JP6735312B2 - モーター制御システムおよびモーター制御装置 - Google Patents
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Description
1…ステータ
2…スロット
3…ローター
4…巻線構造
41…V相巻線
42…W相巻線
43…U相巻線
5…第一モーター巻線
6…第二モーター巻線
7…第三モーター巻線
8…スイッチングコントローラ
81…第一スイッチ
811…メインスイッチ回路
812…サブスイッチ回路
813…端子線
82…第二スイッチ
821…メインスイッチ回路
822…サブスイッチ回路
823…端子線
83…第三スイッチ
831…メインスイッチ回路
832…サブスイッチ回路
833…端子線
9…インバータ
10…電源
A〜F…第一〜第六層導線
H…第二端
L…第一端
OP1、OP2…操作点
Claims (14)
- 複数のモーター巻線のオンとオフを制御することができるモーター制御システムであって、前記モーター制御システムは、電気モーターとインバータとを有し、
前記電気モーターは、
ステータの半径方向に沿って形成された複数のスロットを有する鉄芯を有するステータと、
前記ステータにより囲まれるローターと、
前記スロット中に設置されるピンを有する複数のヘアピンを有し、前記ヘアピンが複数の層の導線を形成する巻線構造であって、複数の相巻線を備え、各相巻線は、複数のモーター巻線を有するように構成されている巻線構造と、
を有し、
前記インバータは、前記モーター巻線に接続され、且つ、前記巻線構造の各相巻線の前記モーター巻線のオンとオフを制御するスイッチングコントローラを有し、
前記電気モーターが高速モードで操作するとき、前記スイッチングコントローラは、各相巻線の前記モーター巻線のオンとオフを制御して、前記相巻線の導通量を、全相巻線の導通量より三分の一減少させること、
前記巻線構造は、前記ステータの前記半径方向に沿って、中央から外側に、前記各スロットに連続して設置される第一モーター巻線、第二モーター巻線、および、第三モーター巻線を有し、前記第一モーター巻線は、前記第二モーター巻線および前記第三モーター巻線より、前記ローターに最も近く、前記スイッチングコントローラは、前記高速モードで、各相巻線における前記第一モーター巻線をオフにするように構成されていること、
を特徴とするモーター制御システム。 - 前記ヘアピンの前記ピンは、前記ステータの前記半径方向にそって、中央から外側に、前記の各スロットに配置されて、第一層、第二層、第三層、第四層、第五層、および、第六層の導線を提供し、前記層が同心円状に配置され、前記第一モーター巻線は前記第一、および、前記第二層の導線を有し、前記第二モーター巻線は前記第三、および、第四層の導線を有し、前記第三モーター巻線は前記第五、および、第六層の導線を有し、前記第一モーター巻線は、前記ステータの前記中央に近接して配置されることを特徴とする請求項1に記載のモーター制御システム。
- 前記第一モーター巻線、前記第二モーター巻線、および、前記第三モーター巻線は直列に接続されることを特徴とする請求項2に記載のモーター制御システム。
- 前記インバータは、電力を受信するとともに、それぞれ、6本の導線により、三相電流を前記電気モーターに入力して、少なくとも二個の操作モードを提供するように構成され、前記操作モードは、前記高速モード、および、低速モードを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のモーター制御システム。
- 前記インバータは、電力を受信するとともに、それぞれ、9本の導線により、三相電流を前記電気モーターに入力して、少なくとも二個の操作モードを提供するように構成され、前記操作モードは、前記高速モード、および、低速モードを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のモーター制御システム。
- 前記電気モーターは、さらに、低速モードで操作して、高いトルクを発生するように構成され、前記低速モードで、前記スイッチングコントローラは、前記相巻線の全てを制御して、オンにすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のモーター制御システム。
- 前記スイッチングコントローラは、前記電気モーターの異なる操作モードの駆動効率パラメータにしたがって、前記相巻線すべてオンにする、または、前記相巻線の導通を選択するように構成され、前記駆動効率パラメータは、前記電気モーターの同じトルク、または、同じ回転速度下で、一つ以上の条件に対応することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載のモーター制御システム。
- 複数の層状ヘアピン巻線を有する電気モーターを駆動するモーター制御装置であって、前記モーター制御装置は、
三相電流を前記電気モーターに入力して、前記層状ヘアピン巻線をオンにするインバータと、
前記モーター制御装置を、少なくとも一つの高速モードと低速モードで操作するスイッチングコントローラと、
を有し、
前記高速モードにおいて、前記スイッチングコントローラは、前記三相電流の入力を、前記層状ヘアピン巻線の三分の二の導通量に制御すること、
前記スイッチングコントローラは、前記三相電流の前記入力を制御して、前記層状ヘアピン巻線の個々の群をオンにし、前記個々の群は、第一、第二、および、第三巻線群を有すること、
前記第一、第二、および、第三巻線群は、ステータの半径方向に沿って、中央から外側に、各スロット内に連続して設置され、前記第一巻線群は、前記第二巻線群および前記第三巻線群より、前記ローターに最も近いこと、
前記高速モードにおいて、前記層状ヘアピン巻線における前記第一巻線群はオフになるように制御されていることを特徴とするモーター制御装置。 - 前記第一、第二、および、第三巻線群は、それぞれ、隣接して位置する二個の層状ヘアピン巻線を有し、前記スイッチングコントローラは、前記隣接して位置する二個の層状ヘアピン巻線の個々の導通を制御することを特徴とする請求項8に記載のモーター制御装置。
- 直列の巻線接続により、前記三相電流が前記電気モーターに入力されて、前記複数の層状ヘアピン巻線をオンにすることを特徴とする請求項8または9に記載のモーター制御装置。
- 前記インバータは、さらに、前記電気モーターの前記層状ヘアピン巻線の入力端に結合される6本の導線を有することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一つに記載のモーター制御装置。
- 前記インバータは、さらに、前記電気モーターの前記層状ヘアピン巻線の入力端に結合される9本の導線を有することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一つに記載のモーター制御装置。
- 前記低速モードにおいて、前記スイッチングコントローラは、前記三相電流の前記入力を制御し、前記層状ヘアピン巻線すべてをオンにして、前記電気モーターが前記高速モードより高いトルクを発生するように構成されていることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか一つに記載のモーター制御装置。
- 前記スイッチングコントローラは、前記電気モーターの異なる操作モードの駆動効率パラメータにしたがって、前記三相電流の前記入力を制御し、前記層状ヘアピン巻線すべてをオンにする、または、前記層状ヘアピン巻線の導通を選択するように構成され、前記駆動効率パラメータは、前記電気モーターの同じトルク、または、同じ回転速度下で、一つ以上の条件に対応することを特徴とする請求項8乃至13のいずれか一つに記載のモーター制御装置。
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