JP2000209894A - スイッチドリラクタンスモ―タの固定子巻線構造 - Google Patents

スイッチドリラクタンスモ―タの固定子巻線構造

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JP2000209894A
JP2000209894A JP11172935A JP17293599A JP2000209894A JP 2000209894 A JP2000209894 A JP 2000209894A JP 11172935 A JP11172935 A JP 11172935A JP 17293599 A JP17293599 A JP 17293599A JP 2000209894 A JP2000209894 A JP 2000209894A
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stator
reluctance motor
switched reluctance
winding
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JP11172935A
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Kyotetsu Ri
亨哲 李
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00Synchronous motors or generators
    • H02K19/02Synchronous motors
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
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    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定子の3相(U相、V相、W相)を連結す
る巻線構造によって励磁されている相の巻線に蓄えられ
たエネルギーを次の相に分配してエネルギー利用率の増
加およびトルクリプルの減少により騒音を減少できるス
イッチドリラクタンスモータの固定子巻線構造を提供す
る。 【解決手段】 1励磁方式により3相(U相、V相、W
相)を順次励磁させて磁力を起こすスイッチドリラクタ
ンスモータの固定子において、1相が励磁されてからオ
フされつつ次の相が励磁される瞬間、励磁されている相
の巻線に蓄えられたエネルギーを次に励磁される残りの
相の巻線に分配するよう前記U相、V相、W相を連結す
るスイッチドリラクタンスモータの固定子巻線構造を特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はスイッチドリラク
タンスモータ(以下、SRMという)の固定子巻線構造
に係り、より詳しくはU相、V相、W相を連結する巻線
構造であって、エネルギー利用率の増加および騒音減少
効果を高められるSRMの固定子巻線構造に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】一般に、SRMは1励磁方式であり、1
相ずつ順次励磁されて磁力を生じるよう3相(U相、V
相、W相)の巻線を券回された固定子と、該固定子から
生じた磁力により駆動力をうけて回転する回転子とから
構成されている。かように構成されたSRMの従来の固
定子巻線構造は図1に示すように、U相巻線(w1、w
2)、V相巻線(w3、w4)、W相巻線(w5、w
6)がそれぞれ分離されており、位置センサによりトラ
ンジスタ(TR1、TR2)にスイッチング信号が印加
されてトランジスタ(TR1、TR2)がターンオンさ
れると、図1ののように閉回路が形成されてU相巻線
(w1、w2)に電流が流れ、この電流により起磁力が
生じて回転子を駆動させる。
【0003】前記回転子の駆動により位置センサの信号
が変ってトランジスタ(TR3、TR4)がターンオン
されると(この際、TR1、TR2はターンオフされ
る)、図1ののように閉回路が形成されてV相巻線
(w3、w4)に電流が流れ、この電流により起磁力が
生じて回転子が駆動するのであるが、前記の動作を繰り
返し行い回転子の駆動力が生じるのである。一方で、前
記動作においてトランジスタ(TR3、TR4)がター
ンオン(TR1、TR2はターンオフ)される瞬間、U
相巻線(w1、w2)に蓄えられたエネルギーが図1の
のようにダイオード(D1、D2)を通じてコンデン
サ(C)に充填される自由回転(freewheel)
現象が生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
SRMの固定子巻線構造においては、固定子の3相(U
相、V相、W相)が分離されているため、1相が励磁さ
