(57)【要約】【課題】円滑に起動および回転するようにし、また構成を簡単にして生産原価を低くすることができるハイブリッド電動機の制御装置を提供する。【解決手段】エンコーダー部と、エンコーダー部によって電動機の回転子の極を感知したセンサー信号を出力するセンサー部と、電動機を駆動するための速度指令値信号を発生する速度入力部と、電動機を駆動する駆動信号を発生させるパワースイッチング回路部と、速度指令値信号とセンサー信号を入力し、センサー信号に同期化された速度指令値信号を前記電動機の駆動信号に出力するドライブモジュール部と、パワースイッチング回路部に直流電源を印加する電源部と、電源部から受信した直流電源をロジック電源に変換し、ドライブモジュールに印加するロジック電源部を含み、電動機がｎ相として構成される場合、パワースイッチング回路部と、ドライブモジュール部をｎ相の個数として構成することを特徴とする。【選択図】図１
2009523398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド電動機の制御装置において、
固定子側に捲線を多相独立並列として捲線し、電動機の回転子に設置されて前記電動機の回転子の極をわかるためにセンサー部と連動して動作するエンコーダー部と、
前記エンコーダー部によって前記電動機の回転子の極を感知したセンサー信号を出力するセンサー部と、
前記電動機を駆動するための速度指令値信号を発生する速度入力部と、
前記電動機を駆動する駆動信号を発生させるパワースイッチング回路部と、
前記の速度指令値信号と前記センサー信号を入力し、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を前記電動機の駆動信号に出力するドライブモジュール部と、
前記パワースイッチング回路部に直流電源を印加する電源部、および
前記電源部から受信した直流電源をロジック電源に変換し、前記ドライブモジュールに印加するロジック電源部を含み、
前記電動機がｎ相として構成される場合、前記パワースイッチング回路部と、前記ドライブモジュール部をｎ相の個数として構成するハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項２】
前記ドライブモジュール部は、
前記の速度指令値信号と前記センサー信号を入力し、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を出力するプロセッサー部と、
前記プロセッサー部の速度指令値信号と前記センサー部のセンサー信号をロジックＩＣとして組み合わせて電動機駆動信号を出力するロジック部、および
前記ロジック部の電動機駆動信号を受信し、前記パワースイッチング回路部を駆動するための信号を出力するドライブ部と、
を含む請求項１に記載のハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項３】
前記電動機の捲線は、多相独立並列捲線型として形成し、前記電動機の各相別コイルは、多相の電動機になっても各コイルの励磁条件が同一に構成する請求項１または請求項２に記載のハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項４】
前記エンコーダー部は、エンコーダー版に光を遮断する光遮断部と光を検出する光検出部を形成した請求項１または請求項２に記載のハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項５】
前記プロセッサー部は、前記プロセッサー部に装着されているＡ／Ｄ変換器を利用してアナログ信号の速度指令値信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号の速度指令値信号と前記センサー部のセンサー信号を入力受けて前記センサー信号が入力される時のみ速度指令値信号を出力する請求項１または請求項２に記載のハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項６】
前記パワースイッチング回路部は、第１ないし第４スイッチング素子を利用してＨブリッジ回路として構成された請求項１または請求項２に記載のハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項７】
前記ハイブリッド電動機の固定子捲線は、多相独立並列捲線である請求項１または請求項２に記載のハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項８】
前記固定子捲線は、コイルのスロットに入る側の電流の流れと、出てくる側の電流の流れが互いに違ったことを利用してＮ極およびＳ極を形成し、回転子の極と互いに関係して回転力を起こす構造として構成された請求項７に記載のハイブリッド電動機の制御装置。
【請求項９】
ハイブリッド電動機の制御方法として、
（ａ）交流電源を直流電源に変換して印加し、前記直流電源をロジック電源に変換して印加する段階と、
（ｂ）電動機の速度指令値信号を入力する段階と、
（ｃ）前記電動機の速度指令値信号をデジタル信号に変換した後、変換した速度指令値信号とセンサー信号を組み合わせ、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を出力する段階と、
（ｄ）前記の速度指令値信号と前記センサー信号を組み合わせ、電動機の上・下段の駆動信号を出力する段階と、
（ｅ）前記電動機の上・下段の駆動信号を利用して前記電動機を駆動する駆動信号を発生させる段階と、
（ｆ）前記駆動信号によって電動機が回転する段階と、
（ｇ）前記電動機の回転子の極を感知したセンサー信号を発生させ、前記（ｃ）段階以前に帰る段階とを含むハイブリッド電動機の制御方法。
【請求項１０】
前記電動機は、前記の速度指令値信号と前記センサー信号を入力して、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を出力するプロセッサー部と
前記プロセッサー部の速度指令値信号と前記センサー部のセンサー信号をロジックＩＣとして組み合わせ、電動機駆動信号を出力するロジック部、および
前記ロジック部の電動機駆動信号を受信し、パワースイッチング回路部を駆動するための信号を出力するドライブ部とからなるモジュール化したハイブリッド型制御モジュールを使う請求項９に記載のハイブリッド電動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電動機（Ｈｙｂｒｉｄ  ｍｏｔｏｒ）の制御装置およびその制御方法に関する。特に、回転子に界磁コイル代わりに永久磁石を使い、固定子に捲線を多相独立並列として捲取させ、回転子側に整流型エンコーダーを固定して会同されるようにしてこれにセンサー部を付設して駆動回路部に連結させることによって、電動機が円滑に起動および回転するようにしたハイブリッド電動機（Ｈｙｂｒｉｄ  ｍｏｔｏｒ）と制御装置およびその制御方法に関する。また、構成を簡単にし、生産原価を低くすることのできるハイブリッド電動機の制御装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の直流電動機の原理は、回転子に界磁コイル（励磁コイル）を捲線して適当な極数で製作し、回転子にブラシを装着したコイルを捲線して回転するように構成した。しかし、このように構成された従来の直流電動機は、使用中に整流子方の合線または摩耗などによってブラシを交替しなければならない欠点があった。
【０００３】
また、従来の交流（ＡＣ）電動機、直流（ＤＣ）電動機、小容量ＢＬＤＣ電動機などは、電動機の動作を制御するコントローラーが一体型として構成されているので製作および修理、維持、保守の難しい問題があった。すなわち、従来の一体型コントローラーは、交流（ＡＣ）電動機の場合、大電圧、低電流制御でコントローラーサイズが大きくて価格は高い、そして制御は難しいという短所があった、そして、直流（ＤＣ）電動機の場合にも低電圧、大電流制御による直流（ＤＣ）電動機のフラッシュ現象などでコントローラーの製作が難しいという短所がある。そして、大容量電流制御なのでスイッチング素子の価格が高いという短所もあった。また、これら電動機は、サージ電圧、リアクタンス、高調波などが発生し、電動機のコントローラー設計も大変難しくて価格が高いという短所がある。
【０００４】
また、従来の一体型コントローラーは、電動機の特性上、独立駆動が不可能であり、電動機やコントローラーの異常発生時、システム自体は駆動しなく、非常運転もまた不可能である。
【０００５】
また、従来の電動機制御の通電方式は、サイン派もしくは矩形波、梯形などの方式であり、起動時と停止時に逆起電力が発生するのでコントローラーの構成および制御が難しい、そして、通電の際、スイッチング素子のアームショート現象（ａｒｍ  ｓｈｏｒｔ：スイッチング素子が同時にオン（Ｏｎ）する現象であり、回路がショートされ、スイッチング素子を破壊させる）が発生するのでこれを防ぐためにハードウェア（Ｈ／Ｗ）やソフトウェア（Ｓ／Ｗ）において混線（Ｃｒｏｓｓｆｉｒｅ）防止回路を構成しなければならかった。
【０００６】
