[发明专利]电动机驱动装置

说明书

本发明提供一种能够将0轴电流控制为要求值的电动机驱动装置。定子绕组由三相独立的独立绕组(210、220、230)构成的开放式绕组型电动机(200)的电动机驱动装置(逆变器装置(100))包括对设置于各个绕组(210～230)的、对对应的独立绕组单独地施加电压的多个单相逆变器(160、170、180)，和分别控制单相逆变器(160～180)的控制器(150)。控制部(150)通过交替地反复生成使对各独立绕组(210～230)的施加电压的总和为非零的值而使0轴电流偏移的第一期间、和使对各独立绕组(210～230)的施加电压的总和为零的第二期间，来将0轴电流控制为规定值。

技术领域

本发明涉及各相的定子绕组是彼此独立的独立绕组的开放式绕组型电动机的电动机驱动装置。

背景技术

以往，已知各相的定子绕组是彼此独立的独立绕组的开放式绕组型电动机。开放式绕组型电动机的驱动装置能够实现输出的大容量化，另一方面，0轴电流的纹波是特有的课题。对于这样的课题，在非专利文献1中提出了称为ZCMM(Zero Common ModeModulation：零共模调制)的方法。

设电源电压为Ed时，对开放式绕组型电动机的各绕组的施加电压为{+Ed,0,-Ed}这3种水平，对电动机的三相绕组的施加电压的模式有27种模式。上述ZCMM这种方法是在将该27种模式转换为αβ0轴电压的空间矢量内，作为用作电动机施加电压的空间矢量，限制为0轴的电动机施加电压为零值的7个空间矢量的方法。

此处，dq0轴坐标下的电动机电特性如下式(1)所示地表达。0轴电感(Lz)是dq轴电流的函数。将dq轴电流设为稳定值时Lz固定，0轴的电特性不受dq轴电流的干涉。式(1)中，Vd、Vq、Vz是d轴、q轴、0轴的电动机施加电压，Id、Iq、Iz是d轴电流、q轴电流、0轴电流，Ld、Lq、Lz是d轴电感、q轴电感、0轴电感，r是绕组电阻，Ea是基波感应电压，Ez是感应电压三相不平衡量，P是微分运算符。Lz是电感的不平衡量，是与Ld、Lq相比非常小的值。

【数学式1】

非专利文献1中记载的ZCMM中，将电动机的感应电压限定为仅有基波的情况。即，Ez总是零，用ZCMM的方法将0轴的电动机施加电压(Vz)保持为零则0轴电流也为零。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Markus Neubert,Stefan Koschik,and Rik W.De Doncker,“Performance Comparison of Inverter and Drive Configurations with Open-Endand Star-connected Windings”,The 2014 International Power ElectronicsConference.

发明内容

发明要解决的课题

但是，即使用ZCMM进行控制，在电动机的感应电压三相不平衡量Ez不是零的情况下，也发生流过用ZCMM不能控制的显著的0轴电流这样的问题。特别是永磁体式同步电动机中Ez在大多数情况下不是零。电动机正常时，显著的0轴电流会使损失恶化，因此需要控制为接近零的值。另外，在电动机发生轻度故障的状况下，有时进行停止一相的绕组的通电、以剩余的两相绕组运转的所谓两相运转。这样的情况下，为了生成更平滑的转矩需要故意将0轴电流控制为特定的值，但是在流过0轴电流的状况下不能进行该运转。

用于解决课题的技术方案