KR20120030956A - 스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템 - Google Patents

스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20120030956A
KR20120030956A KR1020110094131A KR20110094131A KR20120030956A KR 20120030956 A KR20120030956 A KR 20120030956A KR 1020110094131 A KR1020110094131 A KR 1020110094131A KR 20110094131 A KR20110094131 A KR 20110094131A KR 20120030956 A KR20120030956 A KR 20120030956A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
windings
switch members
electrical connection
switch
electric machine
Prior art date
Application number
KR1020110094131A
Other languages
English (en)
Inventor
데이비드 에이. 플톤
루이 관
브래들리 디. 챔버린
스티븐 씨. 버톤
Original Assignee
레미 테크놀러지스 엘엘씨
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 레미 테크놀러지스 엘엘씨 filed Critical 레미 테크놀러지스 엘엘씨
Publication of KR20120030956A publication Critical patent/KR20120030956A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
    • H02P25/18—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays
    • H02P25/188—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring with arrangements for switching the windings, e.g. with mechanical switches or relays wherein the motor windings are switched from series to parallel or vice versa to control speed or torque
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P31/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors not provided for in groups H02P1/00 - H02P5/00, H02P7/00 or H02P21/00 - H02P29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/09—Machines characterised by the presence of elements which are subject to variation, e.g. adjustable bearings, reconfigurable windings, variable pitch ventilators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

전기 기계 시스템은 전기 모터를 포함한다. 전기 모터는 다수의 위상을 규정하는 복수의 고정자 권선을 갖는 고정자를 포함한다. 복수의 스위치 부재는 복수의 권선에 동작적으로 연결된다. 복수의 스위치 부재는 위상의 개수의 3배보다 불과 하나 적다. 제어기는 복수의 스위치 부재에 동작적으로 연결된다. 제어기는 복수의 스위치 부재의 상태를 선택적으로 변경하여, 복수의 고정자 권선의 제 1 전기 연결 구성 및 복수의 권선의 제 2 전기 연결 구성 중 하나를 확립한다.

Description

스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템{ELECTRIC MACHINE SYSTEM INCLUDING AN ELECTRIC MACHINE HAVING SWITCHED STATOR WINDINGS}
예시적인 실시예는 전기 기계 분야에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계에 관한 것이다.
디바이스의 광범위한 배열은 전력용 전기 기계에 의존하고 있다. 전기로 움직이는 수송기관 및 하이브리드 전기 기계는 화석 연료로 움직이는 운송 수단에 대한 가능한 대체물로서 더욱 상용화되고 있다. 전기로 움직이는 운송 수단이 대중화됨에 따라, 향상된 전기 모터 출력 효율이 필요하다.
현재, 전기 모터 출력은 규정된 효율성 범위 내에 있다. 더 큰 효율성은 전기 모터가 기본 속도 근처에서 동작하고 있는 경우 획득된다. 기본 속도를 벗어난 동작은 최적에 미달한다. 즉, 다양한 동작 조건하에서, 전기 모터로부터의 출력 토크는 원하는 동작 엔벨로프 (envelope)를 벗어날 수도 있다. 전기 모터 성능을 향상하는 전류 탐사의 일 영역은 인버터 기술이다. 조정가능한 속도의 모터 제어 인버터가 현재 특정 전기 및 하이브리드 전기 운송 수단에서 사용되는 전차 전동기 (traction motor)에 전력을 공급하는데 사용된다. 모터 제어 인버터의 개선은 전기 모터의 향상된 동작 효율성을 향한 하나의 길이다.
본 발명의 목적은 에너지 소모를 최소화하고 배터리 등의 수명을 연장할 수 있는 스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템을 제공하는 데 있다.
