JPH05316783A - Synchronous motor - Google Patents
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- JPH05316783A JPH05316783A JP4120615A JP12061592A JPH05316783A JP H05316783 A JPH05316783 A JP H05316783A JP 4120615 A JP4120615 A JP 4120615A JP 12061592 A JP12061592 A JP 12061592A JP H05316783 A JPH05316783 A JP H05316783A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、工作機械等の主軸モ
ータに関するものであり、更にはモータの回転数と出力
値又は出力トルクを同時に制御した同期モータに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle motor for machine tools and the like, and further to a synchronous motor in which the rotational speed and output value or output torque of the motor are simultaneously controlled.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、工作機械等に使用される同期モー
タは、回転子と電機子(または固定子)を有し、その回
転子は永久磁石で構成したり、またはコイルを巻いて直
流で励磁したもの、或いは形状を突極形にしたものが利
用されている。又、電機子はコイルを単層に巻き、かつ
極数は2極,4極,6極等のものが利用されている。回
転磁界を発生させるための電流は2相又は3相(通常は
3相)の交流電流が使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a synchronous motor used in a machine tool or the like has a rotor and an armature (or a stator), which is composed of a permanent magnet or is wound with a coil to generate a direct current. Excited ones or salient pole shaped ones are used. Further, as the armature, a coil is wound in a single layer and the number of poles is 2, 4, 6, or the like. A two-phase or three-phase (normally three-phase) alternating current is used as the current for generating the rotating magnetic field.
【0003】しかし、工作機械の主軸に使用され同期モ
ータは以下に述べる理由から、モータの回転数と同時に
出力値をも制御することが要請される。However, the synchronous motor used for the spindle of the machine tool is required to control the output value as well as the rotational speed of the motor for the reason described below.
【0004】即ち、例えば平面を研削する底フライス盤
の場合、エンドミル(切削刃物)は通常主軸モーターに
直結されており、良好な加工面を切削するためには、エ
ンドミルの材質、種類、被加工物の材質等によって決定
される一定の周速度、一定の切削力が要求される。即
ち、図10(A)に示す、大径のエンドミルを使用する
場合は大トルク低速回転、同(B)に示す小径エンドミ
ルを用いる場合は高速回転低トルクとして、主軸モータ
の出力を一定に保つことが望ましい。That is, in the case of a bottom milling machine that grinds a flat surface, for example, the end mill (cutting blade) is usually directly connected to the spindle motor. A constant peripheral speed and a constant cutting force, which are determined by the material and the like, are required. That is, when a large diameter end mill shown in FIG. 10 (A) is used, a large torque low speed rotation is performed, and when a small diameter end mill shown in FIG. Is desirable.
【0005】又、施盤の主軸を回転駆動する主軸モータ
は加工半径に関係なく一定の切削力を与えるものである
ことが望ましい。即ち、図11に示すように切削の進行
につれて、加工半径が小さくなっていく場合であって
も、切削量即ち切削力を一定にすることが望ましく、こ
のためモータの回転数を増大して、モータ出力一定にす
ることが望ましい。Further, it is desirable that the spindle motor for rotationally driving the spindle of the lathe should give a constant cutting force regardless of the machining radius. That is, as shown in FIG. 11, it is desirable to keep the cutting amount, that is, the cutting force constant, even when the machining radius becomes smaller as the cutting progresses, and therefore, the rotation speed of the motor is increased to It is desirable to keep the motor output constant.
【0006】以上のように、工作機械の主軸に使用され
るモータは、回転数とトルク値又は回転数と出力値を同
時に所定の値に制御する制御方式が要望される。As described above, the motor used for the spindle of the machine tool is required to have a control system for simultaneously controlling the rotational speed and the torque value or the rotational speed and the output value to predetermined values.
【0007】しかし、従来の工作機械の主軸に使用され
るモータはコイルを単層巻にしたものであって、これに
流れる電流の位相,周波数,ゲイン等を同時に制御する
ことによって行ったものである。この制御方式は複雑で
所定の負荷特性を得ることが困難であった。However, a conventional motor used for the spindle of a machine tool is a coil having a single layer winding, and is a motor made by controlling the phase, frequency, gain, etc. of the current flowing through the coil at the same time. is there. This control method is complicated and it is difficult to obtain a predetermined load characteristic.
