JP2000341984A - インバータ装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電機子反作用の影響によって単相巻線の誘起電
圧波形が方形波からくずれた場合でも、瞬時電力を一定
の値に保ってトルクリップルを抑制すること。 【解決手段】回転磁界を生成する多相巻線として複数の
単相巻線を備えた交流電動機１を駆動するインバータ装
置において、電流基準を基に電流制御を行い、ＰＷＭ制
御により複数の単相巻線に交流電流を供給して回転磁界
を生成し交流電動機１を駆動する複数のインバータ3-1
〜3-8 と、各インバータ3-1 〜3-8 に夫々対応して設け
られ、対応するインバータ3-1 〜3-8 に個別に電流指令
を与える電流指令決定手段4-1 〜4-8 と、交流電動機１
の単相巻線の電圧を検出する電圧検出手段25とを備え、
電流指令決定手段4-1 〜4-8 は、各インバータ3-1 〜3-
8 に共通の電流基準および電圧基準と電圧検出手段25か
らの検出電圧とを基に、対応するインバータ3-1 〜3-8
の電流指令を演算する電流指令演算手段31,32 から成
る。
圧波形が方形波からくずれた場合でも、瞬時電力を一定
の値に保ってトルクリップルを抑制すること。 【解決手段】回転磁界を生成する多相巻線として複数の
単相巻線を備えた交流電動機１を駆動するインバータ装
置において、電流基準を基に電流制御を行い、ＰＷＭ制
御により複数の単相巻線に交流電流を供給して回転磁界
を生成し交流電動機１を駆動する複数のインバータ3-1
〜3-8 と、各インバータ3-1 〜3-8 に夫々対応して設け
られ、対応するインバータ3-1 〜3-8 に個別に電流指令
を与える電流指令決定手段4-1 〜4-8 と、交流電動機１
の単相巻線の電圧を検出する電圧検出手段25とを備え、
電流指令決定手段4-1 〜4-8 は、各インバータ3-1 〜3-
8 に共通の電流基準および電圧基準と電圧検出手段25か
らの検出電圧とを基に、対応するインバータ3-1 〜3-8
の電流指令を演算する電流指令演算手段31,32 から成
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転磁界を生成す
る多相巻線として複数の単相巻線を備えた交流電動機を
駆動するインバータ装置に係り、特に電機子反作用の影
響によって交流電動機の単相巻線の誘起電圧波形が方形
波からくずれた場合においても、瞬時電力を一定の値に
保ってトルクリップルを抑制するようにしたインバータ
装置に関するものである。
る多相巻線として複数の単相巻線を備えた交流電動機を
駆動するインバータ装置に係り、特に電機子反作用の影
響によって交流電動機の単相巻線の誘起電圧波形が方形
波からくずれた場合においても、瞬時電力を一定の値に
保ってトルクリップルを抑制するようにしたインバータ
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、パルス幅変調（以下、ＰＷＭ
と称する）制御により、３相の交流電流を供給して交流
電動機を駆動するＰＷＭインバータ装置が、一般的に多
く使用されてきている。
と称する）制御により、３相の交流電流を供給して交流
電動機を駆動するＰＷＭインバータ装置が、一般的に多
く使用されてきている。
【０００３】図１１は、この種の従来のＰＷＭインバー
タ装置の構成例を示すブロック図である。
タ装置の構成例を示すブロック図である。
【０００４】図１１において、回転磁界を生成する多相
巻線として複数の単相巻線を備えた交流電動機４０を駆
動するＰＷＭインバータ４１は、速度基準に基づいて３
相の電流基準Ｉｒを出力する電動機制御部４２と、３相
の電流基準Ｉｒと電流検出器４６により検出される３相
の電流検出値Ｉとをそれぞれ比較して、３相の電流制御
信号Ｓｃを出力する電流制御部４３と、３相の電流制御
信号Ｓｃに基づいて、ＰＷＭ信号Ｓｐを発生するＰＷＭ
制御部４４と、ＰＷＭ信号Ｓｐに基づいて、直流を３相
の交流に変換するインバータ部４５とを備え、３相の電
流基準Ｉｒに対応した交流電流を供給して交流電動機４
０を駆動するようにしている。
巻線として複数の単相巻線を備えた交流電動機４０を駆
動するＰＷＭインバータ４１は、速度基準に基づいて３
相の電流基準Ｉｒを出力する電動機制御部４２と、３相
の電流基準Ｉｒと電流検出器４６により検出される３相
の電流検出値Ｉとをそれぞれ比較して、３相の電流制御
信号Ｓｃを出力する電流制御部４３と、３相の電流制御
信号Ｓｃに基づいて、ＰＷＭ信号Ｓｐを発生するＰＷＭ
制御部４４と、ＰＷＭ信号Ｓｐに基づいて、直流を３相
の交流に変換するインバータ部４５とを備え、３相の電
流基準Ｉｒに対応した交流電流を供給して交流電動機４
０を駆動するようにしている。
【０００５】一般に、ＰＷＭインバータ装置が供給する
交流電流としては、滑らかな回転磁界を生成するために
正弦波が用いられている。
交流電流としては、滑らかな回転磁界を生成するために
正弦波が用いられている。
【０００６】しかしかながら、例えば永久磁石電動機等
のように、単相巻線の誘起電圧波形が方形波状となるよ
うな場合、電動機の誘起電圧と直流電源電圧とが接近し
た時、インバータ装置が出力する交流電圧のピーク値が
直流電源電圧の値に制限されるため、ピーク電流を流す
