CN114450885A - 交流旋转电机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够高精度地判定其他系统的控制电路的动作停止的交流旋转电机装置。交流旋转电机装置包括：旋转变压器(2)，其具有第一系统的励磁绕组(10A)、第一系统的两个输出绕组(111A、112A)、第二系统的励磁绕组(10B)、第二系统的两个输出绕组(111B、112A)，在第一系统与第二系统之间产生磁干扰；第一系统的控制电路(6A)，其将第一周期(TA)的交流电压施加到第一系统的励磁绕组(10A)；以及第二系统的控制电路(6B)，其将第二周期(TB)的交流电压施加到第二系统的励磁绕组(10B)，第一系统的控制电路(6A)基于从第一系统的输出信号中提取到的第二周期的分量，判定第二系统的控制电路(6B)的动作是否停止。

Description

交流旋转电机装置
技术领域
本申请涉及交流旋转电机装置。
背景技术
在电梯、电动助力转向装置、电动车辆等中，用2台逆变器驱动2重三相电机的系统正在普及，该2重三相电机是将2个系统的三相绕组设置在一个定子上。作为该系统普及的原因，主要能例举对装置大型化的应对和耐故障性(例如，一个系统发生故障时系统的连续性)。
专利文献1公开了一种在驱动控制第一系统的三相绕组的第一系统的控制电路、与驱动控制第二系统的三相绕组的第二系统的控制电路之间进行相互通信并检测对方的控制电路的动作异常的技术。
例如，参照专利文献1的图22，从主侧向从侧发送从主侧的dq轴电流运算142、143输出的dq轴电流Id1、Iq1，在从侧的异常监视290中监视主侧的异常，并且由从侧向主侧发送由从侧的dq轴电流运算242、243输出的dq轴电流Id2、Iq2，在主侧的异常监视190中监视从侧的异常。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/088465号
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1(该文献中的图22及段落[0139])所记载的异常监视部190、290的异常监视中，在输入到这些监视部的值与正常时不同的情况下判定为异常。但是，作为与正常时不同的因素，有“其他系统的控制电路的动作异常”和“相互通信的通信异常”这2个因素，无法区分是哪一个因素导致异常。因此，当异常因素是“相互通信的通信异常”而不是“其他系统的控制电路的动作异常”时，有可能被判定为异常，有可能切换到异常时的控制。
因此，需要能够高精度判断其他系统控制电路动作停止的交流旋转电机装置。
用于解决技术问题的技术手段
本申请所涉及的交流旋转电机装置包括：
交流旋转电机，该交流旋转电机具有第一系统的多相绕组和第二系统的多相绕组；
第一系统的逆变器，该第一系统的逆变器具有用于将电压施加到所述第一系统的多相绕组的多个开关元件；
第二系统的逆变器，该第二系统的逆变器具有用于将电压施加到所述第二系统的多相绕组的多个开关元件；
旋转变压器，该旋转变压器是用于检测所述交流旋转电机的旋转位置的传感器，具有第一系统的励磁绕组、第一系统的两个输出绕组、第二系统的励磁绕组、第二系统的两个输出绕组，在第一系统与第二系统之间产生磁干扰；
第一系统的控制电路，该第一系统的控制电路将第一周期的交流电压施加到所述第一系统的励磁绕组，检测从所述第一系统的两个输出绕组输出的第一系统的输出信号，对施加到所述第一系统的多相绕组的第一系统的电压指令进行运算，基于所述第一系统的电压指令，导通和关断所述第一系统的逆变器的多个开关元件，从而将电压施加到所述第一系统的多相绕组；以及
第二系统的控制电路，该第二系统的控制电路向所述第二系统的励磁绕组施加与所述第一周期不同的第二周期的交流电压，检测从所述第二系统的两个输出绕组输出的第二系统的输出信号，基于所述第二系统的输出信号中包含的所述第二周期的分量来检测所述交流旋转电机的第二系统的角度，基于所述第二系统的角度，对施加到所述第二系统的多相绕组的第二系统的电压指令进行运算，基于所述第二系统的电压指令，导通和关断所述第二系统的逆变器的多个开关元件，将电压施加到所述第二系统的多相绕组，
所述第一系统的控制电路从所述第一系统的输出信号中提取所述第二周期的分量，基于提取到的所述第二周期的分量，判定所述第二系统的控制电路的动作是否停止。
发明效果
根据本申请的交流旋转电机装置，当第二系统的控制电路中发生动作异常、第二周期的交流电压不再被施加到第二系统的励磁绕组时，由于磁干扰，在第一系统的输出信号中产生的第二周期的分量降低。此外，第二系统的控制电路无法基于第二系统的输出信号中包含的第二周期的分量来检测交流旋转电机的第二系统的角度，无法基于第二系统的角度对施加到第二系统的多相绕组的第二系统的电压指令进行运算，无法将电压施加到第二系统的多相绕组。由此，能利用旋转变压器的磁干扰，基于从第一系统的输出信号提取的第二周期的分量，来高精度地判定在第二系统的控制电路中是否发生了动作停止。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的交流旋转电机装置的简要结构图。
图2是实施方式1所涉及的第一系统的三相绕组以及第二系统的三相绕组的示意图。
图3是实施方式1所涉及的旋转变压器的示意图。
图4是沿轴向观察实施方式1所涉及的旋转变压器的侧视图。
图5是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的检测定时的时序图。
图6是实施方式1所涉及的第一系统的控制电路的框图。
图7是实施方式1所涉及的第一系统的控制电路的硬件结构图。
图8是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的处理的时序图。
图9是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的处理的图。
图10是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的处理的图。
图11是实施方式1所涉及的第一系统的去除处理部的框图。
图12是实施方式1所涉及的第二周期提取处理部的框图。
图13是用于说明实施方式1所涉及的第二系统异常判定部的处理的流程图。
图14是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的电流指令值运算部的处理的流程图。
图15是实施方式1所涉及的第二系统的控制电路的框图。
图16是实施方式1所涉及的第二系统的控制电路的硬件结构图。
图17是用于说明实施方式1所涉及的第二系统的处理的时序图。
图18是用于说明实施方式1所涉及的第二系统的处理的图。
图19是用于说明实施方式1所涉及的第二系统的处理的图。
图20是实施方式1所涉及的第二系统的去除处理部的框图。
图21是实施方式1所涉及的第一周期提取处理部的框图。
图22是用于说明实施方式1所涉及的第一系统异常判定部的处理的流程图。
图23是用于说明实施方式1所涉及的第二系统的电流指令值运算部的处理的流程图。
图24是实施方式2所涉及的电动助力转向装置的简要结构图。
图25是其他实施方式所涉及的旋转变压器的简要立体图。
具体实施方式
1.实施方式1
参照附图说明实施方式1所涉及的交流旋转电机装置。图1是本实施方式所涉及的交流旋转电机装置的示意结构图。交流旋转电机装置包括交流旋转电机1、旋转变压器2、第一系统的逆变器4A、第二系统的逆变器4B、第一系统的控制电路6A、第二系统的控制电路6B等。
1-1.交流旋转电机1
交流旋转电机1具有第一系统的多相(本例中为三相)绕组N1和第二系统的多相(本例中为三相)绕组N2。如图2所示，第一系统的三相绕组N1是U1相的绕组Cu1、V1相的绕组Cv1、W1相的绕组Cw1，第二系统的三相绕组N2是U2相的绕组Cu2、V2相的绕组Cv2、W2相的绕组Cw2。在图2的例子中，第一系统和第二系统的三相绕组N1、N2采用Y接线，但也可以采用Δ接线。第一系统和第二系统的三相绕组N1、N2卷绕在一个定子上。可以在第一系统的三相绕组N1与第二系统的三相绕组N2之间设置相位差(例如，电气角为30+60×H度(H为整数))。
转子设置在定子的径向内侧。交流旋转电机1可以是在转子上设置有永磁体的永磁体同步旋转电机，也可以是在转子上设置有电磁体的绕组励磁同步旋转电机，也可以是在转子上没有设置磁体的感应旋转电机或同步磁阻旋转电机。在下面说明的示例中，将说明在转子上设置永磁体的情况。
1-2.旋转变压器2
旋转变压器2是用于检测交流旋转电机1的转子的旋转位置的传感器。如图3所示，旋转变压器2包括第一系统的励磁绕组10A、第一系统的两个输出绕组111A、112A(也称为第一输出绕组111A、第二输出绕组112A)、第二系统的励磁绕组10B、第二系统的两个输出绕组111B、112B(也称为第三输出绕组111B、第四输出绕组112B)。在第一系统的绕组10A、111A、112A和第二系统的绕组10B、111B、112B之间产生磁干扰。即，通过第一系统的励磁绕组10A产生的磁通，不仅在第一系统的两个输出绕组111A、112A中，在第二系统的两个输出绕组111B、112B中也产生感应电压，通过第二系统的励磁绕组10B产生的磁通，不仅在第二系统的两个输出绕组111B、112B中，在第一系统的两个输出绕组111A、112A中也产生感应电压。
如图4所示，第一系统的励磁绕组10A、第一系统的两个输出绕组111A、112A、第二系统的励磁绕组10B、以及第二系统的两个输出绕组111B、112B卷绕在同一个旋转变压器定子13上。旋转变压器定子13包括沿周向均匀配置的12个齿TE1至TE12。旋转变压器转子14配置在旋转变压器定子13的径向内侧。旋转变压器转子14安装到转子的旋转轴，使得与交流旋转电机1的转子一体旋转。旋转变压器转子14包括沿周向均匀配置在外周部上的多个突出部。突出部向径向外侧的突出高度以旋转变压器定子13与旋转变压器转子14之间的气隙磁导与旋转相对应地呈正弦波状变化的方式来形成。即，旋转变压器2是可变磁阻(VR)型旋转变压器。本实施方式设有5个突出部，轴倍角设为5。由此，转子的机械角每旋转1圈，电气角旋转5圈。
如图5中示出假设为系统间没有磁干扰的示例那样，在将交流电VRA施加到第一系统的励磁绕组10A的状态下，当转子旋转时，根据转子的电气角的旋转角度(气隙磁导)，在第一系统的第一输出绕组111A中感应的交流电压V1A的振幅以及在第一系统的第二输出绕组112A中感应的交流电压V2A的振幅呈正弦波形状(或余弦波形状)变化。第一系统的第一输出绕组111A和第一系统的第二输出绕组112A以使它们的交流电压的振幅在电气角上彼此相差90度的方式被卷绕到旋转变压器13的周向位置。同样地，第二系统的第三输出绕组111B和第二系统的第四输出绕组112B以使它们的感应交流电压的振幅在电气角上彼此相差90度的方式被卷绕到旋转变压器定子13的周向位置。
