CN114223130A - 旋转机*** - Google Patents

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安田彰
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Zen Automobile Co ltd
Hosei University
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Abstract

旋转机***(10)具有：旋转机(1)，其具有分别导通于多个相中的每个相的线圈(13u1～13w6)；运行方向确定机构，其确定旋转机(1)的运行方向为驱动方向或者制动方向；驱动用线圈数确定机构，其在运行方向确定机构确定的运行方向为驱动方向的情况下根据驱动运行指令值(Scd)确定各相的线圈数；驱动用线圈选择机构，其从各相的线圈(13u1～13w6)中选择驱动用线圈数确定机构确定的线圈数的线圈(13u1～13w6)；驱动控制机构，其导通驱动用线圈选择机构选择的线圈(13u1～13w6)来对旋转机(1)进行驱动控制；和制动控制机构，其在运行方向确定机构确定的运行方向为制动方向的情况下根据制动运行指令值(Scr)对旋转机(1)进行制动控制。

Description

旋转机***
技术领域
本发明的实施方式涉及一种旋转机***，该旋转机***控制在多个相中的每个相具有多个线圈的旋转机。
背景技术
现有技术中已知一种驱动用逆变器，该驱动用逆变器用于驱动在各相具有多个线圈的电机。例如，已知使用ΔΣ调制器来进行控制(例如，参照专利文献1)。
另外，公开了，通过驱动同步机的逆变器，由1个逆变器来实现动力运转和再生，适时地指定动力运转和再生(例如，参照专利文献3)。另外，公开了将单向逆变器串联连接来构成1个相，且在中性点连接电池来进行再生(例如，参照专利文献4)。
然而，在制动方向上控制在各相具有多个线圈的旋转机(电机等)的情况尚不清楚。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5947287号公报
专利文献2:美国特许第5872532号说明书
专利文献3:日本特开2016-167901号公报
专利文献4:日本特开2005-184974号公报
发明内容
本发明的实施方式的目的在于，提供一种在制动方向上控制在各相具有多个线圈的旋转机的旋转机***。
基于本发明的观点的旋转机***具有：旋转机，其具有分别导通于多个相中的每个相的多个线圈；运行方向确定机构，其确定所述旋转机的运行方向为驱动方向或者制动方向；驱动用线圈数确定机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述驱动方向的情况下根据驱动运行指令值来确定各相的线圈数；驱动用线圈选择机构，其从各相的所述多个线圈中选择所述驱动用线圈数确定机构确定的所述线圈数的所述线圈；驱动控制机构，其导通所述驱动用线圈选择机构选择的所述线圈来对所述旋转机进行驱动控制；和制动控制机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述制动方向的情况下根据制动运行指令值对所述旋转机进行制动控制。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的旋转机***的结构的结构图。
图2是表示第1实施方式所涉及的线圈选择器的结构的结构图。
图3是表示第1实施方式所涉及的驱动用开关电路的结构的电路图。
图4是表示第1实施方式所涉及的再生用开关电路的结构的电路图。
图5是表示第1实施方式所涉及的再生用开关电路的变形例的结构的电路图。
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的开关电路的结构的电路图。
图7是表示本发明的第3实施方式所涉及的开关电路的结构的电路图。
图8是表示本发明的第4实施方式所涉及的升压电路的结构的电路图。
图9是表示本发明的第5实施方式所涉及的再生用控制电路的结构的电路图。
图10是表示本发明的第6实施方式所涉及的驱动用控制电路的结构的电路图。
图11是表示第6实施方式所涉及的线圈选择部的结构的结构图。
图12是使第6实施方式所涉及的矢量量化器图式化的概略图。
图13是表示本发明的第7实施方式所涉及的旋转机的结构的结构图。
图14是表示第7实施方式所涉及的旋转机***中的分割电路的结构的简略图。
图15是表示本发明的第8实施方式所涉及的旋转机***中的分割电路的结构的简略图。
图16是表示本发明的第9实施方式所涉及的旋转机***中的分割电路的结构的简略图。
图17是表示本发明的第10实施方式所涉及的旋转机***中的分割电路的结构的简略图。
图18是表示本发明的第11实施方式所涉及的旋转机***的结构的简略图。
图19是表示第11实施方式所涉及的切换器的结构的电路图。
图20是表示本发明的第12实施方式所涉及的旋转机***的结构的简略图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的旋转机***10的结构的结构图。另外，对附图中的同一部分标注相同的附图标记，适当地省略说明。
旋转机***10具有旋转机1和控制装置2。
在此，主要说明旋转机1为3相交流电机的情况，但并不限定于此。如果构成为在2个以上的相分别设置2个以上的线圈，且这些线圈被单独地导通，则旋转机1也可以是任意的旋转机。因此，旋转机1也可以是被分类为直流电机、交流电机、同步电机和感应电机等中的任一种电机。另外，定子上有线圈的电机(例如，无刷电机)更易于构成，因此从制造成本等的观点来看是优选的，但也可以是在转子上有线圈的电机(例如，有刷电机)。并且，旋转机1并不限定于电动机，也可以是发电机。在该情况下，发电机通过驱动运行来进行发电。
旋转机1具有转子11、6个定子铁芯12u1、12u2、12v1、12v2、12w1、12w2、6个U相线圈13u1、13u2、13u3、13u4、13u5、13u6、6个V相线圈13v1、13v2、13v3、13v4、13v5、13v6、以及6个W相线圈13w1、13w2、13w3、13w4、13w5、13w6。在此，说明为所有的线圈13v1～13v6为相同的匝数。因此，如果除去制造上的误差或者配线的长度等个体差异，原则上所有的线圈13v1～13v6对旋转机1施加相同的电压。
U相定子由2个U相定子铁芯12u1、12u2以及6个U相线圈13u1～13u6构成。V相定子由2个V相定子铁芯12v1、12v2以及6个V相线圈13v1～13v6构成。W相定子由2个W相定子铁芯12w1、12w2以及6个W相线圈13w1～13w6构成。
各相的2个定子铁芯12u1～12w2被设定为，彼此相向，且转子11位于2个定子铁芯2u1～12w2之间。在各定子铁芯12u1～12w2上卷绕有不彼此电连接的3个线圈13u1～13w6。
控制装置2是用于控制旋转机1使其在驱动方向或者再生方向(制动方向)上运行的装置。控制装置2通过配线与各线圈13u1～13w6相连接。控制装置2通过使各线圈13u1～13w6单独地导通来控制旋转机1。
控制装置2具有主控制部21、驱动用控制电路22、再生用控制电路23以及6个开关电路24u1、24u2、24v1、24v2、24w1、24w2。
主控制部21根据用于控制旋转机1的运行指令值Cm和来自旋转机1的反馈信号Sfb，将旋转机1的运行方向确定为驱动方向或再生方向中的任一方向。在确定的运行方向是驱动方向的情况下，主控制部21生成用于在驱动方向上控制旋转机1的驱动运行指令值Scd，且将其输出给驱动用控制电路22。在确定的运行方向是再生方向的情况下，主控制部21生成用于在再生方向上控制旋转机1的再生运行指令值Scr，且将其输出给再生用控制电路23。
运行指令值Cm可以在控制装置2中设定，也可以由操作者或者上位控制***等外部来输入。反馈信号Sfb例如也可以是表示转子11的位置信息或者对各线圈13u1～13w6施加的电量(电压或者电流等)的信号等表示任何信息的信号。
