JP2018513664A - アクチュエータによって再生された電気エネルギを散逸させるためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、航空機の電動アクチュエータ（１）によって生じた再生電気エネルギを散逸させるためのシステム（１０）に関するものであり、この散逸システム（１０）は、抵抗器（Ｒ）と、それぞれが抵抗器（Ｒ）と直列に接続されており互いに並列に接続された２つのスイッチングアーム（１２、１３）であって、各スイッチングアーム（１２、１３）は、相互に直列に接続された２つのスイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）を備え、各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）は、２つの端子と制御グリッドとを備え、その制御グリッド（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４）に印加される電位を制御することによって制御されることが可能である、２つのスイッチングアーム（１２、１３）と、各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）の端子における電圧を測定することができる測定手段（ＭＭ１、ＭＭ２、ＭＭ３、ＭＭ４）とを備える。

Description

本発明は、航空機の電動アクチュエータによって再生された電気エネルギを散逸させることを意図したシステムおよび方法に関する。

特許出願ＦＲ２９６７８４７の導入部に記載されているように、航空機の電動アクチュエータは、次の２つのモードに従って動作し得る：
− モータモードであって、このモードでは、航空機の電源が、それらにエネルギを供給する。この電源は、一般的に、直流供給でなければならない。これを達成するため、航空機は、一般的に、交流電源と、航空機のこの電源によって供給される交流電圧電流を直流電圧電流に変換することを可能にする整流器とを備えているが、前記整流器は、アクチュエータ自体に配置されていることもあり得る。
− 発電機モードであって、このモードでは、電動アクチュエータが、電気を生じさせる。このエネルギは、一般的に、「再生電気エネルギ」と称される。再生電気エネルギは、たとえば、飛行制御のアクチュエータがエネルギを送り返すことが可能な航空機の飛行操作の間に、作られる。

しかし、現在の航空機の電気ネットワークでは、この再生電気エネルギを、航空機の電源に送り返すことは不可能である。結果的に、従来技術においては、図１において概略的に表されているように、各アクチュエータ１は、下記のものを備えた電気コンバータ３を介して、航空機の電源２に接続されている：
− 航空機の電源によって供給される交流電圧電流を直流電圧電流に変換することを可能にする整流器４、
− 再生エネルギを散逸させるためのシステム５、
− コンデンサ６。

再生エネルギを散逸させるための従来技術によるシステム５は、図２に、より詳しく表されている。システム５は、次のものを備えている：
− 電動アクチュエータ１によって生じた再生電気エネルギをジュール効果により散逸させることを可能にする抵抗器８、
− 抵抗器８と直列に接続された制御可能なスイッチ７、
− スイッチ７が開かれるときに抵抗器８の端子における電圧サージを回避することを可能にするフリーホイールダイオード９。

そのようなエネルギ散逸システムは、そのスイッチ７によって、制御される。これは、抵抗器で散逸されるエネルギの量を制御するためにそのサイクル比が調整されるパルス幅変調信号によって制御され得る。実際、電動アクチュエータによって生じる再生電気エネルギの量が増加するときには、スイッチに印加される制御信号のサイクル比を、上昇させる。逆に、電動アクチュエータによって生じる再生電気エネルギの量が減少するときには、スイッチに印加される制御信号のサイクル比を、低下させる。閾値による電圧の制御（ヒステリシスコンパレータ）など、他の制御方法を用いてもかまわない。

そのようなエネルギ散逸システムは、効率的である。しかし、電動アクチュエータと同数のエネルギ散逸システムを有するという事実が、重量と、航空機内に搭載されるシステムのコストとを上昇させる。

よって、すべての電動アクチュエータを１つの同じ散逸システムに接続することが有利であろう。しかし、散逸システムが故障すると、電動アクチュエータのうちの１つによって生じた再生電気エネルギは、もはや散逸されないことになり、よって、それが航空機の他のアクチュエータおよび／もしくは電源を損傷する可能性、または、破壊する可能性さえもあり、損傷は、デカップリングコンデンサの端子における直流電圧の上昇とリンクしている。

しかし、従来技術によるエネルギ散逸システムは、複数の電動アクチュエータの再生電気エネルギを散逸させるためには利用できない、ということが観察されてきている。

仏国特許出願公開第２９６７８４７号明細書

本発明は、航空機の少なくとも１つのアクチュエータによって再生されたエネルギを散逸させるためのシステムであって従来技術によるシステムよりも可用性の高いシステムを提案することにより、従来技術の短所を克服することを目的とする。

