JP2022080948A - Control device for ac rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、交流回転機の制御装置に関するものである。 The present application relates to a control device for an AC rotary machine.
ステータの電機子巻線に生じた誘起電圧により、交流回転機及びインバータに整流発電を行わせる際に、電流が流れるダイオードが逆並列接続されたスイッチング素子をオンさせることで、発電効率を向上させ、素子の発熱を低減させるオルタ発電制御を行う技術が知られている。 The induced voltage generated in the armature winding of the stator improves power generation efficiency by turning on the switching element in which the diode through which the current flows is connected in anti-parallel when the AC rotating machine and the inverter generate rectified power. , A technique for controlling alternator power generation to reduce heat generation of an element is known.
特許文献1の技術では、制御回路により、各相の巻線電流が0Aにクロスしたゼロクロス時点を検出し、ゼロクロス時点を基準に、スイッチング素子をオン又はオフしている。
In the technique of
特許文献2の技術では、交流電力の周期毎にダイオードの導通時間から同期整流可能な時間を得て、高電位側及び低電位側のスイッチング素子のオン及びオフするタイミングを決定している。
In the technique of
しかしながら、特許文献1の技術では、制御回路により、電流が0Aにクロスしたゼロクロス時点を連続的に検出し、ゼロクロス時点を基準に、スイッチング素子をオン又はオフしているので、制御周期ごとにオルタ発電制御を行う制御装置において生じる制御周期による遅れの影響が考慮されていない。また、特許文献1の技術では、制御周期による遅れの影響が考量されていないため、巻線電流の検出値と0Aとを比較すること以外は考慮されていない。さらに、制御回路を実装する必要があるため、電機子巻線の相数が増えるほど実装面積が大きくなるため、車両用発電機を小型化するのは難しい。
However, in the technique of
特許文献2の技術では、一定の回転速度であれば、交流電力の周期毎に決定したスイッチング素子のオンおよびオフするタイミングで所望の動作を行うことが可能である。しかし、回転速度が変動する場合には、ダイオード整流を行うべき区間において、スイッチング素子がオンして電流が乱れたり、同期整流を行える区間において、スイッチング素子がオフして発熱量が増加したりする。また、ロータに界磁巻線を備える発電電動機では、界磁電流の変化により界磁磁束が変化する。界磁磁束が変化すると誘起電圧が変化し、巻線電流の振幅などが変化するため、交流電流の周期毎の判定では巻線電流の挙動の変化に対応するのが難しい。
In the technique of
そこで、本願は、オルタ発電制御を実行する場合において、回転速度の変動、又は巻線電流の挙動の変化に対して、同期整流を行うタイミングの設定精度を向上させることができる交流回転機の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present application, when the alternator power generation control is executed, the control of the AC rotator that can improve the setting accuracy of the timing for performing the synchronous rectification with respect to the fluctuation of the rotation speed or the change of the behavior of the winding current. The purpose is to provide the device.
本願に係る交流回転機の制御装置は、ロータと、第1組の3相の電機子巻線及び第2組の3相の電機子巻線を有するステータとを設けた交流回転機を、インバータを介して制御する交流回転機の制御装置であって、
前記インバータは、各組の各相について、直流電源の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子と前記直流電源の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子とが直列接続され、直列接続の接続点が対応する相の前記電機子巻線に接続される直列回路を設け、前記スイッチング素子は、逆並列接続されたダイオードの機能を有し、
前記第1組の3相の電機子巻線に対する前記第2組の3相の電機子巻線の電気角での位相差は、-π/6であり、
前記交流回転機の制御装置は、
各組について、3相の前記電機子巻線に生じた誘起電圧により前記交流回転機に発電を行わせる際に、各相について、高電位側及び低電位側の前記スイッチング素子をオフするゼロオンモードと、高電位側の前記スイッチング素子をオンすると共に低電位側の前記スイッチング素子をオフするハイオンモードと、高電位側の前記スイッチング素子をオフすると共に低電位側の前記スイッチング素子をオンするローオンモードと、の切り替えを判定し、切り替えるオルタ発電制御を実行し、
各組について、第1組及び第2組の3相の前記電機子巻線の電流の検出値に基づいて、電気角で位相をγだけ進めた各相の前記電機子巻線の電流の予測値を算出し、各相の前記電機子巻線の電流の予測値に基づいて、前記ゼロオンモード、前記ハイオンモード、及び前記ローオンモードの切り替えを判定するものである。
The control device for the AC rotary machine according to the present application is an AC rotary machine provided with a rotor and a stator having a first set of three-phase armature windings and a second set of three-phase armature windings. It is a control device for an AC rotary machine that is controlled via
In the inverter, for each phase of each set, a switching element on the high potential side connected to the high potential side of the DC power supply and a switching element on the low potential side connected to the low potential side of the DC power supply are connected in series. A series circuit is provided in which the connection point of the series connection is connected to the armature winding of the corresponding phase, and the switching element has the function of a diode connected in antiparallel.
The phase difference in the electrical angle of the second set of three-phase armature windings with respect to the first set of three-phase armature windings is −π / 6.
The control device for the AC rotary machine is
For each set, when the AC rotator is made to generate electricity by the induced voltage generated in the three-phase armature winding, the switching element on the high potential side and the low potential side is turned off for each phase. A mode, a high-on mode in which the switching element on the high potential side is turned on and the switching element on the low potential side is turned off, and a low mode in which the switching element on the high potential side is turned off and the switching element on the low potential side is turned on. Judges the switching between on mode and the alternate power generation control to switch,
For each set, the prediction of the current of the armature winding of each phase advanced by γ in the electric angle based on the detected value of the current of the armature winding of the three phases of the first set and the second set. A value is calculated, and switching between the zero-on mode, the high-on mode, and the low-on mode is determined based on the predicted value of the current of the armature winding of each phase.
オルタ発電制御の実行時の各組の各相の巻線電流には、電気角1次成分だけでなく、電気角5次成分が含まれる。本願に係る交流回転機の制御装置によれば、第1組の3相の電機子巻線と第2組の3相の電機子巻線との位相差がπ/6であることを利用し、各組について、第1組及び第2組の3相の巻線電流の検出値に基づいて、電気角1次成分の位相だけでなく、電気角5次成分の位相も、γだけ進めた各相の巻線電流の予測値を算出することができる。よって、精度よく推定された各相の巻線電流の予測値に基づいて、ゼロオンモード、ハイオンモード、及びローオンモードの切り替えが判定されるので、モードを適切に切り替えることができる。よって、回転速度の変動、又は巻線電流の挙動の変化に対して、各モードを行うタイミングの設定精度を向上させることができる。 The winding current of each phase of each set when the alternator power generation control is executed includes not only the electric angle primary component but also the electric angle fifth-order component. According to the control device for the AC rotary machine according to the present application, the phase difference between the first set of three-phase armature windings and the second set of three-phase armature windings is π / 6. For each set, not only the phase of the primary component of the electric angle but also the phase of the fifth component of the electric angle was advanced by γ based on the detected values of the winding currents of the three phases of the first set and the second set. The predicted value of the winding current of each phase can be calculated. Therefore, switching between the zero-on mode, the high-on mode, and the low-on mode is determined based on the predicted value of the winding current of each phase estimated accurately, so that the mode can be appropriately switched. Therefore, it is possible to improve the setting accuracy of the timing for performing each mode with respect to the fluctuation of the rotation speed or the behavior of the winding current.
1.実施の形態1
実施の形態1に係る交流回転機の制御装置11(以下、単に、制御装置11と称す)について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る交流回転機1、インバータ、及び制御装置11の概略構成図である。
1. 1.
The control device 11 (hereinafter, simply referred to as the control device 11) of the AC rotary machine according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
1-1.交流回転機1
交流回転機1は、ステータ18と、ステータ18の径方向内側に配置されたロータ14と、を備えている。ステータ18の鉄心に、第1組の3相の電機子巻線及び第2組の3相の電機子巻線が巻装されている。ロータ14の鉄心に界磁巻線4が巻装されており、電磁石が設けられている。ステータ18には、第1組のU1相、V1相、W1相の3相の電機子巻線Cu1、Cv1、Cw1と、第2組のU2相、V2相、W2相の3相の電機子巻線Cu2、Cv2、Cw2とが設けられている。各組の3相の電機子巻線は、スター結線とされてもよいし、デルタ結線とされてもよい。
1-1.