驱动用控制电路22根据从主控制部21接收到的驱动运行指令值Scd，选择导通的线圈13u1～13w6。例如，在驱动运行指令值Scd中包括扭矩指令值或者转速指令值的情况下，驱动用控制电路22选择导通的线圈13u1～13w6，以按照扭矩指令值或者转速指令值驱动旋转机1。驱动用控制电路22向各开关电路24u1～24w2发送用于控制所选择的线圈13u1～13w6的导通的驱动用开关控制信号Sd1、Sd2、Sd3、Sd4、Sd5、Sd6。在驱动用开关控制信号Sd1～Sd6中，包括用于对导通的线圈13u1～13w6施加规定的电压方向(正电压或者负电压)的信息。
如以下那样进行由驱动用控制电路22对线圈13u1～13w6的选择。
驱动用控制电路22根据驱动运行指令值Scd，来确定每个相导通的线圈的个数。原则上，旋转机1的输出越大，导通的线圈的数量越多。在要增加在旋转机1中流动的驱动电流的情况下，通过增加导通的线圈的数量，驱动电流增加。具体而言，对旋转机1的各相施加的电压的振幅越大，则每个相导通的线圈的数量越大。驱动用控制电路22在确定每个相的数量之后，选择在每个相导通的线圈13u1～13w6。
例如，由驱动用控制电路22确定线圈的数量的方法如下。
驱动用控制电路22根据驱动运行指令值Scd来确定在旋转机1中流动的驱动电流(扭矩电流等)。驱动用控制电路22求出为了使旋转机1流动所确定的驱动电流而对旋转机1的各相施加的电压。驱动用控制电路22确定对各相施加求出的电压所需的每个相的线圈的数量。
例如，为了根据对各相施加的电压求出每个相的线圈的数量，使用用于进行ΔΣ调制的ΔΣ调制器。具体而言，按每个相，向ΔΣ调制器输入表示施加的电压的模拟信号。ΔΣ调制器与被输入的信号对应，输出表示从-6到6的整数值的数字信号。在此，作为上限值和下限值的绝对值的“6”是在各相设置的线圈的数量。从ΔΣ调制器输出的数字信号所示的数值的绝对值表示该相导通的线圈的数量，符号表示线圈的施加方向。
另外，并不限定于ΔΣ调制，也可以使用PWM(脉冲宽度调制)或者PFM(脉冲频率调制)等其他的PDM(脉冲密度调制)，并且并不限定于PDM，只要能够将表示电量(电压等)的模拟信号转换为表示线圈的数量的数字信号即可。
驱动用控制电路22在确定各相的线圈的数量之后，按每个相选择相应个数的线圈13u1～13w6。线圈13u1～13w6的选择方法可以是任何方法，但期望采用使所有的线圈13u1～13w6的使用频度变为均等的算法。通过这种选择方法，即使各线圈13u1～13w6的结构有差异(例如，基于线圈的位置的配线长度等)或者分别有制造上的误差等，也能够在使这些差异平均化的状态来使旋转机1运行。另外，针对与各线圈13u1～13w6对应的开关元件等设备类，也能够使由于使用频度导致的劣化均等。例如，线圈13u1～13w6的选择方法如下。
另外，驱动用控制电路22也可以监视各线圈13u1～13w6是否发生故障，且不选择故障的线圈。具体而言，监视在各线圈13u1～13w6中流动的电流，检测各线圈13u1～13w6的故障。例如，在某一线圈中流动的电流超过设定的阈值的情况下，检测到该线圈发生短路故障。另外，在电流在某一线圈中的流动受到控制的状态下在该线圈中没有电流流动的情况下，检测到该线圈发生开路故障。并且，也可以检测到类型与这些故障不同的故障。各线圈13u1～13w6的故障检测例如在控制装置2启动时进行，但也可以随时进行，也可以在任意的时间进行。另外，在检测到选择的线圈故障的情况下，也可以重新选择1个以上作为替代的没有发生故障的线圈。由此，能够补偿故障的线圈产生的磁通量。
在此以后，针对监视各线圈13u1～13w6以使不选择检测到故障的线圈的结构或功能，并不限定于由驱动用控制电路22进行控制时，包括再生用控制电路23在内，也可以增加到通过任一实施方式中的任一部分来选择线圈13u1～13w6的控制中。
图2是表示本实施方式所涉及的线圈选择器3的结构的结构图。
线圈选择器3是采用NSDEM(噪声整形动态元件匹配法)的选择器。矢量选择器31和6个加权回路滤波器32a、32b、32c、32d、32e、32f是在每个相中都设置的结构。加权回路滤波器32a～32f设置有在各相设置的线圈13u1～13w6的个数。线圈选择器3的各相的结构相同，因此以下主要对U相的结构进行说明。
当被输入表示个数Nc的信息时，矢量选择器31根据与各线圈13u1～13u6对应的选择信息，按优先顺位高的顺序选择个数Nc相应的线圈13u1～13u6。矢量选择器31输出线圈选择信号，并且输出表示被在与选择的线圈13u1～13u6对应的加权回路滤波器32a～32f中选择的信号，其中所述线圈选择信号是为了使所选择的线圈13u1～13u6导通而接通对应的开关元件的信号。
加权回路滤波器32a～32f根据被选择的次数以及从过去被选择开始经过的时间，生成用于确定各线圈13u1～13u6被选择的优先顺位的选择信息。具体而言，选择信息构成为，被选择的次数越少或者从过去被选择开始经过的时间越长则越易于被选择。
例如，加权回路滤波器32a～32f由计数器和积分器等构成。从被输入开始经过的时间越增加，则积分器输出越大的值。因此，以从积分器输出的值越大则选择信息越不易被选择的方式来降低优先顺位。另外，计数器示出被选择的次数。因此，以计数器的值越大则选择信息越不易被选择的方式来降低优先顺位。加权回路滤波器32a～32f将选择信息作为输出信号输出给矢量选择器31。
根据这样求得的优先顺位，矢量选择器31进行导通的U相的线圈13u1～13u6的选择。由此，矢量选择器31通过NSDEM进行选择。
再生用控制电路23根据从主控制部21接收到的再生运行指令值Scr，选择导通的线圈13u1～13w6。例如，在再生运行指令值Scr中包括用于控制制动扭矩的制动扭矩指令值的情况下，再生用控制电路23选择导通的线圈13u1～13w6，以按照制动扭矩指令值使旋转机1再生运行。再生用控制电路23中的各相的线圈的数量的确定方法和各相的线圈13u1～13w6的选择方法与驱动用控制电路22同样。因此，可以通过ΔΣ调制器确定线圈的数量，也可以通过NSDEM选择线圈。另外，再生用控制电路23也可以通常使所有的线圈13u1～13w6都导通。
再生用控制电路23向各开关电路24u1～24w2发送用于控制所选择的线圈13u1～13w6的导通的再生用开关控制信号Sr1、Sr2、Sr3、Sr4、Sr5、Sr6。在再生用开关控制信号Sr1～Sr6中，包括用于使规定的电压方向(正电压或者负电压)产生导通的线圈13u1～13w6的信息。另外，电压方向也可以始终为一定方向(例如正电压)。
开关电路24u1～24w2以与各定子(各定子铁芯12u1～12w2)对应的方式来设置。各开关电路24u1～24w2的结构相同，因此，在此对1个开关电路24u1的结构进行说明。
开关电路24u1具有驱动用开关电路241和再生用开关电路242。
图3是表示本实施方式所涉及的驱动用开关电路241的结构的电路图。
驱动用开关电路241具有2个三相桥接电路C1d、C2d和驱动用电源Bd。2个三相桥接电路C1d、C2d与驱动用电源Bd并联连接。另外，可以对每个开关电路24u1～24w2都设置驱动用电源Bd，也可以由所有开关电路24u1～24w2共用地设置驱动用电源Bd。
第1三相桥接电路C1d由6个开关元件S11p、S11n、S21p、S21n、S31p、S31n构成。正极侧开关元件S11p、S21p、S31p分别与负极侧开关元件S11n、S21n、S31n构成一对。构成一对的2个开关元件S11p～S31n被分别串联连接。串联连接的3组开关元件S11p～S31n分别与驱动用电源Bd并联连接。串联连接的3组开关元件S11p～S31n各自的连接点连接于3个线圈13u1～13u3各自的一端子。
第2三相桥接电路C2d由6个开关元件S12p、S12n、S22p、S22n、S32p、S32n构成。开关元件S12p～S32n是与第1三相桥接电路C1d相同的结构。串联连接的3组开关元件S12p～S32n各自的连接点连接于3个线圈13u1～13u3各自的另一端子，其中所述另一端子是指与连接于第1三相桥接电路C1d的端子不同的端子。