卷绕于多个齿部的第一系统的励磁绕组10A串联连接在齿部之间，串联连接的第一系统的励磁绕组10A的2个端子连接到后述的第一系统的控制电路6A。同样地，在齿部之间串联连接的第一系统的第一输出绕组111A的两个端子连接到第一系统的控制电路6A。在齿部之间串联连接的第一系统的第二输出绕组112A的两个端子连接到第一系统的控制电路6A。串联连接的第二系统的励磁绕组10B的两个端子连接到后述的第二系统的控制电路6B。同样地，在齿部之间串联连接的第二系统的第三输出绕组111B的两个端子连接到第二系统的控制电路6B。在齿部之间串联连接的第二系统的第四输出绕组112B的两个端子连接到第二系统的控制电路6B。
此外，可以将突出部的数量(轴倍角)和齿数设定成任意数量。第一系统的绕组和第二系统的绕组可以不在周向上分成两个来配置，也可以在周向上分散地配置。
1-3.第一系统的逆变器4A
第一系统的逆变器4A具有用于将电压施加到第一系统的三相绕组N1的多个开关元件。第一系统的逆变器4A转换第一系统的直流电源3A的直流电力和提供给第一系统的三相绕组N1的交流电力。
第一系统的逆变器4A与三相各相绕组相对应地设置有三组串联电路，所述串联电路由连接到第一系统的直流电源3A的正极端子的正极侧的开关元件Sp、以及连接到第一系统的直流电源3A的负极端子的负极侧的开关元件Sn串联连接而成。而且，各个串联电路中的两个开关元件的连接点连接到相对应的相的绕组。对于开关元件，使用反向并联连接有二极管的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)、反向并联连接有二极管的双极型晶体管、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等。各个开关元件的栅极端子经由栅极驱动电路等连接到第一系统的控制电路6A。因此，各个开关元件通过从第一系统的控制电路6A输出的开关信号导通或关断。
第一系统的逆变器4A包括用于检测流过第一系统各相绕组的电流的第一系统的电流传感器5A。第一系统的电流传感器5A是设置在连接各相开关元件的串联电路和电枢绕组的电线上的霍尔元件等。另外，第一系统的电流传感器5A可以是与各相开关元件的串联电路串联连接的分流电阻。
第一系统的直流电源3A将直流电压输出到第一系统的逆变器4A。作为第一系统的直流电源3A，使用电池、DC-DC转换器、二极管整流器、PWM整流器等输出直流电压的任意设备。
1-4.第二系统的逆变器4B
第二系统的逆变器4B具有用于将电压施加到第二系统的三相绕组N2的多个开关元件。第二系统的逆变器4B转换第二系统的直流电源3B的直流电力和提供给第二系统的三相绕组N2的交流电力。
第二系统的逆变器4B与三相各相绕组相对应地设置有三组串联电路，所述串联电路由连接到第二系统的直流电源3B的正极端子的正极侧的开关元件Sp、以及连接到第二系统的直流电源3B的负极端子的负极侧的开关元件Sn串联连接而成。而且，各个串联电路中的两个开关元件的连接点连接到相对应的相的绕组。各个开关元件的栅极端子经由栅极驱动电路等连接到第二系统的控制电路6B。由此，各个开关元件通过从第二系统的控制电路6B输出的开关信号导通或关断。
第二系统的逆变器4B包括用于检测流过第二系统的各相绕组的电流的第二系统的电流传感器5B。第二系统的电流传感器5B是设置在连接各相开关元件的串联电路和电枢绕组的电线上的霍尔元件等。另外，第二系统的电流传感器5B可以是与各相开关元件的串联电路串联连接的分流电阻。
第二系统的直流电源3B将直流电压输出到第二系统的逆变器4B。作为第二系统的直流电源3B，使用电池、DC-DC转换器、二极管整流器、PWM整流器等输出直流电压的任意设备。第一系统的直流电源3A和第二系统的直流电源3B可以是相同的。
1-5.第一系统的控制电路6A
如图6所示，第一系统的控制电路6A包括第一系统励磁施加部30、第一系统输出信号检测部31、第一系统角度运算部32、第一系统电压指令运算部33、第一系统电压施加部34、和第二系统异常检测部35等功能部。
通过第一系统的控制电路6A所具有的处理电路来实现第一系统的控制电路6A的各功能部30～35等功能。具体而言，第一系统的控制电路6A如图7所示，作为处理电路，包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等运算处理装置90(计算机)、与运算处理装置90进行数据的交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92、从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93、以及与外部装置50进行数据通信的通信装置94等。
作为运算处理装置90，可以具备ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、IC(Integrated Circuit：集成电路)、DSP(Digital SignalProcessor：数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路和各种信号处理电路等。另外，作为运算处理装置90，也可以具备多个同种类或不同种类的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置91，可以具备RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。
第一系统的第一输出绕组111A和第二输出绕组112A、第一系统的电流传感器5A等各种传感器连接到输入电路92。输入电路92包括将各输出绕组的输出电压、传感器的输出信号输入到运算处理装置90的A/D转换器等。输出电路93连接有第一系统的励磁绕组10A，包括用于向该励磁绕组施加交流电压VRA的开关元件等的驱动电路。此外，输出电路93连接有用于导通关断第一系统的逆变器4A的多个开关元件的栅极驱动电路等电负载，包括用于从运算处理装置90向这些电负载输出控制信号的驱动电路等。通信电路94进行与外部装置50的通信。
运算处理装置90执行存储在ROM等存储装置91中的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92、输出电路93和通信装置94等第一系统的控制电路6A的其他硬件进行协作，从而实现第一系统的控制电路6A所具有的各功能部30～35等的各功能。另外，各功能部30～35等使用的第一周期、第一系统去除处理间隔、第二周期提取处理间隔、判定阈值等的设定数据作为软件(程序)的一部分存储在ROM等存储装置91中。
1-5-1.第一系统的角度检测处理
＜第一系统励磁施加部30＞
第一系统励磁施加部30将第一周期TA的交流电压VRA施加到第一系统的励磁绕组10A。但是，第一系统励磁施加部30也可以通过驱动电路生成交替输出[“H”电平(例如_5V)]和[“L”电平(例如_0V)]的二值电压的第一周期TA的矩形波信号，将该输出输入到低通滤波器电路，并将低通滤波器电路的输出作为交流电压VRA来施加到第一系统的励磁绕组10A上。
<第一系统输出信号检测部31>
第一系统输出信号检测部31以预先设定的检测定时(以下也称为第一系统的检测定时)周期性地检测第一系统的两个输出绕组111A、112A的输出信号V1A、V2A。
在本实施方式中，第一系统输出信号检测部31构成为在施加给第一系统的励磁绕组10A的第一周期TA的交流电压VRA成为最大值或最小值(在本例中为最大值)的定时，检测第一系统的两个输出绕组的输出信号V1A、V2A。即，第一系统的检测定时被设定成每个第一周期TA的定时。
<第一系统角度运算部32>
如图8中示出第一输出绕组111A的输出信号V1A的示例那样，由于系统之间的磁干扰，在第一系统的两个输出绕组111A、112A的输出信号V1A、V2A上分别叠加由被第二系统的励磁绕组10B励磁的第二周期TB的磁通感应出的第二周期的分量V1A_TB、V2A_TB。图8的上段的图中示出第一输出绕组111A的输出信号V1A，在中段的图中示出第一输出绕组111A的输出信号V1A所包含的、由第一系统的励磁绕组10A的磁通感应出的第一周期的分量V1A_TA，在下段的图中示出由第一输出绕组111A的输出信号V1A所包含的、由第二系统的励磁绕组10B的磁通感应出的第二周期的分量V1A_TB。第一输出绕组111A的输出信号V1A是通过将第一周期的分量V1A_TA和第二周期的分量V1A_TB相加而获得的信号。在本实施方式中，第一周期TA设定为小于第二周期TB。
这里，图9和图10中示出了第一输出绕组的输出信号V1A的实测值的频率分析结果。图9的示例是第二周期TB的交流电压VRB被施加到第二系统的励磁绕组10B的情况，图10的示例是第二周期TB的交流电压VRB未被施加到第二系统的励磁绕组10B的情况。作为实测试验条件，TA＝50μs，TB＝100μs。图9和图10的横轴表示频率，纵轴表示输出信号的振幅。
在图9的示例中，除了由施加到第一系统的励磁绕组10A的第一周期TA的交流电压引起的第一周期的分量V1A_TA之外，由施加到第二系统的励磁绕组10B的第二周期TB的交流电压引起的第二周期的分量V1A_TB作为干扰电压叠加到第一输出绕组的输出信号V1A。在图10的示例中，第一周期的分量V1A_TA叠加在第一输出绕组的输出信号V1A上，不再叠加第二周期的分量V1A_TB。这种情况对于第二输出绕组的输出信号V2A也相同。
因此，当基于重叠有第二周期的分量V1A_TB、V2A_TB的第一输出绕组的输出信号V1A和第二输出绕组的输出信号V2A计算角度时，会产生检测误差。因此，为了抑制角度检测误差，需要从第一输出绕组的输出信号V1A和第二输出绕组的输出信号V2A中去除第二周期的分量V1A_TB、V2A_TB。
因此，第一系统角度运算部32包括第一系统的去除处理部321和第一系统的去除处理后角度运算部。第一系统的去除处理部321对第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S进行除去(降低)第二周期的分量的第二周期分量去除处理。然后，第一系统的去除处理后角度运算部基于第二周期分量去除处理后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_F、V2A_F，来计算第一系统的角度θ1。
在本实施方式中构成为基于以下说明的原理进行第二周期分量去除处理。如图8的下段的图中所示那样，第一输出绕组的输出信号的第二周期的分量V1A_TB中，相位以对第二周期的半周期TB/2中加上第二周期TB的整数倍后的周期(例如，第二周期的半周期TB/2)反转，并且正负符号反转。
因此，构成为作为第二周期分量去除处理，第一系统的去除处理部321将与在本次的检测定时检测出的第一系统的2个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S，以及在距本次的检测定时第一系统去除处理间隔ΔT1前的检测定时检测出的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_Sold、V2A_Sold相加。第一系统去除处理间隔ΔT1被设定为如下式所示那样。这里，M是0以上的整数。在本实施方式中，设定为M＝0，第一系统去除处理间隔ΔT1被设定为第二周期的半周期TB/2。
