JPH10271885A - スイッチド・リラクタンスモータの異常運転抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＳＲモータの異常運転（発電モードによるト
ラブル）を抑制する。 【解決手段】 ＳＲモータ７のステータコイルの電流流
入側及び流出側に設けたスイッチ素子（１，２）及び
（３〜６），及び転流ダイオード（８，９）及び（１０
〜１３）より成る２つ及び４つの駆動回路とを直流電源
２０の＋側と−側に並列接続してスイッチング回路を構
成し、スイッチ素子３〜６をＳＲモータ７の運転モード
に対応させてオン・オフ制御すると共に、スイッチ素子
１と２をＰＷＭ制御して駆動電流を制御するＳＲモータ
の運転制御方法において、転流ダイオード９とスイッチ
素子３との間に電流検出センサ２１を設け、ＳＲモータ
の運転モードが発電モードとなった時に発生する循環電
流を検出し、コンパレータ１４において過電流設定信号
と比較することによって過電流を検出し、スイッチ１６
によりスイッチ素子３〜６を一括してオフさせるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチド・リラ
クタンスモータ（以下ＳＲモータという）の運転制御方
法、特に異常運転の抑制方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＲモータは夫々のステータポールを順
次励磁し、その漏れ磁束によりロータポールを順次吸収
してその吸引トルクによってロータを回転させるモータ
であり、ステータポールへの励磁電流はスイッチング回
路から所定のタイミングによって順次供給される。

【０００３】図３は従来技術によるＳＲモータの運転制
御回路の構成を示すブロック図である。この例における
ＳＲモータ１０７は４つのステータコイルを備えてお
り、ステータコイルの電流流入側には、スイッチ素子１
０１と転流ダイオード１０８より成る駆動回路と、スイ
ッチ素子１０２と転流ダイオード１０９より成る駆動回
路が並列接続してある。また、ステータコイルの電流流
出側には、転流ダイオード１１０とスイッチ素子１０
３、転流ダイオード１１１とスイッチ素子１０４、転流
ダイオード１１２とスイッチ素子１０５、転流ダイオー
ド１１３とスイッチ素子１０６より成る４つの駆動回路
が並列接続してある。上述した６つの駆動回路の両端に
は直流電源１２０が並列接続してあり、電流検出センサ
１２１が直流電源１２０のマイナス側端子と駆動回路を
構成する転流ダイオード１０８との間に直列に挿入して
ある。

【０００４】ＳＲモータ１０７の駆動電流は電流検出セ
ンサ１２１によって検出されてコンパレータ１２２に入
力し、電流リミッタ１２３を介して入力する制御電流指
令値と比較される。コンパレータ１２２からの出力信号
はＰＷＭ信号回路１２４に入力してＰＷＭ信号を生成
し、ＡＮＤ回路１２５もしくは１２６を介してステータ
コイルの電流流入側に設けてある駆動回路におけるスイ
ッチ素子１０１もしくは１０２をオン・オフ制御する。
即ち、通常の力行モードにおいては、電流流入側に設け
てある駆動回路におけるスイッチ素子をＰＷＭ制御し、
電流リミッタ１２３によって制御電流指令値にリミッタ
をかけ、設定された電流値以上には電流が増加しないよ
うにしている。

【０００５】また、ＳＲモータ１０７のロータ軸に設け
てあるポールセンサ（図示せず）やデコード・ロジック
回路（図示せず）を介して入力するコイルのオン用ポジ
ション信号１３０は、４つのスイッチ素子１０３〜１０
６をポールのタイミングに対応して順次にオン・オフ制
御する。ＰＷＭ制御回路１２４からのＰＷＭ信号とコイ
ルのオン用ポジション信号１３０とは、ＯＲ回路１２７
と１２８、およびＡＮＤ回路１２５と１２６において論
理演算され、ＡＮＤ回路１２５もしくは１２６からの出
力信号によってスイッチ素子１０１と１０２はポールの
タイミングに合わせて電流制御のためにＰＷＭチョッパ
を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ステータポールを励磁
するタイミングが力行領域でなく発電領域においてスイ
ッチ素子をオンしてしまった時には、ステータコイルの
電流流入側のスイッチ素子１０１もしくは１０２をオフ
としても、電流流出側のスイッチ素子がオンしていると
ステータコイルによる発電電流は転流ダイオード１０８
もしくは１０９を介して循環し、大きな循環電流が流れ
るようになる。しかし乍ら、図３から明らかなように、
従来技術においては電流検出センサ１２１は直流電源１
２０のマイナス側端子と転流ダイオード１０８との間に
設けられていたので循環電流の検出は不可能であり、ま
た、ポールセンサ等のポジションセンサのずれや誤動作
を起こすことを想定した保護は、考慮されていなかっ
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
技術の欠点を解消するためになされたものであって、発
電モードによる循環電流を検出できるように、電流検出
センサをステータコイルの電流流入側の駆動回路と電流
流出側の駆動回路との間に挿入した。また、電流検出セ
ンサからの検出信号と過電流設定信号とを比較すること
によって過電流を検出し、電流流出側スイッチ素子を一
括してオフとする。なお、ステータコイル電流流入側端
子と電流流入側の駆動回路との間に絶縁方式電流検出セ
ンサを設ける方法もある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図１と
図２によって説明する。図１は、本発明による第１の実
施例を示すブロック図であり、ＳＲモータ７を構成する
ステータコイルの電流流入側にはスイッチ素子１と転流
ダイオード８より成る駆動回路、およびスイッチ素子２
と転流ダイオード９より成る駆動回路が接続してあり、
夫々の駆動回路の両端は直流電源２０の両端に並列接続
してある。また、ステータコイルの電流流出側は転流ダ
イオード１０とスイッチ素子３、転流ダイオード１１と
スイッチ素子４、転流ダイオード１２とスイッチ素子
５、転流ダイオード１３とスイッチ素子６より成る４つ
の駆動回路が設けてあり、夫々の駆動回路の両端は直流
電源２０の両端に並列接続してある。また、転流ダイオ
ード９のアノード側とスイッチ素子３との間には電流検
出センサ２１が挿入してある。

【０００９】電流検出センサ２１によって検出されたＳ
Ｒモータ７の駆動電流はコンパレータ１４と２２に入力
する。通常の力行モードにおいては、制御電流指令値は
電流リミッタ２３を介してコンパレータ２２に入力し、
電流検出センサ２１からの検出信号と比較され、ＰＷＭ
信号回路２４に入力してＰＷＭ信号を生成し、ＡＮＤ回
路２５もしくは２６からスイッチ素子１もしくは２を制
御するＰＷＭ信号を出力する。即ち、通常のＰＷＭ制御
時は制御電流にリミットをかけ、設定された電流値に制
御している。

【００１０】ＳＲモータ７の運転モードが発電モードに
なった状態において電流流出側のスイッチ素子がオンし
ていると、電流流入側のスイッチ素子をオフとしても、
ステータコイルによる発電電流は転流ダイオード８もし
くは９、電流検出センサ２１、電流流出側のオンしてい
るスイッチ素子を介して循環するようになる。循環電流
は電流検出センサ２１によって検出され、コンパレータ
１４と２２に入力する。コンパレータ１４に入力した電
流検出センサ２１からの検出信号が予め設定してある過
電流設定信号より大きいと、信号保持回路１５を介して
過電流時開放信号によってスイッチ１６を開放させる。
スイッチ１６の開放によってコイルのオン用ポジション
信号１７は一括してオフとなるので、電流流出側のスイ
ッチ素子３〜６もオフとなる。また、ＡＮＤ回路２５と
２６から出力されるゲート信号もオフとなるので、電流
流入側のスイッチ素子１と２も同様にオフとなる。

【００１１】図２は、本発明による第２の実施例を示す
ブロック図であって、スイッチ素子１と転流ダイオード
８の接続点とステータコイルの電流流出側端子の間、お
よびスイッチ素子２と転流ダイオード９の接続点とステ
ータコイルの電流流入側端子との間に絶縁方式電流セン
サ１８を設けたものである。ＳＲモータ７が発電モード
の時に発生する循環電流は、ステータコイル、絶縁方式
電流検知センサ１８、転流ダイオード８もしくは９，オ
ンとなっている電流流出側のスイッチ素子を循環するの
で、絶縁方式電流検知センサ１８によって検出すること
ができる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスイ
ッチド・リラクタンスモータの異常運転制御方法では、
ステータコイルの電流流入側に設けた駆動回路における
転流ダイオードと、電流流出側に設けた駆動回路におけ
るスイッチ素子との間に電流検出センサを設けてあるの
で、ポールセンサ等のポジションのずれや誤動作によっ
て発生する運転モードの異常に伴う循環電流を検出で
き、過電流が検出されたときはスイッチ素子を一括して
オフとさせることができる。電流検出センサは抵抗によ
る電圧降下を利用して電流検出を行うものであるから安
価であり、かつ、確実に過電流保護を行うことができる
ので、その他の一般的な保護と合わせシステムの信頼性
を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施例を示すブロック図。

【図２】本発明による第２の実施例を示すブロック図。

【図３】従来技術によるＳＲモータの運転制御回路の構
成を示すブロック図。

【符号の説明】

１〜６ スイッチ素子 ８〜１３ 転流ダイオード ７ ＳＲモータ １４，２２ コンパレータ １５ 信号保持回路 １６ スイッチ ２０ 直流電源 ２１ 電流検出センサ ２３ 電流リミッタ ２４ ＰＷＭ信号回路 ２５，２６ ＡＮＤ回路 ２７，２８ ＯＲ回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータコイルの電流流入側と電流流出
   側とに夫々並列接続して設けたスイッチ素子と転流ダイ
   オードより成る複数の駆動回路の両端を、直流電源のプ
   ラス側とマイナス側に夫々並列接続してスイッチド・リ
   ラクタンスモータを駆動するスイッチング回路を構成
   し、前記電流流出側に設けた駆動回路におけるスイッチ
   素子をスイッチド・リラクタンスモータの運転モードに
   対応したタイミングによってオン・オフ制御すると共
   に、前記電流流入側に設けた駆動回路におけるスイッチ
   素子をＰＷＭ制御することによってスイッチド・リラク
   タンスモータの駆動電流を制御するスイッチド・リラク
   タンスモータの運転制御方法において、 前記電流流入側に設けた駆動回路における転流ダイオー
   ド（９）と、前記電流流出側に設けた駆動回路における
   スイッチ素子（３）との間を電流検出センサを介して接
   続し、スイッチド・リラクタンスモータの運転モードが
   発電モードとなったときに発生するステータコイルとス
   イッチング回路との間の循環電流を電流検出センサによ
   って検出し、循環電流が設定値より大きくなったことが
   検出されたときは、スイッチ素子を一括してオフとする
   ようにしたことを特徴とするスイッチド・リラクタンス
   モータの異常運転抑制方法。
2. 【請求項２】 ステータコイルの電流流入側に設けた複
   数の駆動回路におけるスイッチ素子と転流ダイオードと
   の接続点と、ステータコイルの電流流入側端子との間に
   絶縁方式電流センサを設け、スイッチド・リラクタンス
   モータが発電モードとなったときに発生する循環電流を
   絶縁方式電流センサによって検出するようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載のスイッチド・リラクタンス
   モータの異常運転抑制方法。