CN117546401A - 电动机械系统 - Google Patents

Abstract

电动机械系统具备电动机械、电力转换器和控制部。电动机械具有包含线圈的固定件和包含磁铁且能够相对于固定件旋转的旋转件。电力转换器对电动机械的线圈输入电力。控制部控制电力转换器。控制部具有输出部和修正部。输出部将用于使电力转换器进行动作的控制信号向电力转换器输出。修正部对决定电力对电动机械的线圈输入的时刻的控制信号的相位进行修正。修正部以使得电力的大小趋向极值的方式修正相位。

Description

电动机械系统

技术领域

本公开涉及电动机械系统。

背景技术

以往，公知有具备固定件以及旋转件的电动机械(例如参照专利文献1)。在专利文献1所记载的电动机械中，通过利用马达的磁滞特性判别旋转件磁极的极性，来对旋转件的位置进行检测。

专利文献1：国际公开第2011/077829号

然而，在如上述那样的电动机械中，为了提高例如效率等性能，而要求配合旋转件位于规定位置的时刻输入电力。然而，难以高精度地对旋转件的位置进行检测，或者难以高精度地控制输入电力的时刻。若旋转件位于规定位置的时刻与输入电力的时刻偏离，则产生不必要的电力消耗，结果有可能导致电动机械的性能降低。

发明内容

本公开的目的在于，提供能够提高性能的电动机械系统。

本公开的1个侧面所涉及的电动机械系统具备：电动机械，其具有包含线圈的固定件和包含磁铁且能够相对于固定件旋转的旋转件；电力转换器，其用于对线圈输入输出电力；以及控制部，其控制电力转换器，控制部具有：输出部，其将用于使电力转换器进行动作的信号向电力转换器输出；以及修正部，其对决定电力对线圈输入输出的时刻的信号的相位进行修正，修正部以使得电力的大小趋向极值的方式修正相位。

在该电动机械系统中，修正部以使得对线圈输入输出的电力的大小趋向极值的方式修正信号的相位。在电力的大小成为极值的情况下，电动机械的损失最小，即，能够想到信号相对于旋转件的位置的相位最优。由此，即使不高精度地检测旋转件的位置，通过将信号的相位最优化，也能够抑制不必要的电力消耗。因此，根据该电动机械系统，能够提高性能。

也可以为，电动机械是电动机，极值是最小值，修正部在朝向第1方向修正了相位的结果电力变小的情况下，再次朝向第1方向修正相位，在朝向第1方向修正了相位的结果电力变大的情况下，朝向与第1方向相反的第2方向修正相位。根据该结构，在电动机械是电动机的情况下，能够基于由相位的修正带来的电力的变化来使相位的修正方向变化。由此，能够使电力的大小趋向最小值。

也可以为，修正部在修正了相位的结果相位变得大于最大限度值的情况下，将最大限度值作为修正后的相位，在修正了相位的结果相位变得小于最小限度值的情况下，将最小限度值作为修正后的相位。根据该结构，能够抑制信号的相位偏离至不希望的范围。

也可以为，修正部包括执行相位的修正的执行模式和停止相位的修正的停止模式。根据该结构，能够仅在必须修正信号相对于旋转件的位置的相位的情况下，切换为执行模式。

也可以为，电动机械是发电机，极值是最大值，修正部在朝向第1方向修正了相位的结果电力变大的情况下，再次朝向第1方向修正相位，在朝向第1方向修正了相位的结果电力变小的情况下，朝向与第1方向相反的第2方向修正相位。根据该结构，在电动机械是发电机的情况下，能够基于由相位的修正带来的电力的变化来使相位的修正方向变化。由此，能够使电力的大小趋向最大值。

本公开的1个侧面所涉及的电动机械系统具备：电动机械，其具有包含线圈的固定件和包含磁铁且能够相对于固定件旋转的旋转件；电力转换器，其用于对线圈输入输出电力；以及控制部，其控制电力转换器，控制部具有：输出部，其将用于使电力转换器进行动作的信号向电力转换器输出；以及修正部，其对决定电力对线圈输入输出的时刻的信号的相位进行修正，修正部以使得与对线圈输入输出的电流相关的指标值趋向极值的方式修正相位。

在该电动机械系统中，修正部以使得与对线圈输入输出的电流相关的指标值趋向极值的方式修正信号的相位。在与对线圈输入输出的电流相关的指标值成为极值的情况下，电动机械的损失最小，即，能够想到信号相对于旋转件的位置的相位最优。由此，即使不高精度地检测旋转件的位置，通过将信号的相位最优化，也能够抑制不需要的电力消耗。因此，根据该电动机械系统，能够提高性能。

指标值也可以是电流除以电动机械的转矩而得的除法值。由此，由于相位的单位变化量下的指标值的变化量比较大，所以能够更高灵敏度地进行相位的控制。

指标值也可以是电流。由此，通过使用电流来作为指标值，能够提高电动机械系统的性能。

指标值也可以是在对线圈输入输出的交流电流乘以对线圈输入输出的交流电压而得的乘法值。由此，通过使用交流电流与交流电压的乘法值来作为指标值，能够提高电动机械系统的性能。

根据本公开，能够提供能够提高性能的电动机械系统。

附图说明

图1是第1实施方式所涉及的电动机械系统的结构图。

图2是表示信号相对于旋转件的位置的相位的图表。

图3是表示信号相对于旋转件的位置的相位与电动机械的电力的关系的图表。

图4是表示在图1所示的控制部中执行的处理的流程图。

图5是第2实施方式所涉及的电动机械系统的结构图。

图6是第3实施方式所涉及的电动机械系统的结构图。

图7是表示信号相对于旋转件的位置的相位与电动机械的电力的关系的图表。

图8是表示在图6所示的控制部中执行的处理的流程图。

图9是表示在图1所示的控制部中执行的处理的变形例的流程图。

图10是第4实施方式所涉及的电动机械系统的结构图。

图11是第5实施方式所涉及的电动机械系统的结构图。

图12是表示信号相对于旋转件的位置的相位与指标值的关系的图表。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。此外，在各图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，并省略重复说明。

[第1实施方式]

如图1所示，电动机械系统1A具备电动机械2、电源3和驱动装置4A。电动机械系统1A例如应用于电动压缩机、电动鼓风机或车辆(移动体)等。电动机械2是电动机(马达)。电动机械2具有固定件(马达定子)和能够相对于固定件旋转的旋转件(马达转子)。旋转件具有轴以及设置于轴的永久磁铁。固定件在周向上包围旋转件。固定件具有多个线圈以及铁芯。

若向固定件的线圈供给电力，则固定件产生磁场。通过该磁场对旋转件作用周向的力，结果对旋转件施加转矩。旋转件通过该转矩的作用而旋转。电动机械2具有能够应对旋转件的高速旋转(例如10万～20万rpm)的特性。电源3是直流电源。电源3例如是蓄电池。

驱动装置4A具有电力转换器5和控制装置6A。电力转换器5与电动机械2以及电源3连接。电力转换器5对电动机械2的线圈输入从电源3输出的电力。即，从电源3输出的电力经由电力转换器5向电动机械2输入。电力转换器5作为变频器发挥功能。电力转换器5将从电源3输出的直流电力转换为交流电力。电力转换器5将交流电力向电动机械2输入。电力转换器5例如具有开关电路。开关电路具有例如MOSFET或IGBT等半导体开关。电力转换器5例如通过PWM控制方式向电动机械2供给交流电力。

控制装置6A具有电压检测部61、电流检测部62和控制部60。电压检测部61连接于电力转换器5与电源3之间。电压检测部61对从电源3输出的直流电压V进行检测。电压检测部61将与检测出的电压V有关的信号向后述的修正部64发送。

电流检测部62连接于电力转换器5与电源3之间。电流检测部62对从电源3输出的直流电流I进行检测。电流检测部62将与检测出的电流I有关的信号向修正部64发送。

控制部60控制电力转换器5。控制部60例如是具备处理器(例如CPU等)以及存储器(例如ROM、RAM等)等的计算机装置。控制部60具有输出部63和修正部64来作为功能性结构。输出部63将用于使电力转换器5进行动作的信号(以下称为“控制信号”)向电力转换器5输出。

如图2所示，控制信号例如是PWM控制信号。输出部63生成与电力转换器5的多个半导体开关的各个半导体开关有关的信号(P)及信号(N)。作为1个例子，信号(P)及信号(N)分别具有120°的通电期间，前半个60°期间反复进行接通/断开，后半个60°期间成为接通。输出部63向电力转换器5输出控制信号。电力转换器5根据控制信号将直流电力转换为交流电力，且将该交流电力向电动机械2的线圈输入。此外，对电动机械2的线圈输入电力的时刻与向电力转换器5输出控制信号的时刻一致。

修正部64修正控制信号相对于旋转件的位置的相位。旋转件的位置是指旋转件相对于固定件旋转了的角度。作为1个例子，在旋转件从旋转件相对于固定件的基准位置(0°)旋转了90°的情况下，旋转件的位置是90°。旋转件的位置例如由旋转变压器来检测。在旋转件相对于固定件旋转1圈(旋转360°)的期间，例如输出2个周期的旋转变压器信号。