これを達成するために、本発明の第１の態様に従い、航空機の電動アクチュエータ（１）によって生じた再生電気エネルギを散逸させるためのシステムが提案されるのであるが、この散逸システムは：
− 抵抗器と、
− それぞれが抵抗器と直列に接続されており互いに並列に接続された２つのスイッチングアームであって、各スイッチングアームは、相互に直列に接続された２つのスイッチを備え、各スイッチは、２つの端子と制御グリッドとを備えており、その制御グリッドに印加される電位を制御することによって、制御されることが可能である、２つのスイッチングアームと、
− 各スイッチの端子における電圧を測定することができる測定手段と、
を備える。

このエネルギ散逸システムは、特に有利であるが、その理由は、従来技術によるエネルギ散逸システムにおいて最も頻繁に故障する構成要素はスイッチであった、ということが観察されてきたからである。本発明によるエネルギ散逸システムでは、各スイッチの端子における電圧を測定することによって従来技術の短所を克服することが可能になっており、これにより、各スイッチが機能しているかどうかを任意の時点で知ることが可能になる。実際、あるスイッチが正しく機能していて、それが閉じられているときには、その端子における電圧は閾値電圧より低くなければならない。同様に、スイッチが正しく機能していて、それが開いているときには、その端子における電圧は閾値電圧より高くなければならない。こうして、各スイッチの端子における電圧を測定し、それを閾値電圧と比較することにより、前記スイッチが機能しているかどうかを任意の時点で知ることが可能になる。スイッチがもはや機能していないことが検出される場合には、その故障しているスイッチと同じアームに属する他方のスイッチを開いて、他方のアームだけを用いて機能させることが可能である。本発明によるエネルギ散逸システムは、こうして、従来技術によるエネルギ散逸システムよりも大きな可用性を有する。

本発明の第１の態様によるエネルギ散逸システムは、また、独立に採用される、もしくは、それらの技術的に可能なすべての組合せに従って採用される、以下の特性のうちの１つまたは複数を有し得る。

有利には、この散逸システムは、各スイッチと並列に設置されたバランス回路をさらに備えており、各バランス回路は、「バランス抵抗器」と称される抵抗器と、「バランスコンデンサ」と称されるコンデンサとを備えている。各スイッチと並列に設置されたバランス回路により、同じアームの２つのスイッチの間に位置する中間点のレベルにおける電位を、特にこれらのスイッチが開いているときに、制御することが可能になる。実際、これらのバランス回路が存在しなければ、閉じられた状態から開放状態への各スイッチのスイッチングの間には、同じアームの２つのスイッチの間の電位は制御されることなく、その結果として、各スイッチの端子において測定された電圧は信頼できないものになる。バランス回路のために、同じアームの２つのスイッチの間の電圧を拡げることが可能になり、よって、各スイッチの端子において測定された電圧の信頼性が高くなる。さらに、これらのバランス回路により、従来技術による散逸システムの散逸抵抗器と並列に設置されるフリーホイールダイオードを不要にすることが可能になるのであるが、この理由は、これらのバランス回路が、前記ダイオードのように、スイッチが開かれるときにスイッチの端子における電圧サージを回避することを可能にするからである。

バランス抵抗器とバランスコンデンサとの値は、好ましくは、次のように選択される：
− バランス回路の時定数ＲＣは、スイッチのスイッチング時間の分散を補償するのに十分であることにより、スイッチの開いているまたは閉じている状態の信頼性の高い検出を保証するものであること、
− バランス回路の時定数ＲＣは、スイッチのスイッチング時間と矛盾しないものであり、これが、ドライバのゲート抵抗器によってパラメータ化され得ること、
− バランスコンデンサは、散逸抵抗器とその巻線とによって形成されるインダクタンスに蓄積されるエネルギのすべてまたは一部の回収に十分なほど大きいこと、
− バランスコンデンサは、スイッチを閉じる瞬間に散逸されるエネルギのあまりに多くを蓄積しすぎないほど十分に小さいこと、
− バランス抵抗器の値は、散逸抵抗器を流れる電流とリンクされたスイッチをブロックしたときに電圧サージを生じさせないほど十分に低いこと、
− バランス抵抗器の電力は、バランスコンデンサに蓄積されるエネルギと矛盾しないものであること。

有利には、この散逸システムは、各スイッチと並列に設置された補償回路をさらに備えており、各補償回路は、「補償抵抗器」と称される抵抗器を備えている。この補償抵抗器により、開いているときのスイッチの漏洩電流を補償することが可能になり、これにより、また、同じアームの開いているときの２つのスイッチの間の電圧の拡がりのバランスをとることが可能になる。

補償抵抗器の値は、好ましくは、開いているときにスイッチが接続されている端子へのスイッチのインピーダンスよりも、厳密に下である。

より詳しくは、補償抵抗器の値は、好ましくは、開いているときにスイッチが接続されている端子へのスイッチのインピーダンスを１０で除算した値と実質的に等しい。

異なる複数の実施形態によると、各スイッチは、次のものであり得る：
− ＩＧＢＴとも称される、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、
− ＭＯＳＦＥＴとも称される、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ、
− ＩＧＣＴとも称される、集積化ゲート転流型サイリスタ、
− ＧＴＯとも称される、ゲートターンオフサイリスタ、
− バイポーラトランジスタ、
− ノーマリオフである、ＳｉＣ ＪＦＥＴトランジスタ。

本発明の第２の態様は、航空機の少なくとも１つの電動アクチュエータに交流電源から給電するための電気コンバータに関しており、このコンバータは、次のものを備える：
− 整流器、
− 整流器と並列に設置された、本発明の第１の態様による散逸システム、
− 散逸システムと並列に設置されたコンデンサ。

このコンバータは、複数の電動アクチュエータに同時に給電することを可能にするので、有利である。

本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様によるシステムにおいて再生エネルギを散逸させるための方法に関しており、この方法では、同じアームの２つのスイッチが、同時に開かれ同時に閉じられるように制御され、これらのスイッチは、さらに、２つのアームを交互に閉じるように制御される。実際、２つのアームを交互に動作させるという事実により、すべてのスイッチを恒久的にテストすることが可能になる。さらに、これにより、すべてのスイッチを、バランスのとれた様態で搭載することが可能になる。

有利には、各スイッチは、「ノーマル信号」と称されるパルス幅変調信号によって制御され、このノーマル信号は、一方のアームが開かれている間は他方のアームが閉じられるように、相互に対して位相がずれるように２つのアームを制御する。これにより、２つのアームにおける制御を拡げることによって、散逸抵抗器において散逸される再生エネルギの量を調整することが可能になる。

有利には、あるスイッチが閉じられる度に、この方法は、以下のステップを備える：
− 前記スイッチの端子における電圧を測定するステップ、
− 測定された電圧を閾値電圧と比較するステップ。

これらのステップにより、あるスイッチが閉じられた状態に移る度に、そのスイッチが機能していることをテストすることが可能になる。

この場合に、「故障スイッチ」と称されるスイッチの端子において測定された電圧が閾値電圧より上である場合には、この方法は、好ましくは、以下のステップを備える：
− 故障スイッチと同じアームに属するスイッチを開放状態に維持するステップ、
− 他方のアームに属するスイッチを、「故障の場合の信号」と称されノーマル信号の周波数よりも２倍大きな周波数を有するパルス幅変調信号によって制御するステップ。

このようにして、あるスイッチが故障していることが検出される場合には、そのスイッチが属するアームは不良であると判断され、他方のアームだけが用いられる。

有利には、あるスイッチが開く度に、この方法は、以下のステップを備える：
− 前記スイッチの端子における電圧を測定するステップ、
− 測定された電圧を閾値電圧と比較するステップ。

これらのステップにより、あるスイッチが開放状態に変化する度に、そのスイッチが機能していることをテストすることが可能になる。

この場合に、「故障スイッチ」と称されるスイッチの端子において測定された電圧が閾値電圧より下である場合には、この方法は、好ましくは、以下のステップを備える：
− 故障スイッチと同じアームに属するスイッチを開放状態に維持するステップ、
− 他方のアームに属するスイッチを、「故障の場合の信号」と称されノーマル信号の周波数よりも２倍大きな周波数を有するパルス幅変調信号によって制御するステップ。

これは、あるスイッチが短絡しているときに特に有利であるのだが、その理由は、そのようなときには、そのスイッチが属するアームを、同じアームの他方のスイッチによって開いて、その他方のアームによって正常な機能を継続させることが可能になるからである。

本発明の他の特性および効果は、以下の詳細な説明を、次の内容を図解している添付の図面を参照して読むことにより明らかになるだろう。

航空機の電源に接続された従来技術による電動アクチュエータの概略図である。 エネルギを散逸させるための従来技術によるシステムの概略図である。 エネルギを散逸させるための本発明のある実施形態によるシステムの概略図である。 図３のシステムを制御するための信号の概略図である。 図３のエネルギ散逸システムを制御するための手段の概略図である。 本発明のある実施形態による電気コンバータの概略図である。 本発明の別の実施形態による電気コンバータの概略図である。

よりいっそうの明瞭性のため、同一または類似の要素には、すべての図面を通じ、同一の参照符号が付されている。

図３は、本発明のある実施形態によるエネルギ散逸システム１０を表す。

このエネルギ散逸システムは、「散逸抵抗器」と称される抵抗器Ｒを備える。散逸抵抗器Ｒは、ジュール効果により、エネルギを散逸させることができる。このエネルギ散逸システムは、また、「スイッチングアーム」１２および１３と称される２つのアームを備える。各スイッチングアーム１２、１３は、散逸抵抗器Ｒと直列に接続されている。２つのスイッチングアーム１２、１３は、相互に並列に接続されている。

各スイッチングアーム１２、１３は、相互に直列に接続された２つのスイッチＱ１、Ｑ２およびＱ３、Ｑ４を備える。各スイッチは、２つの端子Ｂ_１１、Ｂ_１２、Ｂ_２１、Ｂ_２２、Ｂ_３１、Ｂ_３２、Ｂ_４１、Ｂ_４２を備える。各スイッチは、制御グリッドＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を備える。同じアームの２つのスイッチＱ１、Ｑ２とＱ３、Ｑ４との間には、「中間点」Ｐ１、Ｐ２と称される点が位置している。

各スイッチは、制御可能である。実際、各スイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は、閉じられまたは開かれ得る。この目的のため、各スイッチの制御グリッドに印加される電位は、そのスイッチが置かれることを希望する状態に応じて、選択され得る。

各スイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は、たとえば、次のものであり得る：
− ＭＯＳＦＥＴとも称される、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ、
− ＩＧＣＴとも称される、集積化ゲート転流型サイリスタ、
− ＧＴＯとも称される、ゲートターンオフサイリスタ、
− バイポーラトランジスタ、
− ノーマリオフである、ＳｉＣ ＪＦＥＴトランジスタ。

好適な実施形態によると、各スイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は、ＩＧＢＴとも称される絶縁ゲートバイポーラトランジスタである。

このエネルギ散逸システムは、また、各スイッチを制御するための手段ＭＣ１、ＭＣ２、ＭＣ３、ＭＣ４を備える。これらの制御手段ＭＣ１、ＭＣ２、ＭＣ３、ＭＣ４により、各スイッチの制御グリッドＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４において制御がなされる電圧制御信号を、前記スイッチの開閉を制御するように印加することが可能になる。

このエネルギ散逸システムは、また、各スイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の端子Ｂ_１１、Ｂ_１２、Ｂ_２１、Ｂ_２２、Ｂ_３１、Ｂ_３２、Ｂ_４１、Ｂ_４２において電圧を測定するように構成された測定手段ＭＭ１、ＭＭ２、ＭＭ３、ＭＭ４を備える。実際、各スイッチの端子において電圧を測定するという事実により、前記スイッチが機能しているのか機能していないのかを知ることが可能になる。実際、あるスイッチが機能していて開いているときには、その端子における電圧は、閾値電圧よりも上でなければならない。反対に、あるスイッチが機能していて閉じているときには、その端子における電圧は、閾値電圧よりも下でなければならない。結論的には、各スイッチの端子における電圧を測定することにより、前記スイッチが機能しているのか機能していないのかを知ることが可能になる。

このエネルギ散逸システムは、また、「バランス回路」と称される回路ＢＥ１、ＢＥ２、ＢＥ３、ＢＥ４を備える。各バランス回路ＢＥ１、ＢＥ２、ＢＥ３、ＢＥ４は、スイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のうちの１つと並列に接続される。各バランス回路ＢＥ１、ＢＥ２、ＢＥ３、ＢＥ４は、「バランス抵抗器」と称される抵抗器ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４と、「バランスコンデンサ」と称されるコンデンサＣＥ１、ＣＥ２、ＣＥ３、ＣＥ４とを備える。これらのバランス回路により、同じブランチにある２つのスイッチの間の電圧を、これらのスイッチが閉じた状態から開いた状態に変化するときに、拡げることが可能になる。よって、これらのバランス回路により、各ブランチの中間点Ｐ１、Ｐ２の電位を管理することが可能になる。これらのバランス回路によると、また、スイッチが開かれるときのスイッチの端子における電圧サージを、フリーホイールダイオードを用いることを必要としないで、回避することが可能になる。

