DE102020207621A1 - Stromdetektionsvorrichtung und Herstellungsverfahren derselben - Google Patents

Abstract

Magnetsensoren, die jeweils angeordnet sind, um jeweils Strompfaden gegenüberzuliegen, für jeweils Wicklungen mit 2n Phasen (n ist ein Vielfaches von drei) in einer Wechselstrom-Rotationsmaschine, sind umfasst und, wenn jeweils eine Gleichstromkomponente und eine Wechselstromkomponente in einem b-Achsensummenstrom und einem q-Achsensummenstrom, die durch Ausführen einer dq-Transformation in ein Zwei-Achsen-Koordinatensystem an 2n Detektionsströmen unter der Annahme erhalten sind, dass alle Stromamplituden der Wicklungen identisch sind, gesammelt mit jeweils Termen dargestellt wird, die durch Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander wiedergegeben sind, jeweils Strompfade bei jeweils 2n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um eine Positionsbeziehung aufzuweisen, bei der Fehlerkomponenten durch Aufheben von Koeffizienten reduziert werden, die in zumindest einem der Terme umfasst sind, oder durch Aufheben von Werten der Terme.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Stromdetektionsvorrichtung.
• Stand der Technik
• Beispielsweise tritt in einer Stromdetektionsvorrichtung, die einen Magnetsensor verwendet, um einen Strom einer Wicklung für jede Phase einer Wechselstrom-Rotationsmaschine mit zwei Sätzen von Dreiphasenwicklungen zu detektieren, ein Stromdetektionsfehler aufgrund des Einflusses des Störmagnetfelds von Strömen von anderen Phasen auf den Magnetsensor einer jeden Wicklung auf. Somit wurden verschiedene Konfigurationen zum Reduzieren des Fehlers vorgeschlagen.
• In dem in Patentdokument 1 beschriebenen Stromdetektionssensor sind ein erster Magnetsensor und ein zweiter Magnetsensor derart angebracht, dass die Stromflussrichtung in einem ersten Gegenstück und einem zweiten Gegenstück entgegengesetzt zueinander ist, und somit der durch das Störmagnetfeld erzeugte Stromdetektionsfehler reduziert wird. In der in Patentdokument 2 beschriebenen Stromdetektionsvorrichtung wird veranlasst, dass ein Korrekturstrom entsprechend der Größe des Magnetflusses, der durch andere Phasen beeinflusst wird, durch einen Korrekturleiter fließt, sodass ein Stromdetektionsfehler aufgrund des Einflusses des Magnetflusses der benachbarten anderen Phasen reduziert wird.
• Literaturliste
• Patentdokumente
• Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungsschrift mit der Nummer 2018-96795
• Patentdokument 2: internationale ungeprüfte Veröffentlichungsschrift mit der Nummer WO 2017/187813
• Zusammenfassung der Erfindung
• Aufgabenstellung
• Der in Patentdokument 1 beschriebene Stromdetektionssensor erfordert zwei Magnetsensoren, um einen Strom einer Phase zu detektieren. Beispielsweise für den Fall eines Motors mit zwei Sätzen von Dreiphasenwicklungen sind12 Magnetsensoren notwendig, sodass mehr Platz im Vergleich zu dem Fall benötigt wird, bei dem ein Strom einer jeden Phase durch eine Detektionsvorrichtung detektiert wird.
• Weiter sind in der in Patentdokument 2 beschriebenen Stromdetektionsvorrichtung Korrekturleiter notwendig, damit Korrekturströme fließen, und somit wird mehr Platz benötigt und ein Temperaturanstieg aufgrund der Wärme der Korrekturleiter tritt wahrscheinlich auf, im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Korrekturleiter nicht angebracht sind. Um Teile innerhalb des zulässigen Temperaturbereichs zu verwenden, muss ein Strombetrag bei einer hohen Temperatur begrenzt werden, um einen Temperaturanstieg zu verhindern. Bei der Verwendung in einer thermisch anspruchsvollen Umgebung, wird ein Ausgabedrehmoment aufgrund der Wärme der Korrekturleiter früher begrenzt.
• In der vorliegenden Anmeldung wird eine Technik beschrieben, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe, eine Stromdetektionsvorrichtung bereitzustellen, die weniger Platz benötigt und einen kleinen Stromdetektionsfehler aufweist.
• Lösung der Aufgabe
• Eine in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Stromdetektionsvorrichtung umfasst Magnetsensoren, die jeweils angeordnet sind, um jeweils Strompfaden gegenüber zu liegen, für jeweils Wicklungen mit 2n Phasen (n ist ein Vielfaches von 3) in einer Wechselstrom-Rotationsmaschine. Jeder der Magnetsensoren ist angeordnet, um jeweils den Strompfaden bei jeweils 2n Strompfad-Anordnungspositionen gegenüber zu liegen, ein Detektionsstrom i_ks, der durch einen Magnetsensor detektiert wird, der angeordnet ist, um einem Strompfad einer k Phase gegenüber zu liegen, wird durch Gleichung (a) dargestellt, unter Verwendung eines Stroms I_l einer 1 Phase (1 = 1 bis 2n), die eine 1-te Phase aus den 2n Phasen ist, und unter Verwendung von a_{l_k}, das ein Kopplungskoeffizient zwischen einem Strompfad der 1-Phase und des Magnetsensors ist, der angeordnet ist, um dem Strompfad der k-Phase (k = 1 bis 2n), gegenüberzuliegen, die die k-te Phase aus den 2n Phasen ist, und $$\begin{array}{cc}{i}_{ks}={\displaystyle \sum _{l=1}^{2n}{a}_{l\_k}\times I_l}& \left(k=1\sim 2n\right)\end{array}$$

  

  in einem d-Achsensummenstrom und einem q-Achsensummenstrom, die Ströme sind, die durch Ausführen einer dq-Transformation in ein Zwei-Achsen-Koordinatensystem an 2n Detektionsströmen i_ks unter einer Annahme erhalten sind, dass alle Amplituden I_l identisch sind, und, wenn jeweils eine Gleichstromkomponente und eine Wechselstromkomponente in den Summenströmen gemeinsam mit jeweils Termen dargestellt werden, die durch Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander ausgedrückt werden, die Strompfade angeordnet sind, um eine Positionsbeziehung aufzuweisen, die zumindest eine Bedingung aus der Gruppe einer ersten Bedingung, in der, zumindest in einem der Terme, eine Amplitude in dem einen Term, der zu einem von Fehlerkomponenten gehört, durch Aufheben von Koeffizienten a_{l_k}, die in dem einen Term umfasst sind, wobei 1 ≠ k, reduziert wird, und/oder einer zweiten Bedingung, bei der die Fehlerkomponenten durch Aufheben von Werten der Terme von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen reduziert werden.
• Weiter umfasst ein Herstellungsverfahren für eine Stromdetektionsvorrichtung, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, die Schritte:
• Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen als Positionen zum Einstellen von 2n Strompfaden, bei denen jeweils die Magnetsensoren angeordnet sind, um jeweils den 2n Strompfaden gegenüber zu liegen;
• Zuweisen jeweils der 2n Strompfade, zu denen jeweils die Magnetsensoren angeordnet sind, um, bei jeweils den 2n Strompfad-Anordnungspositionen, die eingestellt sind, gegenüber zu liegen, um zumindest eine von Bedingungen zu erfüllen,
• wobei, falls ein Detektionsstrom i_ks, der durch einen Magnetsensor detektiert wird, der angeordnet ist, um einem Strompfad einer k-Phase gegenüber zu liegen, durch Gleichung (b) wiedergegeben ist, unter Verwendung eines Stroms I_l einer 1-Phase (1 = 1 bis 2n), die eine 1-te Phase aus den 2n Phasen ist, und unter Verwendung von a_{l_k}, das ein Kopplungskoeffizient zwischen einem Strompfad der 1-Phase und dem Magnetsensor ist, der angeordnet ist, um dem Strompfad der k-Phase (k = 1 bis 2n) gegenüber zu liegen, die die k-te Phase aus den 2n Phasen ist, $$\begin{array}{cc}{i}_{ks}={\displaystyle \sum _{l=1}^{2n}{a}_{l\_k}\times I_l}& \left(k=1\sim 2n\right)\end{array}$$
  
