CN108736678B - 开关磁阻电动机系统以及开关磁阻电动机系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种开关磁阻电动机系统以及开关磁阻电动机系统的控制方法。开关磁阻电动机系统包括:开关磁阻电动机、具有多个凸极的转子、具有多个凸极的定子、卷绕于所述定子的所述凸极的三相线圈以及电子控制单元。所述电子控制单元构成为在交替地配置作为不同磁极发挥功能的所述定子的凸极而得到的NSNSNS的磁极排列图案的状态下对所述开关磁阻电动机进行驱动。所述电子控制单元构成为在预定阶数的励磁音频率与所述开关磁阻电动机的共振频率一致的情况下实施电流波形控制。
Description
技术领域
本发明涉及开关磁阻电动机系统以及开关磁阻电动机系统的控制方法。
背景技术
已知有如下的开关磁阻电动机,所述开关磁阻电动机具备:定子以及转子,所述定子以及转子分别具备彼此相向的多个凸极;以及线圈,所述线圈卷绕于定子的凸极,利用在定子与转子各自的凸极间产生的磁吸引力,使转子进行旋转。
在竹野元贵及其他四位.“HEV用50kWSRM的考虑到轭部的磁饱和的转矩性能的提高”.日本AEM学会,2011年6月:Vol.19.NO.2中,关于开关磁阻电动机,公开了对两种绕组图案(NNNSSS绕组以及NSNSNS绕组)的转矩性能进行比较得到的结果。并且,在该技术论文中记载了:与NNNSSS绕组相比,NSNSNS绕组不易产生磁饱和,因此,与NNNSSS绕组的最大转矩相比,NSNSNS绕组的最大转矩更大。
在上述竹野元贵及其他四位.“HEV用50kWSRM的考虑到轭部的磁饱和的转矩性能的提高”.日本AEM学会,2011年6月:Vol.19.NO.2中,给出了如下启示:通过采用NSNSNS绕组,从而提高开关磁阻电动机的最大转矩。然而,NNNSSS绕组以及NSNSNS绕组的转矩效率(以下仅称为“效率”)会根据开关磁阻电动机的负载状态发生变动。因此,当仅考虑最大转矩的提高而采用NSNSNS绕组时,有可能会导致效率变差。
而且,在开关磁阻电动机中,优选的是,不仅考虑效率,而且也要考虑振动以及噪音。
发明内容
本发明能够在不使开关磁阻电动机的效率变差的情况下降低振动以及噪音。
本发明的第一方案是开关磁阻电动机系统。所述开关磁阻电动机系统包括:开关磁阻电动机;转子,所述转子包括多个凸极;定子,所述定子包括多个凸极;三相线圈,所述三相线圈卷绕于所述定子的所述凸极;以及电子控制单元。所述电子控制单元构成为在NSNSNS的磁极排列图案的状态下对所述开关磁阻电动机进行驱动,所述NSNSNS的磁极排列图案是交替地配置具有不同磁极的所述定子的凸极而得到的。所述电子控制单元构成为在预定阶数的励磁音频率与所述开关磁阻电动机的共振频率一致的情况下实施电流波形控制。所述预定阶数是作为所述定子的极数与所述转子的极数的最小公倍数的阶数和作为所述转子的极数与所述线圈的相数的积的整数倍的阶数中的至少任一方。所述电流波形控制是以使电流流经所述三相线圈时的电流波形中的至少一相的线圈的电流波形为与其他相的线圈的电流波形不同的形状的方式进行控制的控制。
根据上述结构,在以NSNSNS的磁极排列图案进行驱动的期间,利用所述电子控制单元以使三相电流波形中的至少一相的电流波形为与其他相的电流波形不同的形状的方式进行控制。因此,能够降低作为定子的极数与转子的极数的最小公倍数或转子的极数与线圈的相数的积的整数倍的阶数(特定阶数)的励磁音频率与共振频率一致时的共振。由此,能够降低共振区域的振动以及噪音,并且能够实现其与效率的兼顾。
在所述开关磁阻电动机系统中,可以是,使电流流经所述三相线圈的条件即励磁条件包括励磁开始角和励磁结束角。可以是,所述电子控制单元构成为分开使用第一励磁控制和所述电流波形控制。可以是,所述第一励磁控制是以根据所述开关磁阻电动机的驱动状态使所述三相线圈的电流波形成为相同的形状的方式进行控制的控制。可以是,在所述电子控制单元实施所述电流波形控制时,在使所述电流波形为与其他相不同的形状的对象相中,满足以下条件中的至少一方。使所述励磁开始角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁开始角偏移;以及使所述励磁结束角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁结束角偏移。
根据上述结构,通过变更励磁条件所包含的励磁开始角以及励磁结束角中的至少一方,从而能够实现可降低振动以及噪音的电流波形。因此,相比于例如通过在变换器中追加开关电路来实现向能够降低振动以及噪音的磁极排列图案的切换的结构,能够削减成本。
在所述开关磁阻电动机系统中,可以是,所述电子控制单元构成为实施励磁条件设定控制。可以是,所述励磁条件设定控制是从预定的角度范围内选择并设定第一偏移量以及第二偏移量的控制。可以是,所述第一偏移量是在所述电流波形控制中使用的励磁开始角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁开始角偏移的偏移量。可以是,所述第二偏移量是在所述电流波形控制中使用的励磁结束角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁结束角偏移的偏移量。
根据上述结构,能够从预定的角度范围内选择针对励磁开始角的偏移量以及针对励磁结束角的偏移量。即,设定为偏移量的角度为可变值。由此,与偏移量为固定值的情况相比,能够使特定阶数的频率成分进一步分散,能够降低振动以及噪音。
在所述开关磁阻电动机系统中,可以是,所述转子的极数越多,所述预定的角度范围越窄。
根据上述结构,由于能够选择偏移量的角度范围根据转子的极数而变化,所以能够适用的开关磁阻电动机的范围拓宽。另外,由于角度范围根据转子的极数而改变,所以能够抑制励磁开始角以及励磁结束角偏移至使效率变差的角度。
在所述开关磁阻电动机系统中,可以是,所述电子控制单元构成为:在所述对象相的所述励磁开始角以及所述励磁结束角双方均相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁条件偏移的情况下,将所述第一偏移量和所述第二偏移量设定为彼此不同的值。
根据上述结构,由于能够将针对励磁开始角的偏移量和针对励磁结束角的偏移量设定为彼此不同的值,所以能够实现各种形状的电流波形。由此,在以NSNSNS的磁极排列图案进行驱动的期间,三相整体的电流波形会成为更加不平衡的电流波形,能够使特定阶数的频率成分分散,能够降低振动以及噪音。
在所述开关磁阻电动机系统中,可以是,所述电流波形控制包括第二励磁控制,所述第二励磁控制将所述线圈控制为相邻二相的电流波形交叉的二相励磁状态。
根据上述结构,由于利用二相励磁状态使各相的励磁区间局部重叠,所以电流值的变化平缓,能够使起振力(径向力)的振幅变窄。由此,能够使特定阶数下的起振力进一步降低,并且能够实现其与效率的兼顾。
在用于所述开关磁阻电动机的所述控制系统中,可以是,还包括构成为对第一绕组图案和第二绕组图案进行切换的开关电路。可以是,所述第一绕组图案是成为NNNSSS的磁极排列的图案,所述NNNSSS的磁极排列是将所述三相线圈分别沿相同的方向卷绕而得到的。可以是,所述第二绕组图案是成为所述NSNSNS的磁极排列的图案。
根据上述结构,能够根据各个绕组图案下的效率高的驱动区域切换为最佳的绕组图案,并且能够在以NSNSNS的磁极排列图案进行驱动的期间降低特定阶数的振动以及噪音。
本发明的第二方案是开关磁阻电动机系统的控制方法。所述开关磁阻电动机系统包括:开关磁阻电动机;转子,所述转子具有多个凸极;定子,所述定子具有多个凸极;三相线圈,所述三相线圈卷绕于所述定子的所述凸极;以及电子控制单元。所述电子控制单元构成为在NSNSNS的磁极排列图案的状态下对所述开关磁阻电动机进行驱动,所述NSNSNS的磁极排列图案是交替地配置作为不同磁极发挥功能的所述定子的凸极而得到的。所述控制方法包括:在预定阶数的励磁音频率与所述开关磁阻电动机的共振频率一致的情况下,利用所述电子控制单元实施电流波形控制。所述预定阶数是作为所述定子的极数与所述转子的极数的最小公倍数的阶数和作为所述转子的极数与所述线圈的相数的积的整数倍的阶数中的至少任一方。所述电流波形控制是以使电流流经所述三相线圈时的电流波形中的至少一相的线圈的电流波形为与其他相的线圈的电流波形不同的形状的方式进行控制的控制。
根据上述结构,在以NSNSNS的磁极排列图案进行驱动的期间,利用所述电子控制单元以使三相电流波形中的至少一相的电流波形为与其他相的电流波形不同的形状的方式进行控制。因此,能够降低作为定子的极数与转子的极数的最小公倍数或转子的极数与线圈的相数的积的整数倍的阶数(特定阶数)的励磁音频率与共振频率一致时的共振。由此,能够降低共振区域的振动以及噪音,并且能够实现其与效率的兼顾。
根据本发明,能够在不使开关磁阻电动机的效率变差的情况下降低振动以及噪音。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业重要性,其中相同的附图标记表示相同的部件,并且其中:
图1是示意性地示出第一实施方式的系统结构的图。
图2是示意性地示出第一实施方式的开关磁阻电动机的结构例的图。
图3是示出第一实施方式的变换器电路例的电路图。
图4是用于说明NNNSSS的磁极排列图案的图。
图5是用于说明NSNSNS的磁极排列图案的图。
图6是示出频率分析的图。
图7是用于说明励磁条件的波形图。
图8是用于说明励磁条件的波形图。
图9是用于说明实施了电流波形控制的情况下的电流波形的波形图。
图10是用于说明基于电流波形控制的36阶成分的降低效果的图。
图11是示出噪音降低控制流程的一例的流程图。
图12是示意性地示出第一实施方式的变形例的开关磁阻电动机的结构例的图。
图13是示出第一实施方式的变形例的变换器电路的一例的电路图。
图14是示出第一实施方式的变形例的变换器电路的另一例的电路图。
图15是示出第二实施方式的变换器电路例的电路图。
图16是示出适用车辆的一例的概略图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式的开关磁阻电动机的控制装置进行具体说明。
图1示意性地示出了第一实施方式的系统结构。如图1所示,第一实施方式的系统结构是包括开关磁阻电动机(以下称为“SR电动机”)1、变换器2、升压部3、电池4以及电子控制单元(ECU)100的结构。SR电动机1的控制装置至少包括变换器2以及电子控制单元100。此外,在以下的说明中,将“SR电动机1的控制装置”仅记载为“控制装置”。
SR电动机(SRM)1经由变换器2以及升压部3与电池4电连接。SR电动机1与变换器2经由三相线圈12电连接(参照图2)。该SR电动机1是在转子中不使用永久磁铁的电动机,通过使励磁电流流经三相线圈12来进行驱动。此外,SR电动机1不仅作为电动机发挥功能,也作为发电机发挥功能。
如图2所示,SR电动机1是具备凸极构造的定子10和凸极构造的转子20的三相电动机。定子10在环状构造的内周部具有多个作为凸极的定子齿11。在各定子齿11卷绕有与变换器2连接的线圈12。转子20是与未图示的转子轴一体旋转的转子,配置于定子10的径向内侧。该转子20在环状构造的外周部具有多个作为凸极的转子齿21。
另外,在三相SR电动机1中包括:由一对定子齿11及线圈12a构成的A相(U相)、由一对定子齿11及线圈12b构成的B相(V相)、以及由一对定子齿11及线圈12c构成的C相(W相)。
变换器2由具备多个开关元件的电路(变换器电路)构成,以便能够向线圈12供给三相电流。即,变换器2使电流按每一相流经与变换器电路连接的各个线圈12。
升压部3设置于变换器2与电池4之间,对施加于SR电动机1的电压进行升压。升压部3例如由升压转换器构成。此外,由于升压部3对于该系统结构而言并不是必需的,所以也可以不设置升压部3。
电子控制单元100对SR电动机1进行驱动控制。该电子控制单元100具备CPU、存储有各种程序等数据的存储部、以及进行用于对SR电动机1进行驱动控制的各种运算的运算处理部。另外,从检测SR电动机1的转速的转速传感器51向电子控制单元100输入分解器信号。运算处理部进行基于该分解器信号运算SR电动机1的转速(以下称为“电动机转速”)等用于电动机控制的运算处理。然后,作为运算处理部的运算的结果,从电子控制单元100向变换器2输出用于控制变换器2的指令信号。
例如,电子控制单元100根据分解器信号,基于旋转方向上的定子齿11与转子齿21的相对位置关系,执行按每一相反复对成为通电对象的线圈12进行切换的控制。在该控制中,电子控制单元100使励磁电流流经某一相的线圈12并对定子齿11进行励磁,通过在定子齿11与该定子齿11附近的转子齿21之间产生磁吸引力,从而使转子20旋转。像这样,电子控制单元100通过控制变换器2,从而对施加于SR电动机1的电压以及励磁电流进行控制。
控制装置通过在SR电动机1的驱动期间对变换器2的开关电路所包含的切换开关的接通/断开进行切换,从而能够将SR电动机1的磁极排列图案切换为“NNNSSS”和“NSNSNS”这两个图案。如图3所示,变换器2具备对磁极排列图案(绕组图案)进行切换的开关电路。此外,图3所示的用虚线呈圆形地包围的部分表示用于切换磁极排列图案的切换开关(开关部)。
如图3所示,构成变换器2的变换器电路具备一个电容器Co和按每一相设置的多个二极管以及晶体管。并且,开关电路包含于变换器电路中的B相(V相)电路。在变换器2中,通过在各相同时接通或断开各个晶体管,或将一方的晶体管接通并将另一方的晶体管接通或断开,从而对流经线圈12的电流的电流值进行变更。此外,也可以设置平滑电容器代替电容器Co。
详细而言,变换器2在B相电路中具备四个晶体管Trb1、Trb2、Trb3、Trb4和四个二极管Db1、Db2、Db3、Db4。由晶体管Trb3以及二极管Db3构成磁极排列图案切换用的开关部2a,由晶体管Trb4以及二极管Db4构成磁极排列图案切换用的开关部2b。另外,变换器2在A相电路中具备两个晶体管Tra1、Tra2和四个二极管Da1、Da2、Da3、Da4。而且,变换器2在C相电路中具备两个晶体管Trc1、Trc2和四个二极管Dc1、Dc2、Dc3、Dc4。
通过将该B相电路的晶体管Trb3、Trb4断开并将晶体管Trb1、Trb2用于线圈12b的电流的控制,从而能够实现在SR电动机1中相邻的A相、B相、C相的磁极彼此相同的磁极排列图案(NNNSSS绕组)。另外,通过将B相电路的晶体管Trb1、Trb2断开并将晶体管Trb3、Trb4用于线圈12b的电流的控制,从而能够实现在SR电动机1中仅相邻的A相、B相、C相的磁极中的B相的磁极相反的磁极排列图案(NSNSNS绕组)。像这样,变换器2通过对作为切换开关的晶体管Trb3、Trb4的接通/断开进行切换,从而能够将线圈12的绕组图案切换为两种绕组图案(NNNSSS绕组以及NSNSNS绕组)。
图4是用于说明NNNSSS的磁极排列图案的图。在磁极排列图案为NNNSSS的情况下,三相线圈12以在图4中从右侧起按顺序依次排列A相、B相、C相、A相、B相、C相的方式卷绕于定子10的凸极,各个磁极成为N极、N极、N极、S极、S极、S极的顺序。像这样,将三相线圈12a、12b、12c分别沿相同的方向卷绕而成的这样的绕组图案称为“NNNSSS绕组”。
图5是用于说明NSNSNS的磁极排列图案的图。在磁极排列图案为NSNSNS的情况下,在物理上,在图5中从右侧起按顺序依次排列有A相、B相、C相、A相、B相、C相,各个磁极成为N极、S极、N极、S极、N极、S极的顺序。像这样,将以在定子10的周向上交替地配置不同磁极的方式卷绕三相线圈12a、12b、12c而成的绕组图案称为“NSNSNS绕组”。
此外,“NSNSNS绕组”也可以指按定子凸极单位(按每一个定子齿11)在定子10的周向上交替地配置绕组方向不同的线圈12而得到的绕组图案。在NSNSNS绕组中,在定子10的周向上在线圈12a与线圈12c之间配置线圈12b,三相线圈12a、12b、12c的绕组方向成为如下状态:线圈12a、12c沿相同方向卷绕,且线圈12b沿相反方向卷绕。
控制装置实施对成为“NNNSSS的磁极排列图案”的第一绕组图案(NNNSSS绕组)和成为“NSNSNS的磁极排列图案”的第二绕组图案(NSNSNS绕组)进行切换的控制。在该切换控制中,通过使用与电动机转速以及电动机转矩相应的切换映射对SR电动机1的当前的驱动区域进行判断,从而能够切换为对应的绕组图案。此外,切换映射存储于电子控制单元100的存储部。
例如,控制装置实施如下控制:在SR电动机1在低转速且低负载侧的驱动区域内进行驱动的情况下,切换为NNNSSS绕组,在SR电动机1在高转速且高负载侧的驱动区域内进行驱动的情况下,切换为NSNSNS绕组。这是因为:各绕组图案的效率会根据SR电动机1的驱动状态(驱动区域)发生变动。在SR电动机1在低转速且低负载(低转矩)侧的驱动区域进行驱动的情况下,NNNSSS绕组的效率比NSNSNS绕组的效率高。另一方面,在SR电动机1在高转速且高负载(高转矩)侧的驱动区域进行驱动的情况下,NSNSNS绕组的效率比NNNSSS绕组的效率高。通过按这种方式实施切换控制,从而能够根据各个绕组图案下的效率高的驱动区域切换为最佳的绕组图案。
此外,绕组图案的切换不是指物理上对线圈12的绕组方向进行切换,而是指对线圈12与SR电动机1的电连接方式进行切换。总之,将对流经线圈12的电流的方向进行的切换称为“绕组图案的切换”。
在SR电动机1中,定子10以及转子20均具有多个凸极。因此,作为SR电动机1的振动以及噪音的产生原因,可列举在定子齿11与转子齿21之间产生的磁吸引力的径向上的分力即径向力。此外,径向力(起振力)越小,或径向力的振幅越窄,SR电动机1中的振动以及噪音越小。
而且,在SR电动机1中,在特定阶数下噪音有可能会变大。因而,控制装置实施使特定阶数的振动以及噪音降低的控制(噪音降低控制)。
像这样,控制装置除了实施考虑到效率的绕组图案的切换控制之外,还实施作为考虑到振动以及噪音的噪音降低控制的电流波形控制。此外,电流波形控制(噪音降低控制)的详细情况将在后面叙述。
作为成为噪音以及振动的降低对象的特定阶数,可列举作为定子极数与转子极数的最小公倍数的阶数、或作为转子极数与线圈相数的积的整数倍的阶数。
首先,对成为定子极数与转子极数的最小公倍数的特定阶数进行说明。在图2所示的SR电动机1中,定子极数为“18”,转子极数为“12”。因此,作为其最小公倍数的“36”为特定阶数。并且,在作为电动机极数(定子极数以及转子极数)的最小公倍数的“36阶”下,噪音(励磁音)会变大。换言之,通过使36阶的径向力(36阶成分)降低,从而能够有效地降低振动以及噪音。
接着,对转子极数与线圈相数的积的整数倍的阶数进行说明。在图2所示的SR电动机1中,转子极数为“12”,线圈相数为“3”。因此,作为其整数倍的“36”、“72”成为特定阶数。并且,在作为转子极数的相数倍(转子极数与线圈相数的积的整数倍)的“36阶”、“72阶”下,噪音会变大。换言之,通过使36阶、72阶的径向力(36阶成分、72阶成分)降低,从而能够有效地降低振动以及噪音。此外,该整数倍是指转子极数的相数倍,意味着正整数倍。即,转子极数与线圈相数的积的整数倍(转子极数的相数倍)中不包括“0”。
另外,作为振动以及噪音变大的主要原因,可列举特定阶数下的共振。由于SR电动机1的电动机转速可变,所以伴随着电动机转速的变化,励磁音频率会发生变化。此处,参照图6,对在特定阶数下产生的共振进行说明。图6是示出频率分析的结果的图。在图6所示的频率分析中,同一阶数呈现为频率与电动机转速的上升成比例地上升的右上倾斜的线。
如图6所示,电动机转速变化,36阶的频率越靠近共振频率(共振成分),越容易发生共振。并且,由于在36阶的频率与共振频率一致的情况下会产生最大的共振,所以会产生特别大的振动以及噪音。即,在作为包含共振频率(固有频率)在内的预定频率带的共振区域,音压会变大。另外,在SR电动机1的驱动区域(能够使用的转速范围)中包含共振区域。因而,在以NSNSNS的磁极排列图案进行驱动的期间,在特定阶数的共振变大的情况下,控制装置基于与通常的励磁条件不同的励磁条件对线圈12进行励磁。此外,上述固有频率是指构成SR电动机1的构件的固有频率。
控制装置实施如下控制(励磁控制):在对线圈12进行励磁时,根据励磁条件使励磁电流流经各相的线圈12。
励磁条件是指在驱动SR电动机1时使励磁电流流经三相线圈12时的条件。在该励磁条件中至少包括励磁开始角以及励磁结束角。
如图7所示,励磁开始角(接通角)是向作为励磁对象的线圈12开始施加正电压的角度。励磁结束角(断开角)是向电流流经的线圈12开始施加负电压的角度。总之,当转子旋转角度达到励磁开始角时,使电流开始流经作为对象的线圈12。并且,当转子旋转角度达到励磁结束角时,实施向作为对象的线圈12施加负电压而使电流值降低的控制。
另外,在励磁条件中除了上述励磁开始角以及励磁结束角之外,还可以包括最大电流值Imax、换向角。最大电流值Imax是线圈12的电流值的上限值。换向角是使施加于线圈12的电压为“0”的角度,是开始不向线圈12施加电压而在变换器电路内使电流回流的控制(回流模式)的角度。
如图7所示,在施加正电压的期间,在电流值未达到上限值的最大电流值Imax的情况下,从励磁开始角起持续正电压被施加的状态(正电压模式),然后当达到励磁结束角时开始施加负电压。另一方面,如图8所示,在施加正电压的期间,当电流值达到上限值的最大电流值Imax时,控制装置实施滞后控制。滞后控制是在成为预定的角度范围的滞后区间内且在将最大电流值Imax设为上限值的预定的电流值幅度的范围内使电流值推移的控制。另外,当转子旋转角度达到换向角时开始回流模式。并且,在回流模式中,当转子旋转角度达到励磁结束角时,从回流模式切换为负电压模式。将实施负电压模式的角度范围称为电流下降区间。像这样,也可以在励磁开始角与励磁结束角之间实施使用最大电流值Imax的滞后控制和使用换向角的回流模式。此外,在实施滞后控制的情况下,实施之前的正电压模式的角度范围为电流上升区间。
在此,对各绕组图案的电流波形的不同点进行说明。
在NNNSSS绕组(第一绕组图案)中,根据相的不同,相邻的相为相同的极或不同的极,所以在三相整体未取得平衡,在各相中成为不平衡的电流波形。即,在NNNSSS的磁极排列图案中,磁通的流动方式不同,电流的上升角、下降角不同,各相的电流波形不平衡。
在NSNSNS绕组(第二绕组图案)中,由于在各相中相邻的磁极不同,所以在三相整体取得了平衡,在各相中成为均等的电流波形。即,在NSNSNS的磁极排列图案下,在各相中成为最大电流值以及励磁宽度彼此一致的均等的电流波形。此外,励磁宽度是指励磁电流在线圈12中流动的角度范围。另一方面,励磁区间是指从励磁开始角起到励磁结束角为止的角度范围。
然而,在NSNSNS绕组(第二绕组图案)下,由于各相为均等的电流波形,所以阶数更容易彼此一致。因此,在36阶等特定阶数下,振动以及噪音(励磁音)会变大。因而,在以NSNSNS的磁极排列图案对SR电动机1进行驱动的情况下,作为励磁控制,控制装置能够分开使用:以使三相线圈12的电流波形成为相同形状的波形的方式进行控制的通常的励磁控制、和以使三相线圈12的电流波形在各个相中成为不同形状的波形的方式进行控制的电流波形控制(噪音降低控制)。
在通常的励磁控制中,各相的励磁条件为相同的条件,将三相线圈12控制成使各相的电流波形成为相同形状的波形的励磁状态。例如,以使各相的励磁宽度成为相同宽度的方式对励磁开始角以及励磁结束角进行设定,并且也将最大电流值设定为相同大小。
如在图9中用实线示出的那样,在实施了通常的励磁控制的情况下,各相的电流波形成为相同形状的波形。此外,在图9中图示了NSNSNS的磁极排列图案下的电流波形。
在电流波形控制中,使各相的励磁条件偏移为与其他相的励磁条件不同的条件,将三相线圈12控制成使各相的电流波形成为不同形状的波形的励磁状态。
例如,使A相(U相)的励磁条件为与通常的励磁控制时相同的励磁条件,使B相(V相)的励磁条件的励磁开始角以及励磁结束角从通常的励磁条件偏移“-1°”,使C相(W相)的励磁条件的励磁开始角以及励磁结束角从通常的励磁条件偏移“+1°”。
像这样,在以利用电流波形控制使电流波形成为与其他相不同的形状的方式进行控制的对象相中,使励磁开始角相对于在通常的励磁控制中使用的同一相的励磁开始角偏移,并且使励磁结束角相对于在通常的励磁控制中使用的同一相的励磁结束角偏移。另外,使针对励磁开始角的偏移量以及针对励磁结束角的偏移量为固定值,从而能够使励磁条件(励磁开始角、励磁结束角)从通常的励磁条件偏移固定角度的量。
如在图9中用虚线示出的那样,在实施了电流波形控制的情况下,三相电流波形均成为不同形状的波形。像这样,在各相中成为不同的电流波形,会产生在三相整体未取得平衡的电流波形。在该情况下,虽然在各相中励磁宽度可以相同,但三相中的至少一相的电流波形(励磁状态)为与其他相的电流波形(励磁状态)不同的形状(状态),作为三相整体,成为不平衡的电流波形。在各相的电流波形不平衡时,各相的起振力会成为不同的状态。因此,能够在特定阶数下削弱阶数成分。
另外,如图9所示,在磁极排列图案为NSNSNS的情况下,控制成使相邻二相的电流波形交叉的二相励磁状态。二相励磁是指相邻二相的励磁宽度一部分重叠的电流波形。在单相励磁中,在与最大电流值之间,电流值的变化急剧,但由于二相励磁的励磁宽度比单相励磁宽,所以与单相励磁相比,在二相励磁中,电流值的变化平缓。此外,单相励磁是指各相的电流波形不重叠的励磁状态。
图10是用于说明36阶成分的降低效果的图。此外,在图10中示出了在以NSNSNS的磁极排列图案进行驱动的期间实施了通常的励磁控制的情况下的36阶成分(径向力)和实施了电流波形控制的情况下的36阶成分(径向力)。
如图10所示,可知:与实施了通常励磁的情况相比,实施了电流波形控制的情况下的特定阶数的成分能够降低。针对该振动以及噪音的降低效果,能够根据以通常的励磁条件进行励磁的情况下的电流波形和以与通常不同的励磁条件进行励磁的情况下的电流波形的不同点进行说明。
图11是示出噪音降低控制流程的一例的流程图。图11所示的控制流程由电子控制单元100实施。
首先,电子控制单元100读取用于励磁控制的各种信息(步骤S1)。在该各种信息中包括:当前的磁极排列图案的信息(绕组图案的信息)、各相的电流值及电压、电动机转速、相位(电角)、电动机指令转矩。此外,在步骤S1中,也可以是,基于分解器信号算出电动机转速,并算出作为SR电动机1的要求转矩的电动机转矩指令。
在实施步骤S1的处理后,电子控制单元100基于在步骤S1中读取的信息,判定当前的磁极排列图案是否为“NSNSNS”(步骤S2)。
当在步骤S2中判定为肯定的情况下(步骤S2:是),电子控制单元100判定是否需要降低36阶的噪音(步骤S3)。在步骤S3中,判定作为特定阶数的36阶的励磁音频率是否与共振频率一致。此外,在步骤S3中,也可以是,基于在步骤S1中读取的电动机转速,判定36阶的励磁音频率是否被包括在共振区域内。
当在步骤S3中判定为肯定的情况下(步骤S3:是),电子控制单元100读取在各相中设定为不同的励磁条件的励磁条件作为NSNSNS用的励磁条件(步骤S4)。在步骤S4中,读取电流波形控制用(噪音降低控制用)的励磁条件。
在实施步骤S4的处理后,电子控制单元100在磁极排列图案为NSNSNS的状态下,实施在各相中励磁状态不同的“偏移励磁”(步骤S5)。在步骤S5中,实施上述的电流波形控制(噪音降低控制)。即,通过实施步骤S5的励磁控制,从而成为基于在各相中不同的励磁条件的励磁状态。当实施步骤S5的处理后,结束该控制例程。
另一方面,当在步骤S3中判定为否定的情况下(步骤S3:否),电子控制单元100读取在三相中实现相同的电流波形的通常的励磁条件作为NSNSNS用的励磁条件(步骤S6)。
在实施步骤S6的处理后,电子控制单元100在磁极排列图案为NSNSNS的状态下,基于在步骤S6中读取的NSNSNS用的通常的励磁条件,实施通常励磁控制(步骤S7)。通过实施步骤S7的通常励磁控制,从而实施三相的励磁状态相同的通常励磁。在实施步骤S7的处理后,结束该控制例程。
另外,当在步骤S2中判定为否定的情况下(步骤S2:否),电子控制单元100读取NNNSSS用的励磁条件(步骤S8)。例如,NNNSSS用的励磁条件为在三相中励磁条件相同的条件。
在实施步骤S8的处理后,电子控制单元100在磁极排列图案为NNNSSS的状态下,基于在步骤S8中读取的NNNSSS用的励磁条件,实施励磁控制(步骤S9)。在实施步骤S9的处理后,结束该控制例程。
如以上说明的那样,根据第一实施方式,由于考虑到在特定阶数下会产生共振,所以在以NSNSNS的磁极排列图案进行驱动时,能够在特定阶数下降低振动以及噪音。详细而言,作为特定阶数,以成为定子极数与转子极数的最小公倍数的阶数、或成为转子极数与线圈相数的积的整数倍的阶数为对象。并且,在磁极排列图案为NSNSNS的情况下,能够根据特定阶数的励磁音频率与共振频率的关系,实施基于在各相中不同的励磁条件的励磁控制,使振动以及噪音降低。
另外,在作为噪音降低控制的电流波形控制中,由于在NSNSNS绕组的状态下变更励磁条件,所以不需要为了降低振动以及噪音而对绕组图案进行切换。因此,在实施电流波形控制时,不需要变换器电路中的开关,所以能够抑制由磁极图案切换用的开关引起的开关损失的产生。由此,能够抑制效率的低下。
而且,在基于电流波形控制的“偏移励磁”中,控制成使相邻的相的励磁区间彼此的一部分重叠的二相励磁状态。由此,能够使特定阶数下的起振力(径向力)进一步降低。在二相励磁状态下,各相的励磁区间一部分重叠,因此,电流的变化平缓,能够使起振力(径向力)的振幅变窄。因此,能够降低振动以及噪音,并且能够实现其与效率的兼顾。
另外,在第一实施方式中,由于能够在SR电动机1的驱动期间对线圈12的绕组图案进行切换,所以能够根据SR电动机1的驱动状态切换为在效率方面和振动及噪音方面最佳的绕组图案。
此外,在图11所示的步骤S2中,也可以基于在步骤S1中读取的信息,根据效率、振动及噪音的观点来判断适当的磁极排列图案。即,也可以是,在当前的磁极排列图案为“NNNSSS”的情况下,利用步骤S2判定从“NNNSSS”向“NSNSNS”的切换的有无。并且,也可以是,当在步骤S2中判定为肯定的情况下,实施绕组图案的切换控制,将磁极排列图案从“NNNSSS”切换为“NSNSNS”,并实施以后的步骤S3~步骤S7的处理。
此外,也可以是,在步骤S3中判定36阶的起振力(径向力)是否比预定阈值大。总之,步骤S3的判定处理只要构成为判定36阶的起振力(径向力)是否大即可。
作为第一实施方式的变形例,如图12所示,也可以是定子极数为“6”、转子极数为“4”的SR电动机1A。作为控制装置的控制对象的SR电动机并不限定于图2所示的定子极数为“18”以及转子极数为“12”的SR电动机1。
在图12所示的SR电动机1A中,定子极数与转子极数的最小公倍数为“12”。因此,“12阶”为特定阶数。
而且,在SR电动机1A中,转子极数与线圈相数的积的整数倍为“12”、“24”。因此,“12阶”、“24阶”为特定阶数。
在将SR电动机1A作为控制对象的情况下,要降低12阶的励磁音频率以及24阶的励磁音频率共振时的噪音。如上述图6所示,电动机转速变化,12阶的频率和24阶的频率越靠近共振频率(共振成分),越容易产生共振。并且,在12阶或24阶的频率与共振频率一致的情况下,会产生最大的共振,并会产生特别大的振动以及噪音。而且,如图6所示,12阶的频率与共振频率一致时的电动机转速相比于24阶的频率与共振频率一致时的电动机转速成为较高的转速。即,12阶成分的噪音(励磁音)是在比24阶成分的噪音高的转速区域产生的噪音。另外,在电动机转速相同的情况下,12阶的频率存在于比24阶的频率低的频率区域。
像这样,在12阶、24阶的情况下,与36阶相比,电动机转速在高转速侧与共振成分(共振频率)一致。因此,在将SR电动机1A作为对象的电流波形控制中,降低高转速区域处的振动以及噪音。在将该SR电动机1A作为对象的噪音降低控制流程中,在上述图11所示的步骤S3中,判定是否需要降低12阶(24阶)的噪音。
作为第一实施方式的变形例,在电流波形控制中使用的励磁条件也可以不由固定值决定,而由可变值决定。控制装置能够基于可从预定的角度范围内选择的角度(随机数),实施对针对励磁开始角的偏移量(角度差)以及针对励磁结束角的偏移量(角度差)进行设定的励磁条件设定控制。
具体而言,控制装置在将电流波形设为与其他相不同的形状时,能够使在电流波形控制中使用的励磁条件从通常的励磁条件偏移由任意的角度决定的角度的量。该任意的角度为预定的角度范围内的值。对于该角度范围而言,转子极数(电动机极数)越多,角度范围越窄。即,与如图12所示的SR电动机1A那样转子极数为“4”这样较少的情况下的角度范围相比,如图2所示的SR电动机1那样转子极数为“12”这样较多的情况下的角度范围较窄。即,转子极数越少,角度范围的上限值成为越大的值,转子极数越多,角度范围的上限值成为越小的值。此外,该角度范围为电角的范围,将下限值设为负的值,将上限值设为正的值。
例如,由于图2所示的SR电动机1的电动机极数(转子极数)比图12所示的SR电动机1A多,所以将SR电动机1的角度范围的上限值设定为比SR电动机1A小的电角。作为一例,在SR电动机1中,将在“-1°~+1°”的角度范围内的任意角度选择为偏移量。在SR电动机1A中,将在“-5°~+5°”的角度范围内的任意角度选择为偏移量。
并且,在SR电动机1中,能够将A相的偏移量设定为“0°”,将B相的偏移量设定为“以-1°为下限值的负的值”,将C相的偏移量设定为“以+1°为上限值的正的值”。
另一方面,在SR电动机1A中,能够将A相的偏移量设定为“0°”,将B相的偏移量设定为“以-5°为下限值的负的值”,将C相的偏移量设定为“以+5°为上限值的正的值”。
根据该变形例,对SR电动机的适用范围拓宽。而且,由于偏移量是根据任意的角度来决定的,所以各相的起振力会随机地变化,因此,特定阶数的阶数成分分散,频率不容易彼此一致,能够降低振动以及噪音。
除此之外,在将图2所示的SR电动机1作为控制对象的情况下,不仅能够降低36阶成分,而且也能够降低12阶成分、24阶成分。即,在SR电动机1以NSNSNS绕组进行驱动时,能够降低36阶的噪音以及振动,并且能够降低12阶、24阶的振动以及噪音。
此外,在使同一相的励磁开始角以及励磁结束角双方均偏移的情况下,也可以将针对励磁开始角的偏移量和针对励磁结束角的偏移量设定为彼此不同的值。例如,在对上述SR电动机1使用在“-1°~+1°”的角度范围内选择的任意角度的设定方法中,也可以是,针对C相,将励磁开始角的偏移量设定为“+1°”,将励磁结束角的偏移量设定为“+0.7°”。由此,与将励磁开始角以及励磁结束角设定为相同的偏移量的情况下的电流波形控制(噪音降低控制)相比,能够实现各种形状的电流波形。因此,能够在三相整体中设为更加不平衡的电流波形。
而且,并不限于使励磁开始角和励磁结束角双方均偏移的情况,也能够设定成使励磁开始角和励磁结束角中的至少一方偏移。即,在实施电流波形控制时,在使电流波形为与其他相不同的形状的对象相中,只要满足使励磁开始角相对于在通常的励磁控制中使用的同一相的励磁开始角偏移的情况、以及使励磁结束角相对于在通常的励磁控制中使用的同一相的励磁结束角偏移的情况中的至少任一方即可。
例如,在对上述SR电动机1使用在“-1°~+1°”的角度范围内选择的任意角度的设定方法中,也可以是,针对C相,不使励磁开始角偏移,而仅将励磁结束角设定为“+0.7°”。像这样,仅变更励磁条件所包括的励磁开始角和励磁结束角中的一方的方法并不限于使用任意角度(随机数)的变形例的设定方法(使用可变值的情况),也能够适用于第一实施方式的设定方法(使用固定值的情况)。
另外,在电流波形控制中,能够以A相、B相、C相的所有相成为与其他相不同的形状的电流波形的方式进行控制。因此,例如能够在A相中使励磁开始角和励磁结束角双方均偏移相同的值,在B相中仅使励磁开始角偏移,在C相中使励磁开始角和励磁结束角偏移彼此不同的值。总之,控制装置能够通过将上述励磁条件设定控制组合而单独地控制各相。
变换器2也可以在多个相中具备磁极排列图案切换用的开关电路。例如,可以是如图13所示的变换器2A那样在二相中具有开关电路的电路,也可以是如图14所示的变换器2B那样在三相即各相中具有开关电路的电路。
如图13所示,在变换器2A中,A相电路具备:在二极管Da3追加晶体管Tra3而得到的开关部2c、和在二极管Da4追加晶体管Tra4而得到的开关部2d。而且,C相电路具备:在二极管Dc3追加晶体管Trc3而得到的开关部2e、和在二极管Dc4追加晶体管Trc4而得到的开关部2f。此外,在变换器2A的B相未设置有上述开关部2a、2b。像这样,若在对NNNSSS绕组和NSNSNS绕组进行切换时使B相切换NNN与NSN的正中央,则能够使用在A相以及C相中追加开关而得到的变换器电路以便对NNN与NSN的两端进行切换。
如图14所示,在变换器2B中,A相电路具备两个开关部2c、2d,B相电路具备两个开关部2a、2b,C相电路具备两个开关部2e、2f。
像这样,根据在多个相具备开关部的变换器电路例,控制装置通过利用多个开关电路承担开关动作,从而能够使由于频繁地切换绕组图案而产生的变换器2A、2B的负载分散。
此外,上述各种变形例能够进行适当组合。例如,在将图13所示的变换器2A连接于图12所示的SR电动机1A而得到的系统结构中,能够实施使用从预定的角度范围选择的任意角度的励磁条件的设定等。
接着,参照图15,对第二实施方式的控制装置进行说明。在该第二实施方式中,与第一实施方式不同,将无法切换绕组图案的SR电动机1作为控制对象。此外,在第二实施方式的说明中,省略关于与第一实施方式同样的结构的说明,并引用第一实施方式的附图标记。
首先,第二实施方式的绕组图案仅为成为“NSNSNS的磁极排列图案”的第二绕组图案(NSNSNS绕组)(图5参照)。因此,如图15所示,在第二实施方式的变换器2C中未设置有磁极排列图案切换用的开关部。
详细而言,第二实施方式的变换器2C在A相电路中具备两个晶体管Tra1、Tra2和四个二极管Da1、Da2、Da3、Da4,在B相电路中具备两个晶体管Trb1、Trb2和四个二极管Db1、Db2、Db3、Db4,在C相电路中具备两个晶体管Trc1、Trc2和四个二极管Dc1、Dc2、Dc3、Dc4。
并且,第二实施方式的电流波形控制能够根据上述图11所示的控制流程来实施。在第二实施方式中,除去了图11所示的步骤S2、步骤S8、步骤S9。具体而言,在实施步骤S1的处理后,前进至步骤S3。关于以后的步骤S3~步骤S7的处理,第二实施方式也与第一实施方式相同。像这样,第二实施方式的控制装置不实施磁极排列图案的切换控制,但实施励磁控制(通常的励磁控制以及电流波形控制)。
如以上说明的那样,根据第二实施方式,即使是不切换磁极排列图案的SR电动机1,也能够在特定阶数下降低振动以及噪音。
另外,根据第二实施方式,无需设置用于切换磁极排列图案的开关部,能够削减成本。而且,由于不会产生由该开关部导致的开关损失,所以效率提高。
此外,第二实施方式也能够适用第一实施方式的变形例。即,能够将上述各种变形例(可组合)适用于第二实施方式。
在此,对能够适用上述实施方式以及变形例的车辆例进行说明。上述控制装置能够适用于各种车辆。
图16是示出能够适用的车辆的一例的概略图。图16所示的车辆200具备:发动机201、车轮202、变速器(T/M)203、差动齿轮204、驱动轴205、以及作为行驶用动力源的SR电动机(SRM)1。车辆200为四轮驱动车,发动机201对左右的前轮202FL、202FR进行驱动,作为后侧电动机的SR电动机1对左右的后轮202RL、202RR进行驱动。
SR电动机1是所谓的轮毂电动机,在左右的后轮202RL、202RR分别各设置有一个。在车辆200的后侧驱动装置中,在左后轮202RL连接有左后SR电动机1RL,且在右后轮202RR连接有右后SR电动机1RR。后轮202RL、202RR能够相互独立地旋转。
左后轮202RL由左后SR电动机1RL的输出转矩(电动机转矩)驱动。另外,右后轮202RR由右后SR电动机1RR的输出转矩(电动机转矩)驱动。
左后SR电动机1RL以及右后SR电动机1RR经由变换器2与电池(B)4连接。另外,左后SR电动机1RL以及右后SR电动机1RR利用从电池4供给电力而作为电动机发挥功能,并且作为将从左右的后轮202RL、202RR传递的转矩(外力)转换为电力的发电机发挥功能。此外,在变换器2中包括左后SR电动机1RL用的电路和右后SR电动机1RR用的电路。
电子控制单元100对左后SR电动机1RL、右后SR电动机1RR以及发动机201进行控制。例如,在电子控制单元100中包括SR电动机用控制部(SR电动机用ECU)和发动机用控制部(发动机ECU)。在该情况下,发动机ECU通过进气控制、燃料喷射控制、点火控制等,执行将发动机201的输出转矩调节为作为目标的转矩值的发动机转矩控制。另外,SR电动机用ECU基于从转速传感器51输入的信号,执行针对左后SR电动机1RL以及右后SR电动机1RR的电动机控制。在转速传感器51中包括:检测左后SR电动机1RL的转速的左后转速传感器51RL和检测右后SR电动机1RR的转速的右后转速传感器51RR。
此外,能够适用电子控制单元100的车辆并不限定于上述适用例(第一适用例)。例如,SR电动机1的电子控制单元100的适用例也可以与第一适用例不同,为在所有的车轮202均设置有SR电动机1的结构(第二适用例)。另外,也可以与第一适用例不同,为未设置有前侧驱动装置的后轮驱动车(第三适用例)。
电子控制单元100的适用例也可以与第一~第三适用例不同,为车辆200的行驶用动力源仅为作为轮毂电动机的SR电动机1的结构(第四适用例)。另外,也可以与第四适用例不同,为SR电动机1不是轮毂电动机的结构(第五适用例)。
电子控制单元100的适用例也可以与第五适用例不同,而搭载有第一适用例的结构作为前侧驱动装置(第六适用例)。另外,也可以与第三适用例不同,而未设置有后侧驱动装置,或者也可以与第四适用例不同,为驱动装置的配置前后相反的结构(第七适用例)。
此外,本发明并不限定于上述实施方式以及变形例,能够在不脱离本发明的目的的范围内进行适当变更。例如,也可以设置对施加于SR电动机1的电压进行降压的降压部(降压转换器)代替上述升压部3。
Claims (12)
1.一种开关磁阻电动机系统,其特征在于,包括:
开关磁阻电动机;
转子,所述转子包括多个凸极;
定子,所述定子包括多个凸极;
三相线圈,所述三相线圈卷绕于所述定子的所述凸极;以及
电子控制单元,所述电子控制单元构成为在NSNSNS的磁极排列图案的状态下对所述开关磁阻电动机进行驱动,所述NSNSNS的磁极排列图案是交替地配置具有不同磁极的所述定子的凸极而得到的,
所述电子控制单元构成为在预定阶数的励磁音频率与所述开关磁阻电动机的共振频率一致的情况下实施电流波形控制,所述预定阶数是作为所述定子的极数与所述转子的极数的最小公倍数的阶数和作为所述转子的极数与所述三相线圈的相数的积的整数倍的阶数中的至少任一方,所述电流波形控制是以使电流流经所述三相线圈时的电流波形中的至少一相的线圈的电流波形为与其他相的线圈的电流波形不同的形状的方式进行控制的控制。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
使电流流经所述三相线圈的条件即励磁条件包括励磁开始角和励磁结束角,
所述电子控制单元构成为分开使用第一励磁控制和所述电流波形控制,所述第一励磁控制是以根据所述开关磁阻电动机的驱动状态使所述三相线圈的电流波形成为相同的形状的方式进行控制的控制,
在所述电子控制单元实施所述电流波形控制时,在使所述电流波形为与其他相不同的形状的所述至少一相中,满足以下条件中的至少一方:
使所述励磁开始角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁开始角偏移;以及
使所述励磁结束角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁结束角偏移。
3.根据权利要求2所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述电子控制单元构成为实施励磁条件设定控制,所述励磁条件设定控制是从预定的角度范围内选择并设定第一偏移量以及第二偏移量的控制,
所述第一偏移量是在所述电流波形控制中使用的励磁开始角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁开始角偏移的偏移量,
所述第二偏移量是在所述电流波形控制中使用的励磁结束角相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁结束角偏移的偏移量。
4.根据权利要求3所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述转子的极数越多,所述预定的角度范围越窄。
5.根据权利要求3或4所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述电子控制单元构成为:在所述至少一相的所述励磁开始角以及所述励磁结束角双方均相对于在所述第一励磁控制中使用的同一相的励磁条件偏移的情况下,将所述第一偏移量和所述第二偏移量设定为彼此不同的值。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述电流波形控制包括第二励磁控制,所述第二励磁控制将所述三相线圈(12)控制为在三相中任意相邻二相的电流波形均交叉的二相励磁状态。
7.根据权利要求5所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述电流波形控制包括第二励磁控制,所述第二励磁控制将所述三相线圈(12)控制为在三相中任意相邻二相的电流波形均交叉的二相励磁状态。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述开关磁阻电动机系统还具备开关电路,所述开关电路构成为在第一绕组图案与第二绕组图案之间切换所述三相线圈的绕组图案,所述第一绕组图案是成为NNNSSS的磁极排列的图案,所述第二绕组图案是成为所述NSNSNS的磁极排列的图案,所述NNNSSS的磁极排列是将所述三相线圈分别沿相同的方向卷绕而得到的。
9.根据权利要求5所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述开关磁阻电动机系统还具备开关电路,所述开关电路构成为在第一绕组图案与第二绕组图案之间切换所述三相线圈的绕组图案,所述第一绕组图案是成为NNNSSS的磁极排列的图案,所述第二绕组图案是成为所述NSNSNS的磁极排列的图案,所述NNNSSS的磁极排列是将所述三相线圈分别沿相同的方向卷绕而得到的。
10.根据权利要求6所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述开关磁阻电动机系统还具备开关电路,所述开关电路构成为在第一绕组图案与第二绕组图案之间切换所述三相线圈的绕组图案,所述第一绕组图案是成为NNNSSS的磁极排列的图案,所述第二绕组图案是成为所述NSNSNS的磁极排列的图案,所述NNNSSS的磁极排列是将所述三相线圈分别沿相同的方向卷绕而得到的。
11.根据权利要求7所述的开关磁阻电动机系统,其特征在于,
所述开关磁阻电动机系统还具备开关电路,所述开关电路构成为在第一绕组图案与第二绕组图案之间切换所述三相线圈的绕组图案,所述第一绕组图案是成为NNNSSS的磁极排列的图案,所述第二绕组图案是成为所述NSNSNS的磁极排列的图案,所述NNNSSS的磁极排列是将所述三相线圈分别沿相同的方向卷绕而得到的。
12.一种开关磁阻电动机系统的控制方法,所述开关磁阻电动机系统包括:开关磁阻电动机;转子,所述转子包括多个凸极;定子,所述定子包括多个凸极;三相线圈,所述三相线圈卷绕于所述定子的所述凸极;以及电子控制单元,所述电子控制单元构成为在NSNSNS的磁极排列图案的状态下对所述开关磁阻电动机进行驱动,所述NSNSNS的磁极排列图案是交替地配置具有不同磁极的所述定子的凸极而得到的,
所述控制方法的特征在于,包括:
在预定阶数的励磁音频率与所述开关磁阻电动机的共振频率一致的情况下,利用所述电子控制单元实施电流波形控制,
所述预定阶数是作为所述定子的极数与所述转子的极数的最小公倍数的阶数和作为所述转子的极数与所述三相线圈的相数的积的整数倍的阶数中的至少任一方,
所述电流波形控制是以使电流流经所述三相线圈时的电流波形中的至少一相的线圈的电流波形为与其他相的线圈的电流波形不同的形状的方式进行控制的控制。
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