【0008】本発明は以上のような制御の困難性を解決
するためのものである。The present invention is to solve the above-mentioned difficulty of control.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
同期モータのコイルは単層巻でその電流を制御する方式
が複雑で工作機械の主軸モータとして要求される諸特性
を同時に満足させることが困難であるという問題点があ
った。As described above,
A coil of a synchronous motor has a problem that it is difficult to satisfy various characteristics required for a spindle motor of a machine tool at the same time because the method of controlling the current by a single layer winding is complicated.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明の同期モータは、巻線Aと巻線Bとを二層に
巻いた固定子と、実質的に突極性に構成した回転子ある
いは、一定の極磁方向を有する回転子と、巻線Aの電源
装置であって、モータの回転数を制御するための第1制
御装置と、巻線Bの電源装置であって、モータの出力の
値(又はトルクの値)を制御するための第2制御装置と
を具備する。In order to solve the above problems, the synchronous motor of the present invention comprises a stator having windings A and B wound in two layers and a substantially salient pole. A rotor or a rotor having a constant magnetic pole direction, a power supply device for winding A, a first control device for controlling the rotation speed of the motor, and a power supply device for winding B, And a second control device for controlling the output value (or torque value) of the motor.
【0011】[0011]
【作用】モータの回転数は、第1制御装置によってモー
タの回転数と回転子の位置を検出し、A巻線に流す電流
を制御することによって制御され、モータの出力値(又
はトルク値)は、第2制御装置によってB巻線に流れる
電流を制御し、これによって回転磁界が変化し、増磁作
用又は減磁作用を行うため、これによって制御される。The number of revolutions of the motor is controlled by detecting the number of revolutions of the motor and the position of the rotor by the first controller and controlling the current flowing through the winding A, and the output value (or torque value) of the motor is controlled. Is controlled by the second controller controlling the current flowing through the B winding, which changes the rotating magnetic field to perform a magnetizing action or a demagnetizing action.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面を用いてこの発明を反作用同期モ
ータに適用した実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment in which the present invention is applied to a reaction synchronous motor will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1は、本発明を反作用同期モータに適用
した場合の全体の制御系を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the entire control system when the present invention is applied to a reaction synchronous motor.
【0014】反作用同期モータは一種の突極形同期モー
タであって、回転子を励磁させ、反作用トルクだけによ
って運転するものである。また反作用同期モータは2図
に示すように、固定子巻線に例えば3相電流を接続して
回転磁界を発生させると、回転子の磁気抵抗が角度によ
って異なるため、回転子が突出している方向即ち、磁気
抵抗が最も少ない極軸の方向Pに回転子が磁化される。
従って磁化された極軸と回転磁界によって、回転子が回
転する。尚、図のように一定の方向(極軸の方向)に回
転子を磁化させるためには、図2の如く回転子の断面形
状を突出形にした場合だけでなく、断面形状が円形であ
っても異なる磁性体によって磁気抵抗が方向によって異
なるように回転子を構成するものであってもよい。さら
に、回転子に適当なスリットを設けて、突極にしたもの
でもよい。The reaction synchronous motor is a kind of salient-pole type synchronous motor, which excites the rotor and operates only by the reaction torque. Further, as shown in FIG. 2, in the reaction synchronous motor, when a rotating magnetic field is generated by connecting, for example, a three-phase current to the stator winding, the magnetic resistance of the rotor differs depending on the angle, so that the direction in which the rotor protrudes. That is, the rotor is magnetized in the direction P of the polar axis having the smallest magnetic resistance.
Therefore, the rotor is rotated by the magnetized polar axis and the rotating magnetic field. In order to magnetize the rotor in a fixed direction (direction of the polar axis) as shown in the figure, not only when the rotor has a protruding cross-sectional shape as shown in FIG. However, the rotor may be configured such that the magnetic resistance differs depending on the direction due to different magnetic bodies. Further, a salient pole may be provided by providing an appropriate slit on the rotor.
