特許6984816IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

スイッチドリラクタンスモータおよび発電機などの回転電力機械のセンサレス駆動装置に関し、特にセンサを用いずにロータの位置を検出する機能を備えたセンサレス駆動装置

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

技術文献によれば、ロータ101の回転角を検出するための角度検出器を用いることなく、スイッチドリラクタンスモータを駆動することができる。しかしながら、スイッチドリラクタンスモータの機械加工の精度や組立誤差、さらには磁性材料の磁気特性差や電磁石の磁気特性差に起因して、インダクタンスはモータごと、さらには電磁石ごとに異なる。このインダクタンスのばらつきは、電磁石への励磁タイミングのずれを生み、その結果、トルク脈動が増大し、効率が低下してしまう。 そこで、本発明は、励磁タイミングを自動的にチューニングし、ロータを効率よく回転させることができる回転電力機械(スイッチドリラクタンスモータ、発電機)のセンサレス駆動装置を提供することを目的とする。また、本発明は、回転電力機械と、そのセンサレス駆動装置とを備えた回転システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一態様は、磁性材からなる複数の突極を有するロータと、前記ロータを囲うように配置された第1の電磁石、第2の電磁石、および第3の電磁石を少なくとも含む複数の電磁石を有するステータとを備えた回転電力機械を駆動するためのセンサレス駆動装置であって、前記電磁石に電流を間欠的に流して前記電磁石を励磁させ、前記ロータの突極と前記電磁石との間に磁気力を発生させることで前記ロータを回転させるドライバと・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、回転電力機械ごとにインダクタンスのばらつきがあっても、自動的に励磁タイミングを最適化することができ、ロータを効率よく回転させることが可能となる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】スイッチドリラクタンスモータを示す断面図である。

【図2】磁極U1,U2,V1,V2,W1,W2の接続例を説明する図である。

【図3】各相の磁極の励磁タイミングの一例を示す図である。

【図4】回転システムの一実施形態を示す模式図である

【図5】図4に記載のロータ角検出器の一例の詳細を示す図である。

【図6】U相電流と、AM変調波と、AM変調波の復調信号の一例を示す図である。

【図7】U相の電磁石に流れたリップル電流の復調信号(包絡線)を示す図である。

【図8】第1の閾値を用いてU相の電磁石の励磁開始タイミングを決定する工程を説明するための図である。

【図9】第2の閾値を用いてU相の電磁石の励磁終了タイミングを決定する工程を説明するための図である。

【図10】第2の閾値を用いてU相の電磁石の励磁終了タイミングを決定する工程の他の実施形態を説明するための図である。

【図11】転流タイミングを説明する図である。

【図12】従来のスイッチドリラクタンスモータの概略図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 スイッチドリラクタンスモータ   2 ステータ   3 突極   6 コイル   10 ロータ   11 突極   20 センサレス駆動装置   21 目標電流生成器   22 減算器   23 PID補償器   25 乗算器   26 電流リミッタ   30 PWMコントローラ   31 減算器   32 PID補償器   33 比較器   40 ドライブ回路   42 直流電圧生成器   44 スイッチング素子   50 電流センサ(電流測定装置)   55 ドライバ   60 ロータ角検出器   70 復調部   71 バンドパスフィルタ(AM変調波抽出器)   73 絶対値回路   75 ノッチフィルタ   77 ローパスフィルタ   80 ロジック信号生成部   83A,83B,83C 加算器   85 角度計算器   90 ロータ角速度決定部   95 転流タイミング決定部   98 リップル電流記憶装置   U1,U2,V1,V2,W1,W2 磁極(電磁石)

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