JP6971649B2 - Synchronous motor system and control device for synchronous motor system - Google Patents

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本発明の実施形態は、同期電動機システム及び同期電動機システムの制御装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a synchronous motor system and a control device for the synchronous motor system.

近年、自動車や船舶では、同期電動機が動力源といて用いられている。同期電動機を自動車等の動力源として用いるためのシステムでは、蓄電池に蓄えられた電力がインバータを介して、同期電動機へ供給される。 In recent years, synchronous motors have been used as a power source in automobiles and ships. In a system for using a synchronous motor as a power source for an automobile or the like, the electric power stored in a storage battery is supplied to the synchronous motor via an inverter.

蓄電池を用いたシステムでは、同期電動機やインバータの定格出力に応じた容量の遮断器やヒューズなどの安全装置が設けられる。したがって、大きな推進力を必要とする自動車や船舶では、定格出力が大きな同期電動機が必要となり、必然的に安全装置も大型化する。この場合には、システムが大型し、製造コストやランニングコストも増加する。 In a system using a storage battery, a safety device such as a circuit breaker or a fuse having a capacity corresponding to the rated output of the synchronous motor or the inverter is provided. Therefore, in automobiles and ships that require a large propulsion force, a synchronous motor having a large rated output is required, and the safety device is inevitably increased in size. In this case, the system becomes large, and the manufacturing cost and running cost also increase.

特開2016−25720号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-25720

本発明は、上述の事情の下になされたもので、同期電動機システムの小型化を図ることを課題とする。 The present invention has been made under the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to reduce the size of a synchronous motor system.

上記課題を解決するため、本実施形態に係る同期電動機システムは、蓄電池と、前記蓄電池から電力の供給を受けて多相交流電力を出力するインバータと、を備える第一のインバータ装置および第二のインバータ装置と、前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置から出力される多相交流電力を制御する制御装置と、前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置から多相交流電力の供給を受けて動作する同期電動機と、を備える。前記蓄電池は、該蓄電池の残容量を測定して前記制御装置に通知する残容量測定部を備える。前記制御装置は、前記同期電動機のロータの回転角に応じたパルス幅で前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置が出力する電力を制御する制御信号を作成する制御信号作成部と、前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置の蓄電池の残容量を比較する残容量比較部と、前記残容量に基づいて、前記制御信号のパルス幅を補正するパルス幅補正部と、を備える。前記パルス幅補正部は、蓄電池の残容量が少ないインバータ装置の出力する電力を、蓄電池の残容量が多いインバータ装置の出力する電力よりも少なくするように前記制御信号のパルス幅を補正する。前記同期電動機は、前記第一のインバータ装置から多相交流電力の供給を受ける第一の固定子コイルと、前記第二のインバータ装置から多相交流電力の供給を受ける第二の固定子コイルと、を有する。前記第一のインバータ装置は、前記第二の固定子コイルに多相交流電力を供給せず、また、前記第二のインバータ装置は、前記第一の固定子コイルに多相交流電力を供給しない。 In order to solve the above problems, the synchronous motor system according to the present embodiment includes a first inverter device and a second inverter device including a storage battery and an inverter that receives power from the storage battery and outputs multi-phase AC power. The inverter device, the control device that controls the multi-phase AC power output from the first inverter device and the second inverter device, and the multi-phase AC power from the first inverter device and the second inverter device. It is equipped with a synchronous motor that operates under the supply of. The storage battery includes a remaining capacity measuring unit that measures the remaining capacity of the storage battery and notifies the control device of the remaining capacity. The control device includes a control signal creating unit that creates a control signal for controlling the power output by the first inverter device and the second inverter device with a pulse width corresponding to the rotation angle of the rotor of the synchronous motor. A remaining capacity comparison unit that compares the remaining capacity of the storage batteries of the first inverter device and the second inverter device, and a pulse width correction unit that corrects the pulse width of the control signal based on the remaining capacity. Be prepared. The pulse width correction unit corrects the pulse width of the control signal so that the power output by the inverter device having a small remaining capacity of the storage battery is smaller than the power output by the inverter device having a large remaining capacity of the storage battery. The synchronous motor includes a first stator coil that receives polymorphic AC power from the first inverter device and a second stator coil that receives polyphase AC power from the second inverter device. , Have. The first inverter device does not supply polymorphic AC power to the second stator coil, and the second inverter device does not supply polyphase AC power to the first stator coil. ..

第1の実施形態に係る同期電動機システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the synchronous motor system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る同期電動機に印加する交流電圧について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the AC voltage applied to the synchronous motor which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る蓄電池の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the storage battery which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るインバータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the inverter which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control device which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置による制御信号の作成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the creation of the control signal by the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置による制御信号の作成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the creation of the control signal by the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置による制御信号の作成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the creation of the control signal by the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置による制御信号の作成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the creation of the control signal by the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置による制御信号の作成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the creation of the control signal by the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る制御装置による制御信号作成処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control signal creation process by the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る同期電動機システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the synchronous motor system which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る同期電動機に印加する交流電圧について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the AC voltage applied to the synchronous motor which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るインバータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the inverter which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る制御装置による制御信号の作成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the creation of the control signal by the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る制御装置による制御信号の作成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the creation of the control signal by the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る制御装置による制御信号作成処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control signal creation process by the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

《第1の実施形態》
図1は、第1の実施形態に係る同期電動機システム100の構成を示す図である。同期電動機システム100は、複数のインバータ装置から出力される多相交流電力によって同期電動機を駆動するシステムである。ここでは、3相交流電力を出力する2台のインバータ装置によって同期電動機を駆動する場合について説明する。以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a synchronous motor system 100 according to a first embodiment. The synchronous motor system 100 is a system for driving a synchronous motor by polyphase AC power output from a plurality of inverter devices. Here, a case where the synchronous motor is driven by two inverter devices that output three-phase AC power will be described. Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、同期電動機システム100は、複数のインバータ装置10a,10bと、インバータ装置10a,10bから出力される電圧の位相が同期するようにインバータ装置10a,10bを制御する制御装置50と、インバータ装置10a,10bによって駆動される同期電動機1と、回転角度センサ40と、を備える。 As shown in FIG. 1, the synchronous motor system 100 controls the inverter devices 10a and 10b so that the phases of the voltages output from the plurality of inverter devices 10a and 10b are synchronized with the inverter devices 10a and 10b. A synchronous motor 1 driven by the inverter devices 10a and 10b, and a rotation angle sensor 40 are provided.

同期電動機1は、ロータが永久磁石からなる同期電動機である。同期電動機1は、図1に示されるように、ステータ2とロータ3とを備えている。ステータ2は、例えば鉄やケイ素鋼板からなる円筒状の部材である。ステータ2の内周面には、ロータ3に向かって突出する6つのステータコア2a〜2fが形成されている。ステータコア2a〜2fは、ロータ3の周りに等間隔に配置されている。ステータコア2a〜2fには、それぞれ固定子コイルU1,V1,W1,U2,V2,W2が取り付けられている。また、固定子コイルU1,V1,W1及び固定子コイルU2,V2,W2は、スター結線されている。固定子コイルU2,V2,W2は、固定子コイルU1,V1,W1に対して、ロータ3を介して対抗するように配置される。固定子コイルU1,V1,W1は、インバータ装置10aに接続され、固定子コイルU2,V2,W2は、インバータ装置10bに接続される。 The synchronous motor 1 is a synchronous motor in which the rotor is made of a permanent magnet. The synchronous motor 1 includes a stator 2 and a rotor 3 as shown in FIG. The stator 2 is a cylindrical member made of, for example, iron or silicon steel plate. Six stator cores 2a to 2f protruding toward the rotor 3 are formed on the inner peripheral surface of the stator 2. The stator cores 2a to 2f are arranged around the rotor 3 at equal intervals. Stator coils U1, V1, W1, U2, V2, W2 are attached to the stator cores 2a to 2f, respectively. Further, the stator coils U1, V1, W1 and the stator coils U2, V2, W2 are star-connected. The stator coils U2, V2 and W2 are arranged so as to oppose the stator coils U1, V1 and W1 via the rotor 3. The stator coils U1, V1 and W1 are connected to the inverter device 10a, and the stator coils U2, V2 and W2 are connected to the inverter device 10b.

各固定子コイルに印加される交流電圧のイメージ図を図2に示す。図2に実線で示す波形は、固定子コイルU1,U2に印加される交流電圧の波形である。図2に一点鎖線で示す波形は、固定子コイルV1,V2に印加される交流電圧の波形である。図2に点線で示す波形は、固定子コイルW1,W2に印加される交流電圧の波形である。固定子コイルU1,V1,W1及び固定子コイルU2,V2,W2には、それぞれ位相が120度ずつ異なる交流電圧が印加される。固定子コイルU1,U2に印加される電圧の位相は相互に等しい。また、固定子コイルV1,V2に印加される電圧の位相も相互に等しく、固定子コイルW1,W2に印加される電圧の位相も相互に等しい。固定子コイルU1,U2、固定子コイルV1,V2、固定子コイルW1,W2にそれぞれ位相が120度ずつ異なる電圧が印加されることで、ステータ2の内部に回転磁界が生じる。 An image diagram of the AC voltage applied to each stator coil is shown in FIG. The waveform shown by the solid line in FIG. 2 is the waveform of the AC voltage applied to the stator coils U1 and U2. The waveform shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2 is the waveform of the AC voltage applied to the stator coils V1 and V2. The waveform shown by the dotted line in FIG. 2 is the waveform of the AC voltage applied to the stator coils W1 and W2. AC voltages having different phases of 120 degrees are applied to the stator coils U1, V1, W1 and the stator coils U2, V2, W2, respectively. The phases of the voltages applied to the stator coils U1 and U2 are equal to each other. Further, the phases of the voltages applied to the stator coils V1 and V2 are also equal to each other, and the phases of the voltages applied to the stator coils W1 and W2 are also equal to each other. When voltages having different phases of 120 degrees are applied to the stator coils U1 and U2, the stator coils V1 and V2, and the stator coils W1 and W2, a rotating magnetic field is generated inside the stator 2.

ロータ3は、外周面に沿ってN極とS極とが交互に形成される部材である。ロータ3では、外周面に沿って4つの磁極が形成されている。ロータ3は、ステータ2の内部に生じる回転磁界との電磁相互作用により回転する。 The rotor 3 is a member in which N poles and S poles are alternately formed along the outer peripheral surface. In the rotor 3, four magnetic poles are formed along the outer peripheral surface. The rotor 3 rotates due to an electromagnetic interaction with a rotating magnetic field generated inside the stator 2.

上述のように構成される同期電動機1では、インバータ装置10aに接続される固定子コイルU1,V1,W1と、インバータ装置10bに接続される固定子コイルU2,V2,W2とが交互に配置されることで、隣接する固定子コイルは、それぞれ異なるインバータ装置10a,10bから電力が供給されるようになっている。 In the synchronous motor 1 configured as described above, the stator coils U1, V1, W1 connected to the inverter device 10a and the stator coils U2, V2, W2 connected to the inverter device 10b are alternately arranged. As a result, the adjacent stator coils are supplied with power from different inverter devices 10a and 10b, respectively.

隣接するステータコアに巻回された固定子コイルに異なるインバータ装置10から交流電力を供給する理由は、インバータ装置10a,10bから出力される電力の大きさが異なる場合の同期電動機1の振動を抑制するためである。インバータ装置10a,10bから出力される電力の大きさが異なる場合、隣接するステータコアに巻回された固定子コイルに同じインバータ装置10から交流電力を供給すると、ロータ3が180°回転するたびに磁束密度が大きく変動することになる。隣接するステータコアに巻回された固定子コイルに異なるインバータ装置10から交流電力を供給することにより、磁束密度の変動がロータ3の回転角度60°周期になるので、同期電動機1の振動を抑制することができる。 The reason for supplying AC power from different inverter devices 10 to the stator coils wound around the adjacent stator core is to suppress the vibration of the synchronous motor 1 when the magnitudes of the power output from the inverter devices 10a and 10b are different. Because. When the magnitudes of the electric power output from the inverter devices 10a and 10b are different, when AC power is supplied from the same inverter device 10 to the stator coil wound around the adjacent stator core, the magnetic flux is generated every time the rotor 3 rotates 180 °. The density will fluctuate greatly. By supplying AC power from different inverter devices 10 to the stator coil wound around the adjacent stator core, the fluctuation of the magnetic flux density becomes the rotation angle of the rotor 3 with a period of 60 °, so that the vibration of the synchronous motor 1 is suppressed. be able to.

図1に戻り、インバータ装置10(10a,10b)は、3相交流電力を同期電動機1に供給する。インバータ装置10(10a,10b)は、蓄電池20(20a,20b)とインバータ30(30a,30b)とを備える。 Returning to FIG. 1, the inverter device 10 (10a, 10b) supplies the three-phase AC power to the synchronous motor 1. The inverter device 10 (10a, 10b) includes a storage battery 20 (20a, 20b) and an inverter 30 (30a, 30b).

蓄電池20は、直流電力をインバータ30に供給する。蓄電池20は、図3に示すように、バッテリー21、遮断器22、ヒューズ23、残容量測定部24を備える。 The storage battery 20 supplies DC power to the inverter 30. As shown in FIG. 3, the storage battery 20 includes a battery 21, a circuit breaker 22, a fuse 23, and a remaining capacity measuring unit 24.

バッテリー21は、複数の蓄電素子を直列および並列に接続した構成になっている。必要とする電圧と電力を確保するためである。遮断器22は、ブレーカ等で構成されている。遮断器22は、短絡・地絡等における異常電流を検出して、電力の供給路を遮断する。ヒューズ23は、短絡・地絡等における異常電流によって溶断し、電力の供給路を遮断する。遮断器22及びヒューズ23は、同期電動機1の起動時の突入電流には反応しない特性になっている。また、遮断器22及びヒューズ23は、地絡等の障害時の要求仕様に応じた異常電流の検出特性、異常電流検出時における遮断特性を備えている。残容量測定部24は、バッテリー21の残容量を測定し、制御装置50にバッテリー21の残容量を伝える。 The battery 21 has a configuration in which a plurality of power storage elements are connected in series and in parallel. This is to secure the required voltage and power. The circuit breaker 22 is composed of a breaker or the like. The circuit breaker 22 detects an abnormal current due to a short circuit, a ground fault, or the like, and cuts off the power supply path. The fuse 23 is blown by an abnormal current due to a short circuit, a ground fault, or the like, and cuts off the power supply path. The circuit breaker 22 and the fuse 23 have a characteristic that they do not react to the inrush current at the time of starting the synchronous motor 1. Further, the circuit breaker 22 and the fuse 23 have an abnormal current detection characteristic and a breaking characteristic at the time of abnormal current detection according to the required specifications at the time of a failure such as a ground fault. The remaining capacity measuring unit 24 measures the remaining capacity of the battery 21 and informs the control device 50 of the remaining capacity of the battery 21.

インバータ30は、蓄電池20から供給された直流電力を3相交流電力に変換する。インバータ30は、図4に示すように、電力変換部31とゲートドライブ回路32とを備える。 The inverter 30 converts the DC power supplied from the storage battery 20 into three-phase AC power. As shown in FIG. 4, the inverter 30 includes a power conversion unit 31 and a gate drive circuit 32.

電力変換部31は、複数のスイッチング素子SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32で構成されている。各スイッチング素子は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。各スイッチング素子は、ゲートドライブ回路32から出力されるドライブ信号によってオン・オフ制御される。これにより、電力変換部31は、直流電力を3相交流電力に変換し、同期電動機1に供給する。電力変換部31による交流電力の作成については後述する。 The power conversion unit 31 is composed of a plurality of switching elements SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, and SW32. Each switching element is, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Each switching element is on / off controlled by a drive signal output from the gate drive circuit 32. As a result, the power conversion unit 31 converts DC power into three-phase AC power and supplies it to the synchronous motor 1. The creation of AC power by the power conversion unit 31 will be described later.

ゲートドライブ回路32は、制御装置50から入力される制御信号に従って、電力変換部31の各スイッチング素子をドライブする。 The gate drive circuit 32 drives each switching element of the power conversion unit 31 according to a control signal input from the control device 50.

図1に戻り、回転角度センサ40は、同期電動機1のロータ3の回転角度θを検出する。回転角度センサ40は、検出した回転角度θのデータを制御装置50に供給する。回転角度センサ40は、例えば、レゾルバである。 Returning to FIG. 1, the rotation angle sensor 40 detects the rotation angle θ of the rotor 3 of the synchronous motor 1. The rotation angle sensor 40 supplies the detected rotation angle θ data to the control device 50. The rotation angle sensor 40 is, for example, a resolver.

制御装置50は、同期電動機1の負荷に応じた制御信号を作成する。また、制御装置50は、インバータ装置10a,10bから出力される3相交流電力の電圧位相が図2に示すように同位相になるようにインバータ装置10a,10bを制御する。また、制御装置50は、インバータ装置10a,10bの蓄電池の残容量が同程度になるようにインバータ装置10a,10bを制御する。そのために、制御装置50は、図5に示すように、角速度差検出部51、制御信号作成部52、残容量比較部53、パルス幅補正部54を備える。なお、ここでは、回転数(角速度)を指令値とする場合について説明する。 The control device 50 creates a control signal according to the load of the synchronous motor 1. Further, the control device 50 controls the inverter devices 10a and 10b so that the voltage phases of the three-phase AC power output from the inverter devices 10a and 10b are in phase as shown in FIG. Further, the control device 50 controls the inverter devices 10a and 10b so that the remaining capacities of the storage batteries of the inverter devices 10a and 10b are about the same. Therefore, as shown in FIG. 5, the control device 50 includes an angular velocity difference detection unit 51, a control signal creation unit 52, a remaining capacity comparison unit 53, and a pulse width correction unit 54. Here, a case where the rotation speed (angular velocity) is used as the command value will be described.

角速度差検出部51は、回転角度センサ40から取得した同期電動機1のロータ3の回転角度θを微分することにより、ロータ3の回転する角速度(回転速度)を算出する。そして、角速度差検出部51は、基準とする角速度指令信号(例えば、50Hz)と比較し、基準角速度との差を求める。 The angular velocity difference detection unit 51 calculates the rotational angular velocity (rotational velocity) of the rotor 3 by differentiating the rotational angle θ of the rotor 3 of the synchronous motor 1 acquired from the rotational angle sensor 40. Then, the angular velocity difference detection unit 51 compares with a reference angular velocity command signal (for example, 50 Hz), and obtains a difference from the reference angular velocity.

制御信号作成部52は、ロータ3の角速度が基準角速度と同じになるように、インバータ装置10(10a,10b)のスイッチング素子SWをドライブする図6に示すロータ位置に応じた制御信号I1(U)、I1(V)、I1(W)、I2(U)、I2(V)、I2(W)を作成する。 The control signal creating unit 52 drives the switching element SW of the inverter device 10 (10a, 10b) so that the angular velocity of the rotor 3 becomes the same as the reference angular velocity, and the control signal I1 (U) corresponding to the rotor position shown in FIG. ), I1 (V), I1 (W), I2 (U), I2 (V), I2 (W).

具体的には、制御信号作成部52は、回転角度センサ40が検出したステータ2とロータ3との位置関係(回転角度θ)に応じた周波数、位相、振幅の交流電圧をインバータ装置10が出力するように制御信号を作成する。I1(U)は、インバータ装置10aのゲートドライブ回路32を介して電力変換部31を制御し、同期電動機1の固定子コイルU1に正の電圧を印加する期間を指定する制御信号である。制御信号の詳細波形については後述する。同様に、I1(V)は、固定子コイルV1、I1(W)は固定子コイルW1に正の電圧を印加する期間を指定する制御信号である。同様に、I2(U)、I2(V)、I2(W)は、固定子コイルU2,V2,W2に正の電圧を印加する期間を指定する制御信号である。図示していないが、制御信号作成部52は、インバータ装置10aのゲートドライブ回路32を介して電力変換部31を制御し、同期電動機1の固定子コイルU1に負の電圧を印加する期間を指定するI1(U)に対して180度位相がすれた制御信号を作成する。同様に、制御信号作成部52は、I1(V),I1(W),I2(U)、I2(V)、I2(W)のそれぞれに対して180度位相がずれたインバータ装置10a,bに負の電圧を出力させる制御信号を作成する。このように、制御信号作成部52は、12本の制御信号を作成する。 Specifically, the control signal creating unit 52 outputs an AC voltage having a frequency, a phase, and an amplitude corresponding to the positional relationship (rotation angle θ) between the stator 2 and the rotor 3 detected by the rotation angle sensor 40 by the inverter device 10. Create a control signal to do so. I1 (U) is a control signal that controls the power conversion unit 31 via the gate drive circuit 32 of the inverter device 10a and specifies a period for applying a positive voltage to the stator coil U1 of the synchronous motor 1. The detailed waveform of the control signal will be described later. Similarly, I1 (V) is a stator coil V1 and I1 (W) is a control signal for designating a period during which a positive voltage is applied to the stator coil W1. Similarly, I2 (U), I2 (V), and I2 (W) are control signals that specify a period during which a positive voltage is applied to the stator coils U2, V2, and W2. Although not shown, the control signal creation unit 52 controls the power conversion unit 31 via the gate drive circuit 32 of the inverter device 10a, and specifies a period for applying a negative voltage to the stator coil U1 of the synchronous motor 1. A control signal whose phase is 180 degrees out of phase with that of I1 (U) is created. Similarly, the control signal generation unit 52 is an inverter device 10a, b that is 180 degrees out of phase with respect to each of I1 (V), I1 (W), I2 (U), I2 (V), and I2 (W). Create a control signal that outputs a negative voltage to the inverter. In this way, the control signal creation unit 52 creates twelve control signals.

同期電動機1に供給する交流電力の1サイクルの期間を期間Tとする。I1(U)、I1(V)、I1(W)は、それぞれ120°位相がずれている。また、I1(U)とI2(U)、I1(V)とI2(V)、I1(W)とI2(W)は、同位相である。 The period of one cycle of AC power supplied to the synchronous motor 1 is defined as the period T. I1 (U), I1 (V), and I1 (W) are each 120 ° out of phase. Further, I1 (U) and I2 (U), I1 (V) and I2 (V), and I1 (W) and I2 (W) are in phase with each other.

図7に、インバータ装置10に正の電圧を出力させる制御信号I1(U)の詳細波形を示す。インバータ装置10に負の電圧を出力させる制御信号の詳細波形も同様である。図7に示すように、制御信号I1(U)は、複数のパルスによって形成されている。ここでは、パルス数が5個の場合について説明する。インバータ30は、スイッチング素子SWのオン時間が長いほど、大きな電流を流すことができる。制御信号作成部52は、インバータ装置10a,10bが図2に示すような波形の交流電圧を出力するように、制御信号のパルス幅がt01からt03へと徐々に広くなり、t03からt05へと徐々に狭まる制御信号を作成する。 FIG. 7 shows a detailed waveform of the control signal I1 (U) that causes the inverter device 10 to output a positive voltage. The same applies to the detailed waveform of the control signal that causes the inverter device 10 to output a negative voltage. As shown in FIG. 7, the control signal I1 (U) is formed by a plurality of pulses. Here, the case where the number of pulses is 5 will be described. The longer the ON time of the switching element SW, the larger the current can flow in the inverter 30. In the control signal creating unit 52, the pulse width of the control signal gradually widens from t01 to t03 and then from t03 to t05 so that the inverter devices 10a and 10b output the AC voltage having the waveform as shown in FIG. Create a control signal that gradually narrows.

詳細には、制御信号作成部52は、パルス幅の最も広いt03のパルス幅t0を基準とした場合、基準パルス幅t0に係数giをかけ、t01からt05の各パルス幅を求める。具体的には、t01=t0×g1、t02=t0×g2、のように計算する。係数giは、インバータ30が出力する交流電圧の波形が所定の波形となるように予め計算で求め、記憶部に記憶しておく。他の制御信号の詳細波形も同様である。 Specifically, when the pulse width t0 of t03, which has the widest pulse width, is used as a reference, the control signal creation unit 52 multiplies the reference pulse width t0 by a coefficient gi to obtain each pulse width from t01 to t05. Specifically, it is calculated as t01 = t0 × g1, t02 = t0 × g2. The coefficient gi is calculated in advance so that the waveform of the AC voltage output by the inverter 30 becomes a predetermined waveform, and is stored in the storage unit. The same applies to the detailed waveforms of other control signals.

制御信号作成部52は、インバータ装置10が出力する交流電力を大きくする場合、図7に示すオン時間t0を長く設定する。また、制御信号作成部52は、インバータ装置10が出力する交流電力を小さくする場合、図7に示すオン時間t0を短く設定する。 When increasing the AC power output by the inverter device 10, the control signal creating unit 52 sets the on-time t0 shown in FIG. 7 to be long. Further, when the AC power output by the inverter device 10 is reduced, the control signal creating unit 52 sets the on-time t0 shown in FIG. 7 to be short.

図5に戻り、残容量比較部53は、インバータ装置10a,10bのバッテリー21の残容量を比較する。具体的には、残容量比較部53は、インバータ装置10a,10bから取得したSOC(State of Charge)信号に基づいて、SOC1/SOC2の値を求め、図8に示すように、その値に応じた制御信号のパルス幅の補正量を計算する。SOC1/SOC2の値に対応する図8に示すパルス幅の補正量は、予め記憶部に記憶しておく。 Returning to FIG. 5, the remaining capacity comparison unit 53 compares the remaining capacity of the batteries 21 of the inverter devices 10a and 10b. Specifically, the remaining capacity comparison unit 53 obtains the value of SOC1 / SOC2 based on the SOC (State of Charge) signals acquired from the inverter devices 10a and 10b, and corresponds to the value as shown in FIG. Calculate the correction amount of the pulse width of the control signal. The correction amount of the pulse width shown in FIG. 8 corresponding to the value of SOC1 / SOC2 is stored in the storage unit in advance.

パルス幅補正部54は、残容量比較部53が算出したパルス幅の補正量に基づいて、制御信号作成部52が作成した制御信号のパルス幅を補正する。具体的には、パルス幅補正部54は、蓄電池の残容量が少ないインバータ装置の出力電力を、蓄電池の残容量が多いインバータ装置の出力電力よりも少なくするように、制御信号のオン時間t0を補正する。例えば、インバータ装置10aのバッテリー21の残容量を示す信号SOC1がインバータ装置10bのバッテリー21の残容量を示す信号SOC2よりも多い場合、パルス幅補正部54は、図8に示すように、インバータ装置10aをゲートドライブするオン時間t1をインバータ装置10bをゲートドライブするオン時間t2よりも長くなるように補正する。なお、ロータ3の角速度を所定の速度に保つために、t1+t2=2×t0とする。つまり、同期電動機1に供給される電力は補正前と補正後で同じ電力となるので、同期電動機1は所望の出力を維持することができる。パルス幅補正部54が補正した制御信号の例を図9に示す。 The pulse width correction unit 54 corrects the pulse width of the control signal created by the control signal creation unit 52 based on the correction amount of the pulse width calculated by the remaining capacity comparison unit 53. Specifically, the pulse width correction unit 54 sets the on-time t0 of the control signal so that the output power of the inverter device having a small remaining capacity of the storage battery is smaller than the output power of the inverter device having a large remaining capacity of the storage battery. to correct. For example, when the signal SOC1 indicating the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10a is larger than the signal SOC2 indicating the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10b, the pulse width correction unit 54 uses the inverter device 54 as shown in FIG. The on-time t1 for gate-driving 10a is corrected to be longer than the on-time t2 for gate-driving the inverter device 10b. In order to keep the angular velocity of the rotor 3 at a predetermined speed, t1 + t2 = 2 × t0. That is, since the electric power supplied to the synchronous motor 1 is the same before and after the correction, the synchronous motor 1 can maintain a desired output. FIG. 9 shows an example of the control signal corrected by the pulse width correction unit 54.

図10に示すように、t1>t2とすることにより、インバータ装置10aから出力される交流電力は、インバータ装置10bから出力される交流電力よりも大きくなる。これにより、インバータ装置10aのバッテリー21の残容量は、インバータ装置10bのバッテリー21の残容量よりも早く減少する。このように、同期電動機システム100は、インバータ装置10aのバッテリー21の残容量とインバータ装置10bのバッテリー21の残容量とが等しくなるように制御する。 As shown in FIG. 10, by setting t1> t2, the AC power output from the inverter device 10a becomes larger than the AC power output from the inverter device 10b. As a result, the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10a decreases faster than the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10b. In this way, the synchronous motor system 100 controls so that the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10a and the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10b are equal to each other.

ここで、Δt=|t1−t2|をどのように設定するかが重要となる。Δtを大きくすれば、インバータ装置10aのバッテリー21の残容量とインバータ装置10bのバッテリー21の残容量とを短時間で等しくなるように制御できる。その反面、ロータ3が60°回転するたびに磁束密度が大きく変動することになる。その結果、同期電動機1のトルクが不均一になるため、同期電動機1の振動が大きくなる。 Here, how to set Δt = | t1-t2 | is important. By increasing Δt, the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10a and the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10b can be controlled to be equal in a short time. On the other hand, the magnetic flux density fluctuates greatly each time the rotor 3 rotates by 60 °. As a result, the torque of the synchronous motor 1 becomes non-uniform, so that the vibration of the synchronous motor 1 becomes large.

具体的には、図8に示す係数Kを小さくするほど、磁束密度の変化を小さくでき、同期電動機1の振動を小さくすることができる。例えば、係数KをK=0.1とすると、SOC1/SOC2=1.1の場合、固定子コイルU1による磁束密度は固定子コイルU2による磁束密度に対して、1.5%×2=3%高くなる。係数KをK=1とすると、SOC1/SOC2=1.1の場合、固定子コイルU1による磁束密度は固定子コイルU2による磁束密度に対して、15%×2=30%高くなる。事前処理として、係数Kをパラメータにして、同期電動機1の振動を実験で測定する。そして、許容可能な振動の大きさに基づいて係数Kを決め、記憶部に記憶しておく。 Specifically, the smaller the coefficient K shown in FIG. 8, the smaller the change in the magnetic flux density can be, and the smaller the vibration of the synchronous motor 1. For example, when the coefficient K is K = 0.1 and SOC1 / SOC2 = 1.1, the magnetic flux density due to the stator coil U1 is 1.5% × 2 = 3 with respect to the magnetic flux density due to the stator coil U2. % Will be higher. Assuming that the coefficient K is K = 1, when SOC1 / SOC2 = 1.1, the magnetic flux density due to the stator coil U1 is 15% × 2 = 30% higher than the magnetic flux density due to the stator coil U2. As a preliminary process, the vibration of the synchronous motor 1 is measured experimentally with the coefficient K as a parameter. Then, the coefficient K is determined based on the allowable vibration magnitude and stored in the storage unit.

図8において、SOC1/SOC2=0.9〜1.1の範囲においてパルス幅の増減補正を行わない理由は、バッテリー21の残容量差が小さい場合、インバータ装置10a、10bから供給する電力を同じにして、同期電動機1の振動を低減するためである。なお、図5の各処理の順番は変更しても良い。 In FIG. 8, the reason why the increase / decrease correction of the pulse width is not performed in the range of SOC1 / SOC2 = 0.9 to 1.1 is that when the difference in the remaining capacity of the battery 21 is small, the power supplied from the inverter devices 10a and 10b is the same. This is to reduce the vibration of the synchronous motor 1. The order of each process in FIG. 5 may be changed.

次に、制御装置50による制御信号の作成処理について、図11を参照して説明する。ユーザが、同期電動機システム100の操作部(図示しない)から起動操作をすることにより、図11に示す制御信号作成処理は開始される。 Next, the process of creating the control signal by the control device 50 will be described with reference to FIG. When the user performs an activation operation from an operation unit (not shown) of the synchronous motor system 100, the control signal creation process shown in FIG. 11 is started.

ユーザが同期電動機システム100の起動操作をすると、制御装置50は、予め設定されているオン時間で、図6及び図7に示すような制御信号を作成し、インバータ装置10a、10bに供給する。制御装置50から制御信号を受信したインバータ装置10a、10bは、相互の電圧位相が同期した3相交流電力を生成して同期電動機1に供給する。3相交流電力の供給を受けた同期電動機1は、ロータ3を回転させて所定のトルクを発生する。 When the user activates the synchronous motor system 100, the control device 50 creates a control signal as shown in FIGS. 6 and 7 at a preset on time and supplies the control signal to the inverter devices 10a and 10b. The inverter devices 10a and 10b that have received the control signal from the control device 50 generate three-phase AC power in which the mutual voltage phases are synchronized and supply the three-phase AC power to the synchronous motor 1. The synchronous motor 1 supplied with the three-phase AC power rotates the rotor 3 to generate a predetermined torque.

同期電動機1が動作を始めると、回転角度センサ40は、ロータ3の回転角度θを測定し、制御装置50に供給する(ステップS11)。また、インバータ装置10aは、バッテリー21の残容量を示す信号SOC1を制御装置50に送信する。また、インバータ装置10bは、バッテリー21の残容量を示す信号SOC2を制御装置50に送信する。 When the synchronous motor 1 starts operation, the rotation angle sensor 40 measures the rotation angle θ of the rotor 3 and supplies the rotation angle θ to the control device 50 (step S11). Further, the inverter device 10a transmits a signal SOC1 indicating the remaining capacity of the battery 21 to the control device 50. Further, the inverter device 10b transmits a signal SOC2 indicating the remaining capacity of the battery 21 to the control device 50.

制御装置50の角速度差検出部51は、回転角度センサ40から供給された情報に基づいて、基準角速度とロータ3の回転速度との差を検出する。また、制御信号作成部52は、ステータ2とロータ3との位置関係を取得する。そして、制御信号作成部52は、同期電動機1を所定の回転速度で駆動するために必要なオン時間t0の図7に示す制御信号を作成する(ステップS12)。 The angular velocity difference detecting unit 51 of the control device 50 detects the difference between the reference angular velocity and the rotational speed of the rotor 3 based on the information supplied from the rotational angle sensor 40. Further, the control signal creating unit 52 acquires the positional relationship between the stator 2 and the rotor 3. Then, the control signal creating unit 52 creates the control signal shown in FIG. 7 having the on-time t0 required to drive the synchronous motor 1 at a predetermined rotation speed (step S12).

この処理に加えて、制御装置50は、インバータ装置10a,10bのバッテリー残容量が同程度になるように、図8に示す規則に基づいて、制御信号1のオン時間t1及び制御信号2のオン時間t2のパルス幅を補正する。具体的には、制御装置50の残容量比較部53は、インバータ装置10a、10bのバッテリー21の残容量を表す信号SOC1,SOC2に基づいて、インバータ装置10a、10bのバッテー残容量を比較する(ステップS13)。 In addition to this processing, the control device 50 turns on the on time t1 of the control signal 1 and the on of the control signal 2 based on the rule shown in FIG. 8 so that the remaining battery capacities of the inverter devices 10a and 10b are about the same. The pulse width at time t2 is corrected. Specifically, the remaining capacity comparison unit 53 of the control device 50 compares the remaining battery capacity of the inverter devices 10a and 10b based on the signals SOC1 and SOC2 representing the remaining capacity of the battery 21 of the inverter devices 10a and 10b (). Step S13).

例えば、SOC1/SOC2の値が1.1以上で1.2未満である場合(ステップS14:Yes)、パルス幅補正部54は、インバータ装置10aをゲートドライブする制御信号1のオン時間t1を、t1=t0×1.015とし、t2=t0×0.985とする(ステップS15)。SOC1/SOC2の値が1.2以上で1.3未満である場合(ステップS16:Yes)、パルス幅補正部54は、インバータ装置10aをゲートドライブする制御信号1のオン時間t1を、t1=t0×1.025とし、t2=t0×0.975とする(ステップS17)。SOC1/SOC2≧1.3以降の説明は省略する。 For example, when the value of SOC1 / SOC2 is 1.1 or more and less than 1.2 (step S14: Yes), the pulse width correction unit 54 sets the on-time t1 of the control signal 1 that gate drives the inverter device 10a. T1 = t0 × 1.015 and t2 = t0 × 0.985 (step S15). When the value of SOC1 / SOC2 is 1.2 or more and less than 1.3 (step S16: Yes), the pulse width correction unit 54 sets the on-time t1 of the control signal 1 for gate-driving the inverter device 10a to t1 =. T0 × 1.025 and t2 = t0 × 0.975 (step S17). The description after SOC1 / SOC2 ≧ 1.3 is omitted.

一方、SOC1/SOC2の値が0.8以上で0.9未満である場合(ステップS18:Yes)、パルス幅補正部54は、インバータ装置10aをゲートドライブする制御信号1のオン時間t1を、t1=t0×0.985とし、t2=t0×1.015とする(ステップS19)。SOC1/SOC2の値が0.7以上で0.8未満である場合(ステップS20:Yes)、パルス幅補正部54は、インバータ装置10aをゲートドライブする制御信号1のオン時間t1を、t1=t0×0.975とし、t2=t0×1.025とする(ステップS21)。SOC1/SOC2<0.7の説明は省略する。 On the other hand, when the value of SOC1 / SOC2 is 0.8 or more and less than 0.9 (step S18: Yes), the pulse width correction unit 54 sets the on-time t1 of the control signal 1 that gate drives the inverter device 10a. T1 = t0 × 0.985 and t2 = t0 × 1.015 (step S19). When the value of SOC1 / SOC2 is 0.7 or more and less than 0.8 (step S20: Yes), the pulse width correction unit 54 sets the on-time t1 of the control signal 1 for gate-driving the inverter device 10a to t1 =. T0 × 0.975 and t2 = t0 × 1.025 (step S21). The description of SOC1 / SOC2 <0.7 will be omitted.

一方、SOC1/SOC2の値が0.9以上で1.1未満である場合(ステップS20:No)、パルス幅補正部54は、インバータ装置10aをゲートドライブする制御信号1のオン時間t1をt1=t0のままとし、インバータ装置10bをゲートドライブする制御信号1のオン時間t2をt2=t0のままとする(ステップS22)。 On the other hand, when the value of SOC1 / SOC2 is 0.9 or more and less than 1.1 (step S20: No), the pulse width correction unit 54 sets the on-time t1 of the control signal 1 that gate drives the inverter device 10a to t1. = T0 is left, and the on-time t2 of the control signal 1 that gate-drives the inverter device 10b is left at t2 = t0 (step S22).

制御装置50は、上記のように作成した制御信号1,2をインバータ装置10a,10bに送信する(ステップS23)。インバータ装置10a,10bは、新たに取得した制御信号1,2に基づいて3相交流電圧を出力する。同期電動機1は、この3相交流電圧に同期して回転する。なお、ステップS14からステップS22の処理の順番は任意である。 The control device 50 transmits the control signals 1 and 2 created as described above to the inverter devices 10a and 10b (step S23). The inverter devices 10a and 10b output a three-phase AC voltage based on the newly acquired control signals 1 and 2. The synchronous motor 1 rotates in synchronization with this three-phase AC voltage. The order of processing from step S14 to step S22 is arbitrary.

以上の処理により、制御装置50は、例えばインバータ装置10aのバッテリー残容量がインバータ装置10bのバッテリー残容量よりも多い場合、図10に示すように「制御信号1のオン時間t1>制御信号2のオン時間t2」なる制御信号1,2を送信する。このように、t1>t2とすることにより、図10に示すように、インバータ装置10aの出力電力をインバータ装置10bの出力電力よりも大きくすることができる。そして、インバータ装置10aのバッテリー21の残容量は、インバータ装置10bのバッテリー21の残容量よりも早く減少し、両バッテリー21の残容量が等しくなるように制御される。 By the above processing, when the remaining battery capacity of the inverter device 10a is larger than the remaining battery capacity of the inverter device 10b, for example, the control device 50 has "on time t1 of the control signal 1> control signal 2" as shown in FIG. The control signals 1 and 2 "on time t2" are transmitted. By setting t1> t2 in this way, as shown in FIG. 10, the output power of the inverter device 10a can be made larger than the output power of the inverter device 10b. Then, the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10a decreases faster than the remaining capacity of the battery 21 of the inverter device 10b, and the remaining capacity of both batteries 21 is controlled to be equal.

同期電動機システム100は、ユーザが同期電動機システム100を停止させるまで上記の処理を繰り返す。 The synchronous motor system 100 repeats the above process until the user stops the synchronous motor system 100.

以上説明したように、本実施形態に係る同期電動機システム100は、蓄電池20から電力の供給を受けて3相交流電力を出力するインバータ30を備えるインバータ装置10を複数備え、これら複数のインバータ装置10から3相交流電力を同期電動機1に供給する。このような構成にすることにより、1台のバッテリー21からインバータ30に供給する電力を低減できる。したがって、蓄電池20が備える遮断器22及びヒューズ等の安全装置を小型化でき、同期電動機システム100の小型化を図ることができる。 As described above, the synchronous motor system 100 according to the present embodiment includes a plurality of inverter devices 10 including an inverter 30 that receives power from the storage battery 20 and outputs three-phase AC power, and these plurality of inverter devices 10 3 phase AC power is supplied to the synchronous motor 1. With such a configuration, the electric power supplied from one battery 21 to the inverter 30 can be reduced. Therefore, the circuit breaker 22 and the safety device such as the fuse included in the storage battery 20 can be miniaturized, and the synchronous motor system 100 can be miniaturized.

また、同期電動機システム100は、蓄電池20に電力の残容量を測定する残容量測定部24を備える。また、制御装置50は、インバータ装置10の蓄電池20の残容量を比較する残容量比較部53と、残容量に基づいて、インバータ装置10が出力する交流電力を制御する制御信号のパルス幅を補正するパルス幅補正部54と、を備える。これにより、同期電動機システム100は、インバータ装置10a、10bのバッテリー21の残容量が等しくなるように、インバータ装置10a、10bが備えるバッテリー21に残っている電力を消費することができ、同期電動機システム100を駆動可能な時間を延ばすことができる。 Further, the synchronous motor system 100 includes a remaining capacity measuring unit 24 for measuring the remaining capacity of electric power in the storage battery 20. Further, the control device 50 corrects the pulse width of the control signal for controlling the AC power output by the inverter device 10 based on the remaining capacity comparison unit 53 for comparing the remaining capacity of the storage battery 20 of the inverter device 10 and the remaining capacity. The pulse width correction unit 54 is provided. As a result, the synchronous motor system 100 can consume the electric power remaining in the battery 21 included in the inverter devices 10a and 10b so that the remaining capacities of the batteries 21 of the inverter devices 10a and 10b are equal to each other. The time during which 100 can be driven can be extended.

同期電動機1は、インバータ装置10から供給される交流電力を磁化電流として流す固定子コイルを巻回するステータコア2a〜2fを備えている。そして、隣接するステータコアに巻回された固定子コイルには異なるインバータ装置10から交流電力が供給される。これにより、同期電動機システム100は、同期電動機1の振動を低減することができる。 The synchronous motor 1 includes stator cores 2a to 2f around which a stator coil that allows AC power supplied from the inverter device 10 to flow as a magnetization current is wound. Then, AC power is supplied from different inverter devices 10 to the stator coils wound around the adjacent stator cores. Thereby, the synchronous motor system 100 can reduce the vibration of the synchronous motor 1.

なお、上記の説明では、インバータ装置10が2台の場合について説明したが、インバータ装置10の台数を限定する必要はない。例えば、4台でも10台でもよい。インバータ装置10の台数は、同期電動機1に供給する電力、バッテリー21からその電力を供給可能な時間、その電力に適した蓄電池20内の保護回路の条件等を考慮し、装置の製造コストと装置の大きさが要求仕様を満足するように決めればよい。 In the above description, the case where the number of the inverter devices 10 is two has been described, but it is not necessary to limit the number of the inverter devices 10. For example, 4 or 10 units may be used. The number of inverter devices 10 is determined by considering the power supplied to the synchronous motor 1, the time during which the power can be supplied from the battery 21, the conditions of the protection circuit in the storage battery 20 suitable for the power, and the like, and the manufacturing cost of the device and the device. The size of the power may be determined so as to satisfy the required specifications.

また、上記の説明では、同期電動機1が3相交流電力で駆動される場合について説明したが、2相交流電力、6相交流電力等で駆動される同期電動機においても、本発明を適用できる。 Further, in the above description, the case where the synchronous motor 1 is driven by the three-phase AC power has been described, but the present invention can also be applied to the synchronous motor driven by the two-phase AC power, the six-phase AC power, or the like.

また、同期電動機1は、ロータ3に永久磁石を備えた永久磁石同期電動機でも、永久磁石を備えない同期電動機やリラクタンスモータ(構成は変わる)でもよい。 Further, the synchronous motor 1 may be a permanent magnet synchronous motor having a permanent magnet in the rotor 3, a synchronous motor without a permanent magnet, or a relaxation motor (the configuration may change).

また、上記の説明では、残容量比(SOC1/SOC2)を図8に示すように、0.1刻みに規定した場合につて説明したが、この規定の仕方は任意であり、もっと細かく規定してもよい。同期電動機システム100を最も長時間動作させるための条件は、SC1=0となる時刻と、SOC2=0となる時刻とが同時刻となる場合である。制御信号のパルス幅の補正を開始する残容量比(SOC1/SOC2)と係数K、同期電動機1に供給する電力を考慮して、刻み幅を決定すればよい。また、図8に示す制御信号のパルス幅を補正しない区間(SOC1/SOC2=0.9〜1.1)を無くしてもよい。 Further, in the above description, as shown in FIG. 8, the case where the remaining capacity ratio (SOC1 / SOC2) is specified in increments of 0.1 has been described, but the method of this specification is arbitrary and is specified in more detail. You may. The condition for operating the synchronous motor system 100 for the longest time is that the time when SC1 = 0 and the time when SOC2 = 0 are the same time. The step size may be determined in consideration of the remaining capacity ratio (SOC1 / SOC2) for starting the correction of the pulse width of the control signal, the coefficient K, and the power supplied to the synchronous motor 1. Further, the section (SOC1 / SOC2 = 0.9 to 1.1) in which the pulse width of the control signal shown in FIG. 8 is not corrected may be eliminated.

また、SC1/SC2>1.3、もしくは、SOC1/SOC2<0.7のように想定しない比率になった場合、短絡・地絡等の故障が生じている可能性がある。したがって、このような比率になった場合には、同期電動機システム100を停止するようにしてもよい。 Further, when the ratio is unexpected such as SC1 / SC2> 1.3 or SOC1 / SOC2 <0.7, there is a possibility that a failure such as a short circuit or a ground fault has occurred. Therefore, when such a ratio is reached, the synchronous motor system 100 may be stopped.

また、上記の説明では、残容量比(SOC1/SOC2)に基づいて制御信号のパルス幅の補正を開始する説明をした。しかし、制御信号のパルス幅の補正を行う条件に、バッテリー残容量の条件を付加してもよい。つまり、バッテリーの残容量が多い場合、SOC1とSOC2の差が大きい場合でもパルス幅の補正をしないようにする。インバータ装置10a,10bから供給する電力を同じにして、同期電動機1の振動を低減可能な期間を長くするためである。パルス幅の補正を開始する条件は、インバータ装置10a,10bのバッテリー残量が同時刻にゼロになるように、同期電動機1に供給する電力、バッテリー21の残容量差、係数Kに基づいて算出する。 Further, in the above description, the correction of the pulse width of the control signal is started based on the remaining capacity ratio (SOC1 / SOC2). However, the condition of the remaining battery capacity may be added to the condition for correcting the pulse width of the control signal. That is, when the remaining capacity of the battery is large, the pulse width is not corrected even when the difference between SOC1 and SOC2 is large. This is because the electric power supplied from the inverter devices 10a and 10b is made the same to prolong the period during which the vibration of the synchronous motor 1 can be reduced. The condition for starting the correction of the pulse width is calculated based on the power supplied to the synchronous motor 1, the difference in the remaining capacity of the battery 21, and the coefficient K so that the remaining battery levels of the inverter devices 10a and 10b become zero at the same time. do.

