子位置推定値に関す る曖昧性を完全に除去するための手段が依然として必要である。本発明の主要な 目的は、この必要性を達成することにある。 発明の概要 要約すれば、本発明の好ましい実施例は、SRモータの回転子位置を推定する ための方法を有する。本方法は、相電流をサンプリングし、そして、SRモータ の少なくとも1つの導通している相から相磁束を推定する過程と、相電流をサン プリングし、そして、SRモータの少なくとも1つの励起されていない相から位 相インダクタンスを推定する過程と、そして、推定された相磁束と推定された相 インダクタンスとを組み合わせることにより回転子の位置を決定する過程とを有 する。 少なくとも1つの導通している相の相磁束を推定する過程は、相電圧をサンプ リングする過程と、相磁束推定値を求めるために、サンプル採取した相電圧およ び相電流を積分する過程とを有することが好ましい。更に、相インダクタンスを 推定する過程は、少なくとも1つの励起されていない相に電圧パルスを供給する 過程と、電圧パルスに起因する電流変化を測定する過程とを有することが好まし い。 磁束推定値またはインダクタンス推定値のいずれかが、全ての時点における全 ての相に関して決定されることが好ましい。更に、回転子の位置は、磁束および インダクタンス特性の最小二乗法の解として決定されることが好ましい。最小二 乗解は、各相方程式に関して、異なる重み付けを用いて算定されることが好まし い。 上記の方法により、一旦、回転子の位置が決定/推定された場合には、SRモ ータの効果的な制御が全体的に提供されるように、回転子の位置を制御すること が出来る。特に、一旦、回転子の位置が決定/推定されると、モータの励起は、 回転子をその現在の位置から所要位置に向かって動かせるように調節される。こ のように、モータの位置制御が可能である。勿論、当該技術分野における熟達者 にとっては、本発明の方法が、同様に、速度制御を可能にするように拡張可能で あることは明白である。 本発明の主要な利点または利益は、回転子位置の決定または推定が、曖昧でな い回転子位置に帰着することにある。これは、所定のインダクタンス又は磁束レ ベルに対して、2つのの異なる回転子位置の存在が可能な既知の先行技術の場合 と対照的である。位置情報におけるこの曖昧性を除去することにより、モータ位 置の以前のヒストリを知る必要なしに、モータの更に効果的な制御を実施するこ とが可能である。 従って、本発明の主要な目的は、簡単かつ効果的で、動作における信頼度の高 いSRモータの回転子の位置を推定するための方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、結果的に回転子の位置の曖昧でない推定値を得ることの できるSRモータの回転子の位置を推定する方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、効果的な制御を提供するか、または、使用可能にするた めに、SRモータの回転子の正確な位置推定を提供することにある。 添付図面と共に下記の明細書を読むことにより本発明の、これらの、及び、他 の特徴、利点、及び、目的が更に明白になるはずである。 図面の簡単な説明 図1 本発明の方法を実施するための機械的構成の概略説明図である。 図2 SRモータを制御するために、本発明を用いて実現された簡単な制御方式 の概略機能ブロック図である。 図3 相電流によってパラメータ化された相磁束対回転子位置特性のプロットで ある。 図4 相電流によってパラメータ化された相インダクタンス対回転子位置特性の プロットである。 図5 本発明の方法を例証するダイアグラムであり、少なくとも1つの励起され ている相の磁束推定値および少なくとも1つの励起されていない相のインダクタ ンス推定値が回転子位置に関する曖昧性を解決するために如何に十分であるかを 実証する。 図面の詳細な説明 本発明の方法を実施するための実例となる機械的構成を図1に示す。実例とな る機械的構成10において、SRモータ12は、これに接続された伝統的な機械 的センサなしで制御される。SRモータ12は、電気ケーブル38を介して増幅 器32に電気的に接続された内部(図示せず)位相または固定子巻線を有する。 この場合、増幅器32は、固定子巻線に位相入力電圧を供給することを命令する 。電流センサ24は、アナログ−デジタル(A/D)コンバータ(図示せず)を 介してマイクロプロセッサ26による位相電流測定値として感知される固定子電 流を測定する。この種のA/Dコンバータは、従来の設計であり、そして、当該 技術分野においては周知されている。増幅器32及びマイクロプロセッサ26に 関しては個別のハードウェア構成要素が示してあるが、これらの機能が、1つの 単一ユニット(統合された構成要素)によって提供可能であることは明白である 。 さて、図2は、概要機能ブロック図を示す。図2に示すように、回転子の初期 位置を見つけるために始動シーケンスが実施される(ブロック51参照)。これ は、全てのモータ位相を精査し、それらの位相インダクタンスを推定し、次に、 これらのインダクタンス推定値から初期回転子位置を推定することによって達成 可能である。その代りに、回転子を既知位置に移動させるために、モータの1つ の位相に電力供給しても差し支えない。一旦、初期位置が分かると、初期励起が 算定され、そして、モータに供給される(ブロック52参照)。この初期励起を モータに供給した後で、相電流および相電圧は、少なくとも1つの導通中の位相 からサンプル採取され、そして、少なくとも1つの未励起位相に精査電圧を供給 することに起因する精査電流がサンプル採取される(ブロック53参照)。次に 、少なくとも1つの導通中の位相の相磁束および少なくとも1つの未励起位相の 相インダクタンスが推定される(ブロック54参照)。次に、相磁束推定値と相 インダクタンス推定値を結合することによって回転子位置が決定/推定される( ブロック55参照)。