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JP2009291035A - Synchronous electric motor driving system - Google Patents

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JP2009291035A
JP2009291035A JP2008142797A JP2008142797A JP2009291035A JP 2009291035 A JP2009291035 A JP 2009291035A JP 2008142797 A JP2008142797 A JP 2008142797A JP 2008142797 A JP2008142797 A JP 2008142797A JP 2009291035 A JP2009291035 A JP 2009291035A
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Japan
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phase
synchronous motor
power
stator
drive system
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Application number
JP2008142797A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kazama
俊 風間
Norisada Nishiyama
典禎 西山
Masaki Tagome
正樹 田米
Yasuhiro Kondo
康宏 近藤
Makoto Kitahata
真 北畠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2008142797A priority Critical patent/JP2009291035A/en
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

【課題】複数種類の3相交流電力の供給を受けて動作する同期電動機を、3相交流電力を生成するインバータの個数の増加を抑えることができる同期電動機駆動システムを提供する。
【解決手段】インバータ7と同期電動機41との間にトランス14を設ける。そしてインバータ7から出力された3相交流電力を入力として、トランス14は、位相がずれた複数種類の3相交流電力を出力するように、トランス内部に2次側コイル50、51、52を備える。2次側コイル50、52は、千鳥結線型のコイルである。2次側コイル52は、1次側コイルに入力された3相交流電力の各相の位相が、π/9ラジアン進んだ3相交流電力を出力し、2次側コイル50は、1次側コイルに入力された3相交流電力の各相の位相が、π/9ラジアン遅れた3相交流電力を出力する。
【選択図】図1
A synchronous motor driving system capable of suppressing an increase in the number of inverters that generate three-phase AC power is provided for a synchronous motor that operates by receiving a plurality of types of three-phase AC power.
A transformer is provided between an inverter and a synchronous motor. Then, using the three-phase AC power output from the inverter 7 as an input, the transformer 14 includes secondary coils 50, 51, and 52 inside the transformer so as to output a plurality of types of three-phase AC power that are out of phase. . The secondary coils 50 and 52 are staggered coils. The secondary coil 52 outputs three-phase AC power in which the phase of each phase of the three-phase AC power input to the primary coil is advanced by π / 9 radians, and the secondary coil 50 is the primary side The phase of each phase of the three-phase AC power input to the coil is output by three-phase AC power delayed by π / 9 radians.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、同期電動機と同期電動機を駆動するためのインバータを含む同期電動機駆動システムに関し、特に、固定子巻線に位相の異なる電流を供給する技術に関する。   The present invention relates to a synchronous motor drive system including a synchronous motor and an inverter for driving the synchronous motor, and more particularly to a technique for supplying currents having different phases to a stator winding.

同期電動機駆動システムは、3相交流同期電動機と、直流電力を交流電力に変換して同期電動機に給電するインバータ回路と、インバータ回路を制御するコントローラとを含んで構成される。同期電動機駆動システムには、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車用のものなどがあり、走行用同期電動機としては、磁石式同期電動機、所謂ブラシレスDCモータが採用されている。   The synchronous motor drive system includes a three-phase AC synchronous motor, an inverter circuit that converts DC power into AC power and supplies power to the synchronous motor, and a controller that controls the inverter circuit. Examples of the synchronous motor drive system include those for electric vehicles and hybrid vehicles. As the synchronous motor for traveling, a magnet type synchronous motor, so-called brushless DC motor, is employed.

二組の3相巻線を有する同期電動機において、その二組の3相巻線に所望の電流位相差を与えるインバータにより構成される同期電動機駆動システムとしては、特許文献1に挙げられるものがある。
特許文献1には、等間隔に配列された2Pの磁極を持つ回転子と、各々が電気角でπ/6ないしはπ/3ラジアンの位相差をもつ二組の3相巻線が円周上に配列された固定子とからなるブラシレスDCモータを同期電動機として用い、電気角でπ/6ないしはπ/3ラジアンの位相差の電流を複数台(特許文献1の場合は、2台)の3相交流電力を出力するインバータにより供給する技術が開示されている。複数台のインバータを使用することにより、より多種の位相差のある3相交流電力を生成することができる。
特開2000−41392号公報
In a synchronous motor having two sets of three-phase windings, a synchronous motor drive system configured by an inverter that gives a desired current phase difference to the two sets of three-phase windings is disclosed in Patent Document 1. .
In Patent Document 1, a rotor having 2P magnetic poles arranged at equal intervals and two sets of three-phase windings each having a phase difference of π / 6 or π / 3 radians in electrical angle are arranged on the circumference. Are used as a synchronous motor, and a plurality of currents having a phase difference of π / 6 or π / 3 radians in electrical angle (two in the case of Patent Document 1) are used. A technique for supplying by an inverter that outputs phase AC power is disclosed. By using a plurality of inverters, it is possible to generate three-phase AC power having more various phase differences.
JP 2000-41392 A

ところで、インバータは、三つの位相の異なる電流を供給するために、都合六つのスイッチング素子(パワー半導体)を搭載している。そして、当該スイッチング素子の切替制御により、三つの位相の異なる電流を供給する。
特許文献1のように複数台のインバータを使用することは、とりもなおさずスイッチング素子の増大を招くことになり、同期電動機の駆動システムであるインバータ装置の構成が複雑になる。また、高速で切替が発生するスイッチング素子の増大は、スイッチング素子の故障の可能性を高めることから、システム全体としての信頼性の低下を招くことになる。
By the way, the inverter is equipped with six switching elements (power semiconductors) in order to supply three currents having different phases. Then, three different currents are supplied by switching control of the switching element.
The use of a plurality of inverters as in Patent Document 1 leads to an increase in switching elements, and the configuration of an inverter device that is a drive system for a synchronous motor becomes complicated. In addition, an increase in switching elements that are switched at high speed increases the possibility of failure of the switching elements, leading to a decrease in reliability of the entire system.

そこで、本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、単一のインバータを用いながらも、位相がずれた複数の3相交流電力を生成して同期電動機を駆動する同期電動機駆動システムを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a synchronous motor drive system that generates a plurality of three-phase AC powers that are out of phase and drives a synchronous motor while using a single inverter. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明は、直流電力を3相交流電力に変換して出力するインバータと、前記インバータから出力される前記3相交流電力が入力されて複数の3相交流電力を出力するものであって、出力される一つの3相交流電力の特定の相の交流電力の位相と、出力される他の3相交流電力における前記特定の相の交流電力の位相とは互いにずれている位相変換部と、前記位相変換部から出力される複数の3相交流電力が入力されて回転する同期電動機と、
を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an inverter that converts DC power into three-phase AC power and outputs the output, and the three-phase AC power output from the inverter is input to output a plurality of three-phase AC power. The phase of the AC power of a specific phase of one three-phase AC power to be output is different from the phase of the AC power of the specific phase in the other three-phase AC power to be output. A phase converter, and a synchronous motor that is rotated by a plurality of three-phase AC power output from the phase converter, and
It is characterized by having.

上述のような構成によって、位相変換部が各巻線に供給すべき3相交流電力を複数生成することから、インバータを複数備えずとも、同期電動機に各相の位相がずれた交流電力を供給することができる。インバータを複数備えていないので、スイッチング素子は増大せず、スイッチング素子を多数用いることによるシステムの信頼性の低下を防ぐことができる。   With the configuration as described above, the phase conversion unit generates a plurality of three-phase AC powers to be supplied to the windings, so that the AC motors are supplied with AC powers whose phases are shifted from each other without providing a plurality of inverters. be able to. Since a plurality of inverters are not provided, the number of switching elements does not increase, and a decrease in system reliability due to the use of a large number of switching elements can be prevented.

以下、本発明の一実施形態である同期電動機駆動システムについて図面を用いて説明する。
<実施形態1>
図1は、同期電動機駆動システムの構成を示した回路図である。
図1に示すように同期電動機駆動システム100は、インバータ7と、トランス14と、同期電動機41とを含んで構成され、直流電源8からの電源供給を受けて動作する。
Hereinafter, a synchronous motor drive system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a synchronous motor drive system.
As shown in FIG. 1, the synchronous motor drive system 100 includes an inverter 7, a transformer 14, and a synchronous motor 41, and operates by receiving power supply from the DC power supply 8.

直流電源8は、電源系統を整流して得られる直流電源、もしくはバッテリタイプの直流電源である。バッテリタイプの直流電源としては、例えば、ニッケル水素あるいはリチウムイオンなどの二次電源がある。
インバータ7は、電圧型インバータ回路であり、スイッチング素子Q1〜Q6により構成される。スイッチング素子Q1とQ2でU相アームを形成し、スイッチング素子Q3でQ4はV相アームを形成し、スイッチング素子Q5でQ6はW相アームを形成する。スイッチング素子Q1〜Q6には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)に代表されるパワー半導体素子が適用される。U相アーム、V相アーム、W相アームそれぞれから出力される交流電力100a、100b、100cは互いに2π/3ラジアンだけ位相がずれている。
The DC power supply 8 is a DC power supply obtained by rectifying a power supply system or a battery type DC power supply. Examples of the battery type DC power source include a secondary power source such as nickel metal hydride or lithium ion.
The inverter 7 is a voltage type inverter circuit, and is composed of switching elements Q1 to Q6. Switching elements Q1 and Q2 form a U-phase arm, switching element Q3 forms a Q-phase arm, and switching element Q5 forms a W-phase arm. Power semiconductor elements represented by IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) are applied to the switching elements Q1 to Q6. The AC powers 100a, 100b, 100c output from the U-phase arm, V-phase arm, and W-phase arm are out of phase with each other by 2π / 3 radians.

なお、各スイッチング素子Q1〜Q6のコレクタ−エミッタ間(またはドレイン−ソース間)には、エミッタ側(ソース側)からコレクタ側(ドレイン側)へ電流を流すためのダイオードD1〜D6が接続されている。また、当該ダイオードD1〜D6として、MOSFETの寄生ダイオードを使用する場合がある。インバータ7から出力される3相交流電力の各相の交流電力は、トランス14の1次側コイル12の対応するコイルに供給される。   In addition, diodes D1 to D6 for flowing current from the emitter side (source side) to the collector side (drain side) are connected between the collector and emitter (or between the drain and source) of each switching element Q1 to Q6. Yes. Further, a MOSFET parasitic diode may be used as the diodes D1 to D6. The AC power of each phase of the three-phase AC power output from the inverter 7 is supplied to the corresponding coil of the primary side coil 12 of the transformer 14.

トランス14は、1次側コイル12と、シールド13と、2次側コイル50、51、52とを含んで構成される。
1次側コイル12は、3相交流電力の各相に対応するコイルを備え、スター結線されている。
シールド13は、1次側コイル12と、各2次側コイル間の磁気遮断やコイルと周辺機器との間の磁気遮断、または雷インパルスなどの異常電圧が印加した場合に同期電動機41を保護する。
The transformer 14 includes a primary side coil 12, a shield 13, and secondary side coils 50, 51, 52.
The primary side coil 12 includes coils corresponding to the respective phases of the three-phase AC power and is star-connected.
The shield 13 protects the synchronous motor 41 when an abnormal voltage such as a magnetic interruption between the primary coil 12 and each secondary coil, a magnetic interruption between the coil and peripheral devices, or a lightning impulse is applied. .

2次側コイル50は、出力される3相交流電力の各相の位相が1次側コイル12に入力される3相交流電力の対応する各相の位相に対して電気角でπ/9ラジアン遅れになるように調整された千鳥結線型のコイルである。
2次側コイル51は、1次側コイル12と同様にスター結線されており、1次側コイル12に入力される3相交流電力の各相について同位相の3相交流電力を出力する。
The secondary coil 50 has an electrical angle of π / 9 radians in terms of the phase of each phase of the three-phase AC power output to the corresponding phase of the three-phase AC power input to the primary coil 12. This is a staggered coil that has been adjusted to be delayed.
The secondary coil 51 is star-connected in the same manner as the primary coil 12, and outputs three-phase AC power having the same phase for each phase of the three-phase AC power input to the primary coil 12.

2次側コイル52は、出力される3相交流電力の各相の位相が1次側コイル12に入力される3相交流電力の対応する各相の位相に対して電気角でπ/9ラジアン進みになるように調整された千鳥結線型のコイルである。
千鳥結線型のコイルについてより具体的に図5を用いて説明する。図5は、2次側コイル52の場合を示している。2次側コイルの各相は、2個のコイルにより構成され、各相の一つの巻線は、他相の一つの巻線に直列に接続し、自相のコイル長と直列に接続した他相のコイル長の比を調節することで、1次側コイルに入力された交流電力に対して所望の位相差を生じさせた交流電力を出力することができる。
The secondary coil 52 has an electrical angle of π / 9 radians in terms of the phase of each phase of the three-phase AC power output to the corresponding phase of the three-phase AC power input to the primary coil 12. It is a staggered coil that has been adjusted to advance.
The staggered type coil will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 5 shows the case of the secondary coil 52. Each phase of the secondary coil is composed of two coils, and one winding of each phase is connected in series to one winding of the other phase, and is connected in series with the coil length of the own phase. By adjusting the ratio of the coil lengths of the phases, AC power in which a desired phase difference is generated with respect to the AC power input to the primary coil can be output.

例えば図5(a)に示すようにコイル長を1対1にした場合には、出力される電力の位相はπ/6ラジアンずれることになる。
本実施形態においては、Eu1とEv2とのコイル長の比、Ev1とEw2とのコイル長の比、Ew1とEu2のコイル長の比それぞれを1:0.53にすることで、Eu1+Ev2の位相をEu1に対してπ/9ラジアン、Ev1+Ew2の位相をEv1に対してπ/9ラジアン、Ew1+Eu2の位相をEw1に対してπ/9ラジアン進めることができる。
For example, when the coil length is set to 1: 1 as shown in FIG. 5A, the phase of the output power is shifted by π / 6 radians.
In this embodiment, the phase of Eu1 + Ev2 is set to 1: 0.53 by setting the coil length ratio of Eu1 and Ev2, the ratio of the coil length of Ev1 and Ew2, and the ratio of the coil length of Ew1 and Eu2 to 1: 0.53, respectively. The phase of π / 9 radians can be advanced with respect to Eu1, the phase of Ev1 + Ew2 can be advanced by π / 9 radians with respect to Ev1, and the phase of Ew1 + Eu2 can be advanced with respect to Ew1 by π / 9 radians.

なお、図5は、2次側コイル52のように位相を進める場合を説明したが、2次側コイル50のように位相を遅らせる場合には、2次側コイルの結線の組み合わせを変える。具体的には、Eu1をEw2に、Ev1をEu2に、Ew1をEv2に接続すればよい。
ここで、各2次側コイルから出力される交流電力について述べておく。2次側コイル50の出力電流101a、101b、101cはそれぞれ2π/3ラジアンずつ位相がずれている。2次側コイル51の出力電流102a、102b、102cについても同様であり、2次側コイル52の出力電流103a、103b、103cについても同様である。
5 illustrates the case where the phase is advanced as in the secondary side coil 52, but in the case where the phase is delayed as in the secondary side coil 50, the combination of secondary coil connections is changed. Specifically, Eu1 may be connected to Ew2, Ev1 may be connected to Eu2, and Ew1 may be connected to Ev2.
Here, the AC power output from each secondary coil will be described. The output currents 101a, 101b, and 101c of the secondary coil 50 are out of phase by 2π / 3 radians. The same applies to the output currents 102a, 102b, 102c of the secondary coil 51, and the same applies to the output currents 103a, 103b, 103c of the secondary coil 52.

また、出力電流101a、102a、103aはそれぞれπ/9ラジアンずつ位相がずれている。出力電流101b、102b、103bについても同様であり、出力電流101c、102c、103cについても同様である。
ここから同期電動機41について図面を用いて詳細に説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る同期電動機駆動システムを構成する同期電動機の平面図である。また、図3は、図2の同期電動機の詳細図である。
The output currents 101a, 102a, and 103a are out of phase by π / 9 radians. The same applies to the output currents 101b, 102b, and 103b, and the same applies to the output currents 101c, 102c, and 103c.
The synchronous motor 41 will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a plan view of the synchronous motor constituting the synchronous motor drive system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a detailed view of the synchronous motor of FIG.

図2は、回転軸に垂直な面で同期電動機41を切断した場合の、断面図である。
同期電動機41は回転子2および固定子43から構成される。
回転子2は、回転子コア4および複数の永久磁石5を含み、永久磁石5は回転子コア4に回転子の周方向に等間隔に配置されている。永久磁石5によって構成される磁極6は、固定子43に対してN極、S極が交互に配置された磁極対を構成している。磁極対N極、S極は電気角で2πラジアンとなり、隣り合う磁極の配置間隔は電気角でπラジアンとなる。本実施形態では、回転子の磁極は20極であり、機械角に対して電気角が10倍の関係となっている。なお、図2において、永久磁石5とその磁極6について図面を見やすくするため、全ての永久磁石から引き出し線は引いていない。固定子巻線9や、固定子ティース47も同様に全ての固定子巻線、ティースから引き出し線は引いていない。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the synchronous motor 41 cut along a plane perpendicular to the rotation axis.
The synchronous motor 41 includes the rotor 2 and the stator 43.
The rotor 2 includes a rotor core 4 and a plurality of permanent magnets 5. The permanent magnets 5 are arranged on the rotor core 4 at equal intervals in the circumferential direction of the rotor. The magnetic pole 6 constituted by the permanent magnet 5 constitutes a magnetic pole pair in which N poles and S poles are alternately arranged with respect to the stator 43. The magnetic pole pair N pole and S pole have an electrical angle of 2π radians, and the arrangement interval of adjacent magnetic poles has an electrical angle of π radians. In this embodiment, the rotor has 20 magnetic poles, and the electrical angle is 10 times the mechanical angle. In FIG. 2, in order to make the drawing of the permanent magnet 5 and its magnetic pole 6 easy to see, no lead wire is drawn from all the permanent magnets. Similarly, the stator winding 9 and the stator teeth 47 are not drawn from all the stator windings and teeth.

固定子43は、回転子2に対向配置されている複数の固定子ティース47および各固定子ティース47に集中巻に巻回された固定子巻線9を含む。複数の固定子ティース47は、固定子の周方向に並ぶ3個単位で固定子ティース組48を構成している。本実施形態では、固定子ティース組48が6組、機械角で60°の等間隔で配置されている。
回転子2の周方向に並べられた磁極数は全部で20極であり、固定子ティースの数は全部で18となっており、半周当り10/9でずれて配置されている。
The stator 43 includes a plurality of stator teeth 47 disposed to face the rotor 2 and a stator winding 9 wound around each stator tooth 47 in a concentrated manner. The plurality of stator teeth 47 constitutes a stator tooth group 48 in units of three arranged in the circumferential direction of the stator. In the present embodiment, six sets of stator teeth 48 are arranged at equal intervals of 60 ° in mechanical angle.
The number of magnetic poles arranged in the circumferential direction of the rotor 2 is 20 in total, and the number of stator teeth is 18 in total, which are shifted by 10/9 per half circumference.

図2において、反時計回転方向を+方向とすると、固定子ティース組48aに対して、固定子ティース組48bは機械角で−60°、電気角で+2π/3ラジアンずれて配置されている。また、固定子ティース組48aに対して、固定子ティース組48cは機械角で+60°、電気角で+4π/3ラジアン(−2π/3ラジアン)ずれて配置されている。よって、固定子ティース組48a、固定ティース組48b、固定子ティース組48cは互いに電気角で2π/3ラジアンの間隔の配置となる。   In FIG. 2, when the counterclockwise rotation direction is the + direction, the stator teeth set 48b is arranged with a mechanical angle of −60 ° and an electrical angle of + 2π / 3 radians with respect to the stator teeth set 48a. Further, the stator teeth group 48c is disposed with a mechanical angle of + 60 ° and an electrical angle of + 4π / 3 radians (−2π / 3 radians) with respect to the stator teeth group 48a. Therefore, the stator teeth group 48a, the fixed teeth group 48b, and the stator teeth group 48c are arranged at an electrical angle of 2π / 3 radians.

なお、本実施形態の同期電動機は、固定子ティース組48a、固定子ティース組48b、固定子ティース組48cの組み合わせが周方向に2組、(固定子ティース組48a’、固定子ティース組48b’、固定子ティース組48c’)繰り替えされた配置となる。
図3を用いて、固定子ティース組48aの構成を詳細に述べる。以下、固定子巻線の間の機械角を論ずるが、それぞれの固定子巻線が巻回された固定子ティースの中心(一点鎖線)間の角度を表す。固定子ティース組48aは、3個の隣接した固定子ティース61a、62a、63aから構成されている。固定子ティース61a、62a、63aには互いの巻回方向が逆向きとなるように集中巻に巻回された固定子巻線81a、82a、83aが配置されている。固定子巻線82aが巻回された固定子ティース62aに対して、固定子巻線81aが巻回された固定子ティース61aは、機械角で+20°の位置に配置されている。すなわち磁極間隔である電気角πラジアン(機械角18°)からさらに+π/9ラジアンずれて配置されている。また、同様に固定子巻線82aに対して、固定子巻線83aは、機械角で−20°の位置に配置されている。すなわち磁極間隔である電気角πラジアンからさらに−π/9ラジアンずれて配置されている。ここで、固定子ティースは、周方向に等間隔で360/18=20°の間隔で並べられている。一方、回転子の磁極は周方向に等間隔で20個並べられており、360/20=18°の間隔となる。
In the synchronous motor of the present embodiment, the combination of the stator teeth group 48a, the stator teeth group 48b, and the stator teeth group 48c is two sets in the circumferential direction (the stator teeth group 48a ′ and the stator teeth group 48b ′). , Stator teeth group 48c ′) is repeated arrangement.
The configuration of the stator tooth group 48a will be described in detail with reference to FIG. Hereinafter, the mechanical angle between the stator windings will be discussed, and the angle between the centers (one-dot chain lines) of the stator teeth around which the respective stator windings are wound is expressed. The stator teeth group 48a is composed of three adjacent stator teeth 61a, 62a, 63a. The stator teeth 61a, 62a, 63a are arranged with stator windings 81a, 82a, 83a wound in concentrated winding so that the winding directions are opposite to each other. The stator teeth 61a around which the stator winding 81a is wound are arranged at a mechanical angle of + 20 ° with respect to the stator teeth 62a around which the stator winding 82a is wound. That is, they are arranged with a deviation of + π / 9 radians from the electrical angle π radians (mechanical angle 18 °), which is the magnetic pole spacing. Similarly, the stator winding 83a is disposed at a mechanical angle of −20 ° with respect to the stator winding 82a. That is, they are arranged with a deviation of −π / 9 radians from the electrical angle π radians, which is the magnetic pole interval. Here, the stator teeth are arranged at equal intervals of 360/18 = 20 ° in the circumferential direction. On the other hand, 20 magnetic poles of the rotor are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the interval is 360/20 = 18 °.

図2に示した他の2組の固定子ティース組48b、48cも上記固定子ティース組48a同様に、固定子ティース組内において、3個の巻線が磁極間隔である電気角πラジアンから電気角で+π/9ラジアンと−π/9ラジアンずれて配置されている。
図4は、図2に示した同期電動機の固定子巻線の結線を説明するための図である。
図示した巻線端子番号末尾のa、b、cは、それぞれ固定子ティース組48a、48b、48cを構成する巻線に対応している。
Similarly to the stator teeth set 48a, the other two sets of stator teeth sets 48b and 48c shown in FIG. 2 are electrically connected from the electrical angle π radians in which the three windings are magnetic pole intervals. They are offset by + π / 9 radians and −π / 9 radians.
FIG. 4 is a diagram for explaining the connection of the stator windings of the synchronous motor shown in FIG.
The a, b, and c at the end of the illustrated winding terminal numbers correspond to the windings that constitute the stator tooth groups 48a, 48b, and 48c, respectively.

固定子ティース組48a内の3個の固定子巻線81a、82a、83aのそれぞれの端子31a、32a、33aは、個別に外部に出されていて、トランス14の2次側コイル50、51、52の接続端子に個別に接続されている。固定子ティース組48b内の3個の巻線の端子31b、32b、33b、および、固定子ティース組48cの3個の巻線の端子31c、32c、33cも同様に、個別に外部に出されていて、トランス14の2次側コイル50、51、52の接続端子に個別に接続されている。   The terminals 31a, 32a, 33a of the three stator windings 81a, 82a, 83a in the stator tooth set 48a are individually connected to the outside, and the secondary coils 50, 51, It is individually connected to 52 connection terminals. Similarly, the terminals 31b, 32b, 33b of the three windings in the stator tooth set 48b and the terminals 31c, 32c, 33c of the three windings of the stator tooth set 48c are also individually brought out to the outside. And connected to the connection terminals of the secondary side coils 50, 51, 52 of the transformer 14 individually.

また、異なる固定子ティース組48a、48b、48cで位相差が2π/3ラジアンとなる固定子巻線の端子は共通に中性点に接続されている。すなわち端子34aと端子34bと端子34cは第1の中性点に接続され、端子35aと端子35bと端子35cは第2の中性点に接続され、端子36aと端子36bと端子36cは第3の中性点に接続されている。この例では第1,第2および第3の中性点を電気的に分離させているが、このうちのいずれか二つの中性点あるいは全ての中性点を電気的に接続することとしてもよい。   In addition, terminals of the stator windings having a phase difference of 2π / 3 radians in different stator tooth groups 48a, 48b, 48c are commonly connected to a neutral point. That is, the terminals 34a, 34b, and 34c are connected to the first neutral point, the terminals 35a, 35b, and 35c are connected to the second neutral point, and the terminals 36a, 36b, and 36c are connected to the third neutral point. Is connected to the neutral point. In this example, the first, second and third neutral points are electrically separated, but any two neutral points or all neutral points can be electrically connected. Good.

また、本実施形態では固定子ティース組48a、固定子ティース組48b、固定子ティース組48cが2組ずつあり、末尾のa、b、cが同じ固定子ティース組どうしは回転子の磁極に対して電気角で同じ位置関係にある。そのため6組の固定子ティース組のうち隣接した3組の固定子ティース組どうしで中性点接続を構成してもよいし、一つ置きの3組の固定子ティース組どうしで中性点接続を構成してもよい、また、6組の全ての固定子ティース組で中性点接続を構成してもよい。   In the present embodiment, there are two sets of stator teeth 48a, stator teeth 48b, and stator teeth 48c. Are in the same positional relationship in terms of electrical angle. For this reason, a neutral point connection may be configured between three adjacent stator teeth groups among the six stator teeth groups, or a neutral point connection between every other three stator teeth groups. Further, the neutral point connection may be constituted by all six sets of stator teeth.

18個の固定子ティースは、回転子の磁極間隔と異なる配置間隔で並び、かつ、周方向に並ぶ3個単位で固定子ティース組を構成している。また各固定子ティース組内の3個の固定子巻線は、それぞれ独立した外部端子に個別に接続されている。
ここで「個別」とは、ひとつの固定子ティース組に含まれている固定子巻線どうしの関係を示すものであり、異なる固定子ティース組にそれぞれ含まれている固定子巻線どうしの関係を示すものではない。従って、異なる固定子ティース組に含まれる固定子巻線どうしは、条件が許せば共通に接続される場合もある。例えば、固定子ティース組48aに含まれている固定子巻線81aと固定子ティース組48a’に含まれている固定子巻線81a’には同じ位相の電流が供給されるため、これらを共通の外部端子に接続することとしてもよい。もちろん個別に外部端子に接続することとしても何ら問題はない。
The 18 stator teeth are arranged at a different arrangement interval from the magnetic pole interval of the rotor, and constitute a stator teeth group in units of 3 arranged in the circumferential direction. Further, the three stator windings in each stator tooth group are individually connected to independent external terminals.
Here, “individual” indicates the relationship between the stator windings included in one stator tooth group, and the relationship between the stator windings included in different stator teeth groups. It does not indicate. Accordingly, the stator windings included in different stator teeth groups may be connected in common if conditions permit. For example, currents of the same phase are supplied to the stator winding 81a included in the stator teeth set 48a and the stator winding 81a ′ included in the stator teeth set 48a ′. It is good also as connecting to the external terminal. Of course, there is no problem even if it is individually connected to the external terminal.

このように構成された同期電動機41に対して、どのように交流電力を供給するかを図6及び図7を用いて説明する。
図6は、本発明の第1の実施形態の固定子と回転子の位置関係を示し、図6(a)、図6(b)、図6(c)は回転子2が反時計方向に各々機械角で2°(電気角でπ/9ラジアン)回転したときの固定子および回転子の位置関係を示している。また、図5は、第1の実施形態において各固定子巻線に流した電流の時間変化を示した図である。図7中の(a)(b)(c)で示される時間は、それぞれ図6(a)、図6(b)、図6(c)に示される位置関係に対応している。
How AC power is supplied to the synchronous motor 41 configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
FIG. 6 shows the positional relationship between the stator and the rotor according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 6 (a), 6 (b), and 6 (c) show that the rotor 2 is counterclockwise. The positional relationship between the stator and the rotor when rotated by 2 ° in mechanical angle (π / 9 radians in electrical angle) is shown. FIG. 5 is a diagram showing a time change of the current flowing through each stator winding in the first embodiment. The times indicated by (a), (b), and (c) in FIG. 7 correspond to the positional relationships shown in FIGS. 6 (a), 6 (b), and 6 (c), respectively.

図2、図3に、回転子の磁極間を10、11で示した。回転子の磁極間10、11は、回転子に配置された永久磁石で構成された磁極Nと磁極Sとの間の磁気中立点の位置を意味する。ここでは、機械的にも磁石と磁石との間の位置となっている。反時計方向にみてN極からS極に変わる磁極間を10、反時計方向にみてS極からN極に変わる磁極間を11で示している。なお、磁極間11’は、磁極間11に対して電気角では同じ位置であるが機械角では異なる位置にある。   2 and 3, the distance between the magnetic poles of the rotor is indicated by 10 and 11. The distance between the magnetic poles 10 and 11 of the rotor means the position of the magnetic neutral point between the magnetic pole N and the magnetic pole S which are composed of permanent magnets arranged on the rotor. Here, it is mechanically located between the magnets. Reference numeral 10 denotes the distance between the magnetic poles changing from the N pole to the S pole in the counterclockwise direction, and reference numeral 11 denotes the distance between the magnetic poles changing from the S pole to the N pole in the counterclockwise direction. The inter-magnetic pole 11 ′ is at the same electrical angle as the inter-magnetic pole 11 but at a different mechanical angle.

図6(a)では、一点鎖線で示したように、固定子ティース63aの中心と回転子磁極間11とが一致する位置関係で対向している。この位置関係のときに固定子巻線83aに流れる電流が最大になるように位相を調整して電流を供給すると、永久磁石によるトルクであるマグネットトルクが最大となる。なお図2で説明したように隣接する磁極どうしのなす角度(18°)と隣接する固定子ティースどうしのなす角度(20°)が異なるため、固定子ティース63aの中心と回転子磁極間11とが一致する位置関係で対向していれば、固定子ティース62aの中心および回転子磁極間10、ならびに固定子ティース61aの中心および回転子磁極間11’はずれた位置関係で対向することになる。   In FIG. 6A, as indicated by the alternate long and short dash line, the center of the stator teeth 63a and the rotor magnetic poles 11 are opposed to each other in a matching positional relationship. When the current is supplied by adjusting the phase so that the current flowing through the stator winding 83a is maximized in this positional relationship, the magnet torque that is the torque generated by the permanent magnet is maximized. As described with reference to FIG. 2, the angle between adjacent magnetic poles (18 °) and the angle between adjacent stator teeth (20 °) are different. Are opposed to each other in a positional relationship that coincides with each other, the center of the stator teeth 62a and the rotor magnetic pole 10 and the center of the stator teeth 61a and the rotor magnetic pole 11 'are opposed to each other with a shifted positional relationship.

図6(b)では、図6(a)から回転子が反時計方向に機械角で2°(電気角でπ/9ラジアン)回転しており、一点鎖線で示したように、固定子ティース62aの中心と回転子磁極間10とが一致する位置関係で対向している。この位置関係のときに固定子巻線82aに流れる電流が最大になるように位相を調整して電流を供給すると、永久磁石によるトルクであるマグネットトルクが最大となる。このとき固定子ティース63aの中心および回転子磁極間11、ならびに固定子ティース61aの中心および回転子磁極間11’はずれた位置関係で対向している。   In FIG. 6 (b), the rotor is rotated counterclockwise by 2 ° in mechanical angle (π / 9 radians in electrical angle) from FIG. 6 (a), and the stator teeth as shown by the one-dot chain line. The center of 62a and the rotor magnetic pole 10 face each other in a positional relationship that coincides. When the current is supplied by adjusting the phase so that the current flowing through the stator winding 82a is maximized in this positional relationship, the magnet torque that is the torque generated by the permanent magnet is maximized. At this time, the center of the stator teeth 63a and 11 between the rotor magnetic poles, and the center of the stator teeth 61a and 11 'between the rotor magnetic poles face each other in a shifted positional relationship.

図6(c)では、図6(b)から回転子が反時計方向に機械角で2°(電気角でπ/9ラジアン)回転しており、一点鎖線で示したように、固定子ティース61aの中心と回転子磁極間11’とが一致する位置関係で対向している。この位置関係のときに固定子巻線81aに流れる電流が最大になるように位相を調整して電流を供給すると、永久磁石によるトルクであるマグネットトルクが最大となる。このとき固定子ティース63aの中心および回転子磁極間11、ならびに固定子ティース62aの中心および回転子磁極間10はずれた位置関係で対向している。   6 (c), the rotor is rotated counterclockwise by a mechanical angle of 2 ° (electrical angle π / 9 radians) from FIG. 6 (b). The center of 61a and the rotor magnetic pole 11 'are opposed to each other in a matching positional relationship. When the current is supplied by adjusting the phase so that the current flowing through the stator winding 81a is maximized in this positional relationship, the magnet torque that is the torque by the permanent magnet is maximized. At this time, the center of the stator teeth 63a and 11 between the rotor magnetic poles, and the center of the stator teeth 62a and 10 between the rotor magnetic poles face each other in a shifted positional relationship.

図6(a)、(b)、(c)に示した位置関係となる各時間に、すなわち、固定子ティース61a、62a、63aの固定子ティース中心が回転子磁極間と対向している各時間に、固定子巻線81a、82a、83aに流れる電流がそれぞれ最大になるように位相を調整して電流を供給する。そうすると固定子ティース毎にマグネットトルクを最大とすることができ、全体として高トルク化を図ることができる。   6A, 6B, and 6C, that is, each of the stator teeth of the stator teeth 61a, 62a, and 63a facing each other between the rotor magnetic poles. In time, the current is supplied by adjusting the phase so that the currents flowing through the stator windings 81a, 82a, and 83a become maximum. As a result, the magnet torque can be maximized for each stator tooth, and the overall torque can be increased.

図7では、巻線端子31a、32a、33aに流した電流(ひいては固定子巻線81a、82a、83aに流した電流)が縦軸に、時間が横軸に示されている。図5に示すように、巻線端子32aに流す電流に対して巻線端子31aに流す電流はπ/9ラジアン進めてあり、巻線端子32aに流す電流に対して巻線端子33aに流す電流はπ/9ラジアン遅らせてある。   In FIG. 7, the currents flowing through the winding terminals 31a, 32a, 33a (and the currents flowing through the stator windings 81a, 82a, 83a) are shown on the vertical axis, and the time is shown on the horizontal axis. As shown in FIG. 5, the current passed through the winding terminal 31a is advanced by π / 9 radians relative to the current passed through the winding terminal 32a, and the current passed through the winding terminal 33a relative to the current passed through the winding terminal 32a. Is delayed by π / 9 radians.

各固定子巻線の配置関係と各固定子巻線に流す電流とは以下の関係がある。
固定子巻線82aに対して固定子巻線83aは、電気角でπラジアンからさらに−π/9ラジアンずれて配置されている。このような配置関係であれば、固定子巻線82aに流す電流に対して固定子巻線83aに流す電流は、π/9ラジアン進んだ交流電力が供給される。一方、固定子巻線82aに対して固定子巻線81aは、電気角でπラジアンからさらに+π/9ラジアンずれて配置されている。このような配置関係であれば、固定子巻線82aに流す電流に対して固定子巻線81aに流す電流は、π/9ラジアン遅らせた交流電力が供給される。このπ/9ラジアンのずれは、トランス14の機能により生じている。インバータ7は、上述で示したタイミングで電流が供給されるように各スイッチング素子Q1〜Q6のON、OFFを制御している。
The relationship between the arrangement of the stator windings and the current flowing through the stator windings are as follows.
The stator winding 83a is disposed with a deviation of −π / 9 radians from π radians in electrical angle with respect to the stator winding 82a. With such an arrangement relationship, AC current that is advanced by π / 9 radians is supplied to the current that flows through the stator winding 83a relative to the current that flows through the stator winding 82a. On the other hand, the stator winding 81a is arranged with a deviation of + π / 9 radians from π radians in electrical angle with respect to the stator winding 82a. With such an arrangement relationship, the AC current delayed by π / 9 radians is supplied to the current flowing through the stator winding 81a with respect to the current flowing through the stator winding 82a. This deviation of π / 9 radians is caused by the function of the transformer 14. The inverter 7 controls ON and OFF of the switching elements Q1 to Q6 so that current is supplied at the timing shown above.

このように、磁極間に各固定子ティースが来たタイミングでその固定子ティースに対して供給している交流電力の位相が最大となるように供給し、磁極の個数と固定子ティースの本数の差によって生じる機械角のずれを考慮して、位相のずれた交流電力を供給するために、トランス14をインバータ7と同期電動機41の間に配し、千鳥巻線型の2次側コイルで位相をずらしたことが本実施の形態の特徴である。   In this way, at the timing when each stator tooth comes between the magnetic poles, the AC power supplied to the stator teeth is supplied to the maximum, and the number of magnetic poles and the number of stator teeth are determined. In consideration of the mechanical angle deviation caused by the difference, in order to supply AC power having a phase deviation, the transformer 14 is arranged between the inverter 7 and the synchronous motor 41, and the phase is adjusted by the staggered winding type secondary coil. The shift is a feature of the present embodiment.

トランス14というパワー半導体に比して比較的信頼性の高い部品を用いることにより、インバータ7の増大を防ぎ、結果としてスイッチング素子の増大を防ぐことができるので、同期電動駆動システムの信頼性の低下を抑制することができる。
また、インバータと対地間との電位と、同期電動機のシャフトの対地間電位の変動に起因して、同期電動機の軸にコモンモード電流が生じて、ベアリングに電食が発生して破損することがあるが、トランス14を用いることにより、コモンモード電流の同期電動機41への通電を阻止することができ、耐ノイズ性能の高い同期電動機駆動システムを提供することができる。
<実施形態2>
上記実施形態1においては、トランス14を介して、各相の位相が互いにずれた複数の3相交流電力を同期電動機41に供給して、最大トルクが得られるようにして同期電動機を回転させることを示した。しかし、トランス14を介することによって損失、つまりコイルの抵抗としての作用や、電力の熱への変換などが発生していることも否めない。
By using a relatively reliable component as compared with the power semiconductor such as the transformer 14, it is possible to prevent an increase in the number of inverters 7 and, as a result, an increase in the number of switching elements, thereby reducing the reliability of the synchronous electric drive system. Can be suppressed.
In addition, due to fluctuations in the potential between the inverter and ground and the ground potential of the shaft of the synchronous motor, a common mode current is generated in the shaft of the synchronous motor, and electric corrosion is generated in the bearing, resulting in damage. However, by using the transformer 14, it is possible to prevent the common mode current from being supplied to the synchronous motor 41, and it is possible to provide a synchronous motor drive system having high noise resistance.
<Embodiment 2>
In the first embodiment, a plurality of three-phase AC powers whose phases are shifted from each other are supplied to the synchronous motor 41 via the transformer 14 to rotate the synchronous motor so as to obtain the maximum torque. showed that. However, it cannot be denied that a loss, that is, an effect as a resistance of the coil, conversion of electric power into heat, or the like is generated through the transformer 14.

そこで、本実施形態2においては、この損失を抑制することを示す。
<構成>
図8は、本実施形態における同期電動機駆動システムの構成を示した回路図である。
図8を見ればわかるように、インバータから直接同期電動機に交流電力が供給できる経路が設けられている。そしてこの経路上には、スイッチが設けられており、スイッチ27がOFFされ、スイッチ28がONされることで、インバータから出力された交流電力が直接同期電動機に供給される。
Therefore, the second embodiment shows that this loss is suppressed.
<Configuration>
FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of the synchronous motor drive system in the present embodiment.
As can be seen from FIG. 8, a path is provided through which AC power can be supplied directly from the inverter to the synchronous motor. On this path, a switch is provided. When the switch 27 is turned OFF and the switch 28 is turned ON, the AC power output from the inverter is directly supplied to the synchronous motor.

スイッチ27、28は、同期電動機駆動システムが搭載される装置(例えば、自動車)の制御装置によりON、OFFされる。どのようなタイミングでON、OFFするかは、使用されるシステムによって異なり、設計者により決定される。例えば、同期電動機駆動システムを自動車の車輪を回転させるために用いる場合には、車輪が回転していない状態から回転させ始めるときには、最大トルクを得るために、トランスを介して3相交流電力が同期電動機に供給されるようにスイッチ27をONし、スイッチ28をOFFする。そして、車輪の回転がある一定以上に安定すると、最大トルクを得られない代わりに、トランス14を介することによる損失を低減すべくスイッチ27をOFFし、スイッチ28をONするように設定する。基本的に、大きなトルクを必要とするときには、スイッチ27をONし、スイッチ28をOFFする。そして安定して回転している状態では、スイッチ27をOFFし、スイッチ28をONする。   The switches 27 and 28 are turned on and off by a control device of a device (for example, an automobile) on which the synchronous motor drive system is mounted. The timing for turning on and off differs depending on the system used and is determined by the designer. For example, if a synchronous motor drive system is used to rotate the wheels of an automobile, the three-phase AC power is synchronized via a transformer to obtain maximum torque when starting to rotate from a state where the wheels are not rotating. The switch 27 is turned on and the switch 28 is turned off so as to be supplied to the electric motor. Then, when the rotation of the wheel is stabilized to a certain level or more, the switch 27 is turned off and the switch 28 is turned on in order to reduce the loss caused by the transformer 14 instead of obtaining the maximum torque. Basically, when a large torque is required, the switch 27 is turned on and the switch 28 is turned off. In a state where the rotation is stable, the switch 27 is turned off and the switch 28 is turned on.

トランス14を介して3相交流電力を同期電動機41に供給する経路と、トランス14を介さずに3相交流電力を同期電動機41に供給する経路とを設けることにより、トランス14を介して位相のずれた複数の3相交流電力を供給して同期電動機41における最大トルクを得るか、トランス14を介さずに3相交流電力を同期電動機41に供給してトランス14における損失を低減させるかの選択が可能になるので、より柔軟性のある同期電動機駆動システムを構成することができる。
<実施形態3>
実施形態3においては、実施形態1とはティースに対しての巻線の巻回方法を異ならせた場合を説明する。基本的な構成については、実施形態1に示したものと同様であるので、本実施形態3では実施形態1と異なる部分について説明する。
By providing a path for supplying the three-phase AC power to the synchronous motor 41 via the transformer 14 and a path for supplying the three-phase AC power to the synchronous motor 41 without passing through the transformer 14, Selection of whether to supply a plurality of shifted three-phase AC power to obtain the maximum torque in the synchronous motor 41 or to supply the three-phase AC power to the synchronous motor 41 without passing through the transformer 14 to reduce the loss in the transformer 14 Therefore, a more flexible synchronous motor drive system can be configured.
<Embodiment 3>
In the third embodiment, a case will be described in which the winding method for the teeth is different from that of the first embodiment. Since the basic configuration is the same as that shown in the first embodiment, a different part from the first embodiment will be described in the third embodiment.

図9は、実施形態3における同期電動機駆動システムの構成を示した回路図である。そして、図11が実施形態3における同期電動機41の一つの固定子ティース組における巻線の巻回の仕方を示した詳細図である。実施形態3では、実施形態1とは、巻線の巻回方法と、巻線の巻回方法を異ならせることによって交流電力を供給する配線、トランスの構成などが異なる。   FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration of a synchronous motor drive system according to the third embodiment. FIG. 11 is a detailed view showing how the winding is wound in one stator tooth set of the synchronous motor 41 in the third embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in the winding method, the wiring for supplying AC power, the configuration of the transformer, and the like by changing the winding method.

図9に示すように、実施形態1と異なり、トランス14は2次側コイル51を備えていない。また、それに伴い、同期電動機41における巻線の個数も実施形態1よりも6少ない構成となっている。
2次側コイル50は、出力される3相交流電力の各相の位相が1次側コイル12に入力される3相交流電力の対応する各相の位相に対して電気角でπ/9ラジアン遅れになるように調整された千鳥結線型のコイルである。
As shown in FIG. 9, unlike the first embodiment, the transformer 14 does not include the secondary coil 51. Accordingly, the number of windings in the synchronous motor 41 is six fewer than that of the first embodiment.
The secondary coil 50 has an electrical angle of π / 9 radians in terms of the phase of each phase of the three-phase AC power output to the corresponding phase of the three-phase AC power input to the primary coil 12. This is a staggered coil that has been adjusted to be delayed.

2次側コイル52は、出力される3相交流電力の各相の位相が1次側コイル12に入力される3相交流電力の対応する各相の位相に対して電気角でπ/9ラジアン進みになるように調整された千鳥結線型のコイルである。
ここで、各2次側コイルから出力される交流電力について述べておく。2次側コイル50の出力電流101a、101b、101cはそれぞれ2π/3ラジアンずつ位相がずれている。2次側コイル52の出力電流103a、103b、103cについても同様である。
The secondary coil 52 has an electrical angle of π / 9 radians in terms of the phase of each phase of the three-phase AC power output to the corresponding phase of the three-phase AC power input to the primary coil 12. It is a staggered coil that has been adjusted to advance.
Here, the AC power output from each secondary coil will be described. The output currents 101a, 101b, and 101c of the secondary coil 50 are out of phase by 2π / 3 radians. The same applies to the output currents 103a, 103b, and 103c of the secondary coil 52.

また出力電流101aと103aは2π/9ラジアンだけ位相がずれている。出力電流101bと103bについても同様であり、出力電流101cと102cについても同様である。
図10は、実施形態3における同期電動機41の平面図である。基本構成は実施形態1に示したものと同様であり、ここでは実施形態1とは巻線組にふった符号が異なる。
The output currents 101a and 103a are out of phase by 2π / 9 radians. The same applies to the output currents 101b and 103b, and the same applies to the output currents 101c and 102c.
FIG. 10 is a plan view of the synchronous motor 41 according to the third embodiment. The basic configuration is the same as that shown in the first embodiment. Here, the reference numerals used for the winding sets are different from those in the first embodiment.

図11は、実施形態3における同期電動機の詳細図であり、巻線の巻回方法が実施形態1とは異なることを示すための図である。
図11に示すように、固定子ティース71aには固定子巻線91aの一部(巻回数N1)が巻回され、固定子ティース73aには固定子巻線92aの一部(巻回数N2)が巻回され、固定子ティース72aには固定子巻線91aの残余の部分(巻回数N21)および固定子巻線92aの残余の部分(巻回数N22)が巻回されている。
FIG. 11 is a detailed view of the synchronous motor in the third embodiment, and is a diagram for illustrating that the winding method of the winding is different from that in the first embodiment.
As shown in FIG. 11, a portion of the stator winding 91a (number of turns N1) is wound around the stator teeth 71a, and a portion of the stator winding 92a (number of turns N2) is wound around the stator teeth 73a. The remaining portion of the stator winding 91a (the number of turns N21) and the remaining portion of the stator winding 92a (the number of turns N22) are wound around the stator teeth 72a.

固定子巻線91aは、固定子ティース71a、72aにそれぞれ巻回されている部分どうしが互いに逆極性の磁場を発生させる。同様に、固定子巻線92aは、固定子ティース72a、73aにそれぞれ巻回されている部分どうしが互いに逆極性の磁場を発生させる。さらに固定子巻線91a、92aに同位相の電流が供給されたとき固定子ティース72aに巻回されている部分どうしは同じ極性の磁場を発生させる。   In the stator winding 91a, the portions wound around the stator teeth 71a and 72a generate magnetic fields having opposite polarities. Similarly, in the stator winding 92a, the portions wound around the stator teeth 72a and 73a generate magnetic fields having opposite polarities. Further, when currents of the same phase are supplied to the stator windings 91a and 92a, the portions wound around the stator teeth 72a generate magnetic fields having the same polarity.

また固定子巻線91a、92aの巻回数に関しては、以下の関係が満たされている。
N1=N2
N21=N22=(N1)/{2cos(π/9)}
上記関係を満たすことにより固定子ティース71a、72a、73aに生じる磁束の最大値を同等にすることができる。なおここでは便宜上イコール記号(=)を用いているが、実際には完全に一致させることが困難な場合が多い。上記のイコール記号は、右辺が小数になる場合にはその小数に近い整数を採用する程度の一致を含み、さらには、設計上誤差として無視できる程度の一致を含むこととする。
Further, the following relationship is satisfied with respect to the number of turns of the stator windings 91a and 92a.
N1 = N2
N21 = N22 = (N1) / {2cos (π / 9)}
By satisfying the above relationship, the maximum value of the magnetic flux generated in the stator teeth 71a, 72a, 73a can be made equal. Note that the equal sign (=) is used here for convenience, but in reality, it is often difficult to completely match. When the right side is a decimal, the equal symbol includes a match that uses an integer close to the decimal, and further includes a match that can be ignored as a design error.

図12は、実施形態3における同期電動機の固定子巻線の結線を説明するための図である。
図示した巻線端子番号末尾のa、b、cは、それぞれ固定子ティース組8a、8b、8cを構成する巻線に対応している。
固定子ティース組8a内の2個の固定子巻線91a、92aのそれぞれの巻線端子21a、23aは、個別に外部に出されていて、トランス14の2次側コイル50、52の接続端子に接続されている。固定子ティース組8b内の2個の巻線端子21b、23b、および、固定子ティース組8cの2個の巻線端子21c、23cも同様に、個別に外部に出されていて、トランス14の2次側コイル50、52の接続端子に個別に接続されている。
FIG. 12 is a diagram for explaining the connection of the stator windings of the synchronous motor according to the third embodiment.
The a, b, and c at the end of the illustrated winding terminal numbers correspond to the windings that constitute the stator tooth groups 8a, 8b, and 8c, respectively.
The respective winding terminals 21a and 23a of the two stator windings 91a and 92a in the stator teeth set 8a are individually connected to the outside and are connected to the secondary side coils 50 and 52 of the transformer 14. It is connected to the. Similarly, the two winding terminals 21b and 23b in the stator teeth set 8b and the two winding terminals 21c and 23c in the stator teeth set 8c are individually connected to the outside of the transformer 14. The secondary side coils 50 and 52 are individually connected to the connection terminals.

また、異なる固定子ティース組8a、8b、8cで位相差が2π/3ラジアンとなる固定子巻線の端子は共通に中性点に接続されている。すなわち巻線端子22aと巻線端子22bと巻線端子22cは第1の中性点に接続され、巻線端子24aと巻線端子24bと巻線端子24cは第2の中性点に接続されている。この例では第1および第2の中性点を電気的に分離されているが、これらを電気的に接続することとしてもよい。   The terminals of the stator windings having a phase difference of 2π / 3 radians in different stator tooth groups 8a, 8b, 8c are commonly connected to the neutral point. That is, the winding terminal 22a, the winding terminal 22b, and the winding terminal 22c are connected to the first neutral point, and the winding terminal 24a, the winding terminal 24b, and the winding terminal 24c are connected to the second neutral point. ing. In this example, the first and second neutral points are electrically separated, but they may be electrically connected.

また、本実施形態では固定子ティース組8a、固定子ティース組8b、固定子ティース組8cが2組ずつあり、末尾のa、b、cが同じ固定子ティース組どうしは回転子の磁極に対して電気角で同じ位置関係にある。そのため6組の固定子ティース組のうち隣接した3組の固定子ティース組どうしで中性点接続を構成してもよいし、一つ置きの3組の固定子ティース組どうしで中性点接続を構成してもよい、また、6組の全ての固定子ティース組で中性点接続を構成してもよい。   In this embodiment, there are two sets of stator teeth 8a, stator teeth 8b, and stator teeth 8c, and stator teeth sets having the same a, b, and c at the end of the stator teeth Are in the same positional relationship in terms of electrical angle. For this reason, a neutral point connection may be configured between three adjacent stator teeth groups among the six stator teeth groups, or a neutral point connection between every other three stator teeth groups. Further, the neutral point connection may be constituted by all six sets of stator teeth.

このように構成された同期電動機には、図13に示すように、交流電力が供給される。図13では、巻線端子21a、23aに流した電流(固定子巻線91a、92aに流した電流)が縦軸に、時間が横軸に示されている。図13に示すように、巻線端子21aに流す電流に対して巻線端子23aに流す電流は2π/9ラジアン進めてある。この2π/9ラジアンのずれは、トランス14の機能により生じている。   As shown in FIG. 13, AC power is supplied to the synchronous motor configured as described above. In FIG. 13, currents that flow through the winding terminals 21 a and 23 a (currents that flow through the stator windings 91 a and 92 a) are shown on the vertical axis, and time is shown on the horizontal axis. As shown in FIG. 13, the current flowing through the winding terminal 23a is advanced by 2π / 9 radians relative to the current flowing through the winding terminal 21a. This deviation of 2π / 9 radians is caused by the function of the transformer 14.

各固定子巻線の配置関係と各固定子巻線に流す電流とは以下の関係がある。
固定子ティース72aに対して固定子ティース73aは、電気角でπラジアンからさらに−π/9ラジアンずれて配置されている。一方、固定子ティース72aに対して固定子ティース71aは、電気角でπラジアンからさらに+π/9ラジアンずれて配置されている。このような配置関係であれば、固定子巻線91aに流す電流に対して固定子巻線92aに流す電流は、2π/9ラジアン進めることとする。
The relationship between the arrangement of the stator windings and the current flowing through the stator windings are as follows.
The stator teeth 73a are arranged with a deviation of −π / 9 radians from π radians in electrical angle with respect to the stator teeth 72a. On the other hand, the stator teeth 71a are arranged with a deviation of + π / 9 radians from π radians in electrical angle with respect to the stator teeth 72a. With such an arrangement relationship, the current passed through the stator winding 92a is advanced by 2π / 9 radians relative to the current passed through the stator winding 91a.

