特表 2022-518114 モータ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-14

(54)【発明の名称】モータ制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/08 20160101AFI20220307BHJP

【ＦＩ】

H02P6/08

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021534125

(86)(22)【出願日】2019-11-29

(85)【翻訳文提出日】2021-06-14

(86)【国際出願番号】 EP2019083013

(87)【国際公開番号】W WO2020126405

(87)【国際公開日】2020-06-25

(31)【優先権主張番号】18213489.0

(32)【優先日】2018-12-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591010170

【氏名又は名称】ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト

【住所又は居所原語表記】Ｆｅｌｄｋｉｒｃｈｅｒｓｔｒａｓｓｅ １００， ９４９４ Ｓｃｈａａｎ， ＬＩＥＣＨＴＥＮＳＴＥＩＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100123342

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 承平

(72)【発明者】

【氏名】ヨアキン ヘレロ フェルナンデス

【テーマコード（参考）】

5H560

【Ｆターム（参考）】

5H560AA10

5H560BB04

5H560BB12

5H560EB01

5H560HB00

5H560SS02

5H560UA05

5H560XB02

(57)【要約】

固定子及び回転子を有するＢＬＤＣ電気モータであって、固定子は複数の電磁コイルを有し、回転子は複数の電磁コイルによって駆動される永久磁石を有するＢＬＤＣ電気モータを制御する方法であって、ａ）複数の電磁コイルのうちの第１の電磁コイルに電圧を供給する工程と、ｂ）工程ａ）の間に、複数の電磁コイルのうちの第２の電磁コイルを短絡させる工程、を含む方法。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定子及び回転子を有するＢＬＤＣ電気モータであって、前記固定子は複数の電磁コイルを有し、前記回転子は前記複数の電磁コイルによって駆動される永久磁石を有する、ＢＬＤＣ電気モータを制御する方法であって、
ａ）前記複数の電磁コイルのうちの第１の電磁コイルに電圧を供給する工程と、
ｂ）工程ａ）の間に、前記複数の電磁コイルのうちの第２の電磁コイルを短絡させる工程、
を含む方法。

【請求項2】

前記工程ａ）に続いて、前記複数の電磁コイルのうちの前記第１の電磁コイルを短絡させる、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記工程ａ）の直後に、前記複数の電磁コイルのうちの前記第１の電磁コイルを短絡させる、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

固定子及び回転子を有するＢＬＤＣ電気モータであって、前記固定子は複数の電磁コイルを有し、前記回転子は前記複数の電磁コイルによって駆動される永久磁石を有する、ＢＬＤＣ電気モータを制御する方法であって、前記電気モータは、高接続線と、低接続線と、複数の高スイッチと、複数の低スイッチと、各自が前記複数の高スイッチのうちの１つを介して前記高接続線に接続され、且つ、前記複数の低スイッチのうちの１つを介して前記低接続線に接続された複数の中間接点と、を有するモータ制御回路を備え、前記複数の電磁コイルのうちのそれぞれの電磁コイルが、前記複数の中間接点のうちの第１の中間接点に電気的に接続された第１の端部と、前記複数の中間接点のうちの第２の中間接点に電気的に接続された第２の端部と、を有することにより、前記複数の電磁コイルのうちの前記それぞれの電磁コイルが、前記複数の中間接点のうちの前記第１の中間接点と、前記複数の中間接点のうちの前記第２の中間接点と、を電気的に相互接続するとともに、
前記高接続線と前記低接続線との間に電圧を供給すること、
第１の転流位相の間に、前記複数の高スイッチのうちの第１の高スイッチを閉じることにより、前記複数の中間接点のうちの前記第１の中間接点を前記高接続線に電気的に接続すること、
前記第１の転流位相の間に、前記複数の低スイッチのうちの第２の低スイッチを閉じることにより、前記複数の中間接点のうちの前記第２の中間接点を前記低接続線に電気的に接続すること、そして
前記第１の転流位相の間に、前記複数の低スイッチのうちの第３の低スイッチを閉じることにより、前記複数の中間接点のうちの第３の中間接点を前記低接続線に電気的に接続すること、
を含む方法。

【請求項5】

前記第１の転流位相の後に続く第２の転流位相の間に、前記複数の低スイッチのうちの前記第２の低スイッチを開くことにより、前記低接続線から前記複数の中間接点のうちの前記第２の中間接点を電気的に切断すること、そして
前記第２の転流位相の間に、前記複数の高スイッチのうちの第２の高スイッチを閉じることにより、前記複数の中間接点のうちの前記第２の中間接点を前記高接続線に電気的に接続すること、
をさらに含む請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記第２の転流位相が、前記第１の転流位相の直後である、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記複数の低スイッチのうちの前記第２の低スイッチが開かれた後、前記複数の高スイッチのうちの前記第２の高スイッチが閉じられる前に、デッドタイム間隔が経過している、請求項５又は６に記載の方法。

【請求項8】

前記複数の電磁コイルが３つの電磁コイルで構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

前記複数の高スイッチが３つの高スイッチで構成されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記複数の低スイッチが３つの低スイッチで構成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項11】

前記複数の中間接点が３つの中間接点で構成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項12】

前記複数の高スイッチのそれぞれが電界効果トランジスタを備える、請求項１～１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

前記複数の低スイッチのそれぞれが電界効果トランジスタを備える、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項14】

駆動ピストンと、前記駆動ピストンが留め付け要素を下地に打ち込むように前記駆動ピストンを作動させるための作動デバイスであって、ＢＬＤＣモータを備える作動デバイスと、を有する打ち込み装置を動作させる方法であって、請求項１～１３のいずれか１項に記載のＢＬＤＣモータを制御する方法を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシレス直流電流（ＢＬＤＣ：ｂｒｕｓｈ－ｌｅｓｓ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）電気モータなどのモータを制御する方法に関する。より詳細には、本発明は、固定子及び回転子を有するＢＬＤＣ電気モータであって、固定子が、複数の電磁コイルを有し、回転子が、複数の電磁コイルによって駆動される永久磁石を有するＢＬＤＣ電気モータを制御する方法に関する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0002】

ＢＬＤＣ電気モータを使用する際の制約の１つは、どの電気モータでも同様であるが、電気エネルギーを回転エネルギーへと変える際のモータの効率である。ＢＬＤＣ電気モータを使用する際の別の制約は、どの電気モータでも同様であるが、モータに供給される所与の電圧及び／又は電流での回転速度、トルクなどに関するモータの性能である。

【課題を解決するための手段】

【0003】

上記の制約には、固定子及び回転子を有するＢＬＤＣ電気モータであって、固定子が、複数の電磁コイルを有し、回転子が、複数の電磁コイルによって駆動される永久磁石を有するＢＬＤＣ電気モータを制御する方法であって、ａ）複数の電磁コイルのうちの第１の電磁コイルに電圧を供給する工程と、ｂ）工程ａ）の間に、複数の電磁コイルのうちの第２の電磁コイルを短絡させることと、を含む方法によって対処する。第１の電磁コイルに電圧を供給することにより、第１の電磁コイルを流れる電流が発生し、この電流が次に、第１の磁気コイルの内側及び外側の領域に磁場を発生させる。このような磁場が永久磁石を加速し、ゆえにＢＬＤＣモータの回転を駆動する。工程ａ）の間に、第２の電磁コイルを短絡させることにより、磁場が、場合によっては永久磁石の上記加速にとって有害な二次電流を第２の電磁コイルに誘導するのを阻止する。

【0004】

本発明の好適な一態様では、方法は、工程ａ）に続いて、又は、特に、工程ａ）の直後に、複数の電磁コイルのうちの第１の電磁コイルを短絡することをさらに含む。

【0005】

上記の制約には、固定子及び回転子を有するＢＬＤＣ電気モータであって、固定子が、複数の電磁コイルを有し、回転子が、複数の電磁コイルによって駆動される永久磁石を有するＢＬＤＣ電気モータを制御する方法であって、電気モータが、高接続線と、低接続線と、複数の高スイッチと、複数の低スイッチと、複数の高スイッチのうちの１つを介して高接続線に接続され、且つ、複数の低スイッチのうちの１つを介して低接続線に接続された複数の中間接点と、を有するモータ制御回路を備え、複数の電磁コイルのうちのそれぞれの電磁コイルが、複数の中間接点のうちの第１の中間接点に電気的に接続された第１の端部と、複数の中間接点のうちの第２の中間接点に電気的に接続された第２の端部と、を有することにより、複数の電磁コイルのうちのそれぞれの電磁コイルが、複数の中間接点のうちの第１の中間接点と、複数の中間接点のうちの第２の中間接点と、を電気的に相互接続するとともに、
高接続線と低接続線との間に電圧を供給すること、
第１の転流位相の間に、複数の高スイッチのうちの第１の高スイッチを閉じることにより、複数の中間接点のうちの第１の中間接点を高接続線に電気的に接続すること、
第１の転流位相の間に、複数の低スイッチのうちの第２の低スイッチを閉じることにより、複数の中間接点のうちの第２の中間接点を低接続線に電気的に接続すること、そして
第１の転流位相の間に、複数の低スイッチのうちの第３の低スイッチを閉じることにより、複数の中間接点のうちの第３の中間接点を低接続線に電気的に接続すること、
を含む方法によってさらに対処する。

【0006】

好適な一態様では、方法は、
第１の転流位相の後に続く第２の転流位相の間に、複数の低スイッチのうちの第２の低スイッチを開くことにより、複数の中間接点のうちの第２の中間接点を低接続線から電気的に切断することと、
第２の転流位相の間に、複数の高スイッチのうちの第２の高スイッチを閉じることにより、複数の中間接点のうちの第２の中間接点を高接続線に電気的に接続することと、
をさらに含む。

【0007】

好適な一態様では、第２の転流位相は、第１の転流位相の直後であり、その間に他の転流位相はない。別の好適な態様では、複数の低スイッチのうちの第２の低スイッチが開かれた後、及び複数の高スイッチのうちの第２の高スイッチが閉じられる前に、デッドタイム間隔が経過している。

【0008】

別の好適な態様では、複数の電磁コイルが３つの電磁コイルで構成されている。別の好適な態様では、複数の高スイッチが３つの高スイッチで構成されている。別の好適な態様では、複数の低スイッチが３つの低スイッチで構成されている。別の好適な態様では、複数の中間接点が３つの中間接点で構成されている。別の好適な態様では、複数の高スイッチのうちのそれぞれ、及び／又は複数の低スイッチのうちのそれぞれが、電界効果トランジスタを備える。

【0009】

別の好適な態様では、方法は、駆動ピストンと、駆動ピストンが留め付け要素を下地に打ち込むように駆動ピストンを作動させるための作動デバイスであって、上記の態様のいずれかにおけるように制御されるＢＬＤＣモータを備える作動デバイスと、を有する打ち込み装置を動作させる方法に組み込まれている。

【0010】

留め付け具のさらなる態様及び利点、関連部品、並びにその使用方法が、単に例示として、また添付の図面を参照して、与えられる以下の説明から、明白になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】打ち込み装置の側面図である。

