JP2009296842A - 界磁巻線式同期発電電動機装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転電機の回転子位置を検出する位置検出手段421と、回転電機の駆動方向を指示する駆動方向指令部423と、回転電機の駆動方向ごとに、電力変換部300を構成する各アームのスイッチング素子303a〜304cに対する通電位相を記憶した通電位相記憶部422と、位置検出手段により検出された回転子位置、及び駆動方向指令部からの駆動方向指令に従い通電位相記憶部から読み取られた通電位相に基づき、各アームのスイッチング素子をオン・オフする矩形波電圧の印加タイミングを指示する矩形波印加電圧指令部424とを備える。
【選択図】図3
Description
そこで、この垂下特性を持った蓄電池の電圧を効率良く利用する手法として、電力変換器のスイッチング回数を減らすことでスイッチングロス低減や電圧利用率向上を狙った手法、すなわち電力変換器を構成するスイッチング素子に任意の通電幅を持った矩形波を印加する手法がある。例えば、特許文献1では、予め記憶しておいた通電タイミングで矩形波電圧を印加することにより、発電電動機を制御する方法が示されている。
前記制御部は、前記回転電機の回転子位置を検出する位置検出手段と、前記回転電機の駆動方向を指示する駆動方向指令部と、前記回転電機の駆動方向ごとに、前記各アームのスイッチング素子に対応する通電位相を記憶した通電位相記憶部と、前記位置検出手段により検出された回転子位置、及び前記駆動方向指令部からの駆動方向指令に従い前記通電位相記憶部から読み取られた通電位相に基づき、前記各アームのスイッチング素子をオン・オフする矩形波電圧の印加タイミングを指示する矩形波印加電圧指令部とを備えたものである。
図1は、本発明の実施の形態1における界磁巻線式同期発電電動機装置を車輌に搭載した場合の構成図である。
駆動源として、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と同期発電電動機装置102を含んでいる。これらは、直接結合あるいはベルトやプーリーなどの結合手段104を介してお互いにトルクの授受可能な状態で配置されている。また、同期発電電動機装置102は、蓄電池103と電気的に接続されている。この蓄電池103は、他の車両用負荷とともに共用する蓄電池でも、同期発電電動機装置102専用であっても良い。
回転電機200は、3相のY型もしくはΔ型結線された電機子巻線201と界磁巻線202により構成されている。
図3に示すように駆動制御部420は、回転電機200の回転子位置θrotorを検出する位置検出部421と、各相両アームのスイッチング素子に対応する通電位相を記憶する通電位相記憶部422と、回転電機200の駆動方向を指示する駆動方向指令部423と、位置検出部421で検出した回転子の位置θrotorと通電位相記憶部422に記憶されている通電位相と駆動方向指令部423からの駆動方向指令から各相両アームのスイッチング素子に矩形波電圧を印加するタイミングをゲート駆動部410に指示する矩形波印加電圧指令部424を備えている。
ここでの位置検出部421は、レゾルバ、エンコーダ、ホール素子などのセンサにより位置情報を得るものでも、誘起電圧や相電流などのように電気特性から位置情報を推測するものでも良い。
なお、駆動方向指令部423は、内燃機関101を始動させる方向(以下、“正転”と定義)、あるいはその逆方向(以下、“逆転”と定義)の何れかの駆動方向指令を矩形波印加電圧指令部424に送信する。
図5に実施の形態2における駆動制御部420の構成図を示す。
実施の形態2では、回転電機200の特性が最適となる回転子位置補正量を記憶する補正量記憶部425と、補正量記憶部425の値と駆動方向指令部423からの駆動方向指令により、位置検出部421が検出した回転子位置θrotorの補正演算を行う位置補正演算部426とを備えている。ここで、補正量記憶部425は正転駆動時の回転子位置補正量θshift_CWと逆転駆動時の回転子位置補正量θshift_CCWを記憶している。
図6は、界磁巻線式同期発電電動機の誘起電圧特性である。図6に示すように、界磁巻線に通電する界磁電流を一定にした場合、誘起電圧は回転速度の上昇とともに略比例して上昇する。そのため、回転速度が上昇していくと、“蓄電池の端子間電圧Vdc<誘起電圧”の関係が成立し、回転電機の電機子巻線に対して通電できなくなり、ある回転速度から急激に駆動トルクが減少してしまう(図7(1)補正なし 参照)。
まず、位置補正演算部426は位置検出部421にから送信される回転電機200の回転子位置θrotorを取得する。次に、駆動方向指令部423から送信される駆動方向指令を取得し、駆動方向指令が正転駆動指示であれば、補正量記憶部425から正転駆動用の回転子位置補正量θshift_CWを読み込み、逆転駆動指示の場合は逆転駆動用の回転子位置補正量θshift_CCWを読み込む。そして、取得した回転子位置θrotorに対して、正転駆動用あるいは逆転駆動用の回転子位置補正量を加算し、補正演算後の回転子位置θ’rotorを得る。位置補正演算後の回転子位置θ’rotorは、矩形波印加電圧指令部424に送られ、矩形波印加電圧指令部424では補正演算後の回転子位置θ’rotorにより、各スイッチング素子のオン・オフのタイミングを演算し、各スイッチング素子のオン・オフを指示する矩形波電圧をゲート駆動部410に出力する。