控制信号相对于旋转件的位置的相位(以下简称为“相位”)是指相对于旋转件的位置向电力转换器5输出控制信号的时刻。作为1个例子，在旋转件的位置是90°的时刻向电力转换器5输出了控制信号的情况下，相位θ是90°。即，相位θ决定对电动机械2的线圈输入电力的时刻。

换言之，在旋转件的位置是90°的时刻与1个周期部分的控制信号的上升的时刻(例如信号(P)的前半个60°期间的开始的时刻)一致的情况下，相位θ是90°。

修正部64向输出部63输出与修正后的相位θ有关的信号。输出部63在旋转件位于与修正后的相位θ对应的位置的时刻，向电力转换器5输出控制信号。作为1个例子，输出部63在相位θ是90°的情况下，在旋转件的位置是90°的时刻，向电力转换器5输出控制信号。电力转换器5根据控制信号向电动机械2输入从电源3输出的电力。作为1个例子，电力转换器5在旋转件的位置是90°的时刻，开始向电动机械2输入电力。换言之，电力转换器5在相位θ是90°的情况下，以旋转件的位置是90°的时刻与1个周期部分的控制信号的上升的时刻一致的方式，向电动机械2输入电力。由此，在旋转件的位置是90°的时刻，在旋转件产生旋转转矩。

以下，详细说明修正部64对相位θ的修正。修正部64基于从电压检测部61发送来的与电压V有关的信号以及从电流检测部62发送来的与电流I有关的信号，计算向电动机械2输入的电力(以下简称为“电力”)。

修正部64以使电力的大小趋向极值的方式修正相位θ。极值是指最大值或最小值。在本实施方式中，极值是最小值。如图3所示，电力的大小存在随着相位θ的增加而减小，在达到最小值M1之后增加的趋势。若相位θ接近最优值，则电动机械2的功率因数提高，且损失减少，其结果是，电力的大小接近最小值M1。换言之，能够想到在电力的大小成为最小值M1的情况下相位θ成为最优值。

修正部64基于电力的变化修正相位θ。修正部64使相位θ按照规定的修正宽度(修正量)增减。即，每当修正部64进行修正时，相位θ以修正宽度增减。在本实施方式中，修正部64使相位修正量(修正宽度)相对于控制上的基准相位加减。换言之，修正部64相对于控制上的基准相位以实现电力的极值化的方式进行修正。在本实施方式中，将使相位θ增加的方向称为第1方向，将使相位θ减少的方向称为第2方向。在本实施方式中，将使第1方向向第2方向切换以及使第2方向向第1方向切换称为修正方向的反转。

修正部64在电力变小的情况下，维持修正方向，在电力变大的情况下，使修正方向反转。具体而言，修正部64在朝向增加相位θ的方向(第1方向)进行了修正的结果电力变小的情况下，再次朝向增加相位θ的方向进行修正。修正部64在朝向增加相位θ的方向进行了修正的结果电力变大的情况下，朝向减少相位θ的方向(与第1方向相反的第2方向)进行修正。

修正部64在朝向减少相位θ的方向进行了修正的结果电力变小的情况下，再次朝向减少相位θ的方向进行修正。修正部64在朝向减少相位θ的方向进行了修正的结果电力变大的情况下，朝向增加相位θ的方向进行修正。这样，修正部64以使电力的大小趋向最小值M1的方式使相位θ增减。修正部64基于电力的变化对相位θ进行反馈控制。

修正部64例如每隔规定期间修正相位θ。具体而言，用于相位θ修正的电力的值是规定期间的平均值。修正部64计算每个规定期间的电力的平均值。修正部64基于第1期间的电力的平均值以及第1期间之后的第2期间的电力的平均值修正相位θ。第1期间与第2期间可以彼此连续，也可以彼此分离。

修正部64在规定的范围内修正相位θ。具体而言，修正部64在修正后的相位θ位于规定的范围内的情况下，将与该修正后的相位θ有关的信号向输出部63输出。修正部64在修正后的相位θ大于最大限度值的情况下，将最大限度值识别为修正后的相位θ，并将与最大限度值有关的信号向输出部63输出。修正部64在修正后的相位θ小于最小限度值的情况下，将最小限度值识别为修正后的相位θ，并将与最小限度值有关的信号向输出部63输出。

修正部64包括执行相位θ的修正的执行模式和停止相位θ的修正的停止模式。修正部64能够基于电动机械2的运转状况等而在执行模式与停止模式之间切换。

接下来，对在控制装置6A中执行的处理进行说明。如图4所示，修正部64判定是否处于执行模式(步骤S1)。在步骤S1中为是的情况下，修正部64修正相位θ(步骤S2)。

具体而言，修正部64通过在当前的相位θ加上修正宽度来计算修正后的相位θ。修正部64判定修正后的相位θ是否位于规定的范围内。修正部64在修正后的相位θ位于规定的范围内的情况下，将与修正后的相位θ有关的信号向输出部63输出。修正部64在修正后的相位θ大于最大限度值的情况下，将与最大限度值有关的信号向输出部63输出。修正部64在修正后的相位θ小于最小限度值的情况下，将与最小限度值有关的信号向输出部63输出。

接着，电压检测部61以及电流检测部62分别对从电源3输出的电压以及电流分别进行检测(步骤S3)。接着，修正部64基于从电压检测部61以及电流检测部62发送来的信号计算向电动机械2输入的电力(步骤S4)。

接着，修正部64判定电力是否小于基准值(步骤S5)。基准值是通过上次的处理计算出的电力的值。在步骤S5中为是的情况下，修正部64将在步骤S4中计算出的当前的电力设定为新的基准值。接着，再次执行步骤S1。

在步骤S1中为否的情况下，处理结束。在步骤S5中为否的情况下，修正部64使修正方向向第2方向反转(步骤S7)。在执行了步骤S7之后，执行步骤S6。通过反复进行这样的处理，以使得向电动机械2输入的电力的大小趋向最小值M1的方式反复进行相位θ的修正。即，以使得电力转换器5中的损失趋向最小值的方式、或者向电力转换器5的输入电力趋向最小值的方式反复进行相位θ的修正。

此外，在控制部60中，预先保存有相位θ的初始值、修正方向的初始值以及电力的初始值。在执行上述处理是初次的情况下，在步骤S2中，在相位θ的初始值加上修正宽度，作为修正方向使用修正方向的初始值。另外，在步骤S5中，作为基准值，使用电力的初始值。

如以上说明的那样，在电动机械系统1A中，修正部64以使得对电动机械2的线圈输入的电力的大小趋向最小值M1的方式修正控制信号的相位θ。在电力的大小成为最小值M1的情况下，电动机械2的损失最小，即，能够想到相位θ最优。由此，通过将相位θ最优化，能够抑制不必要的电力消耗。因此，根据电动机械系统1A，能够提高性能。

以往，期待在驱动电动机械时，检测旋转件的磁极位置，并在产生旋转转矩的最优时刻，使电流流向固定件的线圈而产生旋转磁场。然而，由于旋转件的磁极位置的检测误差或电流流通时刻的误差，存在驱动电流相位的最优值或目标值从真正的旋转件的磁极位置偏离的问题。旋转件的旋转区域越高，这种问题越有恶化的趋势。另外，这种问题成为电动机械的输出降低、功率因数降低、或者由驱动电流增大引起的损失增大等性能降低的原因。并且，这种问题还成为固定件的磁场与旋转件的磁场的无意中的加强(强励磁)或弱化(弱励磁)、电压不足或磁铁退磁的原因。

在电动机械系统1A中，一边修正根据旋转件的磁极位置的检测值判断出的电流流通时刻(相位θ)，使该相位始终变化，一边维持电力成为最小的条件。由此，能够抑制由旋转件的磁极位置的检测值的误差或电流流通时刻(相位θ)的误差引起的相对于旋转件的真正的磁极位置的驱动电流相位从最优值或目标值偏离的情况。另外，能够与运转条件无关地将相位偏离维持为最小。由此，能够抑制电动机械2的输出特性降低、电压不足或磁铁退磁的风险。根据电动机械系统1A，通过探索相对于旋转件的真正的磁极位置的驱动电流相位的最优值，能够以驱动电流相位相对于旋转件的真正的磁极位置的误差成为最小值的方式进行跟踪控制。

电动机械2是电动机。极值是最小值。修正部64在朝向第1方向修正了相位θ的结果电力变小的情况下，再次朝向第1方向修正相位θ，在朝向第1方向修正了相位θ的结果电力变大的情况下，朝向与第1方向相反的第2方向修正相位θ。根据该结构，在电动机械2是电动机的情况下，能够基于由相位θ的修正带来的电力的变化使相位θ的修正方向变化。由此，能够使电力的大小趋向最小值。

修正部64在修正了相位θ的结果相位θ变得大于最大限度值的情况下，将最大限度值作为修正后的相位θ，在修正了相位θ的结果相位θ变得小于最小限度值的情况下，将最小限度值作为修正后的相位θ。根据该结构，能够抑制相位θ偏离至不希望的范围。

修正部64包括执行相位θ的修正的执行模式和停止相位θ的修正的停止模式。根据该结构，能够仅在如检测出振动或输出的异常时等那样的必须修正信号相对于旋转件的位置的相位θ的情况下，切换为执行模式。

电压检测部61对从电源3输出的直流电压V进行检测。电流检测部62对从电源3输出的直流电流I进行检测。由此，例如与对从驱动装置4A向电动机械2供给的交流电压以及交流电流进行检测的情况相比，能够得到更稳定的电压及电流的检测值。因此，修正部64能够更高精度地判定电力的变化。

[第2实施方式]

如图5所示，第2实施方式的电动机械系统1B相对于第1实施方式的电动机械系统1A，主要不同点在于，代替驱动装置4A，而具备驱动装置4B。驱动装置4B相对于第1实施方式的驱动装置4A，主要不同点在于，代替控制装置6A，而具有控制装置6B。电动机械系统1B的其他结构与电动机械系统1A相同。以下，对电动机械系统1B中的与电动机械系统1A不同的点进行说明。

控制装置6B具有电力检测部65和控制部60。电力检测部65连接于电力转换器5与电动机械2之间。电力检测部65对从电力转换器5输出的交流电压及交流电流进行检测，计算从电力转换器5输出的电力Pm。电力检测部65将与计算出的电力Pm有关的信号向修正部64发送。

控制部60还具有运算部66来作为功能性结构。电力检测部65将与检测出的电流Im有关的信号向运算部66发送。运算部66基于从电力检测部65发送来的信号计算由电力转换器5消耗了的电力Pi。运算部66将与计算出的电力Pi有关的信号向修正部64输出。修正部64通过将电力Pm与电力Pi相加来计算向驱动装置4B输入的电力。修正部64基于向驱动装置4B输入的电力修正相位θ。

根据电动机械系统1B，与电动机械系统1A相同地，能够通过将相位θ最优化来提高性能。

[第3实施方式]

如图6所示，第3实施方式的电动机械系统1C相对于电动机械系统1A，主要不同点在于，代替电动机械2而具备电动机械7，以及代替电源3而具备负载8。电动机械系统1C的其他结构与电动机械系统1A相同。以下，对电动机械系统1C中的与电动机械系统1A不同的点进行说明。

电动机械7是发电机(generator)。电动机械7与电动机械2相同地，具有固定件和旋转件。旋转件例如通过发动机等的驱动而旋转。通过旋转件的磁场的作用而使电流在固定件的线圈流动。电动机械7输出交流电力。负载8例如是蓄电池。

电力转换器5对负载8输入从电动机械7输出的电力。即，从电动机械7输出的电力经由电力转换器5向负载8输入。电力转换器5作为转换器发挥功能。电力转换器5将从电动机械7输出的交流电力转换为直流电力。电力转换器5将直流电力向负载8输入。以下，将向负载8输入的电力简称为“电力”。

修正部64以使得电力的大小成为极值的方式修正相位θ。在本实施方式中，极值是最大值。如图7所示，电力的大小存在随着相位θ的增加而增加，并在达到最大值M2之后减少的趋势。若相对于旋转件的位置的相位θ接近最优值，则功率因数提高，且系统的损失减少，其结果是，电力的大小接近最大值M2。换言之，能够想到在电力的大小成为最大值M2的情况下相位θ成为最优值。

修正部64在电力变大的情况下，维持修正方向，在电力变小的情况下，使修正方向反转。具体而言，修正部64在朝向增加相位θ的方向(第1方向)进行了修正的结果电力变大的情况下，再次朝向增加相位θ的方向进行修正。修正部64在朝向增加相位θ的方向进行了修正的结果电力变小的情况下，朝向减少相位θ的方向(与第1方向相反的第2方向)进行修正。

修正部64在朝向减少相位θ的方向进行了修正的结果电力变大的情况下，再次朝向减少相位θ的方向进行修正。修正部64在朝向减少相位θ的方向进行了修正的结果电力变小的情况下，朝向增加相位θ的方向进行修正。这样，修正部64以电力的大小趋向最大值M2的方式使相位θ增减。修正部64基于电力的变化对相位θ进行反馈控制。

接下来，对在控制装置6A中执行的处理进行说明。如图8所示，由电动机械系统1C的控制装置6C执行的处理在代替步骤S5而具备步骤S51的点上存在不同。电动机械系统1C的处理的其他结构与电动机械系统1A的处理相同。在步骤S51中，修正部64判定电力是否大于基准值。

根据电动机械系统1C，与电动机械系统1A相同地，通过将相位θ最优化，能够提高性能。

[变形例]

以上，对实施方式进行了说明，但本公开不限定于上述实施方式。

在第1实施方式中，示出在步骤S1之后执行步骤S2的例子，但如图9所示，也可以在步骤S6之后执行步骤S2。具体而言，在步骤S1中为是的情况下，执行步骤S3。在执行步骤S6之后，执行步骤S2。在执行步骤S2之后，再次执行步骤S1。

在第1实施方式中，示出旋转件的位置由旋转变压器检测的例子，但旋转件的位置例如也可以由霍尔传感器检测。旋转件的位置也可以推定。旋转件的位置的检测及推定也可以使用各种公知方法。

在第1实施方式中，示出电源3是直流电源的例子，但电源3也可以是交流电源。在该情况下，从电源3输出的交流电力在被整流为直流电力之后，向驱动装置4A输入。

在第2实施方式中，示出电力Pi基于电流Im来计算的例子，但电力Pi也可以基于表数据等来计算。另外，Pm也可以根据检测值被计算为实效值。Pm在应用了矢量控制的情况下也可以在dq坐标上计算。Pm的计算也可以使用各种公知方法。

在第2实施方式中，示出控制部60具有运算部66的例子，但控制部60也可以不具有运算部66。在该情况下，修正部64基于从电力检测部65发送的与Pm有关的信号来修正相位θ。即，修正部64也可以基于从驱动装置4B输出的电力来修正相位θ。

在各实施方式中，示出修正部64基于电压及电流计算电力并以使得该电力的大小趋向极值的方式修正相位θ的例子，但修正部64也可以以使得电流的大小趋向极值的方式修正相位θ。在电动机械系统1A、1B中，电力成为最小值M1(参照图3)的相位θ与电流成为最小值的相位θ一致。在电动机械系统1C中，电力成为最大值M2(参照图7)的相位θ与电流成为最大值的相位θ一致。因此，若电流的大小趋向极值，则电力的大小也趋向极值。电流例如也可以根据检测值(瞬时值)计算为实效值。电流在应用了矢量控制的情况下也可以在dq坐标上计算。

[第4实施方式]

对基于来自电动机械系统1D所具备的电力检测部65的信号所进行的控制例进行说明。如图10所示，第4实施方式的电动机械系统1D相对于第2实施方式的电动机械系统1B，主要不同点在于，代替驱动装置4B，而具备驱动装置4D。驱动装置4D相对于第2实施方式的驱动装置4B，主要不同点在于，代替控制装置6B，而具有控制装置6D。电动机械系统1D的其他结构与电动机械系统1B相同。以下，对电动机械系统1D中的与电动机械系统1B不同的点进行说明。

在本实施方式中，控制装置6D的控制部60基于从电力检测部65发送来的与电力Pm有关的信号修正相位θ。控制部60的修正部64以使得从驱动装置4D输出的电力Pm趋向极值的方式修正相位θ。修正部64也可以在修正相位θ时不考虑由电力转换器5消耗了的电力。根据电动机械系统1D，与电动机械系统1B相同地，通过将相位θ最优化，能够提高性能。

[第5实施方式]

如图11所示，第5实施方式的电动机械系统1E相对于第1实施方式的电动机械系统1A，主要不同点在于，代替驱动装置4A，而具备驱动装置4E。驱动装置4E相对于第1实施方式的驱动装置4A，主要不同点在于，代替控制装置6A，而具有控制装置6E。电动机械系统1E的其他结构与电动机械系统1A相同。以下，对电动机械系统1E中的与电动机械系统1A不同的点进行说明。

电动机械系统1E的电动机械2与电动机械系统1A的电动机械2相同地，具有固定件21和能够相对于固定件21旋转的旋转件22。固定件21包含线圈23。旋转件22包含磁铁24。

控制装置6E还具有速度推定部67和电流检测部68。速度推定部67推定电动机械2的旋转速度ωr。旋转速度ωr例如由磁极位置传感器(例如旋转变压器)或转速传感器等来检测。旋转速度ωr例如也可以是适用于无磁极位置传感器控制等中的推定值。速度推定部67将与旋转速度ωr有关的信号向修正部64发送。

电流检测部68连接于电力转换器5与电动机械2之间。电流检测部68对从电力转换器5输出的交流电流Ia进行检测。交流电流Ia例如也可以根据检测值(瞬时值)计算为实效值或绝对平均值。电流在应用了矢量控制的情况下也可以在dq坐标上计算。电流检测部68将与交流电流Ia有关的信号向修正部64发送。

修正部64基于从电压检测部61发送来的与电压V有关的信号、从电流检测部62发送来的与电流I有关的信号、从速度推定部67发送来的与旋转速度ωr有关的信号、以及从电流检测部68发送来的与电流Ia有关的信号，计算指标值。

