旋转电机装置制造方法及图纸

技术编号:20596934 阅读:25 留言:0更新日期:2019-03-16 12:30
旋转电机装置包括旋转电机(10)和全桥逆变器(30、40)。全桥逆变器包括第一高侧开关(SUp~SWp)、第一低侧开关(SUn~SWn)、第二高侧开关(SXp~SZp)以及第二低侧开关(SXn~SZn)。旋转电机装置包括:第一、第二中性点开关(S1Mn、S2Mp);全波驱动部(80),所述全波驱动部(80)执行在第一、第二中性点开关断开的状态下,对各开关进行开关控制的全波驱动处理;半波驱动部(80),所述半波驱动部(80)执行在第一、第二中性点开关接通且第一低侧开关和第二高侧开关断开的状态下,对第一高侧开关和第二低侧开关进行开关控制的半波驱动处理;以及执行部(80),所述执行部(80)选择地执行全波驱动处理和半波驱动处理中的任一个。

Rotating motor device

The rotating motor device includes a rotating motor (10) and a full bridge inverter (30, 40). Full-bridge inverters include the first high-side switch (SUp-SWp), the first low-side switch (SUn-SWn), the second high-side switch (SXp-SZp) and the second low-side switch (SXn-SZn). The rotating motor device includes: the first and second neutral point switches (S1Mn, S2Mp); the full-wave driving part (80), which performs the full-wave driving processing of switching control for each switch when the first and second neutral point switches are disconnected; the half-wave driving part (80), which is connected by the first and second neutral point switches and the first low-side switches. When the second high-side switch is disconnected, the first high-side switch and the second low-side switch are switched-controlled by a half-wave driving process; and the execution unit (80), which selectively performs either the full-wave driving process or the half-wave driving process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机装置相关申请的援引本申请以2016年7月15日申请的日本专利申请号2016-140807号为基础,在此援引其记载内容。
本专利技术涉及一种旋转电机装置,装设于乘用车、商用车等车辆,包括旋转电机以及与该旋转电机之间进行电力传输的全桥逆变器。
技术介绍
在构成上述这种装置的旋转电机中,在旋转电机作为电动机来使用的转速范围较大的情况下,在低速区域和高速区域中,均需要实现旋转电机的要求性能。例如,考虑采用在车载系统中包括DCDC转换器,通过DCDC转换器使向旋转电机施加的电压可变并驱动旋转电机的结构,从而实现要求性能。但是,由于上述结构价格高昂,因此,存在不经济的技术问题。此外,例如,也考虑采用在旋转电机的运转过程中,将上述定子绕组特性切换成三角形连接等高速型的特性或者星形接线等高转矩型的特性的结构,从而实现要求性能。然而,在上述结构中,切换定子绕组特性的结构很复杂,此外,存在必须在定子绕组特性的切换时,暂时使旋转电机的动作停止的技术问题。因此,如下述专利文献1、2所示,作为通过简单的结构,实现低速区域和高速区域中的旋转电机的要求性能的方法,已知一种在低速区域进行全波驱动处理,在高速区域进行半波驱动处理的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平11-332288号公报专利文献2:日本专利特开平11-356082号公报
技术实现思路