図8で示すように、正転駆動時あるいは逆転駆動時の補正量を回転子位置θrotorに加算することにより、矩形波電圧を印加するタイミングが早くなることが分かる。また、回転子位置補正量を駆動方向ごと切り換えるため、何れの駆動方向においても、処理を変更することなく同様に補正演算を行うことができる。
なお、ここでは回転子位置を補正することで、矩形波電圧の印加タイミングを変化させたが、例えば各相の通電位相を補正しても同様の効果を得ることができる。
実施の形態2では駆動方向ごとに回転子位置補正量を記憶したが、例えば駆動方向によって回転電機の特性を変化させる必要がない場合などは、何れか一方の駆動方向の回転子位置補正量のみを記憶し、回転子位置補正量を記憶していない駆動方向の場合には、記憶している回転子位置補正量の符号を反転させたものを演算に用いることで、駆動方向によらず回転子位置の補正を行うことができる。
正転駆動と逆転駆動の両方を行う場合、駆動方向指令部423による駆動方向指令と実際の回転電機200の回転方向が一致するとは限らない。
例えば、駆動方向指令部323が逆転駆動指示から正転駆動指示へ切り換えた場合、指令を切り換えた直後は、惰性により回転子が逆転方向に回転している場合が考えられる。回転子が逆転方向に回転している状態で、正転駆動用の通電位相と回転子位置補正量に切り換えると、図10のように補正後の回転子位置の方が、補正前の回転子位置よりも位相が遅れてしまい、矩形波電圧を印加するタイミングが遅れてしまう。
同様に、駆動方向指令が逆転駆動指令のときに、回転電機200が正転方向に回転している場合も、矩形波電圧を印加するタイミングは遅くなる。
102 同期発電電動機装置
103 蓄電池
104 結合手段
200 回転電機
201 電機子巻線
202 界磁巻線
300 電力変換部
301 界磁巻線電流用スイッチング素子
302 フライホイールダイオード
303a〜303c スイッチング素子
304a〜304c スイッチング素子
400 制御部
410 ゲート駆動部
420 駆動制御部
421 位置検出部
422 通電位相記憶部
423 駆動方向指令部
424 矩形波印加電圧指令部
425 補正量記憶部
426 位置補正演算部
430 発電制御部
440 界磁電流制御部
Claims (4)
- 電機子巻線と界磁巻線を有し、同期発電電動機として動作する回転電機と、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子により構成され、前記回転電機と直流電源との間に接続された電力変換部と、前記電力変換部を構成する各アームのスイッチング素子のオン・オフ制御を行う制御部とを備えた界磁巻線式同期発電電動機装置において、
前記制御部は、
前記回転電機の回転子位置を検出する位置検出手段と、
前記回転電機の駆動方向を指示する駆動方向指令部と、
前記回転電機の駆動方向ごとに、前記各アームのスイッチング素子に対応する通電位相を記憶した通電位相記憶部と、
前記位置検出手段により検出された回転子位置、及び前記駆動方向指令部からの駆動方向指令に従い前記通電位相記憶部から読み取られた通電位相に基づき、前記各アームのスイッチング素子をオン・オフする矩形波電圧の印加タイミングを指示する矩形波電圧印加指令部とを
備えたことを特徴とする界磁巻線式同期発電電動機装置。 - 前記回転電機の特性が最適となる回転子位置補正量を記憶する補正量記憶部と、
前記位置検出手段により検出された回転子位置を、前記補正量記憶部に記憶された回転子位置補正量の値により補正する補正演算を行う位置補正演算部とを備え、
前記補正量記憶部は前記回転電機の駆動方向ごとに回転子位置補正量を記憶し、
前記位置補正演算部は前記駆動方向指令部からの駆動方向指令に従って、前記補正演算に用いる回転子位置補正量を切り換えることを特徴とする請求項1記載の界磁巻線式同期発電電動機装置。 - 前記補正量記憶部は前記回転電機の何れか一方の駆動方向における回転子位置補正量のみを記憶し、前記位置補正演算部は前記駆動方向指令部からの駆動方向指令が回転子位置補正量を記憶していない駆動方向の場合には、記憶している回転子位置補正量の符号を反転させた値を用いて補正演算を行うことを特徴とする請求項2記載の界磁巻線式同期発電電動機装置。
- 前記駆動方向指令部からの駆動方向指令と、前記回転電機の回転方向が異なる場合には、前記位置補正演算部は前記補正量記憶部に記憶された回転子位置補正量の符号を反転させて前記補正演算を行うことを特徴とする請求項2または3記載の界磁巻線式同期発電電動機装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010110098A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 回転電機装置及びその制御装置 |
JP2013240196A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Nishishiba Electric Co Ltd | サイリスタモータの回転子位置検出装置 |
