JP3507753B2 - 電気自動車駆動用インバータシステム - Google Patents

電気自動車駆動用インバータシステム

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JP3507753B2
JP3507753B2 JP2000063875A JP2000063875A JP3507753B2 JP 3507753 B2 JP3507753 B2 JP 3507753B2 JP 2000063875 A JP2000063875 A JP 2000063875A JP 2000063875 A JP2000063875 A JP 2000063875A JP 3507753 B2 JP3507753 B2 JP 3507753B2
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に搭載
され、電気自動車の推進力を発生する電気自動車駆動用
インバータシステムに係り、特にインバータ自身・イン
バータ装置冷却機構の小型化を実現できるようにした電
気自動車駆動用インバータシステムに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、電気自動車を駆動するための
電動機を含めたインバータシステムでは、収納が自動車
搭載という限られた狭いスペース空間であるため、小型
化が要求されている。
【0003】システムの小型化を図るためには、電動機
とインバータ装置自身を構造的に小さくすることは勿論
であるが、発熱そのものを抑えてインバータ装置冷却機
構を小さくする必要もある。
【0004】ここで、発熱は通電電流そのものによるも
のであり、全体の小型化を図るには、同一定格出力(K
W)を得るのに、効率や力率を高めて定格電流を小さく
して発熱を抑え、インバータ装置冷却機構を小型化する
ことが考え得る手段となるが、設計的に限界があり、よ
り小型化することは技術課題となっている。
【0005】また、従来から、電気自動車駆動用の電動
機としては、誘導電動機(IM)、磁石を回転子の表面
に取り付けた電動機(SPM)や、回転子そのものに磁
石を埋め込んだ電動機(IPM)等に代表される磁石電
動機、並びに回転子に空隙を設けて磁気抵抗回路により
形成されるリラクタンス効果を利用したリラクタンス電
動機等が適用されてきている。
【0006】しかしながら、誘導電動機では、出力密度
や効率が低く、体格が大きくなるという問題点がある。
【0007】また、磁石電動機では、出力密度や効率が
上がる反面、磁石を多用するため経済的に難点があった
り、高速回転時に無負荷時誘起電圧が高くなるため主回
路・素子類に損傷を与えたりする問題点がある。
【0008】さらに、リラクタンス電動機では、構造が
簡単な反面、振動やトルクリップルが大きい等の問題点
がある。
【0009】一方、動力電源は、2次電池等の直流電源
であることから、通常運転時も極力消費を抑えたかつ充
電間隔を延ばすような高効率の運転制御を行なうことが
要求されており、電圧降下時はその電圧を最大限有効に
利用して、電動機を駆動するような制御を行なうことが
望ましい。
【0010】そこで、このような問題点を改善し、また
は要求を満足するために、高効率(低燃費)、高出力、
小型で、経済性、安全性、信頼性が高く、電気自動車駆
動用の特性に合った、広い回転数域をカバーする広界磁
弱め範囲を実現できる電気自動車駆動用のインバータシ
ステムが必要とされている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、電気自
動車駆動用のインバータシステムにおいては、高効率に
より動力電源を長寿命化でき、高出力で単位重量当たり
の出力密度が高く、小型で、高速回転時に制御不能とな
っても過剰な電圧(無負荷時誘起電圧)の発生がなく、
主回路上、安全性と信頼性が高い駆動方式とすることが
課題となってきている。
【0012】本発明の目的は、電動機として、同一定格
出力を得るのに従来と比べて定格電流を小さくすること
ができ、かつ高速回転時の無負荷時誘起電圧を低くする
ことができ、これによりインバータ自身およびインバー
タ装置冷却機構の小型化を実現し、また限られた動力電
