(57)【要約】  ＰＷＭ技法に基づいて可変速駆動部を制御するシステムまたは方法であって、入力電流が所定の閾値未満であるとき、より高い効率およびより低い全高調波歪（ＴＨＤ）のために第１のＰＷＭ方法が使用され、入力電流が所定の閾値よりも多いときに不連続変調信号を含む第２のＰＷＭ方式がより高い効率のために使用される、システムまたは方法。そうすることによって、全動作範囲内でＶＳＤの最大効率が達成されうる。
2016504011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッドパルス幅変調（ＰＷＭ）方法を使用して可変速駆動部（ＶＳＤ:variable speed drive）を制御する方法であって、
閉じた冷媒(refrigerant)ループ中に接続される圧縮器、凝縮器(condenser)、および蒸発器、前記圧縮器に電力供給するために前記圧縮器に接続されるモータ、ならびに前記モータに接続される前記可変速駆動部を準備するステップであって、前記可変速駆動部が、固定入力ＡＣ電圧および固定入力周波数で入力ＡＣ電力を受け取り、可変電圧および可変周波数で前記モータに出力電力を提供するように構成されるステップと、
前記可変速駆動部についての最適な閾値入力電流値を決定するステップと、
前記可変速駆動部の実際の入力電流値を決定するステップと、
前記ＶＳＤの前記実際の入力電流値を前記ＶＳＤの最適な閾値電流入力値と比較するステップと、
前記入力電流が前記所定の閾値入力電流値より少ないことに応答して第１のＰＷＭ方法を適用するステップと、
前記入力電流が前記所定の閾値より多いことに応答して第２のＰＷＭモードを適用するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第１のＰＷＭ方法が連続ＰＷＭ方法を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のＰＷＭ方法が不連続ＰＷＭモードを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のＰＷＭ方法および前記第２のＰＷＭ方法を適用してインバータの出力を調整するときに、前記ＶＳＤの複数の整流器電力スイッチを制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記最適な入力電流閾値を決定する前記ステップが、方法の効率対モータ電力の動作マップから前記最適な入力電流閾値を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のＰＷＭ方法および前記第２のＰＷＭ方法を適用して、入力電流全高調波歪（ＴＨＤ:Total Harmonic Distortion）値を減少させ、入力電力線上の他の機器への電磁干渉を減少させるステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＶＳＤが、前記入力ＡＣ電圧を提供するＡＣ電源に接続されるコンバータであって、前記入力ＡＣ電圧をブーストされたＤＣ電圧に変換するように構成されるコンバータと、前記コンバータに接続されるＤＣリンクであって、前記コンバータからの前記ブーストされたＤＣ電圧をフィルタリングして格納する(store)ように構成されるＤＣリンクと、前記ＤＣリンクに接続される少なくとも１つのインバータとを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのインバータの各々を一緒に制御して、前記インバータの各々に提供される共通の制御信号または制御命令に基づいて、前記１つまたは複数のモータに所望の電圧および周波数で前記出力電力を提供すること
をさらに含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
各インバータを別個に制御して、前記インバータの各々に提供される別の制御信号または制御命令に基づいて、各対応するモータに、複数の所望の電圧および周波数で前記出力電力を提供すること
をさらに含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コンバータが複数の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を備え、前記第２のＰＷＭモードが適用されると前記コンバータＩＧＢＴがサイクルの１／３の間スイッチングしない、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
連続ＰＷＭモードが適用されると、前記コンバータＩＧＢＴが全サイクルにわたってスイッチングする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
可変速駆動部（ＶＳＤ）を制御する方法であって、
圧縮器のモータを駆動するための可変速駆動部を準備するステップと、
固定ＡＣ入力電圧における入力ＡＣ電圧で動作し、可変電圧および可変周波数における出力ＡＣ電力を提供するように前記可変速駆動部を構成するステップと、
前記ＶＳＤへの入力電流についての閾値を決定するステップと、
前記ＶＳＤへの入力電流を測定するステップと、
前記測定される入力電流を前記閾値と比較するステップと、
前記入力電流が前記閾値より少ないことに応答して前記ＶＳＤに連続パルス幅変調（ＰＷＭ）方法を適用するステップと、
前記入力電流が前記閾値以上であることに応答して不連続ＰＷＭ方法を適用するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記連続ＰＷＭ方法および前記不連続ＰＷＭ方法を適用してインバータの出力を調整するときに、前記ＶＳＤのコンバータの複数の整流器電力スイッチを制御するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記最適な入力電流閾値を決定する前記ステップが、方法の効率対モータ電力の動作マップから前記最適な入力電流閾値を決定するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記連続ＰＷＭ方法および前記不連続ＰＷＭ方法を選択的に適用して、入力電流全高調波歪（ＴＨＤ）値を減少させ、入力電力線上の他の機器への電磁干渉を減少させるステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＶＳＤが、前記入力ＡＣ電圧を提供するＡＣ電源に接続されるコンバータであって、前記入力ＡＣ電圧をブーストされたＤＣ電圧に変換するように構成されるコンバータと、前記コンバータに接続されるＤＣリンクであって、前記コンバータからの前記ブーストされたＤＣ電圧をフィルタリングして格納するように構成されるＤＣリンクと、前記ＤＣリンクに接続される少なくとも１つのインバータとを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのインバータの各々を一緒に制御して、前記インバータの各々に提供される共通の制御信号または制御命令に基づいて、１つまたは複数のモータに所望の電圧および周波数で前記出力電力を提供すること
をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
各インバータを別個に制御して、前記インバータの各々に提供される別の制御信号または制御命令に基づいて、各対応するモータに、複数の所望の電圧および周波数で前記出力電力を提供すること
をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記連続ＰＷＭ方法が前記ＶＳＤ内でより高い効率およびより小さい全高調波歪（ＴＨＤ）を提供する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
ＰＷＭ方式に基づいて可変速駆動部を制御する方法であって、
入力電流が所定の閾値よりも少ないときに連続ＰＷＭ方式を適用し、より高い効率およびより小さい全高調波歪（ＴＨＤ）を提供するステップと、
前記入力電流が前記所定の閾値よりも多いときに不連続変調方式を含む不連続ＰＷＭ方法を適用するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本特許出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年２月７日出願の「ＨＹＢＲＩＤ  ＰＵＬＳＥ  ＷＩＤＴＨ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＳＰＥＥＤ  ＤＲＩＶＥ（可変速駆動部のためのハイブリッドパルス幅変調方法）」という名称の米国仮特許出願第６１／７６２，０８０号の優先権および利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]本出願は、一般的に、可変速駆動部（ＶＳＤ：ｖａｒｉａｂｌｅ  ｓｐｅｅｄ  ｄｒｉｖｅ）を制御するための方法およびシステムに関する。本出願は、より詳細には、ＶＳＤを制御するためのハイブリッドパルス幅変調（ＰＷＭ）方法およびシステムに関する。
