JPH1080183A - リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル - Google Patents
リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイルInfo
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- JPH1080183A JPH1080183A JP8267647A JP26764796A JPH1080183A JP H1080183 A JPH1080183 A JP H1080183A JP 8267647 A JP8267647 A JP 8267647A JP 26764796 A JP26764796 A JP 26764796A JP H1080183 A JPH1080183 A JP H1080183A
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Abstract
を容易にすること及びリラクタンス形電動機と駆動回路
の結線の数を少くすること。 【解決手段】リラクタンス形電動機の各相の電機子コイ
ルのそれぞれに第1のダイオードを直列に接続し、該電
機子コイルと第1のダイオードの直列接続体に並列に第
2のダイオードを第1のダイオードと逆の向きに接続す
ることにより、該電機子コイルには1方向の電流のみ通
るようにしてインバーターによる通電を可能にしたもの
である。
Description
輌、パワーステアリング等の駆動源として用いられる回
転型及び直動型のスイッチドリラクタンス形電動機、リ
ラクタンス形ステッピング電動機等のリラクタンス形電
動機のスター結線した電機子コイルに係り、特にACサ
ーボドライバー等のインバーターにより通電されるよう
にしたリラクタンス形電動機のスター結線した電機子コ
イルに関する。
電動機は一般に2次導体を有する誘導電動機或は永久磁
石を有するブラシレス電動機である。リラクタンス形電
動機は2次導体或は永久磁石を有していないのでインバ
ーターによる交流の通電では反トルクが大きくなって効
率が低下し使用できない。回転型及び直動型のスイッチ
ドリラクタンス形電動機、リラクタンス形ステッピング
電動機等のリラクタンス形電動機のスター結線した電機
子コイルの通電による駆動は、共通接続点に設けたスイ
ッチング素子と1相の電機子コイル毎に独立して設けた
スイッチング素子により電機子磁極と回転子突極の相対
位置に対応して、電機子コイルのそれぞれに通電する直
流電流をON−OFFすることにより行なわれる。その
ため、専用の通電駆動回路を必要としていた。
回路の製作には多くの時間を要するので、リラクタンス
形電動機の利用が遅れる課題があった。また、リラクタ
ンス形電動機のスター結線した電機子コイルの相毎の1
本の他に電機子コイルの共通接続点と通電駆動回路の接
続を要するので繁雑で費用が増加する課題があった。
スター結線した電機子コイルにおいて、各1相の電機子
コイルをスター結線し、該1相の電機子コイルのそれぞ
れに第1のダイオードをリラクタンス形電動機の入力端
子に対して同じ向きに直列接続し、該入力端子とスター
結線の共通接続点の間のそれぞれに第2のダイオードを
第1のダイオードと逆の向きに接続したものである。
した電機子コイルにおいて、並列に接続された各1相の
電機子コイルをスター結線し、該2相の電機子コイルの
片方の電機子コイルのそれぞれに第1のダイオードをリ
ラクタンス形電動機の入力端子に対して同じ向きに直列
接続し、該2相の電機子コイルの他方の電機子コイルの
それぞれに第2のダイオードを第1のダイオードと逆の
向きに直列接続したものである。
よる1実施の形態を回転型の3相のスイッチドリラクタ
ンス形電動機のスター結線した電機子コイルの場合につ
いて説明する。図1は、本発明の第1の手段による1実
施の形態の回路構成図である。図1において、3相のス
イッチドリラクタンス形電動機1aの第1相,第2相,
第3相の電機子コイル2a,2b,2cの1端は入力端
子4a,4b,4cに接続され、他端はスター結線され
て共通接続点3が設けられている。電機子コイル2a,
2b,2cと入力端子4a,4b,4cの間のそれぞれ
に第1のダイオード5a,5b,5cが入力端子4a,
4b,4cに対して同じ向きに、この1実施の形態では
順方向に直列接続されている。この直列接続された電機
子コイル2a,2b,2c及び第1のダイオード5a,
5b,5cの入力端子との接続点6a,6b,6cと共
通接続点3の間のそれぞれに第2のダイオード7a,7
b,7cが第1のダイオード5a,5b,5cと逆の向
きに接続されている。
リラクタンス形電動機1aのスター結線した電機子コイ
ルをACサーボドライバーのインバーター8に接続した
形態について説明する。入力端子4a,4b,4cは接
続コードによりインバーター8の出力端子9a,9b,
9cと接続され、インバーター8の直流電源の正側20
と負側21の間に接続されたパワートランジスター10
aと10d,10bと10e,10cと10fの直列接