通过第1三相桥接电路C1d接通的开关元件S11p～S31n和第2三相桥接电路C2d接通的开关元件S12p～S32n的组合，对3个线圈13u1～13u3单独地在正方向或者负方向施加来自驱动用电源Bd的直流电压。例如，在对U相第1线圈13u1施加正方向的电压的情况下，将第1三相桥接电路C1d的正极侧开关元件S11p和第2三相桥接电路C2d的负极侧开关元件S12n接通。在对U相第1线圈13u1施加负方向的电压的情况下，将第1三相桥接电路C1d的负极侧开关元件S11n和第2三相桥接电路C2d的正极侧开关元件S12p接通。另外，施加电压的方向也可以是正方向或者负方向。
图4是表示本实施方式所涉及的再生用开关电路242的结构的电路图。
再生用开关电路242具有2个三相桥接电路C1r、C2r和再生用电源Br。
2个三相桥接电路C1r、C2r与再生用电源Br并联连接。可以对每个开关电路24u1～24w2都设置再生用电源Br，也可以由所有开关电路24u1～24w2共用地设置再生用电源Br。再生用电源Br例如是二次电池，但也可以是通过来自旋转机1的再生电力进行动作的负载。三相桥接电路C1r、C2r的结构与驱动用开关电路241的三相桥接电路C1d、C2d相同。
图5是表示本实施方式所涉及的再生用开关电路242a的变形例的结构的电路图。在本实施方式中，也可以代替图4所示的再生用开关电路242而设置再生用开关电路242a。
变形例的再生用开关电路242a是将图4所示的再生用开关电路242中所有的开关元件S11p～S31n、S12p～S32n置换为二极管Dd的结构。即，再生用开关电路242a是将交流电力转换为直流电力的整流电路。
在判断旋转机1的运行方向为制动方向的情况下，通过开关等，将再生用开关电路242a与各线圈13u1～13u3电连接。通过使各相为同样的结构，在制动运行时，所有的线圈13u1～13w6均导通。因此，使用所有的线圈13u1～13w6来产生再生电力。由此，减轻各线圈13u1～13w6的电流负担，由此减轻再生电力的损失。
根据本实施方式，通过设置分别在驱动方向和制动方向控制旋转机1的结构，能够在驱动方向和制动方向中的任一方向进行控制。
(第2实施方式)
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的开关电路243的结构的电路图。
开关电路243构成为，将第1实施方式所涉及的驱动用开关电路241和再生用开关电路242作为共用的电路。具体而言，开关电路243为，对第1实施方式所涉及的驱动用开关电路241追加再生用电源Br，且在驱动用电源Bd和再生用电源Br各自的两端(正极端子和负极端子)追加用于切换电源的4个开关Svd1、Svd2、Svr1、Svr2。
在判断为旋转机1的运行方向是驱动方向的情况下，设置在驱动用电源Bd的两端的开关Svd1、Svd2接通，设置在再生用电源Br的两端的开关Svr1、Svr2断开。在判断为旋转机1的运行方向为再生方向的情况下，设置在驱动用电源Bd的两端的开关Svd1、Svd2断开，设置在再生用电源Br的两端的开关Svr1、Svr2接通。
另外，在控制装置2中可以任意地控制4个开关Svd1～Svr2。例如，4个开关Svd1～Svr2作为开关元件，也可以根据来自主控制部21的控制信号来进行接通或者断开的操作。
根据本实施方式，通过代替第1实施方式中的驱动用开关电路241和再生用开关电路242而设置开关电路243，除了基于第1实施方式的作用效果以外，还能够使控制装置2小型化或者降低制造成本。
(第3实施方式)
图7是表示本发明的第3实施方式所涉及的开关电路24u1A的结构的电路图。在图7中，示出开关电路24u1A的3相的结构中的1相相应的结构(与1个线圈13u1对应的结构)。在此，主要说明1相相应的结构，3相相应的结构同样地构成。
本实施方式将第1实施方式中的开关电路24u1替换为图7所示的开关电路24u1A。其他点与第1实施方式同样。
开关电路24u1A具有驱动用开关电路241A、再生用开关电路242A以及切换电路244。
驱动用开关电路241A具有4个开关元件S1pA、S1nA、S2pA、S2nA、2个预驱动Prd1、Prd2以及驱动用电源Bd。
开关元件S1pA～S2nA是包括反并联连接的二极管的半导体元件。4个开关元件S1pA～S2nA构成为，构成一对的2组分别串联连接，2组串联连接的开关元件S1pA～S2nA并联连接。
预驱动Prd1、Prd2根据来自驱动用控制电路22的驱动用开关控制信号Sd1，分别控制使2个开关元件S1pA～S2nA接通或者断开。另外，预驱动Prd1、Prd2也可以以与各开关元件S1pA～S2nA对应的方式设置4个。
驱动用电源Bd与并联连接的2组串联连接的开关元件S1pA～S2nA并联连接。以向2组串联连接的开关元件S1pA～S2nA各自的两端施加电压的方式来连接。在2组串联连接的开关元件S1pA～S2nA各自的连接点之间连接线圈13u1。
再生用开关电路242A具有4个开关元件S1pA、S1nA、S2pA、S2nA、2个预驱动Prr1、Prr2以及再生用电源Br。
开关元件S1pA～S2nA及再生用电源Br的结构与驱动用开关电路241A同样。
预驱动Prr1、Prr2根据来自再生用控制电路23的再生用开关控制信号Sr1，分别控制使各2个开关元件S1pA～S2nA接通或者断开。其他点与驱动用开关电路241A的预驱动Prd1、Prd2同样。
切换电路244是用于切换驱动用开关电路241A和再生用开关电路242A的电路。切换电路244由2个开关元件Sch1、Sch2构成。各开关元件Sch1、Sch2被设置为，位于再生用开关电路242A的2组串联连接的开关元件S1pA～S2nA各自的连接点与线圈13u1的两端的2个端子各自之间。驱动用开关电路241A的2组串联连接的开关元件S1pA～S2nA各自的连接点与线圈13u1的两端直接连接，而不通过切换电路244。
在旋转机1在驱动方向运行的情况下，2个开关元件Sch1、Sch2被断开。在旋转机1在再生方向运行的情况下，2个开关元件Sch1、Sch2被接通。
根据本实施方式，除了基于第1实施方式的作用效果以外，通过设置开关电路24u1A，还能够容易地切换驱动用开关电路241A和再生用开关电路242A。
另外，通过设置用于切换驱动用开关电路241A和再生用开关电路242A的切换电路244，能够抑制半导体内部的寄生的二极管的影响。
(第4实施方式)
图8是表示本发明的第4实施方式所涉及的升压电路25的结构的电路图。
本实施方式是对第1实施方式追加升压电路25的结构。其他点与第1实施方式同样。
升压电路25被设置在开关电路24u1的再生用开关电路242与再生用电源Br之间。在所有开关电路24u1～24w2共用再生用电源Br的情况下，可以对各开关电路24u1～24w2都设置升压电路25，也可以由所有开关电路24u1～24w2共用地设置升压电路25。
升压电路25将来自再生用开关电路242的再生电力升压为适合再生用电源Br的电压。升压电路25也可以升压为预先确定的电压，也可以根据来自再生用控制电路23等的外部的指令值进行升压。另外，升压电路25也可以是还能降压的电路。并且，升压电路25的具体电路结构也可以是任何结构。
根据本实施方式，除了基于第1实施方式的作用效果以外，通过设置升压电路25，还能够高效地向再生用电源Br供给再生电力。
(第5实施方式)
图9是表示本发明的第5实施方式所涉及的再生用控制电路23A的结构的电路图。
本实施方式是代替第4实施方式中的升压电路25而设置再生用控制电路23A的实施方式。其他点与第4实施方式相同。
再生用控制电路23A的基本结构与第1实施方式所涉及的再生用控制电路23相同，因此，在此主要对与第1实施方式不同的部分进行说明。
再生用控制电路23A具有ΔΣ调制器231和NSDEM选择部232。
向ΔΣ调制器231输入包括制动扭矩指令值的再生运行指令值Scr和对再生用电源Br施加的电压值Vbr。ΔΣ调制器231通过ΔΣ调制确定导通的每个相的线圈的数量，以使旋转机1以按照制动扭矩指令值的方式运行，电压值Vbr成为规定的电压值。ΔΣ调制器231将确定的每个相的线圈的数量发送给NSDEM选择部232。通过ΔΣ调制确定每个相的线圈的数量的方法与第1实施方式同样。用于控制电压值Vbr的规定的电压值也可以是预先确定的电压值，也可以被提供为来自再生用控制电路23等外部的指令值。
NSDEM选择部232根据由ΔΣ调制器231确定的每个相的线圈的数量，通过NSDEM选择每个相导通的线圈13u1～13w6。通过NSDEM选择线圈13u1～13w6的方法与第1实施方式同样。NSDEM选择部232向各开关电路24u1～24w2发送用于控制所选择的线圈13u1～13w6的导通的再生用开关控制信号Sr1～Sr6。
根据本实施方式，通过设置再生用控制电路23A，即使不设置第4实施方式所涉及的升压电路25，也能够得到与第4实施方式同样的作用效果。
(第6实施方式)
图10是表示本发明的第6实施方式所涉及的驱动用控制电路22A的结构的电路图。
本实施方式是将第1实施方式中的驱动用控制电路22替换为驱动用控制电路22A的实施方式。其他点与第1实施方式同样。
驱动用控制电路22A具有速度运算部221、3相/αβ坐标转换部222、αβ/dq坐标转换部223、速度控制部224、d轴电流控制部225、q轴电流控制部226、dq/αβ坐标转换部227以及线圈选择部228。
速度运算部221从旋转机1接收旋转角度(旋转相位)θ。旋转角度θ可以是角度传感器测量到的测量值，也可以是无传感器控制中的推测值。速度运算部221根据旋转角度θ来计算转速ω。速度运算部221将计算出的转速ω输出给速度控制部224。另外，也可以在旋转机1中设置解角器等用于检测转速ω的传感器。在该情况下，速度运算部221也可以直接使用从传感器接收到的转速ω。
3相/αβ坐标转换部222接收作为驱动电流在旋转机1中流动的3相的交流电流值Iu、Iv、Iw。3相的电流值Iu、Iv、Iw可以任意地测定。3相/αβ坐标转换部222将接收到的3相的电流值Iu、Iv、Iw转换为αβ轴坐标系的2相的电流值Iα、Iβ。3相/αβ坐标转换部222将求出的2相的电流值Iα、Iβ输出给αβ/dq坐标转换部223。
αβ/dq坐标转换部223接收旋转角度θ和由3相/αβ坐标转换部222计算出的2相的电流值Iα、Iβ。αβ/dq坐标转换部223根据旋转角度θ，将2相的电流值Iα、Iβ转换为旋转坐标系的dq轴电流值Id、Iq。αβ/dq坐标转换部223将求得的d轴电流值Id输出给d轴电流控制部225，且将求得的q轴电流值Iq输出给q轴电流控制部226。
速度控制部224接收从主控制部21输出的驱动运行指令值Scd所包含的转速指令值ω*和由速度运算部221计算出的转速ω。速度控制部224以转速ω跟随转速指令值ω*的方式来计算q轴电流值指令值Iq*。速度控制部224将计算出的q轴电流值指令值Iq*输出给q轴电流控制部226。
d轴电流控制部225接收d轴电流指令值Id*和由αβ/dq坐标转换部223计算出的d轴电流值Id。d轴电流指令值Id*可以被包含在驱动运行指令值Scd中，也可以是预先确定的值。d轴电流控制部225以d轴电流值Id跟随d轴电流指令值Id*的方式来计算d轴电压指令值Vd*。d轴电流控制部225将计算出的d轴电压指令值Vd*输出给dq/αβ坐标转换部227。
q轴电流控制部226接收由速度控制部224计算出的q轴电流指令值Iq*和由αβ/dq坐标转换部223计算出的q轴电流值Iq。q轴电流控制部226以q轴电流值Iq跟随q轴电流指令值Iq*的方式来计算q轴电压指令值Vq*。q轴电流控制部226将计算出的q轴电压指令值Vq*输出给dq/αβ坐标转换部227。
dq/αβ坐标转换部227接收旋转角度θ、由d轴电流控制部225计算出的d轴电压指令值Vd*、以及由q轴电流控制部226计算出的q轴电压指令值Vq*。dq/αβ坐标转换部227根据旋转角度θ，将dq轴电压指令值Vd*、Vq*转换为αβ轴坐标系的2相的电压指令值Vα*，Vβ*。
线圈选择部228接收由dq/αβ坐标转换部227计算出的αβ轴电压指令值Vα*、Vβ*。例如，αβ轴电压指令值Vα*、Vβ*是表示用正弦波表示的交流电压的指令值。线圈选择部228根据αβ轴电压指令值Vα*、Vβ*，选择按每个相导通的线圈13u1～13w6，确定各线圈13u1～13w6的电压的施加方向。线圈选择部228根据确定的内容，生成驱动用开关控制信号Sd1～Sd6，且将其发送给对应的开关电路24u1～24w2。
图11是表示本实施方式所涉及的线圈选择部228的结构的结构图。图12是使本实施方式所涉及的矢量量化器55图式化的概略图。
线圈选择部228具有4个积分器53α、53β、54α、54β、4个减法器51、4个计数器52以及矢量量化器55。例如，各积分器53α～54β积分的公式用H(z)＝z＾(-1)/(1-Z＾(-1))表示。
分别通过计数器52，向各减法器51的负侧输入由矢量量化器55确定的α轴电压值Vα或者β轴电压值Vβ作为反馈值。
向α轴第一级积分器53α输入通过减法器51从α轴电压指令值Vα*中减去α轴电压值Vα得到的差分。α轴第一级积分器53α对被输入的差分进行积分，输出求得的积分值。
向α轴第二级积分器54α输入通过减法器51从由α轴第一级积分器53α输出的积分值中减去α轴电压值Vα得到的差分。α轴第二级积分器54α对被输入的差分进行积分，将求得的积分值作为α轴值α输出给矢量量化器55。
向β轴第一级积分器53β输入通过减法器51从β轴电压指令值Vβ*中减去β轴电压值Vβ得到的差分。β轴第一级积分器53β对被输入的差分进行积分，输出求得的积分值。
向β轴第二级积分器54β输入通过减法器51从由β轴第一级积分器53β输出的积分值中减去β轴电压值Vβ得到的差分。β轴第二级积分器54β对被输入的差分进行积分，将求得的积分值作为β轴值β输出给矢量量化器55。图11的H(z)所涉及的滤波器部分也可以为，H(z)分为3级，并且也可以采用任意的传递函数。例如，H(z)使用带通特性的滤波器，由此能够改善特定频率的特性。
在此，分别在两个阶段进行积分来求得α轴值α和β轴值β，但也可以在1个阶段进行积分来求得。即，也可以不设置第二级积分器54α、54β，将由第一级积分器53α、53β求得的积分值作为α轴值α和β轴值β输出给矢量量化器55。
矢量量化器55根据被输入的α轴值α和β轴值β，确定导通的线圈13u1～13w6的选择以及选择的线圈13u1～13w6的电压的施加方向。
在矢量量化器55中，如图12所示，预先设置通过如蜂窝状结构那样细分的区域来划分的αβ轴坐标。在此，被细分的区域用小的六边形表示，划分为被分配了从0到126的序号的127个区域。按区域确定被导通的每个相的线圈13u1～13w6的数量和电压的施加方向。例如，位于表示αβ轴坐标的整体区域的大小的六边形的各顶点的区域对应于，对线圈13u1～13w6按每个相，6个全部在正方向或者负方向施加电压的情况。
矢量量化器55判断被输入的α轴值α和β轴值β属于被细分的哪一区域。矢量量化器55根据判断出的区域，确定导通的线圈13u1～13w6和电压的施加方向。矢量量化器55根据确定的内容，生成驱动用开关控制信号Sd1～Sd6，且分别发送给各开关电路24u1～24w2。另外，矢量量化器55将与判断出的区域对应的α轴电压值Vα和β轴电压值Vβ作为反馈值，分别输出给各减法器51。
根据本实施方式，除了基于第1实施方式的作用效果以外，通过使用矢量量化器55，还能够通过基于dq轴旋转坐标系的矢量控制来控制旋转机1的扭矩和磁通量。
(第7实施方式)
图13是表示本发明的第7实施方式所涉及的旋转机1B的结构的结构图。图14是表示本实施方式所涉及的旋转机***10B中的分割电路G1～Gm的结构的简略图。
在图14中，简化开关电路24B1～24Bm与电源Bt1～Btm或者线圈13u11～13w2m的连接线而用一条线来表示，但实际上，与其他实施方式(例如，图3或者图4)同样，通过正极侧和负极侧(极性侧和基准侧)的2条配线来连接。另外，根据需要，电源包括控制器和充电器。在以后的图中也同样简化表示。
旋转机***10B将第1实施方式所涉及的旋转机***10中的基于开关电路24u1～24w2和旋转机1的结构替换为基于分割电路G1～Gm的结构。其他点与第1实施方式同样。
旋转机1B为在第1实施方式所涉及的旋转机1中的各定子铁芯12u1～12w2上设置m个线圈13u11～13w2m。除了个体差异以外，所有的线圈13u11～13w2m与第1实施方式同样，对旋转机1B施加相同的电压。其他点与第1实施方式所涉及的旋转机1同样。在此，对旋转机1B具有6个定子(3相×2)的结构进行说明，但也可以具有任意个定子。例如，定子的数量被设定为，对旋转机1B施加的电气的相的倍数。
在U相第1定子铁芯12u1上设置有m个U相第1线圈13u11、13u12、…、13u1m。在U相第2定子铁芯12u2上设置有m个U相第2线圈13u21、13u22、…、13u2m。在V相第1定子铁芯12v1上设置有m个V相第1线圈13v11、13v12、…、13v1m。在V相第2定子铁芯12v2上设置有m个V相第2线圈13v21、13v22、…、13v2m。在W相第1定子铁芯12w1上设置有m个W相第1线圈13w11、13w12、…、13w1m。在W相第2定子铁芯12w2上设置有m个W相第2线圈13w21、13w22、…、13w2m。
分割电路G1～Gm是为了提高相对于旋转机***10B的故障的耐用性，以将旋转机***10B的主要电路分组的方式对其进行分割的电路。在此，说明为分割电路G1～Gm的数量是与在各定子上设置的线圈13u11～13w2m的数量相同的m个，也可以是任意个，只要在2个以上即可。
分割电路G1、G2、…、Gm分别具有1个电源Bt1、Bt2、…、Btm、1个开关电路24B1、24B2、…、24Bm以及6个线圈13u11～13w21、13u12～13w22、…、13u1m～13w2m。各分割电路G1～Gm所包含的6个线圈13u11～13w2m是分别从6个定子各选择出一个的线圈。
另外，各分割电路G1～Gm包含所有的定子(或者相)的线圈13u11～13w2m中的至少一个即可，可以包含任意个。另外，各分割电路G1～Gm设置一个以上电源Bt1～Btm、以及开关电路24B1～24Bm即可，可以设置任意个。
m个开关电路24B1～24Bm是用于控制自身所属的分割电路G1～Gm的定子的线圈13u11～13w2m的导通的电路。例如，各开关电路24B1～24Bm是与第1实施方式所涉及的驱动用开关电路241或者再生用开关电路242同样的结构。另外，开关电路24B1～24Bm与第2实施方式所涉及的开关电路243同样，也可以为兼用作驱动和再生的共用的电路，也可以与其他实施方式所涉及的开关电路同样地构成。
m个电源Bt1～Btm通过开关电路24B1～24Bm连接于自身所属的分割电路G1～Gm的定子的线圈13u11～13w2m。由此，当旋转机1B驱动时，电源Bt1～Btm供给用于导通线圈13u11～13w2m的电力，当旋转机1B再生时，电源Bt1～Btm通过来自线圈13u11～13w2m的再生电力进行蓄电。电源Bt1～Btm与第1实施方式所涉及的驱动用电源Bd或者再生用电源Br同样地构成。电源Bt1～Btm与开关电路24B1～24Bm对应设置。例如，在使开关电路24B1～24Bm如第2实施方式所涉及的开关电路243那样是兼用作驱动和再生的电路的情况下，在各开关电路24B1～24Bm中，为驱动用和再生用分别至少设置一个电源Bt1～Btm。
接着，对通过控制装置2B来控制旋转机***10B进行说明。
通常时，控制装置2B与图1所示的第1实施方式所涉及的控制装置2同样，向开关电路24B1～24Bm发送开关控制信号，进行驱动控制或者再生控制。在此，主要对与第1实施方式所涉及的控制装置2不同的点进行说明。
控制装置2B进行各分割电路G1～Gm的电源Bt1～Btm的监视和控制。在电源Bt1～Btm中的任一电源故障的情况下，控制装置2B以除去故障的电源Bt1～Btm所属的分割电路G1～Gm而使旋转机***10B继续运行的方式进行控制。例如，控制装置2B除去故障的电源Bt1～Btm所属的分割电路G1～Gm的线圈13u11～13w2m，选择导通的线圈。此时，也可以通过开关等在电路上切断作为排除对象的线圈13u11～13w2m。
另外，在1个分割电路G1～Gm上设置有多个电源Bt1～Btm的情况下，在1个分割电路G1～Gm的多个或者所有电源Bt1～Btm都发生故障的情况下，控制装置2B也可以将该分割电路G1～Gm从运行对象中排除。另外，关于构成各分割电路G1～Gm的电源Bt1～Btm以外的设备类发生故障，与电源Bt1～Btm同样，控制装置2B也可以将故障的设备类所属的分割电路G1～Gm从运行对象中排除。
根据本实施方式，除了基于第1实施方式的作用效果以外，还能够得到以下作用效果。
通过以至少包括1个电源Bt1～Btm、以及所有定子(或者相)各自的至少1个线圈13u11～13w2m的方式来设置对旋转机***10B的电路进行分割的分割电路G1～Gm，能够提高对旋转机***10B的故障(例如，电源Bt1～Btm的故障)的耐用性。具体而言，如果至少1个分割电路G1～Gm正常，则能够对旋转机1B的所有定子(或者相)施加电压。
(第8实施方式)
图15是表示本发明的第8实施方式所涉及的旋转机***10C中的分割电路G1C～G12C的结构的简略图。
旋转机***10C为，变更图14所示的第7实施方式所涉及的旋转机***10B中的线圈13u11～13w2m的分组，以变更后的分组对应的方式设置分割电路G1C～G12C，将控制装置2B替换为控制装置2C。其他点与第7实施方式同样。
分割电路G1C～G12C被设置为，分别与按定子分为2组的线圈13u11～13w2m对应。例如，在对各定子设置的线圈13u11～13w2m的个数m为偶数的情况下，将线圈13u11～13w2m按每m/2个进行分组。在个数m为奇数的情况下，使一组为将m/2向上舍入的个数，另一组为将m/2向下舍入的个数。
另外，此处为按定子对线圈13u11～13w2m进行分组，但也可以按相进行分组。以下主要说明按定子进行分组的情况，但按相进行分组的情况亦同样。按定子将线圈13u11～13w2m分组可以分为3个组以上。另外，在分出的各组中可以包括任意个线圈13u11～13w2m，但通过使各组的线圈13u11～13w2m的个数为相同数量或者彼此接近的数字，能易于均等地对各组进行处理。由此，即使任一分割电路G1C～G12C停止，旋转机***10C也能够同样地进行停止时的控制。
以下说明为将线圈13u11～13w2m按定子分为a个和(m-a)个这2个组，其中，a＜m，b＝a+1。
分割电路G1C、G2C、…、G12C分别具有1个电源Bt1、Bt2、…、Bt12、1个开关电路24C1、24C2、…、24C12、以及按定子分为2组中的1个组的线圈13u11～13w2m。另外，各分割电路G1C～G12C可以设置任意个电源Bt1～Bt12。另外，开关电路24C1～24C12也可以形成在与2个以上的分割电路G1C～G12C共用的电路中。
2个分割电路G1C、G2C分别包括U相第1线圈13u11～13u1a、13u1b～13u1m。2个分割电路G3C、G4C分别包括U相第2线圈13u21～13u2a、13u2b～13u2m。2个分割电路G5C、G6C分别包括V相第1线圈13v11～13v1a、13v1b～13v1m。2个分割电路G7C、G8C分别包括V相第2线圈13v21～13v2a、13v2b～13v2m。2个分割电路G9C、G10C分别包括W相第1线圈13w11～13w1a、13w1b～13w1m。2个分割电路G11C、G12C分别包括W相第2线圈13w21～13w2a、13w2b～13w2m。
开关电路24C1～24C12与第7实施方式所涉及的开关电路24B1～24Bm同样，是用于控制自身所属的分割电路G1C～G12C的定子的线圈13u11～13w2m的导通的电路。除作为控制对象的线圈13u11～13w2m不同的点以外，开关电路24C1～24C12与第7实施方式所涉及的开关电路24B1～24Bm同样。
与第7实施方式同样，12个电源Bt1～Bt12通过开关电路24C1～24C12连接于自身所属的分割电路G1C～G12C的定子的线圈13u11～13w2m。
控制装置2C监视以及控制各分割电路G1C～G12C的电源Bt1～Bt12。关于其他点，控制装置2C与第7实施方式所涉及的控制装置2B同样。
根据本实施方式，除了第1实施方式的作用效果以外，还能够得到以下作用效果。
通过以至少包括1个电源Bt1～Bt12、以及按定子(或者按相)分组的1个组的线圈13u11～13w2m的方式来设置对旋转机***10C的电路进行分割的分割电路G1C～G12C，能够提高对旋转机***10C的故障(例如，电源Bt1～Bt12的故障)的耐用性。
具体而言，即使使任意的分割电路G1～Gm停止，也能够通过包含与停止的分割电路G1～Gm相同的定子(或者同相)的线圈13u11～13w2m的其他分割电路G1～Gm，对该定子(或者该相)施加电压。由此，即使任意的分割电路G1～Gm停止，通过由作为代替的分割电路G1～Gm对定子(或者相)施加电压，旋转机***10C也能够对旋转机1B供给均衡的电力。
(第9实施方式)
图16是表示本发明的第9实施方式所涉及的旋转机***10D中的分割电路G1D～GmD的结构的简略图。
旋转机***10D为，在图14所述的第7实施方式所涉及的旋转机***10B中设置从分割电路G1～Gm中除去电源Bt1～电源Btm后的分割电路G1D～GmD，追加切换器CH和2个电源Btm、Bts，且将控制装置2B替换为控制装置2D。其他点与第7实施方式同样。
2个电源Btm、Bts通过切换器CH连接于所有的分割电路G1D～GmD的开关电路24B1～24Bm。另外，2个电源Btm、Bts可以是分别独立的电源装置，也可以是安装在1个电源装置中的2个单元。在其他点，电源Btm、Bts与第7实施方式所涉及的电源Bt1～Btm同样。
切换器CH是选择2个电源Btm、Bts中的任一方来作为用于控制旋转机1B的电源的电路。切换器CH切换2个电源Btm、Bts，将任一方的电源Btm、Bts连接于开关电路24B1～24Bm。切换器CH根据来自控制装置2D、来自被安装于电源Btm、Bts的控制器、或者来自两者的切换指令(切换信号)，来选择连接任一方的电源Btm、Bts。
接着，说明2个电源Btm、Bts的运用方法的一例。
通常时，切换器CH选择主电源Btm。由此，主电源Btm通过各开关电路24B1～24Bm与线圈13u11～13w2m相连接。此时，子电源Bts处于待机状态，也可以进行充电。
在使主电源Btm停止的情况下，切换器CH从主电源Btm切换为子电源Bts。由此，子电源Bts通过各开关电路24B1～24Bm连接于线圈13u11～13w2m。例如，使主电源Btm停止的情况是指，检测到主电源Btm异常的情况、蓄电量(充电率)低于阈值的情况、或者由于维修等人为地使主电源Btm停止的情况。切换器CH根据通过监视主电源Btm而检测到异常或者检测到蓄电量不足，可以接收检测信号而自动地切换，也可以由操作者手动地切换。
根据本实施方式，除了基于第1实施方式的作用效果以外，还能够得到以下作用效果。
通过共用在所有分割电路G1D～GmD中使用的电源Btm、Bts，能够减少电源的数量，并且能够得到与第7实施方式同样的作用效果。具体而言，如果至少1个分割电路G1D～GmD正常，则能够对旋转机1B的所有定子施加电压。另外，通过设置2个电源Btm、Bts，能够提高针对电源Btm、Bts异常等的旋转机***10D的运行持续性。
在本实施方式中设置有2个电源Btm、Bts，但也可以设置3个以上的电源。另外，使2个电源的功能为通常时使用的主电源Btm和主电源Btm停止时使用的子电源Bts，但并不限定于此。也可以同等地使用2个电源，也可以在2个电源间，在运用过程中交换主电源与子电源的关系。并且，也可以在2个电源间直接进行充放电而不通过切换器CH进行，由此能够调整2个电源各自的蓄电量。另外，也可以由2个电源供给电力。针对3个以上的电源亦同样。
在本实施方式中，对根据第7实施方式所涉及的旋转机***10B共用电源的结构进行了说明，但也可以根据第8实施方式所涉及的旋转机***10C同样地构成。即，能够在图15所示的旋转机***10C中，从分割电路G1C～G12C中除去电源Bt1～电源Bt12，追加切换器CH和2个电源Btm、Bts，与本实施方式同样地构成。由此，能够减少电源的数量，同时得到与第8实施方式同样的作用效果。
(第10实施方式)
图17是表示本发明的第10实施方式所涉及的旋转机***10E中的分割电路G1E～GmE的结构的简略图。
旋转机***10E为，将图14所示的第7实施方式所涉及的旋转机***10B中的分割电路G1～Gm替换为分割电路G1E～GmE，将控制装置2B替换为控制装置2E。分割电路G1E～GmE为，在第7实施方式所涉及的分割电路G1～Gm中分别除去1个电源Bt1～电源Btm，作为替代，追加2个电源Btm1、Bts1～Btmm、Btsm和切换器CH1～CHm。其他点与第7实施方式同样。
除在各分割电路G1E～GmE中设置2个电源Btm1、Bts1～Btmm、Btsm的点以外，与第9实施方式所涉及的2个电源Btm、Bts同样。例如，设置2个电源Btm1、Bts1～Btmm、Btsm作为主电源Btm1～Btmm和子电源Bts1～Btsm。通常时使用主电源Btm1～Btmm，主电源Btm1～Btmm停止时使用子电源Bts1～Btsm。
除在各分割电路G1E～GmE中设置切换器CH1～CHm的点以外，与第9实施方式所涉及的切换器CH同样。因此，切换器CH1～CHm的切换条件也与第9实施方式同样。例如，切换器CH1～CHm根据检测到主电源Btm1～Btmm异常或者蓄电量不足，可以自动切换为子电源Bts1～Btsm，也可以由操作者手动地进行切换。
根据本实施方式，除了基于第7实施方式的作用效果以外，通过对各分割电路G1E～GmE设置多个电源Btm1、Bts1～Btmm、Btsm，还能够比第7实施方式更进一步提高针对电源Btm1、Bts1～Btmm、Btsm的异常等的旋转机***10E的运行持续性。
在本实施方式中，在各分割电路G1E～GmE上设置有2个电源Btm1、Bts1～Btmm、Btsm，但也可以设置3个以上的电源。3个以上的电源的功能能够与第9实施方式同样地任意地设定。
在本实施方式中，对基于第7实施方式所涉及的旋转机***10B的结构进行了说明，但也可以根据第8实施方式所涉及的旋转机***10C同样地构成。即，能够在图15所示的旋转机***10C中，对各分割电路G1C～G12C设置多个电源，与本实施方式同样地构成。由此，能够提高旋转机***10E的运行持续性，同时得到与第8实施方式同样的作用效果。
(第11实施方式)
图18是表示本发明的第11实施方式所涉及的旋转机***10F的结构的简略图。
旋转机***10F具有旋转机1B、2个电源Bt1、Bt2、切换器61、电源侧电压转换器62、再生用电源63、旋转机侧电压转换器64、再生用开关电路65、驱动用开关电路66以及无线受电部WR。其他点与第1实施方式同样。在此，主要对将第1实施方式作为基本结构的结构进行了说明，但也可以将其他实施方式作为基本结构。
电源侧电压转换器62、再生用电源63、旋转机侧电压转换器64以及再生用开关电路65构成旋转机1B再生时主要使用的制动***电路。驱动用开关电路66构成旋转机1B驱动时主要使用的驱动***电路。
对旋转机***10F采用图13所示的第7实施方式所涉及的旋转机1B的结构进行了说明，但也可以与第1实施方式同样地采用任意的旋转机。另外，对2个电源Bt1、Bt2被同等使用的结构进行了说明，但也可以如图16所示的第9实施方式所涉及的电源Btm、Bts那样，使其具有主与子的关系，也可以采用其他任何运用方式。
再生用开关电路65和驱动用开关电路66分别是与第1实施方式所涉及的再生用开关电路242及驱动用开关电路241同样的结构。另外，再生用开关电路65及驱动用开关电路66与第2实施方式所涉及的开关电路243同样，可以是兼用作驱动和再生的电路，也可以与其他实施方式所涉及的开关电路同样地构成。
另外，在图18中，示出再生用开关电路65及驱动用开关电路66与旋转机1B的所有线圈13u11～13w2m相连接的结构，但也可以如第1实施方式所示地连接1个定子的线圈，也可以如第7实施方式至第10实施方式所示地连接被分组的1个组的线圈，也可以连接除此以外的一部分线圈。在该情况下，以与所有的线圈13u11～13w2m对应的方式，设置多个再生用开关电路65和多个驱动用开关电路66。
再生用开关电路65以向电源Bt1、Bt2侧发送旋转机1B的再生电力的方式进行动作。旋转机侧电压转换器64为了通过再生电力对再生用电源63进行充电，将来自再生用开关电路65的再生电力转换为直流电力，对电压进行升压或者降压。例如，再生用电源63是双电层电容器。再生用电源63也可以是电容器或者二次电池等任意的电源，只要其是响应性比2个电源Bt1、Bt2快且能够进行充放电的电源即可。电源侧电压转换器62为了向切换器61供给来自再生用电源63的放电能量，对来自再生用电源63的电压进行升压或者降压。
驱动用开关电路66通过切换器61，供给来自电源Bt1、Bt2的电力，以使自身连接的线圈13u11～13w2m导通。由此，旋转机1B进行驱动运行。
另外，旋转机1B驱动时(动力运转时)，可以使用制动***电路，旋转机1B再生时，可以使用驱动***电路。例如，制动***电路也可以在旋转机1B驱动过程中通过再生用电源63对电源Bt1、Bt2进行充电。
切换器61是选择2个电源Bt1、Bt2中的任一方作为被用于控制旋转机1B的电源的电路。切换器61具有与第9实施方式所涉及的切换器CH同样的功能和结构。另外，切换器61按照旋转机1B的控制状态，将选择的电源Bt1、Bt2连接于制动***电路或者驱动***电路。
在切换器61上连接无线受电部WR。例如，在旋转机1B处于停止状态的情况下，切换器61将无线受电部WR连接于旋转机1B侧的电路。无线受电部WR通过无线向外部发送与从旋转机1B侧接收到的电力有关的电力信息。根据从无线受电部WR发送来的电力信息，监视处于停止状态的旋转机1B的状态。
另外，切换器61可以不连接无线受电部WR，也可以不具有连接无线受电部WR的功能。另外，也可以设置具有同等的功能的有线的受电部来代替无线受电部WR。
图19是表示本实施方式所涉及的切换器61的结构的电路图。包括在此说明的切换器61的结构为一例，并不限定于此，也可以任意地构成。
2个电源Bt1、Bt2被安装于1个电源装置70。2个电源Bt1、Bt2彼此充放电，调整各自的蓄电量。在电源装置70上安装有电池管理***(BTS)71。BTS71按照各电源Bt1、Bt2的蓄电量，向切换器61发送各种信号。
切换器61具有第1切换开关611、第2切换开关612、第3切换开关613、电流传感器614以及开关615。另外，也可以不设置开关615。
在此，Q1表示第1电源Bt1的蓄电量，Q2表示第2电源Bt2的蓄电量，Ir表示从制动***电路向切换器61流动的电流量，Ia表示对第3切换开关613设定的切换条件的电流的阈值。
第1切换开关611是选择2个电源Bt1、Bt2中的任一方作为用于向驱动***电路供给电力的电源的开关。第1切换开关611的一方的输入端子与第1电源Bt1相连接，以被输入来自第1电源Bt1的放电电力。第1切换开关611的另一方的输入端子与第2电源Bt2相连接，以被输入来自第2电源Bt2的放电电力。第1切换开关611的输出端子与驱动***电路相连接。
第1切换开关611根据从BTS71输入的信号来进行切换。在第1电源Bt1的蓄电量比第2电源Bt2的蓄电量多的情况下(Q1＞Q2)，第1切换开关611选择第1电源Bt1。在第1电源Bt1的蓄电量比第2电源Bt2的蓄电量少的情况下(Q1＜Q2)，第1切换开关611选择第2电源Bt2。由此，选择蓄电量多的电源Bt1、Bt2，向驱动***电路供给来自选择的电源Bt1、Bt2的放电电力。
第2切换开关612是选择2个电源Bt1、Bt2中的任一方来作为通过来自制动***电路的电力进行充电的电源的开关。第2切换开关612的一方的输出端子与第1电源Bt1相连接，以向第1电源Bt1输入来自制动***电路的电力。第2切换开关612的另一方的输出端子与第2电源Bt2相连接，以向第2电源Bt2输入来自制动***电路的电力。第2切换开关612的输入端子与制动***电路相连接。
第2切换开关612根据从BTS71输入的信号进行切换。在第1电源Bt1的蓄电量比第2电源Bt2的蓄电量少的情况下(Q1＜Q2)，第2切换开关612选择第1电源Bt1。在第1电源Bt1的蓄电量比第2电源Bt2的蓄电量多的情况下(Q1＞Q2)，第1切换开关612选择第2电源Bt2。由此，选择蓄电量少的电源Bt1、Bt2，从制动***电路供给电力，以对选择的电源Bt1、Bt2进行充电。
电流传感器614是检测从制动***电路输入的电流量Ir的传感器。电流传感器614将检测到的电流量Ir输出给第3切换开关613。
第3切换开关613是选择向电源Bt1、Bt2供给的路径或驱动***电路中的任一方作为供给来自制动***电路的电力的路径的开关。第3切换开关613的一方的输出端子连接于第2切换开关612的输入端子。第3切换开关613的另一方的输出端子连接于驱动***电路。第3切换开关613的输入端子连接于制动***电路。
第3切换开关613根据来自电流传感器614的检测信号来进行切换。在来自制动***电路的电流量少于阈值的情况下(Ia＜Ir)，第3切换开关613选择向电源Bt1、Bt2供给的路径。在来自制动***电路的电流量多于阈值的情况下(Ia＞Ir)，第3切换开关613选择驱动***电路。由此，防止来自制动***电路的过剩的电流损伤电源Bt1、Bt2。
具体而言，在从制动***电路输入过剩的电流的情况下，通过驱动***电路形成环电路，通过旋转机1B的线圈13u11～13w2m进行放电。由此，保护电源Bt1、Bt2免于受到过充电或者过电流等损害。另外，阈值Ir也可以是根据电源Bt1、Bt2的蓄电量等发生变化的可变值。
开关615是进行制动***电路与无线受电部WR的连接的开关。开关615的一方的端子与连接第2切换开关612的输入端子和第3切换开关613的一方的输出端子的路径相连接。开关615的另一方的端子与用于连接无线受电部WR的端子相连接。在旋转机1B运行过程中，开关615将路径在电路上切断。当旋转机1B停止时，开关615将接点相连接，以形成电气路径。由此形成路径，以向无线受电部WR传递来自停止状态的旋转机1B的电力。
根据本实施方式，除了基于第1实施方式的作用效果以外，在制动***电路中独立于电源Bt1、Bt2而设置再生用电源63，还能够提高旋转机***10F的电力效率。
(第12实施方式)
图20是表示本发明的第12实施方式所涉及的旋转机***10G的结构的简略图。
旋转机***10G为，在图18所示的第11实施方式所涉及的旋转机***10F中，设置开关电路65G来替代再生用开关电路65和驱动用开关电路66，追加切换器67。其他点与第11实施方式同样。
切换器67是选择驱动***电路和制动***电路中的任一方连接于开关电路65G的电路。在对旋转机1B进行驱动控制的情况下，切换器67选择驱动***电路。在对旋转机1B进行制动控制的情况下，切换器67选择制动***电路。例如，切换器67通过来自图1所示的第1实施方式所涉及的主控制部21的指令进行切换。另外，切换器67的切换可以自动进行，也可以手动进行，也可以以其他的任何方法来进行。
开关电路65G是兼用作驱动和再生的开关电路。例如，开关电路65G与图2所示的第2实施方式所涉及的开关电路同样地构成。在图20中，示出旋转机1B的所有线圈13u11～13w2m均与开关电路65G连接的结构，但也可以与第11实施方式同样，连接被分为多个的一部分线圈13u11～13w2m。在该情况下，以与所有线圈13u11～13w2m对应的方式设置多个开关电路65G。
