[发明专利]轴隙式马达/发电机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年6月21日提交的日本专利申请No.2007-164089的 优先权。日本专利申请No.2007-164089的完整内容引用结合于此。

技术领域

本发明总体涉及一种用于具有定子和布置成沿着轴向相互面对的转子 的轴隙式马达/发电机的控制。更具体地说，本发明涉及一种用以防止或减小 转子的平面式振动的控制，这种振动会导致转子沿轴向产生变形。

背景技术

在电动车辆、混合式车辆以及燃料电池车辆中用作电源的交流电(AC) 马达/发电机设计成提供大的输出。从这种类型的大输出AC马达/发电机发 出的磁性噪音会造成问题。由于使用这种AC马达/发电机时的转速的范围较 宽地从低转速区域变化至高转速区域，所以当AC马达/发电机的转子旋转时 产生的转子振动也会造成问题。存在公知技术来消除这些问题。这种技术的 一项实例公开在日本未审公开专利出版物No.2005-304237中。

日本未审公开专利出版物No.2005-304237中公开的技术通过迭加流动 于马达/发电机的电枢线圈中的多相交流电的不同分量来增加或减小多相AC 马达/发电机的磁性噪音。更具体地说，不同分量包括基频分量和高阶谐波分 量。基频分量假定为一阶频率分量，高阶谐波分量具有与基频分量相反的相 序并且具有n-1(n为整数)阶。通过将n-1阶高阶谐波分量迭加在多相交流 电上来增加或减小n阶磁性噪音。通过使用日本未审公开专利出版物No. 2005-304237中公开的上述技术，可衰减AC马达/发电机中产生的径向磁性 激发力的n阶高阶谐波分量。日本未审公开专利出版物No.2005-304237中 公开的技术应用至径向间隙式马达/发电机。

鉴于上述情况，本领域技术人员从本公开内容可知，需要一种用于轴隙 式马达/发电机的改善的交流电控制装置。本发明处理本领域的这一需求以及 其他需求，本领域技术人员从本公开内容中可清楚地得知。

发明内容

近年来，为了获得具有较高扭矩的马达，已经研究增加具有转子和布置 成沿着轴向相互面对的定子的轴隙式马达/发电机中的极数。更具体地说，在 这种轴向马达/发电机中，转子沿其中心轴线方向具有小尺寸，沿径向方向具 有大尺寸。沿着转子的周向方向布置大量的永磁体，使得转子具有大量的磁 极。

另一种布置结构是双转子、单定子马达/发电机，其中的两个圆盘形转子 部件安装在共同的轴上，定子布置在两个转子部件之间。在这种轴隙马达/ 发电机中，振动会导致平面式振动的问题，该振动使得转子部件经受沿轴向 的变形。转子部件在低阶平面式变形的作用下产生变形。随着平面振动的阶 数变高，弯折位置的数量变多。更具体地说，一阶至四阶平面式振动一般会 产生问题。

如果日本未审公开专利出版物No.2005-304237中公开的技术应用至具 有大量磁极的轴隙式马达/发电机，那么如下文所述将要产生特定问题。当阶 数n由于转子的极数较大而较高时，有必要产生(n-1)阶的高阶谐波分量从而 应用日本未审公开专利出版物No.2005-304237中公开的技术。由于难于控 制更高阶的谐波，所以(n-1)阶谐波具有无法受控的高频，该技术可实际地应 用至具有大量极数的马达的程度会受到较大的限制。因此，该技术不能解决 专门于轴隙式马达的平面式振动的问题。

日本未审公开专利出版物No.2005-304237中公开的技术能够有效地应 对的唯一的平面式振动的阶数是转子以碗状方式变形的0阶平面振动。由于 会在轴隙式马达/发电机中造成问题的振动是一阶至四阶平面式振动，所以日 本未审公开专利出版物No.2005-304237中公开的技术不能解决专门于轴隙 式马达的平面式振动的问题。

因此，已经发现可通过将具有阶数差2(即，每对频率分量的阶数相差 2)的两对迭加频率分量的交流电传送至同步马达/发电机的绕组来获得消除 或适当地减小上述平面式振动的效果。因此，本发明的目的是提供一种可有 效地防止轴隙式马达/发电机中产生平面式振动的技术。