JP2023110240A - 電動機械システム及び制御器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動機械の性能の低下を抑制することができる電動機械システム及び制御器を提供する。【解決手段】電動機械システム1は、電動機械2と、制御器7と、を備えている。電動機械2は、第1巻線組21及び第2巻線組22を含む固定子と、磁石を含むと共に固定子に対して回転可能な回転子と、を有している。制御器7は、第1巻線組21に対する第1電圧の入出力及び第2巻線組22に対する第2電圧の入出力を制御する。制御器7は、出力部71と、設定部72と、を含んでいる。出力部71は、第1電圧の入出力のための第1信号S1及び第2電圧の入出力のための第2信号S2を出力する。設定部72は、第1信号S1と第2信号S2との位相差θを設定する。設定部72は、第1巻線組21を流れる第1電流及び第2巻線組22を流れる第2電流の少なくとも一方の大きさの変化に応じて、位相差θを変化させる。【選択図】図4
Description
本開示は、電動機械システム及び制御器に関する。
特許文献1には、共通のステータに配置されている複数の巻線組を有するモータが記載されている。特許文献1に記載のモータでは、複数のマイコンのそれぞれが、モータ駆動回路のスイッチング素子の作動を制御することで、各巻線組に入力される電圧について制御している。
上述したような電動機械では、各巻線組に入力される電圧の位相が一致していると、各巻線組を流れる電流のいわゆる電流リプルが互いに強め合う結果、トルクリプル又は直流電圧リプル(以下、単に「リプル」という)が発生する場合がある。その場合には、電動機械の性能が低下するおそれがある。一方、各巻線組を流れる電流の電流リプルが互いに弱め合うように、各巻線組に入力される電圧の位相をずらすことが考えられる。しかし、電圧の位相をずらし過ぎると、例えば一方の巻線組を流れる電流の大きさが増大し続け、他方の巻線組を流れる電流の大きさが増加から減少に転じた結果、相互インダクタンスの影響によって巻線のインダクタンスが小さく見えることに起因して、過電流が流れる場合がある。その場合には、電動機械の性能が低下するおそれがある。
本開示は、電動機械の性能の低下を抑制することができる電動機械システム及び制御器を提供することを目的とする。
本開示の一側面に係る電動機械システムは、第1巻線組及び第2巻線組を含む固定子と、磁石を含むと共に固定子に対して回転可能な回転子と、を有する電動機械と、第1巻線組に対する第1電圧の入出力及び第2巻線組に対する第2電圧の入出力を制御する制御器と、を備え、制御器は、第1電圧の入出力のための第1信号及び第2電圧の入出力のための第2信号を出力する出力部と、第1信号と第2信号との位相差を設定する設定部と、を含み、設定部は、第1巻線組を流れる第1電流及び第2巻線組を流れる第2電流の少なくとも一方の大きさの変化に応じて、位相差を変化させる。
この電動機械システムでは、制御器の出力部は、第1巻線組に対する第1電圧の入出力のための第1信号を出力し、第2巻線組に対する第2電圧の入出力のための第2信号を出力している。さらに、制御器の設定部は、第1信号と第2信号との位相差を設定している。これにより、第1巻線組を流れる第1電流と第2巻線組を流れる第2電流とが互いに強め合うことに起因するリプルを抑制することができる。例えば電流の大きさが大きくなるとリプルも大きくなる傾向にある。電流の大きさが大きくなった場合には、位相差を大きくすることでリプルを抑制することができる。しかし、位相差が大きくなり過ぎると過電流が発生するおそれがある。ここで、設定部は、第1電流及び第2電流の少なくとも一方の大きさの変化に応じて、第1信号と第2信号との位相差を変化させている。これにより、位相差が大きくなり過ぎることに起因する過電流の発生を抑制しつつ、リプルを抑制することができる。よって、この電動機械システムによれば、電動機械の性能の低下を抑制することができる。
第1信号及び第2信号のそれぞれは、パルス信号であり、第1電流の大きさは、第1信号のパルスの全周期のうち第1信号のパルス幅が占める割合に応じて変化し、第2電流の大きさは、第2信号のパルスの全周期のうち第2信号のパルス幅が占める割合に応じて変化し、設定部は、第1信号のパルス幅及び第2信号のパルス幅の少なくとも一方の変化に応じて、位相差を変化させてもよい。これにより、電流を直接的に用いることなくパルス幅を用いて、位相差を変化させることができる。
設定部は、第1信号のパルスのうち第2信号のパルスと重ならない非重複領域の幅が所定の許容値よりも大きくならないように、位相差を設定してもよい。非重複領域の幅が大きくなると、過電流が発生しやすくなる傾向にある。上記の構成によれば、過電流の発生を抑制することができる。
許容値は、電動機械に接続されている電力変換器を構成するトランジスタの最大繰り返しピークコレクタ電流と定格電流との差を電源電圧と誘起電圧との差で除した値に、第1巻線組と第2巻線組との間の漏れインダクタンスを乗算することで求められてもよい。これにより、許容値を容易に求めることができる。
第1信号のパルス幅と第2信号のパルス幅との差は、許容値以下であってもよい。これにより、非重複領域の幅が許容値よりも大きくなることが防止される。
設定部は、第1信号のパルス幅及び第2信号のパルス幅のそれぞれがパルスの半周期である場合には、位相差がパルスの半周期とならないように、位相差を設定してもよい。これにより、非重複領域の幅が許容値よりも大きくなることが防止される。
設定部は、第1信号のパルス幅が許容値よりも大きく且つ第1信号のパルスの全周期と許容値との差分よりも小さい場合には、位相差が許容値よりも大きく且つ第1信号のパルスの全周期と許容値との差分よりも小さい値にならないように、位相差を設定してもよい。これにより、非重複領域の幅が許容値よりも大きくなることが防止される。
設定部は、第2信号のパルス間隔が許容値以下である場合には、位相差をパルスの半周期に設定してもよい。この場合、非重複領域の幅が許容値よりも大きくなることがないため、たとえ過電流が発生したとしても、許容範囲内にある。そのため、位相差を最大限にすることで、リプルを抑制することができる。
設定部は、第1信号のパルス幅が、パルスの全周期と許容値との差以上である場合には、位相差をパルスの半周期に設定してもよい。この場合、非重複領域の幅が許容値よりも大きくなることがないため、たとえ過電流が発生したとしても、許容範囲内にある。そのため、位相差を最大限にすることで、リプルを抑制することができる。
設定部は、第1信号のパルス幅が許容値以下である場合には、位相差をパルスの半周期に設定してもよい。この場合、非重複領域の幅が許容値よりも大きくなることがないため、たとえ過電流が発生したとしても、許容範囲内にある。そのため、位相差を最大限にすることで、リプルを抑制することができる。
第1信号のパルスの全周期のうち第1信号のパルス幅が占める割合と第2信号のパルスの全周期のうち第2信号のパルス幅が占める割合とは、互いに同じであってもよい。これにより、第1信号と第2信号との関係が簡単になるため、リプルの抑制及び過電流の発生の抑制を容易に実現することができる。
設定部は、第1信号のパルス幅が第1範囲内にある場合には、第1信号のパルス幅の変化に応じて、位相差を変化させなくてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差を柔軟に設定することができる。
第1範囲は、パルスの半周期を含んでいてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差を柔軟に設定することができる。
設定部は、第1信号のパルス幅が第2範囲内にある場合には、第1信号のパルス幅の増加に応じて、位相差を増加させ、第1信号のパルス幅が第3範囲内にある場合には、第1信号のパルス幅の増加に応じて、位相差を減少させてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差を柔軟に設定することができる。
設定部は、第1信号のパルス幅が第2範囲内にある場合には、第1信号のパルス幅の増加に応じて、位相差を急激に増加させてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差を柔軟に設定することができる。
設定部は、第1信号のパルス幅が第2範囲内にある場合に位相差の増加率が最大値となるように、位相差を変化させてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差を柔軟に設定することができる。
本開示の一側面に係る制御器は、第1巻線組に対する第1電圧の入出力及び第2巻線組に対する第2電圧の入出力を制御する制御器であって、第1電圧の入出力のための第1信号及び第2電圧の入出力のための第2信号を出力する出力部と、第1信号と第2信号との位相差を設定する設定部と、を備え、設定部は、前記第1巻線組を流れる第1電流及び前記第2巻線組を流れる第2電流の少なくとも一方の大きさの変化に応じて、位相差を変化させる。
この制御器によれば、上述したように、過電流の発生を抑制しつつリプルを抑制することができる。よって、この制御器によれば、電動機械の性能の低下を抑制することができる。
本開示によれば、電動機械の性能の低下を抑制することができる電動機械システム及び制御器を提供することが可能となる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[第1実施形態]
第1実施形態について説明する。図1に示されるように、第1実施形態の電動機械システム1は、電動機械2と、電源3と、駆動装置4と、を備えている。電動機械システム1は、例えば、電動コンプレッサ、電動ブロア又は車両(移動体)等に適用される。電動機械2は、電動機(モータ)である。電動機械2は、例えば3相交流モータである。電動機械2は、固定子(モータステータ)と、固定子に対して回転可能な回転子(モータロータ)と、を有している。回転子は、シャフト、及びシャフトに設けられた永久磁石を有している。固定子は、回転子を周方向に囲んでいる。
第1実施形態について説明する。図1に示されるように、第1実施形態の電動機械システム1は、電動機械2と、電源3と、駆動装置4と、を備えている。電動機械システム1は、例えば、電動コンプレッサ、電動ブロア又は車両(移動体)等に適用される。電動機械2は、電動機(モータ)である。電動機械2は、例えば3相交流モータである。電動機械2は、固定子(モータステータ)と、固定子に対して回転可能な回転子(モータロータ)と、を有している。回転子は、シャフト、及びシャフトに設けられた永久磁石を有している。固定子は、回転子を周方向に囲んでいる。
固定子は、複数のティース23U,23V,23W、第1巻線組21及び第2巻線組22を有している。第1巻線組21は、周方向において所定の間隔ごとに並んでいる3組のティース23U,23V,23Wのそれぞれに設けられている。具体的には、第1巻線組21は、複数の巻線21U,21V,21Wを有している。巻線21Uは、ティース23Uに設けられている。巻線21Vは、ティース23Vに設けられている。巻線21Wは、ティース23Wに設けられている。第2巻線組22は、第1巻線組21が設けられているティース23U,23V,23Wに設けられている。具体的には、第2巻線組22は、複数の巻線22U,22V,22Wを有している。巻線22Uは、ティース23Uに設けられている。巻線22Vは、ティース23Vに設けられている。巻線22Wは、ティース23Wに設けられている。
図2を参照しつつ、図1に示される電動機械の具体例について説明する。図2に示されるように、電動機械2の固定子は、複数のティース23a,23b,23c、23d,23e,23fを有している。各ティース23a,23b,23c,23d,23e,23fは、周方向において60度ごとに並んでいる。第1巻線組21は、各ティース23a,23b,23c、23d,23e,23fに設けられている。具体的には、第1巻線組21は、複数の巻線21a,21b,21c,21d,21e,21fを有している。巻線21aは、ティース23aに設けられている。巻線21bは、ティース23bに設けられている。巻線21cは、ティース23cに設けられている。巻線21dは、ティース23dに設けられている。巻線21eは、ティース23eに設けられている。巻線21fは、ティース23fに設けられている。第2巻線組22は、各ティース23a,23b,23c、23d,23e,23fに設けられている。具体的には、第2巻線組22は、複数の巻線22a,22b,22c,22d,22e,22fを有している。巻線22aは、ティース23aに設けられている。巻線22bは、ティース23bに設けられている。巻線22cは、ティース23cに設けられている。巻線22dは、ティース23dに設けられている。巻線22eは、ティース23eに設けられている。巻線22fは、ティース23fに設けられている。本実施形態では、巻線21a,21b,21c,21d,21e,21fは、巻線22a,22b,22c,22d,22e,22fよりも、ティース23a,23b,23c、23d,23e,23fの基端側に位置している。ただし、巻線のティースに対する取付位置は一例であり、適宜変更が可能である。例えば、巻線21a,21b,21c,21d,21e,21fは、巻線22a,22b,22c,22d,22e,22fよりも、ティース23a,23b,23c、23d,23e,23fの先端側に位置していてもよい。なお、電動機械2が3相交流モータであれば、電動機械2は、3×n組(nは自然数)のティースを有していてもよい。
第1巻線組21及び第2巻線組22に電流が流れると、固定子が磁場を生じさせる。この磁場によって回転子に周方向の力が作用する結果、回転子にトルクが付与される。回転子は、当該トルクの作用によって回転する。電源3は、直流電源である。電源3は、例えば蓄電池である。
図1に示されるように、駆動装置4は、第1電力変換器5と、第2電力変換器6と、制御器7と、を有している。第1電力変換器5は、第1巻線組21及び電源3に接続されている。第1電力変換器5は、電源3から出力される電力を第1巻線組21に対して入力する。つまり、電源3から出力された電力は、第1電力変換器5を介して第1巻線組21へ入力される。第1電力変換器5は、インバータとして機能する。第1電力変換器5は、電源3から出力される直流電力を交流電力に変換する。第1電力変換器5は、交流電力を第1巻線組21へ入力する。第1電力変換器5は、例えばスイッチ回路を有している。スイッチ回路は、例えば、MOSFET又はIGBT等の半導体スイッチを有している。第1電力変換器5は、例えばPWM制御方式によって第1巻線組21へ交流電力を供給する。
第2電力変換器6は、第1電力変換器5と同じ構成及び機能を有している。すなわち、第2電力変換器6は、第2巻線組22及び電源3に接続されている。第2電力変換器6は、電源3から出力される電力を第2巻線組22に対して入力する。つまり、電源3から出力された電力は、第2電力変換器6を介して第2巻線組22へ入力される。第2電力変換器6は、インバータとして機能する。第2電力変換器6は、電源3から出力される直流電力を交流電力に変換する。第2電力変換器6は、交流電力を第2巻線組22へ入力する。第2電力変換器6は、例えばスイッチ回路を有している。スイッチ回路は、例えば、MOSFET又はIGBT等の半導体スイッチを有している。第2電力変換器6は、例えばPWM制御方式によって第2巻線組22へ交流電力を供給する。
制御器7は、例えば、プロセッサ(例えば、CPU等)、及びメモリ(例えば、ROM、RAM等)等を備えるコンピュータ装置である。制御器7は、第1電力変換器5及び第2電力変換器6の動作を制御することで、第1巻線組21に対する第1電圧の入力及び第2巻線組22に対する第2電圧の入力を制御する。具体的には、制御器7は、機能的構成として出力部71と設定部72とを含んでいる。
出力部71は、第1電圧の入力のための第1信号S1を第1電力変換器5へ出力する。第1電力変換器5は、第1信号S1に応じて、直流電圧を交流電圧に変換しつつ、当該交流電圧を第1電圧として第1巻線組21へ入力する。なお、第1巻線組21に対する第1電圧の入力のタイミングは、第1信号S1が第1電力変換器5へ出力されるタイミングと一致する。
出力部71は、第2電圧の入力のための第2信号S2を第2電力変換器6へ出力する。第2電力変換器6は、第2信号S2に応じて、直流電圧を交流電圧に変換しつつ、当該交流電圧を第2電圧として第2巻線組22へ入力する。なお、第2巻線組22に対する第2電圧の入力のタイミングは、第2信号S2が第2電力変換器6へ出力されるタイミングと一致する。
図3に示されるように、第1信号S1及び第2信号S2のそれぞれは、パルス信号である。第1信号S1及び第2信号S2のそれぞれは、例えばPWM制御信号である。第1電力変換器5は、第1信号S1がONである間には第1巻線組21へ電圧を印加し、第1信号S1がOFFである間には第1巻線組21へ電圧を印加しない。第1電力変換器5は、このような動作を繰り返すことで、第1巻線組21へ交流電圧を入力する。第2電力変換器6は、第2信号S2がONである間には第2巻線組22へ電圧を印加し、第2信号S2がOFFである間には、第2巻線組22へ電圧を印加しない。第2電力変換器6は、このような動作を繰り返すことで、第2巻線組22へ交流電圧を入力する。
第1巻線組21を流れる第1電流の大きさは、第1信号S1のパルスの全周期(1周期)のうち第1信号S1のパルス幅W1が占める割合(第1デューティ比)に応じて変化する。第1信号S1の第1デューティ比は、第1信号S1のパルス幅W1をパルス幅W1と第1信号S1のパルス間隔D1との和で除算した値(W1/(W1+D1))である。第1デューティ比が大きいほど、つまり、第1巻線組21へ電圧が印加される時間が長いほど、第1巻線組21を流れる第1電流の大きさが大きくなる。
第2巻線組22を流れる第2電流の大きさは、第2信号S2のパルスの全周期(1周期)のうち第2信号S2のパルス幅W2が占める割合(第2デューティ比)に応じて変化する。第2信号S2の第2デューティ比は、第2信号S2のパルス幅W2をパルス幅W2と第2信号S2のパルス間隔D2との和で除算した値(W2/(W2+D2))である。第2デューティ比が大きいほど、つまり、第2巻線組22へ電圧が印加される時間が長いほど、第2巻線組22を流れる第2電流の大きさが大きくなる。以下、信号の1周期つまり信号の1つのパルス幅と1つのパルス間隔との和を360度とする。
本実施形態では、第1信号S1のパルス幅W1と第2信号S2のパルス幅W2とは、互いに同じであり、第1信号S1のパルス間隔D1と第2信号S2のパルス間隔D2とは、互いに同じである。つまり、本実施形態では、第1信号S1の第1デューティ比と第2信号S2の第2デューティ比とは、互いに同じである。
設定部72は、第1信号S1と第2信号S2との位相差θを設定する。位相差とは、第1信号と第2信号との位相の角度差のことをいう。一例として、位相差θは、第1信号S1のパルスの中心と第2信号S2のパルスの中心との角度差である。位相差は、第1信号と第2信号との位相の時間差であってもよい。一例として、位相差θは、第1信号S1のパルスの中心と第2信号S2のパルスの中心との時間差である。
第1信号と第2信号との位相の角度差は、第1信号と第2信号との位相の時間差を第1信号又は第2信号のパルスの全周期に対応する期間で除算した値に2πを乗算した値である。例えば、第1信号S1の1つのパルスの中心と、第2信号S2のうち第1信号の上記1つのパルスと対応する1つのパルスの中心との時間差を第1信号S1のパルスの全周期に対応する期間で除算した値が1/4である場合には、位相差θは、π/2(つまり90度)である。なお、第1信号S1のパルス幅W1と第2信号S2のパルス幅W2とが同じである場合には、位相差θは、第1信号S1のパルスが立ち上がるタイミングと第2信号S2のパルスが立ち上がるタイミングとの角度差又は時間差であってもよい。
設定部72は、第1巻線組21を流れる第1電流及び第2巻線組22を流れる第2電流の大きさの変化に応じて、位相差θを変化させる。電流の大きさが大きくなると電流リプルも大きくなる傾向にあるため、電流の大きさが大きくなると位相差θも大きく設定される。一例として、設定部72は、第1信号S1のパルス幅W1及び第2信号S2のパルス幅W2の変化に応じて、位相差θを変化させる。具体的には、設定部72は、第1信号S1のパルス幅W1及び第2信号S2のパルス幅W2が大きくなると、位相差θを大きくし、第1信号S1のパルス幅W1及び第2信号S2のパルス幅W2が小さくなると、位相差θを小さくする。本実施形態では、パルス幅W1及びパルス幅W2は、所定期間の平均値である。つまり、パルス幅W1及びパルス幅W2は、パルス信号の複数の周期の平均値である。
図4に示されるように、設定部72は、第1信号S1のパルスのうち第2信号S2のパルスと重ならない非重複領域の幅Rが所定の許容値よりも大きくならないように、位相差θを設定する。本実施形態では、第1信号S1の1つのパルスのうち、第2信号S2のパルスと重ならない領域を非重複領域という。
非重複領域の幅Rに関する許容値は、電動機械システム1の許容電流値及び電源3の電圧等によって定められる。具体的には、許容値は、第1電力変換器5又は第2電力変換器6を構成するトランジスタの最大繰り返しピークコレクタ電流と定格電流との差を電源電圧と誘起電圧との差で除した値に、第1巻線組と第2巻線組との間の漏れインダクタンスを乗算することで求められる。最大繰り返しピークコレクタ電流は、第1巻線組21又は第2巻線組22と導通する半導体部品のピークコレクタ電流に該当する。最大繰り返しピークコレクタ電流は、半導体部品のデータシート等から取得されてもよい。なお、一般的な安全率を考慮し、最大繰り返しピークコレクタ電流に例えば0.8が乗算されてもよい。
非重複領域の幅Rに関する許容値は、半導体部品の許容温度等によって定められてもよい。具体的には、許容温度と運転時の環境温度との差が半導体部品の熱抵抗値に許容損失を乗算した値よりも大きくなる必要がある。ここで、許容損失は、電流に依存するパラメータであり、データシート等から取得されてもよい。許容値は、許容損失に相当する電流値と運転時電流との差に第1巻線組と第2巻線組との間の漏れインダクタンスを乗算した値を電源電圧と誘起電圧との差で除することで求められてもよい。非重複領域の幅Rに関する許容値は、過電流に起因して電動機械システム1を構成する各部品が故障する限界を表す値である。換言すると、設定部72は、過電流に起因して電動機械システム1を構成する各部品が故障しないように位相差θを設定する。
非重複領域では、第1信号S1がONである間に、第2信号S2がONからOFFに切り替わる。つまり、第1巻線組21へ電圧が入力されている間に、第2巻線組22への電力供給が遮断され電流が減少に転ずる。したがって、相互インダクタンスの影響によって、第1巻線組21で過電流が発生する場合がある。非重複領域の幅Rが大きいほど、第1巻線組21で発生する過電流が大きくなる傾向にある。非重複領域の幅Rの最大値は、第1信号S1のパルス幅W1が第2信号S2のパルス間隔D2よりも大きい場合には、パルス間隔D2であり、第1信号S1のパルス幅W1が第2信号S2のパルス間隔D2以下である場合には、パルス幅W1である。
図4の(a)に示されるように、第1信号S1のパルス幅W1及び第2信号S2のパルス間隔D2のそれぞれが非重複領域の幅Rに関する許容値よりも大きい場合を想定する。その場合には、非重複領域の幅Rは、許容値よりも大きくなることがあり得る。一例として、第1信号S1のパルス幅W1は、180度であり、第2信号S2のパルス間隔D2は、180度であり、許容値は、60度であると仮定する。位相差θを大きくすると、非重複領域の幅Rは、最大で180度まで大きくなり得るため、60度よりも大きくなり得る。したがって、設定部72は、非重複領域の幅Rが許容値よりも大きくならないように、位相差θを設定する。
図4の(b)に示されるように、第2信号S2のパルス間隔D2が非重複領域の幅Rに関する許容値以下である場合を想定する。その場合には、非重複領域の幅Rは、許容値よりも大きくなることがあり得ない。一例として、第1信号S1のパルス幅W1は、324度であり、第2信号S2のパルス間隔D2は、36度であり、許容値は、60度であると仮定する。位相差θを大きくしても、非重複領域の幅Rは、最大で36度までしか大きくならないため、60度よりも大きくなり得ない。したがって、第2信号S2のパルス間隔D2が非重複領域の幅Rに関する許容値以下である場合には、位相差θには制限がない。設定部72は、第2信号S2のパルス間隔D2が非重複領域の幅Rに関する許容値以下である場合には、位相差θを180度(パルスの半周期)に設定し得る。
図4の(c)に示されるように、第1信号S1のパルス幅W1が非重複領域の幅Rに関する許容値以下である場合を想定する。その場合には、非重複領域の幅Rは、許容値よりも大きくなることがあり得ない。一例として、第1信号S1のパルス幅W1は、36度であり、第2信号S2のパルス間隔D2は、324度であり、許容値は、60度であると仮定する。位相差θを大きくしても、非重複領域の幅Rは、最大で36度までしか大きくならないため、60度よりも大きくなり得ない。したがって、第1信号S1のパルス幅W1が非重複領域の幅Rに関する許容値以下である場合には、位相差θには制限がない。設定部72は、第1信号S1のパルス幅W1が非重複領域の幅Rに関する許容値以下である場合には、位相差θを180度(パルスの半周期)に設定し得る。
設定部72は、位相差θに関する信号を出力部71へ出力する。出力部71は、第1電力変換器5へ出力した第1信号S1に対して、位相差θを設けて第2信号S2を第2電力変換器6へ出力する。
図1に示されるように、設定部72は、判定部73と、算出部74と、を含んでいる。判定部73は、出力部71から、第1信号S1のパルス幅W1、第1信号S1のパルス間隔D1、第2信号S2のパルス幅W2及び第2信号S2のパルス間隔D2に関する情報を受信する。判定部73は、これらの情報に基づいて、非重複領域の幅Rが許容値よりも大きくなる可能性があるか否かを判定する。算出部74は、判定部73から判定結果に関する情報を受信する。算出部74は、非重複領域の幅Rが許容値よりも大きくなる可能性がない場合には、位相差θとして180度に関する信号を出力部71へ出力する。算出部74は、非重複領域の幅Rが許容値よりも大きくなる可能性がある場合には、非重複領域の幅Rが許容値よりも大きくならないような位相差θを算出する。
以上説明したように、電動機械システム1では、制御器7の出力部71が、第1巻線組21に対する第1電圧の入出力のための第1信号S1を出力し、第2巻線組22に対する第2電圧の入出力のための第2信号S2を出力している。さらに、制御器7の設定部72は、第1信号S1と第2信号S2との位相差θを設定している。これにより、第1巻線組21を流れる第1電流と第2巻線組22を流れる第2電流とが互いに強め合うことに起因するリプルを抑制することができる。例えば電流の大きさが大きくなると第1電流と第2電流との電流リプルも大きくなる結果、トルクリプルも増大する傾向にある。位相差θを大きくすることでリプルを抑制することができる。しかし、位相差θが大きくなり過ぎると過電流が発生するおそれがある。ここで、設定部72は、第1電流及び第2電流の大きさの変化に応じて、第1信号S1と第2信号S2との位相差θを変化させている。これにより、位相差θが大きくなり過ぎることに起因する過電流の発生を抑制しつつ、リプルを抑制することができる。よって、電動機械システム1によれば、電動機械2の性能の低下を抑制することができる。
図5は、比較例に係る電動機械システムの第1信号、第2信号及び位相差を示す図である。図6は、比較例に係る電動機械システムの電流リプルを示す図である。図5の(a)及び図6の(a)に示されるように、比較例の第1信号S11と第2信号S12との位相が一致している場合には、第1電流I1の電流リプルと第2電流I2の電流リプルの位相が一致することとなり、第1電流I1によるトルクリプルと第2電流I2によるトルクリプルとの位相も一致することとなる。その結果、総トルクのリプルが大きくなる。また、直流電圧リプル及び直流側の電流リプルも増大するおそれがある。図5の(b)及び図6の(b)に示されるように、比較例の第1信号S11と第2信号S12との位相差θ1が例えば180度である場合には、第1電流I1の電流リプルと第2電流I2の電流リプルとの位相が180°ずれることとなり、第1電流I1の電流リプル及び第2電流I2の電流リプルのそれぞれによって生じるトルクリプルが相殺することとなり、総トルクのリプルが抑制される。しかし、このような場合には、例えば、第2巻線組へ電力が入力されている間に、第1巻線組への電力の入力が停止する場合がある。その場合には、相互インダクタンスの影響に起因して第2電流I2の大きさが急激に大きくなる結果、第2巻線組で過電流が発生し、部品の劣化又は損傷が発生するおそれがある。
換言すると、第1巻線組と第2巻線組とは、磁気的には相互に干渉する。そのため、例えば、2つの巻線組が同時に電源により励磁されている状態から、一方の電力変換器の指令がOFFの状態になると、他方の巻線組の逆起電力により、他方の電力変換器は、負荷インダクタンスが極端に小さくなったと捉える。その場合には、他方の巻線組を流れる第2電流が急激に増加し、他方の巻線組には、短絡電流のような過電流が流れるリスクが生じる。非重複領域の幅が180度になった場合には、過電流の発生の可能性が最も高いと考えられる。電動機械システム1によれば、上述したように、過電流の発生を抑制しつつリプルを抑制することができ、電動機械2の性能の低下を抑制することができる。
第1信号S1及び第2信号S2のそれぞれは、パルス信号である。第1電流の大きさは、第1信号S1のパルスの全周期のうち第1信号S1のパルス幅W1が占める割合(第1デューティ比)に応じて変化する。第2電流の大きさは、第2信号S2のパルスの全周期のうち第2信号S2のパルス幅W2が占める割合(第2デューティ比)に応じて変化する。設定部72は、第1信号S1のパルス幅及び第2信号S2のパルス幅の変化に応じて、位相差θを変化させている。これにより、電流を直接的に用いることなくパルス幅を用いて、位相差θを変化させることができる。
設定部72は、第1信号S1のパルスのうち第2信号S2のパルスと重ならない非重複領域の幅Rが所定の許容値よりも大きくならないように、位相差θを設定している。非重複領域の幅Rが大きくなると、過電流が発生しやすくなる傾向にある。上記の構成によれば、過電流の発生を抑制することができる。
許容値は、第1電力変換器5又は第2電力変換器6を構成するトランジスタの最大繰り返しピークコレクタ電流と定格電流との差を電源電圧と誘起電圧との差で除した値に、第1巻線組と第2巻線組との間の漏れインダクタンスを乗算することで求められる。これにより、許容値を容易に求めることができる。
設定部72は、第2信号S2のパルス間隔D2が許容値以下である場合には、位相差θを180度に設定している。この場合、非重複領域の幅Rが許容値よりも大きくなることがないため、たとえ過電流が発生したとしても、許容範囲内にある。そのため、位相差θを最大限にすることで、リプルを抑制することができる。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅W1が非重複領域の幅Rに関する許容値以下である場合には、位相差θを180度に設定している。この場合、非重複領域の幅Rが許容値よりも大きくなることがないため、たとえ過電流が発生したとしても、許容範囲内にある。そのため、位相差θを最大限にすることで、リプルを抑制することができる。
第1信号S1のパルスの全周期のうち第1信号S1のパルス幅が占める割合(第1デューティ比)と第2信号S2のパルスの全周期のうち第2信号S2のパルス幅W2が占める割合(第2デューティ比)とは、互いに同じである。これにより、第1信号S1と第2信号S2との関係が簡単になるため、リプルの抑制及び過電流の発生の抑制を容易に実現することができる。
制御器7によれば、上述したように、過電流の発生を抑制しつつリプルを抑制することができる。よって、制御器7によれば、電動機械2の性能の低下を抑制することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。図7及び図8に示されるように、本実施形態では、パルスの全周期を「1」とし、パルスの半周期を「1/2」とし、第1信号S1のパルス幅をtとし、第2信号S2のパルス幅をsとし、非重複領域の幅Rに関する許容値をdとする。まず、t>sと仮定する。
第2実施形態について説明する。図7及び図8に示されるように、本実施形態では、パルスの全周期を「1」とし、パルスの半周期を「1/2」とし、第1信号S1のパルス幅をtとし、第2信号S2のパルス幅をsとし、非重複領域の幅Rに関する許容値をdとする。まず、t>sと仮定する。
t<dの場合を想定する。その場合には、非重複領域の幅Rは、位相差θによらず、許容値d以下となる(図8に示される左下のAnyθ領域)。したがって、設定部72は、t≦dの場合には、位相差θを1/2(パルスの半周期)に設定し得る。
(t-s)>dの場合を想定する。その場合には、非重複領域の幅Rは、位相差θによらず、許容値dよりも大きくなる(図8に示されるNA領域)。したがって、本実施形態では、(t-s)≦dである。
(t-s)<dであって、(t+d)>1の場合を想定する。その場合には、非重複領域の幅Rは、位相差θによらず、許容値d以下となる(図8に示される右上のAnyθ領域)。したがって、設定部72は、(t-s)<dであって、(t+d)>1の場合には、位相差θを1/2に設定し得る。
(t-s)<dであって、(t+d)≦1の場合を想定する。その場合には、-φ≦θ≦dを満たすときには、非重複領域の幅Rは、許容値d以下となる。φは、s-(t-d)である。したがって、設定部72は、(t-s)<dであって、(t+d)≦1の場合には、-φ≦θ≦dを満たすように、位相差θを設定する。
t>dの場合を想定する。その場合には、位相差θが-φ≦θ≦dを満たすときには、非重複領域の幅Rは、許容値d以下となる。φは、s-(t-d)である。したがって、設定部72は、t>dの場合には、-φ≦θ≦dを満たすように、位相差θを設定する。ただし、s+d≧1の場合には、非重複領域の幅Rが許容値d以下となるため、位相差θは任意である。したがって、設定部72は、t>dであって、s+d≧1の場合には、位相差θを1/2に設定し得る。
なお、t<sと仮定した場合には、t>sと仮定した場合と逆の関係となる。設定部72は、t<sの場合には、(s-t)-d≦(1-θ)≦dを満たすように、位相差θを設定してもよい。
次に、一例としてt=sの場合を考える。図9に示されるように、設定部72は、t=1/2である場合には、θ=1/2とならないように、位相差θを設定する。つまり、設定部72は、t=1/2且つθ=1/2となる点Pを避けるように、位相差θを設定する。設定部72は、d<t<(1-d)の場合には、位相差θがd<θ<(1-d)の値にならないように、位相差θを設定する。つまり、設定部72は、点Pを含む所定の領域Nを避けるように、位相差θを設定する。本実施形態では、領域Nは、d<t<(1-d)(第1範囲R1)且つd<θ<(1-d)の領域である。
