TW297964B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
TW297964B
TW297964B TW084104050A TW84104050A TW297964B TW 297964 B TW297964 B TW 297964B TW 084104050 A TW084104050 A TW 084104050A TW 84104050 A TW84104050 A TW 84104050A TW 297964 B TW297964 B TW 297964B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
current
control
terminal
input
flow
Prior art date
Application number
TW084104050A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Switched Reluctance Drives Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Switched Reluctance Drives Ltd filed Critical Switched Reluctance Drives Ltd
Application granted granted Critical
Publication of TW297964B publication Critical patent/TW297964B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/26Power factor control [PFC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from AC input or output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(/ ) 本發明係有關用於電感性負荷之控制電路。本發明尤 其是可應用於一切換式磁阻馬達之驅動用,其自一交流電 源専出單向電流脈衝。 用於一感應式電子負荷的典型控制電路,例如為一電 動馬達驅動,係可取自一單向主電源,利用二極管橋式整 流器和平滑(¾波)電容器來得出一直流電壓。電容性平 滑整流器係熟知其得自主電源之電流在相對振幅和諧波程 度兩方面的高諧波特性。 切換式磁阻馬達係可Μ受一功率轉換器(其使用習知 控制設計中半導體開關)所控制之軍向但為脈衡式的繞線 電流來作動。在一開關已停止専通之後,所述電流繼缵流 經過傳統轉換器中的二極管。當繞線電流係僅由這些二極 管所載時,至少繞線中能量的一部分係回返到一平滑電容 器。該平滑電容器係充作兩項主要目的:第一為接收自馬 達繞線所返回的能量,以及第二為對(提供並控制被供應 到馬達繞線之脈衝電流的)功率轉換器電路提供一相當平 滑的、得自於簞向交流電供應源的直流電壓供應。 現正導入立法來對於在電源供應之基礎頻率以外的頻 率下所取得電流的振幅設限。此乃限制了可藉由一電容式 平滑二極管橋式整流器設計,而取自供電幹線(電源)的 功率。當轉換器額定功率可能超過設定極限時,介於供電 幹線和平滑電容器之間轉換器線路中乃需要額外的元件, 以便在高過基礎頻率的頻率下保持電流的振幅落在所設定 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) i 衣 訂 S 球 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 的任何搔限内。 本發明係界定於所随附的申請專利範圍中。 Μ希望的波形可方便地為正弦波形或是概略為正弦波 3例如’用於感測偏差之機構可包含一比較器,其具有 呈所希望波形形態的輸入、一交流供應電流的輸入或一 交流供應電流的輸入、以及偏移介於兩者間之一輸 4 °所述偏移係用來驅動增壓器,以利槪略消除交流鼋源 供應中的諧波電流成分。 該驅動用機構可包含一調變器,可被作動來產生出一 $動用信號,供驅動該增壓器。該調變器可為一脈衝頻寬 調麥器。 該增壓器可包括一抑制器開關和一反饋二極管,被設 置來在當該抑制器開關為開路時,對直流交連電容器充電 〇 在電感性負荷的情況下,例如為切換式磁阻馬達,其 中僅需要一單向電流,則依據本發明可減少所需要額外元 件的數目及/或花費,而這些額外元件是令該轉換器可減 低相對於取自一交流電源供應之基礎頻率,諧波的振幅和 範圍所需要者。 依據本發明一項實施例·提供有一控制系統用於一電 感性負荷,此控制糸統包括有:第一和第二交流電(ac )輸入端子;電流脈衝控制機構,可作動來控制該電感性 負荷中的電流,具有一對電源端子和一控制端子,該對電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X25)7公釐) (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装_ 、-° A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( 丨) 1 | 源 端 子 之 一 者 係 可 連 到 該 電 感 性 負 荷 之 一 端 ; 電 容 器 機 構 1 1 1 被 連 到 另 一 電 源 端 子 ; 整 流 器 機 構 可 作 動 式 地 與 該 等 1 I 請 1 1 交 流 電 輸 入 端 子 連 接 並 被 設 置 成 可 提 供 —* 充 電 電 流 予 該 先 閱 1 | 電 容 器 機 構 此 整 流 器 機 構 包 含 一 能 量 儲 存 電 感 器 和 抑 制 讀 背 1 1 器 開 關 機 構 可 作 動 來 增 高 跨 於 該 電 容 器 機 構 的 電 壓 < 到 之 注 1 | 意 I 達 一 超 過 該 等 交 流 電 輸 入 端 子 間 峰 值 電 壓 之 數 值 Μ 便 依 事 項 1 I 再 L 據 電 感 器 的 切 換 頻 率 和 切 換 工 作 循 環 來 控 制 此 電 感 器 中 的 填 裝 寫 本 電 流 Μ 维 持 增 高 電 壓 被 施 用 於 該 電 容 器 機 構 Μ 及 抑 制 頁 、—' 1 1 在 該 等 交 流 電 輸 入 端 子 所 取 出 更 高 的 諧 波 電 流 成 分 〇 1 1 本 發 明 亦 可 被 視 作 是 一 用 於 電 感 性 負 荷 的 電 流 控 制 系 1 1 统 此 糸 统 包 括 有 第 和 第 二 交 流 電 ( a C ) 輸 入 端 子 · 1 •1 丁 : 脈 衝 控 制 機 構 具 有 一 輸 入 和 — 輸 出 該 輸 出 係 可 連 到 1 I 該 電 感 性 負 荷 之 一 端 並 且 可 作 動 來 控 制 該 電 感 性 負 荷 中 1 1 的 電 流 增 壓 機 構 被 與 該 脈 衝 控 制 櫬 構 的 輸 出 相 連 並 1 1 被 設 置 來 增 高 該 等 交 流 電 輸 入 端 子 間 的 電 壓 此 增 壓 機 構 」 含 有 電 容 器 機 構 供 儲 存 所 増 高 的 電 壓 、 一 電 感 器 被 設 置 來 1 I 承 載 來 於 該 等 交 流 電 輸 入 端 子 的 電 流 Μ 及 抑 制 器 開 闞 1 1 機 構 可 作 動 來 依 據 電 感 器 的 切 換 頻 率 和 切 換 X 作 循 環 VX 1 1 控 制 該 電 感 器 中 的 電 流 以 便 維 持 增 高 電 壓 被 施 用 於 該 脈 1 I 衝 控 制 機 構 並 抑 制 交 流 電 供 應 電 流 的 諧 波 〇 1 I 因 此 > 一 用 於 電 感 性 負 荷 的 控 制 電 路 可 含 有 第 一 半 導 1 1 體 開 闞 裝 置 ( S S D s e m i C 0 n d u C t 0 Γ S ft it chin g d e v i c e 1 1 ) i 可 於 第 負 荷 控 制 頻 率 下 6 - 操 作 並 白 單 極 性 電 容 器 機 構 1 1 1 1 '·人没通州〒圏國豕標準(CNS ) Μ規格(21〇χ 297公楚) 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(f) 取出電力,Μ及含有第二半導體開關装置,可於一第二、 相對為更高的頻率下操作並具一預定工作循環程序,並控 制一與一單相整流器機構之交流端子成串聯或與此單相整 流器機構之直流端子成串聯之能量儲存電感器中的電流, 藉此’當該第二半導體開關裝置導通時,能童儲存電感器 中的電流便增加•以及當該第二半導體開關装置不導通時 ’能量儲存電感器中的一部分能量便經由二極管機構被傳 遞到電容器機構,來替代由負荷控制電路自二極管機構上 所取得的電力’用於該整流器機構的電力係取自一單向交 流供電’自此單向交流供電,該取自交流供電並由第二半 導體開關装置所控制的交流電在該交流供電之頻率下,藉 由在該交流供電的每半週期時調變該負荷循環程序,係被 令依循大略正弦波形。 較佳地•抑制器開關機構或是該第二半導體開關裝置 的切換頻率係介於5kH ζ和1 OOkH ζ之間,例如介 於1 OkHz和50kHz或是介於1 OkHz和20k Η ζ之間。對於某些特定應用,其可低於5kH ζ (例如 為1kHz)。較佳地.該電容器機構係一個或多個的單 極性電容器。 依據本發明之一形態,提供有一種用於一電感性負荷 的電流控制電路,此電流控制電路包括有:第一和第二交 流電(a c)輸入端子;一整流器被設置來自該等輸入端 子接收電流Μ及來提供一整流輸出;負荷電流控制電路, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 A7 B7 五、發明説明(V) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 電端另機,之負;另 接另具的 荷每間一導搔該個 該源之制器端性子的 的的荷構 負或時由半 二在較 與電荷控感 一感端構 出荷負機 性該續可制 一且一 可對負流電另電源機 輸負性闞 感在持流抑由並M 係一性電一的該電關 流性感開 電,和鼋用經,置 子具感荷.,荷自一開 整感電器 該此序向共 * 力裝 端,電負間負來另器 之電各制。於藉時軍一源電SI 源構該該之性接的制。器各且抑端置,、述在壓其開 電櫬與於子感連構抑端流,並該各裝構率所器電收體 一 關可接端罨被機將 一整構,自的關機頻。容流接導 其開係連源該-制來的該機連來荷開制的制電交器半 , 器子被電和管控接荷與制相接負體控流控性向感制 子制端器他子極流連負用控構連性導流電所極單電抑8-端抑源容其端二電被性共流機被感半電向置單一存用 _ 制.,電電的入回荷,感可電器管電用荷單装此自儲共 控接一 1 構輸返負管電荷有容極關使負變 31 ,,量述 1 連其具機電 一該極該負具電二 有可的調開供下能所 和相,及關流第到二 到性荷該回其路荷一體提制一 , 子端子 K 開交一通回通感負與返該電負中導所控和中 端一端,器一 ; 導返導電性係 一 到制性荷半器的器器 源之制接制第中端 二 子個感子第通控感負的容置流容 電荷控連抑在徑一第端數電端二導流電性別電裝整電 對負一相該接路另一 源複各源第端電一感個性關式性 一 性和端和連的的及電 -電一 一 每電為極開橋極 具感子一構被間荷 Ml 線 一有另 或一 係單體管單 ^^^1 In —^ϋ maw nn —^n ^^^1 ^^^1 nn I-1 -*0¾-9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( ) I I 別 控 制 半 導 體 開 瞄 裝 置 為 高 的 頻 率 和 Μ — 於 交 流 供 電 之 每 1 1 1 —* 半 循 環 時 改 變 的 工 作 循 環 來 切 換 >λ 便 將 交 流 供 電 罨 流 1 | 調 變 到 在 -a-· 父 流 供 電 頻 率 下 為 槪 略 正 弦 形 態 但 在 所 述 較 高 請 先 閱 1 I 頻 率 下 含 有 —. 小 的 波 紋 電 流 成 分 〇 各 個 控 制 半 導 體 開 闞 装 讀 背 1 | 面 I 置 係 連 於 電 容 器 之 一 端 和 該 或 每 一 電 感 性 負 荷 之 —— 端 間 9 之 \ I 意 1 I 並 且 所 述 電 感 性 負 荷 的 另 端 係 連 到 共 用 的 半 導 體 開 m 装 置 事 1 I 再 1 t 此 半 導 體 開 Μ 装 置 的 其 他 端 子 係 連 到 該 電 容 器 的 另 端 > 填 另 寫 本 裝 及 在 此 半 導 體 開 關 裝 置 中 該 或 每 電 感 性 負 荷 的 端 頁 1 係 經 由 —» 二 極 管 連 到 該 電 容 器 的 一 端 並 且 該 或 每 一 電 感 1 1 性 負 荷 的 —* 端 係 個 別 地 經 由 二 極 管 連 到 該 電 容 器 的 另 端 1 1 Η 及 其 中 所 述 共 用 的 半 専 體 開 關 裝 置 之 切 換 係 交 替 地 在 當 1 訂 半 導 體 開 m 装 置 為 〇 開 時 白 交 流 供 電 對 該 能 童 儲 存 電 感 1 I 器 充 電 並 在 當 半 導 體 開 關 裝 置 為 // 關 // 時 容 許 其 放 電 入 1 1 電 容 器 使 得 電 容 器 被 保 持 充 電 到 達 一 超 過 交 流 供 電 電 1 1 壓 之 峰 值 的 直 流 電 壓 〇 Λ 依 據 另 一 項 形 態 本 發 明 提 供 — 種 用 於 至 少 兩 個 電 感 1 1 性 負 荷 於 其 間 有 一 共 同 連 接 的 電 流 控 制 電 路 此 電 流 控 制 1 1 電 路 包 括 有 — 整 流 器 具 有 第 一 和 第 二 交 流 電 輸 入 端 子 1 1 * Μ 及 具 有 第 一 和 第 二 直 流 電 輸 出 端 子 一 能 量 儲 存 電 感 1 1 器 與 第 — 交 流 電 輸 入 端 子 相 連 抑 制 器 開 闞 機 構 跨 連 1 1 該 整 流 器 的 輸 出 端 子 第 —— 和 第 二 串 聯 的 電 容 器 具 有 端 1 1 子 在 個 別 的 — 端 與 第 二 交 流 電 輸 入 端 子 相 連 — 第 一 升 壓 1 1 — 極 管 被 連 接 來 白 第 交 流 9- 電 輸 出 端 子 導 通 到 第 電 容 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) Α7 Β7 五、發明説明(j ) 器的另一端;一第二升壓二極管’被連接來自第二電容器 的另一端導通到第二交流鼋輸出端子;第一電流控制機構 ,具有第一和第二電源端子和一控制端子,該第一電源端 子係與第一電容器的另一端相連K及該第二電源端子係可 連到該等電感性負荷之一者;第一電流控制機構’具有第 一和第二電源端子和一控制端子’該第一電源端子係可連 到該等電感性負荷之另一者K及該第二電源端子係可與第 二電容器的另一端相連;一第一返回二極管,被連接成來 自該另一電感性負荷専通到第一電容器;以及一第二返回 二極管,被連接成來自第二電容器導通到該一電感性負荷 ,該抑制器開關機構係可作動來依據其切換頻率和切換負 荷循環來控制能量儲存電感器中的電流,Μ維持作用到該 等電容器的整流電壓Μ及抑制在該等交流電輸入端子處所 取得的諧波電流成分。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· *va 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 被極電器的該〃橋 可二 電容器到為流 管壓供電容連常交 極 升流性電被通 一 二 的交極性係丨另 壓 式向單極點端是 升 新單的軍中電者 等 種得聯一述供或 該 一取串為所流 { , 了 所兩點。交端 中。用器,中端一正 計連採流中的正到的 設相明整態用的連器 種子發式形共器及流 另端本橋殊此容 Μ 整 之入,一特,電端式 態輸中如此點性流橋 形電態例在中極交該 此流形由。的單一且 明交種小分用 一 之並 發一兩減成共另器 , 本第此 Κ 波 一為流 } 在與在用諧出而整" 別 -的定端式性 分 管流界負橋中 X-^ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公董) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(>) 式整流器端子)係經由一二極管連到兩電容器之該一者的 正端及該橋式整流器的負端(或者是所述另一交流橋 式整流器端子)係經由一二極管連到兩電容器之該另一者 的負端。該能量儲存電感器係連接在該另一交流供電端(. 通常為〃電性〃)和所述另一交流橋式整流器端子之間, 半導體開闞裝置係跨接橋式整流器的直流端子* Μ使得當 其導通時,電感器中的電流便增加*而當其非導通時•電 感器便釋放能量到該兩電容器,交替地在當該另一交流供 電端子相對於該一交流供電端子為正時,對一個電容器充 電,而在當該另一交流供電端子相對於該一交流供電端子 為負時,對另一個電容器充電。該半導體開關装置係在至 少1 0 0倍於交流供電之頻率下切換並具有於該交流供電 之每一半循環中被調變的負荷循環,以便減小自該交流供 電所取得電流的諧波成分,並同時雄持跨過每一電容器的 電壓處於一超過交流供電電壓之峰值的數值,儘管自第一 電容器之正端子所取得並返回到所述中點的負荷電流可能 不同於自該中點所取得並返回到另一電容器之負端子的負 荷電流。 在本發明此形態之一變化設計中,能量儲存電感器可 採取兩組繞線在相同磁心上的形態或者是兩組繞線各位在 其自己的磁心上,其中第一繞線的位置係串聯於橋式整流 器的正交流端子和半導體開關裝置的一個端子之間’以及 一二掻管係連接在半専體開關裝置和連到其上第一繞線之 -1 1- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) ^裝 I 訂 ^ 冰 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( 1 ) 1 1 端 部 間 的 共 用 點 和 一 個 電 容 器 的 正 端 子 之 間 0 第 二 繞 線 的 1 1 I 位 置 係 串 聯 於 橋 式 整 流 器 的 負 交 流 端 子 和 半 導 體 開 闞 装 置 1 1 I 的 另 — 個 端 子 之 間 Μ 及 一 二 極 管 係 連 接 在 半 導 體 開 關 装 請 1 1 置 閱 I 和 連 到 其 上 第 二 繞 線 之 端 部 間 的 共 用 點 和 另 一 個 電 容 器 背 1 I 的 ίδ 1 | 負 端 子 之 間 〇 之 1 注 1 本 發 明 此 形 態 和 其 諸 變 化 設 計 係 尤 其 可 應 用 到 —. 切 換 意 事 1 項 1 式 磁 阻 馬 達 圼 奇 數 涸 缡 線 形 式 的 負 荷 上 其 中 每 一 繞 線 的 再 填 一 端 係 連 到 兩 並 聯 電 容 器 之 間 的 中 點 而 且 每 一 交 錯 繞 嬢 寫 本 頁 裝 1 的 遠 端 係 經 由 一 半 導 體 開 關 装 置 而 連 到 一 個 電 容 器 的 正 端 1 1 子 以 及 經 由 一 二 極 管 而 連 到 另 —— 電 容 器 的 負 端 子 並 且 每 1 I — 其 他 繞 線 的 遠 端 係 經 由 — 半 導 體 開 關 裝 置 而 m 到 另 —. 電 1 容 器 訂 的 負 端 子 以 及 經 由 一 二 極 管 而 連 到 該 一 個 電 容 器 的 正 1 端 子 0 1 1 本 發 明 亦 可 擴 及 到 一 種 作 動 一 依 據 本 發 明 控 制 糸 統 或 1 I 電 路 的 方 法 其 中 一 交 流 供 電 係 被 加 諸 到 該 等 交 流 電 輸 入 端 子 該 脈 衝 控 制 櫬 構 係 據 對 負 荷 所 作 的 要 求 而 被 啟 動 1 1 1 以 及 該 抑 制 器 開 關 機 構 係 被 切 換 藉 由 其 負 荷循 環 和 其 在 1 1 一 較 來 白 該 脈 衝 控 制 機 構 之 輸 出 為 高 的 頻 率 下 切 換 來 控 1 1 制 電 感 器 中 的 電 流 ΡΛ 便 維 持 電 容 器 上 的 增 壓 電 壓 並 抑 制 1 | 該 交 流 供 電 電 流 的 諧 波 0 1 I 而 且 依 據 本 發 明 提 供 有 一 種 方 法 來 抑 制 一 切 換 式 1 1 | 電 感 性 負 荷 控 制 中 的 諧 波 其 中 此 切 換 式 電 感 性 負 荷 為 白 1 1 — 整 流 交 流 電 源 來 供 電 所 述 方 法 包 括 有 1 1 - 1 2 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(1ϋ) a) 自一充電的平滑電容器來對該電感性負荷供電; b) 藉由啟動一抑制器開關來控制電源電壓之加諸於 該電容器; c) 將交流電源電流波形比較於一參考波形; d) 切換該抑制器開關,Μ維持該交流電源電流波形 槪略吻合於該參考波形。 較佳地,該抑制器開闞的負荷循環係依據一在交流供 電之每半週期便重複的程序來改變。該抑制器開關機構的 切換頻率最好是至少1 Q 〇倍於交流供電的頻率。 本發明的一些特定實施例現將藉由例子,參照附圖作 說明,其中: 圖1為本發明第一實施例,用於一單相切換式磁阻馬 達的電路圖; 圖2為一理想化波形圖,顯示出跨過圖1電路中元件 的相對電壓; 圖3為圖1電路用於一多相馬達的變化設計; 圖4為本發明另一實施例和其上—變化設計的電路圖 > 圖5為一與圖i 、3或4有闞的波形圖; @6為本發明所使用之一控制功能電路的概示圖;以 及 187和8為另種可被使用在圖4實施例中雙向開關的 例子。 -13- 本纸張尺度CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 、?τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明(丨' ) 圖1的控制電路係可應用到一單相電感性負荷,例如 為一切換式磁阻(S R,switched reluctance)馬達。 此控制電路包括有一對交流電(ac)電性(line)和中性 (neutral)輸入端子L和N。該電性端子L係經由一第 一電感1 0 a連到一二極管橋式整流器1 1的一個a c端 子,而此二極¥管橋式整流器1 1包含有二極管1 1 a、1 lb、1 1 c和1 1 d。該SR馬達的相位繞線12係連 接在一控制電晶體1 4的射極和一諧波抑制電晶體1 6的 集極之間。一平滑電容器1 8係連接在該控制電晶體1 4 的集極和該諧波抑制電晶體1 6的射極之間。一第二電感 器1 Ob係被自該橋式整流器1 1的正端子連到該抑制電 晶體1 6的集極,靠近該繞線1 2。電感器1 〇a和1 0 b可一起使用或是個別使用。該橋式整流器1 1的負端子 係與該抑制電晶體1 6的射極相連。熟習此技藝人士將可 明頚得知,由於可使用該兩電感器1 0 a和1 Ob的任一 者或二者,因此其目的為在電感性負荷和負荷控制機構之 前的輸入位置提供電感。 一第一返回二極管2 0係被埋接成來從該抑制電晶體 1 6的集極導通到該控制電晶體1 4的集極和該平滑電容 器1 8之間的共用點。一第二返回二極管22係被連接來 從該抑制電晶體1 6的射極導通到該控制電晶髖1 4的射 極,靠近該繞線1 2的相反端處。 該抑制電晶體1 6和該第一返回二極管2 0係作動為 -1 4- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X2S»7公釐) --------/ _裝------訂-----」線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 2 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(\> ) 一增歷反饋轉換器,其開關係受控制來雄持跨過電容器1 8的電歷處於一概略大於a C供電峰值電壓(例如為峰值 ac供電電壓的1 .5倍)之相當固定不麥的位階。抑制 電晶體1 6的導通負荷循環,於a c供電的每一半循環中 係、制’从避免取自a ^供電的高諧波電流超過諧波 β ®的極限。該抑制電晶體1 6係受脈波寬度調制在 2〇_l〇〇kHz ,K令其無法為人耳所聽到。電晶體 為一控制子電路的部分,其監控電容器電壓並調 整脈波寬度調變(PWM)控制的工作循環,以使得主電 源電流的諧波電流成分被適當抑制,而主要成分則處於供 電頻率(例如50或60kHz)。當然,亦可使用其他 供電頻率。該pWM的工作循環將依據負荷而變,並將落 於供電電壓的每半循環内。此等控制子電路係热知於此技 。可利用控制子電路之一例為由美國Unitrode公司所製 造的 UC 3854晶片。 每當電晶體1 4和1 6為一起導通時,跨過該電容器 1 8的電壓係向著增加繞線電流的方向被加諸於馬達繞線 1 2。電容器1 8因而被部分地充電,而電感器1 〇&及 /或1 Ob中的電流則因抑制電晶體1 6導通而增加。 若在當該控制電晶體1 4正在導通時該抑制電晶體1 6被關閉的話,則電感器1 ◦ a及/或1 〇 b中的電流係 被轉移到第一二極管2 ◦,因而充電電容器1 8並因此相 當快速地減少電感器電流。在另一方面,馬達繞線1 2中 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐.) 批衣 訂 ί 冰 (您先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(A ) 的電流直通第一二極管2 ◦和控制電晶體1 4,減少的相 當慢。電流的汐變率係依據電流和電感(在一馬達繞線的 例子中,包括電流所通過之電感的改變率),以及依據出 误在承載電流之電路迴路中的電路電壓的值而定。在電感 器1 Oa及/或1 Ob的例子中,電感很小,而且電路電 壓包括瞬時電源電壓(傾向於增高電流)和一跨過電容器 18的大電壓(傾向於減低電流)。在SR馬達繞線的例 子中,電感係較電感器1 0 a及/或1 0 b上者為大,並 且與迴路有關、自控制電晶體1 4通過繞線1 2和第一二 極管2 0的電路電壓係相當小•此乃起因於與半導體正向 壓降和繞線電阻有關的小電壓。因此,當控制電晶體1 4 正在導通的同時(不論抑制電晶體16是否導通),加於 馬達繞線1 2的平均電壓為正的,令耦合此繞線的馬達磁 通量增加。 每當電晶體1 4和1 6二者一起導通時,電感器1 0 a及/或1 0 b中的電流降低得相當快速*對電容器1 8 部分充電。然而,馬達繞線12中的電流(若存在的話) 係流通過二極管2 0和2 2,亦對電容器1 8部分充電。 馬達繞線電流衰減得,較之當自由直通情況作用在一涸二 極管和一個導通的電晶體時,更為快速。 當控制電晶體1 4為非導通的同時(不論抑制電晶體 16是否正導通),加諸於馬達繞線12的平均電壓係為 負的,令耦合繞線的磁通減少。 -1 6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) --------/ -裝------訂-----_|-' 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(丨+ ) 可獨立控制電感器1 0 a及/或1 Ob中電流以及馬 達繞線1 2中電流的能力係顯示在圖2中,為便於解說起 見乃假設電感器被限制單為電感器1 0 a。圖2中的電壓 波形出現在跨過橋式整流器1 1的dc端子。為便於解說 之故,可假設電感器1 0 a為〃理想化〃,亦即無電姐。 因此沒有直接的電壓成分出琨在其上。而且,由於電晶體 1 6係在一通常超過1 8 kH z的頻率下開闞,因此電感 器1 0 a的電感係相當小,K及在VI之頻率下跨過其上 電壓的分部相較於VI將非常小。因此,在V2之頻率下出 現於跨過電晶體1 6的電壓極近似於圖2中的VI,而且 此定義出在馬達繞線1 2下端處電位的低頻成分。 可理解的是,跨過電晶體16的電位係在介於零(當 導通時)和V2(當非導通時)間的高頻下開關。由於負 荷循環之調制,此電位的低頻成分係類同於画2中的波形 V2。馬達繞線1 2之上端的電位係具兩個值中之一者, 第一為V2,係當電晶體1 4為導通時,以及第二為零, 像當二極管2 2為導通時。因而可清楚得知,在圖2中, 垂直線覆蓋區域的振幅大小可用作為施加到繞線1 2的電 壓*其傾向於增加繞線電流,而水平線覆蓋區域的振幅大 小可用作為一逆極性繞線電壓,其將減小繞線電流。 由上述可清楚得知,電晶體1 6藉由運作其開翮負荷 循環,可控制並調變電感器1 〇 a及/或10 b中的電流 ,而無關於控制電晶體1 4的導通或非導通狀態。配合於 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
--—I --------{.裝------訂-----人银 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明 該返回二極管2 0 ,一充電電流可予加諸於電容器1 8 , 其中電容器1 8的電壓係因而被雄持在稍大於a c供電電 壓的峰值,而無關於電晶體1 6的開關動作。該電晶體1 4可藉由其導通來增加馬達磁通,Μ及藉由其非導通來減 少馬達磁通,並因而對切換式磁阻馬達提供必要的繞線電 流控制。 圖3顯示出本發明用於一二相馬達的另一實施例。本 發明此實施例亦可適用於其他相位數的馬達。每一馬達繞 線12和12a具有控制電晶體14和14a ·並且係由 其距電晶體1 4較遠的端部而共同連接到抑制電晶體1 6 。一對第二返回二極管2 2和2 2 a係連接成來導通到繞 線上鄰近於控制電晶體1 4和1 4 a之射極的個別端。每 一控制電晶體係獨立地作動來其繞線中的電流脈衝。此單 個抑制電晶體1 6係如前所述方式作動來自a c供電所取 得電流的諧波成分振幅和程度範圍。 圖4示出依據本發明的另一種電路。電性和中性a c 輸入端子L和N係連到一二極管橋式整流器24的a c輸 入,此二極管橋式整流器如前述般包含二極管24a、2 4b、24c和24d。一電感器1 0係被連接在電性端 子L和二極管24 a和24 b之間。中性端子N係直接連 在二極管24b和24c之間。在此項實施中,抑制電晶 體1 6係跨接橋式整流器的其餘端子,K使得其集極被連 接成為來自二極管24a和24c的共同路徑,並且其射 -1 8 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) --------------IT------- ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明(11) 極係連接在二極管24b和24 d之間。一對儲存電容器 1 8 a和1 8 b在二極管24 c和24b間連接處具有一 與中性a c輸人端子N共同的速接點。 一二極管2 6被連接來自二極管24 a和24 c間, 亦即在與抑制電晶體1 6集極的接點處,導通到電容器1 8 a的一端。同樣的,一二極管2 8被連接來自該電容器 1 8b的另一端導通到二極管24 b和24 d間電晶鱧1 6的射極。由圖4中的點線可清楚看出,二極管2 6和2 8可交替地與電感器1 0和二極管24 a和24 d間的線 電壓相連。在任一位置,二極管係受到概略主供電電壓, 若不計跨過二極管橋式整流器的電壓降的話。為清楚起見 抑制電晶體再次被顯示為獨立,雖然在實際中其可形成為 —控制子電路的一部分,例如為由美國 New Hampshire 的 Unitrode Integrated公司所製造的 UC 3 8 5 4晶片。 一對馬達繞線12 (各代表一相位)係在一端共同連 接於電容器1 8a和1 8b之間。一控制電晶體1 4’具 有其集極被連接在二極管2 6和電容器1 8 a的正板之間 ,並且其射極係與一第一繞線1 2 a的一端相連。二極管 2 8係被連接來自電容器1 8 b的負板導通到二極管24 b和24d間的共同接點。與控制電晶體14’射極相連 的繞線1 2 a亦被連到一第一返回二極管3 2,其令绫線 能量返回到電容器1 8b。 另一控制電晶體14’ ’具有其集極被與繞線12b -1 9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) I n f 裝 訂 I 冰 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(I j ) 的一端相連,以及其射極被連接到二極管28和電容器1 8 b之負板間的共同接點。一第二返回二極管3 0被連接 來自繞線1 2 b的一端導通到控制電晶體1 4 ’和電容器 1 8 a之正板間的共同接點。 電感器1 〇、二極管橋式整流器24和抑制電晶體1 6 ,加上二極管2 6 ,不論位在何位置’係作用如同是一 增壓轉換器來對電容器1 8 a充電到大於峰值供電電壓’ 以及在a c供電的正半循環,當電性端子電壓係大於中性 端子的電壓時,維持其處於此電壓值。而且,該等效的增 壓轉換器與二極管2 8係被設置來充電電容器1 8 b到大 於峰值供電電壓,並在a c供電的負半循環,當電性端子 電壓係小於中性端子的電厘時,維持其處於此電壓值。 上述達成方式將對a c供電的正半循環作詳细描述。 熟習此項技藝人士將了解到類似的作法亦適用於負半循瓌 〇 電晶體1 6在每一整流半循環中切換ON和OF F許 多次,切換頻率典型地為在20kH z到200kH z的 範圍。於每一 ON期間,通過電感器1 〇流向二極管橋式 整流器24的電流,係經由二極管24 a、電晶體1 6和 二極管24b流到中性端子N,令電感器1 0中的電流增 加達+ d I 10的增量。當電晶體1 6轉為OF F時,電感 器1 0中的電流,經由二極管24a、二極管26和儲存 電容器1 8,流到中性端子N。由於跨過電容器1 8 a的 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 A7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(if) 1 1 I 電 壓 係 大 於 跨 過 a C 端 子 的 峰 值 電 壓 > 因 此 電 感 器 1 〇 中 1 1 1 的 電 流 減 少 達 一 概 略 一 d I 1 0的減量 於 此 時 電 容 器 1 8 N 1 | a 上 的 電 壓 係 被 充 電 較 小 的 增 量 〇 每 當 電 晶 體 1 6 導 通 請 1 閱 I 時 t 二 極 管 2 6 係 逆 向 偏 壓 並 且 電 容 器 未 白 二 極 管 2 6 接 讀 背 I τέ I 受 電 荷 0 之 注 1 I 意 1 I 若 二 極 管 2 6 被 直 接 連 到 電 感 器 1 〇 附 近 的 話 當 電 事 項 1 I 1 晶 體 1 6 係 導 通 時 的 電 流 路 徑 係 未 變 〇 而 當 晶 體 1 6 填 寫 本 裝 非 導 通 時 的 電 流 路 徑 係 包 括 電 感 器 1 0 二 極 管 2 6 和 電 頁 1 感 器 1 0 a 到 中 性 端 子 N 0 1 1 對 於 供 電 的 負 半 循 環 當 電 性 端 子 電 壓 係 小 於 中 性 端 1 1 子 電 壓 時 當 電 晶 體 1 6 為 導 通 時 的 電 流 路 徑 係 自 中 性 1 訂 端 子 N 通 過 二 極 管 2 4 C 電 晶 體 1 6 二 極 管 2 4 d 和 1 I 電 感 器 1 0 到 電 性 端 子 L 0 當 電 晶 體 1 6 為 非 導 通 時 1 1 電 流 路 徑 係 白 中 性 端 子 N 通 過 電 容 器 1 8 b 二 極 管 2 1 1 8 、 二 極 管 2 4 d 和 電 感 器 1 0 到 電 性 端 子 L 〇 若 二 極 J ,'水 管 3 0 被 直 接 連 到 電 感 器 1 〇 附 近 的 話 當 電 晶 體 1 6 為 1 | 非 導 通 時 的 電 流 路 徑 係 白 中 性 端 子 N 通 過 電 容 器 1 8 1 1 b 、 二 極 管 2 8 和 電 感 器 1 0 到 電 性 端 子 L 0 1 1 上 述 實 施 例 中 藉 由 調 變 電 晶 體 1 6 的 工 作 循 環 電 感 1 | 器 1 〇 中 電 流 的 增 量 和 減 量 可 被 令 依 循 更 低 頻 率 的 供 電 電 1 1 壓 波 形 形 態 • 如 圖 5 中 所 示 0 為 清 楚 起 見 > ΙΞΙ 1001 5 中 所 示 的 1 1 電 流 增 量 和 減 量 i 相 較 於 供 電 電 壓 的 頻 係 具 有 距 實 際 1 1 情 況 的 頻 率 大 為 減 低 的 相 對 頻 率 〇 1 1 — 2 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) B7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(ή) 由上述可清楚得知,抑制電晶體1 6之起動來控制取 自供電的電流,必須依據實際電流波形與一所希望波形之 比較,其在此例中為圖5中的a c輪入正弦Vsupply。 圖6顯示出形成上述 UC3854晶片之基礎的一種設計 。亦參見圖1K便於解說•跨過電容器的電壓,或更可能 是為一代表此電壓之輸入,係被饋入到一比較器3 6之倒 向輸入。所述比較器3 6的非倒向輸入係被饋以一參考信 號V ref,此參考信號V ref等於是维持電壓Vc所需要的 參考電壓。比較器3 6的输出係作為一控制信號被饌至一 與電壓有闞的放大器3 8,此放大器3 8被連接來放大一 代表供電電壓的信號VI。來自放大器3 8的輸出被饋入 到一第二比較器4 0的倒向輸入。非倒向輸入則被饋Μ — 代表供應電流的信號V 1。此可源自於整流或未整流供應 電流,但必須是來自電路中電感性負荷1 2之前的某點。 例如,可利用一與二極管1 1 b和1 1 d之間點X位置處 整流器電流成比例的電壓。或者是,可利用電感器1 〇a 和整流器之間的點Y。對等點X和Y係標示在圖3和4中 。該比較器40的輸出係一用於該抑制電晶體1 6的控制 信號。用於該抑制電晶體1 6的驅動信號係由一脈衝寬度 調制器42所提供。因此,當電容器Vc超過所希望的馬 達供電時,比較器3 6將產生出一減低的輸出來減小該放 大器3 8的増益。代表供應電壓之信號V 1的整個正弦波 形形狀乃被維持,但是其振幅被減小。所述正弦係被比較 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --------{ d------ΪΤ------i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 _________B7__ 五、發明説明(y£> ) 於該信號V 1。此兩信號之間的任何變異將造成一非零输 出’其影響脈衝寬度調制器之輪出的負荷循環,並因而影 響該抑制電晶體1 6之驅動。 可看出電流波形係以大為減低的諧波,被令依循電壓 波形。而且,藉由相同的脈衝寬度調制抑制電晶體16, 圖6的電路亦維持跨過電容器的電壓v c位於一正確的 電平。 圖6的電路係可應用於圖3和4中的實施例。瞄於圖 4 ’出現在通過電感器i 〇之電流上的高頻波紋可予旁通 過一跨設該等電性和中性端子的濾波電容器。此進而將來 自a c供電之電流的高頻成分減低到一更低的程度。該電 流的正弦形狀,使得主電源頻率之多级處的電流諧波,得 以被降到足夠低以符合法規要求。 圖4中電晶體1 6的負荷循環變異,係被適配來維持 跨過每一電容器的電壓處於一稍高於峰值a c供霣電壓之 相當穩定的所需求值。此項電壓控制功能,即使由切換式 磁阻馬達和其切換裝置所加諸於兩電容器1 8a和1 8b 上的負荷為不相等,亦可來實腌。 圖4的電路在實效上係使用了二極管/電容器對2 6 /1 8a和28/1 8b的兩個半波整流器來充電該等電 容器1 8a和1 8b之各者。為簡便起見,忽略跨過橋式 整流器24之二極管的電壓降影響以及電晶體1 6的開關 動作,所有用於電容器1 8 a和1 8 b的充電電流將發生 -2 3- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) | 裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 五、發明説明(·ν\) 在造成許多相當強諧波之a C電壓波的峰值處。藉由在高 頻下切換該電晶體1 6並依靠電感器1 〇的電感,a c電 流之形狀可如上所述使成為擬似正弦。然而,跨過電容器 1 8 a和1 8 b的電壓必須超過峰值供電電壓,Μ便出現 電路的升壓轉換器功能。 若加諸於電容器1 8 a和1 8 b的負荷由於非常低的 馬達轉速而不同的話,對於正和負半循環該電晶體1 6的 負荷循環可予設置成不同,Μ使得更重負載的電容器可接 收更多的電荷。此對於必須在低速下操作一段非短時間* 例如馬達自靜止開始加速之驅動而言,乃一項重大優點。 若二極管2 6和2 8被設置成如圖4中虛媒所示的話 ,則圖4的二極管橋式整流器24和電晶體1 6變成為一 雙向開關•於主電源電流的正和負半循環二者時皆可作用 。圖7和8顯示出可予利用的其他雙向開關形態。熟習此 技藝人士將可清楚知道還可有其他的雙向開關形態。 本發明可視作是一種應用於電感性負荷之控制的增加 轉換器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 i 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 修正1 年月日/ ⑸丨丨.Μ補充 六、申請專利範圍 1·一種用於一切換式磁阻機器之軍向電流(dc) 控制系統,此切換式磁阻機器具有一定子界定出諸定子極 、一轉子界定出諸轉子極Μ及至少一涸相位缠媒,所述控 制系统包括:一整流器,具有一交流(ac)霄流輸入和 一 dc输出;一dc耦合電容器;控制懺構,被設置來控 制自該電容器到達該相位繞線的電流供應;一增壓器,包 含一霣感器被設置於來自該a c輸入之霣流路徑中;抑制 器關關機構,被設置來控制自該整流器到該d c耦合霣容 器的電流供應;感測機構*用於感拥該a c輸入霣流與一 所欲求波形的變異,並可作動來產生一代表該變異之輪出 ;Μ及可回懕於該變異之驅動機構,用以驅動該增壓器來 補償該變異,以維持該a c输入«流概略依循該所欲求的 波形,以抑制該a c輸入電流的諧波•和充«該霣容器到 達一超過該整流器之a c输入處峰值的霣壓。 2 *如申請專利範圍第1項所述用於一切換式磁阻機 器之單向電流(dc)控制条統,其中該所欲求的波形係 源自a c輸入電壓。 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3·如申請專利範園第1項所述用於一切換式磁阻機 器之軍向罨流(dc)控制系統,其中該電感器係連到該 整流器的輪入或输出。 4 *如申請專利範園第1項所述用於一切換式磁阻櫬 器之單向霣流(dc)控制系統,其中該控制開鼷機構係 可連到該相位编線的一端以及該抑制器開閫«構係可連到 本紙張尺度逍用中國國家標準.(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 々、申請專利祀圍 該相位缡線的另一端,Μ及其中該增壓器進而包括有一返 回二極管被連接成當該抑制器開闞懺構為閬路時*來導通-整流供應霣流到d c耩合電容器。 5 ·如申請專利範圔第1項所述用於一切換式磁阻機 器之單向霣流(dc)控制系統,其中該驅動櫬構包含一 調制器可作動來產生出一驅動用信號,供回應於所述變異 來驅動該抑制器開闞櫬構。 6 ·如申請専利範麵第5項所述用於一切換式磁阻機 器之軍向霣流(dc)控制系铳,其中該調制器係一脈衝 寬度調制器。 7 ·如申請専利範園第1項所述用於一切換式磁阻拥 器之單向電流(dc)控制系統•其中該感测機構包含一 比較器被設置成來接收一源自該a c输入電流的第一输入 和一代表a c輸入電壓之波形的第二所欲求波形输入。 經濟部中夬揉準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 8 ·如申請專利範園第1項所述用於一切換式磁阻櫬 器之單向«流(dc)控制系統,進而包括有監控懺構甩 來提供一代表跨過d c耦合霄容器之霄壓大小的霣容器信 號•以及機構可回應於此霄容器信號來調整所欲求波形的 振幅,藉以維持所述d c耦合電容器«懕處於一預定的水 平〇 9 · 一種抑制一切換式霣感性負荷之控制中所產生諧 波的方法,其中此切換式霣感性負荷為利用一軍向電流控 制霣路自一交流(a c)霣源來供電,此單向霣流控制霣 本紙張尺度逋用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 路包括有:第一和第二開關櫬構,各開闞機構具有第一和 第二霣源端子•該第一開闢機構的第二電源端子被與«感 性負荷的一端連接以及該第二開闞機構的第一電源端子被 與霣感性負荷的另一端連接;單極性電感櫬構•跨連該第 一開闞櫬構的第一霣源端子和該第二開闞機構的第二電源 端子;第一二極管機構,被連接來自該第二開Μ機構的第 一電源端子専通到該第一開關櫬構的第一電源端子;第二 二極管櫬構•被連接來自該第二開關機構的第二霣源端子 導通到該第一開關櫬構的第二霣源端子;以及一整流器設 計•具有一單向電流鎗出並包含整流器櫬構,具有a c输 入端子和d c输出嫌子,以及一能量髄存霣感器被與整流 器櫬構之諸蟠子之一成串瞄連接*該整流器設計的單向霣 流输出係跨連該第二開Μ櫬構的霣源端子*所述方法包括 有: a) 整流ac供電成為一單向供電; b) 賴由驅動第一開鼷櫬構來控制自霣容器櫬構到霣 感性負荷的電流供應; 經濟部中央標準局舅工消费合作社印製 ^^^1 ^^^^1 ^^1^1 ^^i·— —^i^i ^ I urn tm n—ν mf ftn | ^ J 言 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) c) 藉由驅動第二開關櫬構來充霣霣容器機構達到一 超過整流器a c输入端子處霣壓峰值的電壓; d )比較a c供應電流波肜於一參考波形;Μ及 e)控制第二開»櫬構之驅動來抑制在ac输入端子 處所取得霣流的較高諧波成分。 1 0 ·如申請専利範圃第9項所述抑制一切換式«感 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS > A4規格(210X297公釐) ^^(^64 B8 C8 _____ D8 六、申請專利範圍 ft負荷之控制中所產生諧波的方法•進而包括κ調節切換 的頻率來控制第二開闞櫬構之驅動。 1 1 ·如申請專利範圃第9項所述抑制一切換式霣感 性負荷之控制中所產生諧波的方法*進而包括Μ調節切換 負荷循環來控制第二開醑機構之驅動,Μ抑制在a c输入 端子處所取得電流的較高諧波成分。 1 2 ·如申讅專利範園第9項所述抑制一切換式霣感 性負荷之控制中所產生諧波的方法*進而包括Μ驅動該第 一開關櫬構而實質上無醑於該第二開臑髏構之驅動,來控 制到達霣感性負荷的霣流供懕。 1 3 ·如申請專利範_第9項所述抑制一切換式«感 性負荷之控制中所產生諧波的方法,其中一代表跨過該« 容器的信號係比較於一所欲求的參考水平,並且此項比較 係被用來影響第二開Μ懺構之切換,以維持霣容器霣壓概 略處於一所欲求的參考«壓。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 · 一種用於一霣感性負荷的單向霣流控制電路, 包括有:第一和第二開關櫬構,各開Μ櫬構具有第一和第 二霣源嬙子,該第一開闢櫬構的第二«涯纗子可與霣感性 負荷的一端連接以及該第二開關機構的第一電源端子可與 霣感性負荷的另一端連接;單極性霣感機構,跨連該第一 開關櫬構的第一電源端子和該第二開闞櫬構的第二9源皤 子;第一二極管機構,被連接來自該第二開闞櫬構的第一 霣源端子導通到該第一開闞櫬構的第一電源蟠子;Μ及第 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS > Α4规格(210X297公釐) 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 端器 C 接路閭及容 負撟 負在端 負到 源流 a 連流二 Μ 電。性管 性接源 性瞄 霣整有被霣第構霣壓想極 感連轚 感串 二 I 具器的該機充電電二 霣係 一 電係 第中,感間連翡來的一 一 1 器第 一 器 的其構霣子跨開動值於係 於感的 於慼 構.,機存端係二作峰用構 用霣構 用霣 櫬子器儲出出第可壓述櫬 述存機 述存 關端流量輪输該其霣所器 所齡U所館。 開源整能 C 流、,處項流 項ft開 項量者 二霣含 Id 霣計器子 4 整4能二 4 能一 第二包及和向設換端 1 該 1 該第 1 該之 該第並 K 子單器轉入第中 第中和 第中子 自的出,端的流壓轆園其 圃其子 其端 來構輸子入計整增 C 範, 範,端 範,入 接櫬流端輸設該一 a 利路 利路出 利路输 連 Μ 霣出 C 器,成器専罨 專電输 專霣 C 被開向输 a 流子形流請制 請制 C 講制 a , 一單 C 的整端係整申控 申控 d 申控諸 構第 Id 構自源管過如流 如流的 如流之 機該有和機來霄極超.霣。.《 樽 .¾ 構 管到具子器該的二 一 5 向器 6 向櫬。7 向櫬 極通,端流,構一 到 1 單流 1 軍器間 1 單器 二導計入整中機第達 的整 的流之 的流 二子設输在徑 w 該器 荷式 荷整子 荷整 J 一------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家梯準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐)
TW084104050A 1994-04-22 1995-04-25 TW297964B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9408056A GB9408056D0 (en) 1994-04-22 1994-04-22 A control circuit for an inductive load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW297964B true TW297964B (zh) 1997-02-11

Family

ID=10753991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW084104050A TW297964B (zh) 1994-04-22 1995-04-25

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5563487A (zh)
EP (1) EP0678972B1 (zh)
JP (1) JP3634443B2 (zh)
KR (1) KR100372553B1 (zh)
CA (1) CA2147583A1 (zh)
DE (1) DE69506612T2 (zh)
GB (1) GB9408056D0 (zh)
SG (1) SG38836A1 (zh)
TW (1) TW297964B (zh)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9513916D0 (en) * 1995-07-07 1995-09-06 Switched Reluctance Drives Ltd Switching circuit for an inductive load
FR2743955B1 (fr) * 1996-01-22 1998-04-10 Moulinex Sa Procede pour alimenter un moteur a reluctance variable a commutation electronique et circuit d'alimentation pour sa mise en oeuvre
FR2743956B1 (fr) * 1996-01-22 1998-03-06 Moulinex Sa Circuit de commande d'un moteur electrique a commutation electronique
US5923152A (en) * 1997-02-20 1999-07-13 Astec International Limited Power factor correction circuit with soft switched boost converter
DE19709264A1 (de) * 1997-03-06 1998-09-10 Hilti Ag Verfahren zur Reduzierung von Rückwirkungen auf den Verlauf des einem Netz entnommenen Stroms bei induktiven Lasten und Vorrichtung zum Antreiben von Motoren nach diesem Verfahren
EP1017156B1 (en) * 1998-12-31 2003-05-07 STMicroelectronics S.r.l. Circuit device for driving an AC electric load
WO2000070733A1 (en) * 1999-05-12 2000-11-23 Medar, Inc. Method and system for controlling ac current supplied to an inductive load from an ac powerline
DE19922977A1 (de) * 1999-05-19 2000-12-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Ansteuern mindestens eines induktiven Verbrauchers mittels pulsweitenmodulierter Steuersignale
US6388417B1 (en) 1999-12-06 2002-05-14 Macrosonix Corporation High stability dynamic force motor
US6286609B1 (en) 1999-12-10 2001-09-11 Black & Decker Inc. AC/DC chopper for power tool
EP1139555A3 (en) * 2000-03-30 2004-05-12 Lg Electronics Inc. Single-phase switched reluctance motor driving apparatus and method
US6469485B2 (en) 2000-07-07 2002-10-22 Honeywell International Inc. Active filter and method for suppressing current harmonics
US7372232B2 (en) * 2002-05-24 2008-05-13 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Apparatus for drive control, power conversion, and start-up control in a PMBDCM or two-phase SRM drive system
US6987375B2 (en) * 2002-10-30 2006-01-17 Delphi Technologies, Inc. Dual-stage drive for switched reluctance electric machines
US7201244B2 (en) * 2003-10-03 2007-04-10 Letourneau, Inc. Vehicle for materials handling and other industrial uses
DE602007011262D1 (de) * 2007-09-05 2011-01-27 Abb Oy Ein-Phasen-zu-Drei-Phasen-Wandler
NO330333B1 (no) * 2009-07-07 2011-03-28 A T Holding Da Styring for induktive laster
US8525450B2 (en) * 2010-03-29 2013-09-03 Regal Beloit America, Inc. Power factor correction drive circuit topologies and control for switched reluctance machines
US20120104879A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-03 Krishnan Ramu Noise reduction structures for electrical machines
JP5637021B2 (ja) * 2011-03-14 2014-12-10 株式会社デンソー スイッチトリラクタンスモータ
WO2014153158A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Icon Health & Fitness, Inc. Strength training apparatus with flywheel and related methods
US9667182B2 (en) * 2013-04-05 2017-05-30 Minėbea Co., Ltd. Method for controlling a brushless electric motor
JP6161002B2 (ja) * 2013-11-13 2017-07-12 株式会社Ihi 電力変換装置
CN105765840B (zh) 2013-11-26 2018-06-15 三菱电机株式会社 直流电源装置和具有该直流电源装置的制冷循环应用设备
EP3086865B1 (en) 2013-12-26 2020-01-22 Icon Health & Fitness, Inc. Magnetic resistance mechanism in a cable machine
WO2015138339A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Icon Health & Fitness, Inc. Pressure sensor to quantify work
US10426989B2 (en) 2014-06-09 2019-10-01 Icon Health & Fitness, Inc. Cable system incorporated into a treadmill
US10258828B2 (en) 2015-01-16 2019-04-16 Icon Health & Fitness, Inc. Controls for an exercise device
US10953305B2 (en) 2015-08-26 2021-03-23 Icon Health & Fitness, Inc. Strength exercise mechanisms
SG11201700428UA (en) * 2016-02-05 2017-09-28 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd Charge method, adapter and mobile terminal
WO2017133389A1 (zh) 2016-02-05 2017-08-10 广东欧珀移动通信有限公司 用于终端的充电系统、充电方法以及电源适配器
US10272317B2 (en) 2016-03-18 2019-04-30 Icon Health & Fitness, Inc. Lighted pace feature in a treadmill
US10561894B2 (en) 2016-03-18 2020-02-18 Icon Health & Fitness, Inc. Treadmill with removable supports
US10625137B2 (en) 2016-03-18 2020-04-21 Icon Health & Fitness, Inc. Coordinated displays in an exercise device
US10493349B2 (en) 2016-03-18 2019-12-03 Icon Health & Fitness, Inc. Display on exercise device
US10293211B2 (en) 2016-03-18 2019-05-21 Icon Health & Fitness, Inc. Coordinated weight selection
US10033269B2 (en) * 2016-04-29 2018-07-24 Infineon Technologies Austria Ag Voltage doubler with capacitor module for increasing capacitance
US10033264B2 (en) 2016-04-29 2018-07-24 Infineon Technologies Austria Ag Bulk capacitor switching for power converters
US10252109B2 (en) 2016-05-13 2019-04-09 Icon Health & Fitness, Inc. Weight platform treadmill
US10441844B2 (en) 2016-07-01 2019-10-15 Icon Health & Fitness, Inc. Cooling systems and methods for exercise equipment
US10471299B2 (en) 2016-07-01 2019-11-12 Icon Health & Fitness, Inc. Systems and methods for cooling internal exercise equipment components
US10500473B2 (en) 2016-10-10 2019-12-10 Icon Health & Fitness, Inc. Console positioning
US10376736B2 (en) 2016-10-12 2019-08-13 Icon Health & Fitness, Inc. Cooling an exercise device during a dive motor runway condition
US10661114B2 (en) 2016-11-01 2020-05-26 Icon Health & Fitness, Inc. Body weight lift mechanism on treadmill
TWI646997B (zh) 2016-11-01 2019-01-11 美商愛康運動與健康公司 用於控制台定位的距離感測器
TWI680782B (zh) 2016-12-05 2020-01-01 美商愛康運動與健康公司 於操作期間抵銷跑步機的平台之重量
TWI648081B (zh) 2016-12-05 2019-01-21 美商愛康運動與健康公司 跑步機中的拉繩阻力機構
KR102534325B1 (ko) * 2017-02-03 2023-05-22 에이알엠 리미티드 모터 드라이버 및 그 작동방법
US11451108B2 (en) 2017-08-16 2022-09-20 Ifit Inc. Systems and methods for axial impact resistance in electric motors
US10729965B2 (en) 2017-12-22 2020-08-04 Icon Health & Fitness, Inc. Audible belt guide in a treadmill
CN109039212B (zh) * 2018-10-17 2023-11-24 丁毅 单相电机的空载节能装置
US11668738B2 (en) * 2021-06-22 2023-06-06 Cirrus Logic, Inc. Method and apparatus for detecting a load
KR102869695B1 (ko) * 2023-08-04 2025-10-13 울산과학기술원 가스 검출용 임피던스 측정 장치 및 임피던스 측정 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3679953A (en) * 1970-11-06 1972-07-25 Gen Electric Compatible brushless reluctance motors and controlled switch circuits
GB1604066A (en) * 1978-05-26 1981-12-02 Chloride Group Ltd Battery charges in variable reluctance electric motor systems
GB8816714D0 (en) * 1988-07-14 1988-08-17 Univ Court Of University Of Gl Switched reluctance motors
US5010267A (en) * 1988-09-09 1991-04-23 Wisconsin Alumni Research Foundation Variable speed machine with high power density
US5115181A (en) * 1990-10-05 1992-05-19 Emerson Electric Co. Power converter for a switched reluctance motor
US5075610A (en) * 1991-03-28 1991-12-24 Honeywell Inc. Switched reluctance motor control circuit with energy recovery capability

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0851790A (ja) 1996-02-20
CA2147583A1 (en) 1995-10-23
DE69506612T2 (de) 1999-08-26
KR950035037A (ko) 1995-12-30
DE69506612D1 (de) 1999-01-28
US5563487A (en) 1996-10-08
KR100372553B1 (ko) 2003-05-01
SG38836A1 (en) 1997-04-17
JP3634443B2 (ja) 2005-03-30
GB9408056D0 (en) 1994-06-15
EP0678972B1 (en) 1998-12-16
EP0678972A1 (en) 1995-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW297964B (zh)
CN102959840B (zh) 电压转换器
CN109889062B (zh) 电力转换器和控制电力转换器的方法
JP5547603B2 (ja) 電源装置
CN102801341A (zh) 具有pfc和dc/dc转换器的ac/dc转换器
WO2002060044A1 (en) Power apparatus
JPH06315267A (ja) 力率改善dc電源
US20240332979A1 (en) Power conversion system including a second circuit being configured to control a current or power such that the current or the power is synchronized with power ripples caused by the ac power supply or the ac load
EP1289110B1 (en) Switching power supply
US6671188B2 (en) Soft-switching power supply
TW200425622A (en) Power supply circuit and electronic machine
US20080238377A1 (en) Device for transforming and stabilizing a primary ac voltage for supplying an electric load
JP3367539B2 (ja) 直流電源装置
US9318970B2 (en) Voltage regulation apparatus
US10224806B1 (en) Power converter with selective transformer winding input
JP4715985B2 (ja) スイッチング電源装置
TWI259947B (en) Voltage regulator for microcomputer
JP2677738B2 (ja) スイッチングレギュレータ
CN105790613B (zh) 一种能够实现母线均衡调节的开关电源
RU2419949C1 (ru) Выпрямительная установка
AU2687295A (en) Circuit arrangement
JPH08186982A (ja) 直流電源装置
JP3339558B2 (ja) 電力変換装置
JPS6138393Y2 (zh)
KR20150010011A (ko) 전력변환장치 및 그의 구동방법