(57)【要約】      （修正有）【課題】可変周波数を有する三相入力信号を、固定周波数を有する三相出力信号に変換する電源周波数変換器を提供する。【解決手段】ある範囲内で変化可能な第１周波数のＡＣ入力信号３φ−入力を、第１周波数とは異なり、固定可能な周波数である第２周波数のＡＣ出力信号出力−Ａ、出力−Ｂ、出力−Ｃに変換する。電源周波数変換器は複数の電源整流モジュール１２を含む。各電源整流モジュール１２は、第１周波数の入力信号３φ−入力の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含む。各電源整流モジュール１２は、例えば誘導モーターなどの負荷１０に対して、第２周波数で出力信号出力−Ａ、出力−Ｂ、出力−Ｃを送信するように構成されている。電源周波数変換器は、電源整流モジュール１２を選択的に作動させる制御信号を送信するように構成されている制御部１４をさらに含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源整流モジュールを備え、各電源整流モジュールは、第１周波数の交流（ＡＣ）入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含み、各電源整流モジュールは、ＡＣ出力信号のそれぞれの相を、前記第１周波数とは異なる第２周波数で負荷へ送信するように構成されており、
前記複数の電源整流モジュールを選択的に作動させる制御信号を送信するように構成されている制御部をさらに備え、前記制御部は、前記制御信号を、前記第１周波数と同期することなく送信するように構成されている、電源周波数変換器。
【請求項２】
前記第１周波数は可変であり、前記第２周波数は固定されている、請求項１に記載の電源周波数変換器。
【請求項３】
前記電源整流部は、前記制御信号に従って、正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うように構成されている、請求項１又は２に記載の電源周波数変換器。
【請求項４】
各電源整流モジュールは、複数のサイリスタを含む、請求項３に記載の電源周波数変換器。
【請求項５】
前記ＡＣ入力信号は、三相入力信号を含み、前記ＡＣ出力信号は、三相出力信号を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の電源周波数変換器。
【請求項６】
各電源整流モジュールは、３つの電源整流部を含み、各電源整流モジュールの電源整流部は、それぞれ、前記三相入力信号の異なる相と関連付けられており、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部の出力は、組み合わされることにより、前記三相出力信号の各相を形成する、請求項５に記載の電源周波数変換器。
【請求項７】
前記制御部は、正及び負の部分と、正の部分と負の部分との間の移行部分とを有する制御信号を各電源整流部へ送信するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１つ又は請求項５に記載の電源周波数変換器。
【請求項８】
前記移行部分は、前記ＡＣ入力信号の周期よりも長い、請求項７に記載の電源周波数変換器。
【請求項９】
誘導モーターと、
複数の電源整流モジュールとを備え、各電源整流モジュールは、第１周波数の三相交流（ＡＣ）入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含み、各電源整流モジュールは、三相ＡＣ出力信号のそれぞれの相を、前記第１周波数とは異なる第２周波数で前記誘導モーターへ送信するように構成されており、
前記複数の電源整流モジュールを選択的に作動させる制御信号を送信するように構成されている制御部をさらに備え、前記制御部は、前記制御信号を、前記第１周波数と同期することなく送信するように構成されている、アセンブリ。
【請求項１０】
電源周波数変換を行うための方法であって、
複数の電源整流モジュールを用いて、第１周波数の交流（ＡＣ）入力信号を受信することを含み、各電源整流モジュールは、前記ＡＣ入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含み、
前記第１周波数とは異なる第２周波数のＡＣ出力信号のそれぞれの相を、各電源整流モジュールから負荷へ送信することと、
前記第１周波数と同期していない制御信号を用いて、前記複数の電源整流モジュールを選択的に作動させること、とをさらに含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の例示的な実施形態は、全体として電源周波数変換器及び関連する方法に関し、例えば、可変周波数を有する三相入力信号を、固定周波数を有する三相出力信号に変換する電源周波数変換器及び関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧アクチュエータは、様々な目的で用いられている。油圧アクチュエータを操作するために、一般的には、油圧ポンプ、チューブ、及び付加的制御を含む油圧システムが必要である。例えば、航空機は、油圧アクチュエータを用いて、様々な機能を果たす。例として、航空機の中には、前後に交互に動く逆推力装置を含んでいるものもある。この例の場合には、逆推力装置を制御可能に動かすために、航空機は油圧アクチュエータを含んでもよい。
【０００３】
油圧アクチュエータは多くの状況で有用であるが、油圧システムにかかるコスト、油圧システムのスペースや重量、及び／又は油圧アクチュエータが操作可能であることを保証するために必要なメンテナンスの点で、コスト負担が大きくなる可能性があり、望ましくない。例えば、逆推力装置と関連付けられた油圧アクチュエータは、一般的に、急速に起動可能でなければならないが、この目的は、例えば、離陸中断の最後の段階で逆推力装置を急速に動かすためである。急速に起動させるためには、油圧アクチュエータシステムは、コスト、スペース、重量などの点でコスト負担が大きくなる可能性があり、望ましくない。
【０００４】
したがって、いくつかの状況では、油圧アクチュエータの代わりに誘導モーターを用いて、コストやスペースの要件、重量の要件、メンテナンスの要求などを軽減している。誘導モーターは、一般的に、固定周波数での三相交流（ＡＣ：alternating current）電力を必要とする。しかしながら、航空機電力システムにより供給される三相ＡＣ電力は、必ずしも固定周波数で供給されるとは限らず、何れの場合でも、誘導モーターが最も効率的な動作を行うために用いる固定周波数では供給されない可能性がある。その代わりに、航空機電力システムは、比較的一定又は調整された電圧ではあるものの、一定の範囲内、例えば、３２０Ｈｚ〜８００Ｈｚの範囲内で変化する周波数を有する三相電力を提供することができる。
【０００５】
三相電力の周波数を固定するために、周波数変換器は、可変周波数のＡＣ入力信号を受信し、固定周波数のＡＣ出力信号を生成してもよい。周波数変換器は、複数の大型コンデンサと、いくつかの、例えば、６つの整流ダイオード及びトランジスタとを含むことができ、これらを用いて、固定周波数の出力電力を生成する。このような周波数変換器は高価であり、その重量が所望の重量を超える場合もある。さらに、このような周波数変換器の切替周波数は、非常に高くなることがあり望ましくない。また、このような周波数変換器は、電磁妨害（ＥＭＩ：electromagnetic interference）や雷の影響を受け易く、また、ＥＭＩ感度の問題を解決するために、特定の物理的レイアウトやケーブルを必要とする場合もある。
【発明の概要】
【０００６】
第１周波数のＡＣ入力信号を、第１周波数とは異なる第２周波数のＡＣ出力信号に変換するために、例示的な実施形態に係る電源周波数変換器及び関連する方法を提供する。一実施形態において、ＡＣ入力信号の第１周波数は可変であり、ＡＣ出力信号の第２周波数は固定周波数である。このため、固定周波数が、誘導モーターなどの負荷へ送信される。例示的な実施形態に係る電源周波数変換器及び関連する方法は、比較的サイズが小さく、軽量であり、また、ＥＭＩや雷に対してロバスト性を有する。これにより、航空機内において、例えば、逆推力装置などを操作するための誘導モーターと共に、電源周波数変換器及び関連する方法を用いることが容易になる。
【０００７】
一実施形態に係る電源周波数変換器は、複数の電源整流モジュールを含む。各電源整流モジュールは、第１周波数の交流（ＡＣ）入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含む。各電源整流モジュールは、ＡＣ出力信号のそれぞれの相を、第１周波数とは異なる第２周波数で、例えば誘導モーターなどの負荷へ送信するように構成されている。電源周波数変換器は、複数の電源整流モジュールを選択的に作動させる制御信号を送信するように構成されている制御部をさらに含む。制御部は、制御信号を、第１周波数と同期することなく送信するように構成されている。
【０００８】
