(57)【要約】【課題】消費電力を最小に至らしめるにおいてこれを自動的におこない収束性にも優れる、ＳＲモータの制御機構を提供すること。【解決手段】  ロータ２のステータ３に対する位相を検出する位相検出部４７と、検出された位相に基づいて、各相の巻線に対して順次予め設定された一定電圧を印加開始しまた印加終了し、印加開始から印加終了の間は電圧をＯＮ／ＯＦＦして、ロータ２を所定範囲の出力に至らしめかつ維持する電圧供給部４４と、を有するＳＲモータ１であって、ＳＲモータ１の電圧および電流を測定する電圧測定部４５および電流測定部４６と、ロータ２の励磁開始角αをずらすにあたり、式（１）に基づいて励磁開始角をαｎ＋１＝αｎ＋Δαｎ＋１とすることにより、指標値である消費電力Ｐを最小値に漸近させる駆動制御部４８と、を具備したＳＲモータ１。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線され回転対称に配された極に関し向かい合う組を１相として複数相の極を有するステータと、
ステータに貫入し別途回転対称に形成された極を有するロータと、
ロータのステータに対する位相を検出する位相検出手段と、
位相検出手段により検出された位相に基づいて、各相の巻線に対して順次予め設定された一定電圧を印加開始しまた印加終了し、印加開始から印加終了の間は電圧をＯＮ／ＯＦＦして、ロータを所定範囲の回転数、トルク、または、出力に至らしめかつ維持する駆動部と、
を有するスイッチトリラクタンスモータであって、
モータに関する、消費電力、発電電力、騒音、発熱、振動、その他の指標値Ｐを測定する指標値測定手段と、
ステータの各回転において電圧印加を開始する位相である励磁開始角αをずらすにあたり、ｎ回目のずらしによって得られた指標値とずらす前に得られた指標値との差ΔＰｎを、ｎ回目のずらし量である位相差Δαｎで割った値に基づいてｎ＋１回目のずらし量Δαｎ＋１を決定し、ｎ＋１回目のずらしにおいて励磁開始角をαｎ＋１＝αｎ＋Δαｎ＋１とすることにより、指標値Ｐを最大値または最小値に漸近させる駆動部制御手段と、
を具備したことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項２】
指標値は消費電力であって、
Δαｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δαｎ（ただし、ｋは定数とする）として、消費電力を最小値に漸近させることを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項３】
指標値は発電電力であって、
Δαｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δαｎ（ただし、ｋは定数とする）として、発電電力を最大値に漸近させることを特徴とする請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項４】
巻線され回転対称に配された極に関し向かい合う組を１相として複数相の極を有するステータと、
ステータに貫入し別途回転対称に形成された極を有するロータと、
ロータのステータに対する位相を検出する位相検出手段と、
位相検出手段により検出された位相に基づいて、各相の巻線に対して順次予め設定された一定電圧を印加開始しまた印加終了し、印加開始から印加終了の間は電圧をＯＮ／ＯＦＦして、ロータを所定範囲の回転数、トルク、または、出力に至らしめかつ維持する駆動部と、
を有するスイッチトリラクタンスモータであって、
モータに関する、消費電力、発電電力、騒音、発熱、振動、その他の指標値Ｐを測定する指標値測定手段と、
ステータの各回転において電圧印加を終了する位相である励磁終了角βをずらすにあたり、ｎ回目のずらしによって得られた指標値とずらす前に得られた指標値との差ΔＰｎを、ｎ回目のずらし量である位相差Δβｎで割った値に基づいてｎ＋１回目のずらし量Δβｎ＋１を決定し、ｎ＋１回目のずらしにおいて励磁終了角をβｎ＋１＝βｎ＋Δβｎ＋１とすることにより、指標値Ｐを最大値または最小値に漸近させる駆動部制御手段と、
を具備したことを特徴とするスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項５】
指標値は消費電力であって、
Δβｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δβｎ（ただし、ｋは定数とする）として、消費電力を最小値に漸近させることを特徴とする請求項４に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【請求項６】
指標値は発電電力であって、
Δβｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δβｎ（ただし、ｋは定数とする）として、発電電力を最大値に漸近させることを特徴とする請求項４に記載のスイッチトリラクタンスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの指標値、例えば、消費電力を自動的に速やかに最小に至らしめるスイッチトリラクタンスモータの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチトリラクタンスモータ（以降ＳＲモータと適宜称する）は、永久磁石を用いず、高速回転に適しており、出力も大きいという特性を有するため、近年需要が伸びつつあるモータである。
その制御方法のうち、例えば消費電力に関し、回転数やトルクといった同じ機械的出力を得るために必要な消費電力が最小となる駆動方法として、
１）事前にモータの回転位置に対するトルク特性やインダクタンス特性などのパラメータを測定しておき、そのデータに基づき駆動制御をおこなう方法（非特許文献１）、
２）動作中にインダクタンスを測定もしくは予測して適切な駆動条件を算出する方法（特許文献１）、
３）モータパラメータの測定や予測を用いることなく制御する方法（特許文献２）、
などが知られている。
【０００３】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
１）の方法では、専用の測定設備が種々必要であって導入の障害となりやすいという問題点があった。
２）の方法では、外乱があった場合に意図せぬ騒音が発生し、また、駆動条件に基づく実施タイミングが限定的であるという問題点があった。
３）の方法では、最高電力効率が得られる条件への収束を早めようとすると、その条件に達した後も巻き線電流の立ち上がり若しくは立ち下がりのタイミングが大きく変化してしまい、収束性が悪化するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７５８９１
【特許文献２】特開２０１５−１１１９８３
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】中沢吉博ら「励磁区間可変シングルパルス制御によるスイッチトリラクタンスモータの効率向上に関する検討」電気学会論文誌Ｄ，１３５巻（２０１５）３号，ｐ２８４−２９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、消費電力その他の所望の指標値を最小または最大に至らしめるにおいてこれを自動的におこない収束性にも優れる、スイッチトリラクタンスモータの制御機構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】
【０００７】
請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータは、巻線され回転対称に配された極に関し向かい合う組を１相として複数相の極を有するステータと、ステータに貫入し別途回転対称に形成された極を有するロータと、ロータのステータに対する位相を検出する位相検出手段と、位相検出手段により検出された位相に基づいて、各相の巻線に対して順次予め設定された一定電圧を印加開始しまた印加終了し、印加開始から印加終了の間は電圧をＯＮ／ＯＦＦして、ロータを所定範囲の回転数に至らしめかつ維持する駆動部と、を有するスイッチトリラクタンスモータであって、モータに関する、消費電力、発生トルク、発電電力、騒音その他の指標値Ｐを測定する指標値測定手段と、ステータの各回転において電圧印加を開始する位相である励磁開始角αをずらすにあたり、ｎ回目のずらしによって得られた指標値とずらす前に得られた指標値との差ΔＰｎを、ｎ回目のずらし量である位相差Δαｎで割った値に基づいてｎ＋１回目のずらし量Δαｎ＋１を決定し、ｎ＋１回目のずらしにおいて励磁開始角をαｎ＋１＝αｎ＋Δαｎ＋１とすることにより、指標値Ｐを最大値または最小値に漸近させる駆動部制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、請求項１に係る発明は、位相をずらした場合の指標値の変化に基づき次の位相のずらし量を決定するため、指標値を自動的に最大値または最小値に速やかに漸近させていくことが可能となる。
【０００９】
励磁開始角αは、各相それぞれに設けても良いし、代表とする相についてのみ設定し残余の相は回転対称である点を考慮して代表の相と同様に設定しても良い。
ずらす回数ないしタイミングは、例えば、０．５秒に１回とするやり方や３０秒に１回とするやり方、１０回転毎に１回とするやり方を採用でき、特に制限はない。
なお、指標値Ｐは励磁開始角αの関数すなわちＰ＝Ｐ（α）であり、これが極大値および極小値を複数有する関数となっている場合、αをずらして漸近していくのは極値であるが、一般的には、おおよそＰの最大値または最小値が得られるように狙いをつけて初期値αが設定されるので、実際に漸近していくのは最大値または最小値となる。また、最大値または最小値は、指標値の性質に依存し、消費電力であれば最小値であり、発電電力であれば最大値である。
【００１０】
請求項２に記載のスイッチトリラクタンスモータは、請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータにおいて、指標値は消費電力であって、Δαｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δαｎ（ただし、ｋは定数とする）として、消費電力を最小値に漸近させることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、請求項２に係る発明では、αに対する消費電力はなめらかに変化する曲線であると仮定できるため、ｋを一定値としても、この曲線の傾きに基づいて速やかに消費電力を最小に至らしめる簡便な制御が可能となる。
【００１２】
請求項３に記載のスイッチトリラクタンスモータは、請求項１に記載のスイッチトリラクタンスモータにおいて、指標値は発電電力であって、Δαｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δαｎ（ただし、ｋは定数とする）として、発電電力を最大値に漸近させることを特徴とする。
【００１３】
すなわち、請求項３に係る発明では、αに対する発電電力はなめらかに変化する曲線であると仮定できるため、ｋを一定値としても、この曲線の傾きに基づいて速やかに発電電力を最大に至らしめる簡便な制御が可能となる。
【００１４】
請求項４に記載のスイッチトリラクタンスモータは、巻線され回転対称に配された極に関し向かい合う組を１相として複数相の極を有するステータと、ステータに貫入し別途回転対称に形成された極を有するロータと、ロータのステータに対する位相を検出する位相検出手段と、位相検出手段により検出された位相に基づいて、各相の巻線に対して順次予め設定された一定電圧を印加開始しまた印加終了し、印加開始から印加終了の間は電圧をＯＮ／ＯＦＦして、ロータを所定範囲の回転数に至らしめかつ維持する駆動部と、を有するスイッチトリラクタンスモータであって、モータに関する、消費電力、発生トルク、発電電力、騒音その他の指標値Ｐを測定する指標値測定手段と、ステータの各回転において電圧印加を終了する位相である励磁終了角βをずらすにあたり、ｎ回目のずらしによって得られた指標値とずらす前に得られた指標値との差ΔＰｎを、ｎ回目のずらし量である位相差Δβｎで割った値に基づいてｎ＋１回目のずらし量Δβｎ＋１を決定し、ｎ＋１回目のずらしにおいて励磁終了角をβｎ＋１＝βｎ＋Δβｎ＋１とすることにより、指標値Ｐを最大値または最小値に漸近させる駆動部制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１５】
すなわち、請求項４に係る発明は、位相をずらした場合の指標値の変化に基づき次の位相のずらし量を決定するため、指標値を自動的に最大値または最小値に速やかに漸近させていくことが可能となる。
【００１６】
励磁終了角βは、各相それぞれに設けても良いし、代表とする相についてのみ設定し残余の相は回転対称である点を考慮して代表の相と同様に設定しても良い。
ずらす回数ないしタイミングは、例えば、０．５秒に１回とするやり方や３０秒に１回とするやり方、１０回転毎に１回とするやり方を採用でき、特に制限はない。
