JPH09135593A

JPH09135593A - スイッチドリラクタンスモータの駆動装置

Info

Publication number: JPH09135593A
Application number: JP7289678A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Yonekura; 光一郎米倉; 茂樹 ▲吉▼岡; Shigeki Yoshioka; Masami Negishi; 正美根岸; Hiroyuki Yamaguchi; 浩之山口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】固定子の励磁コイルに流れる電流の立ち上が
り及び立ち下がり時間を短縮して高効率なスイッチドリ
ラクタンスモータの駆動装置を提供する。【解決手段】固定子３の突極に巻架されたコイルＣ１
〜Ｃ３を順次励磁する駆動装置は、演算回路７の分周器
７Ａにおいて回転角センサ４の出力信号をコイルＣ１〜
Ｃ３の両端に接続するトランジスタＱ１〜Ｑ６の駆動信
号に変換し、この駆動信号により各トランジスタＱ１〜
Ｑ６をスイッチング動作させコイルＣ１〜Ｃ３への電流
の通電・遮断を制御し励磁するコイルを切り替える。励
磁コイルの切り替えの際、切り替え前の励磁コイルに遮
断後流れる電流を、ダイオードＤ４〜Ｄ６を介して切り
替え後の励磁コイルに転流して、電流の立ち上がり及び
立ち下がりを急峻にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチドリラク
タンスモータ（以下、ＳＲモータとする）の高効率駆動
を行う駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＳＲモータの駆動装置としては、
例えば、'95 モータ技術シンポジウム前刷集「リラクタ
ンスモータ〜ポストACモータになり得るか」松井信行
著、等で公知であり、図６及び図７に示すようなものが
ある。図６は、従来のＳＲモータの構造の一例を示す図
である。図６において、ＳＲモータは、90度刻みで４つ
の突極を有し軟磁性材からなる回転子１と、回転子１の
中心を通り回転子１に固定された回転軸２と、円筒形状
で内側に60度刻みで６つの突極を有し回転子１と同じく
軟磁性材からなる固定子３と、固定子３の対向する突極
にそれぞれ巻線を同じ向き及び同じ巻数で巻架した３相
のコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３とから構成される。また、回
転軸２の一端には回転子１の固定子３に対する回転角を
検出する回転角センサ４が設置されて後述の演算回路６
に回転角を示す信号を出力する。

【０００３】図７は、従来のコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３の
駆動回路を示す図である。図において、駆動回路は、Ｅ
〔Ｖ〕なる電圧を発生する直流電源５と、回転角センサ
４の出力信号に基づいて励磁させるコイルを決定する前
記演算回路６と、ベースが演算回路６の出力端子に接続
し、コレクタが直流電源５に接続し、エミッタが一端の
接地されたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３の他端にそれぞれ接
続するトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３と、コイルＣ１，
Ｃ２，Ｃ３の両端にそれぞれ並列に接続する還流ダイオ
ードＤ１，Ｄ２，Ｄ３とで構成される。また、コイルＣ
１，Ｃ２，Ｃ３は等価的にインダクタンスＬ１，Ｌ２，
Ｌ３及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３（ただし、Ｒ１＝Ｒ２＝
Ｒ３＝Ｒとする）の直列接続で表される。

【０００４】演算回路６の出力信号によってトランジス
タＱ１，Ｑ２，Ｑ３はスイッチング動作し、トランジス
タＱ１，Ｑ２，Ｑ３のいずれか１つがＯＮ状態になると
そのトランジスタに接続するコイルが通電状態になり電
流が流れる。例えば、トランジスタＱ１がＯＮ状態にな
るとコイルＣ１に電流が流れ、この電流はコイルＣ１が
インダクタンスＬ１と直流抵抗Ｒ１を持つことから時定
数τ（＝Ｌ１／Ｒ）を持って立ち上がる。そして、十分
時間が経過した後、即ち、定常状態にあってはその電流
値はＩ＝Ｅ／Ｒ〔Ａ〕になる。更に、この状態でトラン
ジスタＱ１がＯＦＦ状態に転じると、それまでコイルＣ
１に流れていた電流Ｉは直ちに零にはならずコイルＣ１
に並列に接続する還流ダイオードＤ１を通って閉ループ
を構成し徐々に減衰する。

【０００５】次に、演算回路６がトランジスタＱ１，Ｑ
２，Ｑ３をＯＮ状態あるいはＯＦＦ状態に切り替えるタ
イミングを決定する方法、即ち、ＳＲモータの駆動原理
について説明する。一般に、ＳＲモータのトルクＴは次
の（1)式で表せることが知られている。Ｔ＝（ｉ²／２）・（ｄＬ／ｄθ）（1) ただし、ｉは励磁コイルに流れる電流、θは回転子の回
転角である。

【０００６】ここで、トランジスタＱ１〜Ｑ３のいずれ
か１つがＯＮ状態となり対応するコイルが励磁したとき
の励磁コイルのインダクタンスを考える。この時のイン
ダクタンスは、励磁コイルが巻架されている固定子３の
対向する突極の位置に対する回転子１の突極の位置によ
って変化する。つまり、前記固定子３の突極と回転子１
の突極が対向する位置にあるときにはそれぞれの突極を
磁心とする励磁コイルのインダクタンスは最大となり、
一方、前記固定子３の突極が回転子１の突極間の谷間に
対向するときには励磁コイルのインダクタンスは最小と
なる。

【０００７】そこで、例えば、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３
を同時に励磁すると仮定した場合の回転子１の回転角θ
に対するコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３のインダクタンスＬ
１，Ｌ２，Ｌ３の変化を図８(a) に示す。図８(a) は横
軸に回転子１の回転角θをとり、縦軸に各コイルのイン
ダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３をとって、回転角θ＝０°
のとき、図６に示すように回転子１の２つの突極が固定
子３のコイルＣ１が巻架された突極と対向する位置にあ
って、回転子１をａ方向に回転させたときの様子を示し
ている。回転角θ＝０°のとき、コイルＣ１のインダク
タンスＬ１は最大（Ｌ１_MAX）であり、回転子１が30度
回転するごとにインダクタンスが最大となるコイルはＣ
２、Ｃ３へと順次移行し、各コイルのインダクタンスは
90度の回転角周期で変化する。

【０００８】また、（1)式より、回転角θについてのイ
ンダクタンスの微分値（ｄＬ／ｄθ）が正のときにトル
クＴが正となることがわかるので、上記の図８(a) に示
した現象を考慮して、図８(b) に示すようなタイミング
で各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３をＯＮ状態にすれば
ＳＲモータより連続して正のトルクを得ることができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＳＲモータの駆動装置にあっては、前述した
ように、固定子３のコイルを励磁するために印加される
電圧に対して励磁コイルに流れる電流は時定数τの時間
的な遅れが生じるので、電流の立ち上がり時にはＳＲモ
ータが十分なトルクを発生しない時間域が存在する。ま
た、逆に電流の立ち下がり時にはＳＲモータのトルクの
発生に関与しない無駄な電流がコイルに流れることにな
る。従って、これらのためにＳＲモータの効率が低下す
るという問題が存在した。

【００１０】本発明は上記のような問題点に着目してな
されたもので、励磁コイルに流れる電流の立ち上がり及
び立ち下がり時間を短縮して高効率なＳＲモータの駆動
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため本発明のうちの
請求項１に記載の発明では、複数の突極を有する回転子
及びコイルを巻架した複数の突極を有する固定子を備え
たスイッチドリラクタンスモータの前記回転子の位置を
検出する回転子位置検出手段と、前記固定子の複数のコ
イルへの電流の通電・遮断を行う励磁スイッチ手段と、
前記回転子位置検出手段で検出した前記回転子の位置に
基づいて前記励磁スイッチ手段の制御を行う励磁制御手
段とを有し、前記複数のコイルを順次励磁する構成のス
イッチドリラクタンスモータの駆動装置において、励磁
するコイルの切り替えの際、切り替え前の励磁コイルに
遮断後流れる電流を切り替え後の励磁コイルに転流する
転流手段を備えて構成されることを特徴とする。

