JP6490438B2 - 回転電機の制御装置 - Google Patents
回転電機の制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6490438B2 JP6490438B2 JP2015017880A JP2015017880A JP6490438B2 JP 6490438 B2 JP6490438 B2 JP 6490438B2 JP 2015017880 A JP2015017880 A JP 2015017880A JP 2015017880 A JP2015017880 A JP 2015017880A JP 6490438 B2 JP6490438 B2 JP 6490438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- phase
- rotating electrical
- electrical machine
- drive signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 430
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 34
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 38
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 24
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 23
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
図1は、実施形態に係る回転電機1を、その回転軸Zrを通りかつ回転軸Zrを含む平面で切った断面図である。図2及び図3は、実施形態に係る回転電機1が備える巻線3Cの配線を示す図である。回転電機1は、ローター2と、ステーター3とを含む。ローター2は、回転軸Zrを中心として回転する。ローター2は、本体部2Bと、複数の突極2Tとを有する。複数の突極2Tは、本体部2Bの表面2BSから、回転軸Zrと直交する方向に突出する。実施形態において、ローター2は、複数、より具体的には8個の突極2Tを備える。ローター2は、例えば、電磁鋼板を積層して製造される。8個の突極2Tは、回転軸Zrを中心として、回転軸Zrと直交する方向に、放射状に突出する。
ステーター3の周方向に沿って3個おきに配置された4個の巻線3Cを1つの巻線群とすると、回転電機1は、3個の巻線群を有する。実施形態において、図2に示されるように、回転電機1は、4個の巻線3C1、3C4、3C7、3C10を有する巻線群3G1と、4個の巻線3C2、3C5、3C8、3C11を有する巻線群3G2と、4個の巻線3C3、3C6、3C9、3C12を有する巻線群3G3とを有する。以下において、3個の巻線群3G1、3G2、3G3を区別しない場合、巻線群3Gと称する。第1の駆動信号は、3個の巻線群3G1、3G2、3G3に、回転軸Zrの周りを回転する回転磁界を発生させる信号である。
図5は、第2の駆動信号及び界磁信号の一例を示す図である。実施形態において、第2の駆動信号は、時間とともに周期的に方向が変化する電気信号、すなわち交流信号である。前述したように、第2の駆動信号は、回転電機1のU相に対応する巻線3Cと、V相に対応する巻線3Cと、W相に対応する巻線3Cと、に供給される。第2の駆動信号は、U相とV相とW相とで、位相がずれている。第2の駆動信号の周期を変更することにより、回転電機1のローター2の回転速度が変化する。第2駆動信号の振幅を変更することにより、回転電機1のローター2が発生するトルクが変化する。
ステーター3の隣接する2個の巻線3C、3Cを巻線対とすると、図1に示されるように、6個の巻線対7a、7b、7c、7d、7e及び7fが形成される。巻線対7aは、隣接する2個の巻線3C1及び巻線3C12であり、巻線対7bは隣接する2個の巻線3C2、巻線3C3であり、巻線対7cは隣接する2個の巻線3C4、巻線3C5であり、巻線対7dは隣接する2個の巻線3C6、巻線3C7であり、巻線対7eは隣接する2個の巻線3C8、巻線3C9であり、巻線対7fは隣接する2個の巻線3C10、巻線3C11である。
(2)B相及びV相に対応する巻線3C4及び巻線3C10には、第2の駆動信号のV相に対応する第2の駆動信号である第2駆動電圧Vvと、回転電機1に界磁磁束を発生させるための界磁信号として界磁電圧−VFとが重畳されて供給される。
(3)C相及びW相に対応する巻線3C5及び巻線3C11には、第2の駆動信号のW相に対応する第2の駆動信号である第2駆動電圧Vwと、回転電機1に界磁磁束を発生させるための界磁信号として界磁電圧+VFとが重畳されて供給される。
(4)D相及びU相に対応する巻線3C2及び巻線3C8には、第2の駆動信号のU相に対応する第2の駆動信号である2駆動電圧Vuと、回転電機1に界磁磁束を発生させるための界磁信号として界磁電圧−VFとが重畳されて供給される。
(5)E相及びV相に対応する巻線3C3及び巻線3C9には、第2の駆動信号のV相に対応する第2の駆動信号である第2駆動電圧Vvと、回転電機1に界磁磁束を発生させるための界磁信号として界磁電圧+VFとが重畳されて供給される。
(6)F相及びW相に対応する巻線3C6及び巻線3C12には、第2の駆動信号のW相に対応する第2の駆動信号である第2駆動電圧Vwと、回転電機1に界磁磁束を発生させるための界磁信号として界磁電圧−VFとが重畳されて供給される。
図6は、実施形態に係る回転電機1のステーター3を展開した図である。図7は、実施形態に係る回転電機1のステーター3の突極3Tが発生する起磁力EFとステーター3の周方向における突極3Tの中心角φとの関係を示す図である。図8は、実施形態に係る回転電機1のステーター3の突極3Tが発生する起磁力EFを高速フーリエ変換した結果を示す図である。図8の横軸は起磁力EFの次数DNである。U相を流れる電流とV相を流れる電流とW相を流れる電流との比は、1:−0.5:−0.5になる。ステーター3のスロット3S、突極3T1から3T12及び巻線3C1から3C12はいずれも12個なので、それぞれの突極3T1、3T2、・・・3T12の、ステーター3の周方向における範囲に対応する中心角φは30度になる。
図11は、実施形態に係る回転電機1及びこの回転電機1を制御する回転電機の制御装置を示す図である。図11中の回転電機1は、図1に示した巻線3Cを省略してある。回転電機1は、制御部103とインバーター105とによって制御される。制御部103は、回転電機の制御装置に相当する。制御部103は、回転電機1に界磁磁束を発生させて、回転電機1を3相の回転電機として駆動するための指令値を生成する。インバーター105は、制御部103によって生成された制御信号によって動作し、直流電源107から供給された直流電力から第1の駆動信号である第1駆動電圧Vs又は第2の駆動信号を含む合成駆動信号を生成する。
図13は、実施形態の変形例に係る回転電機1の制御方法の制御ブロック図である。図14は、実施形態に係る回転電機1を制御する制御部103aを示す図である。図15は、回転電機1に流れる制御電流Icと時間tとの関係を示す図である。この制御において、回転電機1には電圧Vdが与えられる。この電圧Vdを、以下においては適宜制御電圧Vdと称する。A相(U相)の制御電圧Vdは、+V+Vu1であり、B相(V相)の制御電圧Vdは、−V+Vv2であり、C相(W相)の制御電圧Vdは、+V+Vw1であり、D相(U相)の制御電圧Vdは、−V+Vu2であり、E相(V相)の制御電圧Vdは、+V+Vv1であり、F相(W相)の制御電圧Vdは、−V+Vw2である。Vu1、Vv1、Vw1、Vu2、Vv2、Vw2は、U相、V相、W相の各相の駆動電圧であり、Vは界磁電圧である。すなわち、制御電圧Vdは、第2駆動電圧Vu、Vv、Vwと界磁電圧VFとの和である。
図14に示されるように、制御部103aは、本変形例に係る回転電機の制御方法を実行して、回転電機1を制御する。制御部103aが前述した制御部103と異なる。制御部103aは、回転電機1に界磁磁束を発生させて、回転電機1を3相の回転電機として駆動するための指令値を生成する。
図18及び図19は、変形例に係る回転電機1が備える巻線3Cの配線を示す図である。変形例において、回転電機1が第1動作モードで動作する場合、図18に示されるように、α相の巻線群3G1は、巻線3C1と巻線3C7と巻線3C4と巻線3C10とが直列接続される。β相の巻線群3G2は、巻線3C5と巻線3C11と巻線3C8と巻線3C2とが直列接続される。γ相の巻線群3G3は、巻線3C9と巻線3C3と巻線3C12と巻線3C6とが直列接続される。
2 ローター
2T 突極
2B 本体部
3 ステーター
3C、3C1から3C12 巻線
3K ステーターコア
3S スロット
3Y ヨーク
3T1から3T12 突極
3G、3G1、3G2、3G3 巻線群
3T 突極
4 出力シャフト
5 回転角度センサ
7aから7f 巻線対
103、103a 制御部
103F 第1信号生成部
103S、103Sa 第2信号生成部
105 インバーター
106A1から106F1、106A2から106F2 スイッチング素子
107 直流電源
110 PI制御部
110A 第1PI制御部
110B 第2PI制御部
111 3相逆dq変換部
111A 第1逆dq変換部
111B 第2逆dq変換部
112 dq変換部
112A 第1dq変換部
112B 第2dq変換部
113 界磁電圧生成部
114 軸電流生成部
115 軸電流生成部
116 参照電流演算部
120 切替部
Claims (5)
- 回転軸を中心として放射状に突出する8×n個の突極を有し、かつ前記回転軸を中心として回転するローターと、
前記回転軸と直交する方向における前記ローターの外側に配置されて前記ローターの周囲を取り囲む環状の構造体及び前記環状の構造体の周方向に沿って設けられた12×n個の巻線を有し、隣接する2個の前記巻線を巻線対として6×n個の前記巻線対を備えるステーターと、を含む回転電機を制御する装置であって、
前記ローターを駆動するために前記巻線に供給される第1の駆動信号の指令値を生成する第1信号生成部と、
3×n次の界磁磁束を前記ステーターに発生させ、かつ前記周方向に沿って配置された6×n個の前記巻線対にN極とS極とを交互に形成させるための界磁信号と前記ローターを駆動するための第2の駆動信号とが重畳されて前記巻線に供給される合成駆動信号の指令値を生成する第2信号生成部と、
前記回転電機の負荷を用いて、前記第1の駆動信号の指令値と前記合成駆動信号の指令値とを切り替えて前記巻線に供給する切替部と、
を含む、回転電機の制御装置。
nは1以上の整数。 - 回転軸を中心として放射状に突出する8×n個の突極を有し、かつ前記回転軸を中心として回転するローターと、
前記回転軸と直交する方向における前記ローターの外側に配置されて前記ローターの周囲を取り囲む環状の構造体及び前記環状の構造体の周方向に沿って設けられた12×n個の巻線を有し、隣接する2個の前記巻線を巻線対として6×n個の前記巻線対を備えるステーターと、を含む回転電機を制御する装置であって、
前記ローターを駆動するために前記巻線に供給される第1の駆動信号の指令値を生成する第1信号生成部と、
3×n次の界磁磁束を前記ステーターに発生させ、かつ前記周方向に沿って配置された6×n個の前記巻線対にN極とS極とを交互に形成させるための界磁信号と前記ローターを駆動するための第2の駆動信号とが重畳されて前記巻線に供給される合成駆動信号の指令値を生成する第2信号生成部と、
を含み、
前記第2信号生成部は、
前記巻線を流れる電流から、前記界磁信号によって前記巻線に流れるオフセット電流を減算して得られた電流である参照電流を求め、得られた前記参照電流を3相一組とした2つの群に分けて、それぞれの群に対して前記参照電流に基づいて、前記第2の駆動信号を生成するための指令値を生成する、
回転電機の制御装置。
nは1以上の整数。 - 前記オフセット電流は、前記ステーターに界磁磁束を発生させるための電圧を、前記巻線の抵抗値で除した値である、請求項2に記載の回転電機の制御装置。
- 前記オフセット電流は、前記制御装置による制御の1周期前に前記巻線を流れた電流の平均値である、請求項2に記載の回転電機の制御装置。
- 前記オフセット電流は、前記制御装置による制御の1周期前に前記巻線を流れた電流の最大値と最小値とを加算した値の1/2である、請求項2に記載の回転電機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015017880A JP6490438B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 回転電機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015017880A JP6490438B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 回転電機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016144291A JP2016144291A (ja) | 2016-08-08 |
JP6490438B2 true JP6490438B2 (ja) | 2019-03-27 |
Family
ID=56568980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015017880A Active JP6490438B2 (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 回転電機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6490438B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6451990B2 (ja) | 2015-04-02 | 2019-01-16 | 株式会社デンソー | 回転電機 |
JP7131782B1 (ja) | 2021-06-16 | 2022-09-06 | Nasca株式会社 | モータ装置およびモータ装置の駆動方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04161093A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-04 | Secoh Giken Inc | リラクタンス型電動機 |
JP3450710B2 (ja) * | 1997-10-24 | 2003-09-29 | オークマ株式会社 | スウィッチトリラクタンスモータ |
-
2015
- 2015-01-30 JP JP2015017880A patent/JP6490438B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016144291A (ja) | 2016-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6501507B2 (ja) | 回転電機及び回転電機の制御装置 | |
JP6391447B2 (ja) | 回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法 | |
JP5827026B2 (ja) | 回転電機及び回転電機駆動システム | |
US20130334937A1 (en) | Rotary electric machine driving system | |
JP6194113B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
JP6529614B2 (ja) | 電力変換装置 | |
WO2014207858A1 (ja) | 回転機および回転機ドライブシステム | |
JP6579379B2 (ja) | 界磁巻線型同期機駆動システム | |
JP2012222941A (ja) | 回転電機 | |
US20200162002A1 (en) | Rotating electric machine drive system | |
JP2003009486A (ja) | 可変速電動機 | |
US9762156B2 (en) | Control apparatus for rotating electric machine | |
US10263557B2 (en) | Drive system | |
JP2008043046A (ja) | サーボモータの制御方法 | |
JP2005039932A (ja) | 9相モータ駆動装置 | |
JP6490438B2 (ja) | 回転電機の制御装置 | |
KR101316945B1 (ko) | 고정형 교류 또는 직류 전원 입력을 갖는 이중 권선형 전동기 및 그 제어 방법 | |
KR20160102571A (ko) | 영구 자석식 회전 전동기의 제어 장치 | |
JP5923215B2 (ja) | 回転機及び回転機ドライブシステム | |
JP6203418B2 (ja) | 電力変換装置およびその制御方法、電動パワーステアリングの制御装置 | |
JP6357088B2 (ja) | 回転電機及び回転電機の制御装置 | |
JP6723334B2 (ja) | 交流回転機の制御装置、車両用交流回転機装置、及び電動パワーステアリング装置 | |
JP2013013246A (ja) | 回転電機駆動システム | |
JP6659188B1 (ja) | 交流回転機の制御装置、車両用交流回転機装置、及び電動パワーステアリング装置 | |
CN114384296A (zh) | 电流检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171023 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180918 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6490438 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |