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JPH11235083A - Rotor position detection device of sensorless switched-reluctance motor and method thereof - Google Patents

Rotor position detection device of sensorless switched-reluctance motor and method thereof

Info

Publication number
JPH11235083A
JPH11235083A JP10037061A JP3706198A JPH11235083A JP H11235083 A JPH11235083 A JP H11235083A JP 10037061 A JP10037061 A JP 10037061A JP 3706198 A JP3706198 A JP 3706198A JP H11235083 A JPH11235083 A JP H11235083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
stator winding
step function
current
rotor
Prior art date
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Granted
Application number
JP10037061A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3393367B2 (en
Inventor
Yoshio Takita
芳雄 滝田
Hitoshi Kawaguchi
仁 川口
Isato Yoshino
勇人 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP03706198A priority Critical patent/JP3393367B2/en
Publication of JPH11235083A publication Critical patent/JPH11235083A/en
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Publication of JP3393367B2 publication Critical patent/JP3393367B2/en
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain the rotor position detection device of a sensorless SR motor and a method thereof which can detect the position of a rotor without using a rotational position detection sensor and having an influence on the driving chracteristics of an SR motor. SOLUTION: This rotor position detection device is provided with a regenerative period termination detection circuit 31 for detecting the termination of a regenerative period generated at a stator winding 3, a step functional signal generation circuit 17 for generating a step functional signal, a switch 14 which applies voltage applied from a power source 19 to the stator winding 3 as a step functional voltage based on the step functional signal, an inductance detection circuit 16 for detecting voltage or current at the time of transient response generated at the stator winding 3 by the step functional voltage, and a rotational position detection circuit which detects the position of a rotor salient pole based on predetermined voltage or current so as to meet the detected voltage or current detected by the inductance detection circuit 16, and the position of the rotor salient pole.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、回転位置センサ
なしで動作するセンサレス・スイッチドリラクタンスモ
ータ(以下センサレスSRモータと称す)の回転子の位
置を検出する装置及び方法に関するものであり、特に回
転子と固定子の位置関係によって変化する固定子巻線の
インダクタンスの変化から、固定子巻線に生じる回生電
流の影響を避けて回転子の位置を検出することに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for detecting the position of a rotor of a sensorless switched reluctance motor (hereinafter, referred to as a sensorless SR motor) which operates without a rotational position sensor. The present invention relates to detecting the position of a rotor while avoiding the influence of a regenerative current generated in a stator winding from a change in inductance of a stator winding that changes depending on a positional relationship between a stator and a stator.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は従来の一般的なSRモータとその
駆動回路を示すものである。1は固定子、3は巻線、5
は回転軸4を中心として回転する回転子である。固定子
1は、6個の固定子突極2と3組の巻線3(簡単の為に
一対のU相U1、U2だけを図示している)で構成され
ている。回転子5は積層鋼板で構成され、回転子5の回
転軸4から外方向へ放射状に延び、回転子5の周辺部を
中心にして円周方向に一様な間隔で4個の回転子突極6
を構成している。回転子5と同様に、固定子1も積層鋼
板で構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a conventional general SR motor and its driving circuit. 1 is a stator, 3 is a winding, 5
Is a rotor that rotates about the rotation shaft 4. The stator 1 includes six stator salient poles 2 and three sets of windings 3 (only a pair of U phases U1 and U2 are shown for simplicity). The rotor 5 is made of a laminated steel plate, extends radially outward from the rotation shaft 4 of the rotor 5, and has four rotor protrusions at uniform intervals in the circumferential direction around the periphery of the rotor 5. Pole 6
Is composed. Like the rotor 5, the stator 1 is also made of a laminated steel plate.

【0003】直径方向に相対する固定子突極2における
巻線3は、同一方向に磁界を発生するように直列接続さ
れて相巻線を構成しており、巻線数は3個(U、V、
W)である。簡単のためにコイル組のV、Wは図示して
いないが、それらの相巻線に組み合わされる固定子突極
に「V」、「W」の符号がつけられている。
The windings 3 of the stator salient poles 2 facing each other in the diameter direction are connected in series so as to generate a magnetic field in the same direction to form a phase winding, and the number of windings is three (U, U). V,
W). Although V and W of the coil set are not shown for simplicity, the stator salient poles combined with the phase windings are denoted by “V” and “W”.

【0004】7はSRモータを駆動する駆動回路であ
り、SRモータのU相巻線U1とU2を励磁するために
用いられる基本的な電気回路だけを図示している。8
a、8bはU相巻線3に流れる電流をON、OFFする
一対のトランジスタ、9a、9bはトランジスタ8a、
8bがOFFしたときに発生する逆起電力を回生する方
向に流すためのダイオード、10はSRモータを駆動す
るための電流を供給する電源である母線電圧、11は回
転子5の回転位置を検出する位置検出センサ、12はト
ランジスタ対8a、8bのON−OFFを制御する制御
回路である。
[0004] Reference numeral 7 denotes a drive circuit for driving the SR motor, and shows only a basic electric circuit used for exciting the U-phase windings U1 and U2 of the SR motor. 8
a and 8b are a pair of transistors for turning on and off the current flowing through the U-phase winding 3, and 9a and 9b are transistors 8a and
A diode for flowing back electromotive force generated when 8b is turned off in a regenerative direction, 10 is a bus voltage which is a power supply for supplying a current for driving an SR motor, and 11 is a rotational position of the rotor 5. A position detection sensor 12 is a control circuit for controlling ON / OFF of the pair of transistors 8a and 8b.

【0005】次に、動作について図8、図9により説明
する。SRモータの場合、固定子突極2が励磁されるこ
とにより回転子突極6が磁気抵抗が最小となる向きに回
転子5が磁気吸引され回転するため、励磁された固定子
突極2の磁極には依存しない。従って、駆動回路7から
供給される電流は一方向の電流だけでいいことになる。
そして、相巻線U、V、Wを順次励磁し、回転子突極6
を固定子の励磁されている突極2に同期して向き合わせ
ることにより回転子5を回転させる。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. In the case of the SR motor, since the rotor salient pole 6 is magnetically attracted and rotated in a direction in which the magnetic resistance is minimized by exciting the stator salient pole 2, the excited stator salient pole 2 It does not depend on the magnetic pole. Therefore, the current supplied from the drive circuit 7 only needs to be a current in one direction.
Then, the phase windings U, V and W are sequentially excited, and the rotor salient poles 6 are excited.
Is rotated in synchronization with the salient poles 2 of the stator that are excited.

【0006】まず、U相巻線3に対しては、トランジス
タ対8a、8bがONすると、電源10→トランジスタ
8a→巻線U1とU2→トランジスタ8bの順に電流が
流れる。トランジスタ対8a、8bがOFFすると、巻
線U1とU2に逆起電力が発生する。この逆起電力のエ
ネルギーは、ダイオード9a→巻線U1とU2→ダイオ
ード9bを通って回生される。この励磁動作は各巻線
U、V、Wに対して順次行われ、モータとしての回転動
作を行う。トランジスタ対8a、8bのON−OFFの
切り替えるタイミングは、回転子5の回転位置を検出す
る位置検出センサ11からの情報をもとに制御回路12
によって行われる。
First, when the transistor pair 8a, 8b is turned on to the U-phase winding 3, a current flows in the order of the power supply 10, the transistor 8a, the windings U1 and U2, and the transistor 8b. When the transistor pair 8a, 8b is turned off, back electromotive force is generated in the windings U1 and U2. The energy of this back electromotive force is regenerated through the diode 9a → the winding U1 and U2 → the diode 9b. This excitation operation is sequentially performed on each of the windings U, V, and W to perform a rotation operation as a motor. The ON / OFF switching timing of the transistor pairs 8a and 8b is determined by the control circuit 12 based on information from the position detection sensor 11 that detects the rotational position of the rotor 5.
Done by

【0007】図9(a)〜(d)は、固定子突極2と回
転子突極6の位置関係をあらわしたものである。U相を
基準に説明すると、図9(a)のように固定子突極2と
回転子突極6が離れているときにU相に電圧を印加する
と、固定子突極2が励磁され磁気吸引力により固定子突
極2に最も近い回転子突極6が磁気吸引される。磁気吸
引によって、図9(b)のように固定子突極2に回転子
突極6が近づいていく。さらに固定子突極2に回転子突
極6が近づき、図9(c)のように固定子突極2と回転
子突極6が向かい合う。このとき、回転子突極6に働く
吸引力は直径方向のみとなり回転子5を回転させるトル
クは発生しない。さらに、図9(d)のように回転子5
が回転すると、ふたたび、回転子突極6に回転方向の力
が働き、回転子5に回転トルクが発生する。この時発生
する回転トルクは、図9(a)〜(c)と反対に方向と
なる。回転子5が時計方向に回転しているとすれば、そ
の回転を停止する制動力となる。
FIGS. 9A to 9D show the positional relationship between the stator salient poles 2 and the rotor salient poles 6. FIG. Explaining with reference to the U-phase, when a voltage is applied to the U-phase when the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 are separated as shown in FIG. 9A, the stator salient pole 2 is excited and magnetized. The rotor salient pole 6 closest to the stator salient pole 2 is magnetically attracted by the attraction force. Due to the magnetic attraction, the rotor salient pole 6 approaches the stator salient pole 2 as shown in FIG. 9B. Further, the rotor salient poles 6 approach the stator salient poles 2, and the stator salient poles 2 and the rotor salient poles 6 face each other as shown in FIG. At this time, the suction force acting on the rotor salient pole 6 is only in the diameter direction, and no torque for rotating the rotor 5 is generated. Further, as shown in FIG.
Is rotated, a force in the rotational direction acts on the rotor salient pole 6 again, and a rotational torque is generated on the rotor 5. The rotation torque generated at this time is in the direction opposite to the directions shown in FIGS. Assuming that the rotor 5 is rotating clockwise, it becomes a braking force for stopping the rotation.