JP2017131045A (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 株式会社デンソー | 回転電機制御装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0898578A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-12 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 直流モータの駆動装置 |
JPH0947100A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | Fuji Electric Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP2002044983A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-02-08 | Toshiba Corp | 洗濯機のモータ駆動制御回路及び洗濯機 |
JP2002325480A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-11-08 | Sharp Corp | 洗濯機 |
JP2002359996A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の駆動制御装置 |
JP2007159353A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 界磁巻線式同期発電電動機 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000020243A1 (de) * | 1998-10-02 | 2000-04-13 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh | Getriebe mit zumindest zwei wellen und einer elektromaschine oder einer automatisierten scheibenkupplung |
EP1676358A4 (en) * | 2003-10-01 | 2012-06-27 | J L Behmer Corp | PHASE ANGLE CONTROL FOR SYNCHRONOUS MACHINE CONTROL |
JP4275704B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2009-06-10 | 三菱電機株式会社 | 車両用電力変換装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0898578A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-12 | Shibaura Eng Works Co Ltd | 直流モータの駆動装置 |
JPH0947100A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | Fuji Electric Co Ltd | 永久磁石形同期電動機の制御装置 |
JP2002325480A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-11-08 | Sharp Corp | 洗濯機 |
JP2002044983A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-02-08 | Toshiba Corp | 洗濯機のモータ駆動制御回路及び洗濯機 |
JP2002359996A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の駆動制御装置 |
JP2007159353A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 界磁巻線式同期発電電動機 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010110098A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 回転電機装置及びその制御装置 |
JP2013240196A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Nishishiba Electric Co Ltd | サイリスタモータの回転子位置検出装置 |
JP2017131045A (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 株式会社デンソー | 回転電機制御装置 |
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