(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ相巻線(13)、Ｖ相巻線(14)及びＷ相巻線(15)に対しロータの回転によるロータ位置信号(θ)に基づいて駆動電流(IＵ,IＶ,IＷ)を順次印加して駆動するようにしたＳＩＮ波モータの駆動方法において、前記各巻線(13〜15)のＷ相とＵ相巻線(15,13)、Ｕ相とＶ相巻線(13,14)及びＶ相とＷ相巻線(14,15)の各線間(A,B,C)において前記ロータの回転と共に発生する線間磁界(20,21,22)のうち最大磁界変化(HＭ)が得られる１つの前記線間(A,B,C)の所定の角度範囲(θＨ)であるπ／３≦θ≦２／３π又は４／３π≦θ≦５／３πのみを前記ロータ位置信号に基づき選択して前記線間(A,B,C)に電流(IＣＭＤ')を流して駆動することを特徴とするＳＩＮ波モータの駆動方法。
【請求項２】
前記角度範囲(θＨ)のみに印加される電流(IＣＭＤ')は、一定であることを特徴とする請求項１記載のＳＩＮ波モータの駆動方法。
【請求項３】
前記角度範囲(θＨ)のみに印加される電流(IＣＭＤ')は、前記最大磁界変化(HＭ)の特性曲線とは逆の特性曲線を有していることを特徴とする請求項１記載のＳＩＮ波モータの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイン波モータの駆動方法に関し、特に、三相巻線の各線間における最大磁界変化が得られる角度範囲のみ電流を印加することにより、三相駆動の電流制御を簡易化するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種のサイン波モータの駆動方法としては、一般に、図３に示される周知の駆動回路を用いていた。すなわち、図３において符号１で示されるものは電流指令ＩＣＭＤ’図示しない回転検出器から得られたロータ位置信号２が入力される分配演算部であり、この分配演算部１から出力されるＵ相電流指令ＩＵＣＭＤ、Ｖ相電流指令ＩＶＣＭＤ及びＷ相電流指令ＩＷＣＭＤが、各減算器３，４，５及び周知のパルス幅変調回路である各ＰＷＭ回路６，７，８並びに各パワーアンプ９，１０，１１を介して三相の駆動電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷとして周知のサイン波モータ１２のＵ相巻線１３、Ｖ相巻線１４及びＷ相巻線１５に各々所定の位相差に沿って印加されるように構成されている。このサイン波モータ１２は、詳細には示していないが、図示しないロータを回転させると、このロータと前述の各巻線１３〜１５との磁気的作用により磁界の変化がＳＩＮ波状に変化するように構成されている。前記Ｕ相巻線１３及びＶ相巻線１４の電流を検出するための各電流センサ１６，１７の各検出信号は前記各減算器３，４に入力され、前記各検出信号を偏差検出部１８で合成演算した合成出力は減算器５に入力されている。
【０００３】
前述の構成において、電流指令ＩＣＭＤ’はロータ位置信号θに基づいてＵ，Ｖ，Ｗの三相に分配されると共に各々ＳＩＮ波状に変化する三相の電流指令ＩＵＣＭＤ，ＩＶＣＭＤ，ＩＷＣＭＤに基づく三相の駆動電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷとしてモータ１２の各巻線１３，１４，１５に印加されてロータが回転される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサイン波モータの駆動方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図３に示す従来の駆動方法においては、分配演算部において３相に位相をずらせてＳＩＮ波状に変化する電流を複雑に制御しなければならず、駆動回路の構成が極めて複雑となり、量産化及び低価格化への大きい障害となっていた。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、三相巻線の各線間における最大磁界変化が得られる角度範囲のみ電流を印加することにより、三相駆動の電流制御を簡易化するようにしたサイン波モータの駆動方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるサイン波モータの駆動方法は、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線及びＷ相巻線に対しロータの回転によるロータ位置信号に基づいて駆動電流を順次印加して駆動するようにしたＳＩＮ波モータの駆動方法において、前記各巻線のＷ相とＵ相巻線、Ｕ相とＶ相巻線及びＶ相とＷ相巻線の各線間において前記ロータの回転と共に発生する線間磁界のうち最大磁界変化が得られる１つの前記線間の所定の角度範囲であるπ／３≦θ≦２／３π又は４／３π≦θ≦５／３πのみを前記ロータ位置信号に基づき選択して前記線間に電流を流して駆動する方法である。
【０００７】
さらに詳細には、前記角度範囲のみに印加される電流は、一定である方法である。