【図2】ハウジングが開いた状態の打ち込み装置の側面図である。

【図3】引張デバイスの斜視図である。

【図4】ピンと張った状態の引張デバイスの斜視図である。

【図5】電気モータの断面図である。

【図6】電気モータの概略図である。

【図7】電気モータ内の永久磁石のいくつかの配置を示す図である。

【図8】電気モータの配線図である。

【図9】電気モータを制御する方法の転流表を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、留め付け要素、例えば、釘又はボルトを下地に打ち込むための打ち込み装置１０を側面図で示したものである。打ち込み装置１０は、留め付け要素を下地に打ち込むための駆動ピストン（図３及び図４に示される）と、駆動ピストン及び駆動ピストンを作動させるための作動デバイスを収容するハウジング２０と、を有する。打ち込み装置１０は、ハンドル３０と、マガジン４０と、ハンドル３０をマガジン４０に接続するブリッジ５０と、を有する。足場などに打ち込み装置１０を吊るすための足場フック６０、及び電気バッテリ５９０が、ブリッジ５０に固定されている。トリガ３４及び手押しスイッチ３５がハンドル３０に配置されている。打ち込み装置１０は、留め付け要素を導くためのガイドチャネル７００と、打ち込み装置１０を下地の上に押圧したことを検出するための押圧プローブ７５０と、をさらに有する。支持素子４５によって、打ち込み装置１０は下地の表面に垂直に位置合わせし易くなっている。

【0013】

図２は、ハウジング２０が開いた状態の打ち込み装置１０を示したものである。駆動ピストンを作動させるための作動デバイス７０が、ハウジング２０に収容されている。作動デバイス７０は、電気バッテリ５９０からの電気エネルギーを回転エネルギーに変換するための電気モータ（図５に示される）と、電気モータのトルクをスピンドル駆動装置３００に伝達するための動力伝達装置４００と、スピンドル駆動装置３００からの力をばね２００に伝達し、ばね２００からの力を駆動ピストンに伝達するためのロール列２６０と、を備える。

【0014】

図３及び図４はそれぞれ、伸長した状態（図３）、及びピンと張った状態（図４）でのロール列２６０をより詳細に示したものである。ロール列２６０は、ベルト２７０と、前ロール２９１を有する前ロール保持具２８１と、後ロール２９２を有する後ロール保持具２８２と、を備える。ロール保持具２８１、２８２は、例えば、繊維強化プラスチックで作られている。例えば、ハウジング（図１及び図２に示される）の図示されていない溝でロール保持具２８１、２８２を導くために、ロール保持具２８１、２８２はガイドレール２８５を備える。スピンドル駆動装置３００は、スピンドル３１０と、スピンドルナット３２０（図３では目に見えない）と、スピンドルギア４４０と、を備える。ベルト２７０は、スピンドルナット３０２及び駆動ピストン１００と係合し、ロール２９１、２９２に巻回されて走行することにより、ロール列２６０を形成している。駆動ピストン１００は、カプラ１５０の中に保持されている。

【0015】

ばね２００は、前ばね端部２３０を有する前ばね素子２１０と、後ばね端部２４０を有する後ばね素子２２０と、を備える。前ばね端部２３０は、前ロール保持具２８１の中に保持されており、一方、後ばね端部２４０は、後ロール保持具２８２の中に保持されている。ロール列２６０は、ばね端部２３０、２４０の互いに対する相対速度を、駆動ピストン１００の速度の２倍にステップアップした伝達を提供する。ばね素子２１０、２２０は、支持リング２５０によってハウジングに対面する側で支持されている。ばね素子２１０、２２０の左右相称の配置によって、ばね素子２１０、２２０によって引き起こされた反動力がすべて相殺され、これにより、打ち込み装置１０の操作快適性が向上する。

【0016】

上記で言及したように、図３は、ロール列２６０を伸長した状態で示したものであり、ばね素子２１０、２２０は弛緩している。図４は、ロール列２６０をピンと張った状態で示したものであり、ばね素子２１０、２２０は圧縮されている。スピンドルナット３２０は、ここではスピンドル３１０の前端部に位置しており、ベルト２７０を後ばね素子２２０に引き込む。したがって、ロール保持具２８１、２８２は、互いの方に向かって移動し、ばね素子２１０、２２０はピンと張られる。駆動ピストン１００は、カプラ１５０によって、ばね素子２１０、２２０のばね力に逆らって保持されている。ピストン１００を作動させて留め付け要素を下地に打ち込むために、ユーザは、トリガ３４（図１、図２）を引いて、カプラ１５０に駆動ピストン１００を解放させる。

【0017】

図５は、モータ出力４９０を有する作動デバイス７０（図２）の電気モータ４８０を断面図で示したものである。電気モータ４８０は、ブラシレス直流電流（ＢＬＤＣ）モータとして形成されており、モータ出力４９０を駆動するための永久磁石４９１を備える電磁コイル４９５を有する。モータ出力４９０は、回転軸５６０を中心に回転する。電気モータ４８０は、図示されていないモータレセプタクルによって保持されており、圧着端子５０６によって電気バッテリ５９０から電気エネルギーが供給されている。打ち込み装置１０は、下記に説明するようなやり方で制御線５０５によって電気モータ４８０を制御する制御ユニットを備える。

【0018】

モータ出力４９０には、モータピニオン４１０が圧入によって回転不能に固定されている。モータピニオン４１０は、モータ出力４９０によって駆動され、動力伝達装置４００（図２）及びスピンドルギア４４０（図３、図４）によって、スピンドル駆動装置３００を駆動する。保持機構４５０は、一方では、回転可能であるようにモータ出力４９０上で軸受け４５２によって支持され、他方では、モータレセプタクル上でリング状のアセンブリ素子４７０によって回転不能に支持されている。リング状のモータ制動素子４６０は、電気モータ４８０とモータレセプタクルとの間の相対運動を制動するためにある。保持機構４５０は、通電時に磁気アーマチュア４５６に引力を加えることができる磁気コイル４５５を備える。磁気アーマチュア４５６は、モータピニオン４１０に形成された開口部４５７内に延びている。引力により、磁気アーマチュア４５６は保持機構４５０に押し付けられることで、磁気コイル４５５が通電されると、モータ出力４９０の回転が制動、又は阻止されるようになっている。

【0019】

図６は、電気モータ４８０を概略図で示したものである。電磁コイル４９５は、電気モータ４８０の円周に沿って等距離で配置された３対の電磁コイルＡ、Ｂ、Ｃを備え、各対Ａ、Ｂ、Ｃは、（図６の投影面に垂直な方向に向いた）回転軸に対して互いに対向する位置に配置された２つの電磁コイルを備える。図示されていない実施例では、電磁コイルは、電気モータの円周に沿って等距離で配置された１対、２対、４対以上の電磁コイルを備える。永久磁石４９１は、回転軸上に位置決めされており、同様に回転軸の対向する側に配置された北極Ｎ及び南極Ｓを有する。

【0020】

動作原理は、永久磁石４９１と、電磁コイル４９５に誘導される回転磁場との間の磁気引力によって、電気エネルギーが機械的エネルギーに変換されることに基づいている。磁場を回転させるために、電磁コイル４９５又は電磁コイルの対に電流が次々に供給される（転流）。しかしながら、回転する永久磁石４９１は、電磁コイル４９５に二次的な磁場を誘導し、逆起電力（ＢＥＭＦ：ｂａｃｋ－ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ ｆｏｒｃｅ）を発生させ、電気モータ４８０の効率を低下させる。本発明は、モータの効率を高めることを目的としており、これは、逆起電力を低減させることによって解決し得る。

【0021】

図７は、複数個の永久磁石を有する回転子の別の３つの実施例を示す。図７ａ）は、シャフト７１１と、シャフト７１１にマウントされ、シャフト７１１とともに回転するハブ７１２と、ハブ７１２の外側表面にハブ７１２の円周に沿って等距離でマウントされ、それぞれ北極Ｎ及び南極Ｓを有する２対の永久磁石７１３と、を備える回転子７１０を示す。図７ｂ）は、シャフト７２１と、シャフト７２１にマウントされ、シャフト７２１とともに回転するハブ７２２と、ハブ７２２のバルク材にハブ７２２の円周に沿って等距離で埋め込まれ、それぞれ北極Ｎ及び南極Ｓを有する３対の永久磁石７２３と、を備える回転子７２０を示す。図７ｃ）は、シャフト７３１と、シャフト７３１にマウントされ、シャフト７３１とともに回転するハブ７３２と、ハブ７３２に設けられたそれぞれの保持部、例えば、穿孔の中にハブ７３２の円周に沿って等距離で挿入され、それぞれ北極Ｎ及び南極Ｓを有する４対の永久磁石７３３と、を備える回転子７３０を示す。

【0022】

図８は、固定子８１０と、電気バッテリ８３０によって電気エネルギーが供給されるモータ制御回路８２０と、を有する電気モータ８０１の配線図８００を示す。電気バッテリ８３０は、高接続接点８３１及び低接続接点８３２を備え、高接続接点８３１と低接続接点８３２との間にバッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴＴ、例えば、１２ボルト、又は２２ボルト、又は４８ボルトを供給する。モータ制御回路８２０は、高接続接点８３１に電気的に接続された高接続線８２１と、低接続接点８３２に電気的に接続された低接続線８２２と、を備えることで、高接続線と低接続線との間に、バッテリ電圧Ｖ_ＢＡＴＴが供給されるようになっている。モータ制御回路８２０は、３つの高スイッチＡ_Ｈ、Ｂ_Ｈ、Ｃ_Ｈと、３つの低スイッチＡ_Ｌ、Ｂ_Ｌ、Ｃ_Ｌと、３つの中間接点Ｖ_Ａ、Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃと、をさらに備える。中間接点Ｖ_Ａ、Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃはそれぞれ、高スイッチＡ_Ｈ、Ｂ_Ｈ、Ｃ_Ｈのうちの１つをそれぞれ介して高接続線８２１に電気的に接続され、また、低スイッチＡ_Ｌ、Ｂ_Ｌ、Ｃ_Ｌのうちの１つをそれぞれ介して低接続線８２２に電気的に接続されている。高スイッチＡ_Ｈ、Ｂ_Ｈ、Ｃ_Ｈ及び低スイッチＡ_Ｌ、Ｂ_Ｌ、Ｃ_Ｌは、電界効果トランジスタ、例えば、ＭＯＳＦＥＴとして形成されている。

【0023】

固定子８１０は、３つの電磁コイル８１１、８１２、８１３を備える。第１の電磁コイル８１１は、第１の端部が中間接点Ｖ_Ａに電気的に接続され、第２の端部が中間接点Ｖ_Ｂに電気的に接続されている。このように第１の電磁コイル８１１は、中間接点Ｖ_ＡとＶ_Ｂを互いに対して相互接続している。第２の電磁コイル８１２は、第１の端部が中間接点Ｖ_Ｂに電気的に接続され、第２の端部が中間接点Ｖ_Ｃに電気的に接続されている。このように第２の電磁コイル８１２は、中間接点Ｖ_ＢとＶ_Ｃを互いに対して相互接続している。第３の電磁コイル８１３は、第１の端部が中間接点Ｖ_Ｃに電気的に接続され、第２の端部が中間接点Ｖ_Ａに電気的に接続されている。このように第３の電磁コイル８１３は、中間接点Ｖ_ＣとＶ_Ａを互いに対して相互接続している。各電磁コイル８１１、８１２、８１３は、それぞれの固有のインダクタンスＬ_ＡＢ、Ｌ_ＢＣ、Ｌ_ＣＡと、それぞれの抵抗Ｒ_ＡＢ、Ｒ_ＢＣ、Ｒ_ＣＡと、交流電圧電源ｅ_ＡＢ、ｅ_ＢＣ、ｅ_ＣＡとして表されるそれぞれの逆起電力と、を有する。

【0024】

電気モータ８０１を制御するために、図９を参照して以下に説明するような転流スキームに従って、高スイッチＡ_Ｈ、Ｂ_Ｈ、Ｃ_Ｈ、及び低スイッチＡ_Ｌ、Ｂ_Ｌ、Ｃ_Ｌを作動させる。