ΔT1＝TB/2+TB×M···(1)
在本实施方式中，如下式所示那样，第二周期TB被设定为第一周期TA的偶数倍。这里，N是1以上的整数。在本实施方式中，设定为N＝1，第二周期TB被设定为第一周期TA的两倍值。
TB＝TA×2×N···(2)
若以这种方式设定，则如将式(2)代入式(1)的下式所示那样，第一系统去除处理间隔ΔT1成为第一周期TA的整数倍。
ΔT1＝TA×(N+2×N×M)···(3)
因此，第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S中，第一周期TA的整数倍前后的值被相加。因此，如图8所示，相加的两个第一周期的分量相位相同，成为加减符号相同的等同的值，因此相加后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_F、V2A_F分别相当于检测值中包含的第一周期的分量V1A_TA、V2A_TA的两倍值。
V1A_F≈2×V1A_TA
V2A＿F≈2×V2A＿TA···(4)
第一系统的去除处理部321例如如图11所示那样构成。第一系统的去除处理部321包括延迟第一系统去除处理间隔ΔT1输出第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_S的第一延迟器3211，通过将第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_S与第一延迟器3211的输出V1A_Sold相加来计算在第二周期分量去除处理之后的第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_F。同样地，第一系统的去除处理部321包括延迟第一系统去除处理间隔ΔT1输出第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_S的第二延迟器3212，通过将第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_S与第二延迟器3212的输出V2A_Sold相加来计算在第二周期分量去除处理之后的第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_F。
然后，第一系统的去除处理后角度运算部构成为基于相加后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_F、V2A_F，来计算第一系统的角度θ1。
根据该结构，将正负标号相互反转的两个第二周期的分量相加，两个第二周期的分量相互抵消。因此，在相加后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_F、V2A_F中，第二周期的分量被去除。而且，能够基于将第二周期的分量去除后的检测值，高精度地计算第一系统的角度θ1。
在本实施方式中，如下式所示，第一系统的去除处理后角度运算部通过计算第二周期分量去除处理后的第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_F与第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_F之比的反正切(反正切函数)，来计算第一系统的角度θ1。此外，还基于第一系统的角度θ1计算角速度。
θ1＝tan-1(V1A＿F/V2A＿F)···(5)
1-5-2.第一系统的电压施加处理
第一系统电压指令运算部33基于第一系统的角度θ1运算施加到第一系统的三相绕组N1的第一系统的三相电压指令Vu1_ref，Vv1_ref、Vw1_ref。然后，第一系统电压施加部34基于第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref，导通和关断第一系统的逆变器4A的多个开关元件，并将电压施加到第一系统的三相绕组N1。
在本实施方式中，构成为通过与第一系统的角度θ1同步旋转的dq轴旋转坐标系上的电流反馈控制，计算第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref。第一系统电压指令运算部33包括电流指令值运算部331、电流控制部332、电流坐标转换部333、电压坐标转换部334。
dq轴旋转坐标是由在转子的磁通方向上确定的d轴以及在比d轴电气角前进π/2的方向上确定的q轴构成的旋转坐标。在本实施方式中，转子的磁通方向是设置在转子上的永磁体的N极的方向。
如图6所示，电流指令值运算部331计算d轴电流指令Id1_ref和q轴电流指令Iq1_ref。在由后述的第二系统异常检测部35判定为第二系统的控制电路6B的动作未停止时，电流指令值运算部331通过将输出到交流旋转电机的转矩指令Tall乘以正常时的第一系统的分担率来计算第一系统的转矩指令T1。正常时的第一系统的分担率被设定为小于1的值(例如，0.5)。电流指令值运算部331根据最大转矩电流控制、弱磁通控制、以及Id＝0控制等电流矢量控制方法，基于第一系统的转矩指令T1、电源电压以及角速度等，计算第一系统的dq轴电流指令Id1_ref、Iq1_ref。在本实施方式中，转矩指令Tall从外部装置50传递。转矩指令Tall可以是分担后的正常时的第一系统的转矩指令。转矩指令Tall可以是Id＝0控制的q轴电流指令。可以在电流指令值运算部331内运算转矩指令Tall。
电流坐标转换部333基于第一系统的角度θ1，对由第一系统的电流传感器5A检测到的流过第一系统的各相的绕组中流过的电流检测值Iu1、Iv1、Iw1进行三相两相转换和旋转坐标转换，从而将其转换为由dq轴旋转坐标系表示的第一系统的d轴电流检测值Id1和q轴电流检测值Iq1。
电流控制部332进行反馈控制，该反馈控制通过PI控制等改变第一系统的d轴电压指令Vd1_ref和q轴电压指令Vq1_ref，使得第一系统的d轴电流检测值Id1和q轴电流检测值Iq1接近d轴电流指令Id1_ref和q轴电流指令Iq1_ref。
电压坐标转换部334基于第一系统的角度θ1，对第一系统的d轴电压指令Vd1_ref和q轴电压指令Vq1_ref进行固定坐标转换和两相三相转换，以转换为第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref。也可以对三相电压指令施加各种调制。
第一系统电压施加部34基于第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref，通过PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制来导通和关断第一系统的逆变器4A所具有的多个开关元件。第一系统电压施加部34通过将三相电压指令中的每一个与载波进行比较来生成用于导通和关断各相的开关元件的开关信号。载波是具有直流电压的振幅并以载波频率振动的三角波。第一系统电压施加部34在电压指令超过载波的情况下使开关信号导通，在电压指令小于载波的情况下使开关信号关断。开关信号被直接传输至正极侧的开关元件Sp，使开关信号反转后得到的开关信号被传输至负极侧的开关元件Sn。各开关信号经由栅极驱动电路被输入至第一系统的逆变器4A的各开关元件的栅极端子，以使各开关元件导通或关断。
1-5-3.第二系统的异常检测
当在第二系统的控制电路6B中发生动作异常并且不再向第二系统的三相绕组N2施加电压时，交流旋转电机1的输出转矩降低。因此，希望第一系统的控制电路6A在检测到第二系统的控制电路6B的动作异常的情况下采取某种应对。另一方面，为了检测第二系统的控制电路6B的动作异常，如专利文献1所示，考虑设置进行相互通信的通信电路等用于异常检测的异常检测电路。然而，在异常检测电路中有时会发生异常，在这种情况下，尽管第二系统的控制电路6B正常地向三相绕组施加电压，但也可能判定为在第二系统的控制电路6B中发生电压施加动作的异常。因此，本申请构成为利用旋转变压器2的磁干扰，高精度地检测第二系统的控制电路6B的电压施加动作的异常，而不设置用于异常检测的特殊电路。
因此，第二系统异常检测部35从第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S中提取第二周期TB的分量V1A_TB、V2A_TB，并基于提取出的第二周期的分量V1A_TB、V2A_TB判定第二系统的控制电路6B的动作是否停止。
当由于CPU的动作异常等在第二系统的控制电路6B中发生动作异常时，第二周期TB的交流电压VRB不被施加到第二系统的励磁绕组10B。当第二周期TB的交流电压VRB不被施加到第二系统的励磁绕组10B时，在第一系统的输出信号中生成的第二周期TB的分量V1A_TB、V2A_TB由于磁干扰而降低。另外，第二系统的控制电路6B无法基于第二系统的输出信号中包含的第二周期TB的分量来检测交流旋转电机的第二系统的角度θ2，无法基于第二系统的角度θ2来运算施加到第二系统的三相绕组N2的第二系统的电压指令，无法向第二系统的三相绕组N2施加电压。因此，能利用旋转变压器2的磁干扰，基于从第一系统的输出信号中提取的第二周期TB的分量，高精度地判定是否发生了向第二系统的控制电路6B施加电压的动作停止。
＜第二周期分量的提取处理＞
在本实施方式中构成为基于以下说明的原理，进行第二周期分量的提取处理。在图8的示例中，第一周期TA被设置为小于第二周期TB。如图8的中段的图中所示，在第一周期TA的整数倍的周期(例如第一周期TA)中，第一输出绕组的输出信号中包含的第一周期的分量V1A_TA相位相同，成为加减符号相同的等同的值。因此，若相互减去在第一周期TA的整数倍周期前后的两个第一系统的输出信号，则能相互抵消第一周期TA的分量，能提取第二周期TB的分量
因此，第二系统异常检测部35构成为从在本次的检测定时检测到的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S中减去在距本次的检测定时第二周期提取处理间隔ΔTe1前的检测定时检测到的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_Solde、V2A_Solde，作为第二周期分量的提取处理。如下式所示那样，第二周期提取处理间隔ΔTe1被设定为第一周期TA的整数倍。这里，O是1以上的整数。在本实施方式中，设定为O＝1，第二周期提取处理间隔ΔTe1被设定为第一周期TA。
ΔTe1＝TA×O···(6)
在本实施方式中，如式(2)所示那样，第二周期TB被设定为第一周期TA的偶数倍。由此，如将式(2)代入式(6)的下式所示那样，第二周期提取处理间隔ΔTe1为第二周期的半周期TB/2的O/N倍。当如本实施方式那样将O/N设定为奇数时，第二周期提取处理间隔ΔTe1是第二周期的半周期TB/2的奇数倍。
ΔTe1＝TB/2×(O/N)···(7)
因此，第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S中，第二周期的半周期TB/2的奇数倍前后的值被相减。由此，如图8的下段的图表所示，由于要减去的两个第二周期的分量的相位反转并且正负符号反转，因此在减法处理之后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_Fe、V2A_Fe分别相当于检测值中包含的第二周期的分量V1A_TB、V2A_TB的两倍值。
V1A_Fe≈2×V1A_TB
V2A＿Fe≈2×V2A＿TB···(8)
第二系统异常检测部35包括图12所示的第二周期提取处理部351。第二周期提取处理部351包括延迟第二周期提取处理间隔ΔTe1输出第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_S的第一提取延迟器3511，通过从第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_S减去第一提取延迟器3511的输出V1A_Solde来计算在第二周期分量提取处理之后的第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_Fe。同样地，第二周期提取处理部351包括延迟第二周期提取处理间隔ΔTe1输出第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_S的第二提取延迟器3512，通过从第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_S减去第二提取延迟器3512的输出V2A_Solde来计算在第二周期分量提取处理之后的第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_Fe。
第二周期提取处理部351包括第二周期振幅运算部3513，该第二周期振幅运算部3513基于第二周期分量提取处理之后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_Fe、V2A_Fe来计算第二周期的分量的振幅。
在本实施方式中，如上所述，第一输出绕组的输出信号的相位与第二输出绕组的输出信号的相位在电气角上相差90度。因此，第二周期分量提取处理之后的第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_Fe和第二周期分量提取处理之后的第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_Fe具有正弦波(sinθ)和余弦波(cosθ)的关系。因此，正弦波的平方值与余弦波的平方值之和为1(sinθ2+cosθ2＝1)，因此，通过将正弦波的平方值与余弦波的平方值相加，能计算出第二周期分量的振幅的平方值。
因此，如下式所示，第二周期振幅运算部3513通过将第二周期分量提取处理之后的第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_Fe的平方值与第二周期分量提取处理之后的第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_Fe的平方值相加来计算第二周期分量的振幅值Amp2(振幅的平方值)。
Amp2＝V1A＿Fe2+V2A＿Fe2···(9)
<第二系统的控制电路的动作停止判定>
第二系统异常检测部35包括第二系统异常判定部。第二系统异常判定部基于从第一系统的输出信号中提取的第二周期的分量的振幅，判定第二系统的控制电路的动作是否停止。
如图13的流程图所示，在步骤S01中，第二系统异常判定部判定第二周期分量的振幅值Amp2是否大于用于第二周期分量的判定阈值Vth2，在该振幅值Amp2大于判定阈值Vth2时，前进到步骤S02，在该振幅值Amp2不大于判定阈值Vth2时，前进到步骤S03。在步骤S02中，第二系统异常判定部将第二系统异常判定标志Stop2设定为0，判定为第二系统的控制电路6B的动作未停止。另一方面，在步骤S03中，第二系统异常判定部将第二系统异常判定标志Stop2设定为1，判定为第二系统的控制电路6B的动作停止。
1-5-4.第二系统的异常检测时的第一系统的转矩增加
当由第二系统异常检测部35判定为第二系统的控制电路6B的动作停止时，第一系统电压施加部34改变第一系统的电压指令，使得第一系统的三相绕组N1的输出转矩比判定为第二系统的控制电路6B的动作未停止时要增加。
当第二系统的控制电路6B的动作停止并且第二系统的三相绕组N2不再输出转矩时，整个交流旋转电机1的输出转矩降低。如上述结构那样，在判定为第二系统的控制电路6B的动作停止的情况下，与没有判定为第二系统的控制电路6B的动作停止的正常时相比，使第一系统的三相绕组N1的输出转矩增加，因此，即使第二系统的控制电路6B的动作停止，也能够抑制整个交流旋转电机1的输出转矩的降低。
判定第二系统的控制电路6B的动作停止时，电流指令值运算部331将输出到交流旋转电机的转矩指令Tall与在异常时的第一系统的分担率相乘，以计算第一系统的转矩指令T1。异常时的第一系统的分担率被设定为大于正常时的第一系统的分担率的值(例如，1.0)。如上所述，电流指令值运算部331基于第一系统的转矩指令T1、电源电压、角速度等计算第一系统的dq轴电流指令Id1_ref、Iq1_ref。然后，与上述的正常时相同，基于第一系统的dq轴电流指令Id1_ref、Iq1_ref，进行电流反馈控制，计算第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref，各开关元件导通和关断。
使用图14的流程图，说明通过正常时的Id＝0控制的第一系统的q轴电流指令Iq_tr1给出转矩指令Tall的情况的例子。在步骤S11中，电流指令值运算部331中，由第二系统异常判定部判定是否判定为第二系统的控制电路6B的动作已停止，在未判定为动作已停止时，前进到步骤S12，在判定为动作已停止时，前进到步骤S13。当第二系统异常判定标志Stop2是0时，判定为第二系统的控制电路6B的动作未停止，当第二系统异常判定标志Stop2是1时，判定为第二系统的控制电路6B的动作已经停止。
当判定为正常时，在步骤S12中，电流指令值运算部331将第一系统的q轴电流指令Iq_tr1直接设定为第一系统的q轴电流指令Iq1_ref，将第一系统的d轴电流指令Id1_ref设定为0。当判定为异常时，在步骤S13中，电流指令值运算部331将通过将第一系统的q轴电流指令Iq_tr1与异常时的增加率K1相乘而获得的值设定为第一系统的q轴电流指令Iq1_ref，并将第一系统的d轴电流指令Id1_ref设定为0。异常时的增加率K1被设定为大于1的值(例如，2)。考虑交流旋转电机的冷却性能、绕组和开关元件的上限电流、永磁体的消磁抑制等，来设定异常时的增加率K1或异常时的第一系统的分担率。
1-6.第二系统的控制电路6B
如图15所示，第二系统的控制电路6B包括第二系统励磁施加部40、第二系统输出信号检测部41、第二系统角度运算部42、第二系统电压指令运算部43、第二系统电压施加部44、和第一系统异常检测部45等功能部。
通过第二系统的控制电路6B所具有的处理电路来实现第二系统的控制电路6B的各功能部40～45等的功能。具体而言，第二系统的控制电路6B如图16所示，作为处理电路，包括CPU等运算处理装置80(计算机)、与运算处理装置80进行数据的交换的存储装置81、向运算处理装置80输入外部的信号的输入电路82、从运算处理装置80向外部输出信号的输出电路83、以及与外部装置50进行数据通信的通信装置84等。
作为运算处理装置80，可以包括ASIC、IC、DSP、FPGA、各种逻辑电路、各种信号处理电路等。另外，作为运算处理装置80，也可以具备多个同种类或不同种类的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置81，具备RAM和ROM等。
第二系统的第三输出绕组111B和第四输出绕组112B、第二系统的电流传感器5B等各种传感器连接到输入电路82。输入电路82包括将各输出绕组的输出电压、传感器的输出信号输入到运算处理装置80的A/D转换器等。在输出电路83上连接有第二系统的励磁绕组10B，设置有用于向该励磁绕组施加交流电压VRB的开关元件等的驱动电路。此外，在输出电路83上连接有用于导通关断驱动第二系统的逆变器4B的多个开关元件的栅极驱动电路等电负载，包括用于从运算处理装置80向这些电负载输出控制信号的驱动电路等。通信电路84进行与外部装置50的通信。
运算处理装置80执行存储在ROM等存储装置81中的软件(程序)，并且与存储装置81、输入电路82、输出电路83和通信装置84等第二系统的控制电路6B的其他硬件协作，从而实现第二系统的控制电路6B所具有的各功能部40～45等的各功能。另外，各功能部40～45等使用的第二周期、第一周期提取处理间隔、第二系统去除处理间隔、判定阈值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储在ROM等存储装置81中。
1-6-1.第二系统的角度检测处理
＜第二系统励磁施加部40＞
第二系统励磁施加部40将第二周期TB的交流电压VRB施加到第二系统的励磁绕组10B。但是，第二系统励磁施加部40可以通过驱动电路生成交替输出[“H”电平(例如5V)]和[“L”电平(例如0V)]的二值电压的第二周期TB的矩形波信号，将该输出输入到低通滤波器电路，并将低通滤波器电路的输出作为交流电压VRB来施加到第二系统的励磁绕组10B上。
<第二系统输出信号检测部41>
第二系统输出信号检测部41在预先设定的检测定时(以下也称为第二系统的检测定时)周期性地检测第二系统的两个输出绕组111B、112B的输出信号V1B、V2B。
在本实施方式中，第二系统输出信号检测部41构成为在施加给第二系统的励磁绕组10B的第二周期TB的交流电压VRB成为最大值或最小值(在本例中为最大值)的定时，检测第二系统的两个输出绕组的输出信号V1B、V2B。即，第二系统的检测定时被设定成每个第二周期TB的定时。
<第二系统角度运算部42>
如图17中示出第三输出绕组111B的输出信号V1B的示例那样，由于系统之间的磁干扰，在第二系统的两个输出绕组111B、112B的输出信号V1B、V2B上分别叠加由被第一系统的励磁绕组10A励磁的第一周期TA的磁通感应出的第一周期的分量V1B_TA、V2B_TA。图17的上段的图表中示出第三输出绕组111B的输出信号V1B，在中段的图表中示出第三输出绕组111B的输出信号V1B所包含的、由第二系统的励磁绕组10B的磁通感应出的第二周期的分量V1B_TB，在下段的图表中示出由第三输出绕组111B的输出信号V1B所包含的、由第一系统的励磁绕组10A的磁通感应出的第一周期的分量V1B_TA。第三输出绕组111B的输出信号V1B是通过将第二周期的分量V1B_TB和第一周期的分量V1B_TA相加而获得的信号。在本实施方式中，第一周期TA设定为小于第二周期TB。
