JP2022176393A - Motor device and method for driving motor device - Google Patents

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Abstract

To provide a motor device and a method for driving a motor device capable of reducing the number of switches while individually controlling each phase of a motor having two systems of three-phase windings in one rotor.SOLUTION: A motor device includes a rotor (10) rotatably arranged around a rotation axis, a motor unit having a stator (20) having a plurality of teeth (22) formed on its inner periphery, a switch inverter unit that supplies power to the motor unit, and a switch control unit that controls each switch included in the switch inverter unit, and a first three-phase winding consisting of U1, V1, and W1 phases and a second three-phase winding consisting of U2, V2, and W2 phases are wound around the plurality of teeth, and the motor device supplies a current from the 9-switch inverter to the first and second three-phase windings.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モータ装置およびモータ装置の駆動方法に関し、特に２系統の三相巻線を備えるモータ装置およびモータ装置の駆動方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor device and a method of driving the motor device, and more particularly to a motor device having two systems of three-phase windings and a method of driving the motor device.

従来から様々な技術分野において、交流の周波数を変化させることで回転数を制御でき、安定した回転数を得られる三相モータが動力源として用いられている。また、一つの回転子に対して２系統の三相巻線（コイル）を備えたモータ装置も提案されている（例えば特許文献１を参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in various technical fields, three-phase motors have been used as power sources, which can control the number of revolutions by changing the frequency of alternating current and obtain a stable number of revolutions. Also, a motor device having two systems of three-phase windings (coils) for one rotor has been proposed (see Patent Document 1, for example).

図１０は、従来から提案されている三相巻線を２系統備えたモータ装置の駆動回路を簡略化して示す回路図である。図１０に示すようにモータ装置は、第１系統の三相巻線としてＵ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１、Ｗ相コイルＷ１を有し、第２系統の三相巻線としてＵ相コイルＵ２、Ｖ相コイルＶ２、Ｗ相コイルＷ２を有している。また、電源電圧（＋Ｖ）と接地電圧（０Ｖ）の間に、上段スイッチと下段スイッチの直列接続が６列並列接続されており、各上段スイッチと下段スイッチの間が各相の巻線（コイル）の一端に接続されている。各相の巻線の他端は、中性点に接続されている。 FIG. 10 is a circuit diagram showing a simplified drive circuit of a conventionally proposed motor device having two systems of three-phase windings. As shown in FIG. 10, the motor device has a U-phase coil U1, a V-phase coil V1, and a W-phase coil W1 as three-phase windings of a first system, and a U-phase coil U2 as three-phase windings of a second system. , V-phase coil V2, and W-phase coil W2. Between the power supply voltage (+V) and the ground voltage (0 V), 6 rows of series connections of the upper and lower switches are connected in parallel. ) is connected to one end of the The other end of each phase winding is connected to a neutral point.

図１０に示したモータ装置の駆動回路では、１２個のスイッチを用いた６相インバータが構成されており、各相がＨｉｇｈ信号の場合には上段スイッチをオンにして下段スイッチをオフにし、各相がＬｏｗ信号の場合には上段スイッチをオフにして下段スイッチをオンにする制御が行われる。ここで、Ｈｉｇｈ信号時には電源電圧から上段スイッチを経て各巻線および中性点に電流が供給される。また、Ｌｏｗ信号時には中性点から各巻線および下段スイッチを経て接地電圧に電流が流れる。これにより、２系統の三相巻線でそれぞれ三相交流によるモータ装置の駆動制御を行うことができる。 In the drive circuit of the motor device shown in FIG. 10, a 6-phase inverter using 12 switches is configured. When the phase is a Low signal, control is performed to turn off the upper switch and turn on the lower switch. Here, when the signal is High, a current is supplied from the power supply voltage to each winding and the neutral point through the upper stage switch. When the signal is Low, current flows from the neutral point to the ground voltage through each winding and the lower switch. As a result, it is possible to drive and control the motor device by three-phase alternating current using two systems of three-phase windings.

特開２０２０－１６２３３３号公報JP 2020-162333 A

図１０に示した従来のモータ装置では、各インバータで２系統の三相巻線の各々を個別に制御できるため、複雑な回転制御を行うことができるが、６相のインバータを用いるため１２個のスイッチが必要であり、回路に含まれるスイッチ数が増加してしまう。駆動回路に搭載されるスイッチ数が増加すると、回路の搭載面積の増大や、発熱量の増加、コストの増加などの問題が生じるうえに、回路全体でのスイッチ故障の発生確率が増加するという問題があった。 In the conventional motor device shown in FIG. 10, each inverter can individually control two systems of three-phase windings, so complicated rotation control can be performed. of switches are required, which increases the number of switches included in the circuit. As the number of switches mounted in a drive circuit increases, problems such as an increase in the mounting area of the circuit, an increase in the amount of heat generated, and an increase in cost arise. was there.

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、一つの回転子に２系統の三相巻線を備えるモータの各相を個別に制御しながらも、スイッチ数を低減できるモータ装置およびモータ装置の駆動方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a motor that can reduce the number of switches while individually controlling each phase of a motor that has two systems of three-phase windings in one rotor. It is an object of the present invention to provide a device and a method of driving a motor device.

上記課題を解決するために、本発明のモータ装置は、回転軸を中心に回転可能に配置された回転子と、内周に複数のティース部が形成された固定子を有するモータ部と、前記モータ部に電力を供給するスイッチインバータ部と、前記スイッチインバータ部に含まれる各スイッチを制御するスイッチ制御部とを備えるモータ装置であって、前記複数のティース部には、Ｕ１相、Ｖ１相およびＷ１相からなる第１系統の三相巻線と、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相からなる第２系統の三相巻線とが巻回されており、前記スイッチインバータ部は、第１電位と第２電位の間にＵ列スイッチ群、Ｖ列スイッチ群およびＷ列スイッチ群が並列に接続され、前記Ｕ列スイッチ群は、前記第１電位から順にＵ列上段スイッチ、Ｕ列中段スイッチおよびＵ列下段スイッチが直列接続され、前記Ｖ列スイッチ群は、前記第１電位から順にＶ列上段スイッチ、Ｖ列中段スイッチおよびＶ列下段スイッチが直列接続され、前記Ｗ列スイッチ群は、前記第１電位から順にＷ列上段スイッチ、Ｗ列中段スイッチおよびＷ列下段スイッチが直列接続され、前記Ｕ列上段スイッチと前記Ｕ列中段スイッチの間に前記Ｕ１相が接続され、前記Ｕ列中段スイッチと前記Ｕ列下段スイッチの間に前記Ｕ２相が接続され、前記Ｖ列上段スイッチと前記Ｖ列中段スイッチの間に前記Ｖ１相が接続され、前記Ｖ列中段スイッチと前記Ｖ列下段スイッチの間に前記Ｖ２相が接続され、前記Ｗ列上段スイッチと前記Ｗ列中段スイッチの間に前記Ｗ１相が接続され、前記Ｗ列中段スイッチと前記Ｗ列下段スイッチの間に前記Ｗ２相が接続されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the motor device of the present invention includes: a motor unit having a rotor arranged to be rotatable about a rotation axis; a stator having a plurality of teeth formed on its inner periphery; A motor device comprising: a switch inverter section for supplying electric power to a motor section; and a switch control section for controlling each switch included in the switch inverter section, wherein the plurality of teeth sections include U1 phase, V1 phase and A first system of three-phase windings composed of a W1 phase and a second system of three-phase windings composed of a U2 phase, a V2 phase, and a W2 phase are wound. A U-series switch group, a V-series switch group, and a W-series switch group are connected in parallel between the second potential, and the U-series switch group includes U-series upper switches, U-series middle switches, and U-series switches in order from the first potential. A row lower stage switch is connected in series, the V row switch group comprises a V row upper row switch, a V row middle row switch and a V row lower row switch, which are connected in series in order from the first potential, and the W row switch group is connected in series to the first potential. A W-row upper switch, a W-row middle switch, and a W-row lower switch are connected in series in order from potential, the U1 phase is connected between the U-row upper switch and the U-row middle switch, and the U-row middle switch and the W-row middle switch are connected in series. The U2 phase is connected between the U-line lower switches, the V1-phase is connected between the V-line upper switches and the V-line middle switches, and the V-line middle switches and the V-line lower switches are connected. The V2 phase is connected, the W1 phase is connected between the W row upper switch and the W row middle switch, and the W2 phase is connected between the W row middle switch and the W row lower switch. characterized by

このような本発明のモータ装置では、３つのスイッチが直列に接続されたスイッチ群が３列に並列接続された９スイッチインバータを用い、第１系統の三相巻線を上段スイッチと中段スイッチの間に接続し、第２系統の三相巻線を中段スイッチと下段スイッチの間に接続し、スイッチ制御部で各スイッチを制御することで、一つの回転子に２系統の三相巻線を備えるモータの各相を個別に制御しながらも、スイッチ数を低減できる。 In such a motor device of the present invention, a 9-switch inverter is used in which switch groups in which three switches are connected in series are connected in parallel in three rows, and the three-phase winding of the first system is used for the upper-stage switch and the middle-stage switch. By connecting the three-phase windings of the second system between the middle switch and the lower switch, and controlling each switch with the switch control unit, two systems of three-phase windings are connected to one rotor. The number of switches can be reduced while controlling each phase of the provided motor individually.

また、本発明の一態様では、前記スイッチ制御部は、信号波と搬送波の比較によりパルス信号を生成し、前記各スイッチをＰＷＭ（Ｐｕｌｔｈ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調制御する。 In one aspect of the present invention, the switch control section generates a pulse signal by comparing a signal wave and a carrier wave, and PWM (Pulth Width Modulation) modulation controls the switches.

また、本発明の一態様では、前記信号波は、前記第１系統と前記第２系統とで振幅および位相が同じである。 Further, in one aspect of the present invention, the signal wave has the same amplitude and phase between the first system and the second system.

また、本発明の一態様では、前記信号波は、前記第１系統と前記第２系統とで位相が異なり、振幅が互いにオフセットされている。 Further, in one aspect of the present invention, the signal waves in the first system and the second system have different phases and are offset in amplitude from each other.

また、本発明の一態様では、前記三相巻線は、前記ティース部の複数にまとめて巻回された分布巻きとして構成されている。 Further, in one aspect of the present invention, the three-phase windings are configured as distributed windings that are collectively wound around a plurality of the tooth portions.

また、本発明の一態様では、前記三相巻線は、個々の前記ティース部に巻回された集中巻きとして構成されている。 Further, in one aspect of the present invention, the three-phase windings are configured as concentrated windings wound around the individual teeth.

また、本発明の一態様では、前記第１系統と前記第２系統の前記三相巻線は、同じ位相の前記ティース部に巻回されている。 Further, in one aspect of the present invention, the three-phase windings of the first system and the second system are wound around the teeth of the same phase.

また、本発明の一態様では、前記第１系統と前記第２系統の前記三相巻線は、位相が異なる前記ティース部に巻回されている。 Further, in one aspect of the present invention, the three-phase windings of the first system and the second system are wound around the teeth having different phases.

また、上記課題を解決するために、本発明のモータ装置の駆動方法は、一つの回転子に対して第１系統および第２系統の三相巻線を備え、インバータスイッチ部からの出力により回転するモータ装置の駆動方法であって、前記第１系統および前記第２系統の各相における電流値を取得する電流値取得工程と、前記各相の前記電流値に基づいて、前記第１系統に対する第１指令電圧および前記第２系統に対する第２指令電圧を算出する指令電圧算出工程と、搬送波の電圧と、前記第１指令電圧および前記第２指令電圧を比較して、前記第１系統と前記第２系統についてのゲート信号を決定するゲート信号決定工程と、前記ゲート信号に基づいて前記インバータスイッチ部のオン信号／オフ信号を決定するインバータスイッチ制御工程とを備えることを特徴とする。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, a method of driving a motor device according to the present invention provides a three-phase winding of a first system and a second system for one rotor, and rotates the rotor by an output from an inverter switch section. a current value acquisition step of acquiring a current value in each phase of the first system and the second system; and based on the current value of each phase, the a command voltage calculating step of calculating a first command voltage and a second command voltage for the second system; comparing the voltage of the carrier wave with the first command voltage and the second command voltage to It is characterized by comprising a gate signal determination step of determining a gate signal for the second system, and an inverter switch control step of determining an ON signal/OFF signal for the inverter switch section based on the gate signal.

本発明では、一つの回転子に２系統の三相巻線を備えるモータの各相を個別に制御しながらも、スイッチ数を低減できるモータ装置およびモータ装置の駆動方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a motor device and a method of driving a motor device that can reduce the number of switches while individually controlling each phase of a motor that has two systems of three-phase windings on one rotor.

第１実施形態に係るモータ装置の概要を示す図であり、図１（ａ）はスイッチインバータ部の構成を示す回路図であり、図１（ｂ）はモータ部の構造例を示す模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the outline|summary of the motor apparatus which concerns on 1st Embodiment, Fig.1 (a) is a circuit diagram which shows the structure of a switch inverter part, FIG.1(b) is a schematic diagram which shows the structural example of a motor part. be. 第１実施形態におけるモータ装置の駆動を制御する方法について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method of controlling the drive of the motor apparatus in 1st Embodiment. 第１実施形態におけるＵ１相とＵ２相の信号波と搬送波について説明するグラフであり、図３（ａ）はＵ１相を示し、図３（ｂ）はＵ２相を示し、図３（ｃ）はＵ１相とＵ２相を重ね合わせた結果を示している。It is a graph explaining the signal wave and carrier wave of U1 phase and U2 phase in the first embodiment, FIG. 3 (a) shows the U1 phase, FIG. 3 (b) shows the U2 phase, FIG. The result of superimposing the U1 phase and the U2 phase is shown. 第１実施形態における信号波と搬送波の比較結果を示すグラフであり、図４（ａ）はＵ１相とＵ２相の信号波および搬送波の波形を示し、図４（ｂ）はＵ１相の比較結果を示し、図４（ｃ）はＵ２相の比較結果を示している。It is a graph showing the comparison result of the signal wave and the carrier wave in the first embodiment, FIG. 4 (a) shows the waveforms of the signal wave and the carrier wave of the U1 phase and the U2 phase, and FIG. 4 (b) is the comparison result of the U1 phase. , and FIG. 4(c) shows the comparison result of the U2 phase. 第２実施形態におけるＵ１相とＵ２相の信号波と搬送波について説明するグラフであり、図５（ａ）はＵ１相を示し、図５（ｂ）はＵ２相を示し、図５（ｃ）はＵ１相とＵ２相を重ね合わせた結果を示している。It is a graph explaining the signal wave and the carrier wave of the U1 phase and the U2 phase in the second embodiment, FIG. 5(a) shows the U1 phase, FIG. 5(b) shows the U2 phase, FIG. The result of superimposing the U1 phase and the U2 phase is shown. 第２実施形態における信号波と搬送波の比較結果を示すグラフであり、図６（ａ）はＵ１相とＵ２相の信号波および搬送波の波形を示し、図６（ｂ）はＵ１相の比較結果を示し、図６（ｃ）はＵ２相の比較結果を示している。FIG. 6A is a graph showing comparison results of the signal wave and the carrier wave in the second embodiment, FIG. 6A shows the waveforms of the signal wave and the carrier wave of the U1 phase and the U2 phase, and FIG. 6B is the comparison result of the U1 phase. , and FIG. 6(c) shows the comparison result of the U2 phase. 第２実施形態の変形例におけるＵ１相とＵ２相の信号波と搬送波について説明するグラフであり、図７（ａ）はＵ１相を示し、図７（ｂ）はＵ２相を示し、図７（ｃ）はＵ１相とＵ２相を重ね合わせた結果を示している。7A and 7B are graphs for explaining signal waves and carrier waves of U1 phase and U2 phase in a modification of the second embodiment, FIG. 7A shows U1 phase, FIG. 7B shows U2 phase, and FIG. c) shows the result of superimposing the U1 and U2 phases. 第３実施形態に係るモータ部の構造例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a structural example of a motor section according to a third embodiment; 第４実施形態に係るモータ部の構造例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the motor part which concerns on 4th Embodiment. 従来から提案されている三相巻線を２系統備えたモータ装置の駆動回路を簡略化して示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a simplified drive circuit of a conventionally proposed motor device having two systems of three-phase windings; FIG.

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態に係るモータ装置の概要を示す図であり、図１（ａ）はスイッチインバータ部の構成を示す回路図であり、図１（ｂ）はモータ部の構造例を示す模式図である。 (First embodiment)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or equivalent constituent elements, members, and processes shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and duplication of description will be omitted as appropriate. 1A and 1B are diagrams showing the outline of the motor device according to the present embodiment, FIG. 1A is a circuit diagram showing the configuration of the switch inverter section, and FIG. 1B is a structural example of the motor section. It is a schematic diagram.

図１（ａ）に示すように、本実施形態のスイッチインバータ部は、電源電圧（＋Ｖ）と接地電圧（０Ｖ）の間に３つのスイッチ群（Ｕ列スイッチ群、Ｖ列スイッチ群、Ｗ列スイッチ群）が並列に接続されている。各スイッチ群には、３つのスイッチが含まれて直列接続されており、合計９個のスイッチでスイッチインバータ部が構成されている。また、三相交流で駆動されるモータ部は、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相の３つの巻線（コイル）で構成される第１系統の三相巻線と、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の３つの巻線で構成される第２系統の三相巻線を備えている。 As shown in FIG. 1A, the switch inverter section of this embodiment includes three switch groups (a U-column switch group, a V-column switch group, and a W-column switch group) between a power supply voltage (+V) and a ground voltage (0 V). switch group) are connected in parallel. Each switch group includes three switches connected in series, and a total of nine switches constitute a switch inverter section. The motor section driven by three-phase alternating current includes three windings (coils) of U1 phase, V1 phase, and W1 phase, and a first system of three windings (coils), U2 phase, V2 phase, and W2 phase. It has a second system of three-phase windings composed of three phase windings.

Ｕ列スイッチ群には、電源電圧側から順にＵ列上段スイッチＵｕと、Ｕ列中段スイッチＵｍと、Ｕ列下段スイッチＵｌとが直列接続されている。また、Ｕ列上段スイッチＵｕとＵ列中段スイッチＵｍの間がＵ１相の一端に接続され、Ｕ列中段スイッチＵｍとＵ列下段スイッチＵｌの間がＵ２相の一端に接続されている。 In the U-switch group, a U-sequence upper switch Uu, a U-sequence middle-switch Um, and a U-sequence lower-switch Ul are connected in series in order from the power supply voltage side. The U-line upper switch Uu and the U-line middle switch Um are connected to one end of the U1 phase, and the U-line middle switch Um and the U-line lower switch Ul are connected to one end of the U2 phase.

Ｖ列スイッチ群には、電源電圧側から順にＶ列上段スイッチＶｕと、Ｖ列中段スイッチＶｍと、Ｖ列下段スイッチＶｌとが直列接続されている。また、Ｖ列上段スイッチＶｕとＶ列中段スイッチＶｍの間がＶ１相の一端に接続され、Ｖ列中段スイッチＶｍとＶ列下段スイッチＶｌの間がＶ２相の一端に接続されている。 In the V-string switch group, a V-string upper switch Vu, a V-string middle switch Vm, and a V-string lower switch Vl are connected in series in order from the power supply voltage side. One end of the V1 phase is connected between the upper V-line switch Vu and the middle V-line switch Vm, and one end of the V2-phase is connected between the middle V-line switch Vm and the lower V-line switch Vl.

Ｗ列スイッチ群には，電源電圧側から順にＷ列上段スイッチＷｕと、Ｗ列中段スイッチＷｍと、Ｗ列下段スイッチＷｌとが直列接続されている。また、Ｗ列上段スイッチＷｕとＷ列中段スイッチＷｍの間がＷ１相の一端に接続され、Ｗ列中段スイッチＷｍとＷ列下段スイッチＷｌの間がＷ２相の一端に接続されている。 In the W-switch group, a W-sequence upper switch Wu, a W-sequence middle switch Wm, and a W-sequence lower switch Wl are connected in series in order from the power supply voltage side. One end of the W1-phase switch is connected between the W-line upper switch Wu and the W-line middle switch Wm, and the W-line middle switch Wm and the W-line lower switch W1 is connected to one end of the W2 phase.

また、第１系統の三相巻線であるＵ１相とＶ１相とＷ１相の他端は共通の中性点に接続され、第２系統の三相巻線であるＵ２相とＶ２相とＷ２相の他端は共通の中性点に接続されている。図１（ａ）に示したように、スイッチインバータ部の各スイッチ間を２系統の三相巻線に接続することで、９個のスイッチでＵ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相の合計６相を制御することができる。 The other ends of the three-phase windings of the first system, U1, V1, and W1, are connected to a common neutral point, and the three-phase windings of the second system, U2, V2, and W2, are connected to a common neutral point. The other ends of the phases are connected to a common neutral point. As shown in FIG. 1(a), by connecting the switches of the switch inverter unit to two systems of three-phase windings, the nine switches can be used for U1 phase, V1 phase, W1 phase, U2 phase, and V2 phase. A total of 6 phases, ie phase and W2 phase, can be controlled.

図１（ｂ）に示すように、モータ部は回転子（ロータ）１０と、回転子１０の周囲に配置された固定子（ステータ）２０を備えている。また、回転子１０には、外周に沿って磁石のＮ極１１ＮとＳ極１１Ｓが複数交互に配置されている。また固定子２０は、コアバック部２１と複数のティース部２２を備えている。図１（ｂ）は回転軸を中心にモータ部を４分割し、一部のみ構造を抽出して模式的に示すものであり、角度や長さは実際のモータとは一致していない。 As shown in FIG. 1B , the motor section includes a rotor 10 and a stator 20 arranged around the rotor 10 . A plurality of N poles 11N and S poles 11S of magnets are alternately arranged along the outer circumference of the rotor 10 . The stator 20 also includes a core back portion 21 and a plurality of teeth portions 22 . FIG. 1(b) schematically shows the structure by dividing the motor into four parts around the rotation axis, extracting only a part of the structure, and the angles and lengths do not match those of the actual motor.

コアバック部２１は、回転子１０の外側に回転子１０の外周を円周状に取り囲むように配置された部分であり、内周に複数のティース部２２が等間隔に突出して形成されている。コアバック部２１には公知のものを用いることができ、構成する材料や構造は限定されない。また、コアバック部２１よりも外周には別途モータハウジング等の部材が設けられている。 The core-back portion 21 is a portion arranged on the outer side of the rotor 10 so as to circumferentially surround the outer periphery of the rotor 10, and a plurality of teeth portions 22 are formed on the inner periphery so as to protrude at equal intervals. . A known material can be used for the core back portion 21, and the material and structure of the core back portion 21 are not limited. Further, a member such as a motor housing is separately provided on the outer periphery of the core back portion 21 .

ティース部２２は、コアバック部２１の内周面から回転子１０に向かって突出して形成された突起状部分であり、各ティース部２２は同じ長さと形状で形成されるとともに等間隔に配置されており、各ティース部２２の間には間隔が設けられてスロットを構成している。各ティース部２２およびスロットには、巻線が巻回されてコイルが構成されて、巻線に電流が流れることでティース部２２に磁界が発生する。 The teeth 22 are protruding portions formed to protrude from the inner peripheral surface of the core back portion 21 toward the rotor 10. The teeth 22 are formed to have the same length and shape and are arranged at regular intervals. Intervals are provided between the tooth portions 22 to form slots. A coil is formed by winding a wire around each tooth portion 22 and slot, and a magnetic field is generated in the tooth portion 22 when a current flows through the wire.

図１（ｂ）に示した例では、モータ部は８極４８スロットの分布巻きとして構成されており、Ｕ１＋からＵ１－まで、Ｕ２＋からＵ２－まで、Ｖ１＋からＶ１－まで、Ｖ２＋からＶ２－まで、Ｗ１からＷ１－まで、およびＷ２＋からＷ２－までの複数のティース部２２が一括して巻線が巻回されており、それぞれの巻線がＵ１相、Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相およびＷ２相を構成している。 In the example shown in FIG. 1(b), the motor section is configured as a distributed winding with 8 poles and 48 slots, from U1+ to U1-, from U2+ to U2-, from V1+ to V1-, and from V2+ to V2-. , W1 to W1−, and W2+ to W2− are collectively wound with windings, and the respective windings are U1 phase, U2 phase, V1 phase, V2 phase, W1 phase and W2 phase.

図１（ｂ）に示すように、Ｕ１相、Ｖ１相およびＷ１相は、それぞれ１／３周期の差で配置されており第１系統の三相巻線を構成している。同様に、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相も、それぞれ１／３周期の差で配置されており第２系統の三相巻線を構成している。また、第１系統と第２系統の三相巻線は、誘起電圧の位相が１／１２周期だけ異なっており、第１系統よりも第２系統のほうが回転子１０の回転方向における下流に位置するように構成されている。図１（ｂ）では８極４８スロットの例を示したが、極数およびスロット数は限定されない。また、ティース部２２への各相の巻回方法も分布巻きに限定されず集中巻きであってもよい。 As shown in FIG. 1(b), the U1 phase, V1 phase and W1 phase are arranged with a difference of 1/3 period, and form a first three-phase winding. Similarly, the U2-phase, V2-phase and W2-phase are also arranged with a difference of 1/3 period, and form a three-phase winding of the second system. In addition, the three-phase windings of the first system and the second system differ in the phase of the induced voltage by 1/12 period, and the second system is located downstream in the rotation direction of the rotor 10 than the first system. is configured to Although FIG. 1B shows an example of 8 poles and 48 slots, the number of poles and the number of slots are not limited. Further, the method of winding each phase around the tooth portion 22 is not limited to distributed winding, and may be concentrated winding.

図２は、本実施形態におけるモータ装置の駆動を制御する方法について説明する模式図である。図中に示したように、モータ装置の駆動時には、モータ部のＵ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相を流れる駆動電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１，ｉｕ２，ｉｖ２およびｉｗ２をそれぞれモニターする（電流値取得工程）。得られた各駆動電流から第１系統と第２系統の平均の相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを求め、さらに三相ｄｑ変換を行って回転座標系に変換し電流ｉｄ，ｉｑを求める。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method of controlling the drive of the motor device according to this embodiment. As shown in the figure, when the motor device is driven, drive currents i u1 , i v1 , i w1 , i u2 , i u2 , which flow through phases U1, V1, W1, U2, V2, and W2 of the motor unit. Monitor iv2 and iw2 respectively (current value acquisition step). Average phase currents i u , i v , and i w of the first and second systems are obtained from the obtained drive currents, and three-phase dq transformation is performed to convert the currents id and i q into a rotating coordinate system. Ask for

次に、得られた電流ｉｄ，ｉｑを入力値としてＰＩ制御を行い、電流制御または回転速度制御のために電圧値ｖｄ ＊，ｖｑ ＊を得る。得られた電圧値ｖｄ ＊，ｖｑ ＊は回転座標系であるため、三相逆ｄｑ変換を行って、指令電圧ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊を得る。また、第１系統の指令電圧ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊と第２系統の指令電圧ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊をｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊に設定する。得られた第１系統の指令電圧ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊および第２系統の指令電圧ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊は、それぞれ周期的に変化するＵ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相の信号波となる。（指令電圧算出工程） Next, PI control is performed using the obtained currents id and iq as input values to obtain voltage values vd * and vq * for current control or rotational speed control. Since the obtained voltage values v d * and v q * are in a rotating coordinate system, three-phase inverse dq transformation is performed to obtain command voltages v u * , v v * and v w * . Also, the command voltages v u1 * , v v1 * , v w1 * of the first system and the command voltages v u2 * , v v2 * , v w2 * of the second system are changed to v u * , v v * , v w * set. The obtained command voltages v u1 * , v v1 * , v w1 * of the first system and the command voltages v u2 * , v v2 * , v w2 * of the second system obtained are the U1 phase, V1 Phase, W1 phase, U2 phase, V2 phase and W2 phase signal waves. (Command voltage calculation process)

