JP2017208892A - 電動機の制御装置及びそれを備えた電動車両 - Google Patents

電動機の制御装置及びそれを備えた電動車両 Download PDF

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Abstract

【課題】
本発明の目的は、零相電流を減少させる際のスイッチング回数を低減することである。
【解決手段】
各相が独立して結線された電動機を制御する電動機の制御装置であって、入力されたトルク指令に基づき電動機へ印加する電圧を制御するためのＰＷＭ制御信号を出力する制御手段を有し、前記制御手段は前記電動機の交流電流から求められる零相電流を低減するための零相電圧指令に基づき、出力電圧の総和からなる零相電圧のパルス幅及び振幅を制御する。
【選択図】 図５

Description

本発明は電動機の制御装置に関し、特に車載用の電動機の制御装置に関する。
ハイブリッド自動車や電気自動車は、車両走行中の故障発生防止の観点から信頼性の向上と、車両軽量化の観点から出力トルクの向上が要求される。これらの要求に対して三相６線式の駆動装置が考えられているが、中性点が接続されていない電動機を用いるため、電動機を駆動する駆動電流に零相電流が重畳し、銅損などの損失が増加するという課題があった。
本技術分野の背景技術として、特開昭６３−２２４６９３号公報（特許文献１）がある。この公報には、「複数通電モードの中から零相電流の現在値を減少させるような第１および第２の電圧形インバータの通電モードを選択する」と記載されている。これにより零相電流を減少させるようにインバータが動作するため、零相電流による損失を低減することができる。
特開昭６３−２２４６９３号公報
特許文献１に記載の方法では、零相電流を減少させるためにスイッチング回数が増加する恐れがある。
本発明の目的は、零相電流を減少させる際のスイッチング回数を低減することである。
上記の課題を解決するため、本発明に係る電動機の制御装置は、各相の巻線が独立して結線された電動機を制御するとともに、入力されたトルク指令に基づき電動機へ印加する電圧を制御するためのＰＷＭ制御信号を出力する電動機の制御装置において、前記電動機の交流電流から求められる零相電流を低減するための零相電圧指令に基づき、 出力電圧の総和からなる零相電圧のパルス幅及び振幅を制御する。
本発明に係るインバータ制御装置によれば、零相電流を減少させる際のスイッチング回数を低減することができる。
本実施形態に係るモータ駆動装置の構成を示す図である。 本実施形態に係るモータ駆動装置の出力電圧波形例を示す図である。 本実施形態に係るモータ駆動装置の出力電圧ベクトル図である。 第１の実施例を説明する制御ブロック図である。 スイッチング信号生成部３０のフローチャートを示す図である。 図５のフローチャートにおけるステップ２の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。 図５のフローチャートにおけるステップ４の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。 図５のフローチャートにおけるステップ６およびステップ８の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。 図５のフローチャートにおけるステップ９の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。 図５のフローチャートにおけるステップ１１の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。 図５のフローチャートにおけるステップ１３およびステップ１５の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるものではなく、公知の他の構成要素を組み合わせて本発明の技術思想を実現してもよい。なお、各図において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の実施形態に係るモータ駆動装置の構成を示す図である。
モータ駆動装置は、モータ２００と、位置センサ２１０と、電流センサ２２０と、インバータ１００と、インバータ制御装置１と、を有する。モータ駆動装置は、モータを駆動するモータ駆動システムとして機能する・
モータ２００は、中性点が接続されていない埋込磁石同期電動機などにより構成される。
モータ２００の固定子に巻かれたＵ相巻線２０１は、Ｕ相フルブリッジインバータ１１０の出力端子に接続される。
モータ２００の固定子に巻かれたＶ相巻線２０２は、Ｖ相フルブリッジインバータ１１１の出力端子に接続される。
モータ２００の固定子に巻かれたＷ相巻線２０３は、Ｗ相フルブリッジインバータ１１２の出力端子に接続される。
モータ２００は中性点が接続されていないことにより、Ｕ相巻線２０１と、Ｖ相巻線２０２と、Ｗ相巻線２０３に流れる電流をそれぞれ独立に制御することができる。ただし、モータ２００は中性点が接続されていないため、特許文献１に記載されている通り、Ｕ相巻線２０１と、Ｖ相巻線２０２と、Ｗ相巻線２０３に流れる駆動電流には、零相電流が含まれる。
位置センサ２１０は、モータ２００の回転子の位置を検出し、検出した回転子位置θを出力する。
