(57)【要約】  本発明は、交流回転電気機械の固定子の端子に電気エネルギーを転送するための電気接続部１２２、１２４を有する交流回転電気機械を備えた、アクチュエータ又は発電機装置において、電気接続部は変圧器を有することを特徴とするアクチュエータ又は発電機装置に関する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流回転電気機械（１３０、２３０、３３０ａ、３３０ｂ、４４０ａ、４４０ｂ）を有する装置であり、前記交流回転電気機械は、前記交流回転電気機械の固定子の端子に交流電気エネルギーを転送するための電気接続部（１２２、１２４、２２２、２２４、３２２、３２４、４２２、４２４）を有する、装置において、
前記電気接続部は、変圧器（１２２、２２２、３２２、４２２）を有し、前記交流回転電気機械によって、前記変圧器を介して転送される前記交流電気エネルギーの助けによってゼロ速度におけるトルクをサーボ制御することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記交流回転電気機械（１３０、２３０、３３０ａ、３３０ｂ、４４０ａ、４４０ｂ）は、同期機械であり、かつダンパー回路又はダンパバーを含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記交流回転電気機械（１３０、２３０、３３０ａ、３３０ｂ、４４０ａ、４４０ｂ）は、非同期機械である請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記変圧器（１２２、２２２、３２２、４２２）は、回転変圧器である請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記変圧器を介してベクトル及び／又はスカラー制御によって前記交流回転電気機械をサーボ制御するように構成されている制御ユニット（１１０）を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの第２交流回転電気機械（３３０ａ、３３０ｂ）を更に含み、前記第２交流回転電気機械は、前記第２交流回転電気機械の固定子の端子に電圧を印加するための電気接続部（３２２、３２４）を有し、前記第２交流回転電気機械の前記電気接続部は、変圧器（３２２）を含み、前記装置は、２つの異なるターゲットシステムを作動させるための、それぞれが２つの前記交流回転電気機械のうちの個々の交流回転電気機械を介したものである２つの機械的接続部（３４０ａ、３４０ｂ）を更に含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの第２機械（４４０ａ、４４０ｂ）を更に含み、前記第２機械は、前記第２機械の固定子の端子に電圧を印加するための電気接続部（４２２、４２４）を有し、前記第２機械の前記電気接続部は、前記変圧器（４２２）を含み、前記装置は、それぞれが前記２つの機械のうちの個々の機械の作動のためのものである２つの機械接続部（４４１ａ、４４１ｂ）と、前記２つの機械的接続部を同期化させるための同期化リンケージ（４４２）と、をも含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
電気エネルギーを前記回転子の前記端子へ転送するための第２変圧器（５２３）を更に含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記変圧器の一次側と二次側の間の電圧比又は電流比を変更するための構成ユニットを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
可変ピッチブレードを有する推進エンジンにおいて、
前記推進エンジンは、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置を含み、
前記装置は、前記推進エンジンの少なくとも１つのブレードを作動させるように構成されており、前記変圧器は、電力を前記エンジンの非回転ゾーン（Ａ）から前記エンジンの回転式ゾーン（Ｂ）に転送する回転変圧器である、推進エンジン。
【請求項１１】
請求項１０に記載の推進エンジンを備えたアンダクテッドプロップファン。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置を含む、オンボード型の電気ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流(Alternating  Current:AC)回転電気機械の分野に関する。このような機械は、具体的には、非同期モーター又は誘導機械のみならず、同期モーター又は発電機をも有する。このような電気機械は、所定の電圧を供給するか、又はこれによって電力供給され、この電圧は、単相又は三相であってもよく、或いは、数は少ないが、二相であってもよい。モーター又は発電機動作においては、電気エネルギーを印加することによって到達するトルク又は回転速度を特徴とした動作点が存在している。
【背景技術】
【０００２】
パワーエレクトロニクスが利用可能となったことから、そのトルク／速度の利用範囲の全体にわたる電気機械の制御を可能にするコントローラコンバータを使用することができる。
【０００３】
モーター及び／又は発電機並びにコントローラコンバータが相互の関係において運動している際の、スリップリング組立体などの、通常は、回転接点である、可動接点の利用が知られている。これは、例えば、ブレードのピッチの動的な制御を要し、ブレードを回動させる電気モーターが、それ自体でエンジンの軸を中心とした回転運動状態にあり、且つ、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換することによって電気機械における制動の実行を可能にすると共に電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換することによって作動の実行を可能にする外部コントローラコンバータによって制御される、例えば、アンダクテッドプロップファンなどのジェットエンジンに対して当て嵌まる。接続部は、スリップリング組立体を介して提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
（原文に記載なし）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのコントローラコンバータとの関係において回転する電気機械の場合には、接点の冷却の観点において、且つ、接点を保守するニーズの観点において、問題点を有する。回転する接点は、寿命が限られており、その深刻さは、回転継手に基づいて液圧によって作動する回転システムが電気的作動によって取って代わられていないというほどであり、この事実自身が、その他の脆弱性を、特に、漏洩のリスクを、有している。コントローラコンバータは、しばしば、静止した基準フレームと運動する基準フレームの間における電力制御の送信ニーズを回避するべく、運動する基準フレーム内に設置される場合もある。但し、これは、振動、遠心力、及び潜在的な高温を含む制約条件下に置かれた電子回路の経年劣化の加速などのその他の問題点と、制御信号の転送に関係した問題点と、をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これらの問題点を解決するべく、本発明は、電気エネルギーを機械の固定子の端子に転送するための電気接続部を有する交流回転電気機械を有するアクチュエータ又は発電機装置を提供し、装置は、接続部が変圧器を有することを特徴としている。従って、これは、モーターモードにおいて動作しているのか又は発電機モードにおいて動作しているのかに応じて、電気機械を交流電源又は負荷から電気的に絶縁するように機能する。変圧器は、その電流又は電圧変換比による電気エネルギーの付加的な成形のために使用されることも可能であり、且つ、従って、電力コンバータを単純化できるようにすることも可能であり、或いは、モーターに対して適合できるようにすることも可能であり、この逆も又同様である。
【０００７】
本発明は、例えば、航空機の電気ネットワークなどのオンボード型の電気ネットワークにおいて実装されてもよい。従って、本明細書に記述されている原理に基づいて変圧器を使用することにより、補助動力装置(Auxiliary Power Unit: APU)を起動させるべく、補助動力装置タービンの電気始動器モーターに電力供給することができる。又、同一の原理に基づいて、始動を目的として、ターボジェットの主タービンの電気始動器モーターに電力供給することもできる。
【０００８】
本発明によれば、電気機械は、磁気結合により、供給源から又はその電気的負荷から電気的に絶縁されている。
【０００９】
機械は、非同期機械であってもよく、或いは、ダンパー回路又はダンパバーを含む同期機械であってもよく、この場合には、ゼロ速度におけるサーボ制御トルクに付随する制約にも拘らず、変圧器を通じてこれを実行することができる。
【００１０】
有利には、変圧器は、コントローラコンバータ及び／又はモーターを最適化するのに適した特定の変換比を有する変圧器であってもよい。
【００１１】