次に、モータに命令するための新規励起を算定するために 新規な回転子位置推定値が用いられる(ブロック56参照)。モータ用のこの新 規励起は、次に、モータに供給される(ブロック57参照)。モータが作動中で ある限り、このサイクルが継続する。 本発明に基づく方法について簡単に概略説明したので、以下に、この方法につ いて更に詳細に説明することとする。 本発明の方法は、位置推定プロセスにおけるインダクタンス推定値と磁束推定 値とを組み合わせ、そして、最新の相測定値を用いて生成された一意的な推定値 をサンプリングの各瞬間に供給する。従って、以前の推定値を外挿推定する必要 がない。本方法は、回転子位置の連続的な推定値を供給することが可能であり、 従って、平均トルク制御のために適した瞬間にモータを簡単に整流するために使 用可能であるか、或いは、瞬間トルク制御(あらゆるサーボシステムに必要とさ れる)のためのセンサ無し制御方式の一部として使用可能である。本方法は、関 連モータ特性の区分的表現、即ち、相インダクタンスL(θ,i)及び相磁束交 鎖Ψ(θ,i)を用いる。これらの各関数は、2つの変数、即ち、回転子の位置 、θ及び相電流iに依存し、そして、二次元平面内の表面を表す。この表面は、 多数の矩形領域に分割可能であり、そして、これらの関数は、各領域内において 、例えば次に示すような簡単な双一次方程式を用いてモデル化される。 L(θ,i)=A1(i)+A2(i)θ (1) Ψ(θ,i)=B1(i)+B2(i)θ (2) 上記の方程式においてA(i)またはB(i)を評価するために用いられる係数 は、領域によって変化し、そして、種々の無制約線形最小二乗問題からのオフラ インとして決定可能である。この特定の表現式は、領域境界においてさえも、関 数の連続性を保証する。更に、後で説明するように、この特定の表現式は、線形 最小二乗式化を用いて或る程度のノイズ免疫性を付加することにより、位置を推 定することを可能にする。 相インダクタンスは角度によって変化するが、飽和は相インダクタンスを減少 させるので、この変化は、高電流におけるよりも、低電流における方が強調され る(図4参照)。これは、結果として回転子の位置を推定するために使用できる 相インダクタンスを推定するために、励起された位相の代わりに励起されない位 相を使用することを示唆する。 他方において、相磁束も同様に相電流および回転子位置の関数であるが、位置 に対するその変化は、小さい電流の場合よりも、大きい電流の場合の方が一層大 きい(図3参照)。これは、相磁束推定値から回転子位置を推定するあらゆる方 法は、励起されていない位相を精査することによって磁束推定値を求める代りに 、励起されている位相の測定値を用いなければならないことを示唆する。 図3及び図4に示すように、相電流が任意の一定値である場合に、回転子位置 は、相インダクタンス又は相磁束のいずれかの二重評価関数である。これは、電 流測定値および磁束(インダクタンス)の推定値が一定である場合、磁束(イン ダクタンス)関数を逆転位させようとするするあらゆる試みは、結果として、1 つの一意的な値の代わりに1対の可能な回転子位置を与えることを意味する。図 5に示すように、我々出願者は、1つの一意的な回転子位置を求めるために、例 えば、2つ又はそれ以上のインダクタンス、2つ又はそれ以上の相磁束、または 、1つ又はそれ以上の相インダクタンス、及び、1つ又はそれ以上の磁束のよう な少なくとも2つの異なる位相から求めた少なくとも2つのデータを使用するこ とによってこの障害を克服した。例えば、1つの単一インダクタンス推定値を使 用すると、2つの回転子位置推定値(θA1、及び、θA2)が得られ、そして、1 つの単一磁束推定値を使用すると、2つの回転子位置推定値(θB1、及び、θB2 )が得られるが、インダクタンス推定値と磁束推定値とを組み合わせて使用する ことにより、1つの一意的な位置推定値が示される(角度はθA1及びθB1の両方 によって示される)。ただし、3相SRモータの場合には、全ての時点において 、2つの励起されている相又は2つの励起されていない相のどちらかを求めるこ とは不可能である。従って、先行技術においては、回転子位置の二重評価による 曖昧性を解決することは不可能であり、事実、3相モータが既知の先行技術を用 いて最も適切に制御されたと仮定しても、少なくとも50%の時間に関して曖昧 性が存在する。既存の技術においては、1つのデータだけが利用可能である場合 (即ち、3相モータの場合における50%の時間中)、回転子位置の推定値を求 めるためには、どのみち、発見的方法が用いられる。 本発明の方法は、磁束推定値およびインダクタンス推定値を組み合わせて使用 することによって、曖昧性の問題を解決する。SRモータの正常作動モードにお いては、3相モータの場合でっても、常に、少なくとも1つの相は励起されてお り、そして、少なくとも1つの相は励起されていないので、位置の曖昧性を解決 するために必要な2つのデータが常に利用可能である。励起されている各相は相 磁束Ψの推定値を求めるために使用可能であり、同時に、励起されていない各相 は相インダクタンスLの推定値を求めるために精査可能である。これら推定値の 各々は、それぞれの相電流と共に、共通領域を決定するために整合させることの 出来る1組の可能な領域値を生成する。一旦、この共通領域が既知になれば、未 知の回転子位置を識別するような線形方程式の1つの系を書くことが出来る。励 起されていない各相々に関して次の方程式が与えられる。 A1(i)+A2(i)θ=L (3) また、励起されている各相に関して次のの方程式が与えられる。 B1(i)+B2(i)θ=Ψ (4) 一旦、制約された方程式の系が式化されると、回転子位置を推定するために、θ に関する最小二乗解を得ることが出来る。更に、任意の所定時点における位置に 関してどの相が最良の示標であるかという事に関するあらゆる知識を利用するた めに、重み付け最小二乗法を用いることが出来る。 