また、既存の電動機制御通電方式は、上・下段のイッチング素子を同時にオン（Ｏｎ）とオフ（Ｏｆｆ）とする。オフ（Ｏｆｆ）の際、電動機コイルに残留電力（ヒステリシス現象）が残っており、再びオン（Ｏｎ）の際は、入力電力とこの残留電力によりサージ電圧などの異常現象が発生するが、これを防ぐためにハードウェア（Ｈ／Ｗ）やソフトウェア（Ｓ／Ｗ）の様々方式で回路を構成するのでドライブ・サイズが大きくなって、制御も難しく、コントローラー価格が高いという短所がある。
【０００７】
また、既存の電動機制御の通電方式は、電子電動機ではないので動機化が必要ない（線形制御や定速制御の際、閉回路の制御方式を使用）、そして、線形制御が難しく、定速制御の際、高級アルゴリズムが使われなければならないという短所がある。また、小容量ＢＬＤＣ電動機は電子電動機であり、センサー信号によって駆動するが、電動機結線がワイ（Ｙ）結線、デルタ（△）結線であり、速度制御は、一般的な交流（ＡＣ）電動機制御方式を選ぶので制御が難しいという短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、回転子に界磁コイル代わりに永久磁石を使い、固定子に捲線を多相独立並列として会権させ、回転子側に整流型エンコーダーを固定して会同されるようにし、これにセンサー部を付設して駆動回路部に連結させることによって電動機が円滑に起動および回転するようにしたハイブリッド電動機の制御装置およびその制御方法を提供することに目的がある。
【０００９】
また、本発明は、構成を簡単にし、生産原価を低くすることができるハイブリッド電動機の制御装置およびその制御方法を提供する。
また、本発明は、ハイブリッド電動機の動作を制御するモジュールを既存と同じように一体型として具現するのではなく、相別の独立制御が可能であり、着脱式で設置可能なモジュールで構成して、異常が発生する時、モジュールだけ交替することによって、製作、修理、維持、保守などが便利なハイブリッド電動機の制御装置およびその制御方法を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、
固定子側に捲線を多相独立並列として捲線し、電動機の回転子に設置され、前記電動機の回転子の極をわかるようにセンサー部と連動して動作するエンコーダー部と、
前記エンコーダー部によって前記電動機の回転子の極を感知したセンサー信号を出力するセンサー部と、
前記電動機を駆動させるための速度指令値信号を発生する速度入力部と、
【００１１】
前記電動機を駆動させる駆動信号を発生させるパワー・スイッチング回路部、
前記の速度指令値信号と前記センサー信号を入力し、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を、前記電動機の駆動信号として出力するドライブ・モジュール部と、
【００１２】
前記パワー・スイッチング回路部において直流電源を印加する電源部、および前記電源部から受信した直流電源をロジック電源に変換し、前記ドライブモジュールとして印加するロジック電源部を含み、
【００１３】
前記電動機がｎ相として構成される場合、前記パワースイッチング回路部と、前記ドライブ・モジュール部をｎ相の個数として構成するハイブリッド電動機の制御装置により達成される。
【００１４】
ここで、前記ドライブ・モジュール部は、前記の速度指令値信号と前記センサー信号を入力し、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を出力するプロセッサー部と、
前記プロセッサー部の速度指令値信号と前記センサー部のセンサー信号をロジックＩＣとして組み合わせて電動機駆動信号を出力するロジック部、および
【００１５】
前記ロジック部の電動機駆動信号を受信し、前記パワースイッチング回路部を駆動させるための信号を出力するドライブ部を含む。
そして、前記電動機の捲線は、多相独立並列捲線型として形成して、前記電動機の各相別コイルは、多相の電動機になっても各コイルの励磁条件が同一になるように構成する。
【００１６】
また、前記電源部は、プル・ブリッジ・コンバーター回路で構成して、交流電源を直流電源に変換する。
また、前記ロジック電源部は、前記電源部から受信した直流電源をＤＣ／ＤＣ転換期を利用し、ロジック電源に変換する。
また、前記エンコーダー部は、エンコーダー版に光を遮断する光遮断部と光を検出する光検出部を形成する。
【００１７】
また、前記プロセッサー部は、前記プロセッサー部に装着されているＡ／Ｄ転換期を利用し、アナログ信号の速度指令値信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号の速度指令値信号と前記センサー部のセンサー信号の入力を受けて前記センサー信号が入力される時のみ速度指令値信号を出力する。
