[发明专利]旋转电机的控制装置、旋转电机及旋转电机的控制方法

说明书

提供一种旋转电机，活用IPM电动机的特征即磁阻转矩来使电动机体积变小，并在额定时以外的驱动中使电流相位角与合计转矩成为最大的角度错开，由此，即使电流相位角发生变化也能抑制转矩脉动的增加，从而兼具小型、高输出、低转矩脉动的特性。

技术领域

本发明涉及兼具小型、高输出、低转矩脉动的特性的旋转电机的控制装置、旋转电机及旋转电机的控制方法。

背景技术

作为与旋转电机相关的现有技术，存在转子铁心内部嵌入有永磁体的IPM(Interior Permanent Magnet：内置永磁体)电动机(例如，参照专利文献1)。该专利文献1中，能以活用磁阻转矩的方式进行通电来对IPM电动机进行驱动，以使得磁体转矩与磁阻转矩的合计转矩为最大。其结果是，实现了削减磁体量的电动机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6015350号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在现有技术中存在如下问题。

专利文献1中，使电流相位角变化来驱动电动机，以使得从通电电流较少的低电流驱动时起到额定驱动时为止的合计转矩成为最大。

这种情况下，通常，成为转矩脉动的原因的定子磁动势高次谐波和转子磁动势高次谐波的相位根据电流相位角而发生较大变化。因此，在专利文献1那样的现有的电动机中，在从低电流驱动时起到额定驱动时为止的期间，将产生转矩脉动变大的驱动状态。

其结果是，即使能使电流相位角变化进行驱动以使得合计转矩为最大来设计出体积较小的电动机，最终与电流相位角相对应的转矩脉动的增加将成为限制，存在如下问题：无法实现转矩较大的电动机。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种旋转电机的控制装置、旋转电机及旋转电机的控制方法，在活用IPM电动机的特征即磁阻转矩来减小电动机体积的基础上，还具有高输出、低转矩脉动的特性。

用于解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的旋转电机的控制装置构成为包括：旋转电机，该旋转电机具备电枢和转子；以及控制器，该控制器对旋转电机进行驱动控制，电枢具有：电枢铁心，该电枢铁心具备多个磁性的齿部；以及电枢绕组，该电枢绕组由卷绕于齿部、且收纳于齿部彼此间的槽的多相绕组组构成，转子具有在内部嵌入有永磁体的转子铁心，转子与电枢隔着磁空隙配置，且设为能以转轴为中心进行旋转，控制器能在使得用于抵消反电动势的弱磁电流增加的转速以下、以与通电电流恒定时转矩成为最大的电流相位角θ1不同的电流相位角θ对旋转电机进行驱动控制。

此外，本发明所涉及的旋转电机是利用本发明的旋转电机的控制装置中的控制器来进行驱动控制的旋转电机，电枢和转子具有如下构造：在额定时转矩成为最大的电流相位角与转矩脉动成为最小的电流相位角相一致。

并且，本发明所涉及的旋转电机的控制方法是利用本发明的旋转电机的控制装置中的控制器来执行的旋转电机的控制方法，并具有第1控制步骤，即：在使得用于抵消反电动势的弱磁电流增加的转速以下、以与通电电流恒定时转矩成为最大的电流相位角θ1不同的电流相位角θ对旋转电机进行驱动控制。

发明效果

根据本发明，活用IPM电动机的特征即磁阻转矩来使电动机体积变小，并在额定时以外的驱动中使电流相位角与合计转矩成为最大的角度错开，由此，具备如下结构：即使电流相位角发生变化，也能抑制转矩脉动的增加。其结果是，在活用IPM电动机的特征即磁阻转矩来减小电动机体积的基础上，还能得到具有高输出、低转矩脉动的特性的旋转电机的控制装置、旋转电机及旋转电机的控制方法。

附图说明

图1是本发明实施方式1的V字IPM电动机的横向剖视图。