旋转电机的驱动装置制造方法及图纸

技术编号:25696968 阅读:10 留言:0更新日期:2020-09-18 21:09
一种旋转电机的驱动装置,包括:第一逆变器(50),上述第一逆变器连接到各绕组组(41~43)中的与中性点(N1)相反一侧的绕组端部即起点端子,并且针对每相具有上臂开关(51)和下臂开关(52);第二逆变器(60),上述第二逆变器连接到各绕组组中的位于绕组部彼此之间的中间端子,并且针对每相具有上臂开关(61)和下臂开关(62);以及通电控制部(70),上述通电控制部选择性地实施由第一逆变器实现的绕组组的通电和由第二逆变器实现的绕组组的通电,第一逆变器中的上臂开关和下臂开关具有双向导通和截断的功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机的驱动装置相关申请的援引本申请以2018年2月6日申请的日本专利申请第2018-019660号为基础,在此援引其记载内容。
本公开涉及旋转电机的驱动装置。
技术介绍
以往,作为能扩展旋转电机中的转速区域的马达驱动装置,提出以下技术方案:由多个绕组部串联连接的绕组组来构成Y接线而成的各相的相绕组,在该绕组组中,将第一逆变器连接到与中性点相反一侧的绕组端部,并且在各绕组组中,将第二逆变器连接到绕组部彼此之间的中间端子(例如专利文献1)。在该驱动装置中,根据旋转电机的动作状态,由第一逆变器和第二逆变器中的任一个来驱动旋转电机,在低旋转时,由第一逆变器来驱动旋转电机,在高旋转时,由第二逆变器来驱动旋转电机。此外,在高旋转时由第二逆变器来驱动旋转电机的情况下,可以考虑将感应电压施加于动作停止的第一逆变器侧的绕组端部。而且,在该感应电压变为规定电压以上时,再生电流经由内置于第一逆变器的回流二极管而流动,可能由此引起旋转电机的动作变得不稳定。因此,在专利文献1所记载的技术中,构成为为了防止上述的电力再生,将截断开关设置于第一逆变器的通电路径,在电力再生产生之前,通过断开截断开关来截断第一逆变器的通电路径。具体而言,构成为将开关电路设置于第一逆变器的高电位侧路径、低电位侧路径、绕组连接路径中的任一个。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2013-121222号公报
技术实现思路
然而,在上述以往的结构中,在低旋转时由第一逆变器来驱动旋转电机的情况下,需要在接通状态下保持截断开关。因此,在导通路径上的串联元件的数量增加,伴随路径电阻的增加而导致导通损耗的增加。例如,在电动车辆用的逆变器中,认为在低旋转时即低速爬坡时会处于热量上严峻的状态。因此,在由于截断开关的追加而使低旋转时的损耗(发热)增加时,有可能存在冷却性能的重新评估的意愿强烈这样的不良情况。另外,除了将第一逆变器连接到绕组组的绕组起始端部,并且将第二逆变器连接到各绕组组的中间端子的结构以外,即使在将第一逆变器连接到大匝数的多相绕组的同时,将第二逆变器连接到小匝数的多相绕组,并且在由第一逆变器实现的驱动与由第二逆变器实现的驱动之间进行切换的结构中,也认为会发生相同的不良情况。本公开鉴于上述技术问题而作,其主要目的在于提供能够对导通损耗的增加进行抑制,并且实施适当的通电控制的旋转电机的驱动装置。以下,对用于解决上述技术问题的手段及其作用效果进行说明。第一手段是一种驱动装置,上述驱动装置适用于针对每相具有多个绕组部串联地连接的绕组组,并且各上述绕组组的一端在中性点处彼此连接的多相的旋转电机,上述驱动装置对该旋转电机进行驱动,上述驱动装置包括:第一逆变器,上述第一逆变器连接到各上述绕组组中的与上述中性点相反一侧的绕组端部即起点端子,并且针对每相具有上臂开关和下臂开关;第二逆变器,上述第二逆变器连接到各上述绕组组中的位于上述绕组部彼此之间的中间端子,并且针对每相具有上臂开关和下臂开关;以及通电控制部,上述通电控制部选择性地实施由上述第一逆变器实现的上述绕组组的通电和由上述第二逆变器实现的上述绕组组的通电,上述第一逆变器中的上述上臂开关和上述下臂开关具有双向导通和截断的功能。在上述结构中,第一逆变器连接到各绕组组的起点端子(即,与中性点相反一侧的绕组端部),并且第二逆变器连接到各绕组组的中间端子(即,绕组部彼此之间的中间位置的端子)。然后,在由第一逆变器对各相的绕组组全部进行通电的状态与由第二逆变器对各相的绕组组的一部分进行通电的状态之间进行切换。在此,在由第二逆变器来向各绕组组进行通电的情况下、即在对各绕组组的一部分进行通电的情况下,由于在停止状态的第一逆变器中,伴随感应电压的施加,再生电流可能会流动,因此,考虑将再生电流截断用的开关设置于第一逆变器的通电路径。然而,通过将再生电流截断用的开关设置于第一逆变器的通电路径,在由第一逆变器实现驱动时,导通路径上的路径电阻增加,从而导致损耗的增加。针对这点,由于第一逆变器中的上臂开关和下臂开关具有双向导通和截断的功能,因此,在第一逆变器中,即使除了上下臂的各开关以外,未设置再生电流截断用的开关,也能够对再生电流进行抑制。因此,能够对由第一逆变器实现驱动时导通路径上的路径电阻的增加而导致的导通损耗的增加进行抑制,并且实施适当的通电控制。在第二手段中,上述第一逆变器中的上述上臂开关和上述下臂开关是具有彼此反向并联连接的一对IGBT的双向开关。