DE112020002507T5 - Umrichtervorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Umrichtervorrichtung bereitgestellt, die in der Lage ist, Gleichtaktstörung unter Berücksichtigung des Einflusses einer Totzeit wirksam zu beseitigen oder zu unterdrücken, indem sie die Funktion einer PWM-Signalerzeugungseinheit nutzt. Eine Steuervorrichtung 21 enthält eine Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33, die dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte zur Erzeugung von Spannungen berechnet, die an die jeweiligen Phasen eines Motors 8 anzulegen sind, und eine PWM-Signalerzeugungseinheit 36, die auf der Grundlage der dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte und eines einzelnen Trägersignals ein PWM-Signal zur PWM-Steuerung einer Umrichterschaltung 28 erzeugt. Die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 korrigiert die von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 ausgegebenen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte, um dadurch eine Änderung der an den Motor 8 angelegten Phasenspannung durch eine Änderung einer anderen Phasenspannung aufzuheben.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umrichtervorrichtung, die eine Wechselspannung an einen Motor durch eine Umrichterschaltung anlegt, um den Motor anzutreiben.
• Stand der Technik
• Konventionell umfasst eine Umrichtervorrichtung für den Antrieb eines Motors eine dreiphasige Umrichterschaltung, die aus einer Vielzahl von Schaltelementen besteht, und PWM (Pulsweitenmodulation) steuert die Schaltelemente jeder Phase von UVW und legt eine Spannungswellenform ähnlich einer Sinuswelle an den Motor an, um ihn anzutreiben.
• 7 ist ein Diagramm, das die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte Vu', Vv' und Vw', Trägersignale, jede Phasenspannung (PWM-Signal) einer U-Phasenspannung Vu, einer V-Phasenspannung Vv und einer W-Phasenspannung Vw sowie eine Sternpunktspannung Vc eines Motors in einer herkömmlichen Umrichtervorrichtung zeigt. Eine nicht dargestellte Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit berechnet dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte Vu' (U-Phasenspannungs-Befehlswert), Vv' (V-Phasenspannungs-Befehlswert) und Vw' (W-Phasenspannungs-Befehlswert), die jeweils an eine Ankerspule jeder Phase des Motors angelegt werden, basierend auf dem elektrischen Winkel, dem Strombefehlswert und dem Phasenstrom des Motors. Die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte Vu', Vv' und Vw' in 7 sind zugleich Werte nach Normierung (korrigiert auf -1 bis 1) mit einer Gleichspannung Vdc.
• Als nächstes vergleicht eine nicht dargestellte PWM-Signalerzeugungseinheit die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte Vu', Vv' und Vw' mit einem Trägersignal (Trägerdreieckswelle), um dadurch ein PWM-Signal zu erzeugen, das zu einem Ansteuerbefehlssignal einer Umrichterschaltung wird. Dieses PWM-Signal wird zu jeder Phasenspannung der U-Phasenspannung Vu, der V-Phasenspannung Vv und der W-Phasenspannung Vw nach Normierung.
• Das Sternpunktpotential Vc des Motors wird durch den Durchschnittswert jeder Phasenspannung (Vu Vv Vw)/3 berechnet, aber üblicherweise schwankt das Sternpunktpotential Vc, wie in der untersten Stufe von 7 gezeigt, wodurch ein Problem entsteht, dass Gleichtaktrauschen erzeugt wird.
• Dieses Gleichtaktrauschen wird durch einen Gleichtaktstrom erzeugt, der durch eine Streukapazität zwischen einem Kompressorgehäuse und der Erde entweicht, z. B. im Falle eines Motors, der einen elektrischen Kompressor darstellt. Bisher wurden Maßnahmen wie die Installation eines großen Rauschfilters usw. ergriffen, aber zusätzlich dazu wurde eine Maßnahme vorgeschlagen, die durch die Auswahl eines Spannungsvektors und des Schaltzeitpunkts, eine Maßnahme zur Unterdrückung einer Schwankung des Sternpunktpotentials durch die Verwendung eines speziellen Trägersignals usw. zu ergreifen ist (siehe z.B. die Patentdokumente 1 bis 4).
• Referenzliste
• Patentdokumente
• Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. Hei10 1998-23760
• Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. 2003-18853
• Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 4389446
• Patentdokument 4: Japanisches Patent Nr. 5045137
• Zusammenfassung der Erfindung
• Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
• In Patentdokument 1 ist es jedoch bei einem Schaltvorgang in einem dreiphasigen zweistufigen Umrichter schwierig, eine glatte Sinusspannung anzulegen, da nur zwei Phasen angesteuert werden, was zur Erzeugung von Rauschen führt. Ferner ist es in Patentdokument 2 notwendig, einen Schaltvorgang unter Berücksichtigung des Betriebs einer PWM-Gleichrichterschaltung durchzuführen, und der nutzbare Betriebsbereich und die Produkte sind begrenzt. Da noch dazu in Patentdokument 3 nicht davon ausgegangen wird, dass eine Steuervorrichtung die Funktion einer PWM-Signalerzeugungseinheit nutzt, ist es notwendig, eine teure Steuervorrichtung zu verwenden, und es ist schwierig, sie auf Massenprodukte anzuwenden. Darüber hinaus ermöglicht in Patentdokument 4 nur ein Mikrocomputer mit zwei Trägersignalen die Implementierung. Darüber hinaus hat das Patentdokument 4 das Problem, dass, da das Schalten zum Zeitpunkt der Löschung eines Trägerzählers durchgeführt wird, der Zeitpunkt des Schaltens aufgrund des Einflusses einer Totzeit verschoben wird, wenn die Richtungen der Phasenströme gleich sind, so dass es nicht möglich ist, die Schwankung des Sternpunktpotentials zu unterdrücken.
• Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten üblichen Umstände gemacht, und ein Ziel davon ist es, eine Umrichtervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine effektive Eliminierung oder Unterdrückung von Gleichtaktrauschen unter Berücksichtigung des Einflusses einer Totzeit zu realisieren, indem sie die Funktion einer PWM-Signalerzeugungseinheit verwendet.
• Mittel zur Lösung der Probleme
• Eine Umrichtervorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Umrichterschaltung mit einem Schaltelement des oberen Arms und einem Schaltelement des unteren Arms, die für jede Phase zwischen einer Stromversorgungsleitung des oberen Arms und einer Stromversorgungsleitung des unteren Arms in Reihe geschaltet sind und eine Spannung an einem Verbindungspunkt des Schaltelements des oberen Arms und des unteren Arms jeder Phase an einen Motor als dreiphasigen Wechselstromausgang anlegen, und eine Steuervorrichtung, die das Schalten der Schaltelemente des oberen Arms und des unteren Arms jeder Phase der Umrichterschaltung steuert. Die Umrichtervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung eine Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit, die dreiphasige Modulationsspannungsbefehlswerte zur Erzeugung von Spannungen, die jeweils an jede Phase des Motors angelegt werden, berechnet und ausgibt, und eine PWM-Signalerzeugungseinheit aufweist, die ein PWM-Signal erzeugt, das die Umrichterschaltung PWM-steuert, basierend auf den dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerten und einem einzelnen Trägersignal, und die PWM-Signalerzeugungseinheit korrigiert die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte, die von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit ausgegeben werden, um dadurch eine Änderung in der Phasenspannung, die an den Motor angelegt wird, durch eine Änderung in der anderen Phasenspannung aufzuheben.
• Die erfindungsgemäße Umrichtervorrichtung nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Signalerzeugungseinheit unterschiedliche Korrekturen an den von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit ausgegebenen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerten in Abhängigkeit von der Richtung eines durch den Motor fließenden Stroms vornimmt, um dadurch eine Änderung der an den Motor angelegten Phasenspannung durch eine Änderung der anderen Phasenspannung aufzuheben.
• Die erfindungsgemäße Umrichtervorrichtung nach Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Signalerzeugungseinheit in den obigen jeweiligen Erfindungen einen EIN/AUS-Zustand der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms einer vorbestimmten Einphase der Umrichterschaltung festlegt und einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus startet, in dem das Schaltelement des unteren Arms einer der beiden anderen Phasen EIN ist und das Schaltelement des oberen Arms der anderen Phase EIN ist.
• Die erfindungsgemäße Umrichtervorrichtung nach Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Signalerzeugungseinheit bei der obigen Erfindung einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus startet, in dem das Schaltelement des unteren Arms einer beliebigen Phase EIN ist und die Schaltelemente des oberen Arms der anderen beiden Phasen EIN sind, und das Schaltelement des oberen Arms einer der anderen beiden Phasen in einem EIN-Zustand festlegt.
• Die erfindungsgemäße Umrichtervorrichtung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung nach Anspruch 3 die PWM-Signalerzeugungseinheit einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus startet, in dem die Schaltelemente des unteren Arms von irgendwelchen zwei Phasen EIN sind und das Schaltelement des oberen Arms der anderen einen Phase EIN ist, und das Schaltelement des unteren Arms von einer der anderen zwei Phasen in einem EIN-Zustand festlegt.
• Die erfindungsgemäße Umrichtervorrichtung nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den Erfindungen nach den Ansprüchen 3 bis 5 die PWM-Signalerzeugungseinheit die EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms der vorbestimmten Einphase innerhalb eines Übertragungsszyklus festlegt, die Schaltelemente des oberen und des unteren Arms der anderen beiden Phasen schaltet und die Phase ändert, um die EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms innerhalb einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen festzulegen.