这里，图18和图19中示出了第三输出绕组的输出信号V1B的实测值的频率分析结果。图18的示例是第一周期TA的交流电压VRA被施加到第一系统的励磁绕组10A的情况，图19的示例是第一周期TA的交流电压VRA未被施加到第一系统的励磁绕组10A的情况。作为实测试验条件，TA＝50μs，TB＝100μs。图18和图19的横轴表示频率，纵轴表示输出信号的振幅。
在图18的示例中，除了由施加到第二系统的励磁绕组10B的第二周期TB的交流电压引起的第二周期的分量V1B_TB之外，由施加到第一系统的励磁绕组10A的第一周期TA的交流电压引起的第一周期的分量V1B_TA作为干扰电压叠加到第三输出绕组的输出信号V1B。在图19的示例中，第二周期的分量V1B_TB叠加在第三输出绕组的输出信号V1B上，不再叠加第一周期的分量V1B_TA。这对于第四输出绕组的输出信号V2B也相同。
因此，当基于重叠有第一周期的分量V1B_TA、V2B_TA的第三输出绕组的输出信号V1B和第四输出绕组的输出信号V2B计算角度时，产生检测误差。因此，为了抑制角度检测误差，需要从第三输出绕组的输出信号V1B和第四输出绕组的输出信号V2B中去除第一周期的分量V1B_TA、V2B_TA。
因此，第二系统角度运算部42包括第二系统的去除处理部421和第二系统的去除处理后角度运算部。第二系统的去除处理部421对第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S进行去除(降低)第一周期的分量的第一周期分量去除处理。然后，第二系统的去除处理后角度运算部基于第一周期分量去除处理后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_F、V2B_F，来计算第二系统的角度θ2。
在本实施方式中构成为基于以下说明的原理，进行第一周期分量去除处理。如图17的下段的图表中所示，在第一周期TA的整数倍的周期(例如第一周期TA)中，第三输出绕组的输出信号的第一周期的分量V1B_TA相位相同，成为加减符号相同的等同的值。
因此，第二系统的去除处理部421构成为从在本次的检测定时检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S中减去在距本次的检测定时第二系统去除处理间隔ΔT2前的检测定时检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_Sold、V2B_Sold，作为第一周期分量去除处理。第二系统去除处理间隔ΔT2被设定为如下式所示那样。这里，P是1以上的整数。在本实施方式中，设定为P＝1，第二系统去除处理间隔ΔT2被设定为第一周期TA。
ΔT2＝TA×P···(10)
在本实施方式中，如式(2)所示那样，第二周期TB被设定为第一周期TA的偶数倍。在本实施方式中，第二周期TB被设定为第一周期TA的两倍值。
若以这种方式进行设定，则如将式(2)代入式(10)的下式所示那样，第二系统去除处理间隔ΔT2为第二周期的半周期TB/2的P/N倍。当如本实施方式那样将P/N设定为奇数时，第二系统去除处理间隔ΔT2是第二周期的半周期TB/2的奇数倍。
ΔT2＝TB/2×(P/N)···(11)
因此，第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S中，第二周期的半周期TB/2的奇数倍前后的值被相减。由此，如图17的下段的图表所示，由于要减去的两个第二周期的分量的相位反转并且正负符号反转，因此在减法处理之后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_F、V2B_F分别相当于检测值中包含的第二周期的分量V1B_TB、V2B_TB的两倍值。
V1B_F≈2×V1B_TB
V2B＿F≈2×V2B＿TB···(12)
第二系统的去除处理部421例如如图20所示那样构成。第二系统去除处理部421包括延迟第二系统去除处理间隔ΔT2输出第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_S的第一延迟器4211，从第二输出绕组的输出信号的检测值V1B_S中减去第一延迟器4211的输出V1B_Sold，来计算在第一周期分量去除处理之后的第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_F。同样地，第二系统的去除处理部421包括延迟第二系统去除处理间隔ΔT2输出第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_S的第二延迟器4212，从第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_S中减去第二延迟器4212的输出V2A_Sold，来计算在第一周期分量去除处理之后的第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_F。
然后，第二系统的去除处理后角度运算部构成为基于相减后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_F、V2B_F，来计算第二系统的角度θ2。
根据该结构，将正负符号互相相同的等同的值的两个第一周期的分量进行减法处理，从而两个第一周期的分量相互抵消。因此，在进行减法后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_F、V2B_F中，第一周期的分量被去除。而且，能够基于将第一周期的分量去除后的检测值，高精度地计算第二系统的角度θ2。
在本实施方式中，如下式所示，第二系统的去除处理后角度运算部通过计算第一周期分量去除处理后的第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_F与第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_F之比的反正切(反正切函数)，来计算第二系统的角度θ2。此外，还基于第二系统的角度θ2计算角速度。
θ2＝tan-1(V1B＿F/V2B＿F)···(13)
1-6-2.第二系统的电压施加处理
第二系统电压指令运算部43基于第二系统的角度θ2运算施加到第二系统的三相绕组N2的第二系统的三相电压指令Vu2_ref，Vv2_ref、Vw2_ref。然后，第二系统电压施加部44基于第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref，导通和关断第二系统的逆变器4B的多个开关元件，并将电压施加到第二系统的三相绕组N2。
在本实施方式中，构成为通过与第二系统的角度θ2同步旋转的dq轴旋转坐标系上的电流反馈控制，计算第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref。第二系统电压指令运算部43包括电流指令值运算部431、电流控制部432、电流坐标转换部433、电压坐标转换部434。
电流指令值运算部431计算d轴电流指令Id2_ref和q轴电流指令Iq2_ref。在由后述的第一系统异常检测部45判定为第一系统的控制电路6A的动作未停止时，电流指令值运算部431将输出到交流旋转电机的转矩指令Tall乘以正常时的第二系统的分担率，从而计算第二系统的转矩指令T2。正常时的第二系统的分担率被设定为小于1的值(例如，0.5)。电流指令值运算部431基于第二系统的转矩指令T2、电源电压、角速度等，根据电流矢量控制方法计算第二系统的dq轴电流指令Id2_ref、Iq2_ref。在本实施方式中，转矩指令Tall从外部装置50传递。转矩指令Tall可以是分担后的正常时的第二系统的转矩指令。转矩指令Tall可以是Id＝0控制的q轴电流指令。可以在电流指令值运算部431内运算转矩指令Tall。
电流坐标转换部433基于第二系统的角度θ2，对由第二系统的电流传感器5B检测到的流过第二系统的各相的绕组中的电流检测值Iu2、Iv2、Iw2进行三相两相转换和旋转坐标转换，从而将其转换为由dq轴旋转坐标系表示的第二系统的d轴电流检测值Id2和q轴电流检测值Iq2。
电流控制部432进行反馈控制，该反馈控制通过PI控制等改变第二系统的d轴电压指令Vd2_ref和q轴电压指令Vq2_ref，使得第二系统的d轴电流检测值Id2和q轴电流检测值Iq2接近d轴电流指令Id2_ref和q轴电流指令Iq2_ref。
电压坐标转换部434基于第二系统的角度θ2，对第二系统的d轴电压指令Vd2_ref和q轴电压指令Vq2_ref进行固定坐标转换和两相三相转换，以转换为第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref。也可以对三相电压指令施加各种调制。
第二系统电压施加部44基于第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref，通过PWM控制来导通和关断第二系统的逆变器4B所具有的多个开关元件。第二系统电压施加部44通过将三相电压指令中的每一个与载波进行比较来生成用于导通和关断各相的开关元件的开关信号。各开关信号经由栅极驱动电路被输入至第二系统的逆变器4B的各开关元件的栅极端子，以使各开关元件导通或关断。
1-6-3.第一系统的异常检测
与上述的第二系统的异常检测同样地，构成为利用旋转变压器2的磁干扰，高精度地检测第一系统的控制电路6A的电压施加动作的异常，而不设置用于异常检测的特别的电路。
因此，第一系统异常检测部45从第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S中提取第一周期TA的分量V1B_TA、V2B_TA，并基于提取出的第一周期的分量V1B_TA、V2B_TA判定第一系统的控制电路6A的动作是否停止。
当由于CPU的动作异常等在第一系统的控制电路6A中发生动作异常时，第一周期TA的交流电压VRA不被施加到第一系统的励磁绕组10A。当第一周期TA的交流电压VRA不被施加到第一系统的励磁绕组10A时，在第二系统的输出信号中生成的第一周期TA的分量V1B_TA、V2B_TA由于磁干扰而降低。另外，第一系统的控制电路6A无法基于第一系统的输出信号中包含的第一周期TA的分量来检测交流旋转电机的第一系统的角度θ1，无法基于第一系统的角度θ1来运算施加到第一系统的三相绕组N1的第一系统的电压指令，无法向第一系统的三相绕组N1施加电压。因此，能利用旋转变压器2的磁干扰，基于从第二系统的输出信号中提取的第一周期TA的分量，高精度地判定在第一系统的控制电路6A中是否发生了动作停止。
＜第一周期分量的提取处理＞
在本实施方式中，构成为基于以下说明的原理，进行第一周期分量提取处理。在图17的示例中，第一周期TA被设定为小于第二周期TB。如图17的中段的图表中所示那样，第二输出绕组的输出信号中包含的第二周期的分量V1B_TB中，相位以将第二周期的半周期TB/2与第二周期TB的整数倍相加后得到的周期(例如，第二周期的半周期TB/2)反转，并且正负符号反转。由此，如果将第二周期的半周期TB/2与第二周期TB的整数倍相加后得到的周期前后的两个第二系统的输出信号相互相加，则能相互抵消第二周期TB的分量，并且能提取第一周期TA的分量。