図11に示すように巻線が巻回された場合においても、固定子ティース組を構成する複数の固定子ティースのうちの少なくとも二つの固定子ティースには一つの巻線が巻回されるように構成されており、且つ他の固定子ティースには、二つの巻線に供給される交流電力によって発生する二つの磁界が合成されるような形で磁界を発生させる同期電動機41に対して、二つの互いに対応する各相の位相がずれた交流電力を供給する場合において、トランス14により、位相のずれを生じさせることができる。
<その他の変形例>
上記実施形態において、本発明の実施の手法について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明の思想として含まれる各種の変形例について説明する。
(1)上記実施形態においては、スイッチング素子や、ダイオードをSi(珪素)デバイスであると説明した。しかし、これはワイドバンドギャップを得るためにSiC(炭化珪素)デバイスやGaN(窒化ガリウム)デバイスなどであってもよい。SiC(炭化珪素)デバイスやGaN(窒化ガリウム)デバイスは、近年高耐熱性、低損失化が可能なデバイスとして注目されており、本発明においてもこれらのデバイスを用いることにより同様の効果、即ち高耐熱性などの効果を得られる。
(2)上記実施形態においては、同期電動機41を回転子が固定子の外側に配置されたアウターロータ型の同期電動機で説明しているが、回転子を固定子の内側に配置したインナーロータ型の同期電動機や、回転子と固定子とが軸方向に空隙を持って配置された、いわゆる面対向のアキシャルギャップ式同期電動機や、それらを複数組み合わせた構造の同期電動機でも同じ効果があることは言うまでもない。
(3)上記実施形態においては、同期電動機41は、固定子ティース47の本数が18で、永久磁石5の個数が20という場合を説明したが、固定子ティース47の数と永久磁石5の数とが一致せず、ロータが回転する条件を満たすならばいくつであってもよく、例えば、固定子ティース47の本数が9本、永久磁石5の個数が10という組み合わせであってもよいし、固定子ティース47の本数が15で、永久磁石の個数が12という組み合わせであってもよい。
Even when the winding is wound as shown in FIG. 11, one winding is wound around at least two stator teeth of the plurality of stator teeth constituting the stator teeth group. And the other stator teeth, with respect to the synchronous motor 41 that generates the magnetic field in such a manner that two magnetic fields generated by the AC power supplied to the two windings are combined, In the case of supplying AC power in which the phases of two mutually corresponding phases are shifted, a phase shift can be caused by the transformer 14.
<Other variations>
In the above embodiment, the method of implementing the present invention has been described, but it is needless to say that the embodiment of the present invention is not limited to this. Hereinafter, various modified examples included in the concept of the present invention other than the above embodiment will be described.
(1) In the above embodiment, the switching element and the diode have been described as being a Si (silicon) device. However, this may be a SiC (silicon carbide) device or a GaN (gallium nitride) device to obtain a wide band gap. In recent years, SiC (silicon carbide) devices and GaN (gallium nitride) devices have been attracting attention as devices capable of high heat resistance and low loss. Effects such as heat resistance can be obtained.
(2) In the above embodiment, the synchronous motor 41 is described as an outer rotor type synchronous motor in which the rotor is arranged outside the stator, but the inner rotor type in which the rotor is arranged inside the stator. The same effect can be obtained even with a synchronous motor of this type, a so-called face-facing axial gap synchronous motor in which the rotor and stator are arranged with a gap in the axial direction, and a synchronous motor with a combination of them. Needless to say.
(3) In the above embodiment, the synchronous motor 41 has been described in the case where the number of stator teeth 47 is 18 and the number of permanent magnets 5 is 20. However, the number of stator teeth 47 and the number of permanent magnets 5 are described. And the number of stator teeth 47 may be any number as long as the condition for rotating the rotor is satisfied. For example, the number of stator teeth 47 may be 9 and the number of permanent magnets 5 may be 10. A combination in which the number of stator teeth 47 is 15 and the number of permanent magnets is 12 may be used.

この場合、トランス14にて生じさせる位相のずれは、隣接する磁極と同期電動機の中心がなす角度と、隣接するティースと同期電動機の中心がなす角度との差分に基づいて決定され、決定された位相のずれが生じるようにトランス14の2次側コイルの千鳥結線の二つのコイルの巻線長比を調整する。
(4)上記実施形態において、インバータ7から出力される交流電力の電圧値について特に記載しなかったが、上記実施形態ではトランス14を用いていることから、2次側コイルの巻数を調整することによって1次側コイルに入力された交流電力を昇圧させて2次側コイルから出力することができるので、インバータ7で発生させる交流電力の電圧を低電圧にすることができる。その結果、スイッチング素子耐圧の設計マージンを大きく確保できるため、システムの信頼性を向上することができる。
In this case, the phase shift generated in the transformer 14 is determined based on the difference between the angle formed by the adjacent magnetic pole and the center of the synchronous motor and the angle formed by the adjacent tooth and the center of the synchronous motor. The winding length ratio of the two coils of the staggered connection of the secondary coil of the transformer 14 is adjusted so that a phase shift occurs.
(4) In the above embodiment, the voltage value of the AC power output from the inverter 7 is not particularly described. However, since the transformer 14 is used in the above embodiment, the number of turns of the secondary coil is adjusted. Thus, the AC power input to the primary coil can be boosted and output from the secondary coil, so that the voltage of the AC power generated by the inverter 7 can be reduced. As a result, a large design margin for the switching element breakdown voltage can be secured, and the reliability of the system can be improved.

インバータ7で発生させる電圧を低電圧(例えば42V以下)にすることにより感電の危険性が減るためフェールセーフの効果を奏する。また、低電圧にすることでケーブルを近接させて配置することも可能になるのでケーブルの引き回しに自由度が生じる。
さらには、インバータ7の高速スイッチングとケーブルのインピーダンスの影響によって過大なサージ電圧が発生する可能性があるが、低電圧にすることで、サージ電圧を含む電圧レベルを低下させることができる。これにより、インバータ7のスイッチング素子の破損の可能性を低下させるとともに、トランスにおけるコイルの絶縁性能の劣化を緩やかにすることができる。
(5)上記実施形態1において、同位相の交流電力については、トランス14を介さずに直接同期電動機41に供給する構成にしてもよい。
(6)上記実施形態において、ケーブルの長さについては特に言及しなかったが、インバータ7−トランス14間、トランス14−同期電動機のケーブルが長いときには、インバータ7のスイッチング素子による高速スイッチングと、ケーブルのインピーダンスの影響によって過大なサージ電圧が発生する。当該サージ電圧により、トランスやモータのコイルの絶縁が劣化し、焼損する可能性がある。よって、安全面、及び性能面から鑑みてケーブル長は短くすることが望ましい。
(7)上記実施形態においては、固定子ティース組に属する固定子ティースの本数を3としたが、これは2以上であればよい。
(8)上記実施形態3においては、実施形態1と比較しやすくするために、2次側コイル50から出力される交流電力の位相を1次側コイルに入力された交流電力の位相に対してπ/9ラジアン進め、2次側コイル52から出力される交流電力の位相を1次側コイルに入力された交流電力に対してπ/9ラジアン遅らせる構成とした。
By reducing the voltage generated by the inverter 7 to a low voltage (for example, 42 V or less), the risk of electric shock is reduced, thereby providing a fail-safe effect. Moreover, since it becomes possible to arrange | position a cable close by making it low voltage, a freedom degree arises in the routing of a cable.
Furthermore, although an excessive surge voltage may be generated due to the high-speed switching of the inverter 7 and the influence of the cable impedance, the voltage level including the surge voltage can be lowered by reducing the voltage. Thereby, the possibility of breakage of the switching element of the inverter 7 can be reduced, and the deterioration of the insulation performance of the coil in the transformer can be moderated.
(5) In the first embodiment, the AC power having the same phase may be directly supplied to the synchronous motor 41 without using the transformer 14.
(6) Although the cable length is not particularly mentioned in the above embodiment, when the cable between the inverter 7 and the transformer 14 and between the transformer 14 and the synchronous motor are long, high-speed switching by the switching element of the inverter 7 and the cable An excessive surge voltage is generated due to the influence of the impedance. Due to the surge voltage, the insulation of the transformer or motor coil may deteriorate and burn out. Therefore, it is desirable to shorten the cable length in view of safety and performance.
(7) In the above embodiment, the number of stator teeth belonging to the stator teeth group is set to 3, but this may be 2 or more.
(8) In the third embodiment, in order to make it easier to compare with the first embodiment, the phase of the AC power output from the secondary coil 50 is set to the phase of the AC power input to the primary coil. The phase of the AC power output from the secondary coil 52 is delayed by π / 9 radians relative to the AC power input to the primary coil.

しかし、これは、2次側コイル50から出力される3相交流電力の各相の位相と、2次側コイル52から出力される3相交流電力の対応する各相の位相とが互いに2π/9ラジアンずれていればよく、例えば、2次側コイル50を1次側コイル12と同様にスター結線で構成して1次側コイル12に入力された3相交流電力と同位相の3相交流電力を出力させ、2次側コイル52を1次側コイル12に入力された3相交流電力の各相の位相に対して、2次側コイル52から出力される3相交流電力の対応する各相の位相が2π/9ラジアン遅れになる千鳥結線型のコイルで構成してもよい。   However, this is because the phase of each phase of the three-phase AC power output from the secondary coil 50 and the phase of each corresponding phase of the three-phase AC power output from the secondary coil 52 are 2π / For example, the secondary coil 50 is configured by star connection in the same manner as the primary coil 12, and the three-phase AC is in phase with the three-phase AC power input to the primary coil 12. Electric power is output, and each of the phases of the three-phase AC power output from the secondary-side coil 52 with respect to the phase of each phase of the three-phase AC power input to the primary-side coil 12 through the secondary-side coil 52 You may comprise a zigzag connection type coil in which the phase of the phase is delayed by 2π / 9 radians.

