JPH08191599A - 切り換え式リラクタンス発電機 - Google Patents
切り換え式リラクタンス発電機Info
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- JPH08191599A JPH08191599A JP7243920A JP24392095A JPH08191599A JP H08191599 A JPH08191599 A JP H08191599A JP 7243920 A JP7243920 A JP 7243920A JP 24392095 A JP24392095 A JP 24392095A JP H08191599 A JPH08191599 A JP H08191599A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/40—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of reluctance of magnetic circuit of generator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 望ましくないトルクが発生される相インダク
タンスサイクルの割合を減少させて発電モードで装置を
一層効率的にする切り換え式リラクタンス発電機を提供
する。 【解決手段】 切り換え式リラクタンス発電機は、相巻
線内の磁束成長が相インダクタンスサイクルの初期部分
で早い速度で起こり、相インダクタンスサイクルの第２
の後の部分で遅い速度で起こるように、制御される。磁
束成長と磁束減少の間の差は相インダクタンスサイクル
の２つの部分にわたって異なった電圧を印加することに
よって、または相インダクタンスサイクルの初期部分中
に相巻線の一部にだけ同一の電圧を印加し、続いて相巻
線間にその電圧を印加することによって達成されてもよ
い。相インダクタンスが上昇している間磁束が存在する
期間を最小にすることによって望ましくない（モータ動
作）トルクの発生が最小になるので、磁束減少よりも迅
速に磁束の増加を行うことが有利である。
タンスサイクルの割合を減少させて発電モードで装置を
一層効率的にする切り換え式リラクタンス発電機を提供
する。 【解決手段】 切り換え式リラクタンス発電機は、相巻
線内の磁束成長が相インダクタンスサイクルの初期部分
で早い速度で起こり、相インダクタンスサイクルの第２
の後の部分で遅い速度で起こるように、制御される。磁
束成長と磁束減少の間の差は相インダクタンスサイクル
の２つの部分にわたって異なった電圧を印加することに
よって、または相インダクタンスサイクルの初期部分中
に相巻線の一部にだけ同一の電圧を印加し、続いて相巻
線間にその電圧を印加することによって達成されてもよ
い。相インダクタンスが上昇している間磁束が存在する
期間を最小にすることによって望ましくない（モータ動
作）トルクの発生が最小になるので、磁束減少よりも迅
速に磁束の増加を行うことが有利である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、切り換え式リラク
タンス発電機および切り換え式リラクタンス発電機を作
動させる方法に関する。
タンス発電機および切り換え式リラクタンス発電機を作
動させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＲモータのような切り換え式リラクタ
ンス（ＳＲ）発電機は、電子切り換え回路を用いてい
る。これらの回路は電源からエネルギーをロータ角の所
定の範囲にわたって１つまたはそれ以上の相巻線に注入
し、ロータ角の残りの範囲にわたって前述の注入よりも
大きな量のエネルギーを相巻線から受け取る。この付加
的なエネルギーは機械的エネルギーであり、回転方向に
トルクを加えることによって発電機のロータに与えられ
る。
ンス（ＳＲ）発電機は、電子切り換え回路を用いてい
る。これらの回路は電源からエネルギーをロータ角の所
定の範囲にわたって１つまたはそれ以上の相巻線に注入
し、ロータ角の残りの範囲にわたって前述の注入よりも
大きな量のエネルギーを相巻線から受け取る。この付加
的なエネルギーは機械的エネルギーであり、回転方向に
トルクを加えることによって発電機のロータに与えられ
る。
【０００３】相巻線のインダクタンスはロータが回転す
るとき相巻線のステータ極とロータ極の間のオーバーラ
ップの程度によって変化する。もし巻線インダクタンス
が増加している間（即ち、オーバーラップが増加してい
る間）巻線電流が優先的に生じるならば、ロータ極上の
磁気力はオーバーラップを増加させる傾向にある。これ
はモータ動作に基づくものである。
るとき相巻線のステータ極とロータ極の間のオーバーラ
ップの程度によって変化する。もし巻線インダクタンス
が増加している間（即ち、オーバーラップが増加してい
る間）巻線電流が優先的に生じるならば、ロータ極上の
磁気力はオーバーラップを増加させる傾向にある。これ
はモータ動作に基づくものである。
【０００４】もし巻線インダクタンスが減少している間
（即ち、オーバーラップが減少している間）巻線電流が
優先的に生じるならば、磁気力はロータ極とステータ極
の分離を阻もうとする。磁気力に抗するこの分離はロー
タへ機械的エネルギーの入力を要求し、機械的エネルギ
ーは、装置において、増加する巻線電流という形の電気
的エネルギーに変換される。発電を行うために、阻む磁
気力が極の分離中大きいいものであるようにインダクタ
ンスが高い状態で、電流が巻線に発生しなければならな
い。
（即ち、オーバーラップが減少している間）巻線電流が
優先的に生じるならば、磁気力はロータ極とステータ極
の分離を阻もうとする。磁気力に抗するこの分離はロー
タへ機械的エネルギーの入力を要求し、機械的エネルギ
ーは、装置において、増加する巻線電流という形の電気
的エネルギーに変換される。発電を行うために、阻む磁
気力が極の分離中大きいいものであるようにインダクタ
ンスが高い状態で、電流が巻線に発生しなければならな
い。
【０００５】公知の電子スイッチング（切り換え）回路
の同様な構成がロータ角の範囲を調整することによって
モータ動作と発電動作の両方に用いられる。ロータ角の
範囲にわたってエネルギーが巻線に注入され、かつエネ
ルギーが巻線から取り出される。先行技術の電子切り換
え回路の例が図１および図２に示されている。図１はＮ
相巻線を持つ装置を示し、この装置では、できるだけ漏
れインダクタンスを減少させるように、各相巻線は一緒
に巻かれた２つのセクション（部分）から成る。これら
のセクションのうちの１つは装置にエネルギーを注入す
るのに用いられ、他の１つは装置から戻るエネルギーを
受け取るのに用いられる。
の同様な構成がロータ角の範囲を調整することによって
モータ動作と発電動作の両方に用いられる。ロータ角の
範囲にわたってエネルギーが巻線に注入され、かつエネ
ルギーが巻線から取り出される。先行技術の電子切り換
え回路の例が図１および図２に示されている。図１はＮ
相巻線を持つ装置を示し、この装置では、できるだけ漏
れインダクタンスを減少させるように、各相巻線は一緒
に巻かれた２つのセクション（部分）から成る。これら
のセクションのうちの１つは装置にエネルギーを注入す
るのに用いられ、他の１つは装置から戻るエネルギーを
受け取るのに用いられる。
【０００６】図２は、図１と図２の間のＩ2 Ｒ巻線損失
の比較を明瞭にするために２つの平行な巻線セクション
を示すけれども、各巻線に対して単一のセクションを等
しく十分利用できる。図２では、２つのスイッチング回
路の各々内の両方のスイッチは、電源からエネルギーを
巻線に注入するために閉じられなけらばならなく、両方
のスイッチはエネルギーを巻線から受け取るために電源
に対して開かれなければならない。１つのスイッチだけ
が閉じられるとき、利点のある第３のスイッチング構成
が存在する。この構成では、巻線電流は自由に１つのス
イッチおよび１つのダイオードを通して循環する。これ
