專利名稱：可變磁通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備具有可變磁鐵的可變磁通電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)該可變磁通電動(dòng)機(jī)的變 換器(inverter)的可變磁通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
代替現(xiàn)有的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(IM電動(dòng)機(jī))，還能夠期待高效率、小型化和低噪音化的永 磁鐵同步電動(dòng)機(jī)(PM電動(dòng)機(jī))開始普及。例如，利用PM電動(dòng)機(jī)作為面向鐵路車輛、電動(dòng)汽 車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。IM電動(dòng)機(jī)通過來自定子的勵(lì)磁電流作出磁通自身，因此有因流過勵(lì)磁電流而產(chǎn)生 損失的技術(shù)問題點(diǎn)。另一方面，PM電動(dòng)機(jī)是在轉(zhuǎn)子上具備永磁鐵，利用其磁通而輸出轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)，因 此沒有這樣的IM電動(dòng)機(jī)所具有的問題。但是，PM電動(dòng)機(jī)由于其永磁鐵，而產(chǎn)生與轉(zhuǎn)數(shù)對應(yīng) 的感應(yīng)電壓(逆啟電壓)。在鐵路車輛、汽車等旋轉(zhuǎn)范圍廣的應(yīng)用領(lǐng)域中，由于在最高轉(zhuǎn)數(shù) 時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，對PM電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的變換器不(由于過電壓)破壞成為了條 件。為了滿足該條件，需要變換器的耐壓充分高、或者相反必須限制電動(dòng)機(jī)所具備的永磁鐵 的磁通。前者也對電源側(cè)有影響，大多選擇后者。如果將該情況下的磁通量與IM電動(dòng)機(jī)的 磁通量(在IM電動(dòng)機(jī)的情況下，通過勵(lì)磁電流作出的間隙磁通量)比較，則也有成為1 3 左右的情況。在該情況下，為了產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)矩，在磁通量小的PM電動(dòng)機(jī)中，需要流過大的 (轉(zhuǎn)矩)電流。因此，在低速區(qū)域中，在IM電動(dòng)機(jī)和PM電動(dòng)機(jī)中對輸出同一轉(zhuǎn)矩的電流進(jìn) 行比較的情況下，PM電動(dòng)機(jī)需要流過更大的電流。因此，與IM電動(dòng)機(jī)相比，驅(qū)動(dòng)PM電動(dòng)機(jī)的變換器的電流容量增加。進(jìn)而，由于一 般在低速時(shí)，變換器內(nèi)的開關(guān)元件的開關(guān)頻率高，產(chǎn)生的損失依存于電流值而增大，所以在 PM電動(dòng)機(jī)中在低速時(shí)會(huì)產(chǎn)生大的損失和發(fā)熱。電車等也有期待通過走行風(fēng)進(jìn)行冷卻的情況，如果在低速時(shí)產(chǎn)生大的損失，則必 須提高冷卻能力，因此變換器裝置變得大型化。另外，相反，在感應(yīng)電壓高的情況下，進(jìn)行弱 磁場控制，但這時(shí)，由于重疊勵(lì)磁電流，從而效率低下。這樣，PM電動(dòng)機(jī)具有因內(nèi)置磁鐵而產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。作為電動(dòng)機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)大，也 有降低損失和小型化的方面，但另一方面，在電車、電動(dòng)汽車等可變速控制的情況下，與現(xiàn) 有的IM電動(dòng)機(jī)相比，也存在效率低的動(dòng)作點(diǎn)。另外，對于變換器，電流容量增大，損失也增 大，因此裝置大小變大。對于系統(tǒng)的效率自身，電動(dòng)機(jī)側(cè)成為支配性的，因此通過適用PM電 動(dòng)機(jī)，綜合效率改善，但另一方面，變換器的大小增加成為系統(tǒng)的缺點(diǎn)，是不理想的。在專利文獻(xiàn)1中，記載了在低輸出運(yùn)轉(zhuǎn)和高輸出運(yùn)轉(zhuǎn)的任意一個(gè)中，都使電動(dòng)機(jī) 和變換器高效率地運(yùn)轉(zhuǎn)，提高系統(tǒng)效率的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用 交流電動(dòng)機(jī)通過嵌入到勵(lì)磁磁極中的永磁鐵所產(chǎn)生的磁通、根據(jù)需要由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁 通，作出勵(lì)磁磁通，與電動(dòng)機(jī)輸出對應(yīng)地，將勵(lì)磁磁通產(chǎn)生源切換到只有永磁鐵、以及永磁 鐵與勵(lì)磁線圈雙方，并且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)變壓器供給勵(lì)磁電流。
因此，該電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)輸出對應(yīng)地，例如在低輸出時(shí)可以 只進(jìn)行永磁鐵的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此提高了運(yùn)轉(zhuǎn)效率。另外，由于可以提高電動(dòng)機(jī)的低速區(qū)域中的電 動(dòng)機(jī)電壓，所以能夠降低電流，能夠減小電動(dòng)機(jī)繞組的銅損失和變換器的產(chǎn)生損失而提高 系統(tǒng)效率。特別地，對于大多在低、中速度區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)汽車來說，該效果大，能夠提高 電流利用效率，延長一次充電的行駛距離。
進(jìn)而，該電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)不使永磁鐵減磁，因此變換器的控制變得簡 單，并且不產(chǎn)生異常過電壓，能夠謀求機(jī)器的保護(hù)。另外，通過使旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)行高頻動(dòng)作， 能夠小型化，能夠謀求電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)全體的小型輕量化。專利文獻(xiàn)1 特開平5-304752號公報(bào)圖25是表示永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)例子的模塊結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)包括 平滑電容器102、直流電源3、將直流電力變換為交流電力的變換器4、由該變換器4的交流 電力驅(qū)動(dòng)的永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)la。變換器4將來自直流電源3的直流電力變換為交流電 力，供給永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)la。永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)Ia比感應(yīng)電動(dòng)機(jī)效率高，另外，具有小型且高輸出的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn) 而，能夠進(jìn)行廣范圍的可變速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)廣泛地用于電動(dòng)汽車、混合汽車 中。但是，永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)矩的條件，效率有離散。因此，在用于電車、 電動(dòng)汽車、混合汽車等中時(shí)，永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)并不能在轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的全面運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的全部 內(nèi)發(fā)揮最優(yōu)特性，也存在效率差的條件。因此，可以考慮利用使用了能夠通過變換器的電流改變磁鐵磁通的可變磁通電動(dòng) 機(jī)的可變磁通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠與運(yùn)轉(zhuǎn)條件對應(yīng)地通過短時(shí)間的磁化電流使永磁鐵的 磁通量變化，因此與現(xiàn)有的永磁鐵磁阻電動(dòng)機(jī)相比，能夠期待提高效率。另外，通過在不需 要磁鐵時(shí)減少磁通量，能夠極大地抑制感應(yīng)電壓。但是，在可變磁通電動(dòng)機(jī)中流過磁化電流時(shí)，輸入到變換器的直流電壓需要比通 常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高的電壓。因此，在如空調(diào)那樣降低瞬時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)而沒有問題的設(shè)備中使用的情況下， 可以降低轉(zhuǎn)數(shù)而磁化。但是，在電車、電動(dòng)汽車的動(dòng)力源中使用了可變磁通電動(dòng)機(jī)的情況 下，在每次磁化時(shí)，必須降低轉(zhuǎn)數(shù)，因此是有問題的。另外，即使從最初開始使用了高電壓的電壓源，如果使用二次電池作為電壓源，則 充放電時(shí)電壓變動(dòng)，因此并不必須始終保證磁化所需要的電壓。進(jìn)而，需要高電壓只是短時(shí) 間的磁化時(shí)，因此從最初開始就使用高電壓的電壓源，效率不高。另外，在任意的裝置、產(chǎn)品中，通常具有轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)不同的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在這樣 不同的條件下，使用一定的永磁鐵磁通的現(xiàn)有的PM電動(dòng)機(jī)中，難以對其全部的條件維持最 優(yōu)的狀態(tài)，產(chǎn)生系統(tǒng)的效率低下、噪音等問題。與此相對，在上述的可變磁通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，能夠改變永磁鐵的磁通量，因此與現(xiàn)有 的磁鐵固定的PM電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，能夠期待提高效率。另外，在不需要磁鐵時(shí)，通過減 小磁通量，也能夠盡可能抑制感應(yīng)電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的系統(tǒng)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 進(jìn)而，為了控制在永磁鐵電動(dòng)機(jī)中使用的可變磁鐵的磁通，一邊確保流過磁化電 流所需要的電壓，一邊謀求小型化和高效率化。另外進(jìn)而，在適用可變磁通電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品、裝置具有轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)不同的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn) 模式的情況下，抑制損失，謀求高效率化。本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備具有作為低保持力的永磁鐵的可變磁鐵 的永磁鐵電動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)上述永磁鐵電動(dòng)機(jī)的變換器；供給用于控制上述可變磁鐵的磁通的 磁化電流的磁化部件；使輸入的直流電壓升壓到規(guī)定的目標(biāo)值，輸出到上述變換器的升壓 部件。根據(jù)上述可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為了控制永磁鐵電動(dòng)機(jī)所使用的可變磁鐵的 磁通，一邊確保流過磁化電流所需要的電壓，一邊謀求小型化和高效率化。另外，本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備具有作為低保持力的永磁鐵的可 變磁鐵的永磁鐵電動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)上述永磁鐵電動(dòng)機(jī)的變換器；供給用于控制上述可變磁鐵的 磁通的磁化電流的磁化部件；從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇1個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件； 根據(jù)上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件所選擇出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算作為上述可變磁鐵的目標(biāo)的磁通 值，生成與上述磁通值對應(yīng)的磁通指令的磁通指令計(jì)算部件。上述磁化部件供給與由上述 磁通指令計(jì)算部件生成的磁通指令對應(yīng)的磁化電流，控制上述可變磁鐵的磁通。根據(jù)上述可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在適用于具有轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)不同的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模 式的裝置中的情況下，也能夠選擇最適合于各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的磁通值，謀求系統(tǒng)的高效率化和 噪音抑制。


圖1是可變磁通電動(dòng)機(jī)的簡易模型圖。圖2是在本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例中使用的可變磁通電動(dòng)機(jī) 的斷面圖。圖3是圖2的可變磁通電動(dòng)機(jī)的BH特性圖。圖4是各種材料的永磁鐵的BH特性圖。 圖5是表示本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是表示將上述實(shí)施例1的主電路適用于電車的情況的變形例子的圖。圖7是表示上述實(shí)施例1的升壓控制部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是表示在上述實(shí)施例1中進(jìn)行磁化時(shí)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各部件的狀 態(tài)的時(shí)序圖。圖9是表示上述實(shí)施例1的升壓電壓目標(biāo)決定部件的電壓目標(biāo)值決定法的一個(gè)例 子的圖。圖10是表示在上述實(shí)施例1中進(jìn)行磁化時(shí)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各部件的 狀態(tài)的時(shí)序圖。圖11是表示本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12是表示在上述實(shí)施例2中進(jìn)行磁化時(shí)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各部件的 狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖13是表示本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)的框圖。圖14是表示適用了上述實(shí)施例3的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電梯的控制狀態(tài) 的時(shí)序圖。圖15是表示本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)的框圖。圖16是表示適用了上述實(shí)施例4的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的洗衣機(jī)的控制狀 態(tài)的時(shí)序圖。圖17是表示本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)的框圖。圖18是表示適用了上述實(shí)施例5的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的控制狀 態(tài)的時(shí)序圖。圖19是表示適用了上述實(shí)施例5的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的控制狀 態(tài)的另一個(gè)時(shí)序圖。圖20是表示本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)的框圖。圖21是表示適用了上述實(shí)施例6的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電車的控制狀態(tài) 的時(shí)序圖。圖22是表示適用了上述實(shí)施例6的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電車的控制狀態(tài) 的另一個(gè)時(shí)序圖。圖23是表示本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)的框圖。圖24是表示適用了上述實(shí)施例7的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)汽車或混合 汽車的控制狀態(tài)的時(shí)序圖。圖25是表示現(xiàn)有的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施例。首先，說明作為永磁鐵同步電動(dòng)機(jī)的可變磁通電動(dòng)機(jī)。圖1是概要地模型化可變磁通電動(dòng)機(jī)1的圖。定子與現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)一樣。轉(zhuǎn)子51 具備作為永磁鐵而磁性體的磁通密度固定的固定磁鐵FMG ；磁性體的磁通密度可變的可 變磁鐵VMG0現(xiàn)有的PM電動(dòng)機(jī)只具備前者的固定磁鐵FMG，但本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī) 1還具備可變磁鐵VMG。在此，說明固定磁鐵和可變磁鐵。永磁鐵是指在沒有來自外部的電流供給的狀態(tài)下維持磁化狀態(tài)的磁鐵，并不是在任意條件下其磁通密度都嚴(yán)格地不變化。在現(xiàn)有的PM電 動(dòng)機(jī)中，也通過從變換器等供給過大電流，而永磁鐵減磁，或者逆向著磁。因此，上述的固定 磁鐵是指其磁通量并不是一定不變的，在通常的接近額定運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，通過來自變換器 等的供給電流而磁通密度大致不變化的永磁鐵。另一方面，上述的可變磁鐵是指在上述運(yùn) 轉(zhuǎn)條件下，也通過從變換器等供給的電流而磁通密度也能夠變化的永磁鐵。可以依存于磁性體的材質(zhì)和構(gòu)造，在某種程度的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)這樣的可變磁鐵。例 如，在PM電動(dòng)機(jī)中，可以使用殘留磁通密度Br高的釹(NdFeB)磁鐵。在釹磁鐵的情況下， 殘留磁通密度Br為1. 2T左右的高，因此能夠以小的裝置大小輸出大的轉(zhuǎn)矩，適合于要求電 動(dòng)機(jī)的高輸出小型化的混合車(HEV)和電車。在PM電動(dòng)機(jī)的情況下，不由于通常的電流而 減磁是要素，但釹磁鐵(NdFeB)具有約lOOOkA/m的非常高的保持力He，因此是最適合于PM電動(dòng)機(jī)的磁性體。這是因?yàn)閷M電動(dòng)機(jī)選定殘留磁通密度大且保持力大的磁鐵。在此，將殘留磁通密度高、保持力Hc小的鋁鎳鈷合金磁鐵(AlNiCo =Hc =60 120kA/m)、FeCrCo磁鐵(He =約60kA/m)這樣的磁性體作為可變磁鐵。在通過通常電流量 (在驅(qū)動(dòng)現(xiàn)有的PM電動(dòng)機(jī)時(shí)由變換器供給的程度的電流量)，上述釹磁鐵的磁通密度(磁 通量)大致一定。另一方面，由于上述通常電流量，鋁鎳鈷合金磁鐵等可變磁鐵的磁通密度 (磁通量)可變。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f，由于在可逆區(qū)域中利用釹磁鐵，雖然磁通密度在微小范圍內(nèi)變 動(dòng)，但如果沒有變換器電流，則會(huì)返回到當(dāng)初的值。另一方面，由于在不可逆區(qū)域中利用可 變磁鐵，即使沒有變換器電流，也不返回到當(dāng)初的值。圖1的可變磁通電動(dòng)機(jī)1的可變磁鐵(鋁鎳鈷合金磁鐵)VMG的磁通量只在D軸 方向變動(dòng)，在Q軸方向幾乎為O。圖2表示可變磁通電動(dòng)機(jī)1的具體結(jié)構(gòu)例子。轉(zhuǎn)子(rotor) 51具有以下的結(jié)構(gòu)， 即將釹磁鐵(NdFeB)等高保磁力永磁鐵54和鋁鎳鈷合金磁鐵(AlNiCo)等低保磁力磁鐵53 組合起來配置在轉(zhuǎn)子鐵心52中。作為可變磁鐵VMG的低保磁力永磁鐵53在直徑方向上被 配置轉(zhuǎn)子鐵心52的磁極部分55的兩側(cè)。即，作為固定磁鐵FMG的高保磁力磁鐵54在轉(zhuǎn)子 鐵心52的磁極部分55，被配置在與轉(zhuǎn)子鐵心52的直徑垂直的方向上。在上述構(gòu)造中，由于 低保磁力永磁鐵(可變磁鐵VMG)53的磁化方向與Q軸方向垂直，所以低保磁力永磁鐵(可 變磁鐵VMG) 53不受到Q軸電流的影響，而由于D軸電流被磁化。圖3示例了固定磁鐵和可變磁鐵的BH特性(磁通密度-磁化特性)。另外，圖4 定量地以正確的關(guān)系只表示出圖3的第二象限。在釹磁鐵的殘留磁通密度Brl和鋁鎳鈷合 金磁鐵的殘留磁通密度Br2之間沒顯著差別。但是，相對于釹磁鐵(NdFeB)的保磁力Hc2， 鋁鎳鈷合金磁鐵(AlNiCo)的保磁力Hcl為1/15 1/8，F(xiàn)eCrCo磁鐵的保磁力Hcl為1/15。
在現(xiàn)有的PM電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，變換器的輸出電流的磁化區(qū)域與釹磁鐵(NdFeB) 的保磁力相比充分小，在其磁化特性的可逆范圍中被利用。但是，由于可變磁鐵的保磁力如 上述那樣小，所以在變換器的輸出電流范圍內(nèi)可以利用不可逆區(qū)域(即使電流為0，也不返 回電流施加前的磁通密度B的區(qū)域)，能夠使磁通密度(磁通量)可變。下述公式(1)表示可變磁通電動(dòng)機(jī)1的動(dòng)態(tài)特性的等價(jià)簡易模型。該模型是以磁 鐵磁通方向?yàn)镈軸，并且以與D軸垂直的方向?yàn)镼軸的DQ軸旋轉(zhuǎn)座標(biāo)系上的模型。公式(1)<formula>formula see original document page 9</formula>在此，Rl為線圈電阻，Ld為D軸電感，Lq為Q軸電感，ΦΠχ為固定磁鐵的磁通量， Ovar為可變磁鐵的磁通量，ω 1為變換器頻率。本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主電路被顯示在圖5的上方。主電路包括 可變磁通電動(dòng)機(jī)1、平滑電容器102、直流電源3、將直流電力變換為交流電力的變換器4、升 壓部件105。另外，升壓部件105在本實(shí)施例中是直流斬波器，包括開關(guān)元件106、開關(guān)元件 107和電抗器108。可變磁通電動(dòng)機(jī)1與本發(fā)明的永磁鐵電動(dòng)機(jī)對應(yīng)，具有作為低保持力的永磁鐵的 可變磁鐵(例如鋁鎳鈷合金磁鐵)。
變換器4驅(qū)動(dòng)可變磁鐵電動(dòng)機(jī)1。另外，變換器4還作為供給用于控制可變磁通電 動(dòng)機(jī)1所具有的可變磁鐵的磁通的磁化電流的磁化部件而發(fā)揮功能。升壓部件105與直流電源3連接，使從直流電源3輸入的直流電壓升壓到規(guī)定的 目標(biāo)值，輸出到變換器4。另外，升壓部件105只在磁化時(shí)進(jìn)行升壓。因此，升壓部件105在 開始通過變換器4供給磁化電流之前，使輸入的直流電壓升壓到規(guī)定的目標(biāo)值，輸出到變 換器4。進(jìn)而，升壓部件105將比在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出到變換器的電壓高的電壓值設(shè)為規(guī)定目 標(biāo)值。因此，輸入到變換器4的電壓在磁化時(shí)比在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高。如圖5所示，升壓部件105由開關(guān)元件106、開關(guān)元件107以及電抗器108構(gòu)成直 流斬波器。升壓部件105如上所述只在磁化時(shí)進(jìn)行升壓，因此，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，開關(guān)元件106 始終0N，開關(guān)元件107始終OFF。以后將詳細(xì)說明升壓部件105的動(dòng)作。直流電源3也可以是向升壓部件105供給直流電力的二次電池。在將本系統(tǒng)適用 于電動(dòng)汽車等的情況下，直流電源3為二次電池。圖6是表示將系統(tǒng)適用于電車的情況下的主電路的結(jié)構(gòu)的圖。圖6(a)表示出適 用于直流電車的情況下的結(jié)構(gòu)。與圖5的主電路的結(jié)構(gòu)相比，在將升壓部件105連接到架 線上而不連接到直流電源3這點(diǎn)上不同。架線是用于一邊與電車的集電裝置接觸，一邊連 續(xù)地供給電力的電線。升壓部件105使從架線得到的直流電壓升壓，輸出到變換器4。另 外，圖6(b)表示出適用于交流電車的情況下的結(jié)構(gòu)。與圖5的主電路的結(jié)構(gòu)相比，在以下 的點(diǎn)上不同代替直流電源3，而具備供給交流電力的架線和變壓器；代替升壓部件105，而 具備變換器(corwertorUll。來自架線的交流電力經(jīng)由變壓器輸出到變換器111。變換器 111是交流-直流變換器，可以控制直流電壓。因此，變換器111作為升壓部件發(fā)揮功能， 將直流電壓升壓到規(guī)定目標(biāo)值而輸出到變換器4。另外，在交流電車中以前作為變換器111 使用的PWM-CNV(變換器)輸出比輸入交流電壓高的直流電壓，因此是升壓電路的一個(gè)。因 此，在將本系統(tǒng)適用于交流電車的情況下，可以在磁化時(shí)對變換器111進(jìn)行升壓控制，容易 適用。另外，在主電路中包含用于檢測可變磁通電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度傳感器 18、檢測直流電源3的輸出電壓的電壓檢測器9、以及檢測升壓部件105的輸出電壓的電壓 檢測器110。在圖5的下方，在上述主電路以外，還表示出系統(tǒng)的控制電路。接著，說明控制電 路。控制電路包括轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12、DQ軸電流指令計(jì)算部件114、磁化時(shí)電流控制部 件116、電流控制部件120、切換器21、磁化模式管理部件22、調(diào)制率計(jì)算部件24、PWM電路 26、磁化要求生成部件29、磁通指令計(jì)算部件31、磁化電流指令計(jì)算部件33、升壓電壓指令 計(jì)算部件35、直流電壓控制電路37、切換器39和PWM電路40。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12根據(jù)由旋轉(zhuǎn)角度傳感器18檢測出的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)，輸出到磁化要求生成部件29。DQ軸電流指令計(jì)算部件114根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令和磁通指令①*，決定D軸電流指令I(lǐng)d *和Q軸電流指令I(lǐng)q*。在此，轉(zhuǎn)矩的一般式是下式(2)，通過求解Id、Iq，決定D軸電流指 令I(lǐng)d*和Q軸電流指令I(lǐng)q*。轉(zhuǎn)矩=①XIq+(Ld_Lq) XldXIq ......(2)在此，O表示總磁通(=固定磁鐵磁通+可變磁鐵磁通)。另外，Ld是D軸電感，Lq是Q軸電感。因此，(2)式是磁通量、轉(zhuǎn)矩的函數(shù)。實(shí)際上，Ld、Lq有非線性，DQ軸電流 指令計(jì)算部件114根據(jù)與轉(zhuǎn)矩和磁通對應(yīng)的表數(shù)據(jù)，求出Id、Iq。這時(shí)，DQ軸電流指令計(jì)算 部件114按照最小電流值(V (Id2+Iq2))求出Id、Iq，使得能夠得到規(guī)定轉(zhuǎn)矩。磁化要求生成部件29根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12輸入的轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)矩指令、電壓檢 測器9檢測出的直流電源3的輸出電壓(電池電壓)、后述的調(diào)制率計(jì)算部件24計(jì)算出的 調(diào)制率等信息，判斷是否需要改變可變磁鐵磁通，輸出磁化要求信號。磁通指令計(jì)算部件31如果從磁化要求生成部件29輸入了磁化要求信號，則計(jì)算 出磁通量(與當(dāng)前的可變磁通或總磁通對應(yīng)的目標(biāo)磁通量)，作為磁通指令①*輸出。一 般，需要以下這樣的磁通變化。但是，這是一個(gè)例子，并不只限于此。首先，在可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)增加了的情況下，可變磁鐵磁通下降。可變磁通 電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)越高，則反電動(dòng)勢電壓越大。因此，磁通指令計(jì)算部件31輸出表示降低磁 通的磁通指令①*，降低反電動(dòng)勢電壓。接著，在根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令而轉(zhuǎn)矩增加了的情況下，降低可變磁鐵磁通。可變磁通電動(dòng) 機(jī)1的轉(zhuǎn)矩越高，則具有越高的電動(dòng)機(jī)端子電壓。因此，磁通指令計(jì)算部件31輸出表示降 低磁通的磁通指令①*，降低端子電壓。另外，在由調(diào)制率計(jì)算部件24計(jì)算出的調(diào)制率增加了的情況下，可變磁鐵磁通降 低。如果調(diào)制率越高，則變換器4的輸出電壓飽和，需要對可變磁通電動(dòng)機(jī)1的弱勵(lì)磁控制。 因此，磁通指令計(jì)算部件31通過輸出降低磁通的磁通指令①*，降低反電動(dòng)勢電壓，可以不 需要弱勵(lì)磁控制。進(jìn)而，在由電壓檢測器9檢測出的直流電源3的輸出電壓(電池電壓)下降的情 況下，調(diào)制率增加，因此，根據(jù)上述的理由，磁通指令計(jì)算部件31輸出降低磁通的磁通指令
O *。磁化電流指令計(jì)算部件33根據(jù)從磁通指令計(jì)算部件31輸入的磁通指令①*，計(jì) 算出必要的磁化電流。一般，磁化電流依存于可變磁鐵的直到當(dāng)前為止的過去的磁化履歷。 因此，磁化電流指令計(jì)算部件33例如具有與過去的磁化履歷和要求磁通有關(guān)的表信息，參 照該表信息，計(jì)算磁化電流。磁化電流指令計(jì)算部件33根據(jù)計(jì)算出的磁化電流，輸出磁化 電流指令。電流控制部件120計(jì)算出輸出電壓指令，使得由DQ軸電流指令計(jì)算部件114生成 的D軸電流指令I(lǐng)d*以及Q軸電流指令I(lǐng)q *與D軸電流Id以及Q軸電流Iq分別一致。作 為一個(gè)例子，電流控制部件120針對電流偏差，執(zhí)行PI控制，求出DQ軸電壓指令，通過座標(biāo) 變換求出UVW相電壓。在此，在磁化時(shí)，作為磁化部件的變換器4需要在短時(shí)間內(nèi)高精度地使可變磁通 電動(dòng)機(jī)1流過過大的磁化電流。也考慮到在上述的電流控制部件120的PI控制中，無法確 保充分的響應(yīng)性，難以在短時(shí)間內(nèi)高精度流過磁化電流的情況。因此，在本實(shí)施例中，設(shè)置 有進(jìn)行根據(jù)規(guī)定的磁化電流指令在最小時(shí)間內(nèi)對電流進(jìn)行響應(yīng)那樣的電流控制方法的磁 化時(shí)電流控制部件116，由該磁化時(shí)電流控制部件116控制磁化時(shí)電流。磁化時(shí)電流控制部件116例如利用磁滯比較方式等瞬時(shí)比較控制方式，計(jì)算出輸 出電壓指令，使得由轉(zhuǎn)矩指令和磁化電流指令計(jì)算部件33計(jì)算出的磁化電流與D軸電流Id 和Q軸電流Iq分別一致。另外，磁化時(shí)電流控制部件116在磁化結(jié)束時(shí)，向磁化模式管理部件22輸出被設(shè)定為H(高)的磁化電流施加結(jié)束標(biāo)志。另外，磁化時(shí)電流控制部件116是可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所特有的控制部件， 但并不是必須的構(gòu)成要素。切換器21在磁化模式管理部件22的磁化電流施加標(biāo)志為H(高，施加磁化電流) 的情況下，選擇磁化時(shí)電流控制部件116的輸出電壓指令，在磁化電流施加標(biāo)志為L(低，不 施加磁化電流)的情況下，選擇電流控制部件120的輸出電壓指令，輸出到調(diào)制率計(jì)算部件 24。調(diào)制率計(jì)算部件24根據(jù)磁化時(shí)電流控制部件116或電流控制部件120的輸出電 壓指令，計(jì)算出調(diào)制率。PWM電路26根據(jù)由調(diào)制率計(jì)算部件24計(jì)算出的調(diào)制率，對變換器4的開關(guān)元件進(jìn) 行0N/0FF控制。升壓控制部件35決定升壓部件105的輸出電壓的目標(biāo)電壓值，輸出電壓指令，使 得升壓部件105的當(dāng)前的輸出電壓逐漸接近目標(biāo)電壓值。圖7是表示升壓控制部件35的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。如圖7所示那樣，升壓控制部件 35包括升壓電壓目標(biāo)值決定部件36和升壓電壓指令計(jì)算部件38。升壓電壓目標(biāo)值決定部件36作為計(jì)算部件而發(fā)揮功能。升壓電壓目標(biāo)值決定部 件36根據(jù)變換器4供給的磁化電流的大小、可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)、以及可變磁鐵所需 要的磁通中的至少一個(gè)，計(jì)算出電壓目標(biāo)值。在本實(shí)施例中，升壓電壓目標(biāo)值決定部件36 根據(jù)磁化電流指令計(jì)算部件33計(jì)算出的磁化電流和轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12計(jì)算出的轉(zhuǎn)數(shù)， 計(jì)算出電壓目標(biāo)值。另外，轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12計(jì)算出的轉(zhuǎn)數(shù)經(jīng)由磁化要求生成部件29、 磁通指令計(jì)算部件31和磁化電流指令計(jì)算部件33，輸入到升壓電壓指令計(jì)算部件35。將 在后面說明升壓電壓目標(biāo)值決定部件36的具體的電壓目標(biāo)值計(jì)算方法。在此，將升壓電壓 目標(biāo)值決定部件36計(jì)算出的電壓目標(biāo)值表示為Vdc *。升壓電壓指令計(jì)算部件38根據(jù)電壓檢測器9檢測出的直流電源3的輸出電壓(電 池電壓)、從磁化模式管理部件22輸出的后述的升壓指令標(biāo)志、以及升壓電壓目標(biāo)值決定 部件36計(jì)算出的電壓目標(biāo)值Vdc *，輸出升壓電壓指令VdcCmd。另外，升壓電壓指令計(jì)算部 件38以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)，向磁化模式管理部件22輸出升壓結(jié)束標(biāo)志或升壓停止結(jié)束標(biāo)志。升壓部件105使從直流電源3輸入的直流電壓升壓到升壓電壓目標(biāo)值決定部件36 所計(jì)算出的電壓目標(biāo)值，輸出到變換器4。直流電壓控制電路37根據(jù)從升壓控制部件35輸出的升壓電壓指令，控制作為升 壓部件105的直流斬波器。直流電壓控制電路37輸出直流斬波器的通流率(0 <通流率 ^ 1)。使得電壓檢測器10檢測出的升壓部件105的輸出電壓(變換器4的輸入直流電壓) 和從升壓控制部件35輸出的升壓電壓指令VdcCmd —致。切換器39在磁化模式管理部件22的磁化模式標(biāo)志為H(高，升壓)的情況 下，選擇直流電壓控制電路37的通流率，在磁化模式標(biāo)志為L(低，不升壓)的情況 下，輸出直流斬波器的開關(guān)元件106持續(xù)ON(continuously-ON)(開關(guān)元件107持續(xù) OFF (continuously-OFF))的通流率(=1)。PWM電路40根據(jù)經(jīng)由切換器39輸出的通流率，生成開關(guān)元件106和開關(guān)元件107 的選通信號，對開關(guān)元件106和開關(guān)元件107進(jìn)行0N/0FF控制。
磁化模式管理部件22在對可變磁鐵進(jìn)行磁化時(shí)，輸出各種標(biāo)志，使得能夠在適當(dāng) 的定時(shí)下進(jìn)行升壓部件105的升壓。將在后面說明磁化模式管理部件22的詳細(xì)動(dòng)作。接著，說明上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施例的作用。首先，說明不需要磁化的情況。該情 況下的輸入是轉(zhuǎn)矩指令。該轉(zhuǎn)矩指令被生成為可變磁通電動(dòng)機(jī)1成為希望的轉(zhuǎn)矩，通過適 當(dāng)?shù)膯卧惠敵?。DQ軸電流指令計(jì)算部件114根據(jù)輸入的轉(zhuǎn)矩指令，生成D軸電流指令I(lǐng)d *和Q軸電流指令I(lǐng)q *，輸出到電流控制部件120。電流控制部件120計(jì)算出輸出電壓指令，使得D軸電流Id和Q軸電流Iq與D軸 電流指令I(lǐng)d *和Q軸電流指令I(lǐng)q *分別一致。在此，由于不需要磁化，所以磁化模式管理部件22的磁化電流施加標(biāo)志是L(低)。 因此，切換器21向調(diào)制率計(jì)算部件24輸出從電流控制部件120輸出的輸出電壓指令。調(diào)制率計(jì)算部件24根據(jù)由電流控制部件120計(jì)算出的輸出電壓指令，計(jì)算出調(diào)制 率。進(jìn)而，PWM電路26根據(jù)由調(diào)制率計(jì)算部件24計(jì)算出的調(diào)制率，對變換器4的開關(guān)元件 進(jìn)行0N/0FF控制。這時(shí)，由于磁化模式管理部件22的磁化模式標(biāo)志是L(低)，所以切換器39輸出 通流率=1。因此，PWM電路40生成對開關(guān)元件106和開關(guān)元件107的選通信號，使得直流 斬波器的開關(guān)元件106持續(xù)0N(開關(guān)元件107持續(xù)OFF)，對開關(guān)元件106和開關(guān)元件107 進(jìn)行0N/0FF控制。這樣，在不需要磁化的情況下，將開關(guān)元件106設(shè)為始終0N(開關(guān)元件 107始終OFF)，因此沒有各開關(guān)元件的開關(guān)損失，并且電抗108的高頻損失也減少。接著，說明需要磁化的情況。圖8是表示進(jìn)行磁化時(shí)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 的各部件的狀態(tài)的時(shí)序圖。到時(shí)刻tl為止，與上述的不需要磁化的情況的動(dòng)作一樣。作為 升壓部件105的直流斬波器的通流率到時(shí)刻tl為止是1 (100% )。在時(shí)刻tl，磁化要求生成部件29判斷為需要改變可變磁鐵磁通，輸出磁化要求信 號。該磁化要求信號被輸入到磁通指令計(jì)算部件31和磁化模式管理部件22。磁化要求信號作為H(高)的磁化要求標(biāo)志被輸入到磁化模式管理部件22。這時(shí)， 磁化模式管理部件22將磁化模式標(biāo)志和升壓指令標(biāo)志設(shè)定為H (高)。該磁化模式標(biāo)志維 持H (高)直到磁化和升壓完全結(jié)束。磁化模式管理部件22將H (高)的升壓指令標(biāo)志輸出到升壓控制部件35，并且將 H(高)的磁化模式標(biāo)志輸出到切換器39。因此，切換器39選擇直流電壓控制電路37的通 流率，輸出到PWM電路40。磁通指令計(jì)算部件31如果從磁化要求生成部件29輸入了磁化要求信號，則計(jì)算 出磁通量(與當(dāng)前的可變磁通或總磁通對應(yīng)的目標(biāo)磁通量)，作為磁通指令①*輸出到磁化 電流指令計(jì)算部件33和DQ軸電流指令計(jì)算部件114。磁化電流指令計(jì)算部件33根據(jù)從磁通指令計(jì)算部件31輸入的磁通指令①*，計(jì) 算出必要的磁化電流，作為磁化電流指令輸出到升壓控制部件35和磁化時(shí)電流控制部件 116。這時(shí)，磁化電流指令計(jì)算部件33還向升壓控制部件35輸出可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)