図10及び図11に示されるように、設定部72は、領域N以外の領域において、第1信号S1のパルス幅t(第1デューティ比)の変化に応じて、位相差θを変化させる。図10に示されるように、設定部72は、パルス幅tの増加に応じて位相差θを増加させてもよい。
図10の(a)に示されるように、設定部72は、位相差θの変化率を一定に維持させてもよい(ラインL1)。設定部72は、t<(1-d)における位相差θの変化率よりもt≧(1-d)における位相差θの変化率を大きくしてもよい(ラインL2)。設定部72は、t=(1-d)前後の範囲における位相差θの変化率よりもその他の範囲における位相差θの変化率を小さくしてもよい(ラインL3)。
図10の(b)に示されるように、設定部72は、t<(1-d)においては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを増加させ、t≧(1-d)においては、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL4)。つまり、設定部72は、t≧(1-d)(第2範囲R2)である場合には、位相差θを1/2に設定してもよい。設定部72は、t≧(1-d)においては、位相差θの増加率が最大値となるように、位相差θを変化させてもよい。設定部72は、t≧(1-d)においては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを急激に増加させてもよい(ラインL4)。
「急激」とは、パルス幅tの変化に伴う位相差θの変化率の絶対値が所定値よりも大きいことをいう。本実施形態では、t≧(1-d)における位相差θの変化率の絶対値は、例えば無限大である。つまり、位相差θは、t≧(1-d)の範囲内の所定の時刻において、所定値から1/2に変化する。
設定部72は、d<t<(1-d)(第1範囲R1)においては、パルス幅tの変化に応じて位相差θを変化させなくてもよい(ラインL5)。第1範囲R1は、1/2を含んでいる。つまり、d<1/2<(1-d)である。設定部72は、t≧(1-d)においては、位相差θを1/2まで漸増させてもよい(ラインL6)。
図10の(c)に示されるように、設定部72は、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2まで増加させた後、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL7)。設定部72は、t=(1-d)前後の範囲における位相差θの変化率よりもその他の範囲における位相差θの変化率を小さくしてもよい(ラインL7)。設定部72は、ラインL1と同様にパルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2まで増加させた後、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL8)。
図11に示されるように、設定部72は、t≧(1-d)においては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを増加させ、t≦d(第3範囲R3)においては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを減少させてもよい。図11の(a)に示されるように、設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、t>dにおいては、ラインL1と同様に位相差θの変化率を一定に維持させてもよい(ラインL9)。
設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、t>dにおいては、t<(1-d)における位相差θの変化率よりもt≧(1-d)における位相差θの変化率を大きくしてもよい(ラインL10)。設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、ラインL3と同様にt=(1-d)前後の範囲における位相差θの変化率よりもその他の範囲における位相差θの変化率を小さくしてもよい(ラインL11)。
図11の(b)に示されるように、設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、t>dにおいては、ラインL4と同様にパルス幅tの増加に応じて位相差θを増加させた後、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL12)。設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、d<t<(1-d)においては、ラインL5と同様にパルス幅tの変化に応じて位相差θを変化させなくてもよい(ラインL13)。設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、t>dにおいては、L6と同様に位相差θを1/2まで漸増させてもよい(ラインL14)。
図11の(c)に示されるように、設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、t≧dにおいては、ラインL4と同様にパルス幅tの増加に応じて位相差θを増加させ、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL15)。設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2から減少させた後、t>dにおいては、ラインL8と同様にパルス幅tの増加に応じて位相差θを1/2まで増加させた後、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL16)。
図11の(a)~(c)に示されるように、設定部72は、t≦dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを急激に減少させてもよい。
図12の(a)に示されるように、設定部72は、t<dにおいては、位相差θを1/2に維持させ、t=dの場合には、位相差θをd~1/2の任意の値に設定し、d<t<(1-d)においては、位相差θをdに維持させ、t=(1-d)の場合には、位相差θをd~1/2の任意の値に設定し、t>(1-d)においては、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL17)。
図12の(b)に示されるように、設定部72は、t<dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θをdまで漸増させ、d<t<(1-d)においては、位相差θをdに維持させ、t=(1-d)の場合には、位相差θをd~1/2の任意の値に設定し、t>(1-d)においては、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL18)。