有利には、変圧器は、回転変圧器であってもよく、この場合に、回転変圧器は、スリップリング組立体において見出される種類の可動接点を置換することが可能であり、且つ、回転継手に基づいた液圧式回転アクチュエータシステムを置換することができる。
【００１２】
変圧器によれば、特有の冷却を提供するあらゆるニーズを回避しつつ、且つ、回転の際に又は静止状態にある際にターゲットシステムの作動を可能にしつつ、こちらも高温ゾーンでありうる回転ゾーン内におけるコントローラコンバータの配置を回避することができる。変圧器及び電気モーターは、相互に離隔していてもよい。
【００１３】
装置は、ベクトル制御及び／又はサーボ制御を実行するように構成された制御ユニットを含んでもよい。従って、変圧器を飽和させることなしに、モーター制御コマンドを大幅に変化させることにより、これらのコマンドとの関連における特定の基準の充足を提供すると共に、特に、周波数によって除算された電圧の比率Ｖ／ｆを極小化することができる。
【００１４】
一実施形態において、装置は、電圧を固定子の端子に印加する供給源による電力供給を可能にするための電気接続部を有する少なくとも１つの第２交流電気機械を有し、第２モーターの接続部は、変圧器を含み、且つ、装置は、それぞれが２つのモーターのうちの個々のモーターを介したものである、２つの異なるターゲットシステムを作動させるための２つの機械的接続部を更に含む。
【００１５】
更に別の実施形態において、装置は、電圧を固定子の端子に印加することによる供給源による電力供給を可能にする電気接続部を有する少なくとも１つの第２交流電気機械を有し、装置は、それぞれが２つのモーターのうちの個々のモーターによる作動のためのものである２つの機械的接続部と、２つの機械的接続部を同期化させるための同期化リンケージと、をも有する。
【００１６】
また、更に別の実施形態において、アクチュエータ又は発電機装置は、電気エネルギーを回転子の端子に転送するための第２変圧器をも含む。この結果、例えば、始動しているのか又は安定条件下において回転しているのかに応じて、機械に対する電源の変化が可能になる。
【００１７】
又、装置は、変圧器の一次側と二次側の間の電圧又は電流比を変更するための構成ユニットを含むこともできる。
【００１８】
本発明は、可変ピッチブレードを有すると共に上述のようにアクチュエータ装置を含む推進エンジンに対して適用されてもよく、アクチュエータ装置は、エンジンの少なくとも１つのブレードを作動させるように構成されており、且つ、変圧器は、エンジンの動作の際に、回転していない電気機械のゾーンから回転しているゾーンに電力を転送する回転変圧器である。電気機械の発電機動作においては、回転変圧器は、回転するゾーンから回転していないゾーンに電力を転送するように、或いは、電気機械内における熱エネルギーとしての電気エネルギーの散逸を制御するように、機能する。エンジンは、アンダクテッドファンを有するジェットエンジンであってもよい。
【００１９】
また、本発明は、上述のアクチュエータ又は発電機装置を含むオンボード型の電気ネットワークを提供してもよい。
【００２０】
以下、例示を目的として提供された添付図面を参照し、本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術に従って電力供給及び制御されるモーターを示す。
【図２】従来技術に従って図１のモーターに適用されるベクトル制御の一例を示す。
【図３】図１のモーターの回転子に対する図２のベクトル制御の効果を示す。
【図４】本発明に従って電力供給及び制御されるモーターを示す。
【図５】本発明の一実施形態を示す。
【図６】本発明に従って図４のモーターに適用されるベクトル制御の一例を示す。
【図７】図４又は図５のモーターの回転子に対する図６のベクトル制御の効果を示す。
【図８】本発明の一変形実施形態を示す。
【図９】本発明の別の変形実施形態を示す。
【図１０】本発明の２つのその他の実施形態の中の１つを示す。
【図１１】本発明の２つのその他の実施形態の中の１つを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、交流電力を供給源１０に印加すると共にこれから取得し、且つ、交流電力を装置の固定子に印加するための電気接続部２０を有する交流モーター３０を有する従来技術によるアクチュエータ装置を、且つ、更に一般的には、エネルギーコンバータ装置を、示す。電気接続部２０は、少なくとも２つの導体ケーブルを有し、ケーブルの数は、使用されている交流電力のタイプに基づいて変化し、交流電力のタイプは、具体的には、単相、三相、又は六相であってもよい。三相電力の場合には、固定子は、星形接続又はデルタ接続で電気接続部に対して接続されてもよい。モーターは、ターゲットシステム５０を作動させるべく、その回転子に接続された機械的接続部４０を有する。
