JP2011239570A - 回転電機装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この回転電機装置では、回転子(10)が配設された回転シャフト(40)は、回転軸(Q1)方向への移動が規制されつつ前記回転軸を中心に回転自在に配設されている。そして第1および第2固定子(20,30)と回転子(10)との間に作用する磁気力の合力の回転軸(Q1)方向の成分と、前記回転子に作用する前記磁気力以外の力の前記回転軸方向の成分との総合力(F1)は、一方側(Q+)から他方側(Q−)に向かう方向を正として、正値と負値の間の値を選択的に取る様に、制御手段がインバータ手段を制御する。
【選択図】図2
Description
この実施形態に係る回転電機装置1は、図1の様に、直流電源70と、3相モータ90と、直流電源70の直流電力を3相交流電力に変換して3相モータ90の各相U,V,Wに電流を供給するインバータ回路(インバータ手段)80と、前記各相に流れる電流Iu,Iv,Iwを検出する複数の電流センサ120u,120v、120wと、各電流センサ120u,120v、120wの検出結果に基づきインバータ回路80を制御する制御回路(制御手段)100とを備えている。直流電源は交流電源とコンバータによって形成されてもよい。
φa:永久磁石鎖交磁束 [wb]
Ld:電機子d軸インダクタンス [H]
Lq:電機子q軸インダクタンス [H]
Ra:相抵抗 [Ω]
Id:d軸電機子電流 [A]
Iq:q軸電機子電流 [A]
制御回路100は、図1の様に、回転速度指令値生成部100jと、d軸電流指令値生成部100dと、d軸電圧指令値生成部100eと、q軸電流指令値生成部100fと、q軸電圧指令値生成部100gと、第1の座標変換部100aと、第2の座標変換部100hと、PWM信号発生部100iと、第3の座標変換部100bと、第4の座標変換部100cと、位置推定出部100kと、回転速度算出部100mと、初期回転推定部100qとを備えている。
Vd=RaId−ωLqIq ・・・(1)
Vq=RaIq+ωLdId+ωφa ・・・(2)
そのため、具体的には、q軸電圧指令値生成部100gは、上記(2)式において、電圧降下分である第1項RaIqを求め、d軸の電機子磁束LdIdの時間微分値としての電圧値ωLdIdを求め、永久磁石鎖交磁束φaの時間微分であるωφaを求め、それらを足し合わせてq軸電圧指令値Vq*を生成する。
10 回転子
20 第1固定子
20a 電機子巻線
30 第2固定子
40 回転シャフト
80 インバータ回路
90 3相モータ
100 制御回路
Q1 回転軸
Claims (4)
- 回転軸(Q1)方向への移動が規制されつつ前記回転軸を中心に回転自在に配設された回転シャフト(40)と、
前記回転軸回りに環状に配置された複数の界磁部材(10i)を有し、前記回転シャフトに固定された回転子(10)と、
前記回転子に対して前記回転軸方向の一方側(Q−)に配置され、その前記回転子側の面(20d)に、前記複数の界磁部材に対向する様に複数の巻線付き磁芯(20b)が配設された第1固定子(20)と、
前記回転子に対して前記回転軸方向の他方側(Q+)に配置された磁性体である第2固定子(30)と、
を含むアキシャルギャップ型回転電機(90)と、
前記各巻線付き磁芯の巻線(20a)に電流を選択的に流すインバータ手段(80)と、
前記インバータ手段を制御して前記各巻線に電流を選択的に流して前記回転子を回転制御する制御手段(100)と、
を備え、
前記第1および前記第2固定子と前記回転子との間に作用する磁気力の合力の前記回転軸方向の成分と、前記回転子に作用する前記磁気力以外の力の前記回転軸方向の成分との総合力(F1)は、前記一方側から前記他方側に向かう方向を正として、正値と負値の間の値を選択的に取る様に、前記制御手段(100)が前記インバータ手段を制御することを特徴とする回転電機装置。 - 請求項1に記載の回転電機装置であって、
前記制御手段(100)は、前記インバータ手段(80)を制御して前記各巻線(20a)に流れる電流の電流値および位相角(β)を制御することで、前記総合力(F1)に前記正値と前記負値との間の値を選択的に取らせることを特徴とする回転電機装置。 - 請求項1または2に記載の回転電機装置であって、
前記アキシャルギャップ型回転電機(90)は、前記各巻線(20a)の無通電状態において、前記総合力(F1)が負値(Fs)となる様に設定されることを特徴とする回転電機装置。 - 請求項3に記載の回転電機装置であって、
前記制御手段(100)は、前記総合力(F1)の絶対値が最小値となる様に前記回転子(10)を回転制御することを特徴とする回転電機装置。
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