図12の(c)に示されるように、設定部72は、t<(1-d)においては、位相差θをdよりも小さい値に維持させ、t=(1-d)の場合には、位相差θをt<(1-d)における位相差θの値~1/2の任意の値に設定し、t>(1-d)においては、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL19)。
図12の(d)に示されるように、設定部72は、t<dにおいては、位相差θを1/2に維持させ、t=dの場合には、位相差θを1/2~(1-d)の任意の値に設定し、d<t<(1-d)においては、位相差θを(1-d)に維持させ、t=(1-d)の場合には、位相差θを1/2~(1-d)の任意の値に設定し、t>(1-d)においては、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL20)。
図12の(e)に示されるように、設定部72は、t<dにおいては、パルス幅tの増加に応じて位相差θを(1-d)まで漸減させ、d<t<(1-d)においては、位相差θを(1-d)に維持させ、t=(1-d)の場合には、位相差θを1/2~(1-d)の任意の値に設定し、t>(1-d)においては、位相差θを1/2に維持させてもよい(ラインL21)。
以上説明したように、第2実施形態の電動機械システムによれば、第1実施形態の電動機械システム1と同様に、電動機械2の性能の低下を抑制することができる。
第1信号S1のパルス幅tと第2信号S2のパルス幅sとの差は、許容値d以下であってもよい。換言すると、出力部71は、第1信号S1のパルス幅tと第2信号S2のパルス幅sとの差が許容値d以下となるように、第1信号S1及び第2信号S2を出力してもよい。これにより、非重複領域の幅Rが許容値dよりも大きくなることが防止される。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅t及び第2信号S2のパルス幅sのそれぞれがパルスの半周期である場合には、位相差θがパルスの半周期とならないように、位相差θを設定してもよい。これにより、非重複領域の幅Rが許容値dよりも大きくなることが防止される。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅tが許容値dよりも大きく且つ第1信号S1のパルスの全周期と許容値dとの差分よりも小さい場合には、位相差θが許容値dよりも大きく且つ第1信号S1のパルスの全周期と許容値dとの差分よりも小さい値にならないように、位相差θを設定してもよい。これにより、非重複領域の幅Rが許容値dよりも大きくなることが防止される。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅tが、パルスの全周期と許容値dとの差以上である場合には、位相差θをパルスの半周期に設定してもよい。また、設定部72は、第2信号S2のパルス幅sが、パルスの全周期と許容値dとの差以上である場合には、位相差θをパルスの半周期に設定してもよい。第2信号S2のパルス幅sが、パルスの全周期と許容値dとの差以上である場合には、第2信号S2のパルス間隔が許容値d以下となる結果、第1信号S1のパルスのうち第2信号S2のパルスと重ならない非重複領域の幅が許容値d以下となる。この場合には、位相差θを最大値つまりパルスの半周期に設定してもよい。換言すると、設定部72は、第2信号S2のパルス間隔が許容値d以下である場合には、位相差θをパルスの半周期に設定してもよい。これらの場合、非重複領域の幅Rが許容値dよりも大きくなることがないため、たとえ過電流が発生したとしても、許容範囲内にある。そのため、位相差θを最大限にすることで、リプルを抑制することができる。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅tが第1範囲R1内にある場合には、パルス幅t(第1デューティ比)の変化に応じて、位相差θを変化させなくてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差θを柔軟に設定することができる。
第1範囲R1は、パルスの半周期を含んでいてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差θを柔軟に設定することができる。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅tが第2範囲R2内にある場合には、パルス幅tの増加に応じて位相差θを増加させ、第1信号S1のパルス幅tが第3範囲R3内にある場合には、パルス幅tの増加に応じて位相差θを減少させてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差θを柔軟に設定することができる。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅tが第2範囲R2内にある場合には、パルス幅tの増加に応じて位相差θを急激に増加させてもよい。これにより、様々な状況に応じて、位相差θを柔軟に設定することができる。
設定部72は、第1信号S1のパルス幅tが第2範囲R2内にある場合に位相差θの増加率が最大値となるように、位相差θを変化させている。これにより、様々な状況に応じて、位相差θを柔軟に設定することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。
第1デューティ比と第2デューティ比とが互いに同じである例を示したが、第1デューティ比と第2デューティ比とは、互いに異なってもよい。具体的には、第1信号S1のパルス幅W1と第2信号S2のパルス幅W2とは、互いに異なってもよい。第1信号S1のパルス間隔D1と第2信号S2のパルス間隔D2とは、互いに異なってもよい。一例として、パルス幅W2は、パルス幅W1よりも大きくてもよい。パルス間隔D2は、パルス間隔D1よりも小さくてもよい。電動機械システム1によれば、このような場合においても、電流リプルの抑制、及び過電流の発生の抑制を実現することができる。
設定部72は、第1電流及び第2電流のいずれか一方の大きさの変化に応じて、位相差θを変化させてもよい。つまり、設定部72は、第1電流及び第2電流の少なくとも一方の大きさの変化に応じて、位相差θを変化させればよい。設定部72は、第1デューティ比及び第2デューティ比のいずれか一方の変化に応じて、位相差θを変化させてもよい。つまり、設定部72は、第1デューティ比及び第2デューティ比の少なくとも一方の変化に応じて、位相差θを変化させればよい。
第1信号S1と第2信号S2との位相差θは、0度であってもよい。つまり、設定部72は、第1電流及び第2電流の大きさの変化に応じて位相差θを変化させればよく、位相差θの大きさは、特に限定されない。
