[发明专利]变极型旋转电机以及变极型旋转电机的驱动方法

说明书

得到一种无需使用绕组切换机构而在高极时也具有优良的转矩对电流特性的变极型旋转电机以及变极型旋转电机的驱动方法。变极型旋转电机具有：旋转电机，构成为具备在机械角方向上等间隔地配置有定子槽的定子、和通过在收纳于定子槽的定子线圈中流过的电流所产生的磁动势而旋转的转子；n组逆变器，对定子线圈供给m相电流；以及控制部，控制n组逆变器，在高极驱动时和低极驱动时切换极数，其中，控制部对在定子线圈中流过的电流的电流相位进行控制，以使n组逆变器可控制的每1极对的电流相位的数量即电流相位自由度在高极驱动时成为组数n×相数m/2，在低极驱动时成为组数n×相数m，其中，组数n是4的倍数，相数m是与组数n互质的3以上的自然数。

技术领域

本发明涉及为了在宽的转速范围中确保高转矩性、高输出性而切换极数进行驱动的变极型旋转电机以及变极型旋转电机的驱动方法。

背景技术

作为在电动汽车、混合动力车等中使用的旋转电机，已知为了在宽的转速范围中确保高转矩性、高输出性而切换极数进行驱动的变极型旋转电机。

作为这样的以往的变极型旋转电机，有如下例子：对3相线圈进行2等分，在各线圈的除接线部以外的端部设置端子，将2等分的线圈针对每个相形成为3相4极(例如参照专利文献1)。在专利文献1中，在2极驱动的情况下，将各槽的励磁线圈串联地进行连接，在4极驱动的情况下，使2等分的励磁线圈内的外部线圈的连接反转，并且切换2相的励磁线圈的电源连接。

另外，作为另一以往的变极型旋转电机，有如下例子：将6个线圈每隔60°地进行配置，并且将相互相对的线圈彼此连接成使极性相同而构成为1相的绕组(例如参照专利文献2)。在专利文献2中，通过切换对这样构成的3组的三相绕组施加的电源电压的相序，进行旋转电机的极数变换。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平10-98859号公报

专利文献2：日本特开平11-18382号公报

发明内容

然而，在以往技术中存在如下的课题。

在专利文献1的变极型旋转电机中，需要变极用的绕组切换机构，所以部件件数增加而导致变极型旋转电机的成本变高。

另外，在专利文献2中，在每1极对的定子槽中使用的电流相位的数量即电流相位自由度在高极(high polarity)时成为3，所以绕组系数减少而导致高极时的转矩对电流特性(torque-current characteristic)降低。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种无需使用绕组切换机构而在高极时也具有优良的转矩对电流特性的变极型旋转电机以及变极型旋转电机的驱动方法。

本发明的变极型旋转电机具有：旋转电机，构成为具备定子和转子，定子在机械角方向上等间隔地配置有定子槽，转子通过在收纳于定子槽的定子线圈中流过的电流所产生的磁动势而旋转；n组逆变器，对定子线圈供给m相电流；以及控制部，控制n组逆变器，每个定子槽的磁动势分别被等间隔地配置，在高极驱动时和低极驱动时切换极数，其中，控制部对在定子线圈中流过的电流的电流相位进行控制，以使n组逆变器能够控制的每1极对的电流相位的数量即电流相位自由度在高极驱动时成为组数n×相数m/2，在低极驱动时成为组数n×相数m，其中，组数n是4的倍数，相数m是与组数n互质的3以上的自然数。