전기 모터를 포함하는 전기 기계 시스템이 개시된다. 전기 모터는 다수의 위상을 규정하는 복수의 권선을 갖는 고정자를 포함한다. 복수의 스위치 부재가 복수의 권선에 동작적으로 연결된다. 복수의 스위치 부재는 위상의 개수의 3배보다 불과 하나 적다. 제어기는 복수의 스위치 부재에 동작적으로 연결된다. 제어기는 복수의 스위치 부재의 상태를 선택적으로 변경하여, 복수의 권선의 제 1 전기 접속 구성 및 복수의 권선의 제 2 전기 접속 구성 중 하나를 확립한다.
또한, 전기 기계를 동작하는 방법이 개시된다. 이 방법은 제 1 전기 접속 구성 및 제 2 전기 접속 구성 중 하나에서 전기 기계의 복수의 고정자 권선을 선택적으로 연결하는 단계를 포함한다. 복수의 고정자 권선은 다수의 위상을 규정한다. 또한, 이 방법은 복수의 고정자 권선을 통해 전류를 통과시키는 단계, 전기 기계의 동작 파라미터를 감지하는 단계, 및 동작 파라미터가 미리 결정된 값인 경우, 복수의 스위치 부재가 복수의 고정자 권선을 제 1 전기 접속 구성 및 제 2 전기 접속 구성 중 다른 것으로 스위칭하도록 선택적으로 인게이징하는 단계를 포함한다. 복수의 스위치 부재는 위상의 개수의 3배보다 불과 하나 적다.
본 발명에 의해, 에너지 소모를 최소화하고 배터리 등의 수명을 연장하기 위해 전기 모터를 직렬과 병렬 구성 사이에서 선택적으로 스위칭하여 원하는 동작적 엔빌로프 내에서의 동작을 사전적으로 보장하는 시스템이 제공된다. 또한, 최소한의 개수의 스위치를 사용하여 동작의 복잡함 및 비용을 감소한다. 또한, 더 적은 스위치, 예를 들어, "m"개의 위상 전기 기계에 대해 3m-1개의 스위치의 사용을 유도하여, 저 비용 및 복잡함, 더 작은 회로 풋프린트 (footprint), 및 더 적은 실패 포인트를 도출한다. 또한, 요구되는 중단 및 전력 케이블의 개수를 감소시키며, 임의의 수의 위상을 갖는 기계에 적용가능하다.
다음의 상세한 설명은 어떠한 방법으로도 제한하는 것으로 인식되어서는 안된다. 첨부된 도면을 참조시, 동일한 구성요소는 동일하게 번호가 부여된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템을 도시한다.
도 2는 도1의 전기 기계의 스위칭된 고정자 권선에 대해 구성된 위도선 및 스위칭된 고정자 권선의 직렬 구성에 대한 동작 범위를 나타내는 그래프를 도시한다.
본 명세서에서 개시된 장치 및 방법의 하나 이상의 실시예의 상세한 설명은 도면을 참조하며 제한된 방법이 아닌 예시적인 방법으로 제공된다.
예시적인 실시예에 따른 전기 기계 시스템이 (2)에서 일반적으로 도시된다. 전기 기계 시스템 (2)은 다수의 위상 A, B, C를 규정하는 복수의 고정자 권선 (4-9)을 갖는 전기 모터 (3) 형태로 도시된 전기 기계를 포함한다. 고정자 권선 (4-9)은 쌍으로 배열되며, 위상 A는 권선 (4 및 7)을 포함하고, 위상 B는 권선 (5 및 8)을 포함하며, 위상 C는 권선 (6 및 9)를 포함한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 권선 (4)는 제 2 종단 (15)으로 연장하는 제 1 종단 (14)을 포함한다. 유사하게, 권선 (5)은 제 1 종단 (17) 및 제 2 종단 (18)을 포함하고, 권선 (6)은 제 1 종단 (20) 및 제 2 종단 (21)을 포함하며, 권선 (7)은 제 1 종단 (23) 및 제 2 종단 (24)을 포함하고, 권선 (8)은 제 1 종단 (26) 및 제 2 종단 (27)을 포함하며, 권선 (9)은 제 1 종단 (29) 및 제 2 종단 (30)을 포함한다.
전기 기계 시스템 (2)은 도시된 예시적인 실시예에 따라, 전기 모터 (3)에 포함되는 스위치 하우징 (50)을 포함한다. 스위치 하우징 (50)은 권선 (4-9)에 동작적으로 연결된 복수의 스위치 부재 (60-67)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 스위치 부재 (60)는 권선 (4)의 제 2 종단 (15)을 권선 (5)의 제 2 종단 (18)과 연결한다. 스위치 부재 (61)는 권선 (5)의 제 2 종단 (18)을 권선 (6)의 제 2 종단 (21)과 연결하고, 스위치 부재 (62)는 권선 (6)의 제 2 종단 (21)을 권선 (9)의 제 1 종단 (29)과 연결하고, 스위치 부재 (63)는 권선 (5)의 제 2 종단 (18)을 권선 (8)의 제 1 종단 (26)과 연결하고, 스위치 부재 (64)는 권선 (4)의 제 2 종단 (15)을 권선 (7)의 제 1 종단 (23)과 연결한다. 최종적으로, 스위치 부재 (65-67)는 선 전압 (line voltage)을 권선 (9, 8, 및 7)의 제 1 종단 (29, 26, 및 23)에 각각 연결한다.
예시적인 실시예에 따르면, 복수의 고정자 권선에 동작적으로 연결된 스위치의 개수는 방정식 2(m)-1에 의해 확립되며, 여기서 (m)은 위상의 개수이다. 더욱 상세하게는, 스위치의 부재의 개수는 불과 위상의 개수의 2배 미만이다. 본 경우에, 스위치 부재 (4-9)의 개수는 불과 8개이다. 예시적인 실시예의 일 양태에 따르면, 스위치 부재 (60-67)는 절연 게이트 양극성 트랜지스터 (IGBT; insulated gate bipolar transistor)의 형태를 취한다. 그러나 모스 전계 효과 트랜지스터 (MOSFET; metal oxide semiconductor field effect transistor)와 같은 다양한 스위칭 구성요소가 사용될 수 있다.
예시적인 실시예에 추가적으로 따르면, 전기 기계 시스템 (2)은 신호 라인 (84)을 통해 스위치 부재 (60-67)에 동작적으로 연결된 제어기 (80)를 포함한다. 예시적인 실시예의 일 양태에 따르면, 제어기 (80)는 마이크로제어기 (마이크로제어기와 입/출력 신호에 대한 모듈의 조합) 또는 디지털 신호 프로세서 (DSP)의 형태를 취한다. 이하 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 제어기 (80)는 스위치 하우징 (50)에 신호를 선택적으로 전송하여, 스위치 부재 (60-67) 중 선택 부재의 상태를 변경한다. 상태를 변경함으로써, 제어기 (80)가 스위치 부재 (60-67)가 개방 및/또는 폐쇄하도록 신호하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 제어기 (80)는 전기 모터 (3)에 전력을 제공하는 인버터 (94) 및 복수의 센서 (90, 91, 및 92)에 동작적으로 연결된다. 예시적인 실시예의 일 양태에 따르면, 센서 (90-92)는 출력 세프트 (shaft) (미도시)의 속도, 출력 세프트 토크, 및 전기 모터 (3)의 전류 드로 (draw)를 각각 검출한다. 제어기 (80)은 단독이거나 조합하여 전기 모터 (3)의 다양한 다른 파라미터를 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 고정자 권선 (4-9)은 제 1 전기 연결 구성 및 제 2 전기 연결 구성 중 하나에서 선택적으로 연결된다. 예시적인 실시예의 일 양태에 따르면, 제 1 전기 연결 구성은 직렬 연결이며, 제 2 전기 연결 구성은 병렬 연결이다. 사용된 특정 전기 연결 구성은 전기 모터 (3)에 대한 동작 조건에 의존한다. 