次に、得られた各相の信号波と搬送波との大小関係を比較し、信号波が搬送波よりも大きい場合をＨｉｇｈ信号とし、信号波が搬送波よりも小さい場合をＬｏｗ信号として、第１系統と第２系統へのゲート信号を決定する。（ゲート信号決定工程） Next, the magnitude relationship between the signal wave and the carrier wave obtained for each phase is compared, and when the signal wave is larger than the carrier wave, a high signal is used, and when the signal wave is smaller than the carrier wave, a low signal is used. and the gate signal to the second system. (Gate signal determination process)

次に、決定されたゲート信号（Ｈｉｇｈ信号とＬｏｗ信号）に基づいて、９スイッチインバータで構成されているスイッチインバータ部への入力信号を制御する（インバータスイッチ制御工程）。具体的には表１に示すように、第１系統と第２系統のＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の組み合わせに応じて、上段スイッチ、中段スイッチおよび下段スイッチのオンオフを制御する。表１および以下の図ではＵ相の場合のみを示して説明するが、Ｖ相とＷ相についても同様の制御を行う。 Next, based on the determined gate signals (High signal and Low signal), the input signal to the switch inverter section composed of 9 switch inverters is controlled (inverter switch control step). Specifically, as shown in Table 1, on/off of the upper switch, the middle switch, and the lower switch is controlled according to the combination of the High signal and Low signal of the first system and the second system. In Table 1 and the following figures, only the case of the U-phase is shown and explained, but the same control is performed for the V-phase and the W-phase.

Figure 2022176393000002
Figure 2022176393000002

表１に示したように、Ｕ１相とＵ２相が共にＨｉｇｈ信号の場合（パターン１）には、Ｕ列上段スイッチＵｕのゲートにはオン信号を入力し、Ｕ列中段スイッチＵｍのゲートにはオン信号を入力し、Ｕ列下段スイッチＵｌのゲートにはオフ信号を入力する。Ｕ１相とＵ２相が共にＬｏｗ信号の場合（パターン２）には、Ｕ列上段スイッチＵｕのゲートにはオフ信号を入力し、Ｕ列中段スイッチＵｍのゲートにはオン信号を入力し、Ｕ列下段スイッチＵｌのゲートにはオン信号を入力する。図２に示したように、第１系統と第２系統の相電流を平均化して指令電圧を同じにした場合には、常にパターン１，２の制御がスイッチインバータ部に加えられる。 As shown in Table 1, when both the U1 phase and the U2 phase are High signals (Pattern 1), an ON signal is input to the gate of the U row upper switch Uu, and the U row middle switch Um gate is supplied with an ON signal. An ON signal is input, and an OFF signal is input to the gate of the U-row lower switch Ul. When both the U1 phase and the U2 phase are Low signals (pattern 2), an OFF signal is input to the gate of the U-column upper switch Uu, and an ON signal is input to the U-column middle switch Um gate. An ON signal is input to the gate of the lower switch Ul. As shown in FIG. 2, when the phase currents of the first system and the second system are averaged to make the command voltages the same, the control of patterns 1 and 2 is always applied to the switch inverter section.

パターン１では、Ｕ列上段スイッチＵｕがオン、Ｕ列中段スイッチＵｍがオン、Ｕ列下段スイッチＵｌがオフとされる。したがって、Ｕ列上段スイッチＵｕとＵ列中段スイッチＵｍの間の電位Ｕｕｍは、Ｕ列上段スイッチＵｕの順方向電圧だけ電源電圧（＋Ｖ）から電圧降下したものとなり、Ｕ１相の巻線に電位Ｕｕｍが印加される。また、Ｕ列中段スイッチＵｍとＵ列下段スイッチＵｌの間の電位Ｕｍｌは、Ｕ列上段スイッチＵｕおよびＵ列中段スイッチＵｍの順方向電圧だけ電源電圧（＋Ｖ）から電圧降下したものとなり、Ｕ２相の巻線に電位Ｕｍｌが印加される。 In pattern 1, the U-row upper switch Uu is turned on, the U-row middle switch Um is turned on, and the U-row lower switch Ul is turned off. Therefore, the potential Uum between the U-row upper switch Uu and the U-row middle switch Um is a voltage drop from the power supply voltage (+V) by the forward voltage of the U-row upper switch Uu. is applied. Further, the potential Uml between the U-row middle switch Um and the U-row lower switch Ul is a voltage drop from the power supply voltage (+V) by the forward voltage of the U-row upper switch Uu and the U-row middle switch Um. A potential Uml is applied to the winding of .

パターン２では、Ｕ列上段スイッチＵｕがオフ、Ｕ列中段スイッチＵｍがオン、Ｕ列下段スイッチＵｌがオンとされる。したがって、電位Ｕｕｍは、Ｕ列中段スイッチＵｍおよびＵ列下段スイッチＵｌの順方向電圧だけ接地電圧（０）から高い電圧となり、Ｕ１相の巻線に印加される。また電位Ｕｍｌは、Ｕ列下段スイッチＵｌの順方向電圧だけ接地電圧（０）から高い電圧となり、Ｕ２相の巻線に印加される。 In pattern 2, the U-row upper switch Uu is turned off, the U-row middle switch Um is turned on, and the U-row lower switch Ul is turned on. Therefore, the potential Uum becomes a voltage higher than the ground voltage (0) by the forward voltage of the U-row middle switch Um and the U-row lower switch Ul, and is applied to the U1-phase winding. The potential Uml becomes a voltage higher than the ground voltage (0) by the forward voltage of the U-row lower switch Ul, and is applied to the U2-phase winding.

Ｕ１相がＨｉｇｈ信号で、Ｕ２相がＬｏｗ信号の場合（パターン３）、およびＵ１相がＬｏｗ信号で、Ｕ２相がＨｉｇｈ信号の場合（パターン４）には、ともにＵ列上段スイッチＵｕのゲートにはオン信号を入力し、Ｕ列中段スイッチＵｍのゲートにはオフ信号を入力し、Ｕ列下段スイッチＵｌのゲートにはオン信号を入力する。 When the U1 phase is a high signal and the U2 phase is a low signal (pattern 3), and when the U1 phase is a low signal and the U2 phase is a high signal (pattern 4), both are connected to the gate of the U column upper switch Uu. inputs an ON signal, inputs an OFF signal to the gate of the U-row middle switch Um, and inputs an ON-signal to the gate of the U-row lower switch Ul.

パターン３，４では、Ｕ列上段スイッチＵｕがオン、Ｕ列中段スイッチＵｍがオフ、Ｕ列下段スイッチＵｌがオンとされる。したがって、電位Ｕｕｍは、Ｕ列上段スイッチＵｕの順方向電圧だけ電源電圧（＋Ｖ）から電圧降下したものとなり、Ｕ１相の巻線に電位Ｕｕｍが印加される。また電位Ｕｍｌは、Ｕ列下段スイッチＵｌの順方向電圧だけ接地電圧（０）から高い電圧となり、Ｕ２相の巻線に印加される。パターン３，４ではスイッチに印加される信号が同じになるが、各系統の電位差によって電流が発生するので、Ｕ１相がＬｏｗ信号の場合にＵ列上段スイッチＵｕがオンであっても問題ない。 In patterns 3 and 4, the U-row upper switch Uu is turned on, the U-row middle switch Um is turned off, and the U-row lower switch Ul is turned on. Therefore, the potential Uum drops from the power supply voltage (+V) by the forward voltage of the U-row upper switch Uu, and the potential Uum is applied to the U1-phase winding. The potential Uml becomes a voltage higher than the ground voltage (0) by the forward voltage of the U-row lower switch Ul, and is applied to the U2-phase winding. In patterns 3 and 4, the same signal is applied to the switches, but currents are generated due to potential differences in each system, so there is no problem even if the U-column upper switch Uu is on when the U1 phase is a Low signal.