源の充電間隔を延ばし、インバータとして高効率運転制
御を行なうことが可能な電気自動車駆動用インバータシ
ステムを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に対応する発明では、電気自動車に搭載
され、前記電気自動車の推進力を発生する電気自動車駆
動用インバータシステムにおいて、回転子に磁石を埋め
込んだことによって生じる磁石トルクと、前記磁石を埋
め込んだことによる磁性部分および前記回転子に空隙を
設けたことによる非磁性部分による究極配置による磁気
抵抗変化を利用したリラクタンストルクとを発生するリ
ラクタンス電動機と、直流電力を供給する動力電源と、
前記動力電源からの直流電力を任意の周波数を有する交
流電力に変換し、当該交流電力を前記リラクタンス電動
機へ給電して駆動する3相インバータ回路と、前記リラ
クタンス電動機へ給電する3相のPWM制御の波形を造
出し前記3相インバータ回路へ与えて制御するものであ
って、前記リラクタンス電動機の磁極位置を、低速回転
時には高周波電圧を重畳して電流振幅の差で軸方向を推
定しかつ直流電圧を印加して磁気飽和の差からN極S極
の磁極位置を判定し、高速回転時には逆電圧の向きから
磁極位置を演算判定して、回転検出手段レス制御を行な
う手段を備えるインバータ制御回路を有する制御手段と
を備えて成ることを特徴とする。従って、請求項1に対
応する発明の電気自動車駆動用インバータシステムにお
いては、電動機として、磁石トルクとリラクタンストル
クの2種類のトルクを発生するリラクタンス電動機を使
用することにより、電動機として、同一定格出力を得る
のに、従来と比べて定格電流を小さくでき、かつ高速回
転時の無負荷時誘起電圧を低くすることができる。ま
た、定格電流が小さくなることから、インバータ自身と
素子定格電流、およびインバータ装置冷却機構の小型化
を実現することができ、かつ主回路・素子に損傷を与え
ず、安全に保つことができる。また、リラクタンス電動
機の磁極位置を、低速回転時には高周波電圧を重畳して
電流振幅の差で軸方向を推定しかつ直流電圧を印加して
磁気飽和の差からN極S極の磁極位置を判定し、高速回
転時には逆電圧の向きから磁極位置を演算判定して回転
検出手段レス制御を行なうことにより、回転検出手段を
不要として電動機を小型化し、かつハード品である回転
検出手段に頼らず、信頼性を向上することができる。ま
た、請求項2に対応する発明では、電気自動車に搭載さ
れ、前記電気自動車の推進力を発生する電気自動車駆動
用インバータシステムにおいて、回転子に磁石を埋め込
んだことによって生じる磁石トルクと、前記磁石を埋め
込んだことによる磁性部分および前記回転子に空隙を設
けたことによる非磁性部分による究極配置による磁気抵
抗変化を利用したリラクタンストルクとを発生するリラ
クタンス電動機と、前記リラクタンス電動機の回転速度
検出および位相検出を行なう回転検出手段と、直流電力
を供給する動力電源と、前記動力電源からの直流電力を
任意の周波数を有する交流電力に変換し、当該交流電力
を前記リラクタンス電動機へ給電して駆動する3相イン
バータ回路と、前記動力電源と前記3相インバータ回路
との間に設けられ、両者を解列するためのスイッチと、
前記リラクタンス電動機へ給電する3相のPWM制御の
波形を造出し前記3相インバータ回路へ与えて制御する
ものであって、前記リラクタンス電動機の高速回転時
に、当該リラクタンス電動機の誘起電圧を回転子磁石の
温度から推定演算し、前記3相インバータ回路の故障に
よって前記動力電源と3相インバータ回路とを前記スイ
ッチにより解列しても、前記リラクタンス電動機の無負
荷時誘起電圧によってスイッチング素子や主回路機器の
破壊が起きないように、前記推定演算結果に基づいて速
度制限をかける制御を行なう手段を備えるインバータ制
御回路を有する制御手段とを備えて成ることを特徴とす
る。従って、請求項2に対応する発明の電気自動車駆動
用インバータシステムにおいては、電動機として、磁石
トルクとリラクタンストルクの2種類のトルクを発生す
るリラクタンス電動機を使用することにより、電動機と
して、同一定格出力を得るのに、従来と比べて定格電流
を小さくでき、かつ高速回転時の無負荷時誘起電圧を低
くすることができる。また、定格電流が小さくなること
から、インバータ自身と素子定格電流、およびインバー
タ装置冷却機構の小型化を実現することができ、かつ主
回路・素子に損傷を与えず、安全に保つことができる。
また、リラクタンス電動機の高速回転時に3相インバー
タ回路が故障しても、リラクタンス電動機の無負荷時誘
起電圧が低ければ、直流電力を供給する動力電源と3相
インバータ回路とをスイッチにより解列しても、リラク
タンス電動機の無負荷時誘起電圧によるスイッチング素
子や主回路機器の耐圧超過による破壊は起きないことか
ら、リラクタンス電動機の誘起電圧を回転子磁石の温度
から推定演算して速度制限をかける制御を行なうことに
より、絶えず機器の耐圧以下しか最高速度が出ず、機器
を耐圧破壊することがなくなり、安全性を向上すること
ができる。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0024】(第1の実施の形態)図1は、本実施の形
態による電気自動車駆動用インバータシステムの全体構
成例を示すブロック回路図である。
【0025】すなわち、本実施の形態による電気自動車
駆動用インバータシステムは、電気自動車に搭載され、
電気自動車の推進力を発生するものであり、図1に示す
ように、永久磁石式リラクタンス電動機(PRM)1
と、回転検出手段である回転センサー2と、動力電源3
と、平滑コンデンサ4と、3相インバータ回路5と、ス
イッチ6と、制御回路7とから構成している。
【0026】永久磁石式リラクタンス電動機1は、2種
類のトルク、すなわち回転子に磁石を埋め込んだことに
よって生じる磁石トルクと、磁石を埋め込んだことによ
る磁性部分および回転子に空隙を設けたことによる非磁
性部分による究極配置による磁気抵抗変化を利用したリ
ラクタンストルクとを発生する。
【0027】回転センサー2は、永久磁石式リラクタン
ス電動機1の回転速度検出および位相検出を行なう。
【0028】動力電源3は、例えば2次電池等の直流電
源からなるもので、直流電力を供給する。
【0029】平滑コンデンサ4は、動力電源3からの直
流電力中よりリップル分を除去して平滑する。
【0030】3相インバータ回路5は、例えば半導体ス
イッチング素子等の複数のスイッチング素子を図示のよ
うに3相ブリッジ接続してなるもので、平滑コンデンサ
4を介して得られる動力電源3からの直流電力を任意の
周波数を有する交流電力に変換し、さらにこの交流電力
を永久磁石式リラクタンス電動機1へ給電して駆動す
る。
【0031】スイッチ6は、動力電源3と平滑コンデン
サ4との間に設けられ、例えば3相インバータ回路5の
故障時等に両者を解列するためのものである。
【0032】制御回路7は、回転センサー2により検出
された永久磁石式リラクタンス電動機1の回転速度およ
び位相に基づいて、永久磁石式リラクタンス電動機1へ
給電する3相のPWM制御の正弦波波形を造出し、3相
インバータ回路5へ与えて制御するインバータ制御回路
8を備えており、インバータシステム全体の制御を司
る。
【0033】図2は、永久磁石式リラクタンス電動機
(PRM)1の詳細な構成例を示す断面図である。
【0034】図2において、永久磁石式リラクタンス電
動機1は、エアギャップ22の間隔をあけた、固定子鉄
心20と回転子鉄心21とから成り、回転子鉄心21は
非磁性部分となる空隙23と磁性体である永久磁石24
を究極配置することによる磁気抵抗変化を利用したリラ
クタンストルクと磁石トルクの、2種類のトルクを得る
構成となっている。
【0035】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電気自動車駆動用インバータシステムにおいて
は、電動機として、磁石トルクとリラクタンストルクの
2種類のトルクを発生する永久磁石式リラクタンス電動
機1を使用していることにより、電動機として、同一定
格出力(KW)を得るのに、従来と比べて定格電流を小
さくでき、かつ高速回転時の無負荷時誘起電圧を低くす
ることができる。図3は、磁石を回転子の表面に取り付
けた磁石電動機(SPM)の電気特性の一例を示す図で
ある。
【0036】図3において、横軸に電動機回転数Nを、
縦軸に電動機トルクT、電動機電流I、電動機誘起電圧
Vをそれぞれ示している。
【0037】図4は、永久磁石式リラクタンス電動機
(PRM)1の電気特性の一例を示す図である。
【0038】図4において、横軸に電動機回転数Nを、
縦軸に電動機トルクT、電動機電流I、電動機誘起電圧
Vをそれぞれ示している。
【0039】図3と図4とを比較した場合、同じ出力
(KW)を得るのに、トルク値T1は同じであっても、
電流値はI1>I2でI2はI1のおよそ60%位、誘
起電圧値もV1>V2でV2はV1のおよそ60%位と
なり、図4に示す永久磁石式リラクタンス電動機(PR
M)1の方が、磁石を回転子の表面に取り付けた図3に
示す磁石電動機(SPM)よりも、電流値、誘起電圧値
ともに、およそ40%程低くなることを示している。
【0040】これにより、電動機として、同一定格出力
を得るのに、従来と比べて定格電流を小さくでき、かつ
高速回転時の無負荷時誘起電圧を低くすることができ
る。
【0041】また、定格電流が小さくなることから、イ
ンバータ自身と素子定格電流、およびインバータ装置冷
却機構の小型化を実現することができ、かつ主回路・素
子に損傷を与えず、安全に保つことができる。
【0042】上述したように、本実施の形態による電気
自動車駆動用インバータシステムでは、電動機として、
磁石トルクとリラクタンストルクの2種類のトルクを発
生する永久磁石式リラクタンス電動機1を使用するよう
にしているので、電動機として、同一定格出力を得るの
に、従来と比べて定格電流を小さくでき、かつ高速回転
時の無負荷時誘起電圧を低くすることが可能となる。ま
た、定格電流が小さくなることから、インバータ自身と
素子定格電流、およびインバータ装置冷却機構の小型化
を実現することができ、かつ主回路・素子に損傷を与え
ず、安全に保つことが可能となる。
【0043】(第2の実施の形態)本実施の形態による
電気自動車駆動用インバータシステムは、前述した第1
の実施の形態における制御回路7のインバータ制御回路
8に、永久磁石式リラクタンス電動機1の高速回転時に
は、前記PWM制御の正弦波波形が電圧利用率最大かつ
スイッチング損失最小となるように、PWM制御から1
パルス波形制御へ切り換えて高効率制御を行なう手段を
備えた構成としている。
【0044】図5は、永久磁石式リラクタンス電動機1
に給電する3相のPWM制御の正弦波波形を造出するイ
ンバータ制御回路8における、高速回転時に高効率制御
を行なうための制御の一例を示す概要図である。
【0045】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電気自動車駆動用インバータシステムにおいて
は、永久磁石式リラクタンス電動機1の高速回転時に、
PWM制御波形が電圧利用率最大かつスイッチング損失
最小となるように、PWM制御から1パルス波形制御へ
切り換えていることにより、動力電源3降下時も動力電
源3を最大限有効利用して、3相インバータ回路5の損
失による発熱を抑え込む高効率制御を行なうことができ
る。
【0046】また、1パルス制御により永久磁石式リラ
クタンス電動機1電圧をアップでき、永久磁石式リラク
タンス電動機1と素子の電流が小さくなる。これによ
り、限られた動力電源3である2次電池の充電間隔を延
ばすことができ、インバータとして、高速回転時に、高
効率運転制御を行なうことができる。
【0047】上述したように、本実施の形態による電気
自動車駆動用インバータシステムでは、永久磁石式リラ
クタンス電動機1の高速回転時に、PWM制御波形が電
圧利用率最大かつスイッチング損失最小となるように、
PWM制御から1パルス波形制御へ切り換えるようにし
ているので、動力電源3降下時も動力電源3を最大限有
効利用して、3相インバータ回路5の損失による発熱を
抑え込む高効率制御を行なうことが可能となる。
【0048】また、1パルス制御により永久磁石式リラ
クタンス電動機1電圧をアップでき、永久磁石式リラク
タンス電動機1と素子の電流を小さくすることが可能と
なる。これにより、限られた動力電源3の充電間隔を延
ばすことができ、インバータとして、高速回転時に、高
効率運転制御を行なうことができる。
【0049】(第3の実施の形態)本実施の形態による
電気自動車駆動用インバータシステムは、前述した第1
の実施の形態における制御回路7のインバータ制御回路
8に、定トルク領域では最大トルク位相で最大効率運転
を行ない、定出力領域では進み位相角で制御を行なうこ
とによって、前記磁石トルクとリラクタンストルクが最
適配分となるように最大効率制御を行なう手段を備えた
構成としている。
【0050】図6は、永久磁石式リラクタンス電動機1
に給電する3相のPWM制御の正弦波波形を造出するイ
ンバータ制御回路8における、最大効率運転制御を行な
うための制御の一例を示す概要図である。
【0051】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電気自動車駆動用インバータシステムにおいて
は、定トルク領域では最大トルク位相で最大効率運転を
行ない、定出力領域では進み位相角で制御を行なってい
ることにより、磁石トルクとリラクタンストルクを最適
に配分制御して、熱損失の少ない最大効率制御を行なう
ことができる。これにより、限られた動力電源の充電間
隔を延ばすことができ、インバータとして、定出力と定
トルクの全領域にわたって、高効率運転制御を行なうこ
とができる。
【0052】上述したように、本実施の形態による電気
自動車駆動用インバータシステムでは、定トルク領域で
は最大トルク位相で最大効率運転を行ない、定出力領域
では進み位相角で制御を行なうようにしているので、磁
石トルクとリラクタンストルクを最適に配分制御して、
熱損失の少ない最大効率制御を行なうことが可能とな
る。
【0053】これにより、限られた動力電源3の充電間
隔を延ばすことができ、インバータとして、定出力と定
トルクの全領域にわたって、高効率運転制御を行なうこ
とが可能となる。
【0054】(第4の実施の形態)本実施の形態による
電気自動車駆動用インバータシステムは、前述した第1
の実施の形態における制御回路7のインバータ制御回路
8に、前記回転センサー2の代りに、永久磁石式リラク
タンス電動機1の磁極位置を、低速回転時には高周波電
圧を重畳して電流振幅の差で軸方向を推定しかつ直流電
圧を印加して磁気飽和の差からN極S極の磁極位置を判
定し、高速回転時には逆電圧の向きから磁極位置を演算
判定して、回転センサーレス制御を行なう手段を備えた
構成としている。
【0055】図7は、永久磁石式リラクタンス電動機1
に給電する3相のPWM制御の正弦波波形を造出するイ
ンバータ制御回路8における、回転センサーレス制御を
行なうための制御の一例を示す概要図である。
【0056】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電気自動車駆動用インバータシステムにおいて
は、永久磁石式リラクタンス電動機1の速度検出および
位相検出を行なう回転センサー2の代りに、永久磁石式
リラクタンス電動機1の磁極位置を、低速回転時には高
周波電圧を重畳して電流振幅の差で軸方向を推定しかつ
直流電圧を印加して磁気飽和の差からN極S極の磁極位
置を判定し、高速回転時には逆電圧の向きから磁極位置
を演算判定して回転センサース制御を行なっていること
により、回転センサー2を不要として電動機を小型化
し、かつハード品である回転センサー2に頼らず、信頼
性を向上することができる。
【0057】上述したように、本実施の形態による電気
自動車駆動用インバータシステムでは、永久磁石式リラ
クタンス電動機1の速度検出および位相検出を行なう回
転センサー2の代りに、永久磁石式リラクタンス電動機
1の磁極位置を、低速回転時には高周波電圧を重畳して
電流振幅の差で軸方向を推定しかつ直流電圧を印加して
磁気飽和の差からN極S極の磁極位置を判定し、高速回
転時には逆電圧の向きから磁極位置を演算判定して回転
センサーレス制御を行なうようにしているので、回転セ
ンサー2を不要として電動機を小型化し、かつハード品
である回転センサー2に頼らず、信頼性を向上すること
が可能となる。
【0058】(第5の実施の形態)本実施の形態による
電気自動車駆動用インバータシステムは、前述した第1
の実施の形態における制御回路7のインバータ制御回路
8に、永久磁石式リラクタンス電動機1の高速回転時
に、永久磁石式リラクタンス電動機1の誘起電圧を回転
子磁石の温度から推定演算し、3相インバータ回路5の
故障によって動力電源3と3相インバータ回路5とをス
イッチ6により解列しても、永久磁石式リラクタンス電
動機1の無負荷時誘起電圧によってスイッチング素子や
主回路機器の破壊が起きないように、上記推定演算結果
に基づいて速度制限をかける制御を行なう手段を備えた
構成としている。
【0059】図8は、永久磁石式リラクタンス電動機1
に給電する3相のPWM制御の正弦波波形を造出するイ
ンバータ制御回路8における、誘起電圧を回転子内磁石
温度から推定演算するための手順の一例を示す概要図で
ある。
【0060】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電気自動車駆動用インバータシステムにおいて
は、磁石の誘起電圧と温度との関係式から、ある回転数
における誘起電圧を演算する。
【0061】すなわち、図8に示すように、まず手順1
にて常温時の磁石温度t1を測定し、次に手順2にて常
温時の磁石の誘起電圧E1を測定し、次に手順3にてあ
る回転数時の磁石温度t2を測定することにより、手順
4にてある回転数時の誘起電圧E2を計算し、次に手順
5にて最高速度N0 時の誘起電圧E0を計算することが
できる。
【0062】これにより、最高速度N0時の誘起電圧E0
を逆に推測することができ、素子や主回路機器類の耐圧
以下となるように、永久磁石式リラクタンス電動機1の
速度を制限することができる。
【0063】上述したように、本実施の形態による電気
自動車駆動用インバータシステムでは、永久磁石式リラ
クタンス電動機1の高速回転時に3相インバータ回路5
が故障しても、永久磁石式リラクタンス電動機1の無負
荷時誘起電圧が低ければ、直流電力を供給する動力電源
3と3相インバータ回路5とをスイッチ6により解列し
ても、永久磁石式リラクタンス電動機1の無負荷時誘起
電圧によるスイッチング素子や主回路機器の耐圧超過に
よる破壊は起きないことから、永久磁石式リラクタンス
電動機1の誘起電圧を回転子磁石の温度から推定演算し
て速度制限をかける制御を行なうようにしているので、
絶えず機器の耐圧以下しか最高速度が出ず、機器を耐圧
破壊することがなくなり、安全性を向上することが可能
となる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気自動
車駆動用インバータシステムによれば、電動機として、
同一定格出力を得るのに従来と比べて定格電流を小さく
することができ、かつ高速回転時の無負荷時誘起電圧を
低くすることができる。これにより、インバータ自身お
よびインバータ装置冷却機構の小型化を実現し、また限
られた動力電源の充電間隔を延ばし、インバータとして
高効率運転制御を行なうことが可能となる。
【0065】以上により、高効率 (低燃費)、高出
力、小型で、経済性、安全性、信頼性が高く、電気自動
車駆動用の特性に合った、広い回転数域をカバーする広
界磁弱め範囲を実現可能な電気自動車駆動用のインバー
タシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電気自動車駆動用インバータシス
テムの第1の実施の形態を示すブロック回路図。
【図2】同第1の実施の形態の電気自動車駆動用インバ
ータシステムにおける永久磁石式リラクタンス電動機の
構成例を示す断面図。
【図3】磁石を回転子の表面に取り付けた磁石電動機
(SPM)の電気特性の一例を示す図。
【図4】永久磁石式リラクタンス電動機(PRM)の電
気特性の一例を示す図。
【図5】本発明による第2の実施の形態の電気自動車駆
動用インバータシステムにおける高速回転時に高効率制
御を行なうための制御の一例を示す概要図。
【図6】本発明による第3の実施の形態の電気自動車駆
動用インバータシステムにおける最大効率運転制御を行
なうための制御の一例を示す概要図。
【図7】本発明による第4の実施の形態の電気自動車駆
動用インバータシステムにおける回転センサレス制御を
行なうための制御の一例を示す概要図。
【図8】本発明による第5の実施の形態の電気自動車駆
動用インバータシステムにおける誘起電圧を回転子内磁
石温度から推定演算するための手順の一例を示す概要
図。
【符号の説明】
1…永久磁石式リラクタンス電動機(PRM) 2…回転センサー 3…動力電源 4…平滑コンデンサ 5…3相インバータ回路 6…スイッチ 7…制御回路 8…インバータ制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−337072(JP,A) 特開 平10−290558(JP,A) 特開 平9−327192(JP,A) 特開 平7−212915(JP,A) 特開 平7−177788(JP,A) 特開 平7−59375(JP,A) 特表 平10−506518(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/05 B60L 9/18 H02P 6/08 H02P 6/12 H02P 6/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気自動車に搭載され、前記電気自動車
    の推進力を発生する電気自動車駆動用インバータシステ
    ムにおいて、 回転子に磁石を埋め込んだことによって生じる磁石トル
    クと、前記磁石を埋め込んだことによる磁性部分および
    前記回転子に空隙を設けたことによる非磁性部分による
    究極配置による磁気抵抗変化を利用したリラクタンスト
    ルクとを発生するリラクタンス電動機と、直流電力を供給する動力電源と、 前記動力電源からの直流電力を任意の周波数を有する交
    流電力に変換し、当該交流電力を前記リラクタンス電動
    機へ給電して駆動する3相インバータ回路と、 前記リラクタンス電動機へ給電する3相のPWM制御の
    波形を造出し前記3相インバータ回路へ与えて制御する
    ものであって、前記リラクタンス電動機の磁極位置を、
    低速回転時には高周波電圧を重畳して電流振幅の差で軸
    方向を推定しかつ直流電圧を印加して磁気飽和の差から
    N極S極の磁極位置を判定し、高速回転時には逆電圧の
    向きから磁極位置を演算判定して、回転検出手段レス制
    御を行なう手段を備えるインバータ制御回路を有する制
    御手段と、 を備えて成ることを特徴とする 電気自動車駆動用インバ
    ータシステム。
  2. 【請求項2】 電気自動車に搭載され、前記電気自動車
    の推進力を発生する電気自動車駆動用インバータシステ
    ムにおいて、 回転子に磁石を埋め込んだことによって生じる磁石トル
    クと、前記磁石を埋め込んだことによる磁性部分および
    前記回転子に空隙を設けたことによる非磁性部分による
    究極配置による磁気抵抗変化を利用したリラクタンスト
    ルクとを発生するリラクタンス電動機と、 前記リラクタンス電動機の回転速度検出および位相検出
    を行なう回転検出手段と、 直流電力を供給する動力電源と、 前記動力電源からの直流電力を任意の周波数を有する交
    流電力に変換し、当該交流電力を前記リラクタンス電動
    機へ給電して駆動する3相インバータ回路と、 前記動力電源と前記3相インバータ回路との間に設けら
    れ、両者を解列するためのスイッチと、 前記リラクタンス電動機へ給電する3相のPWM制御の
    波形を造出し前記3相インバータ回路へ与えて制御する
    ものであって、前記リラクタンス電動機の高速回転時
    に、当該リラクタンス電動機の誘起電圧を回転子磁石の
    温度から推定演算し、前記3相インバータ回路の故障に
    よって前記動力電源と3相インバータ回路とを前記スイ
    ッチにより解列しても、前記リラクタンス電動機の無負
    荷時誘起電圧によってスイッチング素子や主回路機器の
    破壊が起きないように、前記推定演算結果に基づいて速
    度制限をかける制御を行なう手段を備えるインバータ制
    御回路を有する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする 電気自動車駆動用インバ
    ータシステム。
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