JP2019216586A - 外部変調された独立型速度可変周波数発電機 - Google Patents
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Abstract
Description
条項1. 独立型速度可変周波数発電機システム(100)であって、
回転子(102)と、
固定子(104)と、
回転子(102)の上に配置された磁界源(112)及び固定子(104)の上に配置された1組のパイロット多相巻線(114)を含むパイロット発電機ステージ(106)と、
固定子(104)の上に配置された第1の組の高周波トランス多相巻線(116)及び回転子(102)の上に配置された第2の組の高周波トランス多相巻線(118)を含む高周波トランスステージ(108)と、
回転子(102)の上に配置された一組の主磁場多相巻線(120)及び固定子(104)の上に配置された一組の主電機子多相巻線(122)を含む主機械ステージ(110)であって、第2の組の高周波トランス多相巻線(118)が、一組の主磁場多相巻線(120)に直接接続される、主機械ステージ(110)と、
発電機制御ユニット(124)と
を備える、独立型速度可変周波数発電機システム(100)。
条項2. 発電機制御ユニット(124)が、
複数のスイッチング回路(221−226)を有する多相インバータ(220)と、
コントローラ回路(128)と
を備え、複数のスイッチング回路の各々の入力がコントローラ回路(128)に接続された、条項1に記載のシステム。
条項3. モータ状態では、コントローラ回路(128)が、多相インバータ(220)での出力を防止するために、複数のスイッチング回路(221−226)の各々を開くように構成される、条項2に記載のシステム。
条項4. 発電状態では、コントローラ回路(128)が、回転子(102)に対して回転する回転磁束を生成するために、一組の主磁場多相巻線(120)を駆動するために使用可能な主磁場多相電力信号成分(328)を含む高周波変調された多相電力信号(232)を生成するパターンで、複数のスイッチング回路(221−226)を開閉するように構成される、条項2に記載のシステム。
条項5. 多相インバータ(220)の出力に結合された周波数センサ(130)
を更に備え、コントローラ回路(128)が、基準周波数(302)と周波数センサ(130)によって測定された主磁場周波数(332)との間の差に基づいて、主磁場多相電力信号成分(328)の周波数を調整するように構成される、条項4に記載のシステム。
条項6. 一組の主電機子多相巻線の出力に結合された電圧センサ(132)
を更に備え、コントローラ回路(128)が、基準電圧(338)と電圧センサ(132)によって測定された出力電圧(340)との間の差に基づいて、主磁場多相電力信号成分(328)の電圧を調整するように構成される、条項4に記載のシステム。
条項7. 回転子(102)の回転周波数を検出するように構成されたエンコーダ(134)
を更に備え、コントローラ回路(128)が、基準周波数(302)とエンコーダ(134)によって測定された回転子周波数(304)との間の差に基づいて、主磁場多相電力信号成分(328)の周波数を調整するように構成される、条項4に記載のシステム。
条項8. 外部電源(136)と、
パイロット発電機ステージ(106)と発電機制御ユニット(124)との間の結合部を開閉し、かつ外部電源(136)と発電機制御ユニット(124)との間の結合部を開閉するように構成された第1のスイッチング回路(138)と
を更に備える、条項1に記載のシステム。
条項9. モータ始動ドライバ(140)と、
一組の主電機子多相巻線(122)と配電バス(142)との間の結合部を開閉し、かつ第4の組の多相巻線(122)とモータ始動ドライバ(140)との間の結合部を開閉するように構成された第2のスイッチング回路(144)と
を更に備える、条項1に記載のシステム。
条項10. 独立型速度可変周波数発電のための方法であって、
独立型速度可変周波数発電機(100)の回転子(102)の外部に配置された発電機制御ユニット(124)で、主磁場多相電力信号成分(328)を含む高周波変調された多相電力信号(232)を生成すること(402)と、
高周波トランスステージを介して、固定子(104)から独立型速度可変周波数発電機の回転子(102)に、高周波多相電力信号(232)を送信すること(404)と、
高周波変調された多相電力信号(232)の主磁場多相電力信号成分(328)を主磁場多相巻線(120)に印加することによって、回転子(102)の上に配置された一組の主磁場多相巻線(120)で、非同期回転磁束を発生させる(406)ことと、
固定子(104)の上に配置された一組の主電機子多相巻線(122)で、非同期回転磁束を主機械多相電力信号に変換する(408)ことと
を含む方法。
条項11. 固定子(104)の上に配置された一組のパイロット多相巻線(114)を発電機制御ユニット(124)の多相整流器(210)に結合することと、
回転子(102)の上に配置された磁場源(112)で、回転子(102)と同期して回転する同期回転磁束を発生させることと、
一組のパイロット多相巻線(114)を使用して、同期回転磁束をパイロット多相電力信号(230)に変換することと、
整流された電力信号を生成するために、発電機制御ユニット(124)で、パイロット多相電力信号(230)を整流することと、