本発明に係る同期電動機駆動システムは、同期電動機において最大トルクが得られるモータとして、例えば、自動車用の車輪を回すためのモータとして活用することができる。   The synchronous motor drive system according to the present invention can be used as, for example, a motor for turning automobile wheels, as a motor that can obtain the maximum torque in the synchronous motor.

同期電動機駆動システムのシステム構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the system configuration | structure of the synchronous motor drive system. 同期電動機の平面図である。It is a top view of a synchronous motor. 同期電動機の一部分の詳細図である。It is detail drawing of a part of synchronous motor. 図1に示した同期電動機の固定子巻線の結線を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the connection of the stator winding | coil of the synchronous motor shown in FIG. (a)は、トランスにおける千鳥巻線型コイルの各相のコイルの接続構成を示しており、(b)は、各相の位相を合成することで、各相の交流電力の位相をずらせることを示すためのベクトル図である。(A) shows the connection configuration of the coils of each phase of the staggered winding type coil in the transformer, and (b) shifts the phase of the AC power of each phase by synthesizing the phases of each phase. It is a vector diagram for showing. 実施形態1の固定子と回転子の位置関係を示しており、(a)、(b)、(c)の順に時間経過を示している。The positional relationship of the stator and rotor of Embodiment 1 is shown, and the passage of time is shown in the order of (a), (b), and (c). 実施形態1において各固定子巻線に流した電流の時間変化を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a change over time of a current flowing through each stator winding in the first embodiment. 実施形態2における同期電動機駆動システムの構成を示した回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a synchronous motor drive system in a second embodiment. 実施形態3における同期電動機駆動システムの構成を示した回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a synchronous motor drive system in a third embodiment. 実施形態3における同期電動機の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a synchronous motor according to a third embodiment. 実施形態3における一つの固定子ティース組での巻線の巻回方法を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a winding method of one stator tooth set in the third embodiment. 実施形態3における同期電動機の固定子巻線の結線を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining connection of stator windings of the synchronous motor in the third embodiment. 実施形態3において各固定子巻線に流した電流の時間変化を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a change over time of a current flowing through each stator winding in the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2 回転子
4 回転子コア
5 永久磁石
6 磁極
7 インバータ
8 直流電源
9 固定子巻線
12 1次側コイル
14 トランス
27、28 スイッチ
41 同期電動機
48a、48a´、48b、48b´、38c、48c´ 固定子ティース組
50、51、52 2次側コイル
2 Rotor 4 Rotor core 5 Permanent magnet 6 Magnetic pole 7 Inverter 8 DC power supply 9 Stator winding 12 Primary coil 14 Transformer 27, 28 Switch 41 Synchronous motor 48a, 48a ', 48b, 48b', 38c, 48c ' Stator teeth set 50, 51, 52 Secondary coil

Claims (8)

直流電力を3相交流電力に変換して出力するインバータと、
前記インバータから出力される前記3相交流電力が入力されて複数の3相交流電力を出力するものであって、出力される一つの3相交流電力の特定の相の交流電力の位相と、出力される他の3相交流電力における前記特定の相の交流電力の位相とは互いにずれている位相変換部と、
前記位相変換部から出力される複数の3相交流電力が入力されて回転する同期電動機と、
を備えたことを特徴とする同期電動機駆動システム。
An inverter that converts DC power into three-phase AC power and outputs it;
The three-phase AC power output from the inverter is input to output a plurality of three-phase AC power, and the phase of the AC power of a specific phase of the one three-phase AC power to be output, and the output A phase conversion unit that is out of phase with the phase of the specific phase AC power in the other three-phase AC power to be
A synchronous motor that rotates by receiving a plurality of three-phase AC power output from the phase converter;
A synchronous motor drive system comprising:
前記同期電動機は、
複数の磁極を含み、前記複数の磁極が周方向に等間隔に配設された回転子と、
集中巻に巻回された複数の固定子巻線を含み、前記複数の固定子巻線が周方向に並設された固定子とを備え、
前記複数の固定子巻線は、周方向に並ぶm個単位で(mは2以上の整数)固定子巻線組を構成し、
各固定子巻線組において、各固定子巻線は、それぞれ独立した外部端子に個別に接続されており、
前記位相変換部から前記複数の固定子巻線に3相交流電力を供給するにあたり、一つの固定子巻線組について、当該一つの固定子巻線組の中の一つの固定子巻線に前記一つの3相交流電力の特定の相の交流電力が供給され、当該一つの固定子巻線組中の他の固定子巻線に前記他の3相交流電力の特定の相の交流電力が供給されるように前記位相変換部と前記外部端子とは接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の同期電動機駆動システム。
The synchronous motor is
A rotor including a plurality of magnetic poles, wherein the plurality of magnetic poles are arranged at equal intervals in the circumferential direction;
Including a plurality of stator windings wound in a concentrated winding, the stator windings being arranged in parallel in the circumferential direction,
The plurality of stator windings constitute a stator winding set in units of m arranged in the circumferential direction (m is an integer of 2 or more),
In each stator winding set, each stator winding is individually connected to an independent external terminal,
In supplying three-phase AC power from the phase conversion unit to the plurality of stator windings, one stator winding set is connected to one stator winding in the one stator winding set. AC power of a specific phase of one three-phase AC power is supplied, and AC power of a specific phase of the other three-phase AC power is supplied to the other stator windings in the one stator winding set The synchronous motor drive system according to claim 1, wherein the phase converter and the external terminal are connected as described above.
前記位相変換部は、前記インバータと前記同期電動機とを絶縁する絶縁機能を備える
ことを特徴とする請求項2記載の同期電動機駆動システム。
The synchronous motor drive system according to claim 2, wherein the phase conversion unit has an insulating function that insulates the inverter from the synchronous motor.
前記位相変換部は、入力された3相交流電力の電圧を昇圧して前記同期電動機に出力する
ことを特徴とする請求項2記載の同期電動機駆動システム。
The synchronous motor drive system according to claim 2, wherein the phase converter boosts the voltage of the input three-phase AC power and outputs the boosted voltage to the synchronous motor.
前記位相変換部は、前記インバータに接続される1次側コイルと、前記同期電動機に接続され、前記複数の3相交流電力それぞれに対応した複数の2次側コイルとを備えるトランスであり、
複数の2次側コイルの少なくとも一つは千鳥巻線型のコイルを含み、当該千鳥巻線型コイルは、1次側コイルに入力された3相交流電力に対して各相の位相がずれた3相交流電力を出力する
ことを特徴とする請求項2記載の同期電動機駆動システム。
The phase conversion unit is a transformer including a primary coil connected to the inverter and a plurality of secondary coils connected to the synchronous motor and corresponding to the plurality of three-phase AC powers, respectively.
At least one of the plurality of secondary side coils includes a staggered winding type coil, and the staggered winding type coil has a three-phase phase that is shifted in phase with respect to the three-phase AC power input to the primary side coil. 3. The synchronous motor drive system according to claim 2, wherein AC power is output.
前記同期電動機駆動システムは、更に、
前記インバータから出力される3相交流電力を前記位相変換部を介さずに前記同期電動機へ供給する直通経路と、前記インバータから出力される3相交流電力を前記位相変換部を介して前記同期電動機へ供給する間接経路とのいずれかを選択し、前記選択された経路を通じて前記同期電動機へ3相交流電力を供給する切替手段を備え、
前記同期電動機は、前記直通経路より供給された3相交流電力を受けて回転する
ことを特徴とする請求項1記載の同期電動機駆動システム。
The synchronous motor drive system further includes:
A direct path for supplying the three-phase AC power output from the inverter to the synchronous motor without passing through the phase converter, and the synchronous motor for supplying the three-phase AC power output from the inverter via the phase converter. A switching means for selecting any of the indirect paths to be supplied to and supplying three-phase AC power to the synchronous motor through the selected path;
The synchronous motor drive system according to claim 1, wherein the synchronous motor rotates in response to three-phase AC power supplied from the direct path.
前記一つの3相交流電力の特定の相と、前記他の3相交流電力における前記特定の相の位相のずれは、前記同期電動機における隣接する磁極と同期電動機の中心とがなす角度と、前記同期電動機における隣接する巻線と同期電動機の中心とがなす角度に基づき決定されたずれである
ことを特徴とする請求項1記載の同期電動機駆動システム。
The phase difference between the specific phase of the one three-phase AC power and the specific phase of the other three-phase AC power is an angle formed between an adjacent magnetic pole in the synchronous motor and the center of the synchronous motor, and The synchronous motor drive system according to claim 1, wherein the shift is determined based on an angle formed by an adjacent winding in the synchronous motor and a center of the synchronous motor.
前記インバータは複数のスイッチング素子を含んで構成され、
前記スイッチング素子は、炭化珪素または窒化ガリウムを含むワイドバンドギャップ半導体により構成される
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の同期電動機駆動システム。
The inverter includes a plurality of switching elements,
The synchronous motor drive system according to any one of claims 1 to 7, wherein the switching element is configured by a wide band gap semiconductor containing silicon carbide or gallium nitride.
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