因此，第一系统异常检测部45构成为将在本次的检测定时检测到的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S与在距本次的检测定时第一周期提取处理间隔ΔTe2前的检测定时检测到的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_Solde、V2B_Solde相加，作为第一周期分量的提取处理。第一周期提取处理间隔ΔTe2被设定为如下式所示那样。这里，Q是0以上的整数。在本实施方式中，设定为Q＝0，第一周期提取处理间隔ΔTe2被设定为第二周期的半周期TB/2。
ΔTe2＝TB/2+TB×Q···(14)
在本实施方式中，如式(2)所示那样，第二周期TB被设定为第一周期TA的偶数倍。由此，如将式(2)代入式(14)的下式所示那样，第一周期提取处理间隔ΔTe2成为第一周期TA的整数倍。
ΔT2e＝TA×(N+2×N×Q)···(15)
由此，第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S中，第一周期TA的整数倍前后的值被相加。由此，如图17的下段的图表所示，相加的两个第一周期的分量相位相同，成为加减符号相同的等同的值，因此相加后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_F、V2B_F分别相当于检测值中包含的第一周期的分量V1B_TA、V2B_TA的两倍值。
V1B_Fe≈2×V1B_TA
V2B＿Fe≈2×V2B＿TA···(16)
第一系统异常检测部45包括图21所示的第一周期提取处理部451。第一周期提取处理部451包括延迟第一周期提取处理间隔ΔTe2输出第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_S的第一提取延迟器4511，通过从第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_S中减去第一提取延迟器4511的输出V1B_Solde来计算在第一周期分量提取处理之后的第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_Fe。同样地，第一周期提取处理部451包括延迟第一周期提取处理间隔ΔTe2输出第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_S的第二提取延迟器4512，通过从第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_S中减去第二提取延迟器4512的输出V2B_Solde来计算在第一周期分量提取处理之后的第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_Fe。
第一周期提取处理部451包括第一周期振幅运算部4513，该第一周期振幅运算部4513基于在第一周期分量提取处理之后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_Fe、V2B_Fe来计算第一周期的分量的振幅。
在本实施方式中，如上所述，构成为第三输出绕组的输出信号的相位与第四输出绕组的输出信号的相位在电气角上相差90度。因此，在第一周期分量提取处理之后的第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_Fe和在第一周期分量提取处理之后的第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_Fe具有正弦波(sinθ)和余弦波(cosθ)的关系。因此，正弦波的平方值与余弦波的平方值之和为1(sinθ2+cosθ2＝1)，因此，通过将正弦波的平方值与余弦波的平方值相加，从而能计算出第一周期分量的振幅的平方值。
因此，如下式所示，第一周期振幅运算部4513通过将在第一周期分量提取处理之后的第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_Fe的平方值与在第一周期分量提取处理之后的第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_Fe的平方值相加来计算第一周期分量的振幅值Amp1(振幅的平方值)。
Amp1＝V1B＿Fe2+V2B＿Fe2···(17)
<第一系统的控制电路的动作停止判定>
第一系统异常检测部45包括第一系统异常判定部。第一系统异常判定部基于从第二系统的输出信号中提取的第一周期的分量的振幅，来判定第一系统的控制电路的动作是否停止。
如图22的流程图所示，在步骤S31中，第一系统异常判定部判定第一周期分量的振幅值Amp1是否大于用于第一周期分量的判定阈值Vth1，在该振幅值Amp1大于判定阈值Vth1时，前进到步骤S32，在该振幅值Amp1不大于判定阈值Vth1时，前进到步骤S33。在步骤S32中，第一系统异常判定部将第一系统异常判定标志Stop1设定为0，判定为第一系统的控制电路6A的动作未停止。另一方面，在步骤S33中，第一系统异常判定部将第一系统异常判定标志Stop1设定为1，判定为第一系统的控制电路6A的动作停止。
1-6-4.检测到第一系统的异常时的第二系统的转矩增加
当由第一系统异常检测部45判定为第一系统的控制电路6A的动作停止时，第二系统电压施加部44改变第二系统的电压指令，使得第二系统的三相绕组N2的输出转矩比判定为第一系统的控制电路6A的动作未停止时要增加。
当第一系统的控制电路6A的动作停止并且第一系统的三相绕组N1不再输出转矩时，整个交流旋转电机1的输出转矩降低。如上述结构那样，在判定为第一系统的控制电路6A的动作停止的情况下，与没有判定为第一系统的控制电路6A的动作停止的正常时相比，使第二系统的三相绕组N2的输出转矩增加，因此，即使第一系统的控制电路6A的动作停止，也能够抑制整个交流旋转电机1的输出转矩的降低。
判定第一系统的控制电路6A的动作停止时，电流指令值运算部431将输出到交流旋转电机的转矩指令Tall与在异常时的第二系统的分担率相乘，以计算第二系统的转矩指令T2。异常时的第二系统的分担率被设定为大于正常时的第二系统的分担率的值(例如，1.0)。如上所述，电流指令值运算部431基于第二系统的转矩指令T2、电源电压、角速度等，来计算第二系统的dq轴电流指令Id2_ref、Iq2_ref。然后，与上述的正常时相同，基于第二系统的dq轴电流指令Id2_ref、Iq2_ref，进行电流反馈控制，计算第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref，使各开关元件导通和关断。
使用图23的流程图，说明通过正常时的Id＝0控制的第二系统的q轴电流指令Iq_tr2给出转矩指令Tall的情况的例子。在步骤S41中，电流指令值运算部431中，由第一系统异常判定部判定是否判定为第一系统的控制电路6A的动作已停止，在未判定为动作已停止时，前进到步骤S42，在判定为动作已停止时，前进到步骤S43。当第一系统异常判定标志Stop1是0时，判定为第一系统的控制电路6A的动作未停止，当第一系统异常判定标志Stop1是1时，判定为第一系统的控制电路6A的动作已经停止。
当正常判定时，在步骤S42中，电流指令值运算部431将第二系统的q轴电流指令Iq_tr2直接设定为第二系统的q轴电流指令Iq2_ref，将第二系统的d轴电流指令Id2_ref设定为0。当判定为异常时，在步骤S43中，电流指令值运算部431将通过将第二系统的q轴电流指令Iq_tr2与异常时的增加率K2相乘而获得的值设定为第二系统的q轴电流指令Iq2_ref，并将第二系统的d轴电流指令Id2_ref设定为0。异常时的增加率K2被设定为大于1的值(例如，2)。考虑交流旋转电机的冷却性能、绕组和开关元件的上限电流、永磁体的消磁抑制，来设定异常时的增加率K1或异常时的第二系统的分担率。
2.实施方式2
接着，对实施方式2所涉及的交流旋转电机装置进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的交流旋转电机装置的基本结构及处理与实施方式1相同，但与实施方式1的不同之处在于，交流旋转电机1是用于电动助力转向装置的交流旋转电机，该电动助力转向装置输出用于驱动车辆的转向装置的电动转向转矩。
图24中示出电动助力转向装置的简要结构图。交流旋转电机装置组装在电动助力转向装置中。交流旋转电机1的转子的旋转轴通过驱动力传递机构61与车轮62的转向装置63连接。例如，电动助力转向装置包括驾驶员朝左右旋转的方向盘64、与方向盘64连接并将方向盘64的转向转矩传递到车轮62的转向装置63的轴65、安装在轴65上并检测方向盘64的转向转矩Ts的转矩传感器66、以及将交流旋转电机1的旋转轴与轴65连接的蜗轮机构等驱动力传递机构61。转矩传感器66的输出信号被输入到第一系统的控制电路6A(输入电路92)和第二系统的控制电路6B(输入电路82)。
＜正常时的控制＞
当判定第一系统的控制电路6A和第二系统的控制电路6B的动作未停止时，第一系统的控制电路6A和第二系统的控制电路6B使第一系统的三相绕组N1和第二系统的三相绕组N2分担并输出电动转向转矩。
在本实施方式中，第一系统的控制电路6A(电流指令值运算部331)基于转矩传感器66的输出信号检测驾驶员的转向转矩Ts。然后，第一系统的控制电路6A基于转向转矩Ts计算用于辅助转向转矩Ts的第一系统的电动转向转矩。在本实施方式中，计算Id＝0控制的q轴电流指令作为电动转向转矩。例如，在判定第二系统的控制电路6B的动作未停止时，如式(18)所示，第一系统的控制电路6A将转向转矩Ts与正常时的第一系统的系数Ka1相乘，以计算第一系统的q轴电流指令Iq1_ref。第一系统的d轴电流指令Id1_ref设定为0。
Id1_ref＝0
Iq1＿ref＝Ka1×Ts···(18)
此外，第二系统的控制电路6B(电流指令值运算部431)基于转矩传感器66的输出信号检测驾驶员的转向转矩Ts。然后，第二系统的控制电路6B基于转向转矩Ts计算用于辅助转向转矩Ts的第二系统的电动转向转矩。在本实施方式中，计算Id＝0控制的q轴电流指令作为电动转向转矩。例如，在判定为第一系统的控制电路6A的动作未停止时，如式(19)所示，第二系统的控制电路6B将转向转矩Ts与正常时的第二系统的系数Ka2相乘，以计算第二系统的q轴电流指令Iq2_ref。第二系统的d轴电流指令Id2_ref设定为0。
Id2_ref＝0
Iq2＿ref＝Ka2×Ts···(19)
正常时的第一系统的系数Ka1和第二系统的系数Ka2可以是相同的值，也可以是不同的值，可以根据车辆的行驶速度而变化。此外，公知的稳定补偿控制也可以用于电流指令的运算。
＜异常时的控制＞
当判定为第二系统的控制电路6B的动作停止时，第一系统的控制电路6A改变第一系统的电压指令，使得使第一系统的三相绕组N1分担并输出电动转向转矩的分担率比判定为第二系统的控制电路6B的动作未停止时要增加。当判定为第一系统的控制电路6A的动作停止时，第二系统的控制电路6B改变第二系统的电压指令，使得使第二系统的三相绕组N2分担并输出电动转向转矩的分担率比判定为第一系统的控制电路6A的动作未停止时要增加。
在本实施方式中，在判定为第二系统的控制电路6B的动作停止时，如式(20)所示，第一系统的控制电路6A(电流指令值运算部331)将转向转矩Ts与正常时的第一系统的系数Ka1以及异常时的增加率K1相乘，以计算第一系统的q轴电流指令Iq1_ref。第一系统的d轴电流指令Id1_ref设定为0。异常时的增加率K1被设定为大于1的值(例如，2)。
Id1_ref＝0
Iq1＿ref＝K1×Ka1×Ts···(20)
此外，在判定为第一系统的控制电路6A的动作停止时，如式(21)所示，第二系统的控制电路6B(电流指令值运算部431)将转向转矩Ts与正常时的第二系统的系数Ka2和异常时的增加率K2相乘，以计算第二系统的q轴电流指令Iq2_ref。第二系统的d轴电流指令Id2_ref设定为0。异常时的增加率K2被设定为大于1的值(例如，2)。
Id2_ref＝0
Iq2＿ref＝K2×Ka2×Ts···(21)
并且，与实施方式1同样，在第一系统的控制电路6A中，基于由式(18)或式(20)计算出的第一系统的dq轴电流指令Id1_ref、Iq1_ref，进行电流反馈控制，计算第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref，导通和关断第一系统的各开关元件。并且，与实施方式1同样，在第二系统的控制电路6B中，基于由式(19)或式(21)计算出的第二系统的dq轴电流指令Id2_ref、Iq2_ref，进行电流反馈控制，计算第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref，导通和关断第二系统的各开关元件。
根据该结构，即使在第一系统或第二系统的控制电路异常时，也能抑制电动转向转矩的下降，能抑制车轮的转向性能变差。
组装有交流旋转电机装置的电动助力转向装置可以是用于自动驾驶的装置，所述用于自动驾驶的装置在不需要驾驶员操作方向盘的情况下，自动进行转向。
[其他实施方式]
最后，对本申请的其他的实施方式进行说明。另外，下面说明的各实施方式的结构并不限于分别单独地进行应用，只要不产生矛盾，也能与其他实施方式的结构相组合来进行应用。
(1)在上述各实施方式中，以下面的情况为例进行了说明：作为第二周期分量的提取处理，第一系统的控制电路6A从在本次的检测定时检测出的第一系统的2个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S中减去在距本次的检测定时第二周期提取处理间隔ΔTe1前的检测定时检测出的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_Solde、V2A_Solde。但是，本申请的实施方式并不限于此。也就是说，只要是从第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S中提取第二周期TB的分量V1A_TB、V2A_TB的处理，则第一系统的控制电路6A可以进行任何处理。例如，第一系统的控制电路6A可以构成为进行减少第一周期的分量并使第二周期的分量通过的高通滤波处理、低通滤波处理、或带通滤波处理等滤波处理作为第二周期分量的提取处理。
(2)在上述各实施方式中，以下面的情况为例进行了说明：作为第一周期分量的提取处理，第二系统的控制电路6B将在本次的检测定时检测出的第二系统的2个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S与在距本次的检测定时第一周期提取处理间隔ΔTe2前的检测定时检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_Solde、V2B_Solde相加。但是，本申请的实施方式并不限于此。也就是说，只要是从第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S中提取第一周期TA的分量V1B_TA、V2B_TA的处理，则第二系统的控制电路6B可以进行任何处理。例如，第二系统的控制电路6B可以构成为进行减少第二周期的分量并使第一周期的分量通过的高通滤波处理、低通滤波处理、或带通滤波处理等滤波处理作为第一周期分量的提取处理。
(3)在上述各实施方式中，以下面的情况为例进行了说明：第一系统的控制电路6A构成为如式(9)所示将在第二周期分量提取处理之后的第一输出绕组的输出信号的检测值V1A_Fe的平方值与在第二周期分量提取处理之后的第二输出绕组的输出信号的检测值V2A_Fe的平方值相加，来计算第二周期分量的振幅值Amp2。但是，本申请的实施方式并不限于此。也就是说，只要是计算从第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值中提取出的第二周期分量的振幅的处理，则第一系统的控制电路6A可以执行任何处理。例如，第一系统的控制电路6A可以分别根据第二周期分量提取处理之后的两个值V1A_Fe、V2A_Fe来检测规定期间的最大值和最小值，并且根据最大值与最小值之差来计算振幅。另外，第一系统的控制电路6A可以根据第二周期分量提取处理之后的两个值V1A_Fe、V2A_Fe中的一个来计算振幅，也可以根据这两个值来计算振幅，并计算它们的平均值。
(4)在上述的各实施方式中，以下面的情况为例进行了说明：第二系统的控制电路6B构成为如式(17)所示将在第一周期分量提取处理之后的第三输出绕组的输出信号的检测值V1B_Fe的平方值与在第一周期分量提取处理之后的第四输出绕组的输出信号的检测值V2B_Fe的平方值相加，来计算第一周期分量的振幅值Amp1。但是，本申请的实施方式并不限于此。也就是说，只要是计算从第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值中提取出的第一周期分量的振幅的处理，则第二系统的控制电路6B可以执行任何处理。例如，第二系统的控制电路6B可以分别根据第一周期分量提取处理之后的两个值V1B_Fe、V2B_Fe来检测规定期间内的最大值和最小值，并且根据最大值与最小值之差来计算振幅。另外，第二系统的控制电路6B可以根据第一周期分量提取处理之后的两个值V1B_Fe、V2B_Fe中的一个来计算振幅，也可以根据这两个值来计算振幅，并计算它们的平均值。
(5)在上述各实施方式中，以第一周期TA被设定为小于第二周期TB的情况为例进行了说明。但是，本申请的实施方式并不限于此。也就是说，第一周期TA可以设定为大于第二周期TB。在这种情况下，旋转变压器的第一系统的信号处理和第二系统的信号处理与上述实施方式1互换。具体地，第一系统的控制电路6A(第二系统异常检测部35)构成为作为第二周期分量提取处理，将在本次的检测定时检测到的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_S、V2A_S与在距本次的检测定时第二周期提取处理间隔ΔTe1前的检测定时检测到的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1A_Solde、V2A_Solde相加，从第一系统的输出信号中提取第二周期的分量。第二周期提取处理间隔ΔTe1被设定为如下式所示那样。这里，Q是0以上的整数，例如被设定为Q＝0。
ΔTe1＝TA/2+TA×Q···(22)
第二系统的控制电路6B(第一系统异常检测部45)构成为作为第一周期分量提取处理，从在本次的检测定时检测到的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_S、V2B_S中减去在距本次的检测定时第一周期提取处理间隔ΔTe2前的检测定时检测到的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值V1B_Solde、V2B_Solde，从第二系统的输出信号中提取第一周期的分量。第一周期提取处理间隔ΔTe2被设定为如下式所示那样。这里，O是1以上的整数，例如被设定为O＝1。
ΔT2e＝TB×O···(23)
此外，在这种情况下，如下式所示，第一周期TA可以被设定为第二周期TB的偶数倍。这里，N是1以上的整数，例如被设定为N＝1。
TA＝TB×2×N···(24)
(6)在上述各实施方式中，以下面的情况为例进行了说明：构成为第一系统的控制电路6A基于从第一系统的输出信号中提取的第二周期的分量来判定第二系统的控制电路6B的动作停止，第二系统的控制电路6B基于从第二系统的输出信号提取的第一周期的分量来判定第一系统的控制电路6A的动作停止。但是，本申请的实施方式并不限于此。即，如专利文献1所示，也可以通过第一系统的控制电路6A与第二系统的控制电路6B之间的相互通信来追加进行相互的动作确认。在该情况下，即使在通过相互通信检测到对方的控制电路的动作异常的情况下，如上述实施方式那样，在无法根据第一周期的分量或第二周期的分量判定对方的控制电路的动作停止时，也能够判定进行相互通信的通信装置中存在异常。
(7)在上述各实施方式中，以下面的情况为例进行了说明：构成为第二系统的控制电路6B基于从第二系统的输出信号中提取的第一周期的分量来判定第一系统的控制电路6A的动作停止。但是，本申请的实施方式并不限于此。也就是说，也可以构成为第二系统的控制电路6B不从第二系统的输出信号中提取第一周期的分量，不判定第一系统的控制电路6A的动作停止。
(8)在上述各实施方式中，以如图4所示构成旋转变压器2的情况为例进行了说明。但是，本申请的实施方式并不限于此。也就是说，旋转变压器2也可以如图25中的示意图所示，第一励磁绕组10A和2个第一输出绕组111A、112A卷绕在第一旋转变压器定子13A上，而第二励磁绕组10B和2个第二输出绕组111B、112B卷绕在第二旋转变压器定子13B上。在该图中，第一旋转变压器定子13A和第二旋转变压器定子13B沿轴向彼此相邻地配置，并且在第一绕组与第二绕组之间产生磁干扰。此外，在图25中，第一系统的旋转变压器定子13A的齿部和绕组、第二系统的旋转变压器定子13B的齿部和绕组省略图示。第一旋转变压器定子13A和第二旋转变压器定子13B在同轴上沿轴向相邻地配置，一体形成的旋转变压器转子14配置在第一旋转变压器定子13A和第二旋转变压器定子13B的径向内侧。旋转变压器转子14包括沿周向均匀配置在外周部上的多个突出部。位于第一旋转变压器定子13A的径向内侧的转子部分和位于第二旋转变压器定子13B的径向内侧的转子部分具有相同的突出部的形状。另外，第一旋转变压器定子13A的径向内侧的转子部分和第二旋转变压器定子13B的径向内侧的转子部分突出部的形状和数量可以不同，也可以是以一体旋转的方式进行连结的单独的个体。
(9)在上述实施方式中，以下面的情况为例进行了说明：构成为第一系统的控制电路6A(第一系统电压指令运算部33)通过与第一系统的角度θ1同步地旋转的dq轴旋转坐标系上的电流反馈控制来计算第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref，第二系统的控制电路6B(第二系统电压指令运算部43)通过与第二系统的角度θ2同步地旋转的dq轴旋转坐标系上的电流反馈控制来计算第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref。但是，本申请的实施方式并不限于此。
也就是说，只要是基于第一系统的角度θ1运算第一系统的三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref，则第一系统的控制电路6A(第一系统电压指令运算部33)可以使用任何运算方法。例如，第一系统的控制电路6A可以根据第一系统的角度θ1改变正弦波、矩形波等周期性变化的交流信号的相位。
此外，只要是基于第二系统的角度θ2运算第二系统的三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref，则第二系统的控制电路6B(第二系统电压指令运算部43)可以使用任何运算方法。例如，第二系统的控制电路6B可以根据第二系统的角度θ2改变正弦波、矩形波等周期性变化的交流信号的相位。
(10)在上述实施方式2中，以交流旋转电机1是电动助力转向装置用的交流旋转电机的情况为例进行了说明。然而，交流旋转电机1也可以是成为车轮驱动力源的车辆用交流旋转电机、或用于驱动电梯的交流旋转电机等各种用途的交流旋转电机。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
1交流旋转电机，2旋转变压器，4A第一系统的逆变器，4B第二系统的逆变器，6A第一系统的控制电路，6B第一系统的控制电路，10A第一系统的励磁绕组，10B第二系统的励磁绕组，111A第一输出绕组，112A第二输出绕组，111B第三输出绕组，112B第四输出绕组，Amp1第一周期分量的振幅值，Amp2第二周期分量的振幅值，N1第一系统的三相绕组，N2第二系统的三相绕组，TA第一周期，TB第二周期，ΔTe1第二周期提取处理间隔，ΔTe2第一周期提取处理间隔，θ1第一系统的角度，θ2第二系统的角度。

Claims (8)

1.一种交流旋转电机装置，其特征在于，包括：
交流旋转电机，该交流旋转电机具有第一系统的多相绕组和第二系统的多相绕组；
第一系统的逆变器，该第一系统的逆变器具有用于将电压施加到所述第一系统的多相绕组的多个开关元件；
第二系统的逆变器，该第二系统的逆变器具有用于将电压施加到所述第二系统的多相绕组的多个开关元件；
旋转变压器，该旋转变压器是用于检测所述交流旋转电机的旋转位置的传感器，具有第一系统的励磁绕组、第一系统的两个输出绕组、第二系统的励磁绕组、第二系统的两个输出绕组，在第一系统与第二系统之间产生磁干扰；
第一系统的控制电路，该第一系统的控制电路将第一周期的交流电压施加到所述第一系统的励磁绕组，检测从所述第一系统的两个输出绕组输出的第一系统的输出信号，对施加到所述第一系统的多相绕组的第一系统的电压指令进行运算，基于所述第一系统的电压指令，导通和关断所述第一系统的逆变器的多个开关元件，将电压施加到所述第一系统的多相绕组；以及
第二系统的控制电路，该第二系统的控制电路向所述第二系统的励磁绕组施加与所述第一周期不同的第二周期的交流电压，检测从所述第二系统的两个输出绕组输出的第二系统的输出信号，基于所述第二系统的输出信号中包含的所述第二周期的分量来检测所述交流旋转电机的第二系统的角度，基于所述第二系统的角度，对施加到所述第二系统的多相绕组的第二系统的电压指令进行运算，基于所述第二系统的电压指令，导通和关断所述第二系统的逆变器的多个开关元件，将电压施加到所述第二系统的多相绕组，
所述第一系统的控制电路从所述第一系统的输出信号中提取所述第二周期的分量，基于提取到的所述第二周期的分量，来判定所述第二系统的控制电路的动作是否停止。
2.如权利要求1所述的交流旋转电机装置，其特征在于，
所述第一系统的控制电路基于包含在所述第一系统的输出信号中的所述第一周期的分量来检测所述交流旋转电机的第一系统的角度，基于所述第一系统的角度来运算所述第一系统的电压指令，
所述第二系统的控制电路从所述第一系统的输出信号中提取所述第二周期的分量，基于提取到的所述第二周期的分量，判定所述第一系统的控制电路的动作是否停止。
3.如权利要求2所述的交流旋转电机装置，其特征在于，
当判定为所述第二系统的控制电路的动作停止时，所述第一系统的控制电路改变所述第一系统的电压指令，使得所述第一系统的多相绕组的输出转矩比判定为所述第二系统的控制电路的动作未停止时要增加，
当判定为所述第一系统的控制电路的动作停止时，所述第二系统的控制电路改变所述第二系统的电压指令，使得所述第二系统的多相绕组的输出转矩比判定为所述第一系统的控制电路的动作未停止时要增加。
4.如权利要求2所述的交流旋转电机装置，其特征在于，
所述交流旋转电机是用于电动助力转向装置的交流旋转电机，所述电动助力转向装置输出对车辆的转向装置进行驱动的电动转向转矩，
当判定为所述第一系统的控制电路和所述第二系统的控制电路的动作未停止时，所述第一系统的控制电路和所述第二系统的控制电路使所述第一系统的多相绕组和第二系统的多相绕组分担并输出所述电动转向转矩，
当判定为所述第二系统的控制电路的动作停止时，所述第一系统的控制电路改变所述第一系统的电压指令，使得使所述第一系统的多相绕组分担并输出所述电动转向转矩的分担率比判定为所述第二系统的控制电路的动作未停止时要增加，
当判定为所述第一系统的控制电路的动作停止时，所述第二系统的控制电路改变所述第二系统的电压指令，使得使所述第二系统的多相绕组分担并输出所述电动转向转矩的分担率比判定为所述第一系统的控制电路的动作未停止时要增加。
5.如权利要求2至4中任一项所述的交流旋转电机装置，其特征在于，
当提取到的所述第二周期的分量的振幅大于用于第二周期分量的判定阈值时，所述第一系统的控制电路判定为所述第二系统的控制电路的动作停止，当提取到的所述第二周期的分量的振幅不大于所述用于第二周期分量的判定阈值时，所述第一系统的控制电路判定为所述第二系统的控制电路的动作未停止，
当提取到的所述第一周期的分量的振幅大于用于第一周期分量的判定阈值时，所述第二系统的控制电路判定为所述第一系统的控制电路的动作停止，当提取到的所述第一周期的分量的振幅不大于所述用于第一周期分量的判定阈值时，所述第二系统的控制电路判定为所述第一系统的控制电路的动作未停止。
6.如权利要求2至5中任一项所述的交流旋转电机装置，其特征在于，
将所述第一系统的两个输出绕组即第一输出绕组和第二输出绕组设置为使得输出信号的相位在电气角上彼此相差90度，
将所述第二系统的两个输出绕组即第三输出绕组和第四输出绕组设置为使得输出信号的相位在电气角上彼此相差90度，
所述第一系统的控制电路从所述第一输出绕组的输出信号中提取所述第二周期的分量，并从所述第二输出绕组的输出信号中提取所述第二周期的分量，将提取到的所述第一输出绕组的所述第二周期的分量的平方值与提取到的所述第二输出绕组的所述第二周期的分量的平方值相加，计算出第二周期分量的振幅值，当所述第二周期分量的振幅值大于用于第二周期分量的判定阈值时，判定为所述第二系统的控制电路的动作停止，当所述第二周期分量的振幅值不大于所述用于第二周期分量的判定阈值时，判定为所述第二系统的控制电路的动作未停止，
所述第二系统的控制电路从所述第三输出绕组的输出信号中提取所述第一周期的分量，并从所述第四输出绕组的输出信号中提取所述第一周期的分量，将提取到的所述第三输出绕组的所述第一周期的分量的平方值与提取到的所述第四输出绕组的所述第一周期的分量的平方值相加，计算出第一周期分量的振幅值，当所述第一周期分量的振幅值大于用于第一周期分量的判定阈值时，判定为所述第一系统的控制电路的动作停止，当所述第一周期分量的振幅值不大于所述用于第一周期分量的判定阈值时，判定为所述第一系统的控制电路的动作未停止。
7.如权利要求2至6中任一项所述的交流旋转电机装置，其特征在于，
当所述第一周期被设定为小于所述第二周期时，
所述第一系统的控制电路从在本次的检测定时检测到的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值中减去在距本次的检测定时第二周期提取处理间隔前的检测定时检测到的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值，从所述第一系统的输出信号中提取所述第二周期的分量，将所述第一周期设为TA，将所述第二周期提取处理间隔设定为TA×O，其中，O是1以上的整数，
所述第二系统的控制电路将在本次的检测定时检测到的所述第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值与在距本次的检测定时第一周期提取处理间隔前的检测定时检测到的所述第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值相加，从所述第二系统的输出信号中提取所述第一周期的分量，将所述第二周期设为TB，将所述第一周期提取处理间隔设定为TB/2+TB×Q，其中，Q是0以上的整数，
当所述第一周期被设定为大于所述第二周期时，
所述第一系统的控制电路将在本次的检测定时检测到的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值与在距本次的检测定时第二周期提取处理间隔前的检测定时检测到的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值相加，从所述第一系统的输出信号中提取所述第二周期的分量，将所述第一周期设为TA，将所述第二周期提取处理间隔设定为TA/2+TA×Q，其中，Q是0以上的整数，
所述第二系统的控制电路从在本次的检测定时检测到的所述第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值中减去在距本次的检测定时第一周期提取处理间隔前的检测定时检测到的所述第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值，从所述第二系统的输出信号中提取所述第一周期的分量，将所述第二周期设为TB，将所述第一周期提取处理间隔设定为TB×O，其中，O是1以上的整数。
8.如权利要求7所述的交流旋转电机装置，其特征在于，
当所述第一周期被设定为小于所述第二周期时，
将所述第一周期设为TA，将所述第二周期设定为TA×2×N，其中，N为1以上的整数,
当所述第一周期被设定为大于所述第二周期时，
将所述第二周期设为TB，将所述第一周期设定为TB×2×N，其中，N为1以上的整数。
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