  und in einem d-Achsensummenstrom und einem q-Achsensummenstrom, die Ströme sind, die durch Ausführen einer dq-Transformation in ein Zwei-Achsen-Koordinatensystem an 2n Detektionsströmen i_ks unter eine Annahme erhalten sind, dass alle Amplituden I_l identisch sind, und, wenn jeweils eine Gleichstromkomponente und eine Wechselstromkomponente in den Summenströmen gemeinsam mit jeweils Termen wiedergegeben werden, die durch Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander ausgedrückt sind, die Bedingungen eine erste Bedingung, bei der, zumindest in einem der Terme, eine Amplitude in dem einen Term, der zu einem von Fehlerkomponenten gehört, durch Aufheben von Koeffizienten a_{l_k} reduziert ist, die in dem einen Term umfasst sind, wobei 1 ≠ k, und/oder eine zweite Bedingung, in der die Fehlerkomponenten durch Aufheben von Werten der Terme von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen reduziert sind; und
• Anordnen jeweils der Strompfade, bei denen jeweils die Magnetsensoren angeordnet sind, um bei den Strompfad-Anordnungspositionen, die in dem Zuweisungsschritt jeweils den 2n Strompfaden zugewiesen sind, gegenüber zu liegen.
• Vorteilhafte Effekte der Erfindung
• Gemäß der Stromdetektionsvorrichtung und dem Herstellungsverfahren dafür, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, kann eine Stromdetektionsvorrichtung erhalten werden, die weniger Platz benötigt und einen kleinen Detektionsfehler aufweist.
• Figurenliste
• 1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines elektrischen Antriebssystems zeigt, das eine Stromdetektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst.
• 2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Stromphasen in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 3 ist ein Diagramm, das Strompfad-Anordnungspositionen in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen einem Strompfad und einem Magnetsensor in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 5 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen einem Strompfad und einem Magnetsensor in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 6 ist ein Diagramm, das eine Tabelle zur Erläuterung einer Zuweisung von einer Strompfadanordnung in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 7 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen einem Strompfad und einem Magnetsensor in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 8 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen einem Strompfad und einem Magnetsensor in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Positionsanordnung bei jeweils den Strompfad-Anordnungspositionen bezüglich Strompfaden und Magnetsensoren in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 10 ist ein Diagramm, das einen Fall zeigt, bei dem einen Teil der Strompfad-Anordnungspositionen in der Stromdetektionsvorrichtung abweichend sind, gemäß der ersten Ausführungsform.
• 11 ist ein Diagramm, das an anderes Beispiel der Strompfad-Anordnungspositionen in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 12 ist ein Diagramm, das eine Tabelle zur Erläuterung einer Zuweisung einer Strompfadanordnung in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 13 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Strompfad-Anordnungspositionen in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 14 ist ein Diagramm, das eine Tabelle zur Erläuterung einer anderen Zuweisung einer Strompfadanordnung in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 15 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Strompfad-Anordnungspositionen in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 16 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Strompfad-Anordnungspositionen in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
• 17 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Stromphasen in einer Stromdetektionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
• 18 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Stromphasen in einer Stromdetektionsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
• 19 ist ein Diagramm, das Strompfad-Anordnungspositionen in einer Stromdetektionsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
• 20 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen Strompfaden und Magnetsensoren in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
• 21 ist ein Diagramm, das eine Tabelle zur Erläuterung einer Zuweisung von einer Strompfadanordnung in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
• 22 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen Strompfaden und Magnetsensoren in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
• 23 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen Strompfaden und Magnetsensoren in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
• 24 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen Strompfaden und Magnetsensoren in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
• 25 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Positionsbeziehung zwischen Strompfaden und Magnetsensoren in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
• 26 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Stromdetektionsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• Erste Ausführungsform
• Nachfolgend wird jede Ausführungsformen basierend auf den Figuren beschrieben. In jeder der Figuren werden dieselben oder zugehörige Teile und Elemente mit denselben Bezugszeichen beschrieben.
• 1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines elektrischen Antriebssystems zeigt, das eine Stromdetektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst. Wie in 1 gezeigt, umfasst das elektrische Antriebssystem einen Glättungskondensator 3, einen ersten Leistungskonverter 4a, einen zweiten Leistungskonverter 4b und eine Steuereinheit 6. Die Leistungskonverter sind mit einer Gleichstromenergiequelle 2 verbunden, die als eine Energieversorgung dient. Weiter ist als ein Verbraucher eine Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 mit den Leistungskonvertern verbunden. Jeder Leistungskonverter wandelt eine Gleichspannung von der Gleichstromenergiequelle 2 in eine Wechselspannung um und führt die Wechselspannung an die Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 zu.
• Die Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 ist eine Dreiphasen-Wechselstrom-Rotationsmaschine, die erste Dreiphasenwicklungen U1, V1 und W1 und zweite Dreiphasenwicklungen U2, V2 und W2 aufweist. Die ersten Dreiphasenwicklungen U1, V1 und W1 und die zweiten Dreiphasenwicklungen U2, V2 und W2 sind in einem Stator der Wechselstrom-Rotationsmaschine untergebracht, ohne dass diese miteinander elektrisch verbunden sind. Beispiele der Dreiphasen-Wechselstrom-Rotationsmaschine umfassen eine Permanentmagnet-Synchron-Rotationsmaschine, eine Induktion-Rotationsmaschine und eine Synchron-Reluktanz-Rotationsmaschine. Die vorliegende Anmeldung kann auf eine beliebige Wechselstrom-Rotationsmaschine angewendet werden, die Wicklungen mit 2n Phasen aufweist (n ist ein Vielfaches von 3). In der ersten Ausführungsform wird eine Beschreibung unter der Annahme gegeben, dass eine Phasendifferenz zwischen den ersten Dreiphasenwicklungen und den zweiten Dreiphasenwicklungen π/6 ist, wie in 2 gezeigt (das heißt, die Phasendifferenzen zwischen U1 und U2, V1 und V2 und W1 und W2 sind jeweils π/6, wobei die Einheit Rad (Radiant) ist, und nachfolgend ist die Einheit Radiant, wenn eine Phaseneinheit nicht angegeben ist).
• Die Gleichstromenergiequelle 2 gibt eine Gleichspannung Vdc an die Leistungskonverter 4a und 4b aus. Die Gleichstromenergiequelle 2 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, wie beispielsweise eine Batterie, einen DC-DC-Konverter, einen Dioden-Gleichrichter und einen PWM Gleichrichter, solange dies eine Gleichstromenergiequelle ist, die eine Gleichspannung ausgibt. Der Glättungskondensator 3 ist mit der Gleichstromenergiequelle 2 parallel verbunden, um eine Schwankung eines Stromschienenstroms zu verhindern, sodass ein stabiler Gleichstrom erhalten werden kann.
• Unter Verwendung eines Inverterschaltkreises (Inverter) und durch Ein/Ausschalten von Hoch-Potenzial-Seiten-Schaltvorrichtungen Sup1, Svp1 und Swp1 und Nieder-Potenzial-Seiten-Schaltvorrichtungen Sun1, Svn1 und Swn1 auf der Basis von Ein/Aus-Signalen Qup1 bis Qwn1, wandelt der Leistungskonverter 4a die Gleichspannung Vdc, die von der Gleichstromenergiequelle 2 eingegeben ist, in Wechselspannungen durch eine Energieumwandlung um, um die Wechselspannungen an die Dreiphasenwicklungen U1, V1 und W1 der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 anzulegen, und führt Ströme Iu1, Iv1 und Iw1 zu. Hierbei sind in dem Leistungskonverter 4a die Ein/Aus-Signale Qup1, Qun1, Qvp1, Qvn1, Qwp1 und Qwn1, um jeweils Sup1, Sun1, Svp1, Svn1, Swp1 und Swn1 ein/auszuschalten. Als Halbleiterschalter für Sup1 bis Swn1 werden Halbleiterschalter wie beispielsweise isolierte Gate-Bipolartransistoren (IGBT), Bipolartransistoren und Metalloxid-Halbleiter (OSC) Leistungstransistoren und Dioden, die damit antiparallel verbunden sind, verwendet.
• Unter Verwendung eines Inverterschaltkreises (Inverter) und durch Ein/Ausschalten von Hoch-Potenzial-Seiten-Schaltvorrichtungen Sup2, Svp2 und Swp2 und Nieder-Potenzial-Seiten-Schaltvorrichtungen Sun2, Svn2 und Swn2 auf der Basis von Ein/Aus-Signalen Qup2 bis Qwn2, wandelt der Leistungskonverter 4b die Gleichspannung Vdc, die von der Gleichstromenergiequelle 2 eingegeben ist, in Wechselspannungen durch Energieumwandlung um, um die Wechselspannungen an die Dreiphasenwicklungen U2, V2 und W2 der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 anzulegen, und führt Ströme Iu2, Iv2 und Iw2 zu. Hierbei sind in dem Leistungskonverter 4b die Ein/Aus-Signalen Qup2, Qun2, Qvp2, Qvn2, Qwp2 und Qwn2 jeweils Signale, um Sup2, Sun2, Svp2, Svp2, Sup2, Sun2, Svp2, Svn2, Swp2 und Swn2 ein/auszuschalten. Hierbei wird angenommen, dass in Qup1 bis Qwn1, falls der Wert gleich 1 ist, ein Signal zum Einschalten eines zugehörigen Schalters ausgegeben ist, und, falls der Wert gleich 0 ist, ein Signal zum Ausschalten eines zugehörigen Schalters ausgegeben ist. Als Halbleiterschalter für Sup2 bis Swn2 werden Halbleiterschalter wie beispielsweise isolierte Gate-Bipolartransistoren (IGBT), Bipolartransistoren und Metalloxid-Halbleiter (MOS) Leistungstransistoren und Dioden, die dazu an antiparallel verbunden sind, verwendet.
• Die Stromdetektionsvorrichtung 5 detektiert Werte von Strömen Iu1, Iv1 und Iw1, die durch Dreiphasenwicklungen U1, V1 und W1 der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 fließen, als Stromdetektionswerte i_u1s, i_v1s, and i_w1s, und detektiert Werte von Strömen Iu2, Iv2 und Iw2, die durch Dreiphasenwicklungen U2, V2 und W2 der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 fließen, als Stromdetektionswerte i_u2s, i_v2s, and i_w2s jeweils. Wie in 1 gezeigt ist die Stromdetektionsvorrichtung zwischen dem Leistungskonverter 4a und den Dreiphasenwicklungen der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 und zwischen dem Leistungskonverter 4b und den Dreiphasenwicklungen der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 vorgesehen, wodurch ein Effekt herbeigeführt wird, um zu ermöglichen, dass Ströme zu allen Zeiten detektiert werden, unbeachtlich der Zustände der Schaltvorrichtungen in den Leistungskonvertern 4a und 4b. Falls die Stromdetektionsvorrichtung 5 in Serie mit den Nieder-Potenzial-Seiten-Schaltvorrichtungen vorgesehen ist, sollen die Ströme detektiert werden, wenn die Nieder-Potenzial-Seiten-Schaltvorrichtungen eingeschaltet sind. Somit kann in einem Fall eines hohen Modulationsverhältnisses eine Situation auftreten, bei der ein Strom für eine beliebige der Phasen nicht detektiert werden kann. Durch Begrenzen der Ausgabe ist es möglich, die Situation zu vermeiden, bei der die Stromdetektion in einem Teil der Phasen nicht möglich ist. Allerdings wird das Ausgabedrehmoment reduziert. Das heißt, die Konfiguration, bei der die Stromdetektionsvorrichtung 5 in der Position angeordnet ist, die in 1 angegeben ist, ermöglicht es, die maximale Ausgabe zu erhalten, durch Bestimmen von Ein/Aus der Schaltvorrichtungen, ohne berücksichtigen, ob die Stromdetektion möglich ist oder nicht, und somit ist dies für die vorliegende Ausführungsform geeignet.
• Als Nächstes wird die Steuereinheit 6 beschrieben, die eine Spannungsbefehlsberechnungseinheit 7 und eine Ein/Aus-Signalerzeugungseinheit 8 umfasst. Die Steuereinheit 6 ist beispielsweise durch einen Mikrocomputer umgesetzt, der eine arithmetische Verarbeitung ausführt, einen Nurlesespeicher (ROM), der Daten wie beispielsweise Programmdaten und Fixwert-Daten speichert, und einen Arbeitsspeicher (RAM), in dem gespeicherte Daten aktualisiert und sequenziell neu geschrieben werden.
• Auf der Basis eines von außen eingegebenen Steuerbefehls berechnet die Spannungsbefehlsberechnungseinheit 7 erste Drei-Phasenspannungsbefehle Vu1, Vv1 und Vw1, die Spannungen betreffen, zum Betreiben der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 und zum Anlegen an die ersten Dreiphasenwicklungen U1, V1 und W1, berechnet zweite Drei-Phasenspannungsbefehle Vu2, Vv2 und Vw2, die Spannungen betreffen, zum Betreiben der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 und zum Anlegen an die zweiten Dreiphasenwicklungen U2, V2 und W2, und gibt diese an die Ein/Aus-Signalerzeugungseinheit 8 aus. Als ein Verfahren zum Berechnen der ersten Drei-Phasenspannungsbefehle Vu1, Vv1 und Vw1 und der zweiten Drei-Phasenspannungsbefehle Vu2, Vv2 und V klein W2 in der Spannungsbefehlsberechnungseinheit 7 wird beispielsweise eine Stromrückkopplungssteuerung oder etwas Ähnliches verwendet. Es wird drauf hingewiesen, dass um einen Spannungsnutzungsfaktor zu verbessern, ein bekanntes Modulationsverfahren wie beispielsweise das Raumvektormodulationsverfahren oder das Zweiphasenmodulationsverfahren verwendet werden kann.
• Die Ein/Aus-Signalerzeugungseinheit 8 erzeugt ein Signal zum Anwenden der Pulsweitenmodulation (PWM Modulation) bei jedem der Halbleiterschalter des Leistungskonverters 4a und des Leistungskonverters 4b. Insbesondere werden basierend auf den ersten Drei-Phasenspannungsbefehle Vu1, Vv1 und Vw1 Ein/Aus-Signale Qup1, Qun1, Qvp1, Qvn1, Qwp1 und Qwn1 mit Pulsweiten in Reaktion auf die Spannungsbefehle Vu1, Vv1 und Vw1 ausgegeben und basierend auf den zweiten Drei-Phasenspannungsbefehle Vu2, Vv2 und V klein W2 werden Ein/Aus-Signale Qup2, Qun2, Qvp2, Qvn2, Qwp2 und Qwn2 mit Pulsweiten in Reaktion auf die Spannungsbefehle Vu2, Vv2 und Vw2 ausgegeben.
• 3 ist ein schematisches Diagramm, das Anordnungspositionen von Stromdetektoren in der Stromdetektionsvorrichtung 5 zeigt, gesehen aus der Richtung, in der eine Rotorachse 100 der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 sich erstreckt. Nachfolgend wird eine Position, in der ein Stromdetektor ausgebildet ist, durch Anordnen eines Magnetsensors, um einem Strompfad einer jeden Phase gegenüber zu liegen, als eine Strompfad-Anordnungsposition bezeichnet. Wie in 3 gezeigt, sind die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen alternierend bei gleichen Intervallen auf einem Kreis mit Bezug zu der Rotationsachse 100 angeordnet. Hierbei, obwohl die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen auf demselben Kreis eingestellt sind, falls die Anordnung derart ausgebildet ist, sodass die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen auf entsprechenden konzentrischen Kreisen mit unterschiedlichen Radien eingestellt sind, und ein Winkel, der durch zwei benachbarte Strompfad-Anordnungspositionen mit dem Zentrum verbindende Linien gebildet ist, das heißt einen Anordnungswinkel von benachbarten zwei Strompfad-Anordnungspositionen mit Bezug zu dem Mittelpunkt, derselbe für alle benachbarten Strompfad-Anordnungspositionen ist, derselbe vorteilhafte Effekt erhalten werden kann. Die Stromdetektionsvorrichtung 5 ist durch sechs Stromdetektoren gebildet, die den ersten Strompfad-Anordnungspositionen Y11, Y12 und Y13 und zweiten Strompfad-Anordnungspositionen Y21, Y22 und Y23 angeordnet sind. Magnetsensoren, die in den Stromdetektoren umfasst sind und bei den Strompfad-Anordnungspositionen Y11, Y12, Y13, Y21, Y22 und Y23 angeordnet sind, detektieren jeweils einen der Stromdetektionswerte i_u1s, i_v1s, i_w1s, i_u2s, i_v2s und i_w2s. Die Strompfad-Anordnungspositionen Y11, Y21, Y12, Y22, Y13 und Y23 sind in dieser Reihenfolge auf demselben Kreis derart angeordnet, sodass einen Anordnungswinkel von benachbarten Strompfad-Anordnungspositionen mit Bezug zu der Rotorachse 100 gleich π/3 ist. Wie in 4 gezeigt detektiert in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y11 ein erster Magnetsensor S11 das von einem ersten Strompfad X11 erzeugte Magnetfeld und i11 wird erhalten. Die Figur zeigt, dass der Leistungskonverter 4a oder der Leistungskonverter 4b auf der Rückseite der Zeichenebene positioniert ist, und die Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 damit auf der Vorderseite der Zeichenebene verbunden ist, und somit fließt der Strom in einer Richtung von dem Leistungskonverter zu der Wechselstrom-Rotationsmaschine als ein positiver Strom. Obwohl dies nicht in der Figur gezeigt ist, detektiert in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y12 der erste Magnetsensor S12 das von einem ersten Strompfad X12 erzeugte Magnetfeld und i12 wird erhalten, und in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y13 detektiert der erste Magnetsensor S13 das von einem ersten Strompfad X13 erzeugte Magnetfeld und i13 wird erhalten. Weiter detektiert in der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y21 der zweite Magnetsensor S21 das von dem zweiten Strompfad X21 erzeugte Magnetfeld und i21 wird erhalten. In der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y22 detektiert der zweite Magnetsensor S22 das von dem zweiten Strompfad X22 erzeugte Magnetfeld und i22 wird erhalten. In der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y23 detektiert der zweite Magnetsensor S23 das von dem zweiten Strompfad X23 erzeugte Magnetfeld und i22 wird erhalten.
• In 4 sind der erste Strompfad X11 und der erste Magnetsensor S11 jeweils auf der rechten und der linken Seite angeordnet. Beispielsweise, wie in 5 gezeigt, kann eine Konfiguration angenommen werden, in der ein durch den ersten Strompfad X11 erzeugtes Magnetfeld mittels einem magnetischen Materials 50 gesammelt wird und durch den ersten Magnetsensor S11 detektiert wird. Weiter, in 3, sind die Strompfade in den ersten Strompfad-Anordnungspositionen und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen in einem radialen Muster angeordnet. Allerdings kann derselbe Effekt erhalten werden, selbst wenn die Strompfade in einer Richtung angeordnet sind, beispielsweise einer vorne-nach-hinten oder einer hinten-nach-vorne Richtung in der Zeichenebene.
• Das Magnetfeld, das durch den Rotor der Wechselstrom-Rotationsmaschine erzeugte wird und durch die Welle übertragen wird, die die Achse des Rotors ist, ist eine Störung des Magnetsensors. Allerdings sind die Strompfad-Anordnungspositionen auf demselben Kreis eingestellt, dessen Mittelpunkt die Rotorachse 100 ist, wie in 3 gezeigt, sodass ein Störmagnetfeld bei jedem Magnetsensor gleich ausgebildet werden kann. Somit kann ein In-Phasenrauschen auf der dq-Achse aufgehoben werden, und dadurch kann der Einfluss auf das Ausgabedrehmoment reduziert werden. Es wird drauf hingewiesen, dass es keine Voraussetzung ist, dass der Mittelpunkt des Kreises mit der Rotorachse 100 zusammenfällt. Beispielsweise, falls das Austreten des Magnetfelds von der Welle bei den Positionen, bei denen Magnetsensoren angeordnet sind, ist, ist der Einfluss des Rauschens, das durch das Austreten des Magnetfelds aus der Welle verursacht wird, klein, selbst wenn der Mittelpunkt des Kreises nicht mit der Rotorachse zusammenfällt.
• In der nachstehenden Beschreibung wird erläutert, welche Strompfad-Anordnungsposition geeignet ist, um jeweils die Strompfade für die sechs Phasen U1 bis W2 anzuordnen Verhaltens Stromdetektionswerte normalisiert sind, unter der Annahme, dass alle Amplituden der Ströme für alle Phasen gleich sind, werden die Stromdetektionswerte i_u1s, i_v1s, i_w1s, i_u2s, i_v2s und i_w2s durch Gleichung (1) gegeben, wenn ein elektrischer Winkel gleich θ ist und ein Phasenwinkel eines Stroms gleich β ist. $$\begin{array}{l}\left(\begin{array}{c}{i}_{u1s}\\ i_{v1s}\\ i_{w1s}\\ i_{u2s}\\ i_{v2s}\\ i_{w2s}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccccc}{a}_{u1\_u1}& a_{v1\_u1}& a_{w1\_u1}& a_{u2\_u1}& a_{v2\_u1}& a_{w2\_u1}\\ a_{u1\_v1}& a_{v1\_v1}& a_{w1\_v1}& a_{u2\_v1}& a_{v2\_v1}& a_{w2\_v1}\\ a_{u1\_w1}& a_{v1\_w1}& a_{w1\_w1}& a_{u2\_w1}& a_{v2\_w1}& a_{w2\_w1}\\ a_{u1\_u2}& a_{v1\_u2}& a_{w1\_u2}& a_{u2\_u2}& a_{v2\_u2}& a_{w2\_u2}\\ a_{u1\_v2}& a_{v1\_v2}& a_{w1\_v2}& a_{u2\_v2}& a_{v2\_v2}& a_{w2\_v2}\\ a_{u1\_w2}& a_{v1\_w2}& a_{w1\_w2}& a_{u2\_w2}& a_{v1\_w2}& a_{w2\_w2}\end{array}\right)\\ \times \left(\begin{array}{c}\text{cos}\left(\varphi +\beta \right)\\ \text{cos}\left(\varphi +\beta -\frac{2}{3}\pi \right)\\ \text{cos}\left(\varphi +\beta +\frac{2}{3}\pi \right)\\ \text{cos}\left(\varphi +\beta -\frac{\pi }{6}\right)\\ \text{cos}\left(\varphi +\beta -\frac{5}{6}\pi \right)\\ \text{cos}\left(\varphi +\beta -\frac{\pi }{2}\right)\end{array}\right)\end{array}$$

  
• Hierbei stellt a_{lj_ki} (k, l: u, v, w und i, j: 1,2) ein Verhältnis dar, bei dem ein Magnetsensor, der angeordnet ist um dem Strompfad ki gegenüber zu liegen, dass Magnetfeld aufgrund des Stroms in dem Strompfad lj abtastet. Das heißt, dies ist ein Kopplungskoeffizient. Beispielsweise stellt a_{u1_u1} das Verhältnis dar, bei dem der Magnetsensor, der angeordnet ist, um dem Strompfad U1 gegenüber zu liegen, dass Magnetfeld aufgrund des Stroms in dem Strompfad U1 abtastet. Das heißt, dies ist der Kopplungskoeffizient zwischen dem Magnetsensor und dem Strompfad des Stroms, der detektiert werden soll. Weiter stellt a_{v1 _u1} das Verhältnis dar, bei dem der Magnetsensor, der angeordnet ist, um dem Strompfad U1 gegenüber zu liegen, dass Magnetfeld ab, aufgrund des Stroms in dem Strompfad V1. Das heißt, dies ist der Kopplungskoeffizient zwischen dem Magnetsensor, der angeordnet ist, um dem Strompfad U1 gegenüber zu liegen, und dem Strompfad V1. Auf diese Weise gehören in dem Koeffizient a_{lj_ki}, falls ki und lj identisch sind, die Koeffizienten zu dem mit Bezug zu dem Strom, der detektiert werden soll, und, falls ki und lj nicht identisch sind, gehört der Koeffizient zu dem mit Bezug zu einer Rauschkomponente.
• Die Drei-Phasenströme, die detektiert werden, können in einen dq-Achsenströme auf der Basis von Gleichung (2) und Gleichung (3) umgewandelt werden.
• $$\left(\begin{array}{c}{i}_{d1}\\ i_{q1}\end{array}\right)=\sqrt{\frac{2}{3}}\left(\begin{array}{ccc}\text{sin}\left(\theta +\frac{\pi }{2}\right)& \text{sin}\left(\theta -\frac{\pi }{6}\right)& \text{sin}\left(\theta -\frac{5}{2}\pi \right)\\ -\text{sin}\theta & -\text{sin}\left(\theta -\frac{2}{3}\pi \right)& -\text{sin}\left(\theta +\frac{2}{3}\pi \right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{i}_{u1s}\\ i_{v1s}\\ i_{w1s}\end{array}\right)$$

