旋转电机的驱动装置制造方法及图纸

技术编号:25718491 阅读:4 留言:0更新日期:2020-09-23 03:02
旋转电机的驱动装置包括:第一逆变器(40),该第一逆变器通过使针对第一绕组(33a)的各相的上下臂开关(41、42)开闭来进行第一绕组的通电;第二逆变器(50),该第二逆变器通过使针对第二绕组(33b)的各相的上下臂开关(51、52)开闭来进行第二绕组的通电;设于电流路径(47)的第一切换开关(48);设于电流路径(57)的第二切换开关(58);第一通电控制部(65),该第一通电控制部在使第一切换开关和第二切换开关打开的状态下,使第一逆变器和第二逆变器中的上下臂的各开关以相同的通电期间分别互补地开闭,从而控制第一绕组和第二绕组的通电;以及第二通电控制部(65),该第二通电控制部在使第一切换开关和第二切换开关闭合的状态下,使第一逆变器的上臂开关和第二逆变器的下臂开关交替地开闭,从而控制第一绕组和第二绕组的通电。

【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9日申请的日本专利申请号2018-022475号的申请为基础,在此援引其记载内容。
本专利技术涉及一种旋转电机的驱动装置。
技术介绍
以往,提出了一种技术,在旋转电机的驱动装置中,以高速旋转和低速旋转这两个旋转模式适当切换旋转电机的控制模式。例如根据专利文献1所记载的技术,针对Y接线的三相绕组的各相设置由上臂开关和下臂开关构成的串联连接体,并且在三相绕组的中性点连接有速度切换开关。此外,在低速旋转模式下使速度切换开关断开来进行全波驱动,在高速旋转模式下使速度切换开关接通来进行半波驱动,从而得到两个转矩特性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平6-351283号公报
技术实现思路
然而,根据上述专利文献1所记载的技术,虽然能通过速度切换开关的接通断开来切换全波驱动和半波驱动,但是在使速度切换开关接通来进行半波驱动的情况下,担心转矩波动会变大这样的不良情况。本专利技术是鉴于上述技术问题作出的,其主要目的在于提供一种旋转电机的驱动装置,能理想地进行全波驱动和半波驱动,并且减少半波驱动时的转矩波动。以下,对用于解决上述技术问题的方案及其作用效果进行说明。根据第一方案,旋转电机的驱动装置应用于旋转电机并驱动所述旋转电机,该旋转电机具有:定子铁芯;第一绕组和第二绕组,所述第一绕组和所述第二绕组卷绕于所述定子铁芯,由至少三相的绕组部构成并且各相的绕组部的一端通过中性点连接,所述驱动装置包括:第一逆变器,该第一逆变器与直流电源(60)连接,通过使针对所述第一绕组的各相设置的上臂开关和下臂开关开闭来进行所述第一绕组的各相的通电;第二逆变器,该第二逆变器与所述直流电源连接,通过使针对所述第二绕组的各相设置的上臂开关和下臂开关开闭来进行所述第二绕组的各相的通电;第一切换开关,该第一切换开关设于将所述第一绕组的中性点和所述直流电源的低电位侧连接的电流路径;第二切换开关,该第二切换开关设于将所述第二绕组的中性点和所述直流电源的高电位侧连接的电流路径;第一通电控制部,该第一通电控制部在使所述第一切换开关和所述第二切换开关打开的状态下,使所述第一逆变器和所述第二逆变器中的上下臂的各开关以相同的通电期间分别互补地开闭,从而控制所述第一绕组和所述第二绕组的通电;以及第二通电控制部,该第二通电控制部在使所述第一切换开关和所述第二切换开关闭合的状态下,使所述第一逆变器的上下臂的各开关中的所述上臂开关和所述第二逆变器的上下臂的各开关中的所述下臂开关交替地以确定的通电期间分别开闭,从而控制所述第一绕组和所述第二绕组的通电。上述旋转电机具有至少三相的第一绕组和第二绕组,上述各绕组的通电分别由第一逆变器、第二逆变器控制。此外尤其是,在将第一绕组的中性点和直流电源的低电位侧连接的路径上设有第一切换开关,并且在将第二绕组的中性点和直流电源的高电位侧连接的路径上设有第二切换开关,适当切换上述各切换开关的开闭状态。根据上述结构,能通过使各切换开关切换到打开状态和关闭状态来进行全波驱动模式和半波驱动模式的切换,以作为旋转电机的驱动模式。即,在第一切换开关和第二切换开关打开的状态下,使第一逆变器和第二逆变器的上下臂的各开关以相同的通电期间分别互补地开闭,从而控制第一绕组和第二绕组的通电。即,在各逆变器中,进行旋转电机的全波驱动。在这种情况下,在第一绕组和第二绕组中,对同相的绕组部进行相同的通电期间的通电控制,从而能输出高转矩。此外,在第一切换开关和第二切换开关闭合的状态下,使第一逆变器的上下臂的各开关中的上臂开关和第二逆变器的上下臂的各开关中的下臂开关交替地以确定的通电期间分别开闭,从而控制第一绕组和第二绕组的通电。即,在各逆变器中,交替进行旋转电机的半波驱动。在这种情况下,第一绕组和第二绕组处于卷绕于定子铁芯并彼此磁力结合的状态,另一方面,在第一绕组一侧,中性点和直流电源的低电位侧被第一切换开关短路,并且在第二绕组一侧,中性点和直流电源的高电位侧被第二切换开关短路。因此,在第一绕组的通电期间和第二绕组的通电期间,相电流的方向分别彼此相反并正负地变化。此外,通过将第一绕组的通电期间和第二绕组的通电期间设定为彼此不同,能得到全波状的合成磁动势。即,虽然是半波驱动,但是能得到与全波驱动时相同的正弦波旋转磁场。综上,能理想地进行全波驱动和半波驱动,并且减少半波驱动时的转矩波动。根据第二方式,在所述旋转电机的低旋转侧的动作区域中,所述第一通电控制部打开所述第一切换开关和所述第二切换开关并实施各所述绕组的通电控制,在所述旋转电机的高旋转侧的动作区域中,所述第二通电控制部闭合所述第一切换开关和所述第二切换开关并实施各所述绕组的通电控制。