は「フリーホイーリング」として知られている。このモ
ードでは、エネルギーはロータと電気回路を含む機械部
分の間で移送されてもよいが、電源へまたは電源からは
移送されない。
の比較を明瞭にするために２つの平行な巻線セクション
を示すけれども、各巻線に対して単一のセクションを等
しく十分利用できる。図２では、２つのスイッチング回
路の各々内の両方のスイッチは、電源からエネルギーを
巻線に注入するために閉じられなけらばならなく、両方
のスイッチはエネルギーを巻線から受け取るために電源
に対して開かれなければならない。１つのスイッチだけ
が閉じられるとき、利点のある第３のスイッチング構成
が存在する。この構成では、巻線電流は自由に１つのス
イッチおよび１つのダイオードを通して循環する。これ
は「フリーホイーリング」として知られている。このモ
ードでは、エネルギーはロータと電気回路を含む機械部
分の間で移送されてもよいが、電源へまたは電源からは
移送されない。
【０００７】用語「電源」は、エネルギーを発電機に注
入することと、それによって発生されたエネルギーを吸
収し貯蔵することの両方を行うことができる電気的貯蔵
ディバイスを指示するものと理解されたい。勿論、エネ
ルギーを発電機に注入する手段とエネルギーを吸収する
手段は、貯蔵または直接の使用にかかわらず、別個の異
なったものであってもよい。説明の便宜上、用語「負
荷」は電源および貯蔵ディバイスの両方およびエネルギ
ーを発電機に供給しまたは発電機から受け取る他の別個
のまたは組み合わせた手段をいうために用いられる。
入することと、それによって発生されたエネルギーを吸
収し貯蔵することの両方を行うことができる電気的貯蔵
ディバイスを指示するものと理解されたい。勿論、エネ
ルギーを発電機に注入する手段とエネルギーを吸収する
手段は、貯蔵または直接の使用にかかわらず、別個の異
なったものであってもよい。説明の便宜上、用語「負
荷」は電源および貯蔵ディバイスの両方およびエネルギ
ーを発電機に供給しまたは発電機から受け取る他の別個
のまたは組み合わせた手段をいうために用いられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１の回路において、
電流が１つのセクションから他のセクションに転流する
短い期間を除いて、電流が１つのセクションだけを流れ
るので、２つのセクションに対して別個に求められたＲ
ＭＳ電流の合計は一緒に求められた電流の合計のＲＭＳ
値を越える。このことは図１におけるＩ2 Ｒの巻線損失
が、２つのセクションが並列に接続されており、余分な
電子スイッチング回路が巻線エネルギーの注入および受
け取りのために付加されている図２に示す回路のものよ
り大きい。
電流が１つのセクションから他のセクションに転流する
短い期間を除いて、電流が１つのセクションだけを流れ
るので、２つのセクションに対して別個に求められたＲ
ＭＳ電流の合計は一緒に求められた電流の合計のＲＭＳ
値を越える。このことは図１におけるＩ2 Ｒの巻線損失
が、２つのセクションが並列に接続されており、余分な
電子スイッチング回路が巻線エネルギーの注入および受
け取りのために付加されている図２に示す回路のものよ
り大きい。
【０００９】他のスイッチング回路構成も提案されてい
る。これらは、一般に、電子スイッチの総数を相当たり
の２から全体においてより少ない数に減少させる目的を
持ち図１に示すように各相に対して２つの巻線セクショ
ンを回避しようとするが、常に、（図１に示すように）
相当たり１以上である。発電のためには、エネルギーの
注入が生じる角度範囲は比較的高いインダクタンス（相
のステータ極と相インダクタンスサイクルにおける最も
近いロータ極との間の実質的な角度のオーバーラップか
ら生じる）を持つ相巻線と一致する。これは、電源から
エネルギーを受け取る相巻線が一般に低いインダクタン
ス（相のステータ極と相インダクタンスサイクルにおけ
る最も近いロータ極との間の角度のオーバーラップがほ
とんどないまたは少ないことから生じる）モータ動作の
目的と対照的である。
る。これらは、一般に、電子スイッチの総数を相当たり
の２から全体においてより少ない数に減少させる目的を
持ち図１に示すように各相に対して２つの巻線セクショ
ンを回避しようとするが、常に、（図１に示すように）
相当たり１以上である。発電のためには、エネルギーの
注入が生じる角度範囲は比較的高いインダクタンス（相
のステータ極と相インダクタンスサイクルにおける最も
近いロータ極との間の実質的な角度のオーバーラップか
ら生じる）を持つ相巻線と一致する。これは、電源から
エネルギーを受け取る相巻線が一般に低いインダクタン
ス（相のステータ極と相インダクタンスサイクルにおけ
る最も近いロータ極との間の角度のオーバーラップがほ
とんどないまたは少ないことから生じる）モータ動作の
目的と対照的である。
【００１０】本発明の目的は、望ましくないトルクが発
生される相インダクタンスサイクルの割合を減少させて
発電モードで装置を一層効率的にする切り換え式リラク
タンス発電機を提供することにある。
生される相インダクタンスサイクルの割合を減少させて
発電モードで装置を一層効率的にする切り換え式リラク
タンス発電機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によると、ロータ
と、少なくとも１つの相巻線を有するステータと、スイ
ッチ手段と、スイッチ手段の動作に従ってエネルギーを
相巻線に供給する手段と、ステータに対してロータを回
転する手段と、スイッチ手段を制御するように動作可能
な制御手段とを有する切り換え式リラクタンス発電機に
おいて、制御手段は相巻線の少なくとも一部の両端に第
１電圧におけるエネルギーを供給して相インダクタンス
サイクルの第１部分中に第１速度で磁束を生じさせるた
めにスチッチ手段を動作させるように配列されておりか
つスイッチ手段を動作させて相巻線の両端の第２電圧を
切り換えて第２速度で磁束減少を生じさせるように配列
されており、第２の減少速度は第１の磁束成長の速度よ
り遅く、ロータの回転によって相インダクタンスサイク
ルの第２部分中に相巻線から第２電圧において供給され
ることを特徴とする切り換え式リラクタンス発電機が得
られる。
と、少なくとも１つの相巻線を有するステータと、スイ
ッチ手段と、スイッチ手段の動作に従ってエネルギーを
相巻線に供給する手段と、ステータに対してロータを回
転する手段と、スイッチ手段を制御するように動作可能
な制御手段とを有する切り換え式リラクタンス発電機に
おいて、制御手段は相巻線の少なくとも一部の両端に第
１電圧におけるエネルギーを供給して相インダクタンス
サイクルの第１部分中に第１速度で磁束を生じさせるた
めにスチッチ手段を動作させるように配列されておりか
つスイッチ手段を動作させて相巻線の両端の第２電圧を
切り換えて第２速度で磁束減少を生じさせるように配列
されており、第２の減少速度は第１の磁束成長の速度よ
り遅く、ロータの回転によって相インダクタンスサイク
ルの第２部分中に相巻線から第２電圧において供給され
ることを特徴とする切り換え式リラクタンス発電機が得
られる。
【００１２】本発明の１つの構成では、第１電圧は第２
電圧より大きい。エネルギーを供給する手段は発電され
たエネルギーを吸収する手段であってもよく、電気的エ
ネルギー貯蔵ディバイスによって構成されてもよい。こ
の場合、装置は、第１電圧で受け取り第２電圧で運ばれ
た電圧を昇圧する昇圧手段を含んでもよく、この昇圧手
段が追加したスイッチ手段を含む。
電圧より大きい。エネルギーを供給する手段は発電され
たエネルギーを吸収する手段であってもよく、電気的エ
ネルギー貯蔵ディバイスによって構成されてもよい。こ
の場合、装置は、第１電圧で受け取り第２電圧で運ばれ
た電圧を昇圧する昇圧手段を含んでもよく、この昇圧手
段が追加したスイッチ手段を含む。
【００１３】本発明の他の構成では、第１電圧と第２電
圧がほぼ同一であってもよい。磁束成長の速度は相巻線
の２つの部分のうちの１つに電圧を印加することによっ
て決められ、磁束の減少は遅い速度において磁束の減少