직렬 구성에서, 스위치 부재 (60 및 61)는 개방되고, 스위치 부재 (62-64)는 폐쇄되며, 스위치 부재 (65-67)는 개방된다. 병렬 구성에서, 스위치 부재 (60 및 61)는 폐쇄되고, 스위치 부재 (62-64)는 개방되며, 스위치 부재 (65-67)는 폐쇄된다. 직렬 구성의 경우, 전기 모터 (3)는 도 2의 (97)에 도시된 바와 같은 제 1 동작 곡선을 가진다. 제 1 동작 곡선 (97)은 제 1 코너 포인트 T1을 포함한다. 병렬 구성의 경우, 전기 모터 (3)는 제 2 동작 곡선 (98)을 가진다. 제 2 동작 곡선 (98)은 제 2 코너 포인트 T2를 가진다. 도시된 예시적인 실시예에서, 제 1 동작 곡선 (97)은 복수의 원하는 효율성 범위 (99-101)를 포함한다. 효율성 범위 (99)는 약 95%의 효율성을 나타내고, 효율성 범위 (100)는 약 90%의 효율성을 나타내며, 효율성 범위 (101)는 약 85%의 효율성을 나타낸다. 유사하게, 제 2 동작 곡선 (98)은 복수의 효율성 범위 (105-107)를 포함한다. 효율성 범위 (105)는 약 95%의 효율성을 나타내고, 효율성 범위 (106)는 약 90%의 효율성을 나타내며, 효율성 범위 (107)는 약 85%의 효율성을 나타낸다. 물론, 직렬 및 병렬 연결 이외에도, 고정자 권선 (409)은 와이 (wye) 연결, 델타 연결, 및/또는 이들의 조합을 포함하는 광범위하게 다양한 전기적 연결 구성에서 선택적으로 연결될 수도 있다. 이하 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 제어기 (80)는 코너 포인트, 예를 들어, 직렬과 병렬 구성 사이를 스위칭하여, 전기 모터 (3)의 동작을 최상의 원하는 효율성 범위로 유지한다. 예를 들어, 전기 모터 (3)가 (140)에서 도시된 바와 같은 동작점에 있는 경우, 효율성은 권선 (4-9)이 직렬 구성으로 배열된 경우 더 높다. 전기 모터 (3)가 (142)에서 도시된 바와 같은 동작점에 있는 경우, 효율성은 권선 (4-9)이 직렬 병렬로 배열된 경우 더 높으며, 전기 모터 (3)가 (144)에서 도시된 바와 같은 동작점에 있는 경우, 효율성은 권선 (4-9)이 직렬 구성으로 배열된 경우 더 높다.
예시적인 실시예에 따르면, 제어기 (80)는 모터 (30)가 특정 구성에 대한 원하는 동작 범위에서 동작하는 것을 보장하도록 시도한다. 예를 들어, 전기 모터 (3)가 직렬 구성으로 연결되며, 원하는 동작 범위 (99) 외부에서 동작하는 경우, 제어기 (80)는 병렬 구성으로의 스위칭이 적합한지 여부를 결정한다. 더욱 상세하게는, 제어기 (80)는 센서 (90-92) 중 하나 이상으로부터의 입력을 사용하여, 출력 세프트의 속도 및/또는 토크 및/또는 전기 모터 (30)에 의한 전류를 결정한다. 그 후, 제어기 (80)는 예를 들어, 룩업 테이블 (look up table)를 사용하여 병렬 구성으로의 스위칭이 모터 (3)가 동작 범위 (100) 내에서 동작하게 할지를 결정한다. 스위칭이 적합한 경우, 신호가 신호 라인 (84)를 통해 전달되어 원하는 구성을 확립하기 위해 스위치 부재 (60-67) 중 적합한 부재를 선택적으로 개방 및 폐쇄한다. 스위칭 동안, 전력이 일시적으로 중단될 수도 있어 모터 (3)는 "소프트" 전환을 보장한다. 소프트 전환에 의해, 제어기 (80)는 직렬과 병렬 구성 사이의 전환이 자연스럽게, 예를 들어, 인식할 만한 주저함 등이 없이 이루어지는 것을 보장함을 시도한다. 또한, 제어기 (80)는 히스테리시스 (hysteresis)를 사용하여, 모터 (30)가 하나 또는 다른 원하는 동작 범위 (99, 100)의 커스프 (cusp)에서 동작하는 경우, 반복된 스위칭을 방지한다.