作为上臂开关和下臂开关,通过使用一对IGBT(绝缘栅双极晶体管)彼此反向并联连接而成的双向开关,在由第一逆变器实现驱动时,处于导通状态的串联元件的数量在各相中分别为两个。因此,能够对由于导通路径上的串联元件的数量的增加而导致的导通损耗的增加进行抑制,并且实施适当的通电控制。另外,在双向开关中,也可以赋予作为回流二极管的功能。在由第一逆变器对绕组组进行通电时,在双向开关中,使一对IGBT中的一个IGBT进行开关动作,使另一个IGBT保持闭合状态即可(第三手段)。在这种情况下,通过处于闭合状态(始终接通)侧的IGBT适当地实现逆变器的回流二极管功能。另外,由于开关次数为所需的最小限度,因此,能够降低开关损耗。在第四手段中,作为上述第一逆变器中的上述上臂开关和上述下臂开关,设置有上述双向开关,作为上述第二逆变器中的上述上臂开关和上述下臂开关,设置有带回流二极管的半导体开关元件。根据上述结构,能够使用带回流二极管的半导体开关元件被用作上下臂的各开关的现有的逆变器结构,并且在适当位置配置反向阻断型的IGBT。在第五手段中,在上述绕组组中,三个以上的上述绕组部串联连接,在与各上述绕组组中的两个以上的上述中间端子连接的上述第二逆变器中的、与靠近上述起点端子一侧的上述中间端子连接的上述第二逆变器中,上述上臂开关和上述下臂开关具有双向导通和截断的功能。在各相中具有三个以上的绕组部串联连接的绕组组的旋转电机中,可以考虑将第二逆变器分别连接到两个以上的中间端子,并且将驱动状态切换为三个以上。在上述结构中,在与靠近起点端子一侧的中间端子连接的第二逆变器中,上臂开关和下臂开关具有双向导通和截断的功能。由此,能够对由于导通路径上的路径电阻的增加而导致的导通损耗的增加进行抑制,并且驱动状态优选地切换为三个以上。第六手段适用于旋转电机,上述旋转电机包括各相的绕组部的一端在中性点处共同地连接的第一多相绕组和第二多相绕组,包括:第一逆变器,上述第一逆变器针对每相具有上臂开关和下臂开关,并且连接到上述第一多相绕组的另一端;第二逆变器,上述第二逆变器针对每相具有上臂开关和下臂开关,并且连接到上述第二多相绕组的另一端;以及通电控制部,上述通电控制部选择性地实施由上述第一逆变器实现的上述第一多相绕组的通电和由上述第二逆变器实现的上述第二多相绕组的通电,上述第一多相绕组是匝数比上述第二多相绕组的匝数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机的驱动装置,/n所述旋转电机的驱动装置适用于针对每相具有多个绕组部串联地连接的绕组组(41~43),并且各所述绕组组的一端在中性点(N1)处彼此连接的多相的旋转电机(10),所述旋转电机的驱动装置对所述旋转电机进行驱动,其特征在于,所述旋转电机的驱动装置包括:/n第一逆变器(50),所述第一逆变器连接到各所述绕组组中的与所述中性点相反一侧的绕组端部即起点端子,并且针对每相具有上臂开关(51)和下臂开关(52);/n第二逆变器(60),所述第二逆变器连接到各所述绕组组中的位于所述绕组部彼此之间的中间端子,并且针对每相具有上臂开关(61)和下臂开关(62);以及/n通电控制部(70),所述通电控制部选择性地实施由所述第一逆变器实现的所述绕组组的通电和由所述第二逆变器实现的所述绕组组的通电,/n所述第一逆变器中的所述上臂开关和所述下臂开关具有双向导通和截断的功能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180206 JP 2018-0196601.一种旋转电机的驱动装置,
所述旋转电机的驱动装置适用于针对每相具有多个绕组部串联地连接的绕组组(41~43),并且各所述绕组组的一端在中性点(N1)处彼此连接的多相的旋转电机(10),所述旋转电机的驱动装置对所述旋转电机进行驱动,其特征在于,所述旋转电机的驱动装置包括:
第一逆变器(50),所述第一逆变器连接到各所述绕组组中的与所述中性点相反一侧的绕组端部即起点端子,并且针对每相具有上臂开关(51)和下臂开关(52);
第二逆变器(60),所述第二逆变器连接到各所述绕组组中的位于所述绕组部彼此之间的中间端子,并且针对每相具有上臂开关(61)和下臂开关(62);以及
通电控制部(70),所述通电控制部选择性地实施由所述第一逆变器实现的所述绕组组的通电和由所述第二逆变器实现的所述绕组组的通电,
所述第一逆变器中的所述上臂开关和所述下臂开关具有双向导通和截断的功能。


2.如权利要求1所述的旋转电机的驱动装置,其特征在于,
所述第一逆变器中的所述上臂开关和所述下臂开关是具有彼此反向并联连接的一对IGBT(51a、51b)的双向开关。


3.如权利要求2所述的旋转电机的驱动装置,其特征在于,
在由所述第一逆变器实现的所述绕组组的通电时,使所述一对IGBT中的一个IGBT进行开关动作,使另一个IGBT保持闭合状态。


4.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:金城博文伊藤悠二谷口真
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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