【０００３】
[0003]パルス幅変調（ＰＷＭ：ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は、長時間の間、可変速駆動部（ＶＳＤ）中の電力出力を変化させなければならなかった、電力変調技法である。いくつかの異なるＰＷＭ方式が存在するが、通常は、全体の動作範囲にわたってＶＳＤを動作させるために、ただ１つの方法が使用される。
【０００４】
[0004]開示されるシステムおよび／もしくは方法の所期の利点は、これらの必要性のうちの１つまたは複数を満足し、または、他の有利な特徴を提供する。他の特徴および利点は、本明細書から明らかとされるであろう。開示される教示は、それらが上述の必要性のうちの１つまたは複数を達成するかどうかにかかわらず、特許請求の範囲に入るそれらの実施形態にまで及ぶ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明の一実施例は、例えば、可変速駆動部のためのハイブリッドパルス幅変調方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0005]本開示は、可変速駆動部（ＶＳＤ）のための最適なパルス幅変調（ＰＷＭ）方式を規定する。開示されるシステムでは、入力電流が所定の閾値未満であるとき、第１のＰＷＭ方法が、より高い効率およびより低い全高調波歪（ＴＨＤ：ｔｏｔａｌ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）のために使用される。入力電流が所定の閾値より大きいとき、第２のＰＷＭ方法が、より高い効率のために使用されることになる。第２のＰＷＭ方法は、好ましくは、不連続ＰＷＭ信号である。
【０００７】
[0006]一実施形態は、ハイブリッドパルス幅変調（ＰＷＭ）方法を使用してＶＳＤを制御する方法であって、閉じた冷媒ループ中に接続される圧縮器、凝縮器、および蒸発器、圧縮器に電力供給するために圧縮器に接続されるモータ、ならびにモータに接続される可変速駆動部を準備するステップであって、可変速駆動部が、固定入力ＡＣ電圧および固定入力周波数で入力ＡＣ電力を受け取り、可変電圧および可変周波数でモータに出力電力を提供するように構成されるステップと、可変速駆動部について最適な閾値入力電流値を決定するステップと、可変速駆動部の実際の入力電流値を測定するステップと、ＶＳＤの現在の電流入力値をＶＳＤの最適な閾値電流入力値と比較するステップと、入力電流が所定の閾値入力電流値より少ないことに応答して第１のＰＷＭ方法を適用するステップと、入力電流が所定の閾値より多いことに応答して第２のＰＷＭモードを適用するステップとを含む、方法に関する。
【０００８】
[0007]別の実施形態は、可変速駆動部（ＶＳＤ）を制御する方法であって、圧縮器のモータを駆動するためのＶＳＤを準備するステップと、固定ＡＣ入力電圧における入力ＡＣ電圧で動作し、可変電圧および可変周波数における出力ＡＣ電力を提供するようにＶＳＤを構成するステップと、ＶＳＤへの入力電流について閾値を決定するステップと、ＶＳＤへの入力電流を測定するステップと、測定される入力電流を閾値と比較するステップと、入力電流が閾値より少ないことに応答してＶＳＤに連続ＰＷＭ方法を適用するステップと、入力電流が閾値以上であることに応答して不連続ＰＷＭ方法を適用するステップとを含む、方法に関する。
【０００９】
[0008]さらに別の実施形態は、ＶＳＤを制御する方法であって、入力電流が所定の閾値よりも少ないときに連続ＰＷＭ方式を適用し、より高い効率およびより小さい全高調波歪（ＴＨＤ）を提供するステップと、入力電流が所定の閾値よりも多いときに不連続変調方式を含む不連続ＰＷＭ方法を適用するステップとを含む、方法に関する。
【００１０】
[0009]本明細書に記載される実施形態のある利点は、スイッチング損失を減少させることによる、可変速駆動部の改善される全体効率および改善されるＴＨＤである。本開示は、その全動作範囲内で、最大全体効率ならびに最小全高調波歪（ＴＨＤ）を達成させるための可変速駆動部を可能にする。
【００１１】
[0010]代替的な例示の実施形態は、請求項中で一般的に記述されうるように、他の特徴および特徴の組合せに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】[0011]図１Ａは、可変速駆動部により電力供給されるＨＶＡＣシステムについての構成を一般的に図示する図である。図１Ｂは、可変速駆動部により電力供給されるＨＶＡＣシステムについての構成を一般的に図示する図である。
【図２】[0012]図２Ａは、可変速駆動部の概略的な実施形態を図示する図である。図２Ｂは、可変速駆動部の概略的な実施形態を図示する図である。
【図３】[0013]冷蔵システムを概略的に図示する図である。
【図４】[0014]ハイブリッドＰＷＭ技法でＶＳＤを制御する方法についての流れ図である。
【図５】[0015]さまざまなＰＷＭ方法についての、パーセントＴＨＤ対ＶＳＤ出力電流を表すグラフである。
【図６】[0016]さまざまなＰＷＭ方法についての、パーセント（％）ＴＨＤ対ＶＳＤ入力電流のグラフである。
【図７】[0017]さまざまなＰＷＭ方法についての、効率の割合対モータ電力（ＫＷ）のグラフである。
【図８】[0018]実際のＰＷＭ信号波形、電圧出力波形、および変調指数波形を示す、例示的な連続ＰＷＭモードのグラフである。
【図９】[0019]実際のＰＷＭ信号波形、電圧出力波形、および変調指数波形を示す、例示的な不連続ＰＷＭモードのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[0020]例示的な実施形態を詳細に図示する図を参照する前に、本出願が以下の記載に示される、または図に図示される詳細もしくは方法論に限定されないことを理解されたい。本明細書に採用される語法および用語は単に記載のためであり、限定するものであると理解するべきではないことも理解されたい。
【００１４】
[0021]図１Ａおよび図１Ｂは、システム構成を一般的に図示する。１つのモータ１０６（図１Ａ参照）または複数のモータ１０６（図１Ｂ参照）に電力供給する可変速駆動部（ＶＳＤ）１０４に、ＡＣ電源１０２が供給する。モータ１０６は、好ましくは、冷蔵または冷却器システムの対応する圧縮器を駆動するために使用される（図３を全体的に参照）。ＡＣ電源１０２は、現場に存在する、ＡＣ電力網または分配システムからＶＳＤ１０４に、単相または多相（例えば、３相）、固定電圧、および固定周波数のＡＣ電力を提供する。ＡＣ電源１０２は、好ましくは、対応するＡＣ電力網に依存してＶＳＤ１０４に、２００Ｖ、２３０Ｖ、３８０Ｖ、４６０Ｖ、または６００ＶのＡＣ電圧または線間電圧を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの線周波数で供給することができる。
【００１５】
[0022]ＶＳＤ１０４は、ＡＣ電源１０２から特定の固定線間電圧および固定線周波数を有するＡＣ電力を受け取り、その両方が特定の要件を満足させるために変更されうる、所望の電圧および所望の周波数で、モータ１０６にＡＣ電力を提供する。好ましくは、ＶＳＤ１０４は、モータ１０６に、モータ１０６の定格電圧および周波数よりも高い電圧および周波数ならびに低い電圧および周波数を有するＡＣ電力を提供することができる。別の実施形態では、ＶＳＤ１０４は、モータ１０６の定格電圧および周波数よりも、高い周波数および低い周波数であるが、単に同じまたは低い電圧をやはり提供する場合がある。モータ１０６は、永久磁石モータまたは誘導モータであるが、可変速で動作されることが可能な、任意のタイプのモータを挙げることができる。モータは、２極、４極、または６極を含む、任意の好適な極配置を有することができる。
【００１６】
[0023]図２Ａおよび図２Ｂは、ＶＳＤ１０４の異なる実施形態を図示する。ＶＳＤ１０４は、３つのステージ、すなわち、コンバータステージ２０２、ＤＣリンクステージ２０４、および１つのインバータを有する出力ステージ２０６（図２Ａ参照）または複数のインバータを有する出力ステージ２０６（図２Ｂ参照）を有することができる。コンバータ２０２は、ＡＣ電源１０２からの固定線周波数、固定線間電圧のＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。ＤＣリンク２０４は、コンバータ２０２からのＤＣ電力をフィルタリングし、エネルギ格納構成要素を提供する。ＤＣリンク２０４は、高い信頼度および非常に低い故障率を呈する受動デバイスである、コンデンサ、インダクタ、またはそれらの組合せからなることができる。最後に、図２Ａの実施形態では、インバータ２０６は、ＤＣリンク２０４からのＤＣ電力を、モータ１０６用の可変周波数、可変電圧ＡＣ電力に変換し、図２Ｂの実施形態では、インバータ２０６は、ＤＣリンク２０４に並列に接続され、各インバータ２０６は、ＤＣリンク２０４からのＤＣ電力を、対応するモータ１０６用の可変周波数、可変電圧ＡＣ電力に変換する。インバータ２０６は、ワイヤボンド技術で相互接続される、パワートランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）電力スイッチ、および逆ダイオードを含むことができる電力モジュールであってよい。さらに、ＶＳＤ１０４のＤＣリンク２０４およびインバータ２０６がモータ１０６に適切な出力電圧および周波数を提供できる限り、ＶＳＤ１０４のＤＣリンク２０４およびインバータ２０６は、上に議論されたものと異なる構成要素を組み込むことができることが理解されよう。