이러한 점에서, 예시적인 실시예는 에너지 소모를 최소화하고 배터리 등의 수명을 연장하기 위해 전기 모터를 직렬과 병렬 구성 사이에서 선택적으로 스위칭하여 원하는 동작적 엔빌로프 내에서의 동작을 사전적으로 보장하는 시스템을 제공한다. 또한, 예시적인 실시예는 최소한의 개수의 스위치를 사용하여 동작의 복잡함 및 비용을 감소한다. 예시적인 실시예는 더 적은 스위치, 예를 들어, "m"개의 위상 전기 기계에 대해 3m-1개의 스위치의 사용을 유도하여, 저 비용 및 복잡함, 더 작은 회로 풋프린트 (footprint), 및 더 적은 실패 포인트를 도출한다. 또한, 예시적인 실시예는 요구되는 중단 및 전력 케이블의 개수를 감소시키며, 임의의 수의 위상을 갖는 기계에 적용가능하다.
본 발명이 예시적인 실시예 또는 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 분야의 당업자는 다양한 변경물이 이루어질 수도 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 균등믈이 본 발명의 구성요소에 대체될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 다수의 수정물들이 본 발명의 필수 영역으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 교시에 특정 상황 또는 물건을 적용하도록 이루어질 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최상의 모드로서 개시된 특정 실시예로 제한되는 것이 아닌, 특허청구범위 내에 속하는 모든 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.
2: 전기 기계 시스템
3: 전기 모터
4, 5, 6, 7, 8, 9: 고정자 권선
50: 스위치 하우징
60, 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67: 스위치 부재
80: 제어기
94: 인버터

Claims (17)

  1. 다수의 위상을 규정하는 복수의 권선을 가지는 고정자를 포함하는 전기 모터;
    상기 복수의 권선에 동작적으로 연결되며, 상기 위상의 개수의 3배보다 불과 하나 적은 복수의 스위치 부재; 및
    상기 복수의 스위치 부재에 동작적으로 연결된 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 복수의 스위치 부재의 상태를 선택적으로 변경하여, 상기 복수의 권선의 제 1 전기 연결 구성 및 상기 복수의 권선의 제 2 전기 연결 구성 중 하나를 확립하는, 전기 기계 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 구성은 상기 복수의 권선의 직렬 연결이며, 상기 제 2 전기 연결 구성은 상기 복수의 권선의 병렬 연결인, 전기 기계 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 스위치 부재는 절연 게이트 양극성 트랜지스터들 (IGBTs; insulated gate bipolar transistors)을 포함하는, 전기 기계 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 스위치 부재는 모스 전계 효과 트랜지스터 (MOSFETs; metal oxide semiconductor field effect transistors)를 포함하는, 전기 기계 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 권선은 3개의 위상을 규정하는, 전기 기계 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 복수의 스위치 부재는 불과 8개의 스위치 부재를 포함하는, 전기 기계 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전기 모터의 상기 복수의 권선에 동작적으로 연결된 인버터를 더 포함하는, 전기 기계 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 스위치 부재는 상기 전기 모터에 배열되는, 전기 기계 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 인버터를 연결하며 상기 복수의 스위치 부재 중 스위치 부재를 선택하는 복수의 케이블을 더 포함하며, 상기 복수의 케이블은 상기 위상의 개수와 동일한 개수의 케이블을 포함하는, 전기 기계 시스템.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 인버터에 실장되는, 전기 기계 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 인버터와 상기 복수의 스위치 부재 사이에서 연장하는 신호 라인을 더 포함하며, 상기 신호 라인은 상기 복수의 스위치 부재 중 스위치 부재를 선택하는 스위치 신호를 전달하는, 전기 기계 시스템.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기에 전기적으로 연결된 센서를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 센서에 의해 감지된 동작 파라미터에 기반하여 상기 복수의 스위치 부재의 상태를 선택적으로 변경하는, 전기 기계 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 센서는 속도 센서, 토크 센서, 및 전류 센서 중 하나인, 전기 기계 시스템.