ための電圧が不足して容量不足となる場合がある。
のように、単相巻線の誘起電圧波形が方形波状となるよ
うな場合、電動機の誘起電圧と直流電源電圧とが接近し
た時、インバータ装置が出力する交流電圧のピーク値が
直流電源電圧の値に制限されるため、ピーク電流を流す
ための電圧が不足して容量不足となる場合がある。
【０００７】そこで、交流波形を正弦波とする代わり
に、方形波等にして直流電源電圧の利用率を上げ、出力
容量を確保する方法が提案されてきている。
に、方形波等にして直流電源電圧の利用率を上げ、出力
容量を確保する方法が提案されてきている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
方法のように、永久磁石電動機に交流電流を流した場
合、電機子反作用の影響によって単相巻線の誘起電圧が
方形波からくずれてくる。交流電流を方形波にしている
目的は、単相巻線の誘起電圧が方形波であることから、
電流と電圧との積である瞬時電力を一定にしようとする
ものであるが、電機子反作用の影響によって単相巻線の
誘起電圧が方形波とならない場合には、所望の電動機出
力が得られないことや、インバータ装置の瞬時電力が変
動してトルクリップルを発生することがある。
方法のように、永久磁石電動機に交流電流を流した場
合、電機子反作用の影響によって単相巻線の誘起電圧が
方形波からくずれてくる。交流電流を方形波にしている
目的は、単相巻線の誘起電圧が方形波であることから、
電流と電圧との積である瞬時電力を一定にしようとする
ものであるが、電機子反作用の影響によって単相巻線の
誘起電圧が方形波とならない場合には、所望の電動機出
力が得られないことや、インバータ装置の瞬時電力が変
動してトルクリップルを発生することがある。
【０００９】本発明の目的は、電機子反作用の影響によ
って交流電動機の単相巻線の誘起電圧波形が方形波から
くずれた場合においても、瞬時電力を一定の値に保って
トルクリップルを抑制することが可能なインバータ装置
を提供することにある。
って交流電動機の単相巻線の誘起電圧波形が方形波から
くずれた場合においても、瞬時電力を一定の値に保って
トルクリップルを抑制することが可能なインバータ装置
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、回転磁界を生成する多相巻線として複数の単相巻
線を備えた交流電動機を駆動するインバータ装置におい
て、請求項１の発明では、電流基準に基づいて電流制御
を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御により交流電動
機の複数の単相巻線に交流電流を供給して回転磁界を生
成し交流電動機を駆動する複数のインバータと、各イン
バータにそれぞれ対応して設けられ、対応するインバー
タに個別に電流指令を与える電流指令決定手段と、交流
電動機の単相巻線の電圧を検出する電圧検出手段とを備
え、電流指令決定手段を、各インバータに共通の電流基
準および電圧基準と電圧検出手段からの検出電圧とに基
づいて、対応するインバータの電流指令を演算する電流
指令演算手段から構成する。
めに、回転磁界を生成する多相巻線として複数の単相巻
線を備えた交流電動機を駆動するインバータ装置におい
て、請求項１の発明では、電流基準に基づいて電流制御
を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御により交流電動
機の複数の単相巻線に交流電流を供給して回転磁界を生
成し交流電動機を駆動する複数のインバータと、各イン
バータにそれぞれ対応して設けられ、対応するインバー
タに個別に電流指令を与える電流指令決定手段と、交流
電動機の単相巻線の電圧を検出する電圧検出手段とを備
え、電流指令決定手段を、各インバータに共通の電流基
準および電圧基準と電圧検出手段からの検出電圧とに基
づいて、対応するインバータの電流指令を演算する電流
指令演算手段から構成する。
【００１１】従って、請求項１の発明のインバータ装置
においては、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の単相巻線の
検出電圧とに基づいて、対応するインバータの電流指令
を生成することにより、各インバータの瞬時電力が一定
に保たれ、複数の単相巻線の合成電力もリップルを含ま
ないものとすることができる。
においては、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の単相巻線の
検出電圧とに基づいて、対応するインバータの電流指令
を生成することにより、各インバータの瞬時電力が一定
に保たれ、複数の単相巻線の合成電力もリップルを含ま
ないものとすることができる。
【００１２】また、請求項２の発明では、電流基準に基
づいて電流制御を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御
により交流電動機の複数の単相巻線に交流電流を供給し
て回転磁界を生成し交流電動機を駆動する複数のインバ
ータと、各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対
応するインバータに個別に電流指令を与える電流指令決
定手段と、交流電動機の回転子位置を検出する位置検出