を生じさせるように相巻線の２つの部分のうちのより大
きなインダクタンス部分の両端に前記電圧のいずれか一
方をその後印加することによって決められる。
圧がほぼ同一であってもよい。磁束成長の速度は相巻線
の２つの部分のうちの１つに電圧を印加することによっ
て決められ、磁束の減少は遅い速度において磁束の減少
を生じさせるように相巻線の２つの部分のうちのより大
きなインダクタンス部分の両端に前記電圧のいずれか一
方をその後印加することによって決められる。
【００１４】好ましくは、相巻線の２つの部分は緊密に
磁気的に結合される。これらは直列に接続されてもよ
い。相巻線の２つの部分は２本巻きされることがよい。
磁気的に結合される。これらは直列に接続されてもよ
い。相巻線の２つの部分は２本巻きされることがよい。
【００１５】本発明によれば、また、ロータおよび少な
くとも１つのステータ巻線を有するステータから成る切
り換え式リラクタンス発電機を動作させる方法におい
て、ロータを回転し、相インダクタンスサイクルの第１
部分中に相巻線の少なくとも一部の両端のかかる第１電
圧を切り換えて相インダクタンスサイクルの第１部分中
に第１速度で磁束成長を生じさせ、相インダクタンスサ
イクルの第２部分中に相巻線の両端の第２電圧を切り換
えて、相インダクタンスサイクルの第２部分中磁束成長
の第１速度より遅い第２減少速度で磁束減少を生じさせ
る、ことを特徴とする方法が得られる。
くとも１つのステータ巻線を有するステータから成る切
り換え式リラクタンス発電機を動作させる方法におい
て、ロータを回転し、相インダクタンスサイクルの第１
部分中に相巻線の少なくとも一部の両端のかかる第１電
圧を切り換えて相インダクタンスサイクルの第１部分中
に第１速度で磁束成長を生じさせ、相インダクタンスサ
イクルの第２部分中に相巻線の両端の第２電圧を切り換
えて、相インダクタンスサイクルの第２部分中磁束成長
の第１速度より遅い第２減少速度で磁束減少を生じさせ
る、ことを特徴とする方法が得られる。
【００１６】方法の１つの形態では、第１電圧が第２電
圧より大きい。
圧より大きい。
【００１７】他の実施例としては、第１電圧および第２
電圧はほぼ同一である。方法は、この点に関して、相イ
ンダクタンスサイクルの第１部分中に相巻線の２つの部
分のうちの１つに１つの電圧を印加することと、相イン
ダクタンスサイクルの第２部分中に相巻線の両方に前記
電圧を印加することを含んでもよい。
電圧はほぼ同一である。方法は、この点に関して、相イ
ンダクタンスサイクルの第１部分中に相巻線の２つの部
分のうちの１つに１つの電圧を印加することと、相イン
ダクタンスサイクルの第２部分中に相巻線の両方に前記
電圧を印加することを含んでもよい。
【００１８】本発明は、ステータに対して回転可能なロ
ータと、少なくとも１つの相巻線を有するステータと、
スイッチ手段と、スイッチ手段の動作に従ってエネルギ
ーを相巻線に供給する手段と、スイッチ手段を制御する
ように動作可能でありスイッチ手段を動作させて相巻線
の少なくとも一部の両端の第１電圧を切り換えてロータ
の相インダクタンスサイクルの第１部分中に第１速度で
磁束成長を生じさせるするように配列されかつ相巻線の
両端の第２電圧を切り換えて第２速度で磁束減少を生じ
させるように配列された制御手段と、を有し、第２の減
少速度は第１の磁束成長の速度より遅く、ロータの回転
によってエネルギーが相インダクタンスサイクルの第２
部分中に相巻線から第２電圧において発生されることを
特徴とする切り換え式リラクタンス発電機に拡張でき
る。
ータと、少なくとも１つの相巻線を有するステータと、
スイッチ手段と、スイッチ手段の動作に従ってエネルギ
ーを相巻線に供給する手段と、スイッチ手段を制御する
ように動作可能でありスイッチ手段を動作させて相巻線
の少なくとも一部の両端の第１電圧を切り換えてロータ
の相インダクタンスサイクルの第１部分中に第１速度で
磁束成長を生じさせるするように配列されかつ相巻線の
両端の第２電圧を切り換えて第２速度で磁束減少を生じ
させるように配列された制御手段と、を有し、第２の減
少速度は第１の磁束成長の速度より遅く、ロータの回転
によってエネルギーが相インダクタンスサイクルの第２
部分中に相巻線から第２電圧において発生されることを
特徴とする切り換え式リラクタンス発電機に拡張でき
る。
【００１９】一般に、スイッチ手段は、半導体ディバイ
スのような能動スイッチと、ダイオードから成り、それ
らは、能動スイッチが導通しているとき、磁束を生じさ
せるエネルギー注入が生じ、能動スイッチが非導通のと
きエネルギーの戻り（再生）が生じ、巻線電流がダイオ
ードを通って流れるように規制されるように、配列され
ている。
スのような能動スイッチと、ダイオードから成り、それ
らは、能動スイッチが導通しているとき、磁束を生じさ
せるエネルギー注入が生じ、能動スイッチが非導通のと
きエネルギーの戻り（再生）が生じ、巻線電流がダイオ
ードを通って流れるように規制されるように、配列され
ている。
【００２０】電源から発電機へのエネルギーの注入期間
は相巻線の全体または一部の両端に供給電圧を接続する
ことによって相巻線に伴う磁束漏れの増大に関連する。
供給によるエネルギーの回復は磁束漏れの減少と巻線に
接続されたダイオードだけのに関連する。相インダクタ
ンスが上昇しているとき磁束が存在する期間を最小にす
ることによって、望ましくない（モータ動作）トルクの
発生を最小にするので、減少よりも磁束の増加を迅速に
することは有利である。
は相巻線の全体または一部の両端に供給電圧を接続する
ことによって相巻線に伴う磁束漏れの増大に関連する。
供給によるエネルギーの回復は磁束漏れの減少と巻線に
接続されたダイオードだけのに関連する。相インダクタ
ンスが上昇しているとき磁束が存在する期間を最小にす
ることによって、望ましくない（モータ動作）トルクの
発生を最小にするので、減少よりも磁束の増加を迅速に
することは有利である。
【００２１】
【発明の実施の形態】全般的に図３〜図８を参照する
と、本発明の第１の特定の構成において、切り替え式リ
ラクタンス発電機用の電子回路の構造は、発電機の巻線
にエネルギーを注入する目的に対して、負荷の電圧より
高い電源を与え、負荷は、巻線がエネルギーを戻す電気
貯蔵能力を与え、戻されたエネルギーは注入したエネル
ギーを越えるものである。本発明のこの構成の特徴は、
電子切り替え回路の一部として、より低い電圧で負荷か
らエネルギーを取り出し、そのエネルギーをより高い電
圧に変換する回路が設けられていることである。高圧で
あるという理由でより早い速度で磁束が成長するよう
に、前述のより高い電圧が発電機巻線に注入される。磁
束の減少がもっと緩やかであるように、より低い電圧が
磁束の減少中巻線の両端に印加される。この回路は、都
合の良いことに、高周波数切り替えおよびエネルギー貯
蔵技術を用いる周知のブーストコンバータの構成をなす
ものである。
と、本発明の第１の特定の構成において、切り替え式リ
ラクタンス発電機用の電子回路の構造は、発電機の巻線
にエネルギーを注入する目的に対して、負荷の電圧より
高い電源を与え、負荷は、巻線がエネルギーを戻す電気
貯蔵能力を与え、戻されたエネルギーは注入したエネル
ギーを越えるものである。本発明のこの構成の特徴は、
電子切り替え回路の一部として、より低い電圧で負荷か
らエネルギーを取り出し、そのエネルギーをより高い電
圧に変換する回路が設けられていることである。高圧で
あるという理由でより早い速度で磁束が成長するよう
に、前述のより高い電圧が発電機巻線に注入される。磁
束の減少がもっと緩やかであるように、より低い電圧が
磁束の減少中巻線の両端に印加される。この回路は、都
合の良いことに、高周波数切り替えおよびエネルギー貯
蔵技術を用いる周知のブーストコンバータの構成をなす
ものである。
【００２２】特に、図３を参照すると、切り替え式リラ
クタンス発電機９用の切り替え回路が切り替え式リラク
タンス発電機の３相巻線１０、１２、２４の各々に接続
されている。相巻線の各々は、切り替え式巻線の励磁に