第１周波数は可変であってもよく、第２周波数は固定されていてもよい。一実施形態に係る電源整流部は、制御信号に従って、正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うように構成されていてもよい。例えば、各電源整流モジュールは、複数のサイリスタを含んでもよい。一実施形態に係る制御部は、正及び負の部分と、正の部分と負の部分との間の移行部分とを有する制御信号を各電源整流部へ送信するように構成されていてもよい。この実施形態では、移行部分は、ＡＣ入力信号の周期より長くてもよい。
【０００９】
ＡＣ入力信号は、三相入力信号を含んでもよく、ＡＣ出力信号は、三相出力信号を含んでもよい。この実施形態では、各電源整流モジュールは、３つの電源整流部を含んでもよい。各電源整流モジュールの電源整流部は、それぞれ、三相入力信号の異なる相と関連付けられていてもよい。さらに、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部の出力を組み合わせることにより、三相出力信号の各相を形成してもよい。
【００１０】
他の実施形態に係るアセンブリは、誘導モーター及び複数の電源整流モジュールを含む。各電源整流モジュールは、第１周波数の三相交流（ＡＣ）入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含む。また、各電源整流モジュールは、三相ＡＣ出力信号のそれぞれの相を、第１周波数とは異なる第２周波数で誘導モーターへ送信するように構成されている。一実施形態において、第１周波数は可変であってもよく、第２周波数は固定されていてもよい。この実施形態のアセンブリは、複数の電源整流モジュールを選択的に作動させる制御信号を送信するように構成されている制御部をさらに含んでもよい。制御部は、制御信号を、第１周波数と同期することなく送信するように構成されていてもよい。
【００１１】
例示的な実施形態に係る電源整流部は、制御信号に従って、正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うように構成されていてもよい。各電源整流モジュールは、３つの電源整流部を含んでもよい。この実施形態において、各電源整流モジュールの電源整流部は、それぞれ、三相入力信号の異なる相と関連付けられていてもよい。さらに、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部の出力を組み合わせることにより、三相出力信号の各相を形成してもよい。例示的な実施形態に係る制御部は、正及び負の部分と、正の部分と負の部分との間の移行部分とを有する制御信号を各電源整流部へ送信するように構成されていてもよい。移行部分は、ＡＣ入力信号の周期より長くてもよい。
【００１２】
さらに他の実施形態において、電源周波数変換を行うための方法が提供されてもよい。この実施形態では、上記方法は、複数の電源整流モジュールそれぞれを用いて、第１周波数の交流（ＡＣ）入力信号を受信することを含んでもよい。各電源整流モジュールは、ＡＣ入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含んでもよい。この実施形態に係る方法は、第２周波数のＡＣ出力信号のそれぞれの相を、各電源整流モジュールから負荷へ送信することをさらに含んでもよい。第２周波数は、第１周波数とは異なっていてもよい。一実施形態において、第１周波数は可変であり、第２周波数は固定されている。この実施形態に係る、電源周波数変換を行うための方法は、第１周波数と同期されていない制御信号を用いて、複数の電源整流モジュールを選択的に作動させることをさらに含む。
【００１３】
一実施形態に係る方法では、電源整流部を用いて、制御信号に従って正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うことにより、ＡＣ出力信号を送信する。一実施形態に係るＡＣ入力信号は、三相入力信号を含んでもよく、ＡＣ出力信号は、それに対応して三相出力信号を含んでもよい。各電源整流モジュールは、一実施形態においては、３つの電源整流部を含んでもよい。この実施形態において、上記方法では、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部を用いて三相入力信号の異なる相を受信することにより、ＡＣ入力信号を受信してもよい。この実施形態に係る方法では、さらに、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部の出力を組み合わせて、三相出力信号のそれぞれの相を形成することにより、ＡＣ出力信号を送信してもよい。例示的実施形態に係る方法では、正及び負の部分、正の部分と負の部分との間の移行部分とを有する制御信号を各電源整流部へ送信することにより、複数の電源整流モジュールを選択的に作動させてもよい。この実施形態では、移行部分は、ＡＣ入力信号の周期より長くてもよい。
【００１４】
一般的な文言を用いて本開示の様々な態様を説明してきたが、以下では添付の図面について記載する。これらの図面は、必ずしも縮尺にしたがっていない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の例示的な実施形態に係る電源周波数変換器を含むアセンブリのブロック図である。
【図２】本開示の例示的な実施形態に係る電源周波数変換器を含むアセンブリをより詳細に示す図である。
【図３】本開示の例示的な実施形態に係る、電源整流部に送信される制御信号を示す図である。
【図４】本開示の例示的な実施形態に係る、電源周波数変換を行うための方法に従って実行される動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本開示の詳細な説明を、添付の図面を参照しながら行う。これらの図面には、全ての態様ではなく、そのうちの一部が示されている。実際には、本開示は、様々な形態で実施可能であり、本明細書に記載している態様のみに限定されるべきでない。むしろ、これらの態様は、本開示が、該当する法的要件を満たすように記載されているものである。本明細書全体にわたって、同じ参照番号は、同じ要素を示している。
【００１７】
ここで、図１を参照すると、電源周波数変換器を含むアセンブリが示されており、このアセンブリは、例えば、所定の固定周波数の電力を負荷１０へ供給する。電源周波数変換器及び関連する方法は、幅広い用途に用いることができ、この結果、様々な負荷と共に用いることができる。一例として、以降の説明では、電源周波数変換器は、所定の周波数の三相電力を、航空機に搭載されている負荷に対して供給することに関連して記載されるが、これに限定されない。例えば、航空機に搭載されている負荷は、様々な機能を果たす誘導モーターであってもよい。これに関して、誘導モーターは、逆推力装置に機能接続されることにより、逆推力装置（thrust reverser）を指示位置まで制御可能に迅速に動かすことができる。
【００１８】
図１に示すように、電源周波数変換器は、交流入力信号、例えば、三相ＡＣ入力信号である３Φ−入力を受信する。三相ＡＣ入力信号である３Φ−入力は、３つの位相成分、すなわち３Φ−入力−Ａ、３Φ−入力−Ｂ、及び３Φ−入力−Ｃを含む。各位相成分は、他の位相成分から、約１２０度（１２０°、２π／３ラジアン）又は入力波形の周期の約３分の１だけオフセットされている。一実施形態では、三相入力信号は、可変である第１周波数で送信される。航空機に関しては、航空機用の電力は、一定の範囲内、例えば、３２０Ｈｚ〜８００Ｈｚの範囲内で変化可能な周波数で供給されてもよい。しかしながら、例えば、誘導モーターなどの、少なくともいくつかの負荷１０は、所定の固定周波数で最も効率よく効果的に動作する。ＡＣ出力信号の固定周波数は、ＡＣ入力信号の第１周波数よりも大きくても小さくてもよいが、一実施形態においては、４０Ｈｚである。一実施形態においては、例えば、ＡＣ出力信号の周波数は、入力周波数の範囲により限定される０．０００３Ｈｚ〜４００Ｈｚの範囲内であってもよい。したがって、例示的な実施形態の電源周波数変換器は、可変である第１周波数の三相ＡＣ入力信号を、負荷が効率的に動作可能な固定周波数である第２周波数の三相ＡＣ出力信号に変換してもよい。
【００１９】
三相ＡＣ入力信号は、一定又は調整された電圧で送信されてもよい。例示的な実施形態の電源周波数変換器により行われる整流の結果、負荷１０へ送信されるＡＣ出力信号の位相は、三相ＡＣ入力信号よりもノイズが多いことがある。以下に記載するように、例えば、三相ＡＣ入力信号は矩形波形であり、整流の結果、この矩形波形の正の部分と負の部分にはリップルが重畳される。しかしながら、誘導モーターなどの多くの種類の負荷は、上述したようなノイズの多い信号、例えば、矩形波形の正と負の部分に重畳されたリップルを有する信号を受信し、この信号に基づいて動作するように構成されている。ただし、これは、周波数が、本開示の例示的な実施形態に係る電源周波数変換器により提供された状態のままで固定されていることが条件である。
【００２０】
図１にも示されているように、電源周波数変換器は複数の電源整流モジュールを含む。各電源整流モジュールは、第１周波数のＡＣ入力信号の複数の異なる相、例えばＡＣ入力信号の３つの相などを受信するための複数の電源整流部を含む。各電源整流モジュールは、例えば単相ＡＣ出力信号などの、ＡＣ出力信号のそれぞれの相を、第１周波数とは異なる第２周波数で負荷１０へ送信するように構成されている。各電源整流モジュールにより送信される各単相ＡＣ出力信号は、総合的にみると、第２周波数で負荷に送信される三相ＡＣ出力信号を含んでいる。ＡＣ入力信号が三相ＡＣ入力信号であり、三相ＡＣ出力信号が負荷に送信される実施形態では、各電源整流モジュールはＡＣ入力信号の３つ全ての相を受信し、ＡＣ入力信号の各相は、それぞれの電源整流モジュールにおける異なる電源整流部に送られる。これについては、以下で詳細に説明する。さらに、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部からの出力を組み合わせて、三相ＡＣ出力信号の各相を生成する。図１を参照すると、例えば、位相Ａ電源整流モジュールで示される第１電源整流モジュールは、複数の電源整流部を含んでおり、これらの電源整流部は、それぞれ出力を有しており、これらの出力は、組み合わされることにより、負荷へ送信される三相ＡＣ出力信号の１つの位相、例えば、出力−Ａで示される位相Ａが生成される。同様に、位相Ｂ及び位相Ｃ電源整流モジュールで示される第２及び第３電源整流モジュールは、本実施形態において、出力−Ｂ及び出力−Ｃで示される位相Ｂ及び位相Ｃを送信する。これらの相は、それぞれ、負荷に送信される三相ＡＣ出力信号の位相である。
【００２１】
次に図２を参照すると、負荷１０は誘導モータの形態で示されており、この負荷は、複数の異なる電源整流モジュール１２から、三相ＡＣ出力信号の出力−Ａ、出力−Ｂ、及び出力−Ｃで示される位相Ａ、位相Ｂ、及び位相Ｃを受信する。図２に示すように、ＡＣ入力信号及びＡＣ出力信号が共に三相である例示的な実施形態における各電源整流モジュールは、３つの電源整流部を含み、各モジュールの電源整流部は、それぞれ、三相ＡＣ入力信号の異なる相と関連付けられており、例えば、三相ＡＣ入力信号の異なる相を受信するように構成されている。例えば、第１電源整流部は、３Φ−入力−Ａで示される三相ＡＣ入力信号の位相Ａを受信し、第２電源整流部は、３Φ−入力−Ｂで示される三相ＡＣ入力信号の位相Ｂを受信し、第３電源整流部は、３Φ−入力−Ｃで示される三相ＡＣ入力信号の位相Ｃを受信する。さらに、図２に示す実施形態においては、各モジュールの３つの電源整流部の出力が組み合わされることにより、誘導モーターへ送信する三相ＡＣ出力信号の各相、例えば、出力−Ａ、出力−Ｂ、又は出力−Ｃの相が形成される。
【００２２】
図示されている実施形態では、各電源整流部は、例えば、シリコン制御整流子（ＳＣＲ：silicon controlled rectifier）などのサイリスタ１６である。各サイリスタは、例えば、三相ＡＣ入力信号の各相などの入力信号を受信し、受信した入力信号を、制御信号に基づいて、正方向又は負方向に整流することにより、出力を生成する。
【００２３】
したがって、電源周波数変換器は、制御信号を電源整流部に送信するために、図１に示すような制御部１４を含んでもよい。制御信号は、複数の電源整流モジュール１２を選択的に作動させ、これにより、誘導モーターなどの負荷１０に対して、ＡＣ入力信号の第１周波数とは異なる第２周波数の三相ＡＣ出力信号が供給されるようにする。これに関して、第１周波数は可変であるが、第２周波数は固定されていてもよい。負荷に対して固定周波数で電力を供給することにより、誘導モーターなどの負荷は、より効率的に動作することができる。制御部は、例えば、プロセッサやコンピュータなどの演算装置により実現することができる。ここで、コンピュータとは、例えば、航空機に搭載されたコンピュータである。
【００２４】
制御部１４は、電源整流部に対して様々な制御信号を送信するように構成されてもよいが、一実施形態の制御部は、各電源整流モジュール１２に対し異なる制御信号を送信するように構成されている。しかしながら、各電源整流モジュールにおいては、制御部は、その電源整流モジュールの各電源整流部に対して同じ制御信号を送信するように構成されてもよい。図２に示すように、例えば、制御部は、第１電源整流モジュールの３つの電源整流部のそれぞれに対して、同一の位相Ａ制御信号を送信してもよい。また、制御部は、第２電源整流モジュールの３つの電源整流部それぞれに対して、同一の位相Ｂ制御信号を送信してもよく、この位相Ｂ制御信号は、位相Ａ制御信号とは異なる信号である。さらに、本実施形態の制御部は、第３電源整流モジュールの３つの電源整流部それぞれに対して、同一の位相Ｃ制御信号を送信するように構成されてもよく、この位相Ｃ制御信号は、位相Ａ制御信号及び位相Ｂ制御信号のいずれの信号とも異なる信号である。
【００２５】
一実施形態において、制御部１４は、図３に示すタイプの制御信号を送信するように構成されてもよい。これに関して、図３は、位相Ａ制御信号、位相Ｂ制御信号、及び位相Ｃ制御信号を個々に示している。図示するように、各制御信号は周期的であり、正の部分２０、次に負の部分２２、さらに別の正の部分、といった順で繰り返し正と負の部分を含む。さらに、制御信号は、各正の部分とそれに隣接する各負の部分との間に移行部分２４を含むことができる。移行部分の期間は、例えば、０の値を有することにより制御信号はオフになっており、これによって、正の部分と負の部分とを分離して、入力位相間の導電を防止する。実際に、移行部分が存在しない場合には、入力の２つの相が接続して、位相間のショートが生じる可能性がある。図３に示すように、位相Ａ制御信号、位相Ｂ制御信号、及び位相Ｃ制御信号は、互いに異なっていてもよいが、一実施形態では、タイミングのみが異なり、周波数と波形は同一である。なお、時間は、信号間で相対的にシフトしており、例えば、１２０°又は波形の周期の３分の１でシフトしている。制御部により送信される制御信号の周波数は、ＡＣ出力信号の生成に用いられる第２周波数と同一又は酷似していてもよい。しかしながら、制御信号の周波数は、ＡＣ入力信号の第１周波数と同期する必要はなく、これにより、電源周波数変換器の設計を簡易化することができる。波形に関しては、図３に示すように、正の部分及び負の部分は、同じ又はほぼ等しい長さを有し、移行部分は、それよりもはるかに短い長さを有していてもよい。しかしながら、例示的な実施形態の移行部分は、ＡＣ入力信号の周期よりも長く、これにより、入力位相間の導電を防止する。
【００２６】
制御信号に応答して、各電源整流部は、入力信号の正方向の整流又は入力信号の負方向の整流を交互に行うように構成されてもよい。例示的な実施形態では、制御信号の正の部分２０が、制御信号の送信先である各電源整流部に入力信号の正方向の整流を行わせ、同じ制御信号の負の部分２２が、同じ各電源整流部に入力信号の負方向の整流を行わせる。したがって、各電源整流部の出力は、受信する制御信号の矩形波形に酷似する矩形波形、又はこの信号の矩形波形を反映する矩形波形を有することになる。各モジュール１２のそれぞれの電源整流部の出力を組み合わせることにより、負荷１０へ供給する出力信号の各相を生成することができる。したがって、出力信号もまた、全体的に、ＡＣ入力信号の第１周波数とは異なる第２固定周波数の矩形波形を有することになる。しかしながら、整流の結果、出力信号は、例えば、矩形波形の正の部分及び負の部分にリップルを含んでしまい、入力信号に比べてノイズが多くなる可能性がある。しかしながら、例えば、誘導モーターなどの、少なくともいくつかの負荷１０は、ノイズの多い波形に応答して効率よく効果的に動作することができ、特に、その波形が所定の固定周波数である場合には、より効果的に動作することができる。
【００２７】
次に図４を参照すると、電源周波数変換を行う方法が示されている。ブロック３０に示すように、上記方法は、複数の電源整流モジュール１２のそれぞれを用いて、第１周波数のＡＣ入力信号を受信することを含む。一実施形態では、第１周波数は可変である。上述したように、各電源整流モジュールは、ＡＣ入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含んでもよい。ＡＣ入力信号が三相ＡＣ入力信号であり、各電源整流モジュールがそれに対応して３つの電源整流部を有している実施形態に係る上記方法では、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部を用いて、三相ＡＣ入力信号の異なる相を受信することにより、ＡＣ入力信号を受信することができる。
【００２８】
この実施形態に係る方法は、電源整流モジュールから、例えば、誘導モーターなどへ、第２周波数のＡＣ出力信号を送信することをさらに含んでもよい。ここで、図４のブロック３２を参照する。第２周波数は、第１周波数とは異なっており、一実施形態においては、固定周波数である。ＡＣ出力信号が三相ＡＣ出力信号である実施形態に係る上記方法では、各電源整流モジュール１２のそれぞれの電源整流部の出力を組み合わせて、三相ＡＣ出力信号のそれぞれの相を形成することにより、ＡＣ出力信号を送信する。この実施形態に係る方法は、第１周波数と同期していない制御信号を用いて、複数の電源整流モジュールを選択的に作動させることをさらに含む。ここで、ブロック３４を参照する。本実施形態に係る上記方法では、電源整流部を用いて、制御信号に応じて正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うことにより、ＡＣ出力信号を送信してもよい。例えば、上記方法では、正及び負の部分２０、２２と、正の部分と負の部分との間の移行部分２４とを有する制御信号を各電源整流部へ送信することにより、複数の電源整流モジュールを作動させる。本実施形態では、移行部分は、ＡＣ入力信号の周期よりも長くすることができる。
【００２９】
したがって、例示的な実施形態に係る電源周波数変換器及び関連する方法では、可変周波数と、例えば２３５Ｖなどの一定又は調整された電圧とを有する入力信号を、例えば、固定周波数などの異なる周波数と、一実施形態においてはノイズが多い波形とを有する出力信号に変換することができる。この出力信号は、例えば誘導モーターなどの負荷１０へ送信され、これにより、誘導モーターは、より効率的に動作することができる。図２に示す実施形態では、電源周波数変換器は、９つのサイリスタ１６などの、９つの電源整流部のみを用いており、コンデンサは用いられていない。したがって、電源周波数変換器は、他の設計に比べて、低コスト、省スペース、軽重量を達成することができる。さらに、例示的な実施形態に係る電源周波数変換器は、電磁妨害や雷に対する耐性が高い。したがって、例えば、逆推力装置を作動させるために行う誘導モーターの操作などの、航空機内での用途を含む広い用途での利用を容易にすることができる。これに関して、３５馬力誘導モーターなどの誘導モーターは、例えば、約１．５秒間などの第１期間に動作して逆推力装置を起動してもよく、また、例えば、約２．５秒間などの第２期間に動作して、逆推力装置を収納位置に戻してもよい。電源周波数変換器及び関連する方法は、可変周波数の交流電源を用いる他の用途に用いることができる。電源周波数変換器及び関連する方法は、モーターと共に用いることも可能であり、このモーターは、所望の性能特性を有しているか、そうでなければ、不正確な周波数又は望まれない可変周波数を有する交流電源により駆動されるものである。
【００３０】
さらに、本開示は、以下の付記に従った実施形態を含む。
【００３１】
付記１  複数の電源整流モジュールを備え、各電源整流モジュールは、第１周波数の交流（ＡＣ）入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含み、各電源整流モジュールは、ＡＣ出力信号のそれぞれの相を、前記第１周波数とは異なる第２周波数で負荷へ送信するように構成されており、前記複数の電源整流モジュールを選択的に作動させる制御信号を送信するように構成されている制御部をさらに備え、前記制御部は、前記制御信号を、前記第１周波数と同期することなく送信するように構成されている、電源周波数変換器。
【００３２】
付記２  前記第１周波数は可変であり、前記第２周波数は固定である、付記１に記載の電源周波数変換器。
【００３３】
付記３  前記電源整流部は、前記制御信号に従って、正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うように構成されている、付記１に記載の電源周波数変換器。
【００３４】
付記４  各電源整流モジュールは、複数のサイリスタを含む、付記３に記載の電源周波数変換器。
【００３５】
付記５  前記ＡＣ入力信号は、三相入力信号を含み、前記ＡＣ出力信号は、三相出力信号を含む、付記１に記載の電源周波数変換器。
【００３６】
付記６  各電源整流モジュールは、３つの電源整流部を含み、各電源整流モジュールの電源整流部は、それぞれ、前記三相入力信号の異なる相と関連付けられており、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部の出力は、組み合わされることにより、前記三相出力信号の各相を形成する、付記５に記載の電源周波数変換器。
【００３７】
付記７  前記制御部は、正及び負の部分と、正の部分と負の部分との間の移行部分とを有する制御信号を各電源整流部へ送信するように構成されている、付記１に記載の電源周波数変換器。
【００３８】
付記８  前記移行部分は、前記ＡＣ入力信号の周期よりも長い、付記７に記載の電源周波数変換器。
【００３９】
付記９  誘導モーターと、複数の電源整流モジュールとを備え、各電源整流モジュールは、第１周波数の三相交流（ＡＣ）入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含み、各電源整流モジュールは、三相ＡＣ出力信号のそれぞれの相を、前記第１周波数とは異なる第２周波数で前記誘導モーターへ送信するように構成されており、前記複数の電源整流モジュールを選択的に作動させる制御信号を送信するように構成されている制御部をさらに備え、前記制御部は、前記制御信号を、前記第１周波数と同期することなく送信するように構成されている、アセンブリ。
【００４０】
付記１０  前記第１周波数は可変であり、前記第２周波数は固定されている、付記９に記載のアセンブリ。
【００４１】
付記１１  前記電源整流部は、前記制御信号に従って、正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うように構成されている、付記９に記載のアセンブリ。
【００４２】
付記１２  各電源整流モジュールは、３つの電源整流部を含み、各電源整流モジュールの電源整流部は、それぞれ、前記三相入力信号の異なる相と関連付けられており、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部の出力は、組み合わされることにより、前記三相出力信号の各相を形成する、付記９に記載のアセンブリ。
【００４３】
付記１３  前記制御部は、正及び負の部分と、正の部分と負の部分との間の移行部分とを有する制御信号を各電源整流部へ送信するように構成されている、付記９に記載のアセンブリ。
【００４４】
付記１４  前記移行部分は、前記ＡＣ入力信号の周期よりも長い、付記１３に記載のアセンブリ。
【００４５】
付記１５  電源周波数変換を行うための方法であって、複数の電源整流モジュールを用いて、第１周波数の交流（ＡＣ）入力信号を受信することを含み、各電源整流モジュールは、前記ＡＣ入力信号の複数の異なる相を受信するための複数の電源整流部を含み、前記第１周波数とは異なる第２周波数のＡＣ出力信号のそれぞれの相を、各電源整流モジュールから負荷へ送信することと、前記第１周波数と同期していない制御信号を用いて、前記複数の電源整流モジュールを選択的に作動させること、とをさらに含む、方法。
【００４６】
付記１６  前記第１周波数は可変であり、前記第２周波数は固定されている、付記１５に記載の方法。
【００４７】
付記１７  前記ＡＣ出力信号の送信は、前記電源整流部を用いて、前記制御信号に従って、正方向の整流又は負方向の整流を交互に行うことを含む、付記１５に記載の方法。
【００４８】
付記１８  前記ＡＣ入力信号は、三相入力信号を含み、前記ＡＣ出力信号は、三相出力信号を含む、付記１５に記載の方法。
【００４９】
付記１９  各電源整流モジュールは、３つの電源整流部を含み、前記ＡＣ入力信号の受信は、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部を用いて、前記三相入力信号の異なる相を受信することを含んでおり、前記ＡＣ出力信号の送信は、各電源整流モジュールのそれぞれの電源整流部の出力を組み合わせて、前記三相出力信号の各相を形成することを含む、付記１８に記載の方法。
【００５０】
付記２０  前記複数の電源整流モジュールの選択的な作動は、正及び負の部分と、正の部分と負の部分との間の移行部分とを有する制御信号を各電源整流部へ送信することを含み、前記移行部分は、前記ＡＣ入力信号の周期よりも長い、付記１５に記載の方法。
【００５１】
本明細書に記載されている開示についての多くの変形及び他の態様は、先の説明及び関連する図面で示される教示の利益を有する、本開示に関連する分野の当業者であれば想起できるであろう。したがって、本開示は、開示される特定の態様に限定されるものではなく、変形例及び他の態様も添付の請求の範囲に含まれるように意図されることは言うまでもない。本明細書において特定の用語を用いているが、これらの用語は、包括的且つ説明的な意味でのみ用いており、本開示を限定するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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