手段とを備え、電流指令決定手段を、各負荷電流値に応
じて交流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ
記憶しておき、各インバータに共通の電流基準と位置検
出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波形
を発生する電圧波形記憶手段と、各インバータに共通の
電流基準および電圧基準と電圧波形記憶手段からの電圧
波形とに基づいて、対応するインバータの電流指令を演
算する電流指令演算手段とから構成する。
づいて電流制御を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御
により交流電動機の複数の単相巻線に交流電流を供給し
て回転磁界を生成し交流電動機を駆動する複数のインバ
ータと、各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対
応するインバータに個別に電流指令を与える電流指令決
定手段と、交流電動機の回転子位置を検出する位置検出
手段とを備え、電流指令決定手段を、各負荷電流値に応
じて交流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ
記憶しておき、各インバータに共通の電流基準と位置検
出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波形
を発生する電圧波形記憶手段と、各インバータに共通の
電流基準および電圧基準と電圧波形記憶手段からの電圧
波形とに基づいて、対応するインバータの電流指令を演
算する電流指令演算手段とから構成する。
【００１３】従って、請求項２の発明のインバータ装置
においては、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の回転子の検
出位置と電圧波形記憶手段に記憶されている電圧波形と
に基づいて、対応するインバータの瞬時電力が一定とな
るように電流指令を生成することにより、各インバータ
の瞬時電力が一定に保たれ、複数の単相巻線の合成電力
もリップルを含まないものとすることができる。
においては、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の回転子の検
出位置と電圧波形記憶手段に記憶されている電圧波形と
に基づいて、対応するインバータの瞬時電力が一定とな
るように電流指令を生成することにより、各インバータ
の瞬時電力が一定に保たれ、複数の単相巻線の合成電力
もリップルを含まないものとすることができる。
【００１４】さらに、請求項３の発明では、上記請求項
２の発明のインバータ装置において、交流電動機の単相
巻線の電圧を検出する電圧検出手段を付加し、交流電動
機の運転中における電圧検出手段からの検出電圧に基づ
いて、電圧波形記憶手段の電圧波形パターンを更新する
学習手段を備える。
２の発明のインバータ装置において、交流電動機の単相
巻線の電圧を検出する電圧検出手段を付加し、交流電動
機の運転中における電圧検出手段からの検出電圧に基づ
いて、電圧波形記憶手段の電圧波形パターンを更新する
学習手段を備える。
【００１５】従って、請求項３の発明のインバータ装置
においては、上記請求項２の発明と同様の作用を奏する
のに加えて、運転中における交流電動機の単相巻線の実
際の検出電圧に基づいて電圧波形記憶手段の電圧波形パ
ターンを更新することにより、電動機システムの経年的
な変化に対しても特性が損なわれないようにすることが
できる。
においては、上記請求項２の発明と同様の作用を奏する
のに加えて、運転中における交流電動機の単相巻線の実
際の検出電圧に基づいて電圧波形記憶手段の電圧波形パ
ターンを更新することにより、電動機システムの経年的
な変化に対しても特性が損なわれないようにすることが
できる。
【００１６】一方、請求項４の発明では、電流基準に基
づいて電流制御を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御
により交流電動機の複数の単相巻線に交流電流を供給し
て回転磁界を生成し交流電動機を駆動する複数のインバ
ータと、各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対
応するインバータに個別に電流指令を与える電流指令決
定手段と、交流電動機の回転子位置を検出する位置検出
手段とを備え、電流指令決定手段を、各負荷電流値に応
じて交流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ
記憶しておき、各インバータに共通の電流基準と位置検
出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波形
を発生する電圧波形記憶手段と、各インバータに共通の
電流基準および電圧基準から電力基準を演算し、かつ当
該電力基準と位置検出手段からの検出位置とに基づい
て、立ち上がりと立ち下がりを直線的にした対応するイ
ンバータの電力指令を演算する電力指令演算手段と、当
該電力指令演算手段からの電力指令と電圧波形記憶手段
からの電圧波形とに基づいて、対応するインバータの電
流指令を演算する電流指令演算手段とから構成する。
づいて電流制御を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御
により交流電動機の複数の単相巻線に交流電流を供給し
て回転磁界を生成し交流電動機を駆動する複数のインバ
ータと、各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対
応するインバータに個別に電流指令を与える電流指令決
定手段と、交流電動機の回転子位置を検出する位置検出
手段とを備え、電流指令決定手段を、各負荷電流値に応
じて交流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ
記憶しておき、各インバータに共通の電流基準と位置検
出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波形
を発生する電圧波形記憶手段と、各インバータに共通の
電流基準および電圧基準から電力基準を演算し、かつ当
該電力基準と位置検出手段からの検出位置とに基づい
て、立ち上がりと立ち下がりを直線的にした対応するイ
ンバータの電力指令を演算する電力指令演算手段と、当
該電力指令演算手段からの電力指令と電圧波形記憶手段
からの電圧波形とに基づいて、対応するインバータの電
流指令を演算する電流指令演算手段とから構成する。
【００１７】従って、請求項４の発明のインバータ装置
においては、上記請求項２の発明と同様の作用を奏する
のに加えて、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の回転子の検
出位置と電圧波形記憶手段に記憶されている電圧波形と
に基づいて、対応するインバータの瞬時電力の立ち上が
りと立ち下がりを直線的にして他のインバータと瞬時電
力の変動を打ち消し合うように電流指令を生成すること
により、交流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上がり
が傾斜を持つ場合でも、合成電力のリップルを抑制する
ことができる。
においては、上記請求項２の発明と同様の作用を奏する
のに加えて、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の回転子の検
出位置と電圧波形記憶手段に記憶されている電圧波形と
に基づいて、対応するインバータの瞬時電力の立ち上が
りと立ち下がりを直線的にして他のインバータと瞬時電
力の変動を打ち消し合うように電流指令を生成すること
により、交流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上がり
が傾斜を持つ場合でも、合成電力のリップルを抑制する
ことができる。
【００１８】また、請求項５の発明では、電流基準に基
づいて電流制御を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御
により交流電動機の複数の単相巻線に交流電流を供給し
て回転磁界を生成し交流電動機を駆動する複数のインバ
ータと、各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対
応するインバータに個別に電流指令を与える電流指令決
定手段と、交流電動機の回転子位置を検出する位置検出
手段とを備え、電流指令決定手段は、各負荷電流値に応
じて交流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ
記憶しておき、各インバータに共通の電流基準と位置検
出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波形
を発生する電圧波形記憶手段と、各インバータに共通の
電流基準および電圧基準から電力基準を演算し、かつ当
該電力基準と位置検出手段からの検出位置とに基づい
て、立ち上がりと立ち下がりを正弦波的にした対応する
インバータの電力指令を演算する電力指令演算手段と、
当該電力指令演算手段からの電力指令と電圧波形記憶手
段からの電圧波形とに基づいて、対応するインバータの
電流指令を演算する電流指令演算手段とから構成する。
づいて電流制御を行ない、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御
により交流電動機の複数の単相巻線に交流電流を供給し
て回転磁界を生成し交流電動機を駆動する複数のインバ
ータと、各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対
応するインバータに個別に電流指令を与える電流指令決
定手段と、交流電動機の回転子位置を検出する位置検出
手段とを備え、電流指令決定手段は、各負荷電流値に応
じて交流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ
記憶しておき、各インバータに共通の電流基準と位置検
出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波形
を発生する電圧波形記憶手段と、各インバータに共通の
電流基準および電圧基準から電力基準を演算し、かつ当
該電力基準と位置検出手段からの検出位置とに基づい
て、立ち上がりと立ち下がりを正弦波的にした対応する
インバータの電力指令を演算する電力指令演算手段と、
当該電力指令演算手段からの電力指令と電圧波形記憶手
段からの電圧波形とに基づいて、対応するインバータの
電流指令を演算する電流指令演算手段とから構成する。
【００１９】従って、請求項５の発明のインバータ装置
においては、上記請求項２の発明と同様の作用を奏する
のに加えて、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の回転子の検
出位置と電圧波形記憶手段に記憶されている電圧波形と
に基づいて、対応するインバータの瞬時電力の立ち上が
りと立ち下がりを正弦波的にして他のインバータと瞬時
電力の変動を打ち消し合うように電流指令を生成するこ
とにより、交流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上が
りが傾斜を持つ場合でも、合成電力のリップルを抑制す
ることができる。
においては、上記請求項２の発明と同様の作用を奏する
のに加えて、各インバータに共通の電流基準および電圧
基準（インバータ出力基準）と交流電動機の回転子の検
出位置と電圧波形記憶手段に記憶されている電圧波形と
に基づいて、対応するインバータの瞬時電力の立ち上が
りと立ち下がりを正弦波的にして他のインバータと瞬時
電力の変動を打ち消し合うように電流指令を生成するこ
とにより、交流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上が
りが傾斜を持つ場合でも、合成電力のリップルを抑制す
ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態によるインバータ装置の構成例を示すブロック図であ
る。
態によるインバータ装置の構成例を示すブロック図であ
る。
【００２２】図１において、交流電動機１は、回転磁界
を生成する多相巻線として、それぞれ独立した複数（図
では８個）の単相巻線を備えている。
を生成する多相巻線として、それぞれ独立した複数（図
では８個）の単相巻線を備えている。
【００２３】一方、交流電動機１を駆動するインバータ
装置は、位置検出器２と、複数（図では８個）のインバ
ータ３−１〜３−８と、複数（図では８個）の電流指令
決定部４−１〜４−８と、電動機制御部５とから構成し
ている。
装置は、位置検出器２と、複数（図では８個）のインバ
ータ３−１〜３−８と、複数（図では８個）の電流指令
決定部４−１〜４−８と、電動機制御部５とから構成し
ている。
【００２４】位置検出器２は、交流電動機１の回転子位
置θを検出する。
置θを検出する。
【００２５】インバータ３−１〜３−８は、電流基準に
基づいて電流制御を行ない、ＰＷＭ制御により交流電動
機１の複数の単相巻線にそれぞれ単相の交流電流を供給
して回転磁界を生成し交流電動機１を駆動する。
基づいて電流制御を行ない、ＰＷＭ制御により交流電動
機１の複数の単相巻線にそれぞれ単相の交流電流を供給
して回転磁界を生成し交流電動機１を駆動する。
【００２６】電流指令決定部４−１〜４−８は、各イン
バータ３−１〜３−８にそれぞれ対応して設けられ、各
インバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと検出
電圧ｖ１とに基づいて、対応するインバータ３−１〜３
−８に個別に電流指令を与える。
バータ３−１〜３−８にそれぞれ対応して設けられ、各
インバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと検出
電圧ｖ１とに基づいて、対応するインバータ３−１〜３
−８に個別に電流指令を与える。
【００２７】電動機制御部５は、位置検出器２からの検
出位置θに基づいて電動機速度を演算（微分）し、電動
機速度が速度基準に追従するように制御を行ない、各イ
ンバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒを生成す
る。
出位置θに基づいて電動機速度を演算（微分）し、電動
機速度が速度基準に追従するように制御を行ない、各イ
ンバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒを生成す
る。
【００２８】図２は、上記電流指令決定部４−１〜４−
８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成例を示
すブロック図である。
８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成例を示
すブロック図である。
【００２９】なお、電流指令決定部４−１〜４−８、お
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
【００３０】図２において、インバータ３−１は、電流
制御部２１と、ＰＷＭ制御部２２と、インバータ部２３
と、電流検出器２４と、電圧検出器２５とからなってい
る。
制御部２１と、ＰＷＭ制御部２２と、インバータ部２３
と、電流検出器２４と、電圧検出器２５とからなってい
る。
【００３１】電流制御部２１は、電流指令決定部４−１
から与えられる単相の電流指令Ｉｒ１と、電流検出器２
４により検出されるインバータ３−１の単相の検出電流
値ｉ１とを比較して、電流制御信号を出力する。
から与えられる単相の電流指令Ｉｒ１と、電流検出器２
４により検出されるインバータ３−１の単相の検出電流
値ｉ１とを比較して、電流制御信号を出力する。
【００３２】ＰＷＭ制御部２２は、電流制御部２１から
の電流制御信号に基づいて、ＰＷＭのためのＰＷＭ信号
を出力する。
の電流制御信号に基づいて、ＰＷＭのためのＰＷＭ信号
を出力する。
【００３３】インバータ部２３は、ＰＷＭ制御部２２か
らのＰＷＭ信号に基づいて、直流を交流に変換して単相
の交流電流ｉ１を出力する。
らのＰＷＭ信号に基づいて、直流を交流に変換して単相
の交流電流ｉ１を出力する。
【００３４】電流検出器２４は、インバータ３−１の単
相の電流を検出する。
相の電流を検出する。
【００３５】電圧検出器２５は、インバータ３−１の単
相の電圧、すなわち交流電動機１の単相巻線の電圧を検
出する。
相の電圧、すなわち交流電動機１の単相巻線の電圧を検
出する。
【００３６】一方、電流指令決定部４−１は、基準電圧
指令部３１と、電流指令演算部３２とからなっている。
指令部３１と、電流指令演算部３２とからなっている。
【００３７】基準電圧指令部３１は、電圧基準Ｖｒを出
力する。
力する。
【００３８】電流指令演算部３２は、各インバータ３−
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと、基準電圧指令部３
１からの電圧基準Ｖｒと、電圧検出器２５からの検出電
圧ｖ１とに基づいて、対応するインバータ３−１の電流
指令Ｉｒ１を演算する。
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと、基準電圧指令部３
１からの電圧基準Ｖｒと、電圧検出器２５からの検出電
圧ｖ１とに基づいて、対応するインバータ３−１の電流
指令Ｉｒ１を演算する。
【００３９】次に、以上のように構成した本実施の形態
のインバータ装置の動作について、図３を用いて説明す
る。
のインバータ装置の動作について、図３を用いて説明す
る。
【００４０】図１において、交流電動機１の複数の単相
巻線は、それぞれの単相巻線が発生する交番磁界により
複数の極を形成した回転磁界を発生させるように順次ず
らせた位置に配置され、全て独立（絶縁）した単相巻線
で構成されている。
巻線は、それぞれの単相巻線が発生する交番磁界により
複数の極を形成した回転磁界を発生させるように順次ず
らせた位置に配置され、全て独立（絶縁）した単相巻線
で構成されている。
【００４１】インバータ３−１〜３−８は、他のインバ
ータに関わりなくそれぞれ個別にＰＷＭ制御を行ない、
それぞれ電流基準Ｉｒ１〜Ｉｒ８に対応した単相の交流
電流Ｉ１〜Ｉ８を、交流電動機１のそれぞれの単相巻線
に供給して回転磁界を発生させ、交流電動機１の回転子
を回転させる。
ータに関わりなくそれぞれ個別にＰＷＭ制御を行ない、
それぞれ電流基準Ｉｒ１〜Ｉｒ８に対応した単相の交流
電流Ｉ１〜Ｉ８を、交流電動機１のそれぞれの単相巻線
に供給して回転磁界を発生させ、交流電動機１の回転子
を回転させる。
【００４２】電動機制御部５は、位置検出器２からの検
出位置θに基づいて電動機速度を演算（微分）し、電動
機速度が速度基準に追従するように制御を行ない、各イ
ンバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒを生成す
る。
出位置θに基づいて電動機速度を演算（微分）し、電動
機速度が速度基準に追従するように制御を行ない、各イ
ンバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒを生成す
る。
【００４３】一方、図３（ａ）において、交流電動機１
が無負荷状態の場合、単相巻線の誘起電圧波形は点線の
ように方形波となり、仮に電流を流しても誘起電圧波形
が変わらないとした場合、電流指令を図３（ｂ）に示す
点線のように方形波とすることにより、電圧×電流で決
まる瞬時電力はリップルを含まない一定な値となる。
が無負荷状態の場合、単相巻線の誘起電圧波形は点線の
ように方形波となり、仮に電流を流しても誘起電圧波形
が変わらないとした場合、電流指令を図３（ｂ）に示す
点線のように方形波とすることにより、電圧×電流で決
まる瞬時電力はリップルを含まない一定な値となる。
【００４４】しかしながら、実際には電流を流すと、電
機子反作用の影響によって図３（ａ）に示す実線のよう
に方形波からくずれてくる。
機子反作用の影響によって図３（ａ）に示す実線のよう
に方形波からくずれてくる。
【００４５】この時、電流波形を方形波とした場合に
は、電圧×電流で決まる瞬時電力は図３（ｃ）に示す点
線のようになり、複数の単相巻線（本実施の形態におい
ては８個）の合成電力は、図３（ｄ）に示す点線のよう
にリップルを含んだものとなる。
は、電圧×電流で決まる瞬時電力は図３（ｃ）に示す点
線のようになり、複数の単相巻線（本実施の形態におい
ては８個）の合成電力は、図３（ｄ）に示す点線のよう
にリップルを含んだものとなる。
【００４６】この点、本実施の形態においては、各イン
バータ３−１〜３−８の電流指令Ｉｒ１を、電流指令決
定部４−１の電流指令演算部３２にて、電流基準Ｉｒと
無負荷時の誘起電圧に等しい電圧基準Ｖｒと実際の検出
電圧（誘起電圧）ｖ１とに基づいて、 Ｉｒ１＝Ｉｒ×Ｖｒ÷ｖ１ の関係式により演算する。
バータ３−１〜３−８の電流指令Ｉｒ１を、電流指令決
定部４−１の電流指令演算部３２にて、電流基準Ｉｒと
無負荷時の誘起電圧に等しい電圧基準Ｖｒと実際の検出
電圧（誘起電圧）ｖ１とに基づいて、 Ｉｒ１＝Ｉｒ×Ｖｒ÷ｖ１ の関係式により演算する。
【００４７】これは、電圧×電流で決まる瞬時電力を一
定にするベく、誘起電圧に応じて電流を変えるものであ
り、電流波形を図３（ｂ）における実線に示すようにす
る。
定にするベく、誘起電圧に応じて電流を変えるものであ
り、電流波形を図３（ｂ）における実線に示すようにす
る。
【００４８】これにより、各インバータ３−１〜３−８
の瞬時電力は一定に保たれ、複数の単相巻線の合成電力
もリップルを含まないものになる。
の瞬時電力は一定に保たれ、複数の単相巻線の合成電力
もリップルを含まないものになる。
【００４９】上述したように、本実施の形態のインバー
タ装置では、各インバータ３−１〜３−８に共通の電流
基準および電圧基準（インバータ出力基準）と交流電動
機１の単相巻線の検出電圧とに基づいて、対応するイン
バータ３−１〜３−８の電流指令を生成するようにして
いるので、各インバータ３−１〜３−８の瞬時電力が一
定に保たれ、複数の単相巻線の合成電力もリップルを含
まないものとすることが可能となる。
タ装置では、各インバータ３−１〜３−８に共通の電流
基準および電圧基準（インバータ出力基準）と交流電動
機１の単相巻線の検出電圧とに基づいて、対応するイン
バータ３−１〜３−８の電流指令を生成するようにして
いるので、各インバータ３−１〜３−８の瞬時電力が一
定に保たれ、複数の単相巻線の合成電力もリップルを含
まないものとすることが可能となる。
【００５０】（第２の実施の形態）図４は、本実施の形
態によるインバータ装置の構成例を示すブロック図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
態によるインバータ装置の構成例を示すブロック図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５１】すなわち、本実施の形態のインバータ装置
は、図４に示すように、前記図１における位置検出器２
からの検出位置θを、各電流指令決定部４−１〜４−８
へも入力する構成としている。
は、図４に示すように、前記図１における位置検出器２
からの検出位置θを、各電流指令決定部４−１〜４−８
へも入力する構成としている。
【００５２】電流指令決定部４−１〜４−８は、各イン
バータ３−１〜３−８にそれぞれ対応して設けられ、各
インバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと検出
電圧ｖ１と位置検出器２からの検出位置θとに基づい
て、対応するインバータ３−１〜３−８に個別に電流指
令を与える。
バータ３−１〜３−８にそれぞれ対応して設けられ、各
インバータ３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと検出
電圧ｖ１と位置検出器２からの検出位置θとに基づい
て、対応するインバータ３−１〜３−８に個別に電流指
令を与える。
【００５３】図５は、上記電流指令決定部４−１〜４−
８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成例を示
すブロック図であり、図２と同一要素には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成例を示
すブロック図であり、図２と同一要素には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
【００５４】なお、電流指令決定部４−１〜４−８、お
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
【００５５】図５において、前記図２におけるインバー
タ３−１の電圧検出器２５を省略している。
タ３−１の電圧検出器２５を省略している。
【００５６】一方、電流指令決定部４−１は、基準電圧
指令部３１と、電流指令演算部３２と、電圧波形記憶部
３３とからなっている。
指令部３１と、電流指令演算部３２と、電圧波形記憶部
３３とからなっている。
【００５７】基準電圧指令部３１は、電圧基準Ｖｒを出
力する。
力する。
【００５８】電圧波形記憶部３３は、各負荷電流値（本
実施の形態では、電流指令Ｉｒ１および交流電動機１の
回転子位置θ）に応じて交流電動機１の単相巻線の発生
電圧波形をあらかじめ記憶しておき、各インバータ３−
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２からの
検出位置θとに基づいて、対応する電圧波形ｖを発生す
る。
実施の形態では、電流指令Ｉｒ１および交流電動機１の
回転子位置θ）に応じて交流電動機１の単相巻線の発生
電圧波形をあらかじめ記憶しておき、各インバータ３−
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２からの
検出位置θとに基づいて、対応する電圧波形ｖを発生す
る。
【００５９】電流指令演算部３２は、各インバータ３−
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと、基準電圧指令部３
１からの電圧基準Ｖｒと、電圧波形記憶部３３からの電
圧波形ｖとに基づいて、対応するインバータ３−１の電
流指令Ｉｒ１を演算する。
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと、基準電圧指令部３
１からの電圧基準Ｖｒと、電圧波形記憶部３３からの電
圧波形ｖとに基づいて、対応するインバータ３−１の電
流指令Ｉｒ１を演算する。
【００６０】次に、以上のように構成した本実施の形態
のインバータ装置の動作について説明する。
のインバータ装置の動作について説明する。
【００６１】なお、前記第１の実施の形態と同一部分の
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【００６２】図４において、交流電動機１の単相巻線の
誘起電圧波形は、交流電動機１の回転子位置θ、および
電流基準Ｉｒに依存する。
誘起電圧波形は、交流電動機１の回転子位置θ、および
電流基準Ｉｒに依存する。
【００６３】よって、本実施の形態においては、この電
流基準Ｉｒと検出位置θの２つをパラメータとして、ｖ
＝ｆ（θ，Ｉｒ）としてあらかじめ電圧波形を、電流指
令決定部４−１の電圧波形記憶部３３に記憶しておく。
流基準Ｉｒと検出位置θの２つをパラメータとして、ｖ
＝ｆ（θ，Ｉｒ）としてあらかじめ電圧波形を、電流指
令決定部４−１の電圧波形記憶部３３に記憶しておく。
【００６４】電圧波形記憶部３３では、各インバータ３
−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２から
の検出位置θとを入力して、あらかじめ記憶されている
電圧波形ｖを出力する。
−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２から
の検出位置θとを入力して、あらかじめ記憶されている
電圧波形ｖを出力する。
【００６５】電流指令演算部３２では、電圧波形記億部
３３からの電圧波形ｖ（誘起電圧）により、瞬時電力が
一定となるように、各インバータ３−１〜３−８の電流
指令Ｉｒ１を、 Ｉｒ１＝Ｉｒ×Ｖｒ÷ｖ の関係式により演算する。
３３からの電圧波形ｖ（誘起電圧）により、瞬時電力が
一定となるように、各インバータ３−１〜３−８の電流
指令Ｉｒ１を、 Ｉｒ１＝Ｉｒ×Ｖｒ÷ｖ の関係式により演算する。
【００６６】これは、電圧×電流で決まる瞬時電力を一
定にするベく、誘起電圧に応じて電流を変えるものであ
り、電流波形を図３（ｂ）における実線に示すようにす
る。
定にするベく、誘起電圧に応じて電流を変えるものであ
り、電流波形を図３（ｂ）における実線に示すようにす
る。
【００６７】これにより、本実施の形態においても、各
インバータ３−１〜３−８の瞬時電力は一定に保たれ、
複数の単相巻線の合成電力もリップルを含まないものに
なる。
インバータ３−１〜３−８の瞬時電力は一定に保たれ、
複数の単相巻線の合成電力もリップルを含まないものに
なる。
【００６８】上述したように、本実施の形態のインバー
タ装置では、各インバータ３−１〜３−８に共通の電流
基準および電圧基準（インバータ出力基準）と交流電動
機１の回転子の検出位置と電圧波形記憶部３３に記憶さ
れている電圧波形とに基づいて、対応するインバータ３
−１〜３−８の瞬時電力が一定となるように電流指令を
生成するようにしているので、各インバータ３−１〜３
−８の瞬時電力が一定に保たれ、複数の単相巻線の合成
電力もリップルを含まないものとすることが可能とな
る。
タ装置では、各インバータ３−１〜３−８に共通の電流
基準および電圧基準（インバータ出力基準）と交流電動
機１の回転子の検出位置と電圧波形記憶部３３に記憶さ
れている電圧波形とに基づいて、対応するインバータ３
−１〜３−８の瞬時電力が一定となるように電流指令を
生成するようにしているので、各インバータ３−１〜３
−８の瞬時電力が一定に保たれ、複数の単相巻線の合成
電力もリップルを含まないものとすることが可能とな
る。
【００６９】（第３の実施の形態）図６は、本実施の形
態によるインバータ装置における電流指令決定部４−１
〜４−８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成
例を示すブロック図であり、図５と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
態によるインバータ装置における電流指令決定部４−１
〜４−８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成
例を示すブロック図であり、図５と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
【００７０】なお、電流指令決定部４−１〜４−８、お
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
【００７１】すなわち、本実施の形態では、図６に示す
ように、前記図５におけるインバータ３−１に、インバ
ータ３−１の単相の電圧、すなわち交流電動機１の単相
巻線の電圧を検出する電圧検出器２５を付加し、電