JP2005318753A - 交流回転電機の制御方法及び車載電機システム並びに移動体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フィールドコイル電流とステータ電流とをコントローラにより制御する。ステータ電流は、ベクトル制御によって制御し、位相がモータ効率のよいゾーンをキープするように制御する。定格電力発電の場合、モータ回転数が低回転時には相電流及びフィールドコイル電流を高めて発電電力を確保する。そして、回転数が高まるにつれて相電流を下げ銅損を削減する反面、相電流を下げるかわりにフィールドコイル電流を高めたままとし、発電電力を確保する。その後、回転数がさらに高まるにつれてフィールドコイル電流を下げ鉄損を削減する反面、フィールドコイル電流を下げるかわりに相電流を上げて発電電力を確保する。
【選択図】 図6
Description
2…エンジン
3…ベルト
4…トランスミッション
5…インバータ
6…バッテリ
7…後輪
8…機構
11…ロータ
12…ステータ
13…回転センサ
14…ポールコア
15…フィールドコイル
16…シャフト
17…ケース
18…プーリ
19…ステータコア
20、20u、20v、20w…ステータコイル
21…コントローラ
22、23u、23v、23w、24u、24v、24w…MOS−FET
25、26…フライホイールダイオード
27u、27v、27w、28u、28v、28w…フライホイールダイオード
29、30…直流母線
31…電解コンデンサ
Id、Iq…ステータ電流
IF…フィールドコイル電流
Claims (20)
- 電源に電力変換装置を介して電気的に接続された多相の電機子巻線を有する固定子及び界磁巻線を有する回転子を備えた界磁巻線型の交流回転電機の制御方法において、
前記界磁巻線に流れる電流を制御し、
前記電力変換装置を制御して前記多相の電機子巻線に流れる電流を制御する
ことを特徴とする交流回転電機の制御方法。 - 請求項1に記載の交流回転電機の制御方法において、
前記界磁巻線に流れる電流と、前記多相の電機子巻線に流れる電流を同時に制御する
ことを特徴とする交流回転電機の制御方法。 - 請求項1に記載の交流回転電機の制御方法において、
前記交流回転電機の回転数に応じて、前記界磁巻線に流れる電流と、前記多相の電機子巻線に流れる電流を制御する
ことを特徴とする交流回転電機の制御方法。 - 請求項3に記載の交流回転電機の制御方法において、
上位制御装置から出力されたトルク指令値に基づいて、前記界磁巻線に流れる電流と、前記多相の電機子巻線に流れる電流を制御する
ことを特徴とする交流回転電機の制御方法。 - 請求項1に記載の交流回転電機の制御方法において、
電源と前記電力変換装置との間の電気的な接続が遮断した場合、前記多相の電機子巻線に流れる電流のd軸電流成分を一方向に増加する
ことを特徴とする交流回転電機の制御方法。 - 請求項5に記載の交流回転電機の制御方法において、
前記遮断による電圧上昇を、電源と前記電力変換装置との間に電気的に接続された電解コンデンサによって吸収する
ことを特徴とする交流回転電機の制御方法 - 車載電源を有する車両に搭載された車載電機システムにおいて、
回転電機と、
該回転電機を制御する制御装置と
を有し、
前記回転電機は、
界磁巻線型を採用した交流式のものであって、
多相の電機子巻線を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に設けられた回転子と
を備えており、
前記多相の電機子巻線は、前記制御装置を介して車載電源に電気的に接続されており、
前記回転子は界磁巻線を備えており、
前記制御装置は、前記多相の電機子巻線に流れる電流と、前記界磁巻線に流れる電流とを制御する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項7に記載の車載電機システムにおいて、
前記制御装置は、車両の動作状態に応じて、前記多相の電機子巻線に流れる電流と、前記界磁巻線に流れる電流とを協調して制御する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 車両の駆動源の1つである内燃機関の回転駆動力を変速機を介して車軸に伝達し、車輪を回転駆動させる車両であって、車載電源として二次電池を備えた車両に搭載される車載電機システムにおいて、
内燃機関に機械的に連結された回転電機と、
該回転電機を制御する制御装置と
を有し、
前記回転電機は、
界磁巻線型を採用した交流式のものであって、
車載電源から供給された電力が前記制御装置を介して供給されることにより電動機として動作し、内燃機関から駆動されることにより発電機として動作するモータジェネレータであり、
多相の電機子巻線を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に設けられた回転子と
を備えており、
前記多相の電機子巻線は、前記制御装置を介して車載電源に電気的に接続されており、
前記回転子は界磁巻線を備えており、
前記制御装置は、前記多相の電機子巻線に流れる電流と、前記界磁巻線に流れる電流とを制御する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項9に記載の車載電機システムにおいて、
前記制御装置は、車両の動作状態に応じて前記回転電機が電動機として動作する場合と発電機として動作する場合の両動作において、前記多相の電機子巻線に流れる電流と、前記界磁巻線に流れる電流とを協調して制御する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項10に記載の車載電機システムにおいて、
前記回転電機は、
車両が停止して内燃機関が停止した後に、内燃機関が再始動される場合、車載電源から供給された電力を前記制御装置を介して受けることにより、電動機として動作して内燃機関を始動し、
車載電源の充電が必要な場合或いは車両が制動時にある場合、内燃機関或いは車両の運動エネルギーによって駆動されることにより、発電機として動作し、発生した電力を前記制御装置を介して車載電源に供給する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項9に記載の車載電機システムにおいて、
前記回転電機は、内燃機関に並設されてベルトにより内燃機関と機械的に連結されている
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項9に記載の車載電機システムにおいて、
前記回転電機は、変速機に内臓されて内燃機関と機械的に連結されている
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項9に記載の車載電機システムにおいて、
前記制御装置は、
前記界磁巻線に流れる電流を制御する界磁制御手段と、
前記多相の電機子巻線に流れる電流を制御する電力変換手段と、
前記界磁制御手段と前記電力変換手段を制御する制御手段と
を含む
ことを特徴とする車載電機システム。 - 内燃機関を車両の1つの駆動源として、複数の車輪うちの1つの車輪の駆動軸を内燃機関の回転駆動力で駆動し、複数の車輪のうちの他の1つの車輪の駆動軸を電動力で駆動する車両であって、電動力で駆動される駆動軸に動力伝達機構が設けられ、かつ車載電源として二次電池及び内燃機関によって駆動される発電機を備えた車両に搭載される車載電機システムにおいて、
動力伝達機構に機械的に連結された回転電機と、
該回転電機を制御する制御装置と
を有し、
前記回転電機は、
界磁巻線型を採用した交流式のものであって、
二次電池又は発電機から供給された電力が前記制御装置を介して供給されることにより電動機として動作し、車両の運動エネルギーで駆動されることにより発電機として動作するモータジェネレータであり、
多相の電機子巻線を有する固定子と、
該固定子に空隙を介して回転可能に設けられた回転子と
を備えており、
前記多相の電機子巻線は、前記制御装置を介して車載電源に電気的に接続されており、
前記回転子は界磁巻線を備えており、
前記制御装置は、前記多相の電機子巻線に流れる電流と、前記界磁巻線に流れる電流とを制御する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項15に記載の車載電機システムにおいて、
前記制御装置は、車両の動作状態に応じて前記回転電機が電動機として動作する場合と発電機として動作する場合の両動作において、前記多相の電機子巻線に流れる電流と、前記界磁巻線に流れる電流とを協調して制御する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項16に記載の車載電機システムにおいて、
前記回転電機は、
内燃機関による車両の駆動をアシストする場合、車載電源から供給された電力を前記制御装置を介して受けることにより、電動機として動作して内燃機関による車両の駆動をアシストし、
車両が制動時にある場合、車両の運動エネルギーによって駆動されることにより、発電機として動作し、発生した電力を前記制御装置を介して二次電池に供給する
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項15に記載の車載電機システムにおいて、
前記制御装置は、
前記界磁巻線に流れる電流を制御する界磁制御手段と、
前記多相の電機子巻線に流れる電流を制御する電力変換手段と、
前記界磁制御手段と前記電力変換手段を制御する制御手段と
を含む
ことを特徴とする車載電機システム。 - 請求項9に記載の車載電機システムを備えた
ことを特徴とする移動体。 - 請求項15に記載の車載電機システムを備えた
ことを特徴とする移動体。
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