电动机驱动装置制造方法及图纸

当在电动机驱动过程中任意一相成为缺相的情况下，抑制电动机产生的驱动转矩的脉动，并且继续进行电动机的驱动。电动机驱动装置(200)对相互独立地设置了各相的电枢绕组(102a、102b、102c)的电动机(100)的驱动进行控制。电动机驱动装置(200)具备：将经由直流母线(201a、201b)供给的直流电力转换成三相的交流电力后分别向各相的电枢绕组(102a、102b、102c)输出的逆变电路(210)、以及用于对逆变电路(210)进行控制的控制器(203)。当在逆变电路(210)输出的交流电力中任意一相缺相的情况下，控制器(203)调整在正常相的电枢绕组中流过的各电流的相位差，以使除了缺相的相以外的其他的正常相的各交流电力相互抵销。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动机驱动装置。
技术介绍
目前，已知一种进行独立绕线式多相电动机(例如六线三相式电动机)的驱动控制的装置，该独立绕线式多相电动机能够相互独立地控制在电动机定子中设置的各相的电枢绕组的电流。通过使用这样的电动机，能够不使用升压电路而消除电压不足，从而谋求电动机的高输出化。另外，还能够实现大容量化和最高转速的提升。提出了在上述的独立绕线式多相电动机中，通过在各相的绕组中流过重叠了高次谐波成分的伪矩形波电流，即使在任意一相的绕组中电流或电压变得异常的情况下，也能够继续驱动电动机的技术(专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006－149146号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1所记载的技术中，当在任意一相的绕组中产生了异常的情况下，虽然可能能够继续驱动电动机，但无法抑制电动机产生的驱动转矩的脉动。本专利技术是为了解决上述现有技术中的课题而作出的。其主要的目的在于，在对独立绕线式多相电动机的驱动进行控制的电动机驱动装置中，当在电动机驱动过程中任意一相成为缺相的情况下，能够在抑制电动机产生的驱动转矩的脉动的同时，继续驱动电动机。用于解决课题的方法本专利技术的电动机驱动装置对相互独立地设置了各相的电枢绕组的多相电动机的驱动进行控制，该电动机驱动装置具备：将经由直流母线供给的直流电力转换成多相的交流电力后分别向上述各相的电枢绕组进行输出的逆变电路；以及用于对上述逆变电路进行控制的控制器，当在上述交流电力中任意一相缺相的情况下，上述控制器调整在正常相的电枢绕组中流过的各电流的相位差，以使除了上述缺相的相之外的其他的上述正常相的各交流电力相互抵销。专利技术的效果通过本专利技术，在对独立绕线式多相电动机的驱动进行控制的电动机驱动装置中，当在电动机的驱动过程中任意一相成为缺相的情况下，能够在抑制电动机产生的驱动转矩的脉动的同时继续驱动电动机。附图说明图1表示本专利技术的第一实施方式的电动机驱动装置的结构。图2表示电动机的电枢绕组的配置例。图3表示电动机的构造的一个例子。图4表示图3所示的构造的电动机的交链磁通、感应电压以及电感的变化的状况。图5表示电动机的构造的另一个例子。图6表示图5所示的构造的电动机的交链磁通、感应电压以及电感的变化的状况。图7表示通常时的电动机各相的感应电压、电流以及功率的波形例。图8表示在W相缺相时未进行电流的相位调整的情况下的电动机各相的感应电压、电流以及功率的波形例。图9表示在W相缺相时进行了电流的相位调整的情况下的电动机各相的感应电压、电流以及功率的波形例。图10表示在W相缺相的情况下相位调整后的U相电流与V相电流的波形。图11表示与图10所示的A～G的各电角度对应的电动机内的磁动势矢量。图12表示在电动机驱动装置中，逆变电路中的W相的桥接电路发生断开故障的状况。图13表示电动机的转速比较低时直流电压与W相的感应电压。图14表示电动机的转速为恒定值以上时的直流电压与W相的感应电压。图15表示断开故障时W相的桥接电路的电流路径。图16表示在电动机驱动装置中，逆变电路中的W相的桥接电路发生接通故障时的电流路径。图17表示将电力切断用开关分别设置在各相的桥接电路的例子。图18表示将电力切断用开关分别设置在各相的交流输出线的例子。具体实施方式(第一实施方式)图1是表示本专利技术的第一实施方式的电动机驱动装置200的结构的图。电动机驱动装置200与混合动力汽车(HEV)或电动汽车(EV)等中使用的电动机100连接，来控制电动机100的驱动。电动机驱动装置200具有直流电源201、平滑电容器202、控制器203以及逆变电路210。电动机100是具有分别与U相、V相、W相对应的三相的电枢绕组102a、102b、102c的独立绕线式的六线三相式交流电动机。这些电枢绕组102a～102c相互独立地设置。电动机驱动装置200分别独立地控制在电枢绕组102a～102c中流过的电流，从而能够使电动机100进行驱动。在电动机100的输出轴105上安装有对电动机100的磁极位置θ进行检测的磁极位置检测器110。向控制器203输出磁极位置检测器110针对磁极位置θ的检测结果。