供电电路和旋转电机系统的制作方法

1.本发明涉及一种供电电路和旋转电机系统。


背景技术：

2.近年来，作为应对全球气候变化的具体对策，面向实现低碳社会或脱碳社会的举措十分活跃。在车辆方面，也强烈要求减少co2的排放量，驱动源的电动化正在急速发展。
3.对于作为车辆的驱动源使用的旋转电机，要求能够从低速区域到高速区域的宽范围内高效率地进行驱动。因此，也考虑搭载特性不同的2个以上的旋转电机作为驱动源，但这会成为制造成本增加的主要原因。
4.另一方面，在专利文献1中记载了一种感应电动机的驱动装置，该感应电动机的驱动装置构成为能够在主绕组与辅助绕组串联连接的状态和并联连接的状态间切换。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2011-244576号公报
8.通过使1个旋转电机具有2个以上的特性、或具有特性差异变大的发展性，期待能够以更高效率驱动旋转电机的供电装置。


技术实现要素：

9.本发明提供一种能够使旋转电机具有不同特性的供电电路和旋转电机系统。
10.本发明提供一种供电电路，其向旋转电机供给电力，所述旋转电机包括具有第一绕组部和第二绕组部的第一相绕组以及具有第三绕组部和第四绕组部的第二相绕组，其中，
11.所述供电电路包括：
12.第一电路，其与电源连接，并且与所述第一相绕组连接；以及
13.第二电路，其相对于所述电源与所述第一电路并联连接，并且与所述第二相绕组连接，
14.所述第一电路包括第一开关、以及设置有开关元件的上臂和设置有开关元件的下臂在中点处连接的第一臂～第四臂，
15.所述第一绕组部的一端连接所述第一臂的所述中点，
16.所述第一绕组部的另一端连接所述第二臂的所述中点，
17.所述第二绕组部的一端连接所述第三臂的所述中点，
18.所述第二绕组部的另一端连接所述第四臂的所述中点，
19.所述第一开关连接在所述第二臂的所述中点与所述第三臂的所述中点之间，
20.所述第二电路包括第二开关、以及设置有开关元件的上臂和设置有开关元件的下臂在中点处连接的第五臂～第八臂，
21.所述第三绕组部的一端连接所述第五臂的所述中点，
22.所述第三绕组部的另一端连接所述第六臂的所述中点，
23.所述第四绕组部的一端连接所述第七臂的所述中点，
24.所述第四绕组部的另一端连接所述第八臂的所述中点，
25.所述第二开关连接在所述第六臂的所述中点与所述第七臂的所述中点之间。
26.另外，本发明提供一种旋转电机系统，包括：
27.旋转电机，其包括第一相绕组和第二相绕组；以及
28.供电电路，其向所述旋转电机供给电力，
29.所述第一相绕组具有第一绕组部和第二绕组部，
30.所述第二相绕组具有第三绕组部和第四绕组部，
31.所述供电电路包括：
32.第一电路，其与电源连接，并且与所述第一相绕组连接；以及
33.第二电路，其相对于所述电源与所述第一电路并联连接，并且与所述第二相绕组连接，
34.所述第一电路包括第一开关、以及设置有开关元件的上臂和设置有开关元件的下臂在中点处连接的第一臂～第四臂，
35.所述第一绕组部的一端连接所述第一臂的所述中点，
36.所述第一绕组部的另一端连接所述第二臂的所述中点，
37.所述第二绕组部的一端连接所述第三臂的所述中点，
38.所述第二绕组部的另一端连接所述第四臂的所述中点，
39.所述第一开关连接在所述第二臂的所述中点与所述第三臂的所述中点之间，
40.所述第二电路包括第二开关、以及设置有开关元件的上臂和设置有开关元件的下臂在中点处连接的第五臂～第八臂，
41.所述第三绕组部的一端连接所述第五臂的所述中点，
42.所述第三绕组部的另一端连接所述第六臂的所述中点，
43.所述第四绕组部的一端连接所述第七臂的所述中点，
44.所述第四绕组部的另一端连接所述第八臂的所述中点，
45.所述第二开关连接在所述第六臂的所述中点与所述第七臂的所述中点之间。
46.根据本发明，能够提供一种能够使旋转电机具有不同特性的供电电路和旋转电机系统。
附图说明
47.图1是表示第一实施方式的旋转电机系统的结构的电路图。
48.图2是表示图1的旋转电机系统的2个模式的动作说明图。
49.图3是表示将图1的旋转电机系统的双向开关切换到断开状态时的电流的流动的电路图。
50.图4是旋转电机的示意图。
51.图5是对第一实施方式～第三实施方式的旋转电机系统的结构和性能进行比较的说明图。
52.图6是表示第四实施方式的旋转电机系统的结构的电路图。
53.图7是表示图6的旋转电机系统的4个模式的动作说明图。
54.图8是表示图6的旋转电机系统的扭矩(torque)性能和输出性能的图表。
55.图9是表示图6的旋转电机系统的变形例的电路图。
56.图10是表示第五实施方式的旋转电机系统的结构的电路图。
57.图11是表示旋转电机m的绕组配置的一例的图。
58.图12是表示旋转电机m的绕组配置的另一例的图。
59.‑‑
附图标记说明
‑‑
60.1 旋转电机系统
61.2 供电电路
62.3 第一电路
63.4 第二电路
64.5 第三电路
65.10 转子
66.11 定子
67.α 第一相绕组
68.α1 第一绕组部
69.α2 第二绕组部
70.α3 第五绕组部
71.β 第二相绕组
72.β1 第三绕组部
73.β2 第四绕组部
74.β3 第六绕组部
75.γ 第三相绕组
76.γ1 第七绕组部
77.γ2 第八绕组部
78.a1～a12 第一臂～第十二臂
79.ah1～ah12 上臂
80.al1～al12 下臂
81.h1～h12 开关元件
82.l1～l12 开关元件
83.d 续流二极管
84.p1～p12 中点
85.sw1a 第一双向开关(第一开关)
86.sw1b 第二双向开关(第二开关)
87.sw2a 第三双向开关
88.sw2b 第四双向开关
89.sw3a 第五双向开关
90.sw3b 第六双向开关
91.sw1c 第七双向开关(第三开关)
92.b 电源
93.m 旋转电机
94.s1～s6 槽
95.sl1 第一槽
96.sl2 第二槽
97.sl3 第三槽
98.sl4 第四槽
具体实施方式
99.首先，参照图1～图5对本发明的第一实施方式进行说明。
100.(旋转电机系统)
101.如图1所示，旋转电机系统1包括旋转电机m(参照图4)和向旋转电机供给电力的供电电路2。
102.(旋转电机)
103.如图4所示，旋转电机m是包括转子10、定子11、卷绕于定子11的第一相绕组α以及第二相绕组β的两相旋转电机，例如由两相无刷电动机(motor)构成。第一相绕组α和第二相绕组β例如以电气角偏移90
°
地配置在定子11上。绕组配置将在后面叙述。第一相绕组α具有第一绕组部α1和第二绕组部α2，第二相绕组β具有第三绕组部β1和第四绕组部β2。第一绕组部α1的匝数(图中，有时记载为匝数)与第二绕组部α2的匝数相等，第三绕组部β1的匝数与第四绕组部β2的匝数也相等。另外，第一绕组部α1的匝数与第三绕组部β1的匝数相等，第二绕组部α2的匝数与第四绕组部β2的匝数也相等。
104.(供电电路)
105.供电电路2包括：第一电路3，其与电源b连接，并且与第一相绕组α连接；以及第二电路4，其相对于电源b与第一电路3并联连接，并且与第二相绕组β连接。
106.第一电路3包括第一臂a1～第四臂a4和第一双向开关sw1a。第一臂a1～第四臂a4相对于电源b并联连接。
107.第一臂a1包括：上臂ah1，其并联设置有开关元件h1和续流二极管d；以及下臂al1，其并联设置有开关元件l1和续流二极管d，经由中点p1与上臂ah1串联连接。第二臂a2包括：上臂ah2，其并联设置有开关元件h2和续流二极管d；以及下臂al2，其并联设置有开关元件l2和续流二极管d，经由中点p2与上臂ah2串联连接。第三臂a3包括：上臂ah3，其并联设置有开关元件h3和续流二极管d；以及下臂al3，其并联设置有开关元件l3和续流二极管d，经由中点p3与上臂ah3串联连接。第四臂a4包括：上臂ah4，其并联设置有开关元件h4和续流二极管d；以及下臂al4，其并联设置有开关元件l4和续流二极管d，经由中点p4与上臂ah4串联连接。
108.而且，第一绕组部α1的一端与第一臂a1的中点p1连接，第一绕组部α1的另一端与第二臂a2的中点p2连接，第二绕组部α2的一端与第三臂a3的中点p3连接，第二绕组部α2的另一端与第四臂a4的中点p4连接。
109.第一双向开关sw1a例如通过将包括并联的开关元件和二极管的2组电路彼此反向地串联连接(将二极管正向彼此连接)而构成，能够基于2组开关元件的切换控制将双向的
电流的流动切换到接通(on)状态和断开(off)状态。第一双向开关sw1a连接在第二臂a2的中点p2与第三臂a3的中点p3之间。
110.第二电路4包括第五臂a5～第八臂a8和第二双向开关sw1b。第二电路4的第五臂a5～第八臂a8相对于电源b并联连接。
111.第五臂a5包括：上臂ah5，其并联设置有开关元件h5和续流二极管d；以及下臂al5，其并联设置有开关元件l5和续流二极管d，经由中点p5与上臂ah5串联连接。第六臂a6包括：上臂ah6，其并联设置有开关元件h6和续流二极管d；以及下臂al6，其并联设置有开关元件l6和续流二极管d，经由中点p6与上臂ah6串联连接。第七臂a7包括：上臂ah7，其并联设置有开关元件h7和续流二极管d；以及下臂al7，其并联设置有开关元件l7和续流二极管d，经由中点p7与上臂ah7串联连接。第八臂a8包括：上臂ah8，其并联设置有开关元件h8和续流二极管d；以及下臂al8，其并联设置有开关元件l8和续流二极管d，经由中点p8与上臂ah8串联连接。
112.而且，第三绕组部β1的一端与第五臂a5的中点p5连接，第三绕组部β1的另一端与第六臂a6的中点p6连接，第四绕组部β2的一端与第七臂a7的中点p7连接，第四绕组部β2的另一端与第八臂a8的中点p8连接。
113.第二双向开关sw1b具有与第一双向开关sw1a相同的构成，并且连接在第六臂a6的中点p6与第七臂a7的中点p7之间。
114.接着，对旋转电机m的绕组配置的一例进行说明。
115.图11是表示旋转电机m的绕组配置的一例的图，图12是表示旋转电机m的绕组配置的另一例的图。旋转电机m例如是8极48槽的两相旋转电机。
116.在转子10上，沿周向等间隔地设置有8个磁极部20。各磁极部20由设置于转子铁芯21的径向外侧的永久磁铁22构成。在定子11上，在定子铁芯30的径向内侧，沿周向等间隔地设置有48个槽。即，相邻的槽的间隔以电气角计为30
°
。在图11和图12中，仅示出1个磁极部20和与1个磁极部20对应的6个槽。在以下的说明中，在图11和图12中，将该6个槽在周向上从右向左称为1号槽s1、2号槽s2、3号槽s3、4号槽s4、5号槽s5、6号槽s6。
117.在图11的示例中，在各槽中配置有6根绕组(线圈)。并且，在1号槽s1和2号槽s2中，分别在径向上交替地配置有第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2，在4号槽s4和5号槽s5中，分别在径向上交替地配置有第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2。另外，在3号槽s3和6号槽s6中，在径向上交替地配置有第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2，并且在径向上交替地配置有第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2。
118.这样，在定子11中，第一相绕组α(第一绕组部α1和第二绕组部α2)和第二相绕组β(第三绕组部β1和第四绕组部β2)配置为电气角偏移90
°
。
119.在此，若将配置有第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2的槽设为第一槽sl1，则1号槽s1和2号槽s2构成第一槽sl1。若将配置有第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2的槽设为第二槽sl2，则4号槽s4和5号槽s5构成第二槽sl2。若将配置有第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2和第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2的全部的槽设为第三槽sl3，则3号槽s3和6号槽s6构成第三槽sl3。
120.在图11的示例中，在第一槽sl1与第二槽sl2之间配置有第三槽sl3。
121.在图12的示例中，在各槽中配置有12根绕组(线圈)。并且，在1号槽s1中仅配置有
第一相绕组α的第一绕组部α1，在3号槽s3中仅配置有第一相绕组α的第二绕组部α2，在配置于1号槽s1和3号槽s3之间的2号槽s2中，第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2配置为在径向上分割成2部分。即，第一绕组部α1和第二绕组部α2配置为电气角偏移45
°
。另外，在4号槽s4中仅配置有第二相绕组β的第三绕组部β1，在6号槽s6中仅配置有第二相绕组β的第四绕组部β2，在配置于4号槽s4和6号槽s6之间的5号槽s5中，第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2配置为在径向上分割成2部分。即，第三绕组部β1和第四绕组部β2配置为电气角偏移45
°
。
122.这样，在定子11中，第一相绕组α(第一绕组部α1和第二绕组部α2)和第二相绕组β(第三绕组部β1和第四绕组部β2)配置为电气角偏移90
°
。
123.与图11的示例类似，若将配置有第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2的槽设为第一槽sl1，则2号槽s2构成第一槽sl1。若将配置有第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2的槽设为第二槽sl2，则5号槽s5构成第二槽sl2。另外，假设图11的示例中未示出的仅配置1个绕组部的槽设为第四槽sl4，则1号槽s1、3号槽s3、4号槽s4以及6号槽s6构成第四槽sl4。
124.在图12的示例中，在第一槽sl1与第二槽sl2之间配置有2个第四槽sl4。在图12的示例中，各绕组部配置为电气角偏移45
°
，因此，虽然是两相电动机，但通过提高绕组系数，能够达到提高最大扭矩和减小扭矩脉动的效果。
125.根据如以上那样构成的旋转电机系统1，能够使旋转电机m以特性不同的2个模式动作。以下，参照图2对可切换的2个模式进行说明。
126.(第一模式)
127.如图2的左侧所示，在第一模式中，第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b处于接通状态，并且基于第一臂a1、第四臂a4、第五臂a5和第八臂a8的开关控制，向串联连接的第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2、以及串联连接的第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2供给电力(图2中的匝数记为2)。在这样的第一模式中，如图5的左侧所示，能够提高低转速区域的扭矩性能。
128.此外，图5的左侧的示例中，在第一实施方式中，在将各相绕组的匝数设为18(图中18t)的情况下，将第一绕组部α1的匝数以及第二绕组部α2的匝数分别设为9(图中9t)，且将第三绕组部β1的匝数以及第四绕组部β2的匝数分别设为9(图中9t)。
129.(第二模式)
130.如图2的右侧所示，在第二模式中，第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b处于断开状态，并且基于第一臂a1～第八臂a8的开关控制，向并联连接的第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2、以及并联连接的第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2供给电力(图2中的匝数记为1)。在这样的第二模式中，如图5的左侧所示，能够提高高转速区域的输出性能。由此，通过在低转速区域中选择第一模式，在高转速区域中选择第二模式，能够兼顾扭矩性能和输出性能。
131.(从第一模式向第二模式的切换)
132.如图3所示，当基于从第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b的接通状态切换到第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b的断开状态，从第一模式切换到第二模式时，释放存储在各绕组部α1、α2、β1、β2中的电荷(能量)。具体而言，在本实施方式的供电电路2中，如
图3的右侧所示，在各绕组部α1、α2、β1、β2中流动的电流流过各臂a1～a8的续流二极管d。这样，确保了用于释放各绕组部α1、α2、β1、β2中的电流的路径，因此能够防止开关元件h1～h8、l1～l8等因从各绕组部α1、α2、β1、β2放出的电流而损坏。
133.(其他实施方式)
134.接着，参照图5～图10，对第二实施方式～第五实施方式的旋转电机系统1b～1e进行说明。但是，对于与所述第一实施方式相同的构成可以通过使用与所述第一实施方式相同的附图标记来引用所述第一实施方式的说明。
135.(第二和第三实施方式)
136.如图5的左右方向上的中央以及右侧所示，第二实施方式的旋转电机系统1b和第三实施方式的旋转电机系统1c与第一实施方式的不同点在于，在第一双向开关sw1a与第三臂a3的中点p3之间(或者，第二臂a2的中点p2与第一双向开关sw1a之间)设置有第一相绕组α的第五绕组部α3，在第二双向开关sw1b与第七臂a7的中点p7之间(或者，第六臂a6的中点p6与第二双向开关sw1b之间)设置有第二相绕组β的第六绕组部β3。另外，第五绕组部α3的匝数与第六绕组部β3的匝数相等。根据这样的第二和第三实施方式，如图5的下部所示，在向串联连接的3个绕组部α1～α3和β1～β3供给电力的情况(第一模式)和向并联连接的2个绕组部α1、α2和β1、β2供给电力的情况(第二模式)下，能够大幅改变旋转电机m的特性，因此能够进一步提高输出效率。
137.在第二实施方式中，将第五绕组部α3的匝数设为小于第一绕组部α1的匝数和第二绕组部α2的匝数，并且将第六绕组部β3的匝数设为小于第三绕组部β1的匝数和第四绕组部β2的匝数。在图5的左右方向上的中央的示例中，在将各相绕组的匝数设为18(图中18t)的情况下，将第五绕组部α3的匝数设为2(图中2t)，将第一绕组部α1的匝数以及第二绕组部α2的匝数分别设为8(图中8t)，并且将第六绕组部β3的匝数设为2(图中2t)，将第三绕组部β1的匝数以及第四绕组部β2的匝数分别设为8(图中8t)。
138.在第三实施方式中，将第五绕组部α3的匝数设为与第一绕组部α1的匝数和第二绕组部α2的匝数相同，并且将第六绕组部β3的匝数设为与第三绕组部β1的匝数和第四绕组部β2的匝数相同。在图5的右侧的示例中，在将各相绕组的匝数设为18(图中18t)的情况下，将第五绕组部α3的匝数、第一绕组部α1的匝数以及第二绕组部α2的匝数分别设为6(图中6t)，并且将第六绕组部β3的匝数、第三绕组部β1的匝数以及第四绕组部β2的匝数分别设为6(图中6t)。
139.在第二和第三实施方式中，可以在第一模式和第二模式之间进行切换，在第一模式中，第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b处于接通状态，并且向串联连接的第一相绕组α的第一绕组部α1、第二绕组部α2和第五绕组部α3、以及串联连接的第二相绕组β的第三绕组部β1、第四绕组部β2和第六绕组部β3供给电力，在第二模式中，第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b处于断开状态，并且向并联连接的第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2、以及并联连接的第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2供给电力。
140.在第二和第三实施方式中，优选在第一电路3和第二电路4中设置电荷释放部，该电荷释放部在从第一模式切换到第二模式时释放第五绕组部α3和第六绕组部β3的电荷(能量)。电荷释放部例如是电荷释放电路，该电荷释放电路与第五绕组部α3和第六绕组部β3的两端侧连接，并随着第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b从接通状态向断开状态的切
换，释放第五绕组部α3和第六绕组部β3的电荷(能量)。根据这样的电荷释放部，在从第一模式切换到第二模式时，通过释放第五绕组部α3和第六绕组部β3的电荷(能量)，能够抑制浪涌电流的产生。
141.另外，取代设置电荷释放部，在从第一模式切换到第二模式时，可以设置第一臂a1～第四臂a4的开关元件h1～h4、l1～l4、以及第五臂a5～第八臂a8的开关元件h5～h8、l5～l8被控制为处于断开状态的期间。这样，当从第一模式切换到第二模式时，在各开关元件h1～h8、l1～l8的断开期间，来自第五绕组部α3和第六绕组部β3的电流流过各臂a1～a8的续流二极管d，因此无需另外设置电荷释放电路，就能够释放第五绕组部α3和第六绕组部β3的电荷(能量)。
142.(第四实施方式)
143.如图6所示，第四实施方式的旋转电机系统1d与第二和第三实施方式的不同之处在于，还包括：第三双向开关sw2a，其设置于第一相绕组α的第一绕组部α1与第二臂a2的中点p2之间(或者，第一相绕组α的第一绕组部α1与第一臂a1的中点p1之间)；第四双向开关sw2b，其设置于第二相绕组β的第三绕组部β1与第六臂a6的中点p6之间(或者，第二相绕组β的第三绕组部β1与第五臂a5的中点p5之间)；第五双向开关sw3a，其设置于第一相绕组α的第二绕组部α2与第四臂a4的中点p4之间(或者，第一相绕组α的第二绕组部α2与第三臂a3的中点p3之间)；以及第六双向开关sw3b，其设置于第二相绕组β的第四绕组部β2与第八臂a8的中点p8之间(或者，第二相绕组β的第四绕组部β2与第七臂a7的中点p7之间)。
144.根据这样的第四实施方式，能够实现图7所示的4个模式(第十一模式～第十四模式)。在图7的示例中，在将各相绕组的匝数设为18(图中18t)的情况下，将第五绕组部α3的匝数设为10(图中10t)，将第一绕组部α1的匝数以及第二绕组部α2的匝数分别设为4(图中4t)，并且将第六绕组部β3的匝数设为10(图中10t)，将第三绕组部β1的匝数以及第四绕组部β2的匝数分别设为4(图中4t)。
145.(第十一模式)
146.如图7的左端所示，在第十一模式中，第一双向开关sw1a、第二双向开关sw1b、第三双向开关sw2a、第四双向开关sw2b、第五双向开关sw3a和第六双向开关sw3b处于接通状态，并且基于第一臂a1、第七臂a7、第四臂a4和第八臂a8的开关控制，向串联连接的第一相绕组α的第一绕组部α1、第五绕组部α3和第二绕组部α2以及第二相绕组β的第三绕组部β1、第六绕组部β3和第四绕组部β2供给电力。即，被供电的各相绕组的匝数为18(图中18t)的情况。
147.(第十二模式)
148.如从图7的左端起第二列所示，在第十二模式中，第一双向开关sw1a、第二双向开关sw1b、第三双向开关sw2a和第四双向开关sw2b处于接通状态，且第五双向开关sw3a和第六双向开关sw3b处于断开状态，基于第一臂a1、第三臂a3、第五臂a5和第七臂a7的开关控制，向串联连接的第一相绕组α的第一绕组部α1和第五绕组部α3、以及串联连接的第二相绕组β的第三绕组部β1和第六绕组部β3供给电力。即，被供电的各相绕组的匝数为14(图中14t)的情况。
149.(第十三模式)
150.如从图7的左端起第三列所示，在第十三模式中，第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b处于接通状态，且第三双向开关sw2a、第四双向开关sw2b、第五双向开关sw3a和第六
双向开关sw3b处于断开状态，基于第二臂a2、第三臂a3、第六臂a6和第七臂a7的开关控制，向第一相绕组α的第五绕组部α3和第二相绕组β的第六绕组部β3供给电力。即，被供电的各相绕组的匝数为10(图中10t)的情况。
151.(第十四模式)
152.如图7的右侧所示，在第十四模式中，第三双向开关sw2a、第四双向开关sw2b、第五双向开关sw3a和第六双向开关sw3b处于接通状态，且第一双向开关sw1a和第二双向开关sw1b处于断开状态，基于第一臂a1～第八臂a8的开关控制，向并联连接的第一相绕组α的第一绕组部α1和第二绕组部α2、以及并联连接的第二相绕组β的第三绕组部β1和第四绕组部β2供给电力。在该情况下，在各相绕组中，并联存在2个被供电的匝数为4的电路(图中，4t 2para)。
153.根据以上的第四实施方式，如图8所示，与第一实施方式～第三实施方式相比，能够使旋转电机m具有更多的特性，因此能够进一步提高输出效率。
154.(第四实施方式的变形例)
155.图9表示第四实施方式的变形例，将第三双向开关sw2a设置在第一臂a1的上臂ah1的开关元件h1与下臂al1的开关元件l1之间，将第四双向开关sw2b设置在第五臂a5的上臂ah5的开关元件h5与下臂al5的开关元件l5之间。另外，将第五双向开关sw3a设置在第四臂a4的上臂ah4的开关元件h4与下臂al4的开关元件l4之间，将第六双向开关sw3b设置在第八臂a8的上臂ah8的开关元件h8与下臂al8的开关元件l8之间。即使是这样的变形例的结构，也能够如上述第四实施方式那样实现4种模式。
156.(第五实施方式)
157.图10所示的第五实施方式的旋转电机系统1e与所述第一实施方式～第四实施方式的不同点在于适用于三相旋转电机。
158.如图10所示，第五实施方式的供电电路2向旋转电机m供给电力，该旋转电机m包括：具有第一绕组部α1和第二绕组部α2的第一相(u相)绕组α；具有第三绕组部β1和第四绕组部β2的第二相(v相)绕组β；以及具有第七绕组部γ1和第八绕组部γ2的第三相(w相)绕组γ。
159.除了上述的第一电路3和第二电路4之外，供电电路2还包括第三电路5。第三电路5相对于电源b与第一电路3和第二电路4并联连接，并且与第三相绕组γ连接。
160.第三电路5包括第九臂a9～第十二臂a12和第七双向开关sw1c。第三电路5的第九臂a9～第十二臂a12相对于电源b并联连接。
161.第九臂a9包括：上臂ah9，其并联设置有开关元件h9和续流二极管d；以及下臂al9，其并联设置有开关元件l9和续流二极管d，经由中点p9与上臂ah9串联连接。第十臂a10包括：上臂ah10，其并联设置有开关元件h10和续流二极管d；以及下臂al10，其并联设置有开关元件l10和续流二极管d，经由中点p10与上臂ah10串联连接。第十一臂a11包括：上臂ah11，其并联设置有开关元件h11和续流二极管d；以及下臂al11，其并联设置有开关元件l11和续流二极管d，经由中点p11与上臂ah11串联连接。第十二臂a12包括：上臂ah12，其并联设置有开关元件h12和续流二极管d；以及下臂al12，其并联设置有开关元件l12和续流二极管d，经由中点p12与上臂ah12串联连接。
162.而且，第七绕组部γ1的一端与第九臂a9的中点p9连接，第七绕组部γ1的另一端
与第十臂a10的中点p10连接，第八绕组部μγ2的一端与第十一臂a11的中点p11连接，第八绕组部γ2的另一端与第十二臂a12的中点p12连接。
163.第七双向开关sw1c具有与第一双向开关sw1a等相同的构成，并且连接在第十臂a10的中点p10与第十一臂a11的中点p11之间。
164.根据这样的第五实施方式，在三相旋转电机中，在向各相绕组α、β、γ供给电力时，通过在向串联连接的2个绕组部供给电力的情况和向并联连接的2个绕组部供给电力的情况之间进行切换，能够使旋转电机m具有不同的特性。由此，能够选择效率较高的运转点，因此能够提高输出效率。
165.另外，在第五实施方式中，与第二实施方式以及第三实施方式一样，绕组部可以与双向开关sw1a、sw1b、sw1c串联地设置。并且，在第五实施方式中，与第四实施方式一样，可以在各绕组部与中点之间设置双向开关。
166.以上，参照附图对各种实施方式进行了说明，但显然本发明不限于这样的例子。显然，本领域技术人员能够在权利要求书所记载的范围内想到各种变更例或修正例，而且应当理解这些变更例和修正例也属于本发明的技术范围。另外，在不脱离发明的主旨的范围内，也可以任意地组合上述实施方式中的各组成元件。
167.例如，双向开关可以是接触器机械开关，也可以是反向阻断型igbt等，只要能够切断双向的电流的流动即可。
168.在本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是，尽管在括号中示出了上述实施方式中的相应组成元件等，但本发明并不限于此。
169.(1)一种供电电路(供电电路2)，其向旋转电机(旋转电机m)供给电力，所述旋转电机(旋转电机m)包括具有第一绕组部(第一绕组部α1)和第二绕组部(第二绕组部α2)的第一相绕组(第一相绕组α)以及具有第三绕组部(第三绕组部β1)和第四绕组部(第四绕组部β2)的第二相绕组(第二相绕组β)，其中，
170.所述供电电路包括：
171.第一电路(第一电路3)，其与电源(电源b)连接，并且与所述第一相绕组连接；以及
172.第二电路(第二电路4)，其相对于所述电源与所述第一电路并联连接，并且与所述第二相绕组连接，
173.所述第一电路包括第一开关(第一双向开关sw1a)、以及设置有开关元件(开关元件h1～h4)的上臂(上臂ah1～ah4)和设置有开关元件(开关元件l1～l4)的下臂(al1～al4)在中点(中点p1～p4)处连接的第一臂～第四臂(第一臂a1～第四臂a4)，
174.所述第一绕组部的一端连接所述第一臂的所述中点，
175.所述第一绕组部的另一端连接所述第二臂的所述中点，
176.所述第二绕组部的一端连接所述第三臂的所述中点，
177.所述第二绕组部的另一端连接所述第四臂的所述中点，
178.所述第一开关连接在所述第二臂的所述中点与所述第三臂的所述中点之间，
179.所述第二电路包括第二开关(第二双向开关sw1b)、以及设置有开关元件(开关元件h5～h8)的上臂(上臂ah5～ah8)和设置有开关元件(开关元件l5～l8)的下臂(下臂al5～al8)在中点(中点p5～p8)处连接的第五臂～第八臂(第五臂a5～第八臂a8)，
180.所述第三绕组部的一端连接所述第五臂的所述中点，
181.所述第三绕组部的另一端连接所述第六臂的所述中点，
182.所述第四绕组部的一端连接所述第七臂的所述中点，
183.所述第四绕组部的另一端连接所述第八臂的所述中点，
184.所述第二开关连接在所述第六臂的所述中点与所述第七臂的所述中点之间。
185.根据(1)，在多相旋转电机中，在向各相绕组供给电力时，通过在向串联连接的2个绕组部供给电力的情况和向并联连接的2个绕组部供给电力的情况之间进行切换，能够使旋转电机具有不同的特性。由此，能够选择效率较高的运转点，因此能够提高输出效率。
186.(2)根据(1)所述的供电电路，其中，
187.所述供电电路被配置为能够在第一模式和第二模式间进行切换，
188.在所述第一模式中，所述第一开关和所述第二开关处于接通状态，向串联连接的所述第一相绕组的所述第一绕组部和所述第二绕组部、以及串联连接的所述第二相绕组的所述第三绕组部和所述第四绕组部供给电力，
189.在所述第二模式中，所述第一开关和所述第二开关处于断开状态，向并联连接的所述第一相绕组的所述第一绕组部和所述第二绕组部、以及并联连接的所述第二相绕组的所述第三绕组部和所述第四绕组部供给电力。
190.根据(2)，通过在低转速区域中选择第一模式，在高转速区域中选择第二模式，能够兼顾扭矩密度和输出密度。
191.(3)根据(2)所述的供电电路，其中，
192.在所述第一臂～第四臂上，设置有与各开关元件并联的续流二极管(续流二极管d)，
193.当从所述第一模式切换到所述第二模式时，
194.在所述第一相绕组的所述第一绕组部和所述第二绕组部中流动的电流流过所述续流二极管。
195.根据(3)，能够防止开关元件等因从第一绕组部和第二绕组部放出的电流而损坏。
196.(4)根据(2)或(3)所述的供电电路，其中，
197.在所述第五臂～第八臂上，设置有与各开关元件并联的续流二极管(续流二极管d)，
198.当从所述第一模式切换到所述第二模式时，
199.在所述第二相绕组的所述第三绕组部和所述第四绕组部中流动的电流流过所述续流二极管。
200.根据(4)，能够防止开关元件等因从第三绕组部和第四绕组部放出的电流而损坏。
201.(5)根据(1)至(4)中任一项所述的供电电路，其中，
202.在所述第二臂的所述中点与所述第一开关之间、或者所述第一开关与所述第三臂的所述中点之间设置有所述第一相绕组的第五绕组部(第五绕组部α3)，
203.在所述第六臂的所述中点与所述第二开关之间、或者所述第二开关与所述第七臂的所述中点之间设置有所述第二相绕组的第六绕组部(第六绕组部β3)。
204.根据(5)，在向串联连接的3个绕组部供给电力的情况和向并联连接的2个绕组部供给电力的情况下，能够大幅改变旋转电机的特性，能够进一步提高输出效率。
205.(6)根据(5)所述的供电电路，其中，
206.所述第一绕组部的匝数与所述第二绕组部的匝数相等，
207.所述第五绕组部的匝数大于或等于所述第一绕组部的匝数和所述第二绕组部的所述匝数，
208.所述第三绕组部的匝数与所述第四绕组部的匝数相等，
209.所述第六绕组部的匝数大于或等于所述第三绕组部的匝数和所述第四绕组部的所述匝数。
210.根据(6)，在向串联连接的3个绕组部供给电力的情况和向并联连接的2个绕组部供给电力的情况下，被供电的绕组的匝数的差异变大。
211.(7)根据(5)或(6)所述的供电电路，其中，
212.在所述第一臂～第四臂上，设置有与各开关元件并联的续流二极管，
213.在所述第五臂～第八臂上，设置有与各开关元件并联的续流二极管，
214.所述供电电路被配置为能够在第一模式和第二模式间进行切换，
215.在所述第一模式中，所述第一开关和所述第二开关处于接通状态，向串联连接的所述第一相绕组的所述第一绕组部、所述第二绕组部和第五绕组部、以及串联连接的所述第二相绕组的所述第三绕组部、所述第四绕组部和第六绕组部供给电力，
216.在所述第二模式中，所述第一开关和所述第二开关处于断开状态，向并联连接的所述第一相绕组的所述第一绕组部和所述第二绕组部、以及并联连接的所述第二相绕组的所述第三绕组部和所述第四绕组部供给电力，
217.当从所述第一模式切换到所述第二模式时，在所述第五绕组部和所述第六绕组部中流动的电流流过所述续流二极管。
218.根据(7)，在第一模式中，被供电的绕组的匝数多，因此扭矩提高，并且电感增加，电流的高次谐波成分减少，铁损减少。另一方面，在第二模式中，被供电的绕组的匝数少，因此磁通减少，反电动势降低，能够提高高转速侧的输出。另外，当从第一模式切换到第二模式时，在第五绕组部和第六绕组部中流动的电流流过续流二极管，因此能够抑制浪涌电流的产生。
219.(8)根据(7)所述的供电电路，其中，
220.当从所述第一模式切换到所述第二模式时，
221.设置所述第一臂～第四臂的所述开关元件以及所述第五臂～第八臂的所述开关元件被控制为处于断开状态的期间。
222.根据(8)，当从第一模式切换到第二模式时，在各开关元件的断开期间，来自第五绕组部和第六绕组部的电流流过续流二极管，因此能够释放第五绕组部和第六绕组部的电荷(能量)。
223.(9)根据(1)至(4)中任一项所述的供电电路，其中，
224.所述旋转电机包括定子(定子11)和转子(转子10)，
225.所述定子包括沿周向排列配置的多个槽(槽s1～s6)，
226.所述多个槽包括在所述周向上分开配置的第一槽(第一槽sl1)和第二槽(第二槽sl2)，
227.所述第一槽中配置有所述第一绕组部和所述第二绕组部，
228.所述第二槽中配置有所述第三绕组部和所述第四绕组部。
229.(10)根据(9)所述的供电电路，其中，
230.所述多个槽包括配置在所述第一槽与所述第二槽之间的第三槽(第三槽sl3)，
231.所述第三槽中配置有所述第一绕组部、所述第二绕组部、所述第三绕组部和所述第四绕组部。
232.(11)根据(9)所述的供电电路，其中，
233.所述多个槽包括配置在所述第一槽与所述第二槽之间的第四槽(第四槽sl4)，
234.所述第四槽中仅配置有所述第一绕组部、所述第二绕组部、所述第三绕组部和所述第四绕组部中的任意1个。
235.(12)根据(11)所述的供电电路，其中，
236.所述第一绕组部和所述第二绕组部配置为电气角偏移45
°
，
237.所述第三绕组部和所述第四绕组部配置为电气角偏移45
°
。
238.根据(12)，在向并联连接的2个绕组部供给电力的情况下，各绕组部配置为电气角偏移45
°
，因此，虽然是两相电动机，但通过提高绕组系数，能够达到提高最大扭矩和减小扭矩脉动的效果。
239.(13)根据(9)至(12)中任一项所述的供电电路，其中，
240.所述第一绕组部和所述第二绕组部、以及所述第三绕组部和所述第四绕组部配置为电气角偏移90
°
。
241.(14)根据(1)所述的供电电路，其中，
242.所述供电电路向旋转电机(旋转电机m)供给电力，所述旋转电机(旋转电机m)包括所述第一相绕组、所述第二相绕组、以及具有第七绕组部(第七绕组部γ1)和第八绕组部(第八绕组部γ2)的第三相绕组(第三相绕组γ)，
243.所述供电电路包括：
244.所述第一电路；
245.所述第二电路；以及
246.第三电路(第三电路5)，其与所述第一电路和所述第二电路并联连接到所述电源，并且与所述第三相绕组连接，
247.所述第三电路包括第三开关(第七双向开关sw1c)、以及设置有开关元件(开关元件h9～h12)的上臂(上臂ah9～ah12)和设置有开关元件(开关元件l9～l12)的下臂(下臂al9～al12)在中点(中点p9～p12)处连接的第九臂～第十二臂(第九臂a9～第十二臂a12)，
248.所述第七绕组部的一端连接所述第九臂的所述中点，
249.所述第七绕组部的另一端连接所述第十臂的所述中点，
250.所述第八绕组部的一端连接所述第十一臂的所述中点，
251.所述第八绕组部的另一端连接所述第十二臂的所述中点，
252.所述第三开关连接在所述第十臂的所述中点与所述第十一臂的所述中点之间。
253.根据(14)，即使在三相旋转电机中，在向各相绕组供给电力时，通过在向串联连接的2个绕组部供给电力的情况和向并联连接的2个绕组部供给电力的情况之间进行切换，能够使旋转电机具有不同的特性。由此，能够选择效率较高的运转点，因此能够提高输出效率。
254.(15)一种旋转电机系统(旋转电机系统1)，包括：
255.旋转电机(旋转电机m)，其包括第一相绕组(第一相绕组α)和第二相绕组(第二相绕组β)；以及
256.供电电路(供电电路2)，其向所述旋转电机供给电力，
257.所述第一相绕组具有第一绕组部(第一绕组部α1)和第二绕组部(第二绕组部α2)，
258.所述第二相绕组具有第三绕组部(第三绕组部β1)和第四绕组部(第四绕组部β2)，
259.所述供电电路包括：
260.第一电路(第一电路3)，其与电源(电源b)连接，并且与所述第一相绕组连接；以及
261.第二电路(第二电路4)，其相对于所述电源与所述第一电路并联连接，并且与所述第二相绕组连接，
262.所述第一电路包括第一开关(第一双向开关sw1a)、以及设置有开关元件(开关元件h1～h4)的上臂(上臂ah1～ah4)和设置有开关元件(开关元件l1～l4)的下臂(下臂al1～al4)在中点(中点p1～p4)处连接的第一臂～第四臂(第一臂a1～第四臂a4)，
263.所述第一绕组部的一端连接所述第一臂的所述中点，
264.所述第一绕组部的另一端连接所述第二臂的所述中点，
265.所述第二绕组部的一端连接所述第三臂的所述中点，
266.所述第二绕组部的另一端连接所述第四臂的所述中点，
267.所述第一开关连接在所述第二臂的所述中点与所述第三臂的所述中点之间，
268.所述第二电路包括第二开关(第二双向开关sw1b)、以及设置有开关元件(开关元件h5～h8)的上臂(上臂ah5～ah8)和设置有开关元件(开关元件l5～l8)的下臂(下臂al5～al8)在中点(中点p5～p8)处连接的第五臂～第八臂(第五臂a5～第八臂a8)，
269.所述第三绕组部的一端连接所述第五臂的所述中点，
270.所述第三绕组部的另一端连接所述第六臂的所述中点，
271.所述第四绕组部的一端连接所述第七臂的所述中点，
272.所述第四绕组部的另一端连接所述第八臂的所述中点，
273.所述第二开关连接在所述第六臂的所述中点与所述第七臂的所述中点之间。
274.根据(15)，在多相旋转电机中，在向各相绕组供给电力时，通过在向串联连接的2个绕组部供给电力的情况和向并联连接的2个绕组部供给电力的情况之间进行切换，能够使旋转电机具有不同的特性。由此，能够选择效率较高的运转点，因此能够提高输出效率。