fn息o從磁化電流指令計(jì)算部件33輸出的磁化電流指令和轉(zhuǎn)數(shù)的信息被輸入到升壓控 制部件35內(nèi)的升壓電壓目標(biāo)值決定部件36。升壓電壓目標(biāo)值決定部件36根據(jù)依照磁化電流指令由變換器4供給的磁化電流的大小和可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)，計(jì)算出電壓目標(biāo)值。在此，詳細(xì)說明升壓電壓目標(biāo)值決 定部件36中的電壓目標(biāo)值的決定方法。對于磁化所需要的向變換器4的輸入直流電壓，可 變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)越高則越大，另外磁化電流(的絕對值)越大則大。因此，升壓電壓目標(biāo)值決定部件36在根據(jù)變換器4供給的磁化電流的大小計(jì)算出 電壓目標(biāo)值的情況下，計(jì)算出磁化電流越大則越高的電壓目標(biāo)值。另外，升壓電壓目標(biāo)值決 定部件36在根據(jù)可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出電壓目標(biāo)值的情況下，計(jì)算出可變磁通電 動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)越高則越高的電壓目標(biāo)值。圖9是表示升壓電壓目標(biāo)決定部件36的電壓目標(biāo)值決定法的一個(gè)例子的圖。升 壓電壓目標(biāo)決定部件36如圖9所示那樣，根據(jù)基于磁化電流指令的磁化電流的大小和可變 磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)，計(jì)算出4階段的電壓目標(biāo)值。在圖9中，4階段的電壓目標(biāo)值與4個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)地進(jìn)行決定。在此，電壓目標(biāo)值按 照值低的順序與區(qū)域A、B、C、D對應(yīng)。作為一個(gè)例子，與區(qū)域A對應(yīng)的電壓目標(biāo)值是125V， 與區(qū)域B對應(yīng)的電壓目標(biāo)值是150V，與區(qū)域C對應(yīng)的電壓目標(biāo)值是175V，與區(qū)域D對應(yīng)的 電壓目標(biāo)值是200V。例如，在與轉(zhuǎn)數(shù)和磁化電流的大小對應(yīng)地決定的位置位于區(qū)域A內(nèi)的 情況下，電壓目標(biāo)值為125V。如圖9所明確表示的那樣，升壓電壓目標(biāo)值決定部件36計(jì)算出由變換器4供給的 磁化電流越大則越高的電壓目標(biāo)值。另外，升壓電壓目標(biāo)值決定部件36計(jì)算出可變磁通電 動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)越高則越高的電壓目標(biāo)值。升壓電壓目標(biāo)值決定部件36與該時(shí)刻的直流電源3的輸出電壓、升壓部件105的 輸出電壓(向變換器4的輸入直流電壓)無關(guān)地，計(jì)算出磁化所需要的電壓目標(biāo)值Vdc*， 輸出到升壓電壓指令計(jì)算部件38。升壓電壓指令計(jì)算部件38根據(jù)電壓檢測器9檢測出的直流電源3的輸出電壓 (電池電壓)、從磁化模式管理部件22輸出的升壓指令標(biāo)志、升壓電壓目標(biāo)值決定部件36 計(jì)算出的電壓目標(biāo)值Vdc *，輸出升壓電壓指令VdcCmd。在此，首先，由于升壓指令標(biāo)志是 H (高)，所以升壓電壓指令計(jì)算部件38判斷電壓檢測器9檢測出的電壓Vdc是否是升壓電 壓目標(biāo)值決定部件36所計(jì)算出的電壓目標(biāo)值Vdc *以上。如果已經(jīng)是Vdc ^Vdc*,則升壓 結(jié)束，因此升壓電壓指令計(jì)算部件38向磁化模式管理部件22輸出升壓結(jié)束標(biāo)志。由于在圖8的時(shí)刻tl，升壓還沒有結(jié)束，所以升壓電壓指令計(jì)算部件38輸出升壓 電壓指令VdcCmd，使電壓逐漸增加到電壓目標(biāo)值Vdc *。直流電壓控制電路37根據(jù)從升壓電壓指令計(jì)算部件38輸出的升壓電壓指令 VdcCmd,控制升壓部件105 (直流斬波器)。直流電壓控制電路37輸出直流斬波器的通流率 (0 <通流率< 1)，使得電壓檢測器10檢測出的升壓部件105的輸出電壓(向變換器4的 輸入直流電壓)和從升壓控制部件35輸出的升壓電壓指令VdcCmd —致。由于磁化模式管理部件22的磁化模式標(biāo)志是H(高)，所以切換器39選擇直流電 壓控制電路37的通流率，輸出到PWM電路40。PWM電路40根據(jù)經(jīng)由切換器39從直流電壓控制電路37輸出的通流率，生成開關(guān) 元件106和開關(guān)元件107的選通信號，對開關(guān)元件106和開關(guān)元件107進(jìn)行0N/0FF控制。升壓部件105使從直流電源3輸入的直流電壓升壓到升壓電壓目標(biāo)值決定部件36 所計(jì)算出的電壓目標(biāo)值，輸出到變換器4。
另外，由于在時(shí)刻tl，升壓還沒有結(jié)束，所以磁化模式管理部件22將磁化電流施加標(biāo)志設(shè)為L(低)而輸出。因此，切換器21選擇電流控制部件120的輸出電壓指令，輸出 到調(diào)制率計(jì)算部件24。如果在時(shí)刻t2升壓結(jié)束，則升壓電壓指令計(jì)算部件38將升壓結(jié)束標(biāo)志設(shè)為 H(高)，輸出到磁化模式管理部件22。磁化模式管理部件22根據(jù)輸入的升壓結(jié)束標(biāo)志，為 了開始磁化電流的施加，將磁化電流施加標(biāo)志設(shè)為H(高)，輸出到切換器21。磁化時(shí)電流控制部件116計(jì)算出輸出電壓指令，使得轉(zhuǎn)矩指令和由磁化電流指令 計(jì)算部件33計(jì)算出的磁化電流與D軸電流Id和Q軸電流Iq —致。由于磁化電流施加標(biāo) 志是H(高)，所以切換器21選擇磁化時(shí)電流控制部件116的輸出電壓指令，輸出到調(diào)制率 計(jì)算部件24。調(diào)制率計(jì)算部件24根據(jù)由磁化時(shí)電流控制部件116計(jì)算出的輸出電壓指令，計(jì)算出調(diào)制率，輸出到PWM電路26。PWM電路26根據(jù)由調(diào)制率計(jì)算部件24計(jì)算出的調(diào)制率，對 變換器4的開關(guān)元件進(jìn)行0N/0FF控制。如果在時(shí)刻t3磁化電流的施加結(jié)束，則磁化時(shí)電流控制部件116將磁化電流施加結(jié)束標(biāo)志設(shè)為L(低)，輸出到磁化模式管理部件22。另外，磁化模式管理部件22將升壓指 令標(biāo)志設(shè)為L (低)，輸出到升壓控制部件35，并且將磁化電流施加標(biāo)志設(shè)為L (低)，輸出到 切換器21。因此，切換器21選擇電流控制部件120的輸出電壓指令，輸出到調(diào)制率計(jì)算部 件24。由于升壓指令標(biāo)志是L(低)，所以升壓控制部件35內(nèi)的升壓電壓指令計(jì)算部件38輸出使電壓逐漸減少到由電壓檢測器9檢測出的直流電源3的輸出電壓的升壓電壓指令 VdcCmdo如果在時(shí)刻t4，升壓部件105的輸出電壓(向變換器4的輸入電壓)減少到直流電源3的輸出電壓值而升壓停止結(jié)束，則升壓電壓指令計(jì)算部件38將升壓停止結(jié)束標(biāo)志設(shè) 為H(高)，輸出到磁化模式管理部件22。另外，磁化模式管理部件22將磁化模式標(biāo)志設(shè)為 L (低)，輸出到切換器39。因此，切換器39向PWM電路40輸出使直流斬波器的開關(guān)元件 106始終0N(開關(guān)元件107始終OFF)的通流率(=1)。圖10是表示進(jìn)行磁化時(shí)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各部件的狀態(tài)的另一個(gè)時(shí)序圖。在圖10所示的情況下，升壓部件105 (直流斬波器)在不進(jìn)行升壓的情況下(通常運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí))也進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，在需要供給磁化電流時(shí)，改變開關(guān)的占空比，進(jìn)行升壓。在該情況 下，即使在不進(jìn)行升壓的情況下，直流斬波器的通流率也是未滿1 ( = 100% )。在這樣的結(jié) 構(gòu)中，可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠確保磁化所需要的電壓。但是，圖8所示的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的升壓部件105 (直流斬波器)只在用于開始變換器4的磁化電流的供給的輸入直流電壓向規(guī)定目標(biāo)值升壓時(shí)，進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。 在不進(jìn)行升壓的情況下(通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，直流斬波器使開關(guān)元件106始終為0N(開關(guān)元件 107始終為OFF)，因此降低了開關(guān)損失。另外，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不流過諧波電流，因此在電抗 108中產(chǎn)生的損失小。進(jìn)而，升壓部件105的直流斬波器在進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作時(shí)，也可以將自己的開關(guān)頻率設(shè)定得比變換器4的開關(guān)頻率高。通過充分地提高升壓部件105的直流斬波器的開關(guān)頻率， 電流諧波減少，因此電抗108的發(fā)熱減小。因此，能夠使電抗108小型化，進(jìn)而能夠使直流斬波器電路小型化。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使用能夠通過變換器4的電流改變磁鐵磁通的可變磁通電動(dòng)機(jī)，因此能夠與運(yùn)轉(zhuǎn)條件一致地通過短時(shí)間的磁化電流 改變永磁鐵的磁通量，能夠期待提高效率。另外，通過在不需要磁鐵時(shí)減小磁通量，能夠盡 可能抑制感應(yīng)電壓。進(jìn)而，能夠提供一種能夠一邊為了控制可變磁通電動(dòng)機(jī)1所使用的可 變磁鐵的磁通而確保流過磁化電流所需要的電壓，一邊進(jìn)行小型化和高效化的可變磁通電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。另外，在直流電源3使用了二次電池的情況下，有時(shí)二次電池的輸出電壓變動(dòng)。特 別地，因在充放電時(shí)在二次電池的內(nèi)部電阻中流過電流而產(chǎn)生的電壓降的影響大。因此，可 能產(chǎn)生直流電源3( 二次電池)達(dá)到磁化電流的供給所需要的電壓的情況和沒有達(dá)到的情 況。但是，本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備升壓部件105，因此在任意的情況下，都 能夠確保磁化所需要的電壓。另外，由于通過升壓部件105使向變換器4的輸入電壓升壓，所以需要考慮到對升 壓后的電壓的耐壓性而設(shè)計(jì)變換器4。但是，在圖25所示那樣的現(xiàn)有的系統(tǒng)中，在直接連接 了二次電池(直流電源3)和變換器4的串聯(lián)方式中，電池電壓有50%左右的變動(dòng)。因此， 考慮到對該變動(dòng)的耐壓性而設(shè)計(jì)變換器4。因此，即使為了適用本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而追加升壓部件105，也不需要增加變換器4的耐壓性，具有能夠抑制成本的優(yōu) 點(diǎn)。因此，本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以與具有二次電池的串聯(lián)方式良好地整 合。特別地，由于考慮到對電壓變動(dòng)的耐壓性而設(shè)計(jì)在如電動(dòng)汽車那樣設(shè)想了電池驅(qū)動(dòng)的 設(shè)備中使用的變換器，所以適合于適用本實(shí)施例的系統(tǒng)。另外，由于升壓部件105在磁化電流的供給開始之前結(jié)束向變換器4的輸入電壓 的升壓，所以能夠高效并且確實(shí)地進(jìn)行變換器4的磁化電流供給。進(jìn)而，由于升壓部件105將比通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的向變換器4的輸出電壓高的電壓值設(shè) 定為規(guī)定目標(biāo)值進(jìn)行升壓，所以在從變換器4的磁化電流供給時(shí)以外，能夠抑制向變換器4 的輸入電壓值，能夠降低變換器4中的損失。另外，電壓控制部件35根據(jù)可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)和依照來自磁化電流指令計(jì) 算部件33的磁化電流指令由變換器4供給的磁化電流的大小，計(jì)算出電壓目標(biāo)值，因此能 夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電壓目標(biāo)值。因此，能夠防止因電壓的不必要的升壓造成的損失。由于根據(jù)表示可變磁鐵所需要的磁通的磁通指令①*決定從磁化電流指令計(jì)算 部件33輸出的磁化電流指令，所以電壓控制部件35還能夠根據(jù)可變磁鐵所需要的磁通計(jì) 算出電壓目標(biāo)值。在該情況下，也能夠得到同樣的效果。電壓控制部件35內(nèi)的升壓電壓目標(biāo)值決定部件36在根據(jù)變換器4供給的磁化電 流的大小計(jì)算出電壓目標(biāo)值的情況下，計(jì)算出磁化電流越大則越高的電壓目標(biāo)值。因此，向 變換器4的輸入電壓可以升壓到與必要的磁化電流對應(yīng)的電壓值。另外，升壓電壓目標(biāo)值 決定部件36在根據(jù)可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出電壓目標(biāo)值的情況下，計(jì)算出可變磁通 電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)越高則越高的電壓目標(biāo)值。因此，向變換器4的輸入電壓可以升壓到與轉(zhuǎn) 數(shù)對應(yīng)的電壓值。另外，升壓部件105是包括開關(guān)端子6、開關(guān)端子7和電抗108的直流斬波器，因此 能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行升壓，還能夠抑制成本。
進(jìn)而，升壓部件105的直流斬波器只在升壓的情況下進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，在不進(jìn)行升 壓的情況下(通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，使開關(guān)元件106始終0N(開關(guān)元件107始終OFF)，因此能夠降 低開關(guān)損失。另外，由于在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不流過諧波電流，所以在電抗108中產(chǎn)生的損失小。 因此，由于在升壓部件105中產(chǎn)生的放熱也小，所以在設(shè)計(jì)直流斬波器所使用的開關(guān)元件 的冷卻構(gòu)造時(shí)，可以只散熱出開關(guān)的短時(shí)間所產(chǎn)生的瞬時(shí)的發(fā)熱，而不需要很大體積的冷 卻構(gòu)造。因此，能夠使升壓部件105小型化。另外，在升壓部件105的直流斬波器具有充分高的開關(guān)頻率(例如比變換器4高 的開關(guān)頻率)的情況下，因開關(guān)元件106和開關(guān)元件107的開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的起伏降低。因 此，能夠減少流過電抗108的諧波，因此能夠降低電抗108中的損失，抑制發(fā)熱。進(jìn)而，通過 降低起伏而能夠減小電抗108的電感，因此能夠使升壓部件105小型化。另外，將開關(guān)的頻率設(shè)定得高特別有效。如上所述，只在磁化中通過直流斬波器進(jìn) 行升壓，因此通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的各開關(guān)元件中的發(fā)熱/損失小。因此，在本實(shí)施例的直流斬波器 中，即使在開關(guān)動(dòng)作時(shí)提高開關(guān)頻率而稍微發(fā)熱或者稍微產(chǎn)生損失也沒有問題，能夠降低 起伏。接著，說明實(shí)施例2。圖11所示的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括可變磁通電動(dòng)機(jī) 1、電流檢測器2a、2b、直流電源3、將直流電力變換為交流電力的變換器4、座標(biāo)變換部件5、 PWM電路6、座標(biāo)變換部件7、偽微分器8、電壓指令計(jì)算部件10、電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11、轉(zhuǎn)數(shù) 指令計(jì)算部件12、轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、旋轉(zhuǎn)角度傳感器18、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20、磁化模式管理 部件22、磁通指令計(jì)算部件31、磁化電流指令計(jì)算部件33。在此，該可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分為主電路和控制電路。直流電源3、變換 器4、可變磁通電動(dòng)機(jī)1、用于檢測出電動(dòng)機(jī)電流的電流檢測器2a、2b和用于檢測出可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度傳感器18構(gòu)成主電路。另外，座標(biāo)變換部件5、PWM電路 6、座標(biāo)變換部件7、偽微分器8、電壓指令計(jì)算部件10、電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11、轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算 部件12、轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20、磁化模式管理部件22、磁通指令計(jì)算部件31 和磁化電流指令計(jì)算部件33構(gòu)成控制電路。可變磁通電動(dòng)機(jī)1是永磁鐵電動(dòng)機(jī)，具有作為低保持力永磁鐵的可變磁鐵(例如 鋁鎳鈷合金磁鐵)。 變換器4驅(qū)動(dòng)可變磁通電動(dòng)機(jī)1。即，變換器4將來自直流電源3的直流電力變換 為交流電力，供給可變磁通電動(dòng)機(jī)1。供給可變磁通電動(dòng)機(jī)1的電流Iu、Iw被電流檢測器 2a、2b檢測而輸入到座標(biāo)變換部件7。座標(biāo)變換部件7將電流Iu、Iw變換為D軸電流Id、Q 軸電流Iq，輸出到電壓指令計(jì)算部件10。另外，變換器4還作為磁化部件發(fā)揮功能，供給用 于控制可變磁通電動(dòng)機(jī)1的可變磁鐵的磁通的磁化電流。直流電源3也可以是向變換器4供給直流電力的二次電池。在將本系統(tǒng)適用于電 動(dòng)汽車等的情況下，直流電源3為二次電池。另外，由旋轉(zhuǎn)角度傳感器18檢測出可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度，輸出到偽 微分器8。接著，說明控制電路。向控制電路的輸入是運(yùn)轉(zhuǎn)指令Run*。該運(yùn)轉(zhuǎn)指令Rim*是對可變磁通電動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)要求，通過適當(dāng)?shù)膯卧斎?。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)指令Rim *和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率《 R，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇1個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在此，偽微分器8向轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、電壓指令計(jì)算部件10和運(yùn)轉(zhuǎn)模式 管理部件20輸出對由旋轉(zhuǎn)角度傳感器18檢測出的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行微分所得到的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻 率《R。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20根據(jù)偽微分器8輸出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率《R，能夠識別變換器4 的輸出頻率。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20向轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12和磁通指令計(jì)算部件31 輸出選擇出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。進(jìn)而，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20向PWM電路6輸出選通指令Gst。另 外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20在變更運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況等下，在需要進(jìn)行磁化的情況下，設(shè)立“磁 化要求”標(biāo)志，輸出到磁化模式管理部件22。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12根據(jù)由運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇的運(yùn)轉(zhuǎn) 模式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，并將與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令輸出到轉(zhuǎn)數(shù)控制器14。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令和從偽微分器8輸出 的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率《R，輸出被生成為使得可變磁通電動(dòng)機(jī)1產(chǎn)生希望轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令Tm*。磁通指令計(jì)算部件31根據(jù)由運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算可變磁 鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令①*。變換器(磁化部件)4供給與磁 通指令計(jì)算部件31生成的磁通指令對應(yīng)的磁化電流，控制可變磁鐵的磁通。具體地說，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20針對當(dāng)前的可變磁通或總磁通(=固定磁鐵磁通 +可變磁鐵磁通)，選擇與必要磁通的變化對應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。一般，需要以下這樣的磁通變 化。但是，只是一個(gè)例子，并不只限于此。首先，在可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)增加了的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇降 低可變磁鐵磁通的運(yùn)轉(zhuǎn)模式?？勺兇磐妱?dòng)機(jī)1越是轉(zhuǎn)數(shù)高，則反電動(dòng)勢電壓越大。因此， 磁通指令計(jì)算部件31根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，輸出表示降低磁通的磁通指令①*，降低反電動(dòng)勢電壓。接著，在選擇了需要轉(zhuǎn)矩增加的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的情況下，降低可變磁鐵磁通。可變磁通 電動(dòng)機(jī)1越是轉(zhuǎn)矩高，則具有越高的電動(dòng)機(jī)端子電壓。因此，磁通指令計(jì)算部件31根據(jù)運(yùn) 轉(zhuǎn)模式，輸出表示降低磁通的磁通指令①*，降低端子電壓。另外，磁通指令計(jì)算部件31也可以與由運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式對 應(yīng)地，根據(jù)可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率改善信息、安全性改善信息、噪音改善信息中的 至少1個(gè)，計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令。在該情況下， 磁通指令計(jì)算部件31預(yù)先具有可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率改善信息、安全性改善信 息、噪音改善信息中的至少1個(gè)，在與選擇出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式對應(yīng)的最優(yōu)磁通值的計(jì)算中利用 該{曰息。電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm*和從磁通指令計(jì) 算部件31輸出的磁通指令①*，計(jì)算D軸電流基準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn)IqR。在此，轉(zhuǎn)矩的 一般式是下式(2)，通過求解Id、Iq，決定D軸電流基準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn)IqR。轉(zhuǎn)矩=①XIq+(Ld_Lq) XldXIq ......(2)在此，①表示總磁通(=固定磁鐵磁通+可變磁鐵磁通)。另外，Ld是D軸電感， Lq是Q軸電感。因此，公式(2)是磁通量和轉(zhuǎn)矩的函數(shù)。實(shí)際上，Ld、Lq是非線性的，因此 電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11根據(jù)與轉(zhuǎn)矩和磁通對應(yīng)的表數(shù)據(jù)，求出Id、Iq。這時(shí)，電流基準(zhǔn)計(jì)算 部件11按照最小電流值(V (Id2+Iq2))求出Id、Iq，從而得到規(guī)定轉(zhuǎn)矩。磁化電流指令計(jì)算部件33根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm*和從磁通指令計(jì)算部件31輸出的磁通指令①*，計(jì)算必要的磁化電流，并生成作為磁化電流指令I(lǐng)dM、 IqM。一般，磁化電流依存于可變磁鐵的直到當(dāng)前為止的過去的磁化履歷。因此，磁化電流 指令計(jì)算部件33例如使用與過去的磁化履歷和要求磁通對應(yīng)的磁化電流相關(guān)的表信息， 計(jì)算必要的磁化電流。磁化電流指令計(jì)算部件33根據(jù)本次的磁通指令①*和可變磁鐵的 磁化特性，計(jì)算出磁化電流目標(biāo)值IdM*，輸出到磁化模式管理部件22。磁化電流需要高速 并且高精度地流過，因此也可以代替PI控制而使用磁滯比較器等。電壓指令計(jì)算部件10計(jì)算DQ軸電壓指令Vd*和Vq *，使得電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11 計(jì)算出的D軸電流基準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn)IqR與D軸電流Id和Q軸電流Iq —致。這時(shí)， 電壓指令計(jì)算部件10對電流偏差執(zhí)行PI控制，求出DQ軸電壓指令。在此，在磁化時(shí)，作為磁化部件的變換器4必須使可變磁通電動(dòng)機(jī)1短時(shí)間、高精 度地流過過大的磁化電流。在上述的電壓指令計(jì)算部件10的PI控制中，也考慮到無法確 保充分的響應(yīng)性而難以在短時(shí)間內(nèi)高精度地流過磁化電流的情況。因此，電壓指令計(jì)算部 件10例如也可以根據(jù)由磁化電流指令計(jì)算部件33計(jì)算出的磁化電流，利用磁滯比較方式 等瞬時(shí)比較控制方式，計(jì)算出DQ軸電壓指令，使得D軸電流基準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn)IqR 與D軸電流Id和Q軸電流Iq分別一致。另外，在設(shè)立了磁化模式管理部件22的磁化模式標(biāo)志的情況下，電壓指令計(jì)算部 件10生成DQ軸電壓指令Vd*、Vq *，使得由磁化電流指令計(jì)算部件33生成的D軸磁化電 流指令I(lǐng)dM和Q軸磁化電流指令I(lǐng)qM與D軸電流Id和Q軸電流Iq —致。座標(biāo)變換部件5將電壓指令計(jì)算部件10輸出的D軸電壓指令Vd *和Q軸電壓指 令Vq *座標(biāo)變換為三相的電壓指令Vu *、Vv *、Vw *，輸出到PWM電路6。PWM電路6根據(jù)運(yùn) 轉(zhuǎn)模式管理部件20輸出的選通指令Gst、三相的電壓指令NxxH*，對變換器4的開 關(guān)元件進(jìn)行0N/0FF控制。磁化模式管理部件22在根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式對可變磁鐵進(jìn)行磁化時(shí)，按照適當(dāng)?shù)亩〞r(shí) 輸出各種標(biāo)志，使得控制磁化電流。將在后面說明磁化模式管理部件22的詳細(xì)動(dòng)作。接著，說明上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施例的作用。首先，說明不需要進(jìn)行磁化的情況。 該情況下的輸入是運(yùn)轉(zhuǎn)指令Run *。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20根據(jù)輸入的運(yùn)轉(zhuǎn)指令Rim *，從多 個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇1個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算可變磁通 電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，將與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令輸出到轉(zhuǎn)數(shù)控制器14。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令和從偽微分器8輸出 的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率《R，輸出使得可變磁通電動(dòng)機(jī)1輸出希望的轉(zhuǎn)矩那樣的指令Tm*。磁通指令計(jì)算部件31根據(jù)由運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算可變磁 鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令①\電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm*和從磁通指令計(jì) 算部件31輸出的磁通指令①*，計(jì)算D軸電流基準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn)IqR。電壓指令計(jì)算部件10生成DQ軸電壓指令Vd*、Vq*，使得電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11計(jì) 算出的D軸電流基準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn)IqR與D軸電流Id和Q軸電流Iq —致。在此，由于不需要進(jìn)行磁化，所以磁化模式管理部件22的磁化模式標(biāo)志是L(低)。 因此，電壓指令計(jì)算部件10不是根據(jù)磁化電流指令計(jì)算部件33的磁化電流指令，而是根據(jù)
19從電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11輸出的DQ軸電流基準(zhǔn)，生成DQ軸電壓指令Vd*、Vq *座標(biāo)變換部件5將從電壓指令計(jì)算部件10輸出的D軸電壓指令Vd*和Q軸電壓指令Vq *座標(biāo)變換為三相的電壓指令Vu *、Vv *、Vw *，輸出到PWM電路6。PWM電路6根據(jù) 從運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20輸出的選通指令Gst、三相的電壓指令W、仏對變換器4 的開關(guān)元件進(jìn)行0N/0FF控制。接著，說明需要進(jìn)行磁化的情況。圖12是表示進(jìn)行磁化時(shí)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)的各部件的狀態(tài)的時(shí)序圖。到時(shí)刻to為止，與上述的不需要進(jìn)行磁化的情況的動(dòng)作相 同。在時(shí)刻t0，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的變更等，判斷需要進(jìn)行磁化，設(shè) 立磁化要求標(biāo)志。即，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20向磁化模式管理部件22輸出H(高)的磁化要 求標(biāo)志。這時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20可以一瞬地輸出H(高)的磁化要求標(biāo)志，然后，將磁 化要求標(biāo)志恢復(fù)為L(低)輸出。磁化模式管理部件22如果輸入了磁化要求標(biāo)志，則設(shè)立磁化模式標(biāo)志，向電壓指 令計(jì)算部件10輸出H(高)的磁化模式標(biāo)志。另外，該磁化模式標(biāo)志直到磁化結(jié)束的時(shí)刻 t2為止維持H(高)。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12和轉(zhuǎn)數(shù)控制器14進(jìn)行與不需要進(jìn)行磁化的情況相同的動(dòng) 作，因此省略重復(fù)的說明。另外，磁化模式管理部件22如果輸入了磁化要求標(biāo)志，則設(shè)立磁化電流UP標(biāo)志， 向磁化電流指令計(jì)算部件33輸出H (高)的磁化電流UP標(biāo)志。磁通指令計(jì)算部件31根據(jù)由運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式計(jì)算可變磁鐵 的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令①*。在此，由于選擇不需要進(jìn)行磁化的 運(yùn)轉(zhuǎn)模式，所以磁通指令計(jì)算部件31使磁通指令①*的值在時(shí)刻t0增加。磁化電流指令計(jì)算部件33根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm*和從磁通指 令計(jì)算部件31輸出的磁通指令①*，計(jì)算必要的磁化電流，生成磁化電流指令I(lǐng)dM、IqM。另 外，磁化電流指令計(jì)算部件33根據(jù)本次的磁通指令①*和可變磁鐵的磁化特性，計(jì)算磁化 電流目標(biāo)值IdM *，輸出到磁化模式管理部件22。在此，磁化電流指令計(jì)算部件33由于輸入了 H(高)的磁化電流UP標(biāo)志，所以在 時(shí)刻t0 tl之間，使磁化電流即D軸的磁化電流指令I(lǐng)dM從該時(shí)刻的D軸電流Id的值逐 漸增加到磁化電流目標(biāo)值IdM*。另外，磁鐵磁通①在時(shí)刻t0 tl之間，通過基于D軸電 流增加的磁化而增加。另外，在磁化過程中(設(shè)立了磁化模式標(biāo)志的期間)，由于在短時(shí)間內(nèi)流過了通常 值以上的磁化電流(D軸電流)，所以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。為了降低該轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，需要與D軸電 流對應(yīng)地改變Q軸電流。如上所述，用公式(2)表示產(chǎn)生電抗轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)矩公式。 根據(jù)該時(shí)刻的D軸電流和預(yù)先掌握的磁化特性，推測磁通量①。因此，磁化電流指令計(jì)算部 件33根據(jù)推測①和D軸電流指令和作為電動(dòng)機(jī)常數(shù)的D軸電感Ld以及Q軸電感Lq，計(jì)算 沒有轉(zhuǎn)矩變動(dòng)而輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩指令Tm*—致那樣的磁化電流指令I(lǐng)qM。例如，在如時(shí)刻t0 tl之間那樣，在復(fù)突極機(jī)中增磁時(shí)，磁化電流指令計(jì)算部件 33生成磁化電流指令I(lǐng)qM，使得Q軸電流增加。由于設(shè)立了磁化模式管理部件22的磁化模式標(biāo)志，所以電壓指令計(jì)算部件10生成DQ軸電壓指令Vd \ Vq*，使得磁化電流指令計(jì)算部件33生成的D軸磁化電流指令I(lǐng)dM 和Q軸磁化電流指令I(lǐng)qM與D軸電流Id和Q軸電流Iq分別一致。另外，電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11在時(shí)刻t0，根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm *和從磁通指令計(jì)算部件31輸出的磁通指令①*，計(jì)算D軸電流基準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn) IqR。對D軸電流Id和Q軸電流Iq進(jìn)行控制，使得在磁化結(jié)束時(shí)(時(shí)刻t2)，與D軸電流基 準(zhǔn)IdR和Q軸電流基準(zhǔn)IqR分別一致。接著，磁化模式管理部件22對從座標(biāo)變換部件7輸出的D軸電流Id和從磁化電 流指令計(jì)算部件33輸出的磁化電流目標(biāo)值IdM *進(jìn)行監(jiān)視，在D軸電流Id達(dá)到了磁化電流 目標(biāo)值IdM*的時(shí)刻(時(shí)刻tl)，將磁化電流UP標(biāo)志設(shè)定為L(低)，并且將磁化電流施加結(jié) 束標(biāo)志設(shè)定為H(高)。在此，磁化電流指令計(jì)算部件33由于輸入了 H(高)的磁化電流施加結(jié)束標(biāo)志，所 以使磁化電流即D軸的磁化電流指令I(lǐng)dM從該時(shí)刻(tl)的D軸電流Id逐漸減少到作為通 常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的目標(biāo)的D軸電流基準(zhǔn)IdR。另外，在該期間中，還適當(dāng)?shù)乜刂芉軸電流，使不產(chǎn)生 過渡轉(zhuǎn)矩。接著，磁化模式管理部件22對從座標(biāo)變換部件7輸出的D軸電流Id和從電流基 準(zhǔn)計(jì)算部件11輸出的D軸電流基準(zhǔn)IdR進(jìn)行監(jiān)視，在D軸電流Id達(dá)到了 D軸電流基準(zhǔn)IdR 的時(shí)刻(時(shí)刻t2)，將磁化模式標(biāo)志設(shè)定為L (低)，并且將磁化結(jié)束標(biāo)志設(shè)定為H (高)。在本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，伴隨以上的動(dòng)作而磁化結(jié)束，在時(shí)刻 t2以后成為通常控制。在通常控制中，與上述的需要進(jìn)行磁化的情況相同，電壓指令計(jì)算部 件10生成DQ軸電壓指令Vd*、Vq *，使得電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11計(jì)算出的D軸電流基準(zhǔn)IdR 和Q軸電流基準(zhǔn)IqR與D軸電流Id和Q軸電流Iq分別一致。另外，本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于在時(shí)刻tl以后磁鐵磁通①增加， 所以與時(shí)刻t0以前相比，在時(shí)刻t2以后，通過增加D軸電流，從而減少Q(mào)軸電流而將轉(zhuǎn)矩