根据上述结构,由于与旋转电机的动作区域对应地开闭各切换开关,因此能理想地得到不同的输出特性,并能扩大旋转电机的高效动作区域。此外,如上所述,根据第一绕组的中性点和直流电源的低电位侧被第一切换开关短路,且第二绕组的中性点和直流电源的高电位侧被第二切换开关短路的结构,在使各切换开关闭合的状态下,能使各相的绕组部的每单位绕组的施加电压比全波驱动时高。因此,能在将旋转电机的动作区域向高旋转区域侧扩张的基础上,实现有利的结构。根据第三方式,所述第一逆变器的所述上臂开关和所述下臂开关以及所述第二逆变器的所述上臂开关和所述下臂开关是具有以成为反并联的方向连接的回流二极管的半导体开关元件,所述第一逆变器具有第一切断部,在利用所述第二通电控制部从使所述第一逆变器的所述上臂开关开闭的状态向使所述第二逆变器的所述下臂开关开闭的状态切换时,所述第一切断部切断回流路径,该回流路径是包括所述第一逆变器的所述下臂开关的所述回流二极管和所述第一绕组的路径,所述第二逆变器具有第二切断部,在利用所述第二通电控制部从使所述第二逆变器的所述下臂开关开闭的状态向使所述第一逆变器的所述上臂开关开闭的状态切换时,所述第二切断部切断回流路径,该回流路径是包括所述第二逆变器的所述上臂开关的所述回流二极管和所述第二绕组的路径。由于在半波驱动时,在从使第一逆变器的上臂开关开闭的状态向使第二逆变器的下臂开关开闭的状态切换时,第一绕组和第二绕组磁力结合,因此进行从第一绕组向第二绕组侧的转流。但是,在进行上述切换时,当在第一逆变器侧形成有回流路径时,担心无法适当地实施转流。即,由于在第一逆变器中,上臂开关和下臂开关设有回流二极管,因此经由上述回流二极管和绕组在第一逆变器内形成有回流路径。反之,在从使第二逆变器的下臂开关开闭的状态向使第一逆变器的上臂开关开闭的状态切换时也一样。关于这点,根据上述方式,在第一逆变器中,在利用第二通电控制部从使第一逆变器的上臂开关开闭的状态向使第二逆变器的下臂开关开闭的状态切换时,包括第一逆变器的下臂开关的回流二极管和第一绕组的路径即回流路径被第一切断部切断。此外,在第二逆变器中,在利用第二通电控制部从使第二逆变器的下臂开关开闭的状态向使第一逆变器的上臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机的驱动装置,/n应用于旋转电机(10)并驱动所述旋转电机,该旋转电机具有:定子铁芯(31);第一绕组(33a)和第二绕组(33b),所述第一绕组和所述第二绕组卷绕于所述定子铁芯,由至少三相的绕组部构成并且各相的绕组部的一端通过中性点(N1、N2)连接,所述旋转电机的驱动装置包括:/n第一逆变器(40),该第一逆变器与直流电源(60)连接,通过使针对所述第一绕组的各相设置的上臂开关(41)和下臂开关(42)开闭来进行所述第一绕组的各相的通电;/n第二逆变器(50),该第二逆变器与所述直流电源连接,通过使针对所述第二绕组的各相设置的上臂开关(51)和下臂开关(52)开闭来进行所述第二绕组的各相的通电;/n第一切换开关(48),该第一切换开关设于将所述第一绕组的中性点和所述直流电源的低电位侧连接的电流路径(47);/n第二切换开关(58),该第二切换开关设于将所述第二绕组的中性点和所述直流电源的高电位侧连接的电流路径(57);/n第一通电控制部(65),该第一通电控制部在使所述第一切换开关和所述第二切换开关打开的状态下,使所述第一逆变器和所述第二逆变器中的上下臂的各开关以相同的通电期间分别互补地开闭,从而控制所述第一绕组和所述第二绕组的通电;以及/n第二通电控制部(65),该第二通电控制部在使所述第一切换开关和所述第二切换开关闭合的状态下,使所述第一逆变器的上下臂的各开关中的所述上臂开关和所述第二逆变器的上下臂的各开关中的所述下臂开关交替地以确定的通电期间分别开闭,从而控制所述第一绕组和所述第二绕组的通电。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180209 JP 2018-0224751.一种旋转电机的驱动装置,
应用于旋转电机(10)并驱动所述旋转电机,该旋转电机具有:定子铁芯(31);第一绕组(33a)和第二绕组(33b),所述第一绕组和所述第二绕组卷绕于所述定子铁芯,由至少三相的绕组部构成并且各相的绕组部的一端通过中性点(N1、N2)连接,所述旋转电机的驱动装置包括:
第一逆变器(40),该第一逆变器与直流电源(60)连接,通过使针对所述第一绕组的各相设置的上臂开关(41)和下臂开关(42)开闭来进行所述第一绕组的各相的通电;
第二逆变器(50),该第二逆变器与所述直流电源连接,通过使针对所述第二绕组的各相设置的上臂开关(51)和下臂开关(52)开闭来进行所述第二绕组的各相的通电;
第一切换开关(48),该第一切换开关设于将所述第一绕组的中性点和所述直流电源的低电位侧连接的电流路径(47);
第二切换开关(58),该第二切换开关设于将所述第二绕组的中性点和所述直流电源的高电位侧连接的电流路径(57);
第一通电控制部(65),该第一通电控制部在使所述第一切换开关和所述第二切换开关打开的状态下,使所述第一逆变器和所述第二逆变器中的上下臂的各开关以相同的通电期间分别互补地开闭,从而控制所述第一绕组和所述第二绕组的通电;以及
第二通电控制部(65),该第二通电控制部在使所述第一切换开关和所述第二切换开关闭合的状态下,使所述第一逆变器的上下臂的各开关中的所述上臂开关和所述第二逆变器的上下臂的各开关中的所述下臂开关交替地以确定的通电期间分别开闭,从而控制所述第一绕组和所述第二绕组的通电。