図３は、本実施形態におけるＵ１相とＵ２相の信号波と搬送波について説明するグラフであり、図３（ａ）はＵ１相を示し、図３（ｂ）はＵ２相を示し、図３（ｃ）はＵ１相とＵ２相を重ね合わせた結果を示している。図３（ａ）～図３（ｃ）において横軸は位相角度を示し、縦軸は電圧を示している。ここで電圧の最大値および最小値として±１Ｖが示されているが、簡便のために規格化した表現を用いるものであり、現実の電圧値は限定されない。また、グラフ中の破線は搬送波の信号波形を示しており、ここでは三角波を用いている。図３（ａ）中の実線はＵ１相の信号波の波形を示しており指令電圧ｖｕ１ ＊の変化を示している。また、図３（ｂ）中の一点鎖線はＵ２相の信号波の波形を示しており指令電圧ｖｕ２ ＊の変化を示している。図３では簡便のために搬送波の周波数を小さくして周期を長くして示しているが、実際のモータ装置においては５ｋＨｚ～１５ｋＨｚ程度の高周波な搬送波が用いられる。 3A and 3B are graphs for explaining the signal waves and carrier waves of the U1 phase and the U2 phase in this embodiment. FIG. 3(a) shows the U1 phase, FIG. 3(b) shows the U2 phase, and FIG. c) shows the result of superimposing the U1 and U2 phases. 3(a) to 3(c), the horizontal axis indicates the phase angle, and the vertical axis indicates the voltage. Although ±1 V is shown as the maximum and minimum voltage values here, normalized expressions are used for the sake of simplicity, and actual voltage values are not limited. A dashed line in the graph indicates a signal waveform of a carrier wave, and a triangular wave is used here. The solid line in FIG. 3(a) indicates the waveform of the U1-phase signal wave and indicates the change in the command voltage v u1 * . The dashed-dotted line in FIG. 3(b) indicates the waveform of the U2-phase signal wave and indicates the change in the command voltage v u2 * . In FIG. 3, for the sake of simplification, the frequency of the carrier wave is reduced and the cycle is lengthened.

本実施形態では、図２に示したように第１系統と第２系統の相電流を平均化して指令電圧を同じにしているため、図３（ａ）（ｂ）に示したＵ１相およびＵ２相の信号波は振幅および位相が同じであり、図３（ｃ）に示したように一致している。上述したように、図３（ｃ）に示した搬送波とＵ１相、Ｕ２相の大小関係に基づいて、表１に示したインバータスイッチ部の制御を行う。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the phase currents of the first system and the second system are averaged to make the command voltages the same. The phase signal waves have the same amplitude and phase and are coincident as shown in FIG. 3(c). As described above, the inverter switch section shown in Table 1 is controlled based on the magnitude relationship between the carrier wave and the U1 phase and U2 phase shown in FIG. 3(c).

図４は、本実施形態における信号波と搬送波の比較結果を示すグラフであり、図４（ａ）はＵ１相とＵ２相の信号波および搬送波の波形を示し、図４（ｂ）はＵ１相の比較結果を示し、図４（ｃ）はＵ２相の比較結果を示している。図４（ａ）において横軸は位相角度を示し、縦軸は電圧を示している。図４（ｂ）（ｃ）では、横軸は図４（ａ）と同じ位相角度を示しており、横軸の軸上がＬｏｗ信号を示し、横軸から離れた位置がＨｉｇｈ信号を示している。また、図４（ａ）～図４（ｃ）にわたって垂直に引かれた薄い破線は、図４（ａ）における搬送波と信号波の交点を示している。 4A and 4B are graphs showing comparison results of the signal wave and the carrier wave in this embodiment, FIG. , and FIG. 4(c) shows the comparison result of the U2 phase. In FIG. 4A, the horizontal axis indicates the phase angle, and the vertical axis indicates the voltage. In FIGS. 4B and 4C, the horizontal axis indicates the same phase angle as in FIG. there is 4(a) to 4(c), thin broken lines drawn vertically indicate intersections of the carrier wave and the signal wave in FIG. 4(a).

図４に示したように、本実施形態ではＵ１相とＵ２相の信号波が同じ振幅と同じ位相であるため、搬送波との交点も同じとなっており、Ｕ１相とＵ２相で同じタイミングでＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号が切り替わっている。よって、本実施形態ではＵ１相とＵ２相が共にＨｉｇｈ信号か共にＬｏｗ信号の場合のみ存在する。したがって、図１に示したモータ装置では、図示しないスイッチ制御部から表１のパターン１，２に従ってインバータスイッチング部の各スイッチにパルス信号が加えられる。つまり、スイッチ制御部は、信号波と搬送波の比較によりパルス信号を生成し、各スイッチをＰＷＭ（Ｐｕｌｔｈ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調制御する。 As shown in FIG. 4, in this embodiment, since the signal waves of the U1 phase and the U2 phase have the same amplitude and the same phase, the crossing points with the carrier wave are also the same, and the U1 phase and the U2 phase have the same timing. High signal and Low signal are switched. Therefore, in this embodiment, there exists only a case where both the U1 phase and the U2 phase are both High signals or both are Low signals. Therefore, in the motor device shown in FIG. 1, a pulse signal is applied to each switch of the inverter switching section according to patterns 1 and 2 of Table 1 from a switch control section (not shown). That is, the switch control unit generates a pulse signal by comparing the signal wave and the carrier wave, and controls each switch by PWM (Pulth Width Modulation) modulation.

上述したように本実施形態のモータ装置では、３つのスイッチが直列に接続されたスイッチ群が３列に並列接続された９スイッチインバータを用い、第１系統の三相巻線を上段スイッチと中段スイッチの間に接続し、第２系統の三相巻線を中段スイッチと下段スイッチの間に接続し、スイッチ制御部で各スイッチを制御することで、一つの回転子１０に２系統の三相巻線（Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相）を備えるモータの各相を個別に制御しながらも、スイッチ数を低減できる。 As described above, in the motor device of this embodiment, a 9-switch inverter is used in which switch groups each having 3 switches connected in series are connected in parallel in 3 rows, and the 3-phase winding of the first system is connected to the upper switch and the middle switch. The three-phase windings of the second system are connected between the switches, the three-phase windings of the second system are connected between the middle switch and the lower switch, and each switch is controlled by the switch control unit. The number of switches can be reduced while individually controlling each phase of a motor having windings (U1 phase, V1 phase, W1 phase, U2 phase, V2 phase, W2 phase).

また、第１系統および第２系統の各相における電流値ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１，ｉｕ２，ｉｖ２，ｉｗ２を取得し、各相の電流値に基づいて各系統に対する指令電圧ｖｕ ＊，ｖｖ ＊，ｖｗ ＊を算出し、搬送波の電圧と指令電圧を比較してゲート信号を決定し、ゲート信号に基づいてインバータスイッチ部のオン信号／オフ信号を決定する。これにより、９スイッチインバータで２系統の三相巻線に印加するパルスを求めて回転子１０を回転させることができ、駆動状態に応じて低速から高速まで効率よく制御することができる。 Further, the current values i u1 , i v1 , i w1 , i u2 , i v2 , and i w2 in each phase of the first system and the second system are acquired, and the command voltage v for each system is obtained based on the current values of each phase. u * , vv * , vw * are calculated, the voltage of the carrier wave and the command voltage are compared to determine the gate signal, and the ON signal/OFF signal of the inverter switch unit is determined based on the gate signal. As a result, the rotor 10 can be rotated by obtaining the pulses applied to the three-phase windings of the two systems by the 9-switch inverter, and the rotor 10 can be efficiently controlled from low speed to high speed according to the drive state.

また本実施形態のモータ装置では、第１系統と第２系統の巻線に流れる電流値を平均してベクトル制御に用い、第１系統と第２系統の信号波の位相と振幅を同じにしている。これにより、第１系統と第２系統で位相差があっても大きなトルクを得て高速回転を実現することができる。 Further, in the motor device of this embodiment, the current values flowing through the windings of the first and second systems are averaged and used for vector control, and the phases and amplitudes of the signal waves of the first and second systems are made the same. there is As a result, even if there is a phase difference between the first system and the second system, a large torque can be obtained and high-speed rotation can be realized.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５および図６を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。本実施形態では、モニターした第１系統の駆動電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１および第２系統の駆動電流ｉｕ２，ｉｖ２，ｉｗ２について、それぞれの系統毎に三相ｄｑ変換、ＰＩ制御、三相逆ｄｑ変換を行う点が第１実施形態と異なっている。したがって本実施形態では、各系統での演算によってそれぞれ第１系統の第１指令電圧ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊および第２系統の第２指令電圧ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊が算出され、互いに位相の異なる信号波とされる。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. The description of the content that overlaps with the first embodiment is omitted. In the present embodiment, the monitored driving currents i u1 , i v1 , i w1 of the first system and the driving currents i u2 , i v2 , i w2 of the second system are three-phase dq conversion and PI control for each system. , in that three-phase inverse dq transformation is performed. Therefore, in the present embodiment, the first command voltages v u1 * , v v1 * , v w1 * of the first system and the second command voltages v u2 * , v v2 * , v of the second system are calculated by the respective systems. w2 * is calculated, and signal waves having different phases are obtained.

図５は、本実施形態におけるＵ１相とＵ２相の信号波と搬送波について説明するグラフであり、図５（ａ）はＵ１相を示し、図５（ｂ）はＵ２相を示し、図５（ｃ）はＵ１相とＵ２相を重ね合わせた結果を示している。図５（ａ）～図５（ｃ）において横軸は位相角度を示し、縦軸は電圧を示し、破線は搬送波の信号波形を示している。図５（ａ）中の実線はＵ１相の信号波の波形を示しており指令電圧ｖｕ１ ＊の変化を示している。また、図５（ｂ）中の一点鎖線はＵ２相の信号波の波形を示しており指令電圧ｖｕ２ ＊の変化を示している。 5A and 5B are graphs for explaining signal waves and carrier waves of U1 phase and U2 phase in this embodiment, FIG. 5(a) shows U1 phase, FIG. 5(b) shows U2 phase, and FIG. c) shows the result of superimposing the U1 and U2 phases. 5(a) to 5(c), the horizontal axis indicates the phase angle, the vertical axis indicates the voltage, and the dashed line indicates the signal waveform of the carrier wave. The solid line in FIG. 5(a) indicates the waveform of the U1-phase signal wave and indicates the change in the command voltage v u1 * . Also, the dashed-dotted line in FIG. 5(b) indicates the waveform of the U2-phase signal wave and indicates the change in the command voltage v u2 * .

図５（ａ）（ｂ）に示したように、本実施形態では第１系統と第２系統で個別に指令電圧を算出しているため、Ｕ１相の信号波とＵ２相の信号波は、位相が１／１２周期（３０°）異なったものとなっている。これは、図１（ｂ）に示したようにＵ１相とＵ２相が１／１２ずれたティース部２２に巻回されていることに起因する。図５（ａ）（ｂ）で示したように、第１系統のＵ１相と第２系統のＵ２相では信号波に位相差が生じているため、第１実施形態のようにそのまま搬送波と比較すると、Ｕ１相の指令電圧ｖｕ１ ＊よりもＵ２相の指令電圧ｖｕ２ ＊のほうが大きくなる場合が発生してしまう。 As shown in FIGS. 5(a) and 5(b), in this embodiment, the command voltages are calculated separately for the first system and the second system, so the U1-phase signal wave and the U2-phase signal wave are The phases are different by 1/12 period (30°). This is because, as shown in FIG. 1(b), the U1 phase and the U2 phase are wound around the tooth portions 22 shifted by 1/12. As shown in FIGS. 5A and 5B, there is a phase difference in the signal wave between the U1 phase of the first system and the U2 phase of the second system. As a result, the U2-phase command voltage v u2 * may become larger than the U1-phase command voltage v u1 * .

本実施形態では、これを回避するために、Ｕ１相およびＵ２相の信号波の振幅をそれぞれオフセットし、常に指令電圧ｖｕ１ ＊が指令電圧ｖｕ２ ＊よりも大きくなるように補正したうえで、搬送波と比較を行う。具体例としては、図５（ｃ）に示したように、Ｕ１相の振幅を半分にして最大電圧が＋１で最小電圧が０となるようにオフセットし、Ｕ２相の振幅を半分にして最大電圧が０で最小電圧が－１となるようにオフセットを行う。つまり、電源電圧に近い第１系統のＵ１相での信号波の最小値と、接地電圧に近い第２系統のＵ２相での信号波の最大値が同じとなるように補正してからゲート信号決定工程を実行する。 In the present embodiment, in order to avoid this, the amplitudes of the U1-phase and U2-phase signal waves are offset, and the command voltage v u1 * is always corrected to be greater than the command voltage v u2 * . Compare with carrier. As a specific example, as shown in FIG. 5(c), the amplitude of the U1 phase is halved and offset so that the maximum voltage is +1 and the minimum voltage is 0, and the amplitude of the U2 phase is halved and the maximum voltage is is 0 and the minimum voltage is -1. In other words, the gate signal is corrected so that the minimum value of the signal wave in the U1 phase of the first system, which is close to the power supply voltage, and the maximum value of the signal wave in the U2 phase of the second system, which is close to the ground voltage, are the same. Execute the decision process.

図６は、本実施形態における信号波と搬送波の比較結果を示すグラフであり、図６（ａ）はＵ１相とＵ２相の信号波および搬送波の波形を示し、図６（ｂ）はＵ１相の比較結果を示し、図６（ｃ）はＵ２相の比較結果を示している。図６（ａ）において横軸は位相角度を示し、縦軸は電圧を示している。図６（ｂ）（ｃ）では、横軸は図６（ａ）と同じ位相角度を示しており、横軸の軸上がＬｏｗ信号を示し、横軸から離れた位置がＨｉｇｈ信号を示している。また、図６（ａ）～図６（ｃ）にわたって垂直に引かれた薄い破線は、図６（ａ）における搬送波と信号波の交点を示している。 6A and 6B are graphs showing comparison results of the signal wave and the carrier wave in this embodiment, FIG. and FIG. 6(c) shows the comparison result of the U2 phase. In FIG. 6A, the horizontal axis indicates the phase angle, and the vertical axis indicates the voltage. In FIGS. 6B and 6C, the horizontal axis indicates the same phase angle as in FIG. there is 6(a) to 6(c), thin broken lines drawn vertically indicate intersections of the carrier wave and the signal wave in FIG. 6(a).

図６（ａ）に示したように、本実施形態ではＵ１相とＵ２相の信号波で位相が異なっており、振幅も互いにオフセットされているため、信号波と搬送波との交点はＵ１相とＵ２相で異なっている。つまり、Ｕ１相とＵ２相ではＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の切り替わるタイミングが異なる。また、Ｕ１相の信号波は最小値が０にオフセットされ、Ｕ２相の信号波は最大値が０にオフセットされているため、常に指令電圧ｖｕ１ ＊が指令電圧ｖｕ２ ＊よりも大きくなり、Ｕ２相がＨｉｇｈ信号になるのは、Ｕ１相がＨｉｇｈ信号の期間内に限定される。よって、本実施形態ではＵ１相とＵ２相が共にＨｉｇｈ信号か共にＬｏｗ信号の場合と、Ｕ１相がＨｉｇｈ信号でＵ２相がＬｏｗ信号の場合が存在する。したがって本実施形態のモータ装置では、スイッチ制御部から表１のパターン１，２，３に従ってインバータスイッチング部の各スイッチにパルス信号が加えられる。 As shown in FIG. 6(a), in this embodiment, the phases of the signal waves of the U1 phase and the U2 phase are different, and the amplitudes are also offset from each other. It is different in the U2 phase. That is, the U1 phase and the U2 phase have different switching timings of the High signal and the Low signal. In addition, since the U1-phase signal wave is offset to 0 at the minimum value and the U2-phase signal wave is offset to 0 at the maximum value, the command voltage v u1 * is always greater than the command voltage v u2 * . The U2 phase becomes a High signal only within the period in which the U1 phase is a High signal. Therefore, in this embodiment, there are a case where both the U1 phase and the U2 phase are High signals or both are Low signals, and a case where the U1 phase is a High signal and the U2 phase is a Low signal. Therefore, in the motor device of this embodiment, a pulse signal is applied to each switch of the inverter switching section according to patterns 1, 2 and 3 of Table 1 from the switch control section.

上述したように本実施形態のモータ装置でも、一つの回転子に２系統の三相巻線を備えるモータの各相を個別に制御しながらも、スイッチ数を低減できる。また、第１系統および第２系統の各相における電流値ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１，ｉｕ２，ｉｖ２，ｉｗ２を取得し、各相の電流値に基づいて各系統に対してそれぞれ第１指令電圧ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊と第２指令電圧ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊を算出し、オフセットした第１指令電圧および第２指令電圧と搬送波の電圧を比較してゲート信号を決定し、ゲート信号に基づいてインバータスイッチ部のオン信号／オフ信号を決定する。これにより、９スイッチインバータで２系統の三相巻線に印加するパルスを求めて回転子１０を回転させることができ、駆動状態に応じて低速から高速まで効率よく制御することができる。 As described above, the motor device of this embodiment can also reduce the number of switches while individually controlling each phase of the motor having two systems of three-phase windings on one rotor. Further, the current values i u1 , i v1 , i w1 , i u2 , i v2 , and i w2 in each phase of the first system and the second system are obtained, and based on the current values of each phase, First command voltages v u1 * , v v1 * , v w1 * and second command voltages v u2 * , v v2 * , v w2 * are calculated, offset first command voltage, second command voltage and carrier wave voltage are compared to determine the gate signal, and based on the gate signal, the ON signal/OFF signal of the inverter switch section is determined. As a result, the rotor 10 can be rotated by obtaining the pulses applied to the three-phase windings of the two systems by the 9-switch inverter, and the rotor 10 can be efficiently controlled from low speed to high speed according to the drive state.

また本実施形態のモータ装置では、第１系統と第２系統の巻線に流れる電流値の位相差をそのままベクトル制御に用い、第１系統と第２系統の信号波の位相を異ならせて電圧値をオフセットしている。これにより、第１系統と第２系統で位相差があっても巻線の配置における位相差に応じて適切にスイッチを制御でき、モータの回転時におけるトルク脈動を抑制することができる。 Further, in the motor device of the present embodiment, the phase difference between the current values flowing through the windings of the first system and the second system is used as it is for vector control, and the phases of the signal waves of the first system and the second system are varied to change the voltage. You are offsetting the value. As a result, even if there is a phase difference between the first system and the second system, the switches can be appropriately controlled according to the phase difference in the arrangement of the windings, and torque pulsation during rotation of the motor can be suppressed.

（第２実施形態の変形例）
次に、本発明の第２実施形態の変形例について図７を用いて説明する。第１実施形態および第２実施形態と重複する内容は説明を省略する。本変形例では、第１系統と第２系統の信号波をオフセットする際の比率が第２実施形態と異なっている。本変形例でも第１系統の第１指令電圧ｖｕ１ ＊，ｖｖ１ ＊，ｖｗ１ ＊および第２系統の第２指令電圧ｖｕ２ ＊，ｖｖ２ ＊，ｖｗ２ ＊を算出して、Ｕ１相とＵ２相で位相の異なる信号波を求めるまでは第２実施形態と同様である。 (Modification of Second Embodiment)
Next, a modified example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the content that overlaps with the first embodiment and the second embodiment is omitted. In this modified example, the ratio for offsetting the signal waves of the first system and the second system differs from that of the second embodiment. Also in this modification, the first command voltages v u1 * , v v1 * , v w1 * of the first system and the second command voltages v u2 * , v v2 * , v w2 * of the second system are calculated, and the U1 phase and U2 phases are the same as in the second embodiment.

