JPH1189277A - リラクタンスモータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リラクタンスモータのコイル電流を、電流セン
サを用いずに正確且つ独立に制御できるようにする。 【解決手段】回転角センサ５で検出されたモータ回転角
とトルク指令値からリラクタンスモータ５の各励磁コイ
ルに対する電流指令値を演算する電流指令値演算回路１
と、この電流指令値とモータ回転角及びモータパラメー
タから各励磁コイルに対する電圧指令値を演算する電圧
指令値演算回路２と、この電圧指令値に基づいてＰＷＭ
パルス指令値を作成するＰＷＭパルス指令値作成回路３
と、このＰＷＭパルス指令値に従ったＰＷＭパルス信号
を発生して各励磁コイルへの通電を行う電力変換回路４
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リラクタンスモー
タの制御装置に関し、詳しくは、電流センサを使用しな
いでモータ電流を制御するリラクタンスモータの制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、リラクタンスモータの駆動原理を
説明する。リラクタンスモータは、回転子と固定子にそ
れぞれ突極を有し、固定子の互いに向かい合う突極を１
組として１本の励磁コイルが巻回されて１相を構成して
いる。この励磁コイルに電流を供給すると、相のリラク
タンスが変化しリラクタンスが最小になる位置に回転子
が吸引される。この吸引力により回転子を回転させる。

【０００３】次に、このようなリラクタンスモータの出
力トルクの制御について、一般的な３相の場合について
説明する。リラクタンスモータの出力トルクＴは式
（１）で記述される。 Ｔ＝ (1/2) ｉa²（ｄＬa ／ｄθ）＋(1/2) ｉb²（ｄＬb ／ｄθ） ＋(1/2) ｉc²（ｄＬc ／ｄθ）＋ｉa ｉb(ｄＭab／ｄθ） ＋ｉb ｉc(ｄＭbc／ｄθ）＋ｉc ｉa(ｄＭca／ｄθ） ・・・ （１） Ｌa ：ａ相自己インダクタンス Ｌb ：ｂ相自己インダクタンス Ｌc ：ｃ相自己インダクタンス Ｍab：ａｂ相相互インダクタンス Ｍbc：ｂｃ相相互インダクタンス Ｍca：ｃａ相相互インダクタンス ｉa ：ａ相コイル電流 ｉb ：ｂ相コイル電流 ｉc ：ｃ相コイル電硫 θ：モータ回転角 リラクタンスモータにおいては、通常は自己インダクタ
ンスＬは相互インダクタンスＭに比べて充分大きく、モ
ータ回転角（回転子位置）に対する自己インダクタンス
の微分値（ｄＬ／ｄθ）も相互インダクタンスの微分値
（ｄＭ／ｄθ）に比べ充分大きいので、相互インダクタ
ンスの項を無視しても問題とならない場合が多く、出力
トルクＴは式（２）で近似できる。

【０００４】 Ｔ＝ (1/2) ｉa²（ｄＬa ／ｄθ）＋(1/2) ｉb²（ｄＬb ／ｄθ） ＋(1/2) ｉc²（ｄＬc ／ｄθ） ・・・ （２） つまり、リラクタンスモータの出力トルクは、式（３）
に示すようにそれぞれの相で発生するトルクの和の形で
表され、それそれの相で発生するトルクは、式（４）の
ようにモータ回転角に対する自己インダクタンスの微分
値（ｄＬ／ｄθ）とコイル電流の２乗（ｉ²)との積に比
例する。

【０００５】 Ｔ＝ΣＴk （⁰¹²¹a 、b 、c ） ・・・ （３） Ｔk ＝ (1/2)ｉk²（ｄＬk ／ｄθ）（⁰¹²¹a 、b 、c ） ・・・ （４） 図１（ａ）に３相４極のリラクタンスモータの回転角と
自己インダクタンスの関係を示す。トルク制御を行う場
合、例えば正のトルクを出力する場合には、ａ相、ｂ
相、ｃ相の３相の中からモータ回転角θに対する自己イ
ンダクタンスの変化量が正となっている相を選んで電流
を流せば良い。３相のコイルによる合計トルクが指令値
に一致し且つ、ピーク電圧が小さくて済むように各相の
電流の時間変化を小さくする電流指令値は、例えば図１
（ｂ）のようになる。ここで、２つの相に電流を流して
いる区間があるが、この区間では２相分のトルクの合計
がモータの出力トルクとなる。出力トルクは式（２）で
示したように、各相の電流の２乗に比例した値の和とな
るので、複数相に電流を流す場合、その合計電流値が同
じでも出力トルクは同じになるとは言えない。つまり、
リラクタンスモータの出力トルクを制御するには、各相
の電流を独立に制御することが必要である。

