电流检测装置以及交流旋转电机的控制装置的制作方法

文档序号:29790864发布日期:2022-04-23 17:36阅读:71来源:国知局
电流检测装置以及交流旋转电机的控制装置的制作方法

1.本技术涉及电流检测装置以及交流旋转电机的控制装置。


背景技术:

2.例如,现有使用磁传感器对具有2组的3相绕组的交流旋转电机的各个相的绕组的电流进行检测的电流检测装置。然而,各相的磁传感器中有时会混入因其他相的电流而引起的外部干扰磁通,从而产生电流检测误差。提出了各种用于降低该误差的结构。
3.例如,专利文献1中所述的电流检测装置将一个相的电流路径形成为u字形,在电流的朝向彼此相反的第1相对部和第2相对部中配置第1磁传感器和第2磁传感器,降低因外部干扰磁通所产生的电流检测误差。现有技术文献专利文献
4.专利文献1:日本专利特开2018-96795号公报


技术实现要素:

发明所要解决的技术问题
5.然而,专利文献1的技术中,需要两个磁传感器以用于检测1相的电流。例如,在具有2组的3相绕组的交流旋转电机的情况下,需要12个磁传感器,因此与用一个磁传感器检测各相的情况相比,成本增加,装置大型化。
6.另外,如伦德尔型的转子那样,在转子的轴向一侧的一部分成为n极或s极,当各磁传感器配置在转子的轴向一侧时,各磁传感器与从转子沿径向呈辐射状地辐射出的磁通量交叉。根据该转子的磁通,有时在各磁传感器中产生电流检测误差。
7.因此,本技术的目的在于提供一种电流检测装置,通过配置在与从转子呈辐射状地辐射出的磁通交叉的位置的各磁传感器,对流过多组多相的电枢绕组的电流进行检测的电流检测装置中,根据通过转子的磁通而产生的电流检测误差,能抑制输出转矩的控制精度恶化。用于解决技术问题的技术手段
8.本技术所涉及的电流检测装置是在具有转子、以及设置有m组的n相电枢绕组(m为1以上的整数,n为3以上的整数)的定子的交流旋转电机中,基于与向各组各相的电枢绕组提供电流的各组各相的连接线相对配置的各组各相的磁传感器的输出信号,对流过各组各相的电枢绕组的电流进行检测的电流检测装置,各组各相的所述磁传感器配置在与从所述转子沿径向呈辐射状地辐射出的磁通交叉的位置,在各组中,n相的所述磁传感器配置成使得通过各相的所述磁传感器检测出的所述转子的磁通密度的分量即转子磁通密度的检测分量的绝对值彼此变得相等。
9.本技术所涉及的电流检测装置是具备上述电流检测装置的交流旋转电机的控制
装置,计算所述电枢绕组的电流指令值即电枢电流指令值,基于所述电枢电流指令值和通过所述电流检测装置检测出的所述电枢绕组的电流检测值,计算电枢电压指令值,通过基于所述电枢电压指令值对逆变器具有的开关元件进行导通断开控制,从而向所述电枢绕组施加电压,计算所述励磁绕组的电流指令值即励磁电压指令值,通过基于所述励磁电压指令值对转换器具有的开关元件进行导通断开控制,从而向所述励磁绕组施加电压,从所述励磁电流指令值到励磁绕组电流的控制系统的响应时间常数大于从所述电枢电流指令值到电枢绕组电流的控制系统的响应时间常数。发明效果
10.在各组的d轴及q轴的电流检测值中,能够使因转子的磁通而引起的各相的检测误差分量相互抵消并降低,并能够将各组的d轴和q轴的电流检测值接近各组的d轴和q轴的真实电流。因此,能够提高输出转矩的控制精度。
附图说明
11.图1是实施方式1所涉及的交流旋转电机及控制装置的简要结构图。图2是说明实施方式1所涉及的电枢绕组的相位的图。图3是实施方式1所涉及的控制装置的简要框图。图4是说明实施方式1所涉及的磁传感器的配置的图。图5是实施方式1所涉及的伦德尔型转子的立体图。图6是实施方式1的交流旋转电机的示意性的剖视图。图7是说明实施方式1所涉及的磁传感器的配置的图。图8是说明通过实施方式1所涉及的磁传感器检测出的磁通的图。图9是说明实施方式1所涉及的具备集磁铁芯的磁传感器的图。图10是说明实施方式1所涉及的磁传感器的配置的图。图11是说明实施方式2所涉及的励磁电流与转子磁通之间的关系的图。图12是说明实施方式3所涉及的磁传感器的配置的图。图13是说明实施方式4所涉及的磁传感器的配置的图。图14是实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。
具体实施方式
12.1.实施方式1参照附图说明实施方式1所涉及的电流检测装置。图1是本实施方式所涉及的交流旋转电机1及控制装置10的简要结构图。电流检测装置组装到交流旋转机1和控制装置10中。
13.1-1.交流旋转电机1交流旋转电机1具备定子18、和配置在定子18的径向内侧的转子14。在定子18的铁
芯上绕卷有m组的n相电枢绕组(m是1以上的整数,n是3以上的整数。在本实施方式中,m设定为2,n设定为3。即,在定子18上设置有第1组的u1相、v1相、w1相的3相电枢绕组cu1、cv1、cw1、和第2组的u2相、v2相、w2相的3相电枢绕组cu2、cv2、cw2。各组的3相电枢绕组可以是星形接线,也可以是三角形接线。
14.在本实施方式中,如图2所示的示意图那样,将第2组的3相电枢绕组cu2、cv2、cw2的位置相对于第1组的3相电枢绕组cu1、cv1、cw1的位置在电气角上的相位差δθ设定为δθ=-π/6(-30度)。另外,电气角是通过将磁体的极对数乘以转子14的机械角而获得的角度。
15.磁体设置在转子14上。在本实施方式中,励磁绕组4卷绕在转子14的铁芯上,转子14的磁体是被励磁绕组励磁的磁体。因此,交流旋转电机1设为励磁绕组型的同步旋转电机。另外,转子14的磁体也可以是永磁体。
16.在转子14上设置有检测转子14的旋转角度(磁极位置)的旋转传感器15。将旋转传感器15的输出信号输入至控制装置10。旋转传感器15中使用霍尔元件、旋转变压器或编码器等各种传感器。也可以构成为不设置旋转传感器15,而是基于通过将高次谐波分量重叠在后述的电流指令值上而获得的电流信息等,来推测旋转角度(磁极位置)(所谓的无传感器方式)。
17.1-2.直流电源2直流电源2向第1组逆变器in1、第2组逆变器in2及转换器9输出直流电压vdc。作为直流电源2,使用如电池、dc-dc转换器、二极管整流器、pwm整流器等输出直流电压的任意设备。平滑电容器3并联连接到直流电源2。
18.1-3.逆变器第1组逆变器in1在直流电源2与第1组的3相电枢绕组之间进行功率转换。第2组逆变器in2在直流电源2与第2组的3相电枢绕组之间进行功率转换。
19.第1组逆变器in1中,与第1组的3相各相的电枢绕组对应地设置有三个如下串联电路,该串联电路将与直流电源2的正极侧连接的正极侧的开关元件sp1、和与直流电源2的负极侧连接的负极侧的开关元件sn1串联连接而成。各串联电路中的两个开关元件的连接点与第1组的对应相的电枢绕组连接。
20.具体而言,在第1组的u相的串联电路中,u相的正极侧的开关元件spu1和u相的负极侧的开关元件snu1串联连接,两个开关元件的连接点与第1组u相的电枢绕组cu1连接。在第1组的v相的串联电路中,v相的正极侧的开关元件spv1和v相的负极侧的开关元件snv1串联连接,两个开关元件的连接点与第1组的v相的电枢绕组cv1连接。在第1组的w相的串联电路中,w相的正极侧的开关元件spw1和w相的负极侧的开关元件snw1串联连接,两个开关元件的连接点与第1组的w相的电枢绕组cw1连接。
21.第2组逆变器in2中,与第2组的3相各相的电枢绕组对应地设置有三个如下串联电路,该串联电路将与直流电源2的正极侧连接的正极侧的开关元件sp2、和与直流电源2的负极侧连接的负极侧的开关元件sn2串联连接而成。各串联电路中的两个开关元件的连接点与第2组的对应相的电枢绕组连接。
22.具体而言,在第2组的u相的串联电路中,u相的正极侧的开关元件spu2和u相的负极侧的开关元件snu2串联连接,两个开关元件的连接点与第2组的u相的电枢绕组cu2连接。在第2组的v相的串联电路中,v相的正极侧的开关元件spv2和v相的负极侧的开关元件snv2
串联连接,两个开关元件的连接点与第2组的v相的电枢绕组cv2连接。在第2组的w相的串联电路中,w相的正极侧的开关元件spw2和w相的负极侧的开关元件snw2串联连接,两个开关元件的连接点与第2组的w相的电枢绕组cw2连接。
23.对于各组逆变器的开关元件,使用反向并联连接有二极管的igbt(insulated gate bipolar transistor:绝缘栅双极型晶体管)、反向并联连接有二极管的双极型晶体管、mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等。各开关元件的栅极端子经由栅极驱动电路等与控制装置10相连接。因此,各开关元件利用从控制装置10输出的开关信号来导通或断开。
24.1-4.磁传感器ms设置有对各组各相的电枢绕组的电流进行检测的各组各相的磁传感器ms。磁传感器ms设为霍尔元件等。对于各组各相的电枢绕组逐个设置磁传感器ms。各组各相的磁传感器ms与向各组各相的电枢绕组提供电流的各组各相的连接线wr相对地配置。具体而言,磁传感器ms与连接各组逆变器和各组的3相电枢绕组的6条连接线wr分别相对地配置。第1组的u1相的磁传感器msu1与第1组的u1相连接线wru1相对地配置,第1组的v1相的磁传感器msv1与第1组的v1相连接线wrv1相对地配置,第1组的w1相磁传感器msw1与第1组的w1相连接线wrw1相对地配置。第2组的u2相的磁传感器msu2与第2组的u2相连接线wru2相对地配置,第2组的v2相的磁传感器msv2与第2组的v2相连接线wrv2相对地配置,第2组的w2相磁传感器msw2与第2组的w2相连接线wrw2相对地配置。各磁传感器ms的输出信号被输入至控制装置10。
25.1-5.转换器9转换器9具有开关元件,在直流电源2与励磁绕组4之间进行功率转换。在本实施方式中,转换器9设为设置有两个如下串联电路的h桥电路,该串联电路将与直流电源2的正极侧连接的正极侧的开关元件sp和与直流电源2的负极侧连接的负极侧的开关元件sn串联连接而成。第1串联电路28中的正极侧的开关元件sp1和负极侧的开关元件sn1的连接点被连接到励磁绕组4的一端,第2串联电路29中的正极侧的开关元件sp2和负极侧的开关元件sn2的连接点被连接到励磁绕组4的另一端。
26.转换器9的开关元件中使用反向并联连接有二极管的igbt、反向并联连接有二极管的双极型晶体管、mosfet等。各开关元件的栅极端子经由栅极驱动电路等与控制装置10相连接。因此,各开关元件利用从控制装置10输出的开关信号来导通或断开。
27.另外,也可以将第1串联电路28的负极侧的开关元件sn1置换为二极管,或将第2串联电路29的正极侧的开关元件sp2置换为二极管等将转换器9设为其他结构。
28.励磁电流传感器6是对流过励磁绕组4的电流即励磁电流if进行检测的电流检测电路。在本实施方式中,励磁电流传感器6设置在第1串联电路28的连接点与励磁绕组4的一端之间的电线上。励磁电流传感器6可以设置在能够检测励磁电流if的其它部位。将励磁电流传感器6的输出信号输入至控制装置10。励磁电流传感器6设为霍尔元件、分流电阻等电流传感器。
29.1-6.控制装置10控制装置10经由第1组及第2组的逆变器in1、in2及转换器9来控制交流旋转电机1。如图3所示,控制装置10具备旋转检测部31、电枢电流检测部32、电枢电流控制部33、励磁
电流检测部34以及励磁电流控制部35等功能部。控制装置10的各功能由控制装置10所具备的处理电路来实现。具体而言,如图14所示,控制装置10包括cpu(central processing unit:中央处理单元)等运算处理装置90(计算机)、与运算处理装置90进行数据的交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92、从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93、以及与外部装置进行数据通信的通信电路94等,以作为处理电路。
30.作为运算处理装置90,可以具备asic(application specific integrated circuit:专用集成电路)、ic(integrated circuit:集成电路)、dsp(digital signal processor:数字信号处理器)、fpga(field programmable gate array:现场可编程门阵列)、各种逻辑电路和各种信号处理电路等。另外,作为运算处理装置90,也可以具备多个同种类或不同种类的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置91,具备构成为能从运算处理装置90读取数据且能向运算处理装置90写入数据的ram(random access memory:随机存取存储器)、以及构成为能从运算处理装置90读取数据的rom(read only memory:只读存储器)等。输入电路92与旋转传感器15、各组各相的磁传感器ms、励磁电流传感器6等各种传感器连接,并具备将这些传感器的输出信号输入至运算处理装置90的a/d转换器等。输出电路93与对第1组和第2组的逆变器in1、in2及转换器9的开关元件进行导通断开驱动的栅极驱动电路等电负载相连接,并包括将控制信号从运算处理装置90输出至这些电负载的驱动电路等。通信电路94与外部装置进行通信。
31.而且,控制装置10所包括的各控制部31~35等的各功能通过由运算处理装置90执行存储于rom等存储装置91的软件(程序),并与存储装置91、输入电路92、以及输出电路93等控制装置10的其它硬件协作来实现。另外,将各控制部31~35等所使用的各种设定数据作为软件(程序)的一部分被存储于rom等存储装置91。以下,对控制装置10的各功能进行详细说明。
32.<旋转检测部31>旋转检测部31检测电气角处的转子的磁极位置θ(转子的旋转角度θ)和旋转角速度ω。本实施方式中,旋转检测部31基于旋转传感器15的输出信号来检测电气角处的磁极位置θ(旋转角度θ)和旋转角速度ω。磁极位置被设定为设置在转子上的电磁体的n极的方向。在本实施方式中,磁极位置θ(旋转角度θ)是以第1组的u1相电枢绕组为基准的电气角处的磁极(n极)的位置(角度)。从图2所示的第1组的电枢绕组和第2组的电枢绕组之间的相位差π/6开始,以第2组的u2相电枢绕组为基准的电气角处的磁极(n极)的位置(角度)为θ-π/6。
33.另外,旋转检测部31可以构成为基于通过将高次谐波分量重叠在电流指令值上而获得的电流信息等,来推测旋转角度(磁极位置)而不使用旋转传感器(所谓的无传感器方式)。
34.《电枢电流检测部32》电枢电流检测部32基于各组各相的磁传感器ms的输出信号,来对流过各组各相的电枢绕组的电枢绕组电流进行检测。具体而言,电枢电流检测部32基于第1组的u1相磁传感器msu1的输出信号来检测第1组的u1相电枢绕组电流iu1s,基于第1组的v1相磁传感器msv1的输出信号来检测第1组的v1相电枢绕组电流iv1s,并基于第1组的w1相磁传感器msw1的输出信号来检测第1组的w1相电枢绕组电流iw1s。另外,电枢电流检测部32基于第2组的u2相
磁传感器msu2的输出信号来检测第2组的u2相电枢绕组电流iu2s,基于第2组的v2相磁传感器msv2的输出信号来检测第2组的v2相电枢绕组电流iv2s,并基于第2组的w2相磁传感器msw2的输出信号来检测第2组的w2相电枢绕组电流iw2s。
35.《电枢电流控制部33》电枢电流控制部33使用最大转矩电流控制、弱磁通控制、id=0控制等矢量控制,并基于转矩指令值及旋转角速度ω等,来计算第1组的d轴和q轴的电流指令值id1c、iq1c以及第2组的d轴和q轴的电流指令值id2c、iq2c。
36.d轴被决定在磁体的磁极(n极)方向上,q轴被决定在电气角上比d轴前进了90度的方向上。
37.如下式所示,电枢电流控制部33基于磁极位置θ对第1组的3相电枢绕组的电流检测值iu1s、iv1s、iw1s进行三相两相转换及旋转坐标变换,从而转换为第1组的d轴电流检测值id1s及q轴电流检测值iq1s。[数学式1]
[0038]
如下式所示,电枢电流控制部33基于磁极位置θ对第2组的3相电枢绕组的电流检测值iu2s、iv2s、iw2s进行三相两相转换及旋转坐标变换,从而转换为第2组的d轴电流检测值id2s及q轴电流检测值iq2s。[数学式2]
[0039]
如上所述,以第2组的u2相电枢绕组为基准的磁极位置成为θ-π/6,所以在式(1)的坐标变换和式(2)的坐标变换之间设有相位差π/6。
[0040]
电枢电流控制部33通过pi控制等计算第1组的d轴和q轴的电压指令值vd1c和vq1c,从而使得第1组的d轴和q轴的电流检测值id1s和iq1s接近第1组的d轴和q轴的电流指令值id1c和iq1c。而且,如下式所示,电枢电流控制部33基于磁极位置θ对第1组的d轴以及q轴的电压指令值vd1c、vq1c进行固定坐标变换及两相三相转换,从而转换为第1组的3相电压指令值vu1c、vv1c、vw1c。[数学式3]
[0041]
电枢电流控制部33通过pi控制等计算第2组的d轴和q轴的电压指令值vd2c和vq2c,从而使得第2组的d轴和q轴的电流检测值id2s和iq2s接近第2组的d轴和q轴的电流指
令值id2c和iq2c。而且,如下式所示,电枢电流控制部33基于磁极位置θ对第2组的d轴以及q轴的电压指令值vd2c、vq2c进行固定坐标变换及两相三相转换,从而转换为第2组的3相电压指令值vu2c、vv2c、vw2c。[数学式4]
[0042]
与式(1)和式(2)同样地,在式(3)的坐标变换和式(4)的坐标变换之间设有相位差π/6。另外,为了提高电压利用率,电枢电流控制部33可以对第1组和第2组的3相电压指令值施加空间矢量调制、两相调制等已知的调制。
[0043]
电枢电流控制部33基于第1组的3相电压指令值vu1c、vv1c、vw1c,通过pwm控制(pulse width modulation:脉宽调制)对第1组逆变器in1的多个开关元件进行导通断开控制。另外,电枢电流控制部33基于第2组的3相电压指令值vu2c、vv2c、vw2c,通过pwm控制对第2组逆变器in2的多个开关元件进行导通断开控制。作为pwm控制,使用已知的载波比较pwm或空间矢量pwm。
[0044]
<励磁电流的控制>励磁电流检测部34基于励磁电流传感器6的输出信号对流过励磁绕组4的电流即励磁电流ifs进行检测。励磁电流控制部35基于转矩指令值等来设定励磁电流指令值ifc。励磁电流控制部35通过pi控制等计算励磁电压指令值vf,从而使得励磁电流的检测值ifs接近励磁电流指令值ifc。而且,励磁电流控制部35基于励磁电压指令值vf,通过pwm控制对转换器9的多个开关元件进行导通断开控制。
[0045]
1-7.用于降低因转子的磁通而引起的电流检测误差的磁传感器ms的配置图4是表示在轴向上观察到的各组各相的磁传感器ms的配置位置的简要图。各组各相的磁传感器ms配置在从转子14沿径向呈辐射状地辐射出的磁通交叉的位置。
[0046]
在本实施方式中,与各磁传感器ms相交叉的转子的磁通方向和磁通密度不会随着转子的旋转而变化。换言之,从配置在各磁传感器ms的径向内侧的转子的一部分(在本例中为转轴14a)呈辐射状地辐射出的磁通密度不沿周向变化。另外,与各磁传感器ms相交叉的转子的磁通方向及磁通密度也可以因从沿周向交替地配置的n极及s极的磁极辐射出的磁通的影响等,根据转子的旋转而多少发生一些变化(例如在
±
10%的范围内)。
[0047]
<伦德尔型的转子>在本实施方式中,转子14是伦德尔型(也称为爪极型)的转子。转子14的转轴14a配置在各组各相的磁传感器ms的径向内侧。配置在各磁传感器ms的径向内侧的转轴14a的一部分成为n极或s极。然后,从转轴14a沿径向呈辐射状地辐射出的磁通与各磁传感器ms交叉。
[0048]
图5表示伦德尔型转子的立体图,图6表示交流旋转电机的剖视图。转子14具有圆柱状或圆筒状的转轴14a、与转轴14a一体地旋转的励磁铁芯14b、以及卷绕在励磁铁芯14b上的励磁绕组14c。励磁铁芯14b具有:嵌入转轴14a的外周面的圆筒状的中心部14b1;从中
心部14b1的轴向的一侧x1的端部向径向外侧延伸后,将中心部14b1的径向外侧向轴向另一侧x2延伸出的多个第1爪部14b2;以及从中心部14b1的轴向另一侧x2的端部向径向外侧延伸后,将中心部14b1的径向外侧向轴向一侧x1延伸出的多个第2爪部14b3。第1爪部14b2和第2爪部14b3沿周向交替地配置,成为彼此不同的磁极。例如,第1爪部14b2和第2爪部14b3分别设置有6个或8个,极对数成为6或8。
[0049]
励磁绕组14c以轴心c为中心呈同心圆状卷绕在转轴14a和励磁铁芯的中心部14b1的外周部。在励磁绕组14c的径向内侧产生轴向的磁通,转子的轴向一侧x1的一部分与轴向另一侧x2的一部分成为彼此不同的磁极。另外,为了辅助励磁绕组14c,可以在转轴14a和励磁铁芯的中心部14b1的外周部设置永磁体。另外,为了减少磁极之间的磁通泄漏,也可以在第1爪部14b2和第2爪部14b3之间配置沿周向被磁化的永磁体。
[0050]
因此,在以轴心c为中心呈同心圆状卷绕有励磁绕组14c的伦德尔型的转子中,转子的轴向一侧x1的一部分和转子的轴向一侧x1的一部分成为相互不同的磁极。下面,说明转子的轴向一侧x1的一部分是n极、且转子的轴向另一侧x2的一部分是s极的情况。n极和s极可以互换,轴向一侧x1和轴向另一侧x2也可以互换。
[0051]
从励磁铁芯14b向轴向一侧x1突出的转轴14a的一部分以及包含第1爪部14b2的励磁铁芯14b的轴向一侧x1的一部分成为n极。从励磁铁芯14b向轴向另一侧x2突出的转轴14a的一部分以及包含第2爪部14b3的励磁铁芯14b的轴向另一侧x2的一部分成为s极。
[0052]
《各磁传感器的配置》各组各相的磁传感器ms配置在转子的轴向一侧x1,与从转子的轴向一侧x1的一部分沿径向呈辐射状地辐射出的磁通交叉。另外,在与磁传感器ms交叉的磁通中,除了径向分量之外,还可以包含轴向分量。
[0053]
如图6所示,第1组及第2组逆变器in1、in2配置在定子18的轴向一侧x1。各组各相的连接线wr从第1组及第2组的电枢绕组向轴向一侧x1延伸,并连接到第1组及第2组的逆变器in1、in2。各组各相的连接线wr配置在轴向一侧x1的转轴14a的一部分的径向外侧,与各组各相的连接线wr相对地配置的各组各相的磁传感器ms配置在轴向一侧x1的转轴14a的一部分的径向外侧。
[0054]
在各组各相的磁传感器ms与从轴向一侧x1的转轴14a的一部分沿径向呈辐射状地辐射出的磁通相交叉。另外,各组各相的磁传感器ms可以与从励磁铁芯14b的轴向一侧x1的端部沿径向呈辐射状地辐射出的磁通相交叉。
[0055]
在本实施方式中,如图4所示,第1组磁传感器ms和第2组磁传感器ms沿周向以等角度间隔交替地配置。按照msu1、msu2、msv1、msv2、msw1、msw2的顺序,沿周向以机械角为π/3(60度)的等角度间隔配置在以轴心c为中心的同一圆上。另外,周向的各磁传感器ms的顺序可以是任意的顺序。另外,各磁传感器ms可以不沿周向以等角度间隔来配置。此外,通过沿周向以等角度间隔配置各磁传感器ms,从而能降低因未与磁传感器ms相对配置的其他连接线wr的电流所产生的磁通而引起的磁传感器ms的检测误差。如果各磁传感器ms的一部分位于同一圆上,则可以作为误差的范畴来处理。
[0056]
如图7所示,配置有第1组的3相磁传感器msu1、msv1和msw1的同一圆的半径与配置有第2组的3相磁传感器msu2、msv2和msw2的同一圆的半径可以不同。即使在该情况下,如后所述,在各组中,也能降低因转子的磁通而引起的电流检测误差。
[0057]
各磁传感器ms(传感器元件)对与传感器元件相交叉的磁通在磁通检测方向ds上的磁通密度分量进行检测,并输出与检测到的磁通密度相对应的信号。磁通检测方向ds成为与传感器元件的配置方向相对应的特定方向。如图8中在连接线wr的延伸方向上观察到的示意图所示,各磁传感器ms(传感器元件)的磁通检测方向ds配置成平行于由流过各连接线wr的电流所产生的磁通的方向。即,各磁传感器ms的磁通检测方向ds配置成平行于以各连接线wr为中心的周向。如图9所示,可以对各磁传感器ms设置集磁铁芯20。
[0058]
在图4的例子中,与各磁传感器ms相对地配置的各连接线wr的一部分大致沿径向延伸。各磁传感器ms(传感器元件)与连接线wr相对地配置在沿径向延伸出的连接线wr的一部分的轴向另一侧x2上。
[0059]
各磁传感器ms对与相对的连接线wr的电流成比例产生的磁通密度进行检测。在磁传感器ms的磁通检测方向ds正交于与传感器元件相交叉的径向上的转子的磁通的情况下,由于不产生转子的磁通在磁通检测方向ds上的磁通密度分量,所以不会产生由转子的磁通而引起的电流检测误差。然而,当磁传感器ms的磁通检测方向ds相对于径正交平面por倾斜时,根据倾斜角度θt产生转子的磁通在磁通检测方向ds上的磁通密度分量,因此产生因转子的磁通而引起的电流检测误差,其中,上述径正交平面por是正交于通过传感器元件的径向的平面,而不是与转子在与传感器元件交叉的径向上的转子的磁通正交的平面。
[0060]
这里,将θt11设为该磁传感器msu1的磁通检测方向ds11相对于与通过第1组的u1相磁传感器msu1中心的径向正交的平面即径正交平面por11的倾斜角度,将θt21设为该磁传感器msv1的磁通检测方向ds21相对于与通过第1组的v1相磁传感器msv1中心的径向正交的平面即径正交平面por21的倾斜角度,将θt31设为磁传感器msw1的磁通检测方向ds31相对于与通过第1组的w1相磁传感器msw1中心的径向正交的平面即径正交平面por31的倾斜角度。将θt12设为该磁传感器msu2的磁通检测方向ds12相对于与通过第2组的u2相磁传感器msu2中心的径向正交的平面即径正交平面por12的倾斜角度,将θt22设为该磁传感器msv2的磁通检测方向ds22相对于与通过第2组的v2相磁传感器msv2中心的径向正交的平面即径正交平面por22的倾斜角度,将θt32设为磁传感器msw2的磁通检测方向ds32相对于与通过第2组的w2相磁传感器msw2中心的径向正交的平面即径正交平面por32的倾斜角度。另外,在本实施方式中,各磁传感器ms的磁通检测方向ds与轴向正交,并且各磁传感器的倾斜角度θt成为相对于以轴心c为中心通过各磁传感器ms的圆的切线方向的倾斜角度。这里,在将流过连接线wr的电流方向在所有相中为设外径方向的情况下进行说明,但是也可以在一部分或全部相中设为内径方向。在该情况下,如果将磁通检测方向ds设反向,并与其一起设定倾斜角度θt,则能够有同样的想法。
[0061]
如图10所示,与各磁传感器ms相对地配置的各连接线wr的一部分可以沿轴向延伸。而且,磁传感器ms(传感器元件)可以与连接线wr相对地配置在沿轴向延伸出的连接线wr的一部分的径向内侧(或径向外侧)。在该情况下,也在磁传感器ms的磁通检测方向ds相对于径正交平面por倾斜时,根据倾斜角度θt产生转子的磁通在磁通检测方向ds上的磁通密度分量,因此产生因转子的磁通而引起的电流检测误差,其中,上述径正交平面por是正交于通过传感器元件的径向的平面。
[0062]
《电流检测误差的影响》考虑到因转子的磁通而引起的电流检测误差,由各组各相的磁传感器ms检测到的
各组各相的电流检测值iu1s~iw2s由下式表示。[数学式5]
[0063]
这里,iu1是流过第1组的u1相电枢绕组的真实电流值,δu 1是因转子的磁通引起的第1组的u1相电流的检测误差分量,iv1是流过第1组的v1相电枢绕组的真实电流值,δv1是因转子的磁通引起的第1组的v1相电流的检测误差分量,iw1是流过第1组的w1相电枢绕组的真实电流值,δw1是因转子的磁通引起的第1组的w1相电流的检测误差分量。iu2是流过第2组的u2相电枢绕组的真实电流值,δu2是因转子的磁通引起的第2组的u2相电流的检测误差分量,iv2是流过第2组的v2相电枢绕组的真实电流值,δv2是因转子的磁通引起的第2组的v2相电流的检测误差分量,iw2是流过第2组的w2相电枢绕组的真实电流值,δw2是因转子的磁通引起的第2组的w2相电流的检测误差分量。i是各组的电流矢量的大小,β是各组的相对于q轴的电流矢量相位。根据图2所示的第1组的电枢绕组和第2组的电枢绕组之间的相位差π/6,第2组的3相真实电流值相对于第1的组3相真实电流值延迟相位差π/6。
[0064]
《因转子的磁通而引起的d轴和q轴的检测误差》将式(5)的第1式至第3式代入式(1),并且在式(6)中示出进行了坐标变换后的第1组的d轴电流检测值id1s和第1组的q轴电流检测值iq1s。将式(5)的第4式至第6式代入式(2),并且在式(7)中示出进行了坐标变换后的第2组的d轴电流检测值id2s和第2组的q轴电流检测值iq2s。[数学式6][数学式7]
[0065]
这里,式(6)和式(7)的各式的右边第1项对应于d轴或q轴的真实电流。因此,式(6)和式(7)的各式的右边第2项是因转子的磁通而引起的d轴或q轴的电流的检测误差分量。
[0066]
交流旋转电机的输出转矩t可以用下式来表示。pm是极对数,ψ是磁体的交链磁通,ld是d轴电感,lq是q轴电感。如式(8)所示,输出转矩t根据各组的d轴和q轴的真实电流id、iq而变化。[数学式8]
[0067]
当基于包含因转子的磁通而引起的误差在内的d轴和q轴的电流检测值ids和iqs进行电流反馈控制时,d轴和q轴的真实电流值id、iq仅偏离d轴和q轴的电流指令值idc、iqc相应误差量。如式(8)所示,由于输出转矩t根据d轴和q轴的真实电流id、iq而发生变化,因此实际的输出转矩根据d轴和q轴的电流检测值ids、iqs中包含的检测误差分量,偏离与d轴和q轴的电流指令值idc、iqc相对应的目标输出转矩。式(6)及式(7)各式的右边第2项是对应于磁极位置θ而振动的振动分量,所以在输出转矩t中由于检测误差而产生转矩脉动。
[0068]
式(6)和式(7)各式的右边第二项的检测误差分量中的三个sin()彼此相位相错开2π/3(120度)。因此,如式(9)所示,通过将在各组中各sin()的系数即各相的检测误差分量δ设定为彼此相同的值,从而能够相互抵消三个sin()项,将合计值设为0。因此,如式(10)所示,在各组的d轴及q轴的电流检测值ids、iqs中,能够使因转子的磁通而引起的各相的检测误差分量δ相互抵消并降低到0,并能够将各组的d轴和q轴的电流检测值ids、iqs接近各组的d轴和q轴的真实电流id、iq。[数学式9][数学式10]
[0069]
而且,通过基于将因转子的磁通而引起的各相的检测误差分量抵消后得到的d轴和q轴的电流检测值ids和iqs来进行电流反馈控制,从而能够使d轴和q轴的真实电流值id、iq接近d轴和q轴的电流指令值idc、iqc。因此,能够将实际的输出转矩准确地控制成与d轴及q轴的电流指令值idc、iqc相对应的目标输出转矩。
[0070]
对于因转子的磁通而引起的各组各相的电流的检测误差分量δ,使用各组各相的磁传感器的磁通检测方向ds与通过各磁传感器ms的径向正交的平面即径正交平面por的倾斜角度θt并用下式来表示。[数学式11]
[0071]
这里,br1是通过第1组的各磁传感器的转子在径向上的磁通的磁通密度,在本实施方式中,第1组的各磁传感器配置在以轴心c为中心的同一圆上,因此对于第1组的各磁传感器而言br1是相同的值。br2是通过第2组的各磁传感器的转子在径向上的磁通的磁通密度,在本实施方式中,第2组的各磁传感器配置在以轴心c为中心的同一圆上,因此对于第2组的各磁传感器而言br2是相同的值。在本实施方式中,由于第1组和第2组所有的磁传感器配置在同一圆上,所以br1=br2。
[0072]
通过br
×
sinθt来计算由各磁传感器检测出的转子的磁通密度的分量即转子磁通密度的检测分量bs。kbi是从转子磁通密度的检测分量bs换算成电流检测值的换算系数。倾斜角度θtk1(k是1以上整数)是第1组的第k相的倾斜角度,使用第1相、第2相和第3相来取代u1相、v1相和w1相。倾斜角度θth2(h是1以上整数)是第2组的第h相的倾斜角度,使用第1相、第2相和第3相来取代u2相、v2相和w2相。同样地,bsk1是第1组的第k相的检测分量,bsh2是第2组的第h相的检测分量
[0073]
为了使式(9)成立,如下式所示,在各组中3相的磁传感器可以配置成使得转子磁通密度的检测分量bs彼此相等。[数学式12]
[0074]
而且,为了使式(12)成立,如下式所示,在各组中各相的磁传感器的磁通检测方向ds与正交于通过各磁传感器的径向的平面即径正交平面por的倾斜角度θt的正弦值彼此相等即可。[数学式13]
[0075]
根据上述结构,如上所述,在各组的d轴及q轴的电流检测值ids、iqs中,能够使因转子的磁通而引起的各相的检测误差分量δ相互抵消并降低到0,并能够使各组的d轴和q轴的电流检测值ids、iqs接近各组的d轴和q轴的真实电流id、iq。因此,能够提高输出转矩的控制精度。
[0076]
另外,当将各磁传感器的倾斜角度θt设为π/2(90度)时,由于转子的磁通方向与磁传感器的磁通检测方向ds一致,所以由式(11)所示的转子磁通密度的检测分量bs和检测误差分量δ成为最大值。如式(5)所示,电流检测值的中心值仅偏移检测误差分量δ。因此,如果偏移变大,则为了能够检测整个范围,需要降低a/d转换的分辨率。因此,为了使得检测误差分量δ的绝对值在一定程度上减小,例如,如以下式所示,配置各磁传感器ms以使得倾斜角度θt的正弦值的绝对值小于1/√2即可。1/√2对应于θt=
±
45度。[数学式14]
[0077]
另外,在安装磁传感器ms时产生径向位置偏差的情况下,如下式所示,通过磁传感器ms的转子的径向的磁通密度br中产生变动δbr,检测误差分量δ中产生误差。然而,通过使针对磁通密度br的变化δbr变小,且使倾斜角度θt的正弦值的绝对值变小,从而能够抑制位置偏差带来的影响。[数学式15]δ
u1
=k
bi
(b
r1
+δbr)sinθt
11

(15)
[0078]
因此,例如,如下式所示,如果将各磁传感器ms配置成使得倾斜角度θt的正弦值的绝对值小于1/5,则能够进一步降低磁传感器ms的安装误差的影响,是更优选的。1/5对应于θt≒11.3度。[数学式16]
[0079]
另外,在各组中,3相的磁传感器ms配置在同一圆上即可,但是如果各磁传感器ms的一部分设在同一圆上,则磁通密度因安装误差而引起的变动δbr较小,因此能允许由此产生的d轴和q轴的电流的检测误差。另外,虽然对各组各相的磁传感器ms配置在同一圆上的情况进行了说明,但是因转子的磁通而引起的各组各相的电流的检测误差分量δ如式(11)所示能使用br
×
sinθt来表现,所以通过在磁通较大的内周侧使θt变小,在磁通较小的外周侧使θt变大,并使br
×
sinθt相等,从而能够使因转子的磁通而引起的各组各相的电流的检测误差分量δ相等。
[0080]
2.实施方式2参照附图说明实施方式2所涉及的电流检测装置。与实施方式1同样地,电流检测
装置组装到交流旋转电机1及控制装置10中。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。虽然根据本实施方式所涉及的交流旋转电机1和控制装置10的基本结构与实施方式1相同,但是与实施方式1的不同之处在于,各组各相的电流检测值是通过与励磁电流if相对应的检测误差校正值来校正的。
[0081]
《与励磁电流if相对应的电流检测误差δ的变动》如图11所示,转子的磁通ψ根据励磁电流if而发生变化,并且通过各磁传感器ms的转子的径向的磁通密度根据励磁电流if变化。因此,因转子的磁通产生的电流检测误差δ根据励磁电流if而发生变化。
[0082]
在本实施方式中,电枢电流检测部32基于励磁电流的检测值ifs,计算各组各相的电流误差值δiδ,通过各组各相的电流误差值δiδ校正各组各相的电流检测值is,并计算校正后的各组各相的电流检测值iscr。[数学式17]
[0083]
这里,各组各相的fδ()是预先设定有励磁电流的检测值ifs和各组各相的电流误差值δiδ之间关系的误差计算函数,存储在存储装置91中。各组各相的误差计算函数fδ()设为映射数据、多项式等。电枢电流检测部32参照各组各相的误差计算函数fδ(),计算与当前励磁电流的检测值ifs相对应的各组各相的电流误差值δiδ。通过实验或分析,在励磁电流if的各动作点中,测量或计算各组各相的电流检测误差δ,并使用在励磁电流if的各动作点中的各组各相的电流检测误差δ,来预先设定各组各相的误差计算函数fδ()。
[0084]
在图11中,在励磁电流if较小的区域中,转子的磁通ψ相对于励磁电流if的变化呈线性地变化,但在励磁电流if较大的区域中,转子的磁通ψ相对于磁场电流if的变化呈非线性地变化。在多个交流旋转电机中,主要被设计成在线性区域中进行动作。因此,为了简化处理,电枢电流检测部32可以将预先设定的各组各相的误差计算系数k与励磁电流的检测值ifs相乘,并计算各组各相的电流误差值δiδ。[数学式18]
[0085]
使用利用实验通过测量或分析而计算出的、励磁电流if在各动作点中的各组各相的电流检测误差δ,来预先设定各组各相的误差计算系数kδ,并存储在存储装置91中。
[0086]
然后,电枢电流控制部33对各组校正后的3相的电流检测值iscr进行式(1)和式(2)的坐标变换,计算各组的d轴以及q轴的电流检测值ids、iqs,从而进行电流控制。
[0087]
《异常判定》
如下式所示,当进行因转子磁通而引起的电流误差的校正时,在各组中校正后的3相的电流检测值之和在理论上成为0。[数学式19]
[0088]
因此,如下式所示,当校正后的3相的电流检测值之和超过预先设定的判定范围时,电枢电流检测部32判定为发生了异常。[数学式20]
[0089]
电枢电流检测部32在式(20)成立的情况下判定为正常,在式(20)不成立的情况下判定为异常。这里,考虑到因磁传感器的温度特性及经年变化等偏差因素而引起的变动幅度,来预先设定判定下限值isum_min及判定上限值isum_max。
[0090]
《使用了未校正电流检测值的异常判定》这里,也可以基于未进行校正的电流检测值来判定异常。例如,如下式所示,电枢电流检测部32在各组中,基于励磁电流的检测值ifs计算合计误差值δiδsum,并当从3相的电流检测值的合计值中减去合计误差值δiδsum后得到的值超过预先设定的判定范围时,可以判定为发生了异常。[数学式21]
[0091]
这里,对于各组的合计误差值δiδsum,如下式所示使用各组中与将3相的误差计算函数fδ()合计后得到的函数相当的合计误差计算函数fδsum()来计算。即电枢电流检测部32参照各组的合计误差计算函数fδsum(),计算与当前励磁电流的检测值ifs相对应的各组的合计误差值δiδsum。各组的合计误差计算函数fδsum()是在各组中预先设定了励磁电流的检测值ifs、和与因转子的磁通产生的电流检测值的误差分量的3相的合计值对应的合计误差值δiδsum之间的关系的函数,并存储在存储装置91中。各组的合计误差计算函数fδsum()设为映射数据、多项式等。[数学式22]
[0092]
电枢电流检测部32可以将预先设定的各组的合计误差计算系数kδsum与在励磁电流的检测值ifs相乘,来计算各组的总误差值δiδsum。各组的合计误差计算系数kδsum对应于式(18)的各组的3相的误差计算系数kδu、kδv、kδw的合计值。
[0093]
另外,在本实施方式中,从励磁电流指令值到励磁电流的控制系统的响应时间常数大于从电枢电流指令到电枢电流的控制系统的响应时间常数。这里,响应时间常数对应于控制系统的传递函数的截止频率的倒数。
[0094]
根据该结构,与电枢电流相比,励磁电流缓慢变化,因此即使基于励磁电流来校正电枢电流,也能够确保校正精度。
[0095]
3.实施方式3参照附图说明实施方式3所涉及的电流检测装置。与实施方式1同样地,电流检测装置组装到交流旋转电机1及控制装置10中。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。虽然本实施方式所涉及的交流旋转电机1和控制装置10的基本结构与实施方式1相同,但是倾斜角度θt的设定与实施方式1不同。
[0096]
在本实施方式中,如图12所示,在各组中,3相的磁传感器ms配置在以轴心c为中心的同一圆上。在本实施方式中,第1组及第2组所有的磁传感器配置在同一圆上,但配置有第1组的3相磁传感器的同一圆的半径和配置有第2组的3相磁传感器的同一圆的半径可以不同。
[0097]
在本实施方式中,如下式所示,在各组中,3相的倾斜角度θt的绝对值彼此相等,并设置有倾斜角度θt为正的正侧磁传感器和倾斜角度θt为负的负侧磁传感器。[数学式23]
[0098]
此时,如下式所示,在各组中,各相的检测误差分量δ的绝对值彼此相等,并设置有检测误差分量δ为正的正侧磁传感器和检测误差分量δ为负的负侧磁传感器。[数学式24]
[0099]
因此,如下式所示,在各组中,3相的电流检测值之和成为相当于1相的检测误差分量δ[数学式25]
[0100]
因此,如式(26)所示,在各组中,通过从各相的电流检测值is中减去3相的电流检测值之和或将各相的电流检测值is与3相的电流检测值之和相加,来计算各相校正后的电流检测值iscr,从而能够降低电流检测值中所包含的误差,并该误差接近真实的各相电流。[数学式26]
[0101]
这里,如式(11)所示,各相的检测误差分量δ与各相的转子磁通密度的检测分量bs成比例。因此,在各组中,3相的磁传感器配置成使得各相的转子磁通密度的检测分量bs的绝对值彼此相等,并且在各组中,倾斜角度θt为正的正侧磁传感器的个数和倾斜角度θt为负的负侧磁传感器的个数为一个以上,并且可以是彼此不同的个数。通过这样的配置,如式(25)所示,在各组中3相的电流检测值之和成为检测误差分量δ的整数倍。对于各组,也可以设置有3相以上的电枢绕组。特别地,在各组中,如果设置有3个以上的奇数相的电枢绕组,
则容易使正侧磁传感器的个数与负侧磁传感器的个数不同。
[0102]
然后,如式(26)所示,电枢电流检测部32在各组中,根据将按照正侧磁传感器的个数和负侧磁传感器的个数针对各相而设定的校正系数kcr与3相的电流检测值之和相乘而得到的值,来校正各相的电枢绕组的电流检测值。
[0103]
对于某组,各相的电流检测值之和是检测误差分量δ的j倍(j是正或负整数),在j是正整数且在各相的电流检测值之和是某相的电流检测值中包含的检测误差分量δ的正倍的情况下,该相的校正系数kcr设定为j的倒数的正负反转值(-1/j),在j为正整数且在各相的电流检测值之和是某相的电流检测值中包含的检测误差分量δ的负倍的情况下,该相的校正系数kcr设定为j的倒数(1/j),在j为负整数且在各相的电流检测值之和是某相的电流检测值中包含的检测误差分量δ的正倍的情况下,该相的校正系数kcr设定为j的倒数(1/j),在j为负整数且在各相的电流检测值之和是某相的电流检测值中包含的检测误差分量δ的负倍的情况下,该相的校正系数kcr设定为j的倒数的正负反转值(-1/j)。
[0104]
如下式所示,在各组中,各相的倾斜角度θt的正弦值的绝对值可以彼此相等。然后,在各组中,倾斜角度θt为正的正侧磁传感器的个数和倾斜角度θt为负的负侧磁传感器的个数为一个以上,并且可以是彼此不同的个数。[数学式27]
[0105]
另外,在本实施方式中,即使在未进行电流检测值的校正的情况下,如式(6)、式(7)所示可知,在各组的d轴及q轴的电流检测值ids、iqs中,能够使因转子的磁通而引起的各相的检测误差分量δ相互抵消并降低,并能够使各组的d轴和q轴的电流检测值ids、iqs接近各组的d轴和q轴的真实电流id、iq。因此,能够提高输出转矩的控制精度。另外,虽然对各组各相的磁传感器ms配置在同一圆上的情况进行了说明,但是因转子的磁通而引起的各组各相的电流的检测误差分量δ如式(11)所示能使用br
×
sinθt来表现,所以通过在磁通较大的内周侧使θt变小,在磁通较小的外周侧使θt变大,并使br
×
sinθt的绝对值相等,从而能够使因转子的磁通而引起的各组各相的电流的检测误差分量δ的绝对值相等。
[0106]
4.实施方式4参照附图说明实施方式4所涉及的电流检测装置。与实施方式1同样地,电流检测装置组装到交流旋转电机1及控制装置10中。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。虽然本实施方式所涉及的交流旋转电机1和控制装置10的基本结构与实施方式1相同,但是倾斜角度θt的设定与实施方式1不同。
[0107]
在本实施方式中,如图13所示,在各组中,3相的磁传感器ms配置在以轴心c为中心的同一圆上。在本实施方式中,第1组及第2组所有的磁传感器配置在同一圆上,但配置有第1组的3相磁传感器的同一圆的半径和配置有第2组的3相磁传感器的同一圆的半径可以不同。
[0108]
在本实施方式中,如下式所示,在各组中,3相的倾斜角度θt的绝对值彼此相等,并设置有倾斜角度θt为正的正侧磁传感器和倾斜角度θt为负的负侧磁传感器。第1组的负侧磁传感器的个数(在本例中为1个)与第2组的正侧磁传感器的个数(在本例中为1个)相等。反之,第1组的正侧磁传感器的个数(在本例中为2个)与第2组的负侧磁传感器的个数(在本
例中为2个)相等。[数学式28]
[0109]
此时,如下式所示,在各组中,3相的检测误差分量δ的绝对值彼此相等,并设置有检测误差分量δ为正的正侧磁传感器和检测误差分量δ为负的负侧磁传感器。[数学式29]
[0110]
因此,如下式所示,各组3相的电流检测值之和成为正或负的相当于1相的检测误差分量δ。与第1组的3相电流检测值之和相对应的第1组的合计误差分量δ1、和与第2组的3相电流检测值之和相对应的第2组的合计误差分量-δ2成为不同的正负符号。[数学式30]
[0111]
此时,如下式所示,所有组和所有相的电流检测值之和成为δ1-δ2。[数学式31]i
u1s
+i
v1s
+i
w1s
+i
u2s
+i
v2s
+i
w2s
=δ
1-δ2…
(31)
[0112]
这里,δ1和δ2是同一符号,所以下式成立。[数学式32]
[0113]
δ1和δ2根据励磁电流而发生变化。与因励磁电流的变化而引起的各组的电流检测值之和的变化幅度相比,能够减小所有组和所有相的电流检测值之和的变化幅度。因此,在利用电流和来检测磁传感器异常的情况下,通过利用所有组和所有相的电流检测值之和,从而能够提高异常检测的精度。
[0114]
如式(32)所示,如果将针对所有组及所有相的因转子的磁通而引起的检测误差成分δ进行合计后得到的总合计误差小于将在各组中针对所有相的检测误差分量δ合计后得到的各组的合计误差,则能够通过利用所有组和所有相的电流检测值之和来提高异常检测的精度。
[0115]
特别地,当满足式(33)时,总合计误差成为0,由于式(34)成立,因此不管励磁电流的变化如何,所有组和所有相的电流检测值之和都能保持为0。即,虽然在各组中所有相的电流检测值之和不为0,但是通过使用所有组和所有相的电流检测值之和来相互抵消转子的磁通从而能使其变为0。[数学式33]δ1=δ2…
(33)[数学式34]i
u1s
+i
v1s
+i
w1s
+i
u2s
+i
v2s
+i
w2s
=0

(34)
[0116]
因此,如下式所示,当所有组和所有相的电流检测值之和超过预先设定的判定范
围时,电枢电流检测部32判定为发生了异常。[数学式35]i
sum_min
≤i
u1s
+i
v1s
+i
w1s
+i
u2s
+i
v2s
+i
w2s
≤i
sum_max

(35)
[0117]
电枢电流检测部32在式(31)成立的情况下判定为正常,在式(31)不成立的情况下判定为异常。这里,考虑到因磁传感器的温度特性及经年变化等偏差因素而引起的变动幅度,来预先设定判定下限值isum_min及判定上限值isum_max。
[0118]
本实施方式也与实施方式3同样地,电枢电流检测部32在各组中,根据将按照正侧磁传感器的个数和负侧磁传感器的个数针对各相而设定的校正系数kcr与3相电流检测值之和相乘而得到的值,来校正各相的电枢绕组的电流检测值。
[0119]
另外,即使在未进行电流检测值的校正的情况下,如式(6)、式(7)所示,在各组的d轴及q轴的电流检测值ids、iqs中,能够使因转子的磁通而引起的各相的检测误差分量δ相互抵消并降低,并能够使各组的d轴和q轴的电流检测值ids、iqs接近各组的d轴和q轴的真实电流id、iq。因此,能够提高输出转矩的控制精度。
[0120]
另外,各磁传感器ms与各组逆变器中的正极侧的开关元件及负极侧的开关元件的各相的串联电路所具备的连接线相对地配置,各组的逆变器可以配置在从转子辐射出的径向上的磁通相交叉的部位。
[0121]
虽然本技术记载了各种示例性实施方式和实施例,但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用,可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此,可以认为未例示的无数变形例也包含在本技术说明书所公开的技术范围内。例如,设为包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况,以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。标号说明
[0122]
1交流旋转电机4励磁绕组14转子18定子bs转子磁通密度的检测分量c轴心ds磁通检测方向ms磁传感器por径正交平面wr连接线θt磁通检测方向与径正交平面的倾斜角度。
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