相電圧および相電流の測定が既知である場合における磁束およびインダクタン スの推定値を計算するための手段は、先行技術において開示されている。相磁束 は、方程式の右辺を計算することによって推定可能である。 ここに、νは相電圧、iは相電流、Rは相抵抗、t0は時間積分の開始時点であ る。相磁束に関するこの基本式を近似させる種々の手段は明白である。例えば、 積 分が相の励起と同期させられる場合には、t0における初期相磁束はゼロである と仮定することが出来る。相インダクタンスは、方程式の右辺を計算することに よって推定可能である。 ここに、νは相電圧、iは相電流、Rは相抵抗、eは逆起電力、「’」は時間微 分を表わす。相インダクタンスに関するこの基本式を近似させる種々の手段は明 白である。例えば、比較的低速定格でモータが動作している場合には、逆起電力 はゼロと仮定することが出来る。 本発明は、回転子位置推定手順において磁束推定値とインダクタンス推定値と を組み合わせ、そして、最小二乗データ適合を用いて測定ノイズ問題を処理する 。本発明の方法は、先行技術における方法と異り、インダクタンス測定のみ、或 いは磁束測定のみから回転子位置推定値を導くことに制限されない。少なくとも 1つの相から求めた相インダクタンスの推定値および少なくとも別の1つの相か ら求めた相磁束は、(一意的な)回転子角度を定義するために、一緒に処理され る。本発明は、外挿法の使用を必要とせず、また、動作(例えば、順方向または 逆方向の電動機作用または発電機作用)の特定のモードに関する情報を必要とし ない。磁束推定値とインダクタンス推定値を組み合わせることにより、本発明は 、3相SRモータの回転子位置の曖昧性を、時間の100%に亙って排除する。 少なくとも1つの導通している相の相磁束を推定する過程には、相電圧をサン プリングする過程、及び、相磁束推定値を求めるために、サンプル採取した相電 圧および相電流を積分する過程が含まれることが好ましい。更に、相インダクタ ンスを推定する過程には、電圧パルスを少なくとも1つの励起されていない相に 供給する過程、および、電圧パルスによる電流変化を測定する過程が含まれるこ とが好ましい。 磁束推定値またはインダクタンス推定値のいずれかが、全ての時点において、 全ての位相に関して決定されることが好ましい。更に、回転子位置は、磁束およ びインダクタンス特性の最小二乗解から決定されることが好ましい。この場合、 各位相方程式に関してそれぞれ異なる重み付けすることにより、最小二乗解を算 定することが好ましい。 本発明は、好ましい実施例に関して説明したが、これらの実施例は、単に、本 発明の原理の応用を立証することを目的とするに過ぎないことを理解されたい。 以下に示す請求の範囲に記述される本発明の適用範囲および趣旨から逸脱するこ となく、多数の改変が可能なはずである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK, MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR ,TT,UA,UG,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.磁気抵抗切替モータの回転子位置を推定するための方法において、 a.少なくとも1つの励起されている相から相磁束を推定する過程と、 b.少なくとも1つの励起されていない相から相インダクタンスを推定する過 程と、 c.推定された相磁束と推定された相インダクタンスを組み合わせることによ って回転子位置を決定する過程と、 を有することを特徴とする方法。 2.請求項1記載の方法において、相磁束を推定する前記の過程が、前記の少な くとも1つの励起されている相からの相電圧と相電流から決定される信号の時間 積分を有することを特徴とする方法。 3.請求項1の方法において、位相インダクタンスを推定する前記の過程が、前 記の少なくとも1つの励起されていない相に電圧パルスを供給する過程と、電流 の変化を測定する過程とを有することを特徴とする方法。 4.請求項1記載の方法において、磁束推定値またはインダクタンス推定値のい ずれか一方が全ての時点において全ての相に関して決定されることを特徴とする 方法。 5.請求項1記載の方法において、回転子位置が、磁束およびインダクタンス特 性の最小二乗解から決定されることを特徴とする方法。 6.請求項5記載の方法において、前記の最小二乗解が、各位相方程式に関する 異なる重み付けを用いて算定されることを特徴とする方法。 7.磁気抵抗切替モータの回転子位置を制御するための方法において、 a.少なくとも1つの励起されている相から相磁束を推定する過程と、 b.少なくとも1つの励起されていない相から相インダクタンスを推定する過 程と、 c.推定された相磁束と推定された相インダクタンスを組み合わせることによ って回転子位置を決定する過程と、 d.推定された回転子位置を処理することによって回転子速度を決定する過程 と、 e.所要の回転子位置設定点または所要の回転子位置軌道に向かって回転子位 置を動かすために、決定された回転子位置および回転子速度に応答してモータに 励起を供給する過程と、 を有することを特徴とする方法。 8.請求項7記載の方法において、相磁束を推定するための前記の過程が、前記 の少なくとも1つの励起された相からの相電圧および相電流から決定された信号 を時間積分を有することを特徴とする方法。 9.請求項7記載の方法において、相インダクタンスを推定する前記の過程が、 前記の少なくとも1つの励起されていない相に電圧パルスを供給する過程と、電 流の変化を測定する過程とを有することを特徴とする方法。 10.請求項7記載の方法において、磁束推定値またはインダクタンス推定値の いずれか一方が全ての時点において全ての相に関して決定されることを特徴とす る方法。 11.請求項7記載の方法において、回転子位置が、磁束およびインダクタンス 特性の最小二乗解から決定されることを特徴とする方法。 12.