CN116918237A - 旋转电机的控制装置 - Google Patents

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CN116918237A CN202180093492.1A CN202180093492A CN116918237A CN 116918237 A CN116918237 A CN 116918237A CN 202180093492 A CN202180093492 A CN 202180093492A CN 116918237 A CN116918237 A CN 116918237A
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Abstract

本发明提供一种旋转电机的控制装置，其能够无需取得第一组开关元件的导通关断控制的定时和第二组开关元件的导通关断控制的定时的同步，利用设置有两组电枢绕组及两组逆变器的自由度，来减少母线交流分量的有效值。旋转电机的控制装置(30)计算使第一组电压利用率和第二组电压利用率之间的利用率比率(R12)从1比1变化的利用率设定指令，以使得流过连接直流电源(5)和两组逆变器(6a、6b)的母线(7)的母线电流中所叠加的母线交流分量的有效值比利用率比率(R12)为1比1时要降低。

Description

旋转电机的控制装置
技术领域
本申请涉及旋转电机的控制装置。
背景技术
提出了用两组逆变器驱动具有两组多相电枢绕组的旋转电机的***，并被用于电梯、电动助力转向等。
在专利文献1中，在旋转电机上设置两组三相电枢绕组，使针对一组三相电枢绕组的电压指令值向比能够施加的范围的中心值要高的高电位侧偏移，使针对另一组三相电枢绕组的电压指令值向比中心值要低的低电位侧偏移。由此，减少使第一组逆变器的开关元件导通关断的导通关断模式(电压矢量)和使第二组逆变器的开关元件导通关断的导通关断模式(电压矢量)同时成为有效矢量、及同时成为零矢量，减少与母线电流叠加的母线交流分量的有效值。
在专利文献2中，在旋转电机上设置两组三相电枢绕组，通过设定使彼此相反相位的5次、7次谐波分量的电流叠加在两组三相电枢绕组上的指令值，从而在抑制电动机的转矩脉动的同时，减少电枢绕组电流的瞬时值，从而减少电动机的发热。
在专利文献3中，在旋转电机上设置一组三相电枢绕组，在三相的载波比较PWM中，使与两相电压指令值进行比较的载波和与一相电压指令值进行比较的载波彼此为相反相位，从而减少母线交流分量的有效值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4941686号
专利文献2：国际公开第2017/141593号
专利文献3：日本专利特开2020-137233号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在专利文献1的技术中，由于使各组三相的电压指令值向比中心值要高的高电位侧或要低的低电位侧移动，所以在各组逆变器中，在高电位侧或低电位侧的开关元件中产生发热的偏差。另外，错开充放电的定时，以在从一组逆变器向直流电源充电时从另一组直流电源向逆变器放电，因此，需要取得两组PWM控制的同步。
在专利文献2的技术中，通过使彼此相反相位的高次谐波分量叠加在各组电枢绕组电流上，从而虽然电枢绕组电流的瞬时值降低，但也难以减少母线交流分量的有效值。
在专利文献3的技术中，是设置一组三相电枢绕组的情况下的技术，未公开设置两组三相电枢绕组的情况。
因此，本申请的目的在于，提供一种旋转电机的控制装置，其能够无需取得第一组开关元件的导通关断控制的定时和第二组开关元件的导通关断控制的定时的同步，利用设置有两组电枢绕组及两组逆变器的自由度，来减少母线交流分量的有效值。
解决技术问题的技术方案
本申请所涉及的旋转电机控制装置是经由与同一直流电源连接的两组逆变器来控制具有两组多相电枢绕组的旋转电机的旋转电机的控制装置，包括：
分配部，该分配部计算与第一组电压利用率及第二组电压利用率的设定相关的利用率设定指令，所述第一组电压利用率为第一组多相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅相对于所述直流电源的电源电压的比率，所述第二组电压利用率为第二组多相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅相对于所述电源电压的比率；
第一组电压指令计算部，该第一组电压指令计算部基于所述利用率设定指令，计算第一组多相电压指令值；
第二组电压指令计算部，该第二组电压指令计算部基于所述利用率设定指令，计算第二组多相电压指令值；
第一组开关控制部，该第一组开关控制部基于所述第一组多相电压指令值，对第一组所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，向所述第一组多相电枢绕组施加电压；以及
第二组开关控制部，该第二组开关控制部基于所述第二组多相电压指令值，对第二组所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，向所述第二组多相电枢绕组施加电压，
所述分配部计算使所述第一组电压利用率与所述第二组电压利用率之间的利用率比率从1比1变化的所述利用率设定指令，以使得母线交流分量的有效值比所述利用率比率为1比1时要降低，所述母线交流分量为流过连接所述直流电源和所述两组逆变器的母线的母线电流中所叠加的交流分量。
发明效果
在各组中，当电压利用率变化时，逆变器的多个开关元件的导通关断图案及各图案的频度发生变化，由于开关元件的导通关断而产生的母线交流分量的有效值将增减。根据上述结构，利用设置有两组电枢绕组及两组逆变器的自由度，通过使第一组电压利用率和第二组电压利用率从1比1变化，从而与为1比1的情况相比，使由第一组逆变器产生的母线交流分量和由第二组逆变器产生的母线交流分量变化，能够减少第一组及第二组的合计母线交流分量的有效值。因此，能够减少带给直流电源、与直流电源连接的滤波电容器及其他装置的母线交流分量的不良影响。另外，即使不取得第一组开关元件的导通关断控制的定时和第二组开关元件的导通关断控制的定时的同步，也能够减少母线交流分量的有效值，能够力图实现控制装置及处理的简单化。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的旋转电机及旋转电机的控制装置的简要结构图。
图2是实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。
图3是说明实施方式1所涉及的各组电枢绕组的相位的图。
图4是实施方式1所涉及的控制装置的简要框图。
图5是说明实施方式1所涉及的载波比较PWM控制的时序图。
图6是说明实施方式1所涉及的分配部的处理的流程图。
图7是说明实施方式1所涉及的在使利用率比率不从1:1变化的情况和从1:1变化的情况下，母线交流分量相对于平均电压利用率的有效值以及电压利用率的设定的图。
图8是说明实施方式2所涉及的在使利用率比率不从1:1变化的情况和从1:1变化的情况下，母线交流分量相对于平均电压利用率的有效值以及电压利用率的设定的图。
图9是说明实施方式2的另一例所涉及的在使利用率比率不从1:1变化的情况和从1:1变化的情况下，母线交流分量相对于平均电压利用率的有效值以及电压利用率的设定的图。
图10是说明实施方式3所涉及的分配部的处理的流程图。
图11是说明实施方式3所涉及的分配部的反复计算的处理的流程图。
图12是实施方式4所涉及的旋转电机及旋转电机的控制装置的简要结构图。
图13是实施方式4所涉及的控制装置的简要框图。
图14是说明实施方式5所涉及的分配部的处理的流程图。
图15是说明实施方式5所涉及的分配部的反复计算的处理的流程图。
图16是说明实施方式6所涉及的载波比较PWM控制的时序图。
图17是说明实施方式6所涉及的在使利用率比率不从1:1变化的情况和从1:1变化的情况下，母线交流分量相对于平均电压利用率的有效值以及电压利用率的设定的图。
图18是说明实施方式6所涉及的分配部的处理的流程图。
图19是说明实施方式6的另一例所涉及的在使利用率比率不从1:1变化的情况和从1:1变化的情况下，母线交流分量相对于平均电压利用率的有效值以及电压利用率的设定的图。
图20是说明实施方式6的另一例所涉及的在使利用率比率不从1:1变化的情况和从1:1变化的情况下，母线交流分量相对于平均电压利用率的有效值以及电压利用率的设定的图。
图21是其他实施方式所涉及的电动助力转向装置的简要结构图。
具体实施方式
1.实施方式1
参照附图对实施方式1所涉及的旋转电机的控制装置30进行说明。图1是本实施方式所涉及的旋转电机1及旋转电机的控制装置30(以下简称为控制装置30)的简要结构图。旋转电机1具有两组多相(在本例中为三相)的电枢绕组。控制装置30经由与同一直流电源5连接的两组逆变器6a、6b控制旋转电机1。如图2所示，控制装置30具有控制第一组三相电枢绕组的第一组控制器30a和控制第二组三相电枢绕组的第二组控制器30b。
1-1.旋转电机1
旋转电机1具备圆筒状的定子18、和配置在定子18的径向内侧的转子14。在定子18上卷绕有两组三相电枢绕组。即，在定子18上设置有第一组三相电枢绕组Cu1、Cv1、Cw1和第二组三相电枢绕组Cu2、Cv2、Cw2。各组的三相电枢绕组可以是星形接线，也可以是三角形接线。将第一组三相设为U1相、V1相、W1相。将第二组三相设为U2相、V2相、W2相。
在本实施方式中，如图3的示意图所示，第二组三相电枢绕组Cu2、Cv2、Cw2的位置与第一组三相电枢绕组Cu1、Cv1、Cw1的位置在电气角上的相位差设定为0度。另外，电气角是通过将磁体的极对数乘以转子14的机械角而获得的角度。另外，相位差也可以设定为0度以外(例如π/6(30度))。
转子14设有永磁体，旋转电机1设为永磁体式的同步旋转电机。设为在转子14的外周面设置有永磁体的表面磁体型的同步旋转电机，并设为d轴电感Ld和q轴电感Lq相等的非凸极电机。另外，也可以设为在转子14的内部设置有永磁体的嵌入磁体型的同步旋转电机，并设为q轴电感Lq大于d轴电感Ld的凸极电机。
转子14设有用于检测转子14的旋转角度的旋转传感器15。旋转传感器15为冗余型，输出用于控制第一组三相电枢绕组的第一旋转角度θ1所涉及的第一输出信号、和用于控制第二组三相电枢绕组的第二旋转角度θ2所涉及的第二输出信号。第一旋转角度θ1所涉及的第一输出信号被输入到第一组控制器30a，第二旋转角度θ2所涉及的第二输出信号被输入到第二组控制器30b。旋转传感器15中使用霍尔元件、旋转变压器或编码器等各种传感器。也可以构成为不设置旋转传感器15，而是基于通过将高次谐波分量叠加在后述的各组电流指令值上而获得的各组电流信息等，来推测各组的旋转角度(各组的磁极位置)(所谓的无传感器方式)。
1-2.直流电源5
直流电源5向第一组逆变器6a、第二组逆变器6b输出直流电压Vdc。作为直流电源5，使用电池、DC-DC转换器、二极管整流器、PWM整流器等输出电源电压的任意设备。
直流电源5和两组逆变器6a、6b经由共通的母线7而连接。母线7具有高电位侧的母线7P和低电位侧的母线7N。高电位侧的母线7P的一端与直流电源5的高电位侧连接，低电位侧的母线7N的一端与直流电源5的低电位侧连接。高电位侧的母线7P的另一端分岔连接于第一组逆变器6a的高电位侧电线8aP及第二组逆变器6b的高电位侧电线8bP，低电位侧的母线7N的另一端分岔连接于第一组逆变器6a的低电位侧电线8aN和第二组逆变器6b的低电位侧电线8bN。
滤波电容器12连接在高电位侧的母线7P和低电位侧的母线7N之间。滤波电容器12抑制提供给第一组逆变器6a和第二组逆变器6b的直流电压Vdc的变动以使其稳定。
具备电源电压传感器13，其用于检测从直流电源5提供给各组的逆变器6a、6b的直流电压Vdc。电源电压传感器13连接在高电位侧的母线7P和低电位侧的母线7N之间。电源电压传感器13的输出信号被输入到第一组控制器30a和第二组控制器30b。另外，被输入到第一组逆变器6a的第一组直流电压Vdc1和被输入到第二组逆变器6b的第二组直流电压Vdc2由第一组电源电压传感器及第二组电源电压传感器单独检测，也可以被单独输入到第一组控制器30a和第二组控制器30b。
1-3.逆变器
第一组逆变器6a在直流电源5与第一组三相电枢绕组之间进行功率转换。第二组逆变器6b在直流电源5与第二组三相电枢绕组之间进行功率转换。
第一组逆变器6a中，与第一组三相各相的电枢绕组对应地设置有三个串联电路，该串联电路将与直流电源5的高电位侧连接的高电位侧的开关元件SP、和与直流电源5的低电位侧连接的低电位侧的开关元件SN串联连接。各串联电路中的两个开关元件的连接点与第一组对应相的电枢绕组连接。第二组逆变器6b中，与第二组三相各相的电枢绕组对应地设置有三个串联电路，该串联电路将与直流电源5的高电位侧连接的高电位侧的开关元件SP、和与直流电源5的低电位侧连接的低电位侧的开关元件SN串联连接。各串联电路中的两个开关元件的连接点与第二组对应相的电枢绕组连接。
具体而言，在第一组逆变器6a中的各相的串联电路中，高电位侧的开关元件SP的集电极端子与高电位侧电线8aP连接，高电位侧的开关元件SP的发射极端子与低电位侧的开关元件SN的集电极端子连接，低电位侧的开关元件SN的发射极端子与低电位侧电线8aN连接。高电位侧的开关元件SP与低电位侧的开关元件SN的连接点与第一组对应相的电枢绕组连接。
在第二组逆变器6b中的各相的串联电路中，高电位侧的开关元件SP的集电极端子与高电位侧电线8bP连接，高电位侧的开关元件SP的发射极端子与低电位侧的开关元件SN的集电极端子连接，低电位侧的开关元件SN的发射极端子与低电位侧电线8bN连接。高电位侧的开关元件SP与低电位侧的开关元件SN的连接点与第二组对应相的电枢绕组连接。
对于各组逆变器的开关元件，使用反向并联连接有二极管的IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)、反向并联连接有二极管的双极型晶体管、具有反向并列连接的二极管的功能的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等。
第一组逆变器6a的各开关元件的栅极端子经由栅极驱动电路等连接到第一组控制器30a。因此，第一组各开关元件通过从第一组控制器30a输出的开关信号而导通或关断。第二组逆变器6b的各开关元件的栅极端子经由栅极驱动电路等连接到第二组控制器30b。因此，第二组各开关元件通过从第二组控制器30b输出的开关信号而导通或关断。
设置有用于检测流过第一组三相电枢绕组的电流的第一组电流传感器9a、以及用于检测流过第二组三相电枢绕组的电流的第二组电流传感器9b。各组电流传感器9a、9b设为霍尔元件或分流电阻等电流传感器。第一组电流传感器9a的输出信号被输入到第一组控制器30a。第二组电流传感器9b的输出信号被输入到第二组控制器30b。
在本实施方式中，第一组电流传感器9a设置在将第一组逆变器6a的各相的开关元件的串联电路和各相的电枢绕组相连接的各相的电线上。第二组电流传感器9b设置在将第二组逆变器6b的各相的开关元件的串联电路和各相的电枢绕组相连接的各相的电线上。另外，各组电流传感器9a、9b也可以设置在各组逆变器的各相的串联电路中。或者，各组的电流传感器9a、9b可以设置在连接各组的逆变器6a、6b和直流电源5的电线上，关于各组，利用公知的“母线1分流方式”来检测各相绕组的电流。
1-4.控制装置30
控制装置30经由两组逆变器6a、6b控制旋转电机1。如图4所示，控制装置30包括分配部31、第一组旋转检测部32、第一组电流检测部33、第一组电压检测部34、第一组电压指令计算部35、第一组开关控制部36、第二组旋转检测部37、第二组电流检测部38、第二组电压检测部39、第二组电压指令计算部40、以及第二组开关控制部41等功能部。控制装置30的各功能由控制装置30所具备的处理电路来实现。
在本实施方式中，控制装置30包括第一组控制器30a和第二组控制器30b。第一组控制器30a包括分配部31、第一组旋转检测部32、第一组电流检测部33、第一组电压检测部34、第一组电压指令计算部35以及第一组开关控制部36。第二组控制器30b包括第二组旋转检测部37、第二组电流检测部38、第二组电压检测部39、第二组电压指令计算部40以及第二组开关控制部41。另外，分配部31也可以设置在第二组控制器30b中。或者，分配部31也可以构成为，设置在双方的控制器中，在双方的控制器的动作正常的情况下，预先设定的一方的控制器的分配部31动作，在任一方的控制器的动作有异常的情况下，另一方的控制器的分配部31动作。或者，分配部31也可以设置在第三控制器中，第三控制器和第一组及第二组控制器30a、30b通过通信而连接。
如图2所示，各组的控制器30a、30b作为处理电路包括：CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)等运算处理装置90(计算机)；与运算处理装置90进行数据的交换的存储装置91；向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92；从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93；以及通信电路94等。存储装置91、输入电路92、输出电路93以及通信电路94等经由总线等信号线与运算处理装置90相连接。
作为运算处理装置90，可以具备ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、IC(Integrated Circuit：集成电路)、DSP(Digital SignalProcessor：数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路、以及各种信号处理电路等。此外，作为运算处理装置90，也可以具备多个相同种类或不同种类的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置91，包括RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM：带电可擦可编程只读存储器)等易失性和非易失性的存储装置。输入电路92与电源电压传感器13、旋转传感器15、各组的电流传感器9a、9b等各种传感器相连接，并具备将这些传感器的输出信号输入至运算处理装置90的A/D转换器等。输出电路93与对开关元件进行导通关断驱动的栅极驱动电路等电负载相连接，并具备从运算处理装置90向这些电负载输出控制信号的驱动电路等。各组的通信电路94相互连接进行通信，并且与外部装置进行通信。
而且，控制装置30所具备的各控制部31～41等的各功能通过各组控制器30a、30b的运算处理装置90执行在ROM、EEPROM等存储装置91中存储的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92、输出电路93、以及通信电路94等各组控制器30a、30b的其他硬件进行协作来实现。另外，将各控制部31～41等所使用的阈值Mth、目标电压利用率MoH、电常数及映射数据等各种设定数据作为软件(程序)的一部分存储在ROM等存储装置91中。以下，对控制装置30的各功能进行详细说明。
1-4-1.第一组的基本控制
第一组旋转检测部32基于旋转传感器15的第一输出信号，检测转子的电气角下的第一旋转角度θ1(第1磁极位置θ1)及第一旋转角速度ω1。第一旋转角度θ1设为以第一组U1相的电枢绕组位置为基准的转子的N极的角度。另外，第一组旋转检测部32可以构成为基于通过将高次谐波分量叠加在第一组电流指令值上而得到的电流信息等来推测第一旋转角度θ1而不使用旋转传感器(所谓的无传感器方式)。
第一组电压检测部34基于电源电压传感器13的输出信号，检测第一直流电压Vdc1。
第一组电流检测部33基于第一组电流传感器9a的输出信号，检测流过第一组三相电枢绕组的第一组三相电流Iu1s、Iv1s、Iw1s。然后，如下式所示，第一组电流检测部33基于第一旋转角度θ1对第一组三相电流检测值Iu1s、Iv1s、Iw1s进行三相两相转换及旋转坐标转换，计算第一组d轴电流检测值Id1s及第一组q轴电流检测值Iq1s。
[数学式1]
d轴和q轴的坐标系(以下称为dq轴坐标系)是与交流旋转电机(转子)的第一旋转角度θ1(第一磁极位置θ1)同步旋转的双轴旋转坐标系。更详细而言，dq轴坐标系由在转子的第一磁极位置θ1(磁体的N极的方向)上确定的d轴、以及在比d轴在电气角上前进90度的方向上确定的q轴组成。
第一组电压指令计算部35基于由后述的分配部31指令的利用率设定指令(在本例中为第一组的dq轴电流指令值Id1o、Iq1o)，计算第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o。在本实施方式中，第一组电压指令计算部35包括第一组dq轴电压指令计算部351以及第一组电压坐标转换部352。
第一组dq轴电压指令计算部351通过PI控制等使第一组dq轴电压指令值Vd1o、Vq1o变化，以使得第一组dq轴电流检测值Id1s、1q1s分别接近第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o。如下式所示，第一组电压坐标转换部352基于第一旋转角度θ1，对第一组dq轴电压指令值Vd1o、Vq1o进行固定坐标转换及二相三相转换，转换为第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o。
[数学式2]
而且，为了提高电压利用率，向第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o施加3次谐波叠加、空间矢量调制、二相调制等公知的振幅减少调制。通过振幅减少调制，在维持三相电压指令值的线间电压的同时，三相电压指令值的振幅减少到√3/2倍(约0.866倍)。因此，通过振幅减少调制，能够将宽度减少调制前的三相电压指令值的最大振幅增加到2/√3倍(约1.15倍)，从而使得最终的三相电压指令值不超过直流电压的范围(-Vdc/2～+Vdc/2)(不产生电压饱和)。第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o的基波分量的振幅乘以√3后得到的值成为第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o的线间电压的基波分量的振幅。此外，也可以不进行振幅减少调制。
在本实施方式中，第一组dq轴电压指令计算部351计算第一组dq轴电压指令值和第一组三相电压指令值，使得最终的第一组三相电压指令值超过直流电压的范围(-Vdc/2～+Vdc/2)而不会成为过调制状态和电压饱和状态。例如，第一组dq轴电压指令值被限制为使得第一组dq轴电压指令值的电压利用率在所设定的电压利用率范围的最大电压利用率(进行振幅减少调制时为100％，不进行振幅减少调制时为86.6％)以下。
第一组开关控制部36基于第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o，对第一组逆变器6a所具有的多个开关元件进行导通关断，向第一组三相电枢绕组施加电压。第一组开关控制部36使用公知的载波比较PWM或空间矢量PWM。
在使用载波比较PWM的情况下，第一组开关控制部36将第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o分别与第一组载波CA1进行比较，基于比较结果，对多个开关元件进行导通关断。在本实施方式中，如图5所示，与第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o分别进行比较的第一组载波CA1是相同的载波。第一组载波CA1被设为三角波，其在PWM周期Tc中以0为中心按直流电压的一半值Vdc/2的振幅进行振动。除三角波以外，还可以使用锯齿波等任意波形。
对于各相，第一组开关控制部36在第一组载波CA1低于电压指令值的情况下，导通高电位侧的开关元件的开关信号GP1(在本例中为1)，并导通高电位侧的开关元件，在第一组载波CA1超过电压指令值的情况下，关断高电位侧的开关元件的开关信号GP1(在本例中为0)，并关断高电位侧的开关元件。另一方面，对于各相，第一组开关控制部36在第一组载波CA1低于电压指令值的情况下，关断低电位侧的开关元件的开关信号GN1(在本例中为0)，并关断低电位侧的开关元件，在第一组载波CA1超过电压指令值的情况下，导通低电位侧的开关元件的开关信号GN1(在本例中为1)，并导通低电位侧的开关元件。另外，对于各相，在高电位侧的开关元件的导通期间和低电位侧的开关元件的导通期间之间，可以设置使高电位侧和低电位侧的开关元件双方关断的短路防止期间(死区时间)。
在使用空间矢量PWM的情况下，第一组开关控制部36根据第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o生成第一组电压指令矢量，基于第一组电压指令矢量来决定PWM周期中的七个基本电压矢量的设定时间分配，并基于七个基本电压矢量的设定时间分配来生成在PWM周期中使各开关元件导通关断的开关信号。
1-4-2.第二组的基本控制
第二组旋转检测部37基于旋转传感器15的第二输出信号，检测转子的电气角下的第二旋转角度θ2(第2磁极位置θ2)及第二旋转角速度ω2。第二旋转角度θ2设为以第二组U2相的电枢绕组位置为基准的转子的N极的角度。另外，第二组旋转检测部37可以构成为基于通过将高次谐波分量叠加在第二组电流指令值上而得到的电流信息等来推测第二旋转角度θ2而不使用旋转传感器(所谓的无传感器方式)。
第二组电压检测部39基于电源电压传感器13的输出信号，检测第二直流电压Vdc2。
第二组电流检测部38基于第二组电流传感器9b的输出信号，检测流过第二组三相电枢绕组的第二组三相电流Iu2s、Iv2s、Iw2s。然后，与式(1)同样地，第二组电流检测部38基于第二旋转角度θ2对第二组三相电流检测值Iu2s、Iv2s、Iw2s进行三相两相转换及旋转坐标转换，计算第二组d轴电流检测值Id2s及第二组q轴电流检测值Iq2s。
d轴和q轴的坐标系(以下称为dq轴坐标系)是与交流旋转电机(转子)的第二旋转角度θ2(第二磁极位置θ2)同步旋转的双轴旋转坐标系。更详细而言，dq轴坐标系由在转子的第二磁极位置θ2(磁体的N极的方向)上确定的d轴、以及在比d轴在电气角上前进90度的方向上确定的q轴组成。
第二组电压指令计算部40基于由后述的分配部31指令的利用率设定指令(在本例中为第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o)，计算第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o。在本实施方式中，第二组电压指令计算部40具备第二组dq轴电压指令计算部401以及第二组电压坐标转换部402。
第二组dq轴电压指令计算部401通过PI控制等使第二组dq轴电压指令值Vd2o、Vq2o变化，以使得第二组dq轴电流检测值Id2s、1q2s分别接近第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o。与式(2)同样地，第二组电压坐标转换部402基于第二旋转角度θ2，对第二组dq轴电压指令值Vd2o、Vq2o进行固定坐标转换及二相三相转换，转换为第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o。
而且，与第一组同样地，为了提高电压利用率，向第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o施加3次谐波叠加、空间矢量调制、二相调制等公知的振幅减少调制。另外，第二组dq轴电压指令计算部401计算第二组dq轴电压指令值和第二组三相电压指令值，使得最终的第二组三相电压指令值超过直流电压的范围(-Vdc/2～+Vdc/2)而不会成为过调制状态和电压饱和状态。例如，第二组dq轴电压指令值被限制为使得第二组dq轴电压指令值的电压利用率在所设定的电压利用率范围的最大电压利用率(进行振幅减少调制时为100％，不进行振幅减少调制时为86.6％)以下。
第二组开关控制部41基于第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o，对第二组逆变器6b所具有的多个开关元件进行导通关断，向第二组三相电枢绕组施加电压。第二组开关控制部41使用公知的载波比较PWM或空间矢量PWM。
在使用载波比较PWM的情况下，第二组开关控制部41将第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o分别与第二组载波CA2进行比较，基于比较结果，对多个开关元件进行导通关断。在本实施方式中，与第一组的图5同样地，与第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o分别进行比较的第二组载波CA2是相同的载波。第二组载波CA2被设为三角波，其在PWM周期Tc中以0为中心按直流电压的一半值Vdc/2的振幅进行振动。由于第二组开关控制部41的处理与第一组开关控制部36的处理相同，因此省略说明。
1-4-3.分配部31
<各组电压利用率的设定所涉及的利用率设定指令>
分配部31计算与第一组电压利用率M1及第二组电压利用率M1的设定有关的利用率设定指令。如下式所示，第一组的电压利用率M1是第一组三相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅V1amp相对于直流电源的电源电压Vdc的比率。第二组的电压利用率M2是第二组三相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅V2amp相对于直流电源的电源电压Vdc的比率。
[数学式3]
另外，如下式所示，第一组dq轴电压指令值Vd1o、Vq1o的平方和的平方根(第一组dq轴的电压矢量Vdq1的大小|Vdq1|)与将第一组三相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅V1amp除以√2而得到的值相等，能够通过平方和的平方根计算第一组电压利用率M1。第二组dq轴电压指令值Vd2o、Vq2o的平方和的平方根(第二组dq轴的电压矢量Vdq2的大小|Vdq2|)与将第二组三相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅V2amp除以√2而得到的值相等，能够通过平方和的平方根计算第二组电压利用率M2。
[数学式4]
另外，对于各组，U相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)的线间电压为从U相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)减去V相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)而得到的电压。V相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)的线间电压为从V相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)减去W相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)而得到的电压。W相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)的线间电压为从W相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)减去U相电枢绕组的施加电压(或电压指令值)而得到的电压。
<利用率比率R12的变化>
而且，分配部31计算使第一组电压利用率M1和第二组电压利用率M2间的利用率比率R12从1比1变化的利用率设定指令，以使得流过连接直流电源Vdc和两组逆变器6a、6b的母线7的母线电流中所叠加的交流分量即母线交流分量的有效值比所述利用率比率R12为1比1的情况要降低。
在各组中，当电压利用率变化时，逆变器的多个开关元件的导通关断图案及各图案的频度发生变化，因开关元件的导通关断而产生的母线交流分量的有效值将增减。根据上述结构，利用设置有两组电枢绕组及两组逆变器的自由度，通过使第一组电压利用率M1和第二组电压利用率M2从1比1变化，从而与为1比1的情况相比，使由第一组逆变器产生的母线交流分量和由第二组逆变器产生的母线交流分量变化，能够减少第一组及第二组的合计母线交流分量的有效值。因此，能够降低带给直流电源、与直流电源连接的滤波电容器12及其他装置的母线交流分量的不良影响。例如，如果母线交流分量的有效值大，则产生增大滤波电容器12的容量的需求、或产生滤波电容器12的发热变大的问题、或产生滤波电容器12的寿命变短的问题。
在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，分配部31计算使利用率比率R12从1比1变化的利用率设定指令以使母线交流分量的有效值为最小即可。根据该结构，能够使母线交流分量的有效值的降低效果最大化。
另外，也可以不一定计算出母线交流分量的有效值为最小的利用率设定指令，考虑到其他因素、例如抑制电压利用率较高的组的电枢绕组及逆变器的发热、控制的容易性等，与利用率比率R12为1比1的情况相比，只要计算出能够降低母线交流分量的有效值的利用率设定指令即可。
＜合计转矩＞
分配部31在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，计算利用率设定指令，以使得由第一组三相电枢绕组的磁通产生的第一组转矩与由第二组三相电枢绕组的磁通产生的第二组转矩的合计转矩与合计转矩指令值一致。根据该结构，即使使利用率比率R12从1比1变化，也能够使合计转矩与合计转矩指令值一致。
<基于平均电压利用率的判定>
分配部31在第一组电压利用率和第二组电压利用率的平均电压利用率为阈值Mth以上的情况下，计算使利用率比率R12从1比1变化的利用率设定指令，在平均电压利用率小于阈值Mth的情况下，计算利用率比率R12为1比1的利用率设定指令。
即使使利用率比率R12从1比1变化的情况下，也不能使一组的电压利用率变化为大于最大电压利用率的100％，且不能使另一组的电压利用率变化为小于0％。因此，在平均电压利用率低的情况下，能够使利用率比率R12从1比1变化的变化量变小，不能充分减少母线交流分量的有效值。另外，在平均电压利用率小的情况下，母线交流分量的有效值变小，因此使利用率比率R12从1比1变化的必要性低。根据上述结构，在平均电压利用率为阈值Mth以上的情况下，利用率比率R12从1比1变化，因此能够有效地减少母线交流分量的有效值。
＜各组电流指令值的计算＞
在本实施方式中，分配部31计算关于第一组三相电枢绕组的第一组电流指令值(在本例中为第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o)、以及关于第二组三相电枢绕组的第二组电流指令值(在本例中为第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o)，以作为利用率设定指令。然后，在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，分配部31计算第1组电流指令值及第2组电流指令值以使得利用率比率R12从1比1变化。
根据该结构，计算各组的电流指令值以作为利用率设定指令，并对各组进行指令，因此能够使各组的电压利用率M1、M2高精度地变化，高精度地控制利用率比率R12。
在使利用率比率R12从1对1变化的情况下，分配部31设定一组的目标电压利用率MoH，以使得第一组电压利用率M1及第二组电压利用率M2中的一组的电压利用率比另一组的电压利用率要高。而且，分配部31基于一组的目标电压利用率MoH及转子的旋转角速度ω(在本例中为ω1)，计算一组的电流指令值，以使得一组的施加电压的电压利用率与一组的目标电压利用率MoH一致。另外，分配部31基于一组的电流指令值，计算另一组的电流指令值，以使得由第一组三相电枢绕组的磁通产生的第一组转矩和由第二组三相电枢绕组的磁通产生的第二组转矩的合计转矩与合计的转矩指令值一致。
电压利用率被提高的一组中，在电压利用率超过100％时，三相电压指令值超过直流电压Vdc(在本例中为Vdc1)的范围(-Vdc/2～+Vdc/2)而成为过调制状态及电压饱和状态，高次谐波分量叠加在线间电压及绕组电流上，并且高次谐波成分叠加在转矩上。另一方面，电压利用率被降低的另一组没有这样的担心。根据上述结构，计算一组电流指令值，以使得电压利用率被提高的一组的施加电压的电压利用率与一组的目标电压利用率MoH一致，因此能够使一组的电压利用率高精度地变化为目标电压利用率MoH。因此，能够防止电压利用率被过度提高、成为过调制状态及电压饱和状态并且高次谐波分量叠加在转矩上。另一方面，电压利用率被降低的另一组基于一组的电流指令值计算另一组的电流指令值，以使得合计转矩与合计的转矩指令值一致，因此能够使合计转矩与合计的转矩指令值一致。因此，即使在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，也能够高精度地提高一组的电压利用率，能够防止成为过调制状态和电压饱和状态，并且能够使合计转矩与目标高精度地一致。
如使用图6的流程图后述那样，在本实施方式中，电压利用率被提高的一组为第一组，电压利用率被降低的另一组为第二组。第一组和第二组可以交换。或者，也可以定期地在第一组和第二组之间交换一组，以使发热均匀。
＜基于平均电压利用率的目标电压利用率MoH的设定＞
分配部31设定在假设将利用率比率R12设定为1:1的情况下所设定的第一组电流指令值的基准值和第二组电流指令值的基准值。分配部31计算与第一组电流指令值的基准值及第二组电流指令值的基准值对应的第一组电压利用率及第二组电压利用率的平均电压利用率Mave0(以下称为基准状态的平均电压利用率Mave0)。然后，分配部31在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，基于基准状态的平均电压利用率Mave0设定一组的目标电压利用率MoH。
无论利用率比率R12有无从1比1变化，平均电压利用率都相等。在利用率比率R12不从1比1变化的情况下，由于是基准的状态，所以能够基于基准状态的平均电压利用率Mave0高精度地设定目标电压利用率MoH。
1-4-3-1.分配部31的详细处理
参照图6的流程图，说明分配部31的详细处理。
＜步骤S01＞
在步骤S01中，分配部31设定在假设将利用率比率R12设定为1比1的情况下设定的第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0以及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0。
分配部31将输出到旋转电机1的合计的转矩指令值按基准状态的分配率分配给第一组及第二组，设定第一组的转矩指令值及第二组的转矩指令值。基准状态的分配率设定为50％。合计的转矩指令值可以在控制装置30的内部来运算，也可以从控制装置30外部的装置传输。
在本实施方式中，由于旋转电机1是非凸极电机，所以构成为转矩与q轴电流成比例，通过Id＝0控制来设定dq轴的电流指令值。因此，作为转矩指令值，直接使用q轴电流指令值。另外，也可以经由转矩指令值设定q轴电流指令值。
因此，如下式所示，分配部31设定合计的q轴电流指令值的基准值Iqallo0，将合计的q轴电流指令值的基准值Iqallo0按基准状态的分配率(在本例中为50％)分配给第一组q轴电流指令值的基准值Iq1o0以及第二组q轴电流指令值的基准值Iq2o0。第一组d轴电流指令值的基准值Id1o0和第二组d轴电流指令值的基准值Id2o0被设定为0。
[数学式5]
Iq1o0＝0.5Iqallo0Id1o0＝0
Iq2o0＝0.5Iqallo0，Id2o0＝0…(5)
或者，在旋转电机1为凸极电机，通过最大转矩电流控制或弱磁通控制等设定dq轴电流指令值的情况下，如下式所示，分配部31将合计的转矩指令值Tallo按基准状态的分配率(在本例中为50％)分配给第一组转矩指令值To1和第二组转矩指令值To2。而且，分配部31基于第一组转矩指令值To1、旋转角速度ω、以及直流电压Vdc，通过最大转矩电流控制或弱磁通控制等，设定第一组dq轴的电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0。分配部31基于第二组转矩指令值To2、旋转角速度ω、以及直流电压Vdc，通过最大转矩电流控制或弱磁通控制等，设定第二组dq轴的电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0。
[数学式6]
To1＝0.5Tallo，To2＝0.5Tallo
[Id1o0，Iq1o0]＝f(To1，ω，Vdc)，[Id2o0，Iq2o0]＝f(To2，ω，Vdc)…(6)
＜步骤S02＞
在步骤S02中，分配部31计算与第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0相对应的第一组电压利用率及第二组电压利用率的基准状态的平均电压利用率Mave0。在本实施方式中，由于各组的绕组电阻和电感等电气常数彼此相等，所以基准状态的第一组电压利用率和第二组电压利用率彼此相等。因此，计算基准状态的第一组电压利用率(或基准状态的第二组电压利用率)作为基准状态的平均电压利用率Mave0。另外，在基准状态的第一组及第二组的电压利用率彼此不相等的情况下，也可以计算基准状态的第一组及第二组的电压利用率，将它们平均化来计算基准状态的平均电压利用率Mave0。
如下式所示，分配部31使用电压方程式，基于第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0及旋转角速度ω，计算基准状态的第一组dq轴的电压Vd10、Vq10。另外，在电压方程式中，假设为稳定状态，省略微分项。然后，分配部31基于基准状态的第一组dq轴电压Vd10、Vq10，计算基准状态的第一组电压利用率M10，计算基准状态的第一组电压利用率M10作为基准状态的平均电压利用率Mave0。
[数学式7]
这里，Ld是d轴电感，Lq是q轴电感，R是电枢绕组的电阻值，Ψa是转子的磁体的交链磁通。
＜步骤S03＞
在步骤S03中，分配部31判定基准状态的平均电压利用率Mave0是否为阈值Mth以上，在为阈值Mth以上的情况下，进入步骤S04，使利用率比率R12从1比1变化，在小于阈值Mth的情况下，进入步骤S07，将利用率比率R12设定为1比1。
在本实施方式中，如使用图7后述的那样，阈值Mth被设定为对应于下述平均电压利用率，即：在将利用率比率R12设定为1比1的条件下，相对于平均电压利用率Mave的变化，母线交流分量的有效值成为极大的平均电压利用率(在本例中为50％)。例如，将阈值Mth设定在成为极大的平均电压利用率的+10％～-10％的范围内即可。
此外，阈值Mth被设定为所设定的电压利用率的范围的最大电压利用率(在本例中为100％)的50％。如果基准状态的平均电压利用率Mave0为50％以上，则即使将一组的电压利用率设定为100％，也能够将另一组的电压利用率设定为0％以上，能够适当地设定双方的组的电压利用率。
＜步骤S04＞
在步骤S04中，在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，分配部31基于基准状态的平均电压利用率Mave0来设定第一组目标电压利用率MoH，以使得第一组电压利用率M1变得比第二组电压利用率M2要高。例如，分配部31参照预先设定了平均电压利用率Mave与第一组目标电压利用率MoH的关系的目标利用率设定映射数据，并参照与基准状态的平均电压利用率Mave0相对应的第一组目标电压利用率MoH。
在本实施方式中，在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，分配部31将第一组目标电压利用率MoH设定为所设定的电压利用率范围的最大电压利用率(在本例中为100％)。
在图7的上段曲线图中，用虚线表示将利用率比率R12设定为1比1的情况下的、相对于平均电压利用率Mave的变化、母线交流分量的有效值的变化特性。另外，在图7的下段曲线图中，用虚线表示相对于此时的平均电压利用率Mave的各组的电压利用率M1、M2。在平均电压利用率Mave为50％的情况下，母线交流分量的有效值成为极大，随着平均电压利用率Mave从50％起增加或减少，母线交流分量的有效值不断减少，在Mave＝100％或0％的情况下变为最小。这是因为，对于各组，在电压利用率为50％的情况下，逆变器的多个开关元件的导通关断图案(电压矢量)中有效矢量的设定比例与零矢量的设定比例在50％时相等。在有效矢量中，电流从直流电源5流向逆变器，在零矢量中，电流从逆变器流向直流电源5，通过交替设定有效矢量和零矢量，从而在母线电流中产生交流分量。当有效矢量的设定比例与零矢量的设定比例相等时，母线交流分量的有效值最大。并且，随着有效矢量的设定比例和零矢量的设定比例从50％偏移，母线交流分量的有效值不断减少，在有效矢量或零矢量的设定比例为100％的情况下，母线交流分量的有效值最小。
在图7的上段曲线图中，用实线表示将第一组目标电压利用率MoH设定为100％时的母线交流分量的有效值，在图7的下段曲线图中，用实线表示相对于该情况下的平均电压利用率Mave的各组电压利用率M1、M2。通过将第一组目标电压利用率MoH设定为100％，从而能够使由第一组产生的母线交流分量的有效值最小化。另外，特别是在母线交流分量的有效值成为最大值的50％的平均电压利用率Mave附近，能够使第二组电压利用率从50％开始降低，能够减少由第二组产生的母线交流分量的有效值。因此，与将利用率比率R12设定为1比1的情况相比，能够大幅减少合计的母线交流分量的有效值。这样，在平均电压利用率Mave为50％以上的区域，分配部31使第一组电压利用率及第二组电压利用率变化，以使母线交流分量的有效值最小。
＜步骤S05＞
然后，在步骤S05中，分配部31基于第一组目标电压利用率MoH及转子的旋转角速度ω，计算第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，以使得第一组的施加电压的电压利用率M1与第一组目标电压利用率MoH一致。
如式(7)所示，若使用稳定状态的电压方程式，则在第一组电压利用率M1与第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o之间，下式所示的关系成立，计算第一组电压利用率M1与第一组目标电压利用率MoH一致的第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o即可。
[数学式8]
/>
在本实施方式中，由于进行Id＝0控制，所以在式(8)中代入Id1o＝0，对Iq1o进行整理后，得到下式。
[数学式9]
aIq1o 2+bIq1o+c＝0…(9)
a＝(ωLq)2+R2
b＝2RωΨa
对于Iq1o求解式(9)，得到下式。分配部31使用式(9)的各次数的系数a、b、c的计算式及下式，基于第一组目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc，计算第一组q轴电流指令值Iq1o。绕组电阻值R、电感、转子磁体的交链磁通Ψa等电气常数被预先设定。此外，直流电压Vdc也可以是预先设定的固定值。另外，在输出负转矩的情况下，式(10)的平方根项的符号为负。
[数学式10]
或者，在通过最大转矩电流控制设定dq轴电流指令值的情况下，如果对式(8)的Id1o代入下式，对Iq1o进行整理，则与式(9)同样地，得到Iq1o的二次函数，得到各次数的系数a、b、c的计算式(省略公式导出)。然后，分配部31使用各次数的系数a、b、c的计算式及式(10)，基于第一组目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc，计算第一组q轴电流指令值Iq1o。然后，分配部31使用式(11)，基于计算出的第一组q轴电流指令值Iq1o，计算出第一组d轴电流指令值Id1o。
[数学式11]
或者，在通过弱磁通控制设定dq轴电流指令值的情况下，如果对式(8)的Id1o代入下式，对Iq1o进行整理，则与式(9)同样地，得到Iq1o的二次函数，得到各次数的系数a、b、c的计算式(省略公式导出)。然后，分配部31使用各次数的系数a、b、c的计算式及式(10)，基于第一组目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc，计算第一组q轴电流指令值Iq1o。然后，分配部31使用式(12)，基于计算出的第一组q轴电流指令值Iq1o，计算出第一组d轴电流指令值Id1o。
[数学式12]
或者，如下式所示，分配部31使用式(8)至式(12)等，参照预先设定了目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc与第一组q轴电流指令值Iq1o之间的关系的q轴电流设定映射数据MAPiq，可以计算与实际的目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc相对应的第一组q轴电流指令值Iq1o。另外，在最大转矩电流控制或弱磁通控制的情况下，如下式所示，分配部31使用式(8)至式(12)等，参照预先设定了目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc与第一组d轴电流指令值Id1o之间的关系的d轴电流设定映射数据MAPid，可以计算与实际的目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc相对应的第一组d轴电流指令值Id1o。
[数学式13]
Iq1o＝MAPiq(MoH，ω，Vdc)
Id1o＝MAPid(MoH，ω，Vdc)…(13)
＜步骤S06＞
在步骤S06，分发部31基于第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，计算第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o，以使得由第一组三相电枢绕组的磁通产生的第一组转矩和由第二组三相电枢绕组的磁通产生的第二组转矩的合计转矩与合计的转矩指令值一致。
在本实施方式中，进行Id＝0控制，转矩与q轴电流成比例。分配部31基于第一组q轴电流指令值Iq1o，计算第二组q轴电流指令值Iq2o，以使得第一组q轴电流指令值Iq1o与第二组q轴电流指令值Iq2o的合计与第一组q轴电流指令值的基准值Iq1o0及第二组q轴电流指令值的基准值Iq2o0的合计一致。具体而言，如下式所示，分配部31从合计的q轴电流指令值的基准值Iqallo0减去第一组q轴电流指令值Iq1o，设定第二组q轴电流指令值Iq2o。
[数学式14]
Iq2o＝Iqallo0-Iq1o，Id2o＝0…(14)
或者，在旋转电机1是凸极电机，进行最大转矩电流控制或弱磁通控制的情况下，如下式所示，分配部31基于第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，计算由第一组三相电枢绕组的磁通引起的第一组转矩T1。这里，Pn为极对数。然后，分配部31从合计的转矩指令值Tallo中减去第一组转矩T1，计算第二组转矩T2。然后，分配部31基于第二组转矩T2、旋转角速度ω、以及直流电压Vdc，通过最大转矩电流控制或弱磁通控制等，计算第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o。
[数学式15]
T1＝Pn{ΨaIq1o+(Ld-Lq)Id1oIq1o}
T2＝Tallo-T1
Id2o＝f(T2，ω，Vdc)，Iq2o＝f(T2，ω，Vdc)…(15)
在本实施方式中，在使利用率比率R12从1比1变化的情况下，分配部31进行用限制值限制第一组电流指令值的限制处理，并且使第二组电流指令值变化，以使第二组转矩增加因限制而降低的第一组转矩的降低量。
例如，在非凸极电机的情况下，分配部31用q轴的限制值对第一组q轴电流指令值Iq1o进行上限限制，将因上限限制而降低的第一组q轴电流指令值的降低量与第二组q轴电流指令值Iq2o相加。或者，在凸极电机的情况下，分配部31用限制值对第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o的矢量大小进行上限限制，在被上限限制的情况下，可以根据上限限制后的第一组dq轴的电流指令值Id1o、Iq1o，使用式(15)的第1式，计算第一组转矩T1，根据式(15)的第2式和第3式，计算第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o。
当使利用率比率R12从1比1变化时，与不变化的情况相比，第一组的电流增加，第一组的电枢绕组及逆变器的发热增加。根据上述结构，通过限制第一组的电流，能够在防止第一组过热的同时，使第二组转矩增加因第一组的电流限制而降低的第一组转矩的降低量，从而抑制合计转矩的变化。
<步骤S07>
在步骤S07中，分配部31计算利用率比率R12为1比1的各组的dq轴电流指令值。在本实施方式中，如下式所示，分配部31将第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0设定为第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，将第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0设定为第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o。
[数学式16]
Id1o＝Id1o0，Iq1o＝Iq1o0
Id2o＝Id2o0，Iq2o＝Iq2o0…(16)
2.实施方式2
参照附图对实施方式2所涉及的旋转电机的控制装置30进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的旋转电机1及旋转电机的控制装置30的基本结构与实施方式1相同，但使利用率比率R12从1比1变化的平均电压利用率Mave的范围与实施方式1不同。
在实施方式1中，阈值Mth设定为50％，分配部31在平均电压利用率Mave为50％以上的情况下，使利用率比率R12从1比1变化，在平均电压利用率Mave小于50％的情况下，将利用率比率R12设定为1比1。在本实施方式中，分配部31构成为即使在平均电压利用率Mave小于50％的情况下也使利用率比率R12从1比1变化。
例如，在图8的下段曲线图中，用实线表示相对于本实施方式所涉及的平均电压利用率Mave的各组电压利用率。在图8的上段曲线图中，用实线表示相对于该情况下的平均电压利用率Mave的母线交流分量的有效值。另外，与图7同样地，为了比较，用虚线表示将利用率比率R12设定为1比1时的、母线交流分量的有效值及各组的电压利用率。
在本实施方式中，在平均电压利用率Mave的整个区域(0％～100％)，分配部31计算使利用率比率R12从1比1变化的第一组电流指令值及第二组电流指令值，以使母线交流分量的有效值比利用率比率R12为1比1的情况降低。在平均电压利用率Mave为50％以下的区域，分配部31也使第一组电压利用率及第二组电压利用率变化，以使母线交流分量的有效值成为最小。
例如，在平均电压利用率Mave为50％～40％的范围内，随着平均电压利用率Mave的降低，使第一组的目标电压利用率MoH从100％逐渐降低，以使得第二组的电压利用率成为0％。在该范围内，使第二组的电压利用率为0％所导致的第二组母线交流分量的有效值的减少超过使第一电压利用率从100％减少所导致的第一组母线交流分量的有效值的增加，能够使整体母线交流分量的有效值最小。
在平均电压利用率Mave为40％～0％的范围内，使第二组的电压利用率增加大于0％，并使第一组的电压利用率降低相应的量,从而使整体母线交流分量的有效值最小。
通过数值运算或实验预先决定使整体母线交流分量的有效值为最小的、平均电压利用率Mave与第一组目标电压利用率MoH之间的关系，预先设定图8的下段曲线图的实线那样的目标利用率设定映射数据。
另外，也可以不一定要设定母线交流分量的有效值为最小的第一组目标电压利用率MoH，考虑到其他因素、例如抑制电压利用率被提高的组的电枢绕组及逆变器的发热、控制的容易性等，与利用率比率R12为1比1的情况相比，只要设定能够降低母线交流分量的有效值的第一组目标电压利用率MoH即可。
在本实施方式中，在图6的流程图中，构成为不执行将利用率比率R12设定为1比1时的处理即步骤S03及步骤S07的运算，按照步骤S01、步骤S02、步骤S04、步骤S05、步骤S06的顺序执行。
在本实施方式1和2中，如图3所示那样，第二组三相电枢绕组的位置与第一组三相电枢绕组的位置在电气角下的相位差设定为0度。然而，相位差也可以设定为0度以外(例如30度)。例如，在图9中，在相位差＝30度的情况下，用实线表示母线交流分量的有效值为最小的各组电压利用率的设定值以及母线交流分量的有效值。另外，为了进行比较，用虚线表示将利用率比率R12设定为1比1时的、母线交流分量的有效值及各组的电压利用率。即使相位差为0度以外，通过使利用率比率R12从1比1变化，也能够降低母线交流分量的有效值。在以下实施方式中也是如此。
在实施方式1和2中，控制装置30包括第一组控制器30a和第二组控制器30b，各组控制由各组控制器单独执行。然而，控制装置30也可以包括一个控制器，各组控制可以通过一个控制器执行。或者，控制装置30也可以包括3个以上的控制器，分配部31通过第三控制器执行。在以下实施方式中也是如此。
另外，在设置第一组控制器30a及第二组控制器30b的情况下，可以在两个控制器之间取得第一组载波和第二组载波的同步，但即使不取得同步，也可以通过使利用率比率R12从1比1变化，从而具有降低母线交流分量的有效值的效果。另一方面，在专利文献1的技术中，为了使有效矢量在时间轴上分散，需要取得组间的同步，但在本申请中不需要这样，能够抑制为了取得同步而导致的装置成本的增加。另外，也可以使第一组的PWM周期与第二组的PWM周期不同。在以下实施方式中也是如此。
3.实施方式3
参照附图对实施方式3所涉及的旋转电机的控制装置30进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的旋转电机1及旋转电机的控制装置30的基本结构与实施方式1相同，但为了增加电压利用率而进行强磁通这一点与实施方式1不同。
在实施方式1和2中，如图7和图8所示，在平均电压利用率为50％以上的情况下，使一组电压利用率增加到100％，降低母线交流分量的有效值。另一方面，在平均电压利用率小于50％的情况下，由于不能将另一组的电压利用率设定为负，所以不能将一组的电压利用率增加到100％。如果校正电流指令值以增强转子的磁通，则能够不改变转矩而增加电压利用率。因此，即使在平均电压利用率小于50％的情况下，也能够使一组电压利用率增加到100％。
因此，在本实施方式中，在不进行基于电流校正值的校正的情况下的平均电压利用率小于阈值Mth时，分配部31计算使得进行基于电流校正值的校正的情况下的平均电压利用率为阈值Mth以上那样的增强转子的磁通的电流校正值。然后，分配部31计算使利用率比率R12从1比1变化的、通过电流校正值校正后的第一组电流指令值及第二组电流指令值。另一方面，在不进行基于电流校正值的校正的情况下的平均电压利用率为阈值Mth以上时，与实施方式1同样，计算使利用率比率R12从1对1变化的、未通过电流校正值校正的第一组电流指令值及第二组电流指令值。
根据该结构，即使在不进行电流校正的情况下的平均电压利用率小于阈值Mth时，也能够通过增强转子的磁通的电流校正使平均电压利用率增加到阈值Mth以上，使一组电压利用率比不进行电流校正时增加，能够降低母线交流分量的有效值。
＜流程图＞
参照图10的流程图，说明本实施方式所涉及的分配部31的详细处理。在步骤S11中，与实施方式1的步骤S01同样地，分配部31设定在假设将利用率比率R12设定为1比1、不进行基于d轴电流校正值Δid的校正的情况下所设定的第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0以及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0。
在步骤S12中，与实施方式1的步骤S02同样地，分配部31计算与第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0相对应的第一组电压利用率及第二组电压利用率的基准状态的平均电压利用率Mave0。
在步骤S13中，与实施方式1的步骤S03同样地，分配部31判定不进行基于d轴电流校正值Δid的校正的基准状态的平均电压利用率Mave0是否为阈值Mth以上，在为阈值Mth以上的情况下，进入步骤S14，在小于阈值Mth的情况下，进入步骤S17。在本实施方式中，阈值Mth被设定为所设定的电压利用率的范围的最大电压利用率(在本例中为100％)的50％。
在步骤S14，与实施方式1的步骤S04同样地，分配部31基于基准状态的平均电压利用率Mave0，设定第一组目标电压利用率MoH，以使第一组电压利用率M1比第二组电压利用率M2要高。在本实施方式中，分配部31将第一组目标电压利用率MoH设定为所设定的电压利用率范围的最大电压利用率(在本例中为100％)。
在步骤S15中，与实施方式1的步骤S05同样地，分配部31基于第一组目标电压利用率MoH及转子的旋转角速度ω，计算第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，以使得第一组的施加电压的电压利用率M1与第一组目标电压利用率MoH一致。
在步骤S16，与实施方式1的步骤S06同样地，分配部31基于第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，计算第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o，以使得第一组转矩和第二组转矩的合计转矩与合计的转矩指令值一致。
另一方面，在步骤S17中，分配部31计算使得进行基于d轴电流校正值Δid的校正时的平均电压利用率Mavecr成为阈值Mth以上那样的增强转子的磁通的d轴电流校正值ΔId。例如，如下式所示，分配部31计算d轴电流校正值ΔId，以使得基于将第一组d轴电流指令值的基准值Id1o0与d轴电流校正值ΔId相加而得到的电流校正后的d轴电流指令值的基准值Id1o0+ΔId、及第一组q轴电流指令值的基准值Iq1o0所计算出的电流校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr与阈值Mth一致。例如，通过反复计算，搜索满足式(17)的d轴电流校正值ΔId。或者，可以使用以第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0、旋转角速度ω、以及直流电压Vdc为自变量的代数方程式或映射数据，计算d轴电流校正值ΔId。d轴电流校正值ΔId为正值。d轴电流校正值ΔId通过上限值进行上限限制。另外，也可以使用第二组的基准值代替第一组的基准值。
[数学式17]
参照图11的流程图说明进行反复计算时的示例。在步骤S171中，分配部31设定d轴电流校正值ΔId的初始值(在本例中为0)。然后，在步骤S172中，分配部31将当前的d轴电流校正值ΔId与第一组d轴电流指令值的基准值Id1o0相加，计算电流校正后的d轴电流指令值的基准值Id1o0+ΔId。
然后，在步骤S173中，分配部31使用式(17)，基于电流校正后的d轴电流指令值的基准值Id1o0+ΔId和第一组q轴电流指令值的基准值Iq1o0，计算电流校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr。
在步骤S174中，分配部31判定电流校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr是否充分接近阈值Mth(例如，判定偏差的绝对值是否在判定值以下)，在判定为充分接近的情况下，进入步骤S175，在判定为没有充分接近的情况下，进入步骤S176。在步骤S176中，分配部31使d轴电流校正值ΔId变化以使电流校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr接近阈值Mth，之后返回步骤S172，继续反复计算。另一方面，在步骤S175中，分配部31将当前的d轴电流校正值ΔId设定为最终的d轴电流校正值ΔId，结束反复计算。
返回图10，在步骤S18，分配部31基于基准状态的平均电压利用率Mave0，设定第一组目标电压利用率MoH，以使第一组电压利用率M1比第二组电压利用率M2要高。在本实施方式中，分配部31将第一组目标电压利用率MoH设定为阈值Mth的两倍值(在本例中为100％)。
在步骤S19中，分配部31基于第一组目标电压利用率MoH及转子的旋转角速度ω，计算通过d轴电流校正值ΔId校正后的第一组dq轴电流指令值Id1o+ΔId、Iq1o，以使得电流校正后的第一组的施加电压的电压利用率M1cr与第一组目标电压利用率MoH一致。在本实施方式中，由于在基准状态下进行Id＝0控制，所以基准状态的第一组d轴电流指令值Id1o为0。
[数学式18]
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虽然省略了公式导出，但是当对Iq1o整理式(18)时，与式(9)同样地，得到Iq1o的二次函数，得到各次数的系数a、b、c的计算式。然后，与实施方式1同样地，分配部31使用各次数的系数a、b、c的计算式及式(10)，基于第一组目标电压利用率MoH、d轴电流校正值ΔId、旋转角速度ω及直流电压Vdc，计算电流校正后的第一组q轴电流指令值Iq1o。然后，分配部31计算d轴电流校正值ΔId作为电流校正后的第一组d轴电流指令值Id1o。
另外，在旋转电机1为凸极电机、进行最大转矩电流控制或弱磁通控制的情况下，对式(18)的第一组d轴的电流指令值Id1o代入式(11)或式(12)，对Iq1o进行整理时，同样地，得到Iq1o的二次函数，得到各次数的系数a、b、c的计算式。然后，分配部31使用各次数的系数a、b、c的计算式及式(10)，基于第一组目标电压利用率MoH、d轴电流校正值ΔId、旋转角速度ω及直流电压Vdc，计算电流校正后的第一组q轴电流指令值Iq1o。然后，分配部31使用式(11)或式(12)，基于计算出的电流校正后的第一组q轴电流指令值Iq1o，计算第一组d轴电流指令值Id1o，将第一组d轴电流指令值Id1o与d轴电流校正值ΔId相加，计算电流校正后的第一组d轴电流指令值Id1o+ΔId。
或者，与实施方式1同样地，如下式所示，分配部31可以参照预先设定了目标电压利用率MoH、d轴电流校正值ΔId、旋转角速度ω及直流电压Vdc与第一组q轴电流指令值Iq1o之间的关系的q轴电流设定映射数据MAPiq，计算与实际的目标电压利用率MoH、d轴电流校正值ΔId、旋转角速度ω及直流电压Vdc相对应的电流校正后的第一组q轴电流指令值Iq1o。分配部31可以参照预先设定了目标电压利用率MoH、d轴电流校正值ΔId、旋转角速度ω及直流电压Vdc与第一组d轴电流指令值Id1o之间的关系的d轴电流设定映射数据MAPid，计算与实际的目标电压利用率MoH、d轴电流校正值ΔId、旋转角速度ω及直流电压Vdc相对应的电流校正后的第一组d轴电流指令值Id1o+ΔId。
[数学式19]
Iq1o＝MAPiq(MoH，ΔId，ω，Vdc)
Id1o+ΔId＝MAPid(MoH，ΔIdω，Vdc)…(19)
在步骤S20，分配部31基于电流校正后的第一组dq轴电流指令值Id1o+ΔId、Iq1o，计算电流校正后的第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o，以使得第一组转矩和第二组转矩的合计转矩与合计的转矩指令值一致。
在本实施方式中，进行Id＝0控制，因此如下式所示，分配部31从合计的q轴电流指令值的基准值Iqallo0减去电流校正后的第一组q轴电流指令值Iq1o，设定电流校正后的第二组q轴电流指令值Iq2o。另外，分配部31计算d轴电流校正值ΔId作为电流校正后的第二组d轴电流指令值Id2o+ΔId。
[数学式20]
Iq2o＝Iqallo0-Iq1o，Id2o+ΔId＝ΔId…(20)
另外，在旋转电机1为凸极电机，进行最大转矩电流控制或弱磁通控制的情况下，计算电流校正后的第二组dq轴电流指令值Id2o+ΔId、Iq2o，以使电流校正后的第二组d轴电流指令值Id2o+ΔId与不进行电流校正的情况相比仅增加d轴的电流校正值ΔId，并且合计的转矩与合计的转矩指令值Tallo一致。
另外，由于第二组电压利用率是被降低的一侧，所以第二组d轴电流指令值Id2o可以通过d轴的电流校正值ΔId进行校正。在该情况下，以与实施方式1的步骤S06同样的方法，计算第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o。
如果要在电流校正前的平均电压利用率较低的区域中增加平均电压利用率，则d轴的电流校正值ΔId变得过大，所以也可以构成为在电流校正前的平均电压利用率为规定值(例如20％)以下的区域中，不进行电流校正，将利用率比率R12设定为1比1。
4.实施方式4
参照附图对实施方式4所涉及的旋转电机的控制装置30进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的旋转电机1及旋转电机的控制装置30的基本结构与实施方式1相同，但设有对转子进行励磁的励磁绕组20，控制装置30具有对励磁绕组20施加电压的励磁绕组控制部42。图12及图13表示旋转电机1及控制装置30的简要结构图。励磁绕组控制部42设置在第一组控制器30a中。或者，励磁绕组控制部42也可以设置在第二组控制器30b或第三控制器中。励磁绕组20除了转子以外，例如也可以设置在定子、或转子附近。
转换器21具有开关元件，在直流电源5与励磁绕组20之间进行功率转换。在本实施方式中，转换器21设为设置有两个串联电路的H桥电路，上述串联电路将与直流电源5的高电位侧连接的高电位侧开关元件SP和与直流电源5的低电位侧连接的低电位侧开关元件SN串联连接。另外，转换器21也可以设为能够进行功率转换的任意的开关元件的电路结构。设置有对流过励磁绕组20的电流进行检测的电流传感器22，电流传感器22的输出信号被输入到控制装置30。
励磁绕组控制部42基于合计的转矩指令值等计算励磁电流指令值，使励磁电压指令值变化以使励磁绕组电流的检测值接近励磁电流指令值。而且，励磁绕组控制部42基于励磁电压指令值，通过PWM控制对转换器21的多个开关元件进行导通关断控制。
5.实施方式5
参照附图对实施方式5所涉及的旋转电机的控制装置30进行说明。对与上述实施方式4相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的旋转电机1及旋转电机的控制装置30的基本结构与实施方式4相同，在转子上设置有励磁绕组20，在控制装置30上设置有励磁绕组控制部42。然而，在本实施方式中，为了增加电压利用率而加强励磁绕组20的励磁这一点与实施方式4不同。
因此，在本实施方式中，在不进行基于励磁绕组校正值的校正的情况下的平均电压利用率小于阈值Mth时，分配部31计算使得进行基于励磁绕组校正值的校正的情况下的平均电压利用率为阈值Mth以上那样的增强转子的磁通的励磁绕组校正值。然后，分配部31通过励磁绕组校正值校正励磁电压指令值，计算使利用率比率R12从1比1变化的利用率设定指令。另一方面，分配部31在不进行基于励磁绕组校正值的校正的情况下的平均电压利用率为阈值Mth以上的情况下，与实施方式4同样地，不进行基于励磁绕组校正值的励磁电压指令值的校正，而计算使利用率比率从1比1变化的利用率设定指令。
根据该结构，即使在不进行电流校正的情况下的平均电压利用率小于阈值Mth时，也能够通过增强转子的励磁的励磁绕组校正使平均电压利用率增加到阈值Mth以上，使一组电压利用率比不进行励磁绕组校正时增加，能够降低母线交流分量的有效值。
＜流程图＞
参照图14的流程图，说明本实施方式所涉及的分配部31的详细处理。在步骤S31中，与实施方式1的步骤S01同样地，分配部31设定在假设将利用率比率R12设定为1比1、不进行基于励磁电流校正值ΔIf的校正的情况下所设定的第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0以及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0。
在步骤S32中，与实施方式1的步骤S02同样地，分配部31计算与第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0相对应的第一组电压利用率及第二组电压利用率的基准状态的平均电压利用率Mave0。
在步骤S33中，与实施方式1的步骤S03同样地，分配部31判定不进行基于励磁电流校正值ΔIf的校正的基准状态的平均电压利用率Mave0是否为阈值Mth以上，在为阈值Mth以上的情况下，进入步骤S34，在小于阈值Mth的情况下，进入步骤S37。在本实施方式中，阈值Mth被设定为所设定的电压利用率的范围的最大电压利用率(在本例中为100％)的50％。
步骤S34至步骤S36与实施方式1的步骤S04至步骤S06相同，因此省略说明。但是，转子磁通Ψa随着励磁绕组电流If而变化。
在步骤S37中，分配部31计算增强转子的励磁的励磁电流校正值ΔIf，以使得进行基于励磁电流校正值ΔIf的校正的情况下的平均电压利用率Mavecr为阈值Mth以上。例如，如下式所示，分配部31计算励磁电流校正值ΔIf，以使得基于加上励磁电流校正值ΔIf后得到的励磁线圈校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、及第一组dq轴的电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0所计算出的励磁绕组校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr与阈值Mth一致。励磁电流指令值Ifo是基于合计的转矩指令值等计算出的基准值。例如，通过反复计算，搜索满足式(21)的励磁电流校正值ΔIf。在此，转子磁通Ψa成为励磁绕组电流的函数。或者，可以使用以励磁电流指令值Ifo、第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0、旋转角速度ω、直流电压Vdc为自变量的代数方程式或映射数据，计算励磁电流校正值ΔIf。励磁电流校正值ΔIf成为正值。励磁电流校正值ΔIf通过上限值进行上限限制。
[数学式21]
参照图15的流程图说明进行反复计算时的示例。在步骤S371中，分配部31设定励磁电流校正值ΔIf的初始值(在本例中为0)。然后，在步骤S372中，分配部31将当前励磁电流校正值ΔIf与励磁电流指令值Ifo相加，计算励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf。
然后，在步骤S373中，分配部31使用式(21)，基于励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf和第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0，计算励磁绕组校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr。
在步骤S374中，分配部31判定励磁绕组校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr是否充分接近阈值Mth(例如，判定偏差的绝对值是否在判定值以下)，在判定为充分接近的情况下，进入步骤S375，在判定为没有充分接近的情况下，进入步骤S376。在步骤S376中，分配部31使励磁电流校正值ΔIf变化以使励磁绕组校正后的第一组电压利用率的基准值M10cr接近阈值Mth，之后返回步骤S372，继续反复计算。另一方面，在步骤S375中，分配部31将当前的励磁电流校正值ΔIf设定为最终的励磁电流校正值ΔIf，结束反复计算。另外，励磁绕组控制部42使励磁电压指令值变化，以使励磁绕组电流的检测值接近加上励磁电流校正值ΔIf后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf。
返回图14，在步骤S38，分配部31基于基准状态的平均电压利用率Mave0，设定第一组目标电压利用率MoH，以使第一组电压利用率M1比第二组电压利用率M2要高。在本实施方式中，分配部31将第一组目标电压利用率MoH设定为阈值Mth的两倍值(在本例中为100％)。
在步骤S39中，分配部31基于励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、第一组目标电压利用率MoH及转子的旋转角速度ω，计算第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，以使得电流校正后的第一组的施加电压的电压利用率M1cr与第一组目标电压利用率MoH一致。
[数学式22]
虽然省略了公式导出，但是当对Iq1o整理式(22)时，与式(9)同样地，得到Iq1o的二次函数，得到各次数的系数a、b、c的计算式。然后，与实施方式1同样地，分配部31使用各次数的系数a、b、c的计算式及式(10)，基于励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、第一组目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc，计算第一组q轴电流指令值Iq1o。分配部31将第一组d轴电流指令值Id1o设定为0。
另外，在旋转电机1为凸极电机、进行最大转矩电流控制或弱磁通控制的情况下，对式(22)的第一组d轴电流指令值Id1o代入式(11)或式(12)，对Iq1o进行整理时，同样地，得到Iq1o的二次函数，得到各次数的系数a、b、c的计算式。然后，分配部31使用各次数的系数a、b、c的计算式及式(10)，基于励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、第一组目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc，计算第一组q轴电流指令值Iq1o。然后，分配部31使用式(11)或式(12)计算第一组d轴电流指令值Id1o。
或者，与实施方式1同样地，如下式所示，分配部31可以参照预先设定了励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc与第一组q轴电流指令值Iq1o之间的关系的q轴电流设定映射数据MAPiq，计算与实际的励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc相对应的电流校正后的第一组q轴电流指令值Iq1o。分配部31可以参照预先设定了励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc与第一组d轴电流指令值Id1o之间的关系的d轴电流设定映射数据MAPid，计算与实际的励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、目标电压利用率MoH、旋转角速度ω及直流电压Vdc相对应的第一组d轴电流指令值Id1o。
[数学式23]
Iq1o＝MAPiq(Ifo+ΔIf，MoH，ω，Vdc)
Id1o＝MAPid(Ifo+ΔIf，MoH，ω，Vdc)…(23)
在步骤S40，分配部31基于励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf、及第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，计算电流校正后的第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o，以使得第一组转矩和第二组转矩的合计转矩与合计的转矩指令值一致。除了基于励磁绕组校正后的励磁电流指令值Ifo+ΔIf计算转子磁通Ψa以外，与实施方式1的步骤S06相同，因此省略说明。
如果要在励磁绕组校正前的平均电压利用率较低的区域中增加平均电压利用率，则励磁电流校正值ΔIf变得过大，所以也可以构成为在励磁绕组校正前的平均电压利用率为规定值(例如20％)以下的区域中，不进行励磁绕组校正，而将利用率比率R12设定为1比1。
可以同时进行基于实施方式3的d轴电流校正值ΔId的强磁通和基于本实施方式的励磁电流校正值ΔIf的强励磁。在此情况下，可以适当地分担基于d轴电流校正值ΔId的平均电压利用率的增加和基于励磁电流校正值ΔIf的平均电压利用率的增加。
6.实施方式6
参照附图对实施方式6所涉及的旋转电机的控制装置30进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的旋转电机1及旋转电机的控制装置30的基本结构与实施方式1相同，但第一组及第二组载波的相位的设定及阈值Mth的设定与实施方式1不同。
＜第一组的PWM控制＞
与实施方式1同样地，第一组开关控制部36将第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o分别与第一组载波CA1进行比较，基于比较结果，对多个开关元件进行导通关断。与实施方式1不同，如图16所示，停止第一组三相电压指令值Vu1o、Vv1o、Vw1o内电流绝对值为最大的一相(在本例中为U1相)的开关，与特定相(在本例中为U1相及V1相)的电压指令值进行比较的第一组载波CA1a(称为第一组的第一载波CA1a)和与特定相以外的相(在本例中为W1相)的电压指令值进行比较的第一组载波CA1b(称为第一组的第二载波CA1b)彼此为相反相位。第一组的第一及第二载波CA1a、CA1b设为彼此为相反相位，在PWM周期Tc中以0为中心按直流电压的一半值Vdc1/2的振幅进行振动的三角波。除三角波以外，还可以使用锯齿波等任意波形。
针对作为特定相的V1相，第一组开关控制部36在第一组的第一载波CA1a低于电压指令值的情况下，导通高电位侧的开关元件的开关信号GP1，在第一组的第一载波CA1a超过电压指令值的情况下，关断高电位侧的开关元件的开关信号GP1。另一方面，针对U1相和V1相的每一个，第一组开关控制部36在第一组的第一载波CA1a低于电压指令值的情况下，关断低电位侧的开关元件的开关信号GN1，在第一组的第一载波CA1a超过电压指令值的情况下，导通低电位侧的开关元件的开关信号GN1。
针对作为除特定相以外的相的W1相，第一组开关控制部36在第一组的第二载波CA1b低于电压指令值的情况下，导通高电位侧的开关元件的开关信号GP1，在第一组的第二载波CA1b超过电压指令值的情况下关断高电位侧的开关元件的开关信号GP1。另一方面，针对W1相，第一组开关控制部36在第一组的第二载波CA1b低于电压指令值的情况下，关断低电位侧的开关元件的开关信号GN1，在第一组的第二载波CA1b超过电压指令值的情况下，导通低电位侧的开关元件的开关信号GN1。在此，对成为Vu1o＞Vv1o＞Vw1o的电流相位的情况进行了说明，但只要根据电流相位用公知的专利文献3的方法控制开关状态即可。
＜第二组的PWM控制＞
与实施方式1同样地，第二组开关控制部41将第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o分别与第二组载波CA2进行比较，基于比较结果，对多个开关元件进行导通关断。与实施方式1不同，停止第二组三相电压指令值Vu2o、Vv2o、Vw2o内电流绝对值为最大的一相(在本例中为U2相)的开关，与特定相(在本例中为U2相及V2相)的电压指令值进行比较的第二组载波CA2b(称为第二组第一载波CA2a)和与特定相以外的相(在本例中为W2相)的电压指令值进行比较的第二组载波CA2b(称为第二组第二载波CA2b)彼此为相反相位。第二组的第一及第二载波CA2a、CA2b设为彼此为相反相位，在PWM周期Tc中以0为中心按直流电压的一半值Vdc2/2的振幅进行振动的三角波。由于第二组开关控制部41的处理与第一组开关控制部36的处理相同，因此省略说明。
<利用率比率R12的变化>
在图17的上段曲线图中，用虚线表示将利用率比率R12设定为1比1的情况下的、相对于平均电压利用率Mave的变化、母线交流分量的有效值的变化特性。另外，在图17的下段曲线图中，用虚线表示相对于此时的平均电压利用率Mave的各组电压利用率。在平均电压利用率Mave为30％附近的情况下，母线交流分量的有效值成为第1大的极大，在平均电压利用率Mave为70％附近的情况下，母线交流分量的有效值成为第2大的极大。在平均电压利用率Mave为60％附近的情况下，母线交流分量的有效值成为极小。当Mave＝100％或0％时，母线交流分量的有效值成为最小。这是因为在本实施方式中，对于各组，特定的两相的载波和非特定的一相的载波被设定为彼此相反相位。
与实施方式1同样地，分配部31在第一组电压利用率和第二组电压利用率的平均电压利用率为阈值Mth以上的情况下，计算使利用率比率R12从1比1变化的利用率设定指令，在平均电压利用率小于阈值Mth的情况下，计算利用率比率为1比1的利用率设定指令。
阈值Mth被设定为对应于下述平均电压利用率，即：在将利用率比率R12设定为1比1的条件下、相对于平均电压利用率Mave的变化、母线交流分量的有效值的变化成为极大的平均电压利用率(在本例中为30％)。例如，将阈值Mth设定在成为极大的平均电压利用率的+10％～-10％的范围内即可。
＜流程图＞
参照图18的流程图，说明本实施方式所涉及的分配部31的详细处理。在步骤S51中，与实施方式1的步骤S01同样地，分配部31将利用率比率R12设定为1比1，并设定第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0以及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0。
在步骤S52中，与实施方式1的步骤S02同样地，分配部31计算与第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0及第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0相对应的第一组电压利用率及第二组电压利用率的基准状态的平均电压利用率Mave0。
在步骤S53中，与实施方式1的步骤S03同样地，分配部31判定基准状态的平均电压利用率Mave0是否为阈值Mth(在本例中为30％)以上，在为阈值Mth以上的情况下，进入步骤S54，在小于阈值Mth的情况下，进入步骤S57。
在步骤S54，与实施方式1的步骤S04同样地，分配部31基于基准状态的平均电压利用率Mave0，设定第一组的目标电压利用率MoH，以使第一组的电压利用率M1比第二组的电压利用率M2要高。在本实施方式中，如图17的下段曲线图所示，在基准状态的平均电压利用率Mave0为阈值Mth(在本例中为30％)以上、且小于最大电压利用率(在本例中为100％)的50％的情况(30％≤Mave0＜50％)下，分配部31将第一组目标电压利用率MoH设定为对应于下述平均电压利用率，即：在将利用率比率R12设定为1比1的条件下、相对于平均电压利用率Mave的变化、母线交流分量的有效值的变化成为极小的平均电压利用率(在本例中为60％)。例如，将第一组目标电压利用率MoH设定在成为极小的平均电压利用率的+10％～-10％的范围内即可。分配部31在基准状态的平均电压利用率Mave0为最大电压利用率(在本例中为100％)的50％以上的情况下(50％≤Mave0)，将第一组目标电压利用率MoH设定为最大电压利用率(在本例中为100％)。
在步骤S55中，与实施方式1的步骤S05同样地，分配部31基于第一组目标电压利用率MoH及转子的旋转角速度ω，计算第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，以使得第一组的施加电压的电压利用率M1与第一组的目标电压利用率MoH一致。
在步骤S56，与实施方式1的步骤S06同样地，分配部31基于第一组dq电流指令值Id1o、Iq1o，计算第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o，以使得第一组转矩与第二组转矩的合计转矩与合计的转矩指令值一致。
另一方面，在步骤S57中，与实施方式1的步骤S07同样地，分配部31计算利用率比率R12成为1比1的各组的dq轴电流指令值。如式(16)所示，分配部31将第一组dq轴电流指令值的基准值Id1o0、Iq1o0设定为第一组dq轴电流指令值Id1o、Iq1o，将第二组dq轴电流指令值的基准值Id2o0、Iq2o0设定为第二组dq轴电流指令值Id2o、Iq2o。
在图17的上段曲线图中，用实线表示将第一组目标电压利用率MoH设定为60％或100％时的母线交流分量的有效值，在图17的下段曲线图中，用实线表示相对于该情况下的平均电压利用率Mave的各组电压利用率。在特定的两相的载波和非特定的一相的载波被设定为彼此相反相位的情况下，在母线交流分量的有效值成为极大的30％以上的平均电压利用率Mave的区域，通过使利用率比率R12从1比1变化，从而与利用率比率R12为1比1的情况相比能够降低母线交流分量的有效值。在平均电压利用率Mave小于50％的情况下，由于不能使第一组目标电压利用率MoH增加到母线交流分量的有效值成为最小的100％，所以通过将第一组目标电压利用率MoH设定为母线交流分量的有效值成为极小的60％，从而能够减少由第一组产生的母线交流分量的有效值。另外，在平均电压利用率Mave为50％以上的情况下，能够使第一组目标电压利用率MoH增加到母线交流分量的有效值成为最小值的100％，从而使由第一组产生的母线交流分量的有效值最小化。因此，与将利用率比率R12设定为1比1的情况相比，能够大幅减少合计的母线交流分量的有效值。
另外，如图19所示，分配部31也可以设定使第一组电压利用率及第二组电压利用率变化的第一组目标电压利用率MoH，以使得在平均电压利用率Mave的各动作点处、母线交流分量的有效值成为最小。通过数值运算或实验预先决定使整体母线交流分量的有效值成为最小的、平均电压利用率Mave与第一组目标电压利用率MoH之间的关系，预先设定图19的下段曲线图那样的目标利用率设定映射数据。在这种情况下，如图19所示，即使在平均电压利用率Mave小于30％的区域，利用率比率R12也可以从1比1变化。
在如图9所示第二组电枢绕组的位置相对于第一组电枢绕组的位置的相位差被设定为30度的情况下，图20中用实线表示母线交流分量的有效值成为最小的各组电压利用率的设定值、以及母线交流分量的有效值。另外，为了进行比较，用虚线表示将利用率比率R12设定为1比1时的、母线交流分量的有效值及各组的电压利用率。即使使用相反相位的载波且相位差为0度以外，通过使利用率比率R12从1比1变化，也能够降低母线交流分量的有效值。
7.其他实施方式
(1)上述各实施方式中，没有特别指定旋转电机的用途。例如，旋转电机1也可以用作电动助力转向装置100的驱动力源。如图21所示，电动助力转向装置100包括：旋转电机1、旋转电机的控制装置30、两组逆变器6a、6b、和将旋转电机1的驱动力传递到车辆的转向装置102的驱动力传递机构101。
旋转电机1的转子的旋转轴通过驱动力传递机构101与车轮103的转向装置102连结。例如，电动助力转向装置100包括驾驶员左右旋转的方向盘104、与方向盘104连结并将方向盘104的转向转矩传递到车轮103的转向装置102的轴105、安装在轴105上并检测方向盘104的转向转矩Ts的转矩传感器106、以及将旋转电机1的旋转轴与轴105连结的蜗杆机构等驱动力传递机构101。转矩传感器106的输出信号被输入到控制装置30(输入电路92)。控制装置30(例如分配部31)根据基于转矩传感器106的输出信号检测出的转向转矩Ts，计算合计的转矩指令值或合计的q轴电流指令值。
或者，旋转电机1可以设为电动助力转向装置100以外的各种装置的驱动力源。例如，旋转电机1也可以设为车辆车轮的驱动力源、电梯的驱动力源、飞机的驱动力源等。
(2)在上述各实施方式中，设置有第一组及第二组的三相电枢绕组。但是，也可以设置第一组及第二组的三相以外的多相(例如两相、四相)电枢绕组。
(3)在上述各实施方式中，以进行振幅减少调制、所设定的电压利用率的范围的最大电压利用率为100％的情况为例进行了说明。但是，也可以不进行振幅减少调制，最大电压利用率为86.6％。或者，也可以将最大电压利用率设定在100％至110％之间，并进行过调制。
(4)在上述各实施方式中，分配部31计算第一组电流指令值及第二组电流指令值作为利用率设定指令。但是，分配部31也可以计算与第一组的电压利用率及第二组的电压利用率的设定有关的任意参数,以作为利用率设定指令。例如，分配部31也可以构成为，计算第一组dq轴电压指令值的校正值以及第二组dq轴电压指令值的校正值，并校正各组的dq轴电压指令值，以作为利用率设定指令。
(5)在上述各实施方式中，分配部31在平均电压利用率为规定范围的情况下，使利用率比率R12从1比1变化。但是，在旋转角速度ω等旋转电机1的运转状态处于规定的范围的情况下，滤波电容器5的发热等成为问题，有时想减少母线交流分量的有效值。因此，分配部31也可以在旋转角速度ω等旋转电机1的运转状态为规定的范围的情况下使利用率比率R12从1比1变化。另外，分配部31可以不使一组电压利用率变化到最大电压利用率(100％)，也可以使一组电压利用率变化成母线交流分量的有效值为容许值以下的、小于最大电压利用率的电压利用率。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
1 旋转电机
5 直流电源
6a 第一组逆变器
6b 第二组逆变器
7 母线
20 励磁绕组
30 旋转电机的控制装置
31 分配部
35 第一组电压指令计算部
36 第一组开关控制部
40 第二组电压指令计算部
41 第二组开关控制部
42 励磁绕组控制部
MoH 目标电压利用率
Mth 阈值
R12 利用率比率。

Claims (17)

1.一种旋转电机的控制装置，
该旋转电机的控制装置经由与同一直流电源连接的两组逆变器来控制具有两组多相电枢绕组的旋转电机，所述旋转电机的控制装置的特征在于，包括：
分配部，该分配部计算与第一组电压利用率及第二组电压利用率的设定相关的利用率设定指令，所述第一组电压利用率为第一组多相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅相对于所述直流电源的电源电压的比率，所述第二组电压利用率为第二组多相电枢绕组的施加电压的线间电压的基波分量的振幅相对于所述电源电压的比率；
第一组电压指令计算部，该第一组电压指令计算部基于所述利用率设定指令，计算第一组多相电压指令值；
第二组电压指令计算部，该第二组电压指令计算部基于所述利用率设定指令，计算第二组多相电压指令值；
第一组开关控制部，该第一组开关控制部基于所述第一组多相电压指令值，对第一组所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，向所述第一组多相电枢绕组施加电压；以及
第二组开关控制部，该第二组开关控制部基于所述第二组多相电压指令值，对第二组所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，向所述第二组多相电枢绕组施加电压，
所述分配部计算使所述第一组电压利用率与所述第二组电压利用率之间的利用率比率从1比1变化的所述利用率设定指令，以使得母线交流分量的有效值比所述利用率比率为1比1时要降低，所述母线交流分量为流过连接所述直流电源和所述两组逆变器的母线的母线电流中所叠加的交流分量。
2.如权利要求1所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
在使所述利用率比率从1比1变化的情况下，所述分配部计算使所述利用率比率从1比1变化的所述利用率设定指令，以使得所述母线交流分量的有效值成为最小。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部在所述第一组电压利用率与所述第二组电压利用率的平均电压利用率为阈值以上的情况下，计算使所述利用率比率从1比1变化的所述利用率设定指令，
在所述平均电压利用率小于所述阈值的情况下，计算使所述利用率比率成为1比1的所述利用率设定指令。
4.如权利要求3所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述阈值设定为对应于在将所述利用率比率设定为1比1的条件下、相对于所述平均电压利用率的变化、所述母线交流分量的有效值成为极大的所述平均电压利用率。
5.如权利要求3所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述阈值设定为所设定的电压利用率的范围的最大电压利用率的50％。
6.如权利要求3或4所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述第一组开关控制部将所述第一组多相电压指令值的每一个与第一组载波进行比较，基于比较结果，对第一组的所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，与所述第一组多相电压指令值的每一个进行比较的所述第一组载波为相同载波，
所述第二组开关控制部将所述第二组多相电压指令值的每一个与第二组载波进行比较，基于比较结果，对第二组的所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，与所述第二组多相电压指令值的每一个进行比较的所述第二组载波为相同载波，
所述阈值设定为50％。
7.如权利要求3或4所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述第一组开关控制部将所述第一组多相电压指令值的每一个与第一组载波进行比较，基于比较结果，对第一组的所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，与所述第一组多相电压指令值中特定相的电压指令值进行比较的所述第一组载波、和与所述特定相以外的相的电压指令值进行比较的所述第一组载波为彼此相反相位，
所述第二组开关控制部将所述第二组多相电压指令值的每一个与第二组载波进行比较，基于比较结果，对第二组的所述逆变器具有的多个开关元件进行导通关断，与所述第二组多相电压指令值中特定相的电压指令值进行比较的所述第二组载波、和与所述特定相以外的相的电压指令值进行比较的所述第二组载波为彼此相反相位，
所述阈值设定为30％。
8.如权利要求1至7的任一项所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部在使所述利用率比率从1比1变化的情况下，计算所述利用率设定指令，以使得所述第一组电压利用率和所述第二组电压利用率中的一组的电压利用率成为所设定的电压利用率的范围的最大电压利用率。
9.如权利要求1至8的任一项所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部在使所述利用率比率从1比1变化的情况下，计算所述利用率设定指令，以使得由所述第一组多相电枢绕组的磁通所产生的第一组转矩和由所述第二组多相电枢绕组的磁通所产生的第二组转矩的合计转矩与目标合计转矩一致。
10.如权利要求1至9的任一项所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部计算关于所述第一组多相电枢绕组的第一组电流指令值和关于所述第二组多相电枢绕组的第二组电流指令值作为所述利用率设定指令，在使所述利用率比率从1比1变化的情况下，计算所述第一组电流指令值和所述第二组电流指令值以使得所述利用率比率从1比1变化，
所述第一组电压指令计算部基于所述第一组电流指令值，计算所述第一组多相电压指令值，
所述第二组电压指令计算部基于所述第二组电流指令值，计算所述第二组多相电压指令值。
11.如权利要求10所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部在使所述利用率比率从1比1变化的情况下，设定所述第一组电压利用率和所述第二组电压利用率中的一组的目标电压利用率，以使得所述一组的电压利用率比另一组的电压利用率要高，
基于所述一组的目标电压利用率及转子的旋转角速度，计算所述一组的电流指令值，以使得所述一组的施加电压的电压利用率与所述一组的目标电压利用率一致，
基于所述一组的电流指令值计算所述另一组的电流指令值，以使得由所述第一组多相电枢绕组的磁通所产生的第一组转矩和由所述第二组多相电枢绕组的磁通所产生的第二组转矩的合计转矩与目标合计转矩一致。
12.如权利要求11所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部设定在假设将所述利用率比率设定为1比1的情况下所设定的所述第一组电流指令值的基准值和所述第二组电流指令值的基准值，
计算与所述第一组电流指令值的基准值和所述第二组电流指令值的基准值相对应的所述第一组电压利用率和所述第二组电压利用率的平均电压利用率，
在使所述利用率比率从1比1变化的情况下，基于所述平均电压利用率来设定所述一组的目标电压利用率。
13.如权利要求11或12所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部设定在假设将所述利用率比率设定为1比1的情况下所设定的所述第一组电流指令值的基准值和所述第二组电流指令值的基准值，
基于所述一组的电流指令值，计算所述另一组的电流指令值，以使得所述第一组电流指令值和所述第二组电流指令值的合计与所述第一组电流指令值的基准值和所述第二组电流指令值的基准值的合计一致。
14.如权利要求10至13的任一项所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部在使所述利用率比率从1比1变化的情况下，进行利用限制值限制所述第一组电流指令值和所述第二组电流指令值中的一组的电流指令值的限制处理，使另一组的电流指令值变化以使所述另一组的转矩增加因限制而降低的所述一组的转矩的降低量。
15.如权利要求1至14的任一项所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
所述分配部计算关于所述第一组多相电枢绕组的第一组电流指令值及关于所述第二组多相电枢绕组的第二组电流指令值，作为所述利用率设定指令，
所述第一组电压指令计算部基于所述第一组电流指令值，计算所述第一组多相电压指令值，
所述第二组电压指令计算部基于所述第二组电流指令值，计算所述第二组多相电压指令值，
在不进行基于电流校正值的校正的情况下的所述第一组电压利用率和所述第二组电压利用率的平均电压利用率小于阈值的情况下，所述分配部计算增强转子的磁通的所述电流校正值，以使得基于所述电流校正值进行校正后的所述平均电压利用率成为所述阈值以上，并且计算使所述利用率比率从1比1变化的、通过所述电流校正值校正而得到的所述第一组电流指令值和所述第二组电流指令值，
在不进行基于所述电流校正值的校正的情况下的所述平均电压利用率为所述阈值以上的情况下，所述分配部计算使所述利用率从1比1变化的、未通过所述电流校正值校正的所述第一组电流指令值和所述第二组电流指令值。
16.如权利要求1至15的任一项所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
包括励磁绕组控制部，该励磁绕组控制部基于励磁电压指令值，对开关元件进行导通关断，向对转子进行励磁的励磁绕组施加电压，
在不进行基于励磁绕组校正值的校正的情况下的所述第一组电压利用率和所述第二组电压利用率的平均电压利用率小于阈值的情况下，所述分配部计算增强转子的励磁的所述励磁绕组校正值，以使得基于所述励磁绕组校正值进行校正后的所述平均电压利用率成为所述阈值以上，并且通过所述励磁绕组校正值校正所述励磁电压指令值，计算使所述利用率比率从1比1变化的所述利用率设定指令，
在不进行基于所述励磁绕组校正值的校正的情况下的所述平均电压利用率为所述阈值以上的情况下，不进行基于所述励磁绕组校正值的所述励磁电压指令值的校正，而计算使所述利用率比率从1比1变化的所述利用率设定指令。
17.如权利要求1至16的任一项所述的旋转电机的控制装置，其特征在于，
在所述第一组开关控制部和所述第二组开关控制部之间不取得同步，对各组开关元件进行导通关断。
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