JPH01501675A - ２重差動型の電気的に補償された一定速度駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ２　の　に　された １１江ＬＬ この発明は、一般的には、電力コンバータに関するもので・あり、特に、可変速 度の原動力を負荷を駆動する一定速度の原動力に変換させるための、一定速度駆 動装置に関するものである。

一定速度駆動装置（ＣＳＤ）は、典型的には、可変速度の原動機と発ｔＩ！どの 間に結合されて、原動機の速度が変化しても発を機が一定周波数の電力を生じる ようにされている。既知のＣＳＤは水力型のものあり、ある種の適用においては 困難に遭遇することが見出されていた。

例えば、このようなＣＳＤが航空機で使用されるときには、この装置が航空機の 高度変化に敏感であって、その維持間隔が所望よりも短いことが見出されていた 。

従来のＣ５Ｄでは不充分であることが見出された適用において使用するために、 電気的に補償されたＣ　Ｓ　Ｄ　（ＥＣＣ５Ｄ）が提案された。ある１個のタイ プのＥＣＣ３Ｄに含まれているものは、機械的な差動速度加算器であって、これ に備えられているものは、原動機の出力シャフトに結合された第１の入力シャフ ト、第２の入力シャフト、および、一定速度の原動力が生成される出力シャフト である。速度加算器の第２の入力シャフトに結合されているものは速度補償リン クであって、これに含まれているものは、差動速度加算器の第２の入力部に結合 された原動力シャフトを備えている第１のまたは速度補償用の永久磁石機器およ び電力巻線である。第２または制御用の永久磁石機器の原動力シャフトは、原動 機の出力シャフトに結合されている。第１の永久磁石機器の巻線と第２の永久磁 石機器の電力巻線との間で、ＤＣリンク・インバータまたはサイクロコンバータ のいずれかによる電力の変換がなされ、補償用の永久磁石機器からは、ある大き さおよび方向の補償用の速度が生成されて、その差動出力が所望の一定速度で駆 動されるようにする。

これらの永久磁石機器の巻線間での電力の流れを制御するためのＤＣリンク・イ ンバータは、ある動作速度においては、該機器の一方に過大なｔ流が流れる原因 になることが見出された。サイクロコンバータについては、当初は、ＤＣリンク ・インバータに比べて優れた動作能力があるものと考えられていた。しかしなが ら、このタイプの電力コンバータも、多くの動作上の困難性があるものである。

これらの中の主要な事項は、サイクロコンバータは永久磁石機器に対する低いパ ワー・ファクタの負荷を付与し、そして、甚だしく大型で重量のある機器を必要 としている。また、低速においては、サイクロコンバータは、装置内の機械的構 成部分による応答が許容されるような、充分に低い周波数におけるパルス状のト ルクを生じる原因になっている。更に、その低い動作速度において、永久磁石機 器は、サイクロコンバータ内のＳＣＲの自然転流を許容するのに充分な電圧を生 じることがない。

１９８６年８月６日に、“電気的に補償された一定速度駆動装置（Ｐｏｗｅｒ　 Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｆｏｒ　ａｎ　ＥｌｅｅｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓ ａｔｅｄ　Ｃｏｎｔａｎｔ　５ｐｅｅｄ　Ｄｒｉｖｅ）″なる名称の出願であっ て、この出願の譲受人に対して譲渡された、ディシュナ（Ｄｉｓｈｎｅｒ）他に よる米国特許出願第８９３，９４３号（Ｄｏｃｋｅｔ　ＢＯ２１５０＾−＾Ｔｌ −ＵＳＡ）には、更に別異のタイプのＥＣＣ５Ｄが開示されている。この電力コ ンバータによれば、永久磁石機器の電力巻線を相互に接続させる双方向性の電力 コンバータを使用することにより、上述されたＥＣＣ５Ｄの不利益点が克服され る。この電力コンバータに含まれているものは、一方の永久磁石機器の電力巻線 に結合された第１の双方向性ＡＣ／ＤＣコンバータ、他方の永久磁石機器の電力 巻線に結合された第２の双方向性ＡＣ／ＤＣコンバータ、および、これらのＡＣ ／ＤＣコンバータの間に結合された双方向性ＤＣ／ＤＣコンバータである。ＡＣ ／ＤＣコンバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータを制御するための制御部が含まれ ており、これにより永久磁石機器間での電力変換がなされて、速度トを所望の速 度に維持するのに充分な大きさおよび方向の補償用速度が生成するようにされる 。

上記されたディシュナ他による特許出願で開示されている電気的に補償された一 定速度駆動装置は、先行のＣ３Ｄで遭遇された困難性を克服するものではあるが 、この駆動装置においては、原動機と発電機との間で単一の信号伝送経路が使用 されている。その差動部により、比較的大きい制御電力の加減が可能でなければ ならない。

駆動装置の全体的な効率性は、差動部によって扱われる制御電力またはトリム電 力の大きさに直接関係することを示すことが可能であり、従って、該差動部によ って生じる電力の補償は、該駆動装置の効率性を受け入れ可能な限界に導く程度 にされる。これの典型的に意味することは、原動機と差動部との間に適当な伝動 装置を設けねばならないということであって、これにより、該差動部は“ストレ ート−スルー”として知られる状態を含む動作帯域内で動作するようにされる。

このストレート−スルーの状態においては、差動部による実質的な電力の加減は なされない、この帯域内で動作することの１つの結末は、電力コンバータは双方 向性の電力の流れが可能でなければならないということである。また、その制御 部は、複数個の動作モードにおいて電力コンバータを制御することが可能でなけ ればならない、ここに、永久磁石機器は、原動機の出力速度に依存して、電動Ｉ ！または発電機のいずれかとして動作する。これらの双方の要求により、電力コ ンバータに対する制御は著しく複雑なものにされる。更に、該速度補償用の永久 磁石機器が、電力の節減のために、低速の発電機として動作せねばならないこと がある。しかしながら、永久磁石機器は低速では良好に電力を発生させることが できない、水力型の電力装置はこのような条件の下で良好に動作することができ るけれども、上述されたような他の不利益を被ることになる。

１１へ」」 この発明によれば、電気的に補償された一定速度駆動装置に含まれているものは ２個の機械的な電力伝送経路であって、上述のディシュナ他による出願で開示さ れている単一の伝送経路のものに比べて、その最大制６１１ｔ力を少なくすると ともに、より大きい効率性を達成するようにされる。また、ストレート−スルー 状態を回避して、電力コンバータが簡略化される。

より詳細には、この発明の一定速度駆動装置に含まれているものは、それぞれに 第１、第２の入力部と出力部とを備えた第１、第２の差動部であって、これらの 差動部の出力部は一緒に結合されて、負荷を駆動するための一定速度の原動力を 生じるようにされている。該差動部の第１の入力部は、ギア・セットまたはギア ・ボックスを通じて、原動機の出力部に結合されている。また、このギア・セッ トの配列は、第１の差動部の第１の入力部が、該駆動装置の所望の出力速度より も大きい速度で駆動され、また、第２の差動部の第１の入力部が該所望の出力速 度よりも小さい速度で駆動されるようにされている。第１の永久磁石機器に含ま れた原動力シャフトは、第１の差動部の第２の入力部に結合されている。このよ うな機器は発ｔ＠とじて駆動されて、その電力巻線において交流電力を生じるよ うにされている。第２の永久磁石機器に含まれた原動力シャフトは、第２の差動 部の第２の入力部に結合されている。この第２の永久磁石機器にも電力巻線が含 まれている。電力コンバータで第１および第２の永久磁石機器の電力巻線が相互 に接続されて、れており１．適当な大きさの補償用の速度が発生されて、該差動 部の出力部に所望の速度での原動力を生じるようにされている。

この発明においては、電力の流れは常に第１の差動部から第２の差動部への１方 向であり、従って、この電力コンバータは双方向性であることを必要としない、 また、第１の永久磁石機器は常に発電機として動作されており、これに対して、 第２の永久磁石機器は常に電動機として動作されている。かくして、電力コンバ ータおよびその制御回路の設計が著しく簡略化される。

