旋转机的控制装置制造方法及图纸

技术编号:26611182 阅读:98 留言:0更新日期:2020-12-04 21:37
在控制具有多组多相的旋转机(2)的旋转机的控制装置(1)中,在旋转机(2)的奇数组的绕组与偶数组的绕组之间设置电的150°~210°(180°除外)的相位差θcoil,在电压指令的有效值小于电压阈值时,将组间的电压指令的相位差设为180°,在转矩指令大于转矩阈值时,将组间的电压指令的相位差设为θcoil。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转机的控制装置
本申请涉及控制具有多组多相绕组的旋转机的旋转机的控制装置。
技术介绍
在利用开关元件的接通、关断来控制输出电压的变换器中,由于开闭动作而产生电磁噪声。由于针对每个产品分类规定有电磁噪声的标准,因此当电力变换器中产生的电磁噪声超过规定值的情况下,需要采取对策。利用噪声滤波器的对策存在占用空间及成本的问题。为了解决该问题,提出了如下技术:在多组多相绕组构造的旋转机中,通过在绕组配置的电相位相差180°的相之间使决定开关元件的接通、关断的载波反转,由此降低电磁噪声(例如,专利文献1)。另外提出了如下技术:通过对组间的电压相位设置与绕组相位对应的相位差来施加电压,由此降低转矩脉动(例如,专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2016-208664号公报(第[0053]-[0055]段及图8、9)专利文献2:日本特开2013-034280号公报(第[0025]-[0027]段及图5)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术课题然而,在文献1公开的结构中,在将马达的极数和槽数设为使输出转矩变大的组合时(例如10极12槽构造),由于组间的绕组的电相位差不能为180°所以无法应用。另外,在文献2公开的结构中存在如下问题:由于未将电压指令的相位差设为180°,因此无法得到降低电磁噪声的效果。本申请是为了解决上述问题而做出的,其目的在于提供一种旋转机的控制装置,能够同时实现降低旋转机的驱动系统中产生的电磁噪声和维持旋转机的最大转矩这两者。用于解决技术课题的技术方案本申请所公开的旋转机的控制装置是控制具有多组多相的旋转机的旋转机的控制装置,旋转机的控制装置具备:电力变换器,其中上支路(arm)开关元件和下支路开关元件串联连接而构成一相分支(leg),多个一相分支并联连接而构成该电力变换器;以及控制部,生成对上支路开关元件和所述下支路开关元件进行开闭而控制旋转机的开关信号,其中,在旋转机的奇数组的绕组与偶数组的绕组之间设置电的150°≤θcoil<180°或180°<θcoil≤210°的相位差θcoil,在180°或θcoil中切换旋转机的奇数组与偶数组的电压指令的相位差。专利技术效果根据本申请所公开的旋转机的控制装置,能够提供如下旋转机的控制装置:在旋转机的奇数组的绕组与偶数组的绕组之间设置电的150°≤θcoil<180°或180°<θcoil≤210°的相位差θcoil,在180°或θcoil中切换旋转机的奇数组与偶数组的电压指令的相位差,因此在使电磁噪声变大的驱动条件下,能够应用抑制电磁噪声的控制,在需要最大转矩的条件下,能够输出最大转矩。附图说明图1为实施方式1的旋转机的控制装置的旋转机的驱动系统的结构图。图2为实施方式1的旋转机的控制装置的10极构造的转子的构造图。图3为实施方式1的旋转机的控制装置的12槽构造的定子的构造图。图4为实施方式1的旋转机的控制装置的10极12槽构造的绕组和交链磁通的相位的说明图。图5为实施方式1的旋转机的控制装置的各绕组的电相位差的说明图。图6为实施方式1的旋转机的控制装置的8极12槽构造的绕组和交链磁通的相位的说明图。图7为实施方式1的旋转机的控制装置的控制部的功能框图。图8为实施方式1的旋转机的控制装置的控制部的详细框图。图9为实施方式1的旋转机的控制装置的组间的电压指令的相位差的变化的说明图。图10为实施方式1的旋转机的控制装置的电压指令的相位差的变化(带有迟滞(hysteresis))的说明图。图11为实施方式1的旋转机的控制装置的比较例(组间的电压指令的相位差为0°)的说明图。图12为实施方式1的旋转机的控制装置的比较例(组间的电压指令的相位差为30°)的说明图。图13为实施方式1的旋转机的控制装置的组间的电压指令的相位差为180°时的说明图。图14为实施方式1的旋转机的控制装置的组间的电压指令的相位差为150°时的说明图。图15为实施方式1的旋转机的控制装置的20极24槽构造的绕组和交链磁通的相位的说明图。图16为实施方式1的旋转机的控制装置的载频的变更的说明图。图17为示出实施方式1的A组和B组的端子电压的上升和下降时间的滞后的图。图18为对实施方式1的A组和B组的端子电压的上升和下降时间的滞后进行修正的功能框图。图19为实施方式1的旋转机的控制装置的组间的电压指令的相位差为180°时的电压指令、端子电压及中性点电位的说明图。图20为实施方式1的旋转机的控制装置的组间的电压指令的相位差为0°时的电压指令、端子电压及中性点电位的说明图。