JP4198721B2 - Power conversion device and rotating electrical machine device - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換装置及び回転電機装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a power conversion device and a rotating electrical machine device.
一般的に電力変換装置のスイッチング制御は、電動発電機の回転子の電気角情報を元に、スイッチング素子のオン/オフにより電機子に供給する電力を制御しており、この際に発生する電磁気ノイズが回転角センサの信号に重畳されることにより電気角情報に誤りが生じ、スイッチング素子のオン/オフ制御信号が誤動作する。このため、回転角センサに対する電磁気ノイズの影響を小さくするために、電磁気シールドを行っている。また、回転子の電気角情報であるレゾルバ出力を読込むタイミングとインバータ回路のスイッチング周期とを同期させることで、スイッチングノイズの影響のない電気角情報を読込むようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In general, switching control of a power conversion device controls electric power supplied to an armature by turning on / off a switching element based on electrical angle information of a rotor of a motor generator. When noise is superimposed on the signal of the rotation angle sensor, an error occurs in the electrical angle information, and the on / off control signal of the switching element malfunctions. For this reason, in order to reduce the influence of electromagnetic noise on the rotation angle sensor, electromagnetic shielding is performed. In addition, there is one that reads electrical angle information that is not affected by switching noise by synchronizing the timing of reading the resolver output, which is electrical angle information of the rotor, with the switching cycle of the inverter circuit (for example, Patent Documents). 1).
従来の電力変換装置は以上のように構成され、電磁気シールドを行うものにおいては、その分余分な部品を必要とし、取付スペースや重量の増加をきたす。また、レゾルバ出力を読込むタイミングとインバータ回路のスイッチング周期とを同期させるものにあっては、スイッチングノイズの影響のない電気角情報を読込むとしているが、矩形波制御のようにスイッチング周期が一定でないような方式のものに対しては、制御が困難であった。
本発明では、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、取付スペースや重量の増加をきたさず、スイッチング動作時の電磁気ノイズの影響を受けず制御が容易な電力変換装置及び回転電機装置を得ることを目的とする。
The conventional power conversion device is configured as described above, and in the case of performing electromagnetic shielding, extra parts are required, which increases the installation space and weight. In addition, in order to synchronize the timing to read the resolver output and the switching cycle of the inverter circuit, it reads electrical angle information that is not affected by switching noise, but the switching cycle is constant as in rectangular wave control. It was difficult to control a system that was not.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and does not increase the installation space and weight, and is easily affected by electromagnetic noise during switching operation and easily controlled. The object is to obtain a device.
この発明に係る電力変換装置においては、界磁巻線を有する回転電機の電気角情報を検出する電気角検出手段と、界磁巻線に供給する電流を開閉する界磁用スイッチング素子と、電気角情報に基づき電機子スイッチング信号を生成する電機子スイッチング信号生成手段と、電機子スイッチング信号に基づき回転電機の電機子に流れる電流を開閉する電機子用スイッチング素子と、電機子用スイッチング素子及び界磁用スイッチング素子の動作状態の変化を検出するスイッチング動作検出手段と、スイッチング動作検出手段が電機子用スイッチング素子または界磁用スイッチング素子の動作状態の変化を検出したとき電機子用スイッチング素子または界磁用スイッチング素子の動作状態が変化する前に検出された電気角情報または生成された電機子スイッチング信号を所定の保持時間の間保持する電機子スイッチング信号保持手段とを備えたものである。 In the power converter according to the present invention, an electrical angle detection means for detecting electrical angle information of a rotating electrical machine having a field winding, a field switching element for opening and closing a current supplied to the field winding, Armature switching signal generating means for generating an armature switching signal based on the angle information, an armature switching element for opening and closing a current flowing through the armature of the rotating electric machine based on the armature switching signal, an armature switching element and a field Switching operation detecting means for detecting a change in the operating state of the magnetic switching element, and when the switching operation detecting means detects a change in the operating state of the armature switching element or the field switching element, Electrical angle information detected before the operating state of the magnetic switching element changes Those having an armature switching signal holding means for holding between a child switching signal of a predetermined holding time.