実際には、この発明の駆動装置はサーボ制御ループからなるものであって、所望 の値の出力速度を維持することが必要とされる最小の制御電力で動作される。

・　の　ｔＨＢ 第１図は、この発明による電気的に補償された一定速度駆動装置のブロック図で ある。

第２図は、第１０に示されている永久磁石機器の電力巻線を相互に接続させるた めの、電力コンバータの好適な実施例の概略的なブロック図である。

第３図は、第２図に示されているＤＣ／ＤＣＣ／式−タのスイッチＱ１を動作さ せるための、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ制御回路の組み合わされた概略的なブロ ック図である。

第４図は、第２図に示されているインバータを動作させるための、電動機インバ ータ制御回路のブロック図である。

第５図は、第１図に例示されている永久磁石機器によって扱われる電力、および 、上記されたディシュナ他の特許出願に開示されているＥＣＣ３Ｄの永久磁石機 器によって扱われる電力を例示するグラフ図である。

第６図は、第２図に示されている電力コンバータに代えて使用することができる 、代替的な電力コンバータの組み合わされた概略的なブロック図である。

第７図は、第６図に示されているＤＣ／ＤＣＣ／式−タのスイッチＱ８を動作さ せるための、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ制御回路の組み合わされた概略的なブロ ック図である。

第８区は、第６図および第７図の回路が使用されるときにスイッチＱ２−Ｑ７を 動作させるための、第４図のブロック図に対する修正を例示するブロック図であ る。

るｔ・めの　の ここで第１図を９照すると、この発明による２重差動型のＥＣＣ５Ｄ　１０が例 示されている。このＥＣＣ５Ｄ１０は原動機１２からの可変速度の原動力を受け 入れ、この可変速度の原動力を発電機１４のような負荷の駆動のための一定速度 の原動力に変換して、一定周波数のＡＣ電力を発生するようにされる。ＥＣＣ３ ＤＩＯに含まれている第１、第２の電力伝動経路１６．１８は、原動機１２と発 電機１４との間に結合されている。第１の電力伝動経路に含まれている第１の差 動部２０は、ギア・ボックスまたはセットによって、原動機１２の出力シャフト ２４に結合されている。この差動部に含まれている速度加算器２６は、第１、第 ２の入力部２８．３０および出力部３２を備えている。この差動部２０は、ボッ クス３４で表されているように、２：１の速度増加をさせる。

同様な態様で、第２の電力伝動経路に含まれている第２の差動部４０は、ギア・ ボックスまたはセット４２によってシャフト２４に結合されている。この差動部 ４゜に含まれている速度加算器４６は、第１、第２の入力部４８．５０および出 力部５２を備えている。また、この差動部４０は、ボックス５４で表されている ように、２：１の速度増加をさせる。

差動２０．４０部の出力シャフト３２．５２は、それぞれに、個別のまたは統合 のギア・ボックスまたはセット６０．６２を通じて、共通の出力シャフト６４に 結合されている。このシャフト６４は、次いで、発＄８１１４に結合されており 、一定の所望の出力速度で駆動されて、発電機１４の電機予巻ｔ！（図示されな い）に対して結合された一連の導体６６において、該発電機１４に一定周波数の ＡＣ電力を発生するようにされている。

速度加算器２６の第２の入力部は、第１の永久磁石機器ＰＭＭ１の原動力シャフ トに結合されている。差動部４０における速度加算器４６の第２の入力シャフト は、第２の永久磁石機器ＰＭＭ２の原動力シャフトに結合されている０機器ＰＭ ＭＩおよびＰＭＭ２の電力巻線は、該機器の間の電力の流れを支配して、シャフ ト６４の出力速度を一定に維持するための電力コンバータ７０によって相互に接 続されている。