各バランス抵抗器ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４の値と、各バランスコンデンサＣＥ１、ＣＥ２、ＣＥ３、ＣＥ４との値とは、好ましくは、次のように選択される：
− バランス回路の時定数ＲＣが、スイッチのスイッチング時間の分散を補償し、それによって、スイッチの状態（開いている／閉じている）の信頼性の高い検出を保証するのに十分であること、
− バランス回路の時定数ＲＣは、スイッチのスイッチング時間と矛盾しないものであり、これが、ドライバのゲート抵抗器を使用してパラメータ化され得ること、
− バランスコンデンサは、散逸抵抗器とその巻線とによって形成されるインダクタンスに蓄積されるエネルギのすべてまたは一部の回収に十分なほど大きいこと、
− バランスコンデンサは、スイッチを閉じる瞬間に散逸されるエネルギのあまりに多くを蓄積しすぎないほど十分に小さいこと、
− バランス抵抗器の値は、散逸抵抗器を流れる電流とリンクされたスイッチをブロックしたときに電圧サージを生じさせないほど十分に低いこと、
− バランス抵抗器の電力は、バランスコンデンサに蓄積されるエネルギと矛盾しないものであること。

このエネルギ散逸システムは、また、「補償回路」と称される回路ＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４を備える。各補償回路ＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４は、スイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のうちの１つと、並列に接続される。各補償回路ＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４は、「補償抵抗器」と称される抵抗器ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４を備える。補償抵抗器は、スイッチが開いているときのスイッチの漏洩電流との関係で、エネルギ散逸システムのバランスをとることを可能にする。

各補償抵抗器ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４の値は、厳密に、それが接続されているスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のインピーダンスの値よりも下である。各補償抵抗器ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４の値は、好ましくは、それが接続されているスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のインピーダンスを１０で除算した値と等しい。

こうして、バランス回路ＢＥ１、ＢＥ２、ＢＥ３、ＢＥ４と補償回路ＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４とにより、各アームの中間点Ｐ１、Ｐ２における電位を制御することが可能になり、その結果として、各スイッチの端子において実行された電圧測定が信頼できるものであり各スイッチの状態を実際に表すものとなる。

次に、図３のエネルギ散逸システムを制御するための方法の一例が、図４を参照して詳細に説明される。

制御信号は、以下で表されているようにＰＷＭによって生成され得るが、コンデンサの端子における電圧が閾値より上になると直ちにスイッチを閉じ、その電圧が第１の閾値よりも低い第２の閾値より下になると直ちにスイッチを開くことで構成されるヒステリシスによる制御など、他の制御システムによっても生成され得る。

最後に、信号は、２つの制御の間の論理ＯＲによっても生成され得るのであるが、これにより、さらに大きなサービス可用性を保証することが可能になる。

曲線ＰＷＭ＿ＡＮＴは、エネルギ散逸システムが単一のスイッチで構成される場合に用いられる制御信号を表す。この制御信号ＰＷＭ＿ＡＮＴは、ＰＷＭとも称されるパルス幅変調信号である。この信号は、好ましくは一定周波数を有する。抵抗器において散逸されるエネルギの量は、この信号ＰＷＭ＿ＡＮＴのサイクル比を制御することによって制御される。

曲線ＰＷＭ＿Ｑ１−Ｑ２は、第１のアーム１２に属するスイッチＱ１およびＱ２のそれぞれに印加される制御信号を表す。曲線ＰＷＭ＿Ｑ３−Ｑ４は、第２のアーム１３に属するスイッチＱ３およびＱ４のそれぞれに印加される制御信号を表す。各スイッチに印加される制御信号は、ＰＷＭとも称されるパルス幅変調信号である。同じアームに属する２つのスイッチＱ１、Ｑ２またはＱ３、Ｑ４が機能している限りは、好ましくは、同じアームのスイッチが同時に開かれ同時に閉じられるように、同じ制御信号が、同じアームに属する２つのスイッチに印加される。他方で、第１のアーム１２のスイッチＱ１、Ｑ２に印加される制御信号ＰＷＭ＿Ｑ１−Ｑ２は、第２のアーム１３のスイッチＱ３、Ｑ４に印加される制御信号ＰＷＭ＿Ｑ３−Ｑ４とは交互にアクティブになる。さらに、図４で見ることができるように、各アームに印加される制御信号ＰＷＭ＿Ｑ１−Ｑ２およびＰＷＭ＿Ｑ３−Ｑ４は、エネルギ散逸システムが単一のアームだけで構成される場合に用いられる制御信号ＰＷＭ＿ＡＮＴよりも２倍小さなサイクル比を有する。実際、２つのアームは、すべてのスイッチが機能している限りは、交互に用いられる。２つのアームをこのように交互に用いることにより、すべてのスイッチが機能しているということを恒久的にチェックすることが可能になる。

この目的で、この方法は、また、各スイッチの端子における電圧を、前記スイッチが閉じられる度に測定するステップも備える。この方法は、次に、測定された電圧を閾値電圧と比較するステップを備える。測定された電圧が閾値電圧よりも下に留まる限り、その端子において電圧が測定されたスイッチは機能していると考えられる。他方で、あるスイッチの端子において測定された電圧が閾値電圧より上である場合には、前記スイッチは故障していると考えられる。

一例として、Ｑ１が故障していると考えられる、と仮定してみることがあり得る。

すると、この方法は、故障したスイッチを備えたアームを無効化させるために、故障していると考えられるスイッチと同じアームに属する他方のスイッチを、すなわち、この例ではＱ２を、開くステップを備える。

制御方法の残りでは、他方のアームだけが、すなわち、われわれの例では第２のアーム１３が、用いられる。結果的に、第２のアームに印加される制御信号ＰＷＭ＿Ｑ３−Ｑ４は、アームの動作周波数が２倍になったことに起因して、スイッチが故障する前にアームのそれぞれに印加されていたサイクル比の２倍に等しいサイクル比を有する。

図５は、スイッチを制御するのに用いられ得る制御手段のうちの１つの一例を表している。この図に表されているように、４つのスイッチを制御することを可能にする制御信号ＰＷＭ＿Ｑ１−Ｑ２およびＰＷＭ＿Ｑ３−Ｑ４を出すために、単一の電源Ｖｃｃ＿ｄｒｉｖｅｒが、用いられ得る。この目的のために、２つのアームのスイッチＱ２およびＱ４の制御は、参照符号Ｂｕｓ ＨＶＤＣで表されている、２つのアームのスイッチＱ１およびＱ３のドライバの電源を備えたチャージポンプによって供給され得る。

図６は、本発明のある実施形態による電気コンバータを表す。この電気コンバータにより、航空機の電源２を少なくとも２つの電動アクチュエータ１に接続することが可能になる。これを達成するため、電気コンバータは、航空機の電源２によって生じる交流電圧電流を直流電圧電流に変換することを可能にする整流器４を備える。コンバータは、よって、整流器４の出力における第１および第２のバス２０、２１を備えており、この２つのバス２０、２１が、整流器の出力における電流を電動アクチュエータ１に移動させることを可能にする。

電気コンバータは、また、図３を参照して説明されたようなエネルギ散逸システム１０を備える。このエネルギ散逸システムは、第１のバス２０に接続された第１の端子１４と、第２のバス２１に接続された第２の端子１５とを備えている。電気コンバータは、また、エネルギ散逸システムおよび整流器と並列に接続されたコンデンサ６を備えている。電気コンバータは、次に、電動アクチュエータ１に接続されているが、この接続は、前記電動アクチュエータを保護することを可能にする保護デバイス２２を介したものである。

当然のことであるが、本発明は、図面を参照して説明された実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく代替的な形態を考慮することが可能である。

よって、図７は、コンバータが抵抗器Ｒ１１と、３つのスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３とを備えた別の実施形態を表している。２つのスイッチＱ２およびＱ３は、相互に並列に接続されている。スイッチＱ１は、２つのスイッチＱ２およびＱ３と直列に接続されている。回路ＲＣが、スイッチＱ２およびＱ３と並列に接続されている。回路ＲＣが、スイッチＱ１と並列に接続されている。

通常の動作では、スイッチＱ１は、その寿命を増大させるため、電圧および温度に関するその制約条件を限定させるように、常に閉じられている。スイッチＱ２およびＱ３は、図３および４を参照して説明されたように、交互に切り換わる。

スイッチＱ２またはＱ３の故障が検出された場合には、故障したスイッチと並列の他方のスイッチが閉じられた状態に置かれ、スイッチＱ１だけが制御される。

Claims (9)

1. 航空機の電動アクチュエータ（１）によって生じた再生電気エネルギを散逸させるためのシステム（１０）であって、
   抵抗器（Ｒ）と、
   それぞれが抵抗器（Ｒ）と直列に接続されており互いに並列に接続された２つのスイッチングアーム（１２、１３）であって、各スイッチングアーム（１２、１３）は、相互に直列に接続された２つのスイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）を備え、各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）は、２つの端子（Ｂ_１１、Ｂ_１２、Ｂ_２１、Ｂ_２２、Ｂ_３１、Ｂ_３２、Ｂ_４１、Ｂ_４２）と制御グリッド（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４）とを備えており、その制御グリッド（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４）に印加される電位を制御することによって制御されることが可能である、２つのスイッチングアーム（１２、１３）と、
   各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）の端子（Ｂ_１１、Ｂ_１２、Ｂ_２１、Ｂ_２２、Ｂ_３１、Ｂ_３２、Ｂ_４１、Ｂ_４２）における電圧を測定することができる測定手段（ＭＭ１、ＭＭ２、ＭＭ３、ＭＭ４）と、
   を備える、散逸システム（１０）。
2. 各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）と並列に設置されたバランス回路（ＢＥ１、ＢＥ２、ＢＥ３、ＢＥ４）をさらに備えており、各バランス回路（ＢＥ１、ＢＥ２、ＢＥ３、ＢＥ４）は、「バランス抵抗器」と称される抵抗器（ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４）と、「バランスコンデンサ」と称されるコンデンサ（ＣＥ１、ＣＥ２、ＣＥ３、ＣＥ４）とを備える、請求項１に記載の散逸システム（１０）。
3. 各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）と並列に設置された補償回路（ＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４）をさらに備えており、各補償回路（ＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４）は、「補償抵抗器」と称される抵抗器（ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３、ＲＣ４）を備える、請求項１または２に記載の散逸システム（１０）。
4. 各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）が絶縁ゲートバイポーラトランジスタである、請求項１から３のいずれか一項に記載の散逸システム（１０）。
5. 航空機の少なくとも１つの電動アクチュエータに交流電源から給電するための電気コンバータであって、
   整流器（４）と、
   整流器（４）と並列に設置された請求項１から４のいずれか一項に記載の散逸システム（１０）と、
   散逸システム（１０）と並列に設置されたコンデンサ（６）と、
   を備える、コンバータ。
6. 同じアームの２つのスイッチ（Ｑ１／Ｑ２、Ｑ３／Ｑ４）が、同時に開かれ同時に閉じられるように制御され、さらに、２つのアームを交互に閉じるように制御される、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステムにおいてエネルギを散逸させる方法。
7. 各スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）が、「ノーマル信号」と称されるパルス幅変調信号によって制御され、ノーマル信号が、一方のアームが開かれている間は他方のアームが閉じられるように、相互に対して位相がずれるように２つのアームを制御する、請求項６に記載のエネルギ散逸方法。
8. スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）が閉じられる度に、
   − 前記スイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）の端子（Ｂ_１１、Ｂ_１２、Ｂ_２１、Ｂ_２２、Ｂ_３１、Ｂ_３２、Ｂ_４１、Ｂ_４２）における電圧を測定するステップと、
   − 測定された電圧を閾値電圧と比較するステップと、
   を備える、請求項７に記載の方法。
9. 「故障スイッチ」と称されるスイッチ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）の端子（Ｂ_１１、Ｂ_１２、Ｂ_２１、Ｂ_２２、Ｂ_３１、Ｂ_３２、Ｂ_４１、Ｂ_４２）において測定された電圧が閾値電圧より上である場合には、
   − 故障スイッチと同じアームに属するスイッチを開放状態に維持するステップと、
   − 他方のアームに属するスイッチを、「故障の場合の信号」と称されノーマル信号の周波数よりも２倍大きな周波数を有するパルス幅変調信号によって制御するステップと、
   を備える、請求項８に記載の方法。

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