また、この発明に係る回転電機装置は、上記電力変換装置と回転電機とを一体化したものである。 A rotating electrical machine apparatus according to the present invention is an assembly of the power converter and the rotating electrical machine.
この発明は、界磁巻線を有する回転電機の電気角情報を検出する電気角検出手段と、界磁巻線に供給する電流を開閉する界磁用スイッチング素子と、電気角情報に基づき電機子スイッチング信号を生成する電機子スイッチング信号生成手段と、電機子スイッチング信号に基づき回転電機の電機子に流れる電流を開閉する電機子用スイッチング素子と、電機子用スイッチング素子及び界磁用スイッチング素子の動作状態の変化を検出するスイッチング動作検出手段と、スイッチング動作検出手段が電機子用スイッチング素子または界磁用スイッチング素子の動作状態の変化を検出したとき電機子用スイッチング素子または界磁用スイッチング素子の動作状態が変化する前に検出された電気角情報または生成された電機子スイッチング信号を所定の保持時間の間保持する電機子スイッチング信号保持手段とを備えたので、電機子用スイッチング素子及び界磁巻線用スイッチング素子のスイッチング動作時の電磁気ノイズの影響を受けず制御の容易な電力変換装置を得ることができる。 The present invention relates to an electrical angle detection means for detecting electrical angle information of a rotating electrical machine having a field winding, a field switching element for opening and closing a current supplied to the field winding, and an armature based on the electrical angle information Armature switching signal generating means for generating a switching signal, armature switching element for opening and closing the current flowing through the armature of the rotating electric machine based on the armature switching signal, and the operation of the armature switching element and the field switching element Switching operation detection means for detecting a change in state, and operation of the armature switching element or field switching element when the switching operation detection means detects a change in operating state of the armature switching element or field switching element The electrical angle information detected before the state changes or the generated armature switching signal Since a armature switching signal holding means for holding during the retention time, easy power conversion device of the control without the influence of electromagnetic noise during switching operation of the switching element and the field winding switching element armature Can be obtained.
また、この発明に係る回転電機装置は、上記電力変換装置と回転電機とを一体化したものであるので、電気角情報及び電機子スイッチング信号を保持することで誤動作を防止し、安定して動作する回転電機装置を得ることができる。 In addition, since the rotating electrical machine apparatus according to the present invention integrates the power converter and the rotating electrical machine, the electrical angle information and the armature switching signal are retained to prevent malfunction and to operate stably. A rotating electrical machine device can be obtained.
実施の形態1.
図1〜図4は、この発明を実施するための実施の形態1を示すものであり、図1は電力変換装置の構成を示す構成図、図2は電機子スイッチング信号生成回路の構成図、図3は電機子スイッチング信号生成回路の動作を示すフローチャート、図4は電機子スイッチング信号の波形図である。図1において、電動発電機2が電力変換器1に接続されている。電力変換装置としての電力変換器1は、電機子スイッチング信号生成回路11、電機子駆動回路12、界磁スイッチング信号生成回路13、界磁駆動回路14を有する。
1 to 4 show a first embodiment for carrying out the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a power converter, FIG. 2 is a configuration diagram of an armature switching signal generation circuit, FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the armature switching signal generation circuit, and FIG. 4 is a waveform diagram of the armature switching signal. In FIG. 1, a
電機子スイッチング信号生成回路11は、図2に示すようにレゾルバ−デジタルコンバータ111、電気角情報記憶手段112、電機子スイッチング信号生成手段としての電機子スイッチング制御信号生成手段113、スイッチング動作判定手段115、保持時間決定手段としてのタイマ117を有する。スイッチング動作検出手段である電機子駆動回路12は、電機子用スイッチング素子であるスイッチング素子121〜126を有し、電動発電機2の角度センサ21からの電気角情報に基づいて図4に示すような電機子スイッチング信号(UH,UL,VH,VL,WH,WL)を生成し、回転電機としての電動発電機2の回転数を制御する。なお、電気角情報記憶手段112及び電機子スイッチング制御信号生成手段113がこの発明における電機子スイッチング信号保持手段であり、電機子スイッチング制御信号生成手段が電機子用スイッチング素子制御手段である。電機子駆動回路12は、直流電源3より供給される電力を直流交流変換して電機子巻線22に通電する。
As shown in FIG. 2, the armature switching
界磁駆動回路14は、界磁用スイッチング素子であるスイッチング素子141を有する。界磁スイッチング信号生成回路13は、所望の界磁電流となるようにデューティ制御された界磁スイッチング信号FHによって界磁駆動回路14をスイッチング制御し、界磁巻線23に界磁電流を印加する。
The
なお、この実施の形態においては界磁巻線を有する電動発電機を例に示しているが、界磁として永久磁石を用いた電動発電機であっても、同様に構成できる。なお、角度センサ21の信号を電気角情報に変換する方法として、この実施の形態においては、角度センサ21としてレゾルバを用い、電機子スイッチング信号生成回路11において電気角情報に変換するためにレゾルバ−デジタルコンバータ111(図2)を使用している。
In this embodiment, a motor generator having a field winding is shown as an example, but a motor generator using a permanent magnet as a field magnet can be similarly configured. As a method for converting the signal of the
次に、動作の詳細を図4のフローチャートにより説明する。ステップS21にて、スイッチング動作判定手段115がスイッチング素子121〜126,141の導通状態が変化したか否かを例えばスイッチング素子121〜126,141を制御する制御信号に基づいて、所定時間間隔で判定する。ステップS21において、導通状態が変化したと判定された場合は、ステップS22でその動作時限が所定値に設定されたタイマ117を起動し、ステップS23にて電気角情報記憶手段112はスイッチング素子121〜126,141の導通状態が変化する直前のノイズの影響を受けていない電気角情報ANG1をスイッチング時制御用電気角情報として記憶する。
Next, details of the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S21, the switching
ステップS24にて、電機子スイッチング制御信号生成手段113は電気角情報記憶手段112が記憶した電気角情報ANG1に基づき電機子スイッチング信号を生成し、電機子駆動回路12を介して電動発電機2を制御する。このようにスイッチング動作をする直前の電気角情報ANG1に基づいて電機子スイッチング信号を生成するので、すなわちスイッチング素子がスイッチング動作をする直前の電機子スイッチング信号が所定時間保持され、この直前の電機子スイッチング信号に基づきスイッチング素子121〜126,141が制御されるので、スイッチング動作をするときに電磁気ノイズが発生してもその影響を受けた電気角情報による誤った制御を行うおそれをなくすことができる。
In step S24, the armature switching control signal generating means 113 generates an armature switching signal based on the electrical angle information ANG1 stored in the electrical angle information storage means 112, and the
ステップS21において、スイッチング素子121〜126,141の導通状態に変化がないと判断された場合は、ステップS25においてタイマ117が動作中か否かを判定し、動作中であればステップS21に戻り、ステップS21以下を繰り返す。ステップS25において、タイマが動作中でないと判定されたならば、ステップS26において電気角情報ANG1を最新の電気角情報PHASEに置き換え、ステップS24に行き電機子スイッチング制御信号生成手段113はこの最新の電気角情報PHASEに基づいて電機子スイッチング信号を生成する。なお、タイマ117に設定された時限が過ぎれば、ステップS25においてタイマ117が停止していると判断され、ステップS26へ行き、通常の制御に移行する。
In step S21, when it is determined that there is no change in the conduction state of the
なお、この実施の形態の形態においては、電機子スイッチング信号を所定の保持時間の間保持する電機子スイッチング信号保持手段の例として、電気角情報記憶手段112と電機子スイッチング制御信号生成手段113とを組み合わせたものを示したが、スイッチング動作をする前の電気角情報ANG1を記憶する代わりにスイッチング素子がスイッチング動作をする前に生成された電機子スイッチング信号を記憶する電機子スイッチング信号記憶手段を設けても同様の効果を奏する。 In this embodiment, as an example of the armature switching signal holding means for holding the armature switching signal for a predetermined holding time, the electrical angle information storage means 112, the armature switching control signal generation means 113, The armature switching signal storage means for storing the armature switching signal generated before the switching element performs the switching operation instead of storing the electrical angle information ANG1 before the switching operation is shown. Even if it provides, the same effect is produced.