【００２３】
供給源１０は、一般に、コントローラコンバータを有し、且つ、電気接続部２０の前段のその最後のコンポーネントは、制御電子回路によって定義された周波数において電圧又は電流を制御するように機能する。
【００２４】
また、導体ケーブルに加えて、電気接続部２０は、スリップリング又は摩擦リングに結合されたブラシタイプの回転ピックアップの組を有してもよい。
【００２５】
モーター３０は、非同期式、同期式、直流（ＤＣ）、又は圧電式のモーターであってもよい。非同期機械の場合には、モーターは、スカラー制御を使用することにより、一定のＶ／ｆ比（周波数によって除算された電圧）において、或いは、周波数が低い際には、一定のＥ／ｆ比（周波数によって除算された起電力（ｅｍｆ））において、制御されてもよい。
【００２６】
図２は、非同期機械の場合の、その回転子が遮断された状態にあるモーター３０に対して従来技術において供給源１０によって適用されるベクトル制御の一例を示している。図２ｃのグラフは、印加電圧の周波数を示しており、図２ｂのグラフは、印加電圧の成分を示しており、且つ、図２ｃのグラフは、これら２つの値の比率を示している。図示のシーケンスは、第１に、１つの電圧成分について５０ボルト（Ｖ）において始まると共に１０Ｖ（他方の成分はゼロである）において安定化する直流磁束生成(fluxing)ステージと、（乗算係数を無視した状態で）１に近いＶ／ｆ比において２．７ヘルツ（Ｈｚ）で交互に変化する１つの成分が３５Ｖを有する相対的に高い電圧を有する後続のステージと、最後に、８というＶ／ｆ比を有する相対的に低い電圧及び周波数を有するステージからなる３つの連続的なステージを有する。
【００２７】
図３は、回転子に対するこの制御の効果を示している。図３ａのグラフは、回転子に印加される磁束成分を示しており、且つ、図３ｂのグラフは、回転子に由来するトルクを示している。図３ｃのグラフは、図３ｂのグラフの一部分の拡大図である。
【００２８】
磁束生成ステージの適用の際に、モーター３０の回転子には、０ウェーバー（Ｗｂ）から始まると共に迅速に１．１Ｗｂにおける安定状態となる大きさを有する方向付けされた磁束が印加される（これは、成分のうちの一方についてであり、他方のものは、ゼロである）。この後に、磁束は、第３ステージの末尾の時点まで一定の状態に留まっている。トルクは、第１ステージにおいては、ゼロであり、第２ステージにおいて、３７ニュートンメートル（Ｎｍ）に上昇し、且つ、第３ステージにおいては、弱く、１Ｎｍ〜２Ｎｍである。図３ｃのグラフは、トルクが第２ステージの開始点から０．１秒（ｓ）において安定することを示している。
【００２９】
図２ｃにおいて、Ｖ／ｆを一定レベルの大きさの値に維持しつつ、低トルクを生成することが困難であることがわかる。
【００３０】
図４は、本発明のアクチュエータ装置を、或いは、更に一般的には、エネルギーコンバータ装置を、示している。これは、１００だけ加算された参照符号を有する図１に示されているものに類似した要素を有する。従って、装置は、交流モーター１３０を有し、交流モーター１３０は、供給源１１０によって供給される交流電力をその固定子の端子に印加するための電気接続部を有する。電気接続部は、少なくとも２つの導体ケーブルから構成されたセクション１２０であって、ケーブルの数が、使用されている交流電力のタイプによって左右される、セクション１２０と、同様にいくつかの並列ケーブルから構成されたセクション１２４であって、その数が、使用されている電気機械のタイプによって左右される、セクション１２４と、を有する。２つのセクションは、絶縁している変圧器１２２によって１つに接続されており、セクション１２０は、変圧器１２２の一次側に接続され、且つ、セクション１２４は、変圧器１２２の二次側に接続されている。変圧器１２２の一次側及び二次側は、相互に電気的に絶縁されている。三相電源の場合には、固定子は、星形接続又はデルタ接続でセクション１２４に対して接続されてもよい。モーターは、ターゲットシステム１５０を作動させるべく、その回転子に接続された機械的接続部１４０を有する。
【００３１】
上述のように、供給源１１０は、一般に、但し、常にではないが、制御電子回路によって定義された周波数において交流電圧を生成するコンバータによって構成された電気接続部１２０の前段の最終要素を有するコントローラコンバータを有する。電気接続部１２０の導体ケーブルは、作動した際に交流電圧を生成するダイオード、トランジスタ、及び受動型フィルタの間においてコンバータの出力ノードに接続されている。
【００３２】
導体ケーブルに加えて、セクション１２０及び１２４は、計測信号を取得するべく、摩擦リング又はスリップリングに結合されたブラシを有するタイプの回転ピックアップの組を含んでもよい。変圧器１２２とモーター１３０の間に、即ち、セクション１２４内に、電力電子回路が存在していないことが重要である。電圧の波形及びその周波数は、変化しうるその振幅とは異なり（変圧器の変換比や電圧降下など）、このセクションの全体を通じて不変の状態に留まっている。
【００３３】
図５は、例えば、アンダクテッドプロップファンの構造に適した本発明の一実施形態を示している。モーター２３０は、固定子２３１と、回転子２３２と、を有し、回転子２３２は、この例においては、ファンブレードのピッチを動的に変化させるシステムである単一のターゲットシステム２５０を作動させるべく、恐らくは、ギアの１つ又は複数の組を含む１つ又は複数のリンケージ１４０を介して動作する。固定子２３１は、基準フレームＢ内において静止状態にあり、基準フレームＢは、静止状態の基準フレームＡを構成する航空機の本体又はエンジンのナセル２０５との関係おいて回転し、例えば、基準フレームＢは、エンジンの回転シャフト２００に対して接続されている。ターゲットシステム２５０は、回転リンケージ２６０を介して基準フレームＢ（又は、回転シャフト）との関係において回転運動する基準フレームＣを構成している。
【００３４】
非同期機械であってもよいモーター２３０は、並列電気ケーブル２２４によって交流電力供給されており、ケーブル２２４は、例えば、エンジンのナセル２０５上において静止状態で取り付けられたその一次側２２２ｂを基準フレームＡ内において静止状態で有する回転変圧器２２２の二次側２２２ａに直接的に接続されている。
【００３５】
図４及び図５の実施形態においては、改善を構成する一変形において、変圧器１２２又は２２２には、そのアームとの関係において過大な寸法を有することにより、低い又はゼロの速度でコマンドが適用された場合の強磁性材料の飽和を回避するように機能する厚さを有する外側リングが設けられてもよい。従来の設計によれば、回転変圧器内の空隙の面積は、しばしば、磁化電流を制限するべく、最初から増大されている。
【００３６】
これは、具体的には、但し、これにのみ限定されるものではないが、非同期機械であるモーター１３０又は２３０を制御する目的で実行されている。
【００３７】
従って、このようなリングの過大寸法化に起因して、わずかに約１０％だけ、変圧器１２２又は２２２の重量を増大させることにより、変圧器は、高周波数におけるモーターの制御のために必要とされるものを３倍も上回る比率Ｖ／ｆを受け入れることが可能であり、且つ、コマンドが低速度で適用された際に、そのコアの飽和を伴うことなしに、これを実行することができる。変圧器のアームの重量を増大させるニーズは、存在していない。
【００３８】
図６は、図４及び図５に示されている方式により、且つ、その構成と互換性を有する制御方式に基づいて、電力供給される非同期モーターに対して適用されるベクトル制御を示しており、この結果、磁束は、部分的にトルク設定点に基づいてサーボ制御される。
【００３９】
図６ａのグラフは、印加電圧の周波数を示しており、図６ｂのグラフは、印加電圧の成分を示しており、且つ、図６ｃのグラフは、これら２つの値の間の比率を示している。示されているシーケンスは、まずは、ゼロボルトにおけるステージ、次いで、３５Ｖに迅速に上昇する成分と、（乗算係数を無視した場合に）０．７に近い比率Ｖ／ｆで約２．７Ｈｚにおいて交互に変化する、大きな値において始まると共に１０Ｖにおいて迅速に安定する成分と、を有する印加電圧を有するステージ、並びに、次いで、最終的に、０．４に近い比率Ｖ／ｆを有する相対的に低い電圧及び周波数におけるステージという３つの連続的なステージを有する。
【００４０】
図７は、回転子に対するこのコマンドの効果を示している。図７ａのグラフは、回転子に印加される磁束成分を示しており、且つ、図７ｂのグラフは、回転子内において生成されるトルクを示している。図７ｃのグラフは、図７ｂのグラフの一部分の拡大図を構成している。
【００４１】
このコマンドが適用されている間に、モーター１３０の回転子には、第１ステージにおいてゼロ磁束が印加され、次いで、第２ステージにおいて、磁束が１Ｗｂ超に迅速に増大し（これは、成分のうちの一方についてのものであり、他方はゼロである）、且つ、０．４Ｗｂに迅速に減少し、その後、第３ステージの末尾の時点まで一定状態に留まっている（他方の成分はゼロに留まっている）。トルクは、第１ステージにおいては、ゼロであり、第２ステージにおいては、約３７Ｎｍと大きく、且つ、第３ステージにおいては、約１Ｎｍ又は２Ｎｍと小さい。図７ｃのグラフは、トルクが、第２ステージの開始点から０．１ｓにおいて安定しており、速度の低下は、図３に示されている対応する制御ステージのものと比べた場合に、非常にわずかでしかないことを示している。
【００４２】
図６ｂは、提案されている方式によれば、電気機械の公称動作に対応する比率Ｖ／ｆ以下である大きさのレベルを有する比率Ｖ／ｆを保持しつつ、低トルクを制御することができることを示している。
【００４３】
図８は、２つの非同期モーター３３０ａ及び３３０ｂと、２つのターゲットシステム３５０ａ及び３５０ｂと、例えば、回転変圧器である変圧器３２２と、を有する第２実施形態を示している。この実施形態において、２つのモーターは、同一の電圧及び同一の周波数によって直接的に電力供給されており、且つ、対応するモーターの特性に鑑み、ターゲットシステムからの反対のトルクが、安定状態に先行する過渡状態において、常に、最大可能トルク未満であることが予め保証されている。リンケージ３４０ａ及び３４０ｂが、モーターの回転子と、対応するターゲットシステムの間に存在している。ブランチ接続部を有する電気ケーブルが、モーター３３０ａの固定子とモーター３３０ｂの固定子の両方に電力供給しているが、変圧器３２２とモーター３３０ａの固定子の間には、電力電子回路が存在しておらず、変圧器３２２とモーター３３０ｂの固定子の間にも、存在していない。
【００４４】
図９は、図８の実施形態の一変形を示しており、この場合に、対応する要素には、１００だけ加算された参照符号が付与されており、且つ、２つのモーター４４０ａ及び４４０ｂは、１つのターゲットシステム又は複数の同期化されたターゲットシステム４５０のみを作動させている。同期化リンケージ４４２が、第１に、それぞれがモーターのうちの１つのモーターの回転子に対応している出力リンケージ４４１ａ及び４４１ｂと、第２に、ターゲットシステム４５０を作動させる同期化されたリンケージ４４３と、の間に存在している。この同期化リンケージは、モーターからの出口と、ステップダウン伝動装置と、又はターゲットシステムと、関連するものであってもよい。
【００４５】
図１０は、非同期始動（誘導始動とも呼称される）を可能にするように寸法設定されたダンパバーを有する始動器磁界巻線５３１を有する、或いは、そのように寸法設定されたダンパ巻線を有する、モーター又は発電機モードで動作する同期電気機械５３０を伴う本発明の一実施形態を示している。この結果、同期モーター５３０が回転していない場合にも、始動器磁界巻線に接続されたターゲットシステム５５０内においてトルクを得ることができる。
【００４６】
同期機械５３０は、そのアーマチュア５３２が基準フレームＢ内に位置すると共にその始動器磁界巻線５３１が基準フレームＣ内に位置した状態で、構成されている。ターゲットシステム５５０と始動器磁界巻線５３１の間に、リンケージ及び／又はステップダウン伝動装置が存在してもよい。
【００４７】
始動コマンドが、交流電源５１０により、回転変圧器５２２を通じて機械５３０のアーマチュア５３２に送信される。これは、基準フレームＡ及びＢの間のインターフェイスを構成しており、交流電源５１０は、基準フレームＡ内に位置している。
【００４８】
電気機械５３０及びターゲットシステム５５０が回転したら、交流電源５１１によって電力供給される第２回転変圧器５２３は、（変圧器５２３と始動器磁界巻線５３１の間の接続部上に存在する受動型回転整流器５２８を介して）直流によって始動器磁界巻線５３１に電力供給するように機能し、且つ、次いで、始動器磁界巻線５３１が同期動作モードに変化できるようにする。
【００４９】
アーマチュア５３２に電力供給するための回転変圧器５２２は、それ自体が、交流電源５１０によって電力供給されており、且つ、始動器磁界巻線５３１に電力供給するための回転変圧器５２３よりも大きな出力を有し、回転変圧器５２３は、それ自体が、交流電源５１１によって電力供給されている。
【００５０】
必要に応じて、モーターのサーボ制御においてなんらの機能をも有していないスイッチ５２７（接触器、中継器、遮断器、遮断スイッチなど）を追加することが可能であり、このスイッチは、変圧器５２２とアーマチュア５３２の間に配置される。サーボ制御は、上述のように、電源の基準フレームＡ内においてのみ発生する。
【００５１】
又、始動器磁界巻線用の第２変圧器を有するこの実施形態は、上述のその他の実施形態にも適用される。
【００５２】
記述されている実施形態の全てにおいて、アーキテクチャは、出力の観点において反転可能であり、換言すれば、基準フレームＢ内において生成される電気エネルギーを基準フレームＡ内において回収することができる。又、モータータイプとは反対であるこの発電機タイプの動作モードによれば、ターゲットシステム（適宜、２５０、又は３５０ａ、３５０ｂ、４５０、又は５５０）を制動することもできる。
【００５３】
このようなある程度の制動機能を得る別の方法は、機械エネルギーを、非同期タイプである場合には、熱エネルギーとして電気機械の回転子内において、或いは、同期機械がダンパバーを有する際には、ダンパバー内において、散逸させるというものとなろう。
【００５４】
図１１は、オンボード型の電気ネットワーク内における本発明のサーボ制御原理の使用の一例を示している。
【００５５】
第１の可能性は、変圧器１０３０の一次側に電力供給するようにＤＣ／ＡＣ電力コンバータ１０２０を通じて動作するＤＣ電圧源１０１０を使用し、その二次側内に、非同期始動を伴う電気機械１０４０をサーボ制御するための交流電圧を生成するというものである。
【００５６】
反転可能な方式により、電気機械１０４０は、発電機になることにより、直流電圧源１０１に電力供給してもよい。
【００５７】
この構成の利点は、変圧器１０３０を使用し、構成ユニット１０３１を使用して電圧比（ｎ３／ｎ１）又は電流比（ｎ１／ｎ３）を変更することにより、重くて、嵩張り、且つ、信頼性が高くない場合のある受動型要素を有することになるブースト又はバックタイプのＤＣ／ＡＣコンバータの使用を回避できるという点にある。
【００５８】
更には、電気ネットワーク用の発電機として動作できるように、電気機械１０４０が始動器発電機タイプのものである場合には、その中性点は、安全を確保するべく、従来どおりに、オンボード型の電気ネットワークの接地に対して接続される。
【００５９】
始動の際に、電気機械の端子において始動器−コンバータを直接的に使用するには、直流源の中性点又は電気機械の中性点を電気ネットワークの接地から分離する必要がある。電気的な絶縁が存在しない場合には、電流が、電気ネットワークの接地を介して２つの中性点の間に出現することになろう。
【００６０】
本発明によれば、電気的な絶縁は、変圧器１０３０によって提供される。
【００６１】
更なる実施形態は、交流電源１０１５としての発電機の使用を伴ってもよい。この場合には、ＤＣ／ＡＣコンバータ１０２０の代わりに、ＡＣ／ＡＣ電力コンバータが使用される。ＡＣ／ＡＣコンバータを最適化するべく、ＡＣ／ＡＣコンバータは、互換性を保証するために適切に寸法設定された上述のＤＣ／ＡＣコンバータ（例えば、Ｈブリッジ又はハーフブリッジを有する三相インバータ）と共に、単純なＡＣ／ＤＣコンバータ（例えば、受動型整流器）から構成されてもよい。
【００６２】
変圧器の第１変換比が適切でない場合には、適切な変換比ｎ３／ｎ２又はｎ３／（ｎ２＋ｎ１）を得るように、変圧器の同一の磁気回路上において別の一次回路を使用することが可能であり、或いは、場合によっては、二次回路を直列状態において関連付けることもできる。上述のように、電気的な絶縁により、中性点と接地を分離する必要性を回避することが可能となる。
【００６３】
又、構成ユニット１０５０によれば、発電機として機能すると共に電気ネットワークに電力供給することができるように、様々な電気機械１０４０及び１０４１を相互交換することも可能となり、或いは、単に電気機械１０４０を分離することもできる。
【００６４】
この一連の静止状態の変圧器を伴う構成によれば、電気機械が電圧源から電気的に絶縁されており、且つ、電圧を適合するように機能しうる変換比を変更できるという利点が得られる。
【００６５】
以上、変圧器を介して１つ又は複数のモーターをサーボ制御又は調節できるようにする、或いは、さもなければ、制御を伴うことなしに変圧器を介して１つ又は複数のモーターを作動できるようにする、様々な実施形態について説明した。変圧器とモーターの間には、能動型のアクチュエータが存在していない。回転ゾーン内には、なんらの電力電子回路又は制御電子回路も必要とされていない。変圧器のタイプ（単相、三相など）は、使用されるモーターのタイプ（単相、三相など）に基づいて、且つ、存在する場合に、モーターを始動するための装置の存在に基づいて、変化してもよいことを特記しておきたい。上述のように、電気機械は、状況に応じて、発電機モードにおいて動作してもよい。供給源とエネルギー消費装置の間においてエネルギーを伝達するべく、直列状態で複数の変圧器が存在してもよい。又、１つ又は複数の変圧器によって電力供給される又はこれらを介してエネルギー消費装置に電力供給する複数の回転電気機械（２つ以上）が存在してもよい。
【００６６】
本発明は、記述されている実施形態に限定されるものではなく、且つ、請求項の範囲に含まれる全ての変形をも含む。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月24日(2015.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流回転電気機械（１３０、２３０、３３０ａ、３３０ｂ、４４０ａ、４４０ｂ）を有する装置であり、前記交流回転電気機械は、前記交流回転電気機械の固定子の端子にコントローラコンバータ（１１０）の出力において生成された交流電圧を印加するための電気接続部（１２２、１２４、２２２、２２４、３２２、３２４、４２２、４２４）を有する、装置において、
前記電気接続部は、回転変圧器（１２２、２２２、３２２、４２２）を有し、静止状態の前記コントローラコンバータ（１１０）は、前記回転変圧器と前記交流回転電気機械の間のアクチュエータに依存することなしに、前記回転変圧器を介して前記交流回転電気機械を制御するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記交流回転電気機械は、ベクトル及び／又はスカラー制御においてサーボ制御される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記交流回転電気機械（１３０、２３０、３３０ａ、３３０ｂ、４４０ａ、４４０ｂ）は、非同期機械である請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
機械（５３０）は、ダンパバー又はダンパ回路を含む始動器磁界巻線（５３１）を有する同期機械である請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】
受動型回転整流器（５２８）を介して直流によって前記始動器磁界巻線に電力供給するための第２回転変圧器（５２３）を更に含む請求項４に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの第２交流回転電気機械（３３０ａ、３３０ｂ）を更に含み、前記第２交流回転電気機械は、前記第２交流回転電気機械の固定子の端子に交流電圧を印加するための電気接続部（３２２、３２４）を有し、前記第２交流回転電気機械の前記電気接続部は、回転変圧器（３２２）を含み、前記装置は、２つの異なるターゲットシステム（３５０ａ、３５０ｂ）を作動させるための、それぞれが２つの前記交流回転電気機械のうちの個々の交流回転電気機械の回転子を介したものである２つの機械的接続部（３４０ａ、３４０ｂ）を更に含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの第２交流回転電気機械（４４０ａ、４４０ｂ）を更に含み、前記第２交流回転電気機械は、前記第２交流回転電気機械の固定子の端子に交流電圧を印加するための電気接続部（４２２、４２４）を有し、前記第２交流回転電気機械の前記電気接続部は、前記回転変圧器（４２２）を含み、前記装置は、それぞれが前記２つの機械のうちの個々の機械の前記回転子を介して単一のターゲットシステム（４５０）を作動させるためのものである２つの機械接続部（４４１ａ、４４１ｂ）と、前記２つの機械的接続部を同期化させるための同期化リンケージ（４４２）と、をも含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記２つの機械的接続部は、１つ又は複数のステップダウンギアを含む請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記回転変圧器の二次側（２２２ａ）は、前記交流回転電気機械の前記固定子（２３１）に直接的に接続されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記回転変圧器は、制御対象である前記コントローラコンバータ及び／又は前記交流回転電気機械の最適化を可能にする既定の変換比を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
可変ピッチブレードを有する推進エンジンにおいて、
前記推進エンジンは、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置を含み、
前記装置は、前記推進エンジンの少なくとも１つのブレードを作動させるように構成されており、前記回転変圧器は、電力を前記エンジンの非回転ゾーン（Ａ）から前記エンジンの回転式ゾーン（Ｂ）に転送する、推進エンジン。
【請求項１２】
請求項１１に記載の推進エンジンを有するアンダクテッドプロップファン。
【国際調査報告】
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