【００１２】また請求項２に記載の発明では、前記転流
手段の具体的な構成として、前記複数のコイル間を、励
磁するコイルの切り替え順序に従って切り替え前の励磁
コイルから切り替え後の励磁コイルに向かう方向を順方
向として、それぞれダイオードで直列に接続したことを
特徴とする。かかる構成によれば、回転子位置検出手段
より励磁制御手段に回転子の位置を示す検出信号が出力
される。励磁制御手段ではこの検出信号に基づいて固定
子の複数の突極に巻架されたコイルのうちで励磁するコ
イルを決定し励磁スイッチ手段を制御する信号が生成さ
れる。この制御信号に基づき励磁スイッチ手段によって
コイルが順次通電されて励磁状態となり、励磁したコイ
ルに回転子が引きよせられて回転子が動作する。また、
励磁コイルが切り替わる際には、切り替え前の励磁コイ
ルに通電遮断後流れる電流が、転流手段を介して切り替
え後の励磁コイルに転流されるようになる。

【００１３】また請求項３に記載の発明では、請求項１
又は２に記載の発明の構成に加えて、前記励磁コイルに
流れる定常電流を予め設定した目標電流値に制御する電
流制御手段を備えて構成されることを特徴とする。また
請求項４に記載の発明では、前記電流制御手段の具体的
な構成として、前記励磁コイルに流れる電流を検出する
電流検出部と、該電流検出部で検出した電流値と前記目
標電流値との差に応じてパルス幅変調された高周波制御
信号を出力する電流制御部と、前記高周波制御信号によ
りスイッチング動作して前記励磁コイルに流れる電流を
制御する電流スイッチ部からなることを特徴とする。

【００１４】かかる構成によれば、請求項１又は２に記
載の発明の作用に加えて、電流検出部で励磁コイルを流
れる定常電流が検出され、電流制御部において電流検出
部で検出された電流値と目標電流値との差を演算し、こ
の差に応じて高周波パルスのパルス幅を変調した高周波
制御信号が電流スイッチ部に出力される。電流スイッチ
部では高周波制御信号に応じて高速にＯＮ状態とＯＦＦ
状態とが切り替わり励磁コイルに流れる電流が制御され
るようになる。

【００１５】また請求項５に記載の発明では、請求項１
〜４に記載の発明の構成において、前記励磁制御手段
は、ＣＰＵを用いて構成することを特徴とする。かかる
構成によれば、請求項１〜４に記載の発明の作用におい
て、励磁コイルの切り替え制御がＣＰＵで行われるよう
になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に
係るＳＲモータの駆動装置の回路図を示す。ただし、従
来のＳＲモータの駆動装置と同一の構成部分には同一符
号を付してある。また、駆動装置以外のＳＲモータの構
造は図６に示した従来ＳＲモータの構造と同一であるの
で説明を省略する。

【００１７】図１において、第１の実施形態の駆動回路
は、Ｅ〔Ｖ〕なる電圧を発生する直流電源５と、回転軸
２の一端に設置され回転子１の固定子３に対する回転角
を検出する回転子位置検出手段としての回転角センサ４
と、回転角センサ４の検出信号を励磁スイッチ手段とし
ての後述するトランジスタＱ１〜Ｑ６の駆動信号に変換
する励磁制御手段としての分周器７Ａを有する演算回路
７と、ベースが演算回路７の出力端子に接続し、コレク
タが直流電源５に接続し、エミッタがコイルＣ１，Ｃ
２，Ｃ３の一端にそれぞれ接続する前記トランジスタＱ
１，Ｑ２，Ｑ３と、ベースが演算回路７の出力端子に接
続し、エミッタが接地され、コレクタがコイルＣ１，Ｃ
２，Ｃ３の他端にそれぞれ接続する前記トランジスタＱ
４，Ｑ５，Ｑ６と、アノード端子がコイルＣ１，Ｃ２，
Ｃ３の他端とトランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ６のコレクタ
との間にそれぞれ接続し、カソード端子がコイルＣ２，
Ｃ３，Ｃ１の一端とトランジスタＱ２，Ｑ３，Ｑ１のエ
ミッタとの間にそれぞれ接続した転流手段としてのダイ
オードＤ４，Ｄ５，Ｄ６とによって構成される。トラン
ジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３とトランジスタＱ４，Ｑ５，Ｑ
６とは、それぞれ演算回路７から出力される駆動信号に
よって同じタイミングでスイッチング動作する。ダイオ
ードＤ４，Ｄ５，Ｄ６は、それぞれ励磁が終了したコイ
ルから次に励磁するコイルに電流が流れるように接続さ
れている。また、コイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３は等価的にイ
ンダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３（ただし、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒとする）の直列接続
で表される。

【００１８】ここで、第１の実施形態の作用について説
明する。回転角センサ４は、出力として回転子１が１度
回転するごとに図１に示すような１度刻みのパルス信号
を演算回路７に出力する。演算回路７の分周器７Ａは、
このパルス信号の30度分のパルス幅を持つＨｉレベルパ
ルスが順次発生する３相の駆動信号を生成して、各相の
駆動信号は演算回路７からトランジスタＱ１，Ｑ４、ト
ランジスタＱ２，Ｑ５及びトランジスタＱ３，Ｑ６にそ
れぞれに出力される。ただし、この３相の駆動信号の各
Ｈｉレベルパルスが順次発生するタイミングは、上述の
図８(b) に示した各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３がＯ
Ｎ状態となるタイミングと同一とする。上記３相の駆動
信号をベース入力信号とするトランジスタＱ１〜Ｑ６
は、駆動信号がＨｉレベルのときにＯＮ状態となり、Ｌ
ｏｗレベルのときにＯＦＦ状態となる。

【００１９】いま、例えば、第１の相としてコイルＣ１
に電流が流れる、即ち、トランジスタＱ１，Ｑ４をＯＮ
状態とした場合を考える。電流の立ち上がり時におい
て、コイルＣ１にはインダクタンス成分Ｌ１と直流抵抗
成分Ｒ１（＝Ｒ）があるため、コイルＣ１に流れる電流
Ｉ₁は一般に知られているＲＬ直列回路の式より、次の
（2)式となる。

【００２０】Ｉ₁＝（Ｅ／Ｒ）・〔１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）〕（2) ただし、ｔはトランジスタＱ１，Ｑ４がＯＮ状態となっ
てからの経過時間、τ１は時定数（＝Ｌ１／Ｒ）を表
す。（2)式は、コイルＣ１に流れる電流Ｉ₁が時定数τ
１で指数関数的に定常電流Ｅ／Ｒまで増加することを示
している。その後、第１の相の駆動信号のＨｉレベルパ
ルス信号が終了してトランジスタＱ１，Ｑ４がＯＦＦ状
態に転じると、電流Ｉ₁はダイオードＤ４を通ってコイ
ルＣ２に流れ込む（以下、転流動作とする）。このとき
コイルＣ２に流れ込む電流Ｉ₁₂は、電磁気学の鎖交磁束
不変の原理（回路状態が急変する直前と直後を通じて、
その回路に鎖交する磁束は一定不変である）より、次の
（3)式で表せる。

【００２１】Ｉ₁₂＝｛Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）｝・Ｉ₁ （3) コイルＣ１からコイルＣ２への励磁切り替え時において
は、Ｌ１＞Ｌ２であるから電流Ｉ₁₂は少なくともＩ₁／
２以上の電流値まで瞬時に立ち上がり、逆にコイルＣ１
の電流はＩ₁／２以下まで瞬時に低下する。この転流動
作が終了した後は、コイルＣ１に流れる電流Ｉ₁は時定
数τ１で徐々に零まで減衰し、コイルＣ２に流れる電流
についてはトランジスタＱ２，Ｑ５が切り替えと同時に
ＯＮ状態になるので定常電流Ｅ／Ｒまで時定数τ２（＝
Ｌ２／Ｒ）で増加していく。

【００２２】上記一連の動作を励磁コイルがコイルＣ２
からコイルＣ３に、コイルＣ３からコイルＣ１に切り替
わるごとに順次繰り返すことで、励磁コイルに流れる電
流の立ち上がり及び立ち下がりが速くなる。この様子を
図２に示す。図２において、実線は第１の実施形態の各
コイルに流れる電流を示し、破線は上述した従来の駆動
装置による各コイルに流れる電流を示している。コイル
Ｃ１に流れる電流Ｉ₁の立ち上がりは、起動時のため転
流動作を伴わないので従来の場合と同様に遅れて立ち上
がる。一方、電流Ｉ₁の立ち下がりは転流動作による電
流Ｉ₁₂によって従来の場合と比較して急速に減衰する。
コイルＣ１から切り替わったコイルＣ２に流れる電流の
立ち上がりは転流動作によって電流Ｉ₁₂まで瞬時に立ち
上がり、立ち下がりはコイルＣ１の立ち下がりと同様
に、コイルＣ３への転流動作によって急速に減衰する。
以降順次、各コイルの電流の立ち上がり及び立ち下がり
は従来の動作よりも高速になる。

【００２３】また、図３にはＳＲモータの回転数とトル
クとの関係を表すグラフを示す。図３において、実線で
示した第１の実施形態の駆動装置によるモータ特性は、
破線で示した従来の駆動装置によるモータ特性と比較し
て、特に高回転領域で高いトルクが発生する特性を示し
ており、第１の実施形態によってトルク特性の向上が図
られていることがわかる。

【００２４】上述のように第１の実施形態によれば、励
磁コイルに流れる電流の立ち上がり及び立ち下がり動作
が急峻になることによって、電流の立ち上がり時よりＳ
Ｒモータに十分なトルクが発生し、且つ電流の立ち下が
り時にコイルに流れるＳＲモータのトルクの発生に関与
しない無駄な電流が低減される。従って、ＳＲモータの
効率を向上することが可能であり、特に、高回転領域に
おいて好適な結果が得られる。

【００２５】次に、本発明の第２の実施形態を説明す
る。図４は、本発明の第２の実施形態に係るＳＲモータ
の駆動装置の回路図を示す。ただし、第１の実施形態に
係るＳＲモータの駆動装置と同一の構成部分には同一符
号を付して説明を省略する。図４において、第２の実施
形態の回路構成が第１の実施形態の回路構成と異なる部
分は、演算回路７に設けられたコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３
に流れる電流を制御する電流制御部７Ｂと、ベースが電
流制御部７Ｂの出力端子に接続し、コレクタが直流電源
５の一端に接続し、エミッタがトランジスタＱ１〜Ｑ３
のコレクタに接続する電流スイッチ部としてのトランジ
スタＱ７と、一端が接地され、他端がトランジスタＱ
４，Ｑ５，Ｑ６のエミッタにそれぞれ接続する電流検出
部としての抵抗器Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６と、カソード端子が
電流制御部７Ｂの入力端子に接続し、アノード端子が抵
抗器Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の他端にそれぞれ接続するダイオ
ードＤ７，Ｄ８，Ｄ９とが設けられた点である。抵抗器
Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は、それぞれ接続するコイルＣ１，Ｃ
２，Ｃ３に流れる電流を検出するための微小抵抗器であ
り、検出した電流値をダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９を介
して電流制御部７Ｂにフィードバックする。電流制御部
７Ｂは、抵抗器Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６で検出した電流値と、
ＳＲモータから所望の出力特性を得るために必要な励磁
コイルの目標電流値との差を演算して、その差に対応し
た高周波制御信号としてのＰＷＭ（Pulse Width Modula
tion: パルス幅変調）信号をトランジスタＱ７のベース
に出力する。トランジスタＱ７は、電流制御部７Ｂから
のＰＷＭ信号により高速にスイッチング動作を繰り返し
てコイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３に流れる電流を制御する。

【００２６】ここで、第２の実施形態の作用について説
明する。まず、第１の実施形態の作用と同様に、回転角
センサ４からのパルス信号によって演算回路７の分周器
７Ａより３相の駆動信号が各トランジスタＱ１〜Ｑ６に
出力され、駆動信号のパルスがＨｉレベルのときに接続
するトランジスタをＯＮ状態にしてコイルに電流を流し
そのコイルを励磁する。励磁コイルを流れる電流は接続
する電流検出用の抵抗器で電圧に変換され、この電圧に
よって抵抗器に接続するダイオードに電流が流れて励磁
コイルを流れる電流に対応する検出電流が演算回路７の
電流制御部７Ｂに入力される。電流制御部７Ｂでは、入
力された検出電流に基づいて励磁コイルを流れる電流値
と目標電流値との差を演算し、この差に応じて高周波パ
ルス信号のパルス幅を変調したＰＷＭ信号をトランジス
タＱ７に出力する。トランジスタＱ７ではこのＰＷＭ信
号に応じて高速にＯＮ状態とＯＦＦ状態の切り替えが行
われ励磁コイルに流れる定常電流を制御する。例えば、
励磁コイルを流れる電流値が目標電流値よりも小さいと
きには、電流制御部７Ｂより出力される高周波パルス信
号のパルス幅を広くしたＰＷＭ信号をトランジスタＱ７
に出力しトランジスタＱ７がＯＮ状態になる時間を長く
して励磁コイルに流れる電流を増加させる制御を行う。
一方、励磁コイルを流れる電流値が目標電流値よりも大
きいときには、パルス幅を狭くしてトランジスタＱ７が
ＯＮ状態になる時間を短くして励磁コイルに流れる電流
を減少させる制御を行う。

【００２７】このように第２の実施形態によれば、第１
の実施形態の効果に加えて、ＳＲモータの駆動回路に励
磁コイルを流れる定常電流を制御する機能を付加するこ
とによって、定常電流を目標電流値に確実に制御できる
ため、ＳＲモータの出力特性を安定化することが可能で
ある。次に、本発明の第３の実施形態を説明する。

【００２８】図５は、本発明の第３の実施形態に係るＳ
Ｒモータの駆動装置の回路図を示す。ただし、第２の実
施形態に係るＳＲモータの駆動装置と同一の構成部分に
は同一符号を付して説明を省略する。図５において、第
３の実施形態の回路構成が第２の実施形態の回路構成と
異なる部分は、演算回路７が、回転角センサ４からのパ
ルス信号を３相の駆動信号に分周してトランジスタＱ１
〜Ｑ６のスイッチング動作を制御すると同時に、トラン
ジスタＱ７のスイッチング動作を制御して励磁コイルに
流れる電流を制御するＣＰＵ７Ｃによって構成される点
である。従って、第２の実施形態の分周器７Ａと電流制
御部７Ｂとの機能を１つのＣＰＵ７Ｃで行うものであ
る。その他の構成及び作用については第２の実施形態と
同一であるので説明を省略する。

【００２９】第３の実施形態によれば、第１、２の実施
形態の効果に加えて、演算回路７をＣＰＵ７Ｃで構成す
ることによって、ＳＲモータの駆動装置を簡素な構成で
安価に実現することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうちの請
求項１、２に記載の発明は、励磁コイルの切り替え時
に、転流手段によって切り替え前の励磁コイルに遮断後
流れる電流を切り替え後の励磁コイルに瞬時に転流させ
ることにより、励磁コイルに流れる電流の立ち上がり及
び立ち下がりが急峻になるため、各励磁コイルの電流の
立ち上がり時よりＳＲモータに十分なトルクが発生し、
且つ電流の立ち下がり時にコイルに流れるＳＲモータの
トルクの発生に関与しない無駄な電流が低減される。従
って、ＳＲモータの駆動効率が向上して高出力を得るこ
とが可能である。

【００３１】また請求項３、４に記載の発明は、請求項
１、２に記載の発明の効果に加えて、電流制御手段によ
って励磁コイルを流れる定常電流が目標電流値となるよ
うに制御することにより、ＳＲモータの出力特性を安定
にすることができる。また請求項５に記載の発明は、請
求項１〜４に記載の発明の効果に加えて、励磁コイルの
切り替え制御をＣＰＵで行うことによって、ＳＲモータ
の駆動装置を簡素な構成で安価に実現することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るＳＲモータの駆
動装置の回路図

【図２】同上第１の実施形態の各コイルに流れる電流の
変化を示す図

【図３】同上第１の実施形態の回転数とトルクとの関係
を表すグラフ

【図４】本発明の第２の実施形態に係るＳＲモータの駆
動装置の回路図

【図５】本発明の第３の実施形態に係るＳＲモータの駆
動装置の回路図

【図６】ＳＲモータの構造の一例を示す図

【図７】従来のＳＲモータの駆動装置の回路図

【図８】ＳＲモータの駆動装置について各コイルのイン
ダクタンスの変化及び各トランジスタの動作を説明する
図

【符号の説明】

１回転子２回転軸３固定子４回転角センサ５直流電源７演算回路７Ａ分周器７Ｂ電流制御部７ＣＣＰＵＣ１，Ｃ２，Ｃ３コイルＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７トラ
ンジスタＤ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９ダイオードＲ４，Ｒ５，Ｒ６抵抗器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口浩之神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の突極を有する回転子及びコイルを巻
架した複数の突極を有する固定子を備えたスイッチドリ
ラクタンスモータの前記回転子の位置を検出する回転子
位置検出手段と、前記固定子の複数のコイルへの電流の
通電・遮断を行う励磁スイッチ手段と、前記回転子位置
検出手段で検出した前記回転子の位置に基づいて前記励
磁スイッチ手段の制御を行う励磁制御手段とを有し、前
記複数のコイルを順次励磁する構成のスイッチドリラク
タンスモータの駆動装置において、励磁するコイルの切
り替えの際、切り替え前の励磁コイルに遮断後流れる電
流を切り替え後の励磁コイルに転流する転流手段を備え
て構成されることを特徴とするスイッチドリラクタンス
モータの駆動装置。
【請求項２】前記転流手段は、前記複数のコイル間を、
励磁するコイルの切り替え順序に従って切り替え前の励
磁コイルから切り替え後の励磁コイルに向かう方向を順
方向として、それぞれダイオードで直列に接続したこと
を特徴とする請求項１記載のスイッチドリラクタンスモ
ータの駆動装置。
【請求項３】前記励磁コイルに流れる定常電流を予め設
定した目標電流値に制御する電流制御手段を備えて構成
されることを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチ
ドリラクタンスモータの駆動装置。
【請求項４】前記電流制御手段は、前記励磁コイルに流
れる電流を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出
した電流値と前記目標電流値との差に応じてパルス幅変
調された高周波制御信号を出力する電流制御部と、前記
高周波制御信号によりスイッチング動作して前記励磁コ
イルに流れる電流を制御する電流スイッチ部からなるこ
とを特徴とする請求項３記載のスイッチドリラクタンス
モータの駆動装置。
【請求項５】前記励磁制御手段は、ＣＰＵを用いて構成
することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記
載のスイッチドリラクタンスモータの駆動装置。