よって磁気極性が誘導されるステータの磁極を持つステ
ータに取付けられている。ロータは、ロータを回転させ
る手段を構成するロータシャフトに連結された外部ドラ
イブによって、ステータ内で回転させられる。
クタンス発電機９用の切り替え回路が切り替え式リラク
タンス発電機の３相巻線１０、１２、２４の各々に接続
されている。相巻線の各々は、切り替え式巻線の励磁に
よって磁気極性が誘導されるステータの磁極を持つステ
ータに取付けられている。ロータは、ロータを回転させ
る手段を構成するロータシャフトに連結された外部ドラ
イブによって、ステータ内で回転させられる。
【００２３】各相巻線１０、１２、１４は、一端にそれ
ぞれ直列に接続されたスイッチ１６、１８、２０を有す
る。発電機９の相巻線の他端はブーストコンバータ２４
の第１端子２２に共通に接続されている。スイッチはブ
ーストコンバータ２４の第２端子２６に共通に接続され
ている。電気貯蔵ディバイスを含む発電機負荷２８は、
発電機からのエネルギーの貯蔵器として、および巻線に
対する励磁エネルギー源として機能する。負荷２８は、
ブーストコンバータ２４の第１端子２２にやはり接続さ
れた（したがって、共通に接続された巻線の他端に接続
された）正端子を有する。負荷２８の負端子はブースト
コンバータ２４の第３端子に接続されている。再循環ダ
イオード３２、３４、３６は、負荷２８の負端子から関
連する相巻線１０、１２、１４の一端に導通するように
それぞれ接続されている。
ぞれ直列に接続されたスイッチ１６、１８、２０を有す
る。発電機９の相巻線の他端はブーストコンバータ２４
の第１端子２２に共通に接続されている。スイッチはブ
ーストコンバータ２４の第２端子２６に共通に接続され
ている。電気貯蔵ディバイスを含む発電機負荷２８は、
発電機からのエネルギーの貯蔵器として、および巻線に
対する励磁エネルギー源として機能する。負荷２８は、
ブーストコンバータ２４の第１端子２２にやはり接続さ
れた（したがって、共通に接続された巻線の他端に接続
された）正端子を有する。負荷２８の負端子はブースト
コンバータ２４の第３端子に接続されている。再循環ダ
イオード３２、３４、３６は、負荷２８の負端子から関
連する相巻線１０、１２、１４の一端に導通するように
それぞれ接続されている。
【００２４】ブーストコンバータ２４は、例えば、図４
または図５に示す構成をとることができる。図４では、
ブーストトランジスタ４０は、第３端子３０と、第２端
子２６に向かって導通するように接続されたブーストダ
イオード４２に接続されている。インダクタ４３は、直
列に接続されたブーストトタンジスタ４０とダイオード
４２の間から第１端子２２に接続されている。第１キャ
パシタ４４は直列に接続されたブーストトランジスタ４
０とブーストダイオード４２の間に、即ち、第２端子２
６と第３端子３０の間に接続されている。第２キャパシ
タ４６はブーストコンバータ２４の第１端子２２と第３
端子３０の間に接続されている。
または図５に示す構成をとることができる。図４では、
ブーストトランジスタ４０は、第３端子３０と、第２端
子２６に向かって導通するように接続されたブーストダ
イオード４２に接続されている。インダクタ４３は、直
列に接続されたブーストトタンジスタ４０とダイオード
４２の間から第１端子２２に接続されている。第１キャ
パシタ４４は直列に接続されたブーストトランジスタ４
０とブーストダイオード４２の間に、即ち、第２端子２
６と第３端子３０の間に接続されている。第２キャパシ
タ４６はブーストコンバータ２４の第１端子２２と第３
端子３０の間に接続されている。
【００２５】図５では、ブーストコンバータは図４のブ
ーストコンバータと似ているが、第１キャパシタ４４は
第１端子２２と第２端子２６の間に接続されている。繰
り返して言うことになるが、この回路は周知のブースト
コンバータ回路であり、本明細書ではさらに詳細な説明
は行わない。
ーストコンバータと似ているが、第１キャパシタ４４は
第１端子２２と第２端子２６の間に接続されている。繰
り返して言うことになるが、この回路は周知のブースト
コンバータ回路であり、本明細書ではさらに詳細な説明
は行わない。
【００２６】図３に概略的に示すスイッチ１６、１８、
２０は、一般に、電子スイッチディバイス、例えば、絶
縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のような
トランジスタか、または当業者が予想できる同様の電力
半導体ディバイスのようなトランジスタである。
２０は、一般に、電子スイッチディバイス、例えば、絶
縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のような
トランジスタか、または当業者が予想できる同様の電力
半導体ディバイスのようなトランジスタである。
【００２７】ブーストコンバータ２４は、相インダクタ
ンスサイクルの第１部分中で相巻線に供給するより高い
電圧を与え、その他では、負荷２８から得られる電圧を
与えるのに用いられる。トランジスタ４０は、高周波数
で、代表的には約１０〜１００ｋＨｚで、切り替えられ
る。
ンスサイクルの第１部分中で相巻線に供給するより高い
電圧を与え、その他では、負荷２８から得られる電圧を
与えるのに用いられる。トランジスタ４０は、高周波数
で、代表的には約１０〜１００ｋＨｚで、切り替えられ
る。
【００２８】ブーストコンバータのトランジスタ４０が
導通すると、エネルギーは負荷２８から、第２キャパシ
タ４６によって平滑にされ、インダクタ４３に移送され
る。次に、トランジスタ４０が非導通になると、昇圧さ
れた電圧におけるエネルギーは、（図４の回路の場合に
は）、インダクタ４３および負荷２８からダイオード４
２を介して第１キャパシタ４４に移送され、したがっ
て、３つのスイッチ１６、１８、２０に移送され、これ
らのスイッチが発電機巻線１０、１２、１４にエネルギ
ーを順に注入する。スイッチ１６、１８、２０は周知の
切り替え式リラクタンス発電機のタイミング実行に従っ
てロータの適切な回転角で作動される。
導通すると、エネルギーは負荷２８から、第２キャパシ
タ４６によって平滑にされ、インダクタ４３に移送され
る。次に、トランジスタ４０が非導通になると、昇圧さ
れた電圧におけるエネルギーは、（図４の回路の場合に
は）、インダクタ４３および負荷２８からダイオード４
２を介して第１キャパシタ４４に移送され、したがっ
て、３つのスイッチ１６、１８、２０に移送され、これ
らのスイッチが発電機巻線１０、１２、１４にエネルギ
ーを順に注入する。スイッチ１６、１８、２０は周知の
切り替え式リラクタンス発電機のタイミング実行に従っ
てロータの適切な回転角で作動される。
【００２９】図５の場合には、インダクタ４３中のエネ
ルギーは第１キャパシタ４４に移送されるが、発電機巻
線に注入されるエネルギーは、第２キャパシタ４６によ
って平滑にされ、第１キャパシタ４４および負荷２８か
ら誘導される。
ルギーは第１キャパシタ４４に移送されるが、発電機巻
線に注入されるエネルギーは、第２キャパシタ４６によ
って平滑にされ、第１キャパシタ４４および負荷２８か
ら誘導される。
【００３０】スイッチ１６、１８、２０の導通中発電機
巻線１０、１２、１４の各々に最初に注入された、昇圧
した電圧におけるエネルギーは、ＳＲ発電機のロータを
回転させる機械力の結果として、ＳＲ発電機作用によっ
て増大させられる。このため、スイッチ１６、１８、２
０のいずれかがその相インダクタンスサイクル中開かれ
ると、関連するダイオード３２、３４、３６を介して負
荷２８に戻されたエネルギーは、負荷供給電圧における
負荷２８から前に引き出された注入エネルギーを越え
る。ＳＲ発電機の１サイクルまたは全サイクルにわたっ
て、余分のエネルギーは、電気エネルギー（電力）貯蔵
ディバイスおよび（または）電気エネルギーのシンク
（充電器）として、負荷２８を給電するのに利用でき
る。
巻線１０、１２、１４の各々に最初に注入された、昇圧
した電圧におけるエネルギーは、ＳＲ発電機のロータを
回転させる機械力の結果として、ＳＲ発電機作用によっ