維持為一定。其他作用與上述的不需要進(jìn)行磁化的情況一樣，因此省略重復(fù)的說明。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在適用于具有轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)數(shù)不 同的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的裝置的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20與狀況對應(yīng)地選擇運(yùn)轉(zhuǎn)模式，并 且磁通指令計(jì)算部件31根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，因此能夠選擇對各運(yùn) 轉(zhuǎn)模式最優(yōu)的磁通值，謀求系統(tǒng)的高效化、噪音抑制。特別地，磁通指令計(jì)算部件31具有可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率改善信息、安 全性改善信息以及噪音改善信息的任意一個(gè)，與運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式對 應(yīng)地，根據(jù)上述信息計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo)磁通值。即，在本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)中，能夠與運(yùn)轉(zhuǎn)模式對應(yīng)地決定最優(yōu)的磁通值。在此，“最優(yōu)”具有各種指標(biāo)，但例如有以 下的情況，即是系統(tǒng)的效率，或者在一方的模式下優(yōu)先效率，在另一方的模式下優(yōu)先噪音抑 制那樣的情況。因此，本系統(tǒng)能夠提高適用于適合的設(shè)備中的“最優(yōu)性”。接著，說明實(shí)施例3。圖13是表示本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 框圖。與上述的實(shí)施例2相比，在設(shè)置有載重計(jì)算部件15這一點(diǎn)上不同。另外，本實(shí)施例 的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適用于電梯。載重計(jì)算部件15計(jì)算電梯的轎箱內(nèi)承載載重(乘車載重)，輸出到磁通指令計(jì)算部件31a。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a具有使電梯加速的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(加速模式)；使電梯減速的 運(yùn)轉(zhuǎn)模式(減速模式)；使電梯恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(恒速模式)；使電梯停止的運(yùn)轉(zhuǎn)模式 (停止模式)。S卩，可以說運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a所具有的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的至少1個(gè)是基于可變 磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)的至少一方的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。另外，由于具有停止模式，所以可以說 運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a所具有的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的至少1個(gè)是基于變換器4的動(dòng)作或停止的 運(yùn)轉(zhuǎn)模式。磁通指令計(jì)算部件31a不只是運(yùn)轉(zhuǎn)模式，還與電梯的轎箱內(nèi)承載載重對應(yīng)地計(jì)算 可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a根據(jù)由運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算可變 磁通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，將與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令輸出到轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式 管理部件20a和磁通指令計(jì)算部件31a。其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例2 —樣，因此省略重復(fù)的說 明。接著，說明上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施例的作用。圖14是表示適用了本實(shí)施例的可變 磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電梯的控制狀態(tài)的時(shí)序圖。最初，要將停止的電梯移動(dòng)到其他樓層，因此向運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a輸入運(yùn)轉(zhuǎn) 指令Rim *。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a根據(jù)輸入的運(yùn)轉(zhuǎn)指令Rim *，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇加 速模式。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a向PWM電路6輸出H(高)的選通指令Gst，使變換器 4的動(dòng)作開始。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a選擇的加速模式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，將與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令輸出到轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管 理部件20a和磁通指令計(jì)算部件31a。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令和從偽微分器8輸 出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率《R，輸出被生成為使可變磁通電動(dòng)機(jī)1成為希望轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令Tm*。如 圖14所示，可變磁通電動(dòng)機(jī)1在加速區(qū)域中，進(jìn)行控制使得通過規(guī)定轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)數(shù)逐漸提高 到目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)。磁通指令計(jì)算部件31a根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、從轉(zhuǎn)數(shù)指令 計(jì)算部件12a輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、載重計(jì)算部件15計(jì)算出的乘車載重，計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo) 磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令①*。具體地說，磁通指令計(jì)算部件31a為了決定必要的轉(zhuǎn)矩而使用輸入的乘車載重。 這是因?yàn)樵诒匾霓D(zhuǎn)矩大的情況下，磁通指令計(jì)算部件31a需要將與必要的轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的大 的磁通值作為磁通指令輸出。另外，在決定必要的轉(zhuǎn)矩時(shí)，磁通指令計(jì)算部件31a根據(jù)乘車 載重，計(jì)算運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量和作用于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的外力。一般，電梯被設(shè)計(jì)為通過累積重量而 在規(guī)定的乘車載重下不需要力，如果乘車載重增減，則不需要外力。因此，磁通指令計(jì)算部 件31a根據(jù)乘車載重，計(jì)算運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量和作用于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的外力，決定必要的轉(zhuǎn)矩，并 且根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和必要的轉(zhuǎn)矩(進(jìn)而根據(jù)需要，還有轉(zhuǎn)數(shù)指令)，輸出最優(yōu)的磁通指令。在此，對“最優(yōu)”的磁通指令(磁通量)可以考慮各種情況，例如有使運(yùn)轉(zhuǎn)造成的 損失最小化而包含電動(dòng)機(jī)/變換器成為最高效率的磁通量的情況、是聲音安靜的磁通量的情況等。作為根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和乘車載重決定磁通指令的方法，磁通指令計(jì)算部件31a可以使用函數(shù)，也可以參照表。另外，磁通指令計(jì)算部件31a根據(jù)目標(biāo)階段還有后述的恒速模式 的轉(zhuǎn)數(shù)不同的情況，因此可以根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式、乘車載重和轉(zhuǎn)數(shù)求出磁通指令。另外，如上所 述，由于乘車載重是決定轉(zhuǎn)矩的一個(gè)要素，所以磁通指令計(jì)算部件31a可以根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式、 必要的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)，求出磁通指令。另外，磁通指令計(jì)算部件31a基本上只要運(yùn)轉(zhuǎn)模式不變更，就進(jìn)行控制使得可變 磁鐵的磁通值一定。因此，磁通指令計(jì)算部件31a只在運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模式切換時(shí)進(jìn)行磁化(可 變磁鐵的磁通值的變更)，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式變更結(jié)束后，輸出磁通指令Φ *，使得保持在之前的 模式切換時(shí)設(shè)定的磁通值。在以后的實(shí)施例中也一樣。加速模式的其他作用與實(shí)施例2的不需要磁化的情況一樣，因此省略重復(fù)的說 明。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a對從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令和從偽微分器 8輸出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率《R進(jìn)行監(jiān)視，在達(dá)到了規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)的時(shí)刻(時(shí)刻t0)，選擇恒速模式 輸出。在時(shí)刻t0，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a判斷為需要進(jìn)行磁化，設(shè)立磁化要求標(biāo)志。艮口， 運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a向磁化模式管理部件22輸出H(高)的磁化要求標(biāo)志。時(shí)刻t0的磁化時(shí)的其他作用與實(shí)施例2的需要進(jìn)行磁化的情況一樣，因此省略重 復(fù)的說明。但是，在時(shí)刻to，運(yùn)轉(zhuǎn)模式從加速模式變更到恒速模式，因此不需要大的轉(zhuǎn)矩， 低轉(zhuǎn)矩即可。特別在電梯的轎箱和累積重量匹配的情況下，恒速模式下的轉(zhuǎn)矩值大致為0。 另外，由于低磁通即可，所以磁鐵磁通量具有自由度，可以降低磁通值而減少必然損失。因此，在本實(shí)施例的時(shí)刻t0的磁化時(shí)，對磁化電流進(jìn)行減少控制，因此磁化模式 管理部件22如果輸入了磁化要求標(biāo)志，則不設(shè)立磁化電流UP標(biāo)志，而是設(shè)立磁化電流DOWN 標(biāo)志。磁化電流指令計(jì)算部件33輸入了 H(高)的磁化電流DOWN標(biāo)志，因此使磁化電流即 D軸的磁化電流指令I(lǐng)dM從該時(shí)刻(t0)的D軸電流Id的值逐漸減少到磁化電流目標(biāo)值IdM
ο在本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在時(shí)刻t0磁化瞬間結(jié)束，磁鐵磁通減 少，但實(shí)際上，經(jīng)過與實(shí)施例2的需要進(jìn)行磁化的情況相同的動(dòng)作。在時(shí)刻t0 tl的期間中，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a選擇恒速模式輸出。因此，轉(zhuǎn)數(shù) 指令計(jì)算部件12a為了在加速模式下維持作為目標(biāo)的可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)，而向轉(zhuǎn)數(shù) 控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a和磁通指令計(jì)算部件31a輸出對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令和從偽微分器8輸 出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率ω R，輸出用于使可變磁通電動(dòng)機(jī)1維持規(guī)定的低轉(zhuǎn)矩(或大致0)的轉(zhuǎn) 矩指令Tm*。如圖14所示，在恒速區(qū)域中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1被控制使得維持規(guī)定的低轉(zhuǎn) 矩和規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)。磁通指令計(jì)算部件31a根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(恒速模式)、 從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、載重計(jì)算部件15計(jì)算出的乘車載重，計(jì)算可變 磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ具體地說，磁通指令計(jì)算部件31a生成磁通指令Φ *，使得保持在時(shí)刻t0的磁化時(shí)降低了的磁通值。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a在電梯的轎箱移動(dòng)了預(yù)定的規(guī)定距離時(shí)、或者在恒速模式 下經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻(時(shí)刻tl)，選擇減速模式輸出。在時(shí)刻tl，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a判斷為需要進(jìn)行磁化，設(shè)立磁化要求標(biāo)志。艮口， 運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a向磁化模式管理部件22輸出H(高)的磁化要求標(biāo)志。時(shí)刻tl的磁化時(shí)的其他作用與時(shí)刻t0的磁化時(shí)一樣，因此省略省略重復(fù)的說明。 但是，在時(shí)刻tl，運(yùn)轉(zhuǎn)模式從恒速模式變更到減速模式，因此為了減速而需要規(guī)定的轉(zhuǎn)矩。 另外，用于減速的必要轉(zhuǎn)矩的力的方向與加速時(shí)的轉(zhuǎn)矩相反，但由于圖14中的轉(zhuǎn)矩表示表 示出絕對值，所以加速/減速時(shí)都表示正的值。另外，在加速模式的加速度和減速模式的減速度相等的情況 下，兩個(gè)模式下的轉(zhuǎn) 矩絕對值相等。但是，如圖14所示，在本實(shí)施例中，對于轉(zhuǎn)矩絕對值，加速區(qū)域比減速區(qū)域 大。例如，如果在電梯的轎箱的乘車載重比累積重量重的情況下，使電梯上升，則可變磁通 電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩如圖14所示那樣。為了減速而需要規(guī)定的轉(zhuǎn)矩，因此在時(shí)刻tl的磁化時(shí)，磁通值增加。在時(shí)刻tl以后，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a選擇減速模式輸出。因此，轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算 部件12a將可變磁通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)為0，向轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a 和磁通指令計(jì)算部件31a輸出轉(zhuǎn)數(shù)指令。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令(目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)0)和從 偽微分器8輸出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率ω R，輸出用于維持可變磁通電動(dòng)機(jī)1的減速所需要的轉(zhuǎn)矩 的指令指令Tm*。如圖14所示那樣，在減速區(qū)域中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1維持規(guī)定轉(zhuǎn)矩，而逐 漸減少轉(zhuǎn)數(shù)。磁通指令計(jì)算部件31a根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(減速模式)、 從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12a輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、載重計(jì)算部件15計(jì)算出的乘車載重，計(jì)算可變 磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ然后，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a根據(jù)從偽微分器8輸出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率ω R，如果轉(zhuǎn) 數(shù)為0，則選擇停止模式輸出。可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各部件在停止所需要的處理之后停止。其他作用與實(shí)施例2 —樣，因此省略重復(fù)的說明。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在實(shí)施例2的效果以外，還 能夠針對電梯所具有的加速模式、減速模式、恒速模式和停止模式的4個(gè)模式，將可變磁鐵 的磁通值控制為適當(dāng)?shù)闹?。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20a具有基于可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn) 數(shù)、或者基于變換器4的動(dòng)作狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，因此磁通指令計(jì)算部件31a能夠 決定對各運(yùn)轉(zhuǎn)模式最優(yōu)的磁通值，謀求系統(tǒng)的高效化。具體地說，在如恒速模式、停止模式那樣不需要轉(zhuǎn)矩的情況下，磁通指令計(jì)算部件 31a能夠抑制可變磁鐵的磁通值，而減少必然損失。另外，在加速模式和減速模式下，磁通指 令計(jì)算部件31a在考慮到電梯的轎箱內(nèi)乘車載重的必要轉(zhuǎn)矩而使磁通值有自由度的情況 下，設(shè)定為適當(dāng)?shù)拇磐ㄖ担虼四軌蛞种茡p失而謀求系統(tǒng)的高效化。接著，說明實(shí)施例4。圖15是表示本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 框圖。與上述實(shí)施例3相比，在代替載重計(jì)算部件15而設(shè)置有洗滌量計(jì)算部件16這一點(diǎn)上不同。另外，本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適用于洗衣機(jī)。 洗滌量計(jì)算部件16計(jì)算洗衣機(jī)內(nèi)的洗滌量(重量)，輸出到磁通指令計(jì)算部件 31b。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b具有在洗衣機(jī)中對洗滌物進(jìn)行洗滌的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(洗滌模 式)；進(jìn)行漂洗的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(漂洗模式)；進(jìn)行脫水的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(脫水模式)；進(jìn)行干燥的運(yùn) 轉(zhuǎn)模式(干燥模式)。磁通指令計(jì)算部件31b不只是運(yùn)轉(zhuǎn)模式，還與容納在洗衣機(jī)內(nèi)的洗滌物的量(重 量)對應(yīng)地計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12b根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，向轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b和磁通指令計(jì)算部件31b 輸出與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3 —樣，因此省略重復(fù)的說明。接著，說明上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施例的作用。圖16是表示適用了本實(shí)施例的可變 磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的洗衣機(jī)的控制狀態(tài)的時(shí)序圖。最初，對容納在洗衣機(jī)內(nèi)的洗滌物進(jìn)行洗滌，因此向運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b輸入 運(yùn)轉(zhuǎn)指令Run *。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b根據(jù)輸入的運(yùn)轉(zhuǎn)指令Rim *，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選 擇洗滌模式。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b向PWM電路6輸出H(高)的選通指令Gst，開始 變換器4的動(dòng)作。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12b根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b選擇的洗滌模式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，向轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b和磁通指令計(jì)算部件31b 輸出與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12b輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令和從偽微分器8輸 出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率ωR，輸出被生成為使可變磁通電動(dòng)機(jī)1成為希望轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令Tm*。磁通指令計(jì)算部件31b根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、從轉(zhuǎn)數(shù)指令 計(jì)算部件12b輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、由洗滌量計(jì)算部件16計(jì)算出的洗滌量，計(jì)算可變磁鐵的目 標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ具體地說，磁通指令計(jì)算部件31b在決定必要轉(zhuǎn)矩時(shí)使用洗滌量，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式 和洗滌量(根據(jù)需要還有轉(zhuǎn)數(shù))，決定最優(yōu)磁通值。在此，對“最優(yōu)”的磁通值(磁通量)考慮各種情況，例如有使運(yùn)轉(zhuǎn)造成的損失最小 化而包含電動(dòng)機(jī)/變換器成為最高效率的磁通量的情況、是聲音安靜的磁通量的情況等。另外，與實(shí)施例3 —樣，洗滌量是決定轉(zhuǎn)矩的一個(gè)要素，因此磁通指令計(jì)算部件 31b可以根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式、必要轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)，求出磁通指令。作為根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和洗滌量(或 必要轉(zhuǎn)矩)和轉(zhuǎn)數(shù)決定磁通指令的方法，磁通指令計(jì)算部件31b可以使用函數(shù)，也可以參照 表。洗滌模式的其他作用與實(shí)施例3的情況(例如恒速模式)一樣，因此省略重復(fù)的 說明。 運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b在經(jīng)過了預(yù)定的規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻(時(shí)刻t0)，選擇漂洗模式 輸出。另外，在時(shí)刻to tl期間，進(jìn)行從洗滌模式到漂洗模式的模式切換。作為運(yùn)轉(zhuǎn)模式 的1個(gè)，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b可以具有用于進(jìn)行模式切換的切換模式。
在時(shí)刻t0 tl期間，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b判斷為需要進(jìn)行磁化，設(shè)立磁化要求 標(biāo)志。即，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b向磁化模式管理部件22輸出H(高)的磁化要求標(biāo)志。 另外，轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12b在由作為磁化部件的變換器4變更可變磁鐵的磁通 時(shí)，將可變磁通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為未滿當(dāng)前的轉(zhuǎn)數(shù)的值，或者使其停止。另外，轉(zhuǎn) 數(shù)控制器14在由作為磁化部件的變換器4變更可變磁鐵的磁通時(shí)，生成用于將可變磁通電 動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為未滿當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩的值或零近旁的轉(zhuǎn)矩指令Tm*并輸出。S卩，在模 式切換中，對轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行減少控制，因此，其間可變磁通模式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行磁化(可變 磁通磁鐵的磁通值的增加或減少)。模式切換中的磁化時(shí)的其他作用與實(shí)施例2和實(shí)施例3的磁化時(shí)一樣，因此省略 重復(fù)的說明。然后，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b考慮到預(yù)先計(jì)劃的時(shí)間等，順序地使運(yùn)轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)移 到漂洗模式、脫水模式和干燥模式。另外，在模式切換中，可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與上述 的從洗滌模式向漂洗模式的模式切換時(shí)一樣，降低轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行磁化。如圖16所示，各運(yùn)轉(zhuǎn)模式與各模式中對洗滌物的作用對應(yīng)地，具有不同的轉(zhuǎn)數(shù)、 轉(zhuǎn)矩。因此，磁通指令計(jì)算部件31b在模式切換中的磁化時(shí)，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20b選 擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12b輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、洗滌量計(jì)算部件16計(jì)算出的洗 滌量，計(jì)算對下一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式最優(yōu)的磁通值，生成與該磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ *。其他作用與實(shí)施例一樣，因此省略重復(fù)的說明。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在實(shí)施例2和實(shí)施例3的 效果以外，還可以針對洗衣機(jī)所具有的洗滌模式、漂洗模式、脫水模式和干燥模式的4個(gè)模 式，將可變磁鐵的磁通值控制為適當(dāng)?shù)闹?。另外，由于在磁化時(shí)流過過大的磁化電流，所以作為磁化部件的變換器4需要比 穩(wěn)定電壓大的電壓。因此，在轉(zhuǎn)數(shù)高的情況下，輸出電壓沒有富裕，因此變換器4難以流過 用于進(jìn)行磁化的磁化電流。因此，在本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在模式切換時(shí) 降低轉(zhuǎn)數(shù)，在有電壓富裕的狀態(tài)后進(jìn)行磁化。因此，可以提高變換器4的耐壓，或者不需要 提高向變換器4的輸入電壓，就能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。進(jìn)而，在轉(zhuǎn)矩為0(或者零近旁)時(shí)進(jìn)行磁化，因此能夠減小轉(zhuǎn)矩起伏。在本實(shí)施 例中，在可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在模式切換期間成為轉(zhuǎn)矩為0的轉(zhuǎn)數(shù)0的狀態(tài)，因此 能夠抑制磁化時(shí)的轉(zhuǎn)矩起伏。另外，通過抑制轉(zhuǎn)矩起伏，還能夠減輕對裝置和部件的負(fù)荷，提高壽命和可靠性， 抑制噪音。接著，說明實(shí)施例5。圖17是表示本實(shí)施例可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框 圖。與實(shí)施例4相比，在代替洗滌量計(jì)算部件16而設(shè)置有溫度測量部件17這一點(diǎn)上不同。 另外，本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適用于空調(diào)機(jī)。溫度測量部件17測量外部氣溫，輸出到磁通指令計(jì)算部件31c。 運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c具有空調(diào)機(jī)進(jìn)行急速制冷制暖的加速運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式 (加速模式)；在達(dá)到目標(biāo)溫度后進(jìn)行的恒定運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(恒定模式)；進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)模式 的變更的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(模式切換模式)。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c也可以具有用于在空調(diào) 機(jī)的停止時(shí)停止變換器4和可變磁通電動(dòng)機(jī)1的停止模式。
磁通指令計(jì)算部件31c不只是運(yùn)轉(zhuǎn)模式，還與溫度測量部件17測定的外部氣溫對 應(yīng)地，計(jì)算出可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12c根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，向轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c和磁通指令計(jì)算部件31c 輸出與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4 一樣，因此省略重復(fù)的說明。接著，說明如上所述那樣構(gòu)成的本實(shí)施例的作用。圖18是表示適用了本實(shí)施例的 可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的控制狀態(tài)的時(shí)序圖。最初調(diào)節(jié)為設(shè)定的溫度，因此向運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c輸入運(yùn)轉(zhuǎn)指令Rim *。運(yùn)轉(zhuǎn) 模式管理部件20c根據(jù)輸入的運(yùn)轉(zhuǎn)指令Rim *，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇加速模式。另外，運(yùn) 轉(zhuǎn)模式管理部件20c向PWM電路6輸出H(高)的選通指令Gst，使變換器4的動(dòng)作開始。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12c根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c選擇的加速模 式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，向轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c和磁通指令計(jì)算部件31c 輸出與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12c輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令和從偽微分器8輸 出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率ωR，輸出被生成為使可變磁通電動(dòng)機(jī)1成為希望轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩指令Tm*。磁通指令計(jì)算部件31c根據(jù)從運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、從轉(zhuǎn)數(shù)指 令計(jì)算部件12c輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、溫度測量部件17測量的外部氣溫，計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo) 磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ *。具體地說，磁通指令計(jì)算部件31c在決定必要的轉(zhuǎn)矩時(shí)使用外部氣溫和加速模式 的設(shè)定溫度信息，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和外部氣溫(根據(jù)需要還有轉(zhuǎn)數(shù))，決定最優(yōu)磁通值。例如， 在從運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(加速模式)的設(shè)定溫度與外部氣溫的差大的 情況下，需要高轉(zhuǎn)矩和高轉(zhuǎn)數(shù)，磁通指令計(jì)算部件31c與狀況對應(yīng)地設(shè)定磁通值，使得效果最尚。另外，與實(shí)施例4 一樣，外部氣溫是決定轉(zhuǎn)矩的一個(gè)要素，因此磁通指令計(jì)算部件 31c也可以根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式、必要轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)，求出磁通指令。加速模式的其他作用與實(shí)施例4的情況(例如洗滌模式)一樣，因此省略重復(fù)的 說明。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c對由運(yùn)轉(zhuǎn)指令Run *設(shè)定的目標(biāo)溫度和實(shí)際溫度(例如溫 度測量部件17的外部氣溫)進(jìn)行比較，在實(shí)際溫度達(dá)到了目標(biāo)溫度的時(shí)刻(時(shí)刻t0)，從多 個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇模式切換模式輸出，進(jìn)而然后(時(shí)刻t2)，選擇恒定模式輸出。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12c在由作為磁化部件的變換器4變更可變磁鐵的磁通時(shí)，將 可變磁通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為未滿當(dāng)前的轉(zhuǎn)數(shù)的值，或者使其停止。另外，轉(zhuǎn)數(shù)控制 器14在由作為磁化部件的變換器4變更可變磁鐵的磁通時(shí)，生成用于將可變磁通電動(dòng)機(jī)1 的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為未滿當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩的值或零近旁的轉(zhuǎn)矩指令Tm*輸出。即，模式切換模式 中(從時(shí)刻t0到時(shí)刻t2)，對轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行減少控制，因此其間，可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)進(jìn)行磁化(可變磁鐵的磁通值的增加或減少)(時(shí)刻tl)。圖19是表示適用了本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的控制狀態(tài)的 另一個(gè)時(shí)序圖。與圖18的情況相比，在模式切換模式中(從時(shí)刻t0到時(shí)刻t2)的可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩為0這一點(diǎn)上是不同的。在空調(diào)機(jī)中，如圖19所示那樣，模式切換時(shí)瞬時(shí)停止旋轉(zhuǎn)的方式造成局部的制冷制暖性能惡化，但從大局看提高了效率，因此是 有效的方式。磁化所需要的時(shí)間大致為1秒以內(nèi)，實(shí)用上沒有問題。另外，在時(shí)刻t0 t2的期間，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c判斷為需要進(jìn)行磁化，設(shè)立 磁化要求標(biāo)志。即，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c向磁化模式管理部件22輸出H(高)的磁化要 求標(biāo)志.