2.如权利要求1所述的旋转电机的驱动装置,其特征在于,
在所述旋转电机的低旋转侧的动作区域中,所述第一通电控制部实施打开所述第一切换开关和所述第二切换开关的状态下的各所述绕组的通电控制,
在所述旋转电机的高旋转侧的动作区域中,所述第二通电控制部实施闭合所述第一切换开关和所述第二切换开关的状态下的各所述绕组的通电控制。


3.如权利要求1或2所述的旋转电机的驱动装置,其特征在于,
所述第一逆变器的所述上臂开关和所述下臂开关以及所述第二逆变器的所述上臂开关和所述下臂开关是具有以成为反并联的方向连接的回流二极管(43、44、53、54)的半导体开关元件(41、42、51、52),
所述第一逆变器具有第一切断部(45、42a、42b),在利用所述第二通电控制部从使所述第一逆变器的所述上臂开关开闭的状态向使所述第二逆变器的所述下臂开关开闭的状态切换时,所述第一切断部切断回流路径(R1),该回流路径是包括所述第一逆变器的所述下臂开关的所述回流二极管和所述第一绕组的路径,
所述第二逆变器具有第二切断部(55、51a、51b),在利用所述第二通电控制部从使所述第二逆变器的所述下臂开关开闭的状态向使所述第一逆变器的所述上臂开关开闭的状态切换时,所述第二切断部切断回流路径(R2),该回流路径是包括所述第二逆变器的所述上臂开关的所述回流二极管和所述第二绕组的路径。


4.如权利要求3所述的旋转电机的驱动装置,其特征在于,
在将所述第一逆变器的上下臂的各开关的中间点和所述第一绕组的各相的所述绕组部连接的交流线上具有使该交流线开闭的第一附加开关(45),以作为所述第一切断部,
在将所述第二逆变器的上下臂的各开关的中间点和所述第二绕组的各相的所述绕组部连接的交流线上具有使该交流线开闭的第二附加开关(55),以作为所述第二切断部,
所述第一通电控制部使所述第一切换开关和所述第二切换开关成为打开状态...

【专利技术属性】
技术研发人员:金城博文谷口真
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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