  
• $$\left(\begin{array}{c}{i}_{d2}\\ i_{q2}\end{array}\right)=\sqrt{\frac{2}{3}}\left(\begin{array}{ccc}-\text{sin}\left(\theta -\frac{2}{3}\pi \right)& \text{-sin}\left(\theta +\frac{2}{3}\pi \right)& -\text{sin}\theta \\ -\text{sin}\left(-\frac{\pi }{6}\right)& -\text{sin}\left(\theta -\frac{5}{6}\pi \right)& -\text{sin}\left(\theta +\frac{\pi }{2}\right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{i}_{u2s}\\ i_{v2s}\\ i_{w2s}\end{array}\right)$$

  
• Unter Verwendung der Tatsache, dass die Differenzialströme (I_d1 - I_d2 und I_q1 - I_q2) im Wesentlichen klein sind, im Vergleich zu den Summenströmen (I_d1 + I_d2 = I_d und I_q1 + I_q2 = I_q), wird ein Ausgabedrehmoment durch Gleichung (4) gegeben. Somit kann durch Vermindern eines in den Summenströmen umfassten Detektionsfehlers die Ausgabedrehmomentgenauigkeit verbessert werden oder eine Ausgabedrehmomentwelligkeit kann reduziert werden. $$\begin{array}{l}T=P_m\left\{\left(I_{q1}+I_{q2}\right)\phi +\left(L_d-L_q\right)\left(I_{d1}{I}_{q1}+I_{d2}{I}_{q2}\right)\right\}\\ \approx P_m\left\{\left(I_{q1}+I_{q2}\right)\phi +\frac{1}{2}\left(L_d-L_q\right)\left(I_{d1}+I_{d2}\right)\left(I_{q1}+I_{q2}\right)\right\}\end{array}$$

  
• Hierbei ist Pm die Anzahl von Polpaaren, ist ϕ ein magnetischer Fluss des Rotors, sind L_d und L_q jeweils eine d-Achseninduktivität und eine q-Achseninduktivität.
• Ein d-Achsensummenstrom I_d wird durch die Summe einer Gleichstromkomponente I_{d_sum_dc} und einer Wechselstromkomponente I_{d_sum_ac} und einen q-Achsensummenstrom I_q wird durch die Summe einer Gleichstromkomponente I_{q_sum_dc} und einer Wechselstromkomponente I_{q_sum_ac} wiedergegeben und diese Komponenten werden durch die entsprechende Gleichungen (5) bis (8) gegeben. $$\begin{array}{c}{I}_{d\_sum\_dc}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{\left(a_{u1\_u1}+a_{v1\_v1}+a_{w1\_w1}+a_{u2\_u2}+a_{v2\_v2}+a_{w2\_w2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_v2}-a_{w2\_u1}-a_{u2\_v1}-a_{v2\_w1}\right)\text{sin}\beta \\ +\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_w2}-a_{v2\_u1}-a_{w2\_v1}-a_{u2\_w1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{2}{3}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_u2}-a_{u2\_u1}-a_{v2\_v1}-a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{4}{3}\pi \right)\\ -\left(a_{u1\_v1}+a_{v1\_w1}+a_{w1\_u1}+a_{u2\_v2}+a_{v2\_w2}+a_{w2\_u_2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{\pi }{6}\right)\\ -\left(a_{u1\_w1}+a_{v1\_u1}+a_{w1\_v1}+a_{u2\_w2}+a_{v2\_u2}+a_{w2\_v_2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{5}{6}\pi \right)\}\end{array}$$

  

  $$\begin{array}{l}{I}_{d\_sum\_ac}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{\left(a_{u1\_u1}-a_{w2\_w2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +\left(a_{v1\_v1}-a_{u2\_u2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{w1\_w1}-a_{v2\_v2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\\ -\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_u2}+a_{w2\_u1}+a_{v2\_v1}+a_{u2w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta \right)\\ -\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_w2}+a_{v2\_u1}+a_{u2\_v1}+a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{2}{3}\pi \right)\\ -\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_v2}+a_{u2\_u1}+a_{w2\_v1}+a_{v2\_w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{4}{3}\pi \right)\\ +\left(a_{v1\_w1}+a_{w1\_v1}-a_{u2\_v2}-a_{v2\_u2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +\left(a_{w1\_u1}+a_{u1\_w1}-a_{v2\_w2}-a_{w2\_v2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_v1}+a_{v1\_u1}-a_{w2\_u2}-a_{u2\_w2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\}\end{array}$$

  

  $$\begin{array}{c}{I}_{d\_sum\_dc}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{\left(a_{u1\_u1}+a_{v1\_v1}+a_{w1\_w1}+a_{u2\_u2}+a_{v2\_v2}+a_{w2\_w2}\right)\text{sin}\beta \\ -\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_v2}-a_{w2\_u1}-a_{u2\_v1}-a_{v2\_w1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ -\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_w2}-a_{v2\_u1}-a_{w2\_v1}-a_{u2\_w1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ -\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_u2}-a_{u2\_u1}-a_{v2\_v1}-a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_v1}+a_{v1\_w1}+a_{w1\_u1}+a_{u2\_v2}+a_{v2\_w2}+a_{w2\_u_2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{2}{3}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_w1}+a_{w1\_v1}+a_{v1\_u1}+a_{u2\_w2}+a_{w2\_v2}+a_{v2\_u_2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{4}{3}\pi \right)\}\end{array}$$

  

  $$\begin{array}{l}{I}_{d\_sum\_ac}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{-\left(a_{u1\_u1}+a_{w2\_w2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta \right)\\ -\left(a_{v1\_u1}-a_{u2\_u2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{2}{3}\pi \right)\\ -\left(a_{w1\_w1}-a_{v2\_v2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{4}{3}\pi \right)\\ -\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_u2}+a_{w2\_u1}+a_{v2\_v1}+a_{u2\_w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ -\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_w2}+a_{v2\_u1}+a_{u2\_v1}+a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ -\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_v2}+a_{u2\_u1}+a_{w2\_v1}+a_{v2\_w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\\ -\left(a_{v1\_w1}+a_{w1\_v1}+a_{u2\_v2}-a_{v2\_u2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta \right)\\ -\left(a_{w1\_u1}+a_{u1\_w1}-a_{v2\_w2}-a_{w2\_v2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{2}{3}\pi \right)\\ -\left(a_{u1\_v1}+a_{v1\_u1}-a_{w2\_u2}-a_{u2\_w2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{4}{3}\pi \right)\}\end{array}$$

  
• In jeder Gleichung, wenn ein Teil, der durch eine Sinusfunktion mit derselben Phase dargestellt wird, als ein Term betrachtet wird, gehören Terme von dem zweiten bis zu dem sechsten in Gleichungen (5) und (7) zu Fehlerkomponenten.
• In dem zweiten Term bis zu dem vierten Term sind deren Phasen um (2/3) π in einer Ordnung unterschiedlich. Falls die Amplitude der Sinusfunktionen in jedem Term gleich ist, ist die Summe von dem zweiten Term bis zu dem vierten Term gleich null (Bedingung (B), die später beschrieben wird: Terme von dem zweiten Term bis zu dem vierten Term heben sich auf). Das heißt, um die Fehlerkomponenten in Gleichungen (5) und (7) gleichen null auszubilden, müssen die Amplituden von dem zweiten Term bis zu dem vierten Term gleich sein, und die Amplituden des fünften Terms und des sechsten Terms müssen gleich null sein (Bedingung (A), die später beschrieben wird:
• eine Amplitude eines Terms, der zu einer Fehlerkomponente gehört, wird gleich null dadurch, dass sich Koeffizienten aufheben). Im Gleichungen (6) und (8) gehören Terme von dem ersten bis zu dem neunten zu Fehlerkomponenten. In dem ersten Term bis zu dem dritten Term sind deren Phasen um (2/3) π in einer Ordnung unterschiedlich. Falls die Amplitude eines jeden Terms gleich ist, ist die Summe von dem ersten Term bis zu dem dritten Term gleich null (Bedingung (B), die später beschrieben wird). In dem vierten bis zu dem sechsten Term sind deren Phasen um (2/3) π in einer Ordnung
• unterschiedlich. Falls die Amplitude eines jeden Terms gleich ist, ist die Summe von dem vierten Term bis zu dem sechsten Term gleich null (Bedingung (B), die später beschrieben wird). In dem siebten bis zu dem neunten Term sind deren Phasen um (2/3) π in einer Ordnung unterschiedlich. Falls die Amplitude eines jeden Terms gleich ist, ist die Summe von dem siebten Term bis zu dem neunten Term gleich null (Bedingung (B), die später beschrieben wird). Das heißt, um die Fehlerkomponenten gleichen null in Gleichung (6) und Gleichung (8) werden zu lassen, ist es Voraussetzung, dass die Amplituden von dem ersten Term bis zu dem dritten Term gleich sind, die Amplituden von dem vierten Term bis zu dem sechsten Term gleich sind und die Amplituden von dem siebten Term bis zu dem neunten Term gleich sind.
• Wie oben beschrieben, durch Normalisieren von Stromdetektionswerte unter der Annahme, dass n ein Vielfaches von drei ist und alle Amplituden der Ströme für alle Phasen gleich sind, können der d-Achsensummenstrom und der q-Achsensummenstrom basierend auf dem dq-transformierten Strom gemeinsam mit jeweils Termen von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander durch zusammenstellen von Termen wiedergegeben werden, die durch Sinusfunktionen mit derselben Phase wiedergegeben sind. In dem Fall einer 2n-Phasen-Wechselstrom-Rotationsmaschine (beispielsweise ist n gleich drei), bei der zwei Sätze von Dreiphasenwicklungen, deren Phasendifferenz gleich π/6 ist, wie in 2 gezeigt, umfasst sind, können der d-Achsensummenstrom und der q-Achsensummenstrom durch Gleichungen (5) bis (8) dargestellt werden. Unter Verwendung einer Aufhebung von den Koeffizienten a_{l_k} (1 ≠ k), die effektive Werte aufweisen, innerhalb eines Terms einer Sinusfunktionen mit derselben Phase oder einer Aufhebung von Werten von Termen von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen und derart, dass Fehlerterme in dem dq-transformierten Strom zumindest eine der nachstehenden Bedingungen (A) und (B) erfüllen, wird jeweils einer von 2n Strompfaden, bei denen jeweils Magnetsensoren angeordnet sind, um jeweils dem Strompfad gegenüber zu liegen, zu jeweils 2n Strompfad-Anordnungspositionen zugewiesen. Somit kann eine Stromdetektionsvorrichtung mit einem kleinen Detektionsfehler erhalten werden. Das heißt, da es nicht notwendig ist, jeden Magnetsensor weit weg von anderen Phasen anzuordnen, kann eine Stromdetektionsvorrichtung mit einem kleinen Fehler erhalten werden, die nicht viel Platz benötigt und keine zusätzlichen Elemente wie beispielsweise einen Korrekturleiter oder ein magnetisches Schild benötigt.
1. (A) Zumindest in einem Term wird eine Amplitude des Terms, der zu einer Fehlerkomponente gehört, durch Koeffizienten reduziert, die sich einander aufheben, wobei die Koeffizienten in dem Term enthalten sind.
2. (B) Fehlerkomponenten werden durch Aufheben von Werten von Termen von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen reduziert.
• Nachfolgend wird eine Anordnung eines Stromdetektors beschrieben, der eine der Bedingungen (A) oder (B) erfüllt. Das heißt, eine bestimmte Anordnung eines Strompfad einer jeden Phase wird beschrieben. Wie in 6 gezeigt, werden sechs Kombinationen berücksichtigt, in denen Stromphasen zu den ersten Strompfaden X11 bis X13 und den zweiten Strompfaden X21 bis X23 zugewiesen sind. Wenn die V1 Phase zu X11 zugewiesen werden soll, müssen U, V und W durch V, W und Q in 6 jeweils ersetzt werden, wenn die W1 Phase zu X11 zugewiesen werden soll, müssen U, V und W durch W, U und V in 6 jeweils ersetzt werden.
• In der nachstehenden Beschreibung sind die Koeffizienten in Gleichung (1) normalisiert, wie in Gleichung (9) gezeigt. $$a_{u1\_u1}=a_{v1\_v1}=a_{w1\_w1}=a_{u2\_u2}=a_{v2\_v2}=a_{w2\_w2}=1$$

  
• In dem Fall der Kombination C1 in 6 sind andere Koeffizienten durch Gleichung (10) gegeben. Da die Koeffizientenwerte in Gleichung (5) -6k₁ für den zweiten Term, 3k₁ für den dritten und den vierten Term, -6k2 für den fünften Term und 6k₂ für den sechsten Term sind, bleibt ein Fehler der Gleichstromkomponente des Summenstroms. Im Gegensatz dazu ist beispielsweise die Summe der Koeffizienten des vierten Terms in Gleichung (6) -k₁ +0 + k₁ + k₁ +0 - k₁ und dadurch wird die Amplitude gleich null. Auf diese Weise werden alle Amplituden von dem ersten Term bis zu dem neunten Term in Gleichung (6) gleich null, durch Aufheben von Koeffizienten in jedem Term, sodass ein Fehler der Wechselstromkomponente des dummen Stroms reduziert werden kann. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_v2}=a_{v2\_w1}=a_{w1\_u2}=a_{u2\_v1}=a_{v1\_w2}=a_{w2\_u1}=k_1\\ a_{u1\_w1}=a_{v2\_u2}=a_{w1\_v1}=a_{u2\_w2}=a_{v1\_u1}=a_{w2\_v2}=k_2\\ a_{u1\_u2}=a_{v2\_v1}=a_{w1\_w2}=a_{u2\_u1}=a_{v1\_v2}=a_{w2\_w1}\approx 0\\ a_{u1\_v1}=a_{v2\_w2}=a_{w1\_u1}=a_{u2\_v2}=a_{v1\_w1}=a_{w2\_u_2}=-k_2\\ a_{u1\_w2}=a_{v2\_u1}=a_{w1\_v2}=a_{u2\_w1}=a_{v1\_u2}=a_{w2\_v1}=-k_1\end{array}$$

  
• In dem Fall der Kombination C2 in 6 werden andere Koeffizienten durch Gleichung (11) gegeben. Alle Amplituden von dem zweiten Term bis zum sechsten Term in Gleichung (5) und von dem ersten Term bis zu dem neunten Term in Gleichung (6) werden gleich null, sodass sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponente in den Summenströmen reduziert werden können. Das heißt, der Fehlerterme der Gleichstrom und Wechselstromkomponenten erfüllen die Bedingung (A). $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_u2}=a_{u2\_w1}=a_{w1\_v2}=a_{v2\_v1}=a_{v1\_w2}=a_{w2\_u1}=k_1\\ a_{u1\_w1}=a_{u2\_v2}=a_{w1\_v1}=a_{v2\_w2}=a_{v1\_u1}=a_{w2\_u2}=k_2\\ a_{u1\_v2}=a_{u2\_v1}=a_{w1\_w2}=a_{v2\_u1}=a_{v1\_u2}=a_{w2\_w1}\approx 0\\ a_{u1\_v1}=a_{u2\_w2}=a_{w1\_u1}=a_{v2\_u2}=a_{v1\_w1}=a_{w2\_v2}=-k_2\\ a_{u1\_w2}=a_{u2\_u1}=a_{w1\_u2}=a_{v2\_w1}=a_{v1\_v2}=a_{w2\_v1}=-k_1\end{array}$$

  
• Ähnlich kann in den Kombinationen C1, C3 und C5 in 6, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). In den Kombinationen C1, C3 und C5 in 6 laufen Phasen von Strömen, die in den ersten Strompfaden X11 bis X13 fließen, um 2π/3 in dieser Ordnung voraus und laufen Phasen von Strömen, die in den zweiten Strompfaden X21 bis X23 fließen, um 2π/3 in dieser Ordnung voraus. Dasselbe ist auf eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von drei ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von in n Strompfaden fließenden Strömen, angeordnet bei den ersten Strompfad-Anordnungspositionen, das heißt, ein Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen, um 2π/n Rad vorauslaufen, in einer Ordnung, in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von in n Strompfaden fließenden Strömen, angeordnet in den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen, das heißt einen anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung vorauslaufen, wodurch ein neuer vorteilhafte Effekt herbeigeführt wird, sodass die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden kann. Es wird drauf hingewiesen, dass mit Bezug zu 3 6, die oben beschriebene Kreisrichtung im Uhrzeigersinn ist. Beispielsweise, selbst in dem Fall der Kreisrichtung, die gegen den Uhrzeigersinn ist, bei der die Positionen Y13, Y11, Y23, Y21 mit denen von Y11, Y13, Y21 und Y23 in 3 jeweils ausgetauscht sind, ist dieselbe obige Beschreibung genau anwendbar. Das heißt, es versteht sich von selbst, dass die oben beschriebene Kreisrichtung eine beliebige sein kann, entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Dasselbe gilt für die nachstehenden Beschreibung.
• Weiter können in den Kombinationen C2, C4 und C6 in 6 sowohl die Fehler der Wechselstrom als auch der Gleichstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme in der Gleichstrom und Wechselstromkomponenten erfüllen die Bedingung (A). In den Kombinationen C2, C4 und C6 in 6 laufen Phasen der in den ersten Strompfaden X11 bis X13 Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung voraus und sind die Phasen der in den zweiten Strompfaden X21 bis X23 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung verzögert. Dasselbe ist auf eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von 3 ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von in n Strompfaden fließenden Strömen, angeordnet in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von in n Strompfaden fließenden Strömen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung verzögert sind, wodurch ein neuer vorteilhafte Effekt erzeugt wird, sodass eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments verbessert werden kann und die Ausgabedrehmomentwelligkeit ebenso reduziert werden kann.
• Beispielsweise falls die Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform für ein Steuerobjekt wie beispielsweise einen Motorgenerator für ein Fahrzeug verwendet wird, bei dem eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments notwendig ist, können die Kombinationen C2, C4 oder C6 ausgewählt werden. Falls die Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform für ein Steuerobjekt wie beispielsweise eine Rotationsmaschine für ein elektrisches Servolenksystems verwendet wird, bei dem die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden muss, kann eine beliebige der Kombinationen C1 bis C6 ausgewählt werden.
• Um die Amplituden in den Fehlerterme der Gleichstrom- und Wechselstromkomponenten gleichen null durch Aufheben von Koeffizienten auszubilden, wird die Relation verwendet, bei der a_{u1_u2} gleich -a_{u2_1} ist. Somit muss die Anordnung vorzugsweise derart ausgebildet werden, dass eine Größe des durch den zweiten Strompfad X21 erzeugten Magnetfelds bei dem ersten Magnetsensor S11 in der Richtung von dessen Detektionsachse gleich der Größe des durch den ersten Strompfad X11 erzeugten Magnetfelds bei dem zweiten Magnetsensor S21 in der Richtung von dessen Detektionsachse ist. Falls die Strompfade, wie in 3 gezeigt, in einem radialen Muster bei den Strompfad-Anordnungspositionen in derselben Ebene angeordnet sind, kann die oben beschriebene Anordnung umgesetzt werden, durch Anordnen der Magnetsensoren auf der Oberseite des Strompfads (auf der Vorderseite der Zeichenebene), wie in 7 gezeigt, oder auf der Unterseite des Strompfad (auf der Rückseite der Zeichenebene), wie in 8 gezeigt. Das heißt, der Abstand zwischen der Ebene, auf der der erste Magnetsensor angeordnet ist, und der Ebene, auf der der zweite Strompfad angeordnet ist, wird gleich dem Abstand zwischen der Ebene, auf der der zweite Magnetsensor angeordnet ist, und der Ebene, auf der der zweite Strompfad angeordnet ist, ausgebildet und dadurch kann der Einfluss von dem störenden Magnetfeld ausgeglichen werden. Weiter, falls die Strompfade senkrecht zu der Zeichenebene angeordnet sind, wie in 9 gezeigt, können die Magnetsensoren auf einem konzentrischen Kreis mit Bezug zu dem Kreis der Strompfadanordnung angeordnet werden. In 9, obwohl die Magnetsensoren auf der inneren radialen Seite zu den Strompfaden angeordnet sind, kann es eine Alternative sein, diese auf der radialen Seite zu den Strompfaden anzuordnen. Der Kreis, bei dem die ersten Strompfade und die zweiten Strompfade angeordnet sind und der Kreis, auf dem die ersten Magnetsensoren und die zweiten Magnetsensoren angeordnet sind, werden konzentrisch ausgebildet, sodass der Einfluss von dem störenden Magnetfeld gleich ausgebildet werden kann.
• Ein Einfluss auf die Detektionsleistungen, wenn ein Teil der Strompfad-Anordnungspositionen von den Positionen abweicht, die in 3 gezeigt sind, wird unter Verwendung von 10 beschrieben. Mit Bezug zu 3 ist lediglich die Position Y23 in 10 abweichend. In der in 3 gezeigten Strompfadanordnung und in der Kombination C2, die in 6 gezeigt ist, werden jeweils die Amplituden der Therme in den Gleichungen (5) bis (8) gleich null, basierend auf Gleichung (11), sodass die Fehler der Gleichstrom und Wechselstromkomponenten in den Summenströmen gleich null ausgebildet werden können. In dem Fall von 10 werden beispielsweise im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Position Y23 nicht abweichend ist, der Abstand zwischen der U1-Phase und der U2-Phase länger und der Abstand zwischen der W1-Phase und der U2-Phase kürzer. Somit wird a_{u1_u2} kleiner und wird a_{u2_w1} größer im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Position Y23 nicht abweichend ist. Im Ergebnis ist hier der Koeffizient durch Gleichungen (12) und (13) gegeben und wird ein Fehler in der Gleichstromkomponente des Summenstroms von ungefähr 0,6% verursacht. Maximalwerte in den Gleichungen (12) und (13) sind 0,12 in a_{u2_w1} und a_{w1_u2}. Trotz des maximalen 12% Detektionsfehlers in der Phasenanordnung kann der Detektionsfehler durch die geeignete Anordnung reduziert werden. Somit kann derselbe vorteilhafte Effekt erhalten werden, wenn die Positionsabweichung derart ist, dass der Fehler innerhalb der Obergrenze des Fehlers in dem Ausgabedrehmoment liegt, selbst in dem Fall mit der Positionsabweichung. $$\{\begin{array}{c}{a}_{w1\_v2}=a_{v2\_v1}=a_{v1\_w2}=a_{w2\_u1}=0.1\\ a_{u1\_w1}=a_{w1\_v1}=a_{v2\_w2}=a_{v1\_u1}=0.05\\ a_{u1\_v2}=a_{w1\_w2}=a_{v2\_u1}=a_{w2\_w1}=0\\ a_{u1\_v1}=a_{w1\_u1}=a_{v1\_w1}=a_{w2\_v2}=-0.05\\ a_{u1\_w2}=a_{v2\_w1}=a_{v1\_v2}=a_{w2\_v1}=-0.1\end{array}$$

  

  $$\{\begin{array}{cc}{a}_{u1\_u2}=0.08& a_{u2\_w1}=0.12\\ a_{u2\_v2}=0.06& a_{w2\_u2}=0.04\\ a_{u2\_v1}=0.001& a_{v1\_u2}=-0.001\\ a_{v2\_u2}=-0.06& a_{u2\_w2}=-0.04\\ a_{u2\_u1}=-0.08& a_{w1\_u2}=-0.12\end{array}$$

  
• Die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen sind bei gleichen Intervallen auf dem Kreis in 3 alternierend angeordnet. Im Gegensatz dazu, wie in 11 gezeigt, können die ersten Strompfad-Anordnungspositionen selbst bei gleichen Intervallen angeordnet sein und können die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen selbst bei gleichen Intervallen angeordnet sein. Allerdings können die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen bei nicht-gleichen Intervallen alternierend angeordnet sein. Zwei Kombinationen, die in 12 gezeigt sind, bei denen Stromphasen zu den ersten Strompfaden X11 bis X13 und den zweiten Strompfaden X21 bis X23 zugewiesen sind, werden berücksichtigt. In dem Fall der Kombination C1 in 12 werden andere Koeffizienten durch Gleichung (14) gegeben. Der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, allerdings kann der Fehler der Wechselstromkomponenten reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). In der Kombination C1 in 12 laufen Phasen der in den ersten Strompfaden X11 bis X13 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung voraus und laufen ebenso Phasen der in den zweiten Strompfaden X21 bis X23 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung voraus. Dasselbe ist auf eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von drei ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso laufen die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung voraus, wodurch ein neuer vorteilhafter Effekt hervorgerufen wird, bei dem die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden kann. $$\{\begin{array}{ccccc}{a}_{u2\_u1}=k_1& a_{v1\_u1}=k_2& a_{v2\_u1}=k_3& a_{w1\_u1}=-k_2& a_{w2\_u1}=k_4\\ a_{u1\_u2}=-k_1& a_{v1\_u2}=-k_1& a_{v2\_u2}=k_2& a_{w1\_u2}=-k_3& a_{w2\_u2}=-k_2\\ a_{u1\_v1}=-k_2& a_{u2\_v1}=k_4& a_{v2\_v1}=k_1& a_{w1\_v1}=k_2& a_{w2\_v1}=k_3\\ a_{u1\_v2}=-k_3& a_{u2\_v2}=-k_2& a_{v1\_v2}=-k_1& a_{w1\_v2}=-k_4& a_{w2\_v2}=k_2\\ a_{u1\_w1}=k_2& a_{u2\_w1}=k_3& a_{v1\_w1}=-k_2& a_{v2\_w1}=k_4& a_{w2\_w1}=k_1\\ a_{u1\_w2}=-k_4& a_{u2\_w2}=k_2& a_{v1\_w2}=-k_3& a_{v2\_w2}=-k_2& a_{w1\_w2}=-k_1\end{array}$$

  
• In dem Fall der Kombination C2 in 12 sind andere Koeffizienten durch Gleichung (15) gegeben. Sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen können reduziert werden. Das heißt, Terme von dem zweiten bis zu dem vierten erfüllen die Bedingung (B) und die Terme von dem fünften bis zu dem sechsten erfüllen die Bedingung (A) in dem Fehler der Gleichstromkomponente. Zusätzlich erfüllen die Fehlerterme der Wechselstromkomponente die Bedingung (A). In der Kombination C2 in 12 laufen Phasen der in den ersten Strompfaden X11 bis X13 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung voraus, und sind Phasen der in den zweiten Strompfaden X21 bis X23 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung verzögert. Dasselbe ist auf eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von drei ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung verzögert sind, wodurch ein neuer vorteilhafte Effekt herbeigeführt wird, sodass eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments verbessert werden kann und die Ausgabedrehmomentwelligkeit ebenso reduziert werden kann. $$\{\begin{array}{ccccc}{a}_{w2\_u1}=k_1& a_{v1\_u1}=k_2& a_{v2\_u1}=k_3& a_{w1\_u1}=-k_2& a_{u2\_u1}=k_4\\ a_{u1\_w2}=-k_1& a_{v1\_w2}=-k_4& a_{v2\_u2}=k_2& a_{w1\_w2}=-k_3& a_{u2\_u2}=-k_2\\ a_{u1\_v1}=-k_2& a_{w2\_v1}=k_4& a_{v2\_v1}=k_1& a_{w1\_v1}=k_2& a_{u2\_v1}=k_3\\ a_{u1\_v2}=-k_3& a_{w2\_v2}=-k_2& a_{v1\_v2}=-k_1& a_{w1\_v2}=-k_4& a_{u2\_v2}=k_2\\ a_{u1\_w1}=k_2& a_{w2\_w1}=k_3& a_{v1\_u2}=-k_2& a_{v2\_w1}=k_4& a_{u2\_w1}=k_1\\ a_{u1\_u2}=-k_4& a_{w2\_w2}=k_2& a_{v1\_u2}=-k_3& a_{w1\_u2}=-k_2& a_{w1\_u2}=-k_1\end{array}$$

  
• Wie in 13 gezeigt, können die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen getrennt in zwei Bereichen von π Rad in der Kreisrichtung angeordnet werden und können die ersten und zweiten Strompfadpositionen jeweils drei Strompfad-Anordnungspositionen umfassen, die bei gleichen Intervallen angeordnet sind. Zwei in 14 gezeigte Kombinationen, bei denen Stromphasen zu den ersten Strompfaden X11 bis X13 und den zweiten Strompfaden X21 bis X23 zugewiesen sind, werden berücksichtigt. In dem Fall der Kombination C1 in 14 sind andere Koeffizienten durch Gleichung (16) gegeben. Der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, allerdings kann der Fehler der Wechselstromkomponente reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). In der Kombination C1 in 14 laufen Phasen der in den ersten Strompfaden X11 bis X13 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung voraus und laufen ebenso Phasen der in den zweiten Strompfaden X21 bis X23 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Reihenfolge voraus. Dasselbe ist auf eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von drei ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von in n Strompfaden fließenden Strömen, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von in n Strompfaden fließenden Strömen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung vorauslaufen, wodurch ein neuer vorteilhafte Effekt hervorgerufen wird, dass die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden kann. $$\{\begin{array}{l}{a}_{u1\_v1}=a_{v1\_w1}=a_{w1\_u2}=a_{u2\_\text{v}2}=a_{v2\_\text{w}2}=a_{w2\_u1}=k_1\hfill \\ a_{u1\_w1}=a_{v1\_u2}=a_{w1\_v2}=a_{u2\_w2}=a_{v2\_u1}=a_{w2\_v1}=k_2\hfill \\ a_{u1\_u2}=a_{v1\_v2}=a_{w1\_w2}=a_{u2\_u1}=a_{v2\_v1}-a_{w2\_w1}\approx 0\hfill \\ a_{u1\_v2}=a_{v1\_w2}=a_{w1\_u1}=a_{u2\_v1}=a_{v2\_w1}=a_{w2\_u2}=-k_2\hfill \\ a_{u1\_w2}=a_{v1\_u1}=a_{w1\_v1}=a_{u2\_w1}=a_{v2\_u2}=a_{w2\_v2}=-k_1\hfill \end{array}$$

  
• In dem Fall der Kombination C12 in 14 werden andere Koeffizienten durch Gleichung (17) gegeben. Sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen können reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstrom und Wechselstromkomponenten erfüllen die Bedingung (A). In der Kombination C2 in 14 laufen Phasen der in den ersten Strompfaden X11 bis X13 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung voraus und sind Phasen der in den zweiten Strompfaden X21 bis X23 fließenden Ströme um 2π/3 in dieser Ordnung verzögert. Dasselbe ist auf eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von drei ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung verzögert sind, wodurch ein neuer vorteilhafter Effekt hervorgerufen wird, bei dem eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments verbessert werden kann und die Ausgabedrehmomentwelligkeit ebenso reduziert werden kann. $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_v1}=a_{v1\_w1}=a_{w1\_w2}=a_{w2\_v2}=a_{v2\_u_2}=a_{u2\_u1}=k_1\\ a_{u1\_w1}=a_{v1\_w2}=a_{w1\_v2}=a_{w2\_w2}=a_{v2\_u1}=a_{u2\_v1}=k_2\\ a_{u1\_w2}=a_{v1\_v2}=a_{w1\_u2}=a_{w2\_u1}=a_{v2\_v1}-a_{u2\_w1}\approx 0\\ a_{u1\_v2}=a_{v1\_u2}=a_{w1\_u1}=a_{w2\_v1}=a_{v2\_w1}=a_{u2\_w2}=-k_2\\ a_{u1\_u2}=a_{v1\_u1}=a_{w1\_v1}=a_{w2\_w1}=a_{v2\_w2}=a_{u2\_v2}=-k_1\end{array}$$

  
• Weiter, wie in 15 gezeigt, können die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen punktsymmetrisch angeordnet sein. Im Vergleich zu den Abständen zwischen den ersten Strompfad-Anordnungspositionen oder zwischen den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen sind die Abstände zwischen den ersten Strompfad-Anordnungspositionen und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen relativ größer, sodass die Koeffizienten durch Gleichung (18) angenähert werden. $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_u2}\approx a_{u1\_v2}\approx a_{u1\_w2}\approx a_{u2\_u1}\approx a_{u2\_v1}\approx a_{u2\_w1}\approx 0\\ a_{v1\_v2}\approx a_{v1\_v2}\approx a_{v1\_w2}\approx a_{v2\_u1}\approx a_{v2\_v1}\approx a_{v2\_w1}\approx 0\\ a_{w1\_u2}\approx a_{w1\_v2}\approx a_{w1\_w2}\approx a_{w2\_u1}\approx a_{w2\_v1}\approx a_{w2\_w1}\approx 0\end{array}$$

