(57)【要約】  スイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）制御システムを利用してＳＲＭを制御する方法。本方法は、広範囲の速度および負荷にわたって適応パルス位置決めを可能にする。初期回転子位置は、初期化機構を利用してＳＲＭに提供される。相電流波形上の固定点は、電流波形の最初の電流状況位相の間に定義される。電流上昇の勾配は、電流波形が固定点に到達したときに決定される。次いで、勾配は、ＳＲＭ制御システムの整流モジュールに供給される。計算されたインダクタンスまたは電流勾配からの誤差信号は、ＳＲＭ制御システムにおける制御ループへの入力として使用される。時間決定モジュールは、次のパルスを発射するための最適な時間信号を決定する。最適時間信号は、複数のＳＲＭスイッチをオン及びオフ状態に切り替えるために、ＳＲＭに供給される。【選択図】図１
2021518096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）を制御する方法であって、
ａ）整流モジュールを有するＳＲＭ制御システムを提供するステップと、
ｂ）初期化機構を利用して前記ＳＲＭのための初期回転子位置を提供するステップと、
ｃ）電流波形の最初の電流上昇位相の間の相電流波形上の固定点を定義するステップと、
ｄ）前記電流波形が前記固定点に到達したときに、前記電流上昇の勾配を決定し、前記勾配が前記整流モジュールに供給されるステップと、
ｅ）誤差信号を計算し、前記ＳＲＭ制御システムにおける制御ループへの入力として、前記誤差信号を提供するステップと、
ｆ）次のパルスを発射するための最適な時間を決定するステップであって、それによって、前記ＳＲＭ制御システムは、広範囲の速度および負荷にわたって適応パルス位置決めを可能にする、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記定義された固定点は、前記ＳＲＭの基礎インダクタンス値に対して静的である、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
固定された位置は、前記最初の電流上昇における定常電流の５０％から１００％の間の大きさに対応する点において定義される、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＳＲＭ制御システムは、所望のインダクタンス値から前記誤差信号を計算するために、前記基礎インダクタンスを利用するように設計された、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＳＲＭ制御システムは、所望の電流上昇から前記誤差信号を計算するために、一定期間にわたって、測定された電流上昇を利用するように設計された、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
スイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）を制御する方法であって、
ａ）整流モジュールを有するＳＲＭ制御システムを提供するステップと、
ｂ）初期化機構を利用して前記ＳＲＭのための初期回転子位置を提供するステップと、
ｃ）電流波形の最初の電流上昇位相の間の相電流波形上の固定点を定義するステップであって、前記固定点は前記ＳＲＭの基礎インダクタンス値に対して静的である、ステップと、
ｄ）前記電流波形が前記固定点に到達したときに、前記電流上昇の勾配を決定し、前記勾配が前記整流モジュールに供給されるステップと、
ｅ）周波数入力信号を転流モジュールに提供して、軸速度のデジタル推定値を取得するステップと、
ｆ）前記電流上昇の勾配および前記周波数入力信号を利用して、現在の速度を計算するステップと、
ｇ）基準速度および前記現在の速度を利用して、調整ユニットによって指令電流を生成するステップと、
ｈ）前記指令電流を、前記ＳＲＭ制御システム内の内部電流ループによって、測定電流と比較するステップと、
ｉ）パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成して、前記ＳＲＭの複数のスイッチをオンおよびオフ状態にするための複数の整流角度を生成するステップであって、それによって、前記ＳＲＭ制御システムは、広範囲の速度および負荷にわたって適応パルス位置決めを可能にする、ステップと
を含む方法。
【請求項７】
固定された位置は、前記最初の電流上昇における定常電流の５０％から１００％の間の大きさに対応する点において定義される、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記調整ユニットは、比例積分ユニットである、
請求項６に記載の方法。
【請求項９】
スイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）を制御するためのＳＲＭ制御システムであって、
初期化機構を利用して前記ＳＲＭのための初期回転子位置を提供する初期化モジュールと、
電流波形の最初の電流上昇位相の間の相電流波形上の固定点を定義するポイント定義モジュールと、
前記電流波形が前記固定点に到達したときに、前記電流上昇の勾配を決定する勾配決定モジュールと、
前記勾配決定モジュールから前記電流上昇の勾配と周波数入力信号を受け取る整流モジュールと、
前記ＳＲＭ制御システムの制御ループに供給される誤差信号を計算する誤差計算モジュールと、
次のパルスを発射するための最適な時間を決定する時間決定モジュールであって、それによって、前記ＳＲＭ制御システムは、広範囲の速度および負荷にわたって適応パルス位置決めを可能にする、ステップと
を含むＳＲＭ制御システム。
【請求項１０】
前記定義された固定点は、前記ＳＲＭの基礎インダクタンス値に対して静的である、
請求項９に記載のＳＲＭ制御システム。
【請求項１１】
固定された位置は、前記最初の電流上昇における定常電流の５０％から１００％の間の大きさに対応する点において定義される、
請求項９に記載のＳＲＭ制御システム。
【請求項１２】
所望のインダクタンス値から前記誤差信号を計算するために、前記基礎インダクタンスを利用するように設計された、
請求項９に記載のＳＲＭ制御システム。
【請求項１３】
所望の電流上昇から前記誤差信号を計算するために、一定時間にわたって、測定された電流上昇を利用するように設計された、
請求項９に記載のＳＲＭ制御システム。
【請求項１４】
前記時間決定モジュールから決定された最適時間は、前記ＳＲＭの複数のスイッチをオンおよびオフ状態にするために利用される、
請求項９に記載のＳＲＭ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、スイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）を制御するための方法に関し、より具体的には、広範囲の速度および負荷にわたって適応パルス位置決めを可能にするようにＳＲＭを制御するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）は、リラクタンストルクによって動作する単純なタイプの電気モータである。ＳＲＭは、突出した回転子極および固定子極を含む。固定子には巻線が集中しているが、回転子には巻線や永久磁石はない。これらの特徴は、ＳＲＭが従来の非ＳＲＭモータと比較して非常に高速を達成することを可能にする。回転子には巻線が存在しないので、回転子ではなく固定子の巻線にのみに電力が供給され、この単純な機械的構成により、ＳＲＭは、従来の電気モータと比較してより低いメンテナンスコストを提供する。固定子巻線に電流が流れると、回転子磁極が、励磁（励起）された固定子磁極と整列しようとする傾向によってトルクが発生される。各位相（フェーズ, phase）の励磁を回転子位置と同期させることによって、連続トルクを発生させることができる。正確な回転子位置情報は、モータトルクの制御に必須である。
【０００３】
アクティブ相または非アクティブ相のインダクタンスを用いた位置推定のために、いくつかの技術が提案されている。ほとんどの方法では、制御された信号が利用され、相巻線に印加してインダクタンスを推定し、位置エンコーダを使用せずに回転子の位置を決定することができる。ある他の方法では、モータの自動較正について説明している。そのような方法の１つは、機械の相巻線に関連する電流および磁束の電流センサおよび磁束センサから信号を受信するデジタルプロセッサを有するセンサレス回転子位置測定システムを説明する。電流および磁束の測定は、予測される基準回転子位置で可能になる。電流および磁束は、通電サイクルごとに１回だけサンプリングされる。この方法は、絶対回転子位置情報を提供できない位置推定方法論に基づくものである。
【０００４】
別の方法は、スイッチト・リラクタンス・モータ内の回転子位置の間接的な感知を通じて、スイッチト・リラクタンス・モータを制御する回路を説明する。この方法は、電流が２つの所定のレベル間で上昇する時間を測定する。測定された電流上昇（電流立ち上り）時間を、所望の電流上昇時間と比較し、モータ相（motor phases）における導通間隔が回転子の位置と同位相であるか、またはロータの位置を遅らせたり先導したりするかを判定することができる。しかしながら、この方法は、電流上昇時間を計算するために複雑なアルゴリズムを利用する。