れてからオフされつつ次の相が励磁される瞬間励磁され
ている相に蓄えられたエネルギーを次の相に分配できな
いため、エネルギー利用率が低く、トルクリプルによる
騒音の発生がひどいという問題点があった。そこで、本
発明は上記種々の問題点を解決するためになされたもの
であって、この発明の目的は、固定子の3相(U相、V
相、W相)を連結する巻線構造であり、1相が励磁され
てからオフされつつ次の相が励磁される瞬間、励磁され
ている相の巻線に蓄えられたエネルギーを次の相に分配
してエネルギーの利用率増加およびトルクリプルの減少
によって騒音を減少できるスイッチドリラクタンスモー
タの固定子巻線構造を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するためになされたこの発明によるスイッチドリラクタ
ンスモータの固定子巻線構造は、1励磁方式により3相
(U相、V相、W相)を順次励磁させて磁力を起こすス
イッチドリラクタンスモータの固定子において、1相が
励磁されてからオフされつつ次の相が励磁される瞬間、
励磁されている相の巻線に蓄えられたエネルギーを次に
励磁される残りの相の巻線に分配するよう前記該U相、
V相、W相を連結することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、この発明による一実施形態
について添付図面に沿って詳述する。図2は、この発明
の一実施形態によるSRMの固定子駆動回路および巻線
結線図である。図2に示すように、整流手段(100)
は電源入力端(1)から入力されるAC入力電源を整流
および平滑させてDC電源に変換するA/Dコンバータ
であって、その整流手段(100)は前記電源入力端
(1)から入力されるAC入力電源を所定の直流電源に
全波整流するブリッジ整流器(102)と、該ブリッジ
整流器(102)により全波整流された直流電源に含ま
れているリプル成分をフィルタリングするとともに、そ
の全波整流された直流電圧を充填するよう前記ブリッジ
整流器(102)の出力端に接続されたコンデンサ(C
1)とから構成されている。
【0007】さらに、電源手段(110)は前記整流手
段(100)で変換されたDC電源を入力されて所定の
直流電圧(DC5Vのマイコン駆動電源)に変換して出
力する定電圧レギュレータ(Voltage Regu
lator)であり、制御手段(120)は前記電源手
段(110)から出力される直流電圧を印加されて固定
子(150)の3相(U相、V相、W相)を順次励磁す
るためのスイッチング信号を出力するマイコンである。
【0008】さらに、固定子駆動手段(130)は前記
制御手段(120)から出力されるスイッチング信号を
入力されて固定子(150)の順次駆動を制御するもの
であって、その固定子駆動手段(130)は前記制御手
段(120)の出力端子(P1、P2)から出力される
制御信号を入力されてU相巻線(w1、w2)に電流が
流れるようターンオン/ターンオフ動作するトランジス
タ(TR1、TR2)と、前記制御手段(120)の出
力端子(P3、P4)から出力される制御信号を入力さ
れてV相巻線(w3、w4)に電流が流れるようターン
オン/ターンオフ動作するトランジスタ(TR3、TR
4)と、前記制御手段(120)の出力端子(P5、P
6)から出力される制御信号を入力されてW相巻線(w
5、w6)に電流が流れるようターンオン/ターンオフ
動作するトランジスタ(TR5、TR6)と、該トラン
ジスタ(TR1〜TR6)のターンオフ動作時に前記該
固定子(150)の3相(U相、V相、W相)に起こる
逆起電力をバイパスして前記トランジスタ(TR1〜T
R6)を保護するフライホイールダイオード(D1〜D
6)とから構成されている。
【0009】また、位置感知手段(140)は前記固定
子(150)の3相(U相、V相、W相)の順次駆動時
に回転子(図示なし)が拘束されないように回転子の位
置を感知して前記制御手段(120)に出力する位置セ
ンサであり、前記固定子(150)は3相(U相、V
相、W相)の中性点が連結されている。つぎに、上記の
ように構成されたスイッチドリラクタンスモータの固定
子巻線構造の作用および効果について説明する。電源入
力端(1)からAC入力電源が印加されると、AC入力
電源は整流手段(100)のブリッジ整流器(102)
を通じて所定の直流電圧に整流され、ブリッジ整流器
(102)により整流された直流電圧に含まれたリプル
成分はコンデンサ(C1)を通じてフィルタリングされ
る。
【0010】前記コンデンサ(C1)によりフィルタリ
ングされた直流電圧は電源手段(110)を通じて所定
レベルの定電圧(Vcc;5V)に変換されて制御手段
(120)にたいする5Vの駆動電圧が出力される。し
たがって、前記制御手段(120)では電源手段(11
0)から出力される5Vの駆動電圧を印加されてユーザ
ー所望の速度でSRMの速度を調整するよう動作を開始
する。
【0011】まず、制御手段(120)はSRMの回転
子の位置を把握して駆動させるべきトランジスタ(TR
1〜TR6)を選択しなければならないため、位置感知
手段(140)から入力端子(I1〜I3)を通じて入
力される信号をチェックして固定子(150)の3相
(U相、V相、W相)を順次励磁するためのスイッチン
グ信号を出力端子(P1〜P6)を通じて出力する。前
記位置感知手段(140)により制御手段(120)の
出力端子(P1、P2)からスイッチング信号が印加さ
れてトランジスタ(TR1、TR2)がターンオンされ
ると、図3ののように閉回路が形成されてU相巻線
(w1、w2)に電流が流れ、この電流により起磁力が
生じて回転子を駆動させる。
【0012】前記回転子の駆動により位置感知手段(1
40)の信号が変わると、制御手段(120)の出力端
子(P3、P4)からスイッチング信号が印加されてト
ランジスタ(TR1、TR2)はターンオフされ、トラ
ンジスタ(TR3、TR4)がターンオンされる。前記
トランジスタ(TR1、TR2)がターンオフされる瞬
間、U相巻線(w1、w2)に蓄えられたエネルギーが
図3ののように巻線(w1)、巻線(w2)、ダイオ
ード(D2)、ダイオード(D1)を通じてコンデンサ
(C)に充填され、一部は巻線(w1)、巻線(w
4)、ダイオード(D4)、ダイオード(D1)を通じ
てコンデンサ(C)に充填され、ほかの一部は巻線(w
1)、巻線(w6)、ダイオード(D6)、ダイオード
(D1)を通じてコンデンサ(C)に充填される。
【0013】図3ののごとき回路構成では前記トラン
ジスタ(TR1、TR2)がターンオフされる瞬間、コ
ンデンサ(C)に充填されるエネルギーがV相巻線(w
4)とW相巻線(w6)を通じて消費されるため、V相
巻線(w4)とW相巻線(w6)には電流の一部が蓄え
られる。さらに、前記トランジスタ(TR1、TR2)
がターンオフされる瞬間、トランジスタ(TR3、TR
4)がターンオンされてV相巻線(w3、w4)に電流
が流れるが、V相巻線(w4)にはU相巻線(w1、w
2)に蓄えられたエネルギーにより電流の一部が蓄えら
れているため、瞬間的なトルクリプルの減少とエネルギ
ー利用率を高めることができる。
【0014】さらに、V相巻線(w3、w4)に流れる
電流と巻線(w4)に一部を蓄えられた電流により起磁
力が生じて回転子が駆動するが、回転子の駆動につれて
前記の動作を順次進ませて回転子の駆動力が生じる。
【0015】
【発明の効果】上述のように、この発明によるスイッチ
ドリラクタンスモータの固定子巻線構造によれば、固定
子の3相(U相、V相、W相)を連結する巻線構造によ
って、1相が励磁されてからオフされつつ次の相が励磁
される瞬間、励磁されている相の巻線に蓄えられたエネ
ルギーを次の相に分配してエネルギー利用率の増加およ
びトルクリプルの減少によって騒音を減らしうる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のSRMの固定子の駆動回路および巻線
結線図である。
【図2】 この発明の一実施形態によるSRMの固定子
駆動回路および巻線結線図である。
【図3】 この発明による固定子巻線構造によってU相
に蓄えられたエネルギーをV相、W相に分配する回路構
成図である。
【符号の説明】
100…整流手段 120…制御手段 130…固定子駆動手段 140…位置感知手段 150…固定子 w1、w2…U相巻線 w3、w4…V相巻線 w5、w6…W相巻線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1励磁方式により3相(U相、V相、W
    相)を順次励磁させて磁力を起こすスイッチドリラクタ
    ンスモータの固定子において、 1相が励磁されてからオフされつつ次の相が励磁される
    瞬間に励磁されている相の巻線に蓄えられたエネルギー
    を次に励磁される残りの相の巻線に分配するよう該U
    相、V相、W相を連結するスイッチドリラクタンスモー
    タの固定子巻線構造。
  2. 【請求項2】 前記残りの相は一つ以上の相なることを
    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
    ータの固定子巻線構造。
  3. 【請求項3】 前記U相、V相、W相はそれぞれその巻
    線の中性点が連結されていることを特徴とする請求項1
    または2に記載のスイッチドリラクタンスモータの固定
    子巻線構造。
JP11172935A 1999-01-07 1999-06-18 スイッチドリラクタンスモ―タの固定子巻線構造 Pending JP2000209894A (ja)

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