直流电源201经由直流母线201a、201b向逆变电路210供给直流电力。关于直流电源201，例如能够利用锂离子电池等二次电池等。平滑电容器202用于抑制伴随着逆变电路210的动作而产生的直流电压的变动，在直流母线201a与直流母线201b之间与逆变电路210并联地连接。控制器203对于逆变电路210具有的各相的桥接电路210a、210b、210c分别输出驱动信号Gu、Gv、Gw。基于该驱动信号Gu、Gv、Gw使桥接电路210a、210b、210c分别进行动作，由此控制器203能够控制逆变电路210。逆变电路210具有分别与U相、V相、W相对应的全桥式的桥接电路210a、210b以及210c。各桥接电路210a、210b、210c具有上下各臂的作为开关元件发挥功能的四个IGBT221以及与各IGBT221并联设置的四个二极管222。在桥接电路210a、210b、210c中，各IGBT221基于来自控制器203的驱动信号Gu、Gv、Gw来进行开关动作。由此，把从直流电源201供给的直流电力转换成三相交流电力，从桥接电路210a、210b、210c经由各相的交流输出线120分别输出至电动机100的各相的电枢绕组102a、102b、102c。在各相的交流输出线120分别设置有用于对电动机100的电枢绕组102a、102b、102c中流过的各电流进行检测的电流传感器130。将电流传感器130检测出的各相的电流值iu、iv、iw输出至控制器203。控制器203基于从电流传感器130输入的各相的电流值iu、iv、iw以及从磁极位置检测器110输入的磁极位置θ，进行预定的电流控制运算，基于该运算结果，输出各相的驱动信号Gu、Gv、Gw。图2表示电动机100的电枢绕组102a、102b、102c的配置例子。如图2所示，将电枢绕组102a、102b、102c机械式地各错开120°来配置在电动机100的定子中，以使各相的感应电压的波形的相位差以电角度的方式成为120°。此外，如上所述，在电动机100中，电枢绕组102a、102b、102c相互独立地设置，与以往的一般的三相平衡式的电动机的Y接线、Δ接线的构造不同。图3表示电动机100的构造的一个例子。如图3所示，例如电动机100是由安装有多个电枢绕组102的定子铁芯101以及固定在输出轴105上并在表面粘贴有多个永磁铁104的转子铁芯103而构成的表面磁铁型电动机。此外，各电枢绕组102与图2的电枢绕组102a、102b、102c中的任意一个相对应。图4表示图3所示的构造的电动机100的交链磁通、感应电压以及电感的变化的状况。若将U相的交链磁通设为ψu，将感应电压设为eu，将自感设为Lu，将U相与V相之间的互感设为Muv，则这些参数与电动机100的电角度对应地，例如如图4那样进行变化。即，关于交链磁通ψu以及感应电压eu，以电角度360°为一个周期周期性地进行变化。另一方面，关于自感Lu以及互感Muv，在图3的构造中，与电角度无关而成为恒定。此外，V相、W相也相同。图5表示电动机100的构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机驱动装置，其对多相电动机的驱动进行控制，该多相电动机相互独立地设置了各相的电枢绕组，所述电动机驱动装置的特征在于，具备：逆变电路，其将经由直流母线供给的直流电力转换成多相的交流电力后分别向所述各相的电枢绕组输出；以及控制器，其用于控制所述逆变电路，当在所述交流电力中任意一相缺相的情况下，所述控制器调整在正常相的电枢绕组中流过的各电流的相位差以使除了所述缺相的相以外的其他的所述正常相的各交流电力相互抵销。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 JP 2014-1315671.一种电动机驱动装置，其对多相电动机的驱动进行控制，该多相电动机相互独立地设置了各相的电枢绕组，所述电动机驱动装置的特征在于，具备：逆变电路，其将经由直流母线供给的直流电力转换成多相的交流电力后分别向所述各相的电枢绕组输出；以及控制器，其用于控制所述逆变电路，当在所述交流电力中任意一相缺相的情况下，所述控制器调整在正常相的电枢绕组中流过的各电流的相位差以使除了所述缺相的相以外的其他的所述正常相的各交流电力相互抵销。2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，当在所述交流电力中任意一相缺相的情况下，将所述电动机的相数设为n，将所述缺相的相数设为m，所述控制器调整在所述正常相的电枢绕组中流过的各电流的相位差，以使所述正常相的各交流电力的相位差Dp满足下式，由此使所述正常相的各交流电力相互抵销，Dp＝360/2(n－m)，DP的单位为度，n、m为正整数，n≥m+2。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野胜洋，西口慎吾，三井利贞，大山和人，宫崎英树，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP