可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備：使用了永久磁鐵的永久磁鐵電動(dòng)機(jī)（4）；逆變器（1），驅(qū)動(dòng)永久磁鐵電動(dòng)機(jī)；以及磁化單元，流過用于對(duì)永久磁鐵的磁通進(jìn)行控制的磁化電流，永久磁鐵是其磁通密度根據(jù)來自逆變器（1）的磁化電流而可變的可變磁鐵，磁化單元流過可變磁鐵的磁性體的磁化飽和區(qū)域以上的磁化電流，改善可變磁鐵（53）的磁通的反復(fù)精度，提高扭矩精度。
【專利說明】可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)
[0001]本分案申請(qǐng)是基于申請(qǐng)?zhí)枮?00780027658.X，申請(qǐng)日為2007年7月24日，發(fā)明名稱為“可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。更具體說，本分案申請(qǐng)是基于申請(qǐng)?zhí)枮?01210079173.8，申請(qǐng)日為2007年7月24日(分案提交日為2012年3月23日)，發(fā)明名稱為“可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)”的分案申請(qǐng)的再次分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]代替以往的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(頂電動(dòng)機(jī))，而開始普及效率優(yōu)良且還可以期待小型化和低噪音化的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)(PM電動(dòng)機(jī))。例如，將PM電動(dòng)機(jī)用作面向鐵路車輛或電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0004]IM電動(dòng)機(jī)利用來自定子的勵(lì)磁電流來生成磁通本身，所以存在由于流過勵(lì)磁電流而發(fā)生損失的技術(shù)性問題點(diǎn)。
[0005]另一方面,PM電動(dòng)機(jī)是在轉(zhuǎn)子具備永久磁鐵,并利用其磁通來輸出扭矩的電動(dòng)機(jī)，所以無這樣的頂電動(dòng)機(jī)所具有的問題。但是，PM電動(dòng)機(jī)由于其永久磁鐵而發(fā)生與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓。在鐵路車輛、汽車等旋轉(zhuǎn)范圍寬的應(yīng)用領(lǐng)域中，在最高轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不會(huì)(由于過電壓)破壞對(duì)PM電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的逆變器成為條件。為了滿足該條件，需要將逆變器的耐壓設(shè)定得足夠高、或者相反地限制電動(dòng)機(jī)中具備的永久磁鐵的磁通。由于前者對(duì)電源側(cè)也造成影響，所以多數(shù)情況下選擇后者。如果將此時(shí)的磁通量與IM電動(dòng)機(jī)的磁通量(在IM電動(dòng)機(jī)的情況下利用勵(lì)磁電流生成的間隙磁通量)進(jìn)行比較，則有時(shí)成為1:3左右。在該情況下，為了發(fā)生同一扭矩，在磁通量小的PM電動(dòng)機(jī)中，需要流過大的(扭矩)電流。其意味著，如果將在低速域中輸出同一扭矩的電流在M電動(dòng)機(jī)與PM電動(dòng)機(jī)中進(jìn)行比較，則PM電動(dòng)機(jī)需要流過大的電流。
[0006]因此，與頂電動(dòng)機(jī)相比，對(duì)PM電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的逆變器的電流容量增加。進(jìn)而，逆變器內(nèi)的開關(guān)元件的開關(guān)頻率高、且所發(fā)生的損失依賴于電流值而增大，所以在PM電動(dòng)機(jī)中在低速下產(chǎn)生大的損失和發(fā)熱。
[0007]電車等有時(shí)期待利用行駛風(fēng)來進(jìn)行冷卻，如果在低速時(shí)產(chǎn)生大的損失，則需要提高冷卻能力，所以必須使逆變器裝置大型化。另外相反地，在感應(yīng)電壓高的情況下，進(jìn)行弱磁場(chǎng)控制，但此時(shí)，由于重疊勵(lì)磁電流而效率降低。
[0008]這樣,PM電動(dòng)機(jī)通過內(nèi)置磁鐵而具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。作為電動(dòng)機(jī),該優(yōu)點(diǎn)大,且還實(shí)現(xiàn)損失降低、小型化，但另一方面在電車、電動(dòng)汽車等可變速控制的情況下，還存在與以往的IM電動(dòng)機(jī)相比效率惡化的動(dòng)作點(diǎn)。另外，對(duì)于逆變器，電流容量增大，且損失也增大，所以裝置尺寸變大。系統(tǒng)的效率本身是由電動(dòng)機(jī)側(cè)決定的，所以通過應(yīng)用PM電動(dòng)機(jī)改善了綜合效率，但另一方面逆變器的尺寸增加，而成為系統(tǒng)的缺點(diǎn)，其并非優(yōu)選。
[0009]圖57是示出以往的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)(PM電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的一個(gè)例子的框圖。主電路由直流電源3、將直流電力變換成交流電力的逆變器1、利用該逆變器I的交流電力驅(qū)動(dòng)的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a構(gòu)成。而且，在主電路中，設(shè)置有用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)電流的電流檢測(cè)器2、用于檢測(cè)永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度傳感器18。逆變器I將來自直流電源3的直流電力變換成交流電力，供給到永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a。由電流檢測(cè)器2檢測(cè)向永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a供給的電流，輸入到電壓指令運(yùn)算部210。
[0010]接下來，對(duì)該以往系統(tǒng)的控制動(dòng)作進(jìn)行說明。此處的輸入為扭矩指令Tm*。生成該扭矩指令Tm*，以使永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a成為期望的扭矩，并由恰當(dāng)?shù)膯卧敵?。電流指令運(yùn)算部211根據(jù)所輸入的扭矩指令Tm*，生成用于決定D軸電流和Q軸電流的D軸電流指令I(lǐng)d*以及Q軸電流指令I(lǐng)q*并輸出到電壓指令運(yùn)算部210。另外，由旋轉(zhuǎn)角度傳感器18檢測(cè)永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度，輸出到電壓指令運(yùn)算部210。電壓指令運(yùn)算部210根據(jù)所輸入的D軸電流指令I(lǐng)d*、Q軸電流指令I(lǐng)q*，運(yùn)算并生成DQ軸電壓指令Vd*、Vq*,以使D軸電流Id以及Q軸電流Iq與該指令一致地流過電流。此時(shí)，電壓指令運(yùn)算部210對(duì)電流偏差實(shí)施PI控制，求出DQ軸電壓指令。之后，電壓指令運(yùn)算部210對(duì)DQ軸電壓指令Vd*、Vq*進(jìn)行坐標(biāo)變換，生成三相的電壓指令Vu*、Vv*、Vw*，輸出到PWM電路6。此處，電壓指令運(yùn)算部210還將DQ軸電壓指令變換成三相的電壓指令，但例如還可以設(shè)置坐標(biāo)變換部來運(yùn)算電壓指令的變換。PWM電路6根據(jù)所輸入的三相的電壓指令Vu*、Vv*、Vw*，對(duì)逆變器I的開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開控制。
[0011]但是，如圖57所示，在以往的PM電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中，需要在逆變器I的交流側(cè)設(shè)置負(fù)載接觸器209。永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a具有永久磁鐵，所以在逆變器I門斷開的情況下，只要電動(dòng)機(jī)惰性旋轉(zhuǎn)，就發(fā)生感應(yīng)電壓(反電動(dòng)勢(shì))。在感應(yīng)電壓高于直流電源3的直流電壓的情況下，向逆變器I施加過電壓，并且對(duì)永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a施加制動(dòng)力。
[0012]在永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a或逆變器I引起了短路或接地的情況下，由于感應(yīng)電壓而繼續(xù)流過電流，有可能引起永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a或逆變器I的過熱/燒損這樣的問題。因此，在該驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中，逆變器I被門斷開，并且負(fù)載接觸器209被斷開。由此，可以防止向逆變器I施加感應(yīng)電壓，并且可以防止故障電流繼續(xù)流過永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)4a或逆變器I。
[0013]但是，負(fù)載接觸器209的壽命較大地依賴于其開閉次數(shù)。因此，開閉頻度高的負(fù)載接觸器209存在作為部件的故障率高且壽命短這樣的問題。為了提高系統(tǒng)的可靠性，如圖57所示，向各相雙重地設(shè)置負(fù)載接觸器209a、209b ;209c、209d ;209e、209f，但未根本上解決，并且存在成本也上升的問題點(diǎn)。
[0014]進(jìn)而，如日本特開平11 - 299297號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)的記載所示，在對(duì)永久磁鐵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行弱磁通控制時(shí)，不會(huì)損失扭矩精度而降低弱磁通電流，降低逆變器和電動(dòng)機(jī)的損失、設(shè)備的電流額定值，但由于流過勵(lì)磁電流而產(chǎn)生效率降低或加熱，還需要設(shè)置冷卻裝置等，所以還產(chǎn)生成本方面和裝置的大型化這樣的問題點(diǎn)。
[0015]作為解決以往的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的課題的裝置之一，在日本特開平5 - 304752號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn))4中，公開出通過組合永久磁鐵與勵(lì)磁線圈而可以將磁通設(shè)為可變的電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)。
[0016]在專利文獻(xiàn)4中記載有如下的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī):不論在低輸出運(yùn)轉(zhuǎn)還是在高輸出運(yùn)轉(zhuǎn)中，都高效地運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)以及逆變器，而提高系統(tǒng)效率。該電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)利用由埋入磁場(chǎng)磁極中的永久磁鐵產(chǎn)生的磁通和根據(jù)需要由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁通生成磁場(chǎng)磁通，根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出，將磁場(chǎng)磁通發(fā)生源切換成僅永久磁鐵和永久磁鐵以及勵(lì)磁線圈這兩者，并且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)變壓器供給勵(lì)磁電流。因此，該電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出，例如在低輸出時(shí)可以僅為永久磁鐵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以運(yùn)轉(zhuǎn)效率提高。另外，可以提高電動(dòng)機(jī)的低速域中的電動(dòng)機(jī)電壓，所以可以降低電流，可以減小電動(dòng)機(jī)繞組的銅損、逆變器的發(fā)生損失而提高系統(tǒng)效率。特別是，對(duì)于多數(shù)情況下在低/中速域中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)汽車，該效果大，且可以提高電流利用效率、并且延長(zhǎng)一次充電行駛距離。
[0017]另外，該電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)由于不使永久磁鐵減磁，所以逆變器控制變得簡(jiǎn)單，并且不發(fā)生異常過電壓，而可以保護(hù)設(shè)備。另外，旋轉(zhuǎn)變壓器通過進(jìn)行高頻動(dòng)作而可以實(shí)現(xiàn)小型化，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)或系統(tǒng)整體的小型輕量化。
[0018]但是,在專利文獻(xiàn)4記載的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)中，在由勵(lì)磁線圈發(fā)生磁通的情況下，總是需要流過勵(lì)磁電流，所以存在由于流過勵(lì)磁電流而效率降低這樣的問題、由埋入磁場(chǎng)磁極的永久磁鐵感應(yīng)出電壓的問題等。
[0019]與其相對(duì)，有可以利用由逆變器產(chǎn)生的電流使磁鐵磁通可變的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以與運(yùn)轉(zhuǎn)條件對(duì)應(yīng)地改變永久磁鐵的磁通量，所以與以往的磁鐵固定的PM電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)相比，可以期待提高效率。并且，在無需磁鐵時(shí)通過減小磁通量還可以極力抑制感應(yīng)電壓。
[0020]但是，在對(duì)可以利用來自逆變器的磁化電流可變地控制磁通量的可變磁通電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中，在哪個(gè)定時(shí)、如何進(jìn)行改變磁通的磁化處理變得重要。需要扭矩精度、與磁化處理相伴的過渡扭矩的發(fā)生、用于對(duì)應(yīng)于最高的效率和寬的速度范圍的磁化處理的定時(shí)等。
[0021 ] 另外，可變磁鐵的BH特性(磁化一磁通密度特性)對(duì)于來自逆變器的磁化電流呈現(xiàn)急劇的響應(yīng)，所以根據(jù)磁化的做法在磁通中易于產(chǎn)生偏差。在這樣的情況下，扭矩的反復(fù)精度損失，有可能成為質(zhì)量惡化的驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。
[0022]另外，在進(jìn)行可變磁鐵的磁化的情況下，需要從逆變器流過過大的電流，在該情況下，存在定子的飽和，與使可變磁鐵減磁的情況相比，在增磁的情況下，需要流過更大的電流。另外，如果需要過大的電流，則不僅逆變器的開關(guān)元件的電流容量增大，而且還必須提高逆變器的開關(guān)元件的耐壓。因此，僅為了磁化處理而開關(guān)元件容量增大，引起成本上升。另外，由于施加過大的電流，還存在瞬時(shí)性的發(fā)熱，需要增加熱容量，以使逆變器可以承受短時(shí)間的發(fā)熱。
[0023]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11 - 299297號(hào)公報(bào)
[0024]專利文獻(xiàn)2:美國(guó)專利第6800977號(hào)公報(bào)
[0025]專利文獻(xiàn)3:美國(guó)專利第5977679號(hào)公報(bào)
[0026]專利文獻(xiàn)4:日本特開平5 - 304752號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明是鑒于上述以往技術(shù)的課題而完成的，其一個(gè)目的在于，提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，抑制由于是可變磁鐵而導(dǎo)致的扭矩精度劣化、且抑制與磁化處理相伴的過渡扭矩，進(jìn)而，可以提高系統(tǒng)整體的效率并對(duì)應(yīng)于寬的速度范圍。[0028]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，對(duì)可以利用來自逆變器的磁化電流可變地控制磁通量的可變磁通電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，且可以改善可變磁鐵的磁通的反復(fù)精度并提高扭矩精度。
[0029]本發(fā)明的又一目的在于，提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，無需增加逆變器的電流容量、熱容量，而可以利用簡(jiǎn)便的電路使可變磁鐵磁化。
[0030]本發(fā)明的又一目的在于，提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，代替永久磁鐵電動(dòng)機(jī)，而應(yīng)用可以可變地控制磁鐵磁通的可變磁通電動(dòng)機(jī)，使用簡(jiǎn)易的裝置根據(jù)狀況抑制基于所使用的可變磁鐵的磁通的反電動(dòng)勢(shì)，防止在高速域中施加制動(dòng)力，并且安全地保護(hù)系統(tǒng)。
[0031]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，具備對(duì)使用了固定磁鐵和可變磁鐵的可變磁通電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的逆變器，具備:扭矩指令生成部，生成上述可變磁通電動(dòng)機(jī)的扭矩指令；可變磁通控制部，利用來自上述逆變器的磁化電流使磁通可變而使上述可變磁鐵磁化；切換器，切換基于來自上述扭矩指令生成部的扭矩指令的DQ軸電流基準(zhǔn)和來自上述可變磁通控制部的DQ軸磁化電流指令；磁化請(qǐng)求生成部，對(duì)上述可變磁通控制部發(fā)生在規(guī)定的條件成立時(shí)使上述可變磁鐵磁化的請(qǐng)求；以及門指令生成部，根據(jù)基于來自上述切換器的扭矩指令的DQ軸電流基準(zhǔn)或DQ軸磁化電流指令生成用于控制上述逆變器的門指令。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，抑制由于是可變磁鐵而導(dǎo)致的扭矩精度劣化、并且抑制與磁化處理相伴的過渡扭矩，進(jìn)而可以提高系統(tǒng)整體的效率并對(duì)應(yīng)于寬的速度范圍。
[0033]本發(fā)明的第二方面提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，具備:永久磁鐵電動(dòng)機(jī)，使用了永久磁鐵；逆變器，驅(qū)動(dòng)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)；以及磁化單元，流過用于對(duì)上述永久磁鐵的磁通進(jìn)行控制的磁化電流，上述永久磁鐵在至少一部分具有可變磁鐵，該可變磁鐵可以利用來自上述逆變器的磁化電流使該永久磁鐵的磁通密度可變，上述磁化單元流過上述可變磁鐵的磁性體的磁化飽和區(qū)域以上的磁化電流。
[0034]本發(fā)明的第三方面提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，具備:永久磁鐵電動(dòng)機(jī)，使用了永久磁鐵；逆變器，驅(qū)動(dòng)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)；可變磁通控制單元，為了控制上述永久磁鐵的磁通而流過磁化電流；檢測(cè)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)的電流的單元；以及磁通推測(cè)單元，根據(jù)向上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)施加的電壓、電流以及作為電動(dòng)機(jī)參數(shù)的繞組電感，推測(cè)磁通量，上述永久磁鐵在至少一部分具有可變磁鐵，該可變磁鐵可以利用來自上述逆變器的磁化電流使該永久磁鐵的磁通密度可變。
[0035]根據(jù)上述本發(fā)明的第二第三方面，可以一邊利用來自逆變器的磁化電流控制可變磁鐵的磁通量一邊驅(qū)動(dòng)可變磁通電動(dòng)機(jī)，可以改善可變磁鐵的磁通的反復(fù)精度，并提高扭矩精度。
[0036]本發(fā)明的第四方面提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，具備對(duì)具有固定磁鐵和可變磁鐵的可變磁通電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的逆變器，具備:主控制部，控制上述逆變器，以使上述可變磁通電動(dòng)機(jī)的扭矩成為扭矩指令；磁化繞組，使上述可變磁通電動(dòng)機(jī)的可變磁鐵磁化；以及磁化電路，向上述磁化繞組供給磁化電流。
[0037]根據(jù)上述本發(fā)明的第四方面，無需增加逆變器的電流容量和熱容量，而可以利用簡(jiǎn)便的電路使可變磁鐵磁化。[0038]本發(fā)明的第五方面提供一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，具備:永久磁鐵電動(dòng)機(jī)，至少具有作為低保持力的永久磁鐵的可變磁鐵；逆變器，驅(qū)動(dòng)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)；磁化部，供給用于對(duì)上述可變磁鐵的磁通進(jìn)行控制的磁化電流；減磁判斷部，判斷是否應(yīng)對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁，根據(jù)判斷結(jié)果生成減磁信號(hào)；以及一個(gè)以上的減磁部，根據(jù)由上述減磁判斷部生成的減磁信號(hào)，對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁。
[0039]根據(jù)上述本發(fā)明的第五方面，在需要可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的保護(hù)的情況下或在逆變器的停止時(shí)進(jìn)行減磁，所以反電動(dòng)勢(shì)被抑制，可以防止施加制動(dòng)力，并且可以安全地保護(hù)系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0041]圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)易模型圖。
[0042]圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖。
[0043]圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)的固定磁鐵和可變磁鐵的BH特性(磁通密度一磁化特性)的特性圖。
[0044]圖5是定量地用正確地關(guān)系僅示出圖4的第二象限(Β>0、Η〈0)的特性圖。
[0045]圖6是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的磁化請(qǐng)求生成部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0046]圖7是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通控制部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0047]圖8是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的動(dòng)作的一個(gè)例子的時(shí)序圖。
[0048]圖9是不出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的動(dòng)作的另一例子的時(shí)序圖。
[0049]圖10是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0050]圖11是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的扭矩指令生成部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0051]圖12是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的動(dòng)作的一個(gè)例子的時(shí)序圖。
[0052]圖13是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0053]圖14是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的磁化請(qǐng)求生成部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。
[0054]圖15是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)的加速時(shí)的響應(yīng)波形的特性圖。
[0055]圖16是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)的減速時(shí)的響應(yīng)波形的特性圖。
[0056]圖17是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的磁化請(qǐng)求生成部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的另一例子的框圖。
[0057]圖18是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的磁化請(qǐng)求生成部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的又一例子的框圖。
[0058]圖19是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0059]圖20是示出本發(fā)明的第四實(shí)施方式的可變磁通控制部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。[0060]圖21是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)控制的時(shí)序圖。