なお、指標値Ｐは励磁終了角βの関数すなわちＰ＝Ｐ（β）であり、これが極大値および極小値を複数有する関数となっている場合、βをずらして漸近していくのは極値であるが、一般的には、おおよそＰの最大値または最小値が得られるように狙いをつけ、初期値βが設定されるので、実際に漸近していくのは最大値または最小値となる。また、最大値または最小値は、指標値の性質に依存し、消費電力であれば最小値であり、発電電力であれば最大値である。
【００１７】
請求項５に記載のスイッチトリラクタンスモータは、請求項４に記載のスイッチトリラクタンスモータにおいて、指標値は消費電力であって、Δβｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δβｎ（ただし、ｋは定数とする）として、消費電力を最小値に漸近させることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、請求項５に係る発明では、βに対する消費電力はなめらかに変化する曲線であると仮定できるため、ｋを一定値としても、この曲線の傾きに基づいて速やかに消費電力を最小に至らしめる簡便な制御が可能となる。
【００１９】
請求項６に記載のスイッチトリラクタンスモータは、請求項４に記載のスイッチトリラクタンスモータにおいて、指標値は発電電力であって、Δβｎ＋１＝ｋ・ΔＰｎ／Δβｎ（ただし、ｋは定数とする）として、発電電力を最大値に漸近させることを特徴とする。
【００２０】
すなわち、請求項６に係る発明では、βに対する発電電力はなめらかに変化する曲線であると仮定できるため、ｋを一定値としても、この曲線の傾きに基づいて速やかに発電電力を最大に至らしめる簡便な制御が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、消費電力や発電電力その他の所望の指標値を最小または最大に至らしめるにおいてこれを自動的におこない収束性にも優れる、スイッチトリラクタンスモータの制御機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のＳＲモータの構成例を示した断面模式図である。
【図２】ＳＲモータを中心とした回路構成図である。
【図３】制御模式図である。
【図４】電圧印加の様子と、コイルに流れる巻線電流との様子を示した説明図である。
【図５】励磁開始角αと消費電力Ｗｃとの関係を示した説明図である。
【図６】励磁開始角γと発電電力Ｗｐとの関係を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
実施の形態１では、消費電力を最小に自動調整するＳＲモータについて説明する。ここでは、ステータは３相６極、ロータは４極である例を説明する。
【００２４】
図１は、本発明のＳＲモータの構成例を示した断面模式図である。図２は、ＳＲモータを中心とした回路構成図である。図３は、制御模式図である。
【００２５】
ＳＲモータ１は、図示したように、ロータ２とステータ３と回路部４とを有する。
ロータ２は鉄製の円柱軸２１から、中心角を９０°とした回転対称に４つの極２２が突き出た形状である。
ステータ３は円筒体３１の内側に鉄製の６つの極３２が中心角を６０°として回転対称にロータ２に向けて延設され、また、それぞれの極３２にはその極３２を励磁させるべくコイル３３が巻かれている。
極２２は極３２と離間し、ロータ２の回転によって極３２に干渉しない突き出し長さとしている。
【００２６】
向かい合う極３２ないしこれに対するコイル３３は組となって３つの相を形成する（便宜上これらをＵ相、Ｖ相、Ｗ相と称することとする）。回路部４は、対向する極３２を同時に励磁して、ロータ２の４つの極２２のうち励磁された極３２に近い二つの極２２を強く引きつけ、これによりロータ２が回転する。
ここで、回路部４は、励磁をＵ相→Ｖ相→Ｗ相→Ｕ相→とタイミング良くおこない、極２２を常に引きつけるようにして回転を開始して維持し、ＳＲモータ１を所定の出力に至らしめる。
【００２７】
回路部４は、具体的には、Ｕ相回路部４１と、Ｖ相回路部４２と、Ｗ相回路部４３と、電圧供給部４４と、電圧測定部４５と、電流測定部４６と、位相検出部４７と、駆動制御部４８と、により構成される。
【００２８】
Ｕ相回路部４１、Ｖ相回路部４２、Ｗ相回路部４３は、駆動制御部４８の制御のもと、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対して電圧の印加開始、印加終了、その間の印加のＯＮ／ＯＦＦをおこなう回路である。なお、図１では、Ｕ相回路部４１の一部も描画している。
