JPH10150797A - 動力発生装置 - Google Patents
動力発生装置Info
- Publication number
- JPH10150797A JPH10150797A JP8306111A JP30611196A JPH10150797A JP H10150797 A JPH10150797 A JP H10150797A JP 8306111 A JP8306111 A JP 8306111A JP 30611196 A JP30611196 A JP 30611196A JP H10150797 A JPH10150797 A JP H10150797A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- diode
- power supply
- terminal
- switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の構成の動力発生装置は、３相の巻線の
各相に２個ずつ設けたトランジスタと、このトランジス
タのコレクタ・エミッタ間に逆並列に設けたダイオード
を有するものであり、トランジスタとダイオードがいず
れも相数の２倍必要で、装置が大形化するという課題を
有している。 【解決手段】 制御回路６５が巻線５５〜５７に蓄えた
磁気エネルギーを第１のスイッチング素子５３のオフ期
間中に第１のダイオード５４を通して直流電源５２に回
生するようにして、第１の物体５０を構成する複数の巻
線と同数の第２のスイッチング素子５９〜６１および第
２のダイオード６２〜６４を使用したインバータとして
も良好に動作する動力発生装置としている。
各相に２個ずつ設けたトランジスタと、このトランジス
タのコレクタ・エミッタ間に逆並列に設けたダイオード
を有するものであり、トランジスタとダイオードがいず
れも相数の２倍必要で、装置が大形化するという課題を
有している。 【解決手段】 制御回路６５が巻線５５〜５７に蓄えた
磁気エネルギーを第１のスイッチング素子５３のオフ期
間中に第１のダイオード５４を通して直流電源５２に回
生するようにして、第１の物体５０を構成する複数の巻
線と同数の第２のスイッチング素子５９〜６１および第
２のダイオード６２〜６４を使用したインバータとして
も良好に動作する動力発生装置としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用や産業用に
使用されるモータやリニアモータ等の動力発生装置に関
するものである。
使用されるモータやリニアモータ等の動力発生装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来使用されている動力発生装置を図８
に示している。この動力発生装置は、第１の物体１を構
成する固定子と、第１の物体１の内側に回転自在に設け
た第２の物体２と、第２の物体２を構成する磁極の位置
を検知する位置検知手段３３と、位置検知手段３３の信
号によって第２の物体２の回転を制御する制御回路３０
と、制御回路３０の信号によって第２の物体２を構成す
る巻線に電流を供給するインバータ１７とを備えてい
る。
に示している。この動力発生装置は、第１の物体１を構
成する固定子と、第１の物体１の内側に回転自在に設け
た第２の物体２と、第２の物体２を構成する磁極の位置
を検知する位置検知手段３３と、位置検知手段３３の信
号によって第２の物体２の回転を制御する制御回路３０
と、制御回路３０の信号によって第２の物体２を構成す
る巻線に電流を供給するインバータ１７とを備えてい
る。
【０００３】第２の物体２は、磁性体５と、磁性体５の
表面に設けた永久磁石３および永久磁石４と、出力軸６
を有している。永久磁石３は磁性体５の表面にＮ極が外
側になるように接着しており、永久磁石４は磁性体５の
表面にＳ極が外側になるように接着している。第１の物
体１は、珪素鋼板等を積層して構成した鉄心７と、鉄心
７に構成したスロットの中に設けた巻線８ａ・９ａ・１
０ａ・８ｂ・９ｂ・１０ｂを有している。巻線８ａ・８
ｂと、巻線９ａ・９ｂと、巻線１０ａ・１０ｂとはそれ
ぞれ直列に接続しており、３相巻線を構成するように６
０゜ずつ離れた位置に配置している。
表面に設けた永久磁石３および永久磁石４と、出力軸６
を有している。永久磁石３は磁性体５の表面にＮ極が外
側になるように接着しており、永久磁石４は磁性体５の
表面にＳ極が外側になるように接着している。第１の物
体１は、珪素鋼板等を積層して構成した鉄心７と、鉄心
７に構成したスロットの中に設けた巻線８ａ・９ａ・１
０ａ・８ｂ・９ｂ・１０ｂを有している。巻線８ａ・８
ｂと、巻線９ａ・９ｂと、巻線１０ａ・１０ｂとはそれ
ぞれ直列に接続しており、３相巻線を構成するように６
０゜ずつ離れた位置に配置している。
【０００４】前記各巻線は、インバータ１７とインバー
タ１７を制御する制御回路３０によって駆動されてい
る。インバータ１７は、商用交流電源１１と、商用交流
電源１１を整流する全波の整流回路１２と、この出力を
波形成形するフィルタ回路４０と、フィルタ回路４０の
出力によって動作する出力回路４５によって構成してい
る。整流回路１２は、ダイオード１３・１４・１５・１
６をブリッジ接続した構成としている。フィルタ回路４
０は、電解式の平滑コンデンサ４１とチョークコイル４
２によって構成しており、整流回路１２の出力をリプル
が少ない、ほぼ完全な直流に波形成形している。出力回
路１７は、６個のトランジスタ１８〜２３と、６個のダ
イオード２４〜２９とを３相インバータに接続した構成
としている。
タ１７を制御する制御回路３０によって駆動されてい
る。インバータ１７は、商用交流電源１１と、商用交流
電源１１を整流する全波の整流回路１２と、この出力を
波形成形するフィルタ回路４０と、フィルタ回路４０の
出力によって動作する出力回路４５によって構成してい
る。整流回路１２は、ダイオード１３・１４・１５・１
６をブリッジ接続した構成としている。フィルタ回路４
０は、電解式の平滑コンデンサ４１とチョークコイル４
２によって構成しており、整流回路１２の出力をリプル
が少ない、ほぼ完全な直流に波形成形している。出力回
路１７は、６個のトランジスタ１８〜２３と、６個のダ
イオード２４〜２９とを３相インバータに接続した構成
としている。
【０００５】また制御回路３０は、駆動回路３１と論理
回路３２とを有しており、前記各トランジスタのベース
端子は、すべて駆動回路３１に接続している。
回路３２とを有しており、前記各トランジスタのベース
端子は、すべて駆動回路３１に接続している。
【０００６】位置検知手段３３は、第１の物体１と第２
の物体２との間の空隙部に設けたホールＩＣ３４・３５
・３６によって構成しており、第２の物体２が回転運動
する際に、永久磁石３・永久磁石４の位置を検知してい
るものであり、Ｎ極と対向している状態においてはハイ
の論理を出力し、Ｓ極と対向している状態においてはロ
ウの論理を出力するものである。
の物体２との間の空隙部に設けたホールＩＣ３４・３５
・３６によって構成しており、第２の物体２が回転運動
する際に、永久磁石３・永久磁石４の位置を検知してい
るものであり、Ｎ極と対向している状態においてはハイ
の論理を出力し、Ｓ極と対向している状態においてはロ
ウの論理を出力するものである。
【０００７】以上の構成で、制御回路３０が位置検知手
段３３の信号を受けて６個のトランジスタ１８〜２３を
順次駆動し、第２の物体２を回転させるものである。
段３３の信号を受けて６個のトランジスタ１８〜２３を
順次駆動し、第２の物体２を回転させるものである。
【０００８】図９は図８の動力発生装置各部の電圧波形
を示したものである。図９（ア）はホールＩＣ３４の信
号波形を、（イ）はホールＩＣ３５の信号波形を、
（ウ）はホールＩＣ３６の信号波形を、（エ）はトラン
ジスタ１８への信号波形を、（オ）はトランジスタ１９
への信号波形を、（カ）はトランジスタ２０への信号波
形を、（キ）はトランジスタ２１への信号波形を、
（ク）はトランジスタ２２への信号波形を、（ケ）はト
ランジスタ２３への信号波形を示したものである。
を示したものである。図９（ア）はホールＩＣ３４の信
号波形を、（イ）はホールＩＣ３５の信号波形を、
（ウ）はホールＩＣ３６の信号波形を、（エ）はトラン
ジスタ１８への信号波形を、（オ）はトランジスタ１９
への信号波形を、（カ）はトランジスタ２０への信号波
形を、（キ）はトランジスタ２１への信号波形を、
（ク）はトランジスタ２２への信号波形を、（ケ）はト
ランジスタ２３への信号波形を示したものである。
【０００９】すなわち論理回路３２は、位置検知手段３
３を構成するホールＩＣ３３・３４・３５の３つの信号
を論理演算することによって、３相インバータを構成す
る６個のトランジスタ１８〜２３を駆動するハイ・ロウ
の信号を作成しているものである。
３を構成するホールＩＣ３３・３４・３５の３つの信号
を論理演算することによって、３相インバータを構成す
る６個のトランジスタ１８〜２３を駆動するハイ・ロウ
の信号を作成しているものである。
【００１０】駆動回路３１はこの信号が、ハイの場合に
は当該トランジスタにベース電流を供給してオンさせ、
ロウ信号の場合にはベースに逆バイアスを印加してオフ
状態とするものである。
は当該トランジスタにベース電流を供給してオンさせ、
ロウ信号の場合にはベースに逆バイアスを印加してオフ
状態とするものである。
【００１１】論理回路３２としては、例えばＴＴＬやＣ
ＭＯＳ式のロジック回路などを使用するものであること
から、遅れ時間は各ホールＩＣから入力される信号の周
期に比して極めて短かく、各ホールＩＣの信号の立ち上
がりのエッジもしくは立ち下がりのエッジと、各トラン
ジスタの駆動信号の立ち上がりもしくは立ち下がりのエ
ッジとの時間差は、数十ナノ秒〜数１００ナノ秒程度で
ある。つまり、図９に示しているようにほぼ同時にトラ
ンジスタの切り替えが行われるものとなっている。
ＭＯＳ式のロジック回路などを使用するものであること
から、遅れ時間は各ホールＩＣから入力される信号の周
期に比して極めて短かく、各ホールＩＣの信号の立ち上
がりのエッジもしくは立ち下がりのエッジと、各トラン
ジスタの駆動信号の立ち上がりもしくは立ち下がりのエ
ッジとの時間差は、数十ナノ秒〜数１００ナノ秒程度で
ある。つまり、図９に示しているようにほぼ同時にトラ
ンジスタの切り替えが行われるものとなっている。
【００１２】これによって、第１の物体１に設けている
３相に配置した巻線８ａ・９ａ・１０ａ・８ｂ・９ｂ・
１０ｂに順次電流が流れるものである。この電流によっ
て、第２の物体２を構成する永久磁石３または永久磁石
４との間に力が発生し、図８の状態では反時計方向にト
ルクが発生するものである。このトルクは出力軸６を使
用して、外部の負荷に供給することができるものであ
る。
３相に配置した巻線８ａ・９ａ・１０ａ・８ｂ・９ｂ・
１０ｂに順次電流が流れるものである。この電流によっ
て、第２の物体２を構成する永久磁石３または永久磁石
４との間に力が発生し、図８の状態では反時計方向にト
ルクが発生するものである。このトルクは出力軸６を使
用して、外部の負荷に供給することができるものであ
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成の動力
発生装置は、３相の巻線の各相に２個ずつ設けたトラン
ジスタと、このトランジスタのコレクタ・エミッタ間に
逆並列に設けたダイオードを有するものであり、トラン
ジスタとダイオードがいずれも相数の２倍必要で、装置
が大形化するという課題を有している。
発生装置は、３相の巻線の各相に２個ずつ設けたトラン
ジスタと、このトランジスタのコレクタ・エミッタ間に
逆並列に設けたダイオードを有するものであり、トラン
ジスタとダイオードがいずれも相数の２倍必要で、装置
が大形化するという課題を有している。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するもので、スイッチング素子の接続を工夫し
て、スイッチング素子とダイオードの必要数をいずれも
巻線の数＋１個とした動力発生装置としている。
を解決するもので、スイッチング素子の接続を工夫し
て、スイッチング素子とダイオードの必要数をいずれも
巻線の数＋１個とした動力発生装置としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、制御
回路が巻線に蓄えた磁気エネルギーを第１のスイッチン
グ素子のオフ期間中に第１のダイオードを通して直流電
源に回生するようにして、第１の物体を構成する複数の
巻線と同数の第２のスイッチング素子および第２のダイ
オードを使用したインバータとしても良好に動作する動
力発生装置としている。
回路が巻線に蓄えた磁気エネルギーを第１のスイッチン
グ素子のオフ期間中に第１のダイオードを通して直流電
源に回生するようにして、第１の物体を構成する複数の
巻線と同数の第２のスイッチング素子および第２のダイ
オードを使用したインバータとしても良好に動作する動
力発生装置としている。
【００１６】請求項２に記載した発明は、インバータ回
路の接続を、直流電源のプラス端子に第１のダイオード
のカソード端子を接続する等の構成として、請求項１の
構成と同様に作用し、また第２のスイッチング素子のコ
レクタを共通に接続でき、放熱フィンのサイズの低減、
送風ファンの小形化などを図ることができる動力発生装
置としている。
路の接続を、直流電源のプラス端子に第１のダイオード
のカソード端子を接続する等の構成として、請求項１の
構成と同様に作用し、また第２のスイッチング素子のコ
レクタを共通に接続でき、放熱フィンのサイズの低減、
送風ファンの小形化などを図ることができる動力発生装
置としている。
【００１７】請求項３に記載した発明は、制御回路は、
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフにするよう動作して、巻線が有する磁気エネルギ
を効率よく０にして、良好に動作する動力発生装置とし
ている。
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフにするよう動作して、巻線が有する磁気エネルギ
を効率よく０にして、良好に動作する動力発生装置とし
ている。
【００１８】請求項４に記載した発明は、制御回路は、
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフさせ、かつ所定の導通比率で第１のスイッチング
素子と第２のスイッチング素子の少なくとも一方をオン
オフするように動作して、等価的に直流電源の電圧を低
下でき、低速運転時の速度制御を可能とした動力発生装
置としている。
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフさせ、かつ所定の導通比率で第１のスイッチング
素子と第２のスイッチング素子の少なくとも一方をオン
オフするように動作して、等価的に直流電源の電圧を低
下でき、低速運転時の速度制御を可能とした動力発生装
置としている。
【００１９】請求項５に記載した発明は、回生電流検知
手段が回生電流が０になったことを検知してから次の動
作にはいるようにしているため、負荷が変動しても安定
した出力を得ることができる動力発生装置としている。
手段が回生電流が０になったことを検知してから次の動
作にはいるようにしているため、負荷が変動しても安定
した出力を得ることができる動力発生装置としている。
【００２０】請求項６に記載した発明は、第２の物体を
磁気的な凹凸を有する構成として、永久磁石を用いるこ
となく動力を発生する動力発生装置としている。
磁気的な凹凸を有する構成として、永久磁石を用いるこ
となく動力を発生する動力発生装置としている。
【００２１】
（実施例１）以下本発明の第１の実施例について説明す
る。図１は本実施例の構成を示す接続図である。本実施
例の動力発生装置は、第１の物体５０と、第１の物体５
０に対して相対的に可動に設けた第２の物体５１と、第
１の物体５０を構成する複数の巻線５５・５６・５７に
電流を供給するインバータ回路５８とから成っている。
第１の物体５０は、ケイ素鋼板を積層して構成した鉄心
７０に３相に配置した巻線５５・５６・５７を設けた構
成としている。また第２の物体５１は、ケイ素鋼板に磁
気的な凹凸を持たせるように加工し積層して構成した鉄
心７１と、出力軸７２によって構成している。インバー
タ回路５８は、直流電源５２と、第１のスイッチング素
子５３と、第１のダイオード５４と、巻線５５・５６・
５７と同数とした第２のスイッチング素子５９・６０・
６１及び第２のダイオード６２・６３・６４と、制御回
路６５とを有している。また本実施例ではインバータ回
路５８は、直流電源５２のマイナス端子に第１のダイオ
ード５４のアノード端子を接続し、第１のダイオード５
４のカソードと直流電源５２のプラス端子の間に第１の
スイッチング素子５３を接続し、複数の巻線５５・５６
・５７の一端は共通として第１のダイオード５４のカソ
ード端子に接続し、複数の巻線５５・５６・５７の他端
にはそれぞれ第２のダイオード６２・６３・６４のアノ
ード端子を接続し、第２のダイオード６２・６３・６４
の各カソード端子は直流電源５２のプラス端子に接続
し、第２のダイオード６２・６３・６４の各アノード端
子には、第２のスイッチング素子５９・６０・６１の一
端を接続し、第２のスイッチング素子５９・６０・６１
の他端は共通として直流電源５２のマイナス端子に接続
しているものである。本実施例においては、第１のスイ
ッチング素子５３、第２のスイッチング素子５９・６０
・６１は、いずれもＩＧＢＴを使用している。
る。図１は本実施例の構成を示す接続図である。本実施
例の動力発生装置は、第１の物体５０と、第１の物体５
０に対して相対的に可動に設けた第２の物体５１と、第
１の物体５０を構成する複数の巻線５５・５６・５７に
電流を供給するインバータ回路５８とから成っている。
第１の物体５０は、ケイ素鋼板を積層して構成した鉄心
７０に３相に配置した巻線５５・５６・５７を設けた構
成としている。また第２の物体５１は、ケイ素鋼板に磁
気的な凹凸を持たせるように加工し積層して構成した鉄
心７１と、出力軸７２によって構成している。インバー
タ回路５８は、直流電源５２と、第１のスイッチング素
子５３と、第１のダイオード５４と、巻線５５・５６・
５７と同数とした第２のスイッチング素子５９・６０・
６１及び第２のダイオード６２・６３・６４と、制御回
路６５とを有している。また本実施例ではインバータ回
路５８は、直流電源５２のマイナス端子に第１のダイオ
ード５４のアノード端子を接続し、第１のダイオード５
４のカソードと直流電源５２のプラス端子の間に第１の
スイッチング素子５３を接続し、複数の巻線５５・５６
・５７の一端は共通として第１のダイオード５４のカソ
ード端子に接続し、複数の巻線５５・５６・５７の他端
にはそれぞれ第２のダイオード６２・６３・６４のアノ
ード端子を接続し、第２のダイオード６２・６３・６４
の各カソード端子は直流電源５２のプラス端子に接続
し、第２のダイオード６２・６３・６４の各アノード端
子には、第２のスイッチング素子５９・６０・６１の一
端を接続し、第２のスイッチング素子５９・６０・６１
の他端は共通として直流電源５２のマイナス端子に接続
しているものである。本実施例においては、第１のスイ
ッチング素子５３、第２のスイッチング素子５９・６０
・６１は、いずれもＩＧＢＴを使用している。
【００２２】以下本実施例の動作について説明する。図
２は、図１に示した動力発生装置の各部の動作波形図で
ある。（ア）は第１のスイッチング素子５３のゲート信
号ａを、（イ）は第２のスイッチング素子５９のゲート
信号ｂを、（ウ）は第２のスイッチング素子６０のゲー
ト信号ｃを、（エ）は第２のスイッチング素子６１のゲ
ート信号ｄを示しており、これらのゲート信号がハイと
なっている間は当該スイッチング素子がオンし、ロウと
なっている間は当該スイッチング素子がオフとなる。
２は、図１に示した動力発生装置の各部の動作波形図で
ある。（ア）は第１のスイッチング素子５３のゲート信
号ａを、（イ）は第２のスイッチング素子５９のゲート
信号ｂを、（ウ）は第２のスイッチング素子６０のゲー
ト信号ｃを、（エ）は第２のスイッチング素子６１のゲ
ート信号ｄを示しており、これらのゲート信号がハイと
なっている間は当該スイッチング素子がオンし、ロウと
なっている間は当該スイッチング素子がオフとなる。
【００２３】また（オ）は巻線５５に流れる電流ｉ
1を、（カ）は巻線５６に流れる電流ｉ2を、（キ）は巻
線５７に流れる電流ｉ3を、（ク）は第１のスイッチン
グ素子５３に流れる電流ｉ4を、（ケ）は第１のダイオ
ード５４に流れる電流ｉ5を示している。
1を、（カ）は巻線５６に流れる電流ｉ2を、（キ）は巻
線５７に流れる電流ｉ3を、（ク）は第１のスイッチン
グ素子５３に流れる電流ｉ4を、（ケ）は第１のダイオ
ード５４に流れる電流ｉ5を示している。
【００２４】例えば、時刻ｔ1から時刻ｔ2の間は、第１
のスイッチング素子５３と第２のスイッチング素子５９
がオンであることから、直流電源５２から第１のスイッ
チング素子５３・巻線５５・第２のスイッチング素子５
９のループによって巻線５５に電流が供給される。
のスイッチング素子５３と第２のスイッチング素子５９
がオンであることから、直流電源５２から第１のスイッ
チング素子５３・巻線５５・第２のスイッチング素子５
９のループによって巻線５５に電流が供給される。
【００２５】時刻ｔ2の瞬間には、制御回路６４からの
信号によって、第１のスイッチング素子５３と第２のス
イッチング素子５９が共にオフされる。第１のスイッチ
ング素子５３と第２のスイッチング素子５９が共にオフ
されると、巻線５５が蓄えた磁気エネルギは、第１のダ
イオード５４と第２のダイオード６１を介して直流電源
５２に回生される。時刻ｔ3において巻線５５の電流ｉ1
が０になると、巻線５５の磁気エネルギはほぼ完全に無
くなった状態となっている。制御回路６４はこの時刻ｔ
3で、第１のスイッチング素子５３と第２のスイッチン
グ素子６０に対してオン信号を出力する。時刻ｔ3と時
刻ｔ4の間は、第１のスイッチング素子５３と第２のス
イッチング素子６０がオンであり、直流電源５２から第
１のスイッチング素子５３・巻線５６・第２のスイッチ
ング素子５９のループによって、巻線５６に電流が供給
される。
信号によって、第１のスイッチング素子５３と第２のス
イッチング素子５９が共にオフされる。第１のスイッチ
ング素子５３と第２のスイッチング素子５９が共にオフ
されると、巻線５５が蓄えた磁気エネルギは、第１のダ
イオード５４と第２のダイオード６１を介して直流電源
５２に回生される。時刻ｔ3において巻線５５の電流ｉ1
が０になると、巻線５５の磁気エネルギはほぼ完全に無
くなった状態となっている。制御回路６４はこの時刻ｔ
3で、第１のスイッチング素子５３と第２のスイッチン
グ素子６０に対してオン信号を出力する。時刻ｔ3と時
刻ｔ4の間は、第１のスイッチング素子５３と第２のス
イッチング素子６０がオンであり、直流電源５２から第
１のスイッチング素子５３・巻線５６・第２のスイッチ
ング素子５９のループによって、巻線５６に電流が供給
される。
【００２６】同様にして時刻ｔ5と時刻ｔ6の間、時刻ｔ
7と時刻ｔ8の間は、第１のスイッチング素子５３と第２
のスイッチング素子６１が、第１のスイッチング素子５
３と第２のスイッチング素子５９がオンであり、巻線５
７・巻線５５に電流が供給される。
7と時刻ｔ8の間は、第１のスイッチング素子５３と第２
のスイッチング素子６１が、第１のスイッチング素子５
３と第２のスイッチング素子５９がオンであり、巻線５
７・巻線５５に電流が供給される。
【００２７】以上のように制御回路６４が、第１のスイ
ッチング素子５３と第２のスイッチング素子５９・６０
・６１をオンオフ制御する信号を順次出力することによ
って、巻線５５・５６・５７には３相半波の電流が供給
される。この結果第１の物体５０は、回転磁界を発生す
る。この回転磁界は第１の物体５０を構成する鉄心７０
によって第２の物体５１に鎖交する。このため、磁気的
な凹凸を有する鉄心７１によって構成した第２の物体５
１は、この回転磁界と同期して回転運動を行い、出力軸
７２に接続した図示していない機械的な負荷に対して動
力を供給することができるものである。
ッチング素子５３と第２のスイッチング素子５９・６０
・６１をオンオフ制御する信号を順次出力することによ
って、巻線５５・５６・５７には３相半波の電流が供給
される。この結果第１の物体５０は、回転磁界を発生す
る。この回転磁界は第１の物体５０を構成する鉄心７０
によって第２の物体５１に鎖交する。このため、磁気的
な凹凸を有する鉄心７１によって構成した第２の物体５
１は、この回転磁界と同期して回転運動を行い、出力軸
７２に接続した図示していない機械的な負荷に対して動
力を供給することができるものである。
【００２８】このとき特に本実施例においては、制御回
路６４が第１のスイッチング素子５３をオフとする信号
を第２のスイッチング素子５９・６０・６１のオフ期間
と同じタイミングとしている。つまり時刻ｔ2において
は、ゲート信号ａとゲート信号ｂとを同時にロウとして
おり、第１のスイッチング素子５３と第２のスイッチン
グ素子５９とはほぼ同時にオフするものである。また時
刻ｔ4・時刻ｔ6においては、ゲート信号ａとゲート信号
ｃ、ゲート信号ａとゲート信号ｄとを同時にロウとして
おり、第１のスイッチング素子５３と第２のスイッチン
グ素子６０、第１のスイッチング素子５３と第２のスイ
ッチング素子６１とはほぼ同時にオフするものである。
路６４が第１のスイッチング素子５３をオフとする信号
を第２のスイッチング素子５９・６０・６１のオフ期間
と同じタイミングとしている。つまり時刻ｔ2において
は、ゲート信号ａとゲート信号ｂとを同時にロウとして
おり、第１のスイッチング素子５３と第２のスイッチン
グ素子５９とはほぼ同時にオフするものである。また時
刻ｔ4・時刻ｔ6においては、ゲート信号ａとゲート信号
ｃ、ゲート信号ａとゲート信号ｄとを同時にロウとして
おり、第１のスイッチング素子５３と第２のスイッチン
グ素子６０、第１のスイッチング素子５３と第２のスイ
ッチング素子６１とはほぼ同時にオフするものである。
【００２９】このため、第２のスイッチング素子５９・
６０・６１が順次オンする間に、いずれの素子もオフと
なる期間を有しており、この期間中に第１のスイッチン
グ素子５３がオフとなる期間が存在しているため、直前
に電流が供給されていた巻線に蓄えられていた磁気的エ
ネルギが直流電源５２に回生されるものである。すなわ
ち、短時間の間に巻線に蓄えた磁気的エネルギをゼロと
でき、容易に次の巻線に電流を供給することができるも
のである。
６０・６１が順次オンする間に、いずれの素子もオフと
なる期間を有しており、この期間中に第１のスイッチン
グ素子５３がオフとなる期間が存在しているため、直前
に電流が供給されていた巻線に蓄えられていた磁気的エ
ネルギが直流電源５２に回生されるものである。すなわ
ち、短時間の間に巻線に蓄えた磁気的エネルギをゼロと
でき、容易に次の巻線に電流を供給することができるも
のである。
【００３０】したがって、本実施例によればスイッチン
グ素子とダイオードの必要数をいずれも巻線の数＋１個
とした簡単な構成であっても、短時間の間に巻線に蓄え
た磁気的エネルギを０とでき、容易に次の巻線に電流を
供給することができ、また第２の物体５１を良好に回転
させることができる動力発生装置を実現できるものであ
る。また本実施例の構成は、特に高速回転での制御に適
したものであり、余分な磁気エネルギーを直流電源５２
に回収していることから、装置の効率も高く、発熱を抑
えることもできるという効果も有するものとなっている
ものである。
グ素子とダイオードの必要数をいずれも巻線の数＋１個
とした簡単な構成であっても、短時間の間に巻線に蓄え
た磁気的エネルギを０とでき、容易に次の巻線に電流を
供給することができ、また第２の物体５１を良好に回転
させることができる動力発生装置を実現できるものであ
る。また本実施例の構成は、特に高速回転での制御に適
したものであり、余分な磁気エネルギーを直流電源５２
に回収していることから、装置の効率も高く、発熱を抑
えることもできるという効果も有するものとなっている
ものである。
【００３１】なお本実施例では、第１のスイッチング素
子５３と第２のスイッチング素子５９とをほぼ同時にオ
フするようにしているが、必ずしも同時にオフしなけれ
ばならないというものではなく、例えばゲート信号ａを
先にロウとし、その後ゲート信号ｂをロウとして、第１
のスイッチング素子５３に続いて第２のスイッチング素
子５９をオフにしても良いものである。この場合には、
先に第１のスイッチング素子５３がオフした状態で、第
１のダイオード５４から、巻線５５・第２のスイッチン
グ素子５８を通じて電流が流れ、その後、第２のスイッ
チング素子５８がオフした状態において、前述した回生
電流が流れる状態となる。また逆にゲート信号ｂを先に
ロウとしてもよく、この場合には先に第２のダイオード
６１に電流が流れるものとなる。
子５３と第２のスイッチング素子５９とをほぼ同時にオ
フするようにしているが、必ずしも同時にオフしなけれ
ばならないというものではなく、例えばゲート信号ａを
先にロウとし、その後ゲート信号ｂをロウとして、第１
のスイッチング素子５３に続いて第２のスイッチング素
子５９をオフにしても良いものである。この場合には、
先に第１のスイッチング素子５３がオフした状態で、第
１のダイオード５４から、巻線５５・第２のスイッチン
グ素子５８を通じて電流が流れ、その後、第２のスイッ
チング素子５８がオフした状態において、前述した回生
電流が流れる状態となる。また逆にゲート信号ｂを先に
ロウとしてもよく、この場合には先に第２のダイオード
６１に電流が流れるものとなる。
【００３２】また本実施例では、第２のスイッチング素
子５９・６０・６１のエミッタを共通としているため、
制御回路６４の内部のゲートドライブが簡単な構成で実
現できるという効果を得ている。また第１のスイッチン
グ素子５３は、制御回路６４が有しているブートストラ
ップ回路を構成するコンデンサによってゲートドライブ
を実行しているものである。
子５９・６０・６１のエミッタを共通としているため、
制御回路６４の内部のゲートドライブが簡単な構成で実
現できるという効果を得ている。また第１のスイッチン
グ素子５３は、制御回路６４が有しているブートストラ
ップ回路を構成するコンデンサによってゲートドライブ
を実行しているものである。
【００３３】また本実施例では、第２の物体５１を構成
する鉄心７１は磁気的な凹凸を持たせるようにして、い
るものであるため、２カ所の凸部と２カ所の凹部を設け
ている。しかしこれは２カ所に限定するものではなく、
巻線の構成による極数を例えば、４極・６極・８極とし
た場合には、凸部・凹部の数も４個・６個・８個として
もよいものである。
する鉄心７１は磁気的な凹凸を持たせるようにして、い
るものであるため、２カ所の凸部と２カ所の凹部を設け
ている。しかしこれは２カ所に限定するものではなく、
巻線の構成による極数を例えば、４極・６極・８極とし
た場合には、凸部・凹部の数も４個・６個・８個として
もよいものである。
【００３４】なお本実施例では、第２の物体５１に機械
的な凹凸部を設けることによって磁気的な凹凸を設け、
磁束が通りやすい部分と通りにくい部分とを構成してい
る。すなわち、機械的な凸部では、第１の物体５０の鉄
心７１との空隙が小であるため磁気抵抗が小さい状態と
なり、機械的な凹部においては空隙が大であるため磁気
抵抗は大となるものである。つまり公知のリラクタンス
モータを構成できるものである。このため、第二の物体
５１に永久磁石を使用する必要がなく、低コストで、し
かも高温での使用も可能となるものである。このとき、
磁気的な凹凸を設けるための構成として、必ずしも機械
的な凹凸による必要はなく、例えば磁気抵抗の異なる材
料を挿入することによっても実現できるものである。
的な凹凸部を設けることによって磁気的な凹凸を設け、
磁束が通りやすい部分と通りにくい部分とを構成してい
る。すなわち、機械的な凸部では、第１の物体５０の鉄
心７１との空隙が小であるため磁気抵抗が小さい状態と
なり、機械的な凹部においては空隙が大であるため磁気
抵抗は大となるものである。つまり公知のリラクタンス
モータを構成できるものである。このため、第二の物体
５１に永久磁石を使用する必要がなく、低コストで、し
かも高温での使用も可能となるものである。このとき、
磁気的な凹凸を設けるための構成として、必ずしも機械
的な凹凸による必要はなく、例えば磁気抵抗の異なる材
料を挿入することによっても実現できるものである。
【００３５】また第２の物体５１には必ず磁気的な凹凸
を設ける必要はなく、例えば永久磁石を用いた構成のも
の、短絡した２次コイルを用いた構成のもの、磁気的な
ヒステリシス特性を有する材料を使用した構成のものも
使用できる。
を設ける必要はなく、例えば永久磁石を用いた構成のも
の、短絡した２次コイルを用いた構成のもの、磁気的な
ヒステリシス特性を有する材料を使用した構成のものも
使用できる。
【００３６】（実施例２）次に本発明の第２の実施例に
ついて説明する。図３は本実施例の構成を示す回路図で
ある。本実施例では、直流電源５２のプラス端子に、第
１のダイオード７４のカソード端子を接続し、第１のダ
イオード７４のアノードと直流電源５２のマイナス端子
との間に第１のスイッチング素子７３を接続している。
また、巻線５５・５６・５７の一端は共通として、第１
のダイオード７４のアノード端子に、巻線５５・５６・
５７それぞれの他端には第２のダイオード８１・８２・
８３のカソード端子を接続している。第２のダイオード
８１・８２・８３の各アノード端子は直流電源５２のマ
イナス端子に、第２のダイオード８１・８２・８３の各
カソード端子には、第２のスイッチング素子７８・７９
・８０のエミッタ端子を接続している。また、第２のス
イッチング素子７８・７９・８０のコレクタ端子は共通
として、直流電源５２のプラス端子に接続している。第
１のスイッチング素子７３、第２のスイッチング素子７
８・７９・８０を制御する制御回路８４は、ゲート信号
力ａ・ｂ・ｃ・ｄを発生している。
ついて説明する。図３は本実施例の構成を示す回路図で
ある。本実施例では、直流電源５２のプラス端子に、第
１のダイオード７４のカソード端子を接続し、第１のダ
イオード７４のアノードと直流電源５２のマイナス端子
との間に第１のスイッチング素子７３を接続している。
また、巻線５５・５６・５７の一端は共通として、第１
のダイオード７４のアノード端子に、巻線５５・５６・
５７それぞれの他端には第２のダイオード８１・８２・
８３のカソード端子を接続している。第２のダイオード
８１・８２・８３の各アノード端子は直流電源５２のマ
イナス端子に、第２のダイオード８１・８２・８３の各
カソード端子には、第２のスイッチング素子７８・７９
・８０のエミッタ端子を接続している。また、第２のス
イッチング素子７８・７９・８０のコレクタ端子は共通
として、直流電源５２のプラス端子に接続している。第
１のスイッチング素子７３、第２のスイッチング素子７
８・７９・８０を制御する制御回路８４は、ゲート信号
力ａ・ｂ・ｃ・ｄを発生している。
【００３７】以上のように本実施例は、前記図１の接続
をすべて逆にした構成となっているものであるが、前記
実施例１と同様に動作するものである。つまり本実施例
においても、図２に示した動作波形を得ることができる
ものである。また本実施例においては、第２のスイッチ
ング素子７８・７９・８０をブートストラップを使用し
てドライブして、制御回路８４の簡略化を図っているも
のである。
をすべて逆にした構成となっているものであるが、前記
実施例１と同様に動作するものである。つまり本実施例
においても、図２に示した動作波形を得ることができる
ものである。また本実施例においては、第２のスイッチ
ング素子７８・７９・８０をブートストラップを使用し
てドライブして、制御回路８４の簡略化を図っているも
のである。
【００３８】特に本実施例とした場合には、第２のスイ
ッチング素子７８・７９・８０のコレクタを共通に接続
できるものである。このため、一般的なパワースイッチ
ング素子によくみられる、コレクタ（あるいはドレイ
ン）を放熱フィンに取り付ける構造をもった、ＮＰＮト
ランジスタ、ＮチャンネルＩＧＢＴ、ＮチャンネルＭＯ
ＳＦＥＴを使用した場合に、放熱フィンに絶縁シートを
挿入することなく、直接にビス止め等で取り付けること
ができるものである。このため、素子の発熱を効果的に
逃がすことができ、たとえば放熱フィンのサイズの低
減、送風ファンの小形化などを図ることができるという
効果もある。
ッチング素子７８・７９・８０のコレクタを共通に接続
できるものである。このため、一般的なパワースイッチ
ング素子によくみられる、コレクタ（あるいはドレイ
ン）を放熱フィンに取り付ける構造をもった、ＮＰＮト
ランジスタ、ＮチャンネルＩＧＢＴ、ＮチャンネルＭＯ
ＳＦＥＴを使用した場合に、放熱フィンに絶縁シートを
挿入することなく、直接にビス止め等で取り付けること
ができるものである。このため、素子の発熱を効果的に
逃がすことができ、たとえば放熱フィンのサイズの低
減、送風ファンの小形化などを図ることができるという
効果もある。
【００３９】なお、本実施例においては、第１のスイッ
チング素子と第２のスイッチング素子は、すべてＮチャ
ンネルのＩＧＢＴを使用しているものの、特にこの種の
素子に限るものではなく、バイポーラ、ＭＯＳＦＥＴ、
ＳＩＴ等のものであってもよく、またＰＮＰタイプ、Ｐ
チャンネルなどのものでも良い。
チング素子と第２のスイッチング素子は、すべてＮチャ
ンネルのＩＧＢＴを使用しているものの、特にこの種の
素子に限るものではなく、バイポーラ、ＭＯＳＦＥＴ、
ＳＩＴ等のものであってもよく、またＰＮＰタイプ、Ｐ
チャンネルなどのものでも良い。
【００４０】（実施例３）次に本発明の第３の実施例に
ついて説明する。本実施例の回路構成は、前記実施例１
または実施例３と同様である。
ついて説明する。本実施例の回路構成は、前記実施例１
または実施例３と同様である。
【００４１】本実施例では、制御回路６４あるいは制御
回路８４の動作において、複数の第２のスイッチング素
子を所定の順番でオンさせ、この切り換え時には第１の
スイッチング素子５３または７３のオフ時間を所定値に
保つようにしているものである。すなわち図２におい
て、時刻ｔ2・時刻ｔ3の期間は、第１のダイオード５４
あるいは７４の電流が０となり、巻線に蓄えていた磁気
的エネルギーを直流電源５２に完全に放出させるのに必
要な時間となっている。この時間は、巻線５５・５６・
５７のインダクタンス値と、ターンオフさせる直前の電
流値によって、ほぼ決定されるものである。
回路８４の動作において、複数の第２のスイッチング素
子を所定の順番でオンさせ、この切り換え時には第１の
スイッチング素子５３または７３のオフ時間を所定値に
保つようにしているものである。すなわち図２におい
て、時刻ｔ2・時刻ｔ3の期間は、第１のダイオード５４
あるいは７４の電流が０となり、巻線に蓄えていた磁気
的エネルギーを直流電源５２に完全に放出させるのに必
要な時間となっている。この時間は、巻線５５・５６・
５７のインダクタンス値と、ターンオフさせる直前の電
流値によって、ほぼ決定されるものである。
【００４２】本実施例の制御回路６４あるいは８４は、
前記磁気的エネルギーの放出に必要な時間よりもやや長
めの時間を前記時刻ｔ2時刻ｔ3間の時間として予め設定
されているものである。このため、いかなる動作条件に
おいても、第２のスイッチング素子を切り換える際に
は、直前に電流が供給されていた巻線の磁気的エネルギ
ーの放出を完全に行うことが可能となるものであり、比
較的簡単な構成で確実に各スイッチング素子を制御する
ことができ、良好に動作する動力発生装置を実現するも
のである。
前記磁気的エネルギーの放出に必要な時間よりもやや長
めの時間を前記時刻ｔ2時刻ｔ3間の時間として予め設定
されているものである。このため、いかなる動作条件に
おいても、第２のスイッチング素子を切り換える際に
は、直前に電流が供給されていた巻線の磁気的エネルギ
ーの放出を完全に行うことが可能となるものであり、比
較的簡単な構成で確実に各スイッチング素子を制御する
ことができ、良好に動作する動力発生装置を実現するも
のである。
【００４３】（実施例４）次に本発明の第４の実施例に
ついて説明する。本実施例の回路構成は、前記実施例１
または実施例３と同様である。本実施例では制御回路６
４或いは８４は、図４に示すように動作している。
ついて説明する。本実施例の回路構成は、前記実施例１
または実施例３と同様である。本実施例では制御回路６
４或いは８４は、図４に示すように動作している。
【００４４】図４の（ア）は、第１のスイッチング素子
５３または７３を駆動するゲート信号ａであり、制御回
路６４或いは８４によってＰＷＭがかけられている。こ
の結果時刻ｔ1・時刻ｔ2間では、オンが５回、オフが４
回となっている。このため、（オ）に示しているよう
に、巻線５５に流れる電流ｉ1は増加と減少を繰り返す
波形となるものである。つまり第１のスイッチング素子
５３または７３がオンしている期間は、直流電源５２の
電圧が巻線５５に印加されることからｉ1が増加してい
くが、第１のスイッチング素子５３または７３がオフし
ている期間は、第１のダイオード５４または７４に電流
が流れ巻線５５の両端の電圧はほぼ０となって、電流ｉ
1は徐々に減少していくものである。よって第１のスイ
ッチング素子５３または７３を流れる電流の波形は、
（ク）に示すようになり、第１のダイオード５４または
７４を流れる電流は（ケ）に示すような波形となるもの
である。また同様の理由によって、巻線５６に流れる電
流ｉ2の波形は（カ）に、巻線５７に流れる電流ｉ3の波
形は（キ）に示すようになるものである。
５３または７３を駆動するゲート信号ａであり、制御回
路６４或いは８４によってＰＷＭがかけられている。こ
の結果時刻ｔ1・時刻ｔ2間では、オンが５回、オフが４
回となっている。このため、（オ）に示しているよう
に、巻線５５に流れる電流ｉ1は増加と減少を繰り返す
波形となるものである。つまり第１のスイッチング素子
５３または７３がオンしている期間は、直流電源５２の
電圧が巻線５５に印加されることからｉ1が増加してい
くが、第１のスイッチング素子５３または７３がオフし
ている期間は、第１のダイオード５４または７４に電流
が流れ巻線５５の両端の電圧はほぼ０となって、電流ｉ
1は徐々に減少していくものである。よって第１のスイ
ッチング素子５３または７３を流れる電流の波形は、
（ク）に示すようになり、第１のダイオード５４または
７４を流れる電流は（ケ）に示すような波形となるもの
である。また同様の理由によって、巻線５６に流れる電
流ｉ2の波形は（カ）に、巻線５７に流れる電流ｉ3の波
形は（キ）に示すようになるものである。
【００４５】また制御回路６４或いは８４の動作を図５
に示すようにすることもできる。つまり、図５の（イ）
（ウ）（エ）に示しているように、この場合は第２のス
イッチング素子５９〜６１または７８〜８０のオンオフ
信号についてＰＷＭをかけているものである。このた
め、時刻ｔ1時刻ｔ2の間に、第２のスイッチング素子５
９〜６１または７８〜８０についてオンを５回、オフを
４回させている。この結果、巻線５５に流れる電流ｉ1
は（オ）に示すように増加と減少を繰り返す波形とな
り、巻線５６に流れる電流ｉ2の波形は（カ）に、巻線
５７に流れる電流ｉ3の波形は（キ）に示すようになる
ものである。
に示すようにすることもできる。つまり、図５の（イ）
（ウ）（エ）に示しているように、この場合は第２のス
イッチング素子５９〜６１または７８〜８０のオンオフ
信号についてＰＷＭをかけているものである。このた
め、時刻ｔ1時刻ｔ2の間に、第２のスイッチング素子５
９〜６１または７８〜８０についてオンを５回、オフを
４回させている。この結果、巻線５５に流れる電流ｉ1
は（オ）に示すように増加と減少を繰り返す波形とな
り、巻線５６に流れる電流ｉ2の波形は（カ）に、巻線
５７に流れる電流ｉ3の波形は（キ）に示すようになる
ものである。
【００４６】また制御回路６４或いは８４の動作を図６
に示すようにすることもできる。図６に示す制御とした
場合には、（ア）に示しているような第１のスイッチン
グ素子５３または７３のゲート信号にＰＷＭを加えると
ともに、（イ）（ウ）（エ）に示しているように、第２
のスイッチング素子５９〜６１または７８〜８０のゲー
ト信号にもＰＷＭを加えているものである。このため、
時刻ｔ1時刻ｔ2の間には、第１のスイッチング５３また
は７３と第２のスイッチング素子５９〜６１または７８
〜８０の両方についてオンを５回、オフを４回させてい
る。このため、まきせん５５・５６・５７に流れる電流
は、（オ）（カ）（キ）に示しているように、増加と減
少を繰り返す波形となるものである。
に示すようにすることもできる。図６に示す制御とした
場合には、（ア）に示しているような第１のスイッチン
グ素子５３または７３のゲート信号にＰＷＭを加えると
ともに、（イ）（ウ）（エ）に示しているように、第２
のスイッチング素子５９〜６１または７８〜８０のゲー
ト信号にもＰＷＭを加えているものである。このため、
時刻ｔ1時刻ｔ2の間には、第１のスイッチング５３また
は７３と第２のスイッチング素子５９〜６１または７８
〜８０の両方についてオンを５回、オフを４回させてい
る。このため、まきせん５５・５６・５７に流れる電流
は、（オ）（カ）（キ）に示しているように、増加と減
少を繰り返す波形となるものである。
【００４７】以上のように、制御回路６４或いは８４
が、複数の第２のスイッチング素子５９〜６１または８
１〜８３を所定の順番にオンさせ、その切り換え時に第
１のスイッチング素子５３または７３を所定時間オフさ
せ、かつ所定の導通比率で第１のスイッチング素子５３
または７３と第２のスイッチング素子５９〜６１または
８１から８３の少なくとも一方をオンオフすることによ
って、直流電源５２の電圧を等価的に、前記導通比率に
よって変化させた場合と同様に作用できるものである。
つまり、低速回転時や高負荷時において、巻線電流およ
び各スイッチング素子を流れる電流が過大となる状態か
ら避けることができるものである。
が、複数の第２のスイッチング素子５９〜６１または８
１〜８３を所定の順番にオンさせ、その切り換え時に第
１のスイッチング素子５３または７３を所定時間オフさ
せ、かつ所定の導通比率で第１のスイッチング素子５３
または７３と第２のスイッチング素子５９〜６１または
８１から８３の少なくとも一方をオンオフすることによ
って、直流電源５２の電圧を等価的に、前記導通比率に
よって変化させた場合と同様に作用できるものである。
つまり、低速回転時や高負荷時において、巻線電流およ
び各スイッチング素子を流れる電流が過大となる状態か
ら避けることができるものである。
【００４８】（実施例５）次に本発明の第５の実施例に
ついて図７に基づいて説明する。本実施例では、制御回
路８５が、低抵抗によって構成した回生電流検知手段８
６と駆動回路８７を備えているものである。
ついて図７に基づいて説明する。本実施例では、制御回
路８５が、低抵抗によって構成した回生電流検知手段８
６と駆動回路８７を備えているものである。
【００４９】以下本実施例の動作について説明する。回
生電流検知手段８６は、第１のダイオード５４を流れる
電流がゼロになる点を検知し、その時点で駆動回路８５
に信号を送っている。駆動回路８５は、この信号を受け
てから次の第２のスイッチング素子５９〜６１をオンさ
せているものである。
生電流検知手段８６は、第１のダイオード５４を流れる
電流がゼロになる点を検知し、その時点で駆動回路８５
に信号を送っている。駆動回路８５は、この信号を受け
てから次の第２のスイッチング素子５９〜６１をオンさ
せているものである。
【００５０】したがって、例えば負荷の条件によって、
第１のダイオード５４に電流が流れている期間が変化し
たりしても、回生電流が０になってから次の動作に入る
ことができるものである。このため、負荷が変動しても
安定した出力を発生できる動力発生装置を実現するもの
である。
第１のダイオード５４に電流が流れている期間が変化し
たりしても、回生電流が０になってから次の動作に入る
ことができるものである。このため、負荷が変動しても
安定した出力を発生できる動力発生装置を実現するもの
である。
【００５１】なお前記各実施例では、回転運動を行う動
力発生装置を示しているが、特に回転運動に限るもので
はなく、例えばリニアモータなどのように直線運動をさ
せるものであっても本願の思想を適用できるものであ
る。また前記各実施例では、巻線を３相とし、３個の巻
線を第１の物体に設けた構成としているが、特に３個に
限定する必要はないものである。
力発生装置を示しているが、特に回転運動に限るもので
はなく、例えばリニアモータなどのように直線運動をさ
せるものであっても本願の思想を適用できるものであ
る。また前記各実施例では、巻線を３相とし、３個の巻
線を第１の物体に設けた構成としているが、特に３個に
限定する必要はないものである。
【００５２】
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、第１の物体
と、前記第１の物体に対して相対的に可動に設けた第２
の物体と、第１の物体を構成する複数の巻線に電流を供
給するインバータ回路とから成り、前記インバータ回路
は、直流電源と、第１のスイッチング素子と、第１のダ
イオードと、前記巻線と同数の第２のスイッチング素子
及び第２のダイオードと、制御回路とを有し、前記イン
バータ回路は直流電源のマイナス端子に第１のダイオー
ドのアノード端子を接続し、第１のダイオードのカソー
ドと直流電源のプラス端子の間に第１のスイッチング素
子を接続し、前記複数の巻線の一端は共通として第１の
ダイオードのカソード端子に接続し、複数の巻線の他端
にはそれぞれ第２のダイオードのアノード端子を接続
し、第２のダイオードの各カソード端子は直流電源のプ
ラス端子に接続し、第２のダイオードの各アノード端子
には、第２のスイッチング素子の一端を接続し、第２の
スイッチング素子の他端は共通として直流電源のマイナ
ス端子に接続して第１のスイッチング素子及び第２のス
イッチング素子のオンオフを制御する構成として、スイ
ッチング素子とダイオードの必要数をいずれも巻線の数
＋１個とした簡単な構成で、良好に動作する動力発生装
置を実現するものである。
と、前記第１の物体に対して相対的に可動に設けた第２
の物体と、第１の物体を構成する複数の巻線に電流を供
給するインバータ回路とから成り、前記インバータ回路
は、直流電源と、第１のスイッチング素子と、第１のダ
イオードと、前記巻線と同数の第２のスイッチング素子
及び第２のダイオードと、制御回路とを有し、前記イン
バータ回路は直流電源のマイナス端子に第１のダイオー
ドのアノード端子を接続し、第１のダイオードのカソー
ドと直流電源のプラス端子の間に第１のスイッチング素
子を接続し、前記複数の巻線の一端は共通として第１の
ダイオードのカソード端子に接続し、複数の巻線の他端
にはそれぞれ第２のダイオードのアノード端子を接続
し、第２のダイオードの各カソード端子は直流電源のプ
ラス端子に接続し、第２のダイオードの各アノード端子
には、第２のスイッチング素子の一端を接続し、第２の
スイッチング素子の他端は共通として直流電源のマイナ
ス端子に接続して第１のスイッチング素子及び第２のス
イッチング素子のオンオフを制御する構成として、スイ
ッチング素子とダイオードの必要数をいずれも巻線の数
＋１個とした簡単な構成で、良好に動作する動力発生装
置を実現するものである。
【００５３】請求項２に記載した発明は、第１の物体
と、前記第１の物体に対して相対的に可動に設けた第２
の物体と、第１の物体を構成する複数の巻線に電流を供
給するインバータ回路とから成り、前記インバータ回路
は、直流電源と、第１のスイッチング素子と、第１のダ
イオードと、前記巻線と同数の第２のスイッチング素子
及び第２のダイオードと、制御回路とを有し、前記イン
バータ回路は直流電源のプラス端子に第１のダイオード
のカソード端子を接続し、第１のダイオードのアノード
と直流電源のマイナス端子の間に第１のスイッチング素
子を接続し、複数の巻線の一端は共通として第１のダイ
オードのアノード端子に接続し、複数の巻線の他端には
第２のダイオードのカソード端子を接続し、第２のダイ
オードの各アノード端子は前記直流電源のマイナス端子
に接続し、第２のダイオードの各カソード端子には、第
２のスイッチング素子の一端を接続し、第２のスイッチ
ング素子の他端は共通として直流電源のプラス端子に接
続して第１のスイッチング素子および第２のスイッチン
グ素子のオンオフを制御する構成として、請求項１が有
する効果に加えて、第２のスイッチング素子のコレクタ
を共通に接続でき、放熱フィンのサイズの低減、送風フ
ァンの小形化などを図ることができる動力発生装置を実
現できるものである。
と、前記第１の物体に対して相対的に可動に設けた第２
の物体と、第１の物体を構成する複数の巻線に電流を供
給するインバータ回路とから成り、前記インバータ回路
は、直流電源と、第１のスイッチング素子と、第１のダ
イオードと、前記巻線と同数の第２のスイッチング素子
及び第２のダイオードと、制御回路とを有し、前記イン
バータ回路は直流電源のプラス端子に第１のダイオード
のカソード端子を接続し、第１のダイオードのアノード
と直流電源のマイナス端子の間に第１のスイッチング素
子を接続し、複数の巻線の一端は共通として第１のダイ
オードのアノード端子に接続し、複数の巻線の他端には
第２のダイオードのカソード端子を接続し、第２のダイ
オードの各アノード端子は前記直流電源のマイナス端子
に接続し、第２のダイオードの各カソード端子には、第
２のスイッチング素子の一端を接続し、第２のスイッチ
ング素子の他端は共通として直流電源のプラス端子に接
続して第１のスイッチング素子および第２のスイッチン
グ素子のオンオフを制御する構成として、請求項１が有
する効果に加えて、第２のスイッチング素子のコレクタ
を共通に接続でき、放熱フィンのサイズの低減、送風フ
ァンの小形化などを図ることができる動力発生装置を実
現できるものである。
【００５４】請求項３に記載した発明は、制御回路は、
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフにする構成として、巻線が有する磁気エネルギを
効率よく０にして、良好に動作する動力発生装置を実現
できるものである。
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフにする構成として、巻線が有する磁気エネルギを
効率よく０にして、良好に動作する動力発生装置を実現
できるものである。
【００５５】請求項４に記載した発明は、制御回路は、
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフさせ、かつ所定の導通比率で第１のスイッチング
素子と第２のスイッチング素子の少なくとも一方をオン
オフする構成として、特に導通比率を加減することによ
り、巻線電流およびスイッチング素子電流を制限するこ
ともできる、小形・低コストの動力発生装置を実現でき
るものである。
複数の第２のスイッチング素子を所定の順番にオンさ
せ、その切り換え時に第１のスイッチング素子を所定時
間オフさせ、かつ所定の導通比率で第１のスイッチング
素子と第２のスイッチング素子の少なくとも一方をオン
オフする構成として、特に導通比率を加減することによ
り、巻線電流およびスイッチング素子電流を制限するこ
ともできる、小形・低コストの動力発生装置を実現でき
るものである。
【００５６】請求項５に記載した発明は、制御回路は、
第１のスイッチング素子をオフにした後、巻線から直流
電源に回生される電流を検知する回生電流検知手段を有
し、回生電流がゼロになってから、次番の第２のスイッ
チング素子をオンさせる構成として、負荷が変動しても
安定した出力を得ることができる動力発生装置を実現で
きるものである。
第１のスイッチング素子をオフにした後、巻線から直流
電源に回生される電流を検知する回生電流検知手段を有
し、回生電流がゼロになってから、次番の第２のスイッ
チング素子をオンさせる構成として、負荷が変動しても
安定した出力を得ることができる動力発生装置を実現で
きるものである。
【００５７】請求項６に記載した発明は、第２の物体は
磁気的な凹凸を有し、リラクタンス力によって動力を発
生する構成として、簡単な構成で第２の物体を構成で
き、低コストの動力発生装置を実現できるものである。
磁気的な凹凸を有し、リラクタンス力によって動力を発
生する構成として、簡単な構成で第２の物体を構成で
き、低コストの動力発生装置を実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例である動力発生装置の構
成を示す接続図
成を示す接続図
【図２】同、各部に流れる電流の波形を示す波形図
【図３】本発明の第２の実施例である動力発生装置の構
成を示す接続図
成を示す接続図
【図４】本発明の第３の実施例である動力発生装置の動
作を示す波形図
作を示す波形図
【図５】同、動力発生装置の別の動作を示す波形図
【図６】同、動力発生装置の更に別の動作を示す波形図
【図７】本発明の第４の実施例である動力発生装置の構
成を示す接続図
成を示す接続図
【図８】従来の動力発生装置の構成を示す回路図
【図９】同、各部の動作を示す波形図
５０ 第１の物体 ５１ 第２の物体 ５２ 直流電源 ５３ 第１のスイッチング素子 ５４ 第１のダイオード ５５ 巻線 ５６ 巻線 ５７ 巻線 ５８ インバータ回路 ５９ 第２のスイッチング素子 ６０ 第２のスイッチング素子 ６１ 第２のスイッチング素子 ６２ 第２のダイオード ６３ 第２のダイオード ６４ 第２のダイオード ６５ 制御回路 ７３ 第１のスイッチング素子 ７４ 第１のダイオード ７８ 第２のスイッチング素子 ７９ 第２のスイッチング素子 ８０ 第２のスイッチング素子 ８１ 第２のダイオード ８２ 第２のダイオード ８３ 第２のダイオード ８４ 制御回路
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の物体と、前記第１の物体に対して
相対的に可動に設けた第２の物体と、第１の物体を構成
する複数の巻線に電流を供給するインバータ回路とから
成り、前記インバータ回路は、直流電源と、第１のスイ
ッチング素子と、第１のダイオードと、前記巻線と同数
の第２のスイッチング素子及び第２のダイオードと、制
御回路とを有し、前記インバータ回路は直流電源のマイ
ナス端子に第１のダイオードのアノード端子を接続し、
第１のダイオードのカソードと直流電源のプラス端子の
間に第１のスイッチング素子を接続し、前記複数の巻線
の一端は共通として第１のダイオードのカソード端子に
接続し、複数の巻線の他端にはそれぞれ第２のダイオー
ドのアノード端子を接続し、第２のダイオードの各カソ
ード端子は直流電源のプラス端子に接続し、第２のダイ
オードの各アノード端子には、第２のスイッチング素子
の一端を接続し、第２のスイッチング素子の他端は共通
として直流電源のマイナス端子に接続して第１のスイッ
チング素子及び第２のスイッチング素子のオンオフを制
御する動力発生装置。 - 【請求項２】 第１の物体と、前記第１の物体に対して
相対的に可動に設けた第２の物体と、第１の物体を構成
する複数の巻線に電流を供給するインバータ回路とから
成り、前記インバータ回路は、直流電源と、第１のスイ
ッチング素子と、第１のダイオードと、前記巻線と同数
の第２のスイッチング素子及び第２のダイオードと、制
御回路とを有し、前記インバータ回路は直流電源のプラ
ス端子に第１のダイオードのカソード端子を接続し、第
１のダイオードのアノードと直流電源のマイナス端子の
間に第１のスイッチング素子を接続し、複数の巻線の一
端は共通として第１のダイオードのアノード端子に接続
し、複数の巻線の他端には第２のダイオードのカソード
端子を接続し、第２のダイオードの各アノード端子は前
記直流電源のマイナス端子に接続し、第２のダイオード
の各カソード端子には、第２のスイッチング素子の一端
を接続し、第２のスイッチング素子の他端は共通として
直流電源のプラス端子に接続して第１のスイッチング素
子および第２のスイッチング素子のオンオフを制御する
動力発生装置。 - 【請求項３】 制御回路は、複数の第２のスイッチング
素子を所定の順番にオンさせ、その切り換え時に第１の
スイッチング素子を所定時間オフにする請求項１または
２記載の動力発生装置。 - 【請求項４】 制御回路は、複数の第２のスイッチング
素子を所定の順番にオンさせ、その切り換え時に第１の
スイッチング素子を所定時間オフさせ、かつ所定の導通
比率で第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素
子の少なくとも一方をオンオフする請求項１から３のい
ずれか１項に記載した動力発生装置。 - 【請求項５】 制御回路は、第１のスイッチング素子を
オフにした後、巻線から直流電源に回生される電流を検
知する回生電流検知手段を有し、回生電流がゼロになっ
てから、次番の第２のスイッチング素子をオンさせる請
求項１から４のいずれか１項に記載した動力発生装置。 - 【請求項６】 第２の物体は磁気的な凹凸を有し、リラ
クタンス力によって動力を発生する請求項１から５のい
ずれか１項に記載した動力発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8306111A JPH10150797A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 動力発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8306111A JPH10150797A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 動力発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150797A true JPH10150797A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17953181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8306111A Pending JPH10150797A (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 動力発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10150797A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014045584A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチトリラクタンスモータ駆動回路 |
| JP2017077101A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 株式会社Ihi | 電力変換回路 |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP8306111A patent/JPH10150797A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014045584A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチトリラクタンスモータ駆動回路 |
| JP2017077101A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 株式会社Ihi | 電力変換回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5166591A (en) | Current chopping strategy for generating action in switched reluctance machines | |
| JPH10155299A (ja) | 動力発生装置とこれを使用する掃除機 | |
| JPH0349584A (ja) | ブリッジインバータ用の制御装置及びブリッジインバータを制御する方法 | |
| KR20000029032A (ko) | 공기조화기의 실외팬용 브러시리스모터의 구동장치 | |
| EP1318597A2 (en) | Soft chopping for switched reluctance generators | |
| Ehsani et al. | Dual-decay converter for switched reluctance motor drives in low-voltage applications | |
| JP4302470B2 (ja) | スイッチトリラクタンス機械とともに用いられる回路 | |
| US6528964B2 (en) | Method and system of reducing turn-off loss and noise in a switched reluctance motor drive | |
| US5847532A (en) | Switching circuit for an inductive load | |
| JPS644439B2 (ja) | ||
| Korkosz et al. | Multilevel converter for high-voltage high-speed switched reluctance motor | |
| Elamin et al. | Performance improvement of the delta-connected SRM driven by a standard three phase inverter | |
| Dahmane et al. | A novel boost capacitor circuit to enhance the performance of the switched reluctance motor | |
| JPH10150797A (ja) | 動力発生装置 | |
| US7471055B2 (en) | Controller, drive assembly and half-bridge assembly for providing a voltage | |
| US20230283210A1 (en) | Direct drive system for brushless dc (bldc) motor | |
| Jahns | Designing intelligent muscle into industrial motion control | |
| JP2000509957A (ja) | 同期電動機用パワーエレクトロニックユニット | |
| JP2755057B2 (ja) | 直流ブラシレスモータの駆動回路 | |
| JP4140105B2 (ja) | インバータ装置 | |
| US20240291406A1 (en) | Motor alignment control | |
| JP4415439B2 (ja) | インバータ装置 | |
| TWI644507B (zh) | 直流與交換式磁阻混合馬達模組 | |
| Martua et al. | Performance Comparison of The 8/6 SRM Inverters | |
| JPH1080183A (ja) | リラクタンス形電動機のスター結線した電機子コイル |