【0015】図1において、同期モータ101の固定子
は図4に示すようにA巻線(U−V−W)とB巻線(u
−v−w)が2層に巻かれており、回転磁界の制御はこ
れらの合成ベクトルの制御によって行なわれる。以下に
この回転磁界を制御するための制御ブロック図について
説明する。In FIG. 1, the stator of the synchronous motor 101 has an A winding (UVW) and a B winding (u) as shown in FIG.
-Vw) is wound in two layers, and the control of the rotating magnetic field is performed by the control of these combined vectors. A control block diagram for controlling the rotating magnetic field will be described below.
【0016】図1において巻線Aに電流IA を供給する
ための第1制御装置は以下のように構成されている。即
ち、同期モータ101の回転数Nを指定する回転数指令
器151と、モータ101の回転数Nを検出する第1検
出器103と、回転子の位置Rを検出するための第2検
出器105と、回転数指令器の回転数N*とモータの回
転数Nを比較し、偏差e1 を求める第1偏差検出器10
7と、この偏差e1 に基づいてA巻線の電流指令m1 を
決定するA巻線電流決定回路109と、A巻線に所定の
電流を流す第1インバータ113と、電流指令m1 、A
巻線に流れる電流I1 及び回転子の位置Rに基づいて前
記第1インバータを制御するための制御信号M1 を決定
する第1制御部111から構成されている。In FIG. 1, the first control device for supplying the current I A to the winding A is constructed as follows. That is, the rotation speed command device 151 that specifies the rotation speed N of the synchronous motor 101, the first detector 103 that detects the rotation speed N of the motor 101, and the second detector 105 that detects the position R of the rotor. Is compared with the rotation speed N * of the rotation speed commander and the rotation speed N of the motor to obtain the deviation e 1.
7, an A winding current determination circuit 109 that determines the current command m 1 of the A winding based on the deviation e 1 , a first inverter 113 that causes a predetermined current to flow through the A winding, and a current command m 1 . A
The first control unit 111 determines a control signal M 1 for controlling the first inverter based on the current I 1 flowing in the winding and the position R of the rotor.
【0017】ここで、A巻線に流れる電流I1 は第1電
流検出器123によって検出される。また、A巻線電流
決定回路109は偏差e1 が正の場合、即ち、実際のモ
ータの回転数Nが指定した回転数N*より小さい場合は
A巻線に流れる電流IA が増大するように電流指令信号
m1 を定める。又逆の場合は電流IA を減少させる。第
1制御部111は、電流指令信号m1 に基づいて回転子
位置Rに対応した電流に変換した信号を作り、この信号
値と第1電流検出器123の電流値と比較し、その偏差
に基づいて、第1インバータ回路の制御信号、例えばP
WM制御信号を発生する。なお、同期モータに3相電流
を使用するときは、120度ずつ位相の異なる3個のP
WM制御信号が発生される。The current I 1 flowing through the winding A is detected by the first current detector 123. Further, the A winding current determination circuit 109 increases the current I A flowing through the A winding when the deviation e 1 is positive, that is, when the actual motor rotation speed N is smaller than the specified rotation speed N *. Then, the current command signal m 1 is determined. In the opposite case, the current I A is decreased. The first control unit 111 creates a signal converted into a current corresponding to the rotor position R based on the current command signal m 1 and compares this signal value with the current value of the first current detector 123 to determine the deviation. Based on the control signal of the first inverter circuit, for example, P
Generate a WM control signal. When using a three-phase current for a synchronous motor, three Ps with different phases by 120 degrees are used.
A WM control signal is generated.
【0018】また、モータの回転数及び回転子の位置の
検出は、公知の従来技術、例えばロータリ・エンコーダ
やレゾルバ等を用いて行なう。Further, the number of rotations of the motor and the position of the rotor are detected by a known conventional technique such as a rotary encoder or a resolver.