模式切換中的磁化時(shí)(時(shí)刻tl)的其他作用與實(shí)施例2 4的磁化時(shí)一樣，因此 省略重復(fù)的說明。在恒定模式中，空調(diào)機(jī)進(jìn)行將室溫保持為設(shè)定溫度的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，恒定模式通常是 輕負(fù)荷，轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12c將可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)保持為規(guī)定值(比加速模式低 的值)。然后，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c根據(jù)外部氣溫的變化、因外部輸入產(chǎn)生的設(shè)定穩(wěn)定 的變更等，在加速模式和恒定模式之間變更運(yùn)轉(zhuǎn)模式。另外，在變更運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，選擇模式 切換模式，可變磁通模式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)降低轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)矩，在模式切換模式中進(jìn)行磁化。磁通指令計(jì)算部件31c在模式切換中的磁化時(shí)，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20c下一 個(gè)選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(當(dāng)前的模式切換模式的下一個(gè)預(yù)定選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式)、從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì) 算部件12c輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、溫度測量部件17測定的外部氣溫，計(jì)算出最適合下一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn) 模式的磁通值，生成與該磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ *。其他作用與實(shí)施例4 一樣，因此省略重復(fù)的說明。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在實(shí)施例2 4的效果以 夕卜，還能夠針對空調(diào)機(jī)的加速模式和恒定模式，在模式切換模式時(shí)將可變磁鐵的磁通值控 制為適當(dāng)?shù)闹怠Ａ硗?，由于在磁化時(shí)流過過大的磁化電流，所以作為磁化部件的變換器4需要比 穩(wěn)定電壓大的電壓。因此，在轉(zhuǎn)數(shù)高的情況下，輸出電壓沒有富裕，因此變換器4難以流過 用于進(jìn)行磁化的磁化電流。因此，在本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在模式切換時(shí) 降低轉(zhuǎn)數(shù)，由此降低因磁鐵磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，在電壓變得有富裕的狀態(tài)后進(jìn)行磁化。因 此，能夠提高變換器4的耐壓性，并且不需要提高對變換器4的輸入電壓，就能夠?qū)崿F(xiàn)低成 本化。進(jìn)而，在轉(zhuǎn)矩為0(或者0近旁)時(shí)進(jìn)行磁化，因此能夠減小轉(zhuǎn)矩起伏。在轉(zhuǎn)矩電 流為0時(shí)，能夠降低因磁化造成的轉(zhuǎn)矩起伏。根據(jù)上述公式(2)，在Iq不是0的情況下，在 增減Id時(shí)，電抗轉(zhuǎn)矩有很大變動(dòng)。這是因?yàn)槌蔀檗D(zhuǎn)矩起伏。在本實(shí)施例中，在可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在模式切換期間成為轉(zhuǎn)矩為0的 轉(zhuǎn)數(shù)0的狀態(tài)，因此，能夠抑制磁化時(shí)的轉(zhuǎn)矩起伏。另外，通過抑制轉(zhuǎn)矩起伏，能夠減輕對裝置、部件的負(fù)荷，提高壽命和可靠性，并且 還能夠抑制噪音。接著，說明實(shí)施例6。圖20是表示本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 的框圖。與實(shí)施例5相比，在以下各點(diǎn)上不同代替溫度測量部件17，而設(shè)置有補(bǔ)償載重 (load-compensating)計(jì)算部件19 ；還設(shè)置有轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23和切換器25。另外，本 實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適用于電車。補(bǔ)償載重計(jì)算部件19計(jì)算出電車的車輛的補(bǔ)償載重(車輛人員的載重)，輸出到磁通指令計(jì)算部件31d和轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23。轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d選擇出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。另外，轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23也可以在通過作為磁化部件的變換器 4變更可變磁鐵的磁通時(shí)，將可變磁通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為未滿當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩的值或 零近旁。另外，切換器25與運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式對應(yīng)地，選擇來自轉(zhuǎn)矩 指令計(jì)算部件23或轉(zhuǎn)數(shù)控制器14的轉(zhuǎn)矩指令Tm*，輸出到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁化電 流指令計(jì)算部件33。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d具有使鐵路車輛(電車)加速的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(加速模式)； 使其減速的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(減速模式)；使其恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(恒速模式)；使其惰性行駛 的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的(惰性行駛模式)；使其停止的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(停止模式)。磁通指令計(jì)算部件31d不只是運(yùn)轉(zhuǎn)模式，還與補(bǔ)償載重計(jì)算部件19計(jì)算出的補(bǔ)償 載重(鐵路車輛內(nèi)的承載載重)對應(yīng)地計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對 應(yīng)的磁通指令。偽微分器8將對旋轉(zhuǎn)角度傳感器18檢測出的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行微分所得到的轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)頻率ω R輸出到轉(zhuǎn)數(shù)控制器14、轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23、磁通指令計(jì)算部件31d、電壓指令 計(jì)算部件10和運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5 —樣，因此省略重復(fù)的說明。接著，說明上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施例的作用。圖21是表示適用了本實(shí)施例的可變 磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電車的控制狀態(tài)的時(shí)序圖。最初，在時(shí)刻t0，將用于根據(jù)駕駛員的操作使鐵路車輛加速的檔位(notch)(運(yùn)轉(zhuǎn) 指令)輸入到運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d。在時(shí)刻t0進(jìn)行了與實(shí)施例2 —樣的瞬間磁化后，運(yùn) 轉(zhuǎn)模式管理部件20d根據(jù)輸入的檔位，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇加速模式。另外，在本實(shí)施例中也與上述實(shí)施例一樣，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模式切換時(shí)進(jìn)行磁化，但 磁通指令計(jì)算部件31d根據(jù)各種要素，計(jì)算最優(yōu)的磁通值。例如，在需要最大轉(zhuǎn)矩的情況 下，磁通指令計(jì)算部件31d輸出與最大磁鐵磁通對應(yīng)的磁通指令，但在中小轉(zhuǎn)矩就可以的 情況下，由于磁鐵磁通量具有自由度，所以可以控制為最優(yōu)磁通值。一般，如果增大磁鐵磁通，則Q軸電流Iq變小，必然損失增加。相反，如果減小磁 鐵磁通，則Q軸電流Iq增加，必然損失減少。進(jìn)而，如果說明聲音，則如果增大可變磁鐵的 磁通，則磁失真音(噪音)增大。因此，磁通指令計(jì)算部件31d根據(jù)上述那樣的信息，預(yù)先具有可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的效率改善信息、安全性改善信息和噪音改善信息的至少一個(gè)，在與選擇出的運(yùn)轉(zhuǎn) 模式對應(yīng)的最優(yōu)磁通值的計(jì)算中利用該信息。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d將H (高)的選通指令Gst輸出到PWM電路6，使變換 器4的動(dòng)作開始。進(jìn)而，切換器25因?yàn)榧铀倌Ｊ降倪x擇，而選擇轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23的轉(zhuǎn) 矩指令Tm *，輸出到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁化電流指令計(jì)算部件33。在輸入到運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d的檔位中，存在動(dòng)力運(yùn)行檔和剎車檔。運(yùn)轉(zhuǎn)模式 管理部件20d與動(dòng)力運(yùn)行檔對應(yīng)地選擇加速模式，與剎車檔對應(yīng)地選擇減速模式。根據(jù)車 種，作為檔位的級數(shù)，有動(dòng)力運(yùn)行4級、剎車7級等。
檔位規(guī)定了依存于轉(zhuǎn)數(shù)和補(bǔ)償載重的轉(zhuǎn)矩模式。其中，檔位與其說是轉(zhuǎn)矩指令，還 不如說是相當(dāng)于加速度指令。轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d選擇的加速模式，計(jì)算可變磁通 電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，向切換器25輸出與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩指令Tm*。具體地說，轉(zhuǎn)矩 指令計(jì)算部件23與檔位/轉(zhuǎn)數(shù)/補(bǔ)償載重對應(yīng)地，生成轉(zhuǎn)矩指令Tm *。即，轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算 部件23與補(bǔ)償載重對應(yīng)地增減轉(zhuǎn)矩指令Tm *，使得能夠得到與檔位相當(dāng)?shù)募铀俣?。如圖21所示，在加速區(qū)域中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1被控制使得規(guī)定轉(zhuǎn)矩逐漸提高轉(zhuǎn)數(shù)。磁通指令計(jì)算部件31d根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、從偽微分器 8輸出的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)頻率ω R、補(bǔ)償載重計(jì)算部件19計(jì)算出的補(bǔ)償載重，計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo) 磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ *。加速模式的其他作用例如與實(shí)施例3的加速模式一樣，因此省略重復(fù)的說明。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d如果輸入了恒速指令(時(shí)刻tl)，則從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇 恒速模式輸出。在恒速模式中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1不需要大的轉(zhuǎn)矩，但需要維持轉(zhuǎn)數(shù)。因此，代替 轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23，而由轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出轉(zhuǎn)矩指令Tm*。即，在恒速模式中，轉(zhuǎn)數(shù)指令 計(jì)算部件12d和轉(zhuǎn)數(shù)控制器14有效。因此，切換器25因?yàn)楹闼倌Ｊ降倪x擇，所以選擇轉(zhuǎn)數(shù)控制器14的轉(zhuǎn)矩指令Tm*， 輸出到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁化電流指令計(jì)算部件33。另外，磁通指令計(jì)算部件31d計(jì)算在時(shí)刻tl瞬間最優(yōu)的磁通值，輸出與該磁通值 對應(yīng)的磁通指令Φ *，進(jìn)行磁化。轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12d根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d選擇的恒速模式，計(jì)算可變磁 通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，將與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)指令輸出到轉(zhuǎn)數(shù)控制器14。轉(zhuǎn)數(shù)控制器14根據(jù)從轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件12d輸出的轉(zhuǎn)數(shù)指令、從偽微分器8輸出 的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)頻率《R，向切換器25輸出被生成為可變磁通電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)(速 度)一致的轉(zhuǎn)矩指令Tm*。磁通指令計(jì)算部件31d根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d選擇的恒速模式、補(bǔ)償載重計(jì) 算部件19計(jì)算的補(bǔ)償載重(根據(jù)需要還有轉(zhuǎn)數(shù))，計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo) 磁通值對應(yīng)的磁通指令Φ *。恒速模式的其他作用與其他實(shí)施例一樣，因此省略重復(fù)的說明。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d在檔位和恒速指令的任意一個(gè)都為OFF (沒有輸入)的情 況下，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇惰性模式輸出(時(shí)刻t2)。該惰性模式是在電車有速度的狀態(tài) 下，將可變磁通電動(dòng)機(jī)1設(shè)定為零轉(zhuǎn)矩狀態(tài)而惰性地行駛的模式。在惰性模式下變換器4停止，并且可變磁鐵具有磁通的情況下，在電動(dòng)機(jī)端子產(chǎn) 生感應(yīng)電壓。在此，在可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是惰性模式的情況下，根據(jù)其他的電動(dòng)機(jī)的 驅(qū)動(dòng)、斜率，有可能維持/增加車輛的速度。在這樣的情況下，如果變換器4停止，則無法進(jìn) 行磁通值的控制，電動(dòng)機(jī)端子之間的感應(yīng)電壓變大。如果該感應(yīng)電壓的線間峰值為變換器 4的直流電壓值以上，則對于可變磁通電動(dòng)機(jī)1來說，會(huì)產(chǎn)生剎車力，是不理想的。進(jìn)而，增大了的感應(yīng)電壓還有可能向變換器4施加耐壓以上的過電壓。
因此，磁通指令計(jì)算部件31d通過生成表示以在時(shí)刻t2瞬間小的磁通量(或者0) 進(jìn)行控制的磁通指令Φ *，來進(jìn)行磁化。在本實(shí)施例中，從時(shí)刻t2到時(shí)刻t3的惰性行駛中， 例如通過停止變換器4，來將磁鐵磁通的值保持為0，因此能夠解決因上述的感應(yīng)電壓造成 的問題點(diǎn)。另外，在惰性模式下停止變換器4的情況下，轉(zhuǎn)矩為0而也沒有進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)的控制，因此不需要轉(zhuǎn)數(shù)控制器14或轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23的轉(zhuǎn)矩指令Tm *的輸出。另外，在惰性模式下繼續(xù)進(jìn)行變換器4的動(dòng)作的情況下，轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23輸出將轉(zhuǎn)矩控制為0的轉(zhuǎn)矩指令Tm *。惰性模式的其他作用與其他實(shí)施例一樣，因此省略重復(fù)的說明。在時(shí)刻t3，向運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d輸入用于根據(jù)駕駛員的操作使鐵路車輛減速的剎車檔位(運(yùn)轉(zhuǎn)指令)。在時(shí)刻t3進(jìn)行減速時(shí)進(jìn)行向最優(yōu)的磁通值的瞬間磁化后，運(yùn)轉(zhuǎn) 模式管理部件20d根據(jù)輸入的檔位，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇減速模式。切換器25因?yàn)闇p速模式的選擇，所以選擇轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23的轉(zhuǎn)矩指令Tm*，輸出到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁化電流指令計(jì)算部件33。轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20d選擇的減速模式，計(jì)算可變磁通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，將與計(jì)算結(jié)果對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩指令Tm*輸出到切換器25。具體地說，轉(zhuǎn)矩 指令計(jì)算部件23與檔位/轉(zhuǎn)數(shù)/補(bǔ)償載重對應(yīng)地，輸出轉(zhuǎn)矩指令Tm *。S卩，轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算 部件23與補(bǔ)償載重對應(yīng)地增減轉(zhuǎn)矩指令Tm *，使得能夠得到與檔位相當(dāng)?shù)臏p速度。如圖21所示，在加速區(qū)域中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1被控制使得以規(guī)定轉(zhuǎn)矩逐漸降低 轉(zhuǎn)數(shù)。減速模式的其他作用例如與實(shí)施例3的減速模式一樣，因此省略重復(fù)的說明。然后，在由磁通指令計(jì)算部件31 d將磁鐵磁通磁化為0或充分小的值后，運(yùn)轉(zhuǎn)模式 管理部件20d在轉(zhuǎn)數(shù)成為0的時(shí)刻t4，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇停止模式?？勺兇磐妱?dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各部件在進(jìn)行了停止所需要的處理后停止。在停止中變換器4故障而無法啟動(dòng)的情況下，如果其他驅(qū)動(dòng)裝置還正常，電車能 夠加速。這時(shí)，如果可變磁通電動(dòng)機(jī)1的可變磁鐵具有磁通值，則產(chǎn)生感應(yīng)電壓。因此，與 上述的惰性行駛模式的情況一樣，有可能產(chǎn)生剎車力、變換器4的故障這樣的問題。進(jìn)而， 假設(shè)在變換器4短路的情況下，短路電流繼續(xù)流過，電動(dòng)機(jī)/變換器燒毀。在模式切換到停 止模式時(shí)(時(shí)刻t4)降低磁鐵磁通值是為了避免上述問題而確保安全性。另外，再次加速時(shí)，磁通指令計(jì)算部件31d在成為加速模式之前再次進(jìn)行磁化，輸 出表示提高磁通的磁通指令Φ *。其他作用與實(shí)施例2 5 —樣，因此省略重復(fù)的說明。圖22是表示適用本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電車的控制狀態(tài)的時(shí)序 圖。與圖21的情況相比，在以下的點(diǎn)上不同在惰性行駛模式中(從時(shí)刻t2到時(shí)刻t3) 磁鐵磁通值不為0，通過前后的恒速模式和減速模式是一定的；在停止模式時(shí)(時(shí)刻t4以 后)，磁鐵磁通也不為0，而維持小的值。在該情況下，時(shí)刻t2和時(shí)刻t3是進(jìn)行磁化的定時(shí)，但實(shí)際上并不需要進(jìn)行磁化。 磁通指令計(jì)算部件31d也可以在模式切換到恒定模式時(shí)(時(shí)刻tl)，將磁鐵磁通磁化為低的值。
圖22是設(shè)想了適用無轉(zhuǎn)數(shù)傳感器控制的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的圖。通常的 可變磁通電動(dòng)機(jī)1為了高精度地控制產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而具備旋轉(zhuǎn)角度傳感器18等速度傳感器， 但也有從傳感器和接口電路的成本、電動(dòng)機(jī)安裝空間、因部件個(gè)數(shù)銷減而產(chǎn)生的可靠性、以 及布線安裝工數(shù)等觀點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行無轉(zhuǎn)數(shù)傳感器控制的情況。無轉(zhuǎn)數(shù)傳感器控制根據(jù)與轉(zhuǎn)數(shù)成正比的感應(yīng)電壓而推測轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)角度。因此， 在適用了無轉(zhuǎn)數(shù)傳感器控制的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在再啟動(dòng)時(shí)，也根據(jù)感應(yīng)電壓 決定初始相位。但是，如果在如圖21所示那樣在惰性模式或停止模式中使磁鐵磁通成為0， 則可變磁通電動(dòng)機(jī)1不產(chǎn)生感應(yīng)電壓，在再啟動(dòng)時(shí)的安全方面上，是不理想的。因此，在適用了無轉(zhuǎn)數(shù)傳感器控制的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，如圖22所示， 在惰性模式或停止模式下磁鐵磁通不為0，而保持小的磁通值，由此確保安全性。另外，如上所述，還可以考慮在惰性模式下不停止變換器4的情況。特別在適用 無轉(zhuǎn)數(shù)傳感器控制的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，有在惰性行駛中也不停止變換器4的情 況。因此，由于從感應(yīng)電壓的信息推測磁鐵磁通方向，所以在惰性行駛中也不為零磁通，而 保持小的磁通值。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在實(shí)施例2 5的效果以 夕卜，還針對電車(鐵路車輛)所具有的加速模式、恒速模式、惰性模式、減速模式和停止模式 的各運(yùn)轉(zhuǎn)模式，能夠在運(yùn)轉(zhuǎn)模式變更時(shí)將可變磁鐵的磁通值控制為適當(dāng)?shù)闹?。另外，由于在不需要轉(zhuǎn)矩的惰性模式和停止模式下磁通值為0或小的值，所以能 夠防止因感應(yīng)電壓產(chǎn)生的剎車力的產(chǎn)生和向變換器4的過電壓施加，并且降低必然損失， 在安全方面和效率方面雙方都有效果。接著，說明實(shí)施例7。圖23是表示本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 框圖。與實(shí)施例相比，在以下的點(diǎn)上不同沒有補(bǔ)償載重計(jì)算部件19 ；在轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件 23和運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e之間設(shè)置有檔位換算部件27。另外，本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適用于電動(dòng)汽車或混合汽車。轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23根據(jù)電動(dòng)汽車或混合汽車的油門踩踏量或剎車踩踏量，計(jì) 算可變磁通電動(dòng)機(jī)1的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。檔位換算部件27根據(jù)從轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm *，階段性地分 級將轉(zhuǎn)矩?fù)Q算為對應(yīng)的檔位，并且向運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e輸出檔位。本實(shí)施例的檔位是 指如實(shí)施例6中的電車的檔位那樣離散化的狀態(tài)量。在本實(shí)施例中，在踩下油門時(shí)，成為從100%轉(zhuǎn)矩 75%轉(zhuǎn)矩為P4，從75%轉(zhuǎn)矩 50%轉(zhuǎn)矩為P3，50%轉(zhuǎn)矩 25%轉(zhuǎn)矩為P2，25%轉(zhuǎn)矩 0%轉(zhuǎn)矩為Pl的4階段的動(dòng)力運(yùn)行 檔位。另外，在踩下剎車時(shí)，成為從0 %轉(zhuǎn)矩 -25 %轉(zhuǎn)矩為Bl，從-25 %轉(zhuǎn)矩 -50 %轉(zhuǎn) 矩為B2，-50%轉(zhuǎn)矩 -75%轉(zhuǎn)矩為B3，-75%轉(zhuǎn)矩 -100%轉(zhuǎn)矩為B4的4階段的剎車檔 位。另外，切換器25與運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式對應(yīng)地，選擇從轉(zhuǎn)矩指 令計(jì)算部件23或轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出的轉(zhuǎn)矩指令Tm *，輸出到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁化 電流指令計(jì)算部件33。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e具有使電動(dòng)汽車或混合汽車加速的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(加速模式)；使其減速的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(減速模式)；使其恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(恒速模式)；使其停止 的運(yùn)轉(zhuǎn)模式(停止模式)。進(jìn)而，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e也可以具有使電動(dòng)汽車或混合汽車惰性行駛的運(yùn)轉(zhuǎn) 模式(惰性模式)。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e在加速模式中還具有與各檔位對應(yīng)的P4、 P3、P2、Pl模式，在減速模式中還具有與各檔位對應(yīng)的Bi、B2、B3、B4模式。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e選擇與由轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例6 —樣，因此省略重復(fù)的說明。接著，說明上述那樣構(gòu)成的本實(shí)施例的作用。圖24是表示適用了本實(shí)施例的可變 磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)汽車或混合汽車的控制狀態(tài)的時(shí)序圖。最初，駕駛者為了使電動(dòng)汽車或混合汽車加速，踩下油門。在此，如果踩踏量與 80%轉(zhuǎn)矩對應(yīng)，則轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23將對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩指令Tm *輸出到切換器25和檔位換 算部件27。檔位換算部件27根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令Tm*，將與80%轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的檔位P4輸出到運(yùn)轉(zhuǎn)模 式管理部件20e。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e根據(jù)輸入的檔位P4，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇P4模式。另外，運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e向PWM電路6輸出H(高)的選通指令Gst，使變換 器4的動(dòng)作開始。進(jìn)而，切換器25因?yàn)镻4模式的選擇，所以選擇轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23的 轉(zhuǎn)矩指令Tm*，輸出到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁化電流指令計(jì)算部件33。如圖25所示，在P4區(qū)域中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1被控制使得以規(guī)定轉(zhuǎn)矩逐漸提高轉(zhuǎn) 數(shù)。進(jìn)而，如果在時(shí)刻t0，踩踏量與60%轉(zhuǎn)矩對應(yīng)，則轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23向切換器 25和檔位換算部件27輸出對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩指令Tm*。檔位換算部件27根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令Tm *，向運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e輸出與60 %對應(yīng)的 檔位P3。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e根據(jù)輸入的檔位P3，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇P3模式。另外，在本實(shí)施例中與上述實(shí)施例一樣，磁通指令計(jì)算部件31e在運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模 式切換時(shí)進(jìn)行磁化?；旧显诒緦?shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，進(jìn)行與實(shí)施例6的 電車的情況一樣的控制。如圖25所示，在P3區(qū)域中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1被控制使得以比P4區(qū)域的轉(zhuǎn)矩低 的規(guī)定轉(zhuǎn)矩逐漸提高轉(zhuǎn)數(shù)。磁通指令計(jì)算部件31e根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、從偽微分器 8輸出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率ω R，計(jì)算可變磁鐵的目標(biāo)磁通值，生成與目標(biāo)磁通值對應(yīng)的磁通指 令Φ *。加速模式的其他作用與實(shí)施例6的加速模式一樣，因此省略重復(fù)的說明。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e如果輸入了恒速指令(時(shí)刻tl)，則從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選 擇恒速模式輸出。另外，也可以由運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e自身根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)和檔位，選擇恒速模 式。在恒速模式下，可變磁通電動(dòng)機(jī)1不需要大的轉(zhuǎn)矩，但需要維持轉(zhuǎn)數(shù)。因此，代替轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23，而由轉(zhuǎn)數(shù)控制器14輸出轉(zhuǎn)矩指令Tm*。即，在恒速模式下，轉(zhuǎn)數(shù)指令 計(jì)算部件12e和轉(zhuǎn)數(shù)控制器14有效。因此，切換器25因?yàn)楹闼倌Ｊ降倪x擇，選擇轉(zhuǎn)數(shù)控制器14的轉(zhuǎn)矩指令Tm*，輸出 到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁化電流指令計(jì)算部件33。另外，轉(zhuǎn)數(shù)控制器14進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)控制器不只是在恒速模式的情況，也可以考慮在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下。恒速模式的其他作用與實(shí)施例6 —樣，因此省略重復(fù)的說明。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e在檔位和恒速指令的任意一個(gè)都OFF (沒有輸入)的情況 下，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇多個(gè)模式輸出(時(shí)刻t2)。另外，在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，難以設(shè)想既沒有 踩下油門也沒有踩下剎車的狀態(tài)，但例如在混合汽車的控制屬于引擎的控制的情況下，認(rèn) 為是可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇惰性模式。惰性模式的其他作用與實(shí)施例6 —樣，因此省略重復(fù)的說明。在時(shí)刻t3，駕駛者為了減速而踩下剎車。在此，如果踩踏量與-70%對應(yīng)，則轉(zhuǎn)矩 指令計(jì)算部件23將對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩指令Tm *輸出到切換器25和檔位換算部件27。檔位換算部件27根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令Tm \將與-70 %轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的檔位B3輸出到運(yùn)轉(zhuǎn)模 式管理部件20e。運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件20e根據(jù)輸入的檔位B3，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式選擇B3模式。另外，在時(shí)刻t3進(jìn)行減速時(shí)，進(jìn)行向最優(yōu)磁通值的瞬間磁化。切換器25因?yàn)闇p速 模式的選擇，選擇轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件23的轉(zhuǎn)矩指令Tm *，輸出到電流基準(zhǔn)計(jì)算部件11和磁 化電流指令計(jì)算部件33。如圖25所示，在B3區(qū)域中，可變磁通電動(dòng)機(jī)1被控制使得以規(guī)定轉(zhuǎn)矩逐漸降低轉(zhuǎn)數(shù)。B3模式和B4模式的其他作用與實(shí)施例6的減速模式一樣，因此省略重復(fù)的說明。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在實(shí)施例2 6的效果以 夕卜，還能夠針對電動(dòng)汽車或混合汽車所具有的加速模式、恒速模式、惰性模式、減速模式的 各模式，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式變更時(shí)將可變磁鐵的磁通值控制為適當(dāng)?shù)闹?。另外，由于階段性地將與油門、剎車的踩踏量對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩?fù)Q算為檔位，所以能夠選 擇與踩踏量對應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式將可變磁鐵的磁通值磁化為與踩踏量對應(yīng)的最 優(yōu)磁通值。另外，本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還能夠適用于吸塵器。在該情況下，可以 考慮運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件例如具有作為對吸塵器的指令的強(qiáng)/弱模式。在洗衣機(jī)、電梯、鐵路車輛、電動(dòng)汽車等使用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)中利用本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于包括永磁鐵電動(dòng)機(jī)，具有作為低保持力的永磁鐵的可變磁鐵；變換器，驅(qū)動(dòng)上述永磁鐵電動(dòng)機(jī)；磁化部件，供給用于控制上述可變磁鐵的磁通的磁化電流；升壓部件，使輸入的直流電壓升壓到規(guī)定的目標(biāo)值，輸出到上述變換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述升壓部件在通過上述磁化部件開始供給磁化電流之前，使輸入的直流電壓升壓到 規(guī)定的目標(biāo)值，輸出到上述變換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述升壓部件將比通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出到上述變換器的電壓高的電壓值設(shè)為上述規(guī)定的 目標(biāo)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還包括計(jì)算部件，根據(jù)由上述磁化部件供給的磁化電流的大小、上述永磁鐵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)、上 述可變磁鐵所必需的磁通中的至少一個(gè)，計(jì)算出電壓目標(biāo)值，其中上述升壓部件使輸入的直流電壓升壓到由上述計(jì)算部件計(jì)算出的電壓目標(biāo)值，輸出到 上述變換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述計(jì)算部件在根據(jù)由上述磁化部件供給的磁化電流的大小計(jì)算出電壓目標(biāo)值的情 況下，計(jì)算出上述磁化電流越大則越高的電壓目標(biāo)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述計(jì)算部件在根據(jù)上述永磁鐵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出電壓目標(biāo)值的情況下，計(jì)算出上 述永磁鐵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)越高則越高的電壓目標(biāo)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 上述升壓部件是直流斬波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述直流斬波器只在使為了由上述磁化部件開始磁化電流的供給而輸入的直流電壓 升壓到規(guī)定的目標(biāo)值時(shí)，進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述直流斬波器在進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作時(shí)，使自己的開關(guān)頻率比上述變換器的開關(guān)頻率高。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還包括向上述升壓部件供給直流電力的二次電池。
11.一種可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于包括 永磁鐵電動(dòng)機(jī)，具有作為低保持力的永磁鐵的可變磁鐵； 變換器，驅(qū)動(dòng)上述永磁鐵電動(dòng)機(jī)；磁化部件，供給用于控制上述可變磁鐵的磁通的磁化電流； 運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件，從多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中選擇1個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式；磁通指令計(jì)算部件，根據(jù)上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件所選擇出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，計(jì)算作為上述可變磁鐵的磁通值，生成與上述磁通值對應(yīng)的磁通指令，其中上述磁化部件供給與由上述磁通計(jì)算部件生成的磁通指令對應(yīng)的磁化電流，控制上述 可變磁鐵的磁通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件所具有的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的至少一個(gè)是基于上述永磁鐵電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)的至少一個(gè)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件所具有的多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的至少一個(gè)是基于上述變換器的動(dòng)作 狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求11 13的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 上述磁通指令計(jì)算部件與上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式對應(yīng)地，根據(jù)該可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率改善信息、安全性改善信息、噪音改善信息的至少一個(gè)，計(jì)算成 為上述可變磁鐵的目標(biāo)的磁通值，生成與上述磁通值對應(yīng)的磁通指令。
15.根據(jù)權(quán)利要求11 14的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還 包括轉(zhuǎn)數(shù)指令計(jì)算部件，根據(jù)上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式計(jì)算上述永磁鐵電動(dòng) 機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)，并且在由上述磁化部件變更上述可變磁鐵的磁通時(shí)將上述永磁鐵電動(dòng)機(jī)的 目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定為未滿當(dāng)前的轉(zhuǎn)數(shù)的值或停止。
16.根據(jù)權(quán)利要求11 15的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還 包括轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件，根據(jù)上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)模式計(jì)算成為上述永磁鐵 電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)的轉(zhuǎn)矩，并且在由上述磁化部件變更上述可變磁鐵的磁通時(shí)將成為上述永磁 鐵的目標(biāo)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定為未滿當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩的值或零近旁。
17.根據(jù)權(quán)利要求11 16的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件具有使電梯加速的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述電梯減速的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述電梯恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述電梯停止的情況下的 運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述磁通指令計(jì)算部件還與上述電梯的轎箱內(nèi)的承載載重對應(yīng)地計(jì)算成為上述可變 磁鐵的目標(biāo)的磁通值，生成與上述磁通值對應(yīng)的磁通指令。
19.根據(jù)權(quán)利要求11 16的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件具有由洗衣機(jī)對洗滌物進(jìn)行洗滌的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；由上述洗衣機(jī)進(jìn)行漂洗的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；由洗衣機(jī)進(jìn)行脫水的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；由上述 洗衣機(jī)進(jìn)行干燥的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述磁通指令計(jì)算部件與容納在上述洗衣機(jī)內(nèi)的洗滌物的量對應(yīng)地計(jì)算成為上述可 變磁鐵的目標(biāo)的磁通值，生成與上述磁通值對應(yīng)的磁通指令。
21.根據(jù)權(quán)利要求11 16的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件具有空調(diào)機(jī)進(jìn)行急速制冷制暖的情況下的加速運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；上述空調(diào)機(jī)達(dá)到目標(biāo)溫度后進(jìn)行的恒定運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述磁通指令計(jì)算部件還與外部氣溫對應(yīng)地計(jì)算成為上述可變磁鐵的目標(biāo)的磁通值， 生成與上述磁通值對應(yīng)的磁通指令。
23.根據(jù)權(quán)利要求11 16的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件具有使鐵路車輛加速的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述鐵路車輛減速的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述鐵路車輛恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述鐵路車 輛惰性行駛的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述鐵路車輛停止的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于上述磁通指令計(jì)算部件還與上述鐵路車輛內(nèi)的承載載重對應(yīng)地計(jì)算成為上述可變磁 鐵的目標(biāo)的磁通值，生成與上述磁通值對應(yīng)的磁通指令。
25.根據(jù)權(quán)利要求11 15的任意一個(gè)所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件具有使電動(dòng)汽車或混合汽車加速的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述電動(dòng)汽車或混合汽車減速的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述電動(dòng)汽車或混合汽車恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的 情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；使上述電動(dòng)汽車或混合汽車停止的情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于還包括 轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件，根據(jù)對上述電動(dòng)汽車或上述混合汽車的油門踩踏量或剎車踩踏量，計(jì)算成為永磁鐵電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)的轉(zhuǎn)矩，上述運(yùn)轉(zhuǎn)模式管理部件選擇與由上述轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部件計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
全文摘要
本發(fā)明的可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備具有作為低保持力的永磁鐵的可變磁鐵的可變磁鐵電動(dòng)機(jī)(1)；驅(qū)動(dòng)上述可變磁鐵電動(dòng)機(jī)(1)的變換器；供給用于控制上述可變磁鐵的磁通的磁化電流的作為磁化部件的變換器；使輸入的直流電壓升壓到規(guī)定的目標(biāo)值，輸出到上述變換器的升壓部件。根據(jù)上述可變磁通電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在確保在控制可變磁鐵的磁通時(shí)流過磁化電流所需要的電壓的同時(shí)，能夠小型化和高效化。
文檔編號H02P21/00GK101803176SQ20088010759
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者堺和人, 結(jié)城和明, 餅川宏 申請人:株式會(huì)社東芝