  14. 제 1 전기 연결 구성 및 제 2 전기 연결 구성 중 하나에서 전기 기계의 복수의 고정자 권선을 선택적으로 연결하는 단계로서, 상기 복수의 고정자 권선은 다수의 위상을 규정하는, 상기 연결하는 단계;
    상기 복수의 고정자 권선을 통해 전류를 전달하는 단계;
    상기 전기 기계의 동작 파라미터를 감지하는 단계; 및
    상기 동작 파라미터가 미리 결정된 값인 경우, 복수의 스위치 부재가 상기 복수의 권선을 상기 제 1 전기 연결 구성 및 상기 제 2 전기 연결 구성 중 다른 것으로 선택적으로 스위칭하게 하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 스위치 부재는 상기 위상의 개수의 3배보다 불과 하나 적은, 전기 기계 동작 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 전기 기계의 동작 파라미터를 감지하는 단계는, 상기 전기 기계의 출력 세프트 (shaft)의 토크값 및 속도값 중 하나를 감지하는 단계를 포함하는, 전기 기계 동작 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 전기 기계의 동작 파라미터를 감지하는 단계는, 상기 전기 기계를 통해 흐르는 전류를 감지하는 단계를 포함하는, 전기 기계 동작 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 구성 및 상기 제 2 전기 연결 구성 중 하나에서 상기 전기 기계의 상기 복수의 고정자 권선을 선택적으로 연결하는 단계는, 직렬 연결 및 병렬 연결 중 하나에서 상기 복수의 고정자 권선을 선택적으로 연결하는 단계를 포함하는, 전기 기계 동작 방법.
KR1020110094131A 2010-09-20 2011-09-19 스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템 KR20120030956A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/886,003 2010-09-20
US12/886,003 US20120068657A1 (en) 2010-09-20 2010-09-20 Electric machine system including an electric machine having switched stator windings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120030956A true KR20120030956A (ko) 2012-03-29

Family

ID=45769072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110094131A KR20120030956A (ko) 2010-09-20 2011-09-19 스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120068657A1 (ko)
KR (1) KR20120030956A (ko)
CN (1) CN102412780A (ko)
DE (1) DE102011053572A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101666926B1 (ko) * 2015-12-04 2016-10-24 울산과학기술원 3상 전동기의 다중단자망 임피던스 파라미터 추출장치 및 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101504856B1 (ko) * 2011-01-27 2015-03-20 가꼬우호진 시바우라 고교 다이가꾸 고정자 티스, 고정자, 회전 전기자, 및 회전 전기자의 제어 방법
WO2013059915A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-02 Accelerated Systems Inc. Method for switching between wye and delta configurations in an electric motor
GB2496435A (en) * 2011-11-10 2013-05-15 Frank Moeller Poly-phase stator having coils switchable between series and parallel connection
DE102012207534A1 (de) * 2012-05-07 2013-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Auswahleinheit zur Auswahl der Konfiguration eines Elektromotors, Transportmaschine und zugehöriges Verfahren
CN103647497B (zh) * 2013-12-25 2016-09-28 苏州大学 一种永磁电机控制回路和永磁电机
KR20190094466A (ko) * 2017-02-08 2019-08-13 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 브러시리스 모터
DE102017209479A1 (de) * 2017-06-06 2018-12-06 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Elektromaschine
CN109600093B (zh) * 2017-09-30 2022-06-14 杭州三花研究院有限公司 控制系统及控制方法
EP3723276B1 (en) * 2019-04-11 2023-06-07 Danfoss Editron Oy An electric machine element and an electric machine
DE102020206071A1 (de) 2020-05-13 2021-11-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Stator mit mehrsträngigen Wicklungssystemen, Elektromotor und Kraftfahrzeug
