多组多相旋转电机的控制装置以及多组多相旋转电机的驱动装置制造方法及图纸

一种多组多相旋转电机的控制装置1，控制在机械空间相位相差180/N(N为2以上的整数)度的位置配置有不同组的绕组的多组多相旋转电机，该多组多相旋转电机的控制装置1具备：控制目标运算部410，基于转矩指令值计算各相的初始电流指令值；校正系数计算部411，根据由多组多相旋转电机旋转时的相对于旋转周期性的磁通密度波动所引起的电磁力的空间模式M(M为0或正整数)计算与各组对应的各组校正系数；以及电流指令值校正部412，基于初始电流指令值和所述各组校正系数计算校正后的各相的电流指令值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多组多相旋转电机的控制装置以及多组多相旋转电机的驱动装置
本专利技术涉及电动助力转向装置、电梯的曳引机等中使用的多组多相旋转电机的控制装置以及多组多相旋转电机的驱动装置。
技术介绍
公开了使用多个3相逆变器来控制多组多相旋转电机的控制装置(例如，参照专利文献1)。另外，公开了为了降低绕组中有轴偏心的旋转电机中产生的转矩脉动而对各相电流值进行校正的控制装置(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2013－504293号公报(4－5页，图12)专利文献2：日本特开2009－296706号公报(6－7页，图1)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术课题通常，伴随旋转电机的制造误差而出现偏心或者定子或转子的圆度偏差。由于这样的偏心或圆度偏差，定子与转子之间的缝隙在一个旋转周期的期间发生变化。因此存在如下问题：在一个旋转周期的期间出现磁通密度的波动，产生振动及噪声。在以往的旋转电机的控制方法中，无法校正在该一个旋转周期的期间出现的磁通密度的波动，无法抑制振动及噪声的产生。该专利技术是为了解决上述的技术课题而做出的，目的在于即使由于旋转电机的制造误差而出现偏心或者定子或转子的圆度偏差，也校正在一个旋转周期的期间出现的磁通密度的波动。其结果是能够抑制旋转电机的振动及噪声的产生。用于解决技术课题的技术方案该专利技术的多组多相旋转电机的控制装置控制多组多相旋转电机，在该多组多相旋转电机中，在机械空间相位相差180/N(N为2以上的整数)度的位置配置有不同组的绕组，该多组多相旋转电机的控制装置具备：控制目标运算部，基于转矩指令值计算各相的初始电流指令值；校正系数计算部，根据由多组多相旋转电机旋转时的相对于旋转周期性的磁通密度波动所引起的电磁力的空间模式M(M为0或正整数)计算与各组对应的各组校正系数；以及电流指令值校正部，基于初始电流指令值和所述各组校正系数计算校正后的各相的电流指令值。专利技术效果因为该专利技术具备：校正系数计算部，根据由多组多相旋转电机旋转时的相对于旋转周期性的磁通密度波动所引起的电磁力的空间模式M(M为0或正整数)计算与各组对应的各组校正系数；以及电流指令值校正部，基于初始电流指令值和所述各组校正系数计算校正后的各相的电流指令值，因此即使由于旋转电机的制造误差而出现偏心或者定子或转子的圆度偏差，也能够校正在一个旋转周期的期间出现的磁通密度的波动。附图说明图1为该专利技术的实施方式1的旋转电机的剖面示意图。图2为示出该专利技术的实施方式1的旋转电机与逆变器的连接的示意图。图3为示出该专利技术的实施方式1的旋转电机的控制装置的概略图。图4为示出该专利技术的实施方式1的旋转电机的控制装置的处理的流程的流程图。图5为示出该专利技术的实施方式1的旋转电机的控制装置的硬件结构的结构图。图6为该专利技术的实施方式2的旋转电机的剖面示意图。图7为该专利技术的实施方式3的旋转电机的剖面示意图。图8为该专利技术的实施方式4的旋转电机的剖面示意图。图9为该专利技术的实施方式5的旋转电机的剖面示意图。附图标记1：控制装置；2：旋转电机；3：逆变器；201：转子；202：定子；203：转子铁芯；204：永磁体；205：轴；206：磁体槽；207：定子轭；208：定子齿；209：定子槽；210：定子线圈；410：控制目标运算部；411：校正系数计算部；412：电流指令值校正部；413：电压变换部；414：PWM运算部。具体实施方式实施方式1.图1为示出用于实施该专利技术的实施方式1的多组多相旋转电机的构造的剖面示意图。在本实施方式中，列举图1所示的3组3相分布绕组永磁同步型旋转电机为例进行说明。此外在图1中，将旋转电机的旋转轴方向设为z轴，将与z轴垂直的方向分别设为x轴、y轴。如图1所示，本实施方式的旋转电机2包括转子201和定子202。转子201包括转子铁芯203、永磁体204及轴205。转子铁芯203由电磁钢板层叠而构成。在转子铁芯203中，在周向上等间隔地设置有以两个为一组地构成的6组V字形的磁体槽206。永磁体204被插入到磁体槽206，1个V字构成1极，以在周向上交替构成N极和S极的方式配置。轴205构成于转子铁芯203的内径侧，并且被压入于转子铁芯203。