【００１８】
また、前記パワースイッチング回路部は、第１ないし第４スイッチング素子を利用してＨブリッジ回路として構成されて、前記第１ないし第４スイッチング素子は、トランジスター（ＴＲ）、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含んだスイッチング素子の中においてどれ一つを使うことが望ましい。
【００１９】
また、前記ハイブリッド電動機の固定子捲線は、多相独立並列の捲線方法を使う。
また、本発明の他の目的は、
（ａ）交流電源を直流電源に変換して印加し、前記直流電源をロジック電源に変換して印加する段階と、
（ｂ）電動機の速度指令値信号を入力する段階と、
【００２０】
（ｃ）前記電動機の速度指令値信号をデジタル信号に変換した後、変換した速度指令値信号とセンサー信号を組み合わせ、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を出力させる段階と、
（ｄ）前記速度指令値信号と前記センサー信号を組み合わせ、電動機の上・下段の駆動信号を出力する段階と、
【００２１】
（ｅ）前記電動機の上・下段の駆動信号を利用し、前記電動機を駆動する駆動信号を発生させる段階と、
（ｆ）前記駆動信号により、電動機が回転する段階、および
（ｇ）前記電動機の回転子の極を感知したセンサー信号を発生させ、前記（ｃ）段階以前に帰る段階を含むハイブリッドの制御方法により達成される。
【００２２】
ここで、前記電動機の制御装置として前記の速度指令値信号と前記センサー信号を入力して、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を出力するプロセッサー部と、前記プロセッサー部の速度指令値信号と前記センサー部のセンサー信号をロジックＩＣとして組み合わせ、電動機の駆動信号を出力するロジック部と、前記ロジック部の電動機の駆動信号を受信し、パワースイッチング回路部を駆動するための信号を出力させるドライブ部をモジュール化したハイブリッド型の制御モジュールを使う。
【００２３】
したがって、回転子に界磁コイル代わりに永久磁石を使って、固定子に捲線を多相独立並列として捲線し、回転子側に整流型エンコーダーを固定して会同されるようにし、これにセンサー部を付設して駆動回路部に連結させることによって電動機が円滑に起動および回転するようにする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による、ハイブリッド電動機の制御装置およびその制御方法によれば、電動機の駆動の際、（ｎ−１）相として電力を分散制御するので既存のコントローラーより電力負担を減らすことができる反面、相ごとにＨブリッジ回路を構成するのでスイッチング素子は二倍になる。しかし、同級の馬力数スイッチング素子の容量と比べて、ハイブリッド電動機は分散制御（回路の電流負担を（ｎ−１）相に減らす）によってスイッチング素子の容量を減らすことができ、スイッチング素子費用を減らすことができるという長所がある。
【００２５】
そして、本発明によるハイブリッド電動機は、制御機のモジュール化によって相ごとに独立駆動回路を具備する。本発明によるハイブリッド電動機の場合においても、電動機上に異常が生じても異常が発生しない、残っている定常の相として電動機の駆動が可能である（非常の運転が可能）。また、相ごとに独立回路が構成されるので電動機によるコントローラー破壊時、他のコントローラーに影響を及ぼさない。
【００２６】
又、電動機の電源（ＤＣ電源）印加は、部分通電方式としてスイッチングの際、ポジティブ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ）（ＣＷ）とネガティブ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ）（ＣＣＷ）区間の間に休む区間によって混線（スイッチング素子のアームショート（ａｒｍ  ｓｈｏｒｔ）現象が防止されるので混線防止回路をハードウェア（Ｈ／Ｗ）やソフトウェア（Ｓ／Ｗ）として構成する必要がない。起動時と停止時は通電しなく、運転時のみ通電するので逆起電力が発生しない。
【００２７】
そして、電動機のオン（Ｏｎ）とオフ（Ｏｆｆ）の際、発生するサージ電圧とリアクタンスを除去することができる、従って、電動機のドライブ設計の際、既存の交流（ＡＣ）電動機や直流（ＤＣ）電動機よりコンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）に設計することができる。