【0019】図1において、巻線Bに電流IB を供給す
る第2制御装置は以下のように構成されている。即ち、
モータの出力値を指定する出力指令器153と、第1検
出器103、第2検出器105及び第1電流検出器12
3と第2電流検出器125の各データに基づいて、モー
タの出力値を算出する出力演算回路121と、前記の指
定された出力P*と算出された出力値を比較し、偏差e
2 を求める第2偏差検出器127と、前記偏差e2 に基
づいてB巻線の電流を定めるための電流指令信号m2 を
発生するためのB巻線電流決定回路129と、B巻線に
所定の電流を流す第2インバータ133と、前記電流指
令信号m2 、回転子の位置R及びB巻線に流れる電流I
2 のデータに基づいて第2インバータ133を制御する
ための制御信号M2 を出力する第2制御部131から構
成されている。In FIG. 1, the second controller for supplying the current I B to the winding B is constructed as follows. That is,
An output command device 153 that specifies an output value of the motor, a first detector 103, a second detector 105, and a first current detector 12
The output evaluator circuit 121 for calculating the output value of the motor on the basis of each data of 3 and the second current detector 125 is compared with the specified output P * and the calculated output value, and the deviation e
A second deviation detector 127 for determining 2 , a B winding current determination circuit 129 for generating a current command signal m 2 for determining the current of the B winding based on the deviation e 2 , and a B winding A second inverter 133 for flowing a predetermined current, the current command signal m 2 , and a current I flowing through the rotor position R and B windings.
The second control unit 131 outputs a control signal M 2 for controlling the second inverter 133 based on the data of 2 .
【0020】B巻線に流れる電流I2 は第2電流検出器
125によって検出される。また、B巻線電流決定回路
129は、偏差e2 が正の場合、即ち、算出された出力
値が指定された出力値P*よりも小さいときは合成磁界
が増磁となる方向にB巻線の電流を増加する指令m2 を
発する。即ち、図2に示すように、回転子の磁化された
磁極の方向をP、A巻線、B巻線の電流IA ,IB によ
って発生する合成された回転磁界の方向をф0 とすると
き、負荷角δが増大する方向にB巻線の電流IB を増大
する。The current I 2 flowing through the B winding is detected by the second current detector 125. Further, the B winding current determination circuit 129, when the deviation e 2 is positive, that is, when the calculated output value is smaller than the designated output value P * , the B winding current is increased in the direction of increasing the B magnetic field. Issue a command m 2 to increase the current in the line. That is, as shown in FIG. 2, the direction of the magnetized magnetic poles of the rotor is P, the direction of the combined rotating magnetic field generated by the currents I A and I B of the A winding and B winding is Φ 0 . At this time, the current I B of the B winding increases in the direction in which the load angle δ increases.
【0021】これは、磁極による磁界ベクトルの方向に
対し回転磁界を生じさせる交流電流の変化方向を直角に
近づく方向に移動させることによって回転トルクが増大
するためである。このために、図3に示すように、A巻
線電流IA による回転磁界фA の方向に対し、B巻線電
流IB による磁界фB を図の正の向きに増大させ、合成
磁界ф0 を位相が進む方向に移動する。また、偏差e2
が負の場合は、磁界фB を負の向きに増大するように、
B巻線電流IB を増大する。This is because the rotational torque is increased by moving the changing direction of the alternating current that causes the rotating magnetic field in the direction approaching the right angle with respect to the direction of the magnetic field vector of the magnetic pole. For this, as shown in FIG. 3, with respect to the direction of the rotating magnetic field .PHI A by A winding current I A, increasing the magnetic field .PHI B by B winding current I B in the positive direction shown combined magnetic field .PHI Move 0 in the direction of phase advance. Also, the deviation e 2
Is negative, increasing the magnetic field Φ B in the negative direction,
Increase the B winding current I B.
【0022】第2制御部131は、電流指令信号m2 に
基づいて、前記回転子位置Rに対応した電流に変換した
信号を作り、この信号値と第2電流検出器125の電流
値を比較し、その偏差に基づいて第2インバータ回路の
制御信号、例えばPWM制御信号を発生する。なお、第
2インバータ回路の制御信号は、好ましくは、第1イン
バータに流れる電流IA に対し、第2インバータの電流
IB の位相進み又は遅れが90度になる様に構成する。
また、同期モータに3相電流が使用されている場合は1
20度ずつ位相の異なる3個のPWM制御信号を発生す
る。The second controller 131 produces a signal converted into a current corresponding to the rotor position R based on the current command signal m 2 , and compares this signal value with the current value of the second current detector 125. Then, a control signal for the second inverter circuit, for example, a PWM control signal is generated based on the deviation. The control signal of the second inverter circuit is preferably configured so that the phase advance or delay of the current I B of the second inverter is 90 degrees with respect to the current I A flowing in the first inverter.
Also, 1 if three-phase current is used in the synchronous motor.
Three PWM control signals having different phases by 20 degrees are generated.
【0023】なお、回転数指令器151及び出力指令器
153において指定する回転数N*、出力値P*は一定
である必要はなく、時間または条件によって変化するも
のであってもよい。例えば、モータの始動等は、これら
をプログラム制御またはシーケンス制御によって行うこ
とができる。The rotation speed N * and the output value P * designated by the rotation speed commander 151 and the output commander 153 do not have to be constant, and may change according to time or conditions. For example, starting of the motor and the like can be performed by program control or sequence control.
【0024】図4は、3相交流のA巻線とB巻線を4
極、24スロットとして電機子コアに2層巻した場合の
例を示すものである。図4において、201は電機子コ
アで、203は回転子である。205,207は2層に
巻かれた巻線であって、A巻線は、(U,V,W)及び
(U´,V´,W´)で示されており、B巻線は(u,
v,w)及び(u´,v´,w´)で示されている。巻
線の巻き方は公知の方法により行なう。又、A巻線とB
巻線は相互の干渉を少くするための、図7の示すように
磁気抵抗の大きな材質211により相互の絶縁を設けて
もよい。FIG. 4 shows three-phase AC windings A and B
The figure shows an example in which two layers are wound around the armature core as a pole and 24 slots. In FIG. 4, 201 is an armature core and 203 is a rotor. 205 and 207 are windings wound in two layers, the A winding is shown by (U, V, W) and (U ', V', W '), and the B winding is ( u,
v, w) and (u ', v', w '). The winding method is a known method. Also, A winding and B
The windings may be insulated from each other by a material 211 having a large magnetic resistance as shown in FIG. 7 in order to reduce mutual interference.
【0025】図5はA巻線の電流とB巻線の電流の位相
差を90度にした場合のコイルU,uに流れる電流の位
相関係を示すものである。FIG. 5 shows the phase relationship between the currents flowing in the coils U and u when the phase difference between the current in the A winding and the current in the B winding is 90 degrees.
【0026】図6は3相交流の場合の各巻線に流れる電
流の位相関係を示した例である。FIG. 6 is an example showing the phase relationship of the currents flowing in the respective windings in the case of three-phase alternating current.
【0027】モータの回転数及び回転子の極磁方向の検
出は公知の従来技術、例えばロータリ・エンコーダやレ
ゾルバ等の使用により可能である。The number of rotations of the motor and the direction of the magnetic poles of the rotor can be detected by using a known conventional technique such as a rotary encoder or a resolver.
【0028】又、回転磁界фA をфB より大きくした場
合、例えば巻線に流れる電流の大きさ|IA |をB巻線
に流れる電流の大きさ|IB |の数倍程度に大きくした
場合は、回転子が磁化される極磁の方向Pは殆ど電流I
A によって発生する回転磁界фA によって定まり、B巻
線の電流IB は主として回転磁界を制御するための電流
として利用することができる。When the rotating magnetic field Φ A is made larger than Φ B , for example, the magnitude of the current │I A │ flowing in the winding is increased to several times the magnitude │I B │ of the current flowing in the B winding. In that case, the direction P of the magnetic poles in which the rotor is magnetized is almost equal to the current I.
It is determined by the rotating magnetic field Φ A generated by A , and the current I B of the B winding can be mainly used as a current for controlling the rotating magnetic field.