  
• In dem Fall der Kombination C1 in 14 werden andere Koeffizienten durch Gleichung (19) gegeben. Der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, allerdings kann der Fehler der Wechselstromkomponente reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). In dem Fall der Kombination C2 in 14 sind andere Koeffizienten durch Gleichung (20) gegeben. Sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen können reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstrom und der Wechselstromkomponenten erfüllen die Bedingung (A). Dasselbe ist auf eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von drei ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung vorauslaufen, wodurch ein neuer vorteilhafte Effekt hervorgerufen wird, bei dem die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden kann. Weiter sind die Strompfade derart angeordnet, dass die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung verzögert sind, wodurch ein neuer vorteilhafter Effekt hervorgerufen wird, bei dem eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments verbessert werden kann und die Ausgabedrehmomentwelligkeit ebenso reduziert werden kann. $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_v1}=a_{u2\_v2}=k_1\\ a_{v1\_w1}=a_{v2\_w2}=k_2\\ a_{w1\_u1}=a_{w2\_u2}=k_3\\ a_{v1\_u1}=a_{v2\_u2}=-k_1\\ a_{w1\_v1}=a_{w2\_v2}=-k_2\\ a_{u1\_w1}=a_{u2\_w2}=-k_3\end{array}$$

  

  $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_v1}=a_{w2\_v2}=k_1\\ a_{v1\_w1}=a_{v2\_u2}=k_2\\ a_{w1\_u1}=a_{u2\_w2}=k_3\\ a_{v1\_u1}=a_{v2\_w2}=-k_1\\ a_{w1\_v1}=a_{u2\_v2}=-k_2\\ a_{u1\_w1}=a_{w2\_u2}=-k_3\end{array}$$

  
• Weiter, wie in 16 gezeigt, können die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen linien-symmetrisch angeordnet sein. Im Vergleich zu den Abständen zwischen den ersten Strompfad-Anordnungspositionen oder zwischen den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen sind der Abstand zwischen den ersten Strompfad-Anordnungspositionen und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen relativ groß, sodass die Koeffizienten durch Gleichung (21) angenähert werden. $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_u2}\approx a_{u1\_v2}\approx a_{u1\_w2}\approx a_{u2\_u1}\approx a_{u2\_v1}\approx a_{u2\_w1}\approx 0\\ a_{v1\_v2}\approx a_{v1\_v2}\approx a_{v1\_w2}\approx a_{v2\_u1}\approx a_{v2\_v1}\approx a_{v2\_w1}\approx 0\\ a_{w1\_u2}\approx a_{w1\_v2}\approx a_{w1\_w2}\approx a_{w2\_u1}\approx a_{w2\_v1}\approx a_{w2\_w1}\approx 0\end{array}$$

  
• In dem Fall der Kombination C1 in 14 werden andere Koeffizienten durch Gleichung (22) gegeben. Der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, allerdings kann der Fehler der Wechselstromkomponenten reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). In dem Fall der Kombination C2 in 14 werden andere Koeffizienten durch Gleichung (23) gegeben. Sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponente in den Summenströmen können reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstrom und der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). Dasselbe ist für eine Wechselstrom-Rotationsmaschine anwendbar, die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen umfasst, wobei n ein Vielfaches von drei ist. Die Strompfade sind derart angeordnet, dass die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung vorauslaufen, um dadurch einen neuen vorteilhaften Effekt zu verursachen, bei dem die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden kann. Weiter sind die Strompfade derart angeordnet, dass die Phasen von Strömen, die in ein Strompfaden fließenden, die in einem Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung mit Bezug zu dem Kreis vorauslaufen, bei dem die Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und ebenso die Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in dem anderen Satz von n Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in derselben Kreisrichtung verzögert sind, wodurch ein neuer vorteilhafte Effekt hervorgerufen wird, bei dem eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments verbessert werden kann und die Ausgabedrehmomentwelligkeit ebenso reduziert werden kann. $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_v1}=a_{v2\_w2}=k_1\\ a_{v1\_w1}=a_{u2\_v2}=k_2\\ a_{w1\_u1}=a_{w2\_u2}=k_3\\ a_{v1\_u1}=a_{w2\_v2}=-k_1\\ a_{w1\_v1}=a_{v2\_u2}=-k_2\\ a_{u1\_w1}=a_{u2\_w2}=-k_3\end{array}$$

  

  $$\{\begin{array}{c}{a}_{u1\_v1}=a_{v2\_u2}=k_1\\ a_{v1\_w1}=a_{w2\_v2}=k_2\\ a_{w1\_u1}=a_{u2\_w2}=k_3\\ a_{v1\_u1}=a_{u2\_v2}=-k_1\\ a_{w1\_v1}=a_{v2\_w2}=-k_2\\ a_{u1\_w1}=a_{w2\_u2}=-k_3\end{array}$$

  
• In der vorliegenden Ausführungsform ist es, obwohl beispielsweise das Verfahren beschrieben ist, bei dem die Stromdetektionsfehler auf null reduziert werden können aufgrund eines Aufhebens von Koeffizienten, die in den Fehlerkomponenten umfasst sind, unnötig zu erwähnen, dass Stromdetektionsfehler nicht genau null werden müssen, durch Aufheben, und müssen zumindest solche innerhalb eines Ausmaßes sein, bei dem die geforderte Leistung erfüllt ist. Wenn die Detektionsfehler der Magnetsensoren, die in den ersten Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, ΔI_d1 und ΔI_q1 sind und die wahren Werte I_d1r und I_q1r sind, und, wenn die Detektionsfehler der Magnetsensoren, die in den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, ΔI_d2 und ΔI_q2 sind, und die wahren Werte I_q2r und I_q2r sind, wird das Ausgabedrehmoment T durch Gleichung (24) wiedergegeben. $$\begin{array}{l}T=P_m[\left(I_{q1r}+I_{q2r}\right)\phi +\frac{1}{2}\left(I_{\text{'}d}-I_{\text{'}q}\right)\left(I_{d1r}+I_{d2r}\right)\left(I_{q1r}+I_{q2r}\right)\\ +\left(\Delta I_{q1}+\Delta I_{q2}\right)\phi +\frac{1}{2}\left(L_d-L_q\right)\left\{\left(\Delta I_{d1}+\Delta I_{d2}\right)\left(I_{q1r}+I_{q2r}\right)+\left(I_{d1r}+I_{d2r}\right)\left(\Delta I_{q1}+\Delta I_{q2}\right)\right\}]\end{array}$$

  
• Die Fehlerkomponente des Ausgabedrehmoments Terr wird durch Gleichung (25) gegeben. $$\begin{array}{l}{T}_{err}\\ =P_m[\left(\Delta I_{q1}+\Delta I_{q2}\right)\phi \\ +\frac{1}{2}\left(L_d-L_q\right)\left\{\left(\Delta I_{d1}+\Delta I_{d2}\right)\left(I_{q1r}+I_{q2r}\right)+\left(I_{d1r}+I_{d2r}\right)\left(\Delta I_{q1}+\Delta I_{q2}\right)\right\}]\end{array}$$

  
• Damit die in Gleichung (24) wiedergegebene Fehlerkomponente innerhalb der Voraussetzung für die Genauigkeit des Ausgabedrehmoment oder der Drehmomentwelligkeit reduziert wird, müssen die nachstehenden Gleichungen (26) oder (27) erfüllt sein. $$\left|\Delta I_{d1}+\Delta I_{d2}\right|=\left|\Delta I_d\right|<{\delta }_d$$

  

  $$\left|\Delta I_{q1}+\Delta I_{q2}\right|=\left|\Delta I_q\right|<{\delta }_q$$

  
• Hierbei sind I_d = ΔI_d1 + ΔI_d2, ΔI_q = ΔI_q1 + ΔI_q2, und stellt ΔI_d die Fehlerkomponente des d-Achsensummenstroms und ΔI_d die Fehlerkomponente des q-Achsensummenstroms dar.
• Beispielsweise wird in einer Wechselstrom-Rotationsmaschine ohne ein Herausragen, wobei L_d = L_q, die Fehlerkomponente des Ausgabedrehmoments durch Gleichung (28) wiedergegeben und somit, wenn ein oberer Grenzwert des Fehlers des Ausgabedrehmoments T_lim klein ist, muss δ_q durch Gleichung (29) gegeben sein. Auf diese Weise kann ein oberer Grenzwert von δ_d ebenso gegeben werden.
• Beispielsweise, obwohl der Fehler des Ausgabedrehmoments aufgrund eines Annäherungsfehlers in den Gleichungen (18) und (21) verursacht werden kann, gibt es kein Problem, solange der Fehler innerhalb des oberen Grenzwerts des Fehlers des Ausgabedrehmoments liegt. $$T_{err}=P_m\left(\Delta I_{q1}+\Delta I_{q2}\right)\phi$$

  

  $${\delta }_q=\frac{T_{lim}}{P_m\delta }$$

  
• Zusätzlich erübrigt es sich zu erwähnen, dass die Anordnung in dem gleichen Intervallen in der Punktsymmetrie oder in der Linien-Symmetrie, die in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben ist, eine Positionsvariation erlaubt, die einen Fehler innerhalb des oberen Grenzwerts des Fehlers des Ausgabedrehmoments verursacht.
• zweite Ausführungsform
• In einer zweiten Ausführungsform, falls die Phasendifferenz zwischen den zwei Dreiphasenwicklungen gleich null ist, wie in 17 gezeigt, wird beschrieben, welche Phase eines Strompfads bei welcher Strompfad-Anordnungsposition angeordnet werden muss. Eine Stromdetektionsvorrichtung in der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich lediglich von der ersten Ausführungsform in der Phasendifferenz zwischen den ersten Dreiphasenwicklungen und den zweiten Dreiphasenwicklungen, und somit wird eine sich wiederholende Beschreibung mit Bezug zu der ersten Ausführungsform ausgelassen.
• Da Ströme von zwei zugehörigen Phasen fast gleich sind, falls die Phasendifferenz zwischen den ersten Dreiphasenwicklungen und den zweiten Dreiphasenwicklungen gleich null ist, kann eine bekannte Steuerung angewendet werden, bei der ein Fehler durch Vergleichen von zwei Strömen detektiert wird, oder eine kontinuierliche Operation beibehalten wird, unter Verwendung eines Detektionswerts eines Magnetsensors, wenn der andere Magnetsensoren einen Fehler aufweist.
• Eine Gleichstromkomponente I_{d_sum_dc} und eine Wechselstromkomponente I_{d_sum_ac} des d-Achsensummenstroms sind jeweils durch Gleichungen (30) und (31) gegeben. Da der q-Achsensummenstroms durch eine Gleichung mit denselben Koeffizienten und Phasen, die sich lediglich um π/2 unterscheiden, mit Bezug zu dem d-Achsensummenstrom, wiedergegeben ist, wird eine Reduktion der Fehlerkomponente in dem d-Achsensummenstrom nachstehend beschrieben. $$\begin{array}{c}{I}_{d\_sum\_dc}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{\left(a_{u1\_u1}+a_{v1\_v1}+a_{w1\_w1}+a_{u2\_u2}+a_{v2\_v2}+a_{w2\_w2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_w2}-a_{u2\_u1}+a_{v2\_v1}+a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +a_{u1\_v1}+a_{v1\_w1}+a_{w1\_u1}+a_{u2\_v2}+a_{v2\_w2}+a_{w2\_u2}\\ +\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_u2}-a_{u2\_v1}-a_{v2\_w1}-a_{w2\_u1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_w1}+a_{v1\_u1}+a_{w1\_v1}+a_{u2\_w2}+a_{v2\_u2}+a_{w2\_v_2}\right)\\ +\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_v2}+a_{v2\_w1}+a_{v2\_u1}+a_{w2\_v1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\}\end{array}$$

  

  $$\begin{array}{c}{I}_{d\_sum\_ac}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{(a_{u1\_v1}+a_{u2\_v2}+a_{v1\_w1}+a_{w1\_v1}+a_{v2\_w2}+a_{w2\_v2}\\ +\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_v2}-a_{u2\_u1}+a_{v2\_w1}+a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(20+\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +a_{v1\_v1}+a_{u2\_v2}+a_{u1\_w1}+a_{w1\_u1}+a_{u2\_w2}+a_{w2\_u2}\\ +\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_u2}+a_{u2\_w1}-a_{v2\_v1}-a_{w2\_u1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{w1\_w1}+a_{w2\_w2}+a_{u1\_v1}+a_{v1\_u1}+a_{u2\_v2}+a_{v2\_u_2}\right)\\ +\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_w2}+a_{u2\_v1}+a_{v2\_u1}+a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\}\end{array}$$

  
• Wie in 3 gezeigt, falls die erste Strompfad-Anordnungsposition und die zweite Strompfad-Anordnungspositionen wechselweise auf dem Kreis angeordnet sind, und in den Kombinationen C1, C3 und C5 in 6, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, der Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B). Weiter können in den Kombinationen C2, C4 und C6 in 6 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllt die Bedingung (A) und die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) .
• Wie in 11 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen selbst bei gleichen Intervallen angeordnet sind, die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen selbst bei gleichen Intervallen angeordnet und die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen bei nicht-gleichen Intervallen angeordnet sein können, und in der Kombination C1 in 12, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B). Weiter können in der Kombination C2 in 12 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A) und die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B).
• Wie in 13 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen getrennt in zwei Bereichen von π Rad in der Kreisrichtung angeordnet sind, und in der Kombination C1 aus 14, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B). Weiter können in der Kombination C2 in 14 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in dem Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A) und die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B).
• Wie in 7 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen punktsymmetrisch angeordnet sind, und in der Kombination C1 in 14, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B). Weiter in den Kombinationen C2 in 14 können sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A) und die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) .
• Wie in 16 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen linien-symmetrisch angeordnet sein können, und in der Kombination C1 in 14, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B). Weiter können in der Kombination C2 in 14 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A) und die Fehlerterme der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) .
• Dritte Ausführungsform
• In einer dritten Ausführungsform, falls die Phasendifferenz zwischen den zwei Sätzen von Dreiphasenwicklungen gleich π/3 ist, wie in 18 gezeigt, wird beschrieben, welche Phase eines Strompfads bei welcher Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet werden muss. Eine Stromdetektionsvorrichtung in der dritten Ausführungsform unterscheidet sich lediglich von der ersten Ausführungsform in der Phasendifferenz zwischen den ersten Dreiphasenwicklungen und den zweiten Dreiphasenwicklungen und somit wird eine sich wiederholende Beschreibung mit Bezug zu der ersten Ausführungsform ausgelassen.
• Da Ströme mit der Phasendifferenz von + vorhanden sind, falls die Phasendifferenz zwischen den ersten Dreiphasenwicklungen und den zweiten Dreiphasenwicklungen gleich π/3 ist, kann eine bekannte Steuerung angewendet werden, bei der ein Fehler durch Vergleichen der zwei Ströme detektiert wird, oder eine kontinuierliche Operation beibehalten wird, mittels eines Detektionswerts eines Magnetsensors, wenn der andere Magnetsensor ausgefallen ist.
• Eine Gleichstromkomponente I_{d_sum_dc} und einer Wechselstromkomponente I_{d_sum_ac} des d-Achsensummenstroms werden jeweils durch Gleichungen (32) und (33) gegeben. Da der q-Achsensummenstrom durch eine Gleichung mit denselben Koeffizienten und den Phasen, die sich lediglich um π/2 unterscheidet, mit Bezug zu dem d-Achsensummenstrom, wiedergegeben ist, wird eine Reduktion der Fehlerkomponente in dem d-Achsensummenstrom nachstehend beschrieben. $$\begin{array}{c}{I}_{d\_sum\_dc}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{\left(a_{u1\_u1}+a_{v1\_v1}+a_{w1\_w1}+a_{u2\_u2}+a_{v2\_v2}+a_{w2\_w2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_v2}-a_{u2\_u1}+a_{v2\_v1}+a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{\pi }{6}\right)\\ +\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_w2}+a_{u2\_v1}+a_{v2\_w1}+a_{w2\_u1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{5}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_u21}+a_{u2\_w1}-a_{v2\_u1}-a_{w2\_v1}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{3}{2}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_v1}+a_{v1\_w1}+a_{w1\_u1}+a_{u2\_v2}+a_{v2\_w2}+a_{w2\_u_2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_w1}+a_{v1\_u1}+a_{w1\_v1}+a_{v2\_w2}+a_{v2\_u2}+a_{w2\_v2}\right)\text{sin}\left(\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\}\end{array}$$

  

  $$\begin{array}{c}{I}_{d\_sum\_dc}=\frac{1}{\sqrt{6}}\{\left(a_{u1\_u1}+a_{v2\_v2}+a_{v1\_w1}+a_{w1\_v1}+a_{u2\_w2}+a_{w2\_u2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{\pi }{2}\right)\\ +\left(a_{v1\_v1}+a_{w2\_w2}+a_{u1\_w1}-a_{w1\_u1}+a_{u2\_v2}+a_{v2\_u2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{7}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{w1\_w1}+a_{u2\_u2}+a_{u1\_v1}+a_{v1\_u1}+a_{v2\_w2}+a_{w2\_v2}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{11}{6}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_u2}+a_{v1\_w2}+a_{w1\_v2}+a_{u2\_u1}+a_{v2\_w1}+a_{w2\_v1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{3}{2}\pi \right)\\ +\left(a_{u1\_w2}+a_{v1\_v2}+a_{w1\_u2}+a_{u2\_w1}+a_{v2\_v1}+a_{w2\_u1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{\pi }{6}\right)\\ +\left(a_{u1\_v2}+a_{v1\_u2}+a_{w1\_w2}+a_{u2\_v1}+a_{v2\_u1}+a_{w2\_w1}\right)\text{sin}\left(2\theta +\beta +\frac{5}{6}\pi \right)\}\end{array}$$

  
• Wie in 3 gezeigt, falls die erste Strompfad-Anordnungsposition und die zweite Strompfad-Anordnungspositionen auf dem Kreis alternierend angeordnet sind, und in den Kombinationen C1, C3 und C5 in 6, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Terme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Terme von dem vierten bis zum sechsten waren erfüllen die Bedingung (A). Weiter können in den Kombinationen C2, C4 und C6 in 6 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A), die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A) .
• Wie in 11 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen selbst bei gleichen Intervallen angeordnet sind, die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen selbst bei gleichen Intervallen angeordnet sind und die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen alternierend beim nicht-gleichen Intervallen angeordnet sind, und in der Kombination C1 in 12, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten darin erfüllen die Bedingung (A). Weiter können in der Kombination C2 in 12 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A), die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A).
• Wie in 13 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen getrennt in zwei Bereichen von π Rad in der Kreisrichtung angeordnet sind, und in der Kombination C1 von 14, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). Weiter können in der Kombination C2 in 14 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A), die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A).
• Wie in 15 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen punktsymmetrisch angeordnet sind, und in der Kombination C1 in 14, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A). Weiter können in den Kombinationen C2 in 14 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A), die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A) .
• Wie in 16 gezeigt, falls die ersten Strompfad-Anordnungspositionen und die zweiten Strompfad-Anordnungspositionen linien-symmetrisch angeordnet sind, und in der Kombination C1 in 14, obwohl der Fehler der Gleichstromkomponente in dem Summenstrom bleibt, kann der Fehler der Wechselstromkomponente in dem Summenstrom reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten darin erfüllen die Bedingung (A). Weiter können in der Kombination C2 in 14 sowohl die Fehler der Gleichstrom- als auch der Wechselstromkomponenten in den Summenströmen reduziert werden. Das heißt, die Fehlerterme der Gleichstromkomponente erfüllen die Bedingung (A), die Fehlerterme von dem ersten bis zu dem dritten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (B) und die Fehlerterme von dem vierten bis zu dem sechsten in der Wechselstromkomponente erfüllen die Bedingung (A).
• Es wird darauf hingewiesen, dass in einem Fall eines Satzes von sechs Phasenwicklungen derselbe vorteilhafte Effekt erhalten werden kann, durch Zuweisen von zugehörigen Phasen zu U1 bis W2 in der vorliegenden Ausführungsform.
• Vierte Ausführungsform
• 19 ist ein schematisches Diagramm, das Strompfad-Anordnungspositionen zeigt, gesehen von der Richtung, in der eine Rotorachse 100 der Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 sich erstreckt, in der Stromdetektionsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform. 2n Strompfad-Anordnungspositionen werden für die Anordnungspositionen von Stromdetektoren mit 2n Phasen vorgesehen, wobei n gleich drei ist. Die Stromdetektionsvorrichtung 5 ist ausgebildet mit den Stromdetektoren, die in den ersten Strompfad-Anordnungspositionen Y11, Y12 und Y13 und den zweiten Strompfad-Anordnungspositionen Y21, Y22 und Y23 angeordnet sind. Magnetsensoren, die in den Stromdetektoren umfasst sind und in Y11, Y12, Y13, Y21, Y22 und Y23 angeordnet sind, detektieren jeweils einen der Stromdetektionswerte i_u1s, i_v1s, i_w1s, i_u2s, i_v2f und i_w2s. Y11 und Y21, Y12 und Y22 und Y13 und Y23 sind benachbart zueinander angeordnet. Wie in 4 gezeigt, detektiert in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y11, ein erster Magnetsensor S11 das von einem ersten Strompfad X11 erzeugte Magnetfeld und i11 wird erhalten. Weiter beispielsweise, wie in 5 gezeigt, kann eine Konfiguration angenommen werden, bei der ein von dem ersten Strompfad X11 erzeugtes Magnetfeld mittels eines magnetischen Materials 50 gesammelt und durch den ersten Magnetsensor S11 detektiert wird. In 4 oder 5 wird angenommen, dass der Leistungskonverter 4a oder der Leistungswerte 4b auf der Rückseite der Zeichenebene positioniert ist und die Wechselstrom-Rotationsmaschine 1 damit auf der Vorderseite der Zeichenebene verbunden ist, und somit fließt der Strom in einer Richtung von dem Leistungskonverter zu der Wechselstrom-Rotationsmaschine als ein positiver Strom. Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, detektiert ähnlich zu der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y11 in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y12 der erste Magnetsensor S12 das von einem ersten Strompfad X12 erzeugte Magnetfeld und i12 wird erhalten, und in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y13 detektiert der erste Magnetsensor S13 das von einem ersten Strompfad X13 erzeugte Magnetfeld und i13 wird erhalten. Weiter detektiert in der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y21 der zweite Magnetsensor S21 das von dem zweiten Strompfad X21 erzeugte Magnetfeld und i21 wird erhalten. In der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y22 detektiert der zweite Magnetsensor S22 das von dem zweiten Strompfad X22 erzeugte Magnetfeld und i22 wird erhalten. In der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y23 detektiert der zweite Magnetsensor S23 das von dem zweiten Strompfad X23 erzeugte Magnetfeld und i23 wird erhalten.
• In der nachstehenden Beschreibung wird erläutert, welche Strompfad-Anordnungsposition geeignet ist, um jeweils die Strompfade für die sechs Phasen U1 bis W2 anzuordnen. Falls Stromdetektionswerte unter der Annahme normalisiert sind, dass alle Amplituden der Ströme für alle Phasen gleich sind, werden die Stromdetektionswerte i_u1s, i_v1s, i_w1s, i_u2s, i_v2s, and i_w2s durch Gleichung (1) gegeben, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Die Drei-Phasenströme, die detektiert werden, können in dq-Achsenströme auf der Basis von Gleichung (2) und Gleichung (3) umgewandelt werden. Unter Verwendung der Tatsache, dass die Differenzialströme (I_d1 - I_d2 und I_q1 - I_q2) im Wesentlichen klein im Vergleich zu den Summenströmen (I_d1 + I_d2 = I_d, und I_q1 + I_q2 = I_q) sind, wird ein Ausgabedrehmoment durch Gleichung (4) gegeben. Somit kann durch Vermindern eines in den Summenströmen umfassten Detektionsfehlers die Ausgabedrehmomentgenauigkeit verbessert werden oder eine Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden.
• Der b-Achsensummenstrom I_d (I_d1 + I_d2) wird durch die Summe einer Gleichstromkomponente I_{d_sum_dc} und einer Wechselstromkomponente I_{d_sum_ac} wiedergegeben und der q-Achsensummenstrom I_q (I_q1 + I_q2) wird durch die Summe einer Gleichstromkomponente I_{q_sum_dc} und einer Wechselstromkomponente I_{q_sum_ac} wiedergegeben und diese Komponenten werden durch die entsprechende Gleichungen (5) bis (8) gegeben.
• In jeder Gleichung, wenn ein Teil, der durch eine Sinusfunktion mit derselben Phase wiedergegeben ist, als ein Term betrachtet wird, gehören Terme von dem zweiten bis zu dem sechsten in Gleichungen (5) und (7) zu Fehlerkomponenten. In dem zweiten Term bis zu dem vierten Term sind deren Phasen um (2/3) π in einer Ordnung unterschiedlich. Falls die Amplitude der Sinusfunktionen in jedem Term gleich ist, ist die Summe von dem zweiten Term bis zu dem vierten Term gleich null (Bedingung (B), die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist). Das heißt, damit die Fehlerkomponenten in Gleichungen (5) und (7) gleichen null werden, müssen die Amplituden von dem zweiten Term bis zu dem vierten Term gleich sein und müssen die Amplituden des fünften Term bis zu dem sechsten Term gleich null sein (Bedingung (A), die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist). In den Gleichungen (6) und (8) gehören Terme von dem ersten bis zu dem neunten zu Fehlerkomponenten. In dem ersten Term bis zu dem dritten Term sind deren Phasen um (2/3)π in einer Ordnung unterschiedlich. Falls die Amplitude eines jeden Terms gleich ist, wird die Summe von dem ersten Term bis zu dem dritten Term gleich null (Bedingung (B)). In dem vierten Term bis zu dem sechsten Term sind deren Phasen um (2/3)π in einer Ordnung unterschiedlich. Falls die Amplitude eines jeden Terms gleich ist, ist die Summe von dem vierten Term bis zu dem sechsten Term gleich null (Bedingung (B)). In dem siebten Term bis zum neunten Term sind deren Phasen um (2/3)π in einer Ordnung unterschiedlich. Falls die Amplitude eines jeden Terms gleich ist, ist die Summe von dem siebten Term bis zu dem neunten Term gleich null (Bedingung (B)). Das heißt, damit die Fehlerkomponenten in Gleichung (6) und Gleichung (8) gleich null werden, ist die Voraussetzung, dass die Amplituden von dem ersten Term bis zu dem dritten Term gleich werden, die Amplituden von dem vierten Term bis zum sechsten Term gleich werden und die Amplituden von dem siebten Term bis zum neunten Term gleich werden.
• 20 ist ein schematisches Diagramm, dass eine Anordnung von Strompfaden und Magnetsensoren in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y12 und der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y22 zeigt, die benachbart zueinander angeordnet sind. Der erste Strompfad X12, der erste Magnetsensor S12, der zweite Magnetsensor S22 und der zweite Strompfad X22 sind in dieser Ordnung angeordnet. Die Richtung eines erzeugten Magnetfeld aufgrund des ersten Strompfads X12 bei der Position des ersten Magnetsensors S12 ist nach unten gerichtet, und somit ist die Detektionsachse P12. Die Dichtung eines erzeugten Magnetfelds aufgrund des zweiten Strompfads X22 bei der Position des zweiten Magnetsensors S22 ist nach oben gerichtet, und somit ist die Detektionsachse P22. Die Richtung eines erzeugten Magnetfeld aufgrund des zweiten Strompfad X22 bei der Position des ersten Magnetsensors S12 ist nach oben gerichtet, und somit ist die Richtung entgegengesetzt zu der Detektionsachse P12. Die Richtung eines erzeugten Magnetfelds aufgrund des ersten Strompfads X12 bei der Position des zweiten Magnetsensors S22 ist nach unten gerichtet, und somit ist die Richtung entgegengesetzt zu der Detektionsachse P22. Daher ist in einem beliebigen der ersten Magnetsensoren S11 bis S13 und der zweiten Magnetsensoren S21 bis S23 die Rauschkomponente eine Komponente in der entgegengesetzten Richtung zu der Komponente, die erhalten werden soll.
• Wenn die Amplituden in dem fünften Term und dem sechsten Term in Gleichung (5) überprüft werden, ist die Amplitude eines jeden Terms die Summen von Rauschkomponenten zwischen den ersten Dreiphasenwicklungen und zwischen den zweiten Dreiphasenwicklungen. Somit, falls Stromdetektoren für die ersten Dreiphasenwicklungen nicht nebeneinander angeordnet sind und Stromdetektoren für die zweiten Dreiphasenwicklungen nicht nebeneinander angeordnet sind, können die Amplituden gleichen null werden. Da eine Rauschkomponente, die den Magnetsensor für die U1-Phase durch den Strompfad der W2-Phase gegeben wird, von einer Rauschkomponente subtrahiert wird, die den Magnetsensor für die W2-Phase durch den Strompfad der U1-Phase gegeben wird, heben sich die Koeffizienten des zweiten Terms auf, wodurch die Amplitude gleich null wird, selbst wenn jede Rauschkomponente vorhanden ist. Damit die Amplituden des dritten und vierten Terms gleich der Amplitude des zweiten Terms werden, müssen diese gleich null sein.
• Wie in 21 gezeigt, werden sechs Kombinationen berücksichtigt, bei denen Stromphasen zu den ersten Strompfaden X11 bis X13 und den zweiten Strompfaden X21 bis X23 zugewiesen sind. Wenn die V1 Phase zu X11 zugewiesen werden soll, müssen U, V und W durch V, W und Q in 21 jeweils ersetzt werden. Wenn die W1 Phase zu X11 zugewiesen werden soll, müssen U, V und W durch W, U und V in 21 jeweils ersetzt werden.
• In dem Fall der Kombination C3 für die Paare der Strompfade, die in den benachbarten Strompfad-Anordnungspositionen (X11, X21), (X12, X22) und (X13, X23) angeordnet sind, werden Koeffizienten durch Gleichung (34) gegeben. $$a_{u1\_v2}=a_{v2\_u1}=a_{v1\_w2}=a_{w2\_v1}=a_{w1\_u2}=a_{u2\_w1}=k_1$$

  
• Da andere Koeffizienten mit Ausnahme der in Gleichungen (9) und (34) viel kleiner als eins oder k₁ sind, können diese als null angenommen werden. Die Amplituden in dem dritten Term und dem vierten Term in Gleichung (5) können gleich null werden. Allerdings können die Amplituden in dem vierten Term bis zu dem sechsten Term, die in deren Phasen in Gleichung (6) unterschiedlich sind, gleich werden, und die drei Terme von dem vierten Term bis zu dem sechsten Term, die jeweils eine unterschiedliche Phase aufweisen, heben sich auf, sodass die Werte diese Fehlerterme gleich null werden, als Ganzes von dem vierten Term bis zu dem sechsten Term. Das heißt, die Bedingung (B), die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, wird erfüllt. Entsprechend kann die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden, obwohl eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments nicht erzielt werden kann. Dasselbe gilt für die Kombination C5. Es wird drauf hingewiesen, dass die benachbarten Strompfad-Anordnungspositionen nicht nahe beieinander sein müssen, sodass die Werte des Koeffizienten a_{1_k} zwischen zwei nicht-benachbarten Strompfaden vernachlässigbar mit Bezug zu dem Wert des Koeffizienten a_{1_k} zwischen benachbarten zwei Strompfaden ist. Insbesondere darf der Abstand zwischen den benachbarten zwei Strompfaden nicht größer als 0,2-mal der Abstand zwischen nicht-benachbarten Strompfaden sein, der der kürzeste ist.
• In dem Fall der Kombination C2 werden Koeffizienten in den Paaren von Strompfaden, die bei den benachbarten Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, durch Gleichung (35) gegeben. $$a_{u1\_w2}=a_{w2\_u1}=a_{v1\_v2}=a_{v2\_v1}=a_{w1\_u2}=a_{u2\_w1}=k_1$$

  
• Da andere Koeffizienten mit Ausnahme der in Gleichung (9) und (35) viel kleiner als eins oder k₁ sind, können diese als gleich null angenommen werden. Die Amplituden von dem vierten Term bis zum sechsten Term in Gleichung (6) können nicht gleich werden. Allerdings können die Amplituden in dem dritten Term und dem vierten Term in Gleichung (5) gleich null werden. Das heißt, die Bedingung (A) wird erfüllt. Entsprechend, obwohl die Ausgabedrehmomentwelligkeit nicht reduziert werden kann, kann eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments erzielt werden. Dasselbe gilt für die Kombinationen C4 und C6.
• Weiter in dem Fall der Kombination C1 werden Koeffizienten in den Paaren der Strompfade, die bei den benachbarten Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, durch Gleichung (36) gegeben. $$a_{u1\_w2}=a_{w2\_u1}=a_{v1\_u2}=a_{u2\_v1}=a_{w1\_v2}=a_{v2\_w1}=k_1$$

  
• Da andere Koeffizienten mit Ausnahme der in Gleichungen (9) und (36) viel kleiner als eins oder k₁ sind, können diese als null angenommen werden. Die Amplituden von dem dritten Term und dem vierten Term in Gleichung (5) können gleich null werden. Zusätzlich können die Amplituden von dem vierten Term bis zu dem sechsten Term in Gleichung (6) gleich werden. Das heißt, die Bedingungen (A) und (B) werden erfüllt. Entsprechend kann eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments erzielt werden, während die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert wird. Das heißt, beispielsweise, falls die Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform für ein Steuerobjekt wie beispielsweise einen Generator-Motor für ein Fahrzeug verwendet wird, bei dem eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments notwendig ist, kann eine der Kombinationen C1, C2, C4 oder C6 ausgewählt werden. Falls die Stromdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform für ein Steuerobjekt wie beispielsweise eine Rotationsmaschine für ein elektrisches Servolenksystem verwendet wird, bei dem die Ausgabedrehmomentwelligkeit reduziert werden muss, kann eine der Kombinationen C1, C3 oder C5 ausgewählt werden.
• Mit anderen Worten sind Phasen von Strömen, die in den ersten Strompfaden X11 bis x1n fließen, ausgebildet, um um 2π/η in einer Ordnung vorauszulaufen, und sind Phasen von Strömen, die in den zweiten Strompfaden X21 bis X2n fließen, ausgebildet, um um 2π/η in einer Ordnung vorauszulaufen, und somit kann ein neuer vorteilhafter Effekt der Reduktion der Ausgabedrehmomentwelligkeit erhalten werden. Weiter sind Phasen von Strömen, die in den ersten Strompfaden X11 bis x1n in fließen, ausgebildet, um um 2π/η in einer Ordnung vorauszulaufen, und sind Phasen von Strömen, die in den zweiten Strompfaden X21 bis X2n fließen, ausgebildet, um um 2π/η in einer Ordnung verzögert zu sein, und somit kann ein neuer vorteilhafte Effekte der Verbesserung in der Genauigkeit des Ausgabedrehmoments erhalten werden. Weiter, wenn k eine natürliche Zahl von 1 bis n ist, und die Phasendifferenz zwischen den Strömen in dem ersten Strompfad xlk und dem zweiten Strompfad X2k ausgebildet ist, um gleich π/2 zu sein (C1 in 21), kann ein neuer vorteilhafte Effekt von sowohl der Reduktion der Ausgabedrehmomentwelligkeit als auch der Verbesserung eine Genauigkeit des Ausgabedrehmoments erhalten werden.
• Es wird drauf hingewiesen, dass, obwohl die Wechselstrom-Rotationsmaschine, die zwei Sätze von Dreiphasenwicklungen umfasst, hier beschrieben ist, muss die Fehlerkomponenten wiedergebende Gleichung nicht aus drei Sinusfunktionen bestehen, deren Phasen um (2/3)π in einer Ordnung unterschiedlich sind, und somit kann derselbe vorteilhafte Effekt erhalten werden, falls zwei Sätze von n-Phasenwicklungen vorgesehen sind, wenn n ein Vielfaches von drei ist.
• In 20 sind die Richtung des Magnetfelds, das von dem zweiten Strompfad X22 in der Detektionsachse P12 des ersten Magnetsensors S12 für das von dem ersten Strompfad X12 erzeugte Magnetfeld erzeugt wird, und die Richtung des Magnetfelds, das von dem ersten Strompfad X12 in der Detektionsachse P22 des zweiten Magnetsensors S22 für das von dem zweiten Strompfad X22 erzeugte Magnetfeld erzeugt wird, entgegengesetzt zu der Richtung von deren Detektionsachse. Mit der oben beschriebenen Anordnung kann die Verbesserung einer Genauigkeit des Ausgabedrehmoment zusätzlich zu der Reduktion der Drehmomentwelligkeit unter Verwendung der Tatsache erzielt werden, dass in dem zweiten Term von Gleichung (5) die Koeffizienten für jeweils die drei Paare (Q1 und W2, V1 und U2, W1 und V2) zweimal mit einem unterschiedlichen Vorzeichen zueinander auftauchen.
• Der nächste Strompfad einer Phase zu einem Magnetsensor gehört zu einem Stromdetektor der eigenen Phase und der zweitnächste Strompfad einer anderen Phase gehört zu dem benachbarten Stromdetektor. Somit kann ein neuer vorteilhafte Effekt wie folgt erhalten werden. Das heißt, ein Einfluss von den Strompfaden der verbleibenden vier Phasen kann relativ klein ausgebildet werden, und aus den 36 Koeffizienten von a_{u1_u1} bis a_{w2_w2} in Gleichung (1) kann das Ziel, dass für eine Reduktion des Stromdetektionsfehler zu berücksichtigen ist, auf 12 begrenzt werden.
• Obwohl der Fall in der in 20 gezeigten Anordnung bis hierhin beschrieben ist, können in der ersten Strompfad-Anordnungsposition Y12 und der zweiten Strompfad-Anordnungsposition Y22 der erste Magnetsensor S12, der erste Strompfad X12, der erste Magnetsensor S12, der zweite Strompfad X22 und der zweite Magnetsensor S22 in dieser Ordnung angeordnet sein, wie in 22 gezeigt. In diesem Fall, da die Richtung des von dem ersten Strompfad X12 bei der Position des ersten Magnetsensors S12 erzeugten Magnetfelds nach oben gerichtet ist, ist die Detektionsachse P12. Da die Richtung des von dem zweiten Strompfad X22 bei der Position des zweiten Magnetsensors S22 erzeugten Magnetfelds nach unten gerichtet ist, ist die Detektionsachse P22. Da die Richtung des von dem zweiten Strompfad X22 bei der Position des ersten Magnetsensors S12 erzeugten Magnetfelds nach oben gerichtet ist, ist die Richtung dieselbe wie die Richtung der Detektionsachse P12. Da die Richtung des von dem ersten Strompfad X12 erzeugten Magnetfelds bei der Position des zweiten Magnetsensors S22 nach unten gerichtet ist, ist die Richtung dieselbe wie die Richtung der Detektionsachse P22. In einer ähnlichen Weise werden Gleichungen (5) bis (8) in diesem Fall erfüllt. Somit sind die Richtung des Magnetfelds, das von dem zweiten Strompfad X22 in der Detektionsachse P12 für den ersten Magnetsensor S12 für das von dem ersten Strompfad X12 erzeugte Magnetfeld erzeugt ist, und die Richtung des Magnetfelds, das von dem ersten Strompfad X12 in der Detektionsachse P22 des zweiten Magnetsensors S22 für das von dem zweiten Strompfad X22 erzeugte Magnetfeld erzeugt ist, jeweils dieselbe wie die Richtung der Detektionsachse. Mit der oben beschriebenen Anordnung kann die Verbesserung einer Genauigkeit des Ausgabedrehmoment zusätzlich zu der Reduktion der Drehmomentwelligkeit unter Verwendung der Tatsache erzielt werden, dass in dem zweiten Term von Gleichung (5) die Koeffizienten für jeweils die drei Paare (Q1 und W2, V1 und Iu2, W1 und V2) zweimal mit einem unterschiedlichen Vorzeichen zueinander auftauchen. Es wird drauf hingewiesen, dass durch Anordnen der Magnetsensoren und der Strompfade Seite an Seite auf einer geraden Linie, wie in 20 und 22 gezeigt, es ebenso möglich ist, einen vorteilhaften Effekt zum Reduzieren der Größe der Stromdetektionsvorrichtung in der vorne-nach-hinten Richtung der Zeichenebene zu erhalten.
• Zusätzlich, obwohl die Magnetsensoren und die Strompfade Seite an Seite auf der geraden Linie in 20 und 22 angeordnet sind, wenn die Strompfade und die Magnetsensoren Seite an Seite auf getrennten geraden Linien angeordnet sind, wie in 23 gezeigt, kann derselbe Effekt erhalten werden. Das heißt, in den benachbarten Strompfad-Anordnungspositionen der ersten Strompfad-Anordnungspositionen und der zweiten Strompfad-Anordnungspositionen, sind der erste Strompfad und der zweite Strompfad auf derselben Ebene angeordnet und sind der erste Magnetsensor und der zweite Magnetsensor zusammen auf der anderen derselben Ebene angeordnet, sodass eine Einfachheit der Installation verbessert werden kann.
• Es wird drauf hingewiesen, dass, wie in 24 oder 25 gezeigt, bezüglich der Verbindungsvorrichtung zwischen der Wechselstrom-Rotationsmaschine eins und dem Leistungskonverter 4a oder dem Leistungskonverter 4b, selbst wenn die Verbindungrichtung des ersten Strompfads X12 umgekehrt zu der des zweiten Strompfad X22 ist, es möglich ist, denselben Effekt durch geeignetes Anordnen der sechs Phasen zu erhalten. Allerdings, wie in 20 gezeigt, ist es bezüglich der Verbindungsvorrichtung zwischen der Wechselstrom-Rotationsmaschine eins und dem Leistungskonverter 4a oder dem Leistungskonverter 4b natürlich von Bedeutung, dass, falls der erste Strompfad X11 und der zweite Strompfad X22 in der Verbindungsvorrichtung identisch sind, die Verdrahtung einfacher anzuordnen ist, und dies zu einer Verkleinerung beitragen kann. In der Anordnung für den Strompfad und den Magnetsensor bei benachbarten zwei Strompfad-Anordnungspositionen kann eine Vielzahl von Typen von Anordnungen in Kombination verwendet werden.
• Das Magnetfeld, das durch den Rotor der Wechselstrom-Rotationsmaschine erzeugt wird und durch die Welle übertragen wird, die die Achse des Rotors ist, ist eine Störung des Magnetsensors. Allerdings sind die Strompfad-Anordnungspositionen auf demselben Kreis eingestellt, dessen Mittelpunkt die Rotorachse 100 ist, wie in 19 gezeigt, sodass ein Störmagnetfeld bei jedem der Magnetsensoren gleich werden kann. Somit kann ein In-Phase-Rauschen auf der dq-Achse aufgehoben werden, und kann dadurch der Einfluss auf das Ausgabedrehmoment reduziert werden. Es wird drauf hingewiesen, dass es nicht notwendig ist, dass der Mittelpunkt des Kreises mit der Rotorachse 100 zusammenfällt. Beispielsweise, falls das Austreten des Magnetfelds von der Welle bei den Positionen, bei denen die Magnetsensoren angeordnet sind, klein ist, der Einfluss des Rauschens, das durch das Austreten des Magnetfelds von der Welle verursacht wird, klein ist, selbst wenn der Mittelpunkt des Kreises nicht mit der Rotorachse zusammenfällt.
• Fünfte Ausführungsform
• In einer fünften Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer Stromdetektionsvorrichtung beschrieben, in der eine Anordnung eines Strompfad einer jeden Phase, die in den ersten bis vierten Ausführungsformen beschrieben ist, in einer gesammelten Weise beschrieben. 26 ist ein Flussdiagramm, dass einen Fluss in einem Herstellungsverfahren der Stromdetektionsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
• Erst wird jeder Detektionsstrom i_ks, der durch einen Magnetsensor detektiert wird, für jede der Wicklungen mit 2n Phasen durch Gleichung (37) mittels a_{1_k} (k und 1 sind ganze Zahl von 1 bis n) wiedergegeben $$\begin{array}{cc}{i}_{ks}={\displaystyle \sum _{l=1}^{2n}{a}_{l\_k}\times I_l}& \left(k=1\sim 2n\right)\end{array}$$

  
• Hierbei ist I₁ ein Stromwert einer 1-Phase. Der Koeffizient a_{1_k} stellt ein Verhältnis dar, bei dem ein bei einem Strompfad einer k-Phase angeordnete Magnetsensor einen Strom der 1-Phase abtastet. Mit anderen Worten ist dies ein Kopplungskoeffizient zwischen dem Magnetsensor für die k-Phase und dem Strompfad der 1-Phase.
• Gleichung (1) ist für den Fall einer 2n-Phasen-Wechselstrom-Rotationsmaschine (beispielsweise ist n gleich drei), in der zwei Sätze von Dreiphasenwicklungen, deren Phasendifferenz gleich π/6 ist, umfasst sind, und Gleichung (37), die für eine Stromdetektionsvorrichtung in einer Rotationsmaschine mit Wicklungen mit 2n Phasen dargestellt ist, ist eine verallgemeinerte Wiedergabe von Gleichung (1). Die Ströme werden unter der Annahme normalisiert, dass alle Amplituden I₁ gleich sind und in Gleichung (1) wiedergegeben. Beispielsweise kann unter der Annahme, dass a_{k_k} gleich 1 ist, der Koeffizient a_{1_k} als ein Verhältnis angegeben werden, wie viel der Magnetsensor der k-Phase den Strom der 1-Phase detektiert. Dann ist es notwendig das Vorzeichen der Koeffizienten zu bestimmen, durch berücksichtigen der Richtung der Ströme der k-Phase und der 1-Phase und der Richtung des Magnetflusses, der bei der Position des Magnetsensors der k-Phase durch den 1-Phasenstrom erzeugt wird. In konventionellen Stromdetektionsvorrichtungen ist beispielsweise ein Magnetsensor mit einem magnetischen Schild vorgesehen oder ist ein Magnetsensor für die k-Phase ausreichend weit weg von allen Strompfaden der 1-Phasen angeordnet, wobei 1 ≠ k, oder ein Korrekturleiter ist angeordnet, um einen Korrekturstrom hinzuzufügen, und dadurch werden Werte der Koeffizienten a_{1_k}, wobei 1 ≠ k, im Vergleich zu dem Wert von a_{k_k} vernachlässigbar klein. In der vorliegenden Anmeldung, wie in den ersten bis vierten Ausführungsformen beschrieben, wenn zumindest die Koeffizienten a_{1_k} (1 ≠ k) mit effektiven Werten, die nicht außer Acht gelassen werden können, im Vergleich zu dem Wert von a_{k_k}, sind, werden die Strompfadanordnungen durch Konzentrieren auf die Tatsache bestimmt, dass es Strompfadanordnungen gibt, bei denen die Werte der Fehlerterme reduziert werden oder gleichen null werden, durch Aufheben von Koeffizienten a_{1_k} (1 ≠ k) mit effektiven Werten. Das obige ist das unterscheidende Merkmal der vorliegenden Anmeldung.
• Als Nächstes wird unter Verwendung von 2n-Phasenströmen, die durch Gleichung (37) wiedergegeben sind, eine dq-Transformation in ein Zwei-Achsen-Koordinatensystem an diesen Strömen ausgeführt (Schritt ST1). Dann werden 2n Strompfad-Anordnungspositionen als Strompfadpositionen eingestellt, bei denen jeweils die Magnetsensoren angeordnet sind, um jeweils 2n Strompfaden gegenüberzuliegen (Schritt ST2). Bis zu diesem Schritt ist nicht bestimmt, welcher Phasenstrompfad bei welcher Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet wird. Zusätzlich kann die Reihenfolge von Schritt ST1 und Schritt ST2 umgekehrt sein.
• Unter der Annahme, dass n ein Vielfaches von drei ist und alle Amplituden I₁ gleich sind, können der b-Achsensummenstrom und der q-Achsensummenstrom basierend auf dem dq-transformierten Strom gemeinsam mit jeweils Termen von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander dargestellt werden durch zusammenstellen von Termen, die durch Sinusfunktionen mit denselben Phasen wiedergegeben sind. In dem Fall einer 2n-Phasen-Wechselstrom-Rotationsmaschine (beispielsweise ist n gleich drei), in der zwei Sätze von Dreiphasenwicklungen, deren Phasendifferenz π/6 ist, wie in 2 gezeigt, umfasst sind, werden der d-Achsensummenstrom und der q-Achsensummenstrom durch Gleichungen (5) bis (8) wiedergegeben. Auf diese Weise kann unter der Annahme, dass n ein Vielfaches von drei ist und alle Amplituden I₁ gleich sind, der d Achsensummenstrom und der q Achsensummenstrom basierend auf dem dq-transformierten Strom gemeinsam mit jeweils Termen von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander dargestellt werden, durch zusammenstellen von Termen, die durch Sinusfunktionen mit derselben Phase wiedergegeben sind. Unter Verwendung eines Aufhebens von den Koeffizienten a_{1_k} (1 ≠ k), die effektive Werte aufweisen, innerhalb eines Terms von Sinusfunktionen mit derselben Phase, oder eines Aufhebens von Werten von Termen von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen, wird jeder 2n Strompfad zu jeweils 2n Strompfad-Anordnungspositionen derart zugewiesen, dass Fehlerterme des dq-transformierten Stroms zumindest eine der nachstehenden Bedingungen (A) und (B) erfüllen (Schritt ST3).
1. (A) Zumindest in einem Term wird eine Amplitude des zu einer Fehlerkomponente gehörigen Terms dadurch reduziert, dass Koeffizienten sich aufheben, wobei die Koeffizienten in dem Term enthalten sind.
2. (B) Fehlerkomponenten werden durch Aufheben von Werten von Termen von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen reduziert.
• Es wird drauf hingewiesen, dass in dem Stromdetektor gemäß der vierten Ausführungsform die 2n Strompfad-Anordnungspositionen als Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, um benachbarte zwei Strompfad-Anordnungspositionen bei jeder von n Positionen aufzuweisen.
• Wie oben beschrieben, ist die Stromdetektionsvorrichtung durch Anordnen eines Strompfads mit einer zugewiesenen Phase bei jeweils einer Strompfad-Anordnungsposition hergestellt (Schritt ST4). Die Stromdetektionsvorrichtung, die auf diese Weise, wie oben beschrieben, hergestellt ist, weist eine Konfiguration auf, bei der die Strompfade von den entsprechenden Phasen bei den entsprechenden Anordnungspositionen angeordnet sind, um eine der obigen Bedingungen (A) und (B) zu erfüllen.
• Wie dies aus dem obigen gesehen werden kann, ist jeweils einer von 2n Strompfaden, bei dem jeweils ein Magnetsensoren angeordnet ist, um jeweils dem Strompfad gegenüberzuliegen, zu jeweils den 2n Strompfad-Anordnungspositionen zugewiesen, um zumindest eine der Bedingungen (A) und (B) zu erfüllen, sodass eine Stromdetektionsvorrichtung mit einem kleinen Detektionsfehler erhalten werden kann. Das heißt, da es nicht notwendig ist jeden Magnetsensor weit weg von anderen Phasen anzuordnen, kann eine Stromdetektionsvorrichtung erhalten werden, die nicht viel Platz benötigt und keine zusätzlichen Elemente wie beispielsweise einen Korrekturleiter oder ein magnetisches Schild benötigt und die einen kleinen Fehler aufweist.
• Obwohl verschiedene beispielshafte Ausführungsformen und Beispiele in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, sind verschiedene Merkmale, Aspekte und Funktionen, die in einer oder mehreren Ausführungsformen beschrieben sind, nicht einer Ausführungsform inhärent und können alleine oder in deren verschiedenen Kombinationen zu jeder Ausführungsform anwendbar sein. Entsprechend sind zahllose Variationen, die nicht dargestellt sind, innerhalb des Schutzbereichs der hierin beschriebenen Technik mitgedacht. Beispielsweise sind der Fall, bei dem zumindest eine Komponente modifiziert, hinzugefügt oder ausgelassen wird, und der Fall, bei dem zumindest eine Komponente herausgenommen und mit einer Komponente in einer anderen Ausführungsform kombiniert wird, umfasst.
• Bezugszeichenliste