【００２８】
また、センサー信号と速度指令（ＰＷＭ）信号を同期化することによって、容易で簡単に電動機を線形制御および定速制御が可能であり、速度変化の誤差がないので位置制御が可能である。
【００２９】
又、速度制御は、電圧制御方式として速度指令（ＰＷＭ）制御をし、低周波数として駆動するので既存の高周波スイッチングよりスイッチングノイズを低減することができる。
又、固定子の相数と回転子の極数を必要によって、その数を増加させたり減らせることができ、これと連係して、固定子と回転子の模様を必要によって自由な設計が可能である。
【００３０】
即ち、パン・ケーキ（Ｐａｎ  ｃａｋｅ）の形態、インナー・ローター（Ｉｎｎｅｒ  ｒｏｔｏｒ）の形態、アウター・ローター（ｏｕｔｅｒ  ｒｏｔｏｒ）の形態、リニア（ｌｉｎｅａｒ）の形態などの構成が可能であり、産業全般にわたって用途により多様な電動機の設計と製作が可能なハイブリッド電動機である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下においては、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施例を詳細に説明することにする。
＜＜ハイブリッド電動機と制御装置＞＞
図１は、本発明によるハイブリッド電動機の制御装置の構成図である。
【００３２】
図１に図示された通り、ハイブリッド電動機の制御装置は、固定子（７０）および回転子（１０）と、前記回転子（１０）に設置されたエンコーダー部（２０）およびセンサー部（３０）と、電源部（４０）と、ロジック電源部（５０）と、速度入力部（６０）と、プロセッサー部（１２１）、ロジック部（１２３）およびドライブ部（１２５）で構成されたドライブモジュール部（１２０）と、前記ドライブモジュール部（１２０）とパワースイッチング回路部（１１０）として構成された制御モジュール（１００）を含む。この際、本発明では、前記電動機（１０）が多相として構成される場合、前記制御モジュール（１００）をｎ相の個数として構成する。
【００３３】
前記ハイブリッド電動機は、固定子を電気子として回転子を永久磁石として構成された電動機であり、前記回転子は、多極（例えば、２極、４極、６極、、、、、、、２ｎ極）として構成でき、前記固定子は多相（例えば、２相、３相、４相、６相、、、、、、、ｎ相）として構成できる、したがって、前記ハイブリッド電動機は、極数や常数を必要により容易に増減でき、前記ハイブリッド電動機本体の長さ、厚さ、形態を必要によって容易に変形することもできる。
【００３４】
そして、前記ハイブリッド電動機の捲線は、多相独立並列捲線型として形成し、前記ハイブリッド電動機の各相別コイルは、多相の電動機になっても常に各コイルの励磁条件（Ｅｘｃｉｔｉｎｇ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）が同一に構成することが望ましい。
【００３５】
前記ハイブリッド電動機の回転子（１０）に設置されたエンコーダー部（２０）は、前記ハイブリッド電動機の軸に付着し、前記ハイブリッド電動機の回転子（１０）の極をわかるように前記センサー部（３０）と連動して動作する。前記エンコーダー部（２０）は、回転子の位置を感知するためにエンコーダー版に光を遮断する光遮断部と光を検出する光検出部を形成している。このような特徴で前記ハイブリッド電動機の励磁角を調節し、前記ハイブリッド電動機の入力波形を副分派で入力するように作る。
【００３６】
前記センサー部（３０）は、前記エンコーダー部（２０）により、前記ハイブリッド電動機の回転子の極（位置）を感知したセンサー信号を前記ロジック部（１２３）と前記プロセッサー部（１２１）に出力する。前記センサー部（３０）は、フォトセンサーを使うことが望ましい。
【００３７】
前記電源部（４０）は、プル・ブリッジコンバーター回路として構成し、直流電源の場合には直接直流電源を供給し、交流電源の場合には交流電源を直流電源に変換し、変換された直流電源を前記ロジック電源部（５０）と前記パワースイッチング回路部（１１０）に供給する。本発明では、前記電源部（４０）の電圧を調整することによって前記ハイブリッド電動機の速度を調節できる。
【００３８】
前記ロジック電源部（５０）は、前記電源部（４０）から受信した直流電源をロジック電源として使うためにＤＣ／ＤＣ転換期を利用してロジック電源として作る。この際、変換されたロジック電源は、前記ドライブモジュール部（１２０）として印加される。
【００３９】
前記の速度入力部（６０）は、前記ハイブリッド電動機を駆動するための速度指令値信号を入力する。前記の速度入力部（６０）は、デジタルスイッチまたはアナログスイッチを使い、アナログ信号になった速度指令値信号を前記プロセッサー部（１２１）のＡ／Ｄ変換部（図示していない）として印加する。
【００４０】
前記制御モジュール（１００）は、前で説明した通り、パワースイッチング回路部（１１０）とドライブモジュール部（１２０）として構成され、前記ドライブモジュール部（１２０）は、プロセッサー部（１２１）、ロジック部（１２３）およびドライブ部（１２５）として構成される。
【００４１】
ここで、前記プロセッサー部（１２１）は、装着されたＡ／Ｄ変換機（図示していない）を利用し、アナログ信号の速度指令値信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号の速度指令値信号と前記センサー部のセンサー信号の入力を受け、前記センサー信号が入力される時のみ速度指令値信号を出力する。この際、前記センサー信号と同期化された前記の速度指令値信号は、前記ロジック部（１２３）に出力され、前記ハイブリッド電動機の線形制御と定速制御が可能になるようにする。
【００４２】
前記ロジック部（１２３）は、前記プロセッサー部（１２１）から受信した速度指令値信号と前記センサー部（３０）から受信したセンサー信号をロジックＩＣとして組み合わせて電動機の駆動信号を出力する。
【００４３】
これを具現するための前記ロジック部（１２３）は、図２に示した通り、前記プロセッサー部（１２１）から受信した速度指令値信号（ＰＷＭ０）と前記センサー部（３０）から受信したセンサー信号（Ｓ１）をインバータ（Ｇ１）を通じて入力し、ＡＮＤ演算した信号（Ａ１）を出力するＡＮＤゲート（Ｇ２）と、前記インバータ（Ｇ１）の出力信号を入力して反転した信号（Ａ２）を出力するインバータ（Ｇ３）と、前記プロセッサー部（１２１）から受信した速度指令値信号（ＰＷＭ１）と前記センサー部（３０）から受信したセンサー信号（Ｓ２）をインバータ（Ｇ４）を通じて入力し、ＡＮＤ演算した信号（Ａ３）を出力するＡＮＤゲート（Ｇ５）と、前記インバータ（Ｇ４）の出力信号を入力して反転した信号（Ａ４）を出力するインバータ（Ｇ６）として構成される。
【００４４】
前記ドライブ部（１２５）は、前記ロジック部（１２３）から電動機の駆動信号（Ａ１ないしＡ４）を受信し、前記パワースイッチング回路部（１１０）を駆動するための信号を出力する。
【００４５】
前記ドライブ部（１２５）は、図３に示した通り、前記ロジック部（１２３）から電動機の駆動信号（Ａ１、Ａ３）を受信し、前記パワースイッチング回路部（１１０）のスイッチング素子（Ｑ１、Ｑ３）を駆動するための信号（Ｂ１、Ｂ３）を出力する第１のＩＣチップ（Ｇ１１）と、前記ロジック部（１２３）から電動機の駆動信号（Ａ２、Ａ４）を受信し、前記パワースイッチング回路部（１１０）のスイッチング素子（Ｑ２、Ｑ４）を駆動するための信号（Ｂ２、Ｂ４）を出力する第２のＩＣチップ（Ｇ２１）として構成される。
【００４６】
前記パワースイッチング回路部（１１０）は、前記ハイブリッド電動機を駆動する駆動信号を発生させる回路として、図４に示した通り第１ないし第４スイッチ素子（Ｑ１ないしＱ４）を利用してＨブリッジ形態として回路を構成する。この時、前記第１ないし第４スイッチ素子（Ｑ１ないしＱ４）は、トランジスターとしてＴＲ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴなどを使うことが望ましい。
【００４７】
前記多相無整流子の直流電動機制御装置は、前記ハイブリッド電動機が多相として構成される場合、前記パワースイッチング回路部（１１０）と前記ドライブモジュール部（１２０）として構成された制御モジュール（１００）をｎ相の個数として構成する。
【００４８】
＜＜ハイブリッド電動機の固定子捲線の３相４極＞＞
図５は、本発明によるハイブリッド電動機の固定子捲線の３相４極の例示図である。
前記ハイブリッド電動機の固定子捲線は、コイルのスロット（ｓｌｏｔ）に入る側の電流の流れと出てくる側の電流の流れが互いに違うことを利用し、電子極（Ｎ極、Ｓ極）を形成して回転子の極と互いに相関して回転力を起こす捲線方法である。
【００４９】
＜＜多相無整流子の直流電動機の制御方法＞＞
図６は、本発明によるハイブリッド電動機の制御方法を示した流れ図である。
図１および図６を参照して説明すると、先に、前記電源部（４０）を通じて交流（ＡＣ）電源を直流（ＤＣ）電源に変換して前記ロジック電源部（５０）および前記パワースイッチング回路部（１１０）に印加し、前記ロジック電源部（５０）を通じて前記直流電源をロジック電源に変換して前記ドライブモジュール部（１２０）に印加する（段階Ｓ１０）。