【０００８】
さらに詳細には、前記角度範囲のみに印加される電流は、前記最大磁界変化の特性曲線とは逆の特性曲線を有している方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるＳＩＮ波モータの駆動方法の好適な実施の形態について説明する。なお、図３の従来例と同一部分には同一符号を付しその説明は重複を避けるために省略する。図１において電流指令ＩＣＭＤが入力される演算部１Ａには、図示しないロータの回転によるロータ位置信号θが入力されると共に、このロータ位置信号θに基づいて前記演算部１Ａを経て演算された電流ＩＣＭＤ’が減算部３及び周知のパルス幅変調回路であるＰＷＭ回路６を経て切換部２０に入力される。
すなわち、各パワーアンプ９，１０，１１は各々Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相巻線１３，１４，１５に接続され、前記切換部２０に接続された各巻線１３〜１５のうちの１つの線間すなわち、巻線１５と１３、巻線１３と１４及び巻線１４と１５間の線間Ａ，Ｂ，Ｃには２つのパワーアンプ９と１０、１０と１１、１１と９が各々接続されている。
【００１０】
前記切換部２０からはロータの回転によるロータの位置信号θに基づいてロータと各巻線１３．１４，１５との磁気結合変化でサイン状に変化する磁界の中で最大磁界変化ＨＭが得られる１つの線間Ａ，Ｂ，Ｃ（前述のようにパワーアンプ９，１０，１１の内のどれか２つ）が選択され、そこに電流ＩＣＭＤ’に応じてＰＷＭ変換された信号が供給される。更に各パワーアンプ９，１０，１１を介して各巻線１３，１４，１５に駆動信号が供給されてモータ１２のロータが回転する。
この場合、各電流センサ１６，１７からの検出信号は切換部２０を経て選択的に減算部３に印加され、電流ＩＣＭＤ’の減算制御が行われる。
【００１１】
前述の場合、各巻線１３〜１５とロータの回転によりその結合変化に応じて各１対の巻線１３と１４、１４と１５、１５と１３間すなわち、線間Ａ，Ｂ，Ｃに発生するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の線間磁界２０，２１，２２は図２に示すようにＳＩＮ波状に発生する。この線間磁界２０，２１，２２は、図２において示すようにロータ位置を示すロータ位置信号θに基づいて前記その最大磁界変化ＨＭが発生する部分があるが、その最大磁界変化ＨＭが発生した１つの線間Ａ，Ｂ，Ｃの何れかのみに電流ＩＣＭＤ’を対応する巻線１３，１４，１５に印加することによりモータ１２を駆動する。
また、この各角度範囲θＨは、ロータの回転角度すなわちロータ位置信号θのπの範囲においては所定のπ／３≦θ≦２／３πの範囲又は４／３π≦θ≦５／３πのみであり、この角度範囲θＨはロータ位置信号θから得られている。前記電流ＩＣＭＤ’は、図２に示されるように、前記最大磁界変化ＨＭの曲折した特性曲線の形状とは対称的に逆形状となる特性曲線を有しており、ＩＣＭＤ’＝１／ＳＩＮθ・ＩＣＭＤ・・・（１）式で表すことができ、周知の前記演算部１Ａにて演算して求められている。なお、この電流ＩＣＭＤ’は、前述の（１）式を演算部１Ａで演算することなく、図１の点線Ｔで示すように演算部１Ａを介することなく直接電流指令ＩＣＭＤを演算部３に入力させた場合には、前記電流ＩＣＭＤ’は図２で示す特性曲線のようではなく図示しない直線状（一定）に経過する電流波形となり、この場合の方が、演算部１Ａを用いないため回路構成としてはより簡易化される。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によるＳＩＮ波モータの駆動方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、各相巻線の各線間において最大磁界変化が得られる線間すなわち角度範囲のみに電流を印加することで駆動するため、回路構成が大幅に簡略化され、ハードウェア及びソフトウェア共簡略化され大幅なコストダウンを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるＳＩＮ波モータの駆動方法を示す一ブロック図である。
【図２】  ＳＩＮ波モータの線間磁界及び駆動電流の印加を示す波形図である。
【図３】  従来のＳＩＮ波モータの駆動方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
ＩＣＭＤ    電流指令
ＩＣＭＤ’    電流
３ 減算部
１３    Ｕ相巻線
１４    Ｖ相巻線
１５    Ｗ相巻線
２０ 切換部
２０，２１，２２ 線間磁界
ＨＭ    最大磁界変化
θＨ    角度範囲
θ ロータ位置信号
Ａ，Ｂ，Ｃ 線間
【図１】
0003719542.tif 000002
【図２】
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【図３】
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