JP2007174766A - 回転電機装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電機子巻線202への通電用スイッチング素子を制御し、回転電機200の電機子巻線へ矩形波状の電圧を印加する電力変換部と、電力変換部の通電用スイッチング素子への出力停止指示が通常停止指示か異常停止指示かの判定をする出力停止判定部と、出力停止判定部からの停止指示が通常停止指示の場合は、オン状態にある電力変換部の通電用スイッチング素子を停止指示の無い場合においてオフする予定の時刻までオンし続けると共に、オフ状態にあるスイッチング素子はオンしないように指示する出力停止処理部とを備え、電力変換部の通電用スイッチング素子の停止を制御する。
【選択図】図2
Description
v = L × di/dt ・・・式1
ここで、L:直流入力側のインダクタンス、
i:スイッチングオフ寸前に通電されていた電流
式1より、サージ電圧を低くするには、電流の少ない状態でスイッチングをオフすれば良いことになる。通常運転中のスイッチング動作は、発電電動機が効率の最も良い略力率1にて運転されているため、基本的に電流の少ない状態でスイッチングされている。
また、回転電機装置に対して、電機子巻線への通電用スイッチング素子の通電停止指示時には、界磁巻線への通電を停止又は停止指示させておいて、誘起電圧上昇を抑制し、上記通常停止指示時における意図しない発電機としての動作を防止することを目的とするものである。
以下にこの発明の実施の形態を説明する。図1はこの発明の実施の形態1である発電電動機を車輌に適用したときの接続構成図を示す。図において、駆動源となる例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関101と発電電動機102は、直接結合あるいはベルトやプーリーなどの結合手段104を介して、互いにトルクが授受可能な状態で配置されている。また、発電電動機102は、蓄電池103と電気的に接続されている。なお、この蓄電池103は、他の車両用負荷と共用する蓄電池でも、発電電動機102専用のものでも良い。
即座に通電用スイッチング素子を停止させる必要があるため、図6のように現在オン状態にある通電用スイッチング素子(UH、VH、WL)を即座に遮断し、かつオフ状態にある通電用スイッチング素子(UL、VL、WH)もオンしないようにする。このようにした場合、図6においては、W相電流が比較的大きい時刻にてWLのスイッチングをオフすることになり、大きなサージ電圧が発生することが懸念されるが、それよりも緊急にスイッチングを遮断することのほうが重要であるため、このような処理を行う。なお、図6は実施の形態1,2,3と4における異常停止指示の場合の出力停止処理部の動作を示す説明図である。
(ハードウェアではスイッチング停止しているのにソフトウェアではスイッチング停止指示を行っていないという不整合を防止する)
通常の動作モード遷移などによる出力停止処理のため、前記(a)のような緊急性は要しない。そこで、サージ電圧を可能な限り減らすために、図7のように各相の電流が略0付近でスイッチングを行うようにする。すなわち、通常出力停止指示があった時刻t_stopにおいて、オン状態にある通電用スイッチング素子(UH、VH、WL)は、本来オフする予定の時刻(t_UHoff、t_WLoff、t_VHoff)までオン動作を継続すると共に、現在オフ状態にある通電用スイッチング素子(UL、VL、WH)をオンしないように処理する。通常発電電動機は、効率の良いポイントにて運転するために力率が略1で運転されている。そのため、上記のように処理することによって電流が略0のときにスイッチングオフでき、サージ電圧の発生を抑制できる。また、スイッチング時の電流変化が小さいため、電磁ノイズなどの影響も軽減できる。なお、図7は、実施の形態1,2,3と4における通常停止指示の場合の出力停止処理部の動作を示す説明図である。
出力停止処理を行う必要がないため、図3のように運転を継続するように各相の通電用スイッチング素子を制御する。このようにして決定した通電用スイッチング素子のオン・オフ指令は、電力変換部110に伝送され、各通電用スイッチング素子を駆動する。
また、緊急を要する異常停止指示においては、即座に通電用スイッチング素子を遮断できるので、安全性・信頼性が高い。
図8は実施の形態2,3と4の発電電動機における回転電機と電力変換部を一体化した電力変換部付回転電機装置105を示すブロック構成図である。図8において、上述した実施の形態1(図2)と比して、回転電機200と電力変換部110の構成が一部異なっている。まず、回転電機200において、界磁巻線式の発電電動機であるため界磁巻線202が追加されている。さらに、電力変換部110に界磁巻線202に通電するための電力変換用スイッチング素子(通電用スイッチング素子)211と還流ダイオード212が付加されている。実施の形態2では、界磁巻線202への通電用スイッチング素子211を駆動回路210でオン・オフ制御することにより、主磁束を界磁巻線202にて制御可能な界磁巻線式とし、誘起電圧を制御可能な界磁巻線式同期発電電動機としている。
すでに、S201で遮断指示が出力停止処理部122に伝達され、電力変換部110から界磁巻線202の通電用スイッチング素子をオフに制御する。と同時に通電用スイッチング素子を停止させる必要があるため、図6のように現在オン状態にある通電用スイッチング素子(UH、VH、WL)を即座に遮断し、かつオフ状態にある通電用スイッチング素子(UL、VL、WH)もオンしないようにする。このように、フェイル発生などの異常事態においては、界磁巻線への通電を遮断すると同時に、電機子巻線への通電用スイッチング素子の通電を遮断するので、信頼性が高い。
すでに、S213で界磁巻線202への通電用スイッチング素子211の通電を遮断もしくは遮断指示を行っており、遮断指示は出力停止処理部122に伝達され、電力変換部110から界磁巻線202への通電用スイッチング素子211をオフに制御している。そして、界磁電流遮断後又は遮断指示後の所定時間経過後に通常出力停止指示を行う。この通常停止指示の場合は、通常の動作モード遷移などによる出力停止処理のため、前記(a)のような緊急性は要しない。
出力停止処理を行う必要がないため、図3のように運転を継続するように各相の通電用スイッチング素子を制御する。このようにして決定した通電用スイッチング素子のオン・オフ指令は、電力変換部110に伝送され、各通電用スイッチング素子を駆動する。
図10は実施の形態3における出力停止制御装置を示すブロック図である。上述した実施の形態1,2のブロック図(図4)に比べ、出力停止判定部121に入力する情報として、通常停止指示判定用界磁電流記憶手段133のIf_judgeが追加となっている。それ以外の部位は、上述の実施の形態2と同様であるのでその説明を割愛する。それでは、この出力停止判定部121について説明する。図11は実施の形態3における出力停止判定部121の処理フローを示すフローチャートである。上述した実施の形態2(図9)の処理フローと比較すると、入力情報として追加となった界磁電流の判定(S314)が付加されている。その他の処理に関しては、上述した実施の形態2と同様であるので、説明を省略する。
図12は実施の形態4おける出力停止制御装置を示すブロック図である。上述した実施の形態3(図10)に比べ、通常停止指示判定用界磁電流記憶手段133に入力する情報が追加となっている。すなわち、回転速度算出手段131からの回転速度Nmg及び直流入力端子間電圧算出手段132のVdcである。それ以外の箇所は、実施の形態3と同様であるため説明を省略する。
そこで、回転速度により判定用の界磁電流値を変えて記憶することにより、いかなる回転速度においても安全にスイッチング動作を停止させることができる。
E = K1 × Nmg × If (K1:係数)・・・式2
また、上記記載のとおり、直流入力端子間電圧と誘起電圧Eも界磁電流判定値に関係しているため、界磁電流判定値を回転速度と直流入力端子間電圧の2つのパラメータから抽出するとなお良い。なお、ROM容量の制約などで両方の記憶領域を確保できない場合は、どちらか一方のみを記憶してもよいし、一方の値からある係数により補正してもよい。
直流入力電圧 < 誘起電圧 = K2×If (K2:係数)・・・式3
であるので、直流入力電圧により変化させればよい。さらに誘起電圧は、式4にて表されるので
直流入力電圧 < 誘起電圧 = K3×If×Nmg
→ 直流入力電圧÷Nmg < K3×If (K3:係数)・・式4
であるので、直流入力電圧と回転速度の両方にて変化させれば、なお効果的である。
103 蓄電池 104 結合手段
105 電力変換部付回転電機装置 110 電力変換部
121 出力停止判定部 122 出力停止処理部
131 回転速度算出手段 132 直流入力端子間電圧算出手段
133 通常停止指示判定用界磁電流記憶手段
200 回転電機 201 電機子巻線
202 界磁巻線 210 駆動回路
211 通電用スイッチング素子 212 還流ダイオード
220a〜220c 通電用スイッチング素子
221a〜221c 通電用スイッチング素子
Claims (7)
- 電機子巻線と固定子を有する回転電機と、
前記電機子巻線への通電用スイッチング素子を制御し、前記回転電機の電機子巻線へ矩形波状の電圧を印加する電力変換部と、
前記電力変換部の通電用スイッチング素子への出力停止指示が通常停止指示か異常停止指示かの判定をする出力停止判定部と、
前記出力停止判定部からの停止指示が通常停止指示の場合は、オン状態にある前記電力変換部の通電用スイッチング素子を停止指示の無い場合においてオフする予定の時刻までオンし続けると共に、オフ状態にあるスイッチング素子はオンしないように指示する出力停止処理部とを備え、前期出力停止処理部の指示を前記電力変換部に伝え、前記電力変換部の通電用スイッチング素子の停止を制御するようにしたことを特徴とする回転電機装置。 - 前記出力停止判定部からの停止指示が異常停止指示の場合は、前記出力停止処理部がオン状態にある前記電力変換部の通電用スイッチング素子をオフすると共に、オフ状態にある通電用スイッチング素子はオンしないように指示し、前記出力停止処理部の指示を前記電力変換部に伝え、前記電力変換部の通電用スイッチング素子の停止を制御するようにしたことを特徴とする請求項1記載の回転電機装置。
- 電機子巻線と界磁巻線を有する回転電機と、
前記電機子巻線への通電用スイッチング素子と前記界磁巻線への通電用スイッチング素子を制御し、前記回転電機の電機子巻線へ矩形波状の電圧を印加する電力変換部と、
前記電力変換部の通電用スイッチング素子への出力停止指示が通常停止指示か異常停止指示かの判定をする出力停止判定部と、