図７は、本変形例におけるＵ１相とＵ２相の信号波と搬送波について説明するグラフであり、図７（ａ）はＵ１相を示し、図７（ｂ）はＵ２相を示し、図７（ｃ）はＵ１相とＵ２相を重ね合わせた結果を示している。図７（ａ）（ｂ）に示したように、本変形例ではＵ１相とＵ２相の信号波は、位相が１／１２周期（３０°）異なったものとなっている。図７（ｃ）に示すように本変形例でも、Ｕ１相およびＵ２相の信号波の振幅をそれぞれオフセットし、常に指令電圧ｖｕ１ ＊が指令電圧ｖｕ２ ＊よりも大きくなるように補正したうえで、搬送波と比較を行う。 7A and 7B are graphs for explaining the signal waves and carrier waves of the U1 phase and the U2 phase in this modification, FIG. 7(a) shows the U1 phase, FIG. 7(b) shows the U2 phase, and FIG. c) shows the result of superimposing the U1 and U2 phases. As shown in FIGS. 7A and 7B, in this modification, the signal waves of the U1 phase and the U2 phase are different in phase by 1/12 cycle (30°). As shown in FIG. 7(c), also in this modification, the amplitudes of the U1-phase and U2-phase signal waves are offset, and the command voltage v u1 * is always corrected to be greater than the command voltage v u2 * . and compare with the carrier.

具体例としては、図７（ｃ）に示したように、Ｕ１相の振幅を１／４にして最大電圧が＋１で最小電圧が０．５となるようにオフセットし、Ｕ２相の振幅を３／４にして最大電圧が０．５で最小電圧が－１となるようにオフセットを行う。つまり、電源電圧に近い第１系統のＵ１相での信号波の最小値と、接地電圧に近い第２系統のＵ２相での信号波の最大値が同じとなるように補正してからゲート信号決定工程を実行する。ここでは、Ｕ１相とＵ２相の信号波の振幅を１：３となるように変更したが、他の比率であってもよい。 As a specific example, as shown in FIG. 7(c), the amplitude of the U1 phase is 1/4 and offset so that the maximum voltage is +1 and the minimum voltage is 0.5, and the amplitude of the U2 phase is reduced to 3 /4 and offset so that the maximum voltage is 0.5 and the minimum voltage is -1. In other words, the gate signal is corrected so that the minimum value of the signal wave in the U1 phase of the first system, which is close to the power supply voltage, and the maximum value of the signal wave in the U2 phase of the second system, which is close to the ground voltage, are the same. Execute the decision process. Here, the amplitudes of the U1-phase and U2-phase signal waves are changed to be 1:3, but other ratios may be used.

図７（ｃ）に示したように、Ｕ１相およびＵ２相の信号波と搬送波の交点は、図６に示したものよりも高電位側になる。したがって、Ｕ１相およびＵ２相の両者において、ゲート信号がＨｉｇｈ信号になる期間が図６に示したものよりも長くなる。 As shown in FIG. 7(c), the intersections of the U1-phase and U2-phase signal waves and the carrier wave are on the higher potential side than those shown in FIG. Therefore, in both the U1 phase and the U2 phase, the period during which the gate signal becomes a High signal becomes longer than that shown in FIG.

上述したように本変形例のモータ装置では、Ｕ１相とＵ２相の信号波をオフセットする際に、任意の比率で振幅を変更することで、Ｕ１相とＵ２相のゲート信号におけるＨｉｇｈ信号のデューティ比を調整することが可能であり、モータ装置の回転制御における自由度が向上する。 As described above, in the motor device of this modified example, when the signal waves of the U1 phase and the U2 phase are offset, the amplitude is changed at an arbitrary ratio so that the duty of the High signal in the gate signals of the U1 phase and the U2 phase is changed. The ratio can be adjusted, increasing the degree of freedom in controlling the rotation of the motor device.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。本実施形態では、第１系統と第２系統の三相巻線で、誘起電圧の位相を同じにした点が第１実施形態とは異なっている。図８は、本実施形態に係るモータ部の構造例を示す模式図である。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. The description of the content that overlaps with the first embodiment is omitted. The present embodiment differs from the first embodiment in that the phases of the induced voltages are the same in the three-phase windings of the first system and the second system. FIG. 8 is a schematic diagram showing a structural example of the motor section according to the present embodiment.

図８に示すように、モータ部は回転子１０と、回転子１０の周囲に配置された固定子２０を備えている。また、回転子１０には、外周に沿って磁石のＮ極１１ＮとＳ極１１Ｓが複数交互に配置されている。また固定子２０は、コアバック部２１と複数のティース部２２を備えている。図８に示した例では、モータ部は１６極２４スロットの集中巻きとして構成されており、各ティース部２２には、Ｕ１，Ｖ２、Ｗ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｗ２の順に巻線が巻回されており、それぞれの巻線がＵ１相、Ｖ２相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ１相およびＷ２相を構成している。 As shown in FIG. 8, the motor section includes a rotor 10 and a stator 20 arranged around the rotor 10 . A plurality of N poles 11N and S poles 11S of magnets are alternately arranged along the outer circumference of the rotor 10 . The stator 20 also includes a core back portion 21 and a plurality of teeth portions 22 . In the example shown in FIG. 8, the motor section is configured as concentrated winding with 16 poles and 24 slots. The respective windings constitute phases U1, V2, W1, U2, V1 and W2.

図８に示したように、Ｕ１相とＵ２相とは、Ｎ極１１ＮとＳ極１１Ｓとの相対的位置が同じに配置されている。したがって、Ｕ１相、Ｖ１相およびＷ１相からなる第１系統の三相巻線は、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相からなる第２系統の三相巻線と誘起電圧の位相が同じとされている。図８に示した構成のモータ装置であっても、第１実施形態において図２～図４を用いて説明したものと同様の駆動方法を用いることで、モータ部を回転駆動することができる。図８では各巻線の巻回方法として集中巻きの例を示したが、分布巻きであってもよい。 As shown in FIG. 8, the U1 phase and the U2 phase are arranged such that the relative positions of the N pole 11N and the S pole 11S are the same. Therefore, the three-phase windings of the first system consisting of the U1, V1 and W1 phases have the same induced voltage phase as the three-phase windings of the second system consisting of the U2, V2 and W2 phases. there is Even in the motor device having the configuration shown in FIG. 8, the motor portion can be rotationally driven by using the same driving method as described with reference to FIGS. 2 to 4 in the first embodiment. Although FIG. 8 shows an example of concentrated winding as a winding method for each winding, distributed winding may be used.

上述したように本実施形態のモータ装置では、誘起電圧の位相が同じとなるように第１系統と第２系統の三相巻線を構成しても、一つの回転子１０に２系統の三相巻線を備えるモータの各相を個別に制御しながらも、スイッチ数を低減できる。 As described above, in the motor device of the present embodiment, even if the three-phase windings of the first system and the second system are configured so that the phases of the induced voltages are the same, one rotor 10 has two three-phase windings. The number of switches can be reduced while controlling each phase of a motor with phase windings individually.

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図９を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。本実施形態では、第１系統と第２系統の三相巻線を同じティースに巻回して、誘起電圧の位相を同じにした点が第１実施形態とは異なっている。図９は、本実施形態に係るモータ部の構造例を示す模式図である。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. The description of the content that overlaps with the first embodiment is omitted. The present embodiment differs from the first embodiment in that the three-phase windings of the first system and the second system are wound on the same teeth so that the phases of the induced voltages are the same. FIG. 9 is a schematic diagram showing a structural example of the motor section according to this embodiment.

図９に示すように、モータ部は回転子１０と、回転子１０の周囲に配置された固定子２０を備えている。また、回転子１０には、外周に沿って磁石のＮ極１１ＮとＳ極１１Ｓが複数交互に配置されている。また固定子２０は、コアバック部２１と複数のティース部２２を備えている。図９に示した例では、モータ部は１６極２４スロットの集中巻きとして構成されており、各ティース部２２に対して、それぞれＵ１とＵ２，Ｖ１とＶ２、Ｗ１とＷ２の巻線が巻回されており、それぞれの巻線がＵ１相とＵ２相、Ｖ１相とＶ２相およびＷ１相とＷ２相を構成している。 As shown in FIG. 9, the motor section includes a rotor 10 and a stator 20 arranged around the rotor 10 . A plurality of N poles 11N and S poles 11S of magnets are alternately arranged along the outer circumference of the rotor 10 . The stator 20 also includes a core back portion 21 and a plurality of teeth portions 22 . In the example shown in FIG. 9, the motor section is configured as concentrated winding with 16 poles and 24 slots. The respective windings constitute phases U1 and U2, phases V1 and V2, and phases W1 and W2.

