JP2000505640A - 電子整流型の高能率電気モータ - Google Patents
電子整流型の高能率電気モータInfo
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.単一のステータ装置と、単一のロータ装置とを具伽し、第1の電気サブマシ ン(M1)および第2の電気サブマシン(M2)を具備している電子整流型の高 能率電気モ−タにおいて、 前記第1のサブマシン(M1)は電圧源(Vb)によって給電され、前記給電 電源から吸収された電流を測定するセンサ(RFB)に結合され、インダクタンス (Lf1)、抵抗(Rf1)および誘導された起電力(Ef1)によって特徴付けられ た少なくとも2個の巻線と、巻線に直列に接続されたスイッチ(P)とを具備し 、 前記第2の電気マシン(M2)は制御された電圧(Vc)で充電されるキャパ シタ(C)によって給電され、 前記第1の巻線のそれぞれに対してダイオ−ド(D)が設けられ、その一方の 極はそれぞれの巻線のスイッチ(P)に接続された端部に接続され、他方の極は 制御された電圧(Vc)で充電されるキャパシタ(C)の端部の1つに接続され ており、 第1のサブマシン(M1)はパルス変調によって駆動され、前記ダイオード( D)を介して電圧(Vc)でキャパシタを充電することによって第2のサブマシ ン(M2)への給電機能を行うことを特徴とする電子整流型の高能率電気モータ 。 2.前記第2のサブマシン(M2)は少なくとも2個の巻線を具備し、インダク タンス(Lf2)、抵抗(Rf2)、誘起された起電力(Ef2)および直列に接続さ れたスイッチ(P2)によって特徴付けられている請求項1記載のモ−タ。 3.各サブマシン(M1、M2)の巻線は並列に接続されている請求項1または 2記載のモータ。 4.前記スイッチ(P1、P2)と並列に接続されたダイオード(D2)を具備 している請求項1または2記載のモータ。 5.キャパシタ(C)の制御された電圧(Vc)、電圧源(Vb)内で循環してい る電流、第2のサブマシン(M2)のスイッチ(P2)を横切る電圧、およびモ ータのシネマティック量(VsetHall)の信号に基づいて複数の電力スイッ チ(P)を制御するように構成された電子制御装置(ECU)を具備してい る請求項2記載のモータ。 6.前記インダクタ(Lf1)は互いに電磁的結合が阻止され、前記インダクタ( Lf1)の巻線は誘導的に分離されている請求項1記載のモータ。 7.前記第2のサブマシン(M2)のインダクタ(Lf2)の数は第1のサブマシ ン(M1)のインダクタ(Lf1)の数と等しいことを特徴とする請求項2記載の モータ。 8.前記第2のサブマシン(M2)のインダクタ(Lf2)の数は第1のサブマシ ン(M1)のインダクタ(Lf1)の数と異なっていることを特徴とする請求項2 記載のモータ。 9.第2のサブマシン(M2)の前記インダクタ(Lf2)は電磁的に共に結合さ れている請求項2記載のモータ。 10.第2のサブマシン(M2)のインダクタ(Lf2)は第1のサブマシン(M 1)の前記インダクタ(Lf1)との電磁的結合を阻止されている請求項1または 2記載のモータ。 11.第2のサブマシン(M2)の駆動装置は第1のサブマシン(M1)の駆動 装置とは独立している請求項1記載のモータ。 12.第2のサブマシン(M2)の駆動装置はユニポ−ラ型、ブリッジ型、リニ ア型あるいはPWM型の1つとして選択されている請求項11記載のモータ。 13.巻線を設けられた2個の隣接したステータ・ティース間には巻線のない強 磁性素子(Td)が介在している請求項6または10記載のモータ。 14.第1のサブマシン(M1)の巻線は、それぞれの位相が巻線のない強磁性 素子(Td)によって分離された異なるティ−ス上に巻回されて形成されている 請求項13記載のモータ。 15.第2のサブマシン(M2)の巻線はそれぞれの位相が同じティース上に巻 回されるように形成されている請求項13記載のモータ。 16.巻線を設けられた各ステータ・ティースは二股に分離され、それらの端部 の間には巻線のない強磁性素子(Td)が介在している請求項6または10記載 のモータ。 17.第1のサブマシン(M1)の巻線はそれぞれの位相が2個の隣接したティ −スの二肢状の端部に巻回されるように形成され、前記端部は巻線のない前記強 磁性素子(Td)によって分離されている請求項16記載のモータ。 18.電源は直流電圧発生器、蓄電バッテリ、整流された交流電圧発生器の1つ として選択される請求項1記載のモータ。 19.前記駆動装置は電流ヒステリシス型であり、電流が要求された範囲内で電 圧源(Vb)を通って循環することを維持するために前記第1のサブマシン(M 1)の巻線に対して動作する請求項11記載のモータ。 20.前記第1のサブマシン(M1)のスイッチ(P)のスイッチング周波数は 前記第1のサブマシン(M1)の電気的パラメータに依存している請求項19記 載のモータ。 21.第1のサブマシン(M1)は伝導および放射された干渉を除去するように 設計されたL−Cフィルタと、電子制御装置(ECU)によって制御されキー回 路によって動作されている少なくとも1つのリレー(RL)とを介して電圧源に よって給電されており、電力ダイオード(Dp)と抵抗器(Rz)は直列に接続さ れ、それらは全てリレーによって遮断される電気ブランチに並列に配置されてお り、前記電子制御装置(ECU)は前記抵抗器(Rz)の両極間の電圧に基づい て動作し、それによって前記抵抗器(Rz)の両極間の電圧が予め定められた値 より低くなる瞬間に前記リレー(RL)の動作によって信号を供給することを特 徴とする請求項1または5記載のモータ。 22.前記キャパシタ(C)が充電される制御された電圧(Vc)の値が前記電 圧源(Vb)を横切る電圧の値の1.5倍と等しい場合、前記第1のサブマシン (M1)のインダクタ(Lf1)の巻線は前記第2のサブマシン(M2)のインダ クタ(Lf2)の巻線に使用されたワイヤと同じ断面を有し、その数の3倍と等し い数のワイヤを並列に配置することによって形成される請求項1または21記載 のモータ。 23.前記モータは4個のインダクタ巻線を有する単極2相電気マシンであり、 前記巻線の2つは互いに誘導的に分離されて第1のサブマシン(M1)を形成し 、巻線の別の2つは互いに誘導的に結合されて第2のサブマシン(M2)を形成 し、前記第2のサブマシン(M2)の駆動装置は少なくとも2つのMOSトラン ジス タを介して動作してエネルギを再生するためにそれらのトランジスタの寄生ダイ オードを使用する請求項1記載のモータ。 24.電子制御装置(ECU)はキャパシタ(C)の両端間の電圧(Vc)を制 御し、それは次の式によって表わされ、 Vc≧Vb+Ef1+Em1 ここにおいて、 Vbは供給電圧であり、 Ef1はサブマシン(M1)の各巻線の半波毎の端部であり、 Em1はサブマシン(M1)の巻線間の不所望な結合のために誘導された起電力 である請求項5記載のモータ。 25.前記キャパシタ(C)が充電される制御された電圧(Vc)の値が前記電 圧源(Vb)を横切る電圧の値の1.5倍より大きい場合、スイッチ・オフされ た位相で電流を制御する電子回路が設けられている請求項1記載のモータ。 26.前記電子回路は、サブマシンM1の各位相の導電状態の期間を人為的に延 長するために対応するMOSFETのゲートに与えられるpwm信号を供給する 請求項25記載のモータ。 27.前記位相の電流の値がゼロに到達するとき前記pwm信号を決定的にスイ ッチ・オフする電気論理装置が設けられている請求項25または26記載のモー タ。
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