て増大させられる。このため、スイッチ１６、１８、２
０のいずれかがその相インダクタンスサイクル中開かれ
ると、関連するダイオード３２、３４、３６を介して負
荷２８に戻されたエネルギーは、負荷供給電圧における
負荷２８から前に引き出された注入エネルギーを越え
る。ＳＲ発電機の１サイクルまたは全サイクルにわたっ
て、余分のエネルギーは、電気エネルギー（電力）貯蔵
ディバイスおよび（または）電気エネルギーのシンク
（充電器）として、負荷２８を給電するのに利用でき
る。
【００３１】本発明の第１構成の他の実施例は、図６に
示されており、他の実施例のブーストコンバータが図７
および図８に示されている。図３〜図５と同一の部品に
は同一の符号が付されている。図６の回路は、実際上、
図３の回路の部品の再配列である。
示されており、他の実施例のブーストコンバータが図７
および図８に示されている。図３〜図５と同一の部品に
は同一の符号が付されている。図６の回路は、実際上、
図３の回路の部品の再配列である。
【００３２】図６において、巻線１０、１２、１４を通
る電流の流れは、図３の配列の巻線の電流の流れと反対
方向である。負荷２８の極性が反転されており、ダイオ
ード３２、３４、３６の導通方向およびスイッチ１６、
１８、２０の導通方向は反転されており、即ち、すべて
の極性および電流方向が反転されている。本質的に、図
６の回路の動作は、図３の回路のものと均等であるの
で、本明細書では、さらに詳細な説明は省略する。
る電流の流れは、図３の配列の巻線の電流の流れと反対
方向である。負荷２８の極性が反転されており、ダイオ
ード３２、３４、３６の導通方向およびスイッチ１６、
１８、２０の導通方向は反転されており、即ち、すべて
の極性および電流方向が反転されている。本質的に、図
６の回路の動作は、図３の回路のものと均等であるの
で、本明細書では、さらに詳細な説明は省略する。
【００３３】本発明の第２の特定の構成によると、ＳＲ
発電機には、３つの相巻線が設けられており、各巻線は
２つのセクション（部分）から成り、２つのセクション
は磁気的に緊密に結合されており、電流が相巻線の両方
のセクションを通って流れるとき、各セクションによっ
て発生される磁束が同一向きであるように、接続されて
いる。本発明のこの特定の構成の回路は図９に示されて
いる。
発電機には、３つの相巻線が設けられており、各巻線は
２つのセクション（部分）から成り、２つのセクション
は磁気的に緊密に結合されており、電流が相巻線の両方
のセクションを通って流れるとき、各セクションによっ
て発生される磁束が同一向きであるように、接続されて
いる。本発明のこの特定の構成の回路は図９に示されて
いる。
【００３４】図９において、３つの相巻線の各々は、直
列接続された第１巻線セクション５０、５４、５８と第
２巻線セクション５２、５６、６０から作られている。
負荷６２は、その負端子が第１スイッチ６４、６６、６
８の各々の１つに接続されており、第１スイッチは、そ
れぞれ、対応する対の巻線セクションの各々の間に接続
されている。同様に、３つのスイッチ７０、７２、７４
の各々は、それぞれ、対応する第１巻線５０、５４、５
８の反対端部に接続されている。３つのダイオード７
６、７８、８０の各々は、それぞれ、負荷６２の負端子
から対応する第１巻線５０、５４、５８の反対端部に導
通するように接続されている。負荷６２の正端子は３つ
のさらに他のダイオード８２、８４、８６の各々に接続
されており、ダイオードは、それぞれ、対応する第２巻
線セクション５２、５６、６０の反対端部に接続されて
いる。
列接続された第１巻線セクション５０、５４、５８と第
２巻線セクション５２、５６、６０から作られている。
負荷６２は、その負端子が第１スイッチ６４、６６、６
８の各々の１つに接続されており、第１スイッチは、そ
れぞれ、対応する対の巻線セクションの各々の間に接続
されている。同様に、３つのスイッチ７０、７２、７４
の各々は、それぞれ、対応する第１巻線５０、５４、５
８の反対端部に接続されている。３つのダイオード７
６、７８、８０の各々は、それぞれ、負荷６２の負端子
から対応する第１巻線５０、５４、５８の反対端部に導
通するように接続されている。負荷６２の正端子は３つ
のさらに他のダイオード８２、８４、８６の各々に接続
されており、ダイオードは、それぞれ、対応する第２巻
線セクション５２、５６、６０の反対端部に接続されて
いる。
【００３５】本発明の前述の構成と同様に、スイッチ６
４〜７４は例えばＩＧＢＴ等のトランジスタを用いる電
子スイッチングディバイスである。
４〜７４は例えばＩＧＢＴ等のトランジスタを用いる電
子スイッチングディバイスである。
【００３６】図９の構造によって、負荷６２からのエネ
ルギーは、前述のように、ロータ角の所定の範囲にわた
って各相巻線の１つのセクションに順に注入され、ロー
タ角運動の残りの範囲にわたって各相巻線の両方のセク
ションからエネルギーが戻される。戻されたエネルギー
はＳＲ発電機のロータを回転させる機械的作動力の結果
として注入したエネルギーを越える。
ルギーは、前述のように、ロータ角の所定の範囲にわた
って各相巻線の１つのセクションに順に注入され、ロー
タ角運動の残りの範囲にわたって各相巻線の両方のセク
ションからエネルギーが戻される。戻されたエネルギー
はＳＲ発電機のロータを回転させる機械的作動力の結果
として注入したエネルギーを越える。
【００３７】図９の回路は、負荷６２の全電圧がエネル
ギー注入中相の選択された１つの相のうちの１つのセク
ションに印加されるが、相の２つのセクションは、エネ
ルギーが戻されている間負荷６２に直列に接続されるよ
うに、構成されている。
ギー注入中相の選択された１つの相のうちの１つのセク
ションに印加されるが、相の２つのセクションは、エネ
ルギーが戻されている間負荷６２に直列に接続されるよ
うに、構成されている。
【００３８】負荷６２からのエネルギーはスイッチ対７
０および６４、７２および６６、７４および６８を順に
閉じることによって第１巻線セクション５０、５４、５
８に注入され、負荷６２から電流を順に対応する巻線セ
クションに発生させる。各相に関連するスイッチ対７０
および６４、７２および６６、７４および６８が開かれ
ると、巻線セクション５０、５４、５８に流れている電
流は、それぞれ、第２巻線セクションに部分的に移送さ
れ、このため、各相に関連する磁束が実質的に変わらな
い。第２巻線セクションに流れる電流は、このため、Ｓ
Ｒ発電機作用に増大する。その結果、エネルギー注入中
に負荷から取り出されたものよりも多いエネルギーが、
ＳＲ発電機のロータを回転させる機械的作動力の結果と
して、ダイオード７６および８２、７８および８４、８
０および８６を介して負荷に戻される。
０および６４、７２および６６、７４および６８を順に
閉じることによって第１巻線セクション５０、５４、５
８に注入され、負荷６２から電流を順に対応する巻線セ
クションに発生させる。各相に関連するスイッチ対７０
および６４、７２および６６、７４および６８が開かれ
ると、巻線セクション５０、５４、５８に流れている電
流は、それぞれ、第２巻線セクションに部分的に移送さ
れ、このため、各相に関連する磁束が実質的に変わらな
い。第２巻線セクションに流れる電流は、このため、Ｓ
Ｒ発電機作用に増大する。その結果、エネルギー注入中
に負荷から取り出されたものよりも多いエネルギーが、
ＳＲ発電機のロータを回転させる機械的作動力の結果と
して、ダイオード７６および８２、７８および８４、８
０および８６を介して負荷に戻される。
【００３９】第１巻線セクションに印加される負荷６２
からの電圧は単独で低いインダクタンスに起因する比較
的高い磁束成長速度を決める。負荷６２が全体として相
巻線に印加されるとき、同一の電圧が増大したインダク
タンスに起因して低い磁束減少速度を決める。
からの電圧は単独で低いインダクタンスに起因する比較
的高い磁束成長速度を決める。負荷６２が全体として相
巻線に印加されるとき、同一の電圧が増大したインダク
タンスに起因して低い磁束減少速度を決める。
【００４０】特に有効な構成では、各相巻線の２つのセ
クションは等しいターン数を持ち、１つの相の２つのセ
クション間の磁気結合を最大にするために二本巻きで巻
かれる。得られた緊密な結合によって、２つのセクショ
ンの間の電流の移送が補える。
クションは等しいターン数を持ち、１つの相の２つのセ
クション間の磁気結合を最大にするために二本巻きで巻
かれる。得られた緊密な結合によって、２つのセクショ
ンの間の電流の移送が補える。
【００４１】代表的な先行技術のスイッチング回路に合
わせて、この実施例では各相巻線に対して２つの能動ス
イッチがある。エネルギーが巻線対の１つ、例えば、５
０／５２に注入された後、前述のように、負荷６２に電
流を流すことなくまたは負荷６２から電流を取り出すこ
となく、関連するスイッチの１つをオフすることによっ
てフリーホイーリングモードにおいてロータと巻線の間
でエネルギーを移送することが可能であり、相インダク
タンス期間の何分の１の遅延の後に第２スイッチをオフ
することが可能である。エネルギー注入後で負荷にエネ
ルギーを戻す前のフリーホイーリングモードにおけるス
イッチのこの動作によって、特に低速度でＳＲ発電機の
制御に対して大きな自由度が得られる。
わせて、この実施例では各相巻線に対して２つの能動ス
イッチがある。エネルギーが巻線対の１つ、例えば、５
０／５２に注入された後、前述のように、負荷６２に電
流を流すことなくまたは負荷６２から電流を取り出すこ
となく、関連するスイッチの１つをオフすることによっ
てフリーホイーリングモードにおいてロータと巻線の間
でエネルギーを移送することが可能であり、相インダク
タンス期間の何分の１の遅延の後に第２スイッチをオフ
することが可能である。エネルギー注入後で負荷にエネ
ルギーを戻す前のフリーホイーリングモードにおけるス
イッチのこの動作によって、特に低速度でＳＲ発電機の
制御に対して大きな自由度が得られる。
【００４２】図１０は、本発明で使用できる切り替え式
リラクタンス発電機システムを簡略に示している。シス
テムは、原動機９０（例えば、内燃機関）から成り、原
動機はロータ９２のシャフトに連結されており、ロータ
９２は切り替えリラクタンス機械９４の一部である。こ
の実施例では、３相機械が示されている。この機械は、
コントローラ１００の制御の下で接続部９８を通して３
相巻線中のエネルギーを制御するスイッチング回路９６
によって制御される。スイッチング回路によって制御さ
れるエネルギーの供給は負荷として作動する共通のバッ
テリー１０２から行われ、エネルギーの戻しは共通バッ
テリによって行われる。
リラクタンス発電機システムを簡略に示している。シス
テムは、原動機９０（例えば、内燃機関）から成り、原
動機はロータ９２のシャフトに連結されており、ロータ
９２は切り替えリラクタンス機械９４の一部である。こ
の実施例では、３相機械が示されている。この機械は、
コントローラ１００の制御の下で接続部９８を通して３
相巻線中のエネルギーを制御するスイッチング回路９６
によって制御される。スイッチング回路によって制御さ
れるエネルギーの供給は負荷として作動する共通のバッ
テリー１０２から行われ、エネルギーの戻しは共通バッ
テリによって行われる。
【００４３】低速度で、エネルギー注入が前述の図９の
回路を用いて実行できる。負荷に戻された（即ち、発電
された）エネルギーはフリーホイーリングの期間と相イ
ンダクタンスサイクル中のエネルギー戻しの期間を交互
に含むものである。フリーホイーリング期間中、巻線電
流は増加し、エネルギーをロータから引き出す。エネル
ギー戻し期間中、エネルギーは、ロータからの付加的な
補助によって、負荷に戻される。フリーホイーリング期
間とエネルギー戻し期間を交互に用いることを「チョッ
ピング」と呼んでも良いであろう。低速度で、チョッピ
ングモードは、電流を発電システムから引き出すことが
できる期間を増大させるのに用いることができ、このた
め、拡張された期間が相インダクタンスサイクルの大き
い部分となることができる。
回路を用いて実行できる。負荷に戻された（即ち、発電
された）エネルギーはフリーホイーリングの期間と相イ
ンダクタンスサイクル中のエネルギー戻しの期間を交互
に含むものである。フリーホイーリング期間中、巻線電
流は増加し、エネルギーをロータから引き出す。エネル
ギー戻し期間中、エネルギーは、ロータからの付加的な
補助によって、負荷に戻される。フリーホイーリング期
間とエネルギー戻し期間を交互に用いることを「チョッ
ピング」と呼んでも良いであろう。低速度で、チョッピ
ングモードは、電流を発電システムから引き出すことが
できる期間を増大させるのに用いることができ、このた
め、拡張された期間が相インダクタンスサイクルの大き
い部分となることができる。
【００４４】一般に、本発明は、発電に利用できる相イ
ンダクタンス期間の割合を増加し、モータ動作が生じる
割合を減少させる。以上、本発明を前述の図示の実施例
に関連して説明してきたが、当業者は本発明の範囲内で
多数の変形をなされうることがわかる。したがって、
２、３の実施例の前述の記載は例示としてなされたもの
であり、限定を目的とするものではない。本発明は、特
許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
ンダクタンス期間の割合を増加し、モータ動作が生じる
割合を減少させる。以上、本発明を前述の図示の実施例
に関連して説明してきたが、当業者は本発明の範囲内で
多数の変形をなされうることがわかる。したがって、
２、３の実施例の前述の記載は例示としてなされたもの
であり、限定を目的とするものではない。本発明は、特
許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
望ましくないトルクが発生される相インダクタンスサイ
クルの割合を減少させて発電モードで装置を一層効率的
にする切り換え式リラクタンス発電機が得られる。
望ましくないトルクが発生される相インダクタンスサイ
クルの割合を減少させて発電モードで装置を一層効率的
にする切り換え式リラクタンス発電機が得られる。
【図１】図１は、従来の切り替え式リラクタンス発電機
のスイッチング回路の回路図である。
のスイッチング回路の回路図である。
【図２】図２は、従来の切り替え式リラクタンス発電機
のスイッチング回路の回路図である。
のスイッチング回路の回路図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施例の回路図である。
【図４】図４は、図３の回路で使用する他の実施例の電
圧ブースタの回路図である。
圧ブースタの回路図である。
【図５】図５は、図３の回路で使用する他の実施例の電
圧ブースタの回路図である。
圧ブースタの回路図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施例の回路図である。
【図７】図７は、図６の回路で使用する他の実施例の電
圧ブースタの回路図である。
圧ブースタの回路図である。
【図８】図８は、図６の回路で使用する他の実施例の電
圧ブースタの回路図である。
圧ブースタの回路図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施例の回路図である。
【図１０】図１０は、本発明を組み込んだ発電機システ
ムの概略図である。
ムの概略図である。
１０、１２、１４ 相巻線 １６、１８、２０ スイッチ ２４ ブーストコンバータ ３２、３４、３６ ダイオード ２８ 負荷 ４８ ブーストコンバータ ４０ ブーストトランジスタ ４２ ブーストダイオード ４４ 第１キャパシタ ４６ 第２キャパシタ ４３ インダクタ
Claims (24)
- 【請求項１】 ロータと、少なくとも１つの相巻線を有
するステータと、スイッチ手段と、スイッチ手段の動作
に従ってエネルギーを相巻線に供給する手段と、ステー
タに対してロータを回転する手段と、スイッチ手段を制
御するように動作可能な制御手段とを有する切り換え式
リラクタンス発電機において、制御手段は相巻線の少な
くとも一部の両端に第１電圧におけるエネルギーを供給
して相インダクタンスサイクルの第１部分中に第１速度
で磁束を生じさせるためにスチッチ手段を動作させるよ
うに配列されておりかつスイッチ手段を動作させて相巻
線の両端の第２電圧を切り換えて第２速度で磁束減少を
生じさせるように配列されており、第２の減少速度は第
１の磁束成長の速度より遅く、ロータの回転によって相
インダクタンスサイクルの第２部分中に相巻線から第２
電圧において供給されることを特徴とする切り換え式リ
ラクタンス発電機。 - 【請求項２】 請求項１記載の切り換え式リラクタンス
発電機において、第１電圧が第２電圧より大きいことを
特徴とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の切り換え式リラ
クタンス発電機において、第２電圧で発生したエネルギ
ーを受けとり他の電圧に昇圧するように配列した昇圧手
段をさらに有することを特徴とする切り換え式リラクタ
ンス発電機。 - 【請求項４】 請求項３記載の切り換え式リラクタンス
発電機において、昇圧手段は第２電圧で発生したエネル
ギーを第１電圧に昇圧するように配列されていることを
特徴とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項５】 請求項１記載の切り換え式リラクタンス
発電機において、相巻線は第１電圧が相巻線の第１部分
に印加され、第２電圧が相巻線の第１部分および第２部
分の両端に印加されるようにタップ形成されていること
を特徴とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項６】 請求項５記載の切り換え式リラクタンス
発電機において、第１および第２電圧がほぼ同一である
ことを特徴とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項７】 請求項５または６記載の切り換え式リラ
クタンス発電機において、相巻線の第１部分および第２
部分は緊密に磁気結合されるように配列されていること
を特徴とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項８】 請求項６または７記載の切り換え式リラ
クタンス発電機において、相巻線の第１部分および第２
部分は直列に接続されていることを特徴とする切り換え
式リラクタンス発電機。 - 【請求項９】 請求項７または８記載の切り換え式リラ
クタンス発電機において、相巻線の第１部分および第２
部分は２本巻きされていることを特徴とする切り換え式
リラクタンス発電機。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１つに記載
の切り換え式リラクタンス発電機において、エネルギー
供給手段は電気貯蔵ディバイスから成ることを特徴とす
る切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の切り換え式リラクタ
ンス発電機において、電気貯蔵ディバイスが第２電圧で
発生したエネルギーを吸収するように配列されているこ
とを特徴とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項１２】 ロータおよび少なくとも１つのステー
タ巻線を有するステータから成る切り換え式リラクタン
ス発電機を動作させる方法において、 ロータを回転し、 相インダクタンスサイクルの第１部分中に相巻線の少な
くとも一部の両端にかかる第１電圧を切り換えて相イン
ダクタンスサイクルの第１部分中に第１速度で磁束成長
を生じさせ、 相インダクタンスサイクルの第２部分中に相巻線の両端
の第２電圧を切り換えて、相インダクタンスサイクルの
第２部分中磁束成長の第１速度より遅い第２減少速度で
磁束減少を生じさせる、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の方法において、第１
電圧が第２電圧より大きいことを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の方法において、第２
電圧を第１電圧に昇圧することをさらに有することを特
徴とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１２記載の方法において、相イ
ンダクタンスサイクルの第１部分中に相巻線の２つの部
分のうちの１つに第１電圧を印加し、相インダクタンス
サイクルの第２部分中に相巻線の両方の部分に第２電圧
を印加することをさらに有することを特徴とする方法。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の方法において、第１
電圧および第２電圧がほぼ同一であることを特徴とする
方法。 - 【請求項１７】 ステータに対して回転可能なロータ
と、少なくとも１つの相巻線を有するステータと、スイ
ッチ手段と、スイッチ手段の動作に従ってエネルギーを
相巻線に供給する手段と、スイッチ手段を制御するよう
に動作可能でありスイッチ手段を動作させて相巻線の少
なくとも一部の両端の第１電圧を切り換えてロータの相
インダクタンスサイクルの第１部分中に第１速度で磁束
成長を生じさせるするように配列されかつ相巻線の両端
の第２電圧を切り換えて第２速度で磁束減少を生じさせ
るように配列された制御手段と、を有し、第２の減少速
度は第１の磁束成長の速度より遅く、ロータの回転によ
ってエネルギーが相インダクタンスサイクルの第２部分
中に相巻線から第２電圧において発生されることを特徴
とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項１８】 請求項１７記載の切り換え式リラクタ
ンス発電機において、第２電圧で発生したエネルギーを
受けとり他の電圧に昇圧するように配列した昇圧手段を
さらに有することを特徴とする切り換え式リラクタンス
発電機。 - 【請求項１９】 請求項１７記載の切り換え式リラクタ
ンス発電機において、相巻線は第１電圧が相巻線の第１
部分に印加可能に、第２電圧が相巻線の第１部分および
第２部分の両端に印加可能に第１部分および第２部分に
配列されていることを特徴とする切り換え式リラクタン
ス発電機。 - 【請求項２０】 請求項１９記載の切り換え式リラクタ
ンス発電機において、相巻線の第１部分および第２部分
は緊密に磁気結合されるように配列されていることを特
徴とする切り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項２１】 請求項１９または２０記載の切り換え
式リラクタンス発電機において、相巻線の第１部分およ
び第２部分は直列に接続されていることを特徴とする切
り換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項２２】 請求項２０または２１記載の切り換え
式リラクタンス発電機において、相巻線の第１部分およ
び第２部分は２本巻きされていることを特徴とする切り
換え式リラクタンス発電機。 - 【請求項２３】 請求項１９乃至２３のいずれか１つに
記載の切り換え式リラクタンス発電機において、第１お
よび第２電圧がほぼ同一であることを特徴とする切り換
え式リラクタンス発電機。 - 【請求項２４】 請求項１７乃至２３のいずれか１つに
記載の切り換え式リラクタンス発電機において、スイッ
チ手段は能動スイッチおよびダイオードから成り、能動
スイッチは導通のとき、磁束成長を可能にするように配
列されており、ダイオードは発生されたエネルギーが能
動スイッチが非導通のとき流れを制限するようになって
いることを特徴とする切り換え式リラクタンス発電機。
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US5900712A (en) * | 1998-02-20 | 1999-05-04 | General Motors Corporation | Transistor drive circuit and control for a switched reluctance motor |
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| GB9928843D0 (en) * | 1999-12-06 | 2000-02-02 | Lucas Industries Ltd | Switched reluctance generator and a method of controlling such a generator |
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| GB0028602D0 (en) | 2000-11-23 | 2001-01-10 | Switched Reluctance Drives Ltd | Operation of switched reluctance drive systems from dual voltage sources |
| US6661206B2 (en) * | 2001-12-10 | 2003-12-09 | Delphi Technologies, Inc. | Soft chopping for switched reluctance generators |
| US6672522B2 (en) * | 2002-02-28 | 2004-01-06 | Koo Shik Lee | Wind power generating system |
| US7372232B2 (en) * | 2002-05-24 | 2008-05-13 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Apparatus for drive control, power conversion, and start-up control in a PMBDCM or two-phase SRM drive system |
| TW200405646A (en) * | 2002-05-24 | 2004-04-01 | Virginia Tech Intell Prop | Method, apparatus, and system for drive control, power conversion, and start-up control in an SRM or PMBDCM drive system |
| GB0301833D0 (en) * | 2003-01-27 | 2003-02-26 | Switched Reluctance Drives Ltd | A variable reluctance generator |
| US7201244B2 (en) | 2003-10-03 | 2007-04-10 | Letourneau, Inc. | Vehicle for materials handling and other industrial uses |
| KR100713776B1 (ko) * | 2005-10-04 | 2007-05-02 | 에스알텍 주식회사 | 검출 전류의 비교를 통한 에스알엠의 여자 위치 검출 방법및 장치 |
| US20070278984A1 (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Rodwan Tarek Adra | 2-Phase switched reluctance device and associated control topologies |
| US7782007B2 (en) * | 2007-05-22 | 2010-08-24 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electrodynamic machine control |
| WO2009146189A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-12-03 | Christopher Sortore | High-speed permanent magnet motor and generator with low-loss metal rotor |
| CN102017369B (zh) | 2008-04-18 | 2013-11-13 | 森克罗尼公司 | 带有集成电子设备的磁性推力轴承 |
| US9583991B2 (en) * | 2009-06-24 | 2017-02-28 | Synchrony, Inc. | Systems, devices, and/or methods for managing magnetic bearings |
| EP2586121B1 (en) | 2010-06-23 | 2019-12-11 | Synchrony, Inc. | Split magnetic thrust bearing |
| RU2469455C2 (ru) * | 2011-01-19 | 2012-12-10 | Александр Владимирович Карасев | Генератор вентильного типа |
| US9174525B2 (en) | 2013-02-25 | 2015-11-03 | Fairfield Manufacturing Company, Inc. | Hybrid electric vehicle |
| US10122290B2 (en) | 2015-12-14 | 2018-11-06 | James F. Murray | Switched energy resonant power supply system |
| TWI574501B (zh) * | 2015-12-21 | 2017-03-11 | 朋程科技股份有限公司 | 發電機控制電路 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4707650A (en) * | 1986-10-03 | 1987-11-17 | General Electric Company | Control system for switched reluctance motor |
| US5289107A (en) * | 1992-03-30 | 1994-02-22 | General Electric Company | Switched reluctance generator system with fault recovery capability |
| US5327069A (en) * | 1992-06-19 | 1994-07-05 | General Electric Company | Switched reluctance machine including permanent magnet stator poles |
| US5548196A (en) * | 1993-02-27 | 1996-08-20 | Goldstar Co., Ltd. | Switched reluctance motor driving circuit |
| JP2719298B2 (ja) * | 1993-07-29 | 1998-02-25 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 真空装置の冷却構造 |
-
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-
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006288184A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Lg Electronics Inc | エスアール発電機 |
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