The
本実施の形態では、図2に模式図を示すように、第1組の3相の電機子巻線Cu1、Cv1、Cw1の位置に対する第2組の3相の電機子巻線Cu2、Cv2、Cw2の位置の電気角での位相差Δθは、Δθ=-π/6(-30度)に設定されている。なお、電気角は、ロータ14の機械角に磁石の極対数を乗算した角度になる。
In this embodiment, as shown in the schematic diagram in FIG. 2, the second set of three-phase armature windings Cu2, Cv2, with respect to the positions of the first set of three-phase armature windings Cu1, Cv1 and Cw1. The phase difference Δθ at the electric angle of the position of Cw2 is set to Δθ = −π / 6 (−30 degrees). The electric angle is the mechanical angle of the
ロータ14には、ロータ14の回転角度(回転角度)を検出する回転センサ15が設けられている。回転センサ15の出力信号は、制御装置11に入力される。回転センサ15には、ホール素子、レゾルバ、又はエンコーダ等の各種のセンサが用いられる。回転センサ15が設けられず、後述する電流指令値に高調波成分を重畳することによって得られる電流情報等に基づいて、回転角度(磁極位置)を推定するように構成されてもよい(いわゆる、センサレス方式)。
The
1-2.直流電源2
直流電源2は、第1組のインバータ5a、第2組のインバータ5b、及びコンバータ9に直流電圧Vdcを出力する。直流電源2として、バッテリー、DC-DCコンバータ、ダイオード整流器、PWM整流器等、直流電圧を出力する任意の機器が用いられる。直流電源2には、平滑コンデンサ3が並列接続されている。
1-2.
The
1-3.インバータ
第1組のインバータ5aは、直流電源2と第1組の3相の電機子巻線との間で電力変換を行う。第2組のインバータ5bは、直流電源2と第2組の3相の電機子巻線との間で電力変換を行う。
1-3. The
第1組のインバータ5aは、直流電源2の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子SP1と、直流電源2の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子SN1と、が直列接続された直列回路を、第1組の3相各相の電機子巻線に対応して3つ設けている。各直列回路における2つのスイッチング素子の接続点が、第1組の対応する相の電機子巻線に接続される。
In the first set of
具体的には、第1組のU1相の直列回路では、U1相の高電位側のスイッチング素子SPu1とU1相の低電位側のスイッチング素子SNu1とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が第1組のU1相の電機子巻線Cu1に接続されている。第1組のV1相の直列回路では、V1相の高電位側のスイッチング素子SPv1とV1相の低電位側のスイッチング素子SNv1とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が第1組のV1相の電機子巻線Cv1に接続されている。第1組のW1相の直列回路では、Wの高電位側のスイッチング素子SPw1とW1相の低電位側のスイッチング素子SNw1とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が第1組のW1相の電機子巻線Cw1に接続されている。 Specifically, in the first set of the U1 phase series circuit, the switching element SPu1 on the high potential side of the U1 phase and the switching element SNu1 on the low potential side of the U1 phase are connected in series, and the connection point of the two switching elements. Is connected to the first set of U1 phase armature windings Cu1. In the first set of V1 phase series circuit, the switching element SPv1 on the high potential side of the V1 phase and the switching element SNv1 on the low potential side of the V1 phase are connected in series, and the connection point of the two switching elements is the first set. It is connected to the V1 phase armature winding Cv1. In the first set of W1 phase series circuit, the switching element SPw1 on the high potential side of W and the switching element SNw1 on the low potential side of the W1 phase are connected in series, and the connection point of the two switching elements is the first set of W1. It is connected to the phase armature winding Cw1.
第2組のインバータ5bは、直流電源2の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子SP2と、直流電源2の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子SN2と、が直列接続された直列回路を、第2組の3相各相の電機子巻線に対応して3つ設けている。各直列回路における2つのスイッチング素子の接続点が、第2組の対応する相の電機子巻線に接続される。
In the second set of
具体的には、第2組のU2相の直列回路では、U2相の高電位側のスイッチング素子SPu2とU2相の低電位側のスイッチング素子SNu2とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が第2組のU2相の電機子巻線Cu2に接続されている。第2組のV2相の直列回路では、V2相の高電位側のスイッチング素子SPv2とV2相の低電位側のスイッチング素子SNv2とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が第2組のV2相の電機子巻線Cv2に接続されている。第2組のW2相の直列回路では、Wの高電位側のスイッチング素子SPw2とW2相の低電位側のスイッチング素子SNw2とが直列接続され、2つのスイッチング素子の接続点が第2組のW2相の電機子巻線Cw2に接続されている。 Specifically, in the second set of the U2 phase series circuit, the switching element SPu2 on the high potential side of the U2 phase and the switching element SNu2 on the low potential side of the U2 phase are connected in series, and the connection point of the two switching elements. Is connected to the second set of U2 phase armature windings Cu2. In the second set of V2 phase series circuit, the switching element SPv2 on the high potential side of the V2 phase and the switching element SNv2 on the low potential side of the V2 phase are connected in series, and the connection point of the two switching elements is the second set. It is connected to the V2 phase armature winding Cv2. In the second set of W2 phase series circuit, the switching element SPw2 on the high potential side of W and the switching element SNw2 on the low potential side of the W2 phase are connected in series, and the connection point of the two switching elements is the second set of W2. It is connected to the phase armature winding Cw2.
各組のインバータの各スイッチング素子は、逆並列接続されたダイオードの機能を有している。例えば、各スイッチング素子には、ダイオードが逆並列接続されたIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、ダイオードが逆並列接続されたバイポーラトランジスタ、逆並列接続された寄生ダイオードを有するMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等が用いられる。各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、制御装置11に接続されている。よって、各スイッチング素子は、制御装置11から出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。
Each switching element of each set of inverters has the function of a diode connected in antiparallel. For example, each switching element has an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) in which diodes are connected in anti-parallel connection, a bipolar transistor in which diodes are connected in anti-parallel connection, and a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) having a parasitic diode connected in anti-parallel connection. ) Etc. are used. The gate terminal of each switching element is connected to the
第1組の電機子電流センサ8aは、第1組の各相の電機子巻線Cu1、Cv1、Cw1に流れる電流を検出する電流検出回路である。第2組の電機子電流センサ8bは、第2組の各相の電機子巻線Cu2、Cv2、Cw2に流れる電流を検出する電流検出回路である。本実施の形態では、各組の電機子電流センサ8a、8bは、各相のスイッチング素子の直列回路と電機子巻線とをつなぐ電線上に備えられている。各組の各相の電機子電流センサ8a、8bの出力信号は、制御装置11に入力される。電機子電流センサは、ホール素子、シャント抵抗等の電流センサとされている。なお、電機子電流センサは、各組の各相のスイッチング素子の直列回路に直列接続されてもよい。
The first set of armature
1-4.コンバータ9
コンバータ9は、スイッチング素子を有し、直流電源2と界磁巻線4との間で電力変換を行う。本実施の形態では、コンバータ9は、直流電源2の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子SPと直流電源2の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子SNとが直列接続された直列回路を2組設けたHブリッジ回路とされている。第1組の直列回路28における高電位側のスイッチング素子SP1と低電位側のスイッチング素子SN1との接続点が、界磁巻線4の一端に接続され、第2組の直列回路29における高電位側のスイッチング素子SP2と低電位側のスイッチング素子SN2との接続点が、界磁巻線4の他端に接続される。
1-4.
The
コンバータ9のスイッチング素子には、ダイオードが逆並列接続されたIGBT、ダイオードが逆並列接続されたバイポーラトランジスタ、MOSFET等が用いられる。各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、制御装置11に接続されている。よって、各スイッチング素子は、制御装置11から出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。
As the switching element of the
なお、第1組の直列回路28の低電位側のスイッチング素子SN1をダイオードに置き換えたり、第2組の直列回路29の高電位側のスイッチング素子SP2をダイオードに置き換えたりする等、コンバータ9を他の構成としてもよい。
In addition, the
界磁電流センサ6は、界磁巻線4を流れる電流である界磁電流ifを検出する電流検出回路である。本実施の形態では、界磁電流センサ6は、界磁巻線4とコンバータ9とをつなぐ電線上に設けられている。界磁電流センサ6は、界磁電流ifを検出可能な他の個所に設けられてもよい。界磁電流センサ6の出力信号は、制御装置11に入力される。界磁電流センサ6は、ホール素子、シャント抵抗等の電流センサとされている。
The field
1-5.制御装置11
制御装置11は、第1組及び第2組のインバータ5a、5b、及びコンバータ9を介して、交流回転機1を制御する。制御装置11は、図3に示すように、回転検出部31、電機子電流検出部32、インバータ制御部33、界磁電流検出部34、及びコンバータ制御部35等の機能部を備えている。制御装置11の各機能は、制御装置11が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置11は、図4に示すように、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置90(コンピュータ)、演算処理装置90とデータのやり取りする記憶装置91、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93、及び外部装置とデータ通信を行う通信回路94等を備えている。
1-5.
The
演算処理装置90として、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、IC(Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置90として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置91として、演算処理装置90からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(Random Access Memory)、及び演算処理装置90からデータを読み出し可能に構成されたROM(Read Only Memory)等が備えられている。入力回路92は、回転センサ15、各組の各相の磁気センサ8a、8b、界磁電流センサ6等の各種のセンサが接続され、これらセンサの出力信号を演算処理装置90に入力するA/D変換器等を備えている。出力回路93は、第1組及び第2組のインバータ5a、5b、及びコンバータ9のスイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置90から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。通信回路94は、外部装置と通信を行う。
The
そして、制御装置11が備える各制御部31~35等の各機能は、演算処理装置90が、ROM等の記憶装置91に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行し、記憶装置91、入力回路92、及び出力回路93等の制御装置11の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部31~35等が用いる各種の設定データは、ソフトウェア(プログラム)の一部として、ROM等の記憶装置91に記憶されている。以下、制御装置11の各機能について詳細に説明する。
Then, in each function of the
回転検出部31は、電気角でのロータの磁極位置θ(ロータの回転角度θ)及び回転角速度ωを検出する。本実施の形態では、回転検出部31は、回転センサ15の出力信号に基づいて、電気角での磁極位置θ(回転角度θ)及び回転角速度ωを検出する。磁極位置は、ロータに設けられた電磁石のN極の向きに設定される。本実施の形態では、磁極位置θ(回転角度θ)は、第1組のU1相の電機子巻線を基準にした、電気角での磁極(N極)の位置(角度)である。図2に示した第1組の電機子巻線と第2組の電機子巻線との位相差π/6から、第2組のU2相の電機子巻線を基準にした、電気角での磁極(N極)の位置(角度)は、θ-π/6になる。
The
なお、回転検出部31は、電流指令値に高調波成分を重畳することによって得られる電流情報等に基づいて、回転センサを用いずに、回転角度(磁極位置)を推定するように構成されてもよい(いわゆる、センサレス方式)。
The
電機子電流検出部32は、第1組の電機子電流センサ8aの出力信号に基づいて、第1組の3相の電機子巻線に流れる巻線電流iu1s、iv1s、iw1sを検出する。ここで、iu1sが、第1組のU1相の巻線電流iu1の検出値であり、iv1sが、第1組のV1相の巻線電流iv1の検出値であり、iw1sが、第1組のW1相の巻線電流iw1の検出値である。また、電機子電流検出部32は、第2組の電機子電流センサ8bの出力信号に基づいて、第2組の3相の電機子巻線に流れる巻線電流iu2s、iv2s、iw2sを検出する。ここで、iu2sが、第2組のU2相の巻線電流iu2の検出値であり、iv2sが、第2組のV2相の巻線電流iv2の検出値であり、iw2sが、第2組のW2相の巻線電流iw2の検出値である。なお、各組について、電機子電流センサが2相の巻線電流を検出するように構成され、残りの1相の巻線電流が、2相の巻線電流の検出値に基づいて算出されてもよい。各組の各相の巻線電流は、後述する制御周期Tc2ごとのタイミングで同時期に検出される。なお、検出タイミングのずれが制御周期Tc2に対して十分小さい、例えばTc2/10未満の場合には、同様の効果が得られる。
The armature
1-5-1.インバータ制御部33
<誘起電圧による発電>
各組について、インバータの全てのスイッチング素子をオフした状態で、各相について、ロータの回転により生じた電機子巻線の誘起電圧が、直流電源の高電位側の電圧を上回ると、電機子巻線から直流電源の高電位側に、高電位側のスイッチング素子の逆並列ダイオードを通って電流が流れる。一方、電機子巻線の誘起電圧が、直流電源の低電位側の電圧を下回ると、直流電源の低電位側から電機子巻線に、低電位側のスイッチング素子の逆並列ダイオードを通って電流が流れる。このように、回転により生じた電機子巻線の誘起電圧が、直流電源の高電位側の電圧を上回り、直流電源の低電位側の電圧を下回る状態になると、インバータは整流器として機能し、交流回転機が発生した交流電力を直流電力に整流して、直流電源に供給する。すなわち、3相の電機子巻線に生じた誘起電圧により、交流回転機が発電を行う。このような、ダイオードによる整流を、ダイオード整流という。
1-5-1.
<Power generation by induced voltage>
For each set, with all switching elements of the inverter turned off, when the induced voltage of the armature winding generated by the rotation of the rotor for each phase exceeds the voltage on the high potential side of the DC power supply, the armature winding A current flows from the wire to the high potential side of the DC power supply through the antiparallel diode of the switching element on the high potential side. On the other hand, when the induced voltage of the armature winding falls below the voltage on the low potential side of the DC power supply, a current flows from the low potential side of the DC power supply to the armature winding through the antiparallel diode of the switching element on the low potential side. Flows. In this way, when the induced voltage of the armature winding generated by rotation exceeds the voltage on the high potential side of the DC power supply and falls below the voltage on the low potential side of the DC power supply, the inverter functions as a rectifier and AC. The AC power generated by the rotating machine is rectified into DC power and supplied to the DC power supply. That is, the AC rotating machine generates electricity by the induced voltage generated in the three-phase armature winding. Such rectification by a diode is called diode rectification.
<同期整流>
ダイオードを電流が流れると、電力損失が大きいため、発熱量が大きくなる。そこで、誘起電圧によりダイオードを電流が流れるときに、ダイオードのスイッチング素子をオンすれば、ダイオードに代えてスイッチング素子を電流が流れるので、電力損失を低減し、発熱量を低減することができる。このようなスイッチング素子をオンする整流を、同期整流という。
<Synchronous rectification>
When a current flows through a diode, the amount of heat generated increases because the power loss is large. Therefore, if the switching element of the diode is turned on when the current flows through the diode due to the induced voltage, the current flows through the switching element instead of the diode, so that the power loss can be reduced and the calorific value can be reduced. Rectification that turns on such a switching element is called synchronous rectification.
例えば、図5に、誘起電圧による発電時の第1組の3相の巻線電流iu1、iv1、iw1、第2組の3相の巻線電流iu2、iv2、iw2を示している。図5には、電気角1次及び5次成分の波形を示している。 For example, FIG. 5 shows the winding currents iu1, iv1, iw1 of the first set of three phases and the winding currents iu2, iv2, iw2 of the second set of three phases at the time of power generation by the induced voltage. FIG. 5 shows the waveforms of the first-order and fifth-order electrical angles.
<巻線電流に応じた同期整流>
時刻t2aにおいて、第1組のインバータ5a内を電流は図6のように流れる。時刻t2aでは、U1相の巻線電流は正であり、同期整流を行わない場合はU1相の低電位側のダイオードを電流が流れるため、U1相の低電位側のスイッチング素子SNu1をオンすることで、発熱量を低減できる。同様に、時刻t2aでは、V1相の電流は負であり、V1相の高電位側のダイオードを電流が流れるため、V1相の高電位側のスイッチング素子SPv1をオンすることで、発熱量を低減する。時刻t2aでは、W1相の電流は正であり、W1相の低電位側のダイオードを電流が流れるため、W1相の低電位側のスイッチング素子SNw1をオンすることで、発熱量を低減する。よって、同期整流では、各相について、誘起電圧によって発生する巻線電流が負の場合に、高電位側のスイッチング素子SPをオンし、低電位側のスイッチング素子SNをオフし、巻線電流が正の場合に、高電位側のスイッチング素子SPをオフし、低電位側のスイッチング素子SNをオンする。
<Synchronous rectification according to winding current>
At time t2a, the current flows in the first set of
<0A付近でのダイオード整流の実施>
一方、時刻t6aでは、W1相の巻線電流iw1は正値ではあるが、0A付近である。W1相の巻線電流の検出値iw1sには検出誤差が含まれるため、巻線電流iw1が正値であっても、巻線電流の検出値iw1sが負値になることがある。誤って、ダイオードが通電していない逆側のスイッチング素子がオンされると、誤ってオンされた逆側のスイッチング素子を電流が流れ、発電効率が低下する。また、0A付近では、ダイオードを電流が流れても発熱量は大きくならない。そのため、電流の検出誤差を考慮して、0A付近では、高電位側及び低電位側のスイッチング素子の双方をオフして、ダイオード整流を行い、誤って逆側のスイッチング素子がオンされないようにすることが考えられる。
<Implementation of diode rectification near 0A>
On the other hand, at time t6a, the winding current iw1 of the W1 phase is a positive value, but is near 0A. Since the detection value iw1s of the winding current of the W1 phase includes a detection error, the detected value iw1s of the winding current may be a negative value even if the winding current iw1 is a positive value. If the switching element on the opposite side where the diode is not energized is erroneously turned on, a current flows through the switching element on the opposite side which is erroneously turned on, and the power generation efficiency is lowered. Further, in the vicinity of 0A, the calorific value does not increase even if a current flows through the diode. Therefore, in consideration of the current detection error, in the vicinity of 0A, both the switching element on the high potential side and the switching element on the low potential side are turned off to perform diode rectification so that the switching element on the opposite side is not accidentally turned on. Is possible.
また、特許文献1では、電流が0Aにクロスしたゼロクロス時点を連続的に検出し、ゼロクロス時点を基準に、スイッチング素子をオン又はオフしているので、制御周期による遅れの影響が考慮されていない。しかし、本実施の形態では、後述するように、制御周期Tc2ごとに電流が検出され、スイッチング素子がオン又はオフされるので、制御周期による遅れの影響を考える必要がある。
Further, in
<オルタ発電制御>
そこで、インバータ制御部33は、各組について、3相の電機子巻線に生じた誘起電圧により交流回転機に発電を行わせる際に、各相について、ゼロオンモードとハイオンモードとローオンモードとの切り替えを判定し、切り替えるオルタ発電制御を実行する。ゼロオンモードは、高電位側のスイッチング素子及び低電位側のスイッチング素子をオフするモードである。ハイオンモードは、高電位側のスイッチング素子をオンすると共に低電位側のスイッチング素子をオフするモードである。ローオンモードは、高電位側のスイッチング素子をオフすると共に低電位側の前記スイッチング素子をオンするモードである。本実施の形態では、モードの切り替え判定及び切り替えは、制御周期Tc2ごとに実行される。
<Alter power generation control>
Therefore, when the
この構成によれば、高電位側及び低電位側のスイッチング素子の双方がオフされるゼロオンモードに切り替えられるので、電流の検出誤差、及び制御周期による遅れが生じても、0A付近で、誤って、ダイオードが通電していない逆側のスイッチング素子がオンされることを抑制し、発電効率が低下することを抑制できる。 According to this configuration, since both the high-potential side and low-potential side switching elements are switched to the zero-on mode, even if a current detection error and a delay due to the control cycle occur, an error occurs near 0A. Therefore, it is possible to suppress the switching element on the opposite side where the diode is not energized from being turned on, and to suppress the decrease in power generation efficiency.
<制御タイミング>
図7に、第1組の制御挙動を示す。オルタ発電制御の実行時は、制御周期Tc2で振動する三角波のキャリア信号C2の山の頂点で、第1組の3相の巻線電流iu1s、iv1s、iw1sが検出される。巻線電流の検出後、各相の巻線電流の検出値に基づいたゼロオンモード、ハイオンモード、及びローオンモードの切り替え判定処理が行われ、次のキャリア信号C2の谷の頂点で、切り替えの判定結果に基づいて、第1組のインバータ5aの各スイッチング素子のスイッチング信号のオン又はオフの設定が更新され、更新されたオン又はオフの設定は、次の次のキャリア信号C2の谷の頂点まで保持される。第2組についても同様である。
<Control timing>
FIG. 7 shows the control behavior of the first set. When the alternator power generation control is executed, the winding currents iu1s, iv1s, and iw1s of the first set of three phases are detected at the peak of the carrier signal C2 of the triangular wave oscillating in the control cycle Tc2. After the winding current is detected, switching determination processing of zero-on mode, high-on mode, and low-on mode is performed based on the detected value of the winding current of each phase, and switching is performed at the peak of the valley of the next carrier signal C2. Based on the determination result of, the on / off setting of the switching signal of each switching element of the first set of
1-5-1-1.切り替え判定
インバータ制御部33は、各組について、電気角で位相をγだけ進めた各相の巻線電流の予測値に基づいて、ゼロオンモード、ハイオンモード、及びローオンモードの切り替えを判定する。巻線電流の予測値の算出方法については後述する。
1-5-1-1. Switching determination The
本実施の形態では、以下で説明する切り替え判定が、各組について実行される。インバータ制御部33は、各相について、現在、ローオンモードであり、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値が、ローゼロ判定値IthL0より小さくなった場合に、ゼロオンモードに切り替える。また、インバータ制御部33は、各相について、現在、ハイオンモードであり、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値が、ハイゼロ判定値IthH0より大きくなった場合に、ゼロオンモードに切り替える。ここで、γは、次回オンオフ時間Tnxtの予測時間Teに対応する位相に設定されている。このように、現在、ハイオンモード又はローオンモードである場合は、γに対応する予測時間Teが、今回の電流の検出時点から、次回の電流の検出時点で検出した巻線電流の検出値に基づいて判定した切り替え判定結果によりスイッチング素子をオンオフする時点までの期間である次回オンオフ時間Tnxtに設定されている。
In the present embodiment, the switching determination described below is executed for each set. The
ローゼロ判定値IthL0は、電流検出誤差及び予測誤差を考慮して予め設定されたオフセット値αL0の正値に設定され、ハイゼロ判定値IthH0は、電流検出誤差及び予測誤差を考慮して予め設定されたオフセット値αH0の負値に設定されればよい。 The low-zero determination value IsL0 is set to a positive value of the offset value αL0 preset in consideration of the current detection error and the prediction error, and the high-zero determination value IsH0 is preset in consideration of the current detection error and the prediction error. The offset value αH0 may be set to a negative value.
ローオンモード又はハイオンモードからゼロオンモードへの切り替えの場合は、今回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点から次回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点までの期間において、0Aを跨ぐ可能性がある場合は、ゼロオンモードに切り替え、0A付近で、誤って、ダイオードが通電していない逆側のスイッチング素子がオンされることを抑制し、発電効率が低下することを抑制したい。上記の構成によれば、次回オンオフ時間Tnxt先の巻線電流の予測値に基づいて、ローオンモード又はハイオンモードからゼロオンモードへの切り替えが判定されるため、次回オンオフ時間Tnxt先になる、次回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点までの期間において、巻線電流が0Aを跨ぐか否かを判定し、0Aを跨ぐ場合に、ゼロオンモードに切り替えることができ、0A付近で、誤って、ダイオードが通電していない逆側のスイッチング素子がオンされることを抑制し、発電効率が低下することを抑制できる。 In the case of switching from low-on mode or high-on mode to zero-on mode, in the period from the on-off time based on the current winding current detection value and predicted value to the on-off time based on the next winding current detection value and predicted value. If there is a possibility of straddling 0A, switch to zero-on mode to prevent the switching element on the opposite side where the diode is not energized from being accidentally turned on near 0A, and the power generation efficiency will decrease. I want to suppress. According to the above configuration, switching from the low-on mode or the high-on mode to the zero-on mode is determined based on the predicted value of the winding current at the next on-off time Tnxt destination, so that the next on-off time Tnxt destination is reached. In the period until the on / off time based on the detected value and predicted value of the next winding current, it is determined whether or not the winding current straddles 0A, and if it straddles 0A, it can be switched to the zero-on mode, near 0A. Therefore, it is possible to prevent the switching element on the opposite side from which the diode is not energized from being turned on by mistake, and to prevent the power generation efficiency from decreasing.
インバータ制御部33は、各相について、現在、ゼロオンモードであり、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値が、0よりも大きい値に設定されたゼロロー判定値Ith0L以上になった場合に、ローオンモードに切り替える。また、インバータ制御部33は、各相について、現在、ゼロオンモードであり、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値が、0よりも小さい値に設定されたゼロハイ判定値Ith0H以下になった場合に、ハイオンモードに切り替える。ここで、γは、オンオフ遅れ時間Tdlyの予測時間Teに対応する位相に設定されている。このように、現在、ゼロオンモードである場合は、γに対応する予測時間Teが、今回の電流の検出時点から、今回の電流の検出時点で検出した巻線電流の検出値に基づいて判定した切り替え判定結果によりスイッチング素子をオンオフする時点までの期間であるオンオフ遅れ時間Tdlyに設定されている。
The
ゼロロー判定値Ith0Lは、電流検出誤差及び予測誤差を考慮して予め設定されたオフセット値α0Lの正値に設定され、ゼロハイ判定値Ith0Hは、電流検出誤差及び予測誤差を考慮して予め設定されたオフセット値α0Hの負値に設定されればよい。 The zero-low judgment value Is0L is set to a positive value of the offset value α0L preset in consideration of the current detection error and the prediction error, and the zero-high judgment value Is0H is preset in consideration of the current detection error and the prediction error. It may be set to a negative value of the offset value α0H.
ゼロオンモードからローオンモード又はハイオンモードへの切り替えの場合は、今回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点から次回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点までの期間において、0Aを跨ぐ可能性がない場合は、ローオンモード又はハイオンモードを設定し、発電効率を向上させたい。上記の構成によれば、オンオフ遅れ時間Tdly先の巻線電流の予測値に基づいて、ゼロオンモードからローオンモード又はハイオンモードへの切り替えが判定されるため、オンオフ遅れ時間Tdly先になる今回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点において、既に0Aを跨ぎ終わっているか否かを判定し、0Aを跨ぎ終わっている場合に、今回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点から次回の巻線電流の検出値及び予測値によるオンオフ時点までの期間において、早期にローオンモード又はハイオンモードに切り替えることができ、同期整流の期間を増加させ、発電効率を向上させることができる。 In the case of switching from zero-on mode to low-on mode or high-on mode, in the period from the on-off time based on the current winding current detection value and predicted value to the on-off time based on the next winding current detection value and predicted value. If there is no possibility of straddling 0A, it is desirable to set a low-on mode or a high-on mode to improve power generation efficiency. According to the above configuration, switching from the zero-on mode to the low-on mode or the high-on mode is determined based on the predicted value of the winding current of the on-off delay time Tdly destination, so that the on-off delay time Tdly destination is set this time. At the time of turning on / off based on the detected value and predicted value of the winding current of In the period from the time point to the on / off time point based on the detected value and predicted value of the next winding current, it is possible to switch to the low-on mode or the high-on mode at an early stage, increase the period of synchronous rectification, and improve the power generation efficiency. can.
<フローチャート>
この各組の切り替え判定処理を、図8に示すフローチャートのように構成できる。図8の判定処理は、各組について、3相の巻線電流の検出が行われた後、各相について実行される。ステップS150で、インバータ制御部33は、現在、ローオンモードであるか否かを判定し、ローオンモードである場合は、ステップS151に進み、ローオンモードでない場合は、ステップS154に進む。ステップS151で、インバータ制御部33は、後述する方法で第1組及び第2組の3相の巻線電流の検出値に基づいて、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値を算出する。ここで、γは、次回オンオフ時間Tnxtに対応する位相に設定されている。インバータ制御部33は、巻線電流の予測値が、ローゼロ判定値IthL0より小さいか否かを判定し、ローゼロ判定値IthL0未満である場合は、ステップS152に進み、ゼロオンモードに切り替えると判定し、ローゼロ判定値IthL0未満でない場合は、ステップS153に進み、ローオンモードに維持すると判定する。
<Flow chart>
The switching determination process of each set can be configured as shown in the flowchart shown in FIG. The determination process of FIG. 8 is executed for each phase after the winding currents of the three phases are detected for each set. In step S150, the
一方、ステップS154で、インバータ制御部33は、現在、ハイオンモードであるか否かを判定し、ハイオンモードである場合は、ステップS155に進み、ハイオンモードでない場合は、ステップS158に進む。ステップS155で、インバータ制御部33は、後述する方法で第1組及び第2組の3相の巻線電流の検出値に基づいて、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値を算出する。ここで、γは、次回オンオフ時間Tnxtに対応する位相に設定されている。インバータ制御部33は、巻線電流の予測値が、ハイゼロ判定値IthH0より大きいか否かを判定し、ハイゼロ判定値IthH0より大きい場合は、ステップS156に進み、ゼロオンモードに切り替えると判定し、ハイゼロ判定値IthH0より大きくない場合は、ステップS157に進み、ハイオンモードに維持すると判定する。
On the other hand, in step S154, the
一方、ステップS158で、現在、ゼロオンモードであるので、インバータ制御部33は、後述する方法で第1組及び第2組の3相の巻線電流の検出値に基づいて、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値を算出する。ここで、γは、オンオフ遅れ時間Tdlyに対応する位相に設定されている。インバータ制御部33は、巻線電流の予測値が、ゼロロー判定値Ith0L以上であるか否かを判定し、ゼロロー判定値Ith0L以上である場合は、ステップS159に進み、ローオンモードに切り替えると判定し、ゼロロー判定値Ith0L以上でない場合は、ステップS160に進む。ステップS160で、インバータ制御部33は、巻線電流の予測値が、ゼロハイ判定値Ith0H以下であるか否かを判定し、ゼロハイ判定値Ith0H以下である場合は、ステップS161に進み、ハイオンモードに切り替えると判定し、ゼロハイ判定値Ith0H以下でない場合は、ステップS162に進み、ゼロオンモードに維持すると判定する。各相の判定結果は、次のキャリア信号C2の谷の頂点でスイッチング信号の設定に反映される。
On the other hand, since the zero-on mode is currently set in step S158, the
<予測処理の簡略化>
次回オンオフ時間Tnxt先の巻線電流の予測値と、オンオフ遅れ時間Tdly先の巻線電流の予測値との双方を算出すると処理負荷が増加するので、オンオフ遅れ時間Tdly先の巻線電流の予測値の代わりに、巻線電流の検出値を用いて判定することにより、処理負荷を低減する。
<Simplification of prediction processing>
If both the predicted value of the winding current of the next on / off time Tnxt destination and the predicted value of the winding current of the on / off delay time Tdly destination are calculated, the processing load will increase. The processing load is reduced by making a judgment using the detected value of the winding current instead of the value.
すなわち、インバータ制御部33は、各相について、現在、ゼロオンモードであり、電機子巻線の電流の検出値が、0よりも大きい値に設定されたゼロロー判定値Ith0L以上になった場合に、ローオンモードに切り替えてもよく。インバータ制御部33は、各相について、現在、ゼロオンモードであり、電機子巻線の電流の検出値が、0よりも小さい値に設定されたゼロハイ判定値Ith0H以下になった場合に、ハイオンモードに切り替えてもよい。
That is, the
この構成によれば、オンオフ遅れ時間Tdly先の巻線電流の予測値を用いる場合よりも、第2制御周期Tc2分、ローオンモード又はハイオンモードに設定される期間が短くなる場合がある。しかし、電流の検出時点において、既に0Aを跨ぎ終わっているか否かを判定し、0Aを跨ぎ終わっている場合に、ローオンモード又はハイオンモードに切り替えることができるので、0Aを跨ぐ可能性がある場合に、誤って、ローオンモード又はハイオンモードに切り替えられることを抑制し、発電効率が低下することを抑制できる。 According to this configuration, the period set to the second control cycle Tc2 minutes, the low-on mode or the high-on mode may be shorter than the case where the predicted value of the winding current of the on / off delay time Tdry destination is used. However, at the time of detecting the current, it is determined whether or not the current has already straddled 0A, and if the current has been straddled, the mode can be switched to the low-on mode or the high-on mode, so that there is a possibility of straddling 0A. In some cases, it is possible to prevent the user from being mistakenly switched to the low-on mode or the high-on mode, and to prevent the power generation efficiency from being lowered.
<ゼロオンモードによるデッドタイムの代替>
ここで、各相において、ローオンモードからハイオンモードに切り替える場合、及びハイオンモードからローオンモードに切り替える場合は、高電位側のスイッチング素子と低電位側のスイッチング素子とが同時にオンにならないように、高電位側のスイッチング素子と低電位側のスイッチング素子の双方をオフにするデッドタイムを設けることを考慮する必要がある。このデッドタイムは、ゼロオンモードと同じ状態である。上記の巻線電流の検出値に基づいた切り替え判定処理によれば、ハイオンモードとローオンモードとの切り替え間に、ゼロオンモードに切り替えられるので、デッドタイムの代わりになる。
<Alternative to dead time with zero-on mode>
Here, in each phase, when switching from the low-on mode to the high-on mode and when switching from the high-on mode to the low-on mode, the switching element on the high potential side and the switching element on the low potential side should not be turned on at the same time. It is necessary to consider providing a dead time for turning off both the switching element on the high potential side and the switching element on the low potential side. This dead time is the same as the zero-on mode. According to the switching determination process based on the detection value of the winding current described above, the zero-on mode is switched between the high-on mode and the low-on mode, which is a substitute for the dead time.
インバータ制御部33は、ゼロオンモードからハイオンモード又はローオンモードへの切り替え、及びハイオンモード又はローオンモードからゼロオンモードへの切り替えは行うが、ハイオンモードからローオンモードへの切り替え及びローオンモードからハイオンモードへの切り替えは行わないように構成される。
The
<制御周期Tc2の設定>
制御周期Tc2は、電気角1周期よりも短い周期に設定されている。例えば、制御周期Tc2は、少なくとも、交流回転機の最大の回転速度における電気角1周期の1/4以下に設定されればよい。電気角1周期の間に、ゼロオンモード、ハイオンモード、ローオンモードを適切に切り替えることができる。
<Setting of control cycle Tc2>
The control cycle Tc2 is set to a cycle shorter than one electrical angle cycle. For example, the control cycle Tc2 may be set to at least 1/4 or less of the
1-5-1-2.巻線電流の予測値の算出方法
以下で、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値の算出方法について説明する。
誘起発電を行っているときの、各組の各相の巻線電流は、多くの場合、電気角1次成分だけでなく、電気角5次成分を含むため、近似的に次式で表せる。
In many cases, the winding current of each phase of each set during induced power generation includes not only the first-order electric angle component but also the fifth-order electric angle component, and thus can be approximately expressed by the following equation.
ここで、ωは、電気角での回転角速度であり、I1は、各組の電気角1次成分の電流振幅であり、δ1は、各組の電気角1次成分の位相であり、I5は、各組の電気角5次成分の電流振幅であり、δ5は、各組の電気角5次成分の位相である。図2に示した第1組の電機子巻線と第2組の電機子巻線との位相差π/6から、第2組の3相の巻線電流は、第1組の3相の巻線電流に対して、位相差π/6だけ遅れている。 Here, ω is the rotation angle velocity at the electric angle, I1 is the current amplitude of the electric angle primary component of each set, δ1 is the phase of the electric angle primary component of each set, and I5 is. , Is the current amplitude of the 5th order component of the electric angle of each set, and δ5 is the phase of the 5th order component of the electric angle of each set. From the phase difference π / 6 between the first set of armature windings and the second set of armature windings shown in FIG. 2, the winding current of the second set of three phases is that of the first set of three phases. It lags behind the winding current by a phase difference of π / 6.