電流センサ２２０は、モータ２００の固定子に巻かれた、Ｕ相巻線２０１と、Ｖ相巻線２０２と、Ｗ相巻線２０３に流れる電流を検出し、検出した三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを出力する。
インバータ１００は、Ｕ相フルブリッジインバータ１１０と、Ｖ相フルブリッジインバータ１１１と、Ｗ相フルブリッジインバータ１１２と、により構成される。Ｕ相フルブリッジインバータ１１０と、Ｖ相フルブリッジインバータ１１１と、Ｗ相フルブリッジインバータ１１２と、は、図略の直流電源に並列接続される。
Ｕ相フルブリッジインバータ１１０は、スイッチング素子１１０ａ〜１１０ｄにより構成される。スイッチング素子１１０ａはＵ相左レグ上アームに配置される。スイッチング素子１１０ｂはＵ相左レグ下アームに配置される。スイッチング素子１１０ｃはＵ相右レグ上アームに配置される。
スイッチング素子１１０ｄはＵ相右レグ下アームに配置される。
Ｖ相フルブリッジインバータ１１１は、スイッチング素子１１１ａ〜１１１ｄにより構成される。スイッチング素子１１１ａはＶ相左レグ上アームに配置される。スイッチング素子１１１ｂはＶ相左レグ下アームに配置される。スイッチング素子１１１ｃはＶ相右レグ上アームに配置される。スイッチング素子１１１ｄはＶ相右レグ下アームに配置される。
Ｗ相フルブリッジインバータ１１２は、スイッチング素子１１２ａ〜１１２ｄにより構成される。スイッチング素子１１２ａはＷ相左レグ上アームに配置される。スイッチング素子１１２ｂはＷ相左レグ下アームに配置される。スイッチング素子１１２ｃはＷ相右レグ上アームに配置される。スイッチング素子１１２ｄはＷ相右レグ下アームに配置される。
スイッチング素子１１０ａ〜１１０ｄと、スイッチング素子１１１ａ〜１１１ｄと、スイッチング素子１１２ａ〜１１２ｄをインバータ制御装置１で生成されたスイッチング信号に基づいてオンもしくはオフすることで、インバータ１００は、図略の直流電源から印加された直流電圧を交流電圧に変換する。変換された交流電圧は、モータ２００の固定子に巻かれたＵ相巻線２０１とＶ相巻線２０２とＷ相巻線２０３に印加され、３相交流電流を発生させる。この３相交流電流がモータ２００に回転磁界を発生させ、回転子が回転する。
スイッチング素子１１０ａ〜１１０ｄと、スイッチング素子１１１ａ〜１１１ｄと、スイッチング素子１１２ａ〜１１２ｄは、金属酸化膜型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などと、ダイオードを組み合わせて構成される。本実施形態では、ＭＯＳＦＥＴとダイオードを用いる構成で説明する。
インバータ制御装置１は、外部からのトルク指令値Ｔ＊、電流センサ２２０で検出された三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ、位置センサ２１０で検出された回転子位置θに基づいてインバータ１００をＰＷＭ制御する。
図２は、本実施形態に係るモータ駆動装置の出力電圧波形例を示す図である。
Ｕ相出力電圧Ｖｕは、Ｕ相フルブリッジインバータ１１０の出力電圧である。Ｖ相出力電圧Ｖｖは、Ｖ相フルブリッジインバータ１１１の出力電圧である。Ｗ相出力電圧Ｖｗは、Ｗ相フルブリッジインバータ１１２の出力電圧である。零相出力電圧Ｖ0は、Ｕ相出力電圧Ｖｕと、Ｖ相出力電圧Ｖｖと、Ｗ相出力電圧Ｖｗから（１）式で求められる。
Figure 2017208892
Ｕ相フルブリッジインバータ１１０と、Ｖ相フルブリッジインバータ１１１と、Ｗ相フルブリッジインバータ１１２は、正極性の電源電圧Ｖｄｃか、負極性の電源電圧−Ｖｄｃか、０のいずれかの電圧を出力する。
そのため、零相出力電圧Ｖ0の振幅は、その組み合わせによって、以下のいずれかとなる。
Figure 2017208892
図３は、本実施形態に係るモータ駆動装置の出力電圧ベクトル図である。
本ベクトル図において、出力電圧ベクトルの成分は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に示され、その大きさは、出力電圧が正極性の電源電圧Ｖｄｃのときは＋、負極性の電源電圧−Ｖｄｃのときは−、０のときは０と表現されている。零相電圧Ｖｚはｚ軸成分として扱い、点の形状によりその大きさを表現した。以降、太線で示した六角形の内接円を出力電圧の最大値とした場合を扱う。
図４は、第１の実施例を説明する制御ブロック図である。
電流指令演算部１０は、入力されたトルク指令値Ｔ＊と、角速度ωに基づき、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊を計算する。ｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊の計算方法としては、最大トルク電流制御や弱め界磁制御などがあるが、周知のため説明を省略する。なお、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊の計算には、予め設定したテーブルを使用してもよい。
ｄｑ軸電流制御部２０には、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊と、ｄ軸電流検出値ｉｄ、ｑ軸電流検出値ｉｑが入力され、比例制御や積分制御などを用いてｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を出力する。