電動機械2が電動機である例を示したが、電動機械2は、発電機(ジェネレータ)であってもよい。その場合、蓄電池(実施形態の電源3)は、負荷として機能する。発電機の回転子は、例えば、エンジン等の駆動によって回転する。固定子の第1巻線組21及び第2巻線組22には、回転子の磁場の作用によって電流が流れる。電動機械2は、交流電流を出力する。第1電力変換器5及び第2電力変換器6のそれぞれは、コンバータとして機能する。制御器7は、第1巻線組21に対する第1電流の出力及び第2巻線組22に対する第2電流の出力を制御する。出力部71は、第1電流の出力のための第1信号及び第2電流の出力のための第2信号を出力する。
固定子は、第1巻線組21及び第2巻線組22に加えて、同一のティースに設けられた第3巻線組を更に有していてもよい。固定子は、2つ以上の巻線組を有している。
1 電動機械システム
2 電動機械
7 制御器
21 第1巻線組
22 第2巻線組
71 出力部
72 設定部
D1,D2 パルス間隔
R 非重複領域の幅
R1 第1範囲
R2 第2範囲
R3 第3範囲
S1 第1信号
S2 第2信号
W1,W2,t,s パルス幅
θ 位相差
2 電動機械
7 制御器
21 第1巻線組
22 第2巻線組
71 出力部
72 設定部
D1,D2 パルス間隔
R 非重複領域の幅
R1 第1範囲
R2 第2範囲
R3 第3範囲
S1 第1信号
S2 第2信号
W1,W2,t,s パルス幅
θ 位相差
Claims (17)
- 第1巻線組及び第2巻線組を含む固定子と、磁石を含むと共に前記固定子に対して回転可能な回転子と、を有する電動機械と、
前記第1巻線組に対する第1電圧の入出力及び前記第2巻線組に対する第2電圧の入出力を制御する制御器と、を備え、
前記制御器は、
前記第1電圧の入出力のための第1信号及び前記第2電圧の入出力のための第2信号を出力する出力部と、
前記第1信号と前記第2信号との位相差を設定する設定部と、を含み、
前記設定部は、前記第1巻線組を流れる第1電流及び前記第2巻線組を流れる第2電流の少なくとも一方の大きさの変化に応じて、前記位相差を変化させる、電動機械システム。 - 前記第1信号及び前記第2信号のそれぞれは、パルス信号であり、
前記第1電流の大きさは、前記第1信号のパルスの全周期のうち前記第1信号のパルス幅が占める割合に応じて変化し、
前記第2電流の大きさは、前記第2信号のパルスの全周期のうち前記第2信号のパルス幅が占める割合に応じて変化し、
前記設定部は、前記第1信号のパルス幅及び前記第2信号のパルス幅の少なくとも一方の変化に応じて、前記位相差を変化させる、請求項1に記載の電動機械システム。 - 前記設定部は、前記第1信号のパルスのうち前記第2信号のパルスと重ならない非重複領域の幅が所定の許容値よりも大きくならないように、前記位相差を設定する、請求項2に記載の電動機械システム。
- 前記許容値は、前記電動機械に接続されている電力変換器を構成するトランジスタの最大繰り返しピークコレクタ電流と定格電流との差を電源電圧と誘起電圧との差で除した値に、前記第1巻線組と前記第2巻線組との間の漏れインダクタンスを乗算することで求められる、請求項3に記載の電動機械システム。
- 前記第1信号のパルス幅と前記第2信号のパルス幅との差は、前記許容値以下である、請求項3又は4に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅及び前記第2信号のパルス幅のそれぞれがパルスの半周期である場合には、前記位相差がパルスの半周期とならないように、前記位相差を設定する、請求項3~5のいずれか一項に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅が前記許容値よりも大きく且つ前記第1信号のパルスの全周期と前記許容値との差分よりも小さい場合には、前記位相差が前記許容値よりも大きく且つ前記第1信号のパルスの全周期と前記許容値との差分よりも小さい値にならないように、前記位相差を設定する、請求項3~5のいずれか一項に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第2信号のパルス間隔が前記許容値以下である場合には、前記位相差をパルスの半周期に設定する、請求項3~5のいずれか一項に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅が、パルスの全周期と前記許容値との差以上である場合には、前記位相差をパルスの半周期に設定する、請求項3~5のいずれか一項に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅が前記許容値以下である場合には、前記位相差をパルスの半周期に設定する、請求項3~5のいずれか一項に記載の電動機械システム。
- 前記第1信号のパルスの全周期のうち前記第1信号のパルス幅が占める割合と前記第2信号のパルスの全周期のうち前記第2信号のパルス幅が占める割合とは、互いに同じである、請求項2~10のいずれか一項に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅が第1範囲内にある場合には、前記第1信号のパルス幅の変化に応じて、前記位相差を変化させない、請求項11に記載の電動機械システム。
- 前記第1範囲は、パルスの半周期を含んでいる、請求項12に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅が第2範囲内にある場合には、前記第1信号のパルス幅の増加に応じて、前記位相差を増加させ、前記第1信号のパルス幅が第3範囲内にある場合には、前記第1信号のパルス幅の増加に応じて、前記位相差を減少させる、請求項11~13のいずれか一項に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅が前記第2範囲内にある場合には、前記第1信号のパルス幅の増加に応じて、前記位相差を急激に増加させる、請求項14に記載の電動機械システム。
- 前記設定部は、前記第1信号のパルス幅が前記第2範囲内にある場合に前記位相差の増加率が最大値となるように、前記位相差を変化させる、請求項14又は15に記載の電動機械システム。
- 第1巻線組に対する第1電圧の入出力及び第2巻線組に対する第2電圧の入出力を制御する制御器であって、
前記第1電圧の入出力のための第1信号及び前記第2電圧の入出力のための第2信号を出力する出力部と、
前記第1信号と前記第2信号との位相差を設定する設定部と、を備え、
前記設定部は、前記第1巻線組を流れる第1電流及び前記第2巻線組を流れる第2電流の少なくとも一方の大きさの変化に応じて、前記位相差を変化させる、制御器。
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JP2022011552A JP2023110240A (ja) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 電動機械システム及び制御器 |
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