【０００５】
スイッチト・リラクタンス電気機械を制御するさらに別の方法は、動作特性を示すセンサ信号を生成および送信するセンサを有するスイッチト・リラクタンス電気機械と、スイッチト・リラクタンス・モータおよびセンサに動作可能に結合されたコントローラと、当該方法を実行するコントローラとを含む。ここで、ＳＲＭのセンサレス制御は、電圧のパルスを注入（印加）し、その結果得られる位相における電流を測定することによって行われる。しかしながら、この方法は、スイッチト・リラクタンス電気機械を制御するために追加の電圧パルスを注入するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、適応パルス位置決めを達成するためにスイッチト・リラクタンス機械を制御する方法が必要である。そのような方法は、機械の製造欠陥および経年変化の影響を低減する。また、そのような方法は、製造された機械のバッチ全体ではなく、個々の機械ごとに制御パラメータを調整する。さらに、このような方法は、正確な回転子位置情報を提供する。そのような方法は、電流上昇時間を計算するために単純なアルゴリズムを利用する。さらに、そのような方法は、スイッチト・リラクタンス電気機械を制御するための追加の電圧パルスを注入することはない。これらおよび他の目的は、本実施形態によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来技術に見られる制限を最小限に抑え、本明細書を読むと明らかとなる他の制限を最小限に抑えるために、本発明の好ましい実施形態は、スイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）を制御し、広範囲の速度および負荷にわたる適応パルス位置決めを可能にするＳＲＭ制御システムを提供する。ＳＲＭ制御システムは、初期化機構を利用してＳＲＭに対する初期回転子位置を提供する初期化モジュールを含む。ＳＲＭ制御システムにおけるポイント定義モジュールは、電流波形の最初の（初期）電流上昇位相（フェーズ）の間に相電流波形（phase current waveform）上の固定点（ピン留めポイント、pinned point）を定義する。定義された固定点は、ＳＲＭの基礎となるインダクタンス値に対して静的（static）である。
【０００８】
好ましくは、動作条件および負荷トルクプロファイルの変化を処理するために、新しい固定点を決定する２つの選択肢（オプション）がある。第１の選択肢は、新しい動作条件に対するこの電流のインダクタンス値の知識に依存するか、または計算することができる。そして、第２の選択肢は、制御方法の簡略化が許容される場合、このインダクタンスに基づく一定時間にわたる電流プロファイルの傾き（所望の電流上昇）のみが必要であることである。電流（上昇）の勾配（傾き）は、波形が固定された（ピン止め）電流レベル（pinned current level）に達すると、測定される。
【０００９】
ＳＲＭ制御システムにおける勾配決定モジュールは、電流波形が固定点に到達したときの電流上昇（current rise）の勾配を決定する。システムにおける整流（転流）モジュールは、勾配決定モジュールから電流上昇の勾配と周波数入力信号を受信するように設計される。ＳＲＭ制御システムは、誤差（エラー）信号を計算する誤差計算モジュールをさらに含む。ＳＲＭ制御システムは、誤差信号を計算するために基礎インダクタンスまたは測定された電流上昇を利用するように設計される。１つの構成では、電流上昇の勾配を利用して、所望のインダクタンスから誤差信号を計算するために使用される基礎となるインダクタンスを計算する。別の構成では、ＳＲＭ制御システムは、一定期間にわたって測定された電流上昇を利用して、所望の電流上昇から誤差信号を計算するように設計される。計算されたインダクタンスまたは電流勾配（current slope）からの誤差信号は、ＳＲＭ制御システムにおける制御ループへの入力として使用される。時間決定モジュールは、次のパルスを発射するための最適な時間を決定する。
【００１０】
好ましい方法は、ＳＲＭ制御システムの全体的な制御アーキテクチャを説明する。この制御アーキテクチャによれば、基準速度（reference speed）またはトルクがシステムへの入力として提供される。電流の上昇の勾配は、電流波形が固定点に達すると計算され、整流モジュールに供給される。基礎インダクタンス値は、電流上昇の勾配を利用して計算される。周波数入力信号は、軸速度（shaft speed）のデジタル推定値を与える整流モジュールに供給されるもう１つの入力である。現在の速度（current speed）は、電流上昇および周波数入力信号の勾配を利用して計算される。基準速度と現在の速度との間の誤差生成器は、指令電流（commanded current）を生成するレギュレータユニットによって処理される。レギュレータユニットは、比例積分（ＰＩ）レギュレータとすることができる。指令電流は、ＳＲＭ制御システムの内部電流ループによって測定された電流と比較される。その後、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号が生成され、時間信号 Ton、Toff を利用してＳＲＭの複数のスイッチをオンおよびオフ状態にするための複数の整流角度が生成される。
【００１１】
好ましい実施形態は、ＳＲＭ制御システムを利用してＳＲＭを制御する方法を含む。本方法は、ＳＲＭ制御システムを提供することによって開始する。次に、初期回転子位置が初期化機構を利用してＳＲＭに提供される。そして、電流波形の最初の電流上昇位相の間に相電流波形上の固定点が定義される。その後、電流波形が固定点に到達すると、電流の上昇の勾配が決定される。次いで、勾配は、整流モジュールに供給される。その後、計算されたインダクタンスまたは電流勾配からの誤差信号は、ＳＲＭ制御システムにおける制御ループへの入力として使用される。最後に、時間決定モジュールは、次のパルスを発射するための最適な時間信号を決定する。最適な時間信号は、複数のＳＲＭスイッチをオン状態、オフ状態に切り替えるために、ＳＲＭに供給される。
【００１２】
ＳＲＭの最適効率および最大負荷容量は、電流波形の固定点が電流波形の最初の上昇の頂点に近く、誘導プロファイル上の固定点が、機械のその位相の誘導上昇（induction rise）の開始に近い場合に、得られる。
【００１３】
本発明の第１の目的は、センサレス環境における正確なパルス位置決めを可能にするＳＲＭ制御システムを提供することである。
【００１４】
本発明の第２の目的は、機械の製造欠陥および経年変化の影響を低減する、ＳＲＭを制御するためのＳＲＭ制御システムを提供することである。
【００１５】
本発明の第３の目的は、製造される機械のバッチ全体ではなく、個々の機械ごとに制御パラメータを調整するのに適合可能なＳＲＭ制御システムを提供することである。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、電流上昇時間を計算するための簡単なアルゴリズムを利用するＳＲＭ制御システムを提供することである。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、スイッチト・リラクタンス電気機械を制御するための追加の電圧パルスを注入しないＳＲＭ制御システムを提供することである。
【００１８】
本発明のこれらおよび他の利点および特徴は、本発明を当業者に理解可能にするために具体的に説明される。
【００１９】
本発明のこれらの様々な要素及び実施形態の明確さを高め且つ理解を向上させるために、図の要素は必ずしも描かれているとは限らない。さらに、本発明の様々な実施形態の明瞭な図を提供するために、一般的であり且つ当業者によく理解されていることが分かっている要素は描写されておらず、したがって、図面は分かり易さ及び簡潔さのために、形状が一般化されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態によるスイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）制御システムのブロック図を示す。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施形態による、電気角の変化に対するインダクタンスプロファイルの変化を示すグラフ表現を示す。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施形態による、速度および電流ループを備えたＳＲＭ制御システムの全体的な制御アーキテクチャを示す。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施形態による、ＳＲＭ制御システムを利用してＳＲＭを制御する方法のフローチャートを示す。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施形態による、ＳＲＭの相電流を制御するための非対称ブリッジ構成を示す。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施形態による三相ＳＲＭの電流波形における固定点を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態および用途に取り組む以下の検討において、本明細書の一部を成し且つ例として、本発明を実施することができる具体的な実施形態が示されている添付図面を参照する。当然のことながら、他の実施形態が利用されてもよく、且つ本発明の範囲から逸脱することなく、変更が施されてもよい。
【００２２】
それぞれが互いに独立して、または他の特徴と組み合わせてそれぞれ使用することができる様々な発明の特徴を以下に記載する。しかしながら、単一の発明の特徴は、上述の問題のいずれにも対処しないか、または上述の問題のうちの１つのみに対処する。さらに、上述の問題の１つまたは複数は、以下に説明される特徴のいずれによっても完全には対処されない場合がある。
【００２３】
本明細書に用いられている単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、別段の明示がある場合を除き、複数の指示対象を含む。本明細書に用いられている「ａｎｄ（および）」は、明示的に別段の定めをした場合を除き、「ｏｒ（または）」と同義で用いられる。本明細書に用いられている用語「ａｂｏｕｔ（約）」は、記載されているパラメータの＋／−５％を意味する。本発明の任意の態様の全ての実施形態は、別段の明示がある場合を除き、組み合わせて用いられ得る。
【００２４】
文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除き、明細書および特許請求の範囲を通じて、語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」等は、排他的または網羅的意味とは対照的に、包括的意味で、すなわち「〜を含むが、それに限定されない」の意味で解釈されるべきである。また、単数または複数を使用する単語は、複数および単数をそれぞれ含む。さらに、語「ｈｅｒｅｉｎ」、「ｗｈｅｒｅｉｎ」、「ｗｈｅｒｅａｓ」、「ａｂｏｖｅ」および「ｂｅｌｏｗ」ならびに同様の意味の語は、本願において用いられる場合、本願を全体として指すものであり、本願のいかなる特定の部分も指すものではない。
【００２５】
本開示の実施形態の記載は、網羅的であること、または本開示を開示されている正確な形に限定することを意図するものではない。本開示の特定の実施形態および実施例は、例示目的で本明細書に記載されているが、当業者には理解されるように、様々な等価の修正が本開示の範囲内で可能である。
【００２６】
図１は、ＳＲＭ２６を制御するためのスイッチト・リラクタンス機械（ＳＲＭ）制御システム１０のブロック図を示す。ＳＲＭ制御システム１０は、広範囲の速度および負荷にわたって適応パルス位置決めを可能にする。ＳＲＭ制御システム１０は、初期化機構を利用してＳＲＭ２６に対する初期回転位置を提供する初期化モジュール１２を含む。好ましい実施形態では、初期化機構は、ハードアライメントまたは任意の他の数学的アプローチのようないくつかのアプローチを実装するように適合可能である。ＳＲＭ制御システム１０内のポイント定義モジュール１４は、電流波形の最初の電流上昇位相中の相電流波形上の固定点を定義する。定義された固定点は、所望の動作ポイントの関数であるＳＲＭ２６の基礎インダクタンス値に対して静的なものである。速度ループ用のＰＩコントローラは、ｘ（固定点）から次の位相のターンオンまでの時間を制御する。速度の需要が変化すると、電流の需要も変化する。これは、勾配が異なり、固定点を変更する必要があることを意味する。固定点は、特に動作条件（負荷トルク）が突然変化した場合に、最初の電流の上昇時に、定常電流の５０％〜１００％の間で特に選択された電流の大きさで定義される。これはまた、単一パルスモードに入り、波形が整列位置に近づくにつれて電流波形がプラトーになり始めるので、精度を向上させるのにも有用であり得る。目標は、固定点を十分に低くするか、電流の曲線プロファイルから十分に離れることである。
【００２７】
好ましくは、動作条件および負荷トルクプロファイルの変化を処理するために、新しい固定点を決定する２つの選択肢がある。第１の選択肢は、新しい動作条件に対するこの電流のインダクタンス値の知識に依存するか、または計算することができる。そして、第２の選択肢は、制御方法の簡略化が許容される場合、このインダクタンスに基づく一定時間にわたる電流プロファイルの勾配（所望の電流上昇）だけが必要であることを意味する。
【００２８】
勾配決定モジュール１６は、電流波形が固定点に到達するときの電流の上昇の勾配４２（図３参照）を決定する。波形が固定された電流レベルに達すると、電流（上昇）の勾配が測定される。図２に示すグラフに示すように、電流値を変化させると、インダクタンスプロファイルもそれに伴って変化する。これは、前の場合に到着したのと同じ勾配に到達するまで、固定された位置（pinned position）に対応する角度を変更する必要があることを意味する。
【００２９】
整流モジュール１８は、勾配決定モジュール１６から電流上昇の勾配４２を受け取るように設計されている。ＳＲＭ制御システム１０は、誤差信号を計算する誤差計算モジュール２０をさらに含む。ＳＲＭ制御システム１０は、誤差信号を計算するために基礎インダクタンスまたは測定された電流上昇を利用するように設計される。１つの構成では、電流上昇の勾配４２は、所望のインダクタンスからの誤差信号を計算するために使用される基礎となるインダクタンスを計算するために利用される。別の構成では、ＳＲＭ制御システム１０は、一定期間にわたって測定された電流上昇を利用して、所望の電流上昇からの誤差信号を計算するように設計されている。計算されたインダクタンスまたは電流勾配からの誤差信号は、ＳＲＭ制御システム１０の制御ループ２２への入力として使用される。最後に、時間決定モジュール２４は、次のパルスを発射するのに最適な時間 Ton、T0ff ４０（図３参照）を決定する。最適時間 Ton、T0ff ４０は、ＳＲＭ２６の複数のスイッチをオンおよびオフ状態にする。好ましい実施形態の１つの構成では、位置は、次のパルスを発射するように決定される。
【００３０】
図３は、速度および電流ループを有するＳＲＭ制御システム１０の全体的な制御アーキテクチャを示す。ここで、基準速度(Ref Speed)３２またはトルクがシステム１０への入力として提供される。好ましくは、ＳＲＭ２６を制御するための提案された方法は、電流フィードバックを利用する。電流上昇の勾配４２は、電流波形が固定点に到達すると計算され、整流モジュール１８に供給される。基礎となるインダクタンス値は、電流上昇の勾配４２を利用して計算される。周波数入力信号 Tp ４４は、軸速度のデジタル推定値を与える整流モジュール１８に供給される他の入力である。現在の速度３６は、電流上昇の勾配４２および周波数入力信号 Tp ４４を利用して計算される。基準速度３２と現在の速度３６との間の誤差発生器は、指令電流（Iced）３４を生成する調整ユニット（regulator unit）３０を介して処理される。調整ユニット３０は、比例積分（ＰＩ）レギュレータとすることができる。指令電流３４は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成するために、ＳＲＭ制御システム１０内の内部電流ループによって、測定電流(Iphase)３８と比較される。ＰＷＭ信号は、時間信号 Ton、Toff ４０を利用して、ＳＲＭ２６の複数のスイッチをオンおよびオフ状態に切り替えるための複数の整流角度を生成する。
【００３１】
図４は、ＳＲＭ制御システム１０を利用してＳＲＭ２６を制御する方法のフローチャートを示す。ブロック５０に示されるように、整流モジュールを有するＳＲＭ制御システムが提供される。次に、ブロック５２に示されるように、初期化機構を利用して、初期回転子位置がＳＲＭに提供される。次いで、ブロック５４に示されるように、電流波形の最初の電流上昇位相の間に、相電流波形上の固定点が定義される。その後、ブロック５６に示すように、電流波形が固定点に到達すると、電流上昇の勾配が決定される。次いで、勾配は、整流モジュールに供給される。その後、ブロック５８に示されるように、計算されたインダクタンスまたは電流勾配からの誤差信号が、ＳＲＭ制御システムにおける制御ループへの入力として使用される。最後に、ブロック６０に示すように、時間決定モジュールは、次のパルスを発射するための最適な時間信号を決定する。複数のＳＲＭスイッチをオンおよびオフ状態に切り替えるために、最適時間信号は、ＳＲＭに供給される。
【００３２】
図５は、ＳＲＭ２６を制御するために典型的に使用される非対称ブリッジ構成を示す。この構成は、２つのスイッチＴ１、Ｔ２の間に各相が接続され、独立した制御を可能にし、インバータに貫通障害（shoot-through failure）を起こさせないことを保証する。図３のターンオンおよびターンオフ信号４０は、スイッチＴ１およびＴ２を制御するために使用される。
【００３３】
図６は、三相機械の３つの電流波形を示す。この例では、「ｘ」は、機械の位相Ａにおける電流波形の固定点である。ここで、固定点は、動作条件の定常電流のほぼ８０％である。ＳＲＭの最適な効率および最大負荷容量は、電流波形の固定点が電流波形の最初の上昇（立ち上がり）の頂点に近く、固定されている誘導プロファイル上の点が機械のその位相の誘導上昇の開始に近い場合に得られる。
【００３４】
本実施形態では、１つの整流パルスからのフィードバックは、次のパルスの位置決めに使用される。代わりに、このパルスからのフィードバックは、同じ位相における次のパルスの位置を調整するために、または、特定の固定子と回転子の磁極の組み合わせに達した次の時点またはその間の任意の位置を調整するために、使用され得る。
【００３５】
各パルスを使用して同じ位相のパルスのみを変更すると、各位相のインダクタンスが不均一になるため、位相を個別に調整できるという利点がある。しかしながら、位置フィードバックは、機械内の位相数の倍数だけ遅い。これは、電流パルスの誤差を使用して２つの制御ループに入力することによって克服することができる。２つの制御ループのうち、１つは現在の位相を調整し、もう１つはすべての位相を調整して、主制御方法への迅速なフィードバックを依然として実現しながら、位相間の両方のわずかな調整を可能にする。
【００３６】
各パルスを使用して同じ固定子と回転子の磁極の組み合わせのみを変更すると、不均一な磁極位置、エアギャップ、およびインダクタンスの調整を可能にするという利点がある。しかしながら、この位置フィードバックは、回転子の磁極数×位相数の倍数だけ遅い。以前の方法と同様の方法を用いて、迅速なフィードバックを依然として維持しながら、追加の自由度を導入することができる。
【００３７】
本実施形態では、イベントベース制御ループが利用された。所望のインダクタンス（または所望の電流上昇）と測定されたインダクタンス（または測定された電流上昇）との間の誤差から動作する任意の形態の制御ループは、好ましい実施形態の意図を満たす。
【００３８】
本実施形態では、電流は、パルスの最初の上昇（立ち上り）エッジ上に固定された（ピン留めされた）。しかしながら、固定点は、任意の波形に沿った任意の点を用いることができる。
【００３９】
本実施形態では、電流上昇は、電流上昇の特定の点において使用された。しかしながら、所望の波形位置では、位相をオフにするか、またはフリーホイール（freewheeled）にしたりでき、その点における電流降下／減衰は、位置を制御するために同じ方法で使用できる。
【００４０】
本実施形態では、制御ループの出力はパルス間の所望の時間であり、最後のパルスからの時間に達したとき、次のパルスが発射される。制御ループの出力は、速度推定に基づいて連続的に更新されているソフトウェアエンコーダ上の所望の位置となるように調整することもできる。この方法は、ソフトウェアエンコーダが速度測定の誤差によりドリフト（drift）する傾向にあるため、さらなる誤差を誘発するが、同じ効果を達成し得る。同様に、ハードウェアエンコーダを使用することができ、この方法は、ハードウェアエンコーダに対してパルスを位置決めすることができる。
【００４１】
この方法は、速度、負荷、または所望の最適化に基づいて所望のインダクタンス(または所望の電流上昇)の調整を可能にするようにさらに拡張され得る。
これらの調整は、現在の動作点に基づいてルックアップテーブルから適用することができ、または調整式（adjustment formula）に基づいてリアルタイムで計算することができる。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態の上記の説明は、例示および説明を目的として提示されてきた。それは、包括的であること、または本発明を開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。
上記の教示に照らして、多くの修正および変形が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲及び特許請求の範囲の均等物によって限定されないことが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
１０    ：ＳＲＭ制御システム
１２    ：初期化モジュール
１４    ：ポイント定義モジュール
１６    ：勾配決定モジュール
１８    ：整流モジュール
２０    ：誤差計算モジュール
２２    ：制御ループ
２４    ：時間決定モジュール
３０    ：調整ユニット
３２    ：基準速度
３４    ：指令電流
３６    ：速度
４０    ：ターンオフ信号
４２    ：勾配
５０    ：ブロック
５２    ：ブロック
５４    ：ブロック
５６    ：ブロック
５８    ：ブロック
６０    ：ブロック
Ｔ１    ：スイッチ
Ｔ２    ：スイッチ
【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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