【００１７】
[0024]図１Ｂおよび図２Ｂに関して、インバータ２０６は制御システムにより一緒に制御され、そのため、各インバータ２０６は、インバータ２０６の各々に提供される共通の制御信号または制御命令に基づいて、対応するモータに、同じ所望の電圧および周波数でＡＣ電力を提供する。別の実施形態では、インバータ２０６は、制御システムにより別個に制御され、各インバータ２０６に提供される別の制御信号または制御命令に基づいて、対応するモータ１０６に、異なる所望の電圧および周波数でＡＣ電力を提供することを各インバータ２０６が可能にする。この能力は、他のインバータ２０６に接続される他のモータ１０６およびシステムの要求と独立に、より効果的にモータ１０６およびシステムの需要および負荷を満足させることを、ＶＳＤ１０４のインバータ２０６が可能にする。例えば、１つのインバータ２０６は、モータ１０６に全電力を提供しつづけることができ、一方別のインバータ２０６は、別のモータ１０６に半分の電力を提供しつづける。両方の実施形態におけるインバータ２０６の制御は、制御パネルまたは他の好適な制御デバイスにより行われうる。
【００１８】
[0025]ＶＳＤ１０４により電力供給されるべき各モータ１０６について、ＶＳＤ１０４の出力ステージに、対応するインバータ２０６がある。ＶＳＤ１０４により電力供給されうるモータ１０６の数は、ＶＳＤ１０４内へ組み込まれるインバータ２０６の数に依存する。一実施形態では、ＤＣリンク２０４に並列に接続され、対応するモータ１０６に電力供給するために使用され、ＶＳＤ１０４に組み込まれる、２つまたは３つのインバータ２０６があってよい。ＶＳＤ１０４が２つと３つの間のインバータ２０６を有することができる一方で、ＤＣリンク２０４がインバータ２０６の各々に適切なＤＣ電圧を提供して維持することができる限り、４つ以上のインバータ２０６が使用されうることが理解されるべきである。
【００１９】
[0026]図３は、図１Ａおよび図２Ａのシステム構成およびＶＳＤ１０４を使用する、冷蔵または冷却器システムの一実施形態を一般的に図示する。図３に示されるように、ＨＶＡＣ、冷蔵または液体冷却器システム３００は、圧縮器３０２、凝縮器装置３０４、液体冷却器または蒸発器装置３０６、および制御パネル３０８を含む。圧縮器３０２は、ＶＳＤ１０４により電力供給されるモータ１０６により駆動される。ＶＳＤ１０４は、ＡＣ電源１０２から特定の固定線間電圧および固定線周波数を有するＡＣ電力を受け取り、その両方が特定の要件を満足させるために変更されうる、所望の電圧および所望の周波数で、モータ１０６にＡＣ電力を提供する。制御パネル３０８は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器、マイクロプロセッサ、不揮発性メモリ、およびインターフェースボードなどのさまざまな異なる構成要素を含み、冷蔵システム３００の動作を制御することができる。制御パネル３０８は、ＶＳＤ１０４およびモータ１０６の動作を制御するために使用されることもできる。
【００２０】
[0027]圧縮器３０２は、冷媒蒸気を圧縮し、蒸気を放出ラインを通して凝縮器３０４に送達する。圧縮器３０２は、例えば、スクリュー圧縮器、遠心圧縮器、往復圧縮器、スクロール圧縮器など、任意の好適なタイプの圧縮器であってよい。圧縮器３０２によって凝縮器３０４に送達される冷媒蒸気は、例えば空気または水といった、流体との熱交換関係に入り、流体との熱交換関係の結果として、冷媒液への相変化を受ける。凝縮器３０４からの凝縮した液体冷媒は、膨張デバイス（図示せず）を通って蒸発器３０６に流れる。
【００２１】