【0029】なお、本実施例においてはIA とIB の位
相差を90度としたが、これを任意の角度α(0°<α
<90°)としてもよい。しかし、位相差は90度とす
ることが制御する上でも、電機子反作用等による相互の
干渉を少なくする上からも望ましい。In the present embodiment, the phase difference between I A and I B is 90 degrees, but this is an arbitrary angle α (0 ° <α
<90 °). However, it is desirable to control the phase difference to be 90 degrees and to reduce mutual interference due to armature reaction and the like.
【0030】モータの回転数、回転子の位置、各巻線と
流れる電流IA ,IB から出力を算出することは公知の
従来技術により、または予じめ実験等により求めておく
ことで可能である。It is possible to calculate the output from the number of rotations of the motor, the position of the rotor, the currents I A and I B flowing through each winding, by a known conventional technique, or by preliminary experiments. is there.
【0031】本実施例においては回転数と出力の同時制
御としたが、回転数とトルクを同時に制御する場合も全
く同様な方法で可能である。In the present embodiment, the simultaneous control of the rotational speed and the output is performed, but the simultaneous control of the rotational speed and the torque can be performed by the same method.
【0032】図8及び図9は本発明を永久磁石を利用し
た磁極形の同期モータに適用した実施例である。図8は
2極の場合、図9は4極の場合である。8 and 9 show an embodiment in which the present invention is applied to a magnetic pole type synchronous motor using a permanent magnet. FIG. 8 shows the case of two poles, and FIG. 9 shows the case of four poles.
【0033】図8において、231は回転子で、回転子
の外側に永久磁石233,235が固定されている。2
41は電機子コアで、その電機子コアにA巻線243と
B巻線245が2層に巻かれている。今A巻線及びB巻
線に図に示す電流が流れている場合、即ち、B巻線がA
巻線より90度遅れている場合はA巻線による回転磁界
は図の実線の方向に発生し、B巻線による回転磁界は図
の点線の方向に発生する。In FIG. 8, reference numeral 231 denotes a rotor, and permanent magnets 233 and 235 are fixed to the outside of the rotor. Two
Reference numeral 41 is an armature core, and the A winding wire 243 and the B winding wire 245 are wound in two layers on the armature core. If the current shown in the figure is flowing in the A and B windings, that is, if the B winding is A
When it is delayed by 90 degrees from the winding, the rotating magnetic field by the winding A is generated in the direction of the solid line in the figure, and the rotating magnetic field by the winding B is generated in the direction of the dotted line in the figure.
【0034】この実施例の場合は、回転子の極磁の方向
は主として永久磁石によって決定され、巻線A,Bに流
れる電流によって発生する回転磁界によって回転数、モ
ータの出力が決定される。本実施例の場合においても電
流IA とIB は位相差を90度とすれば、合成磁界の方
向は、IB を制御することによって、容易に制御が可能
で、負荷角の制御も容易となる。なお、|IA |と|I
B |はとくに異ならせる必要がなく、同程度の大きさで
あってもよい。In the case of this embodiment, the direction of the magnetic poles of the rotor is mainly determined by the permanent magnets, and the rotational speed and the output of the motor are determined by the rotating magnetic field generated by the current flowing through the windings A and B. Also in the case of this embodiment, if the phase difference between the currents I A and I B is 90 degrees, the direction of the synthetic magnetic field can be easily controlled by controlling I B, and the control of the load angle is also easy. Becomes Note that | I A | and | I
B | does not have to be particularly different, and may have the same size.
【0035】永久磁石を利用した磁極形の同期モータの
制御方法は前述した反作用同期モータの制御方法と全く
同様な方法で制御可能である。The control method of the magnetic pole type synchronous motor using the permanent magnet can be controlled by the same method as the control method of the reaction synchronous motor described above.
【0036】図9は、4極にした場合であって、2極の
場合と同様に、前述した方法で同期モータの制御が可能
である。FIG. 9 shows a case where the number of poles is four, and the synchronous motor can be controlled by the above-described method as in the case of two poles.
