JP2008131795A - 回転電機の駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空間磁束密度成分の基本波と、少なくとも1つの高調波とを利用してトルクを発生させる永久磁石を有する回転子(14)を備えた回転電機の制御装置は、各相のステータコイルに複合電流を供給する供給部と、各相において電流あたりのトルクが他相よりも小さいとき、当該相のステータコイルに通電しないように供給部を制御する制御部とを有する。
【選択図】図4
Description
空間磁束密度成分の基本波と、少なくとも1つの高調波と(および、前記基本波と前記高調波とに対応する各磁極数に相当する複数の電流を合成した複合電流が流されるステータコイルの固定子磁束)を利用してトルクを発生させる永久磁石(基本波に対応する磁極数の磁石の第1の組、および、高調波に対応する磁極数の磁石の第2の組を一体化した永久磁石群)を有する回転子を備えた回転電機の制御装置(回路など)であって、
(スイッチ素子(インバータ)をオンオフすることによって直流を交流に変換し、変換した交流電流を使って)各相のステータコイルに複合電流を供給する供給部と、
各相において電流あたりのトルクが他相よりも小さいとき、当該相のステータコイルに通電しないように前記供給部を制御する制御部(回路など)と、
を有することを特徴とする。
(好適には、電流あたりのトルクが最も小さい相のステータコイルに通電しないように制御する。或いは、電流あたりのトルクが最も小さい相から順に複数の相に通電しないように制御する。)
前記回転子の永久磁石の磁束発生(湧き出し)部の前記固定子に対向する側の周方向の長さが、前記回転電機の固定子のステータティースの前記回転子に対向する側の周方向の長さと同じである、
ことを特徴とする。
前記制御部は、各相のステータコイルに発生させるべき誘起電圧から計算した複合電流の振幅が所定の範囲内(即ち、所定の絶対値の範囲内)にある相のステータコイルには通電しないように、前記供給部を制御する、
ことを特徴とする。
各相のステータコイルに通電される複合電流の波形のピーク値(即ち、各相の正側および負側の最大振幅値)を低減し(即ち、目標トルクに応じて求めた値よりも小さくする)、前記ピーク値以外の箇所で、前記ステータコイルに通電する複合電流を増加させる(即ち、目標トルクに応じて求めた値よりも大きくする)ように前記供給部を制御することを特徴とする。
前記制御部が、前記回転子の位置に応じて、複合電流波形の低減されたピーク値を変化させる(例えば、フラットになるように低減されたピーク値を一定の傾きで変化させる)ことを特徴とする。
12 ステータコア
13 巻線
14 回転子
N1〜N8 磁石(N極)
S1〜S8 磁石(S極)
21 固定子
22 ステータコア
23 ステータコイル
24 回転子
25 シャフト
U1、U2 ステータティース
V1 ステータティース
W1 ステータティース
30 制御装置
31 電流指令値演算部
32 電流次数成分演算部
33 電流制御部
34 インバータ駆動信号生成部
35 インバータ
36 電流センサ
37 回転子位置センサ
40 制御装置
41 電流指令値制御部
42 インバータ駆動信号生成部
43 インバータ
44 電流センサ
45 回転子位置センサ
id dq軸の電流指令値
iq dq軸の電流指令値
θon 電流通電開始ロータ位置
θoff 電流通電終了位置
it 電流上限
ib 電流下限
Claims (8)
- 空間磁束密度成分の基本波と、少なくとも1つの高調波とを利用してトルクを発生させる永久磁石を有する回転子を備えた回転電機の制御装置であって、
各相のステータコイルに複合電流を供給する供給部と、
各相において電流あたりのトルクが他相よりも小さいとき、当該相のステータコイルに通電しないように前記供給部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1に記載の回転電機の制御装置において、
前記回転子の永久磁石の磁束発生部の前記固定子に対向する側の周方向の長さが、前記回転電機の固定子のステータティースの前記回転子に対向する側の周方向の長さと同じである、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1または2に記載の回転電機の制御装置において、
前記制御部は、各相のステータコイルに発生させるべき誘起電圧から計算した複合電流の振幅が所定の範囲内にある相のステータコイルには通電しないように、前記供給部を制御する、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1または2に記載の回転電機の制御装置において、
前記制御部が、各相のステータコイルに通電される複合電流の波形のピーク値を低減し、前記ピーク値以外の箇所で、前記ステータコイルに通電する複合電流を増加させるように前記供給部を制御する、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項4に記載の回転電機の制御装置において、
前記制御部が、前記回転子の位置に応じて、複合電流波形の低減されたピーク値を変化させる、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置において、
前記制御部が、前記回転子のトルク感度に応じて、各相のステータコイルに通電する複合電流の増加時、及び、減少時の電流変化率を変える、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置において、
前記制御部が、前記複合電流に含まれる高調波成分をベクトル制御する、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置において、
前記制御部が、前記複合電流の生成にヒステリシスコンパレータを用いる、
ことを特徴とする回転電機の制御装置。
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