(57)【要約】【課題】動作中に絶縁レベルの監視を可能にする。【解決手段】スイッチトリラクタンス機械のための制御器は、さもなければ開くであろうスイッチを閉じて、相巻線を、相巻線が電気サイクルの他の部分の間接続されるＤＣリンクに接続する。これは、システムの絶縁がＤＣリンクとグランドとの間に電圧を印加することによって監視されることを可能にする条件を生成する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチトリラクタンス機械のための、１相２スイッチ電力変換器を動作させる方法であって、
位相の両方のスイッチを、その位相の位相サイクル内の第１期間の間、閉じたままにして相巻線をＤＣリンクに接続することと、
第１期間に続いて、位相サイクル内の第２期間の間、位相の両方のスイッチを開き、相巻線の電流をゼロに減衰させることと、
その後、位相の一方のスイッチを閉じて、相巻線に電流が流れない第３期間の間、相巻線をＤＣリンクに接続することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
第３期間の終わりに一方のスイッチを閉じたままにし、次の位相サイクルの第１期間の始めに他方のスイッチを閉じ、その結果第３期間が終了すると直ちに、次の位相サイクルの第１期間が開始することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第３期間は、第２期間と次の位相サイクルの第１期間との間の間隔を実質的に埋めることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
第１期間と第２期間との間の第４期間の間、位相をフリーホイールさせることを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
各期間は位相サイクルを実質的に埋めることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
各期間の間中、位相の絶縁完全性を監視することを含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
スイッチトリラクタンス駆動システムであって、スイッチトリラクタンス機械と、制御器と、スイッチトリラクタンス機械の１以上の相巻線に結合された１相２スイッチ電力変換器とを含み、制御器は電力変換器に結合されて、１以上の相巻線に供給される電力を制御し、
制御器は、
位相の両方のスイッチを、その位相の位相サイクル内の第１期間の間、閉じたままにして相巻線をＤＣリンクに接続し、
第１期間に続いて、位相サイクル内の第２期間の間、位相の両方のスイッチを開き、相巻線の電流をゼロに減衰させ、
その後、位相の一方のスイッチを閉じて、相巻線に電流が流れない第３期間の間、相巻線をＤＣリンクに接続するように構成されることを特徴とするスイッチトリラクタンス駆動システム。
【請求項８】
制御器は、第３期間の終わりに一方のスイッチを閉じたままにし、次の位相サイクルの第１期間の始めに他方のスイッチを閉じ、その結果第３期間が終了すると直ちに、次の位相サイクルの第１期間が開始するように構成されてなることを特徴とする、請求項７に記載のスイッチトリラクタンス駆動システム。
【請求項９】
第３期間は、第２期間と次の位相サイクルの第１期間との間の間隔を実質的に埋めることを特徴とする、請求項７または８に記載のスイッチトリラクタンス駆動システム。
【請求項１０】
制御器は、第１期間と第２期間との間の第４期間の間、位相をフリーホイールさせるように構成されることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンス駆動システム。
【請求項１１】
各期間は位相サイクルを実質的に埋めることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンス駆動システム。
【請求項１２】
制御器は、各期間中に位相の絶縁完全性を監視するように構成されてなることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか１項に記載のスイッチトリラクタンス駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチトリラクタンス機械およびその動作に関する。特に、限定するものではないが、本発明は、機械における絶縁不良の検出を容易にすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチトリラクタンスシステムの特性および動作は、当該分野においてよく知られており、参照によって本明細書に組み込まれる、たとえば非特許文献１に記載されている。
図１は、典型的なスイッチトリラクタンス駆動装置を模式的に示しており、スイッチトリラクタンス機械１２は、負荷１９に接続されている。ＤＣ電源１１は、バッテリまたは整流ろ波されたＡＣ幹線あるいは他の形態のエネルギ貯蔵装置であってもよい。電源１１によって供給されるＤＣ電圧は、電子制御ユニット１４の制御の下、電力変換器１３によって機械１２の相巻線１６間で切り換えられる。スイッチングは、駆動装置の適切な動作のために、回転子の回転角度に正確に同期しなければならず、典型的には、回転子位置検出器１５が、回転子の角度位置に対応する信号を供給するために使用される。回転子位置検出器１５は、ソフトウェアアルゴリズムの形態を含む多くの形態をとってもよく、その出力は、速度フィードバック信号を生成するために使用されてもよい。位置検出器が存在し、そして回転子の瞬時位置に完全に依存する通電戦略が使用されるので、これらの機械については「切り換えられた回転子位置」という一般的な記載がなされる。
【０００３】
他の電気機械と同様に、通電コイルは、絶縁材料からなる１以上の層を含む絶縁システムによって機械のフレームから絶縁されている。典型的には、機械の異なる部分は、これらの異なる部分における電気的および熱的条件に応じて、異なる種類の絶縁材料を有する。絶縁システムの全体の目的は、安全上の理由のために、絶縁システムに触れる人が潜在的に有害な電圧にさらされないように、典型的に電気的に接地される、機械のフレームから導電体を絶縁することである。同様に、電力工学および制御システムのための筐体は接地される。この接地は図１に模式的に示される。
【０００４】
多くの異なる電力変換器トポロジが、この種の機械に対して知られており、そのいくつかが非特許文献１において議論されている。最も一般的な構成の１つが、図２の多相システムの単一相に対して示されており、そこでは機械の相巻線１６がバスバー２６，２７間にわたって２つのスイッチング素子２１，２２と直列に接続されている。バスバー２６，２７は、まとめて、変換器の「ＤＣリンク」として知られている。エネルギ回収ダイオード２３，２４は、相巻線に接続されて、スイッチ２１，２２が開かれるときに相電流をＤＣリンクに戻すことを可能にする。低値抵抗２８が、非絶縁電流感知抵抗として機能するように下側のスイッチと直列に接続されてもよい。これは、図１に示される絶縁電流トランスデューサ１８に対する代替構成である。多相システムは、典型的には、並列に接続された図２の適切な数の位相レッグを使用して、３相システムのための図３に示されるような完全システムを提供する。
【０００５】
「ＤＣリンクキャパシタ」として知られるキャパシタ２５は、ＤＣリンクにわたって接続されて、電源から引き出される、または電源に戻されるＤＣリンク電流の交番成分（すなわち、いわゆる「リプル電流」）をソースまたはシンクする。実際面で、キャパシタ２５は、直列および／または並列接続された複数のキャパシタを含んでいてもよく、並列接続が使用される場合、素子のいくつかは、変換器の至る所に分布していてもよい。
【０００６】
一般的に、相巻線は、以下のように回転子の回転をもたらすように通電される。回転子の第１の角度位置（「ターンオン角度」θｏｎと呼ぶ）において、制御器１４は、スイッチング信号を供給して両方のスイッチング素子２１，２２をオンにする。スイッチング素子２１，２２がオンであるとき、相巻線はＤＣリンクに結合され、増大する磁束を機械に確立させる。磁束は回転子極に作用する空隙に磁界を生成して電動トルクを生成する。機械の磁束は、ＤＣ電源１１からスイッチ２１，２２および相巻線１６を通って流れる電流によって与えられる起磁力（ｍｍｆ）によって支援される。電流フィードバックが一般的に使用され、相電流の大きさはスイッチング素子２１および／またはスイッチング素子２２の一方または両方を素早く開閉することによって電流をチョッピングすることによって制御される。電動動作において、ターンオン角度θｏｎは、回転子の極間空間の中心線が固定子極の中心線と一列に並ぶ回転子位置であるようにしばしば選択されるが、他の角度であってもよい。
【０００７】
多くのシステムにおいて、相巻線は、回転子が「フリーホイーリング角度」θｆｗと呼ばれる角度に達するように回転子が回転するまで、ＤＣリンクに接続されたままである（またはチョッピングが使用される場合、間欠的に接続される）。回転子がフリーホイーリング角度に対応する角度に到達すると、一方のスイッチ、たとえばスイッチ２１がオフにされる。結果として、相巻線を通って流れる電流は、流れ続けるが、ただ１つのスイッチ（この例ではスイッチ２２）を通り、かつただ１つのダイオード２３／２４（この例ではダイオード２４）を通って流れるであろう。フリーホイーリング期間中、相巻線の電圧降下は小さく、磁束は実質的に一定のままである。回転子が「ターンオフ角度」θｏｆｆ（たとえば、回転子極の中心線が固定子極の中心線と一列に並ぶとき）として知られる角度位置に回転するまで、回路はこのフリーホイーリング状態のままである。回転子がターンオフ角度に到達すると、両方のスイッチ２１，２２がオフにされ、相巻線２３の電流がダイオード３３，３４を通って流れ始める。次いで、ダイオード２３，２４は、反対方向にＤＣリンクからＤＣ電圧を印加し、機械の磁束（したがって相電流）を減少させる。これは、ダイオードが再び逆バイアスになり電流の流れが停止するレベルに電流が落ちるまで続く。
【０００８】
他のスイッチング角度および他の電流制御方式を用いることが当該技術において知られている。同様に、積層幾何学、巻回トポロジおよびスイッチング回路の多くの他の形態が当該技術において知られており、そのいくつかが非特許文献１において議論されている。
【０００９】
機械の速度が上昇するにつれて、電流をチョッピングレベルまで上昇させるための時間が少なくなり、駆動装置は、通常、「単一パルス」モードの動作で運転される。このモードでは、ターンオン角度、フリーホイール角度およびターンオフ角度が、たとえば速度および負荷トルクの関数として選択される。いくつかのシステムは、フリーホイーリング、すなわちスイッチ２１およびスイッチ２２が同時にオンとオフとに切り換えられる角度期間を用いない。ターンオン角度、フリーホイール角度およびターンオフ角度の値が予め定められ、必要に応じて、制御システムによる検索のために適したフォーマットで記憶されてもよく、または実時間で計算されもしくは推定されてもよいことが知られている。
【００１０】
なお、チョッピングモードおよび単一パルスモードの両方の動作において、これらのスイッチトリラクタンス機械の相巻線の電流は一方向である。なお、また、スイッチトリラクタンス機械の相巻線は、互いに電気的に絶縁されている。
【００１１】
多くの用途において、機械が動作している間、絶縁システムの健全性を評価する要求がある。
機械が使用中でないときに絶縁抵抗を測定することは比較的簡単であり、この手順のための定評のある試験方法が存在する。しかしながら、機械が動作しているときにそれを行うことは非常に困難である。
【００１２】
この問題は、誘導機械および同期機械に対して、これらの機械がインバータから駆動されるように接続される方法を活用することによって解決された。図４は、３相対称ブリッジインバータに接続された誘導機械の典型例を示す。３つの相巻線Ｘ，Ｙ，Ｚはデルタ状に接続され、共通点がインバータの位相レッグの中心点に接続される。動作において、スイッチはＳ１／Ｓ４、Ｓ３／Ｓ６、Ｓ５／Ｓ２の対で動作してステップ状電圧波形を相巻線に印加する。構成は、相電流が双方向であり、各相巻線がそのサイクルにわたってＤＣリンクに常に接続されることによって特徴付けられる。
【００１３】
これらの駆動システムの絶縁不良は、ＤＣリンクとグランド、または完全システムの「アース」との間に比較的小さな電圧を印加することによって監視することができる。該リンクと地面との間の静電容量による困難さを回避するために、いくつかのシステムは、ＤＣリンクとグランドとの間で重畳される交番電圧を使用する。様々な処理システムが、測定を解釈するために開発されてきたが、いくつかは、測定ノイズの影響を除去するために統計的方法を用いている。たとえば、特許文献１は、機械巻線が対称ブリッジコンバータから供給され、スイッチを介してＤＣリンクに常に接続されるＡＣ誘導電動機での使用に適した方法を開示している。
【００１４】
典型的には、監視技術は、信号中の不所望なノイズを除去し、比較的低周波のＡＣ電圧と、駆動装置の動作の数サイクルに及ぶ平均化アルゴリズムと
を用いてこれを達成しなければならない。したがって、これらのシステムのいずれもスイッチトリラクタンスシステムでの使用に適していないということになる。なぜならスイッチトリラクタンスシステムの電気サイクル中に、相巻線がＤＣリンクに接続されていない有意な期間が存在するからである。絶縁検出システムは、チョッピングモードおよび単一パルスモードの両方においてＤＣリンクへの接続および切断のパターンを「見ており」、これはシステムの絶縁を監視することを不可能にする。したがって、システムの動作中に絶縁レベルの監視を可能にするスイッチトリラクタンスシステムの動作方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第９０６９０２５号明細書
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Stephenson and Blake，“The characteristics, design and application of switched reluctance motors and drives”，PCIM’93，ニュルンベルク，21-24 June 1993
【発明の概要】
【００１７】
本発明は、添付の独立請求項に規定されている。本発明の好適な特徴は、それに従属するクレームに記載されている。
【００１８】
いくつかの態様において、スイッチトリラクタンス機械のための１相２スイッチ電力変換器、すなわち１相あたり２つのスイッチを有し、各相巻線のそれぞれの一方側が一対のダイオードのうちの対応するダイオードに並列である電極変換器を動作させる方法が提供される。本方法は、位相の両方のスイッチを位相の位相サイクル内の第１期間の間、閉じたままにして相巻線をＤＣリンクに接続することを含む。第１期間の後、位相の両方のスイッチが位相サイクル内の第２期間の間、開かれ、相巻線の電流をゼロに減衰させる。その後、位相の一方のスイッチを閉じて、相巻線に電流が流れない第３期間の間、相巻線をＤＣリンクに接続する。
【００１９】
本動作方法は、両方のスイッチを開いた後、すなわち相巻線の電源断後、電流が流れるのを停止した後、位相の一方のスイッチが閉じられる期間を追加する。そのようにすることは、電流を相巻線に流れさせないが、相巻線との電気的接続を再確立し、こうして相巻線の健全性、特に絶縁レベルを位相の電源断後に監視することを可能にする。
【００２０】
いくつかの実施形態において、本方法は、第３期間の終わりに一方のスイッチを閉じたままにし、次の位相サイクルの第１期間の始めに他方のスイッチを閉じることによって、第３期間が終わると直ちに次の位相サイクルの第１期間を開始することを含む。たとえば、第３期間は、第２期間と次の位相サイクルの第１期間との間の間隔を実質的に埋めてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態において、本方法は、第１期間と第２期間との間の第４期間の間、位相をフリーホイールさせることを含む。期間（第１、第２および第３期間、または、場合によっては、第１、第２、第３および第４期間）は、位相サイクルを実質的に埋めてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態において、本方法は、各期間中の絶縁完全性を監視することを含む。
【００２３】
いくつかの態様において、スイッチトリラクタンス機械と、制御器と、スイッチトリラクタンス機械の１以上の相巻線に結合される、１相２スイッチ電力変換器とを含むスイッチトリラクタンス駆動システムにおいて、制御器は、１以上の相巻線に供給される電力を制御するように、電力変換器に結合され、制御器は、上述の実施形態の方法を実施するように構成される、スイッチトリラクタンス駆動システムが提供される。
【００２４】
さらに詳しくは、本発明は、スイッチトリラクタンス機械のための、１相２スイッチ電力変換器を動作させる方法であって、
位相の両方のスイッチを、その位相の位相サイクル内の第１期間の間、閉じたままにして相巻線をＤＣリンクに接続することと、
第１期間に続いて、位相サイクル内の第２期間の間、位相の両方のスイッチを開き、相巻線の電流をゼロに減衰させることと、
その後、位相の一方のスイッチを閉じて、相巻線に電流が流れない第３期間の間、相巻線をＤＣリンクに接続することとを含むことを特徴とする方法である。
【００２５】
本発明において、第３期間の終わりに一方のスイッチを閉じたままにし、次の位相サイクルの第１期間の始めに他方のスイッチを閉じ、その結果第３期間が終了すると直ちに、次の位相サイクルの第１期間が開始することを含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明において、第３期間は、第２期間と次の位相サイクルの第１期間との間の間隔を実質的に埋めることを特徴とする。
【００２７】
本発明において、第１期間と第２期間との間の第４期間の間、位相をフリーホイールさせることを含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明において、各期間は位相サイクルを実質的に埋めることを特徴とする。
【００２９】
本発明において、各期間の間中、位相の絶縁完全性を監視することを含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明は、スイッチトリラクタンス駆動システムであって、
スイッチトリラクタンス機械と、制御器と、スイッチトリラクタンス機械の１以上の相巻線に結合された１相２スイッチ電力変換器とを含み、制御器は電力変換器に結合されて、１以上の相巻線に供給される電力を制御し、
制御器は、
位相の両方のスイッチを、その位相の位相サイクル内の第１期間の間、閉じたままにして相巻線をＤＣリンクに接続し、
第１期間に続いて、位相サイクル内の第２期間の間、位相の両方のスイッチを開き、相巻線の電流をゼロに減衰させ、
その後、位相の一方のスイッチを閉じて、相巻線に電流が流れない第３期間の間、相巻線をＤＣリンクに接続するように構成されることを特徴とするスイッチトリラクタンス駆動システムである。
【００３１】
本発明において、制御器は、第３期間の終わりに一方のスイッチを閉じたままにし、次の位相サイクルの第１期間の始めに他方のスイッチを閉じ、その結果第３期間が終了すると直ちに、次の位相サイクルの第１期間が開始するように構成されてなることを特徴とする。
【００３２】
本発明において、第３期間は、第２期間と次の位相サイクルの第１期間との間の間隔を実質的に埋めることを特徴とする。
【００３３】
本発明において、制御器は、第１期間と第２期間との間の第４期間の間、位相をフリーホイールさせるように構成されることを特徴とする。
【００３４】
本発明において、各期間は位相サイクルを実質的に埋めることを特徴とする。
【００３５】
本発明において、制御器は、各期間中に位相の絶縁完全性を監視するように構成されてなることを特徴とする。
【００３６】
本発明のこれらおよび他の態様ならびに利点は、本発明の例示の実施形態の以下の記載を読み、図面を参照すれば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】スイッチトリラクタンス駆動システムの主要な構成を示す図である。
【図２】図１の機械の相巻線の通電を制御する電力変換器のための典型的なスイッチング回路を示す図である。
【図３】電力変換器のための典型的な３相スイッチング回路を示す図である。
【図４】３相対称ブリッジインバータに接続された誘導機械の典型例を示す図である。
【図５】単一パルスモードにおけるスイッチトリラクタンス機械の相巻線のための電圧波形および電流波形を示す図である。
【図６】チョッピングモードにおけるスイッチトリラクタンス機械の相巻線のための電流波形を示す図である。
【図７】本実施形態に従うスイッチトリラクタンス駆動システムの主要な構成を示す図である。
【図８】本実施形態に従うスイッチトリラクタンス駆動システムを動作させる方法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】
【００３８】
図５は、非特許文献１に記載されたような、スイッチトリラクタンス機械の単一パルス動作のための典型的な通電スキームを示す。ＤＣリンク電圧は、図５（ｂ）に示される予め定める回転子角度θｏｎにおいて、両方のスイッチ２１，２２を閉じることによって印加される。印加は、両スイッチが開いて電流がダイオード２３，２４を通って流れてＤＣリンクに戻るスイッチオフ角度θｏｆｆまで、導通角度θｃの間、継続する。減衰する電流のこの期間の間、エネルギはＤＣリンクに戻される。図５（ｂ）に示されるように、相巻線の電流は一方向であるけれども、ＤＣリンクの電流は双方向である。ダイオード２３，２４が逆バイアスになり、電流がθｉｄｌｅにおいて停止するまで、電流は減衰し続ける。その後、図５（ｂ）に示されるように、電流の流れがなく、相巻線がＤＣリンクから絶縁される期間がある。
【００３９】
図６は、チョッピングモードにおける対応する動作を示す。一般的に、導通は、図６（ａ）に示されるように、最小インダクタンス領域の中央でθｏｎにおいて開始し、最大インダクタンス領域の中央でθｏｆｆにおいて終了する。これらの２点間で、電流が上部および下部ヒステリシスレベルＩｕ，Ｉｌ間で循環することを可能にする。ＤＣリンクからの切断の期間は、しばしば全サイクルの５０％に達する。ＤＣリンク電流は、図６（ｂ）に示される。図５（ａ）および図５（ｂ）におけるように、θｉｄｌｅおよびθｏｎ間でＤＣリンクに接続されない有意な期間がある。
【００４０】
上述のように、また非特許文献１で述べられたように、しばしばノイズまたはトルクリプル制御のために、θｏｎとθｏｆｆとの間、すなわち導通期間とエネルギ返還期間との間のフリーホイール角度θｆｗにおいて開始するフリーホイーリングの短い期間を介在することがよく知られている。これらの問題を改善するのに有効であるけれども、この技術は、相巻線がＤＣリンクに接続されない長い時間が依然として存在するので、絶縁不良の検出に役立たない。
【００４１】
図２に示される非対称ブリッジ回路の検査は、相巻線に電流が流れていない場合、いかなる電流も生じさせることなく、いわば、下側スイッチ２２を閉じる（上側スイッチ２１は開いたまま）ことができることを示す。これは、上側スイッチ２１が開き、ダイオードが逆バイアスされるからである。にもかかわらず、相巻線はＤＣリンクに接続されるので、絶縁の完全性を監視することができる。下側スイッチ２２が開いたまま上側スイッチ２１を閉じても、もちろん、同様である。
【００４２】
したがって、原則として、相巻線は、導通期間におけるスイッチ、エネルギ返還期間中のダイオード、または角度θｉｄｌｅでゼロに到達する電流とθｏｎでの次の通電との間のアイドル期間中の単一のスイッチのいずれかを介して、電気サイクル全体を通してＤＣリンクに連続的に接続することができる。実際には、慎重を期して、エネルギ返還期間後に非常に短いギャップを挿入し、すべての位相がスイッチを閉じる前にゼロに減衰することを確保してもよいが、ギャップはサイクル全体と比較して小さくすることができ、ごくわずかな影響しか及ぼし得ない。
【００４３】
したがって、スイッチトリラクタンス機械の制御器の従来の動作を、さもなければ開いているであろうスイッチを閉じることによって、システムの絶縁の完全性を監視することができるように修正することができる。この監視は、周知のいずれかの方法で、たとえば特許文献１に記載されたように行うことができる。
【００４４】
図７を参照して、本実施形態に従うスイッチトリラクタンス駆動システムは、絶縁完全性監視モジュール１４ａと、システムの絶縁の完全性の監視を容易にするように構成されるスイッチングモジュール１４ｂとを有する制御器１４’を含む。それ以外は、システムは図１を参照して上述のように構成される。特に、機械１２は、図２を参照して上述のように構成され、相巻線１６および電圧レール２６，２７間に、いずれの側にも、スイッチ２１，２２と電流返還ダイオード２４，２３を有している。上述のように、絶縁完全性監視モジュール１４ａは、ＤＣリンク２５とグランドとの間に小さな電流（ＡＣまたはＤＣ）を印加することによってシステムの絶縁の完全性を監視するように構成される。
【００４５】
いくつかの特定の実施形態において、モジュール１４ａは、その全体が参照によって組み込まれる、特許文献１に記載されたような監視方法を実施するように構成される。他の実施形態において、モジュール１４ａは、制御器１４’の他の構成要素から離れて配設可能である。
【００４６】
図８を参照して、スイッチングモジュール１４ｂがさらに詳細に説明される。スイッチングモジュール１４ｂは、以下のようにスイッチ２１，２２を動作させるように構成される。
【００４７】
ステップ８１において、スイッチングモジュール１４ｂは、ある位相の両方のスイッチを、その位相に対してスイッチオン角度θｏｎで通電させる。次いで、該位相は、上述のように、チョッピングモードまたは単一パルスモードのいずれかで通電される。続いて、いくつかの実施形態において、随意のステップ８２において、スイッチングモジュール１４ｂは、フリーホイール角度θｆｗで一方のスイッチを開いて位相をフリーホイールさせる。続いて（またはフリーホイーリングがない実施形態においてはθｏｎで開始する導通期間の直後）、スイッチングモジュール１４ａは、スイッチオフ角度θｏｆｆで両方のスイッチを開いて電流を戻す（ステップ８３）。両方のスイッチは、電流が効果的にゼロに減衰するまで、開かれたままである。続いて、θｉｄｌｅで、２つのスイッチの一方が再び閉じられ、対象の位相がいかなる電流の流れを生じることなく電圧源に再び接続されることになる（ステップ８５）。最後に、スイッチングモジュール１４ｂは、ステップ８１に戻り、両方のスイッチが次の位相サイクルのθｏｎで閉じる（すなわち、ステップ８５で開いたままのスイッチも閉じる）（ステップ８１）。
【００４８】
いくつかの実施形態において、エネルギ返還後に一方のスイッチを閉じる角度であるθｉｄｌｅは、電流がθｉｄｌｅでゼロに効果的に減衰するように、駆動装置の動作条件の関数として、θｏｎおよびθｏｆｆ（フリーホイーリングを用いる実施形態においてはθｆｗも）と同様に、所与の動作条件に対して固定される。この決定に用いられてもよいパラメータは、回転子速度、相電流、相電圧、相磁束、電流またはトルクコマンドなどの１種以上を含んでもよい。他の実施形態において、θｉｄｌｅの固定された値は、駆動装置の定格動作条件の範囲に対してその点において電流がゼロに減衰するように、使用され、選択される。さらなる実施形態において、追加の、随意のステップ８４がステップ８３とステップ８５との間に挿入され、ステップ８４において、電流が実際にゼロに（または実質的にゼロに）減衰するときの位相サイクルの点を決定し、検出器１４ｃ出力に応答して一方のスイッチを閉じるように相電流を監視し、こうして実質的にθｉｄｌｅを動的に設定する。
【００４９】
上述の実施形態に従えば、相巻線は、θｏｆｆで開始するエネルギ返還期間とθｏｎで開始する次の導通期間との間の実質的に全期間である、電流がゼロに減衰し、角度θｏｎでダイオード２３，２４がスイッチが再び閉じるまで逆バイアスになるときからの実質的に全期間中、ＤＣリンクに接続されることが理解されるであろう。こうして、位相は、位相導通期間、フリーホイーリング期間（使用された場合）、エネルギ返還期間、およびθｉｄｌｅで開始するアイドル期間中の実質的に全位相サイクルにわたってＤＣリンクに接続され、これによって絶縁完全性監視モジュール１４ａが実質的に全位相サイクルにわたって絶縁の完全性を監視することを可能にする。同様に、対応する残留トルクに関連する顕著なトルクリプルなどの存在し得る残留電流からの機械性能に及ぼす不所望な影響がないように、電流が実質的にゼロに減衰するとき、アイドル期間が開始する。
【００５０】
上述の記載は相巻線の絶縁の完全性を監視するという状況でなされているけれども、実質的に全位相サイクルにわたってＤＣリンクと相巻線との間の接続を維持するのに役立ち得る他の状況であってもよいことは理解されるであろう。同様に、エネルギ返還後に１つのスイッチが開き１つのスイッチが閉じた状態のアイドル期間が、全位相サイクルにわたって延長されることなく、先行技術のアプローチによって相巻線のＤＣリンクへの接続の期間を延長する場合、たとえば両方のスイッチが次のスイッチオン角度θｏｎの前に再び開かれる場合、開示された発明の利点も生じることは理解されるであろう。
【００５１】
当業者は、開示された構成の変形が本発明を逸脱することなく可能であることを理解するであろう。したがって、実施形態の上述の記載は一例としてなされ、限定を目的とするものではない。上述の動作に対する有意な変更なしで、構成に対して軽微な修正を行うことができることは、当業者にとって明らかであろう。本発明は以下の請求項の範囲によってのみ限定されるように意図されている。
【符号の説明】
【００５２】
１１  ＤＣ電源
１２  スイッチトリラクタンス機械
１３  電力変換器
１４’  制御器
１４ａ  絶縁完全性監視モジュール
１４ｂ  スイッチングモジュール
１４ｃ  検出器
１５  回転位置検出器
１６  相巻線
１８  絶縁電流トランスデューサ
１９  負荷
２１，２２  スイッチ
２３，２４  ダイオード
２５  キャパシタ
２６，２７  バスバー
２８  低値抵抗
【図１】
2017085881.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2017085881.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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