<電気角1次及び5次成分の予測値の算出>
位相をγだけ進めたU1相の巻線電流の予測値iu1eを、今回及び過去のU1相の電流検出値iu1s、iu1s_oldを用いて、例えば、式(2)によって算出する場合には、電気角1次成分は近似誤差があるものの推定できるが、電気角5次成分の位相を正しく進められない。
When the predicted value iu1e of the winding current of the U1 phase whose phase is advanced by γ is calculated by, for example, the equation (2) using the current and past current detection values iu1s and iu1s_old of the U1 phase, the electric angle Although the first-order component has an approximation error, it can be estimated, but the phase of the fifth-order electric angle component cannot be advanced correctly.
そこで、本実施の形態では、第1組の3相の電機子巻線と第2組の3相の電機子巻線との位相差が、π/6であることから、各組の各相の電流検出値を利用して、電気角1次成分の位相をγだけ進めるだけでなく、電気角5次成分の位相を5γだけ進める。式(1)に示したように、U1相はW1相に対して、V1相はU1相に対して、W1相はV1相に対して、U2相はW2相に対して、V2相はU2相に対して、W2相はV2相に対して、電気角1次成分の位相が2/3πだけ遅れ、電気角5次成分の位相が2/3πだけ進んでいる。また、U1相はW2相に対して、V1相はU2相に対して、W1相はV2相に対して、電気角1次成分の位相がπ/2だけ遅れ、電気角5次成分の位相がπ/2だけ遅れている。したがって、インバータ制御部33は、U1相の電気角1次成分iu1_1f、V1相の電気角1次成分iv1_1f、W1相の電気角1次成分iw1_1f、U2相の電気角1次成分iu2_1f、V1相の電気角1次成分iv2_1f、W2相の電気角1次成分iw2_1fを、式(3)を用い、各組の各相の電流検出値に基づいて算出できる。
また、インバータ制御部33は、U1相の電気角5次成分iu1_5f、V1相の電気角5次成分iv1_5f、W1相の電気角5次成分iw1_5f、U2相の電気角5次成分iu2_5f、V1相の電気角5次成分iv2_5f、W2相の電気角5次成分iw2_5fを、式(4)を用い、各組の各相の電流検出値に基づいて算出できる。
したがって、位相がγ進んだU1相の電流は、式(5)のように、U1相の電気角1次成分及び5次成分と、U1相と位相がπ/2異なるW2相の電気角1次成分及び5次成分と、に基づいて算出することができる。
他相についても同様に考えられるので、インバータ制御部33は、電気角で位相をγだけ進めた各組の各相の巻線電流の予測値を、式(6)を用い、各組の各相の電気角1次成分及び5次成分に基づいて算出できる。
式(6)のように、インバータ制御部33は、各組の各相の電気角1次成分に対して、sin(γ)又はcos(γ)を乗算した値、及び各組の各相の電気角5次成分に対して、sin(5×γ)又はcos(5×γ)を乗算した値に基づいて、電気角で位相をγだけ進めた各組の各相の巻線電流の予測値を算出することができる。
As shown in the equation (6), the
詳細には、U1相の巻線電流の予測値iu1eは、U1相の電気角1次成分iu1_1f及び電気角5次成分iu1_5f、及びU1相の電機子巻線と電気角で位相がπ/2異なるW2相(図2参照)の電気角1次成分iw2_1f及び電気角5次成分iw2_5fに基づいて算出されている。また、V2相の電気角1次成分iv2_1f及び電気角5次成分iv2_5f、及びV2相の電機子巻線と電気角で位相がπ/2異なるW1相(図2参照)の電気角1次成分iw1_1f及び電気角5次成分iw1_5fに基づいて算出されている。このように、インバータ制御部33は、第1組及び第2組の一方の組の第m相の巻線電流の予測値を、第m相の電気角1次成分及び電気角5次成分、及び第m相の電機子巻線と電気角で位相がπ/2異なる他方の組の第n相の電気角1次成分及び電気角5次成分に基づいて算出することができる。
Specifically, the predicted value iu1e of the winding current of the U1 phase has a phase of π / 2 with the armature winding of the U1 phase, the electric angle primary component iu1_1f and the electric angle fifth component iu1_5f, and the armature winding of the U1 phase. It is calculated based on the electric angle primary component iw2_1f and the electric angle fifth order component iw2_5f of different W2 phases (see FIG. 2). Further, the primary component of the electrical angle of the W1 phase (see FIG. 2) whose phase differs by π / 2 from the armature winding of the V2 phase, the primary component of the electrical angle iv2_1f and the fifth component of the electrical angle iv2_1f, and the armature winding of the V2 phase. It is calculated based on iw1_1f and the fifth-order electric angle component iw1_5f. As described above, the
γが微小な場合には、式(6)において、cosγ=1、cos5γ=1に近似できるので、電気角で位相をγだけ進めた各組の各相の巻線電流の予測値は、式(7)を用い、算出されてもよい。
γが微小な場合には、さらに、式(7)において、sinγ=γ、sin5γ=5γに近似できるので、電気角で位相をγだけ進めた各組の各相の巻線電流の予測値は、式(7)を用い、算出されてもよい。
各組について、3相の巻線電流の予測値の和が0になることを利用し、各組について、いずれか2相の巻線電流の予測値が算出され、算出された2相の巻線電流の予測値に基づいて、残りの1相の巻線電流の予測値が算出されてもよい。例えば、式(9)に示すように、W1相とV2相の巻線電流の予測値が、他の2相の巻線電流の予測値に基づいて、算出されてよい。
演算処理負荷を低減できれば、制御周期Tc2を短くすることが可能となり、同期整流が実行される期間を増加できる。そこで、式(3)及び式(4)を式(6)に代入し、式(10)を用いて整理すると、式(11)を得る。式(3)及び式(4)の電気角1次成分および5次成分を算出することなく、巻線電流の予測値を算出できるため、演算処理負荷を低減できる。電気角で位相をγだけ進めた各組の各相の巻線電流の予測値は、式(11)を用い、算出されてもよい。特に、制御周期Tc2が一定の場合には、各電流検出値に掛ける換算係数は予め準備しておくとよい。 If the arithmetic processing load can be reduced, the control cycle Tc2 can be shortened, and the period during which synchronous rectification is executed can be increased. Therefore, by substituting the equations (3) and (4) into the equation (6) and rearranging them using the equation (10), the equation (11) is obtained. Since the predicted value of the winding current can be calculated without calculating the electric angle primary component and the fifth-order component of the equations (3) and (4), the arithmetic processing load can be reduced. The predicted value of the winding current of each phase of each set whose phase is advanced by γ by the electric angle may be calculated by using the equation (11). In particular, when the control cycle Tc2 is constant, it is advisable to prepare in advance a conversion coefficient to be multiplied by each current detection value.
式(11)のように、インバータ制御部33は、第1組の3相の内の2相の巻線電流の検出値及び第2組の3相の内の2相の巻線電流の検出値のそれぞれに、個別の換算係数を乗算した値の和により、各組の各相の巻線電流の予測値を算出することができる。インバータ制御部33は、sin(γ)、cos(γ)、sin(5×γ)、及びcos(5×γ)を用いて、個別の換算係数を算出する。
As shown in the equation (11), the
ここで、γが微小な場合には、式(12)などの近似式で簡素化してもよい。
<γの設定>
インバータ制御部33は、式(13)に示すように、各組の各相について、予測時間Teに、電気角での回転角速度ωを乗算した値を、γとして設定する。
As shown in the equation (13), the
上述したように、インバータ制御部33は、各組の各相について、現在、ハイオンモード又はローオンモードである場合は、予測時間Teを、今回の電流検出時点から、次回の電流検出時点の電流の検出値に基づいて判定した切り替え判定結果に基づいてスイッチング素子をオンオフする時点までの期間である次回オンオフ時間Tnxtに設定する。
As described above, the
上述したように、インバータ制御部33は、各組の各相について、現在、ゼロオンモードである場合は、予測時間Teを、今回の電流の検出時点から、今回の電流の検出時点で検出した巻線電流の検出値に基づいて判定した切り替え判定結果によりスイッチング素子をオンオフする時点までの期間であるオンオフ遅れ時間Tdlyに設定する。
<車両の発電電動機として用いられる場合>
本実施の形態の交流回転機の制御装置を、車両用の発電電動機に使用する場合、図9のような構成となる。交流回転機1のロータの回転軸は、プーリ及びベルト機構101を介して、内燃機関100のクランク軸に連結されている。交流回転機1の回転軸は、内燃機関100及び変速装置102を介して車輪103に連結される。交流回転機1は、電動機として機能し、内燃機関100の補機として、車輪103の駆動力源となると共に、発電機として機能し、内燃機関100の回転を利用して発電を行う。交流回転機1は内燃機関100と接続されていることから、内燃機関100のイナーシャにより回転変動は緩やかなものとなるため、第2制御周期Tc2でオルタ発電制御を実施する際には回転変動の影響を小さくすることができ、巻線電流の予測値の予測精度を向上させることができる。また、車両用の発電機であっても同様の効果を得ることが可能である。
<When used as a generator motor for vehicles>
When the control device for the AC rotary machine of the present embodiment is used for a generator motor for a vehicle, the configuration is as shown in FIG. The rotary shaft of the rotor of the AC
1-5-2.コンバータ制御部35
界磁電流検出部34は、界磁電流センサ6の出力信号に基づいて、界磁巻線4に流れる電流である界磁電流ifsを検出する。ここで、ifsは、界磁電流ifの検出値である。
1-5-2.