続点8a,8b,8cのそれぞれが第1,第2,第3相
の出力端子9a,9b,9cに接続され、また、第1,
第3相には電流検出装置13a,13cが設けられてい
る。直流電源は3相交流入力端子19a,19b,19
cに接続されたコンバーター18により構成され、イン
バーター8との間に回生回路14が設けられている。
ンス形電動機1aのスター結線した電機子コイルとAC
サーボドライバーを接続した概略のブロック図であり、
3相のスイッチドリラクタンス形電動機1aの回転子と
結合されたエンコーダー、またはレゾルバと、パワート
ランジスターのベース端子の電圧を制御するPWM回路
部と、エンコーダーまたはレゾルバからの信号及び位置
・速度指令入力によりPWM回路部へ制御信号を出力す
る位置・速度制御部から構成されている。
態の作用について説明する。図1,図2に於て、ACサ
ーボドライバーは、位置・速度指令が入力されるとエン
コーダーまたは、レゾルバーからの位置信号を受け、電
機子コイル2a,2b,2cへの通電の順序,電圧,電
流,周波数等の制御信号が制御部からPWM回路部へ送
られる。それによって、インバーター8のパワートラン
ジスターのベース端子11a,11b,11c,11
d,11e,11fの電圧が制御されてパワートランジ
スターの直列接続点8a,8b,8cに指令に応じた図
3に示す曲線の3相交流の電流を出力する一搬のACサ
ーボドライバーである。
3相のスイッチドリラクタンス形電動機1aのスター結
線した電機子コイルの通電は、直流電源正側20のパワ
ートランジスター10aがONのときの電流の経路は、
入力端子4aから第1のダイオード5a,及び第1相の
電機子コイル2aを通り共通接続点3に至る。同じくパ
ワートランジスター10bがONのときは入力端子4b
から第1のダイオード5b及び第2相の電機子コイル2
bを通り共通接続点3に至る。同じくパワートランジス
ター10cがONのときは入力端子4cから第1のダイ
オード5c及び第3相の電機子コイル2cを通り共通接
続点3に至る。また、直流電源負側21のパワートラン
ジスター10dがONのときの電流の経路は共通接続点
3から第2のダイオード7aを通り入力端子4aに至
る。同じくパワートランジスター10eがONのときは
共通接続点3から第2のダイオード7bを通り端子4b
に至る。同じくパワートランジスター10fがONのと
きは共通接続点3から第2のダイオード7cを通り入力
端子4cに至る。
迄の電流経路においては、電機子コイル2a,2b,2
cに通電されるが、共通接続点3から電源負側21迄の
電流経路においては、電機子コイル2a,2b,2cに
通電されないので、電機子コイル2a,2b,2cの通
電は図4の電流曲線に示すように、図3の電流曲線の上
側のみとなる。したがって、本発明の3相のスイッチド
リラクタンス形電動機1aのスター結線した電機子コイ
ル2a,2b,2cの通電は、電機子磁極のそれぞれと
回転子突極のそれぞれの対向し始めから完全に対向する
迄の間、対応する相の電機子コイル2a,2b,2cの
それぞれに図4に示した電流曲線の第1,第2,第3の
相の電流Iがインバーター8から通電されるものであ
る。パワートランジスター10a,10b…,10fの
通電タイミングは図4の下側に示す通りであり、斜線の
部分が通電時である。
明する。以下の説明に於ては、時間をtと略称する。
実施の形態である。図1の3相のスイッチドリラクタン
ス形電動機1bのスター結線した電機子コイル2a,2
b,2cの第1のダイオード5a,5b,5c及び第2
のダイオード7a,7b,7cの接続方向を反対方向に
したものである。この場合、通電電流の位相が電気角で
180度移動するだけであり、図1の実施の形態の場合
と全く同じ作用である。また、第1のダイオード5a,
5b,5cのそれぞれを電機子コイル2a,2b,2c
と共通接続点3の間に設けた場合、図1の実施の形態の
場合と全く同じ作用である。
の1実施の形態である。図1の本発明の第1の1実施の
形態の3相のスイッチドリラクタンス形電動機1aのス
ター結線した電機子コイル2aと第1のダイオード5a
の間、同じく2bと5bの間、同じく2cと5cの間、
及び、第2のダイオード7a,7b,7cと共通接続点
3の間の結線を延長して、入力端子4a,4b,4cと
インバーターの出力端子9a,9b,9cの間に第1及
び第2のダイオード5a,5b,5c,7a,7b,7
cを設けたものである。したがって、図1の実施の形態
の場合と全く同じ作用である。なお、この1実施の形態
においても、第1のダイオード及び第2のダイオードの
接続方向を反対方向にしたとき、前述の1実施の形態の
場合と同様に通電電流の位相が電気角180度移動する
だけであり、図1の実施の形態の場合と全く同じ作用で
ある。
施の形態を回転型の6相のスイッチドリラクタンス形電
動機のスター結線した電機子コイルの場合について説明
する。図7は本発明の第2の手段による1実施の形態の
回路構成図である。図7において、6相のスイッチドリ
ラクタンス形電動機1bの第1,第2,…,第6相の電
機子コイルの各2相が並列に接続され、即ち、電機子コ
イル2a,2dの1端は入力端子4aとの接続点6a
に、同じく2c,2fは6bに、同じく2b,2eは6
cに接続され、他端はスター結線されて共通接続点3が
設けられている。前記2相の電機子コイルの片方の電機
子コイル2a,2c,2eと入力端子4a,4b,4c
との接続点6a,6b,6cの間のそれぞれに第1のダ
イオード5a,5b,5cが入力端子4a,4b,4c
に対して同じ向きに、この1実施の形態では順方向に直
列接続されている。また、2相の電機子コイルの他方の
電機子コイル2b,2d,2fと入力端子4a,4b,
4cとの接続点6a,6b,6cの間のそれぞれに第2
のダイオード7a,7b,7cが第1のダイオード5
a,5b,5cと逆の向きに直列接続された構成であ
る。
による1実施の形態の6相のスイッチドリラクタンス形
電動機1bのスター結線した電機子コイルをACサーボ
ドライバーのインバーター8に接続した形態は、本発明
の第1の手段による1実施の形態の場合の図1,図2の
インバーター8を有するACサーボドライバーに接続し
た形態と同様である。したがって、図1,2図の3相の
スイッチドリラクタンス形電動機1aを6相のスイッチ
ドリラクタンス形電動機1bに置き換えたものであるか
ら、その説明は省略する。
形態の作用について説明する。前述のインバーター8に
接続した本発明の6相のスイッチドリラクタンス形電動
機1bのスター結線した電機子コイルの通電は、直流電
源正側20のパワートランジスター10aがONのとき
の電流の経路は入力端子4aから第1のダイオード5a
及び第1相の電機子コイル2aを通り共通接続点3に至
る。同じくパワートランジスター10bがONのときは
入力端子4bから第1のダイオード5b及び第3相の電
機子コイル2cを通り共通接続点3に至る。同じくパワ
ートランジスター10cがONのときは入力端子4cか
ら第1のダイオード5c及び第5相の電機子コイル2e
を通り共通接続点3に至る。また、直流電源負側21の
パワートランジスター10dがONのときの電流の経路
は共通接続点3から第4相の電機子コイル2d及び第2
のダイオード7aを通り入力端子4aに至る。同じくパ
ワートランジスター10eがONのときは共通接続点3
から第6相の電機子コイル2f及び第2のダイオード7
bを通り入力端子4bに至る。同じくパワートランジス
ター10fがONのときは共通接続点3から第2相の電
機子コイル2b及び第2のダイオード7cを通り入力端
子4cに至る。
電流経路においては、電機子コイル2a,2c,2eに
通電され、共通接続点3から電源負側21迄の電流経路
においては、電機子コイル2d,2f,2bに通電され
るので、電機子コイル2a,2b,…,2fの通電は図
8の電流曲線に示すように、図3の電流曲線の下側を上
側に反転して加えたものとなる。したがって、本発明の
6相のスイッチドリラクタンス形電動機1bのスター結
線した電機子コイル2a,2b,…,2fの通電は、電
機子磁極のそれぞれと回転子突極のそれぞれの対向し始
めから完全に対向する迄の間、対応する相の電機子コイ
ル2a,2b,…,2fのそれぞれに図8に示した電流
曲線の第1,第2…,第6の相の電流Iがインバーター
8から通電されるものである。パワートランジスター1
0a,10b,…,10fの通電タイミングは図8の下
側に示す通りであり、斜線の部分が通電時である。
明する。以下の説明に於ては、時間をtと略称する。
る。
ンス形電動機1bの第1のダイオード5a,5b,5c
及び第2のタイオード7a,7b,7cの接続方向を反
対方向にした場合、通電電流の位相が電気角で180度
移動するだけであり、図1と図5の3相の場合と同様で
ある。図7のダイオード5a,5b,5c,7a,7
b,7cを電機子コイル2a,2b,…,2fと共通接
続点3の間に設けた場合、図7の場合と全く同じ作用で
ある。前述の実施の形態の電機子コイルの通電電流曲線
は正弦曲線の例を挙げたが、通電電流曲線を台形曲線、
方形曲線等にした場合も同じ作用である。また、前述の
実施の形態の電機子コイルの通電電気角は180度であ
るが後端の電流を遮断して120度の通電にすると効率
が向上する。以上、本発明のラクタンス形電動機のスタ
ー結線した電機子コイルを回転型のリラクタンス形電動
機の実施の形態により説明したが直動型のリラクタンス
形電動機の場合も同じであるから説明は省略する。
結線した電機子コイルにおいては前述のように、電機子
コイルの相毎にそれぞれ独立して設けたスイッチング素
子で直流電流をON−OFFする通電と同じ通電がイン
バーターにより行なわれる。したがって、回転型及び直
動型のリラクタンス形電動機の通電駆動回路にインバー
ターを利用できるので専用の通電駆動回路の製作が不要
になり、その費用が低減される効果がある。3相及び6
相のリラクタンス形電動機と通電駆動回路の接続は3本
の結線になるので、簡単で費用が低減される効果があ
る。また、6相のリラクタンス形電動機の通電の場合に
3相のインバーターが使用できるので駆動回路は簡単に
なり費用が大きく低減される効果がある。そのため、リ
ラクタンス形電動機の利用が促進される効果がある。
構成図
とACサーボドライバーを接続したブロック図
子コイルに通電される電流曲線図
回路構成図
態の回路構成図
構成図
子コイルに通電される電流曲線図
ベース端子 12a,12b,…,12f パワートランジスターの
フライホイールダイオード 13a,13c 電流検出装置 14 回生回路 15 ツエナーダイオード 16 抵抗 17 コンデンサー 18 コンバーター 19a,19b,19c 電源入力端子 20 直流電源正側 21 直流電源負側
Claims (2)
- 【請求項1】リラクタンス形電動機のスター結線した電
機子コイルにおいて,各1相の電機子コイルをスター結
線し,該1相の電機子コイルのそれぞれに第1のダイオ
ードをリラクタンス形電動機の入力端子に対して同じ向
きに直列接続し,該入力端子とスター結線の共通接続点
の間のそれぞれに第2のダイオードを第1のダイオード
と逆の向きに接続したことを特徴とするリラクタンス形
電動機のスター結線した電機子コイル。 - 【請求項2】リラクタンス形電動機のスター結線した電
機子コイルにおいて,並列に接続された各2相の電機子
コイルをスター結線し,該2相の電機子コイルの片方の
電機子コイルのそれぞれに第1のダイオードをリラクタ
ンス形電動機の入力端子に対して同じ向きに直列接続
し,該2相の電機子コイルの他方の電機子コイルのそれ
ぞれに第2のダイオードを第1のダイオードと逆の向き
に直列接続したことを特徴とするリラクタンス形電動機
のスター結線した電機子コイル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267647A JPH1080183A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267647A JPH1080183A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1080183A true JPH1080183A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=17447592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8267647A Pending JPH1080183A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1080183A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100415723B1 (ko) * | 2001-11-24 | 2004-01-24 | 에스알텍 주식회사 | 에스알엠 구동용 멀티레벨 인버터 |
WO2011092774A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Three Eye Co., Ltd. | Boost dc-to-dc converter and power converter powered by the same |
CN109275348A (zh) * | 2016-03-30 | 2019-01-25 | 泰恩河畔纽卡斯尔大学 | 电气子组件 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP8267647A patent/JPH1080183A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100415723B1 (ko) * | 2001-11-24 | 2004-01-24 | 에스알텍 주식회사 | 에스알엠 구동용 멀티레벨 인버터 |
WO2011092774A1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Three Eye Co., Ltd. | Boost dc-to-dc converter and power converter powered by the same |
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JP2019510462A (ja) * | 2016-03-30 | 2019-04-11 | ユニバーシティー オブ ニューキャッスル アポン タインUniversity Of Newcastle Upon Tyne | 電気サブアセンブリ |
US11005343B2 (en) | 2016-03-30 | 2021-05-11 | University Of Newcastle Upon Tyne | Electrical sub-assembly |
US11764651B2 (en) | 2016-03-30 | 2023-09-19 | Advanced Electric Machines Group Limited | Electrical sub-assembly |
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