FR2894735A1 - Generateur-moteur synchrone a enroulement de champ - Google Patents

Abstract

Un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ comporte : un tronçon de conversion de courant (110) relié à une machine rotative électrique, et qui la commande, et fonctionnant comme générateur-moteur ; un tronçon de mémorisation de quantité de compensation (122) mémorisant une compensation améliorant des caractéristiques de la machine depuis une position de référence d'un rotor ; un tronçon d'opération de compensation de position (126) effectuant une compensation d'informations de position à partir d'une position de rotor et d'une valeur du tronçon (122) ; un tronçon de mémorisation de phase de conduction (124) mémorisant une phase de conduction vers chaque enroulement d'induit à partir de la position de référence ; et un tronçon d'instruction de tension d'application d'ondes rectangulaires (127) ordonnant une tension d'application d'ondes rectangulaires vers chaque enroulement par rapport au tronçon (110) à partir de valeurs des tronçons (126) et (124).

Description

SR 30102 JP/JL 1 GENERATEUR-MOTEUR SYNCHRONE A ENROULEMENT DE CHAMP

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un générateurmoteur synchrone à enroulement de champ ayant un enroulement d'induit et un enroulement de champ, qui est monté principalement sur des véhicules, et qui fonctionne comme un moteur électrique au démarrage d'un moteur à combustion interne, et qui fonctionne également comme un générateur après un démarrage. DESCRIPTION DE L'ETAT DE L'ART Récemment, pour protéger l'environnement, ou améliorer le rendement du carburant, des véhicules munis d'un moteur à combustion interne et d'une autre source d'alimentation, par exemple un générateur-moteur, étant ce qu'on appelle les véhicules hybrides, ont été développés et utilisés en pratique.

Dans de tels véhicules, un moteur à combustion interne et d'autres sources d'alimentation sont utilisés correctement selon les conditions de fonctionnement. Par exemple, pour supprimer une consommation de carburant inutile au moment du ralenti, il existe la technique suivante indiquée en tant qu'arrêt de ralenti. Dans cet arrêt de ralenti, le moteur à combustion interne est stoppé dans le cas où il est arrêté au niveau de signaux de circulation, et ensuite le moteur à combustion interne est redémarré par l'intermédiaire d'un générateur-moteur dans le cas où l'intention de démarrage d'un conducteur, comme l'enfoncement d'un accélérateur ou le relâchement d'une pédale de frein, est détectée.

SR 30102 JP/JL 2 Dans un générateur-moteur monté sur de tels véhicules, puisqu'il est monté dans l'état où il donne et reçoit des couples par rapport à un moteur à combustion interne, sa vitesse de rotation est largement modifiée du fait des effets de l'opération d'accélération d'un conducteur ou du frottement du moteur à combustion interne. Par conséquent, comme type capable de commander la tension induite d'un générateur-moteur sans tenir compte de la vitesse de moteur d'un moteur à combustion interne, on n'utilise pas celui dans lequel un aimant permanent est contenu dans un rotor, mais on utilise un type à enroulement de champ capable de commander des courants de champ. De plus, par rapport à l'efficacité, un générateur-moteur synchrone à courant alternatif (AC) triphasé est utilisé. A cet égard, lorsque l'on utilise un générateur-moteur comme moteur électrique, un courant électrique est alimenté vers le générateur-moteur via un convertisseur de courant fonctionnant pour convertir du courant continu (DC) provenant d'une batterie montée sur les véhicules en courant alternatif (AC). Cependant, dans le cas dans lequel une tension induite générée par le générateur-moteur est plus élevée que la tension d'une batterie, un quelconque courant électrique ne peut pas être alimenté vers le générateur-moteur. En général, une tension induite est proportionnelle à une vitesse de rotation, au nombre d'enroulements d'induit et à un flux magnétique principal. Au contraire, puisqu'une batterie devant être montée sur des véhicules a des caractéristiques de baisse, lorsque du courant commence à être transporté vers le générateur-moteur, la tension entre-bornes SR 30102 JP/JL 3 d'une batterie baisse sensiblement proportionnellement à la quantité de courant à transporter. Ainsi, comme procédé pour utiliser efficacement la tension d'une batterie ayant ces caractéristiques de baisse, on a proposé un procédé de ciblage de la réduction de perte de commutation ou de l'amélioration du taux d'utilisation de tension en diminuant le nombre de commutations d'un convertisseur DC/AC, c'est-à-dire un procédé consistant à appliquer des ondes rectangulaires ayant une largeur de conduction arbitraire. Cependant, puisque seule la largeur de la tension devant être appliquée est commandée, un inconvénient existe, en ce sens que le courant ne peut pas être commandé avec précision. De plus, pour commander le courant avec précision, il existe une technique connue consistant à réaliser une commutation PWM (Modulation de Largeur d'Impulsion) d'une partie d'une impulsion d'ondes rectangulaires. Cependant, par exemple, un condensateur redresseur est nécessaire pour réaliser une commutation, et ainsi un inconvénient existe, en ce sens que l'on ne peut pas obtenir des coûts inférieurs et une réduction de taille. De même, dans le passé, bien qu'il ait été proposé de nombreuses inventions concernant une conduction d'ondes rectangulaires ciblant un moteur sans balai DC, un dispositif pour détecter une tension induite et/ou un dispositif pour détecter du courant circulant à travers un induit est essentiellement nécessaire, ceci étant inadapté pour des coûts inférieurs et une réduction de taille. De plus, puisque généralement un moteur sans balai DC est muni d'un aimant permanent au niveau d'un rotor, une tension SR 30102 JP/JL 4 induite devant être générée parvient à être sensiblement constante dans les conditions d'une vitesse de rotation constante. De plus, des techniques similaires sont décrites dans les Brevets japonais N 3 183 356, 3 333 442, 3 574 046, et la Publication de Brevet japonais (non-examinée) N 153 580/1994. Cependant, dans le cas d'un montage dans l'état capable de donner et de recevoir des couples principalement par rapport à un moteur à combustion interne de véhicules en tant que générateur-moteur selon la présente invention, puisque la vitesse de rotation est largement modifiée comme décrit ci-dessus, la tension induite est également largement modifiée, ce qui mène à un problème d'une aptitude de commande imparfaite.

EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée pour résoudre de tels problèmes, et a pour but de fournir un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ qui est capable de commander un flux magnétique principal avec un enroulement de champ, et dont les caractéristiques peuvent être améliorées sans provoquer une augmentation de coût, comme la commande d'une instruction d'une tension à ondes rectangulaires appliquée au générateur-moteur synchrone à enroulement de champ capable de commander une tension induite. Un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la présente invention comporte : une machine rotative électrique qui comporte un enroulement d'induit et un enroulement de champ, et qui fonctionne comme un générateur-moteur ; un tronçon de conversion de courant qui est connecté à la machine rotative SR 30102 JP/JL électrique mentionnée, et qui a pour fonction de commander la machine rotative électrique mentionnée ; des moyens de détection de position pour détecter une position de rotor de la machine rotative électrique 5 mentionnée ; un tronçon de mémorisation de quantité de compensation qui mémorise une quantité de compensation capable d'améliorer des caractéristiques de la machine rotative électrique mentionnée à partir d'une position de référence d'un rotor de la machine rotative électrique mentionné ; un tronçon d'opération de compensation de position qui effectue une opération de compensation d'informations de position à partir d'une valeur des moyens de détection de position mentionnés et d'une valeur du tronçon de mémorisation de quantité de compensation mentionné ; un tronçon de mémorisation de phase de conduction qui mémorise une phase de conduction vers chaque enroulement d'induit de la machine rotative électrique mentionnée à partir de la position de référence de la machine rotative électrique mentionnée ; et un tronçon de commande (d'instruction) d'application de tension d'ondes rectangulaires qui commande (donne pour instruction) l'application d'une tension d'ondes rectangulaires vers chaque enroulement d'induit de la machine rotative électrique mentionnée par rapport au tronçon de conversion de courant mentionné à partir d'une valeur du tronçon d'opération de compensation de position mentionné et d'une valeur du tronçon de mémorisation de phase de conduction mentionné ; et dans lequel des caractéristiques de la machine rotative électrique mentionnée sont améliorées. Selon le générateur-moteur synchrone à enroulement de champ de la présente invention, il est possible de raccourcir une période de temps de SR 30102 JP/JL 6 fonctionnement en ayant un tronçon de mémorisation de quantité de compensation dans lequel des quantités de compensation à partir d'une position de référence d'un moteur sont mémorisées, il est possible de compléter des caractéristiques d'une machine rotative électrique modifiée d'une manière non-linéaire avec des valeurs du tronçon de mémorisation de quantité de compensation, et ainsi il est possible d'améliorer les caractéristiques entières du générateur-moteur synchrone à enroulement de champ. De plus, dans ce générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la présente invention, aucun moyen de détection de courant d'induit n'est nécessaire.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les buts, caractéristiques, aspects et avantages précédents de la présente invention, ainsi que d'autres, vont devenir plus apparents à partir de la description détaillée qui suit de la présente invention, effectuée en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de connexion lorsqu'un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon un premier mode préféré de réalisation de la présente invention est appliqué à un véhicule, - la figure 2 est un schéma fonctionnel montrant une unité en un seul bloc constituée d'une machine rotative électrique et d'un tronçon de conversion de courant dans le générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon le premier mode de réalisation, SR 30102 JP/JL 7 - la figure 3 est un schéma montrant une circulation de données dans lequel des instructions MARCHE/ARRET de chaque phase d'un enroulement d'induit sont transmises vers le tronçon de conversion de courant selon le premier mode de réalisation, - la figure 4 est un graphique expliquant un procédé opérationnel d'un tronçon d'opération de compensation de position dans le premier mode de réalisation, - la figure 5 est un graphique de caractéristiques montrant des caractéristiques d'une tension induite du générateur-moteur synchrone à enroulement de champ, - la figure 6 est un graphique de caractéristiques montrant des caractéristiques d'un couple d'entraînement du générateur-moteur synchrone à enroulement de champ, - la figure 7 est un graphique de caractéristiques montrant un exemple de quantités de compensation optimums de la position d'un rotor par rapport à des vitesses de rotation, - la figure 8 est un schéma montrant une circulation de données pour génération d'instructions MARCHE/ARRET de chaque phase d'un enroulement d'induit selon un deuxième mode de réalisation, - la figure 9 est un graphique de caractéristiques montrant une relation entre des quantités de compensation de phase (quantités de décalage) et des couples générés lorsqu'un courant de champ est constant, - la figure 10 est un graphique de caractéristiques montrant une relation entre des SR 30102 JP/JL 8 tensions d'application et des quantités de compensation d'un tronçon de mémorisation de compensation, - la figure 11 est un schéma montrant un autre tronçon de mémorisation de quantité de compensation selon le deuxième mode de réalisation, - la figure 12 est un schéma montrant une circulation de données dans lequel des instructions de commande de courant de champ sont transmises vers un tronçon de conversion de courant selon un troisième mode de réalisation, - la figure 13 est un schéma montrant un tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ selon le troisième mode de réalisation, - la figure 14 est un schéma montrant une circulation de données pour la génération d'instructions MARCHE/ARRET de chaque phase d'un enroulement d'induit et d'un enroulement de champ selon un quatrième mode de réalisation.

DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Plusieurs modes préférés de réalisation selon la présente invention sont décrits. Mode de Réalisation 1 La figure 1 est un schéma de connexion lorsqu'un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ, étant un premier mode de réalisation selon la présente invention, est appliqué à un véhicule. Sur le dessin, un moteur à combustion interne 101, par exemple un moteur à essence ou un moteur Diesel agissant comme source d'entraînement, et un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ 102 sont positionnés dans l'état capable de donner et de recevoir des SR 30102 JP/JL 9 couples l'un par rapport à l'autre en étant couplés directement, ou via des moyens de connexion 104 comme une courroie et une poulie. De plus, le générateur-moteur synchrone à enroulement de champ 102 est connecté électriquement à une batterie 103. Il est préférable que cette batterie 103 soit une batterie également utilisée par d'autres charges de véhicule, ou une batterie dédiée pour le générateur-moteur synchrone à enroulement de champ.

La figure 2 est un schéma fonctionnel montrant un corps de machine rotative électrique 105 muni d'un tronçon de conversion de courant, où une machine rotative électrique et un tronçon de conversion de courant dans le générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon le premier mode de réalisation forment une unité en un seul bloc. Comme représenté sur la figure 2, le corps de machine rotative électrique 105 muni d'un tronçon de conversion de courant est constitué d'une machine rotative électrique (générateur-moteur) 200, formée d'un enroulement d'induit triphasé 201 selon une connexion en Y ou une connexion en A (en outre, il n'est pas limité à trois phases, mais il peut également être de deux phases ou de six phases) et d'un enroulement de champ 202, et d'un tronçon de conversion de courant 110 ayant une fonction de commande de ceux-ci. Du fait de l'intégration de la machine rotative électrique 200 et du tronçon de conversion de courant 110, il y a les avantages suivants. Du fait d'un câblage entre l'enroulement d'induit 201 et l'enroulement de champ 202, le tronçon de conversion de courant 110 est le plus court, les effets de baisse de câblage étant ainsi diminués, et une tension limitée SR 30102 JP/JL 10 peut être utilisée efficacement, et les caractéristiques sont améliorées. En outre, du fait que le câblage entre un enroulement d'induit 201 et un tronçon de conversion de courant 110 est normalement constitué des câbles d'un grand diamètre, ce câblage le plus court fournit beaucoup d'avantages par rapport au poids, aux coûts et à la fiabilité. Le tronçon de conversion de courant 110 est ce qu'on appelle l'inverseur triphasé (en outre, il n'est pas limité à un inverseur triphasé, mais peut être un inverseur biphasé ou un inverseur à six phases basé sur l'enroulement d'induit). Ce tronçon de conversion de courant 110 est constitué de six éléments de commutation de conversion de courant 220a à 220c et 221a à 221c qui sont reliés à chaque phase de l'enroulement d'induit 201 de la machine rotative électrique 200 ; d'un circuit d'entraînement 210 entraînant ces éléments de commutation ; d'un élément de commutation de courant d'enroulement de champ 211 relié à l'enroulement de champ 202 de la machine rotative électrique 200 ; et d'une diode de roue libre 212. La batterie 103 applique une tension entre-bornes P-N de celle-ci à une borne DC (DC pour direct current , c'est-à-dire courant continu) du tronçon de conversion de courant 110. Le circuit d'entraînement 210 est agencé pour entraîner les éléments de commutation 220a à 220c et 221a à 221c pour une conversion de courant, et l'élément de commutation de courant d'enroulement de champ 211, afin de réaliser des commandes, comme l'entraînement et la génération de courant de la machine rotative électrique 200. La figure 3 concerne le premier mode de réalisation, et est un schéma montrant une circulation SR 30102 JP/JL 11 de données où des instructions MARCHE/ARRET de chaque phase de l'enroulement d'induit sont transmises au tronçon de conversion de courant. La figure 4 est un graphique montrant le procédé de fonctionnement d'un tronçon d'opération de compensation de position dans le premier mode de réalisation. Une description est maintenant réalisée étape par étape. Premièrement, par l'intermédiaire de moyens de détection de position 121, comme représenté dans un graphique supérieur de la figure 4, une position 91 d'un rotor de la machine rotative électrique 200 est obtenue. De plus, dans des graphiques supérieur, médian et inférieur de la figure 4, l'axe des abscisses indique le temps, et l'axe des ordonnées indique des angles. Il est préférable que les moyens de détection de position 121 soient ici ceux qui obtiennent des informations de position à l'aide de capteurs comme des capteurs de rotations, des codeurs, des éléments à effet Hall, ou tout autre qui estime des informations de position à partir de caractéristiques électriques comme des tensions induites. En outre, plus on obtient une petite résolution d'informations de position, plus la commande est réalisée serrée par rapport au terme suivant. De plus, comme représenté sur la figure 2, du fait que le tronçon de conversion de courant 110 est intégré avec la machine rotative électrique 200, dans le cas de l'utilisation d'un capteur en tant que moyens de détection de position 121, le câblage vers le tronçon de conversion de courant 110 devient le plus court, en permettant ainsi d'obtenir une économie de poids, des coûts inférieurs, et une fiabilité plus élevée. Comme informations de position d'un rotor de la machine rotative électrique 200, dans le cas dans SR 30102 JP/JL 12 lequel une position à partir de l'origine de commande (par exemple, une montée passant par zéro d'une tension induite de phase U) est une position absolue, une quantité de décalage 93 d'un tronçon d'opération de décalage 123 doit être 0 , et ainsi aucun décalage n'est inclus. D'autre part, dans un cas dans lequel une position à partir de l'origine de commande (par exemple, une montée passant par zéro d'une tension induite de phase U) est une position relative, comme représenté sur le graphique médian de la figure 4, une quantité de décalage des tronçons d'opération de décalage 123 doit être une dislocation 93 à partir de l'origine de commande (par exemple, dans le cas dans lequel la position de 50 disloquée par rapport à la position de montée passant par zéro d'une tension induite de phase U est 0 de 91r alors 93 = 50 . Ainsi, dans le premier cas, l'opération devient plus facile. Dans le dernier cas, lorsque l'on utilise par exemple des capteurs en tant que moyens de détection de position 121, indépendamment de la précision de position de montage ou de la précision d'usinage, on peut obtenir des informations de position précises en incluant des décalages, en permettant ainsi d'obtenir une réduction de taille et une fiabilité plus élevée à un faible coût. De plus, lorsqu'un capteur est monté sans réaliser des alignements de position lors d'une étape de montage, alors une rotation est mise en oeuvre extérieurement, et la quantité de décalage de positions du capteur monté est calculée avec des tensions induites générées à cet instant, une quelconque étape par exemple d'alignements de position compliqués dans le processus de montage devenu SR 30102 JP/JL 13 nécessaire, en ayant pour résultat une amélioration de la productivité. De plus, des effets de la dislocation d'un capteur peuvent être absorbés par la compensation au niveau du tronçon d'opération de décalage 123.

Maintenant, un tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122, étant une partie essentielle de la présente invention, est décrit. Dans le tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122, pour améliorer des caractéristiques d'une machine rotative électrique 200, des quantités de décalage à partir de l'origine de commande, comme des positions d'un rotor, sont mémorisées. Sur ce principe, des descriptions sont réalisées en se reportant aux figures 5 et 6. La figure 5 est un graphique de caractéristiques montrant des caractéristiques de tension induite d'un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ. Des paramètres sont des courants de champ devant être transportés à travers un enroulement de champ, et il y a une relation Ifl < If2 < If3. Par exemple, lorsqu'un courant de champ est établi pour être constant à If3, une tension induite est augmentée sensiblement proportionnellement lorsqu'une vitesse de rotation augmente. Par conséquent, lorsque la vitesse de rotation est augmentée, il va y avoir une relation "tension entre-bornes Vdc d'une batterie < tension induite", et ainsi aucun courant ne peut être transporté à travers l'enroulement d'induit de la machine rotative électrique. En conséquence, comme c'est le cas des caractéristiques de "non-compensation" de la figure 6, le couple d'entraînement est diminué de manière abrupte à partir du point d'une certaine vitesse de rotation. De plus, la figure 6 est un graphique de SR 30102 JP/JL 14 caractéristiques montrant des caractéristiques de couple d'entraînement d'un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ. Pour aborder ceci, dans le cas d'un entraînement (opération électrique), la phase de tension devant être appliquée à un enroulement d'induit est avancée plus que la phase d'une tension induite (une phase de courant est avancée), pour être dans une phase de courant optimum, de sorte qu'un couple d'entraînement peut être généré à une vitesse plus élevée. En conséquence, lorsque la quantité de compensation est une valeur positive, des caractéristiques de "compensation présente" de la figure 6 vont être présentées. En outre, dans le cas de l'utilisation d'une machine rotative électrique en tant que générateur électrique, puisque la compensation mentionnée ci-dessus est inversée (les valeurs positives et les valeurs négatives sont inversées pour retarder une phase de courant), il est préférable que différentes quantités de compensation soient respectivement établies lors de l'entraînement et de la génération de courant, ou que la quantité de compensation à une génération de courant soit actionnée sur la base de la quantité de compensation en entraînement. En ayant différentes quantités de compensation en entraînement et en génération de courant, il est possible d'obtenir des caractéristiques optimums dans chaque mode. En outre, lorsque la quantité de compensation en génération de courant est actionnée sur la base de la quantité de compensation en entraînement, une capacité de mémoire moindre ou une opération de calibrage moindre sont nécessaires par comparaison au cas où l'on a différentes quantités de SR 30102 JP/JL 15 compensation en entraînement et en génération de puissance. Pour réaliser l'opération de cette quantité de compensation, une quantité de compensation e2 mémorisée dans le tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 est lue, et est entrée dans le tronçon d'opération de compensation de position 126. Dans le tronçon d'opération de compensation de position 126, avec une position 91 d'un rotor (graphique 10 supérieur sur la figure 4) détectée par des moyens de détection de position 121 comme décrit ci-dessus, et une quantité de décalage e3r des informations de position après l'opération de décalage représentée dans le graphique médian de la figure 4 sont obtenues. Par 15 rapport à ces informations de position, une quantité de compensation e2 du tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 est ajoutée, pour obtenir des informations de position enew après que l'opération de compensation de position (représentée sur le graphique 20 inférieur sur la figure 4) ait été obtenue. De cette manière, aucun moyen de détection de courant particulier n'est nécessaire. De plus, également dans une machine rotative électrique quelconque ayant la même spécification d'enroulement d'induit, un couple 25 d'entraînement peut être généré jusqu'à une vitesse élevée dans le cas d'un mode d'entraînement, et une génération de courant peut être démarrée depuis une vitesse basse dans le cas d'un mode de génération de courant. La figure 7 montre le cas d'un entraînement, 30 et est un graphique de caractéristiques montrant un exemple des quantités de compensation optimums [deg] de positions d'un rotor par rapport à des vitesses de SR 30102 JP/JL 16 rotation Nmg [t/min]. Des quantités de compensation (quantités de décalage) sont augmentées lorsque les vitesses de rotation augmentent. Dans cet exemple, une quantité de compensation e2 du tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 est mémorisée comme étant de 30 , de sorte que des informations de position anew r après l'opération de compensation de position, sont obtenues comme pouvant générer un couple d'entraînement jusqu'à une vitesse élevée dans le cas 10 d'un entraînement. Ensuite, des informations de position anew après l'opération de compensation de position sont entrées vers un tronçon d'instruction de tension d'application d'ondes rectangulaires 127. Sont 15 également entrés vers ce tronçon d'instruction de tension d'application d'ondes rectangulaires 127 des cadencements de conduction XHacenter/XLecenter à chaque phase, qui sont mémorisés dans un tronçon de mémorisation de phase de conduction 124 {X : phase 20 U/phase V/phase W dans le cas d'une machine rotative électrique triphasée, H : bras supérieur des éléments de commutation (220a à 220c), et L : bras inférieur des éléments de commutation (221a à 221c)}. Ces valeurs sont pour donner comme instructions des cadencements de 25 MARCHE/ARRET des deux bras dans chaque phase en laissant l'origine de commande en référence (par exemple, un point de passage par zéro de la montée d'une tension induite de phase U). De plus, XHacenter/XLacenter sont pour une phase centrale de 30 cadencements de conduction des deux bras dans chaque phase, et des largeurs de conduction souhaitées sont établies des deux côtés avec ces phases centrales au SR 30102 JP/JL 17 centre, et des cadencements de MARCHE et cadencements d'ARRET sont déterminés. Sur la base de ces cadencements de conduction XHecenter/XLecenterr et des informations de position après l'opération de compensation de position enew, des cadencements de MARCHE des deux bras dans chaque temps de phase XH_oNTime/XL_oNTime et des cadencements d'ARRET des deux bras dans chaque temps de phase XH_oFFTime/XL_ oFFTime sont calculés. C'est-à-dire que dans le cas d'un entraînement, par comparaison au fonctionnement normal, des cadencements de MARCHE des deux bras dans chaque phase et des cadencements d'ARRET des deux bras dans chaque phase sont dans les phases d'attaque uniquement par des informations de position enew. Il est préférable que ces cadencements soient émis de manière cadencée en utilisant une fonction de cadenceur munie par exemple de micro-ordinateurs, ou que les émissions de ces cadencements soient mises à jour à chaque période constante en tant que simples accès. Dans ce dernier cas, cependant, on doit noter qu'il y a une possibilité que des retards de mise à jour d'émission surviennent dans une plage à une rotation haute vitesse du fait du réglage de cadencement de mise à jour d'émission (réglage de période constante). D'autre part, dans le cas où l'on utilise une fonction de cadenceur de micro-ordinateurs, puisque même des résolutions d'un cadenceur peuvent être émises de manière cadencée avec précision, ceci est plus avantageux. Ces cadencements de MARCHE/ARRET des deux bras dans chaque phase sont transmis au tronçon de conversion de courant 110. Dans le tronçon de conversion de courant 110, les éléments de commutation SR 30102 JP/JL 18220a à 220c et 221a à 221c dans chaque phase sont entraînés avec un circuit d'entraînement 210 sur la base de cadencements de MARCHE/ARRET. Ainsi, dans le cas d'un entraînement, il est possible de générer des couples d'entraînement dans la zone de plus grande vitesse que des caractéristiques de couple de "non-compensation" ; et dans le cas d'une génération de courant, au contraire, il est possible de démarrer une génération de courant à partir d'une zone de vitesse de rotation inférieure, en rendant ainsi possible d'améliorer les caractéristiques. Comme décrit ci-dessus, dans le premier mode de réalisation, il est possible de raccourcir une période de temps de fonctionnement en ayant un tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122, il est possible de compléter des caractéristiques de machine rotative électrique modifiées de manière non-linéaire avec des valeurs du tronçon de mémorisation de quantité de compensation, et il est en outre possible d'améliorer des caractéristiques d'un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ. De plus, en supposant qu'un courant de champ est commandé, on peut obtenir une zone de fonctionnement plus large de manière fiable. De plus, aucun moyen de détection de courant d'induit n'est nécessaire, et il est possible d'éliminer le besoin de moyens de détection d'une tension induite et d'une tension de phase. Du fait qu'un courant à ondes rectangulaires est transporté, un petit nombre de commutations est réalisé, et il est également possible d'éliminer le besoin d'un condensateur de lissage. En résultat du petit nombre de commutations, un effet dû à la perte de commutation est réduit, et il est ainsi possible d'obtenir une SR 30102 JP/JL 19 augmentation d'efficacité. Il est également possible de réduire la taille des structures de refroidissement. De plus, en mémorisant une phase centrale de conduction vers chaque enroulement d'induit, il est possible de modifier de manière arbitraire la largeur de conduction à partir de la phase centrale. Mode de Réalisation 2 La figure 8 concerne un deuxième mode de réalisation, et est un schéma montrant une circulation de données jusqu'à la génération d'instructions de MARCHE/ARRET de chaque phase d'un enroulement d'induit. Par comparaison au cas de la figure 3 du premier mode de réalisation précédent, dans ce deuxième mode de réalisation de la figure 8, des entrées vers un tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 et des entrées vers un tronçon d'instruction de tension d'application d'ondes rectangulaires 127 sont ajoutées. Des descriptions vont être réalisées par la suite en se focalisant sur ces points, et comme les autres points sont identiques à ceux du premier mode de réalisation précédent, une description supplémentaire est omise ici. En se reportant à la figure 8, comme entrées vers le tronçon de mémorisation de compensation 122, une vitesse de rotation Nmg provenant de moyens de calcul de vitesse de rotation 131 et une valeur de tension DC Vdc provenant de moyens de calcul de tension entre-bornes d'entrée DC 132 sont ajoutées. Premièrement, ces entrées supplémentaires vont être décrites. Dans le tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122, on mémorise une quantité de compensation pour maximiser des caractéristiques du générateur-moteur synchrone à enroulement de champ 102. Bien que ces quantités de compensation puissent être SR 30102 JP/JL 20 régulièrement une valeur constante comme dans le premier mode de réalisation précédent, de manière plus préférée, elles peuvent être changées en vitesses de rotation ou valeurs de tension DC, comme représenté sur la figure 8. La raison en est la suivante. En supposant une tension induite de la machine rotative électrique E, une résistance de ligne de transmission vers la machine rotative électrique 200 R, une inductance L, une tension d'application vers la machine rotative électrique 200 V, et une vitesse de rotation angulaire de la machine rotative électrique w, un courant de conduction I vers un enroulement d'induit 201 d'une machine rotative électrique 200 est exprimé par l'expression suivante : I = (V û E) / (R + wL) expression 1 où : I, V et E sont des grandeurs vectorielles. A partir de l'expression 1 ci-dessus, puisqu'un courant de conduction I vers l'enroulement d'induit 201 de la machine rotative électrique 200 est changé avec E, V, R, w et L, le courant de conduction I peut être commandé avec (1) une tension induite E, (2) une tension d'application V, (3) une résistance de ligne de transmission R, (4) une inductance L, et (5) une vitesse de rotation angulaire w. L'inductance L de (4) est une inductance de câblage au niveau d'un convertisseur de courant et d'une machine rotative électrique, et entre ceux-ci, comme c'est le cas de la résistance de ligne de transmission R de (3), et est modifiée sur la base du flux magnétique principal ou de l'instruction de couple. A l'exception des (1) à (5) mentionnés ci-dessus, sont modifiées sur la base de la SR 30102 JP/JL 21 vitesse de rotation (1) une tension induite (figure 5), (4) une inductance L, et (5) une vitesse de rotation angulaire. En conséquence, pour transporter du courant afin d'obtenir régulièrement des caractéristiques optimums indépendamment de la vitesse de rotation, il est préférable qu'une quantité de compensation e2 soit modifiée avec des vitesses de rotation Nmg. En particulier, puisque la vitesse de rotation est largement modifiée du fait du changement d'opération d'accélération d'un conducteur, ou du changement du frottement d'un moteur à combustion interne, en appliquant la présente invention à des véhicules tout en changeant graduellement la quantité de compensation e2 selon une vitesse de rotation Nmg, des caractéristiques par rapport au changement de ces vitesses de rotation peuvent être améliorées largement, en ayant pour résultat beaucoup d'avantages. C'est-à-dire que comme représenté sur la figure 7, dans le cas d'un entraînement, il est préférable que la quantité de compensation e2 soit modifiée en réponse à la vitesse de rotation changeante Nmg. La figure 9 est un graphique de caractéristiques montrant une relation entre des quantités de compensation de phase (quantités de décalage) [deg] et des couples générés [Nm] lorsqu'un courant de champ constant circule. En supposant une vitesse de rotation Nmg comme paramètre, des positions des quantités de décalage de phase optimums sont indiquées par des marques X lorsque Nmgl > Nmg2 > Nmg3. On doit comprendre d'après le dessin que lorsque la vitesse de rotation est augmentée, la quantité de décalage de phase optimum est supérieure.

SR 30102 JP/JL 22 De plus, de la même manière que les (1) à (5) mentionnés ci-dessus, puisque ce qui est modifié avec une tension DC, c'est-à-dire une tension entre-bornes d'entrée DC Vdc au niveau d'un tronçon de conversion de courant ( tension entre-bornes d'une batterie) est une tension d'application (2), la quantité de compensation peut être modifiée avec une valeur de celle-ci. C'est-à-dire que dans le cas d'un entraînement, comme représenté sur la figure 10, il est préférable que la quantité de compensation e2 soit réalisée plus petite que lorsque la tension d'application est augmentée. Ainsi, il est préférable que la quantité de compensation e2 soit changée étape par étape en réponse à une vitesse de rotation changeante Nmg, et à la tension d'application changeante. En outre, il est préférable que la quantité de compensation e2 soit changée étape par étape en réponse à la vitesse de rotation changeante Nmg, ou à la tension d'application changeante. De plus, du fait que la machine rotative électrique 200 et le tronçon de conversion de courant 110 sont construits pour être une unité en un seul bloc, des effets d'une baisse de tension sur une ligne de transmission deviennent plus petits, en ayant pour résultat un avantage consistant en l'amélioration de la précision de détection de tension DC. De plus, la figure 11 est un schéma montrant un autre tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 selon le deuxième mode de réalisation.

Comme représenté sur la figure 11, lorsque la quantité de compensation e2 du tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 est changée en outre avec SR 30102 JP/JL 23 une température Temp provenant de moyens de calcul de température de machine rotative électrique 133, une quantité d'instruction de couple Trq provenant de moyens de calcul d'instruction de couple 134 de la machine rotative électrique, et une largeur de conduction ewidth provenant d'un tronçon de calcul de largeur de conduction 125 d'une tension d'application d'ondes rectangulaires vers un enroulement d'induit de la machine rotative électrique, en plus de la vitesse de rotation Nmg provenant des moyens de calcul de vitesse de rotation 131 et de la valeur de tension DC Vdc provenant des moyens de calcul de tension entre-bornes d'entrée Dc 132, alors des caractéristiques de la machine rotative électrique 200 peuvent être maximisées dans l'ensemble, et la portée d'application est également largement élargie. Des compensations sont réalisées de la manière suivante. De plus, bien que cinq quantités physiques soient considérées comme paramètres sur la figure 11, ces paramètres ne sont pas toujours nécessaires. Seuls des paramètres adaptés pour une application à utiliser peuvent être sélectionnés comme étant appropriés. A part les (1) à (5) mentionnés ci-dessus, la résistance de ligne de transmission R de (3) est largement modifiée selon la température Temp d'une machine rotative électrique 200. En particulier, dans la zone de rotation à vitesse lente R, le dénominateur de l'expression (1) devient dominant. En général, un matériau de câblage pour usage dans des lignes de transmission est du cuivre. Lorsque la température monte de 100 C, la résistance devient approximativement 1,5 fois plus grande, pour être dans le même état que la Vdc diminuée de la figure 10.

SR 30102 JP/JL 24 En conséquence, dans le cas dans lequel la présente invention est appliquée à des véhicules, différents courants sont transportés en entraînement premièrement le matin (à une atmosphère de 10 C) et en démarrage d'arrêt de ralenti après un fonctionnement suffisant (dans une atmosphère de 100 C). Pour atténuer les effets de ces températures, il est préférable que la quantité de compensation soit changée selon la température de la machine rotative électrique 200.

C'est-à-dire que dans le cas d'un entraînement, il est préférable que la quantité de compensation e2 soit réalisée plus grande lorsque la température de la machine rotative électrique 200 est augmentée. De plus, il est préférable que la température de la machine rotative électrique 200 soit directement détectée en utilisant une quelconque thermistance ou analogue, ou dans le cas dans lequel la température du tronçon de conversion de courant 110 est détectée, ou dans lequel la présente invention est appliquée à des véhicules, il est préférable que la température de la machine rotative électrique 200 soit estimée en utilisant un capteur de température de véhicules. De plus, il est également préférable que la température de la machine rotative électrique 200 soit estimée avec une période de temps de fonctionnement sans utiliser un quelconque capteur de température. Maintenant, des avantages d'établir une instruction de couple Trq en tant que paramètre sont décrits. En changeant la quantité de compensation e2 avec une instruction de couple à partir des moyens de calcul d'instruction de couple 134, puisque non seulement les caractéristiques de couple maximums mais également les caractéristiques de couple partielles SR 30102 JP/JL 25 peuvent être obtenues au moment d'un entraînement, la portée d'application en tant que machine rotative électrique devient plus grande. C'est-à-dire que la quantité de compensation optimum peut être sélectionnée lorsque l'instruction de couple Trq est grande, et sinon la quantité de compensation optimum peut être décalée. De plus, en génération de courant, puisqu'une génération de courant électrique peut être commandée de manière étroite par le changement d'instructions de couple, il est possible d'améliorer significativement les caractéristiques de génération de courant. Maintenant, des avantages d'un changement de la quantité de compensation e2 avec la largeur de conduction ewidth sont décrits. Puisque la tension d'application de (2) est modifiée selon l'amplitude de la largeur de conduction ewidth, le courant de conduction I peut être commandé. Par conséquent, pour présenter les caractéristiques maximums de la machine rotative électrique, il est préférable que la quantité de compensation soit changée selon la largeur de conduction ewidth. C'est-à-dire que dans le cas d'un entraînement, il est préférable que la quantité de compensation e2 soit réalisée plus petite lorsque la largeur de conduction ewidth est augmentée. En outre, du fait de l'utilisation en combinaison avec l'instruction de couple Trq, il devient possible de commander des couples de manière plus précise. En outre, lors d'une utilisation en combinaison avec une tension d'entrée DC, puisque le courant de conduction I est diminué en raccourcissant la largeur de conduction ewidth dans le cas d'une baisse de tension, on empêche ainsi toujours plus de baisse de SR 30102 JP/JL 26 tension, et la fiabilité en tant que système est améliorée. De plus, puisque la résistance de ligne de transmission devient plus petite à une température extrêmement basse, il existe une possibilité que le courant de conduction I circule davantage que supposé précédemment. Pour empêcher ceci, en combinaison avec la température de la machine rotative électrique, la largeur de conduction ewidth est raccourcie à une température extrêmement basse, en permettant ainsi de 10 diminuer le courant de conduction I. Comme décrit ci-dessus, lorsque la quantité de compensation e2 du tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 est changée en utilisant la vitesse de rotation, la tension DC, la température 15 d'une machine rotative électrique, l'instruction de couple, et la largeur de conduction seules ou en combinaison, il est possible d'obtenir des caractéristiques optimums sans être affectées par divers facteurs environnementaux, et il est ainsi 20 possible de maximiser les caractéristiques de la machine rotative électrique 200 au maximum, de même que d'élargir significativement la portée d'application. De plus, bien que les meilleures caractéristiques puissent être obtenues lorsque l'on prend la totalité de la 25 vitesse de rotation, la tension DC, la température d'une machine rotative électrique, l'instruction de couple, et la largeur de conduction comme paramètres, il y a la possibilité que la capacité de mémoire très intensive soit nécessaire, ou que l'opération de 30 calibrage soit augmentée. Ainsi, il est préférable de prendre en considération des caractéristiques souhaitées et ces inconvénients, et ensuite que des paramètres soient déterminés. De plus, bien que les SR 30102 JP/JL 27 quantités de compensation mentionnées ci-dessus puissent être calculées par une opération, un problème peut exister dans l'opération de calibrage de paramètres pour une utilisation lors de l'opération, ou dans la période de temps de traitement arithmétique pour réaliser une opération en ligne. Cependant, en ayant des moyens de mémorisation comme dans ce second mode de réalisation, il est possible de raccourcir la période de temps de fonctionnement, et de réaliser une commande même avec un micro-ordinateur comparativement peu coûteux. Maintenant, des valeurs d'entrée vers le tronçon d'instruction de tension d'application d'ondes rectangulaires 127, étant un autre ajout, sont décrites. En se reportant à la figure 8, par comparaison à ce qui est décrit dans le premier mode de réalisation précédent, la largeur de conduction ewidth provenant d'un tronçon de calcul de largeur de conduction 125 est ajoutée. Ainsi, dans le premier mode de réalisation, puisqu'un tableau quelconque pour réaliser des instructions de cadencement de MARCHE/ARRET dans chaque phase est nécessaire, lorsque la largeur de conduction est modifiée, ces tableaux sont nécessaires par rapport à chaque largeur de conduction ewidth. D'autre part, dans ce deuxième mode de réalisation, lorsque des phases centrales XHecenter/XLecenter de la largeur de conduction des deux bras dans chaque phase sont mémorisées dans un tronçon de mémorisation de phase de conduction 124 en supposant l'origine de commande comme référence, des valeurs obtenues en ajoutant ou en soustrayant une valeur de largeur de conduction/2 vers ou à partir de cette phase SR 30102 JP/JL 28 centrale sont pour des cadencements de MARCHE. Par conséquent, aucun tableau pour chaque largeur de conduction n'est nécessaire, en rendant ainsi possible d'obtenir une quelconque largeur de conduction facilement. De cette manière, du fait que ces phases centrales de conduction vers chaque enroulement d'induit sont mémorisées, il est possible de modifier arbitrairement des largeurs de conduction à partir des phases centrales. Par exemple, la phase centrale d'un bras supérieur en phase U est mémorisée comme étant de 90 , et la phase centrale d'un bras inférieur est mémorisée comme étant de 270 . Dans le cas dans lequel la largeur de conduction ewidth est commandée comme étant de 180 15 dans un tel état, des cadencements de MARCHE du bras supérieur en phase U sont 90 - (180/2) = 0 à 90 + (180/2) = 180 , c'est-à-dire que l'intervalle entre 0 et 180 est MARCHE (cependant, un traitement de correction de temps mort est exclus) ; et des 20 cadencements de MARCHE du bras inférieur en phase U sont 270 - (180/2) = 180 à 270 + (180/2) = 360 , c'est-à-dire que l'intervalle entre 180 et 360 est constitué de cadencements de MARCHE. De plus, lorsque la largeur de conduction 25 ewidth est de 120 , des cadencements de MARCHE du bras supérieur en phase U sont 90 - (120/2) = 30 à 90 + (120/2) = 150 , c'est-à-dire que le bras supérieur en phase U est en MARCHE dans l'intervalle entre 30 et 150 . De la même manière, le bras inférieur en phase U 30 est en MARCHE dans l'intervalle entre 210 (270 - 120/2) et 330 (270 + 120/2). Ces opérations sont réalisées dans le tronçon d'instruction de tension d'application d'ondes rectangulaires 127. Par ces10 SR 30102 JP/JL 29 opérations, aucun tableau pour chaque largeur de conduction n'est nécessaire, de sorte que la capacité de ROM pour ces tableaux peut être réduite, et des largeurs de conduction peuvent être modifiées de manière arbitraire. En conséquence, le traitement graduel d'augmentation et de diminution des largeurs de conduction peut être réalisé facilement, et ainsi la portée d'application en tant que machine rotative électrique parvient à être significativement plus grande. Mode de Réalisation 3 Bien que dans les premier et deuxième modes de réalisation précédents, les instructions vers l'enroulement de champ 202 de la machine rotative électrique 200 peuvent être constantes, dans ce troisième mode de réalisation, comme représenté sur la figure 12, un procédé pour changer des instructions de courant de champ If* d'un tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141 est décrit. La figure 12 concerne le troisième mode de réalisation, et est un schéma montrant une circulation de données où des instructions de commande de courant de champ sont transmises au tronçon de conversion de courant. Bien qu'il y ait le procédé pour calculer en ligne les instructions de courant de champ mentionnées ci-dessus If*, ceci devient une expression multinomiale compliquée, et par conséquent l'opération prend une longue période de temps. De plus, pour réaliser l'opération multinomiale compliquée à vitesse élevée, il est nécessaire de monter un micro-ordinateur très fonctionnel sur lequel est monté un processeur de signal numérique (DSP), qui est inadapté pour un SR 30102 JP/JL 30 système prévu pour être moins coûteux et d'une plus petite taille. Il est préférable que l'instruction de courant de champ If* du tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141, comme représenté sur la figure 13, soit extraite de cinq paramètres de quantité physique. La figure 13 est un schéma montrant le tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141 selon ce troisième mode de réalisation. De plus, la totalité de ces cinq paramètres ne sont pas toujours nécessaire, mais seuls des paramètres adaptés pour des applications à utiliser peuvent être sélectionnés comme dépendants de manière appropriée davantage décrits ci-dessous.

L'instruction de courant de champ If* est mémorisée dans le tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ mentionné ci-dessus 141. Il est préférable que cette instruction de courant de champ soit celle dans laquelle une valeur de courante est écrite, ou celle dans laquelle une valeur de service est écrite. La figure 12 représente l'instruction de courant de champ dans laquelle un courant de champ réel est détecté au niveau du tronçon de détection de courant de champ 142. Il est évident qu'une commande précise peut être réalisée en détectant réellement un courant de champ, et en réalisant une commande de rétroaction avec le tronçon de commande de courant de champ 143. Cependant, par rapport à la configuration d'un système peu coûteux et de petite taille, on suppose que le service est mémorisé dans le tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141, et que ce qu'on appelle la commande de boucle ouverte est réalisée, aucune détection de courant de champ réel du SR 30102 JP/JL 31 tronçon de détection de courant de champ 142 n'a particulièrement besoin d'être réalisée. Maintenant, le procédé et les avantages d'extraire l'instruction de courant de champ If* du tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141 selon la quantité physique sont décrits. Le courant de champ est sensiblement proportionnel au flux magnétique principal au niveau de la machine rotative électrique 200, et fournit ainsi de grands effets sur les caractéristiques de la machine rotative électrique 200. Par conséquent, en supposant que la quantité d'instructions est modifiée par les procédés suivants, des caractéristiques plus optimums peuvent être obtenues. Premièrement, l'avantage d'extraire une vitesse de rotation Nmg en tant que paramètre par rapport à un courant de champ est le suivant. Dans le cas d'un courant de champ constant, la tension induite est augmentée à une vitesse sensiblement constante 20 lorsque la vitesse de rotation augmente. De plus, dans le cas dans lequel une relation de Ifl < If2 < If3 de courants de champ tient, une relation "tension induite avec Ifl < tension induite avec If2 < tension induite avec If3" va tenir entre les tensions induites générées 25 à une vitesse de rotation constante (figure 5). Au contraire, dans le cas dans lequel une tension induite qu'une machine rotative électrique génére est supérieure à la tension d'une batterie, aucun courant électrique ne vient à être alimenté vers 30 le générateur-moteur. Ainsi, dans le cas d'un courant de champ constant, une zone d'entraînement ne peut pas être étendue à une rotation haute vitesse. Cependant, en supposant que des mesures puissent être prises pour15 SR 30102 JP/JL 32 faire en sorte que le courant de champ ne soit pas constant, et pour rendre le courant de champ plus petit lorsque la machine rotative électrique fonctionne dans une zone de plus grande vitesse, une relation "tension induite < tension entre-bornes d'une batterie ( tension entre-bornes d'entrée DC du tronçon de conversion de courant)" va être tenue par rapport à une rotation haute vitesse, en permettant ainsi d'étendre la zone d'entraînement. C'est-à-dire que par comparaison au cas de "compensation présente" de la figure 6, le cas de "champ magnétique + compensation présente" peut étendre la zone d'opération d'entraînement. De plus, dans le cas de la présence d'une compensation seule (un courant de champ constant), également en entraînement, lorsque la machine rotative électrique est dans une rotation à plus grande vitesse, pour tenir une relation "tension induite < batterie", il devient nécessaire de transporter du courant d'induit plus réactif sans contribution de couple, étant indiqué comme courant d'affaiblissement de champ. En conséquence, le phénomène qui est qu'un couple d'entraînement est trop petit pour la quantité de courant d'induit est provoqué, ce qui rend moins efficace. Cependant, en supposant qu'un courant de champ plus petit est mis en circulation lorsque la machine rotative électrique est dans une rotation à vitesse plus élevée, la tension induite va être nécessairement diminuée, de sorte que juste une petite quantité de courant d'affaiblissement de champ doit circuler, pour une très grande efficacité. Pour les raisons mentionnées ci-dessus, il est préférable de SR 30102 JP/JL 33 changer les instructions de courant de champ selon la vitesse de rotation. Maintenant, les raisons pour lesquelles le courant de champ est modifié selon la tension entre-bornes d'entrée DC ( tension entre-bornes d'une batterie) du tronçon de conversion de courant sont décrites. Comme décrit ci-dessus, dans le cas d'une vitesse de rotation constante, plus le courant de champ est grand, plus la tension induite est grande. D'autre part, lorsque la tension entre-bornes d'entrée DC devient plus petite, le niveau de tension induite capable d'alimenter un courant électrique vers la machine rotative électrique 200 est diminué. Lorsque la tension entre-bornes est grande, au contraire, le niveau de tension induite capable de fournir un courant électrique augmente. Par conséquent, il est préférable que l'instruction de courant de champ soit réalisée plus petite au moment d'une petite tension entre-bornes d'entrée DC, et au contraire que l'instruction de courant de champ soit réalisée plus grande au moment d'une grande tension entre-bornes d'entrée DC. Puisque le courant de champ a une tension entre-bornes d'entrée DC ou une tension entre-bornes de la batterie en tant que source de tension, lorsque ces tensions baissent, un courant capable de circuler en tant que courant de champ est nécessairement diminué (If = V/Rf : If est un courant de champ, V est une tension entre-bornes d'entrée DC, et Rf est une résistance de circuits de champ). Par conséquent, dans des systèmes consistant à réaliser un retour du courant de champ pour réaliser une commande de courant, dans le cas dans lequel des instructions de courant de champ sont modifiées selon ces tensions, aucune instruction SR 30102 JP/JL 34 de courant incapable de circuler n'est réalisée dans le cas d'une baisse de tension, en rendant ainsi possible la commande de courant de champ stable. De plus, dans le cas dans lequel une tension suffisante peut être obtenue de manière fiable, en faisant en sorte que l'instruction de circulation de courant de champ soit toujours plus grande, il est possible d'obtenir un flux magnétique principal suffisant. Ainsi, il est possible d'obtenir un grand couple en entraînement, et d'obtenir une génération de courant électrique plus grande en génération de courant. Au contraire, dans des systèmes dans lesquels des instructions de service sont mémorisées dans le tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141, même si le service est identique, la quantité d'un courant de champ à transporter est modifiée avec la tension entre-bornes d'entrée DC. Par conséquent, il est important de modifier des instructions de courant de champ selon la tension entre-bornes d'entrée DC. Pour les raisons mentionnées ci-dessus, il estpréférable de mémoriser des instructions de courant de champ en laissant comme paramètre la tension entre-bornes d'entrée DC, ou la tension entre-bornes d'une batterie. De plus, un courant de champ If, une vitesse de rotation Nmg, et une tension induite E ont une relation selon l'expression 2 : E = K x Nmg x If (K : coefficient) expression 2 En outre, puisque la tension entre-bornes 30 d'entrée DC et la tension induite E sont en rapport avec la détermination pour savoir si oui ou non un courant électrique peut être alimenté vers une machine rotative électrique comme décrit ci-dessus, il est25 SR 30102 JP/JL 35 davantage préférable que des instructions de courant de champ puissent être extraites des deux paramètres constitués de la vitesse de rotation et de la tension entre-bornes d'entrée DC. Maintenant, la raison pour laquelle on prend la température Temp de la machine rotative électrique comme paramètre est décrite. Comme mentionné ci-dessus, Rf est une résistance de circuits de champ, et sa valeur est modifiée selon la température. Par 10 conséquent, dans des systèmes dans lesquels un retour de courant de champ est réalisé pour commander des courants, les réglages suivants doivent être réalisés. Dans le cas d'une température élevée, pour empêcher un claquage, ou pour ne pas faire en sorte que les 15 instructions de courant de champ soient incapables de circuler, l'instruction de courant de champ est établie pour être petite. Au contraire, dans le cas d'une température basse, puisqu'il n'y a pas de risque de claquage, et puisque l'on peut transporter toujours 20 plus de courant, l'instruction de courant de champ est établie pour être grande. En conséquence, on peut obtenir les caractéristiques suffisantes à partir d'une température basse jusqu'à une température élevée, de même qu'une fiabilité élevée. D'autre part, dans des systèmes dans lesquels les instructions de service sont mémorisées dans le tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141, en dépit du même service, la résistance des circuits de champ est modifiée selon la température de 30 la machine rotative électrique 200, et ainsi la quantité de courant de champ à transporter est modifiée. Par conséquent, il est préférable que la température de la machine rotative électrique 200 soit 25 SR 30102 JP/JL 36 établie comme étant un paramètre. De plus, il est préférable que la température de la machine rotative électrique 200 soit détectée directement en utilisant une thermistance ou analogue, ou dans le cas dans lequel la température du tronçon de conversion de courant 110 est détectée, ou dans lequel la présente invention est appliquée à des véhicules, il est préférable que la température de la machine rotative électrique 200 soit estimée en utilisant un capteur de température destinés à des véhicules. De plus, il est également préférable que la température de la machine rotative électrique 200 soit estimée avec des périodes de temps de fonctionnement sans utiliser un capteur de température.

Maintenant, des avantages de l'établissement de l'instruction de couple Trq en tant que paramètre sont décrits. En général, le couple de la machine rotative électrique 200 est proportionnel à la quantité du flux magnétique principal. Puisque ce flux magnétique principal peut être ajusté avec des courants de champ, il est préférable que pour changer le couple, le courant de champ soit changé. Ainsi, en entraînement, puisque non seulement les caractéristiques de couple maximums mais également les caractéristiques de couple partielles peuvent être obtenues efficacement, la portée d'application en tant que machine rotative électrique croît plus grande. En outre, en génération de courant, puisque la génération de courant électrique peut être commandée avec des courants de champ, une génération de courant peut être commandée de manière précise. Finalement, des avantages de changer le courant de champ avec la largeur de conduction ewidth SR 30102 JP/JL 37 sont décrits. Par exemple, lorsque l'angle de conduction dans un générateur-moteur synchrone triphasé est de 180 , de quelconques des éléments de commutation supérieurs et inférieurs dans chaque phase sont en MARCHE, et ainsi trois des six éléments sont définitivement en MARCHE (excepté pendant un temps mort). D'autre part, lorsque l'angle de conduction est de 120 , il survient un état dans lequel uniquement deux des six éléments sont en MARCHE. A cet instant, dans le cas de l'état d'une vitesse élevée de même que d'un important courant de champ circulant, des éléments qui ne sont pas en MARCHE entrent dans l'état de diode redressé, et ainsi il y a la possibilité d'une génération de courant en dépit de cet état d'entraînement. Par conséquent, lorsque la largeur de conduction est petite, il est possible d'empêcher un dysfonctionnement de génération de courant par accident en faisant en sorte que le courant de champ soit plus petit. De plus, lorsque les instructions de courant de champ sont indiquées en combinaison avec une vitesse de rotation Nmg, pour les raisons mentionnées ci-dessus, des effets encore plus grands sont obtenus. De plus, dans ce troisième mode de réalisation, dans le cas d'un générateur-moteur, des courants de champ sont établis en supposant le flux magnétique principal en entraînement, pendant une courte période de temps lorsque le couple maximum est généré, comme référence. En général, dans le cas d'un fonctionnement en tant que générateur de courant, l'utilisation continue est une hypothèse de base. Ainsi, lorsque le courant de champ en entraînement est autorisé à circuler en génération de courant en l'état, l'apparition d'un claquage peut être enseignée. Dans le SR 30102 JP/JL 38 cas où l'on a des instructions de courant de champ séparées If* en entraînement et génération de courant, on peut empêcher l'apparition d'un claquage. De plus, en ayant les instructions de courant de champ séparées If* en entraînement et génération de courant, des caractéristiques optimums peuvent être obtenues efficacement. De plus, dans le cas dans lequel les zones de mémorisation ne peuvent pas être garanties du fait des limitations de la capacité de ROM, il est préférable que l'une ou l'autre de ces instructions soit mémorisée, et que cette instruction soit compensée avec un certain coefficient à utiliser. Par exemple, il existe un procédé dans lequel seule l'instruction de courant de champ en entraînement est mémorisée, et l'instruction de courant de champ en génération de courant est obtenue en divisant l'instruction de courant de champ en entraînement par un coefficient constant. De plus, ce coefficient n'est pas un coefficient constant, mais des coefficients peuvent être calculés de manière adaptée, par exemple, en supposant cinq quantités physiques décrites dans les paramètres du troisième mode de réalisation. Une instruction de courant de champ If* obtenue de cette manière est entrée vers un tronçon de commande de courant de champ 143. Selon ce troisième mode de réalisation, dans le cas dans lequel l'instruction de courant de champ If* est du courant en tant que quantité physique, un courant de champ réel If est entré à partir d'un tronçon de détection de courant de champ 142, la valeur d'instruction et la valeur réelle sont entrées vers un dispositif de commande, comme une commande PI, et la valeur optimum est calculée par la commande de rétroaction. Au contraire, SR 30102 JP/JL 39 dans des systèmes dans lesquels des instructions de service sont mémorisées dans le tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141, puisque des courants de champ sont commandés d'une manière à boucle ouverte, aucune détection de courant de champ réel au niveau du tronçon de détection de courant de champ 142 n'est particulièrement nécessaire. A moins d'une défaillance, par exemple, un court-circuit ou une déconnexion dans des circuits de champ, l'instruction de service doit seulement être émise dans l'état. Ensuite, une instruction de service de champ Ifauty est transmise au tronçon de conversion de courant 110, et les éléments de commutation 211 pour un courant d'enroulement de champ sont entraînés au niveau du circuit d'entraînement 210 sur la base de l'instruction de service de champ Ifauty• Comme décrit ci-dessus, du fait que les instructions de courant de champ peuvent être modifiées, une zone de fonctionnement peut être réalisée plus grande dans l'ensemble, de même que l'on peut améliorer des caractéristiques d'un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ, et ainsi un fonctionnement efficace peut être obtenu. De plus, en ayant comme paramètres la totalité de la vitesse de rotation de la machine rotative électrique, la tension entre-bornes d'entrée DC du tronçon de conversion de courant ou la tension entre-bornes de la batterie, la température de la machine rotative électrique, la quantité d'instructions de couple de la machine rotative électrique, et la largeur de conduction de la tension d'application d'ondes rectangulaires vers l'enroulement d'induit de la machine rotative électrique, on garantit que les meilleures caractéristiques peuvent être obtenues. Dans SR 30102 JP/JL 40 ce cas, cependant, il y a une possibilité que la capacité de mémoire soit très importante, ou que l'opération de calibrage soit augmentée. En conséquence, il est préférable de prendre en considération que des caractéristiques souhaitées et des inconvénients de celles-ci, et ensuite en prenant un quelconque ou plusieurs de ces paramètres, la valeur d'instruction du tronçon de mémorisation d'instruction de courant d'enroulement de champ est déterminée et mémorisée pas-à-pas. Mode de Réalisation 4 La figure 14 représente un quatrième mode de réalisation, et est un schéma représentant une circulation de données pour la génération d'instructions MARCHE/ARRET de chaque phase d'un enroulement d'induit et d'un enroulement de champ. Comme vu sur la figure 14, bien que ce quatrième mode de réalisation soit fondamentalement agencé pour être un rassemblement des fonctions décrites dans les premier à troisième modes de réalisation, des paramètres pour extraire des valeurs de mémorisation respectives (la quantité de compensation, la quantité d'instruction) à partir du tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122 et du tronçon de mémorisation d'instruction de courant de champ 141 sont établis pour être identiques. C'est-à-dire qu'en supposant comme paramètre un quelconque ou plusieurs parmi la vitesse de rotation Nmg obtenue à partir des moyens de calcul de vitesse de rotation 131, la tension DC Vdc à partir des moyens de calcul de tension entre-bornes d'entrée DC 132, une température de machine rotative électrique Temp provenant des moyens de calcul de température de SR 30102 JP/JL 41 machine rotative électrique 133, une instruction de couple Trq provenant des moyens de calcul d'instruction de couple 134, et une largeur de conduction ewidth provenant du tronçon de calcul de largeur de conduction 125, une quantité de compensation e2 est indiquée à partir du tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122. De plus, en utilisant les mêmes paramètres que les paramètres destinés à être utilisés lors de l'extraction de la quantité de compensation e2 à partir du tronçon de mémorisation de compensation 122, on fait référence à une instruction de courant de champ If* provenant du tronçon de mémorisation d'instructions de courant de champ 141. Des avantages de telles opérations sont les suivants. Dans les deuxième et troisième modes de réalisation précédents, bien que les avantages d'extraire et de déterminer la quantité de compensation e2 et l'instruction de courant de champ If* à partir de paramètres respectifs soient décrits, ces avantages sont beaucoup plus pertinents les uns par rapport aux autres. A titre d'exemple, puisqu'une tension induite est proportionnelle à une vitesse de rotation et à un flux magnétique principal, dans le cas dans lequel la zone de fonctionnement est étendue au côté d'une rotation haute vitesse, non seulement la quantité de compensation est modifiée selon la vitesse de rotation, mais également le courant de champ est commandé pour être plus petit sur le côté de rotation haute vitesse, c'est-à-dire que la quantité de compensation et le courant de champ sont changés sur la base de la vitesse de rotation, de sorte qu'il devient possible d'étendre la zone de fonctionnement, et ainsi de satisfaire des SR 30102 JP/JL 42 caractéristiques plus optimums que le cas consistant à établir séparément la quantité de compensation e2 et l'instruction de courant de champ If*. De plus, dans le cas dans lequel des 5 paramètres sont utilisés séparément par rapport à la quantité de compensation e2 et à l'instruction de courant de champ If*, les moyens de calcul de paramètres (131 à 134, 125) sont demandés séparément lors de la détermination de chacun d'entre eux.