The field
コンバータ制御部35は、界磁電流の検出値ifsが界磁電流指令値ifoに近づくように、界磁電流指令値ifoと界磁電流の検出値ifsとの偏差Δifに対して比例積分制御を行って、界磁電圧指令値Vfを算出し、界磁電圧指令値Vfに基づいて、界磁巻線4に電圧を印加する。
The
本実施の形態では、図3に示すように、コンバータ制御部35は、電流指令値算出部351、電圧指令値算出部352、及びPWM制御部353を備えている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
電流指令値算出部351は、界磁電流指令値ifoを設定する。例えば、インバータ制御の実行時には、電流指令値算出部351は、トルク指令値To等に基づいて、界磁電流指令値ifoを設定する。オルタ発電制御の実行時は、電流指令値算出部351は、直流電圧Vdcが目標電圧に近づくように、界磁電流指令値ifoを変化させる。
The current command
そして、電圧指令値算出部352は、界磁電流指令値ifoと界磁電流の検出値ifsとの偏差に対して比例積分制御を行って、界磁電圧指令値Vfを算出する。
Then, the voltage command
PWM制御部353は、界磁電圧指令値Vfに基づいて、PWM制御によりコンバータ9の複数のスイッチング素子をオンオフ制御する。
The
例えば、図10に示すように、PWM制御部353は、界磁電圧指令値Vfと、界磁制御周期Tsfで振動する界磁キャリア信号Cfとを比較することにより、複数のスイッチング素子をオンオフ制御する。界磁キャリア信号Cfは、界磁制御周期Tsfで-1×直流電圧Vdcから直流電圧Vdcの間を振動する三角波とされている。直流電圧Vdcは、電圧センサにより検出されてもよい。
For example, as shown in FIG. 10, the
PWM制御部353は、界磁キャリア信号Cfが界磁電圧指令値Vfを下回った場合は、第1組の高電位側のスイッチング素子SP1のスイッチング信号QP1をオン(本例では、1)し、第1組の低電位側のスイッチング素子SN1のスイッチング信号QN1をオフ(本例では、0)し、第2組の高電位側のスイッチング素子SP2のスイッチング信号QP2をオフ(0)し、第2組の低電位側のスイッチング素子SN2のスイッチング信号QN2をオン(1)する。
When the field carrier signal Cf falls below the field voltage command value Vf, the
一方、PWM制御部353は、界磁キャリア信号Cfが界磁電圧指令値Vfを上回った場合は、第1組の高電位側のスイッチング信号QP1をオフ(0)し、第1組の低電位側のスイッチング信号QN1をオン(1)し、第2組の高電位側のスイッチング信号QP2をオン(1)し、第2組の低電位側のスイッチング信号QN2をオフ(0)する。なお、各組について、高電位側のスイッチング素子のオン期間と低電位側のスイッチング素子のオン期間との間には、正極側及び低電位側のスイッチング素子の双方をオフにする短絡防止期間(デッドタイム)が設けられてもよい。
On the other hand, when the field carrier signal Cf exceeds the field voltage command value Vf, the
また、界磁巻線の電流方向を変化させる必要がない場合は、第2組の高電位側のスイッチング信号QP2を常時オフしてもよく、第1組の低電位側のスイッチング信号QN1を常時オフしてもよい。界磁巻線のインダクタンスは、多くの場合において電機子巻線のインダクタンスより大きいため、オルタ発電制御時の第2制御周期Tc2の間の界磁電流の変動は小さい上、界磁磁束を直接変化させることが可能なため、オルタ発電制御に好適である。 If it is not necessary to change the current direction of the field winding, the switching signal QP2 on the high potential side of the second set may be turned off at all times, and the switching signal QN1 on the low potential side of the first set may be constantly turned off. You may turn it off. Since the inductance of the field winding is larger than the inductance of the armature winding in many cases, the fluctuation of the field current during the second control cycle Tc2 during alternator power generation control is small, and the field magnetic flux is directly changed. It is suitable for alternator power generation control because it can be used.
<転用例>
(1)上記の実施の形態1では、交流回転機は、車両用の発電電動機である場合を例に説明した。しかし、交流回転電機は、車両以外の各種の装置の駆動力源に用いられてもよい。
<Example of diversion>
(1) In the first embodiment described above, the case where the AC rotary machine is a generator motor for a vehicle has been described as an example. However, the AC rotary electric machine may be used as a driving force source for various devices other than the vehicle.
(2)上記の実施の形態1では、界磁巻線式の交流回転機を例として説明した。しかし、交流回転機は、永久磁石式の交流回転機とされてもよい。 (2) In the first embodiment described above, a field winding type AC rotary machine has been described as an example. However, the AC rotating machine may be a permanent magnet type AC rotating machine.
(3)上記の実施の形態1では、インバータ制御部33は、オルタ発電制御を実行する場合を例として説明した。しかし、インバータ制御部33は、オルタ発電制御と他の制御とを切り替えて実行してもよい。例えば、他の制御として、各組について、3相の電圧指令値に基づいて、インバータのスイッチング素子をPWM制御によりオンオフするインバータ制御が実行される。インバータ制御では、d軸及びq軸の回転座標系上で電流を制御する公知のベクトル制御などが用いられる。
(3) In the first embodiment described above, the case where the
(4)インバータ制御部33は、各組の各相について、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値が、0よりも大きい値に設定されたローオン判定値IthL以上である場合は、ローオンモードに切り替えると判定し、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値が、0よりも小さい値に設定されたハイオン判定値以下である場合に、ハイオンモードに切り替えると判定し、電気角で位相をγだけ進めた巻線電流の予測値が、ローオン判定値より小さく、且つハイオン判定値より大きい場合に、ゼロオンモードに切り替えると判定するように構成されてもよい。γは、次回オンオフ時間Tnxtに対応する位相に設定される。
(4) When the predicted value of the winding current obtained by advancing the phase by γ in the electric angle for each phase of each set is the low-on determination value IsL set to a value larger than 0 in the
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations. Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed herein. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.
1 交流回転機、2 直流電源、4 界磁巻線、11 交流回転機の制御装置、14 ロータ、18 ステータ、Tnxt 次回オンオフ時間、Tdly オンオフ遅れ時間 1 AC rotating machine, 2 DC power supply, 4 field winding, 11 AC rotating machine control device, 14 rotor, 18 stator, Tnxt next on / off time, Tdry on / off delay time
Claims (16)
前記インバータは、各組の各相について、直流電源の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子と前記直流電源の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子とが直列接続され、直列接続の接続点が対応する相の前記電機子巻線に接続される直列回路を設け、前記スイッチング素子は、逆並列接続されたダイオードの機能を有し、
前記第1組の3相の電機子巻線に対する前記第2組の3相の電機子巻線の電気角での位相差は、-π/6であり、
前記交流回転機の制御装置は、
各組について、3相の前記電機子巻線に生じた誘起電圧により前記交流回転機に発電を行わせる際に、各相について、高電位側及び低電位側の前記スイッチング素子をオフするゼロオンモードと、高電位側の前記スイッチング素子をオンすると共に低電位側の前記スイッチング素子をオフするハイオンモードと、高電位側の前記スイッチング素子をオフすると共に低電位側の前記スイッチング素子をオンするローオンモードと、の切り替えを判定し、切り替えるオルタ発電制御を実行し、
各組について、第1組及び第2組の3相の前記電機子巻線の電流の検出値に基づいて、電気角で位相をγだけ進めた各相の前記電機子巻線の電流の予測値を算出し、各相の前記電機子巻線の電流の予測値に基づいて、前記ゼロオンモード、前記ハイオンモード、及び前記ローオンモードの切り替えを判定する交流回転機の制御装置。 A control device for an AC rotating machine that controls an AC rotating machine provided with a rotor and a stator having a first set of three-phase armature windings and a second set of three-phase armature windings via an inverter. And,
In the inverter, for each phase of each set, a switching element on the high potential side connected to the high potential side of the DC power supply and a switching element on the low potential side connected to the low potential side of the DC power supply are connected in series. A series circuit is provided in which the connection point of the series connection is connected to the armature winding of the corresponding phase, and the switching element has the function of a diode connected in antiparallel.
The phase difference in the electrical angle of the second set of three-phase armature windings with respect to the first set of three-phase armature windings is −π / 6.
The control device for the AC rotary machine is
For each set, when the AC rotator is made to generate electricity by the induced voltage generated in the three-phase armature winding, the switching element on the high potential side and the low potential side is turned off for each phase. A mode, a high-on mode in which the switching element on the high potential side is turned on and the switching element on the low potential side is turned off, and a low mode in which the switching element on the high potential side is turned off and the switching element on the low potential side is turned on. Judges the switching between on mode and the alternate power generation control to switch,
For each set, prediction of the current of the armature winding of each phase advanced by γ in phase with the electric angle based on the detected value of the current of the armature winding of the three phases of the first set and the second set. A control device for an AC rotating machine that calculates a value and determines switching between the zero-on mode, the high-on mode, and the low-on mode based on the predicted value of the current of the armature winding of each phase.
各組の各相の前記電気角1次の成分に対して、sin(γ)又はcos(γ)を乗算した値、及び各組の各相の前記電気角5次の成分に対して、sin(5×γ)又はcos(5×γ)を乗算した値に基づいて、各組の各相の前記電機子巻線の電流の予測値を算出する請求項1に記載の交流回転機の制御装置。 For each set, based on the current detection values of the armature windings of the three phases of the first set and the second set, the electric angle primary component and the electric angle included in the current of the armature winding of each phase. Calculate the 5th order component and
A value obtained by multiplying the first-order electric angle component of each phase of each set by sin (γ) or cos (γ), and a sin for the fifth-order electric angle component of each phase of each set. The control of the AC rotating machine according to claim 1, wherein the predicted value of the current of the armature winding of each phase of each set is calculated based on the value multiplied by (5 × γ) or cos (5 × γ). Device.
第1組及び第2組の一方の組の第m相の前記電機子巻線の電流の予測値を、前記第m相の前記電機子巻線の電流に含まれる前記電気角1次の成分及び前記電気角5次の成分、及び前記第m相の前記電機子巻線と電気角で位相がπ/2異なる他方の組の第n相の前記電機子巻線の電流に含まれる前記電気角1次の成分及び前記電気角5次の成分に基づいて算出する請求項1又は2に記載の交流回転機の制御装置。 For each set, based on the current detection values of the armature windings of the three phases of the first set and the second set, the electric angle primary component and the electric angle included in the current of the armature winding of each phase. Calculate the 5th order component and
The predicted value of the current of the armature winding of the m-phase of one of the first set and the second set is the component of the first-order electric angle included in the current of the armature winding of the m-phase. And the electricity contained in the current of the fifth-order component of the electric angle and the current of the armature winding of the nth phase of the other set whose phase is π / 2 different from that of the armature winding of the mth phase. The control device for an AC rotary machine according to claim 1 or 2, which is calculated based on a component having a first-order angle and a component having a fifth-order electric angle.
第2組の第1相、第2相、及び第3相の前記電機子巻線の電流の予測値を、それぞれ、iu2e、iv2e、iw2eとし、
第1組の第1相の前記電機子巻線の電流に含まれる電気角1次の成分及び電気角5次の成分を、それぞれ、iu1_1f、iu1_5fとし、
第1組の第2相の前記電機子巻線の電流に含まれる電気角1次の成分及び電気角5次の成分を、それぞれ、iv1_1f、iv1_5fとし、
第1組の第3相の前記電機子巻線の電流に含まれる電気角1次の成分及び電気角5次の成分を、それぞれ、iw1_1f、iw1_5fとし、
第2組の第1相の前記電機子巻線の電流に含まれる電気角1次の成分及び電気角5次の成分を、それぞれ、iu2_1f、iu2_5fとし、
第2組の第2相の前記電機子巻線の電流に含まれる電気角1次の成分及び電気角5次の成分を、それぞれ、iv2_1f、iv2_5fとし、
第2組の第3相の前記電機子巻線の電流に含まれる電気角1次の成分及び電気角5次の成分を、それぞれ、iw2_1f、iw2_5fとし、
The predicted values of the currents of the armature windings of the first phase, the second phase, and the third phase of the second set are set to iu2e, iv2e, and iw2e, respectively.
The components of the first-order electric angle and the fifth-order electric angle included in the current of the armature winding of the first phase of the first set are defined as iu1-1_1f and iu1_5f, respectively.
The first-order electric angle component and the fifth-order electric angle component included in the current of the armature winding of the second phase of the first set are defined as iv1_1f and iv1_5f, respectively.
The components of the first-order electric angle and the fifth-order electric angle included in the current of the armature winding of the third phase of the first set are defined as iw1_1f and iw1_5f, respectively.
The components of the first-order electric angle and the fifth-order electric angle included in the current of the armature winding of the first phase of the second set are defined as iu2_1f and iu2_5f, respectively.
The components of the first-order electric angle and the fifth-order electric angle included in the current of the armature winding of the second phase of the second set are defined as iv2_1f and iv2_5f, respectively.
The components of the first-order electric angle and the fifth-order electric angle included in the current of the armature winding of the third phase of the second set are defined as iw2_1f and iw2_5f, respectively.
第2組の第1相、第2相、及び第3相の前記電機子巻線の電流検出値を、それぞれ、iu2s、iv2s、iw2sとし、
The current detection values of the armature windings of the first phase, the second phase, and the third phase of the second set are set to iu2s, iv2s, and iw2s, respectively.
第2組の第1相、第2相、及び第3相の前記電機子巻線の電流検出値を、それぞれ、iu2s、iv2s、iw2sとし、
The current detection values of the armature windings of the first phase, the second phase, and the third phase of the second set are set to iu2s, iv2s, and iw2s, respectively.
sin(γ)、cos(γ)、sin(5×γ)、及びcos(5×γ)を用いて、前記個別の換算係数を算出する請求項1に記載の交流回転機の制御装置。 Individual conversion to the current detection value of the armature winding of two of the three phases of the first set and the current detection value of the armature winding of two phases of the three phases of the second set. The predicted value of the current of the armature winding of each phase of each set is calculated by the sum of the values multiplied by the coefficients.
The control device for an AC rotary machine according to claim 1, wherein the individual conversion coefficients are calculated using sin (γ), cos (γ), sin (5 × γ), and cos (5 × γ).
第2組の第1相、第2相、及び第3相の前記電機子巻線の電流の予測値を、それぞれ、iu2e、iv2e、iw2eとし、
第1組の第1相、第2相、及び第3相の前記電機子巻線の電流検出値を、それぞれ、iu1s、iv1s、iw1sとし、
第2組の第1相、第2相、及び第3相の前記電機子巻線の電流検出値を、それぞれ、iu2s、iv2s、iw2sとし、
The predicted values of the currents of the armature windings of the first phase, the second phase, and the third phase of the second set are set to iu2e, iv2e, and iw2e, respectively.
The current detection values of the armature windings of the first phase, the second phase, and the third phase of the first set are set to iu1s, iv1s, and iw1s, respectively.
The current detection values of the armature windings of the first phase, the second phase, and the third phase of the second set are set to iu2s, iv2s, and iw2s, respectively.
各組の各相について、現在、前記ハイオンモード又は前記ローオンモードである場合は、前記予測時間を、今回の電流検出時点から、次回の電流検出時点の電流の検出値に基づいて判定した切り替え判定結果に基づいてスイッチング素子をオンオフする時点までの期間に設定する請求項1から9のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。 For each phase of each set, the value obtained by multiplying the predicted time by the rotation angular velocity at the electric angle of the rotor is set as γ.
When each phase of each set is currently in the high-on mode or the low-on mode, the predicted time is switched from the current current detection time point to the next current detection time point based on the current detection value. The control device for an AC rotating machine according to any one of claims 1 to 9, which is set in a period until a time point in which the switching element is turned on and off based on a determination result.
各組の各相について、現在、前記ゼロオンモードである場合は、前記予測時間を、今回の電流検出時点から、今回の電流検出時点の電流の検出値に基づいて判定した切り替え判定結果に基づいてスイッチング素子をオンオフする時点までの期間に設定する請求項1から12のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。 For each phase of each set, the value obtained by multiplying the predicted time by the rotation angular velocity at the electric angle of the rotor is set as γ.
For each phase of each set, in the case of the zero-on mode, the predicted time is determined based on the switching determination result determined based on the current detection value at the current current detection time from the current current detection time. The control device for an AC rotary machine according to any one of claims 1 to 12, which is set in a period until the switching element is turned on and off.
現在、前記ゼロオンモードであり、前記電機子巻線の電流の予測値が、ゼロロー判定値以上になった場合に、前記ローオンモードに切り替える請求項1から13のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。 Each phase of each set is currently in the zero-on mode, and when the predicted value of the current of the armature winding becomes equal to or less than the zero-high determination value, the mode is switched to the high-on mode.
13. Control device for AC rotating machine.
現在、前記ゼロオンモードであり、前記電機子巻線の電流検出値が、ゼロロー判定値以上になった場合に、前記ローオンモードに切り替える請求項1から12のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。 Each phase of each set is currently in the zero-on mode, and when the current detection value of the armature winding becomes equal to or less than the zero-high determination value, the mode is switched to the high-on mode.
The alternating current according to any one of claims 1 to 12, which is currently in the zero-on mode and switches to the low-on mode when the current detection value of the armature winding becomes equal to or higher than the zero-low determination value. Rotating machine control device.
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