請求項11記載の方法において、前記の最小二乗解が、各位相方程式に関 する異なる重み付けを用いて算定されることを特徴とする方法。 13.請求項7記載の方法において、回転子速度を決定する前記の過程が、推定 された回転子位置の概略時間微分を有することを特徴とする方法。 14.磁気抵抗切替モータの回転子位置を推定するための方法において、 a.少なくとも1つの励起されている相から相磁束を推定する過程と、 b.少なくとも1つの励起されていない相から相インダクタンスを推定する過 程と、 c.推定された相磁束と推定された相インダクタンスを組み合わせることによ って回転子位置を決定する過程と、 d.推定された回転子位置を処理することによって回転子速度を決定する過程 と、 e.所要の回転子速度設定点または所要の回転子速度軌道に向かって回転子速 度を動かすために、決定された回転子位置および回転子速度に応答してモータに 励起を供給する過程と、 を有することを特徴とする方法。 15.請求項14記載の方法において、相磁束を推定するための前記の過程が、 前記の少なくとも1つの励起された相からの相電圧および相電流から決定された 信号を時間積分を有することを特徴とする方法。 16.請求項14記載の方法において、相インダクタンスを推定する前記の過程 が、前記の少なくとも1つの励起されていない相に電圧パルスを供給する過程と 、電流の変化を測定する過程とを有することを特徴とする方法。 17.請求項14記載の方法において、磁束推定値またはインダクタンス推定値 のいずれか一方が全ての時点において全ての相に関して決定されることを特徴と する方法。 18.請求項14記載の方法において、回転子位置が、磁束およびインダクタン ス特性の最小二乗解から決定されることを特徴とする方法。 19.請求項18記載の方法において、前記の最小二乗解が、各位相方程式に関 する異なる重み付けを用いて算定されることを特徴とする方法。 20.請求項14記載の方法において、回転子速度を決定する前記の過程が、推 定された回転子位置の概略時間微分を有することを特徴とする方法。
JP9512893A 1995-09-20 1996-09-19 磁気抵抗切替式モータを制御する方法及びその装置 Pending JPH10509859A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53083995A 1995-09-20 1995-09-20
US08/530,839 1995-09-20
PCT/US1996/015037 WO1997011524A1 (en) 1995-09-20 1996-09-19 Method and apparatus for control of a switched reluctance motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10509859A true JPH10509859A (ja) 1998-09-22

Family

ID=24115191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9512893A Pending JPH10509859A (ja) 1995-09-20 1996-09-19 磁気抵抗切替式モータを制御する方法及びその装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5982117A (ja)
EP (1) EP0792537A4 (ja)
JP (1) JPH10509859A (ja)
AU (1) AU7365096A (ja)
CA (1) CA2205588A1 (ja)
WO (1) WO1997011524A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018505646A (ja) * 2015-02-04 2018-02-22 ソフトウェア モーター カンパニーSoftware Motor Company 多ロータポール型スイッチトリラクタンスマシンの高信頼性制御

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1175385A (ja) * 1997-06-25 1999-03-16 Daewoo Electron Co Ltd 多相センサレスモータを駆動するための方法及び装置
SE511217C2 (sv) * 1997-08-18 1999-08-23 Emotron Ab Förfarande och drivsystem för reglering av en reluktansmaskin
US5998946A (en) * 1997-10-08 1999-12-07 Daewoo Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for controlling a rotation of a sensorless and brushless DC motor
FI109847B (fi) * 1998-06-11 2002-10-15 Abb Oy Menetelmä tahtikoneen roottorikulmaestimaatin virheen minimoimiseksi
US6288514B1 (en) * 1998-10-02 2001-09-11 Texas Instruments Incorporated Commutation method and apparatus for switched reluctance motor
US6239564B1 (en) * 1998-10-06 2001-05-29 H.R. Textron, Inc. State advance controller commutation loop for brushless D.C. motors
SG106576A1 (en) * 1999-01-11 2004-10-29 Switched Reluctance Drives Ltd Rotor position detection in switched reluctance machines
US6157150A (en) * 1999-01-15 2000-12-05 Semipower Systems, Inc. Brushless sensorless DC motor assembly with precisely controllable positioning
DE19934668A1 (de) * 1999-07-23 2001-01-25 Bosch Gmbh Robert Elektronisch kommutierbarer Motor
JP3454212B2 (ja) * 1999-12-02 2003-10-06 株式会社日立製作所 モータ制御装置
WO2001073938A1 (en) * 2000-03-29 2001-10-04 The Texas A & M University System System and method for inductance based position encoding for sensorless srm drives
AU2001289294A1 (en) 2000-03-30 2001-10-15 Delware Capital formation Variable reluctance motor with improved tooth geometry
US20030038556A1 (en) * 2000-03-30 2003-02-27 Gieskes Koenraad Alexander Variable reluctance motor
US6487769B2 (en) 2000-11-30 2002-12-03 Emerson Electric Co. Method and apparatus for constructing a segmented stator
US6597078B2 (en) 2000-12-04 2003-07-22 Emerson Electric Co. Electric power steering system including a permanent magnet motor
US6897591B2 (en) 2001-03-26 2005-05-24 Emerson Electric Co. Sensorless switched reluctance electric machine with segmented stator
US6744166B2 (en) 2001-01-04 2004-06-01 Emerson Electric Co. End cap assembly for a switched reluctance electric machine
US7012350B2 (en) 2001-01-04 2006-03-14 Emerson Electric Co. Segmented stator switched reluctance machine
US6584813B2 (en) 2001-03-26 2003-07-01 Emerson Electric Co. Washing machine including a segmented stator switched reluctance motor
US6700284B2 (en) 2001-03-26 2004-03-02 Emerson Electric Co. Fan assembly including a segmented stator switched reluctance fan motor
US6456031B1 (en) * 2001-01-19 2002-09-24 Delphi Technologies, Inc. Rotor position estimation for switched reluctance machines
US6873130B2 (en) * 2001-07-12 2005-03-29 Delaware Capital Formation Method and apparatus for maintaining force of a variable reluctance motor
US6762580B1 (en) 2001-08-16 2004-07-13 Lexmark International, Inc. Electric motor velocity controller
US20030042864A1 (en) * 2001-08-31 2003-03-06 Delphi Technologies, Inc. Switched-reluctance motor control
US6642680B2 (en) * 2001-10-24 2003-11-04 Newport Corporation Multi-rate commutation of motors
GB0130237D0 (en) * 2001-12-18 2002-02-06 Switched Reluctance Drives Ltd Rotor position detection of a switched reluctance drive
AU2002355046A1 (en) * 2002-11-28 2004-06-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for estimating rotor position and for sensorless control of a switched reluctance motor
US6756753B1 (en) 2002-12-11 2004-06-29 Emerson Electric Co. Sensorless control system and method for a permanent magnet rotating machine
DE10300634A1 (de) * 2003-01-10 2004-08-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zur Steuerung eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors
GB0312848D0 (en) 2003-06-04 2003-07-09 Switched Reluctance Drives Ltd Rotor position detection of a switched reluctance drive
DE10352118B4 (de) * 2003-11-04 2006-05-24 Matsushita Electronic Components (Europe) Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur positionssensorlosen Regelung von Elektromotoren
KR100982536B1 (ko) * 2005-05-17 2010-09-16 가부시키가이샤 덴소 모터 및 모터 시스템
AT502615B1 (de) * 2005-07-22 2008-05-15 Schroedl Manfred Dipl Ing Dr Verfahren zur direkten regelung der reaktanz einer drehstrommaschine
US20130207588A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Initial driving apparatus and method of two-phase srm
US8773056B2 (en) 2012-06-11 2014-07-08 Caterpillar Inc. FPDA closed loop electric drives controls
WO2014010020A1 (ja) * 2012-07-09 2014-01-16 株式会社安川電機 モータ制御装置及びモータシステム
US9175984B2 (en) * 2012-12-21 2015-11-03 Caterpillar Inc. Mechanism of interior permanent magnet machine initial position detection
KR20150017413A (ko) * 2013-06-28 2015-02-17 삼성전기주식회사 회전자 위치 검출 회로, 이를 이용한 모터 구동 제어 장치 및 방법
CN104836492B (zh) * 2015-05-15 2017-08-25 中国矿业大学 一种开关磁阻电机建模方法
CN105141200B (zh) * 2015-08-04 2019-04-09 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种永磁同步电机的驱动电路及驱动方法
US9800192B1 (en) 2016-04-07 2017-10-24 Caterpillar Inc. Flux estimator for switched reluctance machines
US10666182B1 (en) * 2018-04-06 2020-05-26 Caterpillar Inc. System to control a rotary electric machine
US10897217B2 (en) * 2018-08-21 2021-01-19 Caterpillar Inc. Switched reluctance motor control system
WO2020172689A1 (en) 2019-05-11 2020-08-27 Mcbain Jordan Reluctance driven axial modulating mechanism for rotating shafts realizing a controllable pitch propeller/fan/turbine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4584506A (en) * 1984-11-23 1986-04-22 Polestar Magnetronics Inc. Reluctance motor with electronically controlled stator windings
US5296793A (en) * 1986-11-05 1994-03-22 Massachusetts Institute Of Technology State observer for synchronous motors
US4739240A (en) * 1987-04-29 1988-04-19 General Electric Company Commutator for switched reluctance drive
US4772839A (en) * 1987-10-27 1988-09-20 General Electric Company Rotor position estimator for switched reluctance motor
SE8802394D0 (sv) * 1988-06-27 1988-06-27 Electrolux Mecatronik Ab Reluktansmotor
US4896089A (en) * 1989-01-31 1990-01-23 General Electric Company Fault management system for a switched reluctance motor
US4959596A (en) * 1989-04-03 1990-09-25 General Electric Company Switched reluctance motor drive system and laundering apparatus employing same
US4933620A (en) * 1989-05-09 1990-06-12 General Electric Company Control system for low speed switched reluctance motor
US4961038A (en) * 1989-10-16 1990-10-02 General Electric Company Torque estimator for switched reluctance machines
US5097190A (en) * 1991-02-11 1992-03-17 General Electric Company Rotor position estimator for a switched reluctance machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018505646A (ja) * 2015-02-04 2018-02-22 ソフトウェア モーター カンパニーSoftware Motor Company 多ロータポール型スイッチトリラクタンスマシンの高信頼性制御
JP2021045039A (ja) * 2015-02-04 2021-03-18 ターンタイド テクノロジーズ インコーポレイテッドTurntide Technologies Inc. 多ロータポール型スイッチトリラクタンスマシンの高信頼性制御

Also Published As

Publication number Publication date
CA2205588A1 (en) 1997-03-27
WO1997011524A1 (en) 1997-03-27
EP0792537A1 (en) 1997-09-03
AU7365096A (en) 1997-04-09
US5982117A (en) 1999-11-09
EP0792537A4 (en) 1998-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10509859A (ja) 磁気抵抗切替式モータを制御する方法及びその装置
US5140243A (en) Discrete position estimator for a switched reluctance machine using a flux-current map comparator
US4772839A (en) Rotor position estimator for switched reluctance motor
KR100665075B1 (ko) 브러시리스 머신 제어 장치, 시스템 및 방법
US5864217A (en) Switched reluctance machine with toothed-wheel rotor sensor
KR100763049B1 (ko) 인코더를 사용하지 않고 엘리베이터에서의 영구 자석 동기모터를 작동하기 위한 방법 및 장치
US5097190A (en) Rotor position estimator for a switched reluctance machine
EP0532350B1 (en) Lock detector for switched reluctance machine rotor position estimator
US6153956A (en) Switched reluctance position sensing
EP1086525B1 (en) Method of minimizing errors in rotor angle estimate in synchronous machine
EP2579448B1 (en) Determining rotor position in sensorless switched reluctance motors
JP2018033302A (ja) Pmsmモータのセンサフリー制御の為の方法
KR20050057148A (ko) 모터구동제어
JP2018033301A (ja) 無鉄pmsmモータのロータの配向をセンサフリーで決定する為の方法
CN109842340A (zh) 无位置传感器无刷直流电机起动控制及低速运行方法
JP4211133B2 (ja) 永久磁石式同期電動機のセンサレス制御システム
KR100745007B1 (ko) 브러시리스 머신 제어 장치, 시스템 및 방법
US7489096B2 (en) Rotor position detection of a brushless DC motor
JP2003520011A (ja) 電気モータのための負荷角決定
US6486633B1 (en) Method for monitoring the speed of a synchronous motor, and a device for monitoring the speed of such a motor
WO2003036788A1 (en) Method for determing rotor position angle of synchronous machine
KR100612042B1 (ko) 위치 센서가 없는 브러시리스 직류 전동기의 회전자의초기 전기각 위치 추정 방법 및 기동 방법
KR20220084574A (ko) 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법
CN116722776A (zh) 一种永磁同步电机转子磁通角的获取方法
JP2002252992A (ja) 電動モータの電流制御装置