【０００６】ところで、リラクタンスモータの電流を制
御するには、モータ電流を検出する手段を各相毎に設け
電流をフィードバック制卸するのが一般的である。しか
し、電流を検出する手段として用いられる電流センサは
高価でサイズも比較的大きく、特に、小出力のモータの
制御装置では、コスト・サイズの両面から電流センサの
数を低減したいという要求がある。これに対する対策と
して、例えば特開平６−３５１２８９号公報で提案され
ているものがある。この例では、１つ電流センサを用い
て３相の合計の電流を検出し、１つの電流制御ループで
各相のコイル電流を制御している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術では、電流センサの数を減らしてはいるが、電流セ
ンサを依然使用している。また、３相の合計電流を検出
し、１つの制御ループで電流を制御するものであるか
ら、各相の電流を独立に制御することができない。従っ
て、複数の相に同時に電流を流す時には、出力トルクの
制御精度が低下するという問題点がある。

【０００８】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、コイル電流の検出手段を不要
にすると共に、各相の電流を独立に制御することを可能
とするリラクタンスモータの制御装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、モータの回転角を検出
する回転角検出手段と、検出されたモータ回転角に応じ
て、指令値通りのトルクを出力するように、各相の励磁
コイルへの電流指令値を演算する電流指令値演算手段
と、演算された電流指令値と検出されたモータ回転角及
びモータパラメータとから各相の励磁コイルへの電圧指
令値を演算する電圧指令値演算手段と、演算された電圧
指令値に基づいてＰＷＭパルス指令値を作成するＰＷＭ
パルス指令値作成手段と、作成されたＰＷＭパルス指令
値に従ったＰＷＭパルス信号を発生し各相の励磁コイル
への通電を行う駆動手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】かかる構成のリラクタンスモータの制御装
置では、モータ各相の励磁コイルへの電流指令値に追従
させる為に必要な電圧を、モータ回転角に応じたモータ
パラメータから演算し、この演算された電圧値を各相の
励磁コイルに印加するためのＰＷＭパルス信号の指令値
を作成して、励磁コイルへの通電を制御する。請求項２
に記載の発明では、前記電圧指令値演算手段は、少なく
ともモータ回転角に応じた各相の励磁コイルのインダク
タンスを求めるインダクタンス算出手段と、算出された
インダクタンス値と前記電流指令値演算手段で演算され
た電流指令値とから各相の励磁コイルの磁束指令値を演
算する磁束指令値演算手段と、この磁束指令値から磁束
の目標応答とその時間変化量を演算する磁束指令値変化
量演算手段と、各相の励磁コイルの抵抗値と前記電流指
令値との積と、前記演算された磁束の目標応答の時間変
化量との和を演算して前記電圧指令値を算出する加算手
段とを備える構成とした。

【００１１】かかる構成のリラクタンスモータの制御装
置では、電流指令値から磁束の目標応答とその時間変化
量を演算し、また、抵抗による電圧降下を演算し、磁束
目標応答の時間変化量と抵抗による降下電圧の和を求め
て電圧指令値とする。請求項３に記載の発明では、前記
インダクタンス算出手段は、励磁コイルの自己インダク
タンスを算出し、前記磁束指令値演算手段は、励磁コイ
ルの自己インダクタンスと電流指令値とから磁束指令値
を演算するようにした。

【００１２】請求項４に記載の発明では、前記インダク
タンス算出手投は、モータ回転角と電流指令値とに応じ
てインダクタンスを算出するようにした。かかる構成の
リラクタンスモータの制御装置では、電圧指令値の計算
に、電流指令値とモータ回転角に応じたインダクタンス
の値を使用するようになる。請求項５に記載の発明で
は、前記ＰＷＭパルス指令値作成手段は、前記駆動手段
から発生するＰＷＭパルス信号と励磁コイルに印加され
る印加電圧との関係から、前記電圧指令値と前記印加電
圧とが等しくなるようにＰＷＭパルス指令値を作成する
ようにした。

【００１３】請求項６に記載の発明では、前記ＰＷＭパ
ルス指令値作成手段は、前記電流指令値が０である時
に、前記ＰＷＭパルス指令値のオンデューテイを０とす
るようにした。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、モータ回
転角に応じて所望の出力トルクが得られるように演算し
た電流指令値から、モータのパラメータを用いて電圧指
令値を算出し、この電圧指令値に基づいてＰＷＭパルス
信号を発生して各相の励磁コイル毎に通電を制御するこ
とにより、電流を検出することなく電流指令値に追従す
る電流を各相の励磁コイルに流すことができ、電流セン
サを用いることなくモータ電流を正確に制御でき、しか
も、各相の励磁コイル毎に電流を制御するので、出力ト
クルを精度良く制御できる。

【００１５】請求項２に係る発明によれば、励磁コイル
のインダクタンスと電流指令値から励磁コイルの磁束指
令値を演算し、この磁束指令値から磁束の目標応答とそ
の時間変化量を演算し、この目標応答の時間変化量と励
磁コイルの抵抗による降下電圧の和から電圧指令値を算
出するようにしたので、所望の応答性を実現する電圧指
令値を簡単に演算することができるという効果がある。

【００１６】請求項３に係る発明によれば、励磁コイル
の自己インダクタンスに基づいて磁束指令値を算出する
ことにより、自己インダクタンス分による磁束に比べ充
分小さい相互インダクタンス分による磁束を含めた複雑
な演算を行わなくて済むので、電圧指令値の演算をより
一層簡単にすることができる。請求項４に係る発明によ
れば、電圧指令値の算出に使用するインダクタンスを算
出する場合に、モータ回転角に加えて電流指令値も用い
ることにより、磁気飽和か生じる領域においても励磁コ
イルに流れる電流を電流電流指令値に追従させることが
できる。

【００１７】請求項５に係る発明によれば、駆動回路に
おける励磁コイルの通電を制御するスイッチング素子の
立上がり、立下がりの応答遅れ等による電圧指令値とＰ
ＷＭ電圧とのずれを補正することができる。請求項６に
係る発明によれば、電流指令値が０の場合に、ＰＷＭパ
ルス指令値のオンデューティを０にするようにしたの
で、励磁コイルに電流が流れている時には負の最大の電
圧が励磁コイルに印加され、電流が流れていない時には
励磁コイルには電圧が印加されないため、励磁コイルの
電流を素早く電流指令値に追従させることできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るリラクタン
スモータの制御装置の実施の形態を説明する。図２は、
本発明に係るリラクタンスモータの制御装置の第１実施
形態の全体構成を示したブロック図である。

【００１９】図２において、本実施形態の制御装置は、
外部より与えられるトルク指令値Ｔ ^* が得られるよう、
リラクタンスモータ５の回転角θを検出する回転角検出
手段としての回転角センサ６から出力されるモータ回転
角θを用いて各相（本実施形態ではａ相、ｂ相、ｃ相）
の電流指令値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^* を演算する電流指
令値演算回路１と、これらの電流指令値ｉa ^* 、ｉb
^* 、ｉc ^* とモータ回転角θとからリラクタンスモー
タ５のパラメータを用いて電圧指令値Ｖa ^* 、Ｖb ^* 、
Ｖc ^* を演算する電圧指令値演算回路２と、これらの電
圧指令値Ｖa ^* 、Ｖb ^* 、Ｖc ^* と等価的に等しい電圧
を各相の励磁コイルに印加するためのＰＷＭパルス指令
値Ｖsa^* 、Ｖsb^* 、Ｖsc^* を演算するＰＷＭパルス指令
値作成回路３と、ＰＷＭパルス指令値Ｖsa^* 、Ｖsb^* 、
Ｖsc^* に従ってリラクタンスモータ５の各相の励磁コイ
ルへの通電を行う駆動手段としての電力変換回路４とを
備えて構成される。