スイッチング信号生成部３０には、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊が入力され、スイッチング素子１１０ａ〜１１０ｄと、スイッチング素子１１１ａ〜１１１ｄと、スイッチング素子１１２ａ〜１１２ｄと、をオンもしくはオフするスイッチング信号を生成する。
インバータ１００には、スイッチング信号が入力され、前記動作によりモータを運転する。
ｄｑ変換部４０には、電流センサ２２０で検出された三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと、位置センサ２１０で検出された回転子位置θが入力され、ｄ軸電流検出値ｉｄ、ｑ軸電流検出値ｉｑを出力する。
零相電流算出部５０には、電流センサ２２０で検出された三相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと、位置センサ２１０で検出された回転子位置θが入力され、零相電流ｉ0が出力される。前記零相電流ｉ0の計算式を（３）式に示す。
Figure 2017208892
なお、零相電流ｉ0はモータ２００の回転速度により変化するため、角速度ωから推定した零相電流値を考慮して算出してもよい。
零相電流制御部６０には、零相電流ｉ0が入力され、比例制御や積分制御などを用いて零相電圧指令値Ｖ0＊が出力する。
速度変換部７０には、位置センサ２１０で検出された回転子位置θが入力され、角速度ωが出力する。
図５はスイッチング信号生成部３０のフローチャートを示す図である。
ステップ１において、スイッチング信号生成部３０は、零相電圧制御部６０から出力される零相電圧指令値Ｖ0＊の極性を判別し、零相電圧指令値Ｖ0＊が正の場合はステップ２、零相電圧指令値Ｖ0＊が負の場合はステップ９の処理を行う。
ステップ２において、零相電圧指令値Ｖ0＊が正の場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｐ１モードのパルス幅を算出する。
その後、ステップ３において、ステップ２で算出されたＰ１モードのパルス幅がキャリア周期内かを判別し、Ｐ１モードのパルス幅がキャリア周期内の場合は処理を完了し、Ｐ１モードのパルス幅がキャリア周期を超える場合はステップ４の処理を行う。
ステップ４において、Ｐ１モードのパルス幅がキャリア周期を超えた場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｐ２モードのパルス幅を算出する。
その後、ステップ５において、ステップ４で算出されたＰ２モードのパルス幅がキャリア周期内かを判別し、Ｐ２モードのパルス幅がキャリア周期内の場合は処理を完了し、Ｐ２モードのパルス幅がキャリア周期を超える場合はステップ６の処理を行う。
ステップ６において、Ｐ２モードのパルス幅がキャリア周期を超えた場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｐ３モードのパルス幅を算出する。
その後、ステップ７において、ステップ６で算出されたＰ３モードのパルス幅がキャリア周期内かを判別し、Ｐ３モードのパルス幅がキャリア周期内の場合は処理を完了し、Ｐ３モードのパルス幅がキャリア周期を超える場合はステップ８の処理を行う。
ステップ８において、Ｐ３モードのパルス幅がキャリア周期を超えた場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｐ４モードのパルス幅を算出する。
ステップ９において、零相電圧指令値Ｖ0＊が負の場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｎ１モードのパルス幅を算出する。その後、ステップ１０において、ステップ９で算出されたＮ１モードのパルス幅がキャリア周期内かを判別し、Ｎ１モードのパルス幅がキャリア周期内の場合は処理を完了し、Ｎ１モードのパルス幅がキャリア周期を超える場合はステップ１１の処理を行う。
ステップ１１において、Ｎ１モードのパルス幅がキャリア周期を超えた場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｎ２モードのパルス幅を算出する。
その後、ステップ１２において、ステップ１１で算出されたＮ２モードのパルス幅がキャリア周期内かを判別し、Ｎ２モードのパルス幅がキャリア周期内の場合は処理を完了し、Ｎ２モードのパルス幅がキャリア周期を超える場合はステップ１３の処理を行う。
ステップ１３において、Ｎ２モードのパルス幅がキャリア周期を超えた場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｎ３モードのパルス幅を算出する。
その後、ステップ１４において、ステップ１３で算出されたＮ３モードのパルス幅がキャリア周期内かを判別し、Ｎ３モードのパルス幅がキャリア周期内の場合は処理を完了し、Ｎ３モードのパルス幅がキャリア周期を超える場合はステップ１５の処理を行う。
ステップ１５において、Ｎ３モードのパルス幅がキャリア周期を超えた場合、スイッチング信号生成部３０は、Ｎ４モードのパルス幅を算出する。
図６は、図５のフローチャートにおけるステップ２の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。
以下、本領域においてＰ１モードのパルス幅を算出する方法を述べる。なお、他の領域においては図６のベクトル図を６０°回転させ、極性を反転させることによって算出することができる。
図６において、Ｖ1を出力する期間をｔ1、Ｖ2を出力する期間をｔ2、Ｖ3を出力する期間をｔ3、とすると、ｔ1とｔ2とｔ3は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（４）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとVbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図６の固定座標に変換した電圧指令値である。
図７は、図５のフローチャートにおけるステップ４の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。
以下、本領域においてＰ２モードのパルス幅を算出する方法を述べる。なお、他の領域においては図７のベクトル図を６０°回転させ、極性を反転させることによって算出することができる。
図７において、Ｖ1を出力する期間をｔ1、Ｖ2を出力する期間をｔ2、V4を出力する期間をｔ4、とすると、ｔ1とｔ2とｔ4は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（５）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとＶbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図７の固定座標に変換した電圧指令値である。
図８は、図５のフローチャートにおけるステップ６およびステップ８の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。
以下、本領域においてＰ３モードとＰ４モードのパルス幅を算出する方法を述べる。なお、他の領域においては図８のベクトル図を６０°回転させ、極性を反転させることによって算出することができる。
図８において、Ｖ1を出力する期間をｔ1、Ｖ2を出力する期間をｔ2、V5を出力する期間をｔ5、とすると、ステップ６においてｔ1とｔ2とｔ5は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（６）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとＶbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図８の固定座標に変換した電圧指令値である。
また、ステップ８においてｔ1とｔ2とｔ5は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（７）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとＶbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図８の固定座標に変換した電圧指令値である。
図９は、図５のフローチャートにおけるステップ９の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。
以下、本領域においてＮ１モードのパルス幅を算出する方法を述べる。なお、他の領域においては図９のベクトル図を６０°回転させ、極性を反転させることによって算出することができる。
図９において、Ｖ1を出力する期間をｔ1、Ｖ2を出力する期間をｔ2、V6を出力する期間をｔ6、とすると、ｔ1とｔ2とｔ6は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（８）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとVbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図９の固定座標に変換した電圧指令値である。
図１０は、図５のフローチャートにおけるステップ１１の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。
以下、本領域においてＮ２モードのパルス幅を算出する方法を述べる。なお、他の領域においては図１０のベクトル図を６０°回転させ、極性を反転させることによって算出することができる。
図１０において、Ｖ1を出力する期間をｔ1、Ｖ2を出力する期間をｔ2、V7を出力する期間をｔ7、とすると、ｔ1とｔ2とｔ7は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（９）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとVbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図１０の固定座標に変換した電圧指令値である。
図１１は、図５のフローチャートにおけるステップ１３およびステップ１５の処理を示す図であり、図３のベクトル図において太点線で示した六角形部分を示している。
以下、本領域においてＮ３モードとＮ４モードのパルス幅を算出する方法を述べる。なお、他の領域においては図１１のベクトル図を６０°回転させ、極性を反転させることによって算出することができる。
図１１において、Ｖ1を出力する期間をｔ1、Ｖ2を出力する期間をｔ2、V8を出力する期間をｔ8、とすると、ステップ１３においてｔ1とｔ2とｔ8は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（１０）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとVbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図１１の固定座標に変換した電圧指令値である。
また、ステップ１５においてｔ1とｔ2とｔ8は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、零相電圧指令値Ｖ0＊から（１１）式で求められる。
Figure 2017208892
なお、ＶaとVbは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を図１１の固定座標に変換した電圧指令値である。
以上の通り、本実施形態においては、零相電圧の振幅とパルス幅を制御することで、各相のインバータが出力する電圧のパルス幅がキャリア周期を超えない範囲で振幅の小さい零相電圧を出力し、スッチング回数の低減によりスイッチング損失が低減される、という効果が得られる。
１…インバータ制御装置、１０…電流指令演算部、２０…ｄｑ軸電流制御部、３０…三相変換部、４０…スイッチング信号生成部、５０…ｄｑ変換部、６０…零相電流算出部、７０…零相電流制御部、８０…速度変換部、１００…インバータ、１１０…Ｕ相フルブリッジインバータ、１１０ａ…スイッチング素子、１１０ｂ…スイッチング素子、１１０ｃ…スイッチング素子、１１０ｄ…スイッチング素子、１１１…Ｖ相フルブリッジインバータ、１１１ａ…スイッチング素子、１１１ｂ…スイッチング素子、１１１ｃ…スイッチング素子、１１１ｄ…スイッチング素子、１１２…Ｗ相フルブリッジインバータ、１１２ａ…スイッチング素子、１１２ｂ…スイッチング素子、１１２ｃ…スイッチング素子、１１２ｄ…スイッチング素子、２００…モータ、２０１…Ｕ相巻線、２０２…Ｖ相巻線、２０３…Ｗ相巻線、２１０…位置センサ、２２０…電流センサ、ｉｕ…Ｕ相電流、ｉｖ…Ｖ相電流、ｉｗ…Ｗ相電流、ｉｄ＊…ｄ軸電流指令値、ｉｑ＊…ｑ軸電流指令値、ｉｄ…ｄ軸電流検出値、ｉｑ…ｑ軸電流検出値、ｉ0…零相電流、Ｔ＊…トルク指令値、Ｖｄｃ…直流電源電圧、Ｖｕ…Ｕ相出力電圧、Ｖｖ…Ｖ相出力電圧、Ｖｗ…Ｗ相出力電圧、Ｖ0…零相出力電圧、Ｖｄ＊…ｄ軸電圧指令値、Ｖｑ＊…ｑ軸電圧指令値、Ｖ0＊…零相電圧指令値、ω…角速度、θ…回転子位置

Claims (4)

  1. 各相の巻線が独立して結線された電動機を制御するとともに、入力されたトルク指令に基づき電動機へ印加する電圧を制御するためのＰＷＭ制御信号を出力する電動機の制御装置において、
    前記電動機の交流電流から求められる零相電流を低減するための零相電圧指令に基づき、 出力電圧の総和からなる零相電圧のパルス幅及び振幅を制御する電動機の制御装置。
  2. 請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
    零相電圧の振幅が小さくなるように零相電圧のパルス幅及び振幅を制御する制御装置。
  3. 請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
    零相電圧出力時のスイッチング回数を低減する所定のパルス幅と振幅の零相電圧を出力する制御装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電動機の制御装置を備えた電動車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5169396B2 (ja) * 2008-04-07 2013-03-27 富士電機株式会社 電力変換装置の制御回路
CN101702854A (zh) * 2009-11-21 2010-05-05 英飞特电子（杭州）有限公司 一种适用于多路led恒流驱动的电路
CN102064558B (zh) * 2010-11-30 2012-09-26 张家港市沙洲特种变压器制造有限公司 三相电磁平衡节电器
JP6194113B2 (ja) * 2014-06-26 2017-09-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ駆動装置
KR101522272B1 (ko) * 2014-06-30 2015-05-21 엘에스산전 주식회사 회로 차단기의 중성 극 변류기 모듈 및 중성 극 전류 검출 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7414923B2 (ja) 2018-08-20 2024-01-16 株式会社東芝 オープン巻線モータ駆動装置及び冷凍サイクル装置

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