[發明專利]馬達驅動系統

在審

• 申請號: 201310262586.4
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103516265A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 木梨好一
• 申請（專利權）人: 株式會社一宮電機
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16;H02P6/08;H02K29/06;H02K3/28
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 彭里

技術領域

本發明涉及連接兩個電力獨立的控制器的三相無刷馬達和馬達驅動系統。

背景技術

例如，在車輛中，無刷馬達用作輔助轉向裝置等等的轉動的驅動源等等。此外，當檢測道路的車道和直接在前行進的車輛、然后自動地基于檢測的信號操作車輛時，無刷馬達還用作轉動轉向裝置的驅動源。

如上所述，已經要求用作轉動轉向裝置的驅動源的無刷馬達具有高可靠性。此外，已經要求無刷馬達被設計為即使當諸如斷線的故障出現在構成無刷馬達的線圈中時，也實現最低限度的功能。例如專利文獻1公開了當故障出現時開關單元進行操作的結構，該開關單元可在閉合位置和打開位置之間移動，在閉合位置，電流在每個相繞組中流動，在打開位置，電流不流動。

專利文獻2公開了兩個以上的功率電子器件各自被設置在定子中作為車輛的起動發電機系統的結構，該定子具有分離成為兩個以上部分的繞組部分。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日文未經審查的專利申請第2000-500102號公報

專利文獻2：日文未經審查的專利申請第2002-142397號公報

發明內容

技術問題

在車輛的自動操作中，已經要求用作轉動轉向裝置的驅動源的無刷馬達具有即使當故障出現時也產生轉動該轉向裝置的轉矩的結構，即，具有雙重安全的設計構思。

例如，在簡單地設置兩組各自包含作為轉動轉向裝置的驅動源的無刷馬達和控制器的情況下，即使當故障出現在一組中時，也可以由另一組給予轉動該轉向裝置的轉矩。然而，提供該兩組使得成本和空間加倍，因此這種結構是不現實的。

當兩個電力獨立的線圈各自被纏繞在無刷馬達的定子的每個齒部周圍時，以電力電力獨立的方式產生轉動磁場的兩個線圈群被設置在一個無刷馬達中作為外部形狀。然而，因為有在齒部周圍布置用于使兩個線圈絕緣的絕緣材料的必要性，所以線圈占據的容積對應于絕緣材料占據的空間而減少。結果，使得馬達的輸出減少的問題就出現了。

考慮到上述情況，已經做出本發明。本發明的目的是提供一種三相無刷馬達以及具有這種三相無刷馬達的馬達驅動系統，該三相無刷馬達滿足雙重安全的設計構思，并且可以抑制輸出的減少和成本增加。

問題的解決方案

(1)根據本發明的馬達驅動系統具有：馬達，所述馬達具有分類成為群A和群B的多個線圈、具有多個齒部的定子、被設置在所述定子之內并且在軸向上延伸的轉子軸、以及外部適合于所述轉子軸的轉子，分類成為所述群A和所述群B的任何一個所述線圈被纏繞在所述多個齒部中的每個齒部周圍，并且所述多個齒部以環形的形狀被布置；第一控制器，所述第一控制器將U相位、V相位和W相位的三相電壓施加到分類成為所述群A的每個線圈；第二控制器，所述第二控制器將所述三相電壓施加到分類成為所述群B的每個線圈；以及傳感器部分，所述傳感器部分根據所述轉子軸的轉動角度，輸出電信號到所述第一控制器和所述第二控制器。所述定子的所述齒部的磁極的數量X和所述轉子的磁體的磁極的數量Y滿足表達式1。當所述定子的所述齒部被設置為一個單位時的所述線圈的總數與所述齒部的所述磁極的數量X是相同的。包含在群A中的線圈的總數和包含在群B中的線圈的總數兩者都是X/2。所述第一控制器和所述第二控制器將所述三相電壓施加到所述相應的線圈，而不管另一個控制器是否將所述三相電壓施加到所述線圈。所述群A和所述群B的每個群中的每個線圈的感應電壓構成所述三相，并且每個所述群中的相同相位的每個線圈的所述感應電壓的所述相位是相同的。在包含在所述群A中的每個線圈的所述感應電壓和包含在所述群B中的每個線圈的所述感應電壓之間有相位差。

[表達式1]X:Y=6n:6n±2(在表達式1中，n是2以上的整數。)

根據如上所述的結構，轉動馬達的系統被多重化（雙重化），并且每個系統被配置為可電力獨立地操作，而不管另一個系統的操作狀態。因而，可以實現雙重安全系統，在該雙重安全系統中，即使當異常出現在一個系統中時，也可以由另一個系統轉動馬達。此外，因為沒有在定子的每個齒部周圍纏繞兩個電力獨立的線圈的必要性，所以沒有確保用于在線圈之間布置絕緣材料的空間的必要性。

這里，“控制器是電力獨立的”指的是第一控制器和第二控制器并不互相交換信息，并且一個控制器可以在不受另一個控制器的操作狀態的影響的情況下進行操作。更具體地，第二控制器可以將三相電壓施加到群B的線圈，而不管從第一控制器到群A的線圈的系統是否正常地操作或者停止。類似地，第一控制器可以將三相電壓施加到群A的線圈，而不管從第二控制器到群B的線圈的系統是否正常地操作或者停止。