[0028]蒸発器３０６は、冷却負荷の供給ラインおよび戻りラインのための接続を含むことができる。例えば、水、エチレン、塩化カルシウムブラインまたは塩化ナトリウムブラインといった２次の液体が、戻りラインを介して蒸発器３０６に進み、供給ラインを介して蒸発器３０６を出る。蒸発器３０６内の液体冷媒は、２次の液体と熱交換関係に入り、２次の液体の温度を低下させる。蒸発器３０６内の冷媒液は、２次の液体との熱交換関係の結果として、冷媒蒸気への相変化を受ける。蒸発器３０６中の蒸気冷媒は、蒸発器３０６を出て、吸引ラインにより圧縮器３０２に戻り、サイクルを完成する。凝縮器３０４および蒸発器３０６中の冷媒の適切な相変化が得られることを条件として、凝縮器３０４および蒸発器３０６の任意の好適な構成がシステム３００で使用されうることを理解されたい。
【００２２】
[0029]ＨＶＡＣ、冷蔵または液体冷却器システム３００は、図３に示されない多くの他の特徴を含むことができる。これらの特徴は、説明しやすいように図面を簡略化するため、意図的に省略された。さらに、図３は、ＨＶＡＣ、冷蔵または液体冷却器システム３００を、単一の冷媒回路に接続される１つの圧縮器を有するものとして図示するが、システム３００は、図１Ｂおよび図２Ｂに示されるような単一のＶＳＤ、または図１Ａおよび図２Ａに示される実施形態を全体的に参照して、１つまたは複数の冷媒回路の各々に接続される、複数のＶＳＤによって電力供給される複数の圧縮器を有することができることを理解されたい。
【００２３】
[0030]図２Ａおよび図２Ｂを再び参照すると、コンバータ２０２は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を有するパルス幅変調ブーストコンバータまたは整流器であり、ブーストされたＤＣ電圧をＤＣリンク２０４に提供し、ＶＳＤ１０４の公称ＲＭＳ基本入力電圧より大きい、ＶＳＤ１０４からの最大基本ＲＭＳ出力電圧を得ることができる。実施形態では、ＶＳＤ１０４は、ＶＳＤ１０４に提供される固定公称基本ＲＭＳ入力電圧より大きい最大出力電圧、およびＶＳＤ１０４に提供される固定公称基本ＲＭＳ入力周波数より大きい最大基本ＲＭＳ出力周波数を提供することができる。さらに、ＶＳＤ１０４がモータ１０６に適切な出力電圧および周波数を提供できる限り、ＶＳＤ１０４は、図２Ａおよび図２Ｂに示されるものと異なる構成要素を組み込むことができることを理解されたい。
【００２４】
[0031]図４を参照すると、全体的なシステム効率およびＶＳＤの全体的な動作範囲にわたる全高調波歪（ＴＨＤ）を改善するために、ハイブリッドＰＷＭ方法を使用してＶＳＤ１０４を制御する方法が開示される。ステップ１０において、例えば冷却器システムといったシステムについての最適な閾値入力電流値が決定される。ステップ２０において、システム１０４の実際の入力電流値が決定される。次いで、ステップ３０において、ＶＳＤ１０４の実際の電流入力値がＶＳＤ１０４の最適な閾値電流入力値と比較される。システムはステップ４０に進み、入力電流が所定の閾値入力電流値よりも少ない場合、ステップ５０において連続ＰＷＭ方法が適用され、例えば、制御パネル３０８を介して整流器スイッチに連続ＰＷＭアルゴリズムを適用することにより、整流器電力スイッチを制御する。連続ＰＷＭモードは、不連続ＰＷＭモードよりも、より高い効率およびより低い全高調波歪（ＴＨＤ）を提供する。ステップ４０において入力電流が所定の閾値よりも多い場合、システムはステップ６０に進み、制御パネル３０８は、整流器スイッチに適用されるＰＷＭモードを不連続ＰＷＭ（ＤＰＷＭ）モードに変える。
【００２５】
[0032]図８は、連続ＰＷＭモードについての実際のＰＷＭ信号波形、電圧出力波形、および変調指数波形を示す、例示的な連続ＰＷＭモードのグラフである。図９は、不連続ＰＷＭモードについての実際のＰＷＭ信号波形、電圧出力波形、および変調指数波形を示す、例示的な不連続ＰＷＭモードのグラフである。不連続ＰＷＭモードが適用されると、ＩＧＢＴは、サイクルの１／３の間、スイッチングしないことになる。連続ＰＷＭモードが適用されると、ＩＧＢＴは、全サイクルにわたってスイッチングすることになる。したがって、スイッチング損失は、不連続ＰＷＭモードが適用されると減少される。
【００２６】
[0033]ＶＳＤ１０４が、閾値入力電流値、または代わりに、所定の閾値速度より下である速度で動作すると、連続ＰＷＭが適用され、整流器電力スイッチを制御する。ＶＳＤ１０４が、所定の閾値入力電流値、または代わりに、所定の閾値速度より大きい入力電流で動作すると、不連続ＰＷＭが適用され、整流器電力スイッチを制御する。異なるサイズのＶＳＤについての最適な入力電流閾値は、例えば、冷却器システムの試験を通して決定されて、図７に示されるような、システム効率対モータ電力の動作マップを作ることができる。提案される方法を使用することにより、全体的なシステム効率が改善されうる。このハイブリッドＰＷＭ方法の他の利点は、低電力範囲における、より低い入力電流全高調波歪（ＴＨＤ）値であり、これは、電力配線および上流の供給変圧器の電力損失を減少させるとともに、同じ電力線上の他の機器への電磁干渉（ＥＭＩ）を減少させることになる。
【００２７】
[0034]図５および図６は、全高調波歪（ＴＨＤ）対ＶＳＤ入出力電流の例示的な比較を図示するグラフである。図５は、連続ＰＷＭ方法５０１、０度遅延での不連続ＰＷＭ方法５０２、および３０度遅延での不連続ＰＷＭ方法５０３についての、パーセントＴＨＤ対ＶＳＤ出力電流（アンペア）を示す。連続ＰＷＭ方法５０１は、約１８０アンペアから約７８０アンペアの動作範囲にわたってより低いＴＨＤを有する。図６は、３０度遅延での不連続ＰＷＭ６０１、および連続ＰＷＭ６０２についての、パーセントＴＨＤ対出力電流のグラフである。ここでも、連続ＰＷＭ６０２は、モータの動作範囲にわたって最も低いＴＨＤを提供する。
【００２８】
[0035]図７は、さまざまなＰＷＭ方法についての効率対モータ電力（ＫＷ）のグラフである。冷却器のＶＳＤ効率を測定する３つのやり方がある。それらは、Ｖｏｌｔｅｃｈ７０１、２次水ループ法７０２、１次水ループ法７０３である。試験結果は、不連続ＰＷＭ方法と比較して、連続ＰＷＭ方法が、低電力範囲ではより高い効率を有し、高電力範囲ではより低い効率を有することを示す。本出願が以下の記載に示される、または図に図示される詳細もしくは方法論に限定されないことを理解されたい。本明細書に採用される語法および用語は単に記載のためであり、限定するものであると考えるべきではないことも理解されたい。
【００２９】
[0036]図に図示され本明細書に記載される例示的な実施形態は、現在好ましいが、これらの実施形態が単に例として提示されることを理解されたい。したがって、本出願は、特定の実施形態に限定されず、それにもかかわらず添付される請求項の範囲に入るさまざまな修正形態に拡大する。任意のプロセスまたは方法ステップの順序またはシーケンスは、代替実施形態にしたがって、変更または再シーケンス化されてよい。
【００３０】
[0037]さまざまな例示的な実施形態で示されるようなＰＷＭ方法の構築および配置が単に例示であることに言及することは重要である。単に少数の実施形態がこの開示の中で詳細に記載されたが、本開示を検討する人は、請求項に記載される主題の新規の教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正（例えば、サイズの変化、寸法、構造、形状およびさまざまな要素の比率、パラメータの値、取付配置、材料の使用、色、向きなど）が可能であることを容易に理解されよう。例えば、一体に成形されて示される要素は、複数の部分または要素から構成されてよく、要素の位置は、逆にされ、またはさもなければ変更されてよく、個別要素の性質もしくは数、または位置は、改変または変更されてよい。したがって、全てのそのような修正形態は、本出願の範囲内に含まれることが意図される。任意のプロセスまたは方法ステップの順序またはシーケンスは、代替実施形態にしたがって、変更または再シーケンス化されてよい。請求項において、任意のミーンズプラスファンクション項目は、本明細書に記載される構造を、記載される機能を実施し、単なる構造的な等価物でなく、等価な構造でもあるものとしてカバーすることが意図される。本出願の範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態の設計、動作条件、および配置に、他の置換、修正、変更、および省略がなされうる。
【００３１】
[0038]本明細書の図が方法ステップの特定の順序を示すが、これらのステップの順序が描かれるものと異なってよいことが理解されることに留意されたい。同様に、２つ以上のステップが、同時にまたは部分的に同時に実施されてよい。そのような変化は、選択されるソフトウェアおよびハードウェアシステムならびに設計者の選択に依存することになる。全てのそのような変化は、本出願の範囲内であることが理解される。同様に、ソフトウェア実装は、ルールベースロジックまたは他のロジックを有する標準的なプログラミング技法で達成され、さまざまな接続ステップ、処理ステップ、比較ステップおよび決定ステップを達成することができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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