根据本实施方式，通过设置兼用作驱动和再生的开关电路65G，能降低旋转机***10G整体的成本，得到与第11实施方式同样的作用效果。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式，也可以对结构要素进行删除、增加或变更等。另外，也可以通过对多个实施方式的结构要素进行组合或者更换等作为新的实施方式。尽管这样的实施方式与上述的实施方式直接不同但与本发明同样主旨的实施方式被说明为本发明的实施方式，省略对其的说明。

Claims (23)

1.一种旋转机***，其特征在于，具有：
旋转机，其具有分别导通于多个相中的每个相的多个线圈；
运行方向确定机构，其确定所述旋转机的运行方向为驱动方向或者制动方向；
驱动用线圈数确定机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述驱动方向的情况下根据驱动运行指令值来确定各相的线圈数；
驱动用线圈选择机构，其从各相的所述多个线圈中选择所述驱动用线圈数确定机构确定的所述线圈数的所述线圈；
驱动控制机构，其导通所述驱动用线圈选择机构选择的所述线圈来对所述旋转机进行驱动控制；和
制动控制机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述制动方向的情况下根据制动运行指令值对所述旋转机进行制动控制。
2.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
驱动用电路和制动用电路是共用的电路，其中所述驱动用电路是为了由所述驱动控制机构进行所述驱动控制而控制所述线圈的导通的电路，所述制动用电路是为了由所述制动控制机构进行所述制动控制而控制所述线圈的导通的电路。
3.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
所述驱动用线圈数确定机构根据所述驱动运行指令值所包含的驱动扭矩指令值来确定各相的所述线圈数，
所述驱动控制机构导通所述驱动用线圈数确定机构确定的所述线圈数的所述线圈，以使所述旋转机的扭矩跟随所述驱动扭矩指令值的方式进行所述驱动控制。
4.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
具有：制动用线圈数确定机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述制动方向的情况下根据制动运行指令值来确定各相的线圈数；和
制动用线圈选择机构，其从各相的所述多个线圈中选择所述制动用线圈数确定机构确定的所述线圈数的所述线圈，
所述制动控制机构导通所述制动用线圈选择机构选择的所述线圈，进行所述制动控制。
5.根据权利要求4所述的旋转机***，其特征在于，
所述制动用线圈数确定机构根据所述制动运行指令值所包含的制动扭矩指令值来确定各相的所述线圈数，
所述制动控制机构以所述旋转机的扭矩跟随所述制动扭矩指令值的方式进行所述制动控制。
6.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
所述旋转机是电动机，
所述制动控制机构进行使所述电动机再生的再生控制。
7.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
所述旋转机是发电机，
所述驱动控制机构进行使所述发电机发电的发电控制。
8.根据权利要求6所述的旋转机***，其特征在于，
所述制动控制机构使所有所述线圈都产生再生电力。
9.根据权利要求8所述的旋转机***，其特征在于，
具有整流电路，其将由所述电动机产生的再生电力转换为直流电力。
10.根据权利要求6所述的旋转机***，其特征在于，
具有升压电路，其对所述电动机的再生电力进行升压。
11.根据权利要求6所述的旋转机***，其特征在于，具有：
制动用线圈数确定机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述制动方向的情况下根据制动运行指令值来确定各相的线圈数；和
制动用线圈选择机构，其从各相的所述多个线圈中选择所述制动用线圈数确定机构确定的所述线圈数的所述线圈，
所述制动控制机构使所述制动用线圈选择机构选择的所述线圈导通，对所述电动机的再生电力进行升压。
12.根据权利要求11所述的旋转机***，其特征在于，
所述制动用线圈数确定机构根据所述制动运行指令值，通过ΔΣ调制来确定各相的所述线圈数。
13.根据权利要求11所述的旋转机***，其特征在于，
所述制动用线圈选择机构通过噪声整形动态元件匹配法来选择各相的所述线圈数的所述线圈。
14.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
具有：故障线圈检测机构，其检测所述旋转机的各个线圈的故障，
所述驱动用线圈选择机构不选择所述故障线圈检测机构检测出故障的线圈。
15.根据权利要求14所述的旋转机***，其特征在于，
具有故障线圈检测机构，其检测所述旋转机的各个线圈的故障，
代替所述故障线圈检测机构检测到故障的线圈，所述驱动用线圈选择机构重新选择1个以上的线圈，补偿所述检测到故障的线圈所产生的磁通量。
16.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
所述旋转机的所有所述线圈被分为多个组，各组包括所有相的线圈，且具有为了导通所述线圈而在各组中设置的电源。
17.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
按所述旋转机的每个相将所述线圈分为多个组，且具有为了导通所述线圈而在各组中设置的电源。
18.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
所述旋转机的所有所述线圈被分为多个组，各组包括所有相的线圈，且包括驱动用电路，该驱动用电路被设置在各组中，为了通过所述驱动控制机构进行所述驱动控制而控制所述线圈的导通。
19.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，
按所述旋转机的每个相将所述线圈分为多个组，且包括驱动用电路，该驱动用电路被设置在各组中，为了通过所述驱动控制机构进行所述驱动控制而控制所述线圈的导通。
20.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，具有：
电源，其为了导通所述线圈而设置；和
再生用电源，其独立于所述电源而设置，用所述旋转机的再生电力进行充电。
21.根据权利要求1所述的旋转机***，其特征在于，具有：
多个电源，其为了导通所述线圈而设置；和
切换机构，其以选择所述多个电源中的用于导通所述线圈的电源的方式进行切换。
22.一种旋转机控制装置，其用于控制旋转机，该旋转机具有分别导通于多个相中的每个相的多个线圈，其特征在于，具有：
运行方向确定机构，其确定所述旋转机的运行方向为驱动方向或者制动方向；
驱动用线圈数确定机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述驱动方向的情况下根据驱动运行指令值来确定各相的线圈数；
驱动用线圈选择机构，其从各相的所述多个线圈中选择所述驱动用线圈数确定机构确定的所述线圈数的所述线圈；
驱动控制机构，其导通所述驱动用线圈选择机构选择的所述线圈来对所述旋转机进行驱动控制；和
制动控制机构，其在所述运行方向确定机构确定的所述运行方向为所述制动方向的情况下根据制动运行指令值对所述旋转机进行制动控制。
23.一种旋转机控制方法，其用于控制旋转机，该旋转机具有分别导通于多个相中的每个相的多个线圈，其特征在于，包括:
确定所述旋转机的运行方向为驱动方向或者制动方向，
在确定的所述运行方向为所述驱动方向的情况下，根据驱动运行指令值确定各相的线圈数，
从各相的所述多个线圈中选择确定的所述线圈数的所述线圈，
导通选择的所述线圈，对所述旋转机进行驱动控制，
在确定的所述运行方向为所述制动方向的情况下，根据制动运行指令值对所述旋转机进行制动控制。
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