EP4009514B1 (en) * 2020-12-04 2023-12-27 Danfoss A/S A converter and a method for driving an electric machine and computer program
CN112367001B (zh) * 2021-01-13 2021-04-23 天津民昌科技有限公司 一种无触点可变拓扑电机系统
CN112865658B (zh) * 2021-01-13 2022-02-01 天津民昌科技有限公司 一种变频变拓扑调速电机控制系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3674333B2 (ja) * 1998-09-11 2005-07-20 株式会社日立製作所 パワー半導体モジュール並びにそれを用いた電動機駆動システム
US6169383B1 (en) * 1998-10-02 2001-01-02 Siemens Energy & Automation, Inc. Self adapting motor controller
US7977842B2 (en) * 2006-10-05 2011-07-12 Lin Panchien Adaptive winding system and control method for electric machines
US7956563B2 (en) * 2007-07-30 2011-06-07 GM Global Technology Operations LLC System for using a multi-phase motor with a double-ended inverter system
US8288979B2 (en) * 2009-01-16 2012-10-16 International Business Machines Corporation Motor control mechanism for electric vehicles
JP5381361B2 (ja) * 2009-06-11 2014-01-08 株式会社豊田自動織機 インバータ装置
US8310272B2 (en) * 2009-07-29 2012-11-13 GM Global Technology Operations LLC Method and system for testing electric automotive drive systems
JP5471255B2 (ja) * 2009-09-30 2014-04-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動機駆動装置の制御装置
US8294413B2 (en) * 2010-01-05 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Induction motor control systems and methods
US8339082B2 (en) * 2010-05-21 2012-12-25 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for induction motor control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101666926B1 (ko) * 2015-12-04 2016-10-24 울산과학기술원 3상 전동기의 다중단자망 임피던스 파라미터 추출장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20120068657A1 (en) 2012-03-22
DE102011053572A1 (de) 2012-03-22
CN102412780A (zh) 2012-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120030956A (ko) 스위칭된 고정자 권선을 갖는 전기 기계를 포함하는 전기 기계 시스템
US8415910B2 (en) Switch module for an electric machine having switchable stator windings
US8405341B2 (en) Synchronous electric motor system
JP6717695B2 (ja) 電力変換装置
US11196315B2 (en) Drive apparatus for rotating electric machine
CN108336941B (zh) 控制电路、控制方法、永磁同步电机、压缩机与存储介质
KR101949250B1 (ko) 전동기 또는 발전기용 인버터
JP6627637B2 (ja) 電子回路
JP2017175747A (ja) 電力変換装置
US10819176B2 (en) Electric motor
EP3664276B1 (en) Inverter control board
CA2829722A1 (en) Circuit for synchronously switching series connected electronic switches
US10790730B2 (en) Power conversion device
JP6243320B2 (ja) パワー半導体モジュール
JP2014165956A (ja) 回転電機駆動装置
US20180358912A1 (en) Motor drive apparatus and motor drive apparatus control method
JP6407798B2 (ja) パワー半導体装置
CN101807874B (zh) 实现电子力矩换向的直流串励电机控制方法及装置
CN102412770B (zh) 电机装置、电气设备及电路
US20140070750A1 (en) Hybrid Motor
US11228270B2 (en) Drive apparatus for rotating electric machine
KR20210065502A (ko) 전력변환장치, 및 이를 포함하는 차량
JP6786463B2 (ja) 電力変換装置
US9379659B2 (en) Lossless snubber drive for a permanent magnet synchronous motor
KR20210063038A (ko) 전력변환장치, 및 이를 포함하는 차량

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid