JP2015535170A - 分割相交流同期モータコントローラ - Google Patents
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Abstract
Description
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Claims (53)
- モータのための回路であって、
少なくとも概ね半分に分割された複数の分割モータ相巻線と、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続され、上記分割モータ相巻線から転送された交流(AC)電力を受電し、AC電力を直流(DC)電源に変換するDC電源と、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続された上記DC電源の外側に接続された少なくとも1つの電源スイッチを備え、上記分割モータ相巻線からのAC電力を受電する電源スイッチ回路と、
上記DC電源に接続され、少なくとも1つの電源スイッチがオンして導通状態であるときに上記DC電源が破壊することを防止する非破壊DC電源素子とを備える回路。 - 上記非破壊DC電源素子は、
上記分割モータ相巻線と上記電源スイッチ回路との間の1つ以上の抵抗と、
上記分割モータ相巻線と上記電源スイッチ回路との間の1つ以上のツェナーダイオードとからなるグループのうちの少なくとも1つの部材を備える請求項1に記載の回路。 - 上記非破壊DC電源素子は、上記DC電源に電気的に接続された上記分割モータ相巻線からのタップであって、上記AC電源を上記DC電源に供給し、上記電源スイッチ回路をバイパスするタップを備える請求項1に記載の回路。
- 上記非破壊DC電源素子は、上記分割モータ相巻線に関連して巻回されかつ上記DC電源に電気的に接続された二次相コイル巻線であって、上記AC電源を上記DC電源に供給し、上記電源スイッチ回路をバイパスする二次相コイル巻線を備える請求項1に記載の回路。
- 上記分割モータ相巻線は、第1の分割モータ相巻線と、第2の分割モータ相巻線とを備え、
上記第2の分割モータ相巻線は上記第1の分割モータ相巻線及び第2の分割モータ相巻線の間に均等に分配され、もしくは、上記第2の分割モータ相巻線は上記第1の分割モータ相巻線及び第2の分割モータ相巻線の間に不均等に分配される請求項4に記載の回路。 - 上記分割モータ相巻線は、第1の分割モータ相巻線及び第2の分割モータ相巻線を備え、
上記二次相コイル巻線はすべて上記モータの固定子の1つの極上に分配され、もしくは、上記モータの固定子の1つを超える極上に分配される請求項4に記載の回路。 - 上記非破壊DC電源素子は、上記分割モータ相巻線及び上記電源スイッチ回路との間の電圧降下を形成して、上記電源スイッチ回路の少なくとも1つの電源スイッチがオンして導通状態であるときに上記DC電源が破壊されることを防止する電気素子を備える請求項1に記載の回路。
- 上記電源スイッチ回路は、少なくとも1つの電源スイッチと並列に接続された少なくとも1つのツェナーダイオードを備え、
上記少なくとも1つの電源スイッチがオンオフしているときに電流が上記少なくとも1つのツェナーダイオードを流れる請求項1に記載の回路。 - 上記電源スイッチ回路は、少なくとも1つの電源スイッチと並列に接続された電圧レギュレータを備え、
上記少なくとも1つの電源スイッチはオンオフしているときに電流が電圧レギュレータを流れる請求項1に記載の回路。 - 上記電源スイッチ回路は、上記少なくとも1つの電源スイッチに動作可能に接続され、負電圧が上記少なくとも1つの電源スイッチのドレインに供給されることを停止し、かつ正電圧が上記少なくとも1つの電源スイッチのソースに供給されることを停止する全波ブリッジ整流器を備え、
これにより、上記少なくとも1つの電源スイッチが上記少なくとも1つの電源スイッチのゲートの正電圧によってバイアスされるときに、電流が上記少なくとも1つの電源スイッチのドレインからソースに流れる請求項1に記載の回路。 - 上記分割モータ相巻線は半分に分割され、
上記電源スイッチ回路及び上記非破壊DC電源素子は上記複数の分割モータ相巻線の間の少なくとも概ね中間点に位置する請求項1に記載の回路。 - 上記直流電源は、上記複数の分割モータ相巻線の間の少なくとも概ね中間点に位置する請求項11に記載の回路。
- 上記DC電源は、上記複数のモータ相巻線のうちの一つのモータ相巻線の開始側と、上記複数のモータ相巻線のうちのもう1つのモータ相巻線の終了側とに接続される請求項1に記載の回路。
- 上記電源スイッチ回路を制御する制御回路をさらに備える請求項1に記載の回路。
- 上記制御回路は、上記モータが同期速度であるときに上記制御回路を遮断する論理制御遮断回路を備える請求項14に記載の回路。
- 上記DC電源は上記分割モータ相巻線に動作可能に接続され、
上記モータ制御回路は上記DC電源に動作可能に接続され、
上記電源スイッチ回路はモータコントローラに動作可能に接続される請求項14に記載の回路。 - 上記モータは回転子と固定子とを備え、
上記モータ相巻線はACライン電圧を受電し、
上記回路は、上記回転子が所定の識別された回転子位置、回転子の磁石の極性、又はACライン電圧に対する速度であるときに上記電源スイッチ回路をオフにする制御回路を備える請求項1に記載の回路。 - ACライン電圧の周波数を検出するACバッファと、
上記回転子の回転子位置を検出する検出デバイスと、
上記ACバッファの出力を上記検出デバイスの出力と比較して、比較出力に基づいて上記電源スイッチ回路を制御する論理回路とをさらに備える請求項17の回路。 - 上記比較出力が同一の論理レベルにあるとき、上記論理回路は上記少なくとも1つの電源スイッチをバイアスする請求項18に記載の回路。
- 上記少なくとも1つの電源スイッチは第1の電源スイッチ及び第2の電源スイッチを備え、
ACサイクルの1つの半分のときに、上記第1の電源スイッチはオンされて導通状態にある一方、上記第2の電源スイッチはオフされて非導通状態にあり、
上記ACサイクルのもう1つの半分のときに、上記第2の電源スイッチはオンされて導通状態にある一方、上記第1の電源スイッチはオフされて非導通状態にある請求項1に記載の回路。 - 上記少なくとも1つの電源スイッチは、1つの電源スイッチと、直列に接続された2つの電源スイッチと、並列に接続された2つの電源スイッチとのうちの少なくとも1つを備える請求項1に記載の回路。
- 上記少なくとも1つの電源スイッチは、1つ以上の金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)と、1つ以上のシリコン制御整流器(SCR)と、1つ以上のトランジスタとのうちの少なくとも1つを備える請求項1に記載の回路。
- 上記モータをさらに備え、
上記モータは、DCブラシレスモータと、電子整流モータ、くま取り極モータと、永久スプリットキャパシタモータとのうちの少なくとも1つから選択される請求項1に記載の回路。 - 上記モータをさらに備え、
上記モータは、同期速度で、同期測度未満で、及び同期測度を超えて動作可能である請求項1に記載の回路。 - 上記分割モータ相巻線はACライン電圧に接続される請求項1に記載の回路。
- モータのためのシステムであって、
少なくとも概ね半分に分割され、交流(AC)電力を受電する複数の分割モータ相巻線と、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続され、上記分割モータ相巻線から転送された交流(AC)電力を受電し、AC電力を直流(DC)電源に変換するDC電源と、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続された上記DC電源の外側に接続された少なくとも1つの電源スイッチを備える電源スイッチ回路と、
上記分割モータ相巻線の少なくとも概ね中間点に接続され、上記DC電源からDC電力を受電して上記電源スイッチを制御するモータコントローラと、
上記DC電源に並列に接続され、少なくとも1つの電源スイッチがオンして導通状態であるときに上記DC電源が破壊することを防止する非破壊DC電源素子とを備えるシステム。 - 上記DC電源は上記分割モータ相巻線に動作可能に接続され、
上記モータコントローラは上記DC電源に動作可能に接続され、かつ
上記電源スイッチ回路は上記モータコントローラに動作可能に接続される請求項29に記載の回路。 - モータの回路のための方法であって、
少なくとも概ね半分に分割された複数の分割モータ相巻線を提供することと、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続され、上記分割モータ相巻線から転送された交流(AC)電力を受電し、AC電力を直流(DC)電源に変換するDC電源を提供することと、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続された上記DC電源の外側に接続された少なくとも1つの電源スイッチを備え、上記分割モータ相巻線からのAC電力を受電する電源スイッチ回路を提供することと、
上記DC電源に接続され、少なくとも1つの電源スイッチがオンして導通状態であるときに上記DC電源が破壊することを防止する非破壊DC電源素子を提供することとを備える方法。 - 上記非破壊DC電源素子のために、
上記分割モータ相巻線と上記電源スイッチ回路との間の1つ以上の抵抗と、
上記分割モータ相巻線と上記電源スイッチ回路との間の1つ以上のツェナーダイオードとからなるグループのうちの少なくとも1つの部材を提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。 - 上記非破壊DC電源素子のために、上記DC電源に電気的に接続された上記分割モータ相巻線からのタップであって、上記AC電源を上記DC電源に供給し、上記電源スイッチ回路をバイパスするタップを提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。
- 上記非破壊DC電源素子のために、上記分割モータ相巻線に関係して巻回されかつ上記DC電源に電気的に接続された二次相コイル巻線であって、上記AC電源を上記DC電源に供給し、上記電源スイッチ回路をバイパスする二次相コイル巻線をさらに備える請求項28に記載の方法。
- 上記分割モータ相巻線のために、第1の分割モータ相巻線と、第2の分割モータ相巻線とを提供することをさらに備え、
上記第2の分割モータ相巻線は上記第1の分割モータ相巻線及び第2の分割モータ相巻線の間に均等に分配され、もしくは、上記第2の分割モータ相巻線は上記第1の分割モータ相巻線及び第2の分割モータ相巻線の間に不均等に分配される請求項31に記載の方法。 - 上記分割モータ相巻線のために、第1の分割モータ相巻線及び第2の分割モータ相巻線を提供することをさらに備え、
上記二次相コイル巻線はすべて上記モータの固定子の1つの極上に分配され、もしくは、上記モータの固定子の1つを超える極上に分配される請求項31に記載の方法。 - 上記非破壊DC電源素子のために、上記分割モータ相巻線及び上記電源スイッチ回路との間の電圧降下を形成して、上記電源スイッチ回路の少なくとも1つの電源スイッチがオンして導通状態であるときに上記DC電源が破壊されることを防止する電気素子を提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。
- 上記電源スイッチ回路のために、少なくとも1つの電源スイッチと並列に接続された少なくとも1つのツェナーダイオードを提供することをさらに備え、
上記少なくとも1つの電源スイッチがオンオフしているときに電流が上記少なくとも1つのツェナーダイオードを流れる請求項28に記載の方法。 - 上記電源スイッチ回路のために、少なくとも1つの電源スイッチと並列に接続された電圧レギュレータを提供することをさらに備え、
上記少なくとも1つの電源スイッチはオンオフしているときに電流が電圧レギュレータを流れる請求項28に記載の方法。 - 上記電源スイッチ回路のために、上記少なくとも1つの電源スイッチに動作可能に接続され、負電圧が上記少なくとも1つの電源スイッチのドレインに供給されることを停止し、かつ正電圧が上記少なくとも1つの電源スイッチのソースに供給されることを停止する全波ブリッジ整流器を提供することをさらに備え、
これにより、上記少なくとも1つの電源スイッチが上記少なくとも1つの電源スイッチのゲートの正電圧によってバイアスされるときに、電流が上記少なくとも1つの電源スイッチのドレインからソースに流れる請求項28に記載の方法。 - 半分に分割された分割モータ相巻線を提供することをさらに備え、
上記電源スイッチ回路及び上記非破壊DC電源素子は上記複数の分割モータ相巻線の間の少なくとも概ね中間点に位置する請求項28に記載の方法。 - 上記直流電源を、上記複数の分割モータ相巻線の間の少なくとも概ね中間点に位置させることをさらに備える請求項38に記載の方法。
- 上記複数のモータ相巻線のうちの一つのモータ相巻線の開始側と、上記複数のモータ相巻線のうちのもう1つのモータ相巻線の終了側とに接続されるDC電源を提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。
- 上記電源スイッチ回路を制御する制御回路を提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。
- 上記制御回路のために、上記モータが同期速度であるときに上記制御回路を遮断する論理制御遮断回路を提供することをさらに備える請求項41に記載の方法。
- 上記DC電源は上記分割モータ相巻線に動作可能に接続され、
上記モータ制御回路は上記DC電源に動作可能に接続され、
上記電源スイッチ回路はモータコントローラに動作可能に接続される請求項41に記載の方法。 - 上記モータは回転子と固定子とを備え、
上記モータ相巻線はACライン電圧を受電し、
上記回路のために、上記回転子が所定の識別された回転子位置、回転子の磁石の極性、又はACライン電圧に対する速度であるときに上記電源スイッチ回路をオフにする制御回路を提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。 - ACライン電圧の周波数を検出するACバッファと、
上記回転子の回転子位置を検出する検出デバイスと、
上記ACバッファの出力を上記検出デバイスの出力と比較して、比較出力に基づいて上記電源スイッチ回路を制御する論理回路とを提供することをさらに備える請求項44の方法。 - 上記比較出力が同一の論理レベルにあるとき、上記論理回路は上記少なくとも1つの電源スイッチをバイアスする請求項288に記載の方法。
- 上記少なくとも1つの電源スイッチのために、第1の電源スイッチ及び第2の電源スイッチを提供することをさらに備え、
ACサイクルの1つの半分のときに、上記第1の電源スイッチはオンされて導通状態にある一方、上記第2の電源スイッチはオフされて非導通状態にあり、
上記ACサイクルのもう1つの半分のときに、上記第2の電源スイッチはオンされて導通状態にある一方、上記第1の電源スイッチはオフされて非導通状態にある請求項28に記載の方法。 - 上記少なくとも1つの電源スイッチのために、1つの電源スイッチと、直列に接続された2つの電源スイッチと、並列に接続された2つの電源スイッチとのうちの少なくとも1つを提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。
- 上記少なくとも1つの電源スイッチのために、1つ以上の金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)と、1つ以上のシリコン制御整流器(SCR)と、1つ以上のトランジスタとのうちの少なくとも1つを提供することをさらに備える請求項28に記載の方法。
- 上記モータを提供することをさらに備え、
上記モータは、DCブラシレスモータと、電子整流モータ、くま取り極モータと、永久スプリットキャパシタモータとのうちの少なくとも1つから選択される請求項28に記載の方法。 - 上記モータを提供することをさらに備え、
上記モータは、同期速度で、同期測度未満で、及び同期測度を超えて動作可能である請求項28に記載の方法。 - 上記分割モータ相巻線はACライン電圧に接続される請求項28に記載の方法。
- モータの回路のための方法であって、
少なくとも概ね半分に分割され、交流(AC)電力を受電する複数の分割モータ相巻線を提供することと、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続され、上記分割モータ相巻線から転送された交流(AC)電力を受電し、AC電力を直流(DC)電源に変換するDC電源を提供することと、
上記分割モータ相巻線の概ね少なくとも中間点に接続された上記DC電源の外側に接続された少なくとも1つの電源スイッチを備える電源スイッチ回路を提供することと、
上記分割モータ相巻線の少なくとも概ね中間点に接続され、上記DC電源からDC電力を受電して上記電源スイッチを制御するモータコントローラを提供することと、
上記DC電源に並列に接続され、少なくとも1つの電源スイッチがオンして導通状態であるときに上記DC電源が破壊することを防止する非破壊DC電源素子を提供することとを備える方法。
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