【００２０】次に、本実施形態の電圧指令値演算回路２
について説明する。まず、回路構成を説明する前にリラ
クタンスモータの電圧と電流の関係を説明する。リラク
タンスモータの各相の励磁コイルの電流と電圧の関係は
式（５）〜（７）で記述される。 Ｖa ＝ Ｒｉa ＋［ｄ（Ｌa ・ｉa)／ｄｔ］＋［ｄ（Ｍab・ｉb)／ｄｔ］ ＋［ｄ（Ｍca・ｉc)／ｄｔ］ ・・・ （５） Ｖb ＝ Ｒｉb ＋［ｄ（Ｌb ・ｉb)／ｄｔ］＋［ｄ（Ｍbc・ｉc)／ｄｔ］ ＋［ｄ（Ｍab・ｉa)／ｄｔ］ ・・・ （６） Ｖc ＝ Ｒｉc ＋［ｄ（Ｌc ・ｉc)／ｄｔ］＋［ｄ（Ｍca・ｉa)／ｄｔ］ ＋［ｄ（Ｍbc・ｉb)／ｄｔ］ ・・・ （７） Ｖa ：ａ相印加電圧 Ｖb ：ｂ相印加電圧 Ｖc ；ｃ相印加電圧 ｉa ：ａ相電流 ｉb ：ｂ相電流 １c ：ｃ相電流 Ｒ：巻線抵抗値 式（５）〜（７）において、一般に第１項、第２項は第
３項、第４項と比べて充分大きいので次の式（８）〜
（１０）ように近似できる。

【００２１】 Ｖa ＝Ｒｉa ＋［ｄ（Ｌa ・ｉa)／ｄｔ］ ・・・ （８） Ｖb ＝Ｒｉb ＋［ｄ（Ｌb ・ｉb)／ｄｔ］ ・・・ （９） Ｖc ＝Ｒｉc ＋［ｄ（Ｌc ・ｉc)／ｄｔ］ ・・・ （１０） リラクタンスモータのａ，ｂ，ｃ相の電流指令値をそれ
ぞれｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^* 、電圧指令値をＶa ^* 、Ｖ
b ^* 、Ｖc ^* とすれば、電流指令値から電圧指令値は、
下記の式（１１）〜（１３）のように求めることができ
る。

【００２２】 Ｖa ^* ＝Ｒｉa ^* ＋［ｄ（Ｌa ・ｉa ^* ) ／ｄｔ］ ・・・ （１１） Ｖb ^* ＝Ｒｉb ^* ＋［ｄ（Ｌb ・ｉb ^* ) ／ｄｔ］ ・・・ （１２） Ｖc ^* ＝Ｒｉc ^* ＋［ｄ（Ｌc ・ｉc ^* ) ／ｄｔ］ ・・・ （１３） 図３は、本実施形態の電圧指令値演算回路２を詳細に示
した図である。図３において、電圧指令値演算回路２
は、ａ相、ｂ相、ｃ相の電圧指令値Ｖa ^* 、Ｖb ^* 、Ｖc
^* をそれぞれ演算する演算部２Ａ、２Ｂ、２Ｃと、図
１（ａ）に示すようなモータ回転角θに対する各相の自
己インダクタンスＬa 、Ｌb 、Ｌc のデータが納められ
ているテーブルマップ２−１とを備えている。尚、各演
算部２Ａ、２Ｂ、２Ｃについては、同じ構成であるの
で、以下ではａ相の演算部２Ａについてのみ説明する。

【００２３】演算部２Ａは、回転各センサ６で検出され
た回転角θに応じてテーブルマップ２−１から検索され
たインダクタンスＬa と電流指令値ｉa ^* とから磁束指
令値φa ^* を求める乗算器２−２と、磁束指令値φa ^*
から磁束の目標応答φma^* 及びその時間微分値ｄ（φma
^* ）／ｄｔを求めるフィルタ２−３と、電流指令値ｉa
^* に励磁コイルの抵抗値Ｒを乗じ、抵抗分の電圧指令値
Ｒ・ｉa ^* を求める回路２−４と、磁束の目標応答φma
^* の時間微分値ｄ（φma^* ）／ｄｔと抵抗分の電圧指令
値Ｒ・ｉa ^* との和を求める加算器２−５とを備え、加
算器２−５の算出結果をａ相の励磁コイルに対する電圧
指令値Ｖa ^* として出力する構成である。