指标值与对电动机械2的线圈输入的电流相关。对电动机械2的线圈输入的电流的大小越大，指标值越大。在本实施方式中，指标值是电流Ia(对电动机械2的线圈输入的电流)除以电动机械2的转矩而得的除法值。在将电动机械2的转矩设为T，将向电力转换器5输入的电压(从电源3输出的直流电压)设为V，将向电力转换器5输入的电流(从电源3输出的直流电流)设为I，将对电动机械2输入的交流电流设为Ia，将电动机械2的旋转速度设为ωr时，电动机械2的转矩通过式子T＝(V×I－K×Ia)/ωr来计算。其中，K是基于电力转换器5以及电动机械2的参数计算出的损失系数。修正部64以使得指标值趋向极值的方式修正相位θ。在本实施方式中，指标值是最小值。

如以上说明的那样，在电动机械系统1E中，修正部64以使得与对线圈输入的电流相关的指标值趋向极值的方式修正信号的相位θ。在与对线圈输入的电流相关的指标值成为极值的情况下，电动机械2的损失最小，即，能够想到信号相对于旋转件的位置的相位θ最优。由此，即使不高精度地检测旋转件的位置，通过对信号的相位θ的最优化，也能够抑制不需要的电力消耗。因此，根据电动机械系统1E，能够提高性能。

指标值是对线圈输入的电流Ia除以电动机械2的转矩而得的除法值。由此，由于相位θ的单位变化量下的指标值的变化量比较大，所以能够更高灵敏度地进行相位θ的控制。具体而言，如图12所示，与相位θ的单位变化量下的电力的变化量(参照图12的虚线G2)相比，相位θ的单位变化量下的指标值的变化量(参照图12的实线G1)大。由此，由于最小值(极值)M1更加醒目，所以能够以使得指标值趋向最小值M1的方式更高灵敏度地修正相位θ。另外，由于电动机械2的转矩通过上述式子来计算，所以与例如通过传感器等来检测的情况相比，装置的结构变简单，因此能够实现成本的减少。

指标值也可以是对电动机械2的线圈输入的电流。指标值也可以是在对电动机械2的线圈输入的交流电流乘以对电动机械2的线圈输入的交流电压而得的乘法值。指标值也可以是电动机械2的线圈的温度。电动机械2的线圈的温度例如是温度计的测量值。电动机械2的线圈的温度与对电动机械2的线圈输入的电流相关。对线圈输入的电流的大小越大，线圈的温度越大。指标值也可以是电动机械2的线圈的温度除以电动机械2的转矩而得的除法值。指标值也可以是对电动机械2的线圈输入的电力。指标值与对电动机械2的线圈输入的电流相关即可。在这些情况下，通过使用各种值来作为指标值，能够提高电动机械系统的性能。

电动机械2的转矩也可以基于电动机械2的输出来计算。电动机械2的转矩也可以由传感器检测。

电动机械系统1D、1E也可以代替电动机械2而具备第3实施方式的电动机械7。电动机械系统1D、1E也可以代替电源3而具备第3实施方式的负载8。在该情况下，与第3实施方式相同地，电力转换器5对负载8输入从电动机械7输出的电力。在该情况下，指标值与从电动机械7输出的电流相关。极值是最大值。修正部64以使得指标值趋向最大值的方式修正相位θ。

本公开的电动机械系统[1]是如下所述的电动机械系统，即，该电动机械系统具备：电动机械，其具有包含线圈的固定件和包含磁铁且能够相对于上述固定件旋转的旋转件；电力转换器，其用于对上述线圈输入输出电力；以及控制部，其控制上述电力转换器，上述控制部具有：输出部，其将用于使上述电力转换器进行动作的信号向上述电力转换器输出；以及修正部，其对决定上述电力对上述线圈输入输出的时刻的上述信号的相位进行修正，上述修正部以使得上述电力的大小趋向极值的方式修正上述相位。

本公开的电动机械系统[2]也可以是如下所述的上述[1]记载的电动机械系统，即，上述电动机械是电动机，上述极值是最小值，上述修正部在朝向第1方向修正了上述相位的结果上述电力变小的情况下，再次朝向上述第1方向修正上述相位，在朝向上述第1方向修正了上述相位的结果上述电力变大的情况下，朝向与上述第1方向相反的第2方向修正上述相位。

本公开的电动机械系统[3]也可以是如下所述的的上述[1]或[2]记载的电动机械系统，即，上述修正部在修正了上述相位的结果上述相位变得大于最大限度值的情况下，将上述最大限度值作为修正后的上述相位，在修正了上述相位的结果上述相位变得小于最小限度值的情况下，将上述最小限度值作为修正后的上述相位。