以上説明したように、この実施の形態によれば、所定時間の間スイッチング動作をする前の電気角情報に基づいて電機子スイッチング信号を生成し、すなわち所定時間の間電機子スイッチング信号を保持し、当該電機子スイッチング信号に基づき電動発電機を制御するので、電機子用及び界磁用のスイッチング素子のスイッチング動作時の電磁気ノイズの影響を受けず制御の容易な電力変換装置を得ることができる。また、スイッチング動作時の電磁気ノイズを遮蔽するための電磁気シールド装置などの付加装置を要しないので取付スペースや重量の増加をきたさない。 As described above, according to this embodiment, the armature switching signal is generated based on the electrical angle information before the switching operation for a predetermined time, that is, the armature switching signal is held for the predetermined time. Since the motor generator is controlled based on the armature switching signal, it is possible to obtain a power converter that can be easily controlled without being affected by electromagnetic noise during the switching operation of the armature and field switching elements. . Further, since an additional device such as an electromagnetic shield device for shielding electromagnetic noise during the switching operation is not required, the installation space and weight are not increased.
実施の形態2.
図5、図6は、この発明の実施の形態2を示すものであり、図5は電機子スイッチング信号生成回路の構成図、図6は電機子スイッチング信号生成回路の動作を示すフローチャートである。図5において、電機子スイッチング信号生成回路21は、動作時限設定手段211、タイマ212を有する。なお、動作時限設定手段211及びタイマ212がこの発明における保持時間決定手段である。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
5 and 6 show the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a configuration diagram of the armature switching signal generation circuit, and FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the armature switching signal generation circuit. In FIG. 5, the armature switching
次に、図6のフローチャートにより動作を説明する。図6において、ステップS31においてタイマ212は角速度VELに応じたタイマ設定値DELAY1を決めてタイマ212に設定し、ステップS22でタイマを起動する。その他の動作は、実施の形態1で示したものと同様である。この実施の形態においては、ステップS31にて動作時限設定手段211は角速度VELに応じたタイマ設定値DELAY1を決める。具体的には、角速度VELが速いときはタイマ設定値DELAY1を短く、角速度VELが遅いときはタイマ設定値DELAY1を長く設定する。これにより、スイッチング素子121〜126,141の制御に際し、スイッチング素子121〜126,141がスイッチング動作をする際に発生する電磁気ノイズの影響を受けないようにできる。
Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 6, in step S31, the
電機子スイッチング制御信号を保持する時間を一定とすると、全ての状況において電磁気ノイズの影響が電気角情報に影響しない時間とする必要があるが、例えば矩形波通電制御による力行状態の場合であれば、回転電動機の電気角速度が低速であれば電機子巻線に蓄えられるエネルギーが大きく、電気角情報に対する電磁気ノイズの影響が大きいため電機子スイッチング制御信号を保持する時間は長くなるが、逆に回転電動機の電気角速度が高速であれば電機子巻線に蓄えられるエネルギーも小さく電機子スイッチング制御信号を保持する時間も短くできる。また、電機子スイッチング制御信号の保持している間に実際変位する角度は小さい方が良く、電気角速度が低速時(電磁気ノイズ大)には電機子スイッチング制御信号を保持する時間を長くし、高速時(電磁気ノイズ小)には電機子スイッチング制御信号を保持する時間を短くする等、この実施の形態のように電気角速度に応じて保持する時間を可変とすることで電機子スイッチング制御の精度を向上できる。 If the time for holding the armature switching control signal is constant, it is necessary to set the time so that the influence of electromagnetic noise does not affect the electrical angle information in all situations. For example, in the case of a power running state by rectangular wave energization control If the electric angular velocity of the rotary motor is low, the energy stored in the armature winding is large, and the influence of electromagnetic noise on the electric angle information is large, so the time to hold the armature switching control signal is long, but it rotates in reverse If the electric angular velocity of the electric motor is high, the energy stored in the armature winding is small and the time for holding the armature switching control signal can be shortened. Also, it is better that the angle of actual displacement while holding the armature switching control signal is small, and when the electrical angular speed is low (high electromagnetic noise), the time for holding the armature switching control signal is lengthened and the speed is high. In some cases (small electromagnetic noise), the armature switching control signal accuracy is improved by making the holding time variable according to the electrical angular velocity, such as shortening the time for holding the armature switching control signal. It can be improved.
実施の形態3.
図7、図8は、この発明の実施の形態3を示すものであり、図7は電機子スイッチング信号生成回路の構成図、図8は電機子スイッチング信号生成回路の動作を示すフローチャートである。図7において、電機子スイッチング信号生成回路31は、動作時限設定手段311、タイマ312、スイッチング動作判定手段315を有する。なお、動作時限設定手段311及びタイマ312がこの発明における保持時間決定手段である。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
7 and 8 show the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a configuration diagram of the armature switching signal generation circuit, and FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the armature switching signal generation circuit. In FIG. 7, the armature switching
次に、図8のフローチャートにより動作を説明する。図8において、ステップS41においてスイッチング動作判定手段315は状態変化したスイッチング素子は電機子用か否かを判定し、電機子用であればステップS42において、動作時限設定手段311はタイマ312を電機子用のスイッチング素子に適した第1の時限に設定する。ステップS41において状態変化したスイッチング素子が電機子用でなければ界磁用であるとしてステップS43において、動作時限設定手段311はタイマ312を界磁用のスイッチング素子に適した第2の時限に設定する。このように、状態変化したスイッチング素子に応じて電機子用及び界磁用双方の電磁ノイズの影響を回避できる適切な時限をタイマに設定することができ、制御の安定性を向上させることができる。
Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 8, the switching operation determining means 315 determines in step S41 whether or not the switching element whose state has changed is for an armature. If the switching element is for an armature, the operation time limit setting means 311 sets the
また、電機子用のスイッチング素子がオン/オフするときと、界磁用のスイッチング素子がオン/オフするときに発生する電磁気ノイズの大きさが異なっているため、電機子スイッチング制御信号を保持する時間を動作状態が変化したスイッチング素子によって変えることで電機子スイッチング制御の精度を向上できる。 In addition, since the magnitude of electromagnetic noise generated when the armature switching element is turned on / off is different from that when the field switching element is turned on / off, the armature switching control signal is held. The accuracy of the armature switching control can be improved by changing the time according to the switching element whose operating state has changed.
実施の形態4.
図9〜図11は、この発明の実施の形態4を示すものであり、図9は電機子スイッチング信号生成回路の構成図、図10及び図11は電機子スイッチング信号生成回路の動作を示すフローチャートである。図9において、電機子スイッチング信号生成回路41は、スイッチング動作判定手段315、動作時限設定手段411、タイマ412、電動発電機状態判定手段416を有する。なお、動作時限設定手段411及びタイマ412がこの発明における保持時間決定手段である。その他の構成については、図7に示した実施の形態と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
9 to 11 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a configuration diagram of the armature switching signal generation circuit, and FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing the operation of the armature switching signal generation circuit. It is. In FIG. 9, the armature switching
次に、図10及び図11のフローチャートにより動作を説明する。図10において、ステップS50においてタイマ412の動作時限を設定する動作が、図7及び図8に示した実施の形態と異なる。このステップS50について図11のフローチャートにより説明する。ステップS51においてスイッチング動作判定手段315は状態変化したスイッチング素子が電機子用か否かを判定し、電機子用であればステップS52において電動発電機状態判定手段416が電動発電機2が力行状態か否か判定する。
Next, the operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In FIG. 10, the operation of setting the operation time limit of the
ステップS52において電動発電機2が力行状態であればステップS53において動作時限設定手段411はタイマ412を電機子用のスイッチング素子に適した第1時限に設定する。ステップS52において力行状態でなければステップS54において発電(回生)状態か否かを判定し、発電状態であればステップS55において動作時限設定手段411はタイマ412を電機子用のスイッチング素子に適した第2時限に設定する。ステップS54において、発電状態でなければ、ステップS51へ戻る。