• Die erfindungsgemäße Umrichtervorrichtung nach Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen die PWM-Signalerzeugungseinheit die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte so korrigiert, dass eine Fluktuation eines Sternpunktpotentials des Motors innerhalb einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen Null wird, und eine Netzspannung sich über die gesamte Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen nicht ändert.
• Die erfindungsgemäße Umrichtervorrichtung nach Anspruch 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der obigen Erfindung die aufeinanderfolgenden Trägerzyklen zwei Zyklen oder drei Zyklen sind.
• Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Umrichtervorrichtung bereitgestellt, die eine Umrichterschaltung mit einem Schaltelement des oberen Arms und einem Schaltelement des unteren Arms, die für jede Phase zwischen einer Stromversorgungsleitung des oberen Arms und einer Stromversorgungsleitung des unteren Arms in Reihe geschaltet sind, und das Anlegen einer Spannung an einem Verbindungspunkt des Schaltelements des oberen Arms und des unteren Arms jeder Phase an einen Motor als dreiphasigen Wechselstromausgang sowie eine Steuereinrichtung umfasst, die das Schalten der Schaltelemente des oberen Arms und des unteren Arms jeder Phase der Umrichterschaltung steuert. In der Umrichtervorrichtung hat die Steuervorrichtung eine Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit, die dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte zum Erzeugen von Spannungen, die jeweils an jede Phase des Motors angelegt werden, berechnet und ausgibt, und eine PWM-Signalerzeugungseinheit, die ein PWM-Signal erzeugt, das die Umrichterschaltung basierend auf den dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerten und einem einzelnen Trägersignal PWM-steuert. Die PWM-Signalerzeugungseinheit korrigiert die von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit ausgegebenen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte, um dadurch eine Änderung der an den Motor angelegten Phasenspannung durch eine Änderung der anderen Phasenspannung aufzuheben. Es ist daher möglich, eine Schwankung des Sternpunktpotentials des Motors durch einen Schaltzeitpunkt jedes Schaltelements zu eliminieren oder deutlich zu unterdrücken. Folglich kann das Auftreten von Gleichtaktrauschen wirksam beseitigt oder unterdrückt werden.
• Bei der vorliegenden Erfindung korrigiert die PWM-Signalerzeugungseinheit, die das PWM-Signal erzeugt, die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte, um dadurch die Änderung der Phasenspannung durch eine andere Phasenspannung aufzuheben. Da die Einheit zur Berechnung des Phasenspannungsbefehls keinen solchen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswert ausgibt, um die Änderung der Phasenspannung durch eine andere Phasenspannung aufzuheben, wird die Berechnung vereinfacht.
• Dabei ändert sich die Phasenspannung zur betrachteten Totzeit beim Schalten des Schaltelements entsprechend der Richtung eines durch den Motor fließenden Stroms. Wenn also wie in Anspruch 2 die PWM-Signalerzeugungseinheit die von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit ausgegebenen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte je nach Richtung eines durch den Motor fließenden Stroms unterschiedlich korrigiert, um dadurch eine Änderung der am Motor anliegenden Phasenspannung durch eine Änderung der anderen Phasenspannung aufzuheben, ist es möglich, die Schwankung des Sternpunktpotentials unabhängig von der Richtung des durch den Motor fließenden Stroms unter Berücksichtigung des Einflusses der Totzeit ungehindert zu beseitigen oder zu unterdrücken.
• Wenn, wie die Erfindung in Anspruch 3, die PWM-Signalerzeugungseinheit einen EIN/AUS-Zustand der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms einer vorbestimmten Einphase der Umrichterschaltung festlegt und einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus startet, in dem das Schaltelement des unteren Arms einer der beiden anderen Phasen EIN ist und das Schaltelement des oberen Arms der anderen Phase EIN ist, kann eine Änderung der Phasenspannung durch eine Änderung einer anderen Phasenspannung reibungslos aufgehoben werden.
• In diesem Fall kann die PWM-Signalerzeugungseinheit, wie bei der Erfindung nach Anspruch 4, einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus starten, in dem das Schaltelement des unteren Arms einer beliebigen Phase eingeschaltet ist und die Schaltelemente des oberen Arms der anderen beiden Phasen eingeschaltet sind, und das Schaltelement des oberen Arms einer der anderen beiden Phasen in einem eingeschalteten Zustand festlegen.
• Ferner kann die PWM-Signalerzeugungseinheit gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 auch einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus starten, in dem die Schaltelemente des unteren Arms zweier beliebiger Phasen EIN sind und das Schaltelement des oberen Arms der anderen Einphase EIN ist, und das Schaltelement des unteren Arms einer der beiden anderen Phasen in einem EIN Zustand festlegen.
• In der obigen Steuerung fixiert die PWM-Signalerzeugungseinheit zugleich die EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und unteren Arms der vorgegebenen Einphase und schaltet die Schaltelemente des oberen und unteren Arms der anderen beiden Phasen innerhalb eines Trägerzyklus. Wie bei der Erfindung nach Anspruch 6 wird jedoch die Phase zum Festlegen der EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und unteren Arms innerhalb mehrerer aufeinanderfolgender Trägerzyklen geändert, so dass die Schaltelemente des oberen und unteren Arms aller Phasen innerhalb der mehreren Trägerzyklen geschaltet werden können. Auf diese Weise kann die Netzspannung in eine annehmbare Sinuskurve umgewandelt werden, auch wenn es zu Verzerrungen kommen kann.
• Genauer gesagt, wie in der Erfindung von Anspruch 7, korrigiert die PWM-Signalerzeugungseinheit die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte, so dass eine Fluktuation eines Sternpunktpotentials des Motors innerhalb einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen Null wird, und eine Netzspannung ändert sich nicht über die gesamte Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen.
• Ferner sind die aufeinanderfolgenden Trägerzyklen zwei Zyklen oder drei Zyklen wie in der Erfindung nach Anspruch 8.
• Figurenliste
• 1 ist ein elektrischer Schaltplan einer Umrichtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 2 ist ein Diagramm, das Spannungsbefehlskorrekturwerte, Trägersignale, PWM-Wellenformen und ein Sternpunktpotential eines Motors zeigt, der von einer PWM-Signalerzeugungseinheit einer Steuereinrichtung von 1 ausgegeben wird;
• 3 ist ein Diagramm, in dem ein Ausschnitt des Rahmens Z1 (zwei aufeinanderfolgende Trägerzyklen) von 2 vergrößert ist und ein EIN/AUS-Zustand jedes Schaltelements hinzugefügt ist;
• 4 ist ein Diagramm, das 3 entspricht, wenn die Richtung eines durch den Motor fließenden Stroms unterschiedlich ist;
• 5 ist ein Diagramm, das einen integrierten Wert jeder Netzspannung im Fall der 3 und 4 zeigt;
• 6 ist ein Diagramm, das 3 für den Fall der Implementierung in drei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen entspricht;
• 7 ist ein Diagramm, das dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte, Trägersignale, PWM-Wellenformen und ein Sternpunktpotential eines Motorausgangs durch eine Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit einer herkömmlichen Umrichtervorrichtung zeigt; und
• 8 ist ein Diagramm, das einen integrierten Wert jeder Netzspannung im Fall von 7 zeigt.
• Verfahren zur Durchführung der Erfindung
• Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Eine Umrichtervorrichtung 1 der Ausführungsform ist auf einem sogenannten inverterintegrierten elektrischen Kompressor montiert, der einen Kompressionsmechanismus mit einem Motor 8 antreibt. Der elektrische Kompressor bildet beispielsweise einen Kältemittelkreislauf einer Fahrzeug-Klimaanlage.
• (1) Konfiguration der Umrichtervorrichtung 1
• In 1 umfasst die Umrichtervorrichtung 1 eine dreiphasige Umrichterschaltung 28 und eine Steuereinrichtung 21. Die Umrichterschaltung 28 ist eine Schaltung, die eine Gleichspannung einer Gleichstromversorgung (Fahrzeugbatterie: z. B. 300 V) 29 in eine dreiphasige Wechselspannung umwandelt und an den Motor 8 anlegt. Die Umrichterschaltung 28 besteht aus einer U-Phasen-Halbbrückenschaltung 19U, einer V-Phasen-Halbbrückenschaltung 19V und einer W-Phasen-Halbbrückenschaltung 19W. Die U-Phasen-Halbbrückenschaltungen 19U bis 19W haben jeweils eigene Schaltelemente 18A bis 18C für den oberen Arm und 18D bis 18F für den unteren Arm. Ferner sind die Freilaufdioden 31 jeweils antiparallel zu den Schaltelementen 18A bis 18F geschaltet.
• Im Übrigen besteht in dieser Ausführungsform jedes der Schaltelemente 18A bis 18F aus einem Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) oder ähnlichem, in dem eine MOS-Struktur in einem Gate-Abschnitt enthalten ist.
• Dann wird die obere Endseite der Schaltelemente 18A bis 18C des oberen Arms der Umrichterschaltung 28 mit einer Stromversorgungsleitung des oberen Arms (positive elektrodenseitige Busleitung) 10 der Gleichstromversorgung 29 und einem Glättungskondensator 32 verbunden. Andererseits ist die untere Endseite der Schaltelemente 18D bis 18F des unteren Arms der Umrichterschaltung 28 mit einer Stromversorgungsleitung des unteren Arms (negative elektrodenseitige Busleitung) 15 der Gleichstromversorgung 29 und dem Glättungskondensator 32 verbunden.
• In diesem Fall sind das Schaltelement 18A des oberen Arms und das Schaltelement 18D des unteren Arms der U-Phasen-Halbbrückenschaltung 19U in Reihe geschaltet. Das Schaltelement 18B des oberen Arms und das Schaltelement 18E des unteren Arms der V-Phasen-Halbbrückenschaltung 19V sind in Reihe geschaltet. Das Schaltelement 18C des oberen Arms und das Schaltelement 18F des unteren Arms der W-Phasen-Halbbrückenschaltung 19W sind in Reihe geschaltet.
• Dann wird ein Verbindungspunkt zwischen dem Schaltelement 18A des oberen Arms und dem Schaltelement 18D des unteren Arms der U-Phasen-Halbbrückenschaltung 19U mit einer U-Phasen-Ankerspule 2 des Motors 8 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen dem Schaltelement des oberen Arms 18B und dem Schaltelement des unteren Arms 18E der V-Phasen-Halbbrückenschaltung 19V ist mit einer V-Phasen-Ankerspule 3 des Motors 8 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen dem Schaltelement des oberen Arms 18C und dem Schaltelement des unteren Arms 18F der W-Phasen-Halbbrückenschaltung 19W ist mit einer W-Phasen-Ankerspule 4 des Motors 8 verbunden.
• (2) Aufbau der Steuervorrichtung 21
• Die Steuervorrichtung 21 besteht aus einem Mikrocomputer mit einem Prozessor. In der Ausführungsform gibt die Steuervorrichtung 21 einen Drehzahl-Befehlswert von einer Fahrzeug-ECU ein und gibt einen Phasenstrom vom Motor 8 ein, um dadurch einen EIN/AUS-Zustand jedes der Schaltelemente 18A bis 18F der Umrichterschaltung 28 zu steuern, basierend auf diesen. Insbesondere steuert die Steuervorrichtung 21 eine Gate-Spannung, die an jeden der Gate-Anschlüsse der Schaltelemente 18A bis 18F angelegt wird.
• Die Steuervorrichtung 21 der Ausführungsform weist eine Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33, eine PWM-Signalerzeugungseinheit 36, einen Gate-Treiber 37 und Stromsensoren 26A und 26B auf, die jeweils aus einem Stromwandler zum Messen eines U-Phasen-Stroms iu, eines V-Phasen-Stroms iv und eines W-Phasen-Stroms iw bestehen, die Motorströme (Phasenströme) jeder durch den Motor 8 fließenden Phase sind. Jeder der Stromsensoren 26A und 26B ist mit der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 verbunden.
• Zugleich misst der Stromsensor 26A den U-Phasenstrom iu, und der Stromsensor 26B misst den V-Phasenstrom iv. Daraus wird dann der W-Phasenstrom iw errechnet. Was das Verfahren zum Erfassen des Motorstroms jeder Phase betrifft, so gibt es zusätzlich zum Messen mit den Stromsensoren 26A und 26B wie in der Ausführungsform ein Verfahren zum Erfassen eines Stromwerts der Stromversorgungsleitung 15 des unteren Arms und zum Schätzen des Motorstroms jeder Phase aus dem Stromwert und dem Betriebszustand des Motors 8 durch die Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 usw. Daher ist das Verfahren zum Erfassen und Schätzen jedes Phasenstroms nicht besonders begrenzt.
• Die Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 berechnet und erzeugt durch Vektorsteuerung auf der Grundlage eines d-Achsenstroms und eines q-Achsenstroms, die aus dem elektrischen Winkel, dem Strombefehlswert und dem Phasenstrom des Motors 8 erhalten werden, dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte Vu' (im Folgenden U-Phasen-Spannungsbefehlswert Vu'), Vv' (im Folgenden V-Phasen-Spannungsbefehlswert Vv') und Vw' (im Folgenden W-Phasen-Spannungsbefehlswert Vw') zur Erzeugung einer U-Phasenspannung Vu, einer V-Phasenspannung Vv und einer W-Phasenspannung Vw, die an die Ankerspulen 2 bis 4 jeder Phase des Motors 8 angelegt werden.
• Die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 gibt die von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 berechneten dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte Vu', Vv' und Vw' ein, korrigiert diese dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte Vu', Vv' und Vw', wie später beschrieben wird, und vergleicht dann deren Größe mit dem einzelnen Trägersignal (Trägerdreieckwelle), um dadurch ein PWM-Signal zu erzeugen und auszugeben, das ein Ansteuerbefehlssignal für jede der U-Phasen-Halbbrückenschaltung 19U, der V-Phasen-Halbbrückenschaltung 19V und der W-Phasen-Halbbrückenschaltung 19W der Umrichterschaltung 28 ist.
• Der Gate-Treiber 37 erzeugt auf der Grundlage des von der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 ausgegebenen PWM-Signals die Gate-Spannung des Schaltelements 18A des oberen Arms und des Schaltelements 18D des unteren Arms der U-Phasen-Halbbrückenschaltung 19U, die Gate-Spannung des Schaltelements 18B des oberen Arms und des Schaltelements 18E des unteren Arms der V-Phasen-Halbbrückenschaltung 19V sowie die Gate-Spannung des Schaltelements 18C des oberen Arms und des Schaltelements 18F des unteren Arms der W-Phasen-Halbbrückenschaltung 19W.
• Dann wird jedes der Schaltelemente 18A bis 18F der Umrichterschaltung 28 auf der Grundlage der vom Gate-Treiber 37 ausgegebenen Gate-Spannung EIN/AUS-gesteuert. Das heißt, wenn die Gatespannung in einen EIN-Zustand (vorbestimmter Spannungswert) übergeht, wird das Schaltelement EIN-geschaltet. Wenn die Gate-Spannung in einen AUS-Zustand (Null) übergeht, wird das Schaltelement AUS-geschaltet. Wenn die Schaltelemente 18A bis 18F die oben erwähnten IGBTs sind, ist der Gate-Treiber 37 eine Schaltung zum Anlegen der Gate-Spannung an den IGBT auf der Grundlage des PWM-Signals und besteht aus einem Optokoppler, einem Logik-IC, einem Transistor und dergleichen.
• Dann wird die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem Schaltelement des oberen Arms 18A und dem Schaltelement des unteren Arms 18D der U-Phasen-Halbbrückenschaltung 19U an die U-Phasen-Ankerspule 2 des Motors 8 als U-Phasenspannung Vu (Phasenspannung) angelegt (Ausgabe). Die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem Schaltelement des oberen Arms 18B und dem Schaltelement des unteren Arms 18E der V-Phasen-Halbbrückenschaltung 19V wird als V-Phasenspannung Vv (Phasenspannung) an die V-Phasen-Ankerspule 3 des Motors 8 angelegt (Ausgabe). Die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem Schaltelement des oberen Arms 18C und dem Schaltelement des unteren Arms 18F der W-Phasen-Halbbrückenschaltung 19W wird als W-Phasenspannung Vw (Phasenspannung) an die W-Phasen-Ankerspule 4 des Motors 8 angelegt (Ausgabe).
• (3) Betrieb der Steuervorrichtung 21
• Als nächstes wird der eigentliche Regelbetrieb der Steuervorrichtung 21 unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 beschrieben. Die PWM-Signalerzeugungseinheit 36, die die Steuervorrichtung 21 der Umrichtervorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung bildet, korrigiert den U-Phasen-Spannungsbefehlswert Vu', den V-Phasen-Spannungsbefehlswert Vv' und den W-Phasen-Spannungsbefehlswert Vw' (dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte), die von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 wie oben beschrieben berechnet und ausgegeben werden, um dadurch einen U-Phasen-Spannungsbefehls-Korrekturwert Cu, einen V-Phasen-Spannungsbefehls-Korrekturwert Cv und einen W-Phasen-Spannungsbefehls-Korrekturwert Cw (Spannungsbefehlskorrekturwerte) zu berechnen, so dass die Schwankung eines Sternpunktpotentials Vc des Motors 8 verschwindet (Null wird).
• Ferner werden diese U-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, V-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwerte Cv und W-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwerte Cw und einzelne Trägersignale X1 bis X4, die später beschrieben werden, in ihrer Größe verglichen, wodurch ein PWM-Signal, das als ein Antriebsbefehlssignal für jede der U-Phasen-Halbbrückenschaltung 19U, der V-Phasen-Halbbrückenschaltung 19V und der W-Phasen-Halbbrückenschaltung 19W der Umrichterschaltung 28 dient, erzeugt wird, um den Motor 8 zu betreiben.
• Zugleich sind der U-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cu, der V-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cv und der W-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cw (Spannungsbefehlskorrekturwerte), die in jeder Figur dargestellt sind, Werte nach der Normalisierung jedes Spannungsbefehlskorrekturwerts mit einer Gleichspannung Vdc (nach der Korrektur auf -1 bis 1) im Fall der Durchführung der dreiphasigen Modulationssteuerung des Motors 8. Außerdem ist jede der U-Phasenspannungen Vu, der V-Phasenspannungen Vv und der W-Phasenspannungen Vw ebenfalls ein Wert nach Normierung mit der Gleichspannung Vdc.
• (3-1) Betrieb der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 (Teil 1)
• Als nächstes wird ein Beispiel für den tatsächlichen Betrieb der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 unter Bezugnahme auf die 2 und 3 im Detail beschrieben. Die oberste Stufe von 2 zeigt den U-Phasen-Spannungskorrekturwert Cu und das von der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 ausgegebene Trägersignal an, die zweite Stufe von oben zeigt die U-Phasenspannung Vu an, die dritte Stufe von oben zeigt den V-Phasen-Spannungskorrekturwert Cv und das von der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 ausgegebene Trägersignal an, die vierte Stufe von oben die V-Phasenspannung Vv, die dritte Stufe von unten den W-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cw und das von der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 ausgegebene Trägersignal, die zweite Stufe von unten zeigt die W-Phasenspannung Vw bzw. die untere Stufe das Sternpunktpotential Vc des Motors 8 an.
• 3 ist ein Diagramm, in dem ein Ausschnitt des Rahmens Z1 in 2 vergrößert ist und die EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente 18A bis 18F hinzugefügt sind. Der Ausschnitt Z1 zeigt zwei aufeinanderfolgende Trägerzyklen in 2 an. Die oberste Stufe von 3 zeigt den U-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cu, den V-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cv und den W-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cw sowie die von der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 der Steuereinrichtung 21 erzeugten Trägersignale (Trägerdreieckwellen) X1 bis X4 an, die zweite Stufe von oben zeigt den EIN/AUS-Zustand jedes der Schaltelemente 18A bis 18F an, die zweite Stufe von unten zeigt die an den Motor 8 angelegte U-Phasenspannung Vu, die V-Phasenspannung Vv und die W-Phasenspannung Vw an, und die untere Stufe zeigt das Sternpunktpotential Vc des Motors 8 an.
• Ferner zeigt die untere Seite von 3 die Richtungen des U-Phasenstroms iu, des V-Phasenstroms iv und des W-Phasenstroms iw, die durch den Motor 8 fließen. Die Richtung jedes Phasenstroms ist durch >0 in der Richtung des Zuflusses zum Motor 8 und <0 in der Richtung des Abflusses vom Motor 8 gekennzeichnet. Das Beispiel in 3 zeigt die Richtung, in der der U-Phasenstrom iu und der W-Phasenstrom iw in den Motor 8 fließen, und die Richtung, in der der V-Phasenstrom iv aus dem Motor 8 herausfließt.
• Zugleich ist, in dieser Ausführungsform, das einzelne Trägersignal in der vorliegenden Erfindung aus zwei Aufwärts-X1 und X2 und zwei Abwärts-X3 und X4 zusammengesetzt, um eine Totzeit zu erzeugen. Das Aufwärts-X2 ist eine Phase vor dem Aufwärts-X1, und das Abwärt-X4 ist eine Phase vor dem Abwärts-X3. Dann vergleicht die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 in der ersten Hälfte eines Trägerzyklus das Aufwärts-X1 des Trägersignals und die jeweiligen Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw, um ein PWM-Signal zu erzeugen, um das Schaltelement des unteren Arms 18D der U-Phase, das Schaltelement des oberen Arms 18B der V-Phase und das W-Phasen-Schaltelement des oberen Arms 18C zu schalten, und vergleicht das Aufwärts-X2 des Trägersignals und die jeweiligen Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw, um ein PWM-Signal zu erzeugen, um das U-Phasen-Schaltelement des oberen Arms 18A, das V-Phasen-Schaltelement des unteren Arms 18E und das W-Phasen-Schaltelement des unteren Arms 18F EIN/AUS zu schalten.
• In der zweiten Hälfte eines Trägerzyklus vergleicht die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 das Abwärts-X3 des Trägersignals und die jeweiligen Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw, um ein PWM-Signal zum EIN/AUS-Schalten des Schaltelements 18A des oberen Arms der U-Phase, des Schaltelements 18E des unteren Arms der V-Phase und des Schaltelements 18F des unteren Arms der W-Phase zu erzeugen, und vergleicht das Abwärts-X4 des Trägersignals und die jeweiligen Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw, um ein PWM-Signal zum EIN/AUS-Schalten des Schaltelements 18D des unteren Arms der U-Phase, des Schaltelements 18B des oberen Arms der V-Phase und des Schaltelements 18C des oberen Arms der W-Phase zu erzeugen.
• Des Weiteren startet die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 bei dieser Ausführungsform den spezifizierten Schaltabschnitt von dem Zustand aus, in dem das Schaltelement 18D des unteren Arms der U-Phase EIN ist und das Schaltelement 18B des oberen Arms der V-Phase und das Schaltelement 18C des oberen Arms der W-Phase EIN sind.
• Wenn der U-Phasen-Strom iu und der W-Phasen-Strom iw in den Motor 8 hineinfließen und der V-Phasen-Strom iv aus dem Motor 8 herausfließt, wie es in der Ausführungsform der Fall ist, ändert sich die U-Phasen-Spannung Vu aufgrund des Betriebs des Schaltelements des oberen Arms 18A in der U-Phase, und die U-Phasen-Spannung Vu wird „H“ während einer Periode, in der das Schaltelement 18A des oberen Arms EIN ist. Auch in der W-Phase ändert sich die W-Phasenspannung Vw aufgrund des Betriebs des Schaltelements des oberen Arms 18C, und die W-Phasenspannung Vw wird während des Zeitraums, in dem das Schaltelement des oberen Arms 18C EIN ist, „H“. Andererseits ändert sich in der V-Phase die V-Phasenspannung Vv aufgrund des Betriebs des Schaltelements 18E des unteren Arms, und die V-Phasenspannung Vv wird „H“ während einer Periode, in der das Schaltelement 18E des unteren Arms AUS ist. Dann wird die Summe der Breiten der Perioden von „H“ in 3 die Größe jeder Phasenspannung (U-Phasenspannung Vu, V-Phasenspannung Vv, W-Phasenspannung Vw).
• Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, korrigiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 die Spannungsbefehlswerte Vu', Vv' und Vw' innerhalb des ersten Trägerzyklus (auf der linken Seite, wenn man auf 3 blickt) in den zwei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen von 3, um auf die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw gesetzt zu werden, wie auf der linken Seite gezeigt, wenn man auf die Figur blickt, wodurch das Schaltelement des oberen Arms 18C der W-Phase in einem EIN-Zustand und das Schaltelement des unteren Arms 18F in einem AUS-Zustand fixiert wird. Ferner synchronisiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18A des oberen Arms der U-Phase EIN/AUS geschaltet wird, und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18E des unteren Arms der V-Phase EIN/AUS geschaltet wird, und synchronisiert den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18D des unteren Arms der U-Phase EIN/AUS geschaltet wird, und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18B des oberen Arms der V-Phase EIN/AUS geschaltet wird, wodurch der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „H“ wird und die V-Phasenspannung Vv „L“ wird, und der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „L“ wird und die V-Phasenspannung Vv „H“ wird, synchronisiert werden, wodurch eine Änderung der U-Phasenspannung Vu durch eine Änderung der V-Phasenspannung Vv aufgehoben wird.
• Ferner korrigiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 die Spannungsbefehlswerte Vu', Vv' und Vw' innerhalb des nächsten Trägerzyklus (auf der rechten Seite, wenn man auf 3 blickt) in den zwei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen von 3, um auf die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw gesetzt zu werden, wie auf der rechten Seite gezeigt, wenn man auf die Figur blickt, wodurch das V-Phasen-Schaltelement des oberen Arms 18B in einem EIN-Zustand und das Schaltelement des unteren Arms 18E in einem AUS-Zustand fixiert wird. Ferner synchronisiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18A des oberen Arms der U-Phase EIN geschaltet wird und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18C des oberen Arms der W-Phase AUS geschaltet wird, und synchronisiert den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18A des oberen Arms der U-Phase AUS geschaltet wird und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18C des oberen Arms der W-Phase AUS geschaltet wird, wodurch der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „H“ wird und die W-Phasenspannung Vw „L“ wird, und der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „L“ wird und die W-Phasenspannung Vw „H“ wird, synchronisiert werden, wodurch eine Änderung der U-Phasenspannung Vu durch eine Änderung der W-Phasenspannung Vw aufgehoben wird.
• Der oben beschriebene Korrekturbetrieb der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 wird im Folgenden ausführlicher beschrieben:
• In einer normalen allgemeinen Umrichtervorrichtung erzeugt eine Modulationsspannungs-Befehlswerte-Erzeugungseinheit ein PWM-Signal, um dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte einer Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit innerhalb eines Trägerzyklus zu realisieren, aber in der Umrichtervorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung korrigiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte so, dass die Änderung des Sternpunktpotentials Vc des Motors 8 innerhalb einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen Null wird, und eine UV-Leitungsspannung, eine VW-Leitungsspannung und eine WU-Leitungsspannung sich über die gesamten aufeinanderfolgenden mehreren Trägerzyklen nicht ändern, um Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw zu berechnen, wodurch ein PWM-Signal erzeugt wird.
• Das heißt, unter der Annahme, dass die mehreren aufeinanderfolgenden Trägerzyklen zwei Zyklen sind, wie in 3 gezeigt, gibt es zwei dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte für die zwei Zyklen der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33. Die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 reproduziert einen Wert, der durch Addition der beiden dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte in zwei Trägerzyklen erhalten wird. Alternativ kann ein Wert, der durch Verdopplung eines von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 im ersten Trägerzyklus empfangenen Wertes erhalten wird, in zwei Trägerzyklen reproduziert werden.
• Insbesondere nehmen die W-Phasen-Schaltelemente 18C und 18F zur Erläuterung von 3 die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cw, bei denen sie im ersten Trägerzyklus nicht schalten und erst im zweiten Trägerzyklus schalten. Die Addition der Werte für diese beiden Zeiten ergibt den W-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cw = W-Phasen-Spannungsbefehlswert Vw' + gemeinsamer Additionswert α.
• Es ergibt sich ein Wert, der für alle U-, V- und W-Phasen gemeinsam addiert wird. Aus 5, die später beschrieben wird, ist ersichtlich, dass in Bezug auf die UV-Leitungsspannung, die VW-Leitungsspannung und die WU-Leitungsspannung eine Wellenform nahe der Spannung, die mit den ursprünglichen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerten übereinstimmt, angewendet werden kann.
• Im Hinblick auf diesen gemeinsamen Additionswert α werden die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte für jede Phase der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase ausgegeben, aber dieser Befehl dient tatsächlich als der Befehlswert der Netzspannung, und die UV-Netzspannung, die VW-Netzspannung und die WU-Netzspannung können wie angewiesen eingestellt werden.
• Mathematisch ausgedrückt, wenn angenommen wird, dass der erste U-Phasen-Spannungsbefehlswert Vu'1 und der zweite U-Phasen-Spannungsbefehlswert Vu'2 ist, und dass die Spannung, die an den Motor 8 mit dem ersten U-Phasen-PWM-Signal angelegt werden kann, PU1 ist, und die Spannung, die an den Motor 8 mit dem zweiten U-Phasen-PWM-Signal angelegt werden kann, PU2 ist, ergibt sich Folgendes: $$\text{PU}1+\text{PU}2+\mathrm{\alpha }=\text{Vu}\text{'}1+\text{Vu}\text{'}2$$

  
• Ebenso ergibt sich unter Berücksichtigung der V-Phase und der W-Phase folgendes Bild: $$\text{PV}1+\text{PV}2+\mathrm{\alpha }=\text{Vv}\text{'}1+\text{Vv}\text{'}2$$

  

  $$\text{PW}1+\text{PW}2+\mathrm{\alpha }=\text{Vw}\text{'}1+\text{Vw}\text{'}2$$

  
• Zugleich ist Vv'1 der erste V-Phasen-Spannungsbefehlswert, Vv'2 ist der zweite V-Phasen-Spannungsbefehlswert, PV1 ist die Spannung, die mit dem ersten V-Phasen-PWM-Signal an den Motor 8 angelegt werden kann, und PV2 ist die Spannung, die mit dem zweiten V-Phasen-PWM-Signal an den Motor 8 angelegt werden kann. Ferner ist Vw'1 der erste W-Phasen-Spannungsbefehlswert, Vw'2 ist der zweite W-Phasen-Spannungsbefehlswert, PW1 ist die Spannung, die mit dem ersten W-Phasen-PWM-Signal an den Motor 8 angelegt werden kann, und PW2 ist die Spannung, die mit dem zweiten W-Phasen-PWM-Signal an den Motor 8 angelegt werden kann.
• Im Übrigen wird, wie oben beschrieben, für den Fall, dass der Wert, der durch Verdoppelung des von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 im ersten Trägerzyklus empfangenen Wertes erhalten wird, in zwei Trägerzyklen reproduziert, wobei die Gleichung für jede Phase wie folgt dargestellt wird: $$\text{PU}1+\text{PU}2+\mathrm{\alpha }=2\times \text{Vu}\text{'}1$$

  

  $$\text{PV}1+\text{PV}2+\mathrm{\alpha }=2\times \text{Vv}\text{'}1$$

  

  $$\text{PW}1+\text{PW}2+\mathrm{\alpha }=2\times \text{Vw}\text{'}1$$

  
• Bei der allgemeinen konventionellen Methode lauten die obigen Gleichungen (iv) und (v) im Übrigen wie folgt (der gemeinsame Additionswert α wird 0, wenn keine Leitungsmodulation wie z. B. Zweiphasenmodulation durchgeführt wird): $$\text{PU}1+\mathrm{\alpha }=\text{Vu}\text{'}1$$

  

  $$\text{PV}1+\mathrm{\alpha }=\text{Vv}\text{'}1$$

  

  $$\text{PW}1+\mathrm{\alpha }=\text{Vw}\text{'}1$$

  
• Auch bei dem oben beschriebenen Verfahren des Patentdokuments können die obigen Gleichungen für jede Phase durch die gleichen Gleichungen wie die obigen Gleichungen (vii) bis (ix) ausgedrückt werden.
• Berücksichtigt man die Netzspannung in den obigen Gleichungen (i) bis (vi), so ergibt sich die UV-Netzspannung: $$\text{PU}1+\text{PU}2+\mathrm{\alpha }-\left(\text{PV}1+\text{PV}2+\mathrm{\alpha }\right)=\text{Vu}\text{'}1+\text{Vu}\text{'}2-\left(\text{Vv}\text{'}1+\text{Vv}\text{'}2\right)$$

  
• Dann wird aus dieser Gleichung (x) die folgende Gleichung (xi). $$\text{PU}1-\text{PV}1+\text{PU}2-\text{PV}2=\text{Vu}\text{'}1-\text{Vv}\text{'}1+\text{Vu}\text{'}2-\text{Vv}\text{'}2$$

  
• Dann, auch in der konventionellen Methode durch die oben genannten Gleichungen (vii) bis (ix), wird der gleiche Wert erhalten, wenn zwei Trägerzyklen berücksichtigt werden. Die beiden Trägerzyklen der U- und V-Phasen sind wie folgt: $$\text{PU}1+\mathrm{\alpha }+\text{PU}2+\mathrm{\alpha }=\text{Vu}\text{'}1+\text{Vu}\text{'}2$$

  

  $$\text{PV}1+\mathrm{\alpha }+\text{PV}2+\mathrm{\alpha }=\text{Vv}\text{'}1+\text{Vv}\text{'}2$$

  
• Addiert man diese Gleichungen (xii) und (xiii) auf die gleiche Weise wie im Fall der Gleichung (x), so erhält man das gleiche Ergebnis wie folgt: $$\text{PU}1+\mathrm{\alpha }+\text{PU}2+\mathrm{\alpha }-\left(\text{PV}1+\mathrm{\alpha }+\text{PV}2+\mathrm{\alpha }\right)=\text{Vu}\text{'}1+\text{Vu}\text{'}2-\left(\text{Vv}\text{'}1+\text{Vv}\text{'}2\right)$$

  
• Diese Gleichung (xiv) wird dann zu der folgenden Gleichung (xv), die der Gleichung (xi) entspricht. $$\text{PU}1-\text{PV}1+\text{PU}2-\text{PV}2=\text{Vu}\text{'}1-\text{Vv}\text{'}1+\text{Vu}\text{'}2-\text{Vv}\text{'}2$$