【0037】以上の実施例においては、回転型の同期モ
ータについてのみ述べたが、本発明はリニヤー同期モー
タについても適用できるものである。In the above embodiments, only the rotary type synchronous motor has been described, but the present invention can also be applied to a linear synchronous motor.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば回
転数とモータ出力又は回転数とトルクを容易に制御する
ことができる。この結果、一定出力が要求される工作機
械等の主軸モータとして利用価値が大きい。As described above, according to the present invention, it is possible to easily control the rotation speed and the motor output or the rotation speed and the torque. As a result, it is highly useful as a spindle motor for machine tools and the like, which requires constant output.
【図1】本発明の一実施例に係る制御系のブロック線図
である。FIG. 1 is a block diagram of a control system according to an embodiment of the present invention.
【図2】反作用電動機における回転子の極磁方向と回転
磁界の方向の関係を示す。FIG. 2 shows a relationship between a magnetic pole direction of a rotor and a direction of a rotating magnetic field in a reaction motor.
【図3】A巻線による回転磁界及び、B巻線による回転
磁界と合成された磁界の関係を示す。FIG. 3 shows a relationship between a rotating magnetic field generated by an A winding and a magnetic field combined with a rotating magnetic field generated by a B winding.
【図4】電機子コアを二層巻にする実施例を示す。FIG. 4 shows an embodiment in which the armature core is wound in two layers.
【図5】A巻線とB巻線の位相差を90度とした場合の
U巻線及びu巻線の電流の位相関係を示す。FIG. 5 shows the phase relationship of the currents of the U winding and the u winding when the phase difference between the A winding and the B winding is 90 degrees.
【図6】三相電流を使用する場合のA巻線とB巻線の電
流の位相関係を示す。FIG. 6 shows a phase relationship between currents in the A winding and the B winding when a three-phase current is used.
【図7】A巻線とB巻線の相互の影響を小さくするた
め、磁気抵抗の大きな材料で絶縁した例を示す。FIG. 7 shows an example of insulating with a material having a large magnetic resistance in order to reduce the mutual influence of the A winding and the B winding.
【図8】永久磁石を利用した同期モータに本発明を適用
した例を示す。2極の場合である。FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to a synchronous motor using a permanent magnet. This is the case of two poles.
【図9】図8において、極数を4にした場合を示す。9 shows a case where the number of poles is 4 in FIG.
【図10】エンドミルと被加工物の関係を示す。FIG. 10 shows a relationship between an end mill and a work piece.
【図11】旋盤の切削過程と加工半径の関係を示す。FIG. 11 shows the relationship between the cutting process of the lathe and the machining radius.
101 同期モータ 103 回転数検出器 105 位置検出器 109 A巻線電流決定回路 111 第1制御部 113 第1インバータ 129 B巻線電流決定回路 131 第2制御部 133 第2インバータ 301,303,321 主軸 305,307 エンドミル 309,327 被加工物 323 チャック 325 バイト 101 Synchronous Motor 103 Rotation Speed Detector 105 Position Detector 109 A Winding Current Determining Circuit 111 First Control Unit 113 First Inverter 129 B Winding Current Determining Circuit 131 Second Control Unit 133 Second Inverter 301, 303, 321 Spindle 305,307 End mill 309,327 Work piece 323 Chuck 325 bytes
Claims (4)
と、磁性の異なる材料によって実質的に突極性に構成し
た回転子又は形状を変化させて突極性に構成した回転子
と、巻線Aの電源装置であって、モータの回転数を制御
するための第1制御装置と、巻線Bの電源装置であっ
て、モータの出力の値(又はトルクの値)を制御するた
めの第2制御装置とを具備することを特徴とする同期モ
ータ。1. A stator in which a winding A and a winding B are wound in two layers, and a rotor which is made substantially salient by a material having different magnetism or a rotor which is made salient by changing its shape. A power supply device for winding A, a first control device for controlling the number of rotations of the motor, and a power supply device for winding B, the output value (or torque value) of the motor A second control device for controlling the synchronous motor.