【0025】

図９は、電気モータ８２０を制御する方法の転流表９００を示す。第１の転流位相１の間、高スイッチＡ_Ｈ、並びに低スイッチＢ_Ｌ及びＣ_Ｌが閉じられ、すなわち「オン」に切り替えられ（「１」）、これにより、中間接点Ｖ_Ａを高接続線８２１に、また、中間接点Ｖ_Ｂ及びＶ_Ｃを低接続線８２２にそれぞれ電気的に接続している。残りの高スイッチ及び低スイッチ、すなわち、Ａ_Ｌ、Ｂ_Ｈ及びＣ_Ｈは、開かれており、すなわち、「オフ」に切り替えられている（「０」）。それに応じて、第１の電磁コイル８１１が通電されて、永久磁石を加速し、ゆえに、回転子８１０の回転を駆動する。同時に、第２の電磁コイル８１２を短絡させることにより、磁場が、場合によっては永久磁石の上記加速にとって有害な二次電流を第２の電磁コイル８１２に誘導するのを阻止する。

【0026】

第１の転流位相１の終了時に、低スイッチＢ_Ｌが「オフ」に切り替えられ（「０」）、これにより、中間接点Ｖ_Ｂを低接続線８２２から電気的に切断するとともに、高スイッチＢ_Ｈが「オン」に切り替えられ（「１」）、これにより、中間接点Ｖ_Ｂを高接続線８２１に電気的に接続する。残りの高スイッチ及び低スイッチ、すなわち、Ａ_Ｈ、Ａ_Ｌ、Ｃ_Ｈ及びＣ_Ｌはそれぞれ、開いたままであるか、又は閉じたままである。それに応じて、第１の転流位相１の直後の第２の転流位相２では、第３の電磁コイル８１３が通電されて、永久磁石を加速し、同時に、第１の転流位相１の直後に第１の電磁コイル８１１を短絡させる。第１の転流位相１から第２の転流位相２に切り替わる間に、中間接点Ｖ_Ｂを介して高接続線８２１が低接続線８２２と短絡するのを阻止するために、低スイッチＢ_Ｌが「オフ」に切り替えられた（「０」）後で、及び高スイッチＢ_Ｈが「オン」に切り替えられる（「１」）前に、デッドタイム間隔を設けて、経過させる。デッドタイム間隔の間、スイッチＢ_Ｌ、Ｂ_Ｈはいずれも閉じられていない。デッドタイム間隔は、ソフトウェアで実装、又はハードウェアで実装されているデッドタイム間隔によって設けられる。

【0027】

電気モータ８０１が発生させる機械的出力及び／又はトルクは、相電流と発生する逆起電力（ＢＥＭＦ）との積に依存する。それらの２つの関数の値がどのように相互作用するかによって、発生するエネルギーの大きさが決まる。例えば、相電流とＢＥＭＦの最大値を整合させると、高出力のピークが生み出され、平均機械的出力に寄与する。電力のリップルが高いと、トルクも振動するので好都合ではなく、したがって、ＢＥＭＦが低いときには、高電流を避けなければならず（逆も然り）、すなわち、２つの信号を可能な限り一致させなければならない。別の態様は、２つの信号の極性が一致しないと、負の力、すなわち、モータの回転感覚を前に押し進めるのではなく、それに逆らうトルクが生じてしまうので、これを回避している。

【0028】

上述した方法により、速度、トルク及び効率が向上する。一方、トルク特性はより均一になり、したがって、回転子へのエネルギー伝達により、モータの回転がよりスムーズになる。

【0029】

本発明の実施例の前述の説明を、例示目的、及び説明目的で示してきた。この説明は、網羅的であること、又は本発明を開示されている正確な形態に限定するものであること意図するものではなく、修正及び変更は、上記の教示に照らして可能であり、又は本発明を実践することで得ることができる。記載されている機能性は、本明細書に記載のものとは機能性の数及び分布が異なるモジュール間に分散させてもよい。加えて、機能を実行する順番は、実施例に応じて変更してもよい。実施例は、本発明の原理を説明するために、及び当業者が、本発明を様々な実施例で、また、企図される特定の使用に適するように様々な修正をともなって利用することが可能であるように、本発明の実用的応用として選択され、記述された。本発明の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定義されるように意図するものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】