If the
ステップS51においてスイッチング動作判定手段315は状態変化したスイッチング素子が電機子用でなければ界磁用であると判断してステップS56へ行く。ステップS56において、電動発電機状態判定手段416が電動発電機2が力行状態か否か判定し、力行状態であればステップS57において動作時限設定手段411がタイマ412を界磁用のスイッチング素子に適した第3時限に設定する。ステップS56において力行状態でなければステップS58において発電状態か否かを判定し、発電状態であればステップS59において動作時限設定手段411はタイマ412を界磁子用のスイッチング素子に適した第4時限に設定する。ステップS58において、発電状態でなければ、ステップS51へ戻る。
In step S51, the switching operation determining means 315 determines that the switching element whose state has changed is not for the armature and is for the field, and goes to step S56. In step S56, the motor generator state determining means 416 determines whether or not the
発電電動機の動作状態、例えば力行時は電機子電流を切断するために電磁気ノイズが発生しやすく、発電時は電磁気ノイズはあまり発生しないことから、電機子スイッチング制御信号を保持する時間を回転電動機の動作状態によって変えることで電機子スイッチング制御精度を向上できる。 In the operating state of the generator motor, for example, during powering, electromagnetic noise is likely to occur because the armature current is cut off, and electromagnetic noise does not occur much during power generation, so the time for holding the armature switching control signal is set to The armature switching control accuracy can be improved by changing the operating state.
実施の形態5.
図12、図13は、この発明の実施の形態5を示すものであり、図12は電機子スイッチング信号生成回路の構成図、図13は電機子スイッチング信号生成回路の動作を示すフローチャートである。図12において、電機子スイッチング信号生成回路51は、動作状態記憶手段511、角度差判定手段512、保持解除手段513を有する。その他の構成については、図5に示した実施の形態と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
Embodiment 5 FIG.
12 and 13 show the fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a configuration diagram of the armature switching signal generation circuit, and FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the armature switching signal generation circuit. In FIG. 12, the armature switching
次に、図13のフローチャートにより動作を説明する。図13において、ステップS21にて、スイッチング動作判定手段115がスイッチング素子121〜126,141の導通状態が変化したか否かをスイッチング素子121〜126,141を制御する制御信号に基づいて、所定時間間隔で判定する。ステップS21において、導通状態が変化したと判定された場合は、ステップS31において動作時限設定手段211は角速度VELに応じたタイマ設定値DELAY1を決めてタイマ212に設定し、ステップS22でタイマを起動し、ステップS51へ行く。ステップS51において動作状態記憶手段511はその状態変化例えばオン(ON)状態あるいはオフ(OFF)状態があったこと示すフラグを立てる。そして、ステップS23にて電気角情報記憶手段112はスイッチング素子121〜126,141の導通状態が変化する直前のノイズの影響を受けていない電気角情報ANG1を記憶し、ステップS24へ行く。
Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 13, in step S21, the switching operation determination means 115 determines whether or not the conduction state of the switching elements 121-126, 141 has changed, based on a control signal for controlling the switching elements 121-126, 141 for a predetermined time. Judge by interval. If it is determined in step S21 that the conduction state has changed, in step S31, the operation time
ステップS25において、タイマ212が動作中でなければ、ステップS52において、状態変化フラグがあるか否かを判定し、状態変化フラグがあればステップS53にて角度差判定手段512は先に記憶した電気角情報ANG1と最新の電気角情報ANG2とを比較しその角度差が所定値未満であるとき、ステップS54にて先の電気角情報の記憶を継続し、ステップS24へ行く。ステップS53にて電気角情報ANG1と最新の電気角情報ANG2との角度差が所定値以上のとき、ステップS55にて保持解除手段513は電気角情報記憶手段112が記憶した電気角情報ANG1の記憶を解除する。これにより、電機子スイッチング制御信号生成手段113は最新の電気角情報ANG2に基づき電機子スイッチング信号を生成し、電動発電機2を制御する。すなわち、記憶している電気角情報ANG1と最新の電気角情報ANG2との角度差が所定値以上になるまで、電機子スイッチング制御信号の保持時間が延長される。
If the
角度センサーの信号を電気角情報に変換する過程において多少の変換誤差があるために、低速回転において電機子スイッチング制御信号がチャタリングすることがあるため、それを防止する目的で一度電機子スイッチング素子がオンからオフ(若しくは、オフからオン)に変化えるときの電気角情報を記憶しておき、タイマ212の設定時間経過後の最新の電気角情報と上記記憶している電気角情報との角度差が一定値未満であれば、電機子スイッチング制御信号生成に上記記憶している電気角情報を使い、角度差が一定値より大きくなればそれ以降最新の電気角情報で電機子スイッチング制御信号を生成するようにすることで、スイッチングオン/オフ制御判定値にヒステリシスを設ける場合よりも電機子スイッチング制御の精度を向上できる。
Since there is some conversion error in the process of converting the angle sensor signal to electrical angle information, the armature switching control signal may chatter at low speed rotation. Electrical angle information when changing from ON to OFF (or OFF to ON) is stored, and the angle difference between the latest electrical angle information after the set time of the
実施の形態6.
図13は、この発明の実施の形態6を示す電機子スイッチング信号生成回路の構成図である。図13において、回転電機装置4は電力変換器1と回転電動機2とを一体化したものである。このように構成すれば、回転電動機2と電力変換器1との物理的な距離が近接するため、回転電動機2の電磁気ノイズが電力変換器1に及ぼす影響が大きくなるが、各要素部品のレイアウトや回転電動機2の電磁気ノイズシールド構造に対する自由度は小さくなる。
Embodiment 6 FIG.
13 is a configuration diagram of an armature switching signal generation circuit showing Embodiment 6 of the present invention. In FIG. 13, the rotating
かかる電力変換器一体型の例えば車両用の回転電機装置においても、図2に示した電機子スイッチング制御信号生成回路11あるいは図5、図7、図9、図12に示した電機子スイッチング制御信号生成回路21,31,41,51を適用することで、電磁気シールド構造を簡易なものとしたり、あるいは省略したりしても、スイッチング素子のスイッチングノイズの影響がある間、電機子スイッチング制御信号を保持することで誤動作を防止し、安定して動作する回転電機装置を得ることができる。
Also in the electric power converter integrated type rotating electrical machine apparatus for vehicles, for example, the armature switching control
1 電力変換装置、2 電動発電機、3 直流電源、
4 電力変換器一体型の回転電機装置、
11,21,31,41,51 電機子スイッチング信号生成回路、
111 電機子スイッチング信号生成手段、112 電気角情報記憶手段、
113 電機子スイッチング制御信号生成手段、
115,215,315 スイッチング動作判定手段、117 タイマ、
211,311,411 動作時限設定手段、212,312,412 タイマ、
416 電動発電機状態判定手段、511 動作状態記憶手段、
512 角度差判定手段、513 保持解除手段、12 電機子駆動回路、
121〜126 スイッチング素子、13 界磁スイッチング信号生成回路、
14 界磁駆動回路、141 スイッチング素子、21 角度センサ、
22 電機子巻線、23 界磁巻線。
1 power converter, 2 motor generator, 3 DC power supply,
4 Power converter integrated rotary electric machine,
11, 21, 31, 41, 51 Armature switching signal generation circuit,
111 armature switching signal generation means, 112 electrical angle information storage means,
113 armature switching control signal generating means,
115, 215, 315 Switching operation determination means, 117 timer,
211, 311, 411 operation time limit setting means, 212, 312, 412 timer,
416 motor generator state determination means, 511 operation state storage means,
512 angle difference determination means, 513 holding release means, 12 armature drive circuit,
121-126 switching elements, 13 field switching signal generation circuits,
14 field drive circuit, 141 switching element, 21 angle sensor,
22 armature windings, 23 field windings.
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