JP2003527048A - 低価格の可変周波数電気信号発生器、制御装置及び計算手段 - Google Patents
低価格の可変周波数電気信号発生器、制御装置及び計算手段Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、信号発生器に関するものであり、該発生器は論理計算器（１０）から構成される少なくとも一つの基準信号と、少なくとも一つのチョップスイッチ（５０、５１）と、前記少なくとも一つのスイッチ（５０、５１）のスイッチングに応じて発生される少なくとも一つの信号をサンプリングするための少なくとも一つのセンサ（７０）と、前記サンプリングされた少なくとも一つの信号と前記少なくとも一つの基準信号との間の差によって変化する一つの値を送り出すための少なくとも一つのスイッチ（３０）との発生器、および、この一つないし複数の比較の一つないし複数の結果に応じた一つないし複数の制御レベルを、前記少なくとも一つのスイッチ（５０、５１）に送り出すために準備された前記少なくとも一つのスイッチの制御手段（１０）とを含み、その特徴は、該理論計算器は、一つないし複数の比較の一つ無いし複数の結果を受信する一つないし複数の入力と、一つないし複数の出力とを含むこと、ただし該一つないし複数の出力によって計算器が一つないし複数の制御レベルを送り出す、および該論理計算器が、受信した一つないし複数の比較の一つないし複数の結果に応じて送り出される一つないし複数の制御レベルを所定の瞬時で更新するように、プログラムされていることを特徴とする。
Description
【０００１】
本発明は、直流電圧のチョップによる電気信号発生器に関するものである。
【０００２】
直流電圧のチョップによる電気信号を発生することはパルス幅の変調という用
語でよく知られている。周波数は一般的に固定されているが、周波数変換器のよ
うな装置においては可変であってもよい。チョップ装置の制御信号を発生するの
に、もっともよく用いられるのはＩＧＢＴトランジスタであるが、それには主に
三つの方法がある。
語でよく知られている。周波数は一般的に固定されているが、周波数変換器のよ
うな装置においては可変であってもよい。チョップ装置の制御信号を発生するの
に、もっともよく用いられるのはＩＧＢＴトランジスタであるが、それには主に
三つの方法がある。
【０００３】
第一の方法では、パルス幅の設定を計算器が読み取る表で行う。この方法は、
実行は早いが柔軟さに欠け、必要とされるメモリの空間が大きくなってしまう、
というのは、信号の振幅と周波数の組み合わせ毎に一つの表が必要なことから、
必要とされるメモリの空間が大きくなってしまうからである。この方法は、高性
能計算器を使用できなかった初期の周波数変換器に用いられた。
実行は早いが柔軟さに欠け、必要とされるメモリの空間が大きくなってしまう、
というのは、信号の振幅と周波数の組み合わせ毎に一つの表が必要なことから、
必要とされるメモリの空間が大きくなってしまうからである。この方法は、高性
能計算器を使用できなかった初期の周波数変換器に用いられた。
【０００４】
第二の方法では、専用の電子部品が、実現すべき信号と鋸歯状の信号の交わり
に基づいてチョップ信号を作りだす。この方法は、単純な周波数の変換器に広く
用いられている。該方法は二つの限界がある。発生する関数は単純なままでなけ
ればならない。性能を改善するための制御装置は外付けで、製作の困難なもので
ある。
に基づいてチョップ信号を作りだす。この方法は、単純な周波数の変換器に広く
用いられている。該方法は二つの限界がある。発生する関数は単純なままでなけ
ればならない。性能を改善するための制御装置は外付けで、製作の困難なもので
ある。
【０００５】
第三の方法では、強力な計算器により、ある程度複雑なアルゴリズムに基づき
、パルス幅を決定する。補正係数の導入は、数学的処理の後に、発生する信号の
測定に基づいて行われるが、その数学的処理は常に確実とは限らない。大きさに
関する信号の調節には、大変な数学的処理を必要とする。この効率的な方法は、
非常に高速で行わなければならないため、高価な構成部品を必要とすることにな
る。今日では周波数変換器の中でも特に大型のものに用いられている。
、パルス幅を決定する。補正係数の導入は、数学的処理の後に、発生する信号の
測定に基づいて行われるが、その数学的処理は常に確実とは限らない。大きさに
関する信号の調節には、大変な数学的処理を必要とする。この効率的な方法は、
非常に高速で行わなければならないため、高価な構成部品を必要とすることにな
る。今日では周波数変換器の中でも特に大型のものに用いられている。
【０００６】
本発明は、直流電圧のチョップによる電気信号発生器、例えば周波数変換器で
あり、安価でしかも十分な性能を発揮するものを提案することを目指すものであ
る。
あり、安価でしかも十分な性能を発揮するものを提案することを目指すものであ
る。
【０００７】
この目的は、本発明によって達成されるが、それは信号発生器のおかげであっ
て、該信号発生器が、論理計算器から構成された少なくとも一つの基準信号と、
少なくとも一つのチョッパースイッチと、前記少なくとも一つのスイッチのスイ
ッチングに応じて発生される少なくとも一つの信号を採取するための少なくとも
一つのセンサと、前記採取された少なくとも一つの信号と前記少なくとも一つの
基準信号との間の差によって変化する一つの値を送りだすための少なくとも一つ
のコンパレータとの発生器、および、この一つないし複数の比較の一つないし複
数の結果に応じた一つないし複数の制御レベルを、前記少なくとも一つのスイッ
チに送りだすために準備された前記少なくとも一つのスイッチの制御手段を含み
、その特徴は、該論理計算器は、一つないし複数の比較の一つないし複数の結果
を受信する一つないし複数の入力と、一つないし複数の出力を含むこと、ただし
該出力によって該計算器が一つまたは複数の制御レベルを該一つないし複数のス
イッチに送りだす、および該論理計算器が、受信した一つないし複数の比較の一
つないし複数の結果に応じて送りだされる一つないし複数の制御レベルを所定の
瞬時で更新するように、プログラムされていることを特徴とする。
て、該信号発生器が、論理計算器から構成された少なくとも一つの基準信号と、
少なくとも一つのチョッパースイッチと、前記少なくとも一つのスイッチのスイ
ッチングに応じて発生される少なくとも一つの信号を採取するための少なくとも
一つのセンサと、前記採取された少なくとも一つの信号と前記少なくとも一つの
基準信号との間の差によって変化する一つの値を送りだすための少なくとも一つ
のコンパレータとの発生器、および、この一つないし複数の比較の一つないし複
数の結果に応じた一つないし複数の制御レベルを、前記少なくとも一つのスイッ
チに送りだすために準備された前記少なくとも一つのスイッチの制御手段を含み
、その特徴は、該論理計算器は、一つないし複数の比較の一つないし複数の結果
を受信する一つないし複数の入力と、一つないし複数の出力を含むこと、ただし
該出力によって該計算器が一つまたは複数の制御レベルを該一つないし複数のス
イッチに送りだす、および該論理計算器が、受信した一つないし複数の比較の一
つないし複数の結果に応じて送りだされる一つないし複数の制御レベルを所定の
瞬時で更新するように、プログラムされていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のその他の特徴、目的及び利点は、添付図面を参照しつつ、以下の記述
を読み取ることによって明らかになっていく。 ・図１は、本発明の第一回路を示す。 ・図２は、図１の回路の出力に置かれた負荷に表れる電流強度曲線を示す線図で
ある。 ・図３は、この同一の負荷における電圧と電流強度の推移、並びに図１の回路が
その負荷の入力において供給されチョップされた電圧の様相を示す線図である。
・図４は、図１の回路マイクロコントローラによって供給された基準信号曲線の
形状を、この基準信号曲線のために選ばれた周波数に応じて示す線図である。 ・図５は、一つの負荷によって本発明の回路で得られる電圧信号を示す。 ・図６は、三相で供給される本発明の第二の回路を示す。 ・図７は、図６のデジタル／アナログ変換器によって、その同じ回路の三つのコ
ンパレータに伝達された曲線を示す。 ・図８は、電動機の制動モードでの、図６の回路の回路出力に置かれた非同期式
電動機によって発生する電気エネルギー除去回路を示す。 ・図９は、ＩＧＢＴトランジスタの制御電圧の理想の形を示す。 ・図１０は、本発明による整形回路を示す。 ・図１１は、先行技術によるトランジスタ制御信号曲線を示す。 ・図１２は、本発明による電動機制動回路を示す。 ・図１３は、本発明による非接触型発生器を示す。
を読み取ることによって明らかになっていく。 ・図１は、本発明の第一回路を示す。 ・図２は、図１の回路の出力に置かれた負荷に表れる電流強度曲線を示す線図で
ある。 ・図３は、この同一の負荷における電圧と電流強度の推移、並びに図１の回路が
その負荷の入力において供給されチョップされた電圧の様相を示す線図である。
・図４は、図１の回路マイクロコントローラによって供給された基準信号曲線の
形状を、この基準信号曲線のために選ばれた周波数に応じて示す線図である。 ・図５は、一つの負荷によって本発明の回路で得られる電圧信号を示す。 ・図６は、三相で供給される本発明の第二の回路を示す。 ・図７は、図６のデジタル／アナログ変換器によって、その同じ回路の三つのコ
ンパレータに伝達された曲線を示す。 ・図８は、電動機の制動モードでの、図６の回路の回路出力に置かれた非同期式
電動機によって発生する電気エネルギー除去回路を示す。 ・図９は、ＩＧＢＴトランジスタの制御電圧の理想の形を示す。 ・図１０は、本発明による整形回路を示す。 ・図１１は、先行技術によるトランジスタ制御信号曲線を示す。 ・図１２は、本発明による電動機制動回路を示す。 ・図１３は、本発明による非接触型発生器を示す。
【０００９】
図１の供給回路は、マイクロコントローラ１０を含み、該マイクロコントローラ
の出力１２はバス１４を介してデジタル信号を送りだし、そのデジタル信号は後
に基準信号と呼ばれる。
の出力１２はバス１４を介してデジタル信号を送りだし、そのデジタル信号は後
に基準信号と呼ばれる。
【００１０】
この出力１２は、この信号をデジタル／アナログ変換器２０に伝達し、該変換
器がそれをアナログ信号に変換し、かつそれをアナログコンパレータ３０に伝達
する。
器がそれをアナログ信号に変換し、かつそれをアナログコンパレータ３０に伝達
する。
【００１１】
このアナログコンパレータ３０は、第二の入力で、この供給回路の出力の負荷
において、サンプリングされた信号を受信する。
において、サンプリングされた信号を受信する。
【００１２】
コンパレータ３０は、その出力がマイクロコントローラ１０に接続されており
、マイクロコントローラにサンプリングされた信号と基準信号の差の表徴を示す
役割をもつ。
、マイクロコントローラにサンプリングされた信号と基準信号の差の表徴を示す
役割をもつ。
【００１３】
マイクロコントローラ１０には更に、トランジスタ５０の制御端子に接続され
た制御出力１６があり、該マイクロコントローラは直流電流源６０と誘導性負荷
のプラス端子７４との間に位置付けられており、また誘導性負荷のプラス端子は
ここでは金属物体を検出する誘導性ループである。
た制御出力１６があり、該マイクロコントローラは直流電流源６０と誘導性負荷
のプラス端子７４との間に位置付けられており、また誘導性負荷のプラス端子は
ここでは金属物体を検出する誘導性ループである。
【００１４】
この負荷はまた、後述するように、可変磁界を非接触型給電の装置に適用する
ための誘導性ループであってもよい。
ための誘導性ループであってもよい。
【００１５】
ここでは負荷７４と並列にフリーホイールダイオード７５が置かれており、そ
れにより、供給電圧が低レベルの時に、負荷のプラス端子をアースに戻させるこ
とができるようにする。
れにより、供給電圧が低レベルの時に、負荷のプラス端子をアースに戻させるこ
とができるようにする。
【００１６】
トランジスタ５０と負荷７４との間には電流強度センサ７０が置かれており、
該電流強度センサの出力は、前述の伝達しサンプリングされた信号をコンパレー
タ３０の入力に供給される。
該電流強度センサの出力は、前述の伝達しサンプリングされた信号をコンパレー
タ３０の入力に供給される。
【００１７】
マイクロコントローラ１０は直流電圧のチョップを制御するが、その目的は、
負荷７４に選択された形態の電気信号を再生し、それ自体で以下の二つの機能を
実現することである。 ・サンプリングされた信号と基準信号との間の差からチョップスイッチ５０に適
用すべき制御信号を導き出す。 ・負荷７４に再び見いだされるであろう基準信号を発生する。
負荷７４に選択された形態の電気信号を再生し、それ自体で以下の二つの機能を
実現することである。 ・サンプリングされた信号と基準信号との間の差からチョップスイッチ５０に適
用すべき制御信号を導き出す。 ・負荷７４に再び見いだされるであろう基準信号を発生する。
【００１８】
この場合には、負荷７４のレベルでサンプリングされた信号は、その負荷を通
る電流である。従って、マイクロコントローラ１０が、スイッチ５０の制御によ
って、負荷７４での瞬間電圧を修正するのは、望まれる瞬間電流と電荷でサンプ
リングされる電流との間を等しくするためである。
る電流である。従って、マイクロコントローラ１０が、スイッチ５０の制御によ
って、負荷７４での瞬間電圧を修正するのは、望まれる瞬間電流と電荷でサンプ
リングされる電流との間を等しくするためである。
【００１９】
更に詳細に述べると、マイクロコントローラ１０がスイッチ５０で単純処理を
行うが、該処理は、要するに、サンプリングされた電流強度が望まれる電流強度
を下回る場合にはスイッチを閉じ、サンプリングされた電流強度が基準電流強度
を上回る場合にはそれを開くということである。
行うが、該処理は、要するに、サンプリングされた電流強度が望まれる電流強度
を下回る場合にはスイッチを閉じ、サンプリングされた電流強度が基準電流強度
を上回る場合にはそれを開くということである。
【００２０】
従って、トランジスタ５０のスイッチングは、必要なときにしか行われない。
チョップされた信号は、それゆえ周波数と同時に周期率も変化する。
チョップされた信号は、それゆえ周波数と同時に周期率も変化する。
【００２１】
図２に示されるように、基準信号は正弦曲線であり、トランジスタ５０のスイ
ッチングは、緩い勾配部分よりも強い勾配部分において、より低い周波数になる
。実際、強い勾配部分において、よく起きるのは、マイクロコントローラ１０が
その状態を相次いで数回更新している間にも、スイッチが同一の閉じた状態をと
るということであるが、緩い勾配部分にとってはそうではなく、そこではマイク
ロコントローラは、開けた位置と閉じた位置との間でスイッチ５０をより強く振
動させる傾向がある。
ッチングは、緩い勾配部分よりも強い勾配部分において、より低い周波数になる
。実際、強い勾配部分において、よく起きるのは、マイクロコントローラ１０が
その状態を相次いで数回更新している間にも、スイッチが同一の閉じた状態をと
るということであるが、緩い勾配部分にとってはそうではなく、そこではマイク
ロコントローラは、開けた位置と閉じた位置との間でスイッチ５０をより強く振
動させる傾向がある。
【００２２】
コンパレータ３０がマイクロコントローラ１０に恒常的に供給する比較の結果
は、結果信号の形態なので（特にこの比較がアナログ信号について行われるから
）、マイクロコントローラ１０はそれ自身がこの結果信号の値をサンプリングす
る瞬時を決定する。
は、結果信号の形態なので（特にこの比較がアナログ信号について行われるから
）、マイクロコントローラ１０はそれ自身がこの結果信号の値をサンプリングす
る瞬時を決定する。
【００２３】
これら瞬時の選択は、二つの基準信号と実信号の間の等しさを微細な更新のた
めに十分な速度でのスイッチングを得るためになされるのであり、それはスイッ
チ５０のスイッチング制限速度を越えないように、しかもマイクロコントローラ
１０が実施可能な速度に応じて行われる。
めに十分な速度でのスイッチングを得るためになされるのであり、それはスイッ
チ５０のスイッチング制限速度を越えないように、しかもマイクロコントローラ
１０が実施可能な速度に応じて行われる。
【００２４】
図２の曲線、つまり負荷７４における電流強度の変化においては、チョップさ
れた電圧信号の形態が負荷７４に、この曲線の特定の場所に対応して、伝達され
ることも示されている。
れた電圧信号の形態が負荷７４に、この曲線の特定の場所に対応して、伝達され
ることも示されている。
【００２５】
正弦曲線の頂点において、負荷７４のインダクタンスに起因する位相のずれは
依然としてかなり小さいものであるが、電圧の端子用の平均電圧もまた、ほとん
どその最高点に達しているので、チョップされた電圧は、大きなぎざぎざを大幅
に考慮した周期率を示している。
依然としてかなり小さいものであるが、電圧の端子用の平均電圧もまた、ほとん
どその最高点に達しているので、チョップされた電圧は、大きなぎざぎざを大幅
に考慮した周期率を示している。
【００２６】
逆に、電流強度の最小点においては、チョップされた電圧は上段波よりもより
長く下段波を表している。
長く下段波を表している。
【００２７】
図３で示した負荷７４についての電流強度と電圧の推移は、同一の時間軸に応
じたものであり、これら二曲線間の位相のずれを際立たせている。
じたものであり、これら二曲線間の位相のずれを際立たせている。
【００２８】
電流の曲線は、電流の制御ということからして、基準曲線にほぼ対応している
。
。
【００２９】
この図では、電流の曲線形状を参照して二区域Ｚ１とＺ２を画定した。第一区
域Ｚ１は、電流強度の正弦曲線の、上昇する、第一四半部に対応しており、第二
区域Ｚ２は、この同一の電流強度の正弦曲線の、最高点から点ゼロに向かって下
降する、第二四半部に対応している。
域Ｚ１は、電流強度の正弦曲線の、上昇する、第一四半部に対応しており、第二
区域Ｚ２は、この同一の電流強度の正弦曲線の、最高点から点ゼロに向かって下
降する、第二四半部に対応している。
【００３０】
マイクロコントローラ１０は、これら二区域Ｚ１とＺ２のそれぞれにおいて、
個別の計算を行うようにプログラムされている。
個別の計算を行うようにプログラムされている。
【００３１】
そういうわけで、各区域の内部において、マイクロコントローラ１０は、この
区域内で予め定められ、かつ等間隔に設定された瞬時ごとに、ここでは２７マイ
クロ秒ごとに、スイッチ５０が閉じた状態にあるか、もしくは開いた状態にある
か、換言すれば、供給電圧が高いレベルにあるか低いレベルにあるかを調べる。
区域内で予め定められ、かつ等間隔に設定された瞬時ごとに、ここでは２７マイ
クロ秒ごとに、スイッチ５０が閉じた状態にあるか、もしくは開いた状態にある
か、換言すれば、供給電圧が高いレベルにあるか低いレベルにあるかを調べる。
【００３２】
マイクロコントローラはここでは、スイッチ５０の状態を等間隔で更新するの
であり、この検査はこれら更新時点に行ってよい。
であり、この検査はこれら更新時点に行ってよい。
【００３３】
スイッチ５０の状態の識別は、ここでは、コンパレータ３０から受信した信号
からマイクロコントローラ１０によって行われるのであり、このことは、スイッ
チ５０の次の更新は、この瞬時で比較の即時結果と直接に相関しているという事
実から可能になる。
からマイクロコントローラ１０によって行われるのであり、このことは、スイッ
チ５０の次の更新は、この瞬時で比較の即時結果と直接に相関しているという事
実から可能になる。
【００３４】
それゆえマイクロコントローラ１０は、各区域Ｚ１とＺ２において、等間隔に
設定された検査瞬時で、スイッチ５０の変化状態を識別した回数を数えており、
それは各区域に平均の周期の率をほぼ示している。
設定された検査瞬時で、スイッチ５０の変化状態を識別した回数を数えており、
それは各区域に平均の周期の率をほぼ示している。
【００３５】
該マイクロコントローラは更に、これら二つの計数値を比較するようにプログ
ラムされている。この比較において、該マイクロコントローラは、負荷における
電圧と電流強度の間の位相のずれを導き出す。
ラムされている。この比較において、該マイクロコントローラは、負荷における
電圧と電流強度の間の位相のずれを導き出す。
【００３６】
実際、各区域Ｚ１とＺ２について得られる数は、区域における電圧値の表示で
ある。この区域は電流強度曲線の形態の応じて変動するために、これら計数によ
って、二曲線間の位相の差の測定が行われる。
ある。この区域は電流強度曲線の形態の応じて変動するために、これら計数によ
って、二曲線間の位相の差の測定が行われる。
【００３７】
電圧と電流強度の曲線が完全に同位相である場合には、Ｚ１とＺ２における計
数がそれぞれ、対称的で逆勾配の曲線の同一形態に対応したものであろうと理解
される。
数がそれぞれ、対称的で逆勾配の曲線の同一形態に対応したものであろうと理解
される。
【００３８】
逆に、二曲線間の位相の差が高まればそれだけ一層、電流強度曲線の区域Ｚ１と
Ｚ２に対応する電圧曲線は異なる形態を有するようになり、それは例えば、一方
はマイナスの値に達するのに対し、他方は依然としてゼロを大きく越えるという
具合である。そのようなわけで、位相の差が大きくなればそれだけ一層、Ｚ１と
Ｚ２における曲線上で行われる控除が異なるのである。
Ｚ２に対応する電圧曲線は異なる形態を有するようになり、それは例えば、一方
はマイナスの値に達するのに対し、他方は依然としてゼロを大きく越えるという
具合である。そのようなわけで、位相の差が大きくなればそれだけ一層、Ｚ１と
Ｚ２における曲線上で行われる控除が異なるのである。
【００３９】
マイクロコントローラは、ここでは位相の差の決定のために、これら二つの控
除の間の比率を計算する。
除の間の比率を計算する。
【００４０】
この位相の差の決定は、この場合は、コイル７０の前にある金属製の物体の検
出のために用いられる。実際、金属製の物体の存在は、コイル７４の端子でのイ
ンダクタンスも修正することになり、また結果として測定される位相の差も修正
されることになる。
出のために用いられる。実際、金属製の物体の存在は、コイル７４の端子でのイ
ンダクタンスも修正することになり、また結果として測定される位相の差も修正
されることになる。
【００４１】
更に詳細に述べると、位相の差は金属製の物体のタイプ、特に金属の種類と物
体の形状に依存する。マイクロコントローラ１０、あるいはマイクロコントロー
ラ１０に外付けされた装置により、物体のタイプを示す記憶された表で測定され
た位相の差に応じて検索を行うことを想定している。
体の形状に依存する。マイクロコントローラ１０、あるいはマイクロコントロー
ラ１０に外付けされた装置により、物体のタイプを示す記憶された表で測定され
た位相の差に応じて検索を行うことを想定している。
【００４２】
この位相のずれが取りうる形状は、電圧曲線の短時間の歪みの形であり、同じ
ようにマイクロコントローラ１０が識別し、他の歪みと区別するように、電流強
度曲線の形状に基づいて限定された区域について、予め定められた瞬時において
スイッチ５０の状態を控除する。
ようにマイクロコントローラ１０が識別し、他の歪みと区別するように、電流強
度曲線の形状に基づいて限定された区域について、予め定められた瞬時において
スイッチ５０の状態を控除する。
【００４３】
そのために、予測される物体または資材に特有の歪みに適合した控除区域を採
用する。そのようにして、アルミニウムから歪みを検出した場合には、ループ７
４の前にそれがあれば歪みは主に電圧曲線の電流強度曲線の六分の一に対応する
区域に発生するであろうことが分かっており、そこに控除区域を置くことになる
。それゆえ、電流強度曲線におけるその区域の幅と位置の選択は、検出すべき金
属に従うことが好適となる。
用する。そのようにして、アルミニウムから歪みを検出した場合には、ループ７
４の前にそれがあれば歪みは主に電圧曲線の電流強度曲線の六分の一に対応する
区域に発生するであろうことが分かっており、そこに控除区域を置くことになる
。それゆえ、電流強度曲線におけるその区域の幅と位置の選択は、検出すべき金
属に従うことが好適となる。
【００４４】
本装置はループの電流強度を制御し、電圧の歪みを検出するものであるが／ル
ープを電流強度によって制御し、電圧によって歪みを検出するものであるが、ル
ープの電圧を制御し、電流強度の歪みを検出することも可能である。更に一般的
に、本発明は、電流強度の制御に限定されるものではない。
ープを電流強度によって制御し、電圧によって歪みを検出するものであるが、ル
ープの電圧を制御し、電流強度の歪みを検出することも可能である。更に一般的
に、本発明は、電流強度の制御に限定されるものではない。
【００４５】
この場合、マイクロコントローラ１０が想定しているのは正弦曲線を発生する
ことであり、その周波数の選択は、マイクロコントローラ１０に、該マイクロコ
ントローラの図示されない入力に、望まれる周波数を示すデジタル値を伝達して
行う。
ことであり、その周波数の選択は、マイクロコントローラ１０に、該マイクロコ
ントローラの図示されない入力に、望まれる周波数を示すデジタル値を伝達して
行う。
【００４６】
この場合、マイクロコントローラ１０のメモリに記憶されているのは、半正弦
曲線を構成する点の連続であり、それをこれからは出発半正弦曲線と名付けるこ
とにする。
曲線を構成する点の連続であり、それをこれからは出発半正弦曲線と名付けるこ
とにする。
【００４７】
この点の連続、ここで２５２個の点、つまりメモリに連続して記憶された２５
２個の値に基づき、そしてその周波数を示す入力値に基づき、マイクロコントロ
ーラ１０は、望まれる周波数の正弦曲線、つまり、基準信号曲線を、以下の方法
によって、再構成する。
２個の値に基づき、そしてその周波数を示す入力値に基づき、マイクロコントロ
ーラ１０は、望まれる周波数の正弦曲線、つまり、基準信号曲線を、以下の方法
によって、再構成する。
【００４８】
マイクロコントローラ１０は、１２マイクロ秒ごとに、出発半正弦曲線の一連
の値で読み取られた値を発生するようにプログラムされている。
の値で読み取られた値を発生するようにプログラムされている。
【００４９】
しかしながら、それが基準半正弦曲線の次の値に進むのは、それのビットの特
定の一つが、一つの値を発生しなければならない瞬時で起動される場合に限られ
ることが想定されている。この特定のビットの起動がなければ、マイクロコント
ローラは、連続する次の値へは進まずに、改めて先に発信した値を発信する。
定の一つが、一つの値を発生しなければならない瞬時で起動される場合に限られ
ることが想定されている。この特定のビットの起動がなければ、マイクロコント
ローラは、連続する次の値へは進まずに、改めて先に発信した値を発信する。
【００５０】
このビットの起動が実施されるのは、８ビットでコード化されたマイクロコン
トローラのカウンタが値２５６を越えるときに実施される。
トローラのカウンタが値２５６を越えるときに実施される。
【００５１】
それゆえ、連続のメモリの、次の値に進むことは、カウンタの一つの値の記憶
に保存された、識別可能な数の、一連のビットの特定の一つのビットの状態の変
化を検出することにより、マイクロコントローラ１０において、機械的に行われ
る。
に保存された、識別可能な数の、一連のビットの特定の一つのビットの状態の変
化を検出することにより、マイクロコントローラ１０において、機械的に行われ
る。
【００５２】
この方法に従うと、マイクロコントローラ１０の各サイクルごとに、つまり、
この場合は１７マイクロ秒ごとに、送り出すべき基準信号、つまりこの場合は、
送り出すべき電流強度信号の周波数を示すものとしてマイクロコントローラ１０
の入力で与えられる値に等しい一つの増分だけ、カウンタの値を更に増分する。
この場合は１７マイクロ秒ごとに、送り出すべき基準信号、つまりこの場合は、
送り出すべき電流強度信号の周波数を示すものとしてマイクロコントローラ１０
の入力で与えられる値に等しい一つの増分だけ、カウンタの値を更に増分する。
【００５３】
例えば、この入力値が８７に等しければ、例えば当初はゼロのカウンタは、次
に続くサイクルで８７に進み（マイクロコントローラ１０はその出力１２で先の
サイクルで発信されたものと同じ半正弦曲線の値を送りだし）、つぎに１７４に
進み（出力１２では更に同じ値）、つぎに１７４＋８７＝２６１、つまり２５６
＋５、つまり、（８ビットにつき）２５６のモジュロで記憶された５に進む。そ
の場合、カウンタは値２５６を越えており、その特別なビットは起動され、マイ
クロコントローラ１０は、そのとき、半正弦曲線の次の値を読みだしている。
に続くサイクルで８７に進み（マイクロコントローラ１０はその出力１２で先の
サイクルで発信されたものと同じ半正弦曲線の値を送りだし）、つぎに１７４に
進み（出力１２では更に同じ値）、つぎに１７４＋８７＝２６１、つまり２５６
＋５、つまり、（８ビットにつき）２５６のモジュロで記憶された５に進む。そ
の場合、カウンタは値２５６を越えており、その特別なビットは起動され、マイ
クロコントローラ１０は、そのとき、半正弦曲線の次の値を読みだしている。
【００５４】
一旦、その半正弦曲線が完全に読み取られると、曲線部分を示す一つのビット
は今度はそれにマイナスの記号を当てはめて、半正弦曲線を読み取らなければな
らないことを表示する。
は今度はそれにマイナスの記号を当てはめて、半正弦曲線を読み取らなければな
らないことを表示する。
【００５５】
そのようにして、マイクロコントローラは出力１２に何度も同じ値を送りだし
、それが次の値に進むのは、カウンタが極大値に達したときだけである。カウン
タは、選択された増分の周期毎に増分され、カウンタの最大値の移行は、この選
択された増分の値が高いほど、それだけ頻繁になる。
、それが次の値に進むのは、カウンタが極大値に達したときだけである。カウン
タは、選択された増分の周期毎に増分され、カウンタの最大値の移行は、この選
択された増分の値が高いほど、それだけ頻繁になる。
【００５６】
そのようにして、図４で示されるように、基準正弦曲線は一連の水平部で構成
されており、その一連の水平部の縦座標は基準半正弦曲線の一点の縦座標であり
、その長さはこの点が繰り返される回数に対応しており、その反復回数は、周波
数を示す値が小さければそれだけ一層大きくなる。
されており、その一連の水平部の縦座標は基準半正弦曲線の一点の縦座標であり
、その長さはこの点が繰り返される回数に対応しており、その反復回数は、周波
数を示す値が小さければそれだけ一層大きくなる。
【００５７】
それゆえマイクロコントローラ１０は、周波数を示す値が小さければそれだけ
一層、水平部の長さを延ばし、基準曲線の周波数は周波数を示す値が大きければ
それだけ一層、大きくなる。
一層、水平部の長さを延ばし、基準曲線の周波数は周波数を示す値が大きければ
それだけ一層、大きくなる。
【００５８】
この方法は、指示の数が特に少ない場合に、マイクロコントローラ１０におい
て実施される。それは計算数とメモリが特に小さい場合に周波数の変化を実施す
る。
て実施される。それは計算数とメモリが特に小さい場合に周波数の変化を実施す
る。
【００５９】
注目すべきは、選択された増分の値が大きければ、例えば２５０なら、マイク
ロコントローラが一つの正弦曲線の上に一点か二点だけを反復することも可能で
あり、それゆえ、その点に局限される歪みにより、継続時間において正弦曲線が
引き延ばされることになる。しかしながら、そのような局限された歪みは応用面
で大抵の場合、負荷の挙動に有害な結果をもたらさないことが判明しているが、
それでも、望みの周波数をきめ細かに実施することができる。
ロコントローラが一つの正弦曲線の上に一点か二点だけを反復することも可能で
あり、それゆえ、その点に局限される歪みにより、継続時間において正弦曲線が
引き延ばされることになる。しかしながら、そのような局限された歪みは応用面
で大抵の場合、負荷の挙動に有害な結果をもたらさないことが判明しているが、
それでも、望みの周波数をきめ細かに実施することができる。
【００６０】
注目すべきは、選択された増分が十分に大きければ、マイクロコントローラ１
０は、事実上、各増分ごとに、出発半正弦曲線において、読み取られる値を変え
ることになるということである。
０は、事実上、各増分ごとに、出発半正弦曲線において、読み取られる値を変え
ることになるということである。
【００６１】
その場合に得られる基準曲線は、図４の右側にあるようなものであり、実際上
、水平部分がまったくない。
、水平部分がまったくない。
【００６２】
それゆえ、本方法を実施する際に必要なのは、単純なマイクロコントローラ、
つまりクロックと、数ビットについてのカウンタと、クロックの各サイクルでカ
ウンタに適用する増分を記憶するメモリと、一定数の基準点を備えた表と、この
点を、カウンタの所定から伝えられた一つのビットの状態が変化するごとにその
表の中でその点を変えるために準備されたこのメモリの読み取り器だけである。
つまりクロックと、数ビットについてのカウンタと、クロックの各サイクルでカ
ウンタに適用する増分を記憶するメモリと、一定数の基準点を備えた表と、この
点を、カウンタの所定から伝えられた一つのビットの状態が変化するごとにその
表の中でその点を変えるために準備されたこのメモリの読み取り器だけである。
【００６３】
これらの要素のそれぞれは特に単純なものであり、最も安価な現在のマイクロ
コントローラの大部分にあるものである。
コントローラの大部分にあるものである。
【００６４】
図６に三相電動機７４用の供給回路を示した。
【００６５】
この回路は、先の回路の基本要素を、三つの流路での三相の給電を行うために
適合したレイアウトで繰り返したものであり、各流路は、互いに位相をずらせた
三つの周期的信号の間で一つの基準信号に基づき電流を制御している。
適合したレイアウトで繰り返したものであり、各流路は、互いに位相をずらせた
三つの周期的信号の間で一つの基準信号に基づき電流を制御している。
【００６６】
そのようなわけで、本回路は三つの流路を備え、そのそれぞれに、電圧Ｖの直
流線とアースとの間に直列に二つのトランジスタ５０及び５１を備え、電動機７
４の三つの端子は、そのたびに、三つの流路のうちの一本の、二つのトランジス
タ５０の間で接続されている。
流線とアースとの間に直列に二つのトランジスタ５０及び５１を備え、電動機７
４の三つの端子は、そのたびに、三つの流路のうちの一本の、二つのトランジス
タ５０の間で接続されている。
【００６７】
確かに、本供給回路には、各スイッチング流路に、第二のトランジスタ５１が
負荷７４に向かう接続点とアースとの間に置かれ、同じくマイクロコントローラ
１０で制御されており、その結果、同一の流路のスイッチ５０のそれとは逆の状
態になっている。
負荷７４に向かう接続点とアースとの間に置かれ、同じくマイクロコントローラ
１０で制御されており、その結果、同一の流路のスイッチ５０のそれとは逆の状
態になっている。
【００６８】
同一の流路の二つのトランジスタ５０及び５１のスイッチングはほぼ同期化さ
れており、とはいうものの、しかしながら対応するスイッチングの間のデッドタ
イムを重視している。そのデッドタイムの間に二つのトランジスタ５０及び５１
は二つともブロックする状態であり、それにより直流線とアースとの間の短絡が
避けられる。
れており、とはいうものの、しかしながら対応するスイッチングの間のデッドタ
イムを重視している。そのデッドタイムの間に二つのトランジスタ５０及び５１
は二つともブロックする状態であり、それにより直流線とアースとの間の短絡が
避けられる。
【００６９】
各流路では二つのスイッチ５０及び５１が、電動機で測定される、基準信号と
その位相のうちの一つに対応する信号との間の差に応じて、マイクロコントロー
ラ１０より制御されている。これらの三つの流路のそれぞれにつき、この比較の
結果が三つのアナログコンパレータ３０のうちの一つ、その流路に対応する問題
のコンパレータによって、確定される。
その位相のうちの一つに対応する信号との間の差に応じて、マイクロコントロー
ラ１０より制御されている。これらの三つの流路のそれぞれにつき、この比較の
結果が三つのアナログコンパレータ３０のうちの一つ、その流路に対応する問題
のコンパレータによって、確定される。
【００７０】
そのようにして、その回路にある三つのコンパレータ３０のそれぞれが二つの
入力で受信するのは、それぞれが三つの流路に対応する三つの、基準信号の断片
の連鎖に対応する基準多重化信号でマイクロコントローラ１０によって発生され
るものと、電動機７４の一つの位相にサンプリングされた、この位相の対応する
端子と直列に置かれた電流センサ７２を介した一つの信号とである。
入力で受信するのは、それぞれが三つの流路に対応する三つの、基準信号の断片
の連鎖に対応する基準多重化信号でマイクロコントローラ１０によって発生され
るものと、電動機７４の一つの位相にサンプリングされた、この位相の対応する
端子と直列に置かれた電流センサ７２を介した一つの信号とである。
【００７１】
これらの三つのコンパレータ３０のそれぞれが供給する結果は、二つの比較さ
れた信号の間の差を表示している。
れた信号の間の差を表示している。
【００７２】
マイクロコントローラ１０によって規則的に読み取られた結果に応じて、該マ
イクロコントローラは、前述したのと同様の方法で、前述のデッドタイムの監視
を行いつつ、流路のそれぞれのスイッチ５０、５１を制御する。
イクロコントローラは、前述したのと同様の方法で、前述のデッドタイムの監視
を行いつつ、流路のそれぞれのスイッチ５０、５１を制御する。
【００７３】
本マイクロコントローラがその出力１２はデータ・バスにより二つのデジタル
／アナログ変換器２０及び２１に接続されており、該変換器のそれぞれが個別の
処理を行う。
／アナログ変換器２０及び２１に接続されており、該変換器のそれぞれが個別の
処理を行う。
【００７４】
本マイクロコントローラがその出力１２に供給するのは、前述の好適な方法に
よる、可変周波数の正弦曲線である。
よる、可変周波数の正弦曲線である。
【００７５】
それはまた、変換器２０に、コンパレータ３０に伝達する前に、この基準正弦
曲線の振幅に適用すべき係数を示すデジタル値も供給する。
曲線の振幅に適用すべき係数を示すデジタル値も供給する。
【００７６】
変換器２１はマイクロコントローラ１０からこの振幅係数が適用される正弦曲
線を受信する。
線を受信する。
【００７７】
この変換器２１は更にこの基準正弦曲線の個別多重化を行う。
【００７８】
そのいうわけで、この基準正弦曲線に基づき、図７に示されたような信号を供
給するのであるが、その信号は、基準曲線に対し、互いに１２０°ずれた三つの
同じ信号に交互にサンプリングされた信号の一連の断片から成り立っている。
給するのであるが、その信号は、基準曲線に対し、互いに１２０°ずれた三つの
同じ信号に交互にサンプリングされた信号の一連の断片から成り立っている。
【００７９】
そういうわけで、変換器２１の出力で供給される信号は時間隔に分解され、該
時間は、隔それぞれが対象となる瞬時でのそれら三つの信号のそれぞれから交互
に受信した信号の断片から成り立つ。
時間は、隔それぞれが対象となる瞬時でのそれら三つの信号のそれぞれから交互
に受信した信号の断片から成り立つ。
【００８０】
出力曲線が三つの基準正弦曲線のうちの、同一の一つを再生する二つの間隔の
間に、出力曲線は他の二つの曲線を再生する。
間に、出力曲線は他の二つの曲線を再生する。
【００８１】
出力曲線が三つの正弦曲線のうちの一つと同一のものを再生するこれら二つの
間隔の間に、この同一の正弦曲線は、他の二つの正弦曲線の断片の表示に対応す
る継続時間から進展した。それゆえ、出力曲線はこの三つ目の正弦曲線を、その
曲線が位置する点において再び捉える。それゆえ、変換器２１の出力信号は三つ
の正弦曲線の形状を呈するが、それらの正弦曲線は互いに絡み合い、各間隔の端
のところで垂直線分により互いにつながれている。
間隔の間に、この同一の正弦曲線は、他の二つの正弦曲線の断片の表示に対応す
る継続時間から進展した。それゆえ、出力曲線はこの三つ目の正弦曲線を、その
曲線が位置する点において再び捉える。それゆえ、変換器２１の出力信号は三つ
の正弦曲線の形状を呈するが、それらの正弦曲線は互いに絡み合い、各間隔の端
のところで垂直線分により互いにつながれている。
【００８２】
この同一の出力曲線はコンパレータ３０のそれぞれに恒常的に伝達され、その
結果、各コンパレータ３０が出力で送りだす結果は不規則なものになるが、何故
なら、サンプリングされた信号を三つの正弦曲線のそれぞれと次々にそして交互
に比較するからである。
結果、各コンパレータ３０が出力で送りだす結果は不規則なものになるが、何故
なら、サンプリングされた信号を三つの正弦曲線のそれぞれと次々にそして交互
に比較するからである。
【００８３】
マイクロコントローラ１０をプログラムする際、それがその流路でサンプリン
グされた信号を三つのうちの、この流路に対応する良好な正弦曲線と比較する時
にのみ、所定の一つのコンパレータの結果をサンプリングするようにプログラム
する。
グされた信号を三つのうちの、この流路に対応する良好な正弦曲線と比較する時
にのみ、所定の一つのコンパレータの結果をサンプリングするようにプログラム
する。
【００８４】
このような対象となる間隔に応じて受信した信号のサンプリングの同期化は、
マイクロコントローラ１０においては容易に実施されるものであるが、それはマ
イクロコントローラ１０が変換器２１に出力で送りだすべき基準信号の変更順序
を与えると同時にサンプリングの瞬時の決定も行うからである。
マイクロコントローラ１０においては容易に実施されるものであるが、それはマ
イクロコントローラ１０が変換器２１に出力で送りだすべき基準信号の変更順序
を与えると同時にサンプリングの瞬時の決定も行うからである。
【００８５】
マイクロコントローラ１０は、各コンパレータ３０で良好な正弦曲線との比較
結果のみをサンプリングするが、該正弦曲線とは、このコンパレータに対応する
電動機の位相に再び見いだしたい正弦曲線であり、マイクロコントローラ１０が
対象となる比較に応じてスイッチ５０及び５１を制御する流路の正弦曲線である
。
結果のみをサンプリングするが、該正弦曲線とは、このコンパレータに対応する
電動機の位相に再び見いだしたい正弦曲線であり、マイクロコントローラ１０が
対象となる比較に応じてスイッチ５０及び５１を制御する流路の正弦曲線である
。
【００８６】
それゆえ、単純な多重化と、各スイッチングの比較の利点があるが、それは、
簡便で安価な計算手段による効率的な多重化を活用しつつもなお、確かに必要で
あることを検証するためである。
簡便で安価な計算手段による効率的な多重化を活用しつつもなお、確かに必要で
あることを検証するためである。
【００８７】
先行技術においては、電圧Ｖの高いレベルと電圧ゼロの低いレベルとの間で振
動するチョップされた電圧からの正弦曲線の電流強度を発生するための回路が提
案された。
動するチョップされた電圧からの正弦曲線の電流強度を発生するための回路が提
案された。
【００８８】
負荷での平均電圧値は（信号を平滑化するが）、その場合、対象となる瞬時で
の電圧の周期率に直接左右される。そのようなわけで、チョップされた電圧の上
段波と下段波の継続時間が等しければＶ／２に等しい電圧が、上段波もしくは下
段波のどちらかがより長ければ、それに応じて、Ｖ／２を上回るか下回わる電圧
が得られる。
の電圧の周期率に直接左右される。そのようなわけで、チョップされた電圧の上
段波と下段波の継続時間が等しければＶ／２に等しい電圧が、上段波もしくは下
段波のどちらかがより長ければ、それに応じて、Ｖ／２を上回るか下回わる電圧
が得られる。
【００８９】
それゆえ、典型的には、平均値Ｖ／２の前後の周期的な信号が得られる。得ら
れた信号の振幅は、Ｖ／２に達していることが望ましいが、負荷が二つのスイッ
チの間にそれらの端子の一つで接続されており、一つは電圧源Ｖに、もう一つは
アースに接続されていること、および、これら二つのスイッチの同期化されたス
イッチングは、電圧源Ｖとアースとの間のショートを避けるためにデッドタイム
の分だけ互いにずれていることにより、制限されたままである。
れた信号の振幅は、Ｖ／２に達していることが望ましいが、負荷が二つのスイッ
チの間にそれらの端子の一つで接続されており、一つは電圧源Ｖに、もう一つは
アースに接続されていること、および、これら二つのスイッチの同期化されたス
イッチングは、電圧源Ｖとアースとの間のショートを避けるためにデッドタイム
の分だけ互いにずれていることにより、制限されたままである。
【００９０】
本装置においては、電流強度についてチョップを制御し、およびスイッチ５０
及び５１のスイッチングを予想される電流強度と実際の電流強度との間の差に応
じて、マイクロコントローラ１０のサイクルごとに制御するが、装置が負荷に平
均電圧を適用するが、該負荷は電圧ゼロに向かってずれた正弦曲線の電圧である
ことが観察される。
及び５１のスイッチングを予想される電流強度と実際の電流強度との間の差に応
じて、マイクロコントローラ１０のサイクルごとに制御するが、装置が負荷に平
均電圧を適用するが、該負荷は電圧ゼロに向かってずれた正弦曲線の電圧である
ことが観察される。
【００９１】
本装置は、必要な場合のみ、スイッチ５０及び５１の状態を変更し、および選
択された間隔においてのみ、そのような変更を生じさせるのであり、本装置は望
みの電流強度の実現と両立可能なものの中でも最も低い電圧を発生させる。
択された間隔においてのみ、そのような変更を生じさせるのであり、本装置は望
みの電流強度の実現と両立可能なものの中でも最も低い電圧を発生させる。
【００９２】
それゆえ、ここで観察されるのは図５に示されるように、その極小によって電圧
ゼロに接する正弦曲線である。
ゼロに接する正弦曲線である。
【００９３】
それゆえ、そのようにして、電圧曲線を縦座標でずらすことができるが、それは
この電圧がそれぞれ実際に必要なスイッチングによって作りだされるからであり
、かつ集中した周期率に関わって予め定められたものではないからである。
この電圧がそれぞれ実際に必要なスイッチングによって作りだされるからであり
、かつ集中した周期率に関わって予め定められたものではないからである。
【００９４】
この正弦曲線の変曲点は、振幅が増大する場合には、この正弦曲線の振幅が最高
点値Ｖ／２に達する時に平均電圧Ｖ／２に達するまで増大するが、それが可能な
のは、ここで、トランジスタ５０及び５１のスイッチングがデッドタイムによっ
て阻害されることがほとんどなく、これらデッドタイムはスイッチングの際にし
か現れず、しかも該スイッチングが（基準信号との偏差に応じてのみのスイッチ
ングというように）できるだけまれにしか起きないようになっているからである
。
点値Ｖ／２に達する時に平均電圧Ｖ／２に達するまで増大するが、それが可能な
のは、ここで、トランジスタ５０及び５１のスイッチングがデッドタイムによっ
て阻害されることがほとんどなく、これらデッドタイムはスイッチングの際にし
か現れず、しかも該スイッチングが（基準信号との偏差に応じてのみのスイッチ
ングというように）できるだけまれにしか起きないようになっているからである
。
【００９５】
そのようなわけで、通常の振幅の制限は回避されるが、それはデッドタイムがで
きるだけ回避され、スイッチングは望まれる精密さにとって必要なスイッチング
のみに限定されるためである。
きるだけ回避され、スイッチングは望まれる精密さにとって必要なスイッチング
のみに限定されるためである。
【００９６】
縦座標が低い電圧方向へのずれのおかげで、直流電圧源と負荷との間に位置する
スイッチは閉じられているよりは開かれている方が明らかに多く、それゆえ、電
流が通過する頻度はずっと低く、従って該スイッチはあまり加熱されない。更に
全般的には、電圧が低い方にずれていることにより、良いエネルギー効率を得ら
れる。
スイッチは閉じられているよりは開かれている方が明らかに多く、それゆえ、電
流が通過する頻度はずっと低く、従って該スイッチはあまり加熱されない。更に
全般的には、電圧が低い方にずれていることにより、良いエネルギー効率を得ら
れる。
【００９７】
図６の回路には更に、一つのスイッチを制御のためのマイクロコントローラ１０
の各出力とそれに連結されたスイッチとの間に、制御信号の波形緩和回路８０が
あるが、以後これをコントロール回路および絶縁回路と呼ぶ。
の各出力とそれに連結されたスイッチとの間に、制御信号の波形緩和回路８０が
あるが、以後これをコントロール回路および絶縁回路と呼ぶ。
【００９８】
ここで用いられるトランジスタはＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂ
ｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、その制御端子はコンデンサと同
様に作動する。
ｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、その制御端子はコンデンサと同
様に作動する。
【００９９】
ＩＧＢＴトランジスタの制御電圧をそのゲートとエミッタとの間に適応する。エ
ミッタの電位は浮動的なものとなりうるし、この電圧は一般的には絶縁された電
源から発生するもので、制御は光カプラーとドライバー（制御ユニット）とを備
えた専用回路を経由する。
ミッタの電位は浮動的なものとなりうるし、この電圧は一般的には絶縁された電
源から発生するもので、制御は光カプラーとドライバー（制御ユニット）とを備
えた専用回路を経由する。
【０１００】
図１１には、制御電圧が突然低下する際の、ＩＧＢＴトランジスタの端子での電
圧の変化を示した。ここでは過電圧の出現をきちんと区別する。
圧の変化を示した。ここでは過電圧の出現をきちんと区別する。
【０１０１】
スイッチングで使用する際のトランジスタの加熱を避けるためには、すばやく状
態を変化させなければならないが、しかしながら過電圧を避けるためにブロック
方向への速度制限を伴う。
態を変化させなければならないが、しかしながら過電圧を避けるためにブロック
方向への速度制限を伴う。
【０１０２】
簡便な方法は、ＩＧＢＴトランジスタのドライバーとゲートドとの間に抵抗を一
つ挿入することにある。この方法には、開いた方向でも閉じた方向と同様にスイ
ッチング時間が長くなる欠点がある。
つ挿入することにある。この方法には、開いた方向でも閉じた方向と同様にスイ
ッチング時間が長くなる欠点がある。
【０１０３】
スイッチングで使用されるＩＧＢＴトランジスタにとっての理想的な制御電圧は
、図９の曲線に示されている。
、図９の曲線に示されている。
【０１０４】
上りの勾配は非常にきつく、きつい第一の下り勾配は、制御電圧をトランジスタ
が抵抗をもつようになるレベルにまで低下させ、より緩やかな第二の下り勾配は
、トランジスタを段階的にブロックして過電圧を制限するようにする。これらの
三つの勾配を得るためにトランジスタを組み合わせることが提案されているが、
この解決策は複雑である。
が抵抗をもつようになるレベルにまで低下させ、より緩やかな第二の下り勾配は
、トランジスタを段階的にブロックして過電圧を制限するようにする。これらの
三つの勾配を得るためにトランジスタを組み合わせることが提案されているが、
この解決策は複雑である。
【０１０５】
本発明においては、これら三つの勾配は、二つの抵抗８１と８２、ダイオード８
３及びコンデンサ８４を含む信頼性が高くて安価な回路８０により実現され、そ
れは図１０に示されている。
３及びコンデンサ８４を含む信頼性が高くて安価な回路８０により実現され、そ
れは図１０に示されている。
【０１０６】
この回路には、マイクロコントローラの制御出力からトランジスタ、ここではト
ランジスタ５０の制御端子に向かって、まず抵抗８２をそれぞれ有する並列流路
が三本と、マイクロコントローラ１０からトランジスタ５０に向かって移行する
、取り付けられたダイオード８３と、コンデンサ８４がある。これら三本の並列
流路の後に、トランジスタ５０に接続された抵抗８１が直列にある。
ランジスタ５０の制御端子に向かって、まず抵抗８２をそれぞれ有する並列流路
が三本と、マイクロコントローラ１０からトランジスタ５０に向かって移行する
、取り付けられたダイオード８３と、コンデンサ８４がある。これら三本の並列
流路の後に、トランジスタ５０に接続された抵抗８１が直列にある。
【０１０７】
ダイオード８３は抵抗８２を上昇の間にショートさせ、その勾配は抵抗８１によ
り固定されており、そこから勾配が急になる。
り固定されており、そこから勾配が急になる。
【０１０８】
下降が始まるところで、コンデンサ８４はトランジスタ５０のゲート上の電圧を
急速に低下させ、ついで電荷は、曲線の終わりの勾配を固定する抵抗８２を通し
てゆっくりと除去される。その際に、ダイオード８３はブロックされている。
急速に低下させ、ついで電荷は、曲線の終わりの勾配を固定する抵抗８２を通し
てゆっくりと除去される。その際に、ダイオード８３はブロックされている。
【０１０９】
変曲点の位置は、トランジスタ５０のゲートの容量とコンデンサ８４の容量との
間の比率により固定されている。得られる曲線は理想に近く、顕著な過電圧がな
く、通常遭遇するスイッチング時間よりも短いスイッチング時間を実験的に得る
ことができた。
間の比率により固定されている。得られる曲線は理想に近く、顕著な過電圧がな
く、通常遭遇するスイッチング時間よりも短いスイッチング時間を実験的に得る
ことができた。
【０１１０】
ここで注目すべきは、ＩＧＢＴトランジスタ５０及び５１は、それぞれ並列のフ
リーホイールダイオードを含んでいることである。
リーホイールダイオードを含んでいることである。
【０１１１】
また、電圧Ｖの直流線とアース、ここでは二つの端子Ａ及びＢの間に、図８に示
された回路が配置されている。
された回路が配置されている。
【０１１２】
この回路には四つの端子があり、そのうちの供給方向に対して下流の二つの端子
は、図８に示された端子Ａ及びＢ、すなわち直流線と接続するスイッチ５０のそ
れぞれのプラス端子Ａにそれぞれ接続され、そしてアースＢに接続されている。
は、図８に示された端子Ａ及びＢ、すなわち直流線と接続するスイッチ５０のそ
れぞれのプラス端子Ａにそれぞれ接続され、そしてアースＢに接続されている。
【０１１３】
この回路の別の二つの端子Ｃ及びＤは、この回路の上流部分で、直流電圧源の上
とアースの上でつながれている（直流電圧源は、例えば三層供給ネットワーク上
に取り付けられた整流器であってもよい）。
とアースの上でつながれている（直流電圧源は、例えば三層供給ネットワーク上
に取り付けられた整流器であってもよい）。
【０１１４】
この回路にある三つの流路は、スイッチ５０及び５１を備えたスイッチング流路
に並列に置かれるためのものである。
に並列に置かれるためのものである。
【０１１５】
これら三つの流路のうちの二つはそれぞれ、コンデンサ１１０と１２０を備え、
第三の流路はトランジスタ１３０と抵抗１４０を直列に備えている。
第三の流路はトランジスタ１３０と抵抗１４０を直列に備えている。
【０１１６】
コンデンサ１１０と１２０を有する二本の流路の対応する二つの端子は、電源か
らスイッチング流路に向かう方向にその間に取り付けられたダイオード１５０に
よって接続されている。
らスイッチング流路に向かう方向にその間に取り付けられたダイオード１５０に
よって接続されている。
【０１１７】
二本の流路のこれら二つの端子はまた、発光ダイオード１６０と抵抗１７０とを
直列に有する一本の流路によって、ダイオード１５０と並列に接続されている。
直列に有する一本の流路によって、ダイオード１５０と並列に接続されている。
【０１１８】
このダイオード１６０は、スイッチング流路から直流電圧源に向かう方向にその
間に取り付けられている。
間に取り付けられている。
【０１１９】
この発光ダイオード１６０を保護するツェナー・ダイオードは、この発光ダイオ
ードに並列に置かれ、そこで一つの抵抗によって電源側に接続される。この抵抗
がツェナー・ダイオード内の電流を制限する。補充コンデンサはツェナー・ダイ
オードの端子に置かれても良いが、それは一時的な電圧に対する耐性を改善する
ためである。
ードに並列に置かれ、そこで一つの抵抗によって電源側に接続される。この抵抗
がツェナー・ダイオード内の電流を制限する。補充コンデンサはツェナー・ダイ
オードの端子に置かれても良いが、それは一時的な電圧に対する耐性を改善する
ためである。
【０１２０】
この回路のおかげで、電気電動機が制動態勢にある場合、換言すれば、電源に向
かって電流強度を供給する発生器である場合、ダイオード１５０はブロック状態
になり、電源の方向に再上昇する電流は、二つのコンデンサ１１０及び１２０の
充電電荷の変化に対応して、発光ダイオード１６０内に落ちつく。そのとき、ダ
イオード１６０は光る。
かって電流強度を供給する発生器である場合、ダイオード１５０はブロック状態
になり、電源の方向に再上昇する電流は、二つのコンデンサ１１０及び１２０の
充電電荷の変化に対応して、発光ダイオード１６０内に落ちつく。そのとき、ダ
イオード１６０は光る。
【０１２１】
このダイオードは、ここではマイクロコントローラ１０に光結合されたダイオー
ドであり、該マイクロコントローラは、ダイオード１６０の発光に応じて、スイ
ッチング流路のプラス端子をアースに接続し、電流を抵抗１４０を通して通過さ
せるトランジスタ１３０の閉めを制御する。
ドであり、該マイクロコントローラは、ダイオード１６０の発光に応じて、スイ
ッチング流路のプラス端子をアースに接続し、電流を抵抗１４０を通して通過さ
せるトランジスタ１３０の閉めを制御する。
【０１２２】
その時、この抵抗１４０はジュール効果により電動機によって供給されるエネル
ギーを除去する。この除去流路スイッチ１３０がマイクロコントローラ１０によ
り制御されることから、閉じた状態の継続時間を制御することが可能になる。そ
のようにして、マイクロコントローラは、制動態勢の検出で、電流が電源から電
動機に向かう方向を回復する瞬時を過ぎるまでの時間、スイッチ１３０を閉じる
。
ギーを除去する。この除去流路スイッチ１３０がマイクロコントローラ１０によ
り制御されることから、閉じた状態の継続時間を制御することが可能になる。そ
のようにして、マイクロコントローラは、制動態勢の検出で、電流が電源から電
動機に向かう方向を回復する瞬時を過ぎるまでの時間、スイッチ１３０を閉じる
。
【０１２３】
そのようにして、トランジスタに急速な破損を引き起こしかねない、頻繁な方向
の変化がある場合には、トランジスタ１３０のあまりにひどく頻繁なスイッチン
グを避ける。
の変化がある場合には、トランジスタ１３０のあまりにひどく頻繁なスイッチン
グを避ける。
【０１２４】
有利には、マイクロコントローラ１０は、トランジスタ１３０に接続された制御
出力に、この出力とこのトランジスタの間に、マイクロコントローラ１０と負荷
７４の供給のスイッチ５０、５１との間に置かれた回路８０に類似の波形緩和回
路８０を備える。
出力に、この出力とこのトランジスタの間に、マイクロコントローラ１０と負荷
７４の供給のスイッチ５０、５１との間に置かれた回路８０に類似の波形緩和回
路８０を備える。
【０１２５】
更に、スイッチ１３０に対して電源側に抵抗１４０を有利には置き、そして、プ
ラス電圧の供給端子から最も遠いこの抵抗１４０の端子から、供給の直流電圧の
端子に向かってその間に取り付けられた抵抗１４０と並列にフリーホイールダイ
オードを有利には置く。
ラス電圧の供給端子から最も遠いこの抵抗１４０の端子から、供給の直流電圧の
端子に向かってその間に取り付けられた抵抗１４０と並列にフリーホイールダイ
オードを有利には置く。
【０１２６】
この回路は三相の発生器を形成する周波数変換器を構成しており、それにより、
回転子の抵抗の変化が電動機のトルクには影響しない。回転は、０．２５Ｈｚほ
ど低い周波数の場合も含めて規則的である。直列バスの電圧は、最高周波数にし
か影響しない。
回転子の抵抗の変化が電動機のトルクには影響しない。回転は、０．２５Ｈｚほ
ど低い周波数の場合も含めて規則的である。直列バスの電圧は、最高周波数にし
か影響しない。
【０１２７】
本発明は、経済的な周期信号発生器を実現しうるが、それは、統合されているの
で単純な外観の大きさに簡便な制御装置を伴い、計算器とトルクを必要としない
からである。
で単純な外観の大きさに簡便な制御装置を伴い、計算器とトルクを必要としない
からである。
【０１２８】
発生すべき周期信号は、マイクロコントローラの内部表に記憶されている。マイ
クロコントローラは、デジタル・アナログ変換器に、望みの周波数に比例する等
間隔でサンプリングされた周期信号を送る。
クロコントローラは、デジタル・アナログ変換器に、望みの周波数に比例する等
間隔でサンプリングされた周期信号を送る。
【０１２９】
この変換器から出るアナログ電圧は、コンパレータの入力に適用される。このコ
ンパレータの第二入力は、発生された信号の測定装置につながれる。マイクロコ
ントローラはその比較結果を読み取り、測定された信号が予想したものを下回る
場合には、スイッチングを起動するか、あるいは維持する。信号がそれを上回る
場合には、マイクロコントローラはスイッチングを止めるか、非能動的な状態に
維持する。それゆえスイッチングは、周波数とパルス幅において可変である。該
スイッチングは得られた信号に制御される。挙動の補正は自動的に行われる。
ンパレータの第二入力は、発生された信号の測定装置につながれる。マイクロコ
ントローラはその比較結果を読み取り、測定された信号が予想したものを下回る
場合には、スイッチングを起動するか、あるいは維持する。信号がそれを上回る
場合には、マイクロコントローラはスイッチングを止めるか、非能動的な状態に
維持する。それゆえスイッチングは、周波数とパルス幅において可変である。該
スイッチングは得られた信号に制御される。挙動の補正は自動的に行われる。
【０１３０】
上述の回路は、誘導ループを供給するために有利には使用され、その際この誘導
ループと共に非接触型のエネルギー源を構成するようにする。磁界の変化の供給
電流へ変換するための手段を備えた装置は、その場合、このエネルギーを非接触
で採取することになる。前記回路が有利であるのは、このような応用が電流の制
御装置を容易に行えるようにするという点においてであり、それはこれら応用に
おいて特に好適であることが判明している。
ループと共に非接触型のエネルギー源を構成するようにする。磁界の変化の供給
電流へ変換するための手段を備えた装置は、その場合、このエネルギーを非接触
で採取することになる。前記回路が有利であるのは、このような応用が電流の制
御装置を容易に行えるようにするという点においてであり、それはこれら応用に
おいて特に好適であることが判明している。
【０１３１】
変形例においては、制御回路、マイクロコントローラ、コンパレータの低電圧供
給が、メイン直流電圧をチョップすることにより、直接または間接的に得られる
。
給が、メイン直流電圧をチョップすることにより、直接または間接的に得られる
。
【０１３２】
前述の回路の他の応用例においては、ケーブルなどの長い製品を巻き取り電動機
に給電するために、あるいは低電圧の直流電流により供給するタイプのブレーキ
の電動機に供給するために用いることもでき、その場合、このブレーキへの供給
はメインの直流電圧のチョップにより行われる。
に給電するために、あるいは低電圧の直流電流により供給するタイプのブレーキ
の電動機に供給するために用いることもでき、その場合、このブレーキへの供給
はメインの直流電圧のチョップにより行われる。
【０１３３】
図１２に、このようなブレーキを取り付ける回路を示した。この様なブレーキを
構成するのは、直流電圧電源とアースとの間で、このコイル９０を直列に有する
一つの流路に、取り付けられたブレーキ・コイル９０と、電流センサ９１と制御
トランジスタ９２とである。電流センサ９１は、マイクロコントローラ１０にコ
イル９０を通る電流値の表示信号を供給し、マイクロコントローラ１０は、トラ
ンジスタ９２のスイッチングを望みの電流がコイル９０の中で得られるよう制御
する。このような回路は、図６の回路に有利には結合し、特に直流電源の電圧が
切れたか低下した場合に、電動機７４を制動するようにする。ここでまた注目さ
れるのは、この回路は、フリーホイールダイオードを含むが、該フリーホイール
ダイオードは、コイルの下流側に位置する一点から延びて直流電圧電源に向かっ
て戻り、そのようにしてコイル９０とセンサ９１を包含するループを形成するこ
とである。
構成するのは、直流電圧電源とアースとの間で、このコイル９０を直列に有する
一つの流路に、取り付けられたブレーキ・コイル９０と、電流センサ９１と制御
トランジスタ９２とである。電流センサ９１は、マイクロコントローラ１０にコ
イル９０を通る電流値の表示信号を供給し、マイクロコントローラ１０は、トラ
ンジスタ９２のスイッチングを望みの電流がコイル９０の中で得られるよう制御
する。このような回路は、図６の回路に有利には結合し、特に直流電源の電圧が
切れたか低下した場合に、電動機７４を制動するようにする。ここでまた注目さ
れるのは、この回路は、フリーホイールダイオードを含むが、該フリーホイール
ダイオードは、コイルの下流側に位置する一点から延びて直流電圧電源に向かっ
て戻り、そのようにしてコイル９０とセンサ９１を包含するループを形成するこ
とである。
【０１３４】
そのようにして、この回路により、ネットワークの電圧を除去する際に巻線の制
御が可能になる。電気ケーブルの巻き取り器の場合の場合には、それにより、こ
のタイプの故障に際してケーブルを保護することができる。
御が可能になる。電気ケーブルの巻き取り器の場合の場合には、それにより、こ
のタイプの故障に際してケーブルを保護することができる。
【０１３５】
このようにして、１００Ｖほどの低電圧になるまで制御を保持することができる
。
。
【０１３６】
誘導ループの供給の際に上述した、製品の識別装置もまた、本発明による発生器
と二つの容量性のプレートを含む負荷とを結合することにより実現可能である。
と二つの容量性のプレートを含む負荷とを結合することにより実現可能である。
【０１３７】
本発明による発生器はまた、電気メッキによる堆積のため、あるいはバッテリー
の充電のために、予め定められた数の電荷を通過させるように有利には使用され
る。
の充電のために、予め定められた数の電荷を通過させるように有利には使用され
る。
【０１３８】
その発生器は、電流強度または電圧という二つの電気的な大きさのうちの一つを
制御する必要があるたびに、そして、二番目の測定が、方法の良好な終わりのた
めに有益な情報、例えば、バッテリーの充電、電気化学的堆積、特に直流電流に
おけるものなどがもたらすたびに、有利には使用される。
制御する必要があるたびに、そして、二番目の測定が、方法の良好な終わりのた
めに有益な情報、例えば、バッテリーの充電、電気化学的堆積、特に直流電流に
おけるものなどがもたらすたびに、有利には使用される。
【０１３９】
その発生器は、電流強度または電圧または周波数という三つの電気的な大きさの
うちの一つを制御する必要があるたびに、そして、それらの大きさの一つまたは
その他を測定が、周期的電流でこの方法を良好な終わりのために、例えば金属識
別によって有益な情報がもたらすたびに、有利には使用される。
うちの一つを制御する必要があるたびに、そして、それらの大きさの一つまたは
その他を測定が、周期的電流でこの方法を良好な終わりのために、例えば金属識
別によって有益な情報がもたらすたびに、有利には使用される。
【０１４０】
図１３に示された変形例によると、発生器が給電する誘導ループ１００は細長い
形で、誘導ループ１００と平行にその長手方向に移動する運動体１０３と緊密に
結びついた一つないし複数の受信器１０２とその電磁界により連結されるための
ものである。
形で、誘導ループ１００と平行にその長手方向に移動する運動体１０３と緊密に
結びついた一つないし複数の受信器１０２とその電磁界により連結されるための
ものである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年３月５日（２００２．３．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 低価格の可変周波数電気信号発生器、制御装置及び計算手段
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、直流電圧のチョップによる電気信号発生器に関するものである。
【０００２】
直流電圧のチョップによる電気信号を発生することはパルス幅の変調という用
語でよく知られている。周波数は一般的に固定されているが、周波数変換器のよ
うな装置においては可変であってもよい。チョップ装置の制御信号を発生するの
に、もっともよく用いられるのはＩＧＢＴトランジスタであるが、それには主に
三つの方法がある。
語でよく知られている。周波数は一般的に固定されているが、周波数変換器のよ
うな装置においては可変であってもよい。チョップ装置の制御信号を発生するの
に、もっともよく用いられるのはＩＧＢＴトランジスタであるが、それには主に
三つの方法がある。
【０００３】
第一の方法では、パルス幅の設定を計算器が読み取る表で行う。この方法は、
実行は早いが柔軟さに欠け、必要とされるメモリの空間が大きくなってしまう、
というのは、信号の振幅と周波数の組み合わせ毎に一つの表が必要なことから、
必要とされるメモリの空間が大きくなってしまうからである。この方法は、高性
能計算器を使用できなかった初期の周波数変換器に用いられた。
実行は早いが柔軟さに欠け、必要とされるメモリの空間が大きくなってしまう、
というのは、信号の振幅と周波数の組み合わせ毎に一つの表が必要なことから、
必要とされるメモリの空間が大きくなってしまうからである。この方法は、高性
能計算器を使用できなかった初期の周波数変換器に用いられた。
【０００４】
第二の方法では、専用の電子部品が、実現すべき信号と鋸歯状の信号の交わり
に基づいてチョップ信号を作りだす。この方法は、単純な周波数の変換器に広く
用いられている。該方法は二つの限界がある。発生する関数は単純なままでなけ
ればならない。性能を改善するための制御装置は外付けで、製作の困難なもので
ある。
に基づいてチョップ信号を作りだす。この方法は、単純な周波数の変換器に広く
用いられている。該方法は二つの限界がある。発生する関数は単純なままでなけ
ればならない。性能を改善するための制御装置は外付けで、製作の困難なもので
ある。
【０００５】
第三の方法では、強力な計算器により、ある程度複雑なアルゴリズムに基づき
、パルス幅を決定する。補正係数の導入は、数学的処理の後に、発生する信号の
測定に基づいて行われるが、その数学的処理は常に確実とは限らない。大きさに
関する信号の調節には、大変な数学的処理を必要とする。この効率的な方法は、
非常に高速で行わなければならないため、高価な構成部品を必要とすることにな
る。今日では周波数変換器の中でも特に大型のものに用いられている。
、パルス幅を決定する。補正係数の導入は、数学的処理の後に、発生する信号の
測定に基づいて行われるが、その数学的処理は常に確実とは限らない。大きさに
関する信号の調節には、大変な数学的処理を必要とする。この効率的な方法は、
非常に高速で行わなければならないため、高価な構成部品を必要とすることにな
る。今日では周波数変換器の中でも特に大型のものに用いられている。
【０００６】
この方法は、例えば米国特許公報ＵＳ５，５２３，６７６号に説明されている
ように、マイクロプロセッサは制御に必要な機能全体を実現する、すなわち基準
信号の考慮、発生された信号を示す回帰信号とこの基準信号の比較、およびスイ
ッチングの制御信号発生である。この先行公報においては、マイクロプロセッサ
は高性能のマイクロプロセサを必要としており、該マイクロプロセッサは高価格
の不都合を呈する。
ように、マイクロプロセッサは制御に必要な機能全体を実現する、すなわち基準
信号の考慮、発生された信号を示す回帰信号とこの基準信号の比較、およびスイ
ッチングの制御信号発生である。この先行公報においては、マイクロプロセッサ
は高性能のマイクロプロセサを必要としており、該マイクロプロセッサは高価格
の不都合を呈する。
【０００７】
本発明は、直流電圧のチョップによる電気信号発生器、例えば周波数変換器で
あり、安価でしかも十分な性能を発揮するものを提案することを目指すものであ
る。
あり、安価でしかも十分な性能を発揮するものを提案することを目指すものであ
る。
【０００８】
この目的は、本発明によって達成されるが、それは信号発生器のおかげであっ
て、該信号発生器が、論理計算器から構成された少なくとも一つの基準信号と、
少なくとも一つのチョッパースイッチと、前記少なくとも一つのスイッチのスイ
ッチングに応じて発生される少なくとも一つの信号を採取するための少なくとも
一つのセンサと、前記採取された少なくとも一つの信号と前記少なくとも一つの
基準信号との間の差によって変化する一つの値を送りだすための少なくとも一つ
のコンパレータとの発生器、および、この一つないし複数の比較の一つないし複
数の結果に応じた一つないし複数の制御レベルを、前記少なくとも一つのスイッ
チに送りだすために準備された前記少なくとも一つのスイッチの制御手段を含み
、その特徴は、該論理計算器は、一つないし複数の比較の一つないし複数の結果
を受信する一つないし複数の入力と、一つないし複数の出力を含むこと、ただし
該出力によって該計算器が一つまたは複数の制御レベルを該一つないし複数のス
イッチに送りだす、および該論理計算器が、受信した一つないし複数の比較の一
つないし複数の結果に応じて送りだされる一つないし複数の制御レベルを所定の
瞬時で更新するように、プログラムされていることを特徴とする。
て、該信号発生器が、論理計算器から構成された少なくとも一つの基準信号と、
少なくとも一つのチョッパースイッチと、前記少なくとも一つのスイッチのスイ
ッチングに応じて発生される少なくとも一つの信号を採取するための少なくとも
一つのセンサと、前記採取された少なくとも一つの信号と前記少なくとも一つの
基準信号との間の差によって変化する一つの値を送りだすための少なくとも一つ
のコンパレータとの発生器、および、この一つないし複数の比較の一つないし複
数の結果に応じた一つないし複数の制御レベルを、前記少なくとも一つのスイッ
チに送りだすために準備された前記少なくとも一つのスイッチの制御手段を含み
、その特徴は、該論理計算器は、一つないし複数の比較の一つないし複数の結果
を受信する一つないし複数の入力と、一つないし複数の出力を含むこと、ただし
該出力によって該計算器が一つまたは複数の制御レベルを該一つないし複数のス
イッチに送りだす、および該論理計算器が、受信した一つないし複数の比較の一
つないし複数の結果に応じて送りだされる一つないし複数の制御レベルを所定の
瞬時で更新するように、プログラムされていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のその他の特徴、目的及び利点は、添付図面を参照しつつ、以下の記述
を読み取ることによって明らかになっていく。 ・図１は、本発明の第一回路を示す。 ・図２は、図１の回路の出力に置かれた負荷に表れる電流強度曲線を示す線図で
ある。 ・図３は、この同一の負荷における電圧と電流強度の推移、並びに図１の回路が
その負荷の入力において供給されチョップされた電圧の様相を示す線図である。
・図４は、図１の回路マイクロコントローラによって供給された基準信号曲線の
形状を、この基準信号曲線のために選ばれた周波数に応じて示す線図である。 ・図５は、一つの負荷によって本発明の回路で得られる電圧信号を示す。 ・図６は、三相で供給される本発明の第二の回路を示す。 ・図７は、図６のデジタル／アナログ変換器によって、その同じ回路の三つのコ
ンパレータに伝達された曲線を示す。 ・図８は、電動機の制動モードでの、図６の回路の回路出力に置かれた非同期式
電動機によって発生する電気エネルギー除去回路を示す。 ・図９は、ＩＧＢＴトランジスタの制御電圧の理想の形を示す。 ・図１０は、本発明による整形回路を示す。 ・図１１は、先行技術によるトランジスタ制御信号曲線を示す。 ・図１２は、本発明による電動機制動回路を示す。 ・図１３は、本発明による非接触型発生器を示す。
を読み取ることによって明らかになっていく。 ・図１は、本発明の第一回路を示す。 ・図２は、図１の回路の出力に置かれた負荷に表れる電流強度曲線を示す線図で
ある。 ・図３は、この同一の負荷における電圧と電流強度の推移、並びに図１の回路が
その負荷の入力において供給されチョップされた電圧の様相を示す線図である。
・図４は、図１の回路マイクロコントローラによって供給された基準信号曲線の
形状を、この基準信号曲線のために選ばれた周波数に応じて示す線図である。 ・図５は、一つの負荷によって本発明の回路で得られる電圧信号を示す。 ・図６は、三相で供給される本発明の第二の回路を示す。 ・図７は、図６のデジタル／アナログ変換器によって、その同じ回路の三つのコ
ンパレータに伝達された曲線を示す。 ・図８は、電動機の制動モードでの、図６の回路の回路出力に置かれた非同期式
電動機によって発生する電気エネルギー除去回路を示す。 ・図９は、ＩＧＢＴトランジスタの制御電圧の理想の形を示す。 ・図１０は、本発明による整形回路を示す。 ・図１１は、先行技術によるトランジスタ制御信号曲線を示す。 ・図１２は、本発明による電動機制動回路を示す。 ・図１３は、本発明による非接触型発生器を示す。
【００１０】
図１の供給回路は、マイクロコントローラ１０を含み、該マイクロコントロー
ラの出力１２はバス１４を介してデジタル信号を送りだし、そのデジタル信号は
後に基準信号と呼ばれる。
ラの出力１２はバス１４を介してデジタル信号を送りだし、そのデジタル信号は
後に基準信号と呼ばれる。
【００１１】
この出力１２は、この信号をデジタル／アナログ変換器２０に伝達し、該変換
器がそれをアナログ信号に変換し、かつそれをアナログコンパレータ３０に伝達
する。
器がそれをアナログ信号に変換し、かつそれをアナログコンパレータ３０に伝達
する。
【００１２】
このアナログコンパレータ３０は、第二の入力で、この供給回路の出力の負荷
において、サンプリングされた信号を受信する。
において、サンプリングされた信号を受信する。
【００１３】
コンパレータ３０は、その出力がマイクロコントローラ１０に接続されており
、マイクロコントローラにサンプリングされた信号と基準信号の差の表徴を示す
役割をもつ。
、マイクロコントローラにサンプリングされた信号と基準信号の差の表徴を示す
役割をもつ。
【００１４】
マイクロコントローラ１０には更に、トランジスタ５０の制御端子に接続され
た制御出力１６があり、該マイクロコントローラは直流電流源６０と誘導性負荷
のプラス端子７４との間に位置付けられており、また誘導性負荷のプラス端子は
ここでは金属物体を検出する誘導性ループである。
た制御出力１６があり、該マイクロコントローラは直流電流源６０と誘導性負荷
のプラス端子７４との間に位置付けられており、また誘導性負荷のプラス端子は
ここでは金属物体を検出する誘導性ループである。
【００１５】
この負荷はまた、後述するように、可変磁界を非接触型給電の装置に適用する
ための誘導性ループであってもよい。
ための誘導性ループであってもよい。
【００１６】
ここでは負荷７４と並列にフリーホイールダイオード７５が置かれており、そ
れにより、供給電圧が低レベルの時に、負荷のプラス端子をアースに戻させるこ
とができるようにする。
れにより、供給電圧が低レベルの時に、負荷のプラス端子をアースに戻させるこ
とができるようにする。
【００１７】
トランジスタ５０と負荷７４との間には電流強度センサ７０が置かれており、
該電流強度センサの出力は、前述の伝達しサンプリングされた信号をコンパレー
タ３０の入力に供給される。
該電流強度センサの出力は、前述の伝達しサンプリングされた信号をコンパレー
タ３０の入力に供給される。
【００１８】
マイクロコントローラ１０は直流電圧のチョップを制御するが、その目的は、
負荷７４に選択された形態の電気信号を再生し、それ自体で以下の二つの機能を
実現することである。 ・サンプリングされた信号と基準信号との間の差からチョップスイッチ５０に適
用すべき制御信号を導き出す。 ・負荷７４に再び見いだされるであろう基準信号を発生する。
負荷７４に選択された形態の電気信号を再生し、それ自体で以下の二つの機能を
実現することである。 ・サンプリングされた信号と基準信号との間の差からチョップスイッチ５０に適
用すべき制御信号を導き出す。 ・負荷７４に再び見いだされるであろう基準信号を発生する。
【００１９】
この場合には、負荷７４のレベルでサンプリングされた信号は、その負荷を通
る電流である。従って、マイクロコントローラ１０が、スイッチ５０の制御によ
って、負荷７４での瞬間電圧を修正するのは、望まれる瞬間電流と電荷でサンプ
リングされる電流との間を等しくするためである。
る電流である。従って、マイクロコントローラ１０が、スイッチ５０の制御によ
って、負荷７４での瞬間電圧を修正するのは、望まれる瞬間電流と電荷でサンプ
リングされる電流との間を等しくするためである。
【００２０】
更に詳細に述べると、マイクロコントローラ１０がスイッチ５０で単純処理を
行うが、該処理は、要するに、サンプリングされた電流強度が望まれる電流強度
を下回る場合にはスイッチを閉じ、サンプリングされた電流強度が基準電流強度
を上回る場合にはそれを開くということである。
行うが、該処理は、要するに、サンプリングされた電流強度が望まれる電流強度
を下回る場合にはスイッチを閉じ、サンプリングされた電流強度が基準電流強度
を上回る場合にはそれを開くということである。
【００２１】
従って、トランジスタ５０のスイッチングは、必要なときにしか行われない。
チョップされた信号は、それゆえ周波数と同時に周期率も変化する。
チョップされた信号は、それゆえ周波数と同時に周期率も変化する。
【００２２】
図２に示されるように、基準信号は正弦曲線であり、トランジスタ５０のスイ
ッチングは、緩い勾配部分よりも強い勾配部分において、より低い周波数になる
。実際、強い勾配部分において、よく起きるのは、マイクロコントローラ１０が
その状態を相次いで数回更新している間にも、スイッチが同一の閉じた状態をと
るということであるが、緩い勾配部分にとってはそうではなく、そこではマイク
ロコントローラは、開けた位置と閉じた位置との間でスイッチ５０をより強く振
動させる傾向がある。
ッチングは、緩い勾配部分よりも強い勾配部分において、より低い周波数になる
。実際、強い勾配部分において、よく起きるのは、マイクロコントローラ１０が
その状態を相次いで数回更新している間にも、スイッチが同一の閉じた状態をと
るということであるが、緩い勾配部分にとってはそうではなく、そこではマイク
ロコントローラは、開けた位置と閉じた位置との間でスイッチ５０をより強く振
動させる傾向がある。
【００２３】
コンパレータ３０がマイクロコントローラ１０に恒常的に供給する比較の結果
は、結果信号の形態なので（特にこの比較がアナログ信号について行われるから
）、マイクロコントローラ１０はそれ自身がこの結果信号の値をサンプリングす
る瞬時を決定する。
は、結果信号の形態なので（特にこの比較がアナログ信号について行われるから
）、マイクロコントローラ１０はそれ自身がこの結果信号の値をサンプリングす
る瞬時を決定する。
【００２４】
これら瞬時の選択は、二つの基準信号と実信号の間の等しさを微細な更新のた
めに十分な速度でのスイッチングを得るためになされるのであり、それはスイッ
チ５０のスイッチング制限速度を越えないように、しかもマイクロコントローラ
１０が実施可能な速度に応じて行われる。
めに十分な速度でのスイッチングを得るためになされるのであり、それはスイッ
チ５０のスイッチング制限速度を越えないように、しかもマイクロコントローラ
１０が実施可能な速度に応じて行われる。
【００２５】
図２の曲線、つまり負荷７４における電流強度の変化においては、チョップさ
れた電圧信号の形態が負荷７４に、この曲線の特定の場所に対応して、伝達され
ることも示されている。
れた電圧信号の形態が負荷７４に、この曲線の特定の場所に対応して、伝達され
ることも示されている。
【００２６】
正弦曲線の頂点において、負荷７４のインダクタンスに起因する位相のずれは
依然としてかなり小さいものであるが、電圧の端子用の平均電圧もまた、ほとん
どその最高点に達しているので、チョップされた電圧は、大きなぎざぎざを大幅
に考慮した周期率を示している。
依然としてかなり小さいものであるが、電圧の端子用の平均電圧もまた、ほとん
どその最高点に達しているので、チョップされた電圧は、大きなぎざぎざを大幅
に考慮した周期率を示している。
【００２７】
逆に、電流強度の最小点においては、チョップされた電圧は上段波よりもより
長く下段波を表している。
長く下段波を表している。
【００２８】
図３で示した負荷７４についての電流強度と電圧の推移は、同一の時間軸に応
じたものであり、これら二曲線間の位相のずれを際立たせている。
じたものであり、これら二曲線間の位相のずれを際立たせている。
【００２９】
電流の曲線は、電流の制御ということからして、基準曲線にほぼ対応している
。
。
【００３０】
この図では、電流の曲線形状を参照して二区域Ｚ１とＺ２を画定した。第一区
域Ｚ１は、電流強度の正弦曲線の、上昇する、第一四半部に対応しており、第二
区域Ｚ２は、この同一の電流強度の正弦曲線の、最高点から点ゼロに向かって下
降する、第二四半部に対応している。
域Ｚ１は、電流強度の正弦曲線の、上昇する、第一四半部に対応しており、第二
区域Ｚ２は、この同一の電流強度の正弦曲線の、最高点から点ゼロに向かって下
降する、第二四半部に対応している。
【００３１】
マイクロコントローラ１０は、これら二区域Ｚ１とＺ２のそれぞれにおいて、
個別の計算を行うようにプログラムされている。
個別の計算を行うようにプログラムされている。
【００３２】
そういうわけで、各区域の内部において、マイクロコントローラ１０は、この
区域内で予め定められ、かつ等間隔に設定された瞬時ごとに、ここでは２７マイ
クロ秒ごとに、スイッチ５０が閉じた状態にあるか、もしくは開いた状態にある
か、換言すれば、供給電圧が高いレベルにあるか低いレベルにあるかを調べる。
区域内で予め定められ、かつ等間隔に設定された瞬時ごとに、ここでは２７マイ
クロ秒ごとに、スイッチ５０が閉じた状態にあるか、もしくは開いた状態にある
か、換言すれば、供給電圧が高いレベルにあるか低いレベルにあるかを調べる。
【００３３】
マイクロコントローラはここでは、スイッチ５０の状態を等間隔で更新するの
であり、この検査はこれら更新時点に行ってよい。
であり、この検査はこれら更新時点に行ってよい。
【００３４】
スイッチ５０の状態の識別は、ここでは、コンパレータ３０から受信した信号
からマイクロコントローラ１０によって行われるのであり、このことは、スイッ
チ５０の次の更新は、この瞬時で比較の即時結果と直接に相関しているという事
実から可能になる。
からマイクロコントローラ１０によって行われるのであり、このことは、スイッ
チ５０の次の更新は、この瞬時で比較の即時結果と直接に相関しているという事
実から可能になる。
【００３５】
それゆえマイクロコントローラ１０は、各区域Ｚ１とＺ２において、等間隔に
設定された検査瞬時で、スイッチ５０の変化状態を識別した回数を数えており、
それは各区域に平均の周期の率をほぼ示している。
設定された検査瞬時で、スイッチ５０の変化状態を識別した回数を数えており、
それは各区域に平均の周期の率をほぼ示している。
【００３６】
該マイクロコントローラは更に、これら二つの計数値を比較するようにプログ
ラムされている。この比較において、該マイクロコントローラは、負荷における
電圧と電流強度の間の位相のずれを導き出す。
ラムされている。この比較において、該マイクロコントローラは、負荷における
電圧と電流強度の間の位相のずれを導き出す。
【００３７】
実際、各区域Ｚ１とＺ２について得られる数は、区域における電圧値の表示で
ある。この区域は電流強度曲線の形態の応じて変動するために、これら計数によ
って、二曲線間の位相の差の測定が行われる。
ある。この区域は電流強度曲線の形態の応じて変動するために、これら計数によ
って、二曲線間の位相の差の測定が行われる。
【００３８】
電圧と電流強度の曲線が完全に同位相である場合には、Ｚ１とＺ２における計
数がそれぞれ、対称的で逆勾配の曲線の同一形態に対応したものであろうと理解
される。
数がそれぞれ、対称的で逆勾配の曲線の同一形態に対応したものであろうと理解
される。
【００３９】
逆に、二曲線間の位相の差が高まればそれだけ一層、電流強度曲線の区域Ｚ１
とＺ２に対応する電圧曲線は異なる形態を有するようになり、それは例えば、一
方はマイナスの値に達するのに対し、他方は依然としてゼロを大きく越えるとい
う具合である。そのようなわけで、位相の差が大きくなればそれだけ一層、Ｚ１
とＺ２における曲線上で行われる控除が異なるのである。
とＺ２に対応する電圧曲線は異なる形態を有するようになり、それは例えば、一
方はマイナスの値に達するのに対し、他方は依然としてゼロを大きく越えるとい
う具合である。そのようなわけで、位相の差が大きくなればそれだけ一層、Ｚ１
とＺ２における曲線上で行われる控除が異なるのである。
【００４０】
マイクロコントローラは、ここでは位相の差の決定のために、これら二つの控
除の間の比率を計算する。
除の間の比率を計算する。
【００４１】
この位相の差の決定は、この場合は、コイル７０の前にある金属製の物体の検
出のために用いられる。実際、金属製の物体の存在は、コイル７４の端子でのイ
ンダクタンスも修正することになり、また結果として測定される位相の差も修正
されることになる。
出のために用いられる。実際、金属製の物体の存在は、コイル７４の端子でのイ
ンダクタンスも修正することになり、また結果として測定される位相の差も修正
されることになる。
【００４２】
更に詳細に述べると、位相の差は金属製の物体のタイプ、特に金属の種類と物
体の形状に依存する。マイクロコントローラ１０、あるいはマイクロコントロー
ラ１０に外付けされた装置により、物体のタイプを示す記憶された表で測定され
た位相の差に応じて検索を行うことを想定している。
体の形状に依存する。マイクロコントローラ１０、あるいはマイクロコントロー
ラ１０に外付けされた装置により、物体のタイプを示す記憶された表で測定され
た位相の差に応じて検索を行うことを想定している。
【００４３】
この位相のずれが取りうる形状は、電圧曲線の短時間の歪みの形であり、同じ
ようにマイクロコントローラ１０が識別し、他の歪みと区別するように、電流強
度曲線の形状に基づいて限定された区域について、予め定められた瞬時において
スイッチ５０の状態を控除する。
ようにマイクロコントローラ１０が識別し、他の歪みと区別するように、電流強
度曲線の形状に基づいて限定された区域について、予め定められた瞬時において
スイッチ５０の状態を控除する。
【００４４】
そのために、予測される物体または資材に特有の歪みに適合した控除区域を採
用する。そのようにして、アルミニウムから歪みを検出した場合には、ループ７４の前 にそれがあれば歪みは主に電圧曲線の電流強度曲線の六分の一に対応する区域に
発生するであろうことが分かっており、そこに控除区域を置くことになる。それ
ゆえ、電流強度曲線におけるその区域の幅と位置の選択は、検出すべき金属に従
うことが好適となる。
用する。そのようにして、アルミニウムから歪みを検出した場合には、ループ７４の前 にそれがあれば歪みは主に電圧曲線の電流強度曲線の六分の一に対応する区域に
発生するであろうことが分かっており、そこに控除区域を置くことになる。それ
ゆえ、電流強度曲線におけるその区域の幅と位置の選択は、検出すべき金属に従
うことが好適となる。
【００４５】
本装置はループの電流強度を制御し、電圧の歪みを検出するものであるが／ル
ープを電流強度によって制御し、電圧によって歪みを検出するものであるが、ル
ープの電圧を制御し、電流強度の歪みを検出することも可能である。更に一般的
に、本発明は、電流強度の制御に限定されるものではない。
ープを電流強度によって制御し、電圧によって歪みを検出するものであるが、ル
ープの電圧を制御し、電流強度の歪みを検出することも可能である。更に一般的
に、本発明は、電流強度の制御に限定されるものではない。
【００４６】
この場合、マイクロコントローラ１０が想定しているのは正弦曲線を発生する
ことであり、その周波数の選択は、マイクロコントローラ１０に、該マイクロコ
ントローラの図示されない入力に、望まれる周波数を示すデジタル値を伝達して
行う。
ことであり、その周波数の選択は、マイクロコントローラ１０に、該マイクロコ
ントローラの図示されない入力に、望まれる周波数を示すデジタル値を伝達して
行う。
【００４７】
この場合、マイクロコントローラ１０のメモリに記憶されているのは、半正弦
曲線を構成する点の連続であり、それをこれからは出発半正弦曲線と名付けるこ
とにする。
曲線を構成する点の連続であり、それをこれからは出発半正弦曲線と名付けるこ
とにする。
【００４８】
この点の連続、ここで２５２個の点、つまりメモリに連続して記憶された２５
２個の値に基づき、そしてその周波数を示す入力値に基づき、マイクロコントロ
ーラ１０は、望まれる周波数の正弦曲線、つまり、基準信号曲線を、以下の方法
によって、再構成する。
２個の値に基づき、そしてその周波数を示す入力値に基づき、マイクロコントロ
ーラ１０は、望まれる周波数の正弦曲線、つまり、基準信号曲線を、以下の方法
によって、再構成する。
【００４９】
マイクロコントローラ１０は、１２マイクロ秒ごとに、出発半正弦曲線の一連
の値で読み取られた値を発生するようにプログラムされている。
の値で読み取られた値を発生するようにプログラムされている。
【００５０】
しかしながら、それが基準半正弦曲線の次の値に進むのは、それのビットの特
定の一つが、一つの値を発生しなければならない瞬時で起動される場合に限られ
ることが想定されている。この特定のビットの起動がなければ、マイクロコント
ローラは、連続する次の値へは進まずに、改めて先に発信した値を発信する。
定の一つが、一つの値を発生しなければならない瞬時で起動される場合に限られ
ることが想定されている。この特定のビットの起動がなければ、マイクロコント
ローラは、連続する次の値へは進まずに、改めて先に発信した値を発信する。
【００５１】
このビットの起動が実施されるのは、８ビットでコード化されたマイクロコン
トローラのカウンタが値２５６を越えるときに実施される。
トローラのカウンタが値２５６を越えるときに実施される。
【００５２】
それゆえ、連続のメモリの、次の値に進むことは、カウンタの一つの値の記憶
に保存された、識別可能な数の、一連のビットの特定の一つのビットの状態の変
化を検出することにより、マイクロコントローラ１０において、機械的に行われ
る。
に保存された、識別可能な数の、一連のビットの特定の一つのビットの状態の変
化を検出することにより、マイクロコントローラ１０において、機械的に行われ
る。
【００５３】
この方法に従うと、マイクロコントローラ１０の各サイクルごとに、つまり、
この場合は１７マイクロ秒ごとに、送り出すべき基準信号、つまりこの場合は、
送り出すべき電流強度信号の周波数を示すものとしてマイクロコントローラ１０
の入力で与えられる値に等しい一つの増分だけ、カウンタの値を更に増分する。
この場合は１７マイクロ秒ごとに、送り出すべき基準信号、つまりこの場合は、
送り出すべき電流強度信号の周波数を示すものとしてマイクロコントローラ１０
の入力で与えられる値に等しい一つの増分だけ、カウンタの値を更に増分する。
【００５４】
例えば、この入力値が８７に等しければ、例えば当初はゼロのカウンタは、次
に続くサイクルで８７に進み（マイクロコントローラ１０はその出力１２で先の
サイクルで発信されたものと同じ半正弦曲線の値を送りだし）、つぎに１７４に
進み（出力１２では更に同じ値）、つぎに１７４＋８７＝２６１、つまり２５６
＋５、つまり、（８ビットにつき）２５６のモジュロで記憶された５に進む。そ
の場合、カウンタは値２５６を越えており、その特別なビットは起動され、マイ
クロコントローラ１０は、そのとき、半正弦曲線の次の値を読みだしている。
に続くサイクルで８７に進み（マイクロコントローラ１０はその出力１２で先の
サイクルで発信されたものと同じ半正弦曲線の値を送りだし）、つぎに１７４に
進み（出力１２では更に同じ値）、つぎに１７４＋８７＝２６１、つまり２５６
＋５、つまり、（８ビットにつき）２５６のモジュロで記憶された５に進む。そ
の場合、カウンタは値２５６を越えており、その特別なビットは起動され、マイ
クロコントローラ１０は、そのとき、半正弦曲線の次の値を読みだしている。
【００５５】
一旦、その半正弦曲線が完全に読み取られると、曲線部分を示す一つのビット
は今度はそれにマイナスの記号を当てはめて、半正弦曲線を読み取らなければな
らないことを表示する。
は今度はそれにマイナスの記号を当てはめて、半正弦曲線を読み取らなければな
らないことを表示する。
【００５６】
そのようにして、マイクロコントローラは出力１２に何度も同じ値を送りだし
、それが次の値に進むのは、カウンタが極大値に達したときだけである。カウン
タは、選択された増分の周期毎に増分され、カウンタの最大値の移行は、この選
択された増分の値が高いほど、それだけ頻繁になる。
、それが次の値に進むのは、カウンタが極大値に達したときだけである。カウン
タは、選択された増分の周期毎に増分され、カウンタの最大値の移行は、この選
択された増分の値が高いほど、それだけ頻繁になる。
【００５７】
そのようにして、図４で示されるように、基準正弦曲線は一連の水平部で構成
されており、その一連の水平部の縦座標は基準半正弦曲線の一点の縦座標であり
、その長さはこの点が繰り返される回数に対応しており、その反復回数は、周波
数を示す値が小さければそれだけ一層大きくなる。
されており、その一連の水平部の縦座標は基準半正弦曲線の一点の縦座標であり
、その長さはこの点が繰り返される回数に対応しており、その反復回数は、周波
数を示す値が小さければそれだけ一層大きくなる。
【００５８】
それゆえマイクロコントローラ１０は、周波数を示す値が小さければそれだけ
一層、水平部の長さを延ばし、基準曲線の周波数は周波数を示す値が大きければ
それだけ一層、大きくなる。
一層、水平部の長さを延ばし、基準曲線の周波数は周波数を示す値が大きければ
それだけ一層、大きくなる。
【００５９】
この方法は、指示の数が特に少ない場合に、マイクロコントローラ１０におい
て実施される。それは計算数とメモリが特に小さい場合に周波数の変化を実施す
る。
て実施される。それは計算数とメモリが特に小さい場合に周波数の変化を実施す
る。
【００６０】
注目すべきは、選択された増分の値が大きければ、例えば２５０なら、マイク
ロコントローラが一つの正弦曲線の上に一点か二点だけを反復することも可能で
あり、それゆえ、その点に局限される歪みにより、継続時間において正弦曲線が
引き延ばされることになる。しかしながら、そのような局限された歪みは応用面
で大抵の場合、負荷の挙動に有害な結果をもたらさないことが判明しているが、
それでも、望みの周波数をきめ細かに実施することができる。
ロコントローラが一つの正弦曲線の上に一点か二点だけを反復することも可能で
あり、それゆえ、その点に局限される歪みにより、継続時間において正弦曲線が
引き延ばされることになる。しかしながら、そのような局限された歪みは応用面
で大抵の場合、負荷の挙動に有害な結果をもたらさないことが判明しているが、
それでも、望みの周波数をきめ細かに実施することができる。
【００６１】
注目すべきは、選択された増分が十分に大きければ、マイクロコントローラ１
０は、事実上、各増分ごとに、出発半正弦曲線において、読み取られる値を変え
ることになるということである。
０は、事実上、各増分ごとに、出発半正弦曲線において、読み取られる値を変え
ることになるということである。
【００６２】
その場合に得られる基準曲線は、図４の右側にあるようなものであり、実際上
、水平部分がまったくない。
、水平部分がまったくない。
【００６３】
それゆえ、本方法を実施する際に必要なのは、単純なマイクロコントローラ、
つまりクロックと、数ビットについてのカウンタと、クロックの各サイクルでカ
ウンタに適用する増分を記憶するメモリと、一定数の基準点を備えた表と、この
点を、カウンタの所定から伝えられた一つのビットの状態が変化するごとにその
表の中でその点を変えるために準備されたこのメモリの読み取り器だけである。
つまりクロックと、数ビットについてのカウンタと、クロックの各サイクルでカ
ウンタに適用する増分を記憶するメモリと、一定数の基準点を備えた表と、この
点を、カウンタの所定から伝えられた一つのビットの状態が変化するごとにその
表の中でその点を変えるために準備されたこのメモリの読み取り器だけである。
【００６４】
これらの要素のそれぞれは特に単純なものであり、最も安価な現在のマイクロ
コントローラの大部分にあるものである。
コントローラの大部分にあるものである。
【００６５】
図６に三相電動機７４用の供給回路を示した。
【００６６】
この回路は、先の回路の基本要素を、三つの流路での三相の給電を行うために
適合したレイアウトで繰り返したものであり、各流路は、互いに位相をずらせた
三つの周期的信号の間で一つの基準信号に基づき電流を制御している。
適合したレイアウトで繰り返したものであり、各流路は、互いに位相をずらせた
三つの周期的信号の間で一つの基準信号に基づき電流を制御している。
【００６７】
そのようなわけで、本回路は三つの流路を備え、そのそれぞれに、電圧Ｖの直
流線とアースとの間に直列に二つのトランジスタ５０及び５１を備え、電動機７
４の三つの端子は、そのたびに、三つの流路のうちの一本の、二つのトランジス
タ５０の間で接続されている。
流線とアースとの間に直列に二つのトランジスタ５０及び５１を備え、電動機７
４の三つの端子は、そのたびに、三つの流路のうちの一本の、二つのトランジス
タ５０の間で接続されている。
【００６８】
確かに、本供給回路には、各スイッチング流路に、第二のトランジスタ５１が
負荷７４に向かう接続点とアースとの間に置かれ、同じくマイクロコントローラ
１０で制御されており、その結果、同一の流路のスイッチ５０のそれとは逆の状
態になっている。
負荷７４に向かう接続点とアースとの間に置かれ、同じくマイクロコントローラ
１０で制御されており、その結果、同一の流路のスイッチ５０のそれとは逆の状
態になっている。
【００６９】
同一の流路の二つのトランジスタ５０及び５１のスイッチングはほぼ同期化さ
れており、とはいうものの、しかしながら対応するスイッチングの間のデッドタ
イムを重視している。そのデッドタイムの間に二つのトランジスタ５０及び５１
は二つともブロックする状態であり、それにより直流線とアースとの間の短絡が
避けられる。
れており、とはいうものの、しかしながら対応するスイッチングの間のデッドタ
イムを重視している。そのデッドタイムの間に二つのトランジスタ５０及び５１
は二つともブロックする状態であり、それにより直流線とアースとの間の短絡が
避けられる。
【００７０】
各流路では二つのスイッチ５０及び５１が、電動機で測定される、基準信号と
その位相のうちの一つに対応する信号との間の差に応じて、マイクロコントロー
ラ１０より制御されている。これらの三つの流路のそれぞれにつき、この比較の
結果が三つのアナログコンパレータ３０のうちの一つ、その流路に対応する問題
のコンパレータによって、確定される。
その位相のうちの一つに対応する信号との間の差に応じて、マイクロコントロー
ラ１０より制御されている。これらの三つの流路のそれぞれにつき、この比較の
結果が三つのアナログコンパレータ３０のうちの一つ、その流路に対応する問題
のコンパレータによって、確定される。
【００７１】
そのようにして、その回路にある三つのコンパレータ３０のそれぞれが二つの
入力で受信するのは、それぞれが三つの流路に対応する三つの、基準信号の断片
の連鎖に対応する基準多重化信号でマイクロコントローラ１０によって発生され
るものと、電動機７４の一つの位相にサンプリングされた、この位相の対応する
端子と直列に置かれた電流センサ７２を介した一つの信号とである。
入力で受信するのは、それぞれが三つの流路に対応する三つの、基準信号の断片
の連鎖に対応する基準多重化信号でマイクロコントローラ１０によって発生され
るものと、電動機７４の一つの位相にサンプリングされた、この位相の対応する
端子と直列に置かれた電流センサ７２を介した一つの信号とである。
【００７２】
これらの三つのコンパレータ３０のそれぞれが供給する結果は、二つの比較さ
れた信号の間の差を表示している。
れた信号の間の差を表示している。
【００７３】
マイクロコントローラ１０によって規則的に読み取られた結果に応じて、該マ
イクロコントローラは、前述したのと同様の方法で、前述のデッドタイムの監視
を行いつつ、流路のそれぞれのスイッチ５０、５１を制御する。
イクロコントローラは、前述したのと同様の方法で、前述のデッドタイムの監視
を行いつつ、流路のそれぞれのスイッチ５０、５１を制御する。
【００７４】
本マイクロコントローラがその出力１２はデータ・バスにより二つのデジタル
／アナログ変換器２０及び２１に接続されており、該変換器のそれぞれが個別の
処理を行う。
／アナログ変換器２０及び２１に接続されており、該変換器のそれぞれが個別の
処理を行う。
【００７５】
本マイクロコントローラがその出力１２に供給するのは、前述の好適な方法に
よる、可変周波数の正弦曲線である。
よる、可変周波数の正弦曲線である。
【００７６】
それはまた、変換器２０に、コンパレータ３０に伝達する前に、この基準正弦
曲線の振幅に適用すべき係数を示すデジタル値も供給する。
曲線の振幅に適用すべき係数を示すデジタル値も供給する。
【００７７】
変換器２１はマイクロコントローラ１０からこの振幅係数が適用される正弦曲
線を受信する。
線を受信する。
【００７８】
この変換器２１は更にこの基準正弦曲線の個別多重化を行う。
【００７９】
そのいうわけで、この基準正弦曲線に基づき、図７に示されたような信号を供
給するのであるが、その信号は、基準曲線に対し、互いに１２０°ずれた三つの
同じ信号に交互にサンプリングされた信号の一連の断片から成り立っている。
給するのであるが、その信号は、基準曲線に対し、互いに１２０°ずれた三つの
同じ信号に交互にサンプリングされた信号の一連の断片から成り立っている。
【００８０】
そういうわけで、変換器２１の出力で供給される信号は時間隔に分解され、該
時間は、隔それぞれが対象となる瞬時でのそれら三つの信号のそれぞれから交互
に受信した信号の断片から成り立つ。
時間は、隔それぞれが対象となる瞬時でのそれら三つの信号のそれぞれから交互
に受信した信号の断片から成り立つ。
【００８１】
出力曲線が三つの基準正弦曲線のうちの、同一の一つを再生する二つの間隔の
間に、出力曲線は他の二つの曲線を再生する。
間に、出力曲線は他の二つの曲線を再生する。
【００８２】
出力曲線が三つの正弦曲線のうちの一つと同一のものを再生するこれら二つの
間隔の間に、この同一の正弦曲線は、他の二つの正弦曲線の断片の表示に対応す
る継続時間から進展した。それゆえ、出力曲線はこの三つ目の正弦曲線を、その
曲線が位置する点において再び捉える。それゆえ、変換器２１の出力信号は三つ
の正弦曲線の形状を呈するが、それらの正弦曲線は互いに絡み合い、各間隔の端
のところで垂直線分により互いにつながれている。
間隔の間に、この同一の正弦曲線は、他の二つの正弦曲線の断片の表示に対応す
る継続時間から進展した。それゆえ、出力曲線はこの三つ目の正弦曲線を、その
曲線が位置する点において再び捉える。それゆえ、変換器２１の出力信号は三つ
の正弦曲線の形状を呈するが、それらの正弦曲線は互いに絡み合い、各間隔の端
のところで垂直線分により互いにつながれている。
【００８３】
この同一の出力曲線はコンパレータ３０のそれぞれに恒常的に伝達され、その
結果、各コンパレータ３０が出力で送りだす結果は不規則なものになるが、何故
なら、サンプリングされた信号を三つの正弦曲線のそれぞれと次々にそして交互
に比較するからである。
結果、各コンパレータ３０が出力で送りだす結果は不規則なものになるが、何故
なら、サンプリングされた信号を三つの正弦曲線のそれぞれと次々にそして交互
に比較するからである。
【００８４】
マイクロコントローラ１０をプログラムする際、それがその流路でサンプリン
グされた信号を三つのうちの、この流路に対応する良好な正弦曲線と比較する時
にのみ、所定の一つのコンパレータの結果をサンプリングするようにプログラム
する。
グされた信号を三つのうちの、この流路に対応する良好な正弦曲線と比較する時
にのみ、所定の一つのコンパレータの結果をサンプリングするようにプログラム
する。
【００８５】
このような対象となる間隔に応じて受信した信号のサンプリングの同期化は、
マイクロコントローラ１０においては容易に実施されるものであるが、それはマ
イクロコントローラ１０が変換器２１に出力で送りだすべき基準信号の変更順序
を与えると同時にサンプリングの瞬時の決定も行うからである。
マイクロコントローラ１０においては容易に実施されるものであるが、それはマ
イクロコントローラ１０が変換器２１に出力で送りだすべき基準信号の変更順序
を与えると同時にサンプリングの瞬時の決定も行うからである。
【００８６】
マイクロコントローラ１０は、各コンパレータ３０で良好な正弦曲線との比較
結果のみをサンプリングするが、該正弦曲線とは、このコンパレータに対応する
電動機の位相に再び見いだしたい正弦曲線であり、マイクロコントローラ１０が
対象となる比較に応じてスイッチ５０及び５１を制御する流路の正弦曲線である
。
結果のみをサンプリングするが、該正弦曲線とは、このコンパレータに対応する
電動機の位相に再び見いだしたい正弦曲線であり、マイクロコントローラ１０が
対象となる比較に応じてスイッチ５０及び５１を制御する流路の正弦曲線である
。
【００８７】
それゆえ、単純な多重化と、各スイッチングの比較の利点があるが、それは、
簡便で安価な計算手段による効率的な多重化を活用しつつもなお、確かに必要で
あることを検証するためである。
簡便で安価な計算手段による効率的な多重化を活用しつつもなお、確かに必要で
あることを検証するためである。
【００８８】
先行技術においては、電圧Ｖの高いレベルと電圧ゼロの低いレベルとの間で振
動するチョップされた電圧からの正弦曲線の電流強度を発生するための回路が提
案された。
動するチョップされた電圧からの正弦曲線の電流強度を発生するための回路が提
案された。
【００８９】
負荷での平均電圧値は（信号を平滑化するが）、その場合、対象となる瞬時で
の電圧の周期率に直接左右される。そのようなわけで、チョップされた電圧の上
段波と下段波の継続時間が等しければＶ／２に等しい電圧が、上段波もしくは下
段波のどちらかがより長ければ、それに応じて、Ｖ／２を上回るか下回わる電圧
が得られる。
の電圧の周期率に直接左右される。そのようなわけで、チョップされた電圧の上
段波と下段波の継続時間が等しければＶ／２に等しい電圧が、上段波もしくは下
段波のどちらかがより長ければ、それに応じて、Ｖ／２を上回るか下回わる電圧
が得られる。
【００９０】
それゆえ、典型的には、平均値Ｖ／２の前後の周期的な信号が得られる。得ら
れた信号の振幅は、Ｖ／２に達していることが望ましいが、負荷が二つのスイッ
チの間にそれらの端子の一つで接続されており、一つは電圧源Ｖに、もう一つは
アースに接続されていること、および、これら二つのスイッチの同期化されたス
イッチングは、電圧源Ｖとアースとの間のショートを避けるためにデッドタイム
の分だけ互いにずれていることにより、制限されたままである。
れた信号の振幅は、Ｖ／２に達していることが望ましいが、負荷が二つのスイッ
チの間にそれらの端子の一つで接続されており、一つは電圧源Ｖに、もう一つは
アースに接続されていること、および、これら二つのスイッチの同期化されたス
イッチングは、電圧源Ｖとアースとの間のショートを避けるためにデッドタイム
の分だけ互いにずれていることにより、制限されたままである。
【００９１】
本装置においては、電流強度についてチョップを制御し、およびスイッチ５０
及び５１のスイッチングを予想される電流強度と実際の電流強度との間の差に応
じて、マイクロコントローラ１０のサイクルごとに制御するが、装置が負荷に平
均電圧を適用するが、該負荷は電圧ゼロに向かってずれた正弦曲線の電圧である
ことが観察される。
及び５１のスイッチングを予想される電流強度と実際の電流強度との間の差に応
じて、マイクロコントローラ１０のサイクルごとに制御するが、装置が負荷に平
均電圧を適用するが、該負荷は電圧ゼロに向かってずれた正弦曲線の電圧である
ことが観察される。
【００９２】
本装置は、必要な場合のみ、スイッチ５０及び５１の状態を変更し、および選
択された間隔においてのみ、そのような変更を生じさせるのであり、本装置は望
みの電流強度の実現と両立可能なものの中でも最も低い電圧を発生させる。
択された間隔においてのみ、そのような変更を生じさせるのであり、本装置は望
みの電流強度の実現と両立可能なものの中でも最も低い電圧を発生させる。
【００９３】
それゆえ、ここで観察されるのは図５に示されるように、その極小によって電
圧ゼロに接する正弦曲線である。
圧ゼロに接する正弦曲線である。
【００９４】
それゆえ、そのようにして、電圧曲線を縦座標でずらすことができるが、それ
はこの電圧がそれぞれ実際に必要なスイッチングによって作りだされるからであ
り、かつ集中した周期率に関わって予め定められたものではないからである。
はこの電圧がそれぞれ実際に必要なスイッチングによって作りだされるからであ
り、かつ集中した周期率に関わって予め定められたものではないからである。
【００９５】
この正弦曲線の変曲点は、振幅が増大する場合には、この正弦曲線の振幅が最
高点値Ｖ／２に達する時に平均電圧Ｖ／２に達するまで増大するが、それが可能
なのは、ここで、トランジスタ５０及び５１のスイッチングがデッドタイムによ
って阻害されることがほとんどなく、これらデッドタイムはスイッチングの際に
しか現れず、しかも該スイッチングが（基準信号との偏差に応じてのみのスイッ
チングというように）できるだけまれにしか起きないようになっているからであ
る。
高点値Ｖ／２に達する時に平均電圧Ｖ／２に達するまで増大するが、それが可能
なのは、ここで、トランジスタ５０及び５１のスイッチングがデッドタイムによ
って阻害されることがほとんどなく、これらデッドタイムはスイッチングの際に
しか現れず、しかも該スイッチングが（基準信号との偏差に応じてのみのスイッ
チングというように）できるだけまれにしか起きないようになっているからであ
る。
【００９６】
そのようなわけで、通常の振幅の制限は回避されるが、それはデッドタイムが
できるだけ回避され、スイッチングは望まれる精密さにとって必要なスイッチン
グのみに限定されるためである。
できるだけ回避され、スイッチングは望まれる精密さにとって必要なスイッチン
グのみに限定されるためである。
【００９７】
縦座標が低い電圧方向へのずれのおかげで、直流電圧源と負荷との間に位置す
るスイッチは閉じられているよりは開かれている方が明らかに多く、それゆえ、
電流が通過する頻度はずっと低く、従って該スイッチはあまり加熱されない。更
に全般的には、電圧が低い方にずれていることにより、良いエネルギー効率を得
られる。
るスイッチは閉じられているよりは開かれている方が明らかに多く、それゆえ、
電流が通過する頻度はずっと低く、従って該スイッチはあまり加熱されない。更
に全般的には、電圧が低い方にずれていることにより、良いエネルギー効率を得
られる。
【００９８】
図６の回路には更に、一つのスイッチを制御のためのマイクロコントローラ１
０の各出力とそれに連結されたスイッチとの間に、制御信号の波形緩和回路８０
があるが、以後これをコントロール回路および絶縁回路と呼ぶ。
０の各出力とそれに連結されたスイッチとの間に、制御信号の波形緩和回路８０
があるが、以後これをコントロール回路および絶縁回路と呼ぶ。
【００９９】
ここで用いられるトランジスタはＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ
Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、その制御端子はコンデンサと
同様に作動する。
Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、その制御端子はコンデンサと
同様に作動する。
【０１００】
ＩＧＢＴトランジスタの制御電圧をそのゲートとエミッタとの間に適応する。
エミッタの電位は浮動的なものとなりうるし、この電圧は一般的には絶縁された
電源から発生するもので、制御は光カプラーとドライバー（制御ユニット）とを
備えた専用回路を経由する。
エミッタの電位は浮動的なものとなりうるし、この電圧は一般的には絶縁された
電源から発生するもので、制御は光カプラーとドライバー（制御ユニット）とを
備えた専用回路を経由する。
【０１０１】光カプラー
図１１には、制御電圧が突然低下する際の、ＩＧＢＴトランジスタの端子での
電圧の変化を示した。ここでは過電圧の出現をきちんと区別する。
電圧の変化を示した。ここでは過電圧の出現をきちんと区別する。
【０１０２】
スイッチングで使用する際のトランジスタの加熱を避けるためには、すばやく
状態を変化させなければならないが、しかしながら過電圧を避けるためにブロッ
ク方向への速度制限を伴う。
状態を変化させなければならないが、しかしながら過電圧を避けるためにブロッ
ク方向への速度制限を伴う。
【０１０３】
簡便な方法は、ＩＧＢＴトランジスタのドライバーとゲートドとの間に抵抗を
一つ挿入することにある。この方法には、開いた方向でも閉じた方向と同様にス
イッチング時間が長くなる欠点がある。
一つ挿入することにある。この方法には、開いた方向でも閉じた方向と同様にス
イッチング時間が長くなる欠点がある。
【０１０４】
スイッチングで使用されるＩＧＢＴトランジスタにとっての理想的な制御電圧
は、図９の曲線に示されている。
は、図９の曲線に示されている。
【０１０５】
上りの勾配は非常にきつく、きつい第一の下り勾配は、制御電圧をトランジス
タが抵抗をもつようになるレベルにまで低下させ、より緩やかな第二の下り勾配
は、トランジスタを段階的にブロックして過電圧を制限するようにする。これら
の三つの勾配を得るためにトランジスタを組み合わせることが提案されているが
、この解決策は複雑である。
タが抵抗をもつようになるレベルにまで低下させ、より緩やかな第二の下り勾配
は、トランジスタを段階的にブロックして過電圧を制限するようにする。これら
の三つの勾配を得るためにトランジスタを組み合わせることが提案されているが
、この解決策は複雑である。
【０１０６】
本発明においては、これら三つの勾配は、二つの抵抗８１と８２、ダイオード
８３及びコンデンサ８４を含む信頼性が高くて安価な回路８０により実現され、
それは図１０に示されている。
８３及びコンデンサ８４を含む信頼性が高くて安価な回路８０により実現され、
それは図１０に示されている。
【０１０７】
この回路には、マイクロコントローラの制御出力からトランジスタ、ここでは
トランジスタ５０の制御端子に向かって、まず抵抗８２をそれぞれ有する並列流
路が三本と、マイクロコントローラ１０からトランジスタ５０に向かって移行す
る、取り付けられたダイオード８３と、コンデンサ８４がある。これら三本の並
列流路の後に、トランジスタ５０に接続された抵抗８１が直列にある。
トランジスタ５０の制御端子に向かって、まず抵抗８２をそれぞれ有する並列流
路が三本と、マイクロコントローラ１０からトランジスタ５０に向かって移行す
る、取り付けられたダイオード８３と、コンデンサ８４がある。これら三本の並
列流路の後に、トランジスタ５０に接続された抵抗８１が直列にある。
【０１０８】
ダイオード８３は抵抗８２を上昇の間にショートさせ、その勾配は抵抗８１に
より固定されており、そこから勾配が急になる。
より固定されており、そこから勾配が急になる。
【０１０９】
下降が始まるところで、コンデンサ８４はトランジスタ５０のゲート上の電圧
を急速に低下させ、ついで電荷は、曲線の終わりの勾配を固定する抵抗８２を通
してゆっくりと除去される。その際に、ダイオード８３はブロックされている。
を急速に低下させ、ついで電荷は、曲線の終わりの勾配を固定する抵抗８２を通
してゆっくりと除去される。その際に、ダイオード８３はブロックされている。
【０１１０】
変曲点の位置は、トランジスタ５０のゲートの容量とコンデンサ８４の容量と
の間の比率により固定されている。得られる曲線は理想に近く、顕著な過電圧が
なく、通常遭遇するスイッチング時間よりも短いスイッチング時間を実験的に得
ることができた。
の間の比率により固定されている。得られる曲線は理想に近く、顕著な過電圧が
なく、通常遭遇するスイッチング時間よりも短いスイッチング時間を実験的に得
ることができた。
【０１１１】
ここで注目すべきは、ＩＧＢＴトランジスタ５０及び５１は、それぞれ並列の
フリーホイールダイオードを含んでいることである。
フリーホイールダイオードを含んでいることである。
【０１１２】
また、電圧Ｖの直流線とアース、ここでは二つの端子Ａ及びＢの間に、図８に
示された回路が配置されている。
示された回路が配置されている。
【０１１３】
この回路には四つの端子があり、そのうちの供給方向に対して下流の二つの端
子は、図８に示された端子Ａ及びＢ、すなわち直流線と接続するスイッチ５０の
それぞれのプラス端子Ａにそれぞれ接続され、そしてアースＢに接続されている
。
子は、図８に示された端子Ａ及びＢ、すなわち直流線と接続するスイッチ５０の
それぞれのプラス端子Ａにそれぞれ接続され、そしてアースＢに接続されている
。
【０１１４】
この回路の別の二つの端子Ｃ及びＤは、この回路の上流部分で、直流電圧源の
上とアースの上でつながれている（直流電圧源は、例えば三層供給ネットワーク
上に取り付けられた整流器であってもよい）。
上とアースの上でつながれている（直流電圧源は、例えば三層供給ネットワーク
上に取り付けられた整流器であってもよい）。
【０１１５】
この回路にある三つの流路は、スイッチ５０及び５１を備えたスイッチング流
路に並列に置かれるためのものである。
路に並列に置かれるためのものである。
【０１１６】
これら三つの流路のうちの二つはそれぞれ、コンデンサ１１０と１２０を備え
、第三の流路はトランジスタ１３０と抵抗１４０を直列に備えている。
、第三の流路はトランジスタ１３０と抵抗１４０を直列に備えている。
【０１１７】
コンデンサ１１０と１２０を有する二本の流路の対応する二つの端子は、電源
からスイッチング流路に向かう方向にその間に取り付けられたダイオード１５０
によって接続されている。
からスイッチング流路に向かう方向にその間に取り付けられたダイオード１５０
によって接続されている。
【０１１８】
二本の流路のこれら二つの端子はまた、発光ダイオード１６０と抵抗１７０と
を直列に有する一本の流路によって、ダイオード１５０と並列に接続されている
。
を直列に有する一本の流路によって、ダイオード１５０と並列に接続されている
。
【０１１９】
このダイオード１６０は、スイッチング流路から直流電圧源に向かう方向にそ
の間に取り付けられている。
の間に取り付けられている。
【０１２０】
この発光ダイオード１６０を保護するツェナー・ダイオードは、この発光ダイ
オードに並列に置かれ、そこで一つの抵抗によって電源側に接続される。この抵
抗がツェナー・ダイオード内の電流を制限する。補充コンデンサはツェナー・ダ
イオードの端子に置かれても良いが、それは一時的な電圧に対する耐性を改善す
るためである。
オードに並列に置かれ、そこで一つの抵抗によって電源側に接続される。この抵
抗がツェナー・ダイオード内の電流を制限する。補充コンデンサはツェナー・ダ
イオードの端子に置かれても良いが、それは一時的な電圧に対する耐性を改善す
るためである。
【０１２１】
この回路のおかげで、電気電動機が制動態勢にある場合、換言すれば、電源に
向かって電流強度を供給する発生器である場合、ダイオード１５０はブロック状
態になり、電源の方向に再上昇する電流は、二つのコンデンサ１１０及び１２０
の充電電荷の変化に対応して、発光ダイオード１６０内に落ちつく。そのとき、
ダイオード１６０は光る。
向かって電流強度を供給する発生器である場合、ダイオード１５０はブロック状
態になり、電源の方向に再上昇する電流は、二つのコンデンサ１１０及び１２０
の充電電荷の変化に対応して、発光ダイオード１６０内に落ちつく。そのとき、
ダイオード１６０は光る。
【０１２２】
このダイオードは、ここではマイクロコントローラ１０に光結合されたダイオ
ードであり、該マイクロコントローラは、ダイオード１６０の発光に応じて、ス
イッチング流路のプラス端子をアースに接続し、電流を抵抗１４０を通して通過
させるトランジスタ１３０の閉めを制御する。
ードであり、該マイクロコントローラは、ダイオード１６０の発光に応じて、ス
イッチング流路のプラス端子をアースに接続し、電流を抵抗１４０を通して通過
させるトランジスタ１３０の閉めを制御する。
【０１２３】
その時、この抵抗１４０はジュール効果により電動機によって供給されるエネ
ルギーを除去する。この除去流路スイッチ１３０がマイクロコントローラ１０に
より制御されることから、閉じた状態の継続時間を制御することが可能になる。
そのようにして、マイクロコントローラは、制動態勢の検出で、電流が電源から
電動機に向かう方向を回復する瞬時を過ぎるまでの時間、スイッチ１３０を閉じ
る。
ルギーを除去する。この除去流路スイッチ１３０がマイクロコントローラ１０に
より制御されることから、閉じた状態の継続時間を制御することが可能になる。
そのようにして、マイクロコントローラは、制動態勢の検出で、電流が電源から
電動機に向かう方向を回復する瞬時を過ぎるまでの時間、スイッチ１３０を閉じ
る。
【０１２４】
そのようにして、トランジスタに急速な破損を引き起こしかねない、頻繁な方
向の変化がある場合には、トランジスタ１３０のあまりにひどく頻繁なスイッチ
ングを避ける。
向の変化がある場合には、トランジスタ１３０のあまりにひどく頻繁なスイッチ
ングを避ける。
【０１２５】
有利には、マイクロコントローラ１０は、トランジスタ１３０に接続された制
御出力に、この出力とこのトランジスタの間に、マイクロコントローラ１０と負
荷７４の供給のスイッチ５０、５１との間に置かれた回路８０に類似の波形緩和
回路８０を備える。
御出力に、この出力とこのトランジスタの間に、マイクロコントローラ１０と負
荷７４の供給のスイッチ５０、５１との間に置かれた回路８０に類似の波形緩和
回路８０を備える。
【０１２６】
更に、スイッチ１３０に対して電源側に抵抗１４０を有利には置き、そして、
プラス電圧の供給端子から最も遠いこの抵抗１４０の端子から、供給の直流電圧
の端子に向かってその間に取り付けられた抵抗１４０と並列にフリーホイールダ
イオードを有利には置く。
プラス電圧の供給端子から最も遠いこの抵抗１４０の端子から、供給の直流電圧
の端子に向かってその間に取り付けられた抵抗１４０と並列にフリーホイールダ
イオードを有利には置く。
【０１２７】
この回路は三相の発生器を形成する周波数変換器を構成しており、それにより
、回転子の抵抗の変化が電動機のトルクには影響しない。回転は、０．２５Ｈｚ
ほど低い周波数の場合も含めて規則的である。直列バスの電圧は、最高周波数に
しか影響しない。
、回転子の抵抗の変化が電動機のトルクには影響しない。回転は、０．２５Ｈｚ
ほど低い周波数の場合も含めて規則的である。直列バスの電圧は、最高周波数に
しか影響しない。
【０１２８】
本発明は、経済的な周期信号発生器を実現しうるが、それは、統合されている
ので単純な外観の大きさに簡便な制御装置を伴い、計算器とトルクを必要としな
いからである。
ので単純な外観の大きさに簡便な制御装置を伴い、計算器とトルクを必要としな
いからである。
【０１２９】
発生すべき周期信号は、マイクロコントローラの内部表に記憶されている。マ
イクロコントローラは、デジタル・アナログ変換器に、望みの周波数に比例する
等間隔でサンプリングされた周期信号を送る。
イクロコントローラは、デジタル・アナログ変換器に、望みの周波数に比例する
等間隔でサンプリングされた周期信号を送る。
【０１３０】
この変換器から出るアナログ電圧は、コンパレータの入力に適用される。この
コンパレータの第二入力は、発生された信号の測定装置につながれる。マイクロ
コントローラはその比較結果を読み取り、測定された信号が予想したものを下回
る場合には、スイッチングを起動するか、あるいは維持する。信号がそれを上回
る場合には、マイクロコントローラはスイッチングを止めるか、非能動的な状態
に維持する。それゆえスイッチングは、周波数とパルス幅において可変である。
該スイッチングは得られた信号に制御される。挙動の補正は自動的に行われる。
コンパレータの第二入力は、発生された信号の測定装置につながれる。マイクロ
コントローラはその比較結果を読み取り、測定された信号が予想したものを下回
る場合には、スイッチングを起動するか、あるいは維持する。信号がそれを上回
る場合には、マイクロコントローラはスイッチングを止めるか、非能動的な状態
に維持する。それゆえスイッチングは、周波数とパルス幅において可変である。
該スイッチングは得られた信号に制御される。挙動の補正は自動的に行われる。
【０１３１】
上述の回路は、誘導ループを供給するために有利には使用され、その際この誘
導ループと共に非接触型のエネルギー源を構成するようにする。磁界の変化の供
給電流へ変換するための手段を備えた装置は、その場合、このエネルギーを非接
触で採取することになる。前記回路が有利であるのは、このような応用が電流の
制御装置を容易に行えるようにするという点においてであり、それはこれら応用
において特に好適であることが判明している。
導ループと共に非接触型のエネルギー源を構成するようにする。磁界の変化の供
給電流へ変換するための手段を備えた装置は、その場合、このエネルギーを非接
触で採取することになる。前記回路が有利であるのは、このような応用が電流の
制御装置を容易に行えるようにするという点においてであり、それはこれら応用
において特に好適であることが判明している。
【０１３２】
変形例においては、制御回路、マイクロコントローラ、コンパレータの低電圧
供給が、メイン直流電圧をチョップすることにより、直接または間接的に得られ
る。
供給が、メイン直流電圧をチョップすることにより、直接または間接的に得られ
る。
【０１３３】
前述の回路の他の応用例においては、ケーブルなどの長い製品を巻き取り電動
機に給電するために、あるいは低電圧の直流電流により供給するタイプのブレー
キの電動機に供給するために用いることもでき、その場合、このブレーキへの供
給はメインの直流電圧のチョップにより行われる。
機に給電するために、あるいは低電圧の直流電流により供給するタイプのブレー
キの電動機に供給するために用いることもでき、その場合、このブレーキへの供
給はメインの直流電圧のチョップにより行われる。
【０１３４】
図１２に、このようなブレーキを取り付ける回路を示した。この様なブレーキ
を構成するのは、直流電圧電源とアースとの間で、このコイル９０を直列に有す
る一つの流路に、取り付けられたブレーキ・コイル９０と、電流センサ９１と制
御トランジスタ９２とである。電流センサ９１は、マイクロコントローラ１０に
コイル９０を通る電流値の表示信号を供給し、マイクロコントローラ１０は、ト
ランジスタ９２のスイッチングを望みの電流がコイル９０の中で得られるよう制
御する。このような回路は、図６の回路に有利には結合し、特に直流電源の電圧
が切れたか低下した場合に、電動機７４を制動するようにする。ここでまた注目
されるのは、この回路は、フリーホイールダイオードを含むが、該フリーホイー
ルダイオードは、コイルの下流側に位置する一点から延びて直流電圧電源に向か
って戻り、そのようにしてコイル９０とセンサ９１を包含するループを形成する
ことである。
を構成するのは、直流電圧電源とアースとの間で、このコイル９０を直列に有す
る一つの流路に、取り付けられたブレーキ・コイル９０と、電流センサ９１と制
御トランジスタ９２とである。電流センサ９１は、マイクロコントローラ１０に
コイル９０を通る電流値の表示信号を供給し、マイクロコントローラ１０は、ト
ランジスタ９２のスイッチングを望みの電流がコイル９０の中で得られるよう制
御する。このような回路は、図６の回路に有利には結合し、特に直流電源の電圧
が切れたか低下した場合に、電動機７４を制動するようにする。ここでまた注目
されるのは、この回路は、フリーホイールダイオードを含むが、該フリーホイー
ルダイオードは、コイルの下流側に位置する一点から延びて直流電圧電源に向か
って戻り、そのようにしてコイル９０とセンサ９１を包含するループを形成する
ことである。
【０１３５】
そのようにして、この回路により、ネットワークの電圧を除去する際に巻線の
制御が可能になる。電気ケーブルの巻き取り器の場合の場合には、それにより、
このタイプの故障に際してケーブルを保護することができる。
制御が可能になる。電気ケーブルの巻き取り器の場合の場合には、それにより、
このタイプの故障に際してケーブルを保護することができる。
【０１３６】
このようにして、１００Ｖほどの低電圧になるまで制御を保持することができ
る。
る。
【０１３７】
誘導ループの供給の際に上述した、製品の識別装置もまた、本発明による発生
器と二つの容量性のプレートを含む負荷とを結合することにより実現可能である
。
器と二つの容量性のプレートを含む負荷とを結合することにより実現可能である
。
【０１３８】
本発明による発生器はまた、電気メッキによる堆積のため、あるいはバッテリ
ーの充電のために、予め定められた数の電荷を通過させるように有利には使用さ
れる。
ーの充電のために、予め定められた数の電荷を通過させるように有利には使用さ
れる。
【０１３９】
その発生器は、電流強度または電圧という二つの電気的な大きさのうちの一つ
を制御する必要があるたびに、そして、二番目の測定が、方法の良好な終わりの
ために有益な情報、例えば、バッテリーの充電、電気化学的堆積、特に直流電流
におけるものなどがもたらすたびに、有利には使用される。
を制御する必要があるたびに、そして、二番目の測定が、方法の良好な終わりの
ために有益な情報、例えば、バッテリーの充電、電気化学的堆積、特に直流電流
におけるものなどがもたらすたびに、有利には使用される。
【０１４０】
その発生器は、電流強度または電圧または周波数という三つの電気的な大きさ
のうちの一つを制御する必要があるたびに、そして、それらの大きさの一つまた
はその他を測定が、周期的電流でこの方法を良好な終わりのために、例えば金属
識別によって有益な情報がもたらすたびに、有利には使用される。
のうちの一つを制御する必要があるたびに、そして、それらの大きさの一つまた
はその他を測定が、周期的電流でこの方法を良好な終わりのために、例えば金属
識別によって有益な情報がもたらすたびに、有利には使用される。
【０１４１】
図１３に示された変形例によると、発生器が給電する誘導ループ１００は細長
い形で、誘導ループ１００と平行にその長手方向に移動する運動体１０３と緊密
に結びついた一つないし複数の受信器１０２とその電磁界により連結されるため
のものである。
い形で、誘導ループ１００と平行にその長手方向に移動する運動体１０３と緊密
に結びついた一つないし複数の受信器１０２とその電磁界により連結されるため
のものである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
【要約の続き】
ないし複数の比較の一つないし複数の結果に応じて送り
出される一つないし複数の制御レベルを所定の瞬時で更
新するように、プログラムされていることを特徴とす
る。
Claims (28)
- 【請求項１】信号発生器であって、該信号発生器が、論理計算器（１０）か
ら構成された少なくとも一つの基準信号と、少なくとも一つのチョッパースイッ
チ（５０、５１）と、前記少なくとも一つのスイッチ（５０、５１）のスイッチ
ングに応じて発生される少なくとも一つの信号を採取するための少なくとも一つ
のセンサ（７０）と、前記採取された少なくとも一つの信号と前記少なくとも一
つの基準信号との間の差によって変化する一つの値を送りだすための少なくとも
一つのコンパレータ（３０）との発生器、および、この一つないし複数の比較の
一つないし複数の結果に応じた一つないし複数の制御レベルを、前記少なくとも
一つのスイッチ（５０、５１）に送りだすために準備された前記少なくとも一つ
のスイッチ（５０、５１）の制御手段（１０）とを含み、その特徴は、該論理計
算器は、一つないし複数の比較の一つないし複数の結果を受信する一つないし複
数の入力と、一つないし複数の出力を含むこと、ただし該出力によって計算器が
一つまたは複数の制御レベルを該一つないし複数のスイッチに送りだすこと、お
よび論理計算器が、受信した一つないし複数の比較の一つないし複数の結果に応
じて送りだされる一つないし複数の制御レベルを所定の瞬時で更新するように、
プログラムされていることを特徴とする信号発生器。 - 【請求項２】該論理計算器（１０）は、規則的な時間隔で送りだされる前記
一つないし複数の制御レベルを更新するようにプログラムされていることを特徴
とする、請求項１に記載の発生器。 - 【請求項３】該論理計算器（１０）が、クロックを一つと、該クロックに指
示された瞬時でスイッチの状態の更新を起動するための手段とを含んでいること
、該計算器が一連の基準値を、基準信号として次々に送りだすための手段を含ん
でいること、および、該基準値を次々に送りだすための手段が一つの基準値から
もう一つの基準値へと移っていくために、スイッチの状態の更新が指示されてい
るクロックと同一のクロックで指示されるように、プログラムされていることを
特徴とする、請求項１または２に記載の発生器。 - 【請求項４】該論理計算器が、一連の基準値を、基準信号として次々に送り
だすための手段を含んでいること、および、これら手段が規則的な時間隔で一つ
の値を送りだすように準備されていることを特徴とする、請求項１から３のいず
れか一つに記載の発生器。 - 【請求項５】該論理計算器が、一つの基準値を該計算器の出力に規則的に送
りだすための手段を含んでおり、それにより、一つの基準信号を形成するように
し、これら手段は同一の値を数回続けて送りだすのに適していること、および、
該論理計算器が、送りだすべき基準値として一つの値から次の値への移行を起動
するための手段を含み、これら手段は、該計算器の入力で受信した一つの値に応
じてある程度の頻度でそのような移行を起動するように準備されていることを特
徴とする、請求項１から４のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項６】該論理計算器が、所定の時間隔における該スイッチの所定の状
態の出現数を数えるための手段を備えていることを特徴とする、請求項１から５
のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項７】該論理計算器（１０）が、該スイッチ（５０、５１）の所定の
状態の所定の出現数が生ずる間の時間隔を決定するための手段を含んでいること
を特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項８】該計算器が、基準信号の予め定められた部分が存在に対応する
期間中に突発する、該スイッチの所定の状態の出現数を数えるための手段を備え
ていることを特徴とする、請求項６に記載の発生器。 - 【請求項９】該論理計算器（１０）が、一つの基準値を計算器の出力に規則
的に送りだして一つの基準信号を形成するようにする手段と、一つのクロックと
、一つのデジタル値を記憶する一連のビットと、クロックに指示されたように規
則的にこのデジタル値を増分するための手段と、該論理計算器の入力に受信され
た値に応じて規則的に実行すべきその増分を決定するための手段とを含んでおり
、該計算器が更に、該一連のビットの予め定められた一つのビットが状態を変え
るたびに送りだすべき基準値として、一つの基準値から、それに続くもう一つの
基準値への移行を起動するための手段を備えていることを特徴とする、請求項１
から８のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項１０】該発生器が、該論理計算器（１０）の出力に、デジタル／ア
ナログ変換器（２０、２１）を少なくとも一つ、およびこの変換器（２０、２１
）の出力に、この変換器（２０、２１）の出力信号をその第一入力で、またその
第二の入力で採取された信号を、受信するコンパレータ（３０）とを備えている
ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項１１】該発生器が、該論理計算器（１０）の出力に置かれた二つの
デジタル／アナログ変換器（２０、２１）を含み、そのうちの一つ（２０）は該
論理計算器（１０）から基準曲線の振幅を規定するデジタル値を受信し、もう一
つ（２１）は該論理計算器（１０）から基準曲線のある形状を規定する点々の連
続を受信し、このもう一つのデジタル／アナログ変換器（２１）はまた、第一変
換器（２０）から、コンパレータ（３０）に向かって伝送される前に該曲線に適
用される振幅の値も受信することを特徴とする、請求項１０に記載の発生器。 - 【請求項１２】該発生器が、複数の供給流路（５０、５１）を備え、該供給
流路のそれぞれが該論理計算器（１０）に制御される少なくとも一つの各スイッ
チ、および、一つの基準信号と、対象となる一つの流路（５０、５１）に採取さ
れた一つの信号との間に、コンパレータ（３０）を少なくとも一つ備え、該比較
の結果は、該論理計算器（１０）により対象となる流路のスイッチの状態を制御
するために用いられることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一つに記
載の発生器。 - 【請求項１３】該発生器が、一つの流路それぞれに対応する複数の基準信号
に対応して一連の交互間隔の様相の一信号を、前記少なくとも一つのコンパレー
タ（３０）で発生する手段（１０、２０、２１）を備えること、および、該論理
計算器（１０）は、前記コンパレータ（３０）がこの流路（５０、５１）に対応
する一つの基準信号の一間隔を受信する時間隔についてのみ、その比較結果を、
対象となる流路の制御のために、計算に入れるよう準備されていることを特徴と
する、請求項１２に記載の発生器。 - 【請求項１４】該スイッチングされた信号と基準信号は、各該発生器の出力
に置かれた負荷（７４）における電圧と電流強度の間でのそれぞれの大きさを示
し、および、該発生器が、スイッチ（５０、５１）の所定の状態の所定の時間隔
において計算される出現数に応じて、または、該スイッチの所定の状態の所定の
出現数に必要な測定される時間隔に応じて、スイッチ（５０、５１）によってス
イッチングされる電流強度または電圧と、基準電圧または基準電流強度それぞれ
の間の歪みの表示、または検出を供給するための手段を備えていることを特徴と
する、請求項６、７または８と組み合わせた請求項１から１３のいずれか一つに
記載の発生器。 - 【請求項１５】該スイッチ（５０、５１）は一つの電圧源とアースとの間に
仲介するように置かれるために準備され、またこの電圧源とアースとの間の第一
負荷に結びつけられるためのものであること、および一つの散消負荷に結びつけ
られた電源とアースとの間の補完スイッチ（１３０）、並びに前記第一負荷（７
４）からの発生する電流と、該発生器によって発生された電流とは逆の電流を検
出するために置かれたダイオードから構成される電流センサ（１６０）と、その
ような逆の電流の検出用の該補充スイッチ（１３０）のスイッチングを起動する
ために、一つの電流を該散消負荷の中を循環させるようにする手段とを含んでお
り、検出と起動のこれら手段は論理計算器（１０）を含んでいることを特徴とす
る、請求項１から１４のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項１６】前記逆の電流の検出手段は、電流センサ（１６０）を含み、
該電流センサは該論理計算器（１０）と連結された、光結合ダイオードであるこ
とを特徴とする、請求項１５に記載の発生器。 - 【請求項１７】該起動手段は、基準曲線を発生するために準備された、論理
計算器（１０）であることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の発生器
。 - 【請求項１８】該発生器が、一つの電圧源から供給スイッチ（５０、５１）
に向かってその間に取り付けられた第一ダイオード（１５０）を含むこと、およ
び、該電流センサ（１６０）はこの第一ダイオードと並列に置かれた発光ダイオ
ードであり、その方向は供給スイッチ（５０、５１）から該電圧源に向かうこと
を特徴とする、請求項１５から１７のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項１９】該発生器が、電源からスイッチ（５０、５１）に向かってそ
の間に取り付けられたダイオード（１５０）と、二つのコンデンサ（１１０、１
２０）を含み、該コンデンサは各自、ダイオード（１５０）のそれぞれ一端子に
接続された第一端子と、アースに接続されている第二端子とを有することを特徴
とする、請求項１５から１８のいずれか一つに記載の発生器。 - 【請求項２０】一つの電動機と該電動機の供給発生器を備え、該発生器は請
求項１から１９のいずれか一つに記載のものと一致することを特徴とする装置。 - 【請求項２１】該発生器が、該電動機の誘導性制動手段（９０、９１、９２
）を含むこと、および、該論理計算器（１０）はこの制動手段（９０、９１、９
２）を、前記少なくとも一つのスイッチのスイッチングに応じて発生される前記
少なくとも一つの信号により、制御するために準備されたものであることを特徴
とする、請求項２０に記載の装置。 - 【請求項２２】前記少なくとも一つのセンサは、電流測定装置であることを
特徴とする、請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２３】該計算器は、所定の時間隔における能動状態の出現数、また
は誘導性制動の能動状態の所定の出現数に必要な時間隔から、このブレーキの良
好の動作を導き出し、そして、この良好な動作の表示信号を送りだすための手段
を、含んでいることを特徴とする、前記請求項６または７を組み合わせた請求項
２１または２２に記載の装置。 - 【請求項２４】電動機（７４）とこの電動機の供給発電器を含む、長い製品
の巻き取り装置であって、該発生器は請求項１から１９のいずれか一つに記載の
ものに一致することを特徴とする巻き取り装置。 - 【請求項２５】誘導素子とこの誘導素子の供給発生器を含む誘導性制動装置
であって、該発生器は、請求項１から１９のいずれか一つに記載のものと一致す
ることを特徴とする誘導性制動装置。 - 【請求項２６】請求項１から１９のいずれか一つに記載の発生器と、該発生
器の出力に接続され、かつ装置（１０２、１０３）を可変磁界に供給するための
誘導ループ（１００）とを含んでおり、該装置は、この可変磁界に応じた電流の
発生手段を備えている発生装置。 - 【請求項２７】該装置が、長細い形状の誘導ループ（１００）を含んでおり
、該誘導ループ（１００）と平行にその長手方向に移動する運動体（１０３）と
緊密に結びついた一つないし複数の受信器（１０２）と電磁界により連結される
ようになっていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。 - 【請求項２８】選択されたタイプの物体の存在を検出する装置であって、該
装置が、誘導ループ（７４）と、該ループ（７４）の供給手段（１０、５０、５
１）と、該ループ（７４）の前の物体の存在に応じて該ループ（７４）の端子を
インダクタンスの変化から検出する手段（１０）とを備え、該供給手段および検
出手段は請求項１４に記載に一致する発生装置によって構成される。
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