10 Cependant, en utilisant les mêmes moyens de calcul de paramètre, il est possible de minimiser le nombre de moyens de calcul, et puisqu'un seul traitement suffit pour chaque calcul de paramètre, il est possible d'améliorer la vitesse de traitement.

15 De plus, un procédé dans lequel la largeur de conduction peut être modifiée arbitrairement avec moins de capacité ROM en mémorisant la phase centrale de phase de conduction de chaque phase de l'enroulement d'induit est décrit dans le deuxième mode de 20 réalisation précédent. Au contraire, des avantages caractéristiques d'avoir des instructions de courant de champ par rapport à chacun des divers paramètres sont décrits dans le troisième mode de réalisation. Dans ce quatrième mode de réalisation, en initiant ces 25 fonctions, il est possible de satisfaire des caractéristiques optimums avec une capacité ROM moindre. La raison de ceci est que par le procédé consistant à mémoriser la phase centrale de phase de 30 conduction de chaque phase de l'enroulement d'induit, comme dans le deuxième mode de réalisation, la capacité ROM est largement réduite. Cette capacité ROM réduite est allouée au tronçon de mémorisation d'instruction de SR 30102 JP/JL 43 courant de champ 141 ou au tronçon de mémorisation de quantité de compensation 122, en rendant ainsi possible d'améliorer les caractéristiques entièrement. C'est-à-dire qu'il est possible de fournir un système constitué du meilleur rapport entre les caractéristiques et la capacité ROM. De plus, puisque l'amplitude d'une capacité ROM affecte directement les coûts, il est possible de fournir un générateur-moteur synchrone à enroulement de champ du meilleur équilibre entre les caractéristiques et les coûts. Bien que les modes actuellement préférés de réalisation de la présente invention aient été représentés et décrits, on doit comprendre que ces descriptions sont dans un but d'illustration, et que différents changements et modifications peuvent être réalisés sans sortir de la portée de la présente invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ, comportant : une machine rotative électrique (200) qui comporte un enroulement d'induit (201) et un enroulement de champ (202), et qui fonctionne en tant que générateur-moteur, un tronçon de conversion de courant (110) qui est relié à ladite machine rotative électrique (200), et qui a pour fonction de commander ladite machine rotative électrique (200), et des moyens de détection de position (121) pour détecter une position de rotor de ladite machine rotative électrique (200), caractérisé en ce que le générateur-moteur synchrone à enroulement de champ comporte en outre : un tronçon de mémorisation de quantité de compensation (122) qui mémorise une quantité de compensation capable d'améliorer des caractéristiques de ladite machine rotative électrique (200) à partir d'une position de référence d'un rotor de ladite machine rotative électrique (200), un tronçon d'opération de compensation de position (126) qui effectue une opération de compensation d'informations de position à partir d'une valeur desdits moyens de détection de position (121) et d'une valeur dudit tronçon de mémorisation de quantité de compensation (122), un tronçon de mémorisation de phase de conduction (124) qui mémorise une phase de conduction vers chaque enroulement d'induit (201) de ladite machine rotative électrique (200) à partir de laSR 30102 JP/JL 45 position de référence de ladite machine rotative électrique (200), et un tronçon de commande d'application de tension d'ondes rectangulaires (127) qui commande l'application d'une tension d'ondes rectangulaires vers chaque enroulement d'induit (201) de ladite machine rotative électrique (200) par rapport audit tronçon de conversion de courant (110) à partir d'une valeur dudit tronçon d'opération de compensation de position (126) et d'une valeur dudit tronçon de mémorisation de phase de conduction (124), dans lequel des caractéristiques de ladite machine rotative électrique (200) sont améliorées.

2. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 1, dans lequel ledit tronçon de mémorisation de phase de conduction (124) mémorise une phase centrale d'une phase de conduction vers chaque enroulement d'induit (201) de ladite machine rotative électrique (200) à partir de la position de référence de ladite machine rotative électrique (200).

3. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 1, comportant en outre un tronçon de mémorisation de commande de courant d'enroulement de champ (141) mémorisant une valeur de commande vers un enroulement de champ (202) de ladite machine rotative électrique (200), le courant de champ étant transporté vers un enroulement de champ (202) sur la base d'une valeur de commande dudit tronçon de mémorisation de commande de courant d'enroulement de champ (141).SR 30102 JP/JL 46

4. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 1, dans lequel ledit tronçon de mémorisation de quantité de compensation (122) mémorise une quantité de compensation de celui-ci en prenant comme paramètre au moins un élément parmi une vitesse de rotation de ladite machine rotative électrique (200), une tension entre-bornes d'entrée DC dudit tronçon de conversion de courant (110) ou une tension entre-bornes d'une batterie (103), une température de ladite machine rotative électrique (200), une quantité de commande de couple de ladite machine rotative électrique (200), et une largeur de conduction d'une tension d'application d'ondes rectangulaires vers un enroulement d'induit (201) de ladite machine rotative électrique (200).

5. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 3, dans lequel ledit tronçon de mémorisation de commande de courant d'enroulement de champ (141) mémorise une valeur de commande de celui-ci en prenant au moins comme paramètre au moins un élément parmi une vitesse de rotation de ladite machine rotative électrique (200), une tension entre-bornes d'entrée DC dudit tronçon de conversion de courant (100) ou une tension entre-bornes d'une batterie (103), une température de ladite machine rotative électrique (200), une quantité de commande de couple de ladite machine rotative électrique (200), et une largeur de conduction d'une tension d'application d'ondes rectangulaires vers un enroulement d'induit (201) de ladite machine rotative électrique (200).SR 30102 JP/JL 47

6. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 5, dans lequel le paramètre pour déterminer la valeur de commande dudit tronçon de mémorisation de commande de courant d'enroulement de champ (141) est commun au paramètre pour déterminer la quantité de compensation dudit tronçon de mémorisation de quantité de compensation (122).

7. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 1, 2 ou 4, dans lequel la quantité de compensation dudit tronçon de mémorisation de quantité de compensation (122) est mémorisée en tant que quantité de compensation en entraînement de ladite machine rotative électrique (200), ou quantité de compensation en génération de courant de ladite machine rotative électrique (200).

8. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 3 ou 5, dans lequel la valeur de commande dudit tronçon de mémorisation de commande de courant d'enroulement de champ (141) est mémorisée en tant que valeur de commande en entraînement de ladite machine rotative électrique (200), ou valeur de commande en génération de courant de ladite machine rotative électrique (200).

9. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 1, 2 ou 4, dans lequel la quantité de compensation dudit un tronçon de mémorisation de quantité de compensation (122) est mémorisée séparément en tant que quantité de compensation en entraînement de ladite machine rotativeSR 30102 JP/JL 48 électrique (200), et une quantité de compensation en génération de courant de ladite machine rotative électrique (200).

10. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon la revendication 3 ou 5, dans lequel la valeur de commande dudit tronçon de mémorisation de commande de courant d'enroulement de champ (141) est mémorisée séparément en tant que valeur de commande en entraînement de ladite machine rotative électrique (200), et valeur de commande en génération de courant de ladite machine rotative électrique (200).

11. Générateur-moteur synchrone à enroulement de champ selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit tronçon d'opération de compensation de position (126) est agencé de manière à compenser une dislocation avec une quantité de décalage qui met en oeuvre un décalage d'une dislocation depuis la position de référence d'une tension induite de ladite machine rotative électrique (200).