附图标记1:旋转机的控制装置;2:旋转机;10A、10B:电力变换器;11:直流电源;12:平滑电容器;13a~13f、14a~14f:开关元件;25:电流检测器;26:角度检测器;30、30A:控制部;40:电压指令生成部;41:表格;42:组间电压相位差决定部;43A、43B:uvw-dq坐标变换器;44A、44B:PI控制器;45A、45B:dq-uvw坐标变换器;46:电压指令选择部;50:开关信号生成部;51:变动检测部;52:延迟时间计算部;53:信号操作部;100:旋转机的驱动系统。具体实施方式实施方式1.在实施方式1中,在控制具有二组三相的旋转机的旋转机的控制装置中,对组间的绕组设置电的150°~210°(180°除外)的相位差θcoil,在电压指令的有效值小于电压阈值时,将组间的电压指令的相位差设为180°,在转矩指令大于转矩阈值时,将组间的电压指令的相位差设为θcoil。以下基于图1~图20,对实施方式1的旋转机的控制装置的结构及工作进行说明,其中图1是旋转机的驱动系统的结构图,图2是10极构造的转子的构造图,图3是12槽构造的定子的构造图,图4是10极12槽构造的绕组和交链磁通的相位的说明图,图5是各绕组的电相位差的说明图,图6是8极12槽构造的绕组和交链磁通的相位的说明图,图7是控制部的功能框图,图8是控制部的详细框图,图9是组间的电压指令的相位差的变化的说明图,图10是电压指令的相位差的变化(带有迟滞)的说明图,图11、图12是比较例的说明图,图13是组间的电压指令的相位差为180°时的说明图,图14是组间的电压指令的相位差为150°时的说明图,图15是20极24槽构造的绕组和交链磁通的相位的说明图,图16是载频的变更的说明图,图17是示出A组和B组的端子电压的上升和下降时间的滞后的图,图18是对A组和B组的端子电压的上升和下降时间的滞后进行修正的功能框图,图19是组间的电压指令的相位差为180°时的电压指令、端子电压及中性点电位的说明图,图20是组间的电压指令的相位差为0°时的电压指令、端子电压及中性点电位的说明图。首先,基于图1来说明实施方式1的包括旋转机的控制装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转机的控制装置,控制具有多组多相的旋转机,/n所述旋转机的控制装置具备:电力变换器,其中上支路开关元件和下支路开关元件串联连接而构成一相分支,多个所述一相分支并联连接而构成该电力变换器;以及控制部,生成对所述上支路开关元件和所述下支路开关元件进行开闭而控制所述旋转机的开关信号,/n在所述旋转机的奇数组的绕组与偶数组的绕组之间设置相位差θcoil,该相位差θcoil为150°≤θcoil<180°或180°<θcoil≤210°的电相位差,/n在180°或所述θcoil中切换所述旋转机的所述奇数组与所述偶数组的电压指令的相位差。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180507 JP 2018-0892891.一种旋转机的控制装置,控制具有多组多相的旋转机,
所述旋转机的控制装置具备:电力变换器,其中上支路开关元件和下支路开关元件串联连接而构成一相分支,多个所述一相分支并联连接而构成该电力变换器;以及控制部,生成对所述上支路开关元件和所述下支路开关元件进行开闭而控制所述旋转机的开关信号,
在所述旋转机的奇数组的绕组与偶数组的绕组之间设置相位差θcoil,该相位差θcoil为150°≤θcoil<180°或180°<θcoil≤210°的电相位差,
在180°或所述θcoil中切换所述旋转机的所述奇数组与所述偶数组的电压指令的相位差。


2.根据权利要求1所述的旋转机的控制装置,其中,
在所述奇数组的电压指令的有效值小于电压阈值时,将所述旋转机的所述奇数组与所述偶数组的电压指令的相位差设为180°,
在转矩指令大于转矩阈值时,将所述旋转机的所述奇数组与所述偶数组的所述电压指令的相位差设为所述θcoil。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的旋转机的控制装置,其中,
所述旋转机为二组三相绕组构造,
所述旋转机的极数与槽数之比为5比6,
对所述旋转机的两组之间的绕组设置150°的电相位差来配置。


4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的旋转机的控制装置,其中,
在将所述旋转机的所述奇数组与所述偶数组的电压指令的相位差设为180°时,
所述奇数组的各相分支的所述上支路开关元件被与所述偶数组的各相分支的所述下支路开关元件相同的开关信号驱动,
所述奇数组的所述各相分支的所述下支路开关元件被与所述偶数组的所述各相分支的所述上支路开关元件相同的开关信号驱动。


5.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的旋转机的控制装置,其中,
在将...

【专利技术属性】
技术研发人员:埴冈翔太家泽雅宏片桐高大
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

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