【００５０】
その次、前記の速度入力部（６０）で前記ハイブリッド電動機の速度指令値信号を前記ドライブモジュール部（１２０）のプロセッサー部（１２１）に入力する（段階Ｓ２０）。
その次、前記プロセッサー部（１２１）において、前記ハイブリッド電動機の速度指令値信号をデジタル信号に変換（段階Ｓ３０）した後、変換した速度指令値信号と前記センサー部（３０）から受信したセンサー信号を組み合わせ、前記センサー信号に同期化された速度指令値信号を前記ロジック部（１２３）に出力する（段階Ｓ４０）。
【００５１】
その次、前記ロジック部（１２３）においては、前記プロセッサー部（１２１）から受信した速度指令値信号と前記センサー部（３０）から受信した前記センサー信号を組み合わせ、前記ハイブリッド電動機の上・下段駆動信号を前記ドライブ部（１２５）に出力する（段階Ｓ５０）。
【００５２】
その次、前記ドライブ部（１２５）においては、前記ロジック部（１２３）から受信した前記ハイブリッド電動機の上・下段駆動信号をドライビングして前記パワースイッチング回路部（１１０）を駆動するための信号を出力する（段階Ｓ６０）。
【００５３】
その次、前記パワースイッチング回路部（１１０）においては、前記ドライブ部（１２５）から受信した信号によってスイッチングされ、前記ハイブリッド電動機を駆動する信号を出力する（段階Ｓ７０）。
【００５４】
その次、前記パワースイッチング回路部（１１０）の駆動信号によって、前記回転子（１０）が回転する（段階Ｓ８０）。
その次、前記センサー部（３０）においては、前記ハイブリッド電動機の回転子（１０）の極を感知したセンサー信号を前記プロセッサー部（１２１）および前記ロジック部（１２３）に出力して、前記回転子（１０）の動作を制御するようにする。
【００５５】
このように、前記多相無整流子の直流電動機制御装置は、前記センサー部（３０）において、回転子の極を感知したセンサー信号と前記の速度入力部（６０）において入力した電動機の速度指令値信号を組み合わせて前記センサー信号に動機なった速度指令値信号を発生し、この速度指令値信号を利用して前記電動機の制御信号を発生させて前記電動機が駆動されるようにした、したがって、前記電動機の各相のコイルには、矩形波の交番電流が流れることによって電動機を円滑に駆動することができる。
【００５６】
本発明によるハイブリッド電動機は、固定者を電気子者として回転子を永久磁石として構成されている。一般的に、固定子の捲線をソレノイド型捲線として構成することになれば、正弦波のトルク・リップル（Ｔｏｒｑｕｅ  ｒｉｐｐｌｅ）を生成する電動機として具現できるので、本発明では、前記固定者捲線を多相独立並列捲線に捲線し、梯形のトルク・リップル（Ｔｏｒｑｕｅ  ｒｉｐｐｌｅ）を生成する原理の電動機としてパワー電動機に適合するようにした。そして、本発明では、両極性（Ｂｉｐｏｌａｒ）方式を採択し、励磁の銅損（Ｃｏｐｐｅｒ  ｌｏｓｓ）を最大限に極小化させて電動機の効率を向上させられるようにし、多相化（例えば、２相１励磁、３相２励磁、４相３励磁、５相４励磁、ｎ相ｎ−１励磁、ｎ相ｎ−２励磁など）して、コイルの利用を高めてコンパクトなデザインが可能となり、トオクリップルを改善し、エンコーダー部とセンサー部を簡単で安全に構成し、電動機の起動および回転特性を向上させている。また本発明は、構造が簡単な電動機を製作して電動機の生産原価を低くすることができるようにした。
【００５７】
本発明は、好ましい実施例をあげて図示し説明しているが、前記の実施例に限らず、多くの変形が、本発明の技術的思想内において、当分野の通常の知識を持つものにより可能なのは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明によるハイブリッド電動機の制御装置の構成図である。
【図２】図１に示したロジック部（１２３）の一例をあらわした回路図である。
【図３】図１に示したドライブ部（１２５）の一例をあらわした回路図である。
【図４】図１に示したパワースイッチング回路部（１１０）の一例をあらわした回路図である。
【図５】本発明によるハイブリッド電動機の固定子捲線の３相４極の例示図である。
【図６】本発明による多相無整流子の直流電動機の制御方法をあらわした流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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