电力转换装置、马达以及电动助力转向装置制造方法及图纸

降低马达的振动。实施方式的电力转换装置(100)将来自电源(101)的电力转换为向马达(10)提供的电力。电力转换装置(100)具有：第1逆变器(110)，其与马达(10)的各相绕组的一端连接；第2逆变器(140)，其与各相绕组的另一端连接；以及控制电路(300)，其对第1和第2逆变器(110、140)的动作进行控制。控制电路(300)根据转子(30)的永磁铁(32)的磁通的3次分量和向A相绕组提供的电流的3次分量来控制作用于定子(20)所具有的齿(23)的径向力的6次分量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置、马达以及电动助力转向装置
本专利技术涉及电力转换装置、马达以及电动助力转向装置。
技术介绍
近年来，针对无刷DC马达和交流同步马达等电动马达(以下简称为“马达”。)，提高了静音性和低振动性的要求。特别是，针对电动助力转向装置用的马达，为了提高操舵感，进一步要求高静音性和低振动性。一般情况下，马达具有转子和定子。在转子上沿其圆周方向排列有多个永磁铁。定子具有多个绕组。在马达驱动时，因定子的励磁而对定子和转子施加径向的振动力，从而产生振动和噪声。作为这样的振动和噪声的应对，公知有通过在提供给马达的电流上叠加高次谐波分量来抑制振动的方法(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4155152号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题对马达的低振动化要求进一步的改善。本专利技术的实施方式提供能够降低马达的振动的电力转换装置。用于解决课题的手段本专利技术的例示的电力转换装置将来自电源的电力转换为向马达提供的电力，其中，所述马达具有：转子，其设置有多个永磁铁；以及定子，其设置有三相绕组，所述电力转换装置具有：第1逆变器，其与所述马达的各相绕组的一端连接；第2逆变器，其与所述各相绕组的另一端连接；以及控制电路，其对所述第1逆变器和所述第2逆变器的动作控制，所述三相绕组包含第1相绕组，从所述第1逆变器和所述第2逆变器向所述第1相绕组提供的电流包含基波分量和高次谐波分量，该高次谐波分量具有所述基波分量的频率的整数倍的频率，所述控制电路根据所述永磁铁的磁通的3次分量和向所述第1相绕组提供的电流的3次分量来控制作用于所述定子所具有的齿的径向力的6次分量。本专利技术的例示的电力转换装置将来自电源的电力转换为向马达提供的电力，其中，所述马达具有：转子，其设置有多个永磁铁；以及定子，其设置有三相绕组，所述电力转换装置具有：第1逆变器，其与所述马达的各相绕组的一端连接；第2逆变器，其与所述各相绕组的另一端连接；以及控制电路，其对所述第1逆变器和所述第2逆变器的动作进行控制，所述三相绕组包含第1相绕组，从所述第1逆变器和所述第2逆变器向所述第1相绕组提供的电流包含基波分量和高次谐波分量，该高次谐波分量具有所述基波分量的频率的整数倍的频率，所述控制电路根据向所述第1相绕组提供的电流的3次分量和所述永磁铁的磁通的3次分量来控制基于向所述第1相绕组提供的电流的基波分量与所述永磁铁的磁通之间的关系而产生的扭矩波动。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，能够降低马达的振动。附图说明图1是示出例示的实施方式的马达的构造的示意图。图2是示出例示的实施方式的电力转换装置的电路结构的示意图。图3是示出例示的实施方式的具有电力转换装置的马达的框图。图4是示出对按照例示的实施方式的三相通电控制来控制电力转换装置时在马达的A相、B相以及C相的各绕组中流动的电流值进行标绘而得到的电流波形的图。图5是示出在例示的实施方式的基波分量上叠加高次谐波分量而得到的驱动电流的图。图6是示出例示的实施方式的马达所具有的定子和转子的俯视图。图7是例示的实施方式的转子所具有的永磁铁的俯视图。图8是例示的实施方式的转子所具有的永磁铁的立体图。图9是示出例示的实施方式的块形状的磁铁坯料的俯视图。图10是例示的实施方式的永磁铁的俯视图。图11是示出例示的实施方式的转子所具有的永磁铁的变形例的俯视图。图12是示出例示的实施方式的电动助力转向装置的示意图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的马达和电动助力转向装置的实施方式进行详细说明。但是，有时省略过度详细的说明。例如，有时省略已熟知的事项的详细说明和对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地冗长、使本领域技术人员易于理解。在本说明书中，以具有三相(A相、B相、C相)绕组的三相马达为例对本专利技术的实施方式进行说明。但是，具有例如四相和五相等n相(n为3以上的整数)绕组的n相马达也属于本专利技术的范畴。(实施方式1)图1是示出本实施方式的马达10的构造的图。图1示出了沿着中心轴线11切断时的马达10的内部。马达10是机电一体型马达。马达10例如搭载于汽车而用作电动助力转向装置用马达。在该情况下，马达10产生电动助力转向装置的驱动力。马达10具有定子20、转子30、外壳12、分隔壁14、轴承15以及轴承16。定子20也被称作电枢。中心轴线11是转子30的旋转轴线。外壳12是具有底的大致圆筒状的壳体，将定子20、轴承15以及转子30收纳于内部。对轴承15进行保持的凹部13位于外壳12的底的中央。分隔壁14是将外壳12的上部的开口封闭的板状的部件。分隔壁14在其中央部对轴承16进行保持。定子20呈环状，具有层叠体22和绕组21。层叠体22也被称作层叠环状铁芯。绕组也被称作线圈。定子20根据驱动电流而产生磁通。层叠体22由将多个钢板在沿着中心轴线11的方向(图1的Z方向)上层叠而成的层叠钢板构成。层叠体22包含环状的层叠铁芯背部24和多个层叠齿(齿)23。层叠铁芯背部24固定于外壳12的内壁。绕组21由铜等导电性材料构成，典型地是，该绕组21分别安装于层叠体22的多个层叠齿23。转子30具有转子铁芯31、沿着转子铁芯31的外周设置的多个永磁铁32、轴33。转子铁芯31例如由铁等磁性材料构成，具有筒状的形状。在本实施方式中，转子铁芯31由将多个钢板在沿着中心轴线11的方向(图1的Z方向)上层叠而成的层叠钢板构成。多个永磁铁32设置为N极与S极在转子铁芯31的周向上交替出现。轴33固定于转子铁芯31的中心，沿着中心轴线11而在上下方向(Z方向)上延伸。另外，本说明书中的上下左右方向是指在观察图1所示的马达10时的上下左右方向，为了易于理解地说明实施方式而使用这些方向进行说明。本说明书中的上下左右方向与马达10搭载于实际的产品(汽车等)的状态下的上下左右方向不是必须一致。轴承15和16将转子30的轴33支承为能够旋转。轴承15和16例如是隔着球体使外圈和内圈相对旋转的球轴承。图1例示了球轴承。在马达10中，在向定子20的绕组21通驱动电流时，在层叠体22的多个层叠齿23中产生径向的磁通。通过多个层叠齿23与永磁铁32之间的磁通的作用而在周向上产生扭矩，转子30相对于定子20旋转。当转子30旋转时，例如在电动助力转向装置中产生驱动力。在轴33的分隔壁14侧的端部固定有永磁铁41。永磁铁41能够与转子30一同旋转。在分隔壁14的上部配置有基板50。在基板50上搭载有电力转换装置100。分隔壁14将马达10内部的收纳定子20和转子30的空间与收纳基板50的空间隔开。电力转换装置100将来自电源的电力转换为提供给定子20的绕组21的电力。在基板50上设置有电力转换装置100所具备的逆变器的端子52。在端子52上连接有电线51。电线51本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，其将来自电源的电力转换为向马达提供的电力，其中，/n所述马达具有：/n转子，其设置有多个永磁铁；以及/n定子，其设置有三相绕组，/n所述电力转换装置具有：/n第1逆变器，其与所述马达的各相绕组的一端连接；/n第2逆变器，其与所述各相绕组的另一端连接；以及/n控制电路，其对所述第1逆变器和所述第2逆变器的动作进行控制，/n所述三相绕组包含第1相绕组，/n从所述第1逆变器和所述第2逆变器向所述第1相绕组提供的电流包含基波分量和高次谐波分量，该高次谐波分量具有所述基波分量的频率的整数倍的频率，/n所述控制电路根据所述永磁铁的磁通的3次分量和向所述第1相绕组提供的电流的3次分量来控制作用于所述定子所具有的齿的径向力的6次分量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180206 JP 2018-0190051.一种电力转换装置，其将来自电源的电力转换为向马达提供的电力，其中，
所述马达具有：
转子，其设置有多个永磁铁；以及
定子，其设置有三相绕组，
所述电力转换装置具有：
第1逆变器，其与所述马达的各相绕组的一端连接；
第2逆变器，其与所述各相绕组的另一端连接；以及
控制电路，其对所述第1逆变器和所述第2逆变器的动作进行控制，
所述三相绕组包含第1相绕组，
从所述第1逆变器和所述第2逆变器向所述第1相绕组提供的电流包含基波分量和高次谐波分量，该高次谐波分量具有所述基波分量的频率的整数倍的频率，
所述控制电路根据所述永磁铁的磁通的3次分量和向所述第1相绕组提供的电流的3次分量来控制作用于所述定子所具有的齿的径向力的6次分量。


2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
从所述第1逆变器和所述第2逆变器向所述各相绕组提供的电流包含基波分量和高次谐波分量，该高次谐波分量具有所述基波分量的频率的整数倍的频率，
所述控制电路根据所述永磁铁的磁通的3次分量和向所述各相绕组提供的电流的3次分量来控制作用于所述定子所具有的齿的径向力的6次分量。


3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其中，
所述三相绕组还包含第2相绕组和第3相绕组，
所述控制电路独立地对向所述第1相绕组提供的电流的3次分量、向所述第2相绕组提供的电流的3次分量、向所述第3相绕组提供的电流的3次分量分别进行控制。


4.一种电力转换装置，其将来自电源的电力转换为向马达提供的电力，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥弘光，锅师香织，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP