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公開番号2024171926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023089290
出願日2023-05-30
発明の名称モータ装置
出願人国立大学法人大阪大学,株式会社A.H.MotorLab
代理人弁理士法人プロウィン
主分類H02P 25/092 20160101AFI20241205BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】各相に流れる電流を検出するために必要な電流センサ数を低減しながらも、適切な回転制御を継続できるモータ装置を提供する。
【解決手段】モータ部(10)にはA相、B相、C相、D相、E相およびF相の巻線が巻回されており、スイッチインバータ部(20)はA相、C相およびE相に電流を供給する第1系統と、B相、D相およびF相に電流を供給する第2系統を有し、電流センサ部(40)は第1系統のうち所定の2相の電流値を検出し他の1相の電流値を算出し、第2系統のうち所定の2相の電流値を検出し他の1相の電流値を算出し、スイッチ制御部(30)は電流センサ部(40)の検出結果および算出結果に基づいてスイッチインバータ部(20)を制御するモータ装置(100)。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転子が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ部と、
前記モータ部に電力を供給するスイッチインバータ部と、
前記スイッチインバータ部に含まれる各スイッチを制御するスイッチ制御部と、
前記モータ部と前記スイッチインバータ部の間に設けられた電流センサ部とを備えるモータ装置であって、
前記モータ部にはＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相の巻線が巻回されており、
前記スイッチインバータ部は、前記Ａ相、前記Ｃ相および前記Ｅ相に電流を供給する第１系統と、前記Ｂ相、前記Ｄ相および前記Ｆ相に電流を供給する第２系統を有し、
前記電流センサ部は、前記第１系統のうち所定の２相の電流値を検出し他の１相の電流値を算出し、前記第２系統のうち所定の２相の電流値を検出し他の１相の電流値を算出し、
前記スイッチ制御部は、前記電流センサの検出結果および算出結果に基づいて前記スイッチインバータ部を制御することを特徴とするモータ装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
請求項１に記載のモータ装置であって、
前記スイッチ制御部は、前記スイッチインバータ部をパルス制御することを特徴とするモータ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ装置であって、
前記電流センサ部は、電気角１周期において前記所定の２相の電流値の平均から直流電流値を算出し、前記直流電流値と検出した前記所定の２相の電流値に基づいて、前記他の１相の電流値を算出することを特徴とするモータ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモータ装置であって、
前記スイッチ制御部は、前記スイッチインバータ部をベクトル制御することを特徴とするモータ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のモータ装置であって、
前記電流センサ部は、ＤＣ電圧指令値と前記所定の２相の電流値から直流電流値を算出し、前記直流電流値と検出した前記所定の２相の電流値に基づいて、前記他の１相の電流値を算出することを特徴とするモータ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ装置であって、
前記スイッチ制御部は、前記直流電流値をフィードバック制御することを特徴とするモータ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置に関し、特に、回転子に強磁性体を用いるスイッチトリラクタンスモータのモータ装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から様々な技術分野において、交流の周波数を変化させることで回転数を制御でき、安定した回転数を得られる三相モータが動力源として用いられている。また、回転子に強磁性体を用いるスイッチトリラクタンスモータも提案されている（例えば特許文献１を参照）。また、複数の相を備えた多相巻線を複数系統備えたモータ装置も提案されている。
【０００３】
従来の三相巻線を２系統備えたモータ装置では、第１系統の三相巻線としてＡ相コイル、Ｅ相コイル、Ｃ相コイルを有し、第２系統の三相巻線としてＤ相コイル、Ｂ相コイル、Ｆ相コイルを有している。このような従来のモータ装置では、各相に対応したスイッチを用いて、各相の巻線に電流が流れるタイミングを交互に切替えることで、各相のコイルに適切に電流が流れて、スイッチトリラクタンスモータを回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１０３９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のモータ装置では、各コイルに流れる相電流を検知することで、スイッチインバータ部の各スイッチを制御して、相電流をフィードバック制御している。そのため、スイッチインバータ部の各相とモータ装置の各相巻線との間にシャント抵抗を接続して、電流センサによって各相の電流を検知する必要があった。しかし、モータ装置の相数が増加するほどシャント抵抗と電流センサの必要数も増加し、装置の小型化やコスト低減が困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、各相に流れる電流を検出するために必要な電流センサ数を低減しながらも、適切な回転制御を継続できるモータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のモータ装置は、回転子が強磁性体で構成されたスイッチトリラクタンスモータであるモータ部と、前記モータ部に電力を供給するスイッチインバータ部と、前記スイッチインバータ部に含まれる各スイッチを制御するスイッチ制御部と、前記モータ部と前記スイッチインバータ部の間に設けられた電流センサ部とを備えるモータ装置であって、前記モータ部にはＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相およびＦ相の巻線が巻回されており、前記スイッチインバータ部は、前記Ａ相、前記Ｃ相および前記Ｅ相に電流を供給する第１系統と、前記Ｂ相、前記Ｄ相および前記Ｆ相に電流を供給する第２系統を有し、前記電流センサ部は、前記第１系統のうち所定の２相の電流値を検出し他の１相の電流値を算出し、前記第２系統のうち所定の２相の電流値を検出し他の１相の電流値を算出し、前記スイッチ制御部は、前記電流センサの検出結果および算出結果に基づいて前記スイッチインバータ部を制御することを特徴とする。
【０００８】
このような本発明のモータ装置では、第１系統と第２系統のうち２相の電流値を検出し、他の１相の電流値を算出することで、各相に流れる電流を検出するために必要な電流センサ数を低減しながらも、適切な回転制御を継続できる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記スイッチ制御部は、前記スイッチインバータ部をパルス制御する。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記電流センサ部は、電気角１周期において前記所定の２相の電流値の平均から直流電流値を算出し、前記直流電流値と検出した前記所定の２相の電流値に基づいて、前記他の１相の電流値を算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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