JP7482056B2 - 回転電機システム - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る回転電機システムを具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
fb=1/(π×td)・・・(eq4)
なお、本実施形態において、第1周波数faが「基準周波数」に相当し、第2周波数fbが「変曲周波数」に相当する。
図4(B)に、オーバーシュート及びリンギングが発生した場合における図3(B)の包絡線Xhを示す。本実施形態では、リンギング周波数frは第2周波数fbよりも高い周波数を有している。図4(B)に示すように、包絡線Xhは、第1変曲点PA及び第2変曲点PBに加え、第3変曲点PCを持った折れ線形状となる。第3変曲点PCは、リンギング周波数frを有する。図3(B)に示す包絡線Xhでは、リンギング周波数fr周辺の周波数帯において第3変曲点PCとして振幅ゲインが増大する。
図7(A)に示すように、共振周波数fkが、第2周波数fbよりも高く、且つリンギング周波数frよりも低い周波数に設定されてもよいし、図7(B)に示すように、共振周波数fkが、第1周波数faよりも高く、且つ第2周波数fbよりも低い周波数に設定されてもよい。
図8に示すように、回転電機10の伝達関数の算出に用いられる出力電圧差ΔVoutは、U相巻線11Uの両端間の電圧差の大きさ、つまりU相端子12Uと中性点PTとの間の電圧差の大きさであってもよい。なお、出力電圧差ΔVoutは、回転電機10の各相の巻線11U,11V,11Wのうち、特定相の巻線の両端間の電圧差の大きさであればよい。
以下、第2実施形態について、先の第1実施形態との相違点を中心に図9~図11を参照しつつ説明する。第1実施形態では、例えば回転電機10の構成が調整されることで共振周波数fkが第2周波数fb及びリンギング周波数frよりも高い周波数とされている。本実施形態では、共振周波数fkが第2周波数fb及びリンギング周波数frよりも高い周波数となるように、マイコン50がインバータ20を制御する。
制御処理における共振周波数fkの取得方法は、回転電機10のインピーダンスの周波数特性等を用いた共振周波数fkの測定により取得する方法であってもよい。これにより、回転電機10の温度又は劣化により変化する共振周波数fkを適正に取得することができる。
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。
Claims (11)
- 回転電機(10)と、
前記回転電機に電気的に接続されたインバータ(20)と、を備える回転電機システム(100)であって、
前記インバータから前記回転電機に入力される入力電圧をオフ電圧からオン電圧に立ち上げる動作、又は前記オン電圧から前記オフ電圧に立ち下げる動作を実施するように前記インバータを制御する制御部(50)を備え、
前記入力電圧を前記オフ電圧から前記オン電圧に立ちあげた後、前記入力電圧を前記オン電圧から前記オフ電圧に立ち下げた場合における前記入力電圧の波形に基づいて得られた前記入力電圧の周波数特性において、前記入力電圧の周波数が0の場合における振幅ゲインが1であり、
前記周波数特性において、基準周波数(fa)よりも高周波側となる場合の振幅ゲインが1よりも小さくなっており、
前記周波数特性において、前記基準周波数よりも高周波側となる場合の前記振幅ゲインが、前記基準周波数以下となる場合の前記振幅ゲインよりも小さくなっており、
前記回転電機の共振周波数(fk)は、前記基準周波数よりも高い回転電機システム。 - 前記立ち上げる動作又は前記立ち下げる動作が実施されることにより、前記オン電圧及び前記オフ電圧のうち一方から他方へと前記入力電圧が変化するのに要する遅延時間(td)と負の相関を有する変曲周波数(fb)は、前記周波数特性において前記基準周波数よりも高く、
前記共振周波数は、前記変曲周波数よりも高い請求項1に記載の回転電機システム。 - 前記立ち上げる動作又は前記立ち下げる動作が実施されることにより、前記オン電圧及び前記オフ電圧のうち一方から他方へと前記入力電圧が変化するのに要する遅延時間(td)と負の相関を有する変曲周波数(fb)は、前記周波数特性において前記基準周波数よりも高く、
前記共振周波数は、前記変曲周波数よりも低い請求項1に記載の回転電機システム。 - 前記遅延時間をtdとした場合に、前記変曲周波数は、1/(π×td)と表される周波数である請求項2又は3に記載の回転電機システム。
- 前記立ち上げる動作又は前記立ち下げる動作に伴い発生する前記入力電圧のリンギング周波数(fr)は、前記周波数特性において前記基準周波数よりも高く、
前記共振周波数は、前記リンギング周波数と異なる請求項1から4までのいずれか一項に記載の回転電機システム。 - 前記共振周波数は、前記リンギング周波数よりも高い請求項5に記載の回転電機システム。
- 前記共振周波数は、前記リンギング周波数よりも低い請求項5に記載の回転電機システム。
- 前記基準周波数は、前記立ち上げる動作の開始タイミングから前記立ち下げる動作の開始タイミングまでの期間であるオン期間(ton)と負の相関を有し、
前記オン期間をtonとした場合に、前記基準周波数は、1/(π×ton)と表される周波数である請求項1から7までのいずれか一項に記載の回転電機システム。 - 前記回転電機は、複数相に対応する電機子巻線(11U,11V,11W)を有し、
各相における前記電機子巻線の一端は、対応する入力端子(12U,12V,12W,21U,21V,21W)を介して前記インバータにそれぞれ接続されており、
各相の前記入力端子のうち、いずれか2つの前記入力端子の間のインピーダンスの周波数特性において、前記共振周波数は、前記インピーダンスが最小値となる周波数である請求項1から8までのいずれか一項に記載の回転電機システム。 - 前記回転電機は、複数相に対応する電機子巻線(11U,11V,11W)を有し、
各相における前記電機子巻線の一端は、対応する入力端子(12U,12V,12W,21U,21V,21W)を介して前記インバータにそれぞれ接続されており、
各相の前記入力端子のうち、いずれか2の前記入力端子にそれぞれ入力される前記入力電圧の電圧差の大きさを入力とし、各相の前記電機子巻線のうち、いずれか2つの前記電機子巻線間の電圧差の大きさを出力とする伝達関数において、前記共振周波数は、前記伝達関数の振幅が最大値となる周波数である請求項1から8までのいずれか一項に記載の回転電機システム。 - 前記回転電機は、複数相に対応する電機子巻線(11U,11V,11W)を有し、
各相における前記電機子巻線の第1端は、対応する入力端子(12U,12V,12W,21U,21V,21W)を介して前記インバータにそれぞれ接続されており、
各相における前記電機子巻線の第2端は、互いに接続されており、
各相の前記入力端子のうち、いずれか2つの前記入力端子に入力される前記入力電圧の電圧差の大きさを入力とし、各相の前記電機子巻線のうち、特定相の電機子巻線の両端間の電圧差の大きさを出力とする伝達関数において、前記共振周波数は、前記伝達関数の振幅が最大値となる周波数である請求項1から8までのいずれか一項に記載の回転電機システム。
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