本公开的电动机械系统[4]也可以是如下所述的上述[1]～[3]中的任一项记载的电动机械系统，即，上述修正部包括执行上述相位的修正的执行模式和停止上述相位的修正的停止模式。

本公开的电动机械系统[5]也可以是如下所述的上述[1]记载的电动机械系统，即，上述电动机械是发电机，上述极值是最大值，上述修正部在朝向第1方向修正了上述相位的结果上述电力变大的情况下，再次朝向上述第1方向修正上述相位，在朝向上述第1方向修正了上述相位的结果上述电力变小的情况下，朝向与上述第1方向相反的第2方向修正上述相位。

本公开的电动机械系统[6]是如下所述的电动机械系统，即，该电动机械系统具备：电动机械，其具有包含线圈的固定件和包含磁铁且能够相对于上述固定件旋转的旋转件；电力转换器，其用于对上述线圈输入输出电力；以及控制部，其控制上述电力转换器，上述控制部具有：输出部，其将用于使上述电力转换器进行动作的信号向上述电力转换器输出；以及修正部，其对决定上述电力对上述线圈输入输出的时刻的上述信号的相位进行修正，上述修正部以使得与对上述线圈输入输出的电流相关的指标值趋向极值的方式修正上述相位。

本公开的电动机械系统[7]也可以是如下所述的上述[6]记载的电动机械系统，即，上述指标值是上述电流除以上述电动机械的转矩而得的除法值。

本公开的电动机械系统[8]也可以是如下所述的上述[6]记载的电动机械系统，即，上述指标值是上述电流。

本公开的电动机械系统[9]也可以是如下所述的上述[6]记载的电动机械系统，即，上述指标值是在对上述线圈输入输出的交流电流乘以对上述线圈输入输出的交流电压而得的乘法值。

附图标记说明：

1A、1B、1C、1D、1E…电动机械系统；2、7…电动机械；5…电力转换器；60…控制部；63…输出部；64…修正部；θ…相位。

Claims (9)

1.一种电动机械系统，其中，

具备：

电动机械，其具有包含线圈的固定件和包含磁铁且能够相对于所述固定件旋转的旋转件；

电力转换器，其用于对所述线圈输入输出电力；以及

控制部，其控制所述电力转换器，

所述控制部具有：

输出部，其将用于使所述电力转换器进行动作的信号向所述电力转换器输出；以及

修正部，其对决定所述电力对所述线圈输入输出的时刻的所述信号的相位进行修正，

所述修正部以使得所述电力的大小趋向极值的方式修正所述相位。

2.根据权利要求1所述的电动机械系统，其中，

所述电动机械是电动机，

所述极值是最小值，

所述修正部在朝向第1方向修正了所述相位的结果所述电力变小的情况下，再次朝向所述第1方向修正所述相位，在朝向所述第1方向修正了所述相位的结果所述电力变大的情况下，朝向与所述第1方向相反的第2方向修正所述相位。

3.根据权利要求1所述的电动机械系统，其中，

所述修正部在修正了所述相位的结果所述相位变得大于最大限度值的情况下，将所述最大限度值作为修正后的所述相位，在修正了所述相位的结果所述相位变得小于最小限度值的情况下，将所述最小限度值作为修正后的所述相位。

4.根据权利要求1所述的电动机械系统，其中，

所述修正部包括执行所述相位的修正的执行模式和停止所述相位的修正的停止模式。

5.根据权利要求1所述的电动机械系统，其中，

所述电动机械是发电机，

所述极值是最大值，

所述修正部在朝向第1方向修正了所述相位的结果所述电力变大的情况下，再次朝向所述第1方向修正所述相位，在朝向所述第1方向修正了所述相位的结果所述电力变小的情况下，朝向与所述第1方向相反的第2方向修正所述相位。

6.一种电动机械系统，其中，

具备：

电动机械，其具有包含线圈的固定件和包含磁铁且能够相对于所述固定件旋转的旋转件；

电力转换器，其用于对所述线圈输入输出电力；以及

控制部，其控制所述电力转换器，

所述控制部具有：

输出部，其将用于使所述电力转换器进行动作的信号向所述电力转换器输出；以及

修正部，其对决定所述电力对所述线圈输入输出的时刻的所述信号的相位进行修正，

所述修正部以使得与对所述线圈输入输出的电流相关的指标值趋向极值的方式修正所述相位。

7.根据权利要求6所述的电动机械系统，其中，

所述指标值是所述电流除以所述电动机械的转矩而得的除法值。

8.根据权利要求6所述的电动机械系统，其中，

所述指标值是所述电流。

9.根据权利要求6所述的电动机械系统，其中，

所述指标值是在对所述线圈输入输出的交流电流乘以对所述线圈输入输出的交流电压而得的乘法值。