JP5381839B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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- 回転子巻線が配設された第1回転子と、
固定子巻線が配設された固定子と、
第1回転子に対し相対回転可能であり、磁石が配設された第2回転子と、
回転子巻線と固定子巻線との間で電力変換を行うことが可能な電力変換装置と、
を備え、
磁石の磁束と、第1回転子と第2回転子との回転速度差に起因して回転子巻線に流れる交流電流との相互作用により、第1回転子と第2回転子との間にトルクが作用し、
磁石の磁束と固定子巻線に流れる交流電流との相互作用により、固定子と第2回転子との間にトルクが作用し、
第1及び第2回転子の一方に原動機からの動力が伝達され、第1及び第2回転子の他方から駆動軸へ動力が伝達される動力伝達装置であって、
第1回転子と第2回転子との回転速度差に対する第1回転子と第2回転子との間に作用するトルクの関係を表すトルク特性を駆動軸の回転速度に基づいて変化させるトルク特性可変手段を備え、
トルク特性可変手段は、前記トルク特性を、第1トルク特性と、回転速度差に対するトルクの変化率が第1トルク特性より大きい第2トルク特性のいずれかに選択的に切り替えることが可能であり、
前記第1及び第2回転子の一方の回転速度が前記第1及び第2回転子の他方の回転速度より高い場合は、第2トルク特性を選択するときの駆動軸の回転速度が、第1トルク特性を選択するときの駆動軸の回転速度より高い、動力伝達装置。 - 請求項1に記載の動力伝達装置であって、
前記第1及び第2回転子の他方の回転速度が前記第1及び第2回転子の一方の回転速度より高い場合は、第1トルク特性を選択するときの駆動軸の回転速度が、第2トルク特性を選択するときの駆動軸の回転速度より高い、動力伝達装置。 - 回転子巻線が配設された第1回転子と、
固定子巻線が配設された固定子と、
第1回転子に対し相対回転可能であり、磁石が配設された第2回転子と、
回転子巻線と固定子巻線との間で電力変換を行うことが可能な電力変換装置と、
を備え、
磁石の磁束と、第1回転子と第2回転子との回転速度差に起因して回転子巻線に流れる交流電流との相互作用により、第1回転子と第2回転子との間にトルクが作用し、
磁石の磁束と固定子巻線に流れる交流電流との相互作用により、固定子と第2回転子との間にトルクが作用し、
第1及び第2回転子の一方に原動機からの動力が伝達され、第1及び第2回転子の他方から駆動軸へ動力が伝達される動力伝達装置であって、
第1回転子と第2回転子との回転速度差に対する第1回転子と第2回転子との間に作用するトルクの関係を表すトルク特性を駆動軸の回転速度に基づいて変化させるトルク特性可変手段を備え、
トルク特性可変手段は、前記トルク特性を、第1トルク特性と、回転速度差に対するトルクの変化率が第1トルク特性より大きい第2トルク特性のいずれかに選択的に切り替えることが可能であり、
前記第1及び第2回転子の他方の回転速度が前記第1及び第2回転子の一方の回転速度より高い場合は、第1トルク特性を選択するときの駆動軸の回転速度が、第2トルク特性を選択するときの駆動軸の回転速度より高い、動力伝達装置。 - 請求項1〜3のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
トルク特性可変手段は、第1トルク特性の選択と第2トルク特性の選択を交互に切り替える場合の、第1トルク特性の選択期間と第2トルク特性の選択期間との配分を変化させることで、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項1〜4のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
トルク特性可変手段は、前記第1及び第2回転子の一方の回転速度が前記第1及び第2回転子の他方の回転速度より高い場合は、駆動軸の回転速度の増加に対して、前記回転速度差に対する前記トルクの変化率が大きくなるように、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項1〜5のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
トルク特性可変手段は、前記第1及び第2回転子の他方の回転速度が前記第1及び第2回転子の一方の回転速度より高い場合は、駆動軸の回転速度の増加に対して、前記回転速度差に対する前記トルクの変化率が小さくなるように、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項1〜6のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
回転子巻線は複数相の巻線であり、
トルク特性可変手段は、複数相の回転子巻線間の結線を変更することで、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項7に記載の動力伝達装置であって、
回転子巻線は3相巻線であり、
トルク特性可変手段は、3相の回転子巻線間の結線をデルタ結線とスター結線のいずれかに選択的に切り替えることで、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項8に記載の動力伝達装置であって、
トルク特性可変手段においては、
3相の回転子巻線を、スリップリング及びブラシを介してデルタ結線させた状態で電力変換装置と導通させることが可能な第1スイッチと、
3相の回転子巻線を、スリップリング及びブラシを介してスター結線させた状態で電力変換装置と導通させることが可能な第2スイッチと、
がブラシ側に設けられ、
第1スイッチと第2スイッチのいずれかを選択的に導通させることで、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項1〜6のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
第1回転子には、複数組の回転子巻線が配設され、
トルク特性可変手段は、複数組の回転子巻線の中から、電力変換装置と導通させる回転子巻線を選択的に切り替えることで、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項10に記載の動力伝達装置であって、
複数組の回転子巻線は、ターン数と極数と太さのいずれか1つ以上が互いに異なる、動力伝達装置。 - 請求項10に記載の動力伝達装置であって、
トルク特性可変手段は、電力変換装置と導通させる回転子巻線の直列接続数を選択的に切り替えることで、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項10に記載の動力伝達装置であって、
トルク特性可変手段は、電力変換装置と導通させる回転子巻線の並列接続数を選択的に切り替えることで、前記トルク特性を変化させる、動力伝達装置。 - 請求項10〜13のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
トルク特性可変手段においては、複数組の回転子巻線の中から、スリップリング及びブラシを介して電力変換装置と導通させる回転子巻線を選択的に切り替えるためのスイッチがブラシ側に設けられている、動力伝達装置。 - 請求項1〜14のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
電力変換装置は、
蓄電装置と回転子巻線との間で双方向の電力変換を行うことが可能な第1インバータと、
蓄電装置と固定子巻線との間で双方向の電力変換を行うことが可能な第2インバータと、
を含む、動力伝達装置。 - 請求項1〜14のいずれか1に記載の動力伝達装置であって、
電力変換装置は、
回転子巻線に発生した交流電力を整流することが可能な整流器と、
整流器で整流された直流電力を電圧変換することが可能なDC−DCコンバータと、
DC−DCコンバータで電圧変換された直流電力を交流に変換して固定子巻線へ供給することが可能なインバータと、
を含む、動力伝達装置。
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