前記出力停止判定部からの停止指示が通常停止指示の場合は、前記界磁巻線への通電用スイッチング素子をオフ又はオフするように指示した所定設定時間経過後で、オン状態にある前記電機子巻線への通電用スイッチング素子を、停止指示の無い場合においてオフする予定の時刻までオンし続けると共に、オフ状態にある前記電機子巻線への通電用スイッチング素子はオンしないように指示する出力停止処理部とを備え、前期出力停止処理部の指示を前記電力変換部に伝え、前記電力変換部の通電用スイッチング素子の停止を制御するようにしたことを特徴とする回転電機装置。 - 前記出力停止判定部からの停止指示が異常停止指示の場合は、前記界磁巻線への通電を停止すると共に、前記出力停止処理部がオン状態にある前記電機子巻線への通電用スイッチング素子をオフにし、オフ状態にある前記電機子巻線への通電用スイッチング素子はオンしないように指示し、前記出力停止処理部の指示を前記電力変換部に伝え、前記電力変換部の通電用スイッチング素子の停止を制御するようにしたことを特徴とする請求項3記載の回転電機装置。
- 前記出力停止判定部は、通常出力停止許可となった場合に、前記界磁巻線への通電量が所定値以下になったとき、通常停止指示を行うようにしたことを特徴とする請求項3記載の回転電機装置。
- 前記出力停止判定部は、前記界磁巻線への通電量の所定値を、
前記回転電機の回転速度並びに直流入力端子間電圧もしくは蓄電池の端子間電圧
のうちいずれか一つ以上をパラメータとして変化させることを特徴とする請求項5記載の回転電機装置。 - 前記出力停止判定部は、通常出力停止許可状態が所定設定時間継続した場合は、通常出力停止指示を、前記出力停止処理部に伝えるようにしたことを特徴とする請求項3記載の回転電機装置。
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WO2014122878A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置およびそれを用いた電気機器 |
CN104160611A (zh) * | 2012-03-07 | 2014-11-19 | 三菱电机株式会社 | 车辆用发电电动机的功率转换装置以及车辆用发电电动机的控制方法 |
JP2020178381A (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104160611A (zh) * | 2012-03-07 | 2014-11-19 | 三菱电机株式会社 | 车辆用发电电动机的功率转换装置以及车辆用发电电动机的控制方法 |
EP2824830A4 (en) * | 2012-03-07 | 2016-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | ENERGY CONVERTER FOR VEHICLE ENGINE-GENERATOR AND METHOD FOR CONTROLLING VEHICLE ENGINE-GENERATOR |
US9533580B2 (en) | 2012-03-07 | 2017-01-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converter for vehicle generator-motor and method for controlling vehicle generator-motor |
WO2013145486A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 富士電機株式会社 | 交流電機システム及びその制御方法 |
CN104106205A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-10-15 | 富士电机株式会社 | 交流电机***及其控制方法 |
US20140346988A1 (en) * | 2012-03-30 | 2014-11-27 | Fuji Electric Co., Ltd. | Alternating current electric system and control method thereof |
JPWO2013145486A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-12-10 | 富士電機株式会社 | 交流電機システム及びその制御方法 |
EP2833543A4 (en) * | 2012-03-30 | 2016-06-08 | Fuji Electric Co Ltd | ALTERNATING CURRENT ELECTRICAL DEVICE SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME |
US9787226B2 (en) * | 2012-03-30 | 2017-10-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Alternating current electric system and control method thereof |
WO2014122878A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置およびそれを用いた電気機器 |
JP2020178381A (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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