电动机的控制装置的制作方法

专利名称：电动机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴向间隙型电动机的控制装置。
背景技术：
例如在特开平10—271784号公报(以下，称为专利文献1)、特开2001 一136721号公报(以下，称为专利文献2)中所见， 一直以来公知设有具 备永久磁铁的转子、沿该转子的轴心方向设置在该转子两侧的两个定子、 以及安装在各定子上的电枢绕线的轴向间隙型电动机。这样的轴向间隙型 电动机能够在縮短电动机转子的轴心方向的长度的同时，产生比较高的输 出转矩。
但是，在轴向间隙型电动机中，由转子内所具有的永久磁铁产生的磁 通引起在转子和各定子之间，在该转子的轴心方向(推进方向)上产生吸 引力。在此情况下，当转子在轴心方向上的位置处于转子和各定子之间的 上述吸引力为相互相同大小的位置(以下，称为中立位置)时， 一般上述 吸引力相互抵消，在转子上不作用其轴心方向的力(推进力)。另外在轴 向间隙型电动机中，通常， 一个定子以及安装到其上的电枢绕线、和另一 个定子以及安装到其上的电枢绕线为相互相同的结构，所以上述中立位置 通常为如转子和各定子之间的间隔(间隙)互相相同的位置。
不过，由于电动机的装配误差或者各个构成要素的尺寸误差等，而有 时成为转子轴心方向上的位置偏离上述中立位置的状态。并且，在这样的 情况下，转子受到来自 一个定子侧的推进力。尤其，在以哈尔巴赫(halbach) 型的磁极排列构造在转子中具有永久磁铁时，由转子发生的磁通密度为高 密度，所以即使转子的位置仅偏离中立位置很小的程度，转子也受到比较 大的推进力。
并且，在转子受到这样的推进力的状态下，进行电动机的运转，当该 转子旋转时，在可将转子或者与其连接的输出轴支撑于电动机的底座上的
轴承和底座之间受到推进力。其结果，产生该轴承的损耗等，这样导致该 轴承的耐久性降低、或者由于机械的共振现象而发生推进方向的振动。

发明内容
本发明是鉴于上述背景而制作的，其目的是提供一种控制装置，该控 制装置在轴向间隙型电动机中，在由转子具有的永久磁铁产生的永久磁铁 的磁通而引起的推进力作用的情况下，能够抑制作用于该转子的推进力。
为了实现所述目的，本发明的电动机的控制装置为具备具有永久磁铁 的转子、沿该转子的轴心方向设置在该转子两侧的两个定子、以及分别安 装在该两个定子上的电枢绕线的轴向间隙型电动机的控制装置，其特征 是，该电动机的控制装置具有磁场电流控制机构，其调整流入所述两个定 子中的至少一个定子的电枢绕线的电流之中的磁场电流，以抑制在所述转 子的轴心方向上作用于该转子的推进力(第l发明)。
艮P，流入各定子的电枢绕线的电流中的磁场电流产生使转子的永久磁 铁发生的磁通减弱、或增强这样的磁通。因而，可通过调整至少一个定子 的电枢绕线的磁场电流，来调整在该定子与转子之间作用于该转子的轴心 方向的力(吸引力或斥力)。因此，根据第1发明，即使在由转子的永久 磁铁产生的磁通所引起的推进力作用于该转子这样的情况下，也能够通过 对所述磁场电流的调整，来使抵消由转子的永久磁铁产生的磁通所引起的 推进力的方向的推进力作用于转子。由此可抑制实际作用于转子的总的推 进力。而且，能够防止过大的推进力作用于转子或将安装到该转子中的输
出轴支撑在电动机的底座上的轴承(bearing等)，能够防止该轴承的损伤 及恶化，并且能够防止由推进方向的共振现象所产生的电动机的振动。另 外，可降低轴承或底座的必要刚性，而且，还可实现电动机的部件成本的 降低及小型化。
另外，在本发明的说明中，由转子的永久磁铁产生的磁通(以下，有 时称为磁铁磁通)所引起的推进力，表示由该磁铁磁通作用于一个定子与 转子之间的吸引力，和作用于另一个定子与转子之间的吸引力的合力。并 且，由该磁铁磁通引起的推进力作用于转子，意味着由该磁铁磁通作用于 一个定子与转子之间的吸引力，和作用于另一个定子与转子之间的吸引力变得不平衡(这些吸引力大小互不相同)，这些吸引力的合力具有不为0
的大小。
在所述第l发明中，调整磁场电流的方法有各种各样的形态。例如， 所述磁场电流控制机构，在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的推进力作 用于所述转子时，对两个定子的电枢绕线的磁场电流分别附加具有相同大 小的磁场减弱方向的磁场电流分量，由此来调整两个定子的电枢绕线的磁
场电流(第2发明)。
根据该第2发明，在两个定子的电枢绕线的磁场电流中附加的磁场减 弱方向的磁场电流分量，从各定子的电枢绕线上产生与所述磁铁磁通反向 的磁通，所以使各定子与转子之间产生斥力。此时，通过预先适当地设定 在各电枢绕线的磁场电流中附加的磁场电流分量的大小，利用该磁场电流 分量，可以使在各定子与转子之间发生的斥力的关于两个定子的合力成为 抵消由磁铁磁通引起的作用于转子的推进力方向的力。具体地说，由所述 永久磁铁产生的磁通所引起的作用于所述转子的推进力为从所述两个定 子中的一个定子即第1定子向另一个定子即第2定子方向的推进力。此时， 设定各电枢绕线的磁场电流分量的大小，以使由第2定子的电枢绕线的磁 场电流分量产生的磁通所引起的在该第2定子与转子之间发生的斥力大于 由第1定子的电枢绕线的磁场电流分量产生的磁通所引起的在该第1定子 与转子之间发生的斥力。此时，在各定子与转子之间发生的斥力的关于两 个定子的合力为抵消由磁铁磁通引起的作用于转子的推进力方向的力。从 而，可以抑制作用于转子的总的推进力。
另外，在另一个定子及安装到其上的电枢绕线、与另一个定子及安装 到其上的电枢绕线为相互相同的结构时，在两个定子的电枢绕线的磁场电 流中附加的磁场减弱方向的磁场电流分量的大小可以是相同的。另外，第 2发明还可适用于在两个定子的电枢绕线中按照各个定子从各自的逆变电 路流入电流的情况；以及按照每一相串联连接两个定子的各相的电枢绕 线，且从单个逆变电路向两个定子的各相的电枢绕线流入电流的情况中的 任意一个情况。
另外，第1发明中，在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的作用于所 述转子的推进力，为从所述两个定子中的一个定子即第1定子向另一个定 子即第2定子方向的推进力时，所述磁场电流控制机构对所述第2定子的
电枢绕线的磁场电流附加磁场减弱方向的磁场电流分量，由此来调整该第
2定子的电枢绕线的磁场电流(第3发明)。
根据该第3发明，在所述第2定子的电枢绕线的磁场电流中附加的磁 场减弱方向的磁场电流分量，使与所述磁铁磁通反向的磁通从第2定子的 电枢绕线中产生，所以在该第2定子与转子之间产生斥力。并且，作用于 转子的该斥力为抵消由所述永久磁铁发生的磁通所引起的作用于转子的 推进力方向的力。从而，可抑制作用于转子的总的推进力。
另外，在第1发明中，在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的作用于 所述转子的推进力，为从所述两个定子中的一个定子即第1定子向另一个 定子即第2定子方向的推进力时，所述磁场电流控制机构对所述第1定子 的电枢绕线的磁场电流附加磁场增强方向的磁场电流分量，由此可调整该 第l定子的电枢绕线的磁场电流(第4发明)。
根据该第4发明，在所述第1定子的电枢绕线的磁场电流中附加的磁 场增强方向的磁场电流分量，使与所述磁铁磁通同向的磁通从第1定子的 电枢绕线中产生，所以在该第l定子与转子之间产生吸引力。并且，作用 于转子的该吸引力为抵消由所述永久磁铁发生的磁通所引起的作用于转 子的推进力方向的力。从而，可抑制作用于转子的总的推进力。
另外，在第1发明中，在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的作用于 所述转子的推进力为从所述两个定子中的一个定子即第1定子向另一个定 子即第2定子方向的推进力时，所述磁场电流控制机构对所述第1定子的 电枢绕线的磁场电流附加磁场增强方向的磁场电流分量，并且对所述第2 定子的电枢绕线的磁场电流附加磁场减弱方向的磁场电流分量，由此可调 整两个定子的电枢绕线的磁场电流。(第5发明)。
根据该第5发明，通过在所述第1定子的电枢绕线的磁场电流中附加 的磁场增强方向的磁场电流分量，与所述第4发明相同，在转子和第l定 子之间产生吸引力。同时，通过在第2定子的电枢绕线的磁场电流中附加 的磁场减弱方向的磁场电流分量，与所述第3发明相同，在转子和第2定 子之间产生斥力。并且，作用于转子的这些吸引力以及斥力为抵消由所述 永久磁铁产生的磁通所引起的作用于转子的推进力的方向的力。从而，可
抑制作用于转子的总的推进力。
在以上所说明的第1 第5发明中，通过具有输出与相对于在所述轴 心方向的两个定子的所述转子的相对位置或作用于该转子的推进力相应 的检测信号的推进力发生状态检测机构，在电动机的运转中可适宜地检测 作用于转子的推进力的发生状态(推进力是否作用于转子、或作用的推进 力的方向等)。
这样，在具有推进力发生状态检测机构时，在所述第l发明中最理想 的是，所述磁场电流控制机构根据该推进力发生状态检测机构的输出来调
整所述两个定子的电枢绕线中的至少一个电枢绕线的磁场电流(第6发 明)。
同样，在所述第2发明或第5发明中最理想的是，所述磁场电流控制 机构具有如下的机构，其根据所述推进力发生状态检测机构的输出，来决 定附加至各定子的电枢绕线的磁场电流的所述磁场电流分量(第7发明)。
同样，在所述第3发明中最理想的是，所述磁场电流控制机构具有如 下的机构，其根据该推进力发生状态检测机构的输出，来决定附加至所述 第2定子的电枢绕线的磁场电流的所述磁场电流分量(第8发明)。
同样，在所述第4发明中最理想的是，所述磁场电流控制机构具有如 下的机构，其根据该推进力发生状态检测机构的输出，来决定附加至所述 第1定子的电枢绕线的磁场电流的所述磁场电流分量(第9发明)。
根据这些第6 第9发明，在电动机的运转中，可与实际推进力的发
生状态相一致地反馈操作作为磁场电流的调整对象的电枢绕线的磁场电 流。因而，可适当地(例如，在电动机的运转中始终使该推进力为O或者
微小的力)抑制作用于转子的总的推进力。
此时，例如，在所述推进力发生状态检测机构输出与相对于在所述轴 心方向的两定子的转子的相对位置相应的检测信号时，根据利用该检测信 号来识别的实际相对位置、和由所述磁铁磁通引起的作用于转子的推进力 为O这样的目标相对位置的偏差，可对调整对象的电枢绕线的磁场电流进 行调整。另外例如，在所述推进力发生状态检测机构输出与作用于转子的 推进力相应的检测信号时，可根据利用该检测信号所识别的实际推进力、 和作为目标的推进力(0或微小的推进力)的偏差，来对调整对象的电枢
绕线的磁场电流进行调整。
另外，所述推进力发生状态检测机构，例如由一对探测线圈构成，该 探测线圈相互对置地分别安装到两个定子上(第10发明)。在此情况下， 在转子旋转时，通过匝连于各探测线圈内的磁通而在该探测线圈中产生电 压。并且，各探测线圈的发生电压产生与相对于两个定子的转子的相对位 置相应的电压差。因此，根据该的电压差，可识别相对于两个定子的转子 的相对位置。
另外，还可利用在电动机的生产线等上的检查来掌握作用于转子的推 进力的发生状态。并且，在这样的情况下，可在各个电动机中预先具有规 定用于对作用于转子的推进力进行抑制的磁场电流的操作量的设定数据。
此时，在所述第l发明中最理想的是，在该电动机的控制装置中预先 具有设定数据，其规定所述转子的旋转速度、和所述两个定子中的至少一 个定子的电枢绕线的磁场电流的操作量之间的关系，所述磁场电流控制机 构根据基于所述转子的旋转速度的检测值和该设定数据来决定的所述操 作量，调整流入所述两个定子中的至少一个定子的电枢绕线的磁场电流分 量(第11发明)。
同样，在所述第2发明或第5发明中最理想的是，在该电动机的控制
装置中预先具有设定数据，其规定所述转子的旋转速度、和在所述各定子 的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量之间的关系，所述磁场 电流控制机构根据所述转子的旋转速度的检测值和该设定数据来决定在
各定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量(第12发明)。 同样，在所述第3发明中最理想的是，在该电动机的控制装置中预先 具有设定数据，其规定所述转子的旋转速度、和在所述第2定子的电枢绕 线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量之间的关系，所述磁场电流控制 机构根据所述转子的旋转速度的检测值和该设定数据来决定在所述第2定 子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量(第13发明〉。
同样，在所述第4发明中最理想的是，在该电动机的控制装置中预先 具有设定数据，其规定所述转子的旋转速度、和在所述第l定子的电枢绕 线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量之间的关系，所述磁场电流控制 机构根据所述转子的旋转速度的检测值和该设定数据来决定在第1定子的
电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量(第14发明)。
关于这些第11 第14发明，根据转子的旋转速度来对调整对象的电
枢绕线的磁场电流进行调整，所以在适合抑制作用于转子的推进力的希望 的旋转速度区域内，可抑制该推进力。例如，在转子的旋转速度低的低速 区域内，即使推进力作用于轴承，也难以发生该轴承的损伤或恶化，所以 可磁场电流调整，使仅在低速区域以外的旋转速度区域内抑制推进力。另 外，在转子的旋转速度为某特定的旋转速度附近的速度时，在易于发生推 进方向的机械共振现象这样的情况下，可调整磁场电流，使仅在该特定的 旋转速度附近的速度区域内抑制推进力。
另外，以上所说明的第1 第14发明，适合于所述转子的永久磁铁， 按照使该转子的磁极排列为halbach排列的方式，设置在该转子上这样的 情况(第15发明)。这是因为，在具有这样的转子的电动机中，磁铁磁通 的磁通密度为高密度，所以由相对于两个定子的转子的相对位置的误差 (与由磁铁磁通引起的作用于转子的推进力为0这样的相对位置相对的误 差)引起的、作用于转子的推进力容易成为大的力。


图1是表示本发明第1实施方式中的电动机的控制装置的整体结构的 框图。
图2是第1实施方式中的电动机的转子以及定子的立体图。 图3是图2所示的转子的分解立体图。
图4是表示对图2所示的转子从其轴心方向看时的磁极的排列的图。 图5是表示在第1实施方式的装置中所具有的转子变位量检测用传感 器的图。
图6(a)、 (b)是用于说明第1实施方式中的推进力抑制的原理的图。 图7是表示本发明第2实施例中的电动机的控制装置的全体结构的框图。
图8 (a) (d)是表示在与本发明实施方式相关的变形形态4中使 用的设定数据(数据表)的例子的坐标图。
具体实施例方式
参照图1 图6对本发明的电动机的控制装置的第1实施方式进行说 明。另外，本实施方式是上述第2发明的一实施方式。
参照图1，其中1是电动机、2是进行电动机1的运转控制的控制装置。
电动机1是具有转子3、两个定子4、 5以及分别安装在各定子4、 5 上的电枢绕线6、 7的轴向间隙型电动机。另外，电动机l例如作为电动 车辆或混合动力车辆的推进力发生源安装在该车辆上，并可进行牵引运转 和再生运转。
参照图2 图4来进一步详细地说明该电动机1的转子3以及定子4、 5的构造。
转子3大致为圆环形状，如图3所示，具备圆环形状的主永久磁铁 层9，其具有多个扇板状的主永久磁铁8;圆环形状的第1副永久磁铁层 11，其具有多个方形板状的副永久磁铁10;圆环形状的第2副永久磁铁层 13，具有多个方形板状的副永久磁铁12;圆环形状的磁性构造体14，其 具有在两副永久磁铁层11、 13之间夹入主永久磁铁层9这样地以同轴心 进行叠层的构造；和分别安装在该磁性构造体14的外周面以及内周面的 外筒框架15以及内筒框架16。在本实施方式中，主永久磁铁8、副永久 磁铁10以及副永久磁铁12各自的个数都相同(在图示例中为12个)。另 外，外筒框架15a以及内筒框架15b通过在该外筒框架15a的内周面和内 筒框架15b的外周面之间以放射状延伸的多个(与主永久磁铁8、副永久 磁铁10及副永久磁铁12各自的个数相同)连结部16来进行同轴心地连 结，外筒框架15a以及内筒框架15b利用非磁性材料与该连结部16构成 为一体。
主永久磁铁层9的多个扇板状的主永久磁铁8，按照使其厚度方向朝 着转子3的轴心C方向的方式，在转子3的周方向上环状地进行排列，并 利用此排列来构成主永久磁铁层9。
第1副永久磁铁层11的多个方形板状的副永久磁铁10，按照使其厚 度方向朝着转子3的周方向(更详细地说，将转子3的轴心C上的点作为
中心点的圆周接线方向)的方式，在该周方向上以等角度间隔进行排列。
因此，这些副永久磁铁10从转子3的轴心C方向看时，如图4所示呈放 射状的排列。此时，转子3的周方向上的各副永久磁铁10的位置(角度 位置)为在转子3的周方向上相互邻接的主永久磁铁8、 8之间的位置。 换言之，排列该副永久磁铁10，以使副永久磁铁10分别位于转子3的周 方向上的各主永久磁铁8的两端。
另外，在转子3的周方向上相互邻接的副永久磁铁10、 IO之间的位 置(各主永久磁铁8中，在其厚度方向上对置的位置)分别安装与各主永 久磁铁8相同形状(扇板形状)的磁性轭铁17，并使其厚度方向朝着转子 3的轴心C方向。因此，在第1副永久磁铁层11中，以在转子3的周方 向上交互地排列的方^;设置副永久磁铁10和磁性轭铁17，由该排列来构 成第1副永久磁铁层11。然后，该各磁性轭铁17固定在两侧的副永久磁 铁IO、 10上，并且与这些副永久磁铁10、 10之间的主永久磁铁8重合。
第2副永久磁铁层13的多个方形板状的副永久磁铁12与第1副永久 磁铁层11的副永久磁铁10同样，按照使其厚度方向朝着转子3的周方向 的方式，在该周方向上以等角度间隔进行排列。此时，在转子3的周方向 上的各副永久磁铁12的位置(角度位置)与第1副永久磁铁层11的副永 久磁铁10相同。因此，第1副永久磁铁层11的各个副永久磁铁10和第2 副永久磁铁层13的各个副永久磁铁12成对地在转子3的轴心C方向上排 列。
另外，与第1副永久磁铁层11相同，在转子3的周方向上相互邻接 的副永久磁铁12、 12之间的位置分别安装有与各主永久磁铁8同形状(扇 板状)的磁性轭铁18，并使其厚度方向朝着转子3的轴心C方向。因此， 在第2副永久磁铁层13中，也以在转子3的周方向上交互地排列的方式 排列副永久磁铁12和磁性轭铁18，由该排列构成第2副永久磁铁层13。 然后，该各磁性轭铁18固定在两侧的副永久磁铁12、 12上，并且与这些 副永久磁铁12、 12之间的主永久磁铁8重合。
这样，通过相互组合主永久磁铁8、副永久磁铁10、 12以及磁性轭 铁17、 18来构成磁性构造体14。然后，在该磁性构造体14中将上述外筒 框架15以同轴心外插，并固定在该磁性构造体14的外周面。另外，在磁
性构造体14中将上述内筒框架16以同轴心内插，并固定在该磁性构造体
14的内周面。从而，构成转子3。此时，各主永久磁铁8位于在转子3的 周方向上相互邻接的上述连结部16、 16之间的空间，而且，在转子3的 轴心方向上排列的副永久磁铁10、 12之间夹入各连结部16，组合磁性构 造体14和外筒框架15a及内筒框架15b。另外，外筒框架15以及内筒框 架16的轴心C方向的长度与磁性构造体14的轴心C方向的长度(厚度) 几乎相同。然后，转子3相对于通过该轴心C方向的中心与该轴心C正交 的平面，成为面对称的构造。
此外，对各主永久磁铁8、各副永久磁铁10、 12的磁极进行说明。 各主永久磁铁8在厚度方向上进行磁化，该厚度方向的一面为N极，另一 面为S极。并且，关于在转子3的周方向上相互邻接的主永久磁铁8、 8， 其磁方向成为相互反向。因此，在转子3的轴心C方向中的上述主永久磁 铁层9的各个面、例如第1副永久磁铁层11侧的面上的主永久磁铁8的 磁极排列，如图4所示(参照被空心四边形围住的「N」、「S」)，在转子3 的周方向上交互地排列N极和S极。在主永久磁铁层9的第2副永久磁铁 层13侧的面上也是同样的。另外，图4示出第1副永久磁铁层11的拆卸 了磁性轭铁17的状态。
另外，第1副永久磁铁层11的各副永久磁铁10以及第2副永久磁铁 层13的各副永久磁铁12，也在厚度方向上(转子3的周方向)进行磁化， 该厚度方向的一面为N极，另一面为S极。此时如图4所示，各副永久磁 铁10的厚度方向上的各个面的磁极(参照没有标注空心四边形的「N」、
「S」)与在该面侧邻接于该副永久磁铁10的主永久磁铁8的第1副永久 磁铁层11侧的面的磁极相同。因此，在转子3的周方向上相互邻接的副 永久磁铁IO、 10的相互对置的面的磁极与这些副永久磁铁10、 IO之间的 主永久磁铁8的第1副永久磁铁层11侧的面的磁极相同。对于第2副永 久磁铁层13的副永久磁铁12也是同样的。此时，各主永久磁铁8的厚度 方向的两面的各个磁极互不相同，所以在转子3的轴心C方向上排列的副 永久磁铁IO、 12的磁方向为相互反向。
这样，具备主永久磁铁8以及副永久磁铁10、 12的转子3具有所謂 halbach型的磁极排列。因此，可利用halbach效果，使转子3的轴心C方
向的磁通密度成为高密度。
各定子4、 5都为同一构造。并且，各定子4、 5如图2所示分别为如 下的构造，从在圆环形状的基体19的轴心方向的一个面向该基体19的轴 心方向突出的多个齿20，围绕着该基体19的轴心以等角度间隔排列。基 体19以及齿20利用磁性材料来形成为一体。另外，在图示的例中，各定 子4、 5的齿20的个数为36个。
该各定子4、 5在其周方向上邻接的齿20、 20之间的沟即狭槽21上 放入电枢绕线6、 7 (在图2中省略图示)，来安装该电枢绕线6、 7。在本 实施方式中，分别安装在各定子4、 5上的电枢绕线6、 7为三相(U相、 V相、W相)的电枢绕线。另外，各定子4、 5中的电枢绕线6、 7的安装 形态互相相同。例如，定子4侧各相的电枢绕线6在从定子4的轴心方向 看时，规定数的绕线圈被安装在定子4上，使其在定子4的周方向上以等 角度间隔形成。定子5侧的电枢绕线7也是同样。因此，在本实施方式中， 定子4以及电枢绕线6的结构、和定子5以及电枢绕线7的结构互相相同。
另外，在以下说明中，在需要区别各电枢绕线6、 7的相(U相，V 相，W相)时，分别标注添加字u、 v、 w。例如，将定子4的U相、V 相、W相的电枢绕线6分别表示为电枢绕线6u、电枢绕线6v、电枢绕线 6w。
这些定子4、 5在电动机1的装配状态下在该定子4、 5之间挟入转子 3，这些定子4、 5与该转子3同轴心地配置在转子3的轴心C方向的两侧， 并固定于电动机l的未图示的底座上。此时，各定子4、 5的齿20的尖端 面接近于转子3地对置。另外，按照使转子3的轴心C方向上的转子3和 定子4之间的间隙(转子3的定子4侧的面和定子4的齿20的尖端面的 距离)，与转子和定子5之间的间隙(转子3的定子5侧的面和定子5的 齿20的尖端面的距离)相等，即转子3位于两定子4、 5之间的中央的方 式，在电动机l中组装转子3以及定子4、 5。而且，在本实施方中，按照 使得在电动机1的装配状态下从转子3的轴心方向看时，定子4的各个齿 20的位置(围绕轴心的角度位置)与定子5的各个齿20的位置(围绕轴 心的角度位置) 一致的方式，而在电动机l中组装定子4、 4。即，定子4 的各个齿20和定子5的各个齿20在转子3的轴心C方向上正对。然后，
定子4的各相的电枢绕线6和与其相同的相的定子5的电枢绕线7，按每 一相来安装到各定子4、 5上，以使定子4侧的电枢绕线6的绕线圈和定 子5侧的电枢绕线7的绕线圈在转子3的轴心C方向上相互对置(在从转 子3的轴心C方向上看时，使定子4侧的绕线圈和定子5侧的绕线圈位于 相互相同的角度位置)。因此，从电动机1的转子3到定子4侧的磁电路 结构与从转子3到定子5侧的磁电路结构为相同的结构。
另夕卜，在电动机1中具备与转子3连结的输出轴la (参照图2的虚拟 线)。如图2所示，该输出轴la以贯通定子4、 5的状态同轴心地安装在 转子3的内筒框架16上。然后，该输出轴la经由省略图示的轴承(bearing) 支撑于电动机l的底座(或各定子4、 5的基体19)上，并与转子3—体 地自由旋转。
返回图l的说明，在本实施方式中，定子4侧的电枢绕线6和定子5 侧的电枢绕线7如下地进行连接。即，定子4的各相的电枢绕线6u、 6v、 6w的每一个与定子5的各相的电枢绕线7u、 7v、 7w的每一个串联连接。 然后，定子5的各相的电枢绕线7u、 7v、 7w的与电枢绕线6u、 6v、 6w 相反侧的一端，作为中性点相互连接。另外，定子4的各相的电枢绕线6u、 6v、 6w的与电枢绕线7u、 7v、 7w相反侧的一端，和控制装置2的后述的 功率驱动器单元59连接。因此，定子4、 5的U相的电枢绕线6u、 7u， V 相的电枢绕线6v、 7v， W相的电枢绕线6w、 7w在与功率驱动器单元59 之间，按照每一相始终流入相同电流。
另外，在本实施方式中，为了电动机l的运转控制，而在电动机l内 设置有作为检测转子3的旋转角度的旋转角度检测机构的分解器22;以 及输出与在转子3的轴心方向上的位置(相对于定子4、 5的相对位置) 相应的检测信号的转子变位量检测用传感器23。该转子变位量检测用传感 器2三相当于本发明中的推进力发生状态检测机构。
这里如上所述，转子3组装在电动机1内，且基本上位于转子3的轴 心方向上的两定子4、 5之间的中央位置(以下，称为中立位置)。然而， 由于其组装误差、或电动机1的底座等构成要素的尺寸误差等，而引起有 时在转子3的轴心方向上的位置从上述中立位置偏离。用于检测这样的偏 离的传感器为上述转子变位量检测用传感器23 。
图5是表示本实施方式中的转子变位量检测用传感器23的图。在本 实施方式中，转子变位量检测用传感器23如图5所示由一对探测线圈24、 25构成，该探测线圈24、 25与电枢绕线6、 7的绕线圈同样，分别安装在 定子4、 5上。另外，在图5中，以带有括弧的参照符号来表示定子5以 及在其上安装的探测线圈25。这些探测线圈24、 25在转子3的轴心C方 向上对置。并且，该探测线圈24、 25伴随着转子3的旋转，发生与跟该 探测线圈24、 25匝连的磁通的强度(磁通密度)相应的输出电压。另外， 与探测线圈24、 25匝连的磁通是由转子3的主永久磁铁8及副永久磁铁 10、 12产生的磁通(以下，称为磁铁磁通)。另外，探测线圈24、 25的绕 数以及绕线圈的面积互相相同。
这些探测线圈24、 25的输出电压与转子3相对于两定子4、 5的相对 位置(在转子3的轴心C方向上的相对位置)对应。SP，本实施方式的电 动机1中，在转子3位于上述中立位置时，与定子4侧的探测线圈24匝 连的磁通的强度、和与定子5侧的探测线圈25匝连的磁通的强度几乎一 致。因此此时，各探测线圈24、 25的输出电压几乎相同。另一方面，在 转子3的位置从中立位置偏离的情况下，与各探测线圈24、 25匝连的磁 通的强度不同。因而，在各探测线圈24、 25的输出电压中产生电压差。 例如，在转子3的位置从中立位置向定子4侧偏离时，定子4侧的探测线 圈24的输出电压大于定子5侧的探测线圈25的输出电压。因而，各探测 线圈24、 25的输出电压的差成为表示转子3的位置距中立位置的偏离量 (变位量)的指标。因而，在本实施方式中，作为转子变位量检测用传感 器23具有探测线圈24、 25。
接着，参照图l对控制装置2进行详细的说明。首先，对控制装置2 控制电动机1的处理概要进行说明。控制装置2由包含微型计算机等的电 子电路单元构成。在本实施方式中，该控制装置2通过所谓d—q矢量控 制来控制电动机1的定子4、 5的各相的电枢绕线6、 7的通电电流(相电 流)。即，控制装置2合并定子4的三相的电枢绕线6u、 6v、 6w和定子5 的三相的电枢绕线7u、 7v、 7w，变换为两相直流的d—q座标系上的等价 电路来进行使用。该等价电路具有d轴上的电枢绕线(以下，称为d轴 电枢绕线)和q轴上的电枢绕线(以下，称为q轴电枢绕线)。在d — q矢
量控制中，流入电枢绕线6、 7的电流，作为d轴电流和q轴电流的合成 电流来处理，该d轴电流为流入d轴电枢绕线的电流，该q轴电流为流入 q轴电枢绕线的电流。另外，d—q座标系是将转子3的主永久磁铁8以及 副永久磁铁IO、 12的磁场方向设为d轴、将与d轴正交的方向设为q轴， 与电动机1的转子3 —体地旋转的旋转座标系。
并且，控制装置2控制电动机1的定子4、 5的电枢绕线6、 7的各相 电流，以使从电动机1的输出轴la输出作为电动机1的输出转矩的目标 值从外部授予的转矩指令值Trj的转矩。此时，在本实施方式的电动机l 中，电枢绕线6、 7按照每一相进行串联连接，所以每一相的电枢绕线6、 7的相电流始终相互相同。
而且，控制装置2根据转子变位量检测用传感器23的输出(探测线 圈24、 25的输出电压)来调整上述d轴电流，由此能抑制作用于转子3 的推进力(转子3的轴心C方向的力)。
这里，参照图6 (a)、 (b)来说明通过d轴电流的调整来抑制作用于 转子3的推进力的原理。另外，在以下的说明中，将利用对电枢绕线6、 8 进行通电而使其产生的磁通称为电流磁通。图6 (a)以带斜线的箭头来表 示处于在定子4、 5的电枢绕线6、 7中未流入电流的状态的磁铁磁通Q1。 另外，图6 (b)用带斜线的箭头和带点的箭头来分别表示处于仅使d轴电 流(更详细地说，为磁场减弱方向的d轴电流)流入定子4、 5的电枢绕 线6、7的状态的磁铁磁通Q1和电流磁通Q2。另外，在这些图6(a)、 (b) 中图示了将转子3的周方向作为左右方向来展开转子3以及定子4、 5的 一部分。
如图6 (a)所示，磁铁磁通Q1在两定子4、 5之间形成闭环，在转 子3的轴心方向(推进方向)上贯通该转子3。此时，定子4、 5为磁性材 料，所以转子3和各定子4、 5之间作用吸引力Fa、 Fb，其合力构成作用 于转子3的推进力。另外，在图6 (a)中，吸引力Fa、 Fb表示为作用于 转子3的力。
此时，在本实施方式的电动机l中，在转子3的轴心方向的位置处于 中立位置的情况下，转子3和各定子4、 5之间的吸引力Fa、 Fb的大小几 乎互相相等。因而，这些吸引力Fa、 Fb的合力、即由磁铁磁通Q1引起的作用于转子3的推进力几乎为0。另一方面，在转子3的轴心方向的位置 从中立位置改变的情况下，吸引力Fa、 Fb中的一方大于另一方。因而， 由磁铁磁通Q1引起的推进力作用于转子3。具体地说，在转子3的位置 从中立位置向定子4侧变位时，为Fa〉Fb。此时，Fa、 Fb的差分的推进 力以从定子5向定子4的方向作用于转子3。另外，在转子3的位置从中 立位置向定子5侧变位时为Fa〈Fb。此时，Fa、 Fb的差分的推进力以从 定子4向定子5的方向作用于转子3。并且，尤其在本实施方式中，转子 3的磁极排列为halbach型排列，所以磁铁磁通Q1的磁通密度为比较高的 密度。因而，在转子3从中立位置变位时作用于转子3的推进力容易变大。 而且，推进力还作用于在电动机1的底座上支撑安装至转子3的输出轴la 的轴承。由此担心该推进力使轴承产生恶化或损伤。因而，在本实施方式 中，为了抑制该推进力而调整d轴电流。
d轴电流表示流入电枢绕线6、 7的电流中的磁场电流，该d轴电流 是具有从电枢绕线6、 7中产生减弱或增强磁铁磁通Ql这样的电流磁通 Q2的功能的电流。并且，当对电枢绕线6、 7通入减弱磁铁磁通Ql的d 轴电流、即磁场减弱方向的磁场电流时，如图6 (b)所示从各电枢绕线6、 7产生电流磁通Q2。此时，电流磁通Q2在转子3的轴心方向的两侧中成 为与磁铁磁通Ql反向的磁通。因而，通过该电流磁通Q2，斥力Fc、 Fd 作用于转子3和各定子4、 5之间。另外，在图6 (a)中，斥力Fc、 Fd 表示为作用于转子3的力。
此时，在本实施方式的电动机1中，在转子3位于中立位置的情况下， 由电流磁通Q2引起的转子3和各定子4、 5之间的斥力Fc、 Fd的大小几 乎相互相等。因而，这些斥力Fc、 Fd的合力(由电流磁通Q2引起的推进 力)大致为0。而且，与由磁铁磁通Q1引起的上述吸引力Fa、 Fc的合力 也大致为0。因此，在此情况下，推进力实质上未对转子3作用。另一方 面，在转子3的位置从中立位置向该转子3的轴心方向变位时，斥力Fc、 Fd中的某一方大于另一方。因而，由电流磁通Q2引起的推进力作用于转 子3。具体地说，在转子3的位置从中立位置向定子4侧变位时，为Fc〉 Fd。此时，Fc、 Fd的差分的推进力(由电流磁通Q2引起的推进力)以从 定子4向定子5的方向，作用于转子3。另外，在转子3的位置从中立位
置向定子5侧变位时为Fc<Fd。此时，Fc、 Fd的差分的推进力(由电流 磁通Q2引起的推进力)以从定子5向定子4的方向，作用于转子3。此 时，由电流磁通Q2引起的推迸力(Fc、 Fd的合力)与由磁铁磁通Q1引 起的推进力(Fa、 Fb的合力)反向。因此，在转子3的位置从中立位置向 轴心方向变位时，由d轴电流(磁场减弱方向的d轴电流)的电流磁通 Q2引起的作用于转子3的推进力(斥力Fc、 Fd的合力)作为抵消由磁铁 磁通Q1引起的作用于转子3的推进力(吸引力Fa、 Fb的合力)这样的推 进力发挥作用。因此，通过调整d轴电流，可以抑制作用于转子3的总的 推进力。
当进行补足时，上述q轴电流表示流入电枢绕线6、 7的电流中的转 矩电流。在该q轴电流流入电枢绕线6、 7时所发生的电流磁通通过与磁 铁磁通Q1的相互作用，起到对转子3给予旋转力的功能。
另外，在构成为电枢绕线6、 7的各相电流在每一相都相同的本实施 方式的电动机l中，在使流入电枢绕线6、 7的d轴电流与图6 (b)的情 况反向的情况下，由该d轴电流(即磁场增强方向的d轴电流)发生的电 流磁通在定子4侧以及定子5侧的任意一侧中，都构成与磁铁磁通Ql相 同方向的磁通。因此，在本实施方式的电动机l中，在转子3的位置从中 立位置变位时，为了抑制作用于该转子3的推进力，需要向减弱磁铁磁通 Ql的方向、即磁场减弱方向调整流入电枢绕线6、 7的d轴电流。
另外，在以下说明中，将磁场减弱方向的d轴电流设为负值，将磁场 增强方向的d轴电流设为正值。
在本实施方式中，为了进行如以上所说明的电动机l的控制，控制装 置2具有如下的部件来作为其功能性的结构，其中具有电流指令决定部 41，其决定电枢绕线6、 7的d轴电流(磁场电流)的基本指令值即d轴 电流指令值Id—c、以及q轴电流(转矩电流)的基本指令值即q轴电流指 令值IcLC;转子变位量推定部42，其根据转子变位量检测用传感器23的 输出(探测线圈24、 25的输出电压)，来推定转子3的位置距中立位置的 变位量即转子变位量As; d轴电流操作量决定部43，其根据该转子变位量 As的推定值，来决定用于补正d轴电流指令值Iq_c的d轴电流操作量 △Id—sf;运算部44，其求出利用该d轴电流操作量AI(Lsf补正了d轴电流指令值之后的d轴电流指令值Id—ca;电流控制部45，其根据补正后的d 轴电流指令值Id—c以及q轴电流指令值Iq_c来控制电枢绕线6、 7的各相 电流；和转子速度算出部46，其通过对上述分解器22所检测出的转子3 的旋转角度0m—s (以下，称为转子角度检测值em一s)进行微分，来算出 (检测)转子3的旋转角速度com—s。 d轴电流操作量决定部43以及运算 部44具有本发明中的磁场电流控制机构的功能。另外，在本实施方式中，
由转子速度算出部44算出的旋转角速度o)一s为转子3的机械角的角速度。 其中，可通过对该角速度乘以转子3的极对数，来转换为转子3的电角度 的角速度。
在规定的控制处理周期内，如以下说明地逐步执行上述的控制装置2 的各功能部的处理。
对转子变位量推定部42逐次输入转子变位量检测用传感器23的输出 (探测线圈24、 25的输出电压)。此时，转子变位量推定部42由己输入 的探测线圈24、 25的输出电压的差，根据预先已设定的数据表来求出转 子变位量As的推定值。另外，在本实施方式中，将转子3的位置从中立 位置向定子4、 5中的某一方侧、例如定子4侧变位时的转子变位量As的 值设为正值。并且，将向定子5侧变位时的转子变位量As的值设为负值。
这样求出的转子变位量As的推定值逐次输入到d轴电流操作量决定 部43。此时，d轴电流操作量决定部43根据已输入的转子变位量As的推 定值，利用反馈控制率来决定d轴电流操作量AId—sf，以使该转子变位量 As接近于0。在本实施方式中，例如采用PI控制率(比例、积分控制率) 来作为该反馈控制率。此时在本实施方式中，d轴电流操作量AId—sf为由 转子变位量As的推定值利用PI控制率来求出的值(PI控制率的比例项和 积分项的和)的绝对值的(一l)倍。即，当将由转子变位量As的推定值 利用PI控制率来求出的值设为FB时，为AId_sf=— I FB I 。因此，AId_sf 为负值或0。另夕卜，AI(Lsf的大小(绝对值)被限制在规定的上限值以下。 这样所决定的d轴电流操作量Aid—sf除去该值为0的情况(As-O的情况)， 具有向磁场减弱方向调整电枢绕线6、 7的d轴电流的操作量的功能。
在进行上述的转子变位量推定部42以及d轴电流操作量决定部43的 处理的同时，对电流指令决定部41逐次输入上述转矩指令值Tr—c、和由
上述转子速度算出部44算出的转子3的旋转角速度com—s (以下，称为转 子旋转速度com—s)。并且，电流指令决定部41从这些输入值中根据预先 决定的图来决定d轴电流指令值Id_c以及q轴电流指令值Iq_c。即，Id_c、 Iq_c为根据转矩指令值Tr一c及转子旋转速度com一s来决定的前馈指令值。 此时，基本上q轴电流指令值Iq_c被决定为与转矩指令值Tr—c成比例的 值。另外，决定d轴电流指令值Id一c，以使分别由q轴电流指令值IcLC、 d轴电流指令值Id—c和转子旋转速度com—s来算出的d轴电枢绕线的电压 (以下，称为d轴电压)以及q轴电枢绕线的电压(以下，称为q轴电压) 的合成矢量的大小，未超过对应于电动机1的电源电压而确定的规定值。 该d轴电流指令值Id一c基本上是在转子旋转速度com一s为高速的电动机1 的运转区域中确定为使磁场减弱方向的磁场电流分量(负值的d轴电流分 量)流入电枢绕线6、 7的指令值。
这样，将由电流指令决定部41来决定的d轴电流指令值Id—c、和由 上述d轴电流操作量决定部43来决定的d轴电流操作量AId一sf输入到运 算部44。然后，在该运算部44中，通过使Id—c与AId—sf相加，来决定补 正后d轴电流指令值Id—ca。此时，除了 Ald_sf=0的情况，就是Aid—sf <0的情况。因而，补正后d轴电流指令值Id—ca为对IcLc附加AIctsf大 小的磁场减弱方向的磁场电流分量的d轴电流指令值。因此，d轴电流操 作量Aid—sf相当于本发明中的磁场电流分量。
该补正后d轴电流指令值Ictca、由上述电流指令决定部41决定的q 轴电流指令值Iq_c和由分解器22得出的转子角度检测值0m_S被逐次输 入到电流控制部45。另外，对电流控制部45也逐次输入转子旋转速度 com—So
该电流控制部45具有电流传感器47、 48，其为对电枢绕线6、 7 的各相的相电流中的两相例如U相、W相的各自相电流进行检测的电流 检测机构；以及dq变换部50，其根据将这些电流传感器47、 48的输出通 入BP滤波器49而得到的U相的电枢绕线6u、 7u的电流检测值Iu—s以及 W相的电枢绕线6w、 7w的电流检测值Iw一s，来算出作为d轴电流以及q 轴电流的各个检测值(推定值)的d轴电流检测值Id—s以及q轴电流检测 值Iq_s。 BP滤波器49为用于从电流传感器47、 48的输出中除去噪音分
量的具有带通特性的滤波器。
dq变换部50根据转子3的电角度，对U相的电枢绕线6u、 7u的电 流检测值Iu—s、 W相的电枢绕线6w、 7w的电流检测值Iw—s以及由这些 值算出的V相的电枢绕线6v、 7v的电流检测值Iv一s ( = —Iu_s—Iw_s) 进行座标变换，由此来算出d轴电流检测值Id一s以及q轴电流检测值IcLs。 另外此时，通过使转子角度检测值em—s乘以转子3的极对数来求出转子 3的电角度。
电流控制部45还具有运算部51，其求出上述补正后d轴电流指令 值Id—ca与d轴电流检测值Id—s的偏差Aid (二ld—ca—Id—s);运算部52， 其求出上述q轴电流指令值Iq_c与q轴电流检测值Iq_s的偏差AIq( = Iq_c —Iq_s); PI控制部53、 54，其根据各自偏差AId、 AIq，利用作为各自的 反馈控制率的PI控制率(比例、积分控制率)来分别算出d轴电压的基 本指令值Vdl—c以及q轴电压的基本指令值Vql—c,以使该偏差AId、 AIq 接近于0;和非干涉控制部55，其求出用于消除在d轴以及q轴之间相互 干涉的速度电动势的d轴电压的补正量Vd2—c及q轴电压的补正量Vq2一c。 另外，非干涉控制部55由q轴电流指令值Iq_c和转子旋转速度com—s来 算出d轴侧的补正量Vd2—c。另外，非干涉控制部55由补正后的d轴电 流指令值Id—ca和转子旋转速度com—s来算出q轴侧的补正量Vq2—c。
此外，电流控制部45还具有运算部56，其通过对d轴电压的上述 基本指令值Vd1—c增加补正量Vd2—c，来求出最终的d轴电压指令值Vd—c; 运算部57，其通过对q轴电压的上述基本指令值Vql—c增加补正量Vq2—c， 来求出最终的q轴电压指令值VcLC;三相变换部58，其根据这些d轴电 压指令值Vd—c及q轴电压指令值Vq_c来求出U相的电枢绕线6u、 7u、 V相的电枢绕线6v、7v以及W相的电枢绕线6w、7w的相电压指令值Vu—c、 Vv一c、 Vw_c;和功率驱动器单元59 (以下，称为PDU59)，其根据这些 相电压指令值Vu—c、 Vv—c、 Vw_c，对每一相的电枢绕线6、 7进行通电。
此时，上述三相变换部58根据转子3的电角度对d轴电压指令值Vd—c 及q轴电压指令值Vq_c进行座标变换，由此来算出上述相电压指令值 Vu—c、 Vv—c、 Vw一c。另夕卜，在PDU59中省略了其电路结构的图示，不过 其具备与作为电动机l的电源的蓄电器连接的、具有三相开关元件的公知
的逆变电路。并且，PDU59根据相电压指令值Vu—c、 Vv一c、 Vw—c，通过 PWM控制来控制逆变电路的各相开关元件的导通或截止，由此来控制每 一相的电枢绕线6、 7与蓄电器之间的通电。
利用以上所说明的电流控制部45的各功能部的控制处理，来控制为 电枢绕线6、 7的各相电流与对应于补正后d轴电流指令值Id—ca及q轴电 流指令值Iq_c的电枢绕线6、 7的各相电流的指令值(将Id一ca及Iq_c的 组根据转子3的电角度进行三相座标变换的各相电流的指令值) 一致。换 言之，被控制为电枢绕线6、7的实际的d轴电流以及q轴电流分别与Id一ca、 Iclc一致。而且，进行电动机1的运转控制，以使在电动机1的输出轴la 上发生转矩指令值Tr一c的转矩。
此时，补正后d轴电流指令值Id一ca为对电流指令决定部41所决定的 d轴电流的基本指令值(前馈指令值)即d轴电流指令值Id—c附加有为了 使上述转子变位量As接近于0而决定的作为反馈操作量的d轴电流操作 量AId一sf的值。然后，在转子3的位置从中立位置向定子4、 5的某侧变 位时、即由磁铁磁通引起的推进力作用于转子3时，该d轴电流操作量 △Id—sf为负值(磁场减弱方向的磁场电流分量)。因而，电枢绕线6、 7的 实际的d轴电流为对d轴电流指令值Id_c附加有作为磁场减弱方向的磁场 电流分量的d轴电流操作量AId一sf的电流。
此时，参照上述图6 (b)来说明了由附加的磁场减弱方向的磁场电 流分量(d轴电流操作量AId一sf)而发生的电流磁通，如此，使由磁铁磁 通所引起的作用于转子3的朝着消除推进力方向的推进力作用于转子3。 从而，作用于转子3的总的推进力被调整为接近于O。其结果，可对在底 座上支撑着电动机1的输出轴la的轴承减轻在转子3的轴心方向上作用 的推进力。而且，能够防止该轴承的损伤或过早恶化。另外，因为可减小 推进力，所以能够降低轴承等电动机l的构成部件的必要刚性。其结果， 可降低电动机1的部件成本，并且能够实现该电动机1的小型化。 [第2实施方式]
接着，参照图7对本发明的第2实施方式进行说明。另外，在本实施 方式的说明中，对于与第1实施方式相同的构成要素标注与第1实施方式 相同的参照符号，并省略详细的说明。另外，本实施方式为上述5发明的
一实施方式。
参照图7，其中71为电动机，72为进行电动机71的运转控制的控制装置。
本实施方式中的电动机71与第1实施方式的电动机1的基本构造相 同，具有与该电动机1相同构造的转子3及定子4、 5。并且，在定子4、 5中分别以与电动机1相同的安装形态来安装三相的电枢绕线6、 7。但是， 在本实施方式的电动机71中，电枢绕线6、 7没有相互连接，这点与电动 机1不同。
即，在本实施方式中，定子4侧的各相的电枢绕线6u、 6v、 6w，使 各自的一端作为中性点来相互连接，另一端与控制装置72的后述的功率 驱动器单元59a连接。同样，定子5侧的各相的电枢绕线7u、 7v、 7w， 使各自的一端作为中性点来相互连接，另一端与控制装置72的后述的功 率驱动器单元59b连接。因此，在本实施方式中，可分别控制定子4侧的 电枢绕线6的电流和定子5侧的电枢绕线7的电流。
另外，在电动机71中设有与电动机1相同的转子变位量检测用传感 器23 (探测线圈24、 25)和分解器22。
控制装置72与第1实施方式的控制装置2同样，由包含微型计算机 等的电子电路单元构成。并且，在本实施方式中，还通过d—q矢量控制 来控制电动机71的定子4、 5的各相的电枢绕线6、 7的通电电流(相电 流)。不过，在本实施方式的d—q矢量控制中，控制装置72将定子4的 三相分的电枢绕线6u、 6v、 6w和定子5的三相分的电枢绕线7u、 7v、 7w 分别独立地变换为两相直流的d—q座标系上的等价电路来进行使用。并 且，控制装置2分别控制电动机1的定子4侧的电枢绕线6的各相电流和 定子5侧的电枢绕线7的各相电流，以使作为电动机1的输出转矩的目标 值由外部给予的转矩指令值Tr一c的转矩从电动机1的输出轴la输出。
而且，控制装置72还根据转子变位量检测用传感器23的输出(探测 线圈24、 25的输出电压)，来调整定子4侧的电枢绕线6的d轴电流和定 子5侧的电枢绕线7的d轴电流，并抑制作用于转子3的推进力。此时， 在本实施方式中，在抑制作用于转子3的推进力之际，在将电枢绕线6、 7 中的一方的d轴电流向磁场减弱方向调整的同时，将另一方的d轴电流向
磁场增强方向调整。
在本实施方式，为了进行如以上说明的电动机71的控制，控制装置
72具有电流指令决定部41 、转子变位量推定部42以及转子速度算出部46， 作为与第1实施方式的控制装置2相同的功能性结构。
另外，控制装置72还具有如下的部件来作为与第1实施方式的控制 装置2不同的功能性结构，其中，具有d轴电流操作量决定部73，其根 据由转子变位量推定部42求出的转子变位量As的推定值，来决定用于补 正d轴电流指令值IcLC的d轴电流操作量AId一sf;运算部74a、 74b，其 分别求出利用该d轴电流操作量Aid—sf来补正d轴电流指令值Id一c的第1 补正后d轴电流指令值Id_cal及第2补正后d轴电流指令值Id—ca2;电流 控制部75a，其根据第1补正后d轴电流指令值Id—cal及q轴电流指令值 IcLC来控制定子4侧的电枢绕线6的各相电流；和电流控制部75b，其根 据第2补正后d轴电流指令值Id一ca2及q轴电流指令值Iq_c来控制定子5 侧的电枢绕线7的各相电流。
在规定的控制处理周期内，如以下说明地逐步执行上述的控制装置 72的各功能部的处理。
在转子变位量推定部42中，与第1实施方式同样地求出的转子变位 量As的推定值被逐次输入到d轴电流操作量决定部73。此时，d轴电流 操作量决定部73由转子变位量As通过作为反馈控制率的PI控制率来求 出d轴电流操作量AIcLsf，以使As接近(收敛)于0。此时，在本实施方 式中，d轴电流操作量决定部73将利用PI控制率求出的值直接输出为d 轴电流操作量Aid—sf。因此，在本实施方式中，由d轴电流操作量决定部 73算出的d轴电流操作量AId_sf存在为正值的情况和为负值的情况。并 且，在本实施方式中，为了在转子变位量As为正值时、即转子3的位置 从中立位置向定子4侧变位时，Aid—sf为负值，在转子变位量As为负值 时、即转子3的位置从中立位置向定子5侧变位时，AId一sf为正值，而设 定PI控制率中的比例项增益以及积分项增益。另外，d轴电流操作量AId_sf 的大小(绝对值)被限制在规定的上限值以下。
另一方面，在进行转子变位量推定部42及d轴电流操作量决定部73 的处理的同时，执行上述电流指令决定部41的处理。此时，与第1实施
方式同样，根据转矩指令值Tr一c和转子旋转速度com一s，来逐次决定作为 d轴电流的基本指令值(前馈指令值)的d轴电流指令值Id一c和作为q轴 电流的基本指令值(前馈指令值)的q轴电流指令值I^c。另外，在本实 施方式中，由电流指令决定部41来决定的d轴电流指令值Id_c以及q轴 电流指令值Iq_c相对于电枢绕线6、 7两方是公用的基本指令值。
并且，由电流指令决定部41决定的d轴电流指令值Id一c和由上述d 轴电流操作量决定部73决定的d轴电流操作量Aid—sf被输入到运算部 74a， 74b。此时，在运算部74a中，通过使Id—c与Aid—sf相加，来求出 作为与定子4侧的电枢绕线6相关的d轴电流指令值的第1补正后d轴电 流指令值Id—cal。另外，在运算部74b中与运算部74a相反，通过从Id—c 减去Aid—sf，来求出作为与定子5侧的电枢绕线7相关的d轴电流指令值 的第2补正后d轴电流指令值Id—ca2。
此时，在d轴电流操作量Aid—sf为负值时(转子3的位置从中立位置 向定子4侧变位时)，与电枢绕线6相关的第l补正后d轴电流指令值Id—cal 为对d轴电流指令值Id—c附加Aid—sf大小的磁场减弱方向的磁场电流分 量的d轴电流指令值。同时，与电枢绕线7相关的第2补正后d轴电流指 令值Id—ca2为对d轴电流指令值Id—c附加Aid—sf大小的磁场增强方向的 磁场电流分量的d轴电流指令值。
另外，在d轴电流操作量Aid—sf为正值时(转子3的位置从中立位置 向定子5侧变位时)，与电枢绕线6相关的第l补正后d轴电流指令值IcLcal 为对d轴电流指令值Id—c附加AId一sf大小的磁场增强方向的磁场电流分 量的d轴电流指令值。同时，与电枢绕线7相关的第2补正后d轴电流指 令值Id—ca2为对d轴电流指令值Id_c附加Aid—sf大小的磁场减弱方向的 磁场电流分量的d轴电流指令值。
如上所述，由运算部74a求出的第l补正后d轴电流指令值Ictcal、 由上述电流指令决定部41所决定的q轴电流指令值IqLC以及利用分解器 22而得出的转子角度检测值0m一s被逐次输入到电流控制部75a。同样， 由运算部74b求出的第2补正后d轴电流指令值Id—ca2、 q轴电流指令值 Iq_c以及分解器22所得出的转子角度检测值9m—s被逐次输入到电流控制 部75b。另外，在电流控制部75a， 75b中还逐次输入转子旋转速度com—s。
并且，这些电流控制部75a， 75b分别通过执行与第1实施方式中的 电流控制部45同样的处理，来分别控制定子4侧的电枢绕线6的各相电 流和定子5侧的电枢绕线7的各相电流。
更详细地说，与定子4侧的电枢绕线6对应的电流控制部75a具有 作为对定子4侧的电枢绕线6的两相(在本实施方式中为U相、W相) 的各自相电流进行检测的电流检测机构的电流传感器47a、 48a; BP滤波 器(带通滤波器)49a、以及dq变换部50a。然后，电流控制部75a与第1 实施方式的电流控制部45同样，在dq变换部50a中根据转子3的电角度 (0m一sx转子3的极对数)，对将电流传感器47a， 48a的输出通入BP滤波 器49a而取得的U相的电枢绕线6u的电流检测值Iu—sl、W相的电枢绕线 6w的电流检测值Iw一sl和由这些值算出的V相的电枢绕线6v的电流检测 值Iv—sl进行座标变换。从而，算出定子4侧的电枢绕线6的d轴电流检 测值Id—sl及q轴电流检测值Iq__sl。
电流控制部75a还与第1实施方式的电流控制部45同样，具有运 算部51a，其求出上述第l补正后d轴电流指令值Id一cal与d轴电流检测 值ld—sl的偏差AIdl (=Id—cal—Id—sl);运算部52a，其求出上述q轴电 流指令值Iq_c与q轴电流检测值Iq_sl的偏差AIql ( =Iq_c—Iq_sl); PI 控制部53a、 54a，其根据各自偏差AIdl、 AIql，利用作为各自的反馈控制 率的PI控制率(比例、积分控制率)来分别算出定子4侧的电枢绕线6 的d轴电压的基本指令值Vd1—cl以及q轴电压的基本指令值VqLcl，以 使该偏差AIdl、 AIql接近于O;和非干涉控制部55a，其求出用于消除在 d轴以及q轴之间相互干涉的速度电动势的d轴电压的补正量Vd2—cl及q 轴电压的补正量Vq2—cl。另夕卜，非干涉控制部55a由q轴电流指令值Iq_c 和转子旋转速度com一s来算出d轴侧的补正量Vd2jl。另外，非干涉控制 部55a由第1补正后的d轴电流指令值Id—cal和转子旋转速度com—s来算 出q轴侧的补正量Vq2一cl。
此外，电流控制部75a与第1实施方式的电流控制部45同样，还具 有运算部56a，其通过对d轴电压的上述基本指令值Vdl—cl增加补正 量Vd2一cl，来求出最终的d轴电压指令值Vd—c;运算部57a，其通过对q 轴电压的上述基本指令值Vql一cl增加补正量Vq2—cl，来求出最终的q轴
电压指令值V(Lcl;三相变换部58a，其根据这些d轴电压指令值Vd_cl 及q轴电压指令值VcLcl来求出电枢绕线6的U相、V相、W相的各个 相电压指令值Vu—cl、 Vv—cl、 Vw—cl;和功率驱动器单元59a (以下，称 为PDU59a)，其根据这些相电压指令值Vu—cl、 Vv一cl、 Vw一cl，对各相 的电枢绕线6u、 6v、 6w进行通电。
此时，上述三相变换部58a根据转子3的电角度对d轴电压指令值 Vd一cl及q轴电压指令值VcLcl进行座标变换，由此来算出上述相电压指 令值V、cl、 Vv一cl、 Vw_cl。另外，PDU59a与第1实施方式的PDU59 同样，具有逆变电路(省略图示)。并且，PDU59a根据相电压指令值Vu一cl、 Vv_cl、 Vw一cl，通过PWM控制来控制逆变电路的各相开关元件的导通 或截止，由此来控制各相的电枢绕线6u、 6v、 6w与作为电动机71的电源 的蓄电器(省略图示)之间的通电。
另外，与定子5侧的电枢绕线7对应的电流控制部75b具有作为对 定子5侧的电枢绕线7的两相(在本实施方式中为U相、W相)的各自 相电流进行检测的电流检测机构的电流传感器47b、 48b、 BP滤波器(带 通滤波器)4%以及dq变换部50b。并且，电流控制部75b与第1实施方 式的电流控制部45同样，在dq变换部50b中，根据转子3的电角度(emjx 转子3的极对数)，对将电流传感器47b、 48b的输出通入BP滤波器49b 而取得的U相的电枢绕线7u的电流检测值Iu—s2、 W相的电枢绕线7w的 电流检测值Iw—s2、以及根据这些值算出的V相的电枢绕线7v的电流检 测值Iv一s2进行座标变换。从而，算出电枢绕线7的d轴电流检测值Id_s2 及q轴电流检测值I^s2。
电流控制部75b还与第1实施方式的电流控制部45同样，具有运 算部51b，其求出上述第2补正后d轴电流指令值Id—ca2与d轴电流检测 值ld—s2的偏差Ald2 (=Id—ca2—Id—s2);运算部52b，其求出上述q轴电 流指令值Iq_c与q轴电流检测值Iq_s2的偏差Alq2 ( =Iq_C—Iq_s2); PI 控制部53b、 54b，其根据各自偏差Ald2、 Alq2，利用作为各自的反馈控 制率的PI控制率(比例、积分控制率)来分别算出定子4侧的电枢绕线6 的d轴电压的基本指令值Vdl一c2以及q轴电压的基本指令值Vql_c2，以 使该偏差AId2、 Alq2接近于0;和非干涉控制部55b，其求出用于消除在
d轴以及q轴之间相互干涉的速度电动势的d轴电压的补正量Vd2_c2及q 轴电压的补正量Vq2_c2。另外，非干涉控制部55b由q轴电流指令值Iq_c 和转子旋转速度com—s来算出d轴侧的补正量Vd2—c2。另外，非干涉控制 部55b由第2补正后的d轴电流指令值Id—ca2和转子旋转速度com—s来算
此外，电流控制部75b与第1实施方式的电流控制部45同样，还具 有运算部56b，其通过对d轴电压的上述基本指令值Vdl一c2增加补正 量Vd2—c2，来求出最终的d轴电压指令值Vd—c2;运算部57b，其通过对 q轴电压的上述基本指令值Vql_c2增加补正量Vq2—c2，来求出最终的q 轴电压指令值Vq_c2;三相变换部58b，其根据这些d轴电压指令值Vd—c2 及q轴电压指令值VcLc2来求出电枢绕线6的U相、V相、W相的各个 相电压指令值Vu—c2、 Vv—c2、 Vw—c2;和功率驱动器单元59b (以下，称 为PDU59b)，其根据这些相电压指令值Vu—c2、 Vv—c2、 Vw_c2,对各相 的电枢绕线7u、 7v、 7w进行通电。
此时，上述三相变换部58b根据转子3的电角度对d轴电压指令值 Vd一c2及q轴电压指令值Vq_c2进行座标变换，由此来算出上述相电压指 令值Vu—c2、 Vv—c2、 Vw—c2。另外，PDU59b与第1实施方式的PDU59 同样，具有逆变电路(省略图示)。并且，PDU59b根据相电压指令值Vu—c2、 Vv_c2、 Vw—c2,通过PWM控制来控制逆变电路的各相开关元件的导通 或截止，由此来控制各相的电枢绕线7u、 7v、 7w与作为电动机71的电源 的蓄电器(省略图示)之间的通电。
利用以上所说明的电流控制部75a的各功能部的控制处理，来控制为 定子4侧的电枢绕线6的各相电流与对应于第1补正后d轴电流指令值 Id—cal及q轴电流指令值Iq_c的电枢绕线6的各相电流的指令值(将Id—cal 及I(L_c的组根据转子3的电角度进行三相座标变换的各相电流的指令值) 一致。另外，利用电流控制部75b的各功能部的控制处理，来控制为定子 5侧的电枢绕线7的各相电流与对应于第2补正后d轴电流指令值Id_ca2 及q轴电流指令值Iq_c的电枢绕线7的各相电流的指令值(将Id—ca2及 Iq_c的组根据转子3的电角度进行三相座标变换的各相电流的指令值)一 致。由此来进行电动机71的运转控制，以使在电动机71的输出轴la上
发生转矩指令值Tr—c的转矩。
此时，在本实施方式中，在转子3的位置从中立位置向定子4侧变位 时，即，在由磁铁磁通引起的作用于转子3的推进力为从定子5向定子4 的方向的推进力时，作为定子4侧的电枢绕线6的d轴电流的指令值的第 1补正后d轴电流指令值Id—cal为在d轴电流指令值Id—c中附加了具有d 轴电流操作量AId—sf大小的磁场减弱方向的磁场电流分量的值。并且，由 该附加的磁场减弱方向的磁场电流分量引起的在定子4侧发生的电流磁 通，在该定子4与转子3之间与磁铁磁通反向。因而，该电流磁通使从定 子4向定子5方向的斥力(与由磁铁磁通引起的作用于转子3的推进力反 向的斥力)作用于转子3。同时，作为定子5侧的电枢绕线7的d轴电流 的指令值的第1补正后d轴电流指令值Id一cal为在d轴电流指令值Id一c 中附加了 d轴电流操作量AId一sf大小的磁场增强方向的磁场电流分量的 值。并且，由该附加的磁场增强方向的磁场电流分量引起的在定子5侧发 生的电流磁通在该定子5与转子3之间与磁铁磁通同向。因而，该电流磁 通使从定子4向定子5方向的吸引力(与由磁铁磁通引起的作用于转子3 的推进力反向的吸引力)作用于转子3。从而，作用于转子3的总的推进 力被调整为接近于0。
另外，在转子3的位置从中立位置向定子5侧变位时，即，在由磁铁 磁通引起的作用于转子3的推进力为从定子4向定子5的方向的推进力时， 作为定子4侧的电枢绕线6的d轴电流的指令值的第1补正后d轴电流指 令值Id一cal为在d轴电流指令值M—c中附加了 d轴电流操作量Aid—sf大 小的磁场减弱方向的磁场电流分量的值。并且，由该附加的磁场减弱方向 的磁场电流分量引起的在定子4侧发生的电流磁通，在该定子4与转子3 之间与磁铁磁通同向。因而，该电流磁通使从定子5向定子4方向的吸引 力(与由磁铁磁通引起的作用于转子3的推进力反向的吸引力)作用于转 子3。同时，作为定子5侧的电枢绕线7的d轴电流的指令值的第2补正 后d轴电流指令值Id_ca2为在d轴电流指令值Id一c中附加了 d轴电流操 作量AId一sf大小的磁场增强方向的磁场电流分量的值。并且，由该附加的 磁场增强方向的磁场电流分量引起的在定子5侧发生的电流磁通，在该定 子5与转子3之间与磁铁磁通反向。因而，该电流磁通使从定子5向定子4方向的斥力(与由磁铁磁通引起的作用于转子3的推进力反向的斥力) 作用于转子3。从而，作用于转子3的总的推进力被调整为接近于0。
其结果，即使在转子3的位置从中立位置向定子4、 5的任意一侧变 位时，也能够减轻以转子3的轴心方向作用于在底座上支撑电动机71的 输出轴la的轴承的推进力。而且，与第1实施方式相同，能够防止该轴 承的损伤及过早恶化。另外，在降低电动机71的部件成本的同时，能够 实现电动机71的小型化。
接着，对以上说明的第l以及第2实施例的变形形态进行若干说明。 [变形形态l]
在上述各实施例中，采用探测线圈24、 25来识别转子变位量As (换 言之，为相对于两定子4、 5的转子3的相对位置)。取代这个，使用适宜 的传感器来检测实际作用于转子3的推进力，并可根据该检测出的推进力 来调整d轴电流。
此时，例如，使用介于在底座上支撑电动机1、 71的输出轴la的轴 承与底座之间的力传感器或压力传感器、或者安装在底座上的变形测量 器，包含其方向地检测作用于转子3的推进力。并且，可将该推进力的检 测值的目标值设为O或者O附近的值，根据该推进力的检测值与目标值的 偏差，利用PI控制率等反馈控制率来决定上述第1实施方式或第2实施 例中的d轴电流操作量AId_sf。 [变形形态2]
另外，在上述第2实施例中，转子3的位置从中立位置变位，在推进 力作用于转子3的状况下，利用d轴电流操作量AId_sf来调整定子4侧的 电枢绕线6的磁场电流分量和定子5侧的电枢绕线7的磁场电流分量。取 代这个，还可仅调整电枢绕线6、 7的某一方的磁场电流分量。此时，省 略运算部74a、 74b的某一方，可对与该省略的运算部74a或74b对应的 电流控制部75a或75b直接输入d轴电流指令值Id—c。由此能够构成上述 第3发明或第4发明的一实施例。 [变形形态3]
或者，将第2实施例中的d轴电流操作量决定部73置换为第1实施 方式中的d轴电流操作量决定部43，并可采用由d轴电流指令值Id—c减去利用该d轴电流操作量决定部43所决定的d轴电流操作量AId一sf所得 的值来作为第1补正后d轴电流指令值Id_cal及第2补正后d轴电流指令 值ld—ca2。此时，因为始终在电枢绕线6、 7的每一相中流入相等的电流， 所以实质上与第l实施方式相同，可控制各电枢绕线6、 7的电流。而且， 能够起到与第1实施方式相同的效果。这样，可构成上述第2发明的一实 施例。 — [变形形态4]
另外，在上述各实施例或变形形态1 3中，使用转子变位量检测用 传感器23来推定转子变位量As、或检测推进力，并根据这个来决定用于 抑制作用于转子3的推进力的d轴电流操作量AId—sf。但是，在通过制造 电动机1时的检查等来判断转子变位量As、或由磁铁磁通引起的作用于转 子3的推进力时，可省略转子变位量检测用传感器23，并在各个电动机l 中将d轴电流操作量AId一sf设为预先决定的规定值。
或者，在各个电动机l中，预先作成规定了转子3的旋转速度和d轴 电流操作量AIcLsf之间的关系的设定数据(数据表或关系式等)，并保存 在控制装置2或72中，并可由上述转子旋转速度com一s，根据该设定数据 来决定d轴电流操作量AIcLsf。例如，可由转子旋转速度①m一s，根据图8 (a) (d)的某个所示的设定数据(数据表)来决定上述第1实施方式 中的d轴电流操作量Aid—sf。
在图8 (a)的例子中，在转子旋转速度com_s为规定值coml以下的 低速区域内，将d轴电流操作量AId_sf设为0。并且，在转子旋转速度com一s 为规定值①ml以上的速度区域内，将d轴电流操作量AI(Lsf设为磁场减 弱方向的规定值(负值)。另外，在图8 (b)的例子中，在转子旋转速度 com_s为规定值com2以下的低速区域内，将d轴电流操作量Al(sf设为0。 并且，在为该规定值com2以上的旋转速度区域内，使d轴电流操作量AId一sf
沿着磁场减弱方向增加。
在这些例子中，在低速区域内，即使推进力作用于将电动机1的输出 轴la支撑到底座上的轴承，也难以产生该轴承的损伤或恶化，所以d轴 电流操作量AId_sf为0或微小的值。
另外，在图8 (c)的例子中，在转子旋转速度com—s为某特定的旋转
速度com3、 com4 2'com3)、 com5 3'com3)附近的旋转速度时，将d 轴电流操作量Aid—sf分别设为规定值(负值)，在其以外的旋转速度中， 将d轴电流操作量AId一sf设为O。另外，在图8 (d)的例子中，在转子旋 转速度wm—s为某特定的旋转速度com3、com4( — 2*com3)、com5( — 3*com3) 附近的旋转速度时，使d轴电流操作量八ld—sf分别向负方向进行山型脉冲 状的变化。
艮口，包含电动机1的转子3的旋转系统，具有与该旋转系统的构造及 尺寸等对应的固有共振频率，在电动机1的转子旋转速度为与该共振频率 对应的旋转速度附近的旋转速度时，通过电动机1的旋转系统的旋转运动 和推进力，有时在推进方向(转子3的轴心方向)上发生机械共振现象。 因而，在图8 (c)、 (d)的例子中，在与上述共振频率对应的特定的旋转 速度com3、 tom4、 com5附近，对电动机1的电枢绕线6、 7的d轴电流附 加具有d轴电流操作量AId一sf大小的磁场减弱方向的磁场电流分量。从而， 防止电动机1中的机械共振现象的发生。
这样，由转子旋转速度com—s，根据图8 (a) (d)的某个所示的 设定数据(数据表)来决定上述第1实施方式中的d轴电流操作量AId一sf， 由此构成上述第12发明的一实施例。
另外 ，在使用如上所述的设定数据来决定第2实施例中的d轴电流操 作量AId—sf时，例如可如下的进行。
艮P，在转子3的位置从中立位置向定子4侧变位时(由磁铁磁通引起 的作用于转子3的推进力为从定子5向定子4方向的推进力时)，将由图8 (a) (d)的某个所示的设定数据所决定的d轴电流操作量AId—sf输入 至运算部74a、 74b。另外，在转子3的位置从中立位置向定子5侧变位时 (由磁铁磁通引起的作用于转子3的推进力为从定子4向定子5方向的推 进力时)，将使图8 (a) (d)的某个所示的设定数据所决定的d轴电流 操作量Aid—sf的符号反转后的符号输入到运算部74a、 74b。由此，可构 成上述第12发明的一实施例。
另外，在使用如上所述的设定数据来决定上述变形形态2中的d轴电 流操作量AId—sf时，例如可如下的进行。
艮口，在转子3的位置从中立位置向定子4侧变位时(由磁铁磁通引起
的作用于转子3的推进力为从定子5向定子4方向的推进力时)，省略运 算部74b，将由图8 (a) (d)的某个所示的设定数据所决定的d轴电 流操作量Aid—sf输入至运算部74a。或者，省略运算部74a，将使图8(a)
(d)的某个所示的设定数据所决定的d轴电流操作量AId一sf的符号反转 后的符号输入到运算部74b。
另外，在转子3的位置从中立位置向定子5侧变位时(由磁铁磁通引 起的作用于转子3的推进力为从定子4向定子5方向的推进力时)，省略 运算部74a，将由图8 (a) (d)的某个所示的设定数据所决定的d轴 电流操作量Aid—sf输入至运算部74b。或者，省略运算部74b，将使图8
(a) (d)的某个所示的设定数据所决定的d轴电流操作量AId—sf的符 号反转后的符号输入到运算部74a。
如上所述，使用图8 (a) (d)的某个所示的设定数据来决定变形 形态2中的d轴电流操作量AId—sf，由此可构成上述第13发明或第14发
明的一实施例。 [变形形态5]
另外，在上述各实施例或者各变形形态中，使转子3的磁极排列进行 了 halbach型的磁极排列，不过并非必需如此。例如，也可以使转子3所 具備的永久磁铁仅为上述主永久磁铁8。
权利要求
1.一种电动机的控制装置，为具备具有永久磁铁的转子、沿该转子的轴心方向设置在该转子两侧的两个定子、以及分别安装在该两个定子上的电枢绕线的轴向间隙型电动机的控制装置，其特征在于，具有磁场电流控制机构，其调整流入所述两个定子中的至少一个定子的电枢绕线的电流之中的磁场电流，以抑制在所述转子的轴心方向上作用于该转子的推进力。
2. 根据权利要求l所述的电动机的控制装置，其特征在于， 所述磁场电流控制机构，在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的推进力作用于所述转子时，对两个定子的电枢绕线的磁场电流分别附加磁场减 弱方向的磁场电流分量，由此来调整两个定子的电枢绕线的磁场电流。
3. 根据权利要求l所述的电动机的控制装置，其特征在于， 在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的作用于所述转子的推进力，为从所述两个定子中的一个定子即第1定子向另一个定子即第2定子方向的 推进力时，所述磁场电流控制机构对所述第2定子的电枢绕线的磁场电流 附加磁场减弱方向的磁场电流分量，由此来调整该第2定子的电枢绕线的 磁场电流。
4. 根据权利要求l所述的电动机的控制装置，其特征在于， 在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的作用于所述转子的推进力，为从所述两个定子中的一个定子即第1定子向另一个定子即第2定子方向的 推进力时，所述磁场电流控制机构对所述第1定子的电枢绕线的磁场电流 附加磁场增强方向的磁场电流分量，由此来调整该第1定子的电枢绕线的 磁场电流。
5. 根据权利要求l所述的电动机的控制装置，其特征在于， 在由所述永久磁铁产生的磁通所引起的作用于所述转子的推进力，为从所述两个定子中的一个定子即第1定子向另一个定子即第2定子方向的 推进力时，所述磁场电流控制机构对所述第1定子的电枢绕线的磁场电流 附加磁场增强方向的磁场电流分量，并且对所述第2定子的电枢绕线的磁 场电流附加磁场减弱方向的磁场电流分量，由此来调整两个定子的电枢绕线的磁场电流。
6. 根据权利要求l所述的电动机的控制装置，其特征在于， 具有推进力发生状态检测机构，其输出与在所述轴心方向上所述转子相对于两个定子的相对位置或作用于该转子的推进力相应的检测信号，所述磁场电流控制机构根据该推进力发生状态检测机构的输出来调 整所述两个定乎的电枢绕线中的至少一个电枢绕线的磁场电流。
7. 根据权利要求2所述的电动机的控制装置，其特征在于， 具有推进力发生状态检测机构，其输出与在所述轴心方向上所述转子相对于两个定子的相对位置或作用于该转子的推进力相应的检测信号，所述磁场电流控制机构，具有根据所述推进力发生状态检测机构的输 出，来决定附加至各定子的电枢绕线的磁场电流的所述磁场电流分量的机 构。
8. 根据权利要求5所述的电动机的控制装置，其特征在于， 具有推进力发生状态检测机构，其输出与在所述轴心方向上所述转子相对于两个定子的相对位置或作用于该转子的推进力相应的检测信号，所述磁场电流控制机构，具有根据所述推进力发生状态检测机构的输 出，来决定附加至各定子的电枢绕线的磁场电流的所述磁场电流分量的机 构。
9. 根据权利要求3所述的电动机的控制装置，其特征在于， 具有推进力发生状态检测机构，其输出与在所述轴心方向上所述转子相对于两个定子的相对位置或作用于该转子的推进力相应的检测信号，所述磁场电流控制机构，具有根据该推进力发生状态检测机构的输 出，来决定附加至所述第2定子的电枢绕线的磁场电流的所述磁场电流分 量的机构。
10. 根据权利要求4所述的电动机的控制装置，其特征在于， 具有推进力发生状态检测机构，其输出与在所述轴心方向上所述转子相对于两个定子的相对位置或作用于该转子的推进力相应的检测信号，所述磁场电流控制机构，具有根据该推进力发生状态检测机构的输 出，来决定附加至所述第1定子的电枢绕线的磁场电流的所述磁场电流分 量的机构。
11. 根据权利要求6所述的电动机的控制装置，其特征在于， 所述推进力发生状态检测机构由一对探测线圈构成，该探测线圈相互对置地分别安装到两个定子上。
12. 根据权利要求7所述的电动机的控制装置，其特征在于， 所述推进力发生状态检测机构由一对探测线圈构成，该探测线圈相互对置地分别安装到两个定子上。
13. 根据权利要求8所述的电动机的控制装置，其特征在于， 所述推进力发生状态检测机构由一对探测线圈构成，该探测线圈相互对置地分别安装到两个定子上。
14. 根据权利要求9所述的电动机的控制装置，其特征在于， 所述推进力发生状态检测机构由一对探测线圈构成，该探测线圈相互对置地分别安装到两个定子上。
15. 根据权利要求10所述的电动机的控制装置，其特征在于， 所述推进力发生状态检测机构由一对探测线圈构成，该探测线圈相互对置地分别安装到两个定子上。
16. 根据权利要求l所述的电动机的控制装置，其特征在于， 在该电动机的控制装置中预先具有设定数据，该设定数据规定所述转子的旋转速度和所述两个定子中的至少一个定子的电枢绕线的磁场电流 的操作量之间的关系，所述磁场电流控制机构根据基于所述转子的旋转速度的检测值和该 设定数据而决定的所述操作量，调整流入所述两定子中的至少一个定子的 电枢绕线的磁场电流分量。
17. 根据权利要求2所述的电动机的控制装置，其特征在于，在该电动机的控制装置中预先具有设定数据，该设定数据规定所述转 子的旋转速度和在所述各定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场 电流分量之间的关系，所述磁场电流控制机构根据所述转子的旋转速度的检测值和该设定 数据，决定在各定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量。
18. 根据权利要求5所述的电动机的控制装置，其特征在于， 在该电动机的控制装置中预先具有设定数据，该设定数据规定所述转子的旋转速度和在所述各定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场 电流分量之间的关系，所述磁场电流控制机构根据所述转子的旋转速度的检测值和该设定 数据，决定在各定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流分量。
19. 根据权利要求3所述的电动机的控制装置，其特征在于， 在该电动机的控制装置中预先具有设定数据，该设定数据规定所述转子的旋转速度和在所述第2定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场 电流分量之间的关系，所述磁场电流控制机构根据所述转子的旋转速度的检测值和该设定 数据，决定在所述第2定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流
20. 根据权利要求4所述的电动机的控制装置，其特征在于， 在该电动机的控制装置中预先具有设定数据，该设定数据规定所述转子的旋转速度和在所述第1定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场 电流分量之间的关系，所述磁场电流控制机构根据所述转子的旋转速度的检测值和该设定 数据，决定在所述第1定子的电枢绕线的磁场电流中附加的所述磁场电流
21. 根据权利要求l所述的电动机的控制装置，其特征在于， 所述转子的永久磁铁，按照使该转子的磁极排列成为哈尔巴赫排列的方式，设置在该转子上。
全文摘要
电动机(1)为具有转子(3)、配置在其轴心方向两侧的两个定子(4、5)、以及安装在定子(4、5)上的电枢绕线(6、7)的轴向间隙型电动机。该电动机的控制装置具有磁场电流控制机构(43、44)，其调整流入两个定子(4、5)中的至少某一个定子的电枢绕线的电流之中的磁场电流，以抑制在转子(3)的轴心方向上作用于转子(3)的推进力。由此，可抑制作用于轴向间隙型电动机的转子的推进力。
文档编号H02P21/05GK101355339SQ20081013609
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月15日 优先权日2007年7月24日
发明者新博文 申请人:本田技研工业株式会社