[0061]圖22是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中使用的可變磁通電動(dòng)機(jī)的剖面圖。
[0062]圖23是本發(fā)明的第五實(shí)施方式中使用的可變磁通電動(dòng)機(jī)中采用的二個(gè)可變磁鐵的BH特性圖。
[0063]圖24是示出本發(fā)明的第五實(shí)施方式的可變磁通控制部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0064]圖25是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的可變磁通控制部所參照的磁化電流表。
[0065]圖26是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0066]圖27是示出本發(fā)明的第六實(shí)施方式的可變磁通控制部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0067]圖28是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)控制的時(shí)序圖。
[0068]圖29是本發(fā)明的第七實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0069]圖30是本發(fā)明的第七實(shí)施方式中的可變磁通電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)圖。
[0070]圖31是本發(fā)明的第七實(shí)施方式中的可變磁通電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的另一例子的結(jié)構(gòu)圖。
[0071]圖32是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式中的磁化用變換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。
[0072]圖33是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式中的磁化用變換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的另一例子的電路圖。
[0073]圖34是示出在本發(fā)明的第七實(shí)施方式中使用磁化繞組進(jìn)行磁化時(shí)的波形的一個(gè)例子的波形圖。
[0074]圖35是示出在本發(fā)明的第七實(shí)施方式中使用磁化繞組進(jìn)行磁化時(shí)的波形的另一例子的波形圖。
[0075]圖36是示出在本發(fā)明的第七實(shí)施方式中以非接觸形式從磁化電路向轉(zhuǎn)子的磁化繞組供給電力時(shí)的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)圖。
[0076]圖37是示出在本發(fā)明的第七實(shí)施方式中以非接觸形式從磁化電路向轉(zhuǎn)子的磁化繞組供給電力時(shí)的另一例子的結(jié)構(gòu)圖。
[0077]圖38是本發(fā)明的第八實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0078]圖39是本發(fā)明的第九實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0079]圖40是本發(fā)明的第九實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中使用的逆變器的電路圖。
[0080]圖41是示出本發(fā)明的第九實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中使用的停止減磁判斷部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。
[0081]圖42是本發(fā)明的第九實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中的減磁控制的時(shí)序圖。
[0082]圖43是在現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)器與本發(fā)明的第九實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間比較了磁通的控制的說明圖。
[0083]圖44是本發(fā)明的第十實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0084]圖45是示出本發(fā)明的第十實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中使用的停止減磁判斷部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。
[0085]圖46是本發(fā)明的第十實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中的減磁控制的時(shí)序圖。
[0086]圖47是示出本發(fā)明的第十實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中使用的停止減磁判斷部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。
[0087]圖48是本發(fā)明的第十實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中的減磁控制的時(shí)序圖。
[0088]圖49是本發(fā)明的第十一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0089]圖50是示出在本發(fā)明的第十一實(shí)施方式中可以使可變磁通電動(dòng)機(jī)的線間短路而進(jìn)行減磁的減磁部的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0090]圖51是本發(fā)明的第十二實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0091]圖52是示出本發(fā)明的第十二實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中的停止減磁判斷部的動(dòng)作的流程圖。
[0092]圖53是本發(fā)明的第十三實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0093]圖54是示出本發(fā)明的第十三實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中的停止減磁判斷部的動(dòng)作的流程圖。
[0094]圖55是本發(fā)明的第十四實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0095]圖56是本發(fā)明的第十五實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
[0096]圖57是以往的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0097]以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0098](第一實(shí)施方式)
[0099]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的框圖。首先，對(duì)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的包括可變磁通電動(dòng)機(jī)4的主電路進(jìn)行說明。逆變器I將來自直流電源的直流電力變換成交流電力后供給到可變磁通電動(dòng)機(jī)4。對(duì)于供給到可變磁通電動(dòng)機(jī)4的電流Iu、Iw,由電流檢測(cè)器2進(jìn)行檢測(cè)，通過坐標(biāo)變換部7變換成D軸電流Id、Q軸電流Iq后，輸入到電壓指令運(yùn)算部10。來自電壓指令運(yùn)算部10的D軸電壓指令Vd*、Q軸電壓指令Vq*被輸入到坐標(biāo)變換器5，變換成三相的電壓指令Vu*、Vv*、Vw*后輸入到PWM電路6。PWM電路6利用來自門指令生成部15的門指令Gst對(duì)逆變器I的開關(guān)元件進(jìn)行接通斷開控制。另一方面，對(duì)于可變磁通電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)角度Θ，由旋轉(zhuǎn)角度傳感器18進(jìn)行檢測(cè)，由偽微分器8進(jìn)行微分而求出逆變器頻率ω I后，輸入到電壓指令運(yùn)算部10、磁通指令運(yùn)算部12。
[0100]此處，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)4進(jìn)行說明。圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的可變磁通電動(dòng)機(jī)4的簡(jiǎn)易模型圖?？勺兇磐妱?dòng)機(jī)4的定子側(cè)與現(xiàn)有的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)相同，在轉(zhuǎn)子側(cè)作為磁鐵而具有磁性體的磁通密度固定的固定磁鐵(FMG)54和磁性體的磁通密度可變的可變磁鐵(VMG)53。在永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)的情況下僅為前者的固定磁鐵，可變磁通電動(dòng)機(jī)的特征在于具備可變磁鐵?，F(xiàn)在，如果將磁鐵的磁化方向設(shè)為D軸，則固定磁鐵54和可變磁鐵53是沿著D軸方向配置的。另外，圖2中的Ld為D軸電感，Lq為Q軸電感。[0101]接下來,對(duì)固定磁鐵54、可變磁鐵53進(jìn)行說明。固定磁鐵(永久磁鐵)是指,在未從外部流過電流等的狀態(tài)下維持磁化的狀態(tài)的磁鐵。另外，雖然說是固定磁鐵，其磁通密度并非在任意條件下都嚴(yán)格地不變化。即使是永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)，也通過利用逆變器I等流過過大的電流而減磁、或者相反地磁化。即，固定磁鐵是指，并非其磁通量不變化，而是在與通常的額定運(yùn)轉(zhuǎn)接近的狀態(tài)下，磁通密度大致不會(huì)根據(jù)其電流而變化的磁鐵。
[0102]另一方面，可變磁鐵53是指，即使在通常的額定運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，磁通密度根據(jù)可以在逆變器I中流過的電流而變化的磁鐵。這樣的可變磁鐵53依賴于磁性體的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)，可以在某種程度的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0103]例如，多數(shù)情況下將殘留磁通密度Br高的釹鐵硼(NdFeB)磁鐵用作最近的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)的固定磁鐵(永久磁鐵)。由于殘留磁通密度Br高至1.2T程度，所以可以利用小的體格輸出大的扭矩，適合于要求電動(dòng)機(jī)的高輸出小型化的EV (電動(dòng)汽車)、HEV (混合動(dòng)力車)、電車。在以往的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)的情況下，不會(huì)由于通常的電流而減磁成為必要條件，所以釹鐵硼磁鐵(NdFeB)從具有非常高的保持力He (大約1000kA/m)的觀點(diǎn)來看也是最佳的磁性體。其原因?yàn)?，殘留磁通密度大且保磁力大的磁鐵被選定用于永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)。
[0104]此處，將殘留磁通密度高且保持力He小的鋁鎳鈷AlNiCo (He = 60?120kA/m)、FeCrCo磁鐵(He =約60kA/m)這樣的磁性體作為可變磁鐵53。根據(jù)在利用逆變器I對(duì)以往的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)流過的程度的通常的電流量,釹鐵硼NdFeB磁鐵的磁通密度(磁通量)大致恒定，鋁鎳鈷AlNiCo磁鐵等可變磁鐵的磁通密度(磁通量)可變。嚴(yán)格而言，釹鐵硼在可逆區(qū)域中利用，所以雖然在微小的范圍中產(chǎn)生磁通密度的變動(dòng)，但如果無逆變器電流，則回到當(dāng)初的值。另一方面，可變磁鐵53在不可逆區(qū)域中利用，所以即使無逆變器電流，磁鐵特性不成為當(dāng)初的值而停留于變化的狀態(tài)。在圖2中，對(duì)于作為可變磁鐵53的鋁鎳鈷的磁通量，也僅D軸方向的量變動(dòng)，而Q軸方向大致為零。
[0105]圖3是可變磁通電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子51的結(jié)構(gòu)圖。組合釹鐵硼NdFeB等高保磁力的固定磁鐵54與鋁鎳鈷AlNiCo等低保磁力的可變磁鐵53而配置于轉(zhuǎn)子鐵芯52?？勺兇盆F53由于其磁化方向與Q軸方向正交，所以不會(huì)受到Q軸電流的影響，而可以利用D軸電流進(jìn)行磁化。55為磁極部。
[0106]圖4是固定磁鐵54和可變磁鐵53的BH特性(磁通密度一磁化特性)的特性圖。圖4中的S54為固定磁鐵54的BH特性，S53為可變磁鐵53的BH特性，Brl為可變磁鐵53的殘留磁通密度，Br2為固定磁鐵54的殘留磁通密度。另外，Hlsat為可變磁鐵53的飽和值，Hcl為可變磁鐵53的保持力，Hc2為固定磁鐵54的保持力。進(jìn)而，X為基于逆變器的輸出電流的磁化區(qū)域。Y表示可變磁鐵的磁化飽和區(qū)域。
[0107]另外，圖5是定量地用正確的關(guān)系僅示出圖4的第二象限(B>0、H〈0)的特性圖。在釹鐵硼NdFeB與鋁鎳鈷AlNiCo的情況下，在殘留磁通密度Brl、Br2中無明顯誤差，但對(duì)于保磁力Hcl、Hc2,相對(duì)釹鐵硼NdFeB磁鐵，在鋁鎳鈷AlNiCo磁鐵中成為1/15?1/8，在FeCrCo磁鐵中成為1/15。
[0108]在以往的永久磁鐵同步電動(dòng)機(jī)中，基于逆變器I的輸出電流的磁化區(qū)域X與釹鐵硼NdFeB磁鐵的保磁力相比充分小，且在其磁化特性的可逆范圍中利用?？勺兇盆F53的保磁力如上所述小，所以在逆變器I的輸出電流的范圍中，在即使使電流成為零也不回到電流施加前的磁通密度B的不可逆區(qū)域中的利用成為可能，可以使磁通密度(磁通量)可變。
[0109]式(1)示出可變磁通電動(dòng)機(jī)4的動(dòng)作特性的等價(jià)簡(jiǎn)易模型。該模型是將D軸設(shè)為磁鐵磁通方向、將Q軸設(shè)為與D軸正交的方向而給出的DQ軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的模型。
【權(quán)利要求】
1.一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備: 永久磁鐵電動(dòng)機(jī)，使用了永久磁鐵； 逆變器，驅(qū)動(dòng)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)； 可變磁通控制單元，為了控制上述永久磁鐵的磁通而流過磁化電流； 檢測(cè)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)的電流的單元；以及 磁通推測(cè)單元，根據(jù)向上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)施加的電壓、電流以及作為電動(dòng)機(jī)參數(shù)的繞組電感，推測(cè)磁通量， 上述永久磁鐵包括可變磁鐵，該可變磁鐵能夠利用來自上述逆變器的磁化電流使該永久磁鐵的磁通密度可變， 上述可變磁通控制單元具有磁化電流校正單元，該磁化電流校正單元調(diào)整磁化電流，以使由上述磁通推測(cè)單元推測(cè)的推測(cè)磁通量與磁通指令值一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備DQ軸電流校正單元，該DQ軸電流校正單元根據(jù)上述磁通推測(cè)單元所推測(cè)的推測(cè)磁通量，校正D軸電流和Q軸電流，以使上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩接近扭矩指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述DQ軸電流校正單元根據(jù)上述磁通推測(cè)單元所推測(cè)的推測(cè)磁通量，校正DQ軸電流指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述磁化電流校正單元具有磁化電流基準(zhǔn)運(yùn)算單元，該磁化電流基準(zhǔn)運(yùn)算單元根據(jù)上述磁通指令值估算得到該磁通所需的磁化電流基準(zhǔn)，將該磁化電流基準(zhǔn)作為對(duì)上述磁化電流的前饋目標(biāo)電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述可變磁通控制單元設(shè)定流過磁化電流的時(shí)間的最小時(shí)間，進(jìn)行控制以便不流過最小時(shí)間以內(nèi)的短的磁化電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述可變磁通控制單元通過使上述磁通推測(cè)單元所推測(cè)的推測(cè)磁通量與上述磁通指令值的差異處于規(guī)定范圍內(nèi)，而使上述永久磁鐵的磁化完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述磁通推測(cè)單元使用上述繞組電感的函數(shù)或表來推測(cè)上述磁通量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述磁通推測(cè)單元使用上述繞組電感的函數(shù)或表來推測(cè)上述磁通量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，代替推測(cè)磁通量的上述磁通推測(cè)單元，而具備檢測(cè)磁通量的磁通檢測(cè)單元， 上述可變磁通控制單元代替上述磁通推測(cè)單元所推測(cè)的推測(cè)磁通量，使用上述磁通檢測(cè)單元所檢測(cè)的磁通檢測(cè)值來控制上述磁化電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，代替推測(cè)磁通量的上述磁通推測(cè)單元，而具備檢測(cè)磁通量的磁通檢測(cè)單元， 上述可變磁通控制單 元代替上述磁通推測(cè)單元所推測(cè)的推測(cè)磁通量，使用上述磁通檢測(cè)單元所檢測(cè)的磁通檢測(cè)值來控制上述磁化電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，從正的最大到負(fù)的最大地利用上述可變磁鐵的磁通密度。
12.—種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng),具備對(duì)具有固定磁鐵和可變磁鐵的可變磁通電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的逆變器，其特征在于，具備: 主控制部，控制上述逆變器，以使上述可變磁通電動(dòng)機(jī)的扭矩成為扭矩指令； 磁化繞組，使上述可變磁通電動(dòng)機(jī)的可變磁鐵磁化；以及 磁化電路，向上述磁化繞組供給磁化電流， 上述磁化繞組設(shè)置于上述可變磁通電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述磁化繞組設(shè)置于上述可變磁鐵的附近，以通過上述磁化繞組所形成的磁通使上述可變磁鐵的磁通磁化。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述磁化繞組設(shè)置于上述固定磁鐵的附近，以通過上述磁化繞組所形成的磁通抵消上述固定磁鐵的磁通。
15.根據(jù)權(quán)利要求12~14中的任意一項(xiàng)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，在使上述可變磁鐵磁化時(shí)，并用由上述磁化繞組產(chǎn)生的磁化和由上述逆變器產(chǎn)生的磁化而進(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述磁化電路設(shè)置于上述可變磁通電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，以非接觸形式，從上述磁化電路向上述轉(zhuǎn)子的磁化繞組供給電力。
18.根據(jù)權(quán)利要求12~14中的任意一項(xiàng)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成為由一臺(tái)逆變器一并驅(qū)動(dòng)多個(gè)可變磁通電動(dòng)機(jī)，針對(duì)各個(gè)可變磁通電動(dòng)機(jī)的每一個(gè)設(shè)置有對(duì)上述磁化繞組進(jìn)行勵(lì)磁的上述磁化電路。
19.一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備: 永久磁鐵電動(dòng)機(jī)，具有作為低保持力的永久磁鐵的可變磁鐵； 逆變器，驅(qū)動(dòng)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)； 磁化部，供給用于對(duì)上述可變磁鐵的磁通進(jìn)行控制的磁化電流； 減磁判斷部，判斷是否應(yīng)對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁，根據(jù)判斷結(jié)果生成減磁信號(hào)；以及 一個(gè)以上的減磁部，根據(jù)由上述減磁判斷部生成的減磁信號(hào)，對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁， 上述減磁判斷部在上述逆變器停止動(dòng)作的情況或在該可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中產(chǎn)生了故障的情況下，判斷為應(yīng)對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁，生成減磁信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述一個(gè)以上的減磁部的至少一個(gè)使上述逆變器的輸出電壓降低而進(jìn)行減磁。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述一個(gè)以上的減磁部的至少一個(gè)使上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)的線間的至少一個(gè)短路而進(jìn)行減磁。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述一個(gè)以上的減磁部的至少一個(gè)為接觸器。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述一個(gè)以上的減磁部的至少一個(gè)為半導(dǎo)體開關(guān)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述一個(gè)以上的減磁部的至少一個(gè)為上述磁化部。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備: 反電動(dòng)勢(shì)推測(cè)部，根據(jù)由上述逆變器輸出的電壓和電流，推測(cè)上述可變磁鐵的反電動(dòng)勢(shì)；以及 第一電壓檢測(cè)部，檢測(cè)向上述逆變器輸入的直流電壓， 上述減磁判斷部?jī)H在由上述反電動(dòng)勢(shì)推測(cè)部推測(cè)的反電動(dòng)勢(shì)為由上述第一電壓檢測(cè)部檢測(cè)的直流電壓以上的情況下，判定為應(yīng)對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁，生成減磁信號(hào)。
26.根據(jù)權(quán)利要求19~25中的任意一項(xiàng)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述減磁判斷部為了在上述一個(gè)以上的減磁部中的某一個(gè)為故障狀態(tài)的情況下使非故障狀態(tài)的減磁部進(jìn)行減磁而生成減磁信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備計(jì)時(shí)部，該計(jì)時(shí)部計(jì)算時(shí)間，并且在上述逆變器停止的情況下每當(dāng)經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間時(shí)生成減磁請(qǐng)求信號(hào)， 上述減磁判斷部根據(jù)由上述計(jì)時(shí)部生成的減磁請(qǐng)求信號(hào)，判斷是否應(yīng)對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁，生成減磁信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備磁通檢測(cè)部，該磁通檢測(cè)部推測(cè)或檢測(cè)上述可變磁鐵的磁通，并且在上述逆變器停止且上述可變磁鐵的磁通為規(guī)定值以上的情況下生成減磁請(qǐng)求信號(hào)， 上述減磁判斷部根據(jù)由上述磁通檢測(cè)部生成的減磁請(qǐng)求信號(hào)，判斷是否應(yīng)對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁，生成減磁信號(hào)。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備: 第二電壓檢測(cè)部，檢測(cè)上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)的線間電壓；以及 過電壓判定部，在上述逆變器停止且由上述第二電壓檢測(cè)部檢測(cè)的線間電壓為規(guī)定值以上的情況下生成減磁請(qǐng)求信號(hào)， 上述減磁判斷部根據(jù)由上述過電壓判定部生成的減磁請(qǐng)求信號(hào)，判斷是否應(yīng)對(duì)上述可變磁鐵進(jìn)行減磁，生成減磁信號(hào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，上述逆變器與上述永久磁鐵電動(dòng)機(jī)之間不介入接觸器而直接連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其特征在于，具備接觸器，該接觸器對(duì)上述逆變器與上述永久磁鐵電 動(dòng)機(jī)之間的電連接進(jìn)行控制， 上述減磁判斷部在上述逆變器停止動(dòng)作的情況或保護(hù)該可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的情況下，使上述接觸器斷開。
【文檔編號(hào)】H02P27/08GK103812411SQ201410075969
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2006年7月24日
【發(fā)明者】結(jié)城和明, 堺和人, 餅川宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