また、上記の説明では、デジタル信号処理によりインバータ装置10を制御する制御信号を作成する説明をしたが、制御信号の作成方法はこれに限定する必要はない。例えば、基準となる三角波と同期電動機に印加する電圧波形に対応する所望の正弦波とをコンパレータで比較することにより、インバータ装置10を制御する制御信号を作成するようにしてもよい。 Further, in the above description, the control signal for controlling the inverter device 10 is created by digital signal processing, but the method for creating the control signal is not limited to this. For example, a control signal for controlling the inverter device 10 may be created by comparing a reference triangular wave and a desired sine wave corresponding to a voltage waveform applied to the synchronous motor with a comparator.

《第2の実施形態》
次に、第2の実施形態を図面に基づいて説明する。第1の実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
<< Second Embodiment >>
Next, the second embodiment will be described with reference to the drawings. For the same or equivalent configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are used, and the description thereof will be omitted or abbreviated.

図12は、第2の実施形態に係る同期電動機システム200の構成を示す図である。図12に示すように、同期電動機システム200は、蓄電池20から電力の供給を受けて単相交流電力を出力する単相インバータ230を備える複数のインバータ装置210(210a〜210f)を備える。また、同期電動機システム200は、これら複数のインバータ装置210から出力される単相交流電力を合わせると3相交流電力となるように、単相インバータ230が出力する単相交流電力の電圧位相を制御する制御装置250を備える。また、同期電動機システム200は、複数のインバータ装置210から単相交流電力の供給を受けて動作する同期電動機201を備える。 FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the synchronous motor system 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 12, the synchronous motor system 200 includes a plurality of inverter devices 210 (210a to 210f) including a single-phase inverter 230 that receives power from the storage battery 20 and outputs single-phase AC power. Further, the synchronous motor system 200 controls the voltage phase of the single-phase AC power output by the single-phase inverter 230 so that the single-phase AC power output from the plurality of inverter devices 210 is combined to form a three-phase AC power. The control device 250 is provided. Further, the synchronous motor system 200 includes a synchronous motor 201 that operates by receiving supply of single-phase AC power from a plurality of inverter devices 210.

同期電動機201は、ロータ3が永久磁石からなる同期電動機である。同期電動機201は、インバータ装置210a,210b、210c、210d、210e、210fから出力される単相交流電力で駆動される。インバータ装置210a〜210fから供給される単相交流電力は、図12に示す固定子コイルC1〜C6のそれぞれに供給される。これらの固定子コイルC1〜C6は、同期電動機201のステータコア2a〜2fに巻回される。ステータコア2a〜2fは、同期電動機201のロータ3を中心に形成されている。各固定子コイルに印加される交流電圧のイメージ図を、図13に示す。固定子コイルC1に印加される電圧がVC1である。固定子コイルC2に印加される電圧がVC2である。以下同様である。同期電動機201に供給される3相交流電力により、ステータ2の内部には回転磁界が生じる。ロータ3は、ステータ2の内部に生じる回転磁界との電磁相互作用により回転する。 The synchronous motor 201 is a synchronous motor in which the rotor 3 is made of a permanent magnet. The synchronous motor 201 is driven by the single-phase AC power output from the inverter devices 210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f. The single-phase AC power supplied from the inverter devices 210a to 210f is supplied to each of the stator coils C1 to C6 shown in FIG. These stator coils C1 to C6 are wound around the stator cores 2a to 2f of the synchronous motor 201. The stator cores 2a to 2f are formed around the rotor 3 of the synchronous motor 201. An image diagram of the AC voltage applied to each stator coil is shown in FIG. The voltage applied to the stator coil C1 is V C1. The voltage applied to the stator coil C2 is V C2. The same applies hereinafter. A rotating magnetic field is generated inside the stator 2 by the three-phase AC power supplied to the synchronous motor 201. The rotor 3 rotates due to an electromagnetic interaction with a rotating magnetic field generated inside the stator 2.

インバータ装置210の蓄電池20の構成は、図3に示す構成と同じである。単相インバータ230の構成を図14に示す。第2の実施形態に係るインバータ装置210は単相交流電力を出力するので、電力変換部231の構成は単相交流電力を出力する構成になっている。 The configuration of the storage battery 20 of the inverter device 210 is the same as the configuration shown in FIG. The configuration of the single-phase inverter 230 is shown in FIG. Since the inverter device 210 according to the second embodiment outputs single-phase AC power, the configuration of the power conversion unit 231 is configured to output single-phase AC power.

制御装置250の構成を図15に示す。角速度差検出部51の説明は、第1の実施形態の説明と同じである。制御信号作成部252は、ロータ3の角速度が基準角速度と同じになるように、インバータ装置210a〜210fのスイッチング素子SWをドライブするロータ位置に応じた図16に示すような制御信号1〜6を作成する。 The configuration of the control device 250 is shown in FIG. The description of the angular velocity difference detecting unit 51 is the same as the description of the first embodiment. The control signal creation unit 252 outputs control signals 1 to 6 as shown in FIG. 16 according to the rotor position for driving the switching element SW of the inverter devices 210a to 210f so that the angular velocity of the rotor 3 becomes the same as the reference angular velocity. create.

具体的には、制御信号作成部252は、回転角度センサ40が検出したステータ2とロータ3との位置関係(回転角度θ)に応じた周波数、位相、振幅の交流電圧をインバータ装置210が出力するように制御信号を作成する。図16に示す制御信号1は、インバータ装置210aのゲートドライブ回路32を介して電力変換部231を制御し、同期電動機201の固定子コイルC1に正の電圧を印加する期間を指定する制御信号である。制御信号の詳細波形は図7に示す波形と同じである。同様に、制御信号2から6は、固定子コイルC2からC6に正の電圧を印加する期間を指定する制御信号である。図示していないが、制御信号作成部252は、制御信号1対して180度位相がずれたインバータ装置210aに負の電圧を出力させる制御信号も作成する。同様に、制御信号作成部252は、制御信号2から6のそれぞれに対して180度位相がずれたインバータ装置210b〜210fに負の電圧を出力させる制御信号を作成する。このように、制御信号作成部252は、12本の制御信号を作成する。第2の実施形態に係る同期電動機201は3相同期電動機であるので、制御信号1〜3および制御信号4〜6は、それぞれの位相が120°ずれた制御信号である。制御信号1と4、制御信号2と5、制御信号3と6は、それぞれ同位相である。インバータ装置210a〜210fの出力が図13に示す波形となるようにパルス幅制御を行う波形となっている。 Specifically, the control signal creation unit 252 outputs an AC voltage having a frequency, a phase, and an amplitude according to the positional relationship (rotation angle θ) between the stator 2 and the rotor 3 detected by the rotation angle sensor 40 by the inverter device 210. Create a control signal to do so. The control signal 1 shown in FIG. 16 is a control signal that controls the power conversion unit 231 via the gate drive circuit 32 of the inverter device 210a and specifies a period for applying a positive voltage to the stator coil C1 of the synchronous motor 201. be. The detailed waveform of the control signal is the same as the waveform shown in FIG. Similarly, the control signals 2 to 6 are control signals that specify a period during which a positive voltage is applied to the stator coils C2 to C6. Although not shown, the control signal creation unit 252 also creates a control signal for outputting a negative voltage to the inverter device 210a which is 180 degrees out of phase with the control signal 1. Similarly, the control signal creation unit 252 creates a control signal that outputs a negative voltage to the inverter devices 210b to 210f that are 180 degrees out of phase with each of the control signals 2 to 6. In this way, the control signal creation unit 252 creates twelve control signals. Since the synchronous motor 201 according to the second embodiment is a three-phase synchronous motor, the control signals 1 to 3 and the control signals 4 to 6 are control signals whose phases are shifted by 120 °. The control signals 1 and 4, the control signals 2 and 5, and the control signals 3 and 6 are in phase, respectively. The waveform is such that the pulse width is controlled so that the outputs of the inverter devices 210a to 210f have the waveform shown in FIG.

同期電動機システム200は、複数のインバータ装置210を備えており、各インバータ装置210の蓄電池20の残容量はまちまちである。制御装置250は、各インバータ装置210a〜210fが備える蓄電池20の残容量が同時刻にゼロとなるように各インバータ装置210a〜210fを制御する。 The synchronous motor system 200 includes a plurality of inverter devices 210, and the remaining capacity of the storage battery 20 of each inverter device 210 varies. The control device 250 controls the inverter devices 210a to 210f so that the remaining capacity of the storage batteries 20 included in the inverter devices 210a to 210f becomes zero at the same time.

そのために、残容量比較部253は、SOC1〜6の中で残容量が最も多いSOCの値を基準として、図17に示すように、各SOCの比(残容量比)を求め、制御信号のパルス幅の補正量を算出する。残容量比較部253は、例えば、図17に示すように、SOC1が示す値が一番大きい場合、SOC1を基準にして各インバータ装置210の残容量比を求める。 Therefore, the remaining capacity comparison unit 253 obtains the ratio (remaining capacity ratio) of each SOC based on the value of the SOC having the largest remaining capacity among the SOCs 1 to 6, and obtains the ratio (remaining capacity ratio) of each SOC as shown in FIG. Calculate the correction amount of the pulse width. For example, as shown in FIG. 17, when the value indicated by SOC1 is the largest, the remaining capacity comparison unit 253 obtains the remaining capacity ratio of each inverter device 210 with reference to SOC1.