電圧供給部４４は、一定電圧Ｖｄｃを回路に供給する。各相に対して、電圧を印加する際または電圧印加を終了する際に、大きな磁束密度の変化が生じ、極３２の磁化が変化する。
【００２９】
電圧測定部４５は、実際に回路に印加されている電圧Ｖを測定する。同様に、電流測定部４６は、実際に回路に流れている電流Ｉを測定する。回路部４の消費電力すなわち、ＳＲモータ１の消費電力Ｗｃは、Ｗｃ＝ＶＩとして算出される。
【００３０】
位相検出部４７は、ロータ２の極２２がステータ３に対してどの位相（位置、角度）にあるかを検出する。検出方法は特に限定されないが、光学センサによる例を挙げることができる。
【００３１】
駆動制御部４８は、大まかには、位相検出部４７からの情報に基づき、電圧供給部４４の一定電圧ＶｄｃをＵ相回路部４１に対して印加開始しそして終了し、続いてＶ相回路部４２に印加開始しそして終了し、続いてＷ相回路部４３に印加開始しそして終了し、続いてＵ相回路部４１に印加を開始し、と順次切り替えて、ロータ２の極２２を牽引する。
【００３２】
詳細には、Ｕ相を代表に説明すると、位相検出部４７からの位相情報に基づき、極２２が励磁開始角αにいたったとき、駆動制御部４８は電圧供給部４４をＵ相回路部４１に接続して通電し、励磁終了角βにいたったとき通電を終了する。励磁開始角αの例として、例えば直近の極２２がＵ相の極３２の手前おおよそ３０°にいたったときを挙げることができ、励磁終了角βの例として、例えば当該極２２がＵ相極３２の手前おおよそ５°に至ったときを挙げることができる。
そして、駆動制御部４８は、通電開始から通電終了の間であっても、ＳＲモータ１の出力（回転数またはトルクと言い換えることもできる）を維持すべく、Ｕ相回路部４１に対しての電圧ＯＮ／ＯＦＦをおこなう。
電圧印加の様子と、コイル３３に流れる巻線電流との様子を図４に示した。
【００３３】
加えて、駆動制御部４８は、励磁開始角αと励磁終了角βを逐次ずらす調整をおこなって、ＳＲモータ１の消費電力Ｗｃを最小にする制御をおこなう。ここでは、１秒ごとに微調整をおこなうものとして説明する。
【００３４】
まず、励磁開始角αについて説明する。
消費電力Ｗｃは、電圧測定部４５および電流測定部４６によりリアルタイムで測定されるＶとＩの積により算出できるが、ここでは、Ｗｃは１秒間の積算量を表すものとし、ｎ回目の角度調整後の１秒間の消費電力をＷｎと表記する（添え字ｃを省略する）。
ｎ回目に角度調整された励磁開始角α＝αｎによって得られた消費電力Ｗｎと、その前の回の消費電力Ｗｎ−１との差ΔＷｎ＝Ｗｎ−Ｗｎ−１を、ｎ回目の調整量（ずらし量）である位相差Δαｎで割った値にもとづき、ｎ＋１回目の位相差Δαｎ＋１を
Δαｎ＋１＝ｋα・ΔＷｎ／Δαｎ・・・（式１）
（ただし、ｋαは定数とする）として決定し、ｎ＋１回目の励磁開始角αをαｎ＋１＝αｎ＋Δαｎ＋１として駆動制御部４８は、電圧印加を開始する。
【００３５】
ここで、消費電力Ｗｃは実際に測定されるＶとＩとの積ではあるが、基本的にはＶ＝Ｉ・Ｒ（Ｒは回路の抵抗）の関係が成り立つので、モータの負荷が変わらなければＷｃはＩの二次関数またはこれに近似した曲線として振る舞う。励磁開始角αを変化させた場合、トルクと電流の関係が変わり、Ｉも付随して変化することから、そのとき消費電力Ｗｃはある曲線に添って変化し極値近傍では二次曲線に近似した曲線に添うものと仮定できる。すなわち、式１は曲線の傾きを示し、曲線の最小値を与えるαｍｉｎから離れるほど傾きの絶対値が大きくなる結果、次回のずらし量Δαが大きくなり、結局αはαｍｉｎに速やかに漸近していくこととなる。この様子を図５に示した。
【００３６】
なお、換言すれば、曲線の形状が負荷の大きさ、熱、外乱その他の要因によって変化する場合であっても、逐次αをずらして、常にそのときのαｍｉｎを探るようにαが変化していくので、動的に消費電力量を最小化させることが可能になる。
【００３７】
仮にこのような消費電力Ｗｃの自動調整をおこなって得られる電力量の低減率が数％であったとしても、適用するＳＲモータの出力が大きなものである場合、モータの数が多い場合、長時間の駆動をする場合などでは、十分な導入メリットが得られる。
【００３８】
なお、αがαｍｉｎからずれればそれだけ速やかにαを振れもどすので、ｋαは定数として、駆動制御部４８の演算負担を少なくすることも可能となる。ｋαの値は、αを変化させる時間間隔等により適宜設定すればよく、図の例ではｋα＜０としている。
【００３９】
以上は、励磁開始角αの調整についての説明であるが、励磁終了角βも同様に調整できる。すなわち、同様の表記方法により、
Δβｎ＋１＝ｋβ・ΔＷｎ／Δβｎ（ただし、ｋβは定数とする）として位相差Δβｎ＋１を決定し、ｎ＋１回目の励磁終了角βをβｎ＋１＝βｎ＋Δβｎ＋１として駆動制御部４８が、電圧印加を終了する。
なお、この調整タイミングはαと同時におこなってもよいが、消費電力Ｗｃの最小化に寄与しているのがαのずらしによるものなのかβのずらしによるものなのかが分けにくく、収束性に影響がでる可能性があるため、調整タイミングは別々にすることが好ましい。調整時間間隔はαと同じく１秒とすることができる。
【００４０】
以上はＵ相についての説明であるが、Ｖ相、Ｗ相についても同様である。
なお、仕様の態様により前の相の電圧印加終了のまえに、次の相の電圧印加を開始するような回路構成、制御態様として、消費電力Ｗｃを最小化するようにしてもよい。
また、上記の例では電圧測定部４５と電流測定部４６はそれぞれ１箇所としているが、三相それぞれにおいて検出するようにしてもよい。
【００４１】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、力行時の消費電力を自動的に最小にする態様を説明したが、発電時も同様に考えることができる。
実施の形態２では、ロータの先に図示しない水車がついており一定速度でロータが回転して発電する際に発電電力を最大にする態様について説明する。なお、実施の形態１と同様な構成については同一の符号を付しその説明を省略するものとする。
【００４２】
回路部４について説明する。回路部４の電圧供給部４４は、一定電圧Ｖｄｃを回路に供給する。各相に対して、電圧を印加する際または電圧印加を終了する際に、大きな磁束密度の変化が生じ、極３２の磁化が変化する。このとき、ロータ２が外力により回転しているので各相への通電タイミングを調整することにより発電電力を得ることができる。
【００４３】
電圧測定部４５は、実際に回路に発生する電圧Ｖを測定する。同様に、電流測定部４６は、実際に回路に流れている電流Ｉを測定する。回路部４の発電電力すなわち、ＳＲモータ１の発電電力Ｗｐは、Ｗｐ＝ＶＩとして算出される。
【００４４】
駆動制御部４８は、大まかには、位相検出部４７からの情報に基づき、電圧供給部４４の一定電圧をＵ相回路部４１に対して印加開始しそして終了し、続いてＶ相回路部４２に印加開始しそして終了し、続いてＷ相回路部４３に印加開始しそして終了し、続いてＵ相回路部４１に印加を開始し、と順次切り替えて、ロータ２の極２２に抵抗をかける。
【００４５】
詳細には、Ｕ相を代表に説明すると、位相検出部４７からの位相情報に基づき、極２２が励磁開始角γにいたったとき、駆動制御部４８は電圧供給部４４をＵ相回路部４１に接続して通電し、励磁終了角ζにいたったとき通電を終了する。励磁開始角γの例として、例えば直近の極２２がＵ相の極３２の後ろおおよそ５°にいたったときを挙げることができ、励磁終了角ζの例として、例えば当該極２２がＵ相極３２の後ろおおよそ３０°に至ったときを挙げることができる。
【００４６】
加えて、駆動制御部４８は、励磁開始角γと励磁終了角ζを逐次ずらす調整をおこなって、ＳＲモータ１の発電電力Ｗｐを最大にする制御をおこなう。ここでは、１秒ごとに微調整をおこなうものとして説明する。
発電電力Ｗｐは、電圧測定部４５および電流測定部４６によりリアルタイムで測定されるＶとＩの積により算出できるが、ここでは、Ｗは１秒間の積算量を表すものとし、ｎ回目の角度調整後の１秒間の発電電力をＷｎと表記する（添え字ｐを省略する）。
ｎ回目に角度調整された励磁開始角γ＝γｎによって得られた発電電力Ｗｎと、その前の回の発電電力Ｗｎ−１との差ΔＷｎ＝Ｗｎ−Ｗｎ−１を、ｎ回目の調整量（ずらし量）である位相差Δγｎで割った値にもとづき、ｎ＋１回目の位相差Δγｎ＋１を
Δγｎ＋１＝ｋγ・ΔＷｎ／Δγｎ・・・（式２）
（ただし、ｋγは定数とする）として決定し、ｎ＋１回目の励磁開始角γをγｎ＋１＝γｎ＋Δγｎ＋１として駆動制御部４８は、電圧印加を開始する。
【００４７】
ここで、発電電力Ｗｐは実際に測定されるＶとＩとの積ではあるが、基本的にはＶ＝Ｉ・Ｒ（Ｒは回路の抵抗）が成り立つので、モータに与えられる機械的エネルギーが変わらなければＷｐはＩの二次関数に近似した曲線として振る舞う。励磁開始角γを変化させた場合、トルクと電流の関係が変わり、Ｉも付随して変化することから、そのとき発電電力Ｗｐはある曲線に添って変化し極値近傍では二次曲線に近似した曲線に添うものと仮定できる。すなわち、式２は曲線の傾きを示し、曲線の最大値を与えるγｍａｘから離れるほど傾きの絶対値が大きくなる結果、次回のずらし量Δγが大きくなり、結局γはγｍａｘに速やかに漸近していくこととなる。この様子を図６に示した。
【００４８】
なお、換言すれば、曲線の形状が、水車に当たる水流、熱、外乱その他の要因によって変化する場合であっても、逐次γをずらして、常にそのときのγｍａｘを探るようにγが変化していくので、動的に発電電力量を最大化させることが可能になる。
【００４９】
仮にこのような発電電力Ｗｐの自動調整をおこなって得られる電力量の増加率が数％であったとしても、適用するＳＲモータの出力が大きなものである場合、モータの数が多い場合、長時間の駆動をする場合などでは、十分な導入メリットが得られる。
【００５０】
なお、γがγｍａｘからずれればそれだけ速やかにγを振れもどすので、ｋγは定数として、駆動制御部４８の演算負担を少なくすることも可能となる。ｋγの値は、γを変化させる時間間隔等により適宜設定すればよく、図の例ではｋγ＞０としている。
【００５１】
以上は、励磁開始角γの調整についての説明であるが、励磁終了角ζも同様に調整できる。すなわち、同様の表記方法により、
Δζｎ＋１＝ｋζ・ΔＷｎ／Δζｎ（ただし、ｋζは定数とする）として位相差Δζｎ＋１を決定し、ｎ＋１回目の励磁終了角ζをζｎ＋１＝ζｎ＋Δζｎ＋１として駆動制御部４８が、電圧印加を終了する。
なお、この調整タイミングはγと同時におこなってもよいが、発電電力Ｗの最大化に寄与しているのがγのずらしによるものなのかζのずらしによるものなのかが分けにくく、収束性に影響がでる可能性があるため、調整タイミングは別々にすることが好ましい。調整時間間隔はγと同じく１秒とすることができる。
【００５２】
以上はＵ相についての説明であるが、Ｖ相、Ｗ相についても同様である。
なお、仕様の態様により前の相の電圧印加終了のまえに、次の相の電圧印加を開始するような回路構成、制御態様として、発電電力Ｗｐを最大化するようにしてもよい。
また、上記の例では電圧測定部４５と電流測定部４６はそれぞれ１箇所としているが、三相それぞれにおいて検出するようにしてもよい。
【００５３】
＜実施の形態３＞
以上の例では、指標値（消費電力、発電電力）が、励磁開始角または励磁終了角に対して二次曲線またはこれに近似した曲線であって、定義域に対して値域に極値をもつ例について説明したが、指標値が位相に対して直線的である場合や、二次曲線もしくはこれに近似した曲線であっても極値を持たない場合もある（最大値および最小値は当然ながら持つ）。
【００５４】
このときも、位相のずらしを定義域内に納めつつ励磁開始角または励磁終了角を変化させる制御自体はおこなうことができる。この場合は、常に角度は定義域の最大値または最小値に向かい（端に向かい）停留することとなり、ここで指標値の最大値または最小値をとり続けることになるがいずれにせよ、駆動制御部による制御は可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、消費電力その他の所望の指標値を最小または最大に至らしめるにおいてこれを自動的におこない収束性にも優れる、スイッチトリラクタンスモータの制御機構を提供することができる。
なお、中途で外乱が生じた結果、最大でない極大値、最小でない極小値に漸近してしまう可能性があるので、数十回に一回は、ずらしをあえて大きく取り、はまり込んでいる極値を飛び越して本来目指すべき最大値や最小値をとるように制御するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１        ＳＲモータ
２        ロータ
２１     円柱軸
２２     極
３        ステータ
３１     円筒体
３２     極
３３     コイル
４        回路部
４１     Ｕ相回路部
４２     Ｖ相回路部
４３     Ｗ相回路部
４４     電圧供給部
４５     電圧測定部
４６     電流測定部
４７     位相検出部
４８     駆動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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