と、界磁磁束を発生させるために永久磁石を取付けた回
転子又はコイルを巻いて電流を流した回転子と、巻線A
の電源装置であって、モータの回転数を制御するための
第1制御装置と、巻線Bの電源装置であって、モータの
出力の値(又はトルクの値)を制御するための第2制御
装置とを具備することを特徴とする同期モータ。2. A stator in which a winding A and a winding B are wound in two layers, and a rotor to which a permanent magnet is attached for generating a field magnetic flux or a rotor in which a coil is passed and a current flows. , Winding A
A power supply device for controlling the number of rotations of the motor, and a power supply device for the winding B, a second control device for controlling the output value (or torque value) of the motor. A synchronous motor comprising a control device.
線Aの電流との位相差を90度に保持し、そのゲインの
大きさを制御する装置から構成されていることを特徴と
する請求項1又は2記載の同期モータ。3. The second control device is constituted by a device for holding the phase difference between the current of the winding B and the current of the winding A at 90 degrees and controlling the magnitude of the gain. The synchronous motor according to claim 1 or 2, characterized in that
回転数指令器と、指定された回転数とモータの回転数デ
ータを比較し、その偏差に基づいてA巻線の電流指令を
決定するA巻線電流決定回路と、前記回路からの電流指
令信号とA巻線の電流値データ及びモータの回転子の位
置データに基づいてA巻線に所定の電流を供給するA巻
線電流供給装置とから構成され、前記第2制御装置は、
モータの出力値を指定する出力指令器と、A巻線及びB
巻線に流れる電流データ並びにモータの回転数データ、
回転子の位置データに基づいてモータの出力値を算出す
る出力演算回路と、指定された出力値と算出された出力
値を比較し、その偏差に基づいてB巻線に流す電流指令
を決定するB巻線電流決定回路と、前記回路からの電流
指令信号と前記B巻線の電流値データ及びモータの回転
子の位置データに基づいてB巻線に所定の電流を供給す
るB巻線電流供給装置から構成されていることを特徴と
する請求項3に記載の同期モータ。4. The first control device compares a rotation speed commander that specifies a rotation speed with a specified rotation speed and rotation speed data of a motor, and based on a deviation between the rotation speed commander and the rotation speed commander, a current command for the winding A is issued. A winding current determining circuit for determining, A winding current for supplying a predetermined current to the A winding based on the current command signal from the circuit, the current value data of the A winding, and the position data of the rotor of the motor And a second supply device,
Output command device that specifies the output value of the motor, A winding and B
Current data flowing in the winding and rotation speed data of the motor,
An output arithmetic circuit that calculates the output value of the motor based on the rotor position data is compared with the specified output value and the calculated output value, and the current command to be passed through the B winding is determined based on the deviation. B winding current determination circuit, B winding current supply for supplying a predetermined current to the B winding based on the current command signal from the circuit, the current value data of the B winding and the position data of the rotor of the motor The synchronous motor according to claim 3, wherein the synchronous motor comprises an apparatus.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4120615A JPH05316783A (en) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | Synchronous motor |
TW082103484A TW299522B (en) | 1992-05-13 | 1993-05-04 | |
CA002095669A CA2095669A1 (en) | 1992-05-13 | 1993-05-06 | Synchronous machine |
SE9301608A SE9301608L (en) | 1992-05-13 | 1993-05-10 | Synkronmotoranordning |
GB9309799A GB2268343A (en) | 1992-05-13 | 1993-05-12 | Control of synchronous machine |
DE4315939A DE4315939A1 (en) | 1992-05-13 | 1993-05-12 | Synchronous machine |
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FR9305757A FR2691304A1 (en) | 1992-05-13 | 1993-05-13 | Synchronous motor device and synchronous machine |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4120615A JPH05316783A (en) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | Synchronous motor |
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JPH05316783A true JPH05316783A (en) | 1993-11-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4120615A Pending JPH05316783A (en) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | Synchronous motor |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH05316783A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112930648A (en) * | 2018-10-16 | 2021-06-08 | 株式会社电装 | Power conversion device |
-
1992
- 1992-05-13 JP JP4120615A patent/JPH05316783A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112930648A (en) * | 2018-10-16 | 2021-06-08 | 株式会社电装 | Power conversion device |
CN112930648B (en) * | 2018-10-16 | 2024-03-19 | 株式会社电装 | Power conversion device |
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