パルス幅補正部54は、残容量比較部253が算出した図17に示すパルス幅の補正量に基づいて、オン時間t0の制御信号のパルス幅を補正する。具体的には、バッテリー21の残容量比が図17に示す値であり、K=0.1の場合、制御信号作成部252は、制御信号2のパルス幅t2をt2=t1×0.99に補正する。制御信号3のパルス幅t3をt3=t1×0.97に補正する。以下同様に、制御信号作成部52は、残容量比に基づいて制御信号のパルス幅を補正する。係数Kの設定方法は第1の実施形態における説明と同じである。なお、補正後の各オン時間は、(t1+t2+t3+t4+t5+t6)=6×t0である。 The pulse width correction unit 54 corrects the pulse width of the control signal at the on-time t0 based on the correction amount of the pulse width shown in FIG. 17 calculated by the remaining capacity comparison unit 253. Specifically, the remaining capacity ratio of the battery 21 is the value shown in FIG. 17, and when K = 0.1, the control signal creating unit 252 sets the pulse width t2 of the control signal 2 to t2 = t1 × 0.99. Correct to. The pulse width t3 of the control signal 3 is corrected to t3 = t1 × 0.97. Similarly, the control signal creation unit 52 corrects the pulse width of the control signal based on the remaining capacity ratio. The method for setting the coefficient K is the same as that described in the first embodiment. The corrected on-time is (t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6) = 6 × t0.

次に、制御装置250による制御信号の作成処理について、図18を参照して説明する。制御信号作成処理の開始条件、ステップS11の処理およびステップS12の処理は、第1の実施形態と同じである。 Next, the process of creating the control signal by the control device 250 will be described with reference to FIG. The start condition of the control signal creation process, the process of step S11, and the process of step S12 are the same as those of the first embodiment.

次に、制御装置250は、インバータ装置210a〜210fから受信したSOC1〜6の中で最も大きなSOC(最大SOC)と最も小さいSOC(最小SOC)とを抽出する(ステップS33)。 Next, the control device 250 extracts the largest SOC (maximum SOC) and the smallest SOC (minimum SOC) among the SOCs 1 to 6 received from the inverter devices 210a to 210f (step S33).

制御装置250は、最小SOC/最大SOCの値が所定値(例えば、0.9)以上であるか否かを判断する(ステップS34)。制御装置250は、最小SOC/最大SOCの値が所定値(例えば、0.9)以上である場合(ステップS34:Yes)、制御信号のパルス幅の補正処理を行わない。 The control device 250 determines whether or not the minimum SOC / maximum SOC value is a predetermined value (for example, 0.9) or more (step S34). When the minimum SOC / maximum SOC value is a predetermined value (for example, 0.9) or more (step S34: Yes), the control device 250 does not perform the correction processing of the pulse width of the control signal.

一方、制御装置250は、最小SOC/最大SOCが所定値(例えば、0.9)未満である場合(ステップS34:No)、制御信号のパルス幅の補正処理を行う。具体的には、残容量比較部253は、各インバータ装置210から受信したSOCに基づいて、図17に示すように残容量比を計算する(ステップS35)。そして、残容量比較部253は、図17に示すように、制御信号のパルス幅の補正量を算出する。パルス幅補正部54は、この補正量に基づいて、各制御信号のパルス幅を補正する(ステップS36)。 On the other hand, when the minimum SOC / maximum SOC is less than a predetermined value (for example, 0.9) (step S34: No), the control device 250 performs correction processing for the pulse width of the control signal. Specifically, the remaining capacity comparison unit 253 calculates the remaining capacity ratio as shown in FIG. 17 based on the SOC received from each inverter device 210 (step S35). Then, the remaining capacity comparison unit 253 calculates the correction amount of the pulse width of the control signal as shown in FIG. The pulse width correction unit 54 corrects the pulse width of each control signal based on this correction amount (step S36).

制御装置250は、上記のように作成した制御信号1〜6をインバータ装置210a〜210fに出力する(ステップS37)。同期電動機システム100は、このように、制御信号1〜6のオン時間t0をバッテリー21の残容量に応じて補正することにより、インバータ装置210a〜210fのバッテリー21の残容量が等しくなるように制御する。同期電動機システム100は、ユーザが同期電動機システム200を停止するまで上記の処理を繰り返す。 The control device 250 outputs the control signals 1 to 6 created as described above to the inverter devices 210a to 210f (step S37). In this way, the synchronous motor system 100 controls the on-time t0 of the control signals 1 to 6 so that the remaining capacities of the batteries 21 of the inverter devices 210a to 210f become equal by correcting the on-time t0 according to the remaining capacity of the battery 21. do. The synchronous motor system 100 repeats the above process until the user stops the synchronous motor system 200.

以上説明したように、第2の実施形態に係る同期電動機システム200は、蓄電池20から電力の供給を受けて単相交流電力を出力する単相インバータ230を備えるインバータ装置210を複数備え、これら複数のインバータ装置210からの出力を合わせて3相交流電力を同期電動機201に供給する。このような構成にすることにより、1台のバッテリー21から単相インバータ230に供給する電力を低減できる。したがって、蓄電池20が備える遮断器22及びヒューズ23等の安全装置を小型化でき、同期電動機システム200の小型化を図ることができる。 As described above, the synchronous motor system 200 according to the second embodiment includes a plurality of inverter devices 210 including a single-phase inverter 230 that receives power from the storage battery 20 and outputs single-phase AC power. The output from the inverter device 210 is combined to supply the three-phase AC power to the synchronous motor 201. With such a configuration, the power supplied from one battery 21 to the single-phase inverter 230 can be reduced. Therefore, the safety devices such as the circuit breaker 22 and the fuse 23 included in the storage battery 20 can be miniaturized, and the synchronous motor system 200 can be miniaturized.

また、同期電動機システム200は、蓄電池20に電力の残容量を測定する残容量測定部24を備える。また、制御装置250は、インバータ装置210の蓄電池20の残容量を比較する残容量比較部253と、インバータ装置210の残容量に基づいて制御信号のパルス幅を補正するパルス幅補正部54と、を備える。これにより、同期電動機システム200は、インバータ装置210a〜210fのバッテリー21の残容量が等しくなるように、インバータ装置210a〜210fのバッテリー21に残っている電力を消費することができ、同期電動機システム200を駆動可能な時間を延ばすことができる。 Further, the synchronous motor system 200 includes a remaining capacity measuring unit 24 for measuring the remaining capacity of electric power in the storage battery 20. Further, the control device 250 includes a remaining capacity comparison unit 253 that compares the remaining capacity of the storage battery 20 of the inverter device 210, and a pulse width correction unit 54 that corrects the pulse width of the control signal based on the remaining capacity of the inverter device 210. To prepare for. As a result, the synchronous motor system 200 can consume the electric power remaining in the batteries 21 of the inverter devices 210a to 210f so that the remaining capacities of the batteries 21 of the inverter devices 210a to 210f are equal, and the synchronous motor system 200 can be used. The driveable time can be extended.

なお、上記の説明では、残容量比(最小SOC/最大SOC)<0.9の場合、制御信号のパルス幅の補正を行わない説明をしたが、残容量比(最小SOC/最大SOC)<0.9の場合も制御信号のパルス幅を補正するようにしてもよい。 In the above description, when the remaining capacity ratio (minimum SOC / maximum SOC) <0.9, the pulse width of the control signal is not corrected, but the remaining capacity ratio (minimum SOC / maximum SOC) < Even in the case of 0.9, the pulse width of the control signal may be corrected.

また、図18に示したフローチャートは一例であり、これに限定する必要はない。例えば、ステップS33の次にステップS35の処理を行い、その後にステップS34の処理を行うようにしてもよい。 Further, the flowchart shown in FIG. 18 is an example, and it is not necessary to limit the flow chart to this. For example, the process of step S35 may be performed after step S33, and then the process of step S34 may be performed.

また、上記の説明では、同期電動機に本発明を適用する場合を例に説明したが、本発明はリニアモータやリニアアクチュエータ等にも同様に適用することができる。 Further, in the above description, the case where the present invention is applied to a synchronous motor has been described as an example, but the present invention can be similarly applied to a linear motor, a linear actuator, or the like.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1、201…同期電動機
2…ステータ
2a〜2f…ステータコア
3…ロータ
10,10a、10b…インバータ装置
210,210a〜210f…インバータ装置
20,20a,20b…蓄電池
21…バッテリー
22…遮断器
23…ヒューズ
30,30a,30b…インバータ
230,230a〜230f…単相インバータ
31,231…電力変換部
32…ゲートドライブ回路
40…回転角度センサ
50,250…制御装置
51…角速度差検出部
511…電圧変換部
52,252…制御信号作成部
521…三角波作成部
522…比較器
53,253…残容量比較部
54…パルス幅補正部
U1,U2,V1,V2,W1,W2…固定子コイル
C1,C2,C3,C4,C5,C6…固定子コイル
SW11,SW12,SW21,SW22,SW31,SW32…スイッチング素子
1, 201 ... Synchronous motor 2 ... Stator 2a to 2f ... Stator core 3 ... Rotor 10, 10a, 10b ... Inverter device 210, 210a to 210f ... Inverter device 20, 20a, 20b ... Storage battery 21 ... Battery 22 ... Breaker 23 ... Hughes 30, 30a, 30b ... Inverter 230, 230a-230f ... Single-phase inverter 31,231 ... Power conversion unit 32 ... Gate drive circuit 40 ... Rotation angle sensor 50, 250 ... Control device 51 ... Angle speed difference detection unit 511 ... Voltage conversion unit 52, 252 ... Control signal creation unit 521 ... Triangular wave creation unit 522 ... Comparative device 53,253 ... Remaining capacity comparison unit 54 ... Pulse width correction unit U1, U2, V1, V2, W1, W2 ... Controller coil C1, C2 C3, C4, C5, C6 ... Controller coil SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32 ... Switching element

Claims (6)

蓄電池と、前記蓄電池から電力の供給を受けて多相交流電力を出力するインバータと、を備える第一のインバータ装置および第二のインバータ装置と、
前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置から出力される多相交流電力を制御する制御装置と、
前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置から多相交流電力の供給を受けて動作する同期電動機と、
を備え、
前記蓄電池は、該蓄電池の残容量を測定して前記制御装置に通知する残容量測定部を備え、
前記制御装置は、
前記同期電動機のロータの回転角に応じたパルス幅で前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置が出力する電力を制御する制御信号を作成する制御信号作成部と、
前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置の蓄電池の残容量を比較する残容量比較部と、
前記残容量に基づいて、前記制御信号のパルス幅を補正するパルス幅補正部と、
を備え、
前記パルス幅補正部は、蓄電池の残容量が少ないインバータ装置の出力する電力を、蓄電池の残容量が多いインバータ装置の出力する電力よりも少なくするように前記制御信号のパルス幅を補正し、
前記同期電動機は、前記第一のインバータ装置から多相交流電力の供給を受ける第一の固定子コイルと、前記第二のインバータ装置から多相交流電力の供給を受ける第二の固定子コイルと、を有し、
前記第一のインバータ装置は、前記第二の固定子コイルに多相交流電力を供給せず、また、前記第二のインバータ装置は、前記第一の固定子コイルに多相交流電力を供給しないことを特徴とする同期電動機システム。
A first inverter device and a second inverter device including a storage battery and an inverter that receives power from the storage battery and outputs multi-phase AC power.
A control device that controls the multi-phase AC power output from the first inverter device and the second inverter device, and
A synchronous motor that operates by receiving polyphase AC power from the first inverter device and the second inverter device, and
Equipped with
The storage battery includes a remaining capacity measuring unit that measures the remaining capacity of the storage battery and notifies the control device.
The control device is
A control signal creating unit that creates a control signal for controlling the electric power output by the first inverter device and the second inverter device with a pulse width corresponding to the rotation angle of the rotor of the synchronous motor.
A remaining capacity comparison unit for comparing the remaining capacities of the storage batteries of the first inverter device and the second inverter device, and
A pulse width correction unit that corrects the pulse width of the control signal based on the remaining capacitance,
Equipped with
The pulse width correction unit corrects the pulse width of the control signal so that the power output by the inverter device having a small remaining capacity of the storage battery is smaller than the power output by the inverter device having a large remaining capacity of the storage battery.
The synchronous motor includes a first stator coil that receives polymorphic AC power from the first inverter device and a second stator coil that receives polyphase AC power from the second inverter device. , Has,
The first inverter device does not supply polymorphic AC power to the second stator coil, and the second inverter device does not supply polyphase AC power to the first stator coil. Synchronous motor system featuring that.
蓄電池と、前記蓄電池から電力の供給を受けて単相交流電力を出力するインバータと、を備える第一のインバータ装置および第二のインバータ装置と、
前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置から出力される単相交流電力の位相を制御して多相交流電力となるように前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置を制御する制御装置と、
前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置から単相交流電力の供給を受けて動作する同期電動機と、
を備え、
前記蓄電池は、該蓄電池の残容量を測定して前記制御装置に通知する残容量測定部を備え、
前記制御装置は、
前記同期電動機のロータの回転角に応じたパルス幅で前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置が出力する電力を制御する制御信号を作成する制御信号作成部と、
前記第一のインバータ装置および前記第二のインバータ装置の蓄電池の残容量を比較する残容量比較部と、
前記残容量に基づいて、前記制御信号のパルス幅を補正するパルス幅補正部と、
を備え、
前記パルス幅補正部は、蓄電池の残容量が少ないインバータ装置の出力する電力を、蓄電池の残容量が多いインバータ装置の出力する電力よりも少なくするように前記制御信号のパルス幅を補正し、
前記同期電動機は、前記第一のインバータ装置から単相交流電力の供給を受ける第一の固定子コイルと、前記第二のインバータ装置から単相交流電力の供給を受ける第二の固定子コイルと、を有し、
前記第一のインバータ装置は、前記第二の固定子コイルに単相交流電力を供給せず、また、前記第二のインバータ装置は、前記第一の固定子コイルに単相交流電力を供給しないことを特徴とする同期電動機システム。
A first inverter device and a second inverter device including a storage battery and an inverter that receives power from the storage battery and outputs single-phase AC power.
The first inverter device and the second inverter device are controlled so as to control the phase of the single-phase AC power output from the first inverter device and the second inverter device to obtain multi-phase AC power. Control device and
A synchronous motor that operates by receiving supply of single-phase AC power from the first inverter device and the second inverter device, and
Equipped with
The storage battery includes a remaining capacity measuring unit that measures the remaining capacity of the storage battery and notifies the control device.
The control device is
A control signal creating unit that creates a control signal for controlling the electric power output by the first inverter device and the second inverter device with a pulse width corresponding to the rotation angle of the rotor of the synchronous motor.
A remaining capacity comparison unit for comparing the remaining capacities of the storage batteries of the first inverter device and the second inverter device, and
A pulse width correction unit that corrects the pulse width of the control signal based on the remaining capacitance,
Equipped with
The pulse width correction unit corrects the pulse width of the control signal so that the power output by the inverter device having a small remaining capacity of the storage battery is smaller than the power output by the inverter device having a large remaining capacity of the storage battery.
The synchronous motor includes a first stator coil that receives single-phase AC power from the first inverter device and a second stator coil that receives single-phase AC power from the second inverter device. , Has,
The first inverter device does not supply single-phase AC power to the second stator coil, and the second inverter device does not supply single-phase AC power to the first stator coil. Synchronous motor system featuring that.
前記同期電動機は、ステータを備え、
前記ステータは、回転軸を中心とする円周上に分割して配置された複数のステータコアを有しており、
前記ステータコアには、前記第一のインバータ装置もしくは前記第二のインバータ装置から供給される交流電力を磁化電流として流す前記第1の固定子コイルおよび前記第2の固定子コイルが巻回されており、
前記回転軸を挟んで対向するステータコアに巻回された固定子コイルには、同位相の交流電圧が異なるインバータ装置から供給される、
ことを特徴とする請求項1に記載の同期電動機システム。
The synchronous motor includes a stator and has a stator.
The stator has a plurality of stator cores which are divided and arranged on the circumference about the rotation axis.
The stator core is wound with the first stator coil and the second stator coil that flow AC power supplied from the first inverter device or the second inverter device as a magnetization current. ,
The stator coils wound around the stator cores facing each other across the rotating shaft are supplied with AC voltages of the same phase from different inverter devices.
The synchronous motor system according to claim 1.
複数のインバータ装置から供給される多相交流電力で共通の同期電動機を運転する同期電動機システムにおいて、前記複数のインバータ装置を制御する制御装置であって、
複数のインバータ装置が出力する電力を制御する制御信号を作成する制御信号作成部と、
前記複数のインバータ装置それぞれの蓄電池に残っている電力の残容量を表す信号を前記複数のインバータ装置から受信し、前記複数のインバータ装置の前記蓄電池の残容量を比較する残容量比較部と、
前記残容量に基づいて、前記制御信号のパルス幅を補正するパルス幅補正部と、
を備える同期電動機システムの制御装置。
A control device that controls the plurality of inverter devices in a synchronous motor system that operates a common synchronous motor with polymorphic AC power supplied from a plurality of inverter devices.
A control signal creation unit that creates control signals that control the power output by multiple inverter devices,
A remaining capacity comparison unit that receives signals representing the remaining capacity of the electric power remaining in the storage batteries of the plurality of inverter devices from the plurality of inverter devices and compares the remaining capacities of the storage batteries of the plurality of inverter devices.
A pulse width correction unit that corrects the pulse width of the control signal based on the remaining capacitance,
A control device for a synchronous motor system.
複数のインバータ装置から供給される多相交流電力で共通の同期電動機を運転する同期電動機システムにおいて、前記複数のインバータ装置を制御する制御装置であって、
同期電動機のロータの回転角に応じたパルス幅で複数のインバータ装置が出力する電力を制御する制御信号を作成する制御信号作成部と、
前記複数のインバータ装置それぞれの蓄電池に残っている電力の残容量を表す信号を前記複数のインバータ装置から受信し、前記複数のインバータ装置の前記蓄電池の残容量を比較する残容量比較部と、
前記残容量に基づいて、前記制御信号のパルス幅を補正するパルス幅補正部と、
を備え、
前記制御信号作成部は、前記複数のインバータ装置から出力される単相交流電力の位相を制御して多相交流電力となるように前記制御信号を作成する、
同期電動機システムの制御装置。
A control device that controls the plurality of inverter devices in a synchronous motor system that operates a common synchronous motor with polymorphic AC power supplied from a plurality of inverter devices.
A control signal creation unit that creates a control signal that controls the power output by multiple inverter devices with a pulse width that corresponds to the rotation angle of the rotor of the synchronous motor.
A remaining capacity comparison unit that receives signals representing the remaining capacity of the electric power remaining in the storage batteries of the plurality of inverter devices from the plurality of inverter devices and compares the remaining capacities of the storage batteries of the plurality of inverter devices.
A pulse width correction unit that corrects the pulse width of the control signal based on the remaining capacitance,
Equipped with
The control signal creating unit controls the phase of the single-phase AC power output from the plurality of inverter devices to create the control signal so as to be the multi-phase AC power.
Control device for synchronous motor system.
前記パルス幅補正部は、蓄電池の残容量が少ないインバータ装置の出力する電力を、蓄電池の残容量が多いインバータ装置の出力する電力よりも少なくするように前記制御信号のパルス幅を補正する、
請求項またはに記載の同期電動機システムの制御装置。
The pulse width correction unit corrects the pulse width of the control signal so that the power output by the inverter device having a small remaining capacity of the storage battery is smaller than the power output by the inverter device having a large remaining capacity of the storage battery.
The control device for a synchronous motor system according to claim 4 or 5.
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