【0008】回転子5を一方向に回転させるためには、
常に同じ方向のトルクが発生するようにしなければなら
ない。そこで、図9(c)のように固定子突極3と回転
子突極6が向かい合う前に固定子突極3の励磁を停止し
なければならない。このように、SRモータを一定方向
に回転するためには、回転子突極6に対する固定子突極
2の位置に同期して、固定子巻線3に通電するタイミン
グを切り換えなければならない。このため、従来は回転
子4の位置を検出するために、レゾルバ等の位置検出セ
ンサ11によって回転子5の位置を検出し、その回転子
位置信号を制御回路12へ帰還することにより、固定子
突極巻線3を回転子5の位置に同期して通電していた。
In order to rotate the rotor 5 in one direction,
The torque must always be generated in the same direction. Therefore, as shown in FIG. 9C, the excitation of the stator salient poles 3 must be stopped before the stator salient poles 3 and the rotor salient poles 6 face each other. As described above, in order to rotate the SR motor in a certain direction, it is necessary to switch the timing of energizing the stator winding 3 in synchronization with the position of the stator salient pole 2 with respect to the rotor salient pole 6. For this reason, conventionally, in order to detect the position of the rotor 4, the position of the rotor 5 is detected by a position detection sensor 11 such as a resolver, and the rotor position signal is fed back to the control circuit 12, thereby obtaining the stator. The salient pole winding 3 was energized in synchronization with the position of the rotor 5.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のSRモ
ータ駆動装置のように、位置検出センサ11を設けるこ
とにより、SRモータから出てくる結線が増えるため、
例えば、圧縮機のような特殊な空間内で動かす場合は、
その内と外を結ぶための端子の数が増してしまい形状や
コストの面で制約を受けてしまう。このため、その位置
検出センサ11を不要とすることが望ましい。
However, by providing the position detection sensor 11 as in the conventional SR motor driving device, the number of connections coming out of the SR motor increases.
For example, when moving in a special space like a compressor,
The number of terminals for connecting the inside and the outside increases, and the shape and cost are restricted. Therefore, it is desirable that the position detection sensor 11 be unnecessary.

【0010】SRモータの場合、DCモータのように回
転子5にマグネットがないため固定子巻線3と鎖交する
磁束の変化を利用することはできない。そこで、固定子
突極2に対する回転子突極6の位置によって固定子突極
2の巻線3のインダクタンスが変化するというSRモー
タの特性を利用して回転子突極6の位置を検出すること
ができる。
In the case of the SR motor, since there is no magnet in the rotor 5 as in the case of the DC motor, it is not possible to use the change in the magnetic flux linked to the stator winding 3. Therefore, the position of the rotor salient pole 6 is detected by utilizing the characteristic of the SR motor that the inductance of the winding 3 of the stator salient pole 2 changes depending on the position of the rotor salient pole 6 with respect to the stator salient pole 2. Can be.

【0011】図10は回転子突極の回転角に対する固定
子突極巻線のインダクタンスの一般的な変化を示したも
のである。図10の回転角θ1はインダクタンスが最小
で、固定子突極と回転子突極の位置関係は図9(a)の
ようになっている。そこから図9(b)のように時計方
向に回転すると、図10のθ2のように固定子突極巻線
のインダクタンスは増加していく。図9(c)の位置で
は、図10のθ3のように最大値となる。さらに図9
(d)のように回転させると、図10のθ4のようにイ
ンダクタンスは減少していく。このように、固定子突極
に対する回転子突極の位置によって固定子突極の巻線イ
ンダクタンスの大きさは、図10のように周期的に、固
定子突極2に対する回転子突極6の位置によって固定子
突極2の巻線3のインダクタンスが変化するというSR
モータの特性を利用して回転子突極6の位置を検出する
ことができる。
FIG. 10 shows a general change in the inductance of the stator salient pole winding with respect to the rotation angle of the rotor salient pole. The rotation angle θ1 in FIG. 10 has the minimum inductance, and the positional relationship between the stator salient poles and the rotor salient poles is as shown in FIG. 9A. Then, when the clockwise rotation is performed as shown in FIG. 9B, the inductance of the stator salient pole winding increases as shown by θ2 in FIG. At the position shown in FIG. 9C, the maximum value is obtained as indicated by θ3 in FIG. Further FIG.
When rotated as shown in (d), the inductance decreases as shown by θ4 in FIG. As described above, the magnitude of the winding inductance of the stator salient pole depends on the position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole, as shown in FIG. SR that the inductance of the winding 3 of the stator salient pole 2 changes depending on the position
The position of the rotor salient pole 6 can be detected using the characteristics of the motor.

【0012】従って、固定子巻線を励磁するときの固定
子突極に対する回転子突極の位置をあらかじめ決めてお
き、その時の固定子巻線のインダクタンスを求め、その
値に達したときの固定子突極を励磁するタイミングを作
るようにすれば、図8の位置検出センサ11を設けなく
ても回転子突極に同期して固定子突極を励磁することが
できる。
Accordingly, the position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole when exciting the stator winding is determined in advance, and the inductance of the stator winding at that time is determined. If the timing for exciting the stator salient poles is made, the stator salient poles can be excited in synchronization with the rotor salient poles without providing the position detection sensor 11 of FIG.

【0013】このように、インダクタンスの値が分かれ
ば、固定子突極に対する回転子突極の位置を推定するこ
とができるが、図10からも分かるように回転子突極角
θ3を中心に対称的になっているため、インダクタンス
の値から一義的に回転子突極の位置を検出することはで
きない。しかし、SRモータの駆動タイミング上、任意
の固定子突極を励磁しているときは、その直前に励磁し
ていた固定子突極の巻線インダクタンスは減少している
ので、この期間にインダクタンスの値を検出すれば、固
定子突極に対する回転子突極の位置が一義的に決まって
くる。
As described above, if the value of the inductance is known, the position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole can be estimated, but as can be seen from FIG. 10, it is symmetric about the rotor salient pole angle θ3. Therefore, the position of the rotor salient pole cannot be uniquely detected from the inductance value. However, when an arbitrary stator salient pole is excited due to the drive timing of the SR motor, the winding inductance of the stator salient pole that was excited immediately before is reduced. If the value is detected, the position of the rotor salient pole with respect to the stator salient pole is uniquely determined.

【0014】このように、SRモータの特性を生かし、
固定子突極巻線のインダクタンスを検出することにより
回転子突極の位置を検出したものとして、例えば、特表
平8−501920号公報に記載されたシャフト位置セ
ンサ無しでの切替式反作用モータの回転子位置感知装置
では、SRモータの励磁していない固定子突極巻線に連
続的に変動する信号を印加し、その結果、出力される電
流の振幅や位相を検出して回転子の位置を検出してい
る。しかし、連続的に変動する信号やそれを増幅するた
めの回路が必要になり、また、それらの信号を励磁して
いない固定子突極巻線に接続するための切換回路などが
必要となり、回路が複雑になってしまうという問題があ
った。
Thus, taking advantage of the characteristics of the SR motor,
As the detection of the position of the rotor salient pole by detecting the inductance of the stator salient pole winding, for example, a switching reaction motor without a shaft position sensor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-501920 is disclosed. The rotor position sensing device applies a continuously fluctuating signal to the non-excited stator salient pole windings of the SR motor, and as a result, detects the amplitude and phase of the output current to detect the position of the rotor. Has been detected. However, a continuously fluctuating signal and a circuit for amplifying the signal are required, and a switching circuit for connecting those signals to a stator salient pole winding that is not excited is required. However, there was a problem that it became complicated.

【0015】また、SRモータの場合、固定子巻線3に
駆動電圧を印加すると、固定子巻線3には磁気エネルギ
ーが蓄えられ、その後、駆動電圧の印加を遮断すると、
蓄えられた磁気エネルギーを消費するために電流がダイ
オード対9a、9bを通って母線電圧10に回生される
回生期間がある。この回生期間は、固定子突極巻線のイ
ンダクタンスを検出して回転子突極の位置を検出する場
合に影響あることが考えられる。
In the case of an SR motor, when a driving voltage is applied to the stator winding 3, magnetic energy is stored in the stator winding 3, and when the application of the driving voltage is cut off thereafter,
There is a regeneration period during which current is regenerated to bus voltage 10 through diode pairs 9a, 9b to consume the stored magnetic energy. This regenerative period may have an effect when detecting the inductance of the stator salient pole windings and detecting the position of the rotor salient poles.

【0016】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、専用の回転位置検出センサを
用いることなしに、簡単な回路により、固定子巻線に生
じる回生電流への影響を避けて回転子の位置を検出する
センサレスSRモータの回転子位置検出装置及びその方
法を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a simple circuit can be used to reduce a regenerative current generated in a stator winding without using a dedicated rotational position detecting sensor. It is an object of the present invention to obtain a rotor position detecting device and a method of a sensorless SR motor that detects a rotor position while avoiding the influence.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明に係わるセンサ
レスSRモータの回転子位置検出装置は、固定子巻線に
印加された駆動電圧を遮断したときに、回生電流が流れ
る回生期間が終了した後に、ステップ関数信号を発生す
るステップ関数信号発生回路と、電源と前記固定子巻線
の間に接続され、過渡応答時の時定数を定める抵抗と、
前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧
により前記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時
の電圧または電流を検出するインダクタンス検出回路
と、このインダクタンス検出回路により検出された検出
電圧または検出電流と回転子突極の位置に対応してあら
かじめ定められた電圧または電流とに基づいて、前記回
転子突極の位置を検出する回転位置検出回路と、を備え
る。
SUMMARY OF THE INVENTION A rotor position detecting device for a sensorless SR motor according to the present invention is configured such that when a drive voltage applied to a stator winding is cut off, a regenerative period in which a regenerative current flows ends. A step function signal generating circuit that generates a step function signal, and a resistor that is connected between a power supply and the stator winding and determines a time constant during a transient response;
A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on the voltage applied from the power supply based on the step function signal, and a voltage generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage. Based on an inductance detection circuit that detects a voltage or a current at the time of a transient response, based on a detection voltage or a detection current detected by the inductance detection circuit and a voltage or a current that is predetermined according to the position of the rotor salient pole. A rotation position detection circuit for detecting the position of the rotor salient pole.

【0018】また、固定子巻線に印加された駆動電圧を
遮断したときに、回生電流が流れる回生期間の終了を検
知する回生期間終了検知回路と、この回生期間終了検知
回路からの出力信号により、ステップ関数信号を発生す
るステップ関数信号発生回路と、電源と前記固定子巻線
の間に接続され、過渡応答時の時定数を定める抵抗と、
前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧
により前記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時
の電圧または電流を検出するインダクタンス検出回路
と、このインダクタンス検出回路により検出された検出
電圧または検出電流と回転子突極の位置に対応してあら
かじめ定められた電圧または電流とに基づいて、前記回
転子突極の位置を検出する回転位置検出回路と、を備え
る。
Further, when the drive voltage applied to the stator winding is cut off, a regeneration period end detection circuit for detecting the end of a regeneration period in which a regenerative current flows, and an output signal from the regeneration period end detection circuit. A step function signal generating circuit that generates a step function signal, and a resistor that is connected between a power supply and the stator winding and determines a time constant during a transient response;
A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on the voltage applied from the power supply based on the step function signal, and a voltage generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage. Based on an inductance detection circuit that detects a voltage or a current at the time of a transient response, based on a detection voltage or a detection current detected by the inductance detection circuit and a voltage or a current that is predetermined according to the position of the rotor salient pole. A rotation position detection circuit for detecting the position of the rotor salient pole.

【0019】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、電源と固定子巻線の間に接続さ
れ、過渡応答時の時定数を定める抵抗と、前記電源から
印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてステ
ップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印
加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記固
定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または
電流を検出するとともに、前記固定子巻線に印加された
駆動電圧を遮断したときに生じた回生電圧または電流を
あらかじめ定められたレベルとを比較して検出信号を出
力するインダクタンス検出回路と、このインダクタンス
検出回路により出力された検出信号と回転子突極の位置
に対応してあらかじめ定められた電圧または電流の値と
に基づいて、前記回転子突極の位置を検出する回転位置
検出回路と、前記インダクタンス検出回路からの出力信
号により、前記回生電圧または電流の回生期間終了を判
断し、前記ステップ関数信号発生回路を駆動させる制御
回路と、を備える。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a resistor connected between the power supply and the stator winding and for determining a time constant during a transient response, and a voltage applied from the power supply, A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. An inductance detection circuit that compares a regenerative voltage or a current generated when the drive voltage applied to the stator winding is cut off with a predetermined level and outputs a detection signal; Based on the detection signal output by and the value of the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, A rotation position detection circuit that detects the position of the trochanter salient pole, and a control circuit that determines the end of a regeneration period of the regenerative voltage or current based on an output signal from the inductance detection circuit and drives the step function signal generation circuit. , Is provided.

【0020】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、電源と固定子巻線の間に接続さ
れ、過渡応答時の時定数を定める抵抗と、前記電源から
印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてステ
ップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印
加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記固
定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または
電流を検出するインダクタンス検出回路と、このインダ
クタンス検出回路により出力された検出信号と回転子突
極の位置に対応してあらかじめ定められた電圧または電
流の値とに基づいて、前記回転子突極の位置を検出する
回転位置検出回路と、前記固定子巻線に印加された駆動
電圧を遮断した後に、2番目に駆動電圧が印加される固
定子巻線に駆動電圧が印加されたときに、前記ステップ
関数信号発生回路を駆動させる制御回路と、を備える。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a resistor connected between the power supply and the stator winding and for determining a time constant during a transient response, and a voltage applied from the power supply, A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. Detecting the position of the rotor salient pole based on a detection signal output by the inductance detecting circuit and a voltage or current value determined in advance corresponding to the position of the rotor salient pole. And a drive voltage applied to the stator winding to which a second drive voltage is applied after the drive voltage applied to the stator winding is cut off. When but it applied, and a control circuit for driving the step function signal generating circuit.

【0021】また、センサレスSRモータの回転子位置
検出方法は、固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断し
たときに、回生電流が流れる回生期間が終了した後に、
ステップ関数信号を発生させ、電源から印加された電圧
を前記ステップ関数信号に基づいてステップ関数電圧と
して、過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して前記固
定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧により前記固
定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または
電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められ
た電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の位置
を検出するものである。
Further, the method for detecting the rotor position of the sensorless SR motor is characterized in that, when the drive voltage applied to the stator winding is cut off, the regenerative period in which the regenerative current flows ends.
Generating a step function signal, applying a voltage applied from a power supply as a step function voltage based on the step function signal to the stator winding via a resistor that determines a time constant during a transient response, The position of the rotor salient pole based on a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by a voltage and a voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole. Is to be detected.

【0022】また、固定子巻線に印加された駆動電圧を
遮断した後に、2番目に駆動電圧が印加される固定子巻
線に駆動電圧が印加されたときに、ステップ関数信号を
発生させ、電源から印加された電圧を前記ステップ関数
信号に基づいてステップ関数電圧として、過渡応答時の
時定数を定める抵抗を介して前記固定子巻線に印加し、
前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転子突極の
位置に対応してあらかじめ定められた電圧または電流と
に基づいて、前記回転子突極の位置を検出するものであ
る。
Further, after the driving voltage applied to the stator winding is cut off, a step function signal is generated when the driving voltage is applied to the stator winding to which the driving voltage is applied second. As a step function voltage based on the step function signal, the voltage applied from the power supply is applied to the stator winding via a resistor that determines a time constant during a transient response,
Based on a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage and a voltage or current predetermined in accordance with the position of the rotor salient pole, the rotor salient The position of the pole is detected.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、実施の形態
1を図を用いて説明する。図1は実施の形態1である回
転子位置検出装置を備えたセンサレスSRモータの駆動
装置の構成図であり、説明をし易くするため、1相につ
いて示している。図2は固定子巻線の駆動電圧による回
生期間とステップ信号の関係を説明する動作波形図、図
3は固定子巻線に印加される駆動電圧と固定子巻線に流
れる駆動電流及び回生期間終了検知回路の入出力電圧の
波形図である。図1において8aは固定子巻線3の一端
と母線電圧10間に接続されたトランジスタ、8bは固
定子巻線3の一端とGND間に接続されたトランジス
タ、9aは固定子巻線3の一端とGND間に接続された
ダイオード、9bは固定子巻線3の他端と母線電圧10
の間に接続されたダイオード、19は検出用電源、18
はトランジスタ対8a、8bを固定子巻線励磁信号によ
ってON−OFFさせる制御回路である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a drive device for a sensorless SR motor including a rotor position detection device according to the first embodiment, and illustrates one phase for ease of description. FIG. 2 is an operation waveform diagram for explaining a relationship between a regeneration period and a step signal by a driving voltage of the stator winding, and FIG. 3 is a driving voltage applied to the stator winding, a driving current flowing through the stator winding, and a regeneration period. FIG. 5 is a waveform diagram of input / output voltages of an end detection circuit. In FIG. 1, 8a is a transistor connected between one end of the stator winding 3 and the bus voltage 10, 8b is a transistor connected between one end of the stator winding 3 and GND, and 9a is one end of the stator winding 3. 9b is a diode connected between the other end of the stator winding 3 and the bus voltage 10b.
, A detection power supply, 18
Is a control circuit for turning on / off the transistor pairs 8a and 8b by a stator winding excitation signal.

【0024】25はSRモータの回転子の位置を検出す
る回転子位置検出装置であり、固定子巻線3の一端と検
出用電源19との間にトランジスタ8aと並列に接続さ
れた抵抗13、ステップ関数信号を発生するステップ関
数信号発生回路17、固定子巻線3の他端にトランジス
タ8bと並列に接続されるとともに、抵抗13と固定子
巻線3と直列に接続され、ステップ関数信号発生回路1
7から出力されたステップ関数信号に基づいてON−O
FFされ、検出用電源19をステップ関数電圧として固
定子巻線に印加するスイッチング素子であるトランジス
タ14、入力された電圧Vから回生期間が終了したこと
を検知する回生期間終了検知回路31、抵抗13と固定
子巻線3との接続点から接続され、ステップ関数電圧に
より固定子巻線3のインダクタンスに対応した電圧とし
て検出するインダクタンス検出回路16、インダクタン
ス検出回路16から出力された電圧とあらかじめ設定さ
れた回転子突極6の位置に対応した電圧に基づいて、回
転子突極6の位置を表す信号を出力する回転位置検出回
路15、母線電圧10の影響を無くすために検出用電源
19に逆電流を流さないための整流子20からなる。
Numeral 25 denotes a rotor position detecting device for detecting the position of the rotor of the SR motor. The resistor 13 is connected between one end of the stator winding 3 and the detecting power supply 19 in parallel with the transistor 8a. A step function signal generating circuit 17 for generating a step function signal is connected to the other end of the stator winding 3 in parallel with the transistor 8b, and connected in series with the resistor 13 and the stator winding 3 to generate a step function signal. Circuit 1
ON-O based on the step function signal output from
The transistor 14 is a switching element that applies the detection power supply 19 as a step function voltage to the stator winding as a step function voltage, a regeneration period end detection circuit 31 that detects the end of the regeneration period from the input voltage V, and a resistor 13. Detecting circuit 16 which is connected from a connection point of the stator winding 3 and a voltage corresponding to the inductance of the stator winding 3 by a step function voltage, and is set in advance to a voltage output from the inductance detecting circuit 16. A rotation position detection circuit 15 that outputs a signal indicating the position of the rotor salient pole 6 based on a voltage corresponding to the position of the rotor salient pole 6, and a detection power supply 19 to eliminate the influence of the bus voltage 10. It is composed of a commutator 20 for preventing a current from flowing.

【0025】次に、動作について図1〜図3により説明
する。まず、ステップ関数信号発生回路17の出力電圧
がONとなると、トランジスタ14がONとなり、検出
用電源19から抵抗13、固定子巻線3及びダイオード
20を通ってトランジスタ14に電流が流れる。この時
流れる電流によりインダクタンス検出回路16及び回生
期間終了検知回路31に入力される電圧Vは、 V=Vcc×exp(−R×t/L) …(1) となる。ここで、Vccは、検出用電源19の電圧値、
Rは検出用電源19と固定子巻線3との間に接続された
抵抗13の抵抗値、tはトランジスタ14がONしてか
らの経過時間、Lは固定子巻線3のインダクタンスであ
る。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. First, when the output voltage of the step function signal generation circuit 17 turns on, the transistor 14 turns on, and a current flows from the detection power supply 19 to the transistor 14 through the resistor 13, the stator winding 3, and the diode 20. The voltage V input to the inductance detection circuit 16 and the regeneration period end detection circuit 31 by the current flowing at this time is as follows: V = Vcc × exp (−R × t / L) (1) Here, Vcc is the voltage value of the detection power supply 19,
R is the resistance value of the resistor 13 connected between the detection power supply 19 and the stator winding 3, t is the elapsed time since the transistor 14 was turned on, and L is the inductance of the stator winding 3.

【0026】そして、(1)式より検出用電源19の電
圧Vccと抵抗13の抵抗値Rとトランジスタ14がO
Nしてからの経過時間tがわかれば、Vより固定子巻線
3のインダクタンスLを推定することができる。
From the equation (1), the voltage Vcc of the detection power supply 19, the resistance value R of the resistor 13, and the transistor 14
If the elapsed time t after N is known, the inductance L of the stator winding 3 can be estimated from V.

【0027】この経過時間tを検出時間とし、このとき
の電圧Vの値を過度時の電圧Vsensとする。そし
て、あらかじめ、固定子突極2と回転子突極6の位置関
係と、その時のVsensの関係を求めておく。
The elapsed time t is defined as the detection time, and the value of the voltage V at this time is defined as the transient voltage Vsens. Then, the positional relationship between the stator salient pole 2 and the rotor salient pole 6 and the relationship between Vsens at that time are determined in advance.

【0028】ここで、固定子巻線3に駆動電圧を印加し
た後に、駆動電圧の印加を遮断すると、生じる回生電流
とステップ関数信号の影響について図2により説明す
る。図2(a)は固定子巻線駆動電圧波形図、図2
(b)はステップ関数信号発生回路信号がない場合の固
定子巻線駆動電流波形図、図2(c)はステップ関数信
号発生回路信号がある場合の固定子巻線駆動電流波形
図、図2(d)は固定子巻線インダクタンスの波形図で
ある。
Here, the effects of the regenerative current and the step function signal generated when the application of the drive voltage is cut off after the application of the drive voltage to the stator winding 3 will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a stator winding driving voltage waveform diagram, and FIG.
2 (b) is a stator winding driving current waveform chart when there is no step function signal generation circuit signal, and FIG. 2 (c) is a stator winding driving current waveform chart when there is a step function signal generation circuit signal. (D) is a waveform diagram of the stator winding inductance.

【0029】SRモータでは、U、V、Wのいずれか一
つの相の固定子巻線3に対する駆動電流はトランジスタ
対8a、8bがONすると、母線電圧10→トランジス
タ8a→固定巻線3→トランジスタ8bの順に電流が流
れ、固定子巻線3には磁気エネルギーが蓄えられる。そ
の後、トランジスタ対8a、8bがOFFすると、蓄え
られた磁気エネルギーを消費するために固定子巻線3に
逆起電力が発生する。この逆起電力のエネルギーは、ダ
イオード9a→固定巻線3→ダイオード9bを通って母
線電圧10に回生される。そして、回生が終了すると回
生電流が流れなくなるためにダイオード9a、9bがO
FF状態になり、検出用電源19→抵抗13→ダイオー
ド20→固定子巻線3→トランジスタ14の回路とな
る。
In the SR motor, when the transistor pair 8a, 8b is turned on, the drive current for the stator winding 3 of any one phase of U, V, W is changed to the bus voltage 10 → transistor 8a → fixed winding 3 → transistor. Current flows in the order of 8b, and magnetic energy is stored in the stator winding 3. Thereafter, when the transistor pair 8a, 8b is turned off, a back electromotive force is generated in the stator winding 3 to consume the stored magnetic energy. The energy of this back electromotive force is regenerated to the bus voltage 10 through the diode 9a → the fixed winding 3 → the diode 9b. When the regeneration is completed, the diodes 9a and 9b become O
The state becomes the FF state, and a circuit of the detection power supply 19 → the resistor 13 → the diode 20 → the stator winding 3 → the transistor 14 is formed.

【0030】このように、駆動回路のトランジスタ対8
a、8b、ダイオード9a、9bをが全てOFF状態に
なり、固定子巻線が浮いた状態になっている期間で検出
する固定子巻線3のインダクタンスが変化している期間
は検出可能期間である。
As described above, the transistor pair 8 of the driving circuit
a, 8b, and the diodes 9a, 9b are all in the OFF state, and the period in which the inductance of the stator winding 3 detected during the period in which the stator winding is in a floating state is a detectable period. is there.

【0031】この回生期間中にステップ関数信号発生回
路17よりステップ関数信号を印加し、ステップ関数信
号に基づいたステップ関数電圧が固定子巻線3に印加さ
れると、このステップ関数電圧により、固定子巻線に磁
気エネルギーが蓄えられ、さらに、ステップ関数信号の
回数を増して印加すると、図2(c)に示すように回生
期間が、図2(b)に示すステップ関数信号発生回路信
号がない場合の回生期間より延びてしまう。
During this regeneration period, a step function signal is applied from the step function signal generation circuit 17 and when a step function voltage based on the step function signal is applied to the stator winding 3, the step function voltage is fixed. When the magnetic energy is stored in the slave winding and the step function signal is applied more times, the regenerative period is changed as shown in FIG. 2C, and the step function signal generating circuit signal shown in FIG. If not, it will be longer than the regeneration period.

【0032】このため、SRモータをスムーズに回転す
るために電流を流さないようにする期間(制動期間)に
も回生電流が流れてしまい、SRモータに制動をかけて
しまうことや、位置を検出するための検出可能期間が短
くなる可能性が考えられる。
For this reason, a regenerative current flows even during a period (braking period) in which no current is supplied to smoothly rotate the SR motor, so that the SR motor is braked and the position is detected. It is conceivable that the detectable period for performing the operation becomes short.

【0033】このような影響を避けるためになされたの
が本実施の形態であり、次に図3により説明する。図3
(a)は固定子巻線駆動電圧波形図、図3(b)は固定
子巻線インダクタンス波形図、図3(c)は固定子巻線
駆動電流波形図、図3(d)は回生期間終了検知回路入
力電圧波形図、図3(e)は回生期間終了検知回路出力
電圧波形図、図3(f)はステップ関数信号波形図であ
る。
This embodiment has been made in order to avoid such an influence, and will be described with reference to FIG. FIG.
3A is a stator winding driving voltage waveform diagram, FIG. 3B is a stator winding inductance waveform diagram, FIG. 3C is a stator winding driving current waveform diagram, and FIG. 3D is a regeneration period. FIG. 3E is an output voltage waveform diagram of the end detection circuit, and FIG. 3F is a step function signal waveform diagram.

【0034】まず、駆動電圧が固定子巻線3に印加され
ると、図3(a)に示すように、固定子巻線の駆動電圧
が非駆動時となっても、固定子巻線3に流れる駆動電流
は図3(c)に示すように固定子巻線3に蓄えられた磁
気エネルギーがダイオード対9a、9bを通って回生さ
れ電流が流れる。この電流が流れている期間は回生期間
であり、これを避けて検出可能な検出可能期間は固定子
巻線駆動電圧がOFFとなり、図3(b)に示すように
インダクタンスが変化している期間である。
First, when a driving voltage is applied to the stator winding 3, as shown in FIG. 3A, even when the driving voltage of the stator winding is not driven, the stator winding 3 is not driven. 3C, the magnetic energy stored in the stator winding 3 is regenerated through the diode pairs 9a and 9b as shown in FIG. The period during which this current is flowing is the regenerative period, and the detectable period that can be detected avoiding this period is the period during which the stator winding drive voltage is OFF and the inductance changes as shown in FIG. It is.

【0035】次にSRモータが駆動中に回生期間終了検
知回路31に入力されるが、入力電圧は図3(d)に示
すようになる。すなわち、固定子巻線3に駆動電圧を印
加中は、通常は検出用電源9の電圧値Vccより駆動電
圧10の電圧Vbの方が高い電圧になっているため、回
生期間終了検知回路31の電圧は検出用電源19の電圧
値Vccとなっている。固定子巻線3に印加されている
駆動電圧が遮断されると、溜まった磁気エネルギーを回
生するため回生電流はダイオード9aから固定子巻線3
を通りダイオード9bから母線電圧10に回生される。
この時は、ダイオード9aがONしているため、ほぼG
ND電圧(0V)となる。回生が終了して、回生電流が
流れなくなるとダイオード9aがOFFするため、回生
期間終了検知回路31の電圧は、検出用電源19の電圧
値Vccとなる。
Next, while the SR motor is being driven, it is input to the regeneration period end detection circuit 31, and the input voltage is as shown in FIG. 3 (d). That is, while the drive voltage is being applied to the stator winding 3, the voltage Vb of the drive voltage 10 is normally higher than the voltage value Vcc of the detection power supply 9, so that the regeneration period end detection circuit 31 The voltage is the voltage value Vcc of the detection power supply 19. When the drive voltage applied to the stator winding 3 is cut off, the regenerative current flows from the diode 9a to the stator winding 3 to regenerate the accumulated magnetic energy.
And is regenerated to the bus voltage 10 from the diode 9b.
At this time, since the diode 9a is ON, almost G
ND voltage (0 V). When the regeneration ends and the regenerative current stops flowing, the diode 9a is turned off, so that the voltage of the regeneration period end detection circuit 31 becomes the voltage value Vcc of the detection power supply 19.

【0036】ここで、回生期間が終了と判断できる電流
値を設定し、その電流値に相当する検出レベルを設定す
れば、この検出レベルになったことを検知することによ
り、回生期間終了を判断できる。これにより、ステップ
関数信号発生回路17を駆動すれば、回生期間を延長す
ることなくステップ関数電圧による回転子の位置検出を
行うことができる。
Here, a current value at which the regeneration period can be determined to be determined is set, and a detection level corresponding to the current value is set. By detecting that the detection level has been reached, the end of the regeneration period is determined. it can. Thus, if the step function signal generation circuit 17 is driven, the position of the rotor can be detected by the step function voltage without extending the regeneration period.

【0037】すなわち、回生期間終了検知回路31は、
回生期間終了検知回路31への入力電圧に対して図3
(d)に示すように回生期間が終了と判断できる電流値
に相当する検出レベルをVsと設定すると、回生期間終
了検知回路31の出力電圧は図3(e)に示すようにV
sとなったときに立ち上がりエッジとなる。そして、こ
の立ち上がりエッジを検知して、制御回路18に検出信
号を出力する。制御回路18はステップ関数信号発生回
路17にステップ関数信号を発信させるための発信可能
信号を発信する。そして、ステップ関数信号発生回路1
7は、図3(f)に示すようにステップ関数信号を出力
する。
That is, the regeneration period end detection circuit 31
FIG. 3 shows the relationship between the input voltage to the regeneration period end detection circuit 31 and
As shown in FIG. 3D, when the detection level corresponding to the current value at which the regeneration period can be determined to be ended is set to Vs, the output voltage of the regeneration period end detection circuit 31 becomes Vs as shown in FIG.
When it becomes s, it becomes a rising edge. Then, it detects this rising edge and outputs a detection signal to the control circuit 18. The control circuit 18 transmits a transmission enable signal for causing the step function signal generation circuit 17 to transmit a step function signal. Then, the step function signal generation circuit 1
7 outputs a step function signal as shown in FIG.

【0038】次に、インダクタンス検出回路16では、
入力された電圧Vから検出時間後の電圧Vsensを出
力する。出力された電圧Vsensは、固定子突極2に
対する回転子突極6の位置に対応した値となる。回転位
置検出15では、インダクタンス検出回路16から出力
された電圧Vsensとあらかじめ設定された固定子突
極2と回転子突極6の位置関係に相当する電圧との比較
をし、あらかじめ設定された固定子突極2と回転子突極
6の位置に相当する位置を検出し位置検出信号を制御回
路18に送る。
Next, in the inductance detecting circuit 16,
The voltage Vsens after the detection time from the input voltage V is output. The output voltage Vsens has a value corresponding to the position of the rotor salient pole 6 with respect to the stator salient pole 2. In the rotation position detection 15, the voltage Vsens output from the inductance detection circuit 16 is compared with a voltage corresponding to a predetermined positional relationship between the stator salient poles 2 and the rotor salient poles 6, and a predetermined fixed A position corresponding to the positions of the child salient pole 2 and the rotor salient pole 6 is detected, and a position detection signal is sent to the control circuit 18.

【0039】そして、制御回路18は送られた位置検出
信号から固定子突極を励磁するタイミングを計算しトラ
ンジスタ対8a、8bをONまたはOFFする信号をト
ランジスタ対8a、8bに出力する。同じように、V相
とW相も同じように行う。
Then, the control circuit 18 calculates the timing for exciting the stator salient poles from the sent position detection signal, and outputs a signal for turning on or off the transistor pair 8a, 8b to the transistor pair 8a, 8b. Similarly, the same applies to the V phase and the W phase.

【0040】以上のように、回転位置検出センサを用い
ることなしに、電圧Vの値と検出レベルとの比較を行う
だけの簡単で、安価な回路を追加するだけで、回生電流
への影響(回生期間を延ばす)を避けてSRモータの特
性を変えることなく、信頼性が高く、回転子の位置を検
出することができる。
As described above, the influence on the regenerative current can be obtained simply by adding a simple and inexpensive circuit for comparing the value of the voltage V with the detection level without using the rotational position detection sensor. It is possible to detect the position of the rotor with high reliability without changing the characteristics of the SR motor by avoiding the extension of the regeneration period).

【0041】実施の形態2.以下、実施の形態2を図を
用いて説明する。図4は実施の形態1である回転子位置
検出装置を備えたセンサレスSRモータの駆動装置の構
成図、図5は図4のインダクタンス検出回路の構成図で
あり一般的な検出回路である。図6は固定子巻線の駆動
電圧と電流の波形図及びインダクタンス検出回路の動作
波形図である。図4、5において実施の形態1で示した
図1と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明
を省略する。21はOPアンプである。22、23、2
4はOPアンプ21に接続され、インダクタンス回路1
6の検出レベルを設定している抵抗、29はOPアンプ
21の出力を波形整形及び信号反転して出力するインバ
ータである。32はインダクタンス検出回路16からの
入力信号により回生期間終了を検知するとともに固定子
巻線励磁信号を出力する制御回路である。
Embodiment 2 Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a configuration diagram of a driving device for a sensorless SR motor including the rotor position detection device according to the first embodiment, and FIG. 5 is a configuration diagram of the inductance detection circuit of FIG. 4, which is a general detection circuit. FIG. 6 is a waveform diagram of the driving voltage and current of the stator winding and an operation waveform diagram of the inductance detection circuit. 4 and 5, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 21 denotes an OP amplifier. 22, 23, 2
4 is connected to the OP amplifier 21 and the inductance circuit 1
Reference numeral 29 denotes a resistor for setting the detection level, and reference numeral 29 denotes an inverter that outputs the output of the OP amplifier 21 after waveform shaping and signal inversion. A control circuit 32 detects the end of the regeneration period based on an input signal from the inductance detection circuit 16 and outputs a stator winding excitation signal.

【0042】次に、動作について図4〜図6により説明
する。図6(a)は固定子巻線駆動電圧波形図、図6
(b)は固定子巻線インダクタンス波形図、図6(c)
は固定子巻線駆動電流波形図、図6(d)はインダクタ
ンス検出回路入力電圧波形図、図6(e)はインダクタ
ンス検出回路出力電圧波形図、図6(f)はステップ関
数信号波形図である。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. FIG. 6A is a waveform diagram of a stator winding driving voltage, and FIG.
(B) is a stator winding inductance waveform diagram, and FIG.
FIG. 6 (d) is an inductance detection circuit input voltage waveform diagram, FIG. 6 (e) is an inductance detection circuit output voltage waveform diagram, and FIG. 6 (f) is a step function signal waveform diagram. is there.

【0043】センサレスSRモータは制御回路18から
の固定子巻線励磁信号によりトランジスタ対8a、8b
がONとなり、母線電圧10から固定子巻線に電流が供
給される。このとき、固定子巻線3の駆動電圧と駆動電
流は、図6(a)、(c)に示されるが、固定子巻線3
の駆動電圧が非駆動時となっても、固定子巻線3に流れ
る駆動電流は図6(c)に示すよう回生電流が流れる回
生期間があり、検出可能期間は固定子巻線が非駆動時
で、図6(b)に示すようにインダクタンスが変化して
いる期間である。
The sensorless SR motor receives a pair of transistors 8a and 8b based on a stator winding excitation signal from the control circuit 18.
Is turned ON, and current is supplied from the bus voltage 10 to the stator winding. At this time, the drive voltage and the drive current of the stator winding 3 are shown in FIGS.
6C, the drive current flowing through the stator winding 3 has a regenerative period during which the regenerative current flows, and the detectable period is such that the stator winding is not driven. Time, which is a period during which the inductance changes as shown in FIG.

【0044】この検出可能期間に固定子巻線3のインダ
クタンスの変化を検出して回転子の位置を検出するので
あるが、まず、ステップ関数信号発生回路17の出力電
圧がONとなると、トランジスタ14がONとなり、検
出用電源19からステップ関数電圧が固定子巻線3に印
加される。このステップ関数電圧により固定子巻線3に
生じた過渡応答時の電圧がインダクタンス回路16に入
力する。この入力電圧は図6(d)に示される。
During the detectable period, the position of the rotor is detected by detecting a change in the inductance of the stator winding 3. First, when the output voltage of the step function signal generation circuit 17 is turned on, the transistor 14 is turned on. Is turned ON, and a step function voltage is applied to the stator winding 3 from the detection power supply 19. The voltage at the time of transient response generated in the stator winding 3 by this step function voltage is input to the inductance circuit 16. This input voltage is shown in FIG.

【0045】インダクタンス検出回路16の検出レベル
は、回転子位置に相当する値Vsに設定し、入力信号が
検出レベルより大きい場合はOPアンプ21の出力はL
(Low−volt)となり、小さい場合はH(Hig
h−volt)となる。この信号は、インバータ29に
よって波形整形及び信号反転され回転位置検出回路15
及び制御回路18に出力される。
The detection level of the inductance detection circuit 16 is set to a value Vs corresponding to the rotor position, and when the input signal is higher than the detection level, the output of the OP amplifier 21 becomes L
(Low-volt), and H (Hig)
h-volt). This signal is subjected to waveform shaping and signal inversion by the inverter 29, and the rotation position detection circuit 15
And output to the control circuit 18.

【0046】この検出レベルVsは、回生期間が終了し
たことを検知するためのレベルにする必要があり、回生
電流の電圧がある一定レベル以下に達したことを検出す
ればよく、例えば、回生電流が流れなく、ダイオード9
aがOFFとなる電圧に設定する。すなわち、ダイオー
ド9aのON時の電圧降下より高い値に設定しておけば
よい。
The detection level Vs needs to be a level for detecting the end of the regenerative period. It is sufficient to detect that the voltage of the regenerative current has reached a certain level or less. Does not flow, diode 9
Set to a voltage at which a is turned off. That is, the voltage may be set to a value higher than the voltage drop when the diode 9a is turned on.

【0047】インダクタンス検出回路16の出力電圧は
図6(e)に示すように入力電圧がVsとなったとき立
ち上がりエッジとなる。制御回路32は、この出力電圧
の立ち上がりを検知して回生期間終了を判断し、ステッ
プ関数信号発生回路17にステップ関数信号を発信させ
るための発信可能信号を発信する。そして、ステップ関
数信号発生回路17は、図6(f)に示すようにステッ
プ関数信号を出力する。
The output voltage of the inductance detecting circuit 16 has a rising edge when the input voltage becomes Vs as shown in FIG. The control circuit 32 detects the rise of the output voltage, determines the end of the regeneration period, and transmits a transmittable signal for causing the step function signal generation circuit 17 to transmit a step function signal. Then, the step function signal generation circuit 17 outputs a step function signal as shown in FIG.

【0048】次に、回転位置検出回路15は、制御回路
32が回生期間終了を検知した後のインダクタンス検出
回路16の出力電圧がLとなったことを検知して回転子
位置検出を行う。
Next, the rotational position detecting circuit 15 detects the rotor position by detecting that the output voltage of the inductance detecting circuit 16 has become L after the control circuit 32 detects the end of the regeneration period.

【0049】以上のように、ダイオード9aのON電圧
より高い値に相当する回転子の位置を検出レベルに設定
しておけば、回生期間終了検知回路がなくとも、回生電
流への影響(回生期間を延ばす)を避けてSRモータの
特性を変えることなく、信頼性が高く、回転子の位置を
検出することができる。
As described above, if the position of the rotor corresponding to the value higher than the ON voltage of the diode 9a is set to the detection level, the influence on the regenerative current (regenerative period ), And the position of the rotor can be detected with high reliability without changing the characteristics of the SR motor.

【0050】実施の形態3.本実施の形態のセンサレス
SRモータの回転子位置検出装置は実施の形態2で示し
た図3と同じ構成であり、動作が異なるものであるので
動作について説明する。図7は動作波形図である。図7
(a)、(b)、(c)はSRモータの駆動電圧パター
ンの一例を示すものであり、図7(a)はU相の固定子
巻線駆動電圧波形図、図7(b)はV相の固定子巻線駆
動電圧波形図、図7(c)はW相の固定子巻線駆動電圧
波形図である。図7(d)、(e)、(f)は本実施の
形態の動作を示すもので、図7(d)は、U相の固定子
駆動電流波形図、図7(e)はU相の固定子巻線インダ
クタンスの波形図、図7(f)はステップ関数信号波形
図である。
Embodiment 3 Since the rotor position detecting device of the sensorless SR motor according to the present embodiment has the same configuration as that of FIG. 3 shown in the second embodiment and operates differently, the operation will be described. FIG. 7 is an operation waveform diagram. FIG.
(A), (b), and (c) show an example of the drive voltage pattern of the SR motor. FIG. 7 (a) is a U-phase stator winding drive voltage waveform diagram, and FIG. FIG. 7C is a V-phase stator winding driving voltage waveform diagram, and FIG. 7C is a W-phase stator winding driving voltage waveform diagram. 7 (d), (e) and (f) show the operation of the present embodiment. FIG. 7 (d) is a U-phase stator drive current waveform diagram, and FIG. 7F is a waveform diagram of the stator winding inductance, and FIG. 7F is a waveform diagram of the step function signal.

【0051】図7(a)、(b)、(c)に示すよう
に、U相固定子巻線駆動電圧がONになっている状態で
V相固定子巻線駆動電圧がONになると、U相固定子巻
線駆動電圧はOFFになる。さらに、W相固定子巻線駆
動電圧がONになると、V相固定子巻線駆動電圧はOF
Fする。このように、SRモータは、固定子巻線駆動電
圧を順次ONすることにより回転子を回転させる。
As shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, when the V-phase stator winding driving voltage is turned on while the U-phase stator winding driving voltage is turned on, The U-phase stator winding drive voltage is turned off. Further, when the W-phase stator winding drive voltage is turned ON, the V-phase stator winding drive voltage becomes OF
F. Thus, the SR motor rotates the rotor by sequentially turning on the stator winding drive voltage.

【0052】SRモータは、固定子巻線のインダクタン
スが増加している期間に固定子巻線に駆動するための電
圧を印加することにより回転子が回転するためのトルク
が発生する。また、回転子が回転している時に、固定子
巻線のインダクタンスが減少する期間に駆動電圧を印加
すると、固定子巻線に制動力が働くことになる。固定子
巻線に駆動電圧を印加する時、固定子巻線のインダクタ
ンスのために、駆動電圧を印加してから所定の電流が流
れるまでに時間のずれが発生するので、このずれを補正
し、所定の位置での駆動電流を確保するために、通常早
めに印加する。
In the SR motor, a torque for rotating the rotor is generated by applying a drive voltage to the stator winding while the inductance of the stator winding is increasing. Also, if a driving voltage is applied during a period in which the inductance of the stator winding decreases while the rotor is rotating, a braking force acts on the stator winding. When a drive voltage is applied to the stator winding, a time lag occurs between the application of the drive voltage and the flow of a predetermined current due to the inductance of the stator winding. In order to secure a drive current at a predetermined position, the drive current is usually applied earlier.

【0053】また、図7(d)に示すように駆動電圧が
OFFしてから電流が0に減少するまでに回生期間があ
り、この期間は固定子巻線3に溜まった磁気エネルギー
を回生するために固定子巻線には回生電流が流れる。こ
の回生電流が、固定子巻線インダクタンスの減少してい
る期間まで流れると、回転子に制動がかかってしまうの
で、固定子巻線のインダクタンスが減少するまでに回生
電流が0になるように早めに駆動電圧をOFFするよう
にしている。図において、検出可能期間は固定子巻線が
非駆動時で、回生期間が終了したときから固定子巻線3
のインダクタンスが変化している期間である。
As shown in FIG. 7D, there is a regenerative period from when the drive voltage is turned off to when the current is reduced to 0. In this period, the magnetic energy accumulated in the stator winding 3 is regenerated. Therefore, a regenerative current flows through the stator winding. If this regenerative current flows until the stator winding inductance is reduced, the rotor will be braked. Therefore, the regenerative current must be reduced to zero before the stator winding inductance decreases. The driving voltage is turned off at the moment. In the figure, the detectable period is when the stator winding is not driven, and the stator winding 3
This is a period during which the inductance of the changes.

【0054】次に、本実施の形態における動作を、簡単
にするためにU相固定子巻線について説明する。U相固
定子巻線駆動電圧がOFFしてからの回生期間は、通常
U相固定子巻線インダクタンスが減少を開始するまでに
は0になるように設定される。これは、図7(b)、
(c)、(d)からも分かるように、次に駆動されてい
るV相固定子巻線駆動電圧のON期間(t1〜t3)の
間には終了していることになる。さらに、次にONする
W相固定子巻線駆動電圧がONのとき(t3〜t5)に
は回生電流は0になっていることが分かる。
Next, a U-phase stator winding will be described to simplify the operation in the present embodiment. The regenerative period after the U-phase stator winding drive voltage is turned off is normally set to zero before the U-phase stator winding inductance starts to decrease. This is shown in FIG.
As can be seen from (c) and (d), the operation is completed during the ON period (t1 to t3) of the V-phase stator winding drive voltage that is being driven next. Further, when the W-phase stator winding driving voltage to be turned on next is ON (t3 to t5), it is understood that the regenerative current is 0.

【0055】W相の固定子巻線駆動電圧がONのとき
(t3〜t5)は、U相の固定子巻線インダクタンスは
図7(e)に示すように最小になっているが、実際は、
上述のように、早めにONするため、図に示すようにW
相駆動中の検出可能期間(t3〜t4)があり、U相固
定子巻線インダクタンスの変化は十分検出することが可
能である。
When the W-phase stator winding drive voltage is ON (t3 to t5), the U-phase stator winding inductance is minimized as shown in FIG. 7 (e).
As described above, in order to turn ON early, as shown in FIG.
There is a detectable period (t3 to t4) during the phase driving, and a change in the U-phase stator winding inductance can be sufficiently detected.

【0056】このように、U相固定子巻線インダクタン
スを検出するため、回生期間を避けてステップ関数信号
発生回路17からステップ関数信号を出力させるタイミ
ングは、図7(f)に示すように次の次に印加されるW
相の固定子巻線駆動電圧がONの期間(t3〜t5)に
行えばよいことが分かる。従って、制御回路32は、固
定子巻線に印加された駆動電圧を遮断した後に、2番目
に駆動電圧が印加される固定子巻線に駆動電圧が印加さ
れたときに、ステップ関数信号発生回路17を駆動させ
ることにより、各相に順次ステップ関数電圧を供給し、
ステップ信号の応答信号により回転子の位置を検出す
る。
As described above, in order to detect the U-phase stator winding inductance, the timing of outputting the step function signal from the step function signal generating circuit 17 while avoiding the regenerative period is as shown in FIG. Applied next to
It can be seen that the operation should be performed during the period in which the phase stator winding drive voltage is ON (t3 to t5). Accordingly, the control circuit 32 shuts off the drive voltage applied to the stator winding, and then, when the drive voltage is applied to the stator winding to which the drive voltage is applied second, the step function signal generation circuit 17 to supply a step function voltage to each phase sequentially,
The position of the rotor is detected from the response signal of the step signal.

【0057】以上のように、回生期間終了を検知しなく
とも、回生電流への影響(回生期間を延ばす)を避けて
SRモータの特性を変えることなく、信頼性が高く、回
転子の位置を検出することができる。
As described above, even if the end of the regenerative period is not detected, the effect on the regenerative current (extending the regenerative period) is avoided, the characteristics of the SR motor are not changed, the reliability is high, and the position of the rotor is high. Can be detected.

【0058】なお、実施の形態1〜2において、インダ
クタンス検出回路16はステップ関数電圧により固定子
巻線3に生じた過渡応答時の電圧を検出したが、過渡応
答時の電流を検出してもよい。
In the first and second embodiments, the inductance detecting circuit 16 detects the voltage at the transient response generated in the stator winding 3 by the step function voltage. Good.

【0059】[0059]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れるため、以下のような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0060】この発明に係わるセンサレスSRモータの
回転子位置検出装置は、固定子巻線に印加された駆動電
圧を遮断したときに、回生電流が流れる回生期間が終了
した後に、ステップ関数信号を発生するステップ関数信
号発生回路と、電源と前記固定子巻線の間に接続され、
過渡応答時の時定数を定める抵抗と、前記電源から印加
された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてステップ
関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印加す
るスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記固定子
巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または電流
を検出するインダクタンス検出回路と、このインダクタ
ンス検出回路により検出された検出電圧または検出電流
と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められた電
圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の位置を検
出する回転位置検出回路と、を備えたので、回転位置検
出センサを用いることなしに、簡単な回路により、固定
子巻線に生じる回生電流への影響を避けて回転子の位置
を検出することができる。
The rotor position detecting device of the sensorless SR motor according to the present invention generates the step function signal after the regenerative period in which the regenerative current flows when the drive voltage applied to the stator winding is cut off. A step function signal generating circuit, which is connected between a power supply and the stator winding,
A resistor for determining a time constant at the time of transient response, a voltage applied from the power supply as a step function voltage based on the step function signal, a switch applied to the stator winding and the resistor, and the step function voltage An inductance detection circuit for detecting a voltage or a current at the time of a transient response generated in the stator winding and the resistance, and a detection voltage or a detection current detected by the inductance detection circuit and a position of the rotor salient pole. A rotation position detection circuit that detects the position of the rotor salient pole based on a predetermined voltage or current, so that the stator can be configured by a simple circuit without using a rotation position detection sensor. The position of the rotor can be detected without affecting the regenerative current generated in the winding.

【0061】また、固定子巻線に印加された駆動電圧を
遮断したときに、回生電流が流れる回生期間の終了を検
知する回生期間終了検知回路と、この回生期間終了検知
回路からの出力信号により、ステップ関数信号を発生す
るステップ関数信号発生回路と、電源と前記固定子巻線
の間に接続され、過渡応答時の時定数を定める抵抗と、
前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、前記ステップ関数電圧
により前記固定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時
の電圧または電流を検出するインダクタンス検出回路
と、このインダクタンス検出回路により検出された検出
電圧または検出電流と回転子突極の位置に対応してあら
かじめ定められた電圧または電流とに基づいて、前記回
転子突極の位置を検出する回転位置検出回路と、を備え
たので、回転位置検出センサを用いることなしに、簡単
な回路により、回生電流への影響を避けてSRモータの
特性を変えることなく、信頼性が高く、回転子の位置を
検出することができる。
Further, when the drive voltage applied to the stator winding is cut off, a regeneration period end detection circuit for detecting the end of a regeneration period in which a regenerative current flows, and an output signal from the regeneration period end detection circuit. A step function signal generating circuit that generates a step function signal, and a resistor that is connected between a power supply and the stator winding and determines a time constant during a transient response;
A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on the voltage applied from the power supply based on the step function signal, and a voltage generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage. Based on an inductance detection circuit that detects a voltage or a current at the time of a transient response, based on a detection voltage or a detection current detected by the inductance detection circuit and a voltage or a current that is predetermined according to the position of the rotor salient pole. And a rotation position detection circuit for detecting the position of the rotor salient pole, so that the characteristics of the SR motor can be reduced by using a simple circuit without using a rotation position detection sensor and avoiding the influence on the regenerative current. Without changing, the position of the rotor can be detected with high reliability.

【0062】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、電源と固定子巻線の間に接続さ
れ、過渡応答時の時定数を定める抵抗と、前記電源から
印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてステ
ップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印
加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記固
定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または
電流を検出するとともに、前記固定子巻線に印加された
駆動電圧を遮断したときに生じた回生電圧または電流を
あらかじめ定められたレベルとを比較して検出信号を出
力するインダクタンス検出回路と、このインダクタンス
検出回路により出力された検出信号と回転子突極の位置
に対応してあらかじめ定められた電圧または電流の値と
に基づいて、前記回転子突極の位置を検出する回転位置
検出回路と、前記インダクタンス検出回路からの出力信
号により、前記回生電圧または電流の回生期間終了を判
断し、前記ステップ関数信号発生回路を駆動させる制御
回路と、を備えたので、構成手段が少ない簡単な回路に
より、回生電流への影響を避けてSRモータの特性を変
えることなく、信頼性が高く、回転子の位置を検出する
ことができる。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a resistor connected between the power supply and the stator winding and for determining a time constant at the time of transient response, and a voltage applied from the power supply, A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. An inductance detection circuit that compares a regenerative voltage or a current generated when the drive voltage applied to the stator winding is cut off with a predetermined level and outputs a detection signal; Based on the detection signal output by and the value of the voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole, A rotation position detection circuit that detects the position of the trochanter salient pole, and a control circuit that determines the end of a regeneration period of the regenerative voltage or current based on an output signal from the inductance detection circuit and drives the step function signal generation circuit. , The reliability and the position of the rotor can be detected with high reliability without changing the characteristics of the SR motor by avoiding the influence on the regenerative current and using a simple circuit with few constituent means.

【0063】また、ステップ関数信号を発生するステッ
プ関数信号発生回路と、電源と固定子巻線の間に接続さ
れ、過渡応答時の時定数を定める抵抗と、前記電源から
印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づいてステ
ップ関数電圧として、前記固定子巻線及び前記抵抗に印
加するスイッチと、前記ステップ関数電圧により前記固
定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または
電流を検出するインダクタンス検出回路と、このインダ
クタンス検出回路により出力された検出信号と回転子突
極の位置に対応してあらかじめ定められた電圧または電
流の値とに基づいて、前記回転子突極の位置を検出する
回転位置検出回路と、前記固定子巻線に印加された駆動
電圧を遮断した後に、2番目に駆動電圧が印加される固
定子巻線に駆動電圧が印加されたときに、前記ステップ
関数信号発生回路を駆動させる制御回路と、を備えたの
で、回生期間終了を検知しなくとも、回生電流への影響
を避けてSRモータの特性を変えることなく、信頼性が
高く、回転子の位置を検出することができる。
Further, a step function signal generating circuit for generating a step function signal, a resistor connected between the power supply and the stator winding and for determining a time constant during transient response, and a voltage applied from the power supply, A switch applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal, and a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage is detected. Detecting the position of the rotor salient pole based on a detection signal output by the inductance detecting circuit and a voltage or current value determined in advance corresponding to the position of the rotor salient pole. And a drive voltage applied to the stator winding to which a second drive voltage is applied after the drive voltage applied to the stator winding is cut off. And a control circuit for driving the step function signal generation circuit when is applied, without detecting the end of the regenerative period, avoiding the influence on the regenerative current and without changing the characteristics of the SR motor. It has high reliability and can detect the position of the rotor.

【0064】また、センサレスSRモータの回転子位置
検出方法は、固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断し
たときに、回生電流が流れる回生期間が終了した後に、
ステップ関数信号を発生させ、電源から印加された電圧
を前記ステップ関数信号に基づいてステップ関数電圧と
して、過渡応答時の時定数を定める抵抗を介して前記固
定子巻線に印加し、前記ステップ関数電圧により前記固
定子巻線及び前記抵抗に生じた過渡応答時の電圧または
電流と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められ
た電圧または電流とに基づいて、前記回転子突極の位置
を検出するので、回転位置検出センサを用いることなし
に、簡単な回路により、固定子巻線に生じる回生電流へ
の影響を避けて回転子の位置を検出することができる。
The method of detecting the rotor position of the sensorless SR motor is such that when the drive voltage applied to the stator winding is cut off, the regenerative period in which the regenerative current flows ends.
Generating a step function signal, applying a voltage applied from a power supply as a step function voltage based on the step function signal to the stator winding via a resistor that determines a time constant during a transient response, The position of the rotor salient pole based on a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by a voltage and a voltage or current predetermined corresponding to the position of the rotor salient pole. Therefore, the position of the rotor can be detected by using a simple circuit without using the rotational position detection sensor and avoiding the influence on the regenerative current generated in the stator winding.

【0065】また、固定子巻線に印加された駆動電圧を
遮断した後に、2番目に駆動電圧が印加される固定子巻
線に駆動電圧が印加されたときに、ステップ関数信号を
発生させ、電源から印加された電圧を前記ステップ関数
信号に基づいてステップ関数電圧として、過渡応答時の
時定数を定める抵抗を介して前記固定子巻線に印加し、
前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転子突極の
位置に対応してあらかじめ定められた電圧または電流と
に基づいて、前記回転子突極の位置を検出するので、回
生期間終了を検知しなくとも、回生電流への影響を避け
てSRモータの特性を変えることなく、信頼性が高く、
回転子の位置を検出することができる。
After the drive voltage applied to the stator winding is cut off, a step function signal is generated when the drive voltage is applied to the stator winding to which the drive voltage is applied second. As a step function voltage based on the step function signal, the voltage applied from the power supply is applied to the stator winding via a resistor that determines a time constant during a transient response,
Based on a voltage or current at the time of transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage and a voltage or current predetermined in accordance with the position of the rotor salient pole, the rotor salient Since the position of the pole is detected, even if the end of the regenerative period is not detected, the reliability is high without changing the characteristics of the SR motor by avoiding the effect on the regenerative current.
The position of the rotor can be detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施形態1であるセンサレスSR
モータの回転子位置検出装置を備えたセンサレスSRモ
ータの駆動回路の構成図である。
FIG. 1 is a sensorless SR according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram of a drive circuit of a sensorless SR motor including a motor rotor position detection device.

【図2】 固定子巻線の駆動電圧による回生期間とステ
ップ信号の関係を説明す動作波形図である。
FIG. 2 is an operation waveform diagram for explaining a relationship between a regeneration period based on a driving voltage of a stator winding and a step signal.

【図3】 この発明の実施形態1であるセンサレスSR
モータの回転子位置検出装置の動作波形を示す図であ
る。
FIG. 3 is a sensorless SR according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a diagram illustrating operation waveforms of the motor rotor position detection device.

【図4】 この発明の実施形態2であるセンサレスSR
モータの回転子位置検出装置を備えたセンサレスSRモ
ータの駆動回路の構成図である。
FIG. 4 is a sensorless SR according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram of a drive circuit of a sensorless SR motor including a motor rotor position detection device.

【図5】 この発明の実施形態2であるセンサレスSR
モータの回転子位置検出装置のインダクタンス検出回路
を示す図である。
FIG. 5 is a sensorless SR according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram illustrating an inductance detection circuit of the motor rotor position detection device.

【図6】 この発明の実施形態2であるセンサレスSR
モータの回転子位置検出装置の動作波形を示す図であ
る。
FIG. 6 is a sensorless SR according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating operation waveforms of the motor rotor position detection device.

【図7】 この発明の実施形態3であるセンサレスSR
モータの回転子位置検出装置の動作波形を示す図であ
る。
FIG. 7 is a sensorless SR according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating operation waveforms of the motor rotor position detection device.

【図8】 従来の一般的なSRモータとその駆動回路の
構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional general SR motor and its driving circuit.

【図9】 従来の一般的なSRモータの固定子と回転子
の位置関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a positional relationship between a stator and a rotor of a conventional general SR motor.

【図10】 従来の一般的なSRモータの固定子巻線の
インダクタンス変化を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a change in inductance of a stator winding of a conventional general SR motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 固定子巻線、8a、8b、14 トランジスタ、9
a、9b ダイオード、13 抵抗、15 回転位置検
出回路、16 インダクタンス検出回路、17ステップ
関数信号発生回路、18、32 制御回路、20 検出
用電源、25回転子位置検出装置、31 回生期間終了
検知回路。
3 Stator winding, 8a, 8b, 14 transistor, 9
a, 9b diode, 13 resistor, 15 rotation position detection circuit, 16 inductance detection circuit, 17 step function signal generation circuit, 18, 32 control circuit, 20 detection power supply, 25 rotor position detection device, 31 regeneration period end detection circuit .

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断
したときに、回生電流が流れる回生期間が終了した後
に、ステップ関数信号を発生するステップ関数信号発生
回路と、 電源と前記固定子巻線の間に接続され、過渡応答時の時
定数を定める抵抗と、 前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するイン
ダクタンス検出回路と、 このインダクタンス検出回路により検出された検出電圧
または検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじ
め定められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子
突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備えたこと
を特徴とするセンサレス・スイッチドリラクタンスモー
タの回転子位置検出装置。
1. A step function signal generating circuit for generating a step function signal after a regenerative period in which a regenerative current flows when a drive voltage applied to a stator winding is cut off, a power supply and the stator. A resistor connected between the windings and determining a time constant during a transient response; and applying a voltage applied from the power supply to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on the step function signal. A switch; an inductance detection circuit for detecting a voltage or a current at the time of a transient response generated in the stator winding and the resistance by the step function voltage; a detection voltage or a detection current detected by the inductance detection circuit; A rotation position detection circuit for detecting the position of the rotor salient pole based on a voltage or current predetermined in accordance with the position of the salient pole; Sensorless Switched reluctance motor rotor position detecting device characterized by comprising a.
【請求項2】 固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断
したときに、回生電流が流れる回生期間の終了を検知す
る回生期間終了検知回路と、 この回生期間終了検知回路からの出力信号により、ステ
ップ関数信号を発生するステップ関数信号発生回路と、 電源と前記固定子巻線の間に接続され、過渡応答時の時
定数を定める抵抗と、 前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するイン
ダクタンス検出回路と、 このインダクタンス検出回路により検出された検出電圧
または検出電流と回転子突極の位置に対応してあらかじ
め定められた電圧または電流とに基づいて、前記回転子
突極の位置を検出する回転位置検出回路とを備えたこと
を特徴とするセンサレス・スイッチドリラクタンスモー
タの回転子位置検出装置。
2. A regenerating period end detecting circuit for detecting an end of a regenerating period in which a regenerative current flows when a driving voltage applied to a stator winding is cut off, and an output signal from the regenerating period end detecting circuit. A step function signal generating circuit for generating a step function signal, a resistor connected between a power supply and the stator winding and determining a time constant at the time of transient response, and a voltage applied from the power supply to the step function signal. A switch to be applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on: and an inductance detection for detecting a voltage or current at the time of a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage. Circuit, and a detection voltage or current detected by the inductance detection circuit and a predetermined voltage corresponding to the position of the rotor salient pole. Others based on the current, rotor position detecting apparatus of sensorless switched reluctance motor for the rotational position detecting circuit, comprising the detecting the position of the rotor salient poles.
【請求項3】 ステップ関数信号を発生するステップ関
数信号発生回路と、 電源と固定子巻線の間に接続され、過渡応答時の時定数
を定める抵抗と、 前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するとと
もに、前記固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断した
ときに生じた回生電圧または電流をあらかじめ定められ
たレベルとを比較して検出信号を出力するインダクタン
ス検出回路と、 このインダクタンス検出回路により出力された検出信号
と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められた電
圧または電流の値とに基づいて、前記回転子突極の位置
を検出する回転位置検出回路と、 前記インダクタンス検出回路からの出力信号により、前
記回生電圧または電流の回生期間終了を判断し、前記ス
テップ関数信号発生回路を駆動させる制御回路と、を備
えたことを特徴とするセンサレス・スイッチドリラクタ
ンスモータの回転子位置検出装置。
3. A step function signal generating circuit for generating a step function signal, a resistor connected between a power supply and a stator winding, the resistor determining a time constant during a transient response, and a voltage applied from the power supply. A switch that is applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal; and detects a voltage or current at the time of a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage. An inductance detection circuit that compares a regenerative voltage or current generated when the drive voltage applied to the stator winding is cut off with a predetermined level and outputs a detection signal; On the basis of a detection signal output by the controller and a voltage or current value predetermined in accordance with the position of the rotor salient pole. A rotation position detection circuit that detects the position of the child salient pole, a control circuit that determines the end of the regeneration period of the regenerative voltage or current based on an output signal from the inductance detection circuit, and drives the step function signal generation circuit; A rotor position detecting device for a sensorless switched reluctance motor, comprising:
【請求項4】 ステップ関数信号を発生するステップ関
数信号発生回路と、 電源と固定子巻線の間に接続され、過渡応答時の時定数
を定める抵抗と、 前記電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に
基づいてステップ関数電圧として、前記固定子巻線及び
前記抵抗に印加するスイッチと、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流を検出するイン
ダクタンス検出回路と、 このインダクタンス検出回路により出力された検出信号
と回転子突極の位置に対応してあらかじめ定められた電
圧または電流の値とに基づいて、前記回転子突極の位置
を検出する回転位置検出回路と、 前記固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断した後に、
2番目に駆動電圧が印加される固定子巻線に駆動電圧が
印加されたときに、前記ステップ関数信号発生回路を駆
動させる制御回路と、 を備えたことを特徴とするセンサレス・スイッチドリラ
クタンスモータの回転子位置検出装置。
4. A step function signal generating circuit for generating a step function signal, a resistor connected between a power supply and a stator winding and determining a time constant during transient response, and a voltage applied from the power supply. A switch that is applied to the stator winding and the resistor as a step function voltage based on a step function signal; and detects a voltage or current at the time of a transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage. An inductance detection circuit for detecting the position of the rotor salient pole based on a detection signal output by the inductance detection circuit and a voltage or current value predetermined in accordance with the position of the rotor salient pole. A rotational position detection circuit, and after shutting off the drive voltage applied to the stator winding,
A control circuit for driving the step function signal generation circuit when a drive voltage is applied to a stator winding to which a drive voltage is applied secondly, a sensorless switched reluctance motor comprising: Rotor position detector.
【請求項5】 固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断
したときに、回生電流が流れる回生期間が終了した後
に、ステップ関数信号を発生させ、 電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づ
いてステップ関数電圧として、過渡応答時の時定数を定
める抵抗を介して前記固定子巻線に印加し、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転子突極の
位置に対応してあらかじめ定められた電圧または電流と
に基づいて、前記回転子突極の位置を検出することを特
徴とするセンサレス・スイッチドリラクタンスモータの
回転子位置検出方法。
5. When a drive voltage applied to a stator winding is cut off, a step function signal is generated after a regenerative period in which a regenerative current flows, and a voltage applied from a power supply is applied to the step function signal. Is applied to the stator winding via a resistor that determines a time constant during transient response as a step function voltage based on the voltage during transient response generated in the stator winding and the resistor by the step function voltage. Or a rotor position of the sensorless switched reluctance motor, wherein the position of the rotor salient pole is detected based on a current and a voltage or current predetermined in accordance with the position of the rotor salient pole. Detection method.
【請求項6】 固定子巻線に印加された駆動電圧を遮断
した後に、2番目に駆動電圧が印加される固定子巻線に
駆動電圧が印加されたときに、ステップ関数信号を発生
させ、 電源から印加された電圧を前記ステップ関数信号に基づ
いてステップ関数電圧として、過渡応答時の時定数を定
める抵抗を介して前記固定子巻線に印加し、 前記ステップ関数電圧により前記固定子巻線及び前記抵
抗に生じた過渡応答時の電圧または電流と回転子突極の
位置に対応してあらかじめ定められた電圧または電流と
に基づいて、前記回転子突極の位置を検出することを特
徴とするセンサレス・スイッチドリラクタンスモータの
回転子位置検出方法。
6. A step function signal is generated when a drive voltage is applied to a stator winding to which a second drive voltage is applied after the drive voltage applied to the stator winding is cut off, A voltage applied from a power supply is applied as a step function voltage to the stator winding via a resistor that determines a time constant during a transient response as a step function voltage based on the step function signal. And detecting the position of the rotor salient pole based on a voltage or current at the time of a transient response generated in the resistor and a voltage or current predetermined in correspondence with the position of the rotor salient pole. Of detecting the rotor position of a sensorless switched reluctance motor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030063583A (en) * 2002-01-23 2003-07-31 에스알텍 주식회사 Inductance Measurement Method for Sensorless Control of SRM
KR20040021815A (en) * 2002-09-05 2004-03-11 임영철 Drive Device and Drive Method for Switched Reluctance Motor using Search Coils
JP2013504290A (en) * 2009-09-03 2013-02-04 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method and apparatus for detecting rotor position of a synchronous machine
JP2013081375A (en) * 2013-02-06 2013-05-02 Mitsuba Corp Drive unit and control method for brushless motor and drive unit and control method for brushless fan motor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030063583A (en) * 2002-01-23 2003-07-31 에스알텍 주식회사 Inductance Measurement Method for Sensorless Control of SRM
KR20040021815A (en) * 2002-09-05 2004-03-11 임영철 Drive Device and Drive Method for Switched Reluctance Motor using Search Coils
JP2013504290A (en) * 2009-09-03 2013-02-04 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method and apparatus for detecting rotor position of a synchronous machine
US8907606B2 (en) 2009-09-03 2014-12-09 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining a rotor position of a synchronous machine
JP2013081375A (en) * 2013-02-06 2013-05-02 Mitsuba Corp Drive unit and control method for brushless motor and drive unit and control method for brushless fan motor

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