(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波交流電力の増幅方法及び高周波交流電力増幅装置を提供する。【解決手段】高周波交流電力増幅器２２において、周方向に所定間隔で形成された複数対の磁気回路２０２を有する増幅用ステータ２００を準備し、高周波電力入力端子２１０と増幅電力出力端子２１２との間にコイルライン２１６及びコモンライン２１４を接続し、コイルライン２１６に複数対のインダクタ２１８を直列接続して上記複数対の磁気回路をそれぞれ囲むように複数対のインダクタ２１８を増幅用ステータ２００にそれぞれ配置し、コモンライン２１４と複数対のインダクタとの間にそれぞれ複数のコンデンサ２２０を接続する。高周波交流電力に同期して複数対のインダクタ２１８で発生する磁束の向きと同一方向に高周波磁界を加えて、複数対のインダクタ２１８を通過する磁束の密度を高めることで複数対のインダクタ２１８が蓄えるエネルギーを増幅させる。【選択図】図７
2019122125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に所定間隔で形成された複数対の磁気回路を有する増幅用ステータを準備し、
高周波電力入力端子と増幅電力出力端子との間にコイルライン及びコモンラインを接続し、
上記コイルラインに複数対のインダクタを直列接続して上記複数対の磁気回路をそれぞれ囲むように上記複数対のインダクタを上記増幅用ステータにそれぞれ配置し、
上記コモンラインと上記複数対のインダクタとの間にそれぞれ複数のコンデンサを接続し、
上記高周波電力入力端子に所定周波数の高周波交流電力を供給し、
上記高周波交流電力に同期して上記複数対のインダクタで発生する磁束の向きと同一方向に高周波磁界を加えて上記複数対のインダクタを通過する磁束の密度を高めることで上記複数対のインダクタが蓄えるエネルギーを増幅して上記コイルラインと上記コモンラインとの間で高周波増幅電力を発生させ、
上記コイルライン及び上記コモンラインに接続された増幅電力出力端子から上記高周波増幅電力を出力させることを特徴とする高周波交流電力の増幅方法。
【請求項２】
周方向に所定間隔で形成された複数対の磁気回路と上記複数対の磁気回路にそれぞれ隣接して形成されていて上記複数対の磁気回路と同一磁路を形成する複数の励磁回路を有する増幅用ステータを準備し、
高周波電力入力端子と増幅電力出力端子との間にコイルライン及びコモンラインを接続し、
上記コイルラインに複数対のインダクタを直列接続して上記複数対の磁気回路をそれぞれ囲むように上記複数対のインダクタをそれぞれ配置し、
上記コモンラインと上記複数対のインダクタとの間にそれぞれ複数のコンデンサを接続し、
上記高周波電力入力端子に所定周波数の高周波交流電力を供給し、
上記高周波交流電力に同期して上記複数の励磁回路を介して上記複数対の磁気回路に高周波磁界を加えて上記複数対のインダクタの磁束密度を増大することで上記複数対のインダクタが蓄えるエネルギー密度を増幅して上記コイルラインと上記コモンラインとの間で高周波増幅電力を発生させ、
上記コイルライン及び上記コモンラインに接続された増幅電力出力端子から上記高周波増幅電力を出力させることを特徴とする高周波交流電力の増幅方法。
【請求項３】
上記複数対の励磁磁極のそれぞれに複数の励磁コイルを配置して、上記高周波交流電力に同期して上記複数の励磁コイルに周期的に高周波磁気パルスを供給して上記高周波磁界を発生させることを特徴とする請求項２に記載の高周波交流電力の増幅方法。
【請求項４】
上記複数の励磁磁極のそれぞれに隣接して複数対のラジアル磁極を上記増幅用ステータ上に形成し、上記複数の励磁磁極と上記複数対のラジアル磁極に隣接してそれぞれ複数のハルバッハ配列構造の永久磁石を配置し、上記高周波励磁パルスに応答して上記励磁コイルに発生した磁気エネルギーと上記複数のハルバッハ配列構造の永久磁石の集中磁気エネルギーとを含む合成磁気エネルギーを上記複数対のラジアル磁極に通過させて上記複数対のインダクタの磁束密度を増大することを特徴とする請求項３に記載の高周波交流電力の増幅方法。
【請求項５】
周方向に所定間隔で形成された複数対の磁気回路と上記複数対の磁気回路にそれぞれ隣接して形成されていて上記複数対の磁気回路と同一磁路を形成する複数の励磁回路を有する増幅用ステータと、
所定周波数の高周波交流電力が供給される高周波電力入力端子と、
高周波増幅電力を出力する増幅電力出力端子と、
上記高周波電力入力端子と上記増幅電力出力端子との間に接続されたコイルライン及びコモンラインと、
上記コイルラインに直列接続されていて上記複数対の磁気回路をそれぞれ囲むように配置された複数対のインダクタと、
上記コモンラインと上記複数対のインダクタとの間にそれぞれ接続された複数のコンデンサと、
上記高周波交流電力に同期して上記複数の励磁回路に周期的に高周波磁界を加えて上記複数対の磁気回路の磁束密度を増大させることで上記複数対のインダクタの電流を増加させて上記コイルラインと上記コモンラインとの間で上記高周波増幅電力を発生させる高周波磁界発生装置と、
を備えることを特徴とする高周波交流電力増幅装置。
【請求項６】
上記増幅用ステータが同心的に形成された外周部及び内周部とを備え、上記複数対の磁気回路が上記外周部と上記内周部との間で周方向に間隔を置いて径方向に延びていてそれぞれ上記複数対のインダクタを有する複数対のラジアル磁極を備え、
上記複数の励磁回路が上記複数対のラジアル磁極の間にそれぞれ形成されていてそれぞれ励磁コイルを有する複数の励磁磁極を備え、
上記増幅用ステータが上記複数対のラジアル磁極の各々と上記複数の励磁磁極の各々にそれぞれ隣接して配置された複数のハルバッハ配列構造の永久磁石を備え、
上記高周波磁界発生装置が上記高周波交流電力に同期して高周波励磁パルスを上記励磁コイルに供給する高周波励磁パル発生器を備え、
上記高周波励磁パルスに応答して上記励磁コイルに発生した磁気エネルギーと上記複数のハルバッハ配列構造の永久磁石の集中磁気エネルギーとを含む合成磁気エネルギーを上記複数対の磁気回路を通過させることで上記複数対のインダクタに蓄えられるエネルギーを増幅させることを特徴とする請求項５に記載の高周波交流電力増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は高周波交流電力増幅装置に関し、特に、高周波交流電力の増幅方法及び高周波交流電力増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、コイルとコンデンサからなる直列強振回路を利用した高周波交流電力増幅装置が注目され、その１例が特許文献１に提案されていている。【０００３】
【特許文献１】日本国特許第４０３０３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上記特許文献１に記載の高周波交流電力増幅器ではコイルとコンデンサからなる直列共振回路のみを利用して高周波交流電力を増幅していたが、なんら磁気エネルギーを利用していなかったために、高周波交流電力の増幅率を向上させることができなかった。【０００５】  本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、高周波交流電力の増幅方法及び高周波交流電力増幅装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するために、本発明の第１局面による高周波交流電力の増幅方法は、周方向に所定間隔で形成された複数対の磁気回路を有する増幅用ステータを準備し、高周波電力入力端子と増幅電力出力端子との間にコイルライン及びコモンラインを接続し、上記コイルラインに複数対のインダクタを直列接続して上記複数対の磁気回路をそれぞれ囲むように上記複数対のインダクタを上記増幅用ステータにそれぞれ配置し、  上記コモンラインと上記複数対のインダクタとの間にそれぞれ複数のコンデンサを接続し、上記高周波電力入力端子に所定周波数の高周波交流電力を供給し、上記高周波交流電力に同期して上記複数対のインダクタで発生する磁束の向きと同一方向に高周波磁界を加えて上記複数対のインダクタを通過する磁束の密度を高めることで上記複数対のインダクタが蓄えるエネルギーを増幅して上記コイルラインと上記コモンラインとの間で高周波増幅電力を発生させ、上記コイルライン及び上記コモンラインに接続された増幅電力出力端子から上記高周波増幅電力を出力させることを特徴とする。【０００７】  上記目的を達成するために、本発明の第２局面による高周波交流電力の増幅方法は、周方向に所定間隔で形成された複数対の磁気回路と上記複数対の磁気回路にそれぞれ隣接して形成されていて上記複数対の磁気回路と同一磁路を形成する複数の励磁回路を有する増幅用ステータを準備し、高周波電力入力端子と増幅電力出力端子との間にコイルライン及びコモンラインを接続し、上記コイルラインに複数対のインダクタを直列接続して上記複数対の磁気回路をそれぞれ囲むように上記複数対のインダクタをそれぞれ配置し、上記コモンラインと上記複数対のインダクタとの間にそれぞれ複数のコンデンサを接続し、上記高周波電力入力端子に所定周波数の高周波交流電力を供給し、上記高周波交流電力に同期して上記複数の励磁回路を介して上記複数対の磁気回路に高周波磁界を加えて上記複数対のインダクタの磁束密度を増大することで上記複数対のインダクタが蓄えるエネルギー密度を増幅して上記コイルラインと上記コモンラインとの間で高周波増幅電力を発生させ、上記コイルライン及び上記コモンラインに接続された増幅電力出力端子から上記高周波増幅電力を出力させることを特徴とする。【０００８】  本発明の第３局面による高周波交流電力増幅装置は、周方向に所定間隔で形成された複数対の磁気回路と上記複数対の磁気回路にそれぞれ隣接して形成されていて上記複数対の磁気回路と同一磁路を形成する複数の励磁回路を有する増幅用ステータと、所定周波数の高周波交流電力が供給される高周波電力入力端子と、高周波増幅電力を出力する増幅電力出力端子と、上記高周波電力入力端子と上記増幅電力出力端子との間に接続されたコイルライン及びコモンラインと、上記コイルラインに直列接続されていて上記複数対の磁気回路をそれぞれ囲むように配置された複数対のインダクタと、上記コモンラインと上記複数対のインダクタとの間にそれぞれ接続された複数のコンデンサと、上記高周波交流電力に同期して上記複数の励磁回路に周期的に高周波磁界を加えて上記複数対の磁気回路の磁束密度を増大させることで上記複数対のインダクタの電流を増加させ���上記コイルラインと上記コモンラインとの間で上記高周波増幅電力を発生させる高周波磁界発生装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、高周波交流電力の増幅方法及び高周波交流電力増幅装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、本発明の高周波交流電力の増幅方法を実行するための高周波交流電力増幅装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。【００１１】（実施形態）
本発明の実施形態の高周波交流電力増幅装置を適用した自律発電型電源１０につき、図１を参照して説明する。【００１２】  図１において、自律運転型回転機械１０は、３相交流モータ１２と３相交流発電機１４からなるモータ発電機１００として機能する。３相交流発電機１４の３相交流電力ＡｔＰは整流器１６で整流されていて直流電力ＤＰに変換される。高周波交流電力発生器２０は整流器１６の直流電力ＤＰを１０〜７０ｋＨｚ、好ましくは、２０〜５０ｋＨｚの高周波交流電力ＨｆＰに変換する。高周波交流電力ＨｆＰが１０ｋＨｚ以下では、磁束変化が少なくなって、増幅率が低下するため好ましくなく、５０ｋＨｚ以上では電子部品の寿命が低くなるため、好ましくはない。高周波交流電力発生器２０としては、例えば、日本国特許第３３９９２１４号及び同第３３９９２１５号又は特開平第７−２３１６７０号に開示された高周波インバータ、特開平第１０−７４５９８８号に開示されたＲＦパワー発生器、米国特許第３３６８１６４号及び米国特許第５２８１９０５号に開示された高周波交流電力発生器並びに米国特許第４０２８６１０号及び米国特許第５２８１９０５号に開示された高周波交流電流発生インバータのいずれかがが好ましくは挙げられる。【００１９】  高周波励磁パルス発生部２４は高周波交流電力ＨｆＰの周波数に同期して、例えば、１０〜７０ｋＨｚ、好ましくは、２０〜５０ｋＨｚの高周波励磁パルスＨｆＰｅを生成する。高周波励磁パルス発生部２４としては、例えば、米国特許第８０１８２６３号公報又は米国特許第８０２３２９６号公報に開示されたような高周波パルス発生回路を利用してもよい。高周波励磁パルス発生部２４からの高周波励磁パルスＨｆＰｅに応答して高周波交流電力増幅器２２で高周波交流電力ＨｆＰが増幅され、高周波増幅電力ＨｆＰａに変換される。高周波励磁パルスＨｆＰｅが１０ｋＨｚ以下では、磁束変化が少なくなって、増幅率が低下するため好ましくなく、５０ｋＨｚ以上では電子部品の寿命が低くなるため、好ましくはない。高周波励磁パルス発生部２４は、例えば、上述の高周波インバータから構成される。高周波増幅電力ＨｆＰａは高周波整流器２６で直流増幅電力ＤａＰに変換され、ダイオード２８を介してインバータ３０に供給される。高周波整流器２６は被整流波交流電力を直流出力電力に変換するもので、例えば、特開平２０１６−７２７５５号又は特開平２０１７−１１２７８４号に開示された高周波整流器が好ましくは利用される。直流出力電力は出力端子２６ａを介してアクセサリー用電源として利用される。【００２０】  インバータ３０は直流増幅電力ＤａＰから所定低周波数の三相交流駆動パルスφＵ，φＶ，φＷを生成して励磁電力としてモータ発電機１００の３相交流モータ１２に供給する。直流増幅電力ＤａＰの一部は充電回路３２を介してリチウム（Ｌｉ）イオンキャパシタバンク３４等の蓄電装置に蓄電される。Ｌｉイオンキャパシタバンク３４の蓄電電力ＳｔＰはダイオード３６及びメインスイッチ３８を介してインバータ３０に供給されるとともに、高周波励磁パルス発生部２４に供給される。【００２１】  符号Ｂｒは、例えば、ＥＶのブレーキペダルを示す。例えば、坂道走行時又は緊急時にブレー���ペダルＢｒを踏み込むと、ブレーキセンサＢｓからのブレーキ信号ＢｓｓがＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３５に入力される。この時、ＥＣＵ３５からはブレーキ指令信号Ｃｍｂがブレーキ回路３１に出力される。ブレーキ指令信号Ｃｍｂに応答してブレーキ回路３１は、後述のごとく、ブレーキ駆動信号φＢｒを出力する。【００２２】  自律運転型回転機械１０の運転において、メインスイッチ３８を投入すると、Ｌｉイオンキャパシタバンク３４の蓄電電力ＳｔＰはダイオード３６を介してインバータ３０に供給されるとともに、高周波励磁パルス発生部２４に供給される。このとき、ＥＣＵ３５からの指令信号Ｃｍｉに応答して、インバータ３０は直流増幅電力ＤａＰから所定低周波数の三相交流駆動信号φＵ、φＶ、φＷを生成してモータ１２に供給してモータ１２を起動する。この時、３相交流発電機１４から３相交流電力ＡｔＰが出力され、３相交流電力ＡｔＰは整流器１６で整流されていて直流電力ＤＰに変換される。高周波交流電力発生器２０は直流電力ＤＰを、例えば、５０ｋＨｚの高周波交流電力ＨｆＰに変換して、高周波交流電力増幅器２２に供給する。一方、Ｌｉイオンキャパシタバンク３４の蓄電電力ＳｔＰは高周波励磁パルス発生部２４で高周波交流電力ＨｆＰに同期した５０ｋＨｚの高周波励磁パルスＨｆＰｅに変換される。高周波交流電力増幅器２２は高周波励磁パルスＨｆＰｅに応答して高周波交流電力ＨｆＰを増幅して高周波増幅電力ＨｆＰａを発生させる。高周波増幅電力ＨｆＰａは高周波整流器２６で直流増幅電力ＤａＰに変換された後、Ｌｉイオンキャパシタバンク３４に蓄電され、以後、上述の運転サイクルが繰り返される。【００１７】  図２、図３において、自律運転型回転電気機械１０のモータ発電機１００は中心軸ＣＬと端部１０２ａを有する筒状ハウジング１０２と、筒状ハウジング１０２に回転可能に支持されていて端部の片側から中心軸ＣＬに沿って延びる回転軸１０４と、ハウジング１０２の周方向に等間隔で径方向に対照的に配置されるとともに、軸心ＣＬに沿って２列に配置された複数対のモータ固定子１０５，１０７を備える。複数対のモータ固定子１０５，１０７は、筒状ハウジング１０２の周方向に等間隔で支持されていてモータコイル１０６と発電コイル１０８をそれぞれ支持する複数対のラジアル磁極１０６Ｕ，１０６Ｖ，  １０６Ｗからなる電磁石を備える。回転軸１０４は図示しないトランスミッション及びプロペラーシャフトを介して電気自動車の駆動輪に接続される。複数の電磁石１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗはそれぞれ両端に磁極面１１０を有し、モータ固定子として機能する。発電コイル１０８が複数の電磁石１０６のそれぞれに巻かれている。複数の電磁石１０６の磁極面１１０と対向するように、第１乃至第３ロータからなるフライホイール１１２が回転軸１０４に固定支持されていてハウジング１０２に回転可能に収納される。図３より明らかなように、第１乃至第３ロータ（フライホイール）１１２の各々は周方向において等間隔で配置された複数の永久磁石１０６を有する。複数の永久磁石１０６の中心は複数の電磁石１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗの磁極面１１０のほぼ中心に整列するように配���される。【００１８】  図２より明らかなように、各電磁石１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗは径方向内側において軸心ＣＬと平行に延びる磁石ホルダー部１１６を備え、永久磁石１１８を保持している。永久磁石１１８の磁極は電磁石１０６の磁極に対して同極となるように結合される。図２において、電磁石１０６が励磁されて、軸心ＣＬに沿って、Ｓ極とＮ極となったときに、永久磁石１１８のＳ極の磁束が電磁石１０６ＵのＳ極の磁束に追加され、一方、永久磁石１１８のＮ極の磁束が電磁石１０６ＵのＮ極の磁束に追加され、電磁石１０６の合計磁束を最大化する。その結果、ロータ１１２の永久磁石１１４に対する磁気吸引力を増大してトルクの向上を図る。【００１９】  図４はインバータ３０と電磁石１０６Ｕ，１０６Ｖ，１０６Ｗとの接続関係を示す。図３に示すように、軸心ＣＬ方向に、一対の電磁石１０６Ｕが１８０度の位置で対照的に配列されていて、これら４つの電磁石１０６Ｕの８箇所の磁極１１０が同時に３つのロータ１１２、１１２、１１２の永久磁石１１４の８個の磁極面に同時に磁気吸引するように作用する。したがって、回転軸１０４は強力なトルクで回転する。【００２０】  図５に示すように、三相交流駆動信号φＵ、φＶ、φＷはいかに述べるようなタイミングで変化する。三相交流駆動信号φＵでは、タイミングｔ１〜ｔ３及びｔ７〜ｔ９の間で正電位となり、タイミングｔ４〜ｔ６の間で負電位となる。タイミングｔ３〜ｔ４、ｔ６〜ｔ７、ｔ９〜ｔ１０ではＯＦＦ状態となる。３相駆動信号φＶでは、三相交流駆動信号φＵからタイミングｔ１〜ｔ２の間タイミングが遅れる。同様に、三相交流駆動信号φＷは三相交流駆動信号φＵからタイミングｔ１〜ｔ３の間タイミングが遅れる。このように、三相交流駆動信号φＵ、φＶ、φＷは互いに対して所定の時間幅で導通（励磁）しておのおののラジアル磁極を励磁することでロータの永久磁石を吸引しながら回転軸１０４を円滑に回転させている。【００２１】  図６は図１のインバータ３０から出力されるブレーキ駆動信号φＢｒを示す。図６に示すように、ブレーキ駆動信号φＢｒｕ、φＢｒｗはいずれも同一タイミングｔ１〜ｔ３、ｔ４〜ｔ６、ｔ７〜ｔ９で正電位で、タイミングｔ３〜ｔ４、ｔ６〜ｔ７でＯＦＦとなる。ブレーキ駆動信号φＢｒｖは同一タイミングｔ１〜ｔ３、ｔ４〜ｔ６、ｔ７〜ｔ９で負電位で、タイミングｔ３〜ｔ４、ｔ６〜ｔ７でＯＦＦとなる。したがって、ブレーキ駆動信号は同一位相でＯＮ，ＯＦＦを繰り返すため、励磁された電磁石１０６によって３つのロータ１１２が永久磁石１１４，１１４ａが磁気吸引される。このようにして、ロータ１１２は強力な磁気吸引力で所定位置に保持されるため、モータ発電機１００は強力なモータブレーキ効果を有する。【００２２】  図７は高周波交流電力増幅器２２の具体的構造を示す。高周波交流電力増幅器２２は、同心的な外周部２００ａと内周部２００ｂとを有するステータ２００を備える。ステータ２００は外周部２００ａと内周部２００ｂとの間で、周方向に等間隔で径方向に延びる複数対のラジアル磁極２０２を備える。複数対のラジアル磁極２０２において、隣接したラジアル磁極２０２の間には径方向に延びる励磁回路Ｅｃが形成され、励磁回路ＥＣは励磁磁極２０４を備え、励磁磁極２０４にはそれぞれ励磁コイル２０６が巻かれている。励磁回路Ｅｃと隣接したラジアル磁極２０２との間にはそれぞれ一対の磁気回路２０８が形成される。内周部２００ｂに隣接した位置において、励磁回路Ｅｃの内側端部近辺にハルバッハ配列構造のコモン永久磁石２１０が配置されていている。ハルバッハ配列構造の永久磁石２１０は中央に位置していて、励磁磁極２０４と同一方向に延びるＮ極とＳ極とを有するセンター永久磁石と、センター永久磁石に対してＮ極とＳ極が直交するように配置されたサイド永久磁石とを備える。このように、ハルバッハ配列構造の永久磁石２１０はＮ極側の磁束が励磁回路Ｅｃに指向するように配置される。【００２３】  ステータ２００は高周波電力入力端子子２１０と増幅電力出力端子子２１２を有し、高周波電力入力端子子２１０はコモンライン２１４とコイルライン２１６にそれぞれ接続されている。コイルライン２１６には複数のインダクタ２１８が直列接続されていて、複数のインダクタ２１８はそれぞれラジアル磁極２０２に巻かれている。複数のインダクタ２１８とコモンライン２１４との間には複数のコンデンサ２２０がそれぞれ接続されている。複数のインダクタ２１８と複数のコンデンサ２２０とはそれぞれＬＣ共振回路を構成し、これらＬＣ共振回路はコモンライン２１４とコイルライン２１６との間において直列接続される。コンデンサ２２０Ａを含むＬＣ共振回路と並列にダンピング抵抗ＤＲ１が接続され、コンデンサ２２０Ｂを含むＬＣ共振回路と並列にダンピング抵抗ＤＲ２が接続され接続される。これらダンピング抵抗ＤＲ１、ＤＲ２はＬＣ共振回路の共振の鋭さ（Ｑ）を抑制することによってノイズを減衰させ、回路の帯域幅や過渡特性、位相特性などを改善する。【００２４】  励磁コイル２０６は高周波励磁パルス発生器２４（図１参照）から高周波交流電力ＨｆＰに同期して高周波励磁パルスＨｆＰｅが同時に供給される。ハルバッハ配列構造の永久磁石２１０は励磁コイル２０６が励磁された際の磁極と同磁極を有する。高周波励磁パルスＨｆＰｅに応答して、励磁コイル２０６が励磁されると、励磁回路Ｅｃの径方向外側がＮ極となり、複数対のインダクタ２１８の径方向内側がＮ極となるため、ハルバッハ配列構造の永久磁石２１０のＮ極側から集中磁束２１０ａが励磁回路Ｅｃに流れる。この集中磁束２１０ａと励磁コイル２０６で発生した磁束が合成磁束として磁気回路２０８を循環する。このため、インダクタ２１８を通過する合成磁束が増加するため、インダクタ２１８に流れる電流が増大する。このように、励磁コイル２０６が高周波励磁パルスＨｆＰｅに応答して励磁された際に、永久磁石２１０の高周波磁界が磁気回路２０８に流れて、合成高周波磁界φｅが磁気回路２０８を通過する。このようにして、磁気回路２０８内には励磁コイル２０６の高周波磁界と永久磁石２１０の磁界との合成高周波磁界が流れる。このように、励磁コイル２０６は高周波磁界発生装置として機能する。【００２５】  図７の高周波交流電力増幅器２２の作用において、励磁コイル２０６に高周波パルス発生器２４（図１参照）から高周波励磁パルスＨｆＰｅが、例えば、高周波交流電力ＨｆＰと同���した５０ｋＨｚの周波数で同時に供給され、５０ｋＨｚの周波数で複数対の磁気回路２０８が同時に形成される。この状態で、高周波電力入力端子２１１に高周波交流電力発生器２０（図１参照）から、例えば、５０ｋＨｚの周波数で高周波交流電力Ｈｆｐが供給され、高周波交流電力ＨｆＰは直列接続された複数のＬＣ共振回路を通過しながら増幅される。この時、励磁コイル２０６は高周波励磁パルスＨｆＰｅに応答して複数対の磁気回路２０８に高周波磁界を発生させているため、複数対の磁気回路２０８を通過する磁気エネルギーφｅによりインダクタ２１８を通過する合成磁束が増加するため、インダクタ２１８に交差する磁束密度が増大してインダクタ２１８に流れる電流が増大する。こうして得られた高周波増幅電力ＨｆＰａは増幅電力出力端子２１２から取り出され、平滑回路２６（図１参照）で平滑されていて直流増幅電力ＤａＰが得られる。【００２６】  以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこの実施例に示された構成に限定されず、発明の趣旨から外れることなく様々な変更が可能である。上記実施例において、高周波交流電力発生器は、一例として、高周波インバータからなるものとして記載されたが、高周波交流電力発生器を公知の高周波パルス変換器で構成し、高周波パルス電力に変換しても良い。上記実施例において、高周波交流電力増幅装置のインダクタがラジアル磁極に巻かれたものとして記載されたが、インダクタはステータの励磁回路に隣接した領域においてステータの外周部に巻いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施形態の高周波電力増幅装置を組み込んだ自律運転型回転電気機械のブロック図である。
【図２】図２は、図１に示したモータ発電機の概略断面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線から見た断面図である。
【図４】図４は、図２に示したモータ磁極の配線図である。
【図５】図５は、インバータからモータ磁極に出力される駆動波形図である。
【図６】図６は、ブレーキ発生時にインバータからモータ磁極に出力される駆動波形図である。
【図７】図７は、図１に示した高周波交流電力増幅器具体的な構造図である。
【符号の説明】
【００２８】１０…自律運転型回転電気機械
１２…３相交流モータ
１４…３相交流発電機
２０…高周波交流電力発生器
２２…高周波交流電力増幅器
２４…高周波パルス発生器
２６…高周波整流器
３０…インバータ
３２…充電回路
３４…蓄電装置
１０４…回転軸
１０５，１０７…モータ固定子
１０６…電磁石
１０８…発電コイル
１１２…ロータ
１１４…永久磁石
２００…アウタステータ
２０２…インナステータ
２０４…ラジアルアウタ磁極
２０６…ラジアルインナ磁極
２１８…インダクタ
２２０…コンデンサ
２２２，２２４…励磁コイル
ＤＲ１，ＤＲ２…ダンピング抵抗
【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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【図７】
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