然而,通过半波驱动处理来驱动旋转电机,会增加旋转电机的转矩脉动。本专利技术的主要目的在于,提供一种能通过简单的结构降低半波驱动处理时的转矩脉动的旋转电机装置。以下,对用于解决上述技术问题的方法及其作用效果进行说明。第一个专利技术是包括旋转电机以及与该旋转电机之间进行电力传输的全桥逆变器的旋转电机装置。上述旋转电机具有:N相的第一线圈,N为2以上的整数,上述N相的第一线圈卷绕于定子铁芯且星形连接;以及N相的第二线圈,上述N相的第二线圈与上述第一线圈电绝缘而卷绕于上述定子铁芯且星形连接。上述全桥逆变器是:第一逆变器,上述第一逆变器具有N相的第一高侧开关和第一低侧开关的串联连接体,上述第一高侧开关和上述第一低侧开关的连接点连接于上述第一线圈的两端中的、与上述第一线圈的中性点侧相反一侧;以及第二逆变器,上述第二逆变器具有N相的第二高侧开关和第二低侧开关的串联连接体,上述第二高侧开关和上述第二低侧开关的连接点连接于上述第二线圈的两端中的、与上述第二线圈的中性点侧相反一侧。此外,第一个专利技术包括:第一中性点开关,上述第一中性点开关将上述第一低侧开关的两端中的、与上述第一高侧开关的连接点相反一侧和上述第一线圈的中性点连接;第二中性点开关,上述第二中性点开关将上述第二高侧开关的两端中的、与上述第二低侧开关的连接点相反一侧和上述第二线圈的中性点连接;全波驱动部,上述全波驱动部执行在上述第一中性点开关和上述第二中性点开关断开的状态下,对各上述第一高侧开关、各上述第一低侧开关、各上述第二高侧开关及各上述第二低侧开关进行开关控制的全波驱动处理;半波驱动部,上述半波驱动部执行在上述第一中性点开关和上述第二中性点开关接通且各上述第一低侧开关和各上述第二高侧开关断开的状态下,对各上述第一高侧开关和各上述第二低侧开关进行开关控制的半波驱动处理;以及执行部,上述执行部选择地执行上述全波驱动处理和上述半波驱动处理中的任一个。第一个专利技术的旋转电机是具有N相的第一、第二线圈的双绕组旋转电机。第一线圈和第二线圈电绝缘。此外,第一个专利技术包括第一中性点开关和第二中性点开关。第一中性点开关将第一低侧开关的两端中的、与第一高侧开关的连接点相反一侧和第一线圈的中性点连接。第二中性点开关将第二高侧开关的两端中的、与第二低侧开关的连接点相反一侧和第二线圈的中性点连接。此外,第一个专利技术包括进行全波驱动处理的全波驱动部和进行半波驱动处理的半波驱动部。通过执行部选择地执行全波驱动处理和半波驱动处理中的任一个。全波驱动部处理是在第一中性点开关和第二中性点开关断开的状态下,对构成第一逆变器的各第一高侧开关和各第一低侧开关以及构成第二逆变器的各第二高侧开关和各第二低侧开关进行开关控制的处理。另一方面,半波驱动处理包括在第一中性点开关接通且各第一低侧开关断开的状态下,对各第一高侧开关进行开关控制的处理。通过上述处理,在各相的第一线圈中,电流从第一高侧开关侧朝向中性点侧方向流动。此外,半波驱动处理包括在第二中性点开关接通且各第二高侧开关断开的状态下,对各第二低侧开关进行开关控制的处理。通过上述处理,在各相的第二线圈中,电流从上述中性点侧朝第二低侧开关侧方向流动。根据半波驱动处理,第一线圈的电流流通方向与第二线圈的电流流通方向在以中性点为基准的情况下相反。藉此,能以降低旋转电机的转矩脉动的方式,产生转矩。因此,根据第一个专利技术,通过有效利用双绕组旋转电机并且设置各中性点开关这样简单的结构,能降低进行半波驱动处理情况下的旋转电机的转矩脉动。在此,具体地如第二个专利技术所示,半波驱动部能使上述第一高侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各自错开,并且在N相的每相中,跨越电角度半周期以下的第一规定期间而在每一个电角度周期中,对上述第一高侧开关进行通电控制。此外,半波驱动部能使上述第二低侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各自错开,并且在N相的每相中,跨越电角度半周期以下的第二规定期间而在每一个电角度周期中,对上述第二低侧开关进行通电控制。此外,更具体地如第三个专利技术所示,半波驱动部能使上述第一高侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各相差“360°/N”,并且对上述第一高侧开关进行通电控制,此外,使上述第二低侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各相差“360°/N”,并且对上述第二低侧开关进行通电控制。在第四个专利技术中,上述第一规定期间和上述第二规定期间分别设定为“90°+180°/N”以上且电角度半周期以下的期间。若缩短向第一、第二线圈的通电期间,则旋转电机的转矩脉动增加。在此,根据第四个专利技术中的第一规定期间和第二规定期间的设定,能确保与相数相应的第一、第二线圈的通电期间。例如,在N=3的情况下,各规定期间设定为150°以上且电角度半周期以下的期间。藉此,能提高旋转电机的转矩脉动的降低效果。在第五个专利技术中,以使上述第一线圈和上述第二线圈之间的空间相位差为电角度0°的方式,将上述第一线圈和上述第二线圈卷绕于上述定子铁芯,上述半波驱动部在空间相位一致的各相中,使上述第一高侧开关的通电控制的开始时刻与上述第二低侧开关的通电控制的开始时刻仅相差电角度半周期,并且对上述第一高侧开关和上述第二低侧开关进行通电控制。根据第五个专利技术,在空间相位一致的各相中,能在不向第一线圈通电的期间,向第二线圈通电。此外,在空间相位一致的各相中,能在不向第二线圈通电的期间,向第一线圈通电。因此,能提高周期变动的旋转电机的转矩的最小值,进而能增大旋转电机的平均转矩。另外,在第五个专利技术中,在第一、第二规定期间设定为180°的情况下,在空间相位一致的各相中,第一高侧开关的通电控制的结束时刻与第二低侧开关的通电控制的开始时刻一致。此外,如第六个专利技术所示,上述定子铁芯具有在其周向上隔开规定间隔而形成的多个极齿部。上述第一线圈和上述第二线圈针对N相中的每相分别卷绕于相同的上述极齿部。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机装置,包括旋转电机(10)以及与所述旋转电机之间进行电力传输的全桥逆变器(30、40),其特征在于,所述旋转电机具有:N相的第一线圈(13),N为2以上的整数,所述N相的第一线圈(13)卷绕于定子铁芯(12a)且星形连接;以及N相的第二线圈(14),所述N相的第二线圈(14)与所述第一线圈电绝缘并卷绕于所述定子铁芯且星形连接,所述全桥逆变器是:第一逆变器(30),所述第一逆变器(30)具有N相的第一高侧开关(SUp、SVp、SWp)和第一低侧开关(SUn、SVn、SWn)的串联连接体,所述第一高侧开关和所述第一低侧开关的连接点连接于所述第一线圈的两端中的、与所述第一线圈的中性点(N1)侧相反一侧;以及第二逆变器(40),所述第二逆变器(40)具有N相的第二高侧开关(SXp、SYp、SZp)和第二低侧开关(SXn、SYn、SZn)的串联连接体,所述第二高侧开关和所述第二低侧开关的连接点连接于所述第二线圈的两端中的、与所述第二线圈的中性点(N2)侧相反一侧,所述旋转电机装置包括:第一中性点开关(S1Mn),所述第一中性点开关(S1Mn)将所述第一低侧开关的两端中的、与所述第一高侧开关的连接点相反一侧和所述第一线圈的中性点连接;第二中性点开关(S2Mp),所述第二中性点开关(S2Mp)将所述第二高侧开关的两端中的、与所述第二低侧开关的连接点相反一侧和所述第二线圈的中性点连接;全波驱动部(80),所述全波驱动部(80)执行在所述第一中性点开关和所述第二中性点开关断开的状态下,对各所述第一高侧开关、各所述第一低侧开关、各所述第二高侧开关及各所述第二低侧开关进行开关控制的全波驱动处理;半波驱动部(80),所述半波驱动部(80)执行在所述第一中性点开关和所述第二中性点开关接通且各所述第一低侧开关和各所述第二高侧开关断开的状态下,对各所述第一高侧开关和各所述第二低侧开关进行开关控制的半波驱动处理;以及执行部(80),所述执行部(80)选择地执行所述全波驱动处理和所述半波驱动处理中的任一个。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.15 JP 2016-1408071.一种旋转电机装置,包括旋转电机(10)以及与所述旋转电机之间进行电力传输的全桥逆变器(30、40),其特征在于,所述旋转电机具有:N相的第一线圈(13),N为2以上的整数,所述N相的第一线圈(13)卷绕于定子铁芯(12a)且星形连接;以及N相的第二线圈(14),所述N相的第二线圈(14)与所述第一线圈电绝缘并卷绕于所述定子铁芯且星形连接,所述全桥逆变器是:第一逆变器(30),所述第一逆变器(30)具有N相的第一高侧开关(SUp、SVp、SWp)和第一低侧开关(SUn、SVn、SWn)的串联连接体,所述第一高侧开关和所述第一低侧开关的连接点连接于所述第一线圈的两端中的、与所述第一线圈的中性点(N1)侧相反一侧;以及第二逆变器(40),所述第二逆变器(40)具有N相的第二高侧开关(SXp、SYp、SZp)和第二低侧开关(SXn、SYn、SZn)的串联连接体,所述第二高侧开关和所述第二低侧开关的连接点连接于所述第二线圈的两端中的、与所述第二线圈的中性点(N2)侧相反一侧,所述旋转电机装置包括:第一中性点开关(S1Mn),所述第一中性点开关(S1Mn)将所述第一低侧开关的两端中的、与所述第一高侧开关的连接点相反一侧和所述第一线圈的中性点连接;第二中性点开关(S2Mp),所述第二中性点开关(S2Mp)将所述第二高侧开关的两端中的、与所述第二低侧开关的连接点相反一侧和所述第二线圈的中性点连接;全波驱动部(80),所述全波驱动部(80)执行在所述第一中性点开关和所述第二中性点开关断开的状态下,对各所述第一高侧开关、各所述第一低侧开关、各所述第二高侧开关及各所述第二低侧开关进行开关控制的全波驱动处理;半波驱动部(80),所述半波驱动部(80)执行在所述第一中性点开关和所述第二中性点开关接通且各所述第一低侧开关和各所述第二高侧开关断开的状态下,对各所述第一高侧开关和各所述第二低侧开关进行开关控制的半波驱动处理;以及执行部(80),所述执行部(80)选择地执行所述全波驱动处理和所述半波驱动处理中的任一个。2.如权利要求1所述的旋转电机装置,其特征在于,所述半波驱动部使所述第一高侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各自错开,并且在N相的每相中,跨越电角度半周期以下的第一规定期间而在每一个电角度周期中,对所述第一高侧开关进行通电控制,此外,使所述第二低侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各自错开,并且在N相的每相中,跨越电角度半周期以下的第二规定期间而在每一个电角度周期中,对所述第二低侧开关进行通电控制。3.如权利要求2所述的旋转电机装置,其特征在于,所述半波驱动部使所述第一高侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各错开“360°/N”,并且对所述第一高侧开关进行通电控制,此外,使所述第二低侧开关的通电控制的开始时刻在N相的每相中各错开“360°/N”,并且对所述第二低侧开关进行通电控制。4.如权利要求2或3所述的旋转电机装置,其特征在于,所述第一规定期间和所述第二规定期间分别设定为“90°+180°/N”以上,且电角度半周期以下的期间。5.如权利要求3或4所述的旋转电机装置,其特征在于,以使所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:木村明佐香谷口真近藤啓次
申请(专利权)人:株式会社电装
类型:发明
国别省市:日本,JP

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