高周波変調された多相電力信号(232)を生成するために、整流された電力信号を使用することと
を更に含む、条項10に記載の方法。
条項12. 外部電源(136)を発電機制御ユニット(124)に結合することと、
高周波変調された多相電力信号(232)を生成するために、外部電源(136)からの電力信号を使用することと、
を更に含む、条項10に記載の方法。
条項13. 高周波変調された多相電力信号(232)を生成することが、
発電機制御ユニット(124)のコントローラ回路(128)で、高周波変調された多相電力信号(232)を生成するパターンで、多相インバータ(220)の複数のスイッチング回路(221−226)を開閉すること
を含む、条項10に記載の方法。
条項14. 高周波変調された多相電力信号(232)を生成する前に、モータ始動ドライバ(140)を一組の主電機子多相巻線(122)に結合することと、
多相インバータ(220)での出力を防止するために、複数のスイッチング回路(221−226)を開くことと、
回転子(102)を回転させる回転磁束パターンを生成し、エンジンの始動を可能にするために、一組の主電機子多相巻線(122)を通して、モータ始動ドライバ(140)から電流パターンを送ることと
を更に含む、条項13に記載の方法。
条項15. エンジンの始動後に、一組の主電機子多相巻線(122)をモータ始動ドライバ(140)から切断することと、
一組の主電機子多相巻線(122)を配電バス(142)に結合することと
を更に含む、条項14に記載の方法。
条項16. 主磁場周波数信号(332)を受信することと、
基準周波数信号(302)を受信することと、
主場周波数信号(332)と基準周波数信号(302)との間の差に基づいて、高周波変調された多相電力信号(232)の主磁場多相電力信号成分(328)の周波数を調整することと
を更に含む、条項10に記載の方法。
条項17. 出力電圧信号(340)を受信することと、
基準電圧信号(338)を受信することと、
基準電圧(338)と出力電圧(340)との間の差に基づいて、高周波変調された多相電力信号(232)の主磁場多相電力信号成分(328)の電圧を調整することと
を更に含む、条項10に記載の方法。
条項18. 回転子周波数信号(304)を受信することと、
基準周波数信号(302)を受信することと、
回転子周波数信号(304)と基準周波数信号(302)との間の差に基づいて、高周波変調された多相電力信号(232)の主磁場多相電力信号成分(328)の周波数を調整することと
を更に含む、条項10に記載の方法。
条項19. 独立型速度可変周波数発電機システム(100)であって、
回転子(102)と、
固定子(104)と、
固定子(104)の上に配置された第1の組の高周波トランス多相巻線(116)及び回転子(102)の上に配置された第2の組の高周波トランス多相巻線(118)を含む高周波トランスステージ(106)と、
回転子(102)の上に配置された一組の主磁場多相巻線(120)及び固定子(104)の上に配置された一組の主電機子多相巻線(122)を含む主機械ステージ(110)であって、第2の組の高周波トランス多相巻線(118)が、一組の主磁場多相巻線(120)に直接接続される、主機械ステージ(110)と
を備える、独立型速度可変周波数発電機システム(100)。
条項20. 一組の主磁場多相巻線(120)を駆動して、回転子(102)に対して回転する非同期回転磁束を生成するために使用可能な主磁場多相電力信号成分(328)を含む高周波変調された多相電力信号(232)を生成するように構成された発電機制御ユニット(124)
を更に備える、条項19に記載のシステム。
Claims (15)
- 回転子(102)と、
固定子(104)と、
前記回転子(102)の上に配置された磁場源(112)及び前記固定子(104)の上に配置された一組のパイロット多相巻線(114)を含むパイロット発電機ステージ(106)と、
前記固定子(104)の上に配置された第1の組の高周波トランス多相巻線(116)及び前記回転子(102)の上に配置された第2の組の高周波トランス多相巻線(118)を含む高周波トランスステージ(108)と、
前記回転子(102)の上に配置された一組の主磁場多相巻線(120)及び前記固定子(104)の上に配置された一組の主電機子多相巻線(122)を含む主機械ステージ(110)であって、前記第2の組の高周波トランス多相巻線(118)が、前記一組の主磁場多相巻線(120)に直接接続される、主機械ステージ(110)と、
発電機制御ユニット(124)と
を備える、独立型速度可変周波数発電機システム(100)。 - 前記発電機制御ユニット(124)が、
複数のスイッチング回路(221−226)を有する多相インバータ(220)と、
コントローラ回路(128)と
を備え、前記複数のスイッチング回路の各々の入力が前記コントローラ回路(128)に接続された、請求項1に記載のシステム。 - モータ状態では、前記コントローラ回路(128)が、前記多相インバータ(220)での出力を防止するために、前記複数のスイッチング回路(221−226)の各々を開くように構成される、請求項2に記載のシステム。
- 発電状態では、前記コントローラ回路(128)が、前記一組の主磁場多相巻線(120)を駆動して、前記回転子(102)に対して回転する回転磁束を生成するために使用可能な主磁場多相電力信号成分(328)を含む高周波変調された多相電力信号(232)を生成するパターンで、前記複数のスイッチング回路(221−226)を開閉するように構成される、請求項2に記載のシステム。
- 前記多相インバータ(220)の出力に結合された周波数センサ(130)
を更に備え、前記コントローラ回路(128)が、基準周波数(302)と前記周波数センサ(130)によって測定された主磁場周波数(332)との間の差に基づいて、前記主磁場多相電力信号成分(328)の周波数を調整するように構成される、請求項4に記載のシステム。 - 前記一組の主電機子多相巻線の出力に結合された電圧センサ(132)
を更に備え、前記コントローラ回路(128)が、基準電圧(338)と前記電圧センサ(132)によって測定された出力電圧(340)との間の差に基づいて、前記主磁場多相電力信号成分(328)の電圧を調整するように構成される、請求項4に記載のシステム。 - 前記回転子(102)の回転周波数を検出するように構成されたエンコーダ(134)
を更に備え、前記コントローラ回路(128)が、基準周波数(302)と前記エンコーダ(134)によって測定された回転子周波数(304)との間の差に基づいて、前記主磁場多相電力信号成分(328)の周波数を調整するように構成される、請求項4に記載のシステム。 - 外部電源(136)と、
前記パイロット発電機ステージ(106)と前記発電機制御ユニット(124)との間の結合部を開閉し、かつ前記外部電源(136)と前記発電機制御ユニット(124)との間の結合部を開閉するように構成された第1のスイッチング回路(138)と
を更に備える、請求項1に記載のシステム。 - モータ始動ドライバ(140)と、
前記一組の主電機子多相巻線(122)と配電バス(142)との間の結合部を開閉し、かつ第4の組の多相巻線(122)と前記モータ始動ドライバ(140)との間の結合部を開閉するように構成された第2のスイッチング回路(144)と
を更に備える、請求項1に記載のシステム。 - 独立型速度可変周波数発電のための方法であって、
独立型速度可変周波数発電機(100)の回転子(102)の外部に配置された発電機制御ユニット(124)で、主磁場多相電力信号成分(328)を含む高周波変調された多相電力信号(232)を生成すること(402)と、
高周波トランスステージを介して、固定子(104)から前記独立型速度可変周波数発電機の前記回転子(102)に、前記高周波多相電力信号(232)を送信すること(404)と、
前記高周波変調された多相電力信号(232)の前記主磁場多相電力信号成分(328)を主磁場多相巻線(120)に印加することによって、前記回転子(102)の上に配置された一組の前記主磁場多相巻線(120)で、非同期回転磁束を発生させる(406)ことと、
前記固定子(104)の上に配置された一組の主電機子多相巻線(122)で、前記非同期回転磁束を主機械多相電力信号に変換する(408)ことと
を含む方法。 - 前記固定子(104)の上に配置された一組のパイロット多相巻線(114)を前記発電機制御ユニット(124)の多相整流器(210)に結合することと、
前記回転子(102)の上に配置された磁場源(112)で、前記回転子(102)と同期して回転する同期回転磁束を発生させることと、
前記一組のパイロット多相巻線(114)を使用して、前記同期回転磁束をパイロット多相電力信号(230)に変換することと、
整流された電力信号を生成するために、前記発電機制御ユニット(124)で、前記パイロット多相電力信号(230)を整流することと、
前記高周波変調された多相電力信号(232)を生成するために、前記整流された電力信号を使用することと
を更に含む、請求項10に記載の方法。 - 外部電源(136)を前記発電機制御ユニット(124)に結合することと、
前記高周波変調された多相電力信号(232)を生成するために、前記外部電源(136)からの電力信号を使用することと、
を更に含む、請求項10に記載の方法。 - 前記高周波変調された多相電力信号(232)を生成することが、
前記発電機制御ユニット(124)のコントローラ回路(128)で、前記高周波変調された多相電力信号(232)を生成するパターンで、多相インバータ(220)の複数のスイッチング回路(221−226)を開閉すること
を含む、請求項10に記載の方法。 - 前記高周波変調された多相電力信号(232)を生成する前に、モータ始動ドライバ(140)を前記一組の主電機子多相巻線(122)に結合することと、
前記多相インバータ(220)での出力を防止するために、前記複数のスイッチング回路(221−226)を開くことと、
前記回転子(102)を回転させる回転磁束パターンを生成し、エンジンの始動を可能にするために、前記一組の主電機子多相巻線(122)を通して、前記モータ始動ドライバ(140)から電流パターンを送ることと
を更に含む、請求項13に記載の方法。 - 前記エンジンの始動後に、前記一組の主電機子多相巻線(122)を前記モータ始動ドライバ(140)から切断することと、
前記一組の主電機子多相巻線(122)を配電バス(142)に結合することと
を更に含む、請求項14に記載の方法。
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