JP2021090274A - 多相電動機駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
多相電動機駆動装置には、複数の電力変換ユニットが一つの直流リンクに並列に接続されているものがある。複数の電力変換ユニットには、その直流リンクから直流電力を夫々受け、直流電力から変換した交流電力を生成し、多相電動機の複数の巻線の夫々に交流電力を夫々供給することによって多相電動機を駆動させるものがある。このような多相電動機駆動装置において、直流リンクの直流電圧をより高めたいという要求があった。
図1には、多相電動機1と、多相電動機駆動装置2と、速度制御装置4とが示されている。
図2と図3に、少なくとも1つの半導体素子を備える単相インバータ21を示す。単相インバータ21は、例えば図3に示すように複数の半導体素子を組み合わせた単相フルブリッジ型であってもよい。図3に例示する半導体素子は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。半導体素子は、IGBTに限らず、FETなど他の種類のものでもよい。図2に示す単相インバータ21の記載は、例えば、図3に示す単相インバータ21を省略して記載したものであるが、これに制限されることなく、図3以外のチョッパ型の単相インバータを適用してもよい。
図4は、実施形態の多相電動機1と各単相インバータとの関係を説明するための図である。各相の巻線に対応して単相インバータが配置されている。実施形態の場合、M個の単相インバータが直列に接続された単相インバータ群20と単相インバータ群30とが並列に接続されている。それゆえ、単相インバータの総数は、2M個になる。図4に示す巻線の総数Wは、単相インバータの総数に等しく2M個になる。なお、多相電動機1の各相の巻線は電気的には接続されていないが、異なる相の巻線による磁路がオーバラップするため磁気的に結合されていてもよい。
実施形態の第1変形例について説明する。本変形例の多相電動機1に巻線は、各相の順に、電気角の位相差が略90度になるように駆動される。
実施形態の第2変形例について説明する。第1変形例は、インバータ群の並列数を2にした事例の説明である。並列数をPNに一般化する場合には、上記の電気角の位相差φを次の式(1)を用いて算出するとよい。
Claims (7)
- 複数の巻線を備える多相電動機の各巻線に、直流リンクに供給される直流電力から変換した交流電力をそれぞれ供給する複数のインバータを備え、
前記複数のインバータの電源側が、互いに直列に接続され、前記直列に接続された前記複数のインバータが前記直流リンクの両極間に接続される
多相電動機駆動装置。 - 前記複数のインバータにおける各インバータの出力は、前記多相電動機の前記各巻線にそれぞれ接続される
請求項1に記載の多相電動機駆動装置。 - 前記互いに直列に接続された複数のインバータは、
第1列を成す第1組のインバータ群と、第2列を成す第2組のインバータ群とを含み、
前記第1組のインバータ群と、前記第2組のインバータ群とが、互いに並列に接続される
請求項1又は請求項2に記載の多相電動機駆動装置。 - 前記第1組のインバータ群の第1インバータが供給する第1交流電力に基づいて発生する第1トルク変動と、前記第2組のインバータ群の第2インバータが供給する第2交流電力に基づいて発生する第2トルク変動とが互いに打ち消し合うように制御する制御部
を備える請求項3に記載の多相電動機駆動装置。 - 前記第1組のインバータ群の第1インバータが出力する第1交流電圧の位相と、前記第2組のインバータ群の第2インバータが出力する第2交流電圧の位相とが、前記第1トルク変動と前記第2トルク変動とが互いに打ち消し合うように決定されている
請求項4に記載の多相電動機駆動装置。 - 前記第1組のインバータ群の第1インバータが出力する第1交流電圧に係る第1電気角と、前記第2組のインバータ群の第2インバータが出力する第2交流電圧に係る第2電気角とが略直交するように決定されている
請求項4または請求項5に記載の多相電動機駆動装置。 - 前記複数のインバータの夫々は、単相インバータである
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の多相電動機駆動装置。
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