1

Wechselstrom-Rotationsmaschine

5

Stromdetektionsvorrichtung

100

Rotorachse

S11, S12, S13, S21, S22, S23

Magnetsensor

X11, X12, X13, X21, X22, X23

Strompfad

Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23

Strompfad-Anordnungsposition

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• WO 2017/187813 [0003]

Claims (32)

1. Eine Stromdetektionsvorrichtung, umfassend Magnetsensoren (S11, S12, S13, S21, S22, S23), die jeweils angeordnet sind, um jeweils Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) gegenüberzuliegen, für jeweils Wicklungen mit 2n Phasen (n ist ein Vielfaches von drei) in einer Wechselstrom-Rotationsmaschine (1), wobei jeder der Magnetsensoren (S11, S12, S13, S21, S22, S23) angeordnet ist, um jeweils den Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) gegenüberzuliegen, bei jeweils 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23), ein Detektionsstrom i_ks, der durch einen Magnetsensor detektiert wird, der angeordnet ist, um einem Strompfad einer k-Phase gegenüberzuliegen, durch Gleichung (a) dargestellt ist, unter Verwendung eines Stroms I₁ einer 1-Phase (1 = 1 bis 2n), die eine 1-te Phase aus den 2n Phasen ist, und unter Verwendung von a_{1_k}, das ein Kopplungskoeffizient zwischen einem Strompfad der 1-Phase und dem Magnetsensor ist, der angeordnet ist, um dem Strompfad der k-Phase gegenüberzuliegen (k = 1 bis 2n), die die k-te Phase aus den 2n Phasen ist, und $$\begin{array}{cc}{i}_{ks}={\displaystyle \sum _{l=1}^{2n}{a}_{l\_k}\times I_l}& \left(k=1\sim 2n\right)\end{array}$$

   

   in einem d-Achsensummenstrom und einem q-Achsensummenstrom, die Ströme sind, die durch Ausführen einer dq-Transformation in ein Zwei-Achsen-Koordinatensystem an 2n Detektionsströmen i_ks unter einer Annahme erhalten sind, dass alle Amplituden I₁ identisch sind, und, wenn jeweils eine Gleichstromkomponente und eine Wechselstromkomponente in den Summenströmen gemeinsam mit jeweils Termen dargestellt wird, die durch Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander ausgedrückt sind, die Strompfade (X11, X12, X13, X21, X22, X23) angeordnet sind, um eine Positionsbeziehung aufzuweisen, die zumindest eine Bedingung aus der Gruppe von einer ersten Bedingung, in der zumindest in einem der Terme eine Amplitude in dem einen Term, der zu einem von Fehlerkomponenten gehört, durch Aufheben von Koeffizienten a_{1_k} reduziert ist, die in dem einen Term umfasst sind, wobei 1 ≠ k, und einer zweiten Bedingung erfüllt, in der die Fehlerkomponenten durch Aufheben von Werten der Terme von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen reduziert sind.
2. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei unter Verwendung eines Fehlers δ_d und eines Fehlers δ_q, die basierend auf einer Genauigkeit eines Ausgabedrehmoments oder einer Ausgabedrehmomentwelligkeit der Wechselstrom-Rotationsmaschine bestimmt sind, eine Fehlerkomponente des d-Achsensummenstrom Δl_d die Gleichung |Δl_d|<δ_d oder eine Fehlerkomponente des q-Achsensummenstrom Δl_q die Gleichung |Δl_q|<δ_q erfüllt.
3. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei Wicklungen mit den 2n Phasen aus zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gebildet sind.
4. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei eine Phasendifferenz zwischen den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gleich π/6 Rad ist.
5. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei eine Phasendifferenz zwischen den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gleich null ist.
6. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei eine Phasendifferenz zwischen den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gleich n/3 Rad ist.
7. Stromdetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) auf demselben Kreis angeordnet sind.
8. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei ein Mittelpunkt desselben Kreises bei einer Position einer Rotorachse (100) in der Wechselstrom-Rotationsmaschine (1) ist.
9. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) bei gleichen Intervallen angeordnet sind.
10. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, wobei die n Strompfad-Anordnungspositionen bei gleichen Intervallen angeordnet sind und die zu den n-Phasenwicklungen jeweils der zwei Sätze von n-Phasenwicklungen gehörigen Strompfade bei den n Strompfad-Anordnungspositionen jeweils der zwei Sätze angeordnet sind.
11. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, die punktsymmetrisch zueinander angeordnet sind, und die zu n-Phasenwicklungen jeweils der zwei Sätze von n-Phasenwicklungen gehörigen Strompfade bei den n Strompfad-Anordnungspositionen von jeweils der zwei Sätzen angeordnet sind.
12. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, die linien-symmetrisch zueinander angeordnet sind, und die zu n-Phasenwicklungen von jeweils der zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gehörigen Strompfade bei den n Strompfad-Anordnungspositionen von jeweils der zwei Sätzen angeordnet sind.
13. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in den n Strompfad-Anordnungspositionen von einem Satz angeordnet sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in einer Kreisrichtung mit Bezug zu demselben Kreis vorauslaufen, bei dem die n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und Phasen von Strömen, die in n Strompfaden fließen, die in den n Strompfad-Anordnungspositionen des anderen Satzes angeordnet sind, um 2π/η Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung verzögert sind.
14. Stromdetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen sind, die zu Strompfaden für die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen gehören, wobei die n Strompfad-Anordnungspositionen von einem Satz auf demselben Kreis eingestellt sind und die n Strompfad-Anordnungspositionen des anderen Satzes auf einem konzentrischen Kreis mit einem Radius eingestellt sind, der sich von dem desselben Kreis unterscheidet, und Anordnungswinkel für benachbarte Strompfad-Anordnungspositionen mit Bezug zu einem Mittelpunkt des konzentrischen Kreises identisch eingestellt sind.
15. Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei Wicklungen mit den 2n Phasen aus einem Satz von 2n-Phasenwicklungen gebildet sind.
16. Stromdetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, bei denen zwei benachbarte Anordnungspositionen bei jeweils n Positionen vorgesehen sind.
17. Ein Herstellungsverfahren für eine Stromdetektionsvorrichtung, die Magnetsensoren (S11, S12, S13, S21, S22, S23) aufweist, die jeweils angeordnet sind, um jeweils Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) gegenüberzuliegen, für jeweils Wicklungen mit 2n Phasen (n ist ein Vielfaches von drei) in einer Wechselstrom-Rotationsmaschine (1), wobei das Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung die Schritte umfasst: Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als Positionen zum Einstellen von 2n Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23), in denen jeweils die Magnetsensoren (S11, S12, S13, S21, S22, S23) angeordnet sind, um jeweils den 2n Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) gegenüberzuliegen; Zuweisen von jeweils den 2n Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23), zu denen jeweils die Magnetsensoren (S11, S12, S13, S21, S22, S23) angeordnet sind, um gegenüberzuliegen, bei jeweils den 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23), die eingestellt sind, um zumindest eine aus einer Gruppe einer ersten Bedingung und/oder einer zweiten Bedingung zu erfüllen, wobei, falls ein Detektionsstrom i_ks, der durch einen Magnetsensor detektiert wird, der angeordnet ist, um einem Strompfad einer k-Phase gegenüber zu liegen, durch Gleichung (b) dargestellt wird, unter Verwendung eines Stroms I₁ einer 1-Phase (1 = 1 bis 2n), die eine 1-te Phase aus den 2n Phasen ist, und unter Verwendung von a_{1_k}, das ein Kopplungskoeffizient zwischen einem Strompfad der 1-Phase und dem Magnetsensor ist, der angeordnet ist, um dem Strompfad der k-Phase (k = 1 bis 2n) gegenüberzuliegen, die die k-te Phase aus den 2n Phasen ist, $$\begin{array}{cc}{i}_{ks}={\displaystyle \sum _{l=1}^{2n}{a}_{l\_k}\times I_l}& \left(k=1\sim 2n\right)\end{array}$$

    

    in einem d-Achsensummenstrom und einem q-Achsensummenstrom, die Ströme sind, die durch Ausführen einer dq-Transformation in ein Zwei-Achsen-Koordinatensystem an 2n Detektionsströmen i_ks unter einer Annahme erhalten sind, dass alle Amplituden I₁ identisch sind, und, wenn jeweils eine Gleichstromkomponente und eine Wechselstromkomponente in den Summenströmen gemeinsam mit jeweils Termen dargestellt wird, die durch Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen zueinander ausgedrückt werden, die erste Bedingung eine Bedingung ist, in der zumindest in einem der Terme eine Amplitude in dem einen Term, der zu einem von Fehlerkomponenten gehört, durch Aufheben von Koeffizienten a_{1_k} reduziert ist, die in dem einen Term umfasst sind, wobei 1 ≠ k, und die zweite Bedingung eine Bedingung ist, bei der die Fehlerkomponenten durch Aufheben von Werten der Terme von Sinusfunktionen mit unterschiedlichen Phasen reduziert sind; und Anordnen jeweils der Strompfade (X11, X12, X13, X21, X22, X23), zu denen jeweils die Magnetsensoren (S11, S12, S13, S21, S22, S23) angeordnet sind, um gegenüberzuliegen, bei den Strompfad-Anordnungspositionen (X11, X12, X13, X21, X22, X23), die in dem Zuweisungsschritt jeweils den 2n Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) zugewiesen sind.
18. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei unter Verwendung eines Fehlers δ_d und eines Fehlers δ_q , die basierend auf einer Genauigkeit eines Ausgabedrehmoments oder einer Ausgabedrehmomentwelligkeit der Wechselstrom-Rotationsmaschine bestimmt sind, eine Fehlerkomponente des d-Achsensummenstroms Δl_d die Gleichung |Δl_d|<δ_d erfüllt oder eine Fehlerkomponente des q-Achsensummenstroms Δl_q die Gleichung |Δl_q|<δ_q erfüllt.
19. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei die Wicklungen mit 2n Phasen aus zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gebildet sind.
20. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei eine Phasendifferenz zwischen den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gleich π/6 Rad ist.
21. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei eine Phasendifferenz zwischen den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gleich null ist.
22. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei eine Phasendifferenz zwischen den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gleich n/3 Rad ist.
23. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei in dem Schritt zum Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23), die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) auf demselben Kreis eingestellt sind.
24. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei ein Mittelpunkt desselben Kreises bei einer Position einer Rotorachse (100) in der Wechselstrom-Rotationsmaschine (1) eingestellt ist.
25. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 23 oder 24, wobei in dem Schritt zum Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23), die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) bei gleichen Intervallen eingestellt sind.
26. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 23 oder 24, wobei in dem Schritt zum Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23), die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, wobei die n Strompfad-Anordnungspositionen bei gleichen Intervallen angeordnet sind, und in dem Schritt zum Zuweisen von jeweils den 2n Strompfaden die Strompfade, die zu dem n-Phasenwicklungen jeweils der zwei Sätze von n-Phasenwicklungen gehören, bei den n Strompfad-Anordnungspositionen von jeweils den zwei Sätzen angeordnet sind.
27. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 23 oder 24, wobei in dem Schritt zum Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23), die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, die punktsymmetrisch zueinander angeordnet sind, und in dem Schritt zum Zuweisen von jeweils den 2n Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) die Strompfade, die zu n-Phasenwicklungen von jeweils den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gehören, bei den n Strompfad-Anordnungspositionen von jeweils den zwei Sätzen angeordnet sind.
28. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 23 oder 24, wobei in dem Schritt zum Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23), die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, die linien-symmetrisch zueinander angeordnet sind, und in dem Schritt zum Zuweisen von jeweils den 2n Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) die Strompfade, die zu n-Phasenwicklungen von jeweils den zwei Sätzen von n-Phasenwicklungen gehören, bei dem n Strompfad-Anordnungspositionen von jeweils den zwei Sätzen zugewiesen sind.
29. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 27 oder 28, wobei im Schritt zum Zuweisen von jeweils den 2n Strompfaden (X11, X12, X13, X21, X22, X23) n Strompfade derart zugewiesen werden, dass Phasen von Strömen, die in den n Strompfaden fließen, die in den n Strompfad-Anordnungspositionen von einem Satz zugewiesen sind, um 2π/n Rad in einer Ordnung in einer Kreisrichtung mit Bezug zu demselben Kreis vorauslaufen, auf dem die n Strompfad-Anordnungspositionen eingestellt sind, und n Strompfade derart zugewiesen werden, dass Phasen von Strömen, die in den n Strompfaden fließen, die in den n Strompfad-Anordnungspositionen des anderen Satzes zugewiesen sind, um 2π/η Rad in einer Ordnung in der Kreisrichtung verzögert sind.
30. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei in dem Schritt zum Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) die 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) zwei Sätze von n Strompfad-Anordnungspositionen sind, die zu Strompfaden für die zwei Sätze von n-Phasenwicklungen gehören, wobei die n Strompfad-Anordnungspositionen von einem Satz auf demselben Kreis eingestellt sind und die n Strompfad-Anordnungspositionen von dem anderen Satz auf einem konzentrischen Kreis mit einem Radius eingestellt sind, der sich von dem desselben Kreises unterscheidet, und Anordnungswinkel für benachbarte Strompfad-Anordnungspositionen mit Bezug zu einem Mittelpunkt des konzentrischen Kreises identisch eingestellt sind.
31. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, wobei Wicklungen mit den 2n Phasen aus einem Satz von 2n-Phasenwicklungen gebildet sind.
32. Herstellungsverfahren für die Stromdetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 24, wobei in dem Schritt zum Einstellen von 2n Strompfad-Anordnungspositionen (Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) die 2n Strompfad-Anordnungspositionen Y11, Y12, Y13, Y21, Y22, Y23) als Strompfad-Anordnungspositionen angeordnet sind, bei denen zwei benachbarte Anordnungspositionen bei jeweils n Positionen vorgesehen sind.

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