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JP5017529B2 - Power converter for magnet synchronous motor - Google Patents

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JP5017529B2
JP5017529B2 JP2006053256A JP2006053256A JP5017529B2 JP 5017529 B2 JP5017529 B2 JP 5017529B2 JP 2006053256 A JP2006053256 A JP 2006053256A JP 2006053256 A JP2006053256 A JP 2006053256A JP 5017529 B2 JP5017529 B2 JP 5017529B2
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motor
type synchronous
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voltage
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裕介 皆川
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

本発明は磁石式同期モータ用電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power converter for a magnet type synchronous motor.

従来、昇圧回路を持つインバータが開発されている(特許文献1を参照されたい。)。図1に、このような昇圧回路を持つインバータ構成の回路図を示す。図3は、このような従来インバータと共に使われる従来モータの特性を示す図である。このような従来技術では、昇圧回路によって図3に示すバッテリ電圧(Vbatt)を可変とすることができるためバッテリ電圧固定の時よりも広い出力領域においても最適β角を維持する事ができる利点がある。即ち、弱め界磁をせずに駆動できるので効率が良い。また、このような昇圧回路を設ける事によりDC電圧が上がり、誘起電圧の大きなモータを搭載する事ができる。
特開2005-245067号公報
Conventionally, an inverter having a booster circuit has been developed (see Patent Document 1). FIG. 1 shows a circuit diagram of an inverter configuration having such a booster circuit. FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of a conventional motor used with such a conventional inverter. In such a conventional technique, the battery voltage (Vbatt) shown in FIG. 3 can be made variable by the booster circuit, so that the optimum β angle can be maintained even in a wider output region than when the battery voltage is fixed. is there. That is, since it can be driven without a field weakening, it is efficient. Also, by providing such a booster circuit, the DC voltage increases and a motor with a large induced voltage can be mounted.
JP 2005-245067

しかしながら、例えば電動車両などの用途では、車両駆動に必要な電力がすべてバッテリーから供給される為、昇降圧回路に必要なインダクタンスL(コイル)が大変大きく(図1参照)なる。また、パラレルハイブリッド車においても大出力化を行う上では同様の課題が発生する。また、大出力化に伴いモータを大きくすると失陥時にインバータに印加される電圧が高くなり素子の破壊などの恐れが生じる。素子の破壊を防止するためには高い耐圧性能を持つ素子を使用する必要があるが、高コスト、インバータがかさばるなどの問題がある。   However, in an application such as an electric vehicle, for example, all the electric power necessary for driving the vehicle is supplied from the battery, so that the inductance L (coil) necessary for the step-up / step-down circuit becomes very large (see FIG. 1). In parallel hybrid vehicles, the same problem occurs in increasing the output. In addition, if the motor is increased in accordance with the increase in output, the voltage applied to the inverter at the time of failure increases, which may cause destruction of the element. In order to prevent the destruction of the element, it is necessary to use an element having high breakdown voltage performance, but there are problems such as high cost and bulky inverter.

上述した諸課題を解決すべく、の発明による磁石式同期モータ用電力変換装置は、
電力変換器を構成するアームのうち少なくとも一方の電源側(P(正極)側もしくはN(負)側の)のアームの各相が、逆方向スイッチング素子(逆方向への導通をオン・オフ切り換えする素子。)を具え、前記電力変換器を構成する素子のうち、前記モータと直接接続し前記モータからの電流を導通させる素子を、残りの他の素子よりも高耐圧に設定した、ことを特徴とする。
In order to solve the various problems described above, the power converter system for a magnet type synchronous motor according to the invention of this,
Each phase of at least one power supply side arm (P (positive) side or N (negative) side) among the arms constituting the power converter is a reverse switching element (switching the conduction in the reverse direction on and off) elements.) ingredients to give a to, among elements constituting the power converter, a device for conducting current from said motor to connect the motor directly, was set to a high-voltage than the remaining other devices, it It is characterized by.

た、この発明の他の態様による磁石式同期モータ用電力変換装置は、
電力変換器を構成するアームのうちハイサイドアームには、各相毎に、順方向スイッチング素子と逆方向への導通を可能にするダイオードが並列に配置されると共に、逆方向スイッチング素子と逆流防止のためのダイオードが並列或いは直列に配置され、ローサイドアームには、各相毎に、順方向スイッチング素子と逆方向への導通を可能にするダイオードが並列に配置され、前記逆方向スイッチング素子、および、これら逆方向スイッチング素子を設けていない側のアームを構成する素子(スイッチング素子やダイオードなど)を、高耐圧に設定した、ことを特徴とする。
Also, other magnet type synchronous motor power converter according to embodiments of the present invention,
Among the arms that make up the power converter, the high-side arm is provided with a diode that enables conduction in the reverse direction to the forward switching element for each phase, and the reverse switching element and backflow prevention. diodes are arranged in parallel or in series for, the low side arm, for each phase, a diode which allows conduction in the forward switching device opposite direction are arranged in parallel, before Kigyaku directional switching device, And the element (switching element, diode, etc.) which comprises the arm of the side which does not provide these reverse direction switching elements was set to the high pressure | voltage resistance , It is characterized by the above-mentioned.

また、この発明の他の態様による磁石式同期モータ用電力変換装置は、
前記逆方向スイッチング素子が、ノーマリーオフの素子である(即ち、通常制御中は、ゲート電圧をかけて導通をオンにして制御する)、ことを特徴とする。
Moreover, the power converter for magnet type synchronous motors according to another aspect of the present invention provides:
The reverse switching element is a normally-off element (that is, during normal control, a gate voltage is applied to control conduction).

また、この発明の他の態様による磁石式同期モータ用電力変換装置は、
モータ誘起電圧がバッテリ電圧よりも高い時のインバータ停止時には、相電流がゼロクロスする時に該当相の逆方向スイッチング素子をオフするように前記逆方向素子を制御する第1の制御手段(回路など)をさらに具える、ことを特徴とする。
Moreover, the power converter for magnet type synchronous motors according to another aspect of the present invention provides:
When the inverter is stopped when the motor induced voltage is higher than the battery voltage, a first control means (such as a circuit) that controls the reverse direction element to turn off the reverse direction switching element of the corresponding phase when the phase current crosses zero. It is further characterized by comprising.

また、この発明の他の態様による磁石式同期モータ用電力変換装置は、
モータ基底回転数時における最大トルクのモータ作動電圧をバッテリ電圧に合わせるように制御する第2の制御手段をさらに具える、ことを特徴とする。
また、この発明の他の態様による磁石式同期モータ用電力変換装置は、
電力変換器を構成するアームのうち少なくとも一方の電源側アームの各相が、逆方向スイッチング素子を備え、前記電力変換器を構成する素子のうち、前記モータと直接接続し前記モータからの電流を導通させる素子以外の残りの他の素子を、前記モータと直接接続し前記モータからの電流を導通させる素子より低耐圧に設定した、ことを特徴とする。
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
Moreover, the power converter for magnet type synchronous motors according to another aspect of the present invention provides:
The apparatus further comprises second control means for controlling the motor operating voltage having the maximum torque at the motor base rotational speed so as to match the battery voltage.
Moreover, the power converter for magnet type synchronous motors according to another aspect of the present invention provides:
Each phase of at least one power supply side arm among the arms constituting the power converter includes a reverse switching element, and among the elements constituting the power converter, the current from the motor is directly connected to the motor. The remaining other elements other than the element to be conducted are directly connected to the motor and set to have a lower withstand voltage than the element to conduct the current from the motor.
As described above, the solution of the present invention has been described as an apparatus, but the present invention can be realized as a method substantially corresponding to these, and the scope of the present invention also includes these. I want you to understand.

この発明によれば、ハーフブリッジの片側に逆方向素子を入れる事で、制御失陥などでモータ側から印加される誘起電圧をブロックしてインバータDC側にかけない構成にできる。より具体的には、平滑コンデンサや強電バッテリーに高圧が掛からない様に少なくとも片アームの素子を2重にし、片側のスイッチング素子は逆向きに構成し、これに逆並列に逆流防止素子(ダイオードなど)を設ける。この逆流防止素子はモータに対して順方向の素子となる。これにより、モータの誘起電圧を従来の電圧以上に設計する事(コイルのターン数を増大できる)ができるようになる。
また、電力変換器を構成する素子の一部を高圧対応にする事で、素子の損失を軽減できる。例えば、一部の素子群だけ耐圧を2倍にすれば電流を1/2にすることができ、チップ面積は1/2になる。但し、素子数が増加して3/2になるため、合計素子面積としては3/4となる。同様に耐圧を3倍にした場合は、合計素子面積は1/2(素子面積は1/3、素子数は3/2)となり、コスト低減に大きな効果が得られる。
According to the present invention, by inserting a reverse element on one side of the half bridge, it is possible to block the induced voltage applied from the motor side due to control failure or the like and not apply it to the inverter DC side. More specifically, at least one arm element is doubled so that a high voltage is not applied to the smoothing capacitor or the high-power battery, and the switching element on one side is configured in the reverse direction. ). This backflow prevention element is a forward element with respect to the motor. As a result, the induced voltage of the motor can be designed to be higher than the conventional voltage (the number of turns of the coil can be increased).
Moreover, the loss of an element can be reduced by making some of the elements constituting the power converter compatible with a high voltage. For example, if the breakdown voltage is doubled for only some element groups, the current can be halved and the chip area is halved. However, since the number of elements increases to 3/2, the total element area is 3/4. Similarly, when the withstand voltage is tripled, the total element area becomes 1/2 (the element area is 1/3 and the number of elements is 3/2), and a great effect can be obtained in cost reduction.

また、この発明の他の態様によれば、制御失陥など何らかの理由で非通電状態になったとしてもノーマリーオフの素子を使用しているため、モータ側の高電圧をDC側にかけない事ができる。また、この発明の他の態様によれば、逆方向素子のオフ動作を行なう際に電流ゼロ近傍でカットする事で電圧の上昇を防ぐ事ができる。また、この発明の他の態様によれば、相電流ピークを最も下げる事ができ、素子を小さく設計する事ができる。また、この発明の他の態様によれば、電力変換器を構成する素子の一部を低圧対応にする事で、素子の損失を軽減できる。
In addition, according to another aspect of the present invention, a normally-off element is used even if the device is in a non-energized state for some reason such as a control failure, so that a high voltage on the motor side is not applied to the DC side. Can do. Further, according to another aspect of the present invention, when the reverse direction element is turned off, a voltage increase can be prevented by cutting near the current zero. In addition, according to another aspect of the present invention , the phase current peak can be lowered most, and the element can be designed to be small. According to another aspect of the present invention, the loss of elements can be reduced by making some of the elements constituting the power converter compatible with low pressure.

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。本願発明の説明をするまえに、本発明の原理の理解に資するために、まず、一般的なモータ設計について説明する。モータの耐電圧設計(図2参照)は、最高回転数Nmax時の誘起電圧に耐えうる耐電圧設計を行なう事が一般的である。仮にNmax時の誘起電圧を600Vとし、モータの基底回転数Nrが最高回転数Nmaxの1/6と仮定するとNrでの誘起電圧は100Vとなる。すなわち、モータの必要電力がP1[kW]で有れば下式のごとく相電流が決定する。
実用電流V=600[V]×Nb/Nmax
相電流(Irms)∝Tmax
=P1[kW]/(実用電圧実行値/(線間電圧/相電圧))/相数
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Before explaining the present invention, in order to help understand the principle of the present invention, a general motor design will be described first. As for the withstand voltage design of the motor (see FIG. 2), the withstand voltage design that can withstand the induced voltage at the maximum rotation speed Nmax is generally performed. Assuming that the induced voltage at Nmax is 600V, and the base rotational speed Nr of the motor is 1/6 of the maximum rotational speed Nmax, the induced voltage at Nr is 100V. That is, if the required power of the motor is P1 [kW], the phase current is determined as in the following equation.
Practical current V = 600 [V] × Nb / Nmax
Phase current (Irms) ∝ Tmax
= P1 [kW] / (Practical voltage execution value / (Line voltage / Phase voltage)) / Number of phases

図4は、本発明による電力変換装置での使用に適したモータのモータ特性を示す図である。図3の従来技術で使用するモータの誘起電圧ラインL1に対して、本発明で使用するモータの誘起電圧ラインL2は傾きが2倍である。即ち、図3のモータに対してコイルの巻き数を2倍にして誘起電圧の傾きを2倍にしたモータである。図に示すように、相電流のピークが1/2で同じ起磁力を得る事ができる。これにより、インバータ素子の小型化、インバータの小型化を計る事ができる。通常のモータ制御中は、先に述べた様にバッテリ電圧を超えない様に電圧制御が行なわれている。   FIG. 4 is a diagram showing motor characteristics of a motor suitable for use in the power converter according to the present invention. The induced voltage line L2 of the motor used in the present invention has a slope twice that of the induced voltage line L1 of the motor used in the prior art of FIG. That is, in the motor of FIG. 3, the number of coil turns is doubled and the gradient of the induced voltage is doubled. As shown in the figure, the same magnetomotive force can be obtained when the peak of the phase current is 1/2. Thereby, size reduction of an inverter element and size reduction of an inverter can be achieved. During normal motor control, voltage control is performed so as not to exceed the battery voltage as described above.

しかしながら、図4のような特性を持つ磁石式の同期モータでは、モータ電流(電圧)制御が失陥などで停止してしまうと大きな誘起電圧が生じ、過大な電圧がバッテリやコンデンサにかかる事が有り得る。そこで、本願発明では、これを避ける為に、モータからの誘起電圧がバッテリ側にかかるのを途中でブロックする構成のインバータスイッチング回路を用いる。図5は、本発明による電力変換装置の回路図の一例である。図に示すように、本発明による電力変換装置10は、電力変換器(インバータ)12を具え、バッテリVb、平滑コンデンサC、永久磁石同期モータPMに接続している。電力変換器12は、P側にハイサイドアームAh、N側にローサイドアームAlで構成されている。ハイサイドアームAhは、IGBTなどの順方向のスイッチング素子SW-u1、SW-v1、SW-w1、これらに並列に逆方向への導通を可能にするダイオードD-u1、D-v1、D-w1を具える。同様に、ローサイドアームAlは、IGBTなどの順方向のスイッチング素子SW-u3、SW-v3、SW-w3、これらに並列に逆方向への導通を可能にするダイオードD-u3、D-v3、D-w3を具える。   However, in the magnetic synchronous motor having the characteristics as shown in FIG. 4, if the motor current (voltage) control is stopped due to failure or the like, a large induced voltage is generated, and an excessive voltage may be applied to the battery or the capacitor. It is possible. Therefore, in the present invention, in order to avoid this, an inverter switching circuit having a configuration that blocks the induced voltage from the motor from being applied to the battery side is used. FIG. 5 is an example of a circuit diagram of the power converter according to the present invention. As shown in the figure, a power converter 10 according to the present invention includes a power converter (inverter) 12 and is connected to a battery Vb, a smoothing capacitor C, and a permanent magnet synchronous motor PM. The power converter 12 includes a high side arm Ah on the P side and a low side arm Al on the N side. The high side arm Ah is a forward switching element such as IGBT SW-u1, SW-v1, SW-w1, and diodes D-u1, D-v1, D- Has w1. Similarly, the low-side arm Al includes forward switching elements SW-u3, SW-v3, SW-w3 such as IGBTs, and diodes D-u3, D-v3 that enable conduction in the reverse direction in parallel to these. Contains D-w3.

ハイサイドアームAh(P側)には、さらに、逆方向のスイッチング素子SW-u2、SW-v2、SW-w2、および、逆流防止のためのダイオードD-u2、D-v2、D-w2がU,V,W相に配置され、端子間電圧が上昇した際に電圧がDC側へ掛かることを避ける構成としたものである。   The high-side arm Ah (P side) further includes reverse switching elements SW-u2, SW-v2, SW-w2, and diodes D-u2, D-v2, and D-w2 for preventing backflow. It is arranged in the U, V, W phase, and is configured to prevent the voltage from being applied to the DC side when the voltage between terminals rises.

図6は、本発明による電力変換装置のシステム構成図である。図に示すように、電力変換装置10は電力変換器12を具え、永久磁石同期モータPMに接続されているが、その間には電流計測手段AMが配置される。モータPMにはエンコーダなどの位相センサPSが装着されており測定した電気角θをモータ回転速度ωに変換する。電力変換器12には、制御装置14が接続されており、制御装置14は目標トルク生成部16、電流指令生成部18、電圧指令生成部20、3相/2相座標変換部22、2相/3相座標変換部24、スイッチ開閉信号生成部26を具える。   FIG. 6 is a system configuration diagram of the power conversion apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the power conversion device 10 includes a power converter 12 and is connected to a permanent magnet synchronous motor PM, and a current measuring means AM is disposed therebetween. The motor PM is equipped with a phase sensor PS such as an encoder, and converts the measured electrical angle θ into a motor rotation speed ω. A control device 14 is connected to the power converter 12, and the control device 14 includes a target torque generation unit 16, a current command generation unit 18, a voltage command generation unit 20, a three-phase / two-phase coordinate conversion unit 22, and a two-phase. A three-phase coordinate converter 24 and a switch open / close signal generator 26 are provided.

上位回路(コントローラ)からトルク目標値T~が与えられ、目標トルク生成部16は、運転モード状態によってトルク目標値T*を設定する。ベクトル制御は、一般のモータ制御と同一である。そして、スイッチ開閉信号生成部26が各相毎にスイッチング素子別の開閉信号を電力変換器12に与える。   A torque target value T ~ is given from the host circuit (controller), and the target torque generator 16 sets the torque target value T * according to the operation mode state. Vector control is the same as general motor control. Then, the switch open / close signal generation unit 26 provides the power converter 12 with an open / close signal for each switching element for each phase.

図7は、本発明による電力変換装置を電動車両に適用した場合の制御シーケンスを示す図である。このような制御において、停止信号、トルク指令信号、非常停止信号などの入力信号に応じて、レディモード1、CPUスタンバイモード2、運転制御モード(ゼロトルク保持)3、運転制御モード(トルク制御)4、停止モード5、非常停止モード6に遷移する。バッテリ電圧が低下すると弱め界磁領域が増加する為、即ち、基底回転数以下で弱め界磁を行なわなければ成らない為、モーターの出力が低下する。しかしながら、出力の低下はバッテリ電圧とリニアに減少するので、車両の運動性能に於いても徐々に変化するものであり、インバータ容積減少効果よりも小さい。   FIG. 7 is a diagram showing a control sequence when the power converter according to the present invention is applied to an electric vehicle. In such control, ready mode 1, CPU standby mode 2, operation control mode (zero torque hold) 3, operation control mode (torque control) 4 according to input signals such as stop signal, torque command signal, emergency stop signal, etc. , Transition to stop mode 5 and emergency stop mode 6. When the battery voltage decreases, the field weakening region increases, that is, the field weakening must be performed at the base rotation speed or lower, so the motor output decreases. However, since the decrease in output decreases linearly with the battery voltage, it also changes gradually in the motion performance of the vehicle, and is smaller than the inverter volume reduction effect.

図8は、本発明による電力変換装置(インバータスイッチング回路)の変形例を示す回路図である。この変形例の電力変換装置30は、電力変換器(インバータ)32を具え、ハイサイドアームの回路配置が直列になっている。そして、電力変換器(インバータ)32には高圧対応部(高電圧対応区画)34が設けられている。この高圧対応部34に含まれる素子を、他の箇所よりも高い電圧に耐えるものにする。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a modification of the power converter (inverter switching circuit) according to the present invention. The power converter 30 of this modification includes a power converter (inverter) 32, and the circuit arrangement of the high side arms is in series. The power converter (inverter) 32 is provided with a high voltage corresponding part (high voltage corresponding section) 34. The element included in the high voltage corresponding part 34 is designed to withstand a higher voltage than other parts.

図9は、本発明による電力変換器の逆方向スイッチング素子の作動シーケンスを示すフローチャートであり、図9(a)はフローチャートであり、図9(b)は電流ベクトルの回転を示す概念図である。ステップS1では、電圧閾値V1がVbattよりも大きくなった時、または、非常停止フラグが立ったか否かを判定する。ステップS1の条件を満たさない場合は逆方向スイッチング素子をオンにし(ステップS7)、満たす場合には、ステップS3に進み、相電流がゼロクロスした時すなわち、相電流がゼロ近傍するかを判定する。条件を満たす場合に、該当相の逆方向スイッチング素子をオフにする(ステップS5)。相電流を2相オフにしたか否かを判定し(ステップS9)、オフにできれば逆素子停止シーケンスは終了(ステップS11)と成る。   FIG. 9 is a flowchart showing an operation sequence of the reverse switching element of the power converter according to the present invention, FIG. 9A is a flowchart, and FIG. 9B is a conceptual diagram showing rotation of a current vector. . In step S1, it is determined whether the voltage threshold value V1 has become larger than Vbatt or whether an emergency stop flag has been set. If the condition of step S1 is not satisfied, the reverse switching element is turned on (step S7). If satisfied, the process proceeds to step S3, and it is determined whether the phase current is zero-crossed, that is, whether the phase current is near zero. If the condition is satisfied, the reverse switching element of the corresponding phase is turned off (step S5). It is determined whether or not the phase current has been turned off by two phases (step S9). If the phase current can be turned off, the reverse element stop sequence ends (step S11).

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の部材、手段、ステップなどを1つに組み合わせたり或いは分割したりすることが可能である。例えば、第1の制御手段と第2の制御手段とは、1つの制御回路としてもよい。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each member, each means, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of members, means, steps, etc. can be combined or divided into one. Is possible. For example, the first control unit and the second control unit may be a single control circuit.

従来の昇圧回路を持つインバータ構成の回路図である。It is a circuit diagram of an inverter configuration having a conventional booster circuit. モータのモータ特性を示す図である。It is a figure which shows the motor characteristic of a motor. モータのモータ特性を示す図である。It is a figure which shows the motor characteristic of a motor. 本発明による電力変換装置での使用に適したモータのモータ特性を示す図である。It is a figure which shows the motor characteristic of the motor suitable for use with the power converter device by this invention. 本発明による電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power converter device by this invention. 本発明による電力変換装置のシステム構成図である。It is a system configuration figure of the power converter by the present invention. 電力変換装置を電動車両に適用した場合の制御シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the control sequence at the time of applying a power converter device to an electric vehicle. 本発明による電力変換装置(インバータスイッチング回路)の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the power converter device (inverter switching circuit) by this invention. 本発明による電力変換器の逆方向スイッチング素子の作動シーケンスを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation sequence of a reverse switching element of a power converter according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レディモード
2 スタンバイモード
3 運転制御モード(ゼロトルク保持)
4 運転制御モード(トルク制御)
5 停止モード
6 非常停止モード
10 電力変換装置
12 電力変換器
30 電力変換装置
34 高圧対応部
Ah ハイサイドアーム
Al ローサイドアーム
C 平滑コンデンサ
D-u1、D-u2、D-u3 ダイオード
Nmax 最高回転数
Nr 基底回転数
PM 永久磁石同期モータ
SW-u1、SW-u2、SW-u3 スイッチング素子
1 Ready mode
2 Standby mode
3 Operation control mode (zero torque hold)
4 Operation control mode (torque control)
5 Stop mode
6 Emergency stop mode
10 Power converter
12 Power converter
30 Power converter
34 High pressure part
Ah high side arm
Al low side arm
C smoothing capacitor
D-u1, D-u2, D-u3 diode
Nmax maximum speed
Nr base rotation speed
PM permanent magnet synchronous motor
SW-u1, SW-u2, SW-u3 Switching element

Claims (6)

磁石式同期モータ用電力変換装置であって、
電力変換器を構成するアームのうち少なくとも一方の電源側のアームの各相が、逆方向スイッチング素子を具え、
前記電力変換器を構成する素子のうち、前記モータと直接接続し前記モータからの電流を導通させる素子を、残りの他の素子よりも高耐圧に設定した
ことを特徴とする磁石式同期モータ用電力変換装置。
A power converter for a magnet-type synchronous motor,
At least one of the phases of the power supply side of the arm of the arms constituting the power converter, immediately give a reverse switching device,
Among the elements constituting the power converter, an element that is directly connected to the motor and conducts current from the motor is set to have a higher withstand voltage than the remaining other elements .
A power converter for a magnet type synchronous motor.
磁石式同期モータ用電力変換装置であって、A power converter for a magnet-type synchronous motor,
電力変換器を構成するアームのうちハイサイドアームには、各相毎に、順方向スイッチング素子と逆方向への導通を可能にするダイオードが並列に配置されると共に、逆方向スイッチング素子と逆流防止のためのダイオードが並列或いは直列に配置され、ローサイドアームには、各相毎に、順方向スイッチング素子と逆方向への導通を可能にするダイオードが並列に配置され、Among the arms that make up the power converter, the high-side arm is provided with a diode that enables conduction in the reverse direction to the forward switching element for each phase, and the reverse switching element and backflow prevention. For each phase, the diode for enabling conduction in the reverse direction to the forward switching element is arranged in parallel in the low side arm,
前記逆方向スイッチング素子、および、これら逆方向スイッチング素子を設けていない側のアームを構成する素子を高耐圧に設定した、The reverse direction switching element and the element constituting the arm on the side where the reverse direction switching element is not provided were set to a high withstand voltage,
ことを特徴とする磁石式同期モータ用電力変換装置。A power converter for a magnet type synchronous motor.
請求項1または2に記載の磁石式同期モータ用電力変換装置において、
前記逆方向スイッチング素子が、ノーマリーオフの素子である、
ことを特徴とする磁石式同期モータ用電力変換装置。
In the power converter for magnet type synchronous motors according to claim 1 or 2 ,
The reverse switching element is a normally-off element;
A power converter for a magnet type synchronous motor.
請求項1からのいずれか1項に記載の磁石式同期モータ用電力変換装置において、
モータ誘起電圧がバッテリ電圧よりも高い時のインバータ停止時には、相電流がゼロクロスする時に該当相の逆方向スイッチング素子をオフするように前記逆方向素子を制御する第1の制御手段をさらに具える、
ことを特徴とする磁石式同期モータ用電力変換装置。
In the power converter for magnet type synchronous motors according to any one of claims 1 to 3 ,
When the inverter is stopped when the motor induced voltage is higher than the battery voltage, the inverter further includes first control means for controlling the reverse direction element to turn off the reverse direction switching element of the corresponding phase when the phase current crosses zero.
A power converter for a magnet type synchronous motor.
請求項1〜のいずれか1項に記載の磁石式同期モータ用電力変換装置において、
モータ基底回転数時における最大トルクのモータ作動電圧をバッテリ電圧に合わせるように制御する第2の制御手段をさらに具える、
ことを特徴とする磁石式同期モータ用電力変換装置。
In the power converter for magnet type synchronous motors according to any one of claims 1 to 4 ,
A second control means for controlling the motor operating voltage of the maximum torque at the motor base rotational speed to match the battery voltage;
A power converter for a magnet type synchronous motor.
磁石式同期モータ用電力変換装置であって、A power converter for a magnet-type synchronous motor,
電力変換器を構成するアームのうち少なくとも一方の電源側アームの各相が、逆方向スイッチング素子を備え、Each phase of at least one power supply side arm among the arms constituting the power converter includes a reverse switching element,
前記電力変換器を構成する素子のうち、前記モータと直接接続し前記モータからの電流を導通させる素子以外の残りの他の素子を、前記モータと直接接続し前記モータからの電流を導通させる素子より低耐圧に設定した、Among the elements constituting the power converter, the other elements other than the element that is directly connected to the motor and conducts current from the motor, and the element that is directly connected to the motor and conducts current from the motor Set to a lower withstand voltage,
ことを特徴とする磁石式同期モータ用電力変換装置。A power converter for a magnet type synchronous motor.
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