  
• Wie oben beschrieben, kann man sehen, dass die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 die Spannung (Spannungsbefehls-Korrekturwerte Cu, Cv und Cw) entsprechend der Ausgabe der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 ausgibt, wenn die beiden Trägerzyklen gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls berücksichtigt werden.
• Da, wie oben beschrieben, das Sternpunktpotential Vc, das der Durchschnitt der jeweiligen Phasenspannungen Vu, Vv und Vw ist, immer konstant ist und sich nicht ändert, wie in den 3 und 2 gezeigt, kann Gleichtaktrauschen effektiv eliminiert oder unterdrückt werden. Des Weiteren fixiert in dieser Ausführungsform die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 das Schaltelement des oberen Arms (W-Phase) 18C auf den EIN-Zustand und das Schaltelement des unteren Arms (18F) auf den AUS-Zustand im ersten Trägerzyklus von 3 und startet den angegebenen Schaltabschnitt von dem Zustand aus, in dem das Schaltelement des unteren Arms (U-Phase) 18D EIN und das Schaltelement des oberen Arms (V-Phase) 18B EIN ist. Daher ist es möglich, die Änderung der U-Phasenspannung Vu durch die Änderung der V-Phasenspannung Vv gleichmäßig aufzuheben.
• Ferner fixiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 im nächsten Trägerzyklus von 3 das V-Phasen-Schaltelement des oberen Arms 18B auf den EIN-Zustand und das Schaltelement des unteren Arms 18E auf den AUS-Zustand und startet den angegebenen Schaltabschnitt von dem Zustand aus, in dem das U-Phasen-Schaltelement des unteren Arms 18D EIN und das W-Phasen-Schaltelement des oberen Arms 18C EIN ist. Auch hier kann die Änderung der U-Phasenspannung Vu durch die Änderung der W-Phasenspannung Vw gleichmäßig aufgehoben werden.
• Darüber hinaus werden innerhalb der zwei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen wie in der Ausführungsform die EIN/AUS-Zustände der W-Phasen-Schaltelemente des oberen und unteren Arms 18C und 18F im ersten Trägerzyklus (auf der linken Seite, wenn man auf 3 blickt) fixiert, und die EIN/AUS-Zustände der V-Phasen-Schaltelemente des oberen und unteren Arms 18B und 18E werden im nächsten Trägerzyklus (auf der rechten Seite, wenn man auf 3 blickt) fixiert. Da somit die Phase zur Festlegung der EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und unteren Arms innerhalb der beiden aufeinanderfolgenden Trägerzyklen geändert wird, werden die Schaltelemente des oberen und unteren Arms aller Phasen innerhalb der beiden Trägerzyklen von 3 geschaltet.
• Hier zeigt 5 die integrierten Werte der UV-Leitungsspannung, der WU-Leitungsspannung und der VW-Leitungsspannung, wenn die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 die Spannungsbefehlswerte Vu', Vv' und Vw' auf die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv bzw. Cw korrigiert, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform. 8 zeigt jeden der Fälle, in denen die PWM-Signale mit den Spannungsbefehlswerten Vu', Vv' und Vw' erzeugt werden. Es ist zu erkennen, dass im Fall von 5 im Vergleich zu 8, obwohl eine Verzerrung wahrscheinlich auftritt, der integrierte Wert jeder Netzspannung eine akzeptable Sinuswelle wird.
• (3-2) Betrieb der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 (Teil 2)
• Als nächstes wird ein weiterer Korrekturvorgang der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Auch in 4 zeigt die oberste Stufe den U-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cu, den V-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cv und den W-Phasen-Spannungsbefehlskorrekturwert Cw sowie die Trägersignale X1 bis X4 an. Die zweite Stufe von oben zeigt den EIN/AUS-Zustand jedes der Schaltelemente 18A bis 18F an, die zweite Stufe von unten zeigt die U-Phasenspannung Vu, die V-Phasenspannung Vv und die W-Phasenspannung Vw an, die an den Motor 8 angelegt werden, und die untere Stufe zeigt das Sternpunktpotential Vc des Motors 8 an.
• Ebenso sind die Richtungen des U-Phasen-Stroms iu, des V-Phasen-Stroms iv und des W-Phasen-Stroms iw, die durch den Motor 8 fließen, auf der unteren Seite dargestellt, aber im Fall von 4 ist die Richtung dargestellt, in der der U-Phasen-Strom iu und der V-Phasen-Strom iv aus dem Motor 8 herausfließen, und die Richtung, in der der W-Phasen-Strom iw in den Motor 8 hineinfließt.
• Im Übrigen ist die Funktionsweise der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit 33 die gleiche wie oben beschrieben. In ähnlicher Weise startet die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 bei dieser Ausführungsform den angegebenen Schaltabschnitt von dem Zustand aus, in dem das Schaltelement des unteren Arms 18D der U-Phase EIN ist, und das Schaltelement des oberen Arms 18B der V-Phase und das Schaltelement des oberen Arms 18C der W-Phase EIN sind.
• Wie oben beschrieben, ändert sich in der Richtung, in der der Phasenstrom in den Motor 8 fließt, die an den Motor 8 angelegte Phasenspannung aufgrund des Betriebs des Schaltelements des oberen Arms, und die Phasenspannung wird „H“ während der Zeit, in der das Schaltelement des oberen Arms EIN ist. In der Richtung, in der der Phasenstrom aus dem Motor 8 herausfließt, ändert sich die Phasenspannung aufgrund des Betriebs des Schaltelements des unteren Arms, und die Phasenspannung wird „H“ während der Periode, in der das Schaltelement des unteren Arms AUS ist.
• Daher werden im Fall der Richtung, in der der U-Phasen-Strom iu und der V-Phasen-Strom iv aus dem Motor 8 herausfließen, und der Richtung, in der der W-Phasen-Strom iw in den Motor 8 hineinfließt, die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw ähnlich denen in 3 erzeugt, und das Schalten wird so durchgeführt, dass die Schaltzeitpunkte des Schaltelements 18A des oberen Arms der U-Phase und des Schaltelements 18E des unteren Arms der V-Phase synchronisiert sind. Da der U-Phasen-Strom iu die Richtung einnimmt, in der er aus dem Motor 8 herausfließt, fließt dann beispielsweise im ersten Trägerzyklus der beiden Trägerzyklen der Strom durch die Freilaufdiode 31, die mit dem Schaltelement 18A des oberen Arms verbunden ist, in der Totzeit, bevor das Schaltelement 18D des unteren Arms der U-Phase AUS und das Schaltelement 18A des oberen Arms EIN geschaltet wird, so dass, wie durch eine gestrichelte Linie Z2 in 3 angedeutet ist, die U-Phasenspannung Vu zu dem Zeitpunkt „H“ wird, der vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem die V-Phasenspannung Vv „L“ wird, und wie durch eine gestrichelte Linie Z3 in 3 angedeutet ist, das Sternpunktpotential Vc schwankt.
• Daher wendet die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 im Falle solcher Stromrichtungen, wie sie in 4 dargestellt sind, eine Korrektur, die sich von der in 3 unterscheidet, auf die Spannungsbefehlswerte Vu', Vv' und Vw' an, so dass jedes der Schaltelemente 18A bis 18F zu dem in 4 dargestellten Zeitpunkt geschaltet wird, um die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw fein einzustellen. Das heißt, in 4 ist die Richtung dargestellt, in der der U-Phasenstrom iu und der V-Phasenstrom iv aus dem Motor 8 herausfließen, und die Richtung, in der der W-Phasenstrom iw in den Motor 8 hineinfließt. Daher ändert sich in der U-Phase die U-Phasenspannung Vu aufgrund des Betriebs des Schaltelements des unteren Arms 18D, und die U-Phasenspannung Vu wird „H“ während des Zeitraums, in dem das Schaltelement des unteren Arms 18D AUS ist. Sogar in der V-Phase ändert sich die V-Phasenspannung Vv aufgrund des Betriebs des Schaltelements 18E des unteren Arms, und die V-Phasenspannung Vv wird „H“ während des Zeitraums, in dem das Schaltelement 18E des unteren Arms AUS ist. Andererseits ändert sich in der W-Phase die W-Phasenspannung Vw aufgrund des Betriebs des Schaltelements des oberen Arms 18C, und die W-Phasenspannung Vw wird „H“ während der Periode, in der das Schaltelement des oberen Arms 18C EIN ist. Dann wird die Summe der Breiten der Perioden von „H“ in 4 die Größe jeder Phasenspannung (U-Phasenspannung Vu, V-Phasenspannung Vv, W-Phasenspannung Vw).
• Das heißt, im Fall von 4 wendet die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 eine Korrektur, die sich von der in 3 unterscheidet, auf die Spannungsbefehlswerte Vu', Vv' und Vw' innerhalb des ersten Trägerzyklus (auf der linken Seite, wenn man auf 4 blickt) in den zwei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen ähnlich wie in 3 an, um sie als die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw einzustellen, wie auf der linken Seite gezeigt, wenn man auf 4 blickt. Folglich fixiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 das Schaltelement des oberen Arms 18C der W-Phase auf den EIN-Zustand und das Schaltelement des unteren Arms 18F auf den AUS-Zustand und synchronisiert ferner den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement des unteren Arms 18D der U-Phase AUS geschaltet wird, und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement des unteren Arms 18E der V-Phase EIN geschaltet wird, und synchronisiert den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement des unteren Arms 18 D der U-Phase EIN-geschaltet wird, und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement des unteren Arms 18E der V-Phase AUS-geschaltet wird, wodurch der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „H“ wird und die V-Phasenspannung Vv „L“ wird, und der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „L“ wird und die V-Phasenspannung Vv „H“ wird, synchronisiert werden, wodurch die Änderung der U-Phasenspannung Vu durch die Änderung der V-Phasenspannung Vv aufgehoben wird.
• Ferner wendet die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 eine Korrektur, die sich von der in 3 unterscheidet, auf die Spannungsbefehlswerte Vu', Vv' und Vw' innerhalb des nächsten Trägerzyklus (auf der rechten Seite, wenn man auf 4 blickt) in den zwei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen von 4 an, um sie als die Spannungsbefehlskorrekturwerte Cu, Cv und Cw einzustellen, wie auf der rechten Seite gezeigt, wenn man auf 4 blickt. Folglich fixiert die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 das Schaltelement 18B des oberen Arms der V-Phase auf den EIN-Zustand und das Schaltelement 18E des unteren Arms auf den AUS-Zustand und synchronisiert ferner den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18D des unteren Arms der U-Phase AUS geschaltet wird, und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18C des oberen Arms der W-Phase AUS geschaltet wird, und synchronisiert den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18A des unteren Arms der U-Phase EIN geschaltet wird, und den Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 18C des oberen Arms der W-Phase EIN geschaltet wird, wodurch der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „H“ wird und die W-Phasenspannung Vw „L“ wird, und der Zeitpunkt, zu dem die U-Phasenspannung Vu „L“ wird und die W-Phasenspannung Vw „H“ wird, synchronisiert werden, wodurch die Änderung der U-Phasenspannung Vu durch die Änderung der W-Phasenspannung Vw aufgehoben wird.
• Wie oben beschrieben, wird das Sternpunktpotential Vc, das der Mittelwert der jeweiligen Phasenspannungen Vu, Vv und Vw ist, in diesem Fall immer konstant und ändert sich auch in Stromrichtung (iu<0, iv<0, iw>0) nicht. Das heißt, dass es unter Berücksichtigung des Einflusses der Totzeit möglich ist, die Schwankung des Sternpunktpotentials Vc ungehindert zu beseitigen oder zu unterdrücken, unabhängig von der Richtung des durch den Motor 8 fließenden Stroms. Somit kann das Gleichtaktrauschen wirksam eliminiert oder unterdrückt werden.
• (3-3) Betrieb der PWM-Signalerzeugungseinheit 36 (Teil 3)
• In den obigen Beispielen (3-1) und (3-2) wird die Phase zur Festlegung des EIN/AUS-Zustands jedes der Schaltelemente des oberen und unteren Arms 18A bis 18F innerhalb von zwei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen geändert, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Änderung kann auch innerhalb von drei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen erfolgen, wie in 6 gezeigt.
• Auch in diesem Fall sind die Richtungen des U-Phasen-Stroms iu, des V-Phasen-Stroms iv und des W-Phasen-Stroms iw, die durch den Motor 8 fließen, dieselben wie im Fall von 3 und sind die Richtung, in der der U-Phasen-Strom iu und der W-Phasen-Strom iw in den Motor 8 fließen, und die Richtung, in der der V-Phasen-Strom iv aus dem Motor 8 herausfließt. Ferner führt die PWM-Signalerzeugungseinheit 36 die gleiche Steuerung wie in dem einen Trägerzyklus auf der linken Seite, wenn man 3 betrachtet, durch, in dem einen Trägerzyklus auf der linken Seite, wenn man 6 betrachtet, und führt die gleiche Steuerung wie in dem einen Trägerzyklus auf der rechten Seite durch, wenn man 3 betrachtet, in dem einen Trägerzyklus auf der rechten Seite, wenn man einen Trägerzyklus in dem Zentrum von 6 betrachtet.
• Wie in dieser Ausführungsform ist der EIN/AUS-Zustand eines der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms innerhalb eines jeden Trägerzyklus innerhalb der drei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen festgelegt, und die Änderung der Phasenspannung einer der anderen zwei Phasen wird durch die Änderung der anderen Phasenspannung aufgehoben, wodurch das Sternpunktpotential Vc konstant gehalten werden kann. Da die W-Phase im ersten der drei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen fixiert ist und die V-Phase jeweils im zweiten und dritten Trägerzyklus fixiert ist, können selbst in diesem Fall die Schaltelemente des oberen und unteren Arms aller Phasen innerhalb der drei Trägerzyklen in 6 umgeschaltet werden, und die Netzspannung kann zu einer akzeptablen Sinuswelle gemacht werden.
• In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Phase zur Fixierung der EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms innerhalb von zwei oder drei aufeinanderfolgenden Trägerzyklen geändert, aber wenn es akzeptabel ist, kann dies auch innerhalb mehrerer aufeinanderfolgender Trägerzyklen erfolgen. Mit zunehmender Anzahl von Trägerzyklen kommt es jedoch schließlich zu einer Zweiphasenmodulation. Daher sind in der Praxis die zwei oder drei Zyklen wie in der Ausführungsform geeignet.
• Außerdem wird in jeder Ausführungsform der angegebene Schaltabschnitt von dem Zustand aus gestartet, in dem das Schaltelement des unteren Arms 18D der U-Phase EIN ist und das Schaltelement des oberen Arms 18B der V-Phase und das Schaltelement des oberen Arms 18C der W-Phase EIN sind, jedoch nicht darauf beschränkt. Selbst wenn der spezifizierte Schaltabschnitt von dem Zustand aus gestartet wird, in dem ein beliebiges zweiphasiges Schaltelement des unteren Arms (z.B. das Schaltelement 18E des unteren Arms der V-Phase und das Schaltelement 18F des unteren Arms der W-Phase) EIN ist und das andere einphasige Schaltelement des oberen Arms (z.B. das Schaltelement 18A des oberen Arms der U-Phase) EIN ist, kann eine Änderung der Phasenspannung (z.B. der V-Phasenspannung Vv) einer der beiden Phasen eine Änderung der Phasenspannung der anderen Phase (z.B. der U-Phasenspannung Vu) reibungslos aufheben.
• In einer weiteren Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf die Umrichtervorrichtung angewendet, die den Motor des elektrischen Kompressors antreibt und steuert, ist aber nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist wirksam für die Antriebssteuerung von Motoren verschiedener Geräte.
• Bezugszeichenliste

1

Umrichtervorrichtung

8

Motor

10

Stromversorgungsleitung für den oberen Arm

15

Stromversorgungsleitung für den unteren Arm

18A bis 18F

Schaltelement des oberen und unteren Arms

19U

U-Phasen-Halbbrückenschaltung

19V

V-Phasen-Halbbrückenschaltung

19W

W-Phasen-Halbbrückenschaltung

21

Steuervorrichtung

26A, 26B

Stromsensor

28

Umrichterschaltung

33

Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit

36

PWM-Signalerzeugungseinheit

37

Gate-Treiber.

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 199823760 [0006]
• JP 200318853 [0006]
• JP 4389446 [0006]
• JP 5045137 [0006]

Claims (8)

1. Umrichtervorrichtung umfassend: eine Umrichterschaltung mit einem Schaltelement des oberen Arms und einem Schaltelement des unteren Arms, die für jede Phase zwischen einer Stromversorgungsleitung des oberen Arms und einer Stromversorgungsleitung des unteren Arms in Reihe geschaltet sind, und die eine Spannung an einem Verbindungspunkt der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms jeder Phase an einen Motor als dreiphasigen Wechselstromausgang anlegt, und eine Steuervorrichtung, die das Schalten der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms jeder Phase der Umrichterschaltung steuert, wobei die Steuervorrichtung einschließt: eine Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit, die dreiphasige Modulationsspannungs-Befehlswerte berechnet und ausgibt, um Spannungen zu erzeugen, die jeweils an jede Phase des Motors angelegt werden, und eine PWM-Signalerzeugungseinheit, die ein PWM-Signal erzeugt, das die Umrichterschaltung PWM-steuert, basierend auf den dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerten und einem einzelnen Trägersignal, und wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit die von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit ausgegebenen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte korrigiert, um eine Änderung der an den Motor angelegten Phasenspannung durch eine Änderung der anderen Phasenspannung aufzuheben.
2. Umrichtervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit unterschiedliche Korrekturen an den von der Phasenspannungsbefehls-Berechnungseinheit ausgegebenen dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerten in Abhängigkeit von der Richtung eines durch den Motor fließenden Stroms anwendet, um eine Änderung der an den Motor angelegten Phasenspannung durch eine Änderung der anderen Phasenspannung aufzuheben.
3. Umrichtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit einen EIN/AUS-Zustand der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms einer vorbestimmten Einphase der Umrichterschaltung festlegt, und einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus startet, in dem das Schaltelement des unteren Armes einer der beiden anderen Phasen EIN ist und das Schaltelement des oberen Armes der anderen Phase EIN ist.
4. Umrichtervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus startet, in dem das Schaltelement des unteren Armes irgendeiner beliebigen Phase EIN ist und die Schaltelemente des oberen Armes der anderen beiden Phasen EIN sind, und das Schaltelement des oberen Armes einer der beiden anderen Phasen in einem EIN-Zustand festlegt.
5. Umrichtervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit einen bestimmten Schaltabschnitt von einem Zustand aus startet, in dem die Schaltelemente des unteren Armes von beliebigen zwei Phasen EIN sind, und das Schaltelement des oberen Armes der anderen beiden Phasen EIN ist, und das Schaltelement des unteren Armes einer der beiden anderen Phasen in einem EIN-Zustand festlegt.
6. Umrichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit die EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms der vorbestimmten Einphase innerhalb eines Übertragungszyklus festlegt, und die Schaltelemente des oberen und des unteren Arms der anderen beiden Phasen schaltet, und wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit die Phase ändert, um die EIN/AUS-Zustände der Schaltelemente des oberen und des unteren Arms innerhalb einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen festzulegen.
7. Umrichtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die PWM-Signalerzeugungseinheit die dreiphasigen Modulationsspannungs-Befehlswerte so korrigiert, dass eine Fluktuation eines Sternpunktpotentials des Motors innerhalb einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen Null wird, und sich eine Netzspannung über die gesamte Vielzahl von aufeinanderfolgenden Trägerzyklen nicht ändert.
8. Umrichtervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die aufeinanderfolgenden Trägerzyklen zwei Zyklen oder drei Zyklen sind.

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