図９に示したように、Ｕ１相とＵ２相、Ｖ１相とＶ２相、Ｗ１相とＷ２相は、それぞれ同じティースに共通して巻回されている。したがって、Ｕ１相、Ｖ１相およびＷ１相からなる第１系統の三相巻線は、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相からなる第２系統の三相巻線と誘起電圧の位相が同じとされている。図９に示した構成のモータ装置であっても、第１実施形態において図２～図４を用いて説明したものと同様の駆動方法を用いることで、モータ部を回転駆動することができる。図９では各巻線の巻回方法として集中巻きの例を示したが、分布巻きであってもよい。 As shown in FIG. 9, the U1 and U2 phases, the V1 and V2 phases, and the W1 and W2 phases are commonly wound around the same tooth. Therefore, the three-phase windings of the first system consisting of the U1, V1 and W1 phases have the same induced voltage phase as the three-phase windings of the second system consisting of the U2, V2 and W2 phases. there is Even in the motor device having the configuration shown in FIG. 9, the motor portion can be rotationally driven by using the same driving method as described with reference to FIGS. 2 to 4 in the first embodiment. Although FIG. 9 shows an example of concentrated winding as a winding method for each winding, distributed winding may be used.

上述したように本実施形態のモータ装置では、第１系統と第２系統の三相巻線を同じティースに巻回する構成であっても、一つの回転子１０に２系統の三相巻線を備えるモータの各相を個別に制御しながらも、スイッチ数を低減できる。 As described above, in the motor device of the present embodiment, even if the three-phase windings of the first system and the second system are wound on the same tooth, two three-phase windings of two systems are provided on one rotor 10. It is possible to reduce the number of switches while controlling each phase of the motor individually.

（第５実施形態）
第１実施形態から第４実施形態では、Ｎ極１１ＮおよびＳ極１１Ｓを構成する磁石として永久磁石を用いたものを示したが、一つの回転子に対して２系統の三相巻線が用いられるモータ装置であれば、モータ部の種類に依存せず誘導機やシンクロナスリラクタンスモータ等にも適用可能である。 (Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, permanent magnets are used as the magnets forming the N pole 11N and the S pole 11S, but two systems of three-phase windings are used for one rotor. It is applicable to an induction machine, a synchronous reluctance motor, etc., regardless of the type of the motor unit, as long as it is a motor device that can be used.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.

１０…回転子
１１Ｎ…Ｎ極
１１Ｓ…Ｓ極
２０…固定子
２１…コアバック部
２２…ティース部
Reference Signs List 10 Rotor 11 N N pole 11 S S pole 20 Stator 21 Core back portion 22 Teeth portion

Claims (9)

回転軸を中心に回転可能に配置された回転子と、内周に複数のティース部が形成された固定子を有するモータ部と、
前記モータ部に電力を供給するスイッチインバータ部と、
前記スイッチインバータ部に含まれる各スイッチを制御するスイッチ制御部とを備えるモータ装置であって、
前記複数のティース部には、Ｕ１相、Ｖ１相およびＷ１相からなる第１系統の三相巻線と、Ｕ２相、Ｖ２相およびＷ２相からなる第２系統の三相巻線とが巻回されており、
前記スイッチインバータ部は、第１電位と第２電位の間にＵ列スイッチ群、Ｖ列スイッチ群およびＷ列スイッチ群が並列に接続され、
前記Ｕ列スイッチ群は、前記第１電位から順にＵ列上段スイッチ、Ｕ列中段スイッチおよびＵ列下段スイッチが直列接続され、
前記Ｖ列スイッチ群は、前記第１電位から順にＶ列上段スイッチ、Ｖ列中段スイッチおよびＶ列下段スイッチが直列接続され、
前記Ｗ列スイッチ群は、前記第１電位から順にＷ列上段スイッチ、Ｗ列中段スイッチおよびＷ列下段スイッチが直列接続され、
前記Ｕ列上段スイッチと前記Ｕ列中段スイッチの間に前記Ｕ１相が接続され、前記Ｕ列中段スイッチと前記Ｕ列下段スイッチの間に前記Ｕ２相が接続され、
前記Ｖ列上段スイッチと前記Ｖ列中段スイッチの間に前記Ｖ１相が接続され、前記Ｖ列中段スイッチと前記Ｖ列下段スイッチの間に前記Ｖ２相が接続され、
前記Ｗ列上段スイッチと前記Ｗ列中段スイッチの間に前記Ｗ１相が接続され、前記Ｗ列中段スイッチと前記Ｗ列下段スイッチの間に前記Ｗ２相が接続されていることを特徴とするモータ装置。 a motor section having a rotor arranged to be rotatable about a rotation axis; and a stator having a plurality of teeth formed on its inner periphery;
a switch inverter unit that supplies power to the motor unit;
A motor device comprising a switch control section for controlling each switch included in the switch inverter section,
A first system of three-phase windings composed of U1, V1, and W1 phases and a second system of three-phase windings composed of U2, V2, and W2 phases are wound around the plurality of teeth. has been
In the switch inverter unit, a U-switch group, a V-switch group and a W-switch group are connected in parallel between a first potential and a second potential,
The U-column switch group includes a U-column upper switch, a U-column middle switch, and a U-column lower switch connected in series in order from the first potential,
The V-string switch group includes a V-string upper switch, a V-string middle switch, and a V-string lower switch connected in series in order from the first potential,
The W-series switch group includes a W-series upper switch, a W-series middle switch, and a W-series lower switch connected in series in order from the first potential,
The U1 phase is connected between the U row upper switch and the U row middle switch, and the U2 phase is connected between the U row middle switch and the U row lower switch,
The V1 phase is connected between the V-string upper switch and the V-string middle switch, the V2 phase is connected between the V-string middle switch and the V-string lower switch,
The motor device is characterized in that the W1 phase is connected between the W row upper switch and the W row middle switch, and the W2 phase is connected between the W row middle switch and the W row lower switch. . 請求項１に記載のモータ装置であって、
前記スイッチ制御部は、信号波と搬送波の比較によりパルス信号を生成し、前記各スイッチをＰＷＭ（Ｐｕｌｔｈ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調制御することを特徴とするモータ装置。 The motor device according to claim 1,
The motor device according to claim 1, wherein the switch control unit generates a pulse signal by comparing a signal wave and a carrier wave, and controls each switch by PWM (Pulth Width Modulation) modulation. 請求項２に記載のモータ装置であって、
前記信号波は、前記第１系統と前記第２系統とで振幅および位相が同じであることを特徴とするモータ装置。 The motor device according to claim 2,
The motor device according to claim 1, wherein the signal wave has the same amplitude and phase between the first system and the second system. 請求項２に記載のモータ装置であって、
前記信号波は、前記第１系統と前記第２系統とで位相が異なり、振幅が互いにオフセットされていることを特徴とするモータ装置。 The motor device according to claim 2,
The motor device according to claim 1, wherein the signal waves have different phases in the first system and the second system, and the amplitudes are offset from each other. 請求項１から４の何れか一つに記載のモータ装置であって、
前記三相巻線は、前記ティース部の複数にまとめて巻回された分布巻きとして構成されていることを特徴とするモータ装置。 The motor device according to any one of claims 1 to 4,
The motor device according to claim 1, wherein the three-phase windings are configured as distributed windings that are collectively wound around a plurality of the teeth. 請求項１から４の何れか一つに記載のモータ装置であって、
前記三相巻線は、個々の前記ティース部に巻回された集中巻きとして構成されていることを特徴とするモータ装置。 The motor device according to any one of claims 1 to 4,
The motor device according to claim 1, wherein the three-phase winding is configured as a concentrated winding wound around each of the teeth. 請求項５または６に記載のモータ装置であって、
前記第１系統と前記第２系統の前記三相巻線は、同じ位相の前記ティース部に巻回されていることを特徴とするモータ装置。 The motor device according to claim 5 or 6,
The motor device, wherein the three-phase windings of the first system and the second system are wound around the teeth of the same phase. 請求項５または６に記載のモータ装置であって、
前記第１系統と前記第２系統の前記三相巻線は、位相が異なる前記ティース部に巻回されていることを特徴とするモータ装置。 The motor device according to claim 5 or 6,
The motor device, wherein the three-phase windings of the first system and the second system are wound on the teeth portions having different phases. 一つの回転子に対して第１系統および第２系統の三相巻線を備え、インバータスイッチ部からの出力により回転するモータ装置の駆動方法であって、
前記第１系統および前記第２系統の各相における電流値を取得する電流値取得工程と、
前記各相の前記電流値に基づいて、前記第１系統に対する第１指令電圧および前記第２系統に対する第２指令電圧を算出する指令電圧算出工程と、
搬送波の電圧と、前記第１指令電圧および前記第２指令電圧を比較して、前記第１系統と前記第２系統についてのゲート信号を決定するゲート信号決定工程と、
前記ゲート信号に基づいて前記インバータスイッチ部のオン信号／オフ信号を決定するインバータスイッチ制御工程とを備えることを特徴とするモータ装置の駆動方法。

A method for driving a motor device provided with three-phase windings of a first system and a second system for one rotor and rotated by an output from an inverter switch unit,
a current value acquisition step of acquiring a current value in each phase of the first system and the second system;
a command voltage calculating step of calculating a first command voltage for the first system and a second command voltage for the second system based on the current values of the respective phases;
a gate signal determination step of comparing the carrier wave voltage with the first command voltage and the second command voltage to determine gate signals for the first system and the second system;
and an inverter switch control step of determining an ON signal/OFF signal for the inverter switch unit based on the gate signal.
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JP2016103957A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 株式会社小松製作所 Control device for rotary electric machine and control method for rotary electric machine

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