【００２４】また、図４に本実施形態の電力変換回路４
の構成を示す。図４において、ＰＷＭパルス指令値作成
回路３からの各相に対するＰＷＭパルス指令値が駆動回
路１１に入力すると、駆動回路１１からＰＷＭパルス指
令値に対応するＰＷＭパルス信号を発生し、各相の２個
のスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ等）１９と２０、２
１と２２、２３と２４を駆動することで、各相の励磁コ
イル１３、１４、１５に流れる電流値が電流指令値と一
致するように調整する。尚、図４において、１２は電
源、１６〜１８は抵抗、２５〜３０はダイオードであ
る。

【００２５】次に、作用を説明する。外部から与えられ
た出力トルクの指令値Ｔ^* が得られるよう、モータ回転
角θに応じて電流指令値演算回路１で演算される電流指
令値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^*に各相のモータ電流を追従
させるには、式（１１）〜（１３）に示す式に示される
電圧指令値Ｖa ^* 、Ｖb ^* 、Ｖc ^* を演算する必要があ
る。そこで、電圧指令値演算回路２では、各演算部２Ａ
〜２Ｃにおいて、電流指令値演算回路１からそれぞれ入
力する電流指令値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^* と、検出され
たモータ回転角θに対応してインダクタンスデータのテ
ーブルマップ２−１から検索された各相のインダクタン
スＬa 、Ｌb 、Ｌc とから各相の磁束指令値φa ^* 、φ
b ^* 、φc ^* を求め、この磁束指令値φa ^* 、φb ^* 、
φc ^* の目標応答φma ^*、φmb ^*、φmc ^*に対する時間
微分値ｄ（φma^* ）／ｄｔ、ｄ（φmb ^*）／ｄｔ、ｄ
（φmc ^*）／ｄｔを求め、これを式（１１）〜（１３）
におけるインダクタンス分の電圧指令値とする。また、
抵抗分の電圧指令値Ｒｉa ^* 、Ｒｉb ^* 、Ｒｉc ^* は、
電流指令値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^* と抵抗値Ｒとの積か
ら求める。そして、加算器２−５でこれらの和を演算す
ることにより、各相の励磁コイル１３〜１５に印加する
電圧指令値Ｖa ^* 、Ｖb ^* 、Ｖc ^* を作成する。

【００２６】ここで、演算部２Ａ〜２Ｃの各フィルタに
おけるωc を大きくすれば、磁束の目標応答φma ^*、φ
mb ^*、φmc ^*の時間微分ｄ（φma^* ）／ｄｔ、ｄ（φmb
^*）／ｄｔ、ｄ（φmc ^*）／ｄｔは、磁束指令値の時間
微分に近づく。従って、必要な電流の応答性の範囲内で
ωc を大きくしておけば、式（１１）〜（１３）と等価
であると見なすことができる。このようにすれば、簡単
な制御系で、電流指令値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^* に各励
磁コイル電流を追従させる電圧指令値Ｖa ^* 、Ｖb ^* 、
Ｖc を演算することができる。

【００２７】そして、演算された電圧指令値Ｖa ^* 、Ｖ
b ^* 、Ｖc からＰＷＭパルス指令値Ｖsa^* 、Ｖsb^* 、Ｖ
sc^* を作成し、作成されたＰＷＭパルス指令値Ｖsa^* 、
Ｖsb ^* 、Ｖsc^* に基づいて電力変換回路４の駆動回路１
１からＰＷＭパルス信号を発生して、各相の励磁コイル
１３〜１５に通電がおこなわれる。かかる構成によれ
ば、電流センサを設けることなく、各相毎に励磁コイル
電流を制御でき、複数相に同時に電流を流す時でも出力
トルクを精度良く制御できるようになる。

【００２８】尚、本来、電圧と電流の関係は、式（５）
〜（７）のように複雑な式で表される。従って、本実施
形態と同様の手法で、自己インダクタンスのテーブルマ
ップ２−１に加えて相互インダクタンスのデータマップ
も設ければ、式（５）〜（７）に基づいたリラクタンス
モータの制御系を構成することもできる。次に、第２実
施形態について説明する。

【００２９】第２実施形態の全体構成は、図２に示す第
１実施形態と同様である。第２実施形態が、第１実施形
態と異なるのは、電圧指令値演算回路２のインダクタン
スデータを納めたテーブルマップであり、図５に第２実
施形態の電圧指令値演算回路を示す。尚、第１実施形態
と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図５
において、本実施形態のインダクタンスデータを納めた
テーブルマップ２−１′は、モータ回転各θと電流指令
値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^* とに基づいて自己インダクタ
ンスデータを検索する構成である。

【００３０】励磁コイル１３〜１５の電流が大きくなる
と磁束の飽和が発生する。このような飽和領域では、自
己インダクタンスＬa 、Ｌb 、Ｌc はモータ回転角θだ
けではなく、電流によっても変化する。従って、本実施
形態の制御系のように、電流指令値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉ
c ^* とモータ回転角θとから、各相の励磁コイル１３〜
１５の自己インダクタンスＬa 、Ｌb 、Ｌc のデータを
検索する構成とすれば、磁気飽和が発生する領域におい
ても、電流指令値ｉa ^* 、ｉb ^* 、ｉc ^* と実電流が一
致するようになり、より一層制御精度を高められる。

【００３１】次に、第３実施形態について説明する。第
３実施形態の全体構成も、図２に示す第１実施形態と同
様である。第３実施形態では、ＰＷＭパルス指令値作成
回路が異なり、本実施形態のＰＷＭパルス指令値作成回
路の動作を図６のフローチャートで説明する。尚、以下
ではａ相について説明するが、他のｂ相、ｃ相について
も同様である。

【００３２】まず、電流指令値ｉa ^* を読み込む（ステ
ップ（１））。次に、電流指令値ｉa ^* が０であるか否
かを判断する（ステップ（２））。電流指令値ｉa ^* が
０でない場合には、ステップ（３）に進む。ステップ
（３）では、電圧指令Ｖa ^* を読み込む。次に、電圧指
令値Ｖa ^* に対するＰＷＭパルス指令値Ｖsa^* のデュー
ティを納めたマップを参照する（ステップ（５））。こ
のマップは、電圧指令値Ｖa ^* とａ相の励磁コイル１３
に印加される等価電圧とを一致させるようなＰＷＭパル
ス指令値のデューティが納められており、電圧指令値と
励磁コイルに印加される等価電圧のずれが補正できるよ
うになっている。

【００３３】ここで、前記マップに納めるデューティの
データについて詳述する。図７は、ＰＷＭ指令信号Ｖsa
^* に対するａ相励磁コイル印加電圧Ｖａの関係を示した
図である。励磁コイルに電流が流れている場合、ＰＷＭ
指令信号がＯＮの時には励磁コイルには電圧Ｖonが印加
される。一方、ＯＦＦの時には、電圧Ｖoff が印加され
る。但し、図４の電力変換回路４を用いた場合前記電圧
Ｖon、Ｖoff は式（１４）と式（１５）となる。

【００３４】 Ｖon＝Ｖdc−２Ｖmoff ・・・ （１４） Ｖoff ＝一Ｖdc＋２Ｖdon ・・・ （１５） Ｖdc：電力変換回路直流電源電圧 Ｖmoff：スイッチング素子ＯＮ抵抗 Ｖdon ：ダイオード順方向電圧降下 しかし、スイッチング素子１９、２０の応答速度の影響
で、立ち上がり、立ち下がりの応答に図７のような遅れ
が生じ、ＰＷＭパルス指令値Ｖsa^* と実際の励磁コイル
印加電圧Ｖａのデューティが異なる。従って、電圧指令
値Ｖａ^* に対応したＰＷＭパルス指令値Ｖsa^* をそのま
ま出力する励磁コイルに印加される等価電圧が異なつて
しまう。そこで、本実施形態では、スイッチング素子の
立ち上がり、立ち下がりの応答特性を考慮して、例えば
図７のようなずれがある場合には、電圧指令値Ｖａ^* に
対してＰＷＭパルス指令値Ｖsa^* のデューティを小さく
するような工夫を行ってデューティのデータを作成して
マップ化してある。こうすることで、スイッチング素子
の応答特性に起因する電圧指令値と励磁コイルに印加さ
れる等価電圧とのずれが補正できる。

【００３５】そして、ステップ（５）で得られたＰＷＭ
パルス指令値を電力変換回路４に出力する（ステップ
（６））。一方、電流指令値ｉa ^* が０の場合には、Ｐ
ＷＭパルス指令値のデューティを０にする（ステップ
（４））。このように、ＰＷＭパルス指令値のデューテ
ィを０にすれば、電流が流れている場合には式（１５）
の電圧Ｖoff が励磁コイルに印加され、電流は最も速く
減衰する。電流が０になれば、励磁コイルに印加される
電圧は０となる。従って、電流の追従性が良く、且つ無
駄なスイッチングが無くて済む。

【００３６】そして、ステップ（６）に進んで、ステッ
プ（４）で演算されたデューティ０のＰＷＭパルス指令
値を出力する。

【図面の簡単な説明】

【図１】リラクタンスモータの回転角と自己インダクタ
ンス・電流指令値の関係を示す図

【図２】本発明の制御装置の第１実施形態の全体構成図

【図３】第１実施形態の電圧指令演算回路の構成図

【図４】電力変換回路の構成図

【図５】本発明の第２実施形態の電圧指令演算回路の構
成図

【図６】本発明の第３実施形態のＰＷＭパルス指令値作
成回路の動作フローチャート

【図７】ＰＷＭ指令信号に対する励磁コイル印加電圧の
関係を示す図

【符号の説明】

１ 電流指令値演算回路 ２ 電圧指令値演算回路 ３ ＰＷＭパルス指令値作成回路 ４ 電力変換回路 ５ リラクタンスモータ ６ 回転角センサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ回転角を検出する回転角検出手段
   と、 検出されたモータ回転角に応じて、指令値通りのトルク
   を出力するように、各相の励磁コイルへの電流指令値を
   演算する電流指令値演算手段と、 演算された電流指令値と検出されたモータ回転角及びモ
   ータパラメータとから各相の励磁コイルへの電圧指令値
   を演算する電圧指令値演算手段と、 演算された電圧指令値に基づいてＰＷＭパルス指令値を
   作成するＰＷＭパルス指令値作成手段と、 作成されたＰＷＭパルス指令値に従ったＰＷＭパルス信
   号を発生し各相の励磁コイルへの通電を行う駆動手段
   と、 を備えることを特徴とするリラクタンスモータの制御装
   置。
2. 【請求項２】前記電圧指令値演算手段は、少なくともモ
   ータ回転角に応じた各相の励磁コイルのインダクタンス
   を求めるインダクタンス算出手段と、算出されたインダ
   クタンス値と前記電流指令値演算手段で演算された電流
   指令値とから各相の励磁コイルの磁束指令値を演算する
   磁束指令値演算手段と、この磁束指令値から磁束の目標
   応答とその時間変化量を演算する磁束指令値変化量演算
   手段と、各相の励磁コイルの抵抗値と前記電流指令値と
   の積と、前記演算された磁束の目標応答の時間変化量と
   の和を演算して前記電圧指令値を算出する加算手段とを
   備えることを特徴とする請求項１記載のリラクタンスモ
   ータの制御装置。
3. 【請求項３】前記インダクタンス算出手段は、励磁コイ
   ルの自己インダクタンスを算出し、前記磁束指令値演算
   手段は、励磁コイルの自己インダクタンスと電流指令値
   とから磁束指令値を演算することを特徴とする請求項２
   記載のリラクタンスモータの制御装置。
4. 【請求項４】前記インダクタンス算出手投は、モータ回
   転角と電流指令値とに応じてインダクタンスを算出する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のリラクタンス
   モータの制御装置。
5. 【請求項５】前記ＰＷＭパルス指令値作成手段は、前記
   駆動手段から発生するＰＷＭパルス信号と励磁コイルに
   印加される印加電圧との関係から、前記電圧指令値と前
   記印加電圧とが等しくなるようにＰＷＭパルス指令値を
   作成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つ
   に記載のリラクタンスモータの制御装置。
6. 【請求項６】前記ＰＷＭパルス指令値作成手段は、前記
   電流指令値が０である時に、前記ＰＷＭパルス指令値の
   オンデューテイを０とすることを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれか１つに記載のリラクタンスモータの制御装
   置。