ギア・ボックス２２．４２は、それぞれに、ＲＡおよびＲ島なる速度比率を有す る速度乗算器である。即ち、Ｎ１がシャフト２４の速度であるときには、ギア・ ボックス２２の出力速度はＲＡＮ　ｔに等しく、これに対して、ギア・ボックス ４２の出力速度Ｎ、はＲ，Ｎ、に等しくなる、速度比率ＲＡおよびＲ１の選択は 、原動機１２の全ての予測される動作速度に対する出力速度Ｎ、に比べて、速度 Ｎ、が常に大であるようにされる。従って、第１の差動部２０は常にストレート −スルーの上で動作することになる。ただし、ギア・ボックス４２の速度比率Ｒ 。

の選択は、差動部４０の出力シャフト５２での出力速度Ｎ、に比べて、その速度 Ｎ、が常に大であるようにされる。

かくして、第２の差動部４０は常にストレート−スルーの下で動作することにな る。速度Ｎ、およびＲ５はそれぞれに速度比率Ｒ８およびＲＤ　？有するギア・ ボックス６０．６２によって乗算されて、出力シャフト６４における一定の出力 速度Ｎ６を生成するようにされる。

ギア・ボックス２２．４２および６０．６２の対は個別の構成のものとして例示 されているけれども、ここで注意されるべきことは、各対は実際には所望により 単一のギア・セットにすることができる。

速度Ｎ、およびＲ５の双方が一定であることから、ＰＭＭｌにとっては差動部２ ０からの減算をすること、および、Ｐ　Ｍ　Ｍ　２にとっては差動部４０への加 算をすることが必要である。従って、電力コンバータ７０を通して電力を供給す ることによりＰ　Ｒｉ　Ｔ１１２を電動機として動作させるために、永久磁石機 器Ｐ　Ｍ　Ｍ　１は発電機として動作されねばならない、この単一方向への電力 の流れの結果として、電力コンバータ７０の設計が比較的簡単なものにされる。

ここで第２図を参照すると、電力コンバータ７０が、組み合わされた概略的なブ ロック図として例示されている。このコンバータに含まれている整流器回路は、 ＰＭＭｌの電力巻線に結合されたダイオードＤＩ−Ｄ６を有する全波整流器７２ を構成するものである。整流器回路７２はＰＭＭＩのＡＣ出力を整流して中間的 なりＣ電力を導出させる。バック／ブースト（ｂｕｃｋ／ｂｏｏｓｔ）　Ｄ　Ｃ ／　ＤＣコンバータ７４は、整流器７２の出力部を横切って結合されている。こ のコンバータ７４は、原動機の出力シャフト２４の速度に依存して、整流器７２ の中間的なりＣ電力出力のバックまたはブーストをさせる。この動作は、速度セ ンサ７８および速度関数発生器回路８０によって生成された速度信号に応答して 、コンバータ制御部７６によってなされる。より詳細に後述されるように、ＤＣ ／ＤＣコンバータ７４は、ＰＭＭＩの速度が低いときには整流器７２の出力をブ ーストさせ、Ｐ　Ｍ　Ｍ　１の速度が高いときには整流器７２の出力電圧を減少 させる。この動作は、ダイオードＤ、と直列に結合されたキャパシタＣ１とエネ ルギ蓄積要素Ｌ１、Ｃ３との間の電力変換の制御をする、トランジスタＱ１の適 当な制御によって達成される。

所要のとき、または、所望されるときには、整流器７２とキャパシタＣ１との間 にインダクタ（図示されない）を結合させることができる。

キャパシタＣ２を横切るＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ７４の出力電圧Ｖ　ｃ２は、 フライバック・ダイオードＤｉＤ１３とともに、トランジスタＱ、−Ｑ、からな る全波ブリッジインバータに結合されている。スイッチＱ、−Ｑ、は、より詳細 に後述されるように、インバータ電動機制御部８１によって動作される。この点 において、該制御部８１は、速度センサ８２により生成された出力シャフト６４ ゛の速度Ｎ６を表す信号を、１１８４上に生成された基準速度信号から減算する ことによって生成された速度エラー信号に応答するものである、というだけで充 分である。

この制御部８１は、また、ＰＭＭ２のロータの位置を検知する位置センサ８６に よって生成されたロータ位置信号、および、ＰＭＭ２のｔ機子巻線内の電流を表 す一連のｔ流センサ８７ａ−８７ｃでの信号にも応答するもの二二で第３図を参 照すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御部７６は、部分的に、Ｍｏｔｏｒｏｌａ　 ＭＣ３５０６０タイプの集積回路（ＩＣ）９０によって具体化されており、図示 されている外部回路とともにＰＷＭ変調器を構成している。

この集積回路９０は、該集積回路を描くボックスの直ぐ外側の数字で同定された ビンにおいて、外部回路に結合されている。キャパシタＣ２を横切る電圧■ｃ２ は、抵抗Ｒ１を通して、ＩＣ９０のビン２に結合されている。

このピンは、次いで、内部エラー増幅器９２の反転入力部に結合されている。第 ２図に例示された速度関数発生器回路８０によって生成された基準信号Ｖおは、 抵抗Ｒ７を通して、ＩＣ９０のピン２に結合されている。演算増幅器９２の非反 転入力部は、抵抗Ｒｓを通して、接地電位に結合されている。

エラー増幅器９２は、ＤＣＣ出力Ｃ２の基準Ｖｓからのずれを表すエラー信号を 生成させる。集積回路９０は、抵抗Ｒ４を通してトランジスタＱ１のベースに結 合されたピン９において、パルス幅変調またはＰＷＭ波形を生成させる。このＰ ＷＭ波形のデユーティ・サイクルは、エラー増幅器９２によって生成されたエラ ー信号の大きさで決定される。所要または所望のときには、ビン９に現れる信号 を、トランジスタＱ１のベースに加えるのに先立って増幅させることができる。

利得・補償回路９４は、コンバータ７４の安定な動作を確実にするために、入力 部２および３に結合されることができる。

ソフト・スタート機能の具体化は、気積回路９０のピン・ナンバ部４．１３およ び１２に対して、抵抗Ｒ５゜Ｒ６およびキャパシタＣ３に結合させることでなさ れる。

ここで第４図を参照すると、第２図においてブロック図の形式で示されている電 動機インバータ制御回路８１が、より詳細に例示されている。駆動装置からの出 力速度Ｎ６を表す速度センサ８２の出力は、加算接続部１００の一方の入力部に 結合されている。該加算接続部においては、この信号を線１０２上の基準信号Ｖ 　ｒ　ｅ　ｆから減算して、ｋｌｊ、１０４上にエラー信号を生成させる。この エラー信号は、利得・補償図Ｆ＆１０６により補償され、進相コマンド信号が生 成されて、３和論理回ｎ１０８の一方の入力部に結合されている。３和論理回路 １０８は、進相信号、位置センサ８６からのロータ位置を表す信号、および、レ ベル検知器１１０からの信号から、３相スイッチ信号を生成させる。レベル検知 器１１０は進相コマンド信号を検知し、このような信号がある所定の基準を下回 っているときには、ブレーキ信号を生成させて、３和論理回路１０８をしてＰ　 Ｍ　Ｍ　２をスロー・ダウンする信号を生成させる。

３和論理回路１０８からの信号は１組のスイッチ・ドライバ１１２に結合されて いて、該回路１０８からの信号を第２図におけるスイッチＱ２−Ｑ７を適切に動 作させるために必要なレベルに変換させる。

電流センサ８７ａ−８７ｃは、電流レベル検知器１１６に結合されているＰ　Ｍ Ｍ　２の電機子巻線におけるＳ流を表す信号を生成させる。１個またはそれ以上 の電機子巻線における電流が過大になったときには、該回路１１６は高い状態の 信号を生成させて、禁止図ｎ１１８をしてインバータ・スイッチＱ２−Ｑ７から のベース・ドライブを排除させる。また、この禁止図ｎ１１８は、プロ・ンク１ ２０で表されているような他の保護回路にも応答するものであって、溜在的なダ メージの状態にあるときには、スイッチＱ２−Ｑ７のシャット・ダウンやターン ・オフをさせる。これらの状態に含まれているものは１例えば、直列に接続され たスイッチの同時導通に基づくシュート・スルー、過電圧状態、過大温度状態等 である。このような不所望の状態が生じたときには、高い状Ｓの信号が線１２２ 上に発生して、禁止回路１１８およびスイ・ンチ・ドライバ１１２をしてスイッ チＱ２−０７からのべ。

−ス・ドライブを排除させる。

また、禁止回路１１８の外部シャットダウン信号に応答して、所望により、オペ レータが独立してインバータを不能にすることを許容する。

ここで第５図を参照すると、差動部２０．４０、永久磁石機器ＰＭＭＩ、ＰＭＭ ２、および、電力コンバータ７０からなる、この発明のトリム・ループにおいて 扱われる電力が実線のグラフで例示されている。この実線によるグラフ１よ、差 動部２０．４０の入力部３０．５０において電力の加算を行い、これを２で除算 する計算を行うことで得られるものである。また、この第５図において点線で示 されているものは、上記されたデイシュナ他による特許出願におけるトリム・ル ープで扱われる電力である。この点線によるグラフは、速度補償用永久磁石機器 に結合された差動部での入力部における電力を計算することで得られるものであ る。ここで認められることは、この発明のトリム・ループの動作範囲の先端部に おける電力は、ディシュナ他による特許出願のトリム・ループにおいて扱われる 電力よりも小さいということである。実際、トリム・ループにおける電力は、速 度範囲の先端部においてはゼロに近付くものである。更に、実線による電力カー ブは、ある所定の中間範囲での値を上回る速度においては負の傾斜を有するもの であり、このために、この動作範囲内の原動機速度の増大とともに、トリム電力 が減少することになる。このことは、他の駆動装置による点線の電力カーブにお ける正の傾斜に対して対照的なものである。ＪＩａｌｌの出力速度が典型的には 当該原動機速度の上限にあるような、航空機への適用における各駆動装置の正常 な動作の間には、この発明の駆動装置のトリム・ループにおいて扱われる電力は 、上記されたディシュナ他の特許出願のトリム・ループにおいて扱われる電力よ りも小さいものである。この駆動装置の効率はトリム・ループにおいて扱われる 電力の大きさに直接関係するものであることから、この発明の駆動装置は、正常 な動作状態の下では、デイシュナ他の特許出願で開示された駆動装置よりも効率 が良いものである。

また、この駆動装置のトリップ・ループにおける最大制御電力は、上記されたデ ィシュナ他による特許出願における最大制御電力よりも相当に小さい（はぼ半分 ）ものである、従って、トリップ・ループにおける電力用構成部品は、低電力を 扱う能力があるように設計することができる。

ここで第６図を参照すると、第２区に例示された電力コンバータ７０の代用がで きるような、更に別異のタイプの電力コンバータが例示されている。このコンバ ータにおいては、第２図に示された整流器７２および全波ブリッジ・インバータ ７８が使用されている。ただし、これら２個の回路は、コンバータ制御部２０２ によって動作されるブーストＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ２００で相互に接続され ている。この実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００は、整流器７２に よって生成された電圧をブーストさせるだけか、または、修正を加えることなく 放置しておく、整流器７２によって生成された電圧が、ＰＭＭ２が所要の速度で の電動機として動作するために必要なものよりも大きいときには、インバータ７ ８内のスイッチＱ２−Ｑ７が、インバータ電動機制御部２０４による、パルス幅 変調されたモード即ちｐ　Ｗ　Ｔｖ１モードで動作される。ＤＣ／ＤＣコンバー タとしてはブースト・タイプのコンバータを必要とするだけであるから、その設 計は第２図に例示されたもの以上に簡略化される。

より詳細には、整流器口ｎ　７２によって生成された電圧は、キャパシタＣ３を 横切って結合されている。これに続けて、このキャパシタはインダクタし、およ びトランジスタＱ８に結合されている。このトランジスタはコンバータ制御部２ ０２で動作されて、ダイオードＤ−を通じて出力キャパシタＣ４に至る電力の流 れを調整するようにされる。コンバータ制御部２０２て゛は、出力キャパシタＣ ４を横切る電圧を検知して、適切な電圧がインバータ７８に伝達されるようにス イッチＱ８の制御をする。更に、整流器７２によって生成された電圧が、電動機 を所望の速度で動作させるために、インバータで必要とされる電圧よりも大きい ときには、アナログ・エラー信号が線２０６上に生成され、インバータ電動機制 御部２０４に伝達されて、該スイッチに対する適切なデユーティ・サイクルが生 成するようにされる。

ここで第７図を参照すると、ＤＣ／ＤＣＣ／式−タ制御部２０２は、第２図に例 示されたコンバータ制御部７６と全く同様であり、従って、同様な要素には同様 な参照数字および文字が指定されている。

速度関数回路８０からの信号Ｖ５は、抵抗Ｒ２を通して集積回路９０のピン２に 結合されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２００のキャパシタＣ４を横切る電圧Ｖ Ｃ４は、抵抗Ｒ１を通して集積図１９０のピン１に結合されている。抵抗Ｒ７は ピン１と接地電位との間に結合されている。利得・補償回路９４は集積図８９０ のピン３とピン２との間に再び結合されている。

スイッチＱ８は抵抗Ｒ４を介して集積回路９０のピン８からのベース駆動信号を 受け入れる。このピン８は抵抗Ｒ８を通して接地電位にも結合されている。第３ 図の実施例では抵抗Ｒ４に結合されていたピン９は、これに代えて、ピン１０の ように電圧Ｖｅｃに結合されている。

１！２０６上のアナログ・エラー信号は、加算接続部２０８によって生成される 。この加算接続部では、ＩＣ９０のピン１および２に結合された信号の減算をし て、電圧ＶＣ，からの電圧■５のずれを表わす信号を生成させる。

線２０６上のエラー信号は比較器２０９に結合されて。

基準値との比較がなされる。、４２０６上のエラー信号が重要なものになったと きには（即ち、該基準値よりも大きくなったとき）、コンバータ２００はもはや Ｐ　Ｍ　Ｍ　２に加えられる電圧をＭｆｌｌするすることができないものとされ た。この時点においては、比較器２０９は高い状態の信号を生成させ、これをＩ Ｃ９０のピン１４に結合させて、スイッチＱ８が不能になるようにする。

インバータ電動機制御部２０４は、第８０に示されている回路によって修正され たことを除き、第４図に示されているものと同様である。ｐｗＭ制御回路２１０ は、３相論理回路１０８とスイッチ駆動回路１１２との間に結合されており、ｔ ！２０６上のエラー信号に応答して、電圧Ｖｃ４が機器Ｐ　Ｍ　Ｍ　２の逆ｅｍ ｆよりも大きいとき、即ち、電圧Ｖ　Ｃ４がＰ　Ｍ　Ｍ　２を適正な大きさの速 度で動作させるために必要なものよりも大きいときに、スイッチＱ２−Ｑ７をパ ルス幅変調のモードで動作させる。

ＦＩＧ、　５ ？ 国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動機によって生成された可変速度の原動力から一定速度の原動力を生成 させるための一定速度駆動装置であって： それぞれに第１および第２の入力部と１個の出力部とを有する第１および第２の 差動部であって、該差動部の出力部は一緒に結合されて該一定速度の原動力を生 成するものであり、該第１および第２の差動部の第１の入力部はギア・セットを 通して該原動機の出力部に結合されており、これにより、該第１の差動部の第１ の入力部が該駆動装置の所望の出力速度よりも大きい速度で駆動され、そして、 該第２の差動部の第１の入力部が該所望の速度よりも小さい速度で駆動されるも の；該第１の差動部の第２の入力部に結合されている第１の永久磁石機器であっ て、該第１の永久磁石機器は発電機として駆動されて、その電力巻線に交流電力 を生成させるもの； 該第２の差動部の第２の入力部に結合されている原動力シャフトを有する第２の 永久磁石機器であって、該第２の永久磁石機器には電力巻線が含まれているもの ；および 該第１および第２の永久磁石機器の電力巻線を相互に接続させる電力コンバータ であって、該第２の永久盆石機器を電動機として動作させ、適正な大きさおよび 方向の補償用速度を生成させて、該第２の差動部の出力部に所望の速度の原動力 を生成させるためのもの；からなる一定速度駆動装置。
2. （２）該電力コンバータに含まれているものは、該第１の永久磁石機器の電力巻 線に結合されている整流器、該整流器に結合されているＤＣ／ＤＣコンバータ、 および、該ＤＣ／ＤＣコンバータと該第２の永久磁石機器との間に結合されてい るインバータである、請求の範囲第１項の一定速度駆動装置。
3. （３）該ＤＣ／ＤＣコンバータはバック／ブースト・コンバータである、請求の 範囲第２項の一定速度駆動装置。
4. （４）該ＤＣ／ＤＣコンバータはブースト・コンバータである、請求の範囲第２ 項の一定速度駆動装置。
5. （５）該電力コンバータに更に含まれているものは、該整流器の出力部において 生成された電圧が、該第２の永久磁石機器を適正な大きさの速度で動作させるた めに必要な電圧よりも大きいときに、パルス幅変調の動作モードでインバータを 制御するための手段である、請求の範囲第４項の一定速度駆動装置。
6. （６）該ＤＣ／ＤＣコンバータには、コンバータ制御部によって動作される電力 スイッチが含まれている、請求の範囲第２項の一定速度駆動装置。
7. （７）該コンバータ制御部はパルス幅変調器である、請求の範囲第６項の一定速 度駆動装置。
8. （８）原動機によって生成された可変速度の原動力から一定速度の原動力を生成 させるための一定速度駆動装置であって； それぞれに第１および第２の入力部と１個の出力部とを有する第１および第２の 差動部であって、該差動部の出力部は一緒に結合されて該一定速度の原動力を生 成するものであり、該第１および第２の差動部の第１の入力部はギア・セットを 通して該原動機の出力部に結合されており、これにより、該第１の差動部の第１ の入力部が該駆動装置の所望の出力速度よりも大きい速度で駆動され、そして、 該第２の差動部の第１の入力部が該所望の速度よりも小さい速度で駆動されるも の；該第１の差動部の第２の入力部に結合されている原動力シャフトを有する第 １の永久磁石機器であって、該第１の永久磁石機器は発電機として駆動されて、 その電力巻線に交流電力を生成させるもの；該第２の差動部の第２の入力部に結 合されている原動力シャフトを有する第２の永久磁石機器であって、該第２の永 久磁石機器には電力巻線が含まれているもの該第１の永久磁石機器の電力巻線に 接続されて、かかる機器によって生成された電力を整流して中間的なＤＣ電力を 生成させるための整流器回路；該整流器回路に結合されているＤＣ／ＤＣコンバ ータ； 該ＤＣ／ＤＣコンバータと該第２の永久磁石機器の電力巻線との間に結合されて いるインバータ；および 該ＤＣ／ＤＣコンバータおよびインバータを制御するための手段であって、該第 ２の永久磁石機器により適正な大きさの補償用速度が生成されて、該第２の差動 部の出力部に所望の速度の原動力が生成されるようにするもの； からなる一定速度駆動装置。
9. （９）該ＤＣ／ＤＣコンバータはバック／ブースト・コンバータである、請求の 範囲第８項の一定速度駆動装置。
10. （１０）該ＤＣ／ＤＣコンバータはブースト・コンバータである、請求の範囲第 ８項の一定速度駆動装置。
11. （１１）該第２の永久磁石機器は逆ｅｍｆを生成させるものであり、該制御手段 に含まれているパルス幅変調器は、該整流器の出力部において生成された電圧が 、該第２の永久磁石機器によって生成された逆ｅｍｆよりも大きいときに、パル ス幅変調モードで該インバータを動作させるためのものである、請求の範囲第１ ０項の一定速度駆動装置。
12. （１２）該ＤＣ／ＤＣコンバータには、該制御手段によって動作される電力スイ ッチが含まれている、請求の範囲第８項の一定速度駆動装置。
13. （１３）該制御手段には、該ＤＣ／ＤＣコンバータの電力スイッチに結合された パルス幅変調器が含まれている、請求の範囲第１２項の一定速度駆動装置。