定子202包括：36个定子齿208，该定子齿208从圆环形的定子轭207向内径方向突出；以及定子线圈210，被插入于在相邻的定子齿208之间构成的定子槽209，并且以在周向上每6个槽地配置线圈的分布绕组方式配置。定子线圈210与3组3相对应地，包括与第1组的3相对应的U1线圈、V1线圈、W1线圈、与第2组的3相对应的U2线圈、V2线圈、W2线圈和与第3组的3相对应的U3线圈、V3线圈、W3线圈。在图1中，各定子线圈的+－标记示出电流的方向是纸面垂直方向向上还是向下。第1组的3相线圈被容纳于36个定子槽209中的在周向上相邻的12个定子槽209中。然后，第2组的3相线圈被容纳于与容纳有第1组的3相线圈的12个定子槽209相邻的12个定子槽209中，第3组的3相线圈被容纳于剩余的相邻的12个定子槽209中。像这样，3组3相的线圈的3个组分别配置于相对于与机械上旋转1周对应的机械角360度各偏移120度的位置。图2为示出本实施方式的旋转电机2与逆变器3的连接的示意图。如图2所示，3个组的3相线圈分别连接于不同的3相逆变器301、302、303。3个组的三相线圈分别由3相逆变器301、302、303单独控制。接下来，对针对偏心或者定子202或转子201的圆度偏差的校正进行说明。如图1所示，旋转电机2的定子202与转子201彼此偏心，在+x方向上定子202与转子201接近，在－x方向上定子202与转子201远离。当在这样的状态下进行以往的电流控制时，由于控制为使得分别向3组通电的电流相等，因此结果是在+x方向上由于缝隙尺寸小于基准值而缝隙磁通密度变高，在－x方向上由于缝隙尺寸大于基准值而缝隙磁通密度变小。当这样时，在与缝隙磁通密度的平方成比例的电磁力上叠加相对于机械角的1个周期增减1次的高次谐波。此外，在此基准值是指假设偏心及定子202或转子201的圆度偏差在旋转电机中均不存在时的缝隙尺寸。在图1所示的6极36槽的旋转电机中，机械角的1个周期对应于电角的3个周期，因此电角下的基波(电角空间1阶)的电磁力的变形相当于机械角下的空间3阶。因此，在该6极36槽的旋转电机中，与空间3阶对应的变形模式作为除了空间0阶之外的最低阶的电磁力而产生，为最低频率的共振。另一方面，当如上述那样产生偏心时，叠加相对于机械角的一个周期而增减1次的电磁力的高次谐波，上述空间3阶的电磁力被调制为空间2阶和空间4阶，引起共振。空间2阶(模式2)的特征值与空间3阶的特征值相比，其共振频率低，另外一般而言，低阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多组多相旋转电机的控制装置，控制在机械空间相位相差180/N度的位置配置有不同组的绕组的多组多相旋转电机，其中N为2以上的整数，该多组多相旋转电机的控制装置的特征在于，具备：/n控制目标运算部，基于转矩指令值计算各相的初始电流指令值；/n校正系数计算部，根据由所述多组多相旋转电机旋转时的相对于旋转周期性的磁通密度波动所引起的电磁力的空间模式M计算与各组对应的各组校正系数，其中M为0或正整数；以及/n电流指令值校正部，基于所述初始电流指令值和所述各组校正系数计算校正后的所述各相的电流指令值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180208 JP 2018-0211631.一种多组多相旋转电机的控制装置，控制在机械空间相位相差180/N度的位置配置有不同组的绕组的多组多相旋转电机，其中N为2以上的整数，该多组多相旋转电机的控制装置的特征在于，具备：
控制目标运算部，基于转矩指令值计算各相的初始电流指令值；
校正系数计算部，根据由所述多组多相旋转电机旋转时的相对于旋转周期性的磁通密度波动所引起的电磁力的空间模式M计算与各组对应的各组校正系数，其中M为0或正整数；以及
电流指令值校正部，基于所述初始电流指令值和所述各组校正系数计算校正后的所述各相的电流指令值。


2.根据权利要求1所述的多组多相旋转电机的控制装置，其特征在于，
校正系数计算部使用所述多组多相旋转电机的各组的磁通波动的检测值来计算各组校正系数。


3.根据权利要求2所述的多组多相旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述多组多相旋转电机的各组的磁通波动的检测值为在所述多组多相旋转电机的转子与定子之间的缝隙的多个部位检测到的值。


4.根据权利要求2所述的多组多相旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述多组多相旋转电机的各组的磁通波动的检测值为根据在所述多组多相旋转电机的转子与定子之间的缝隙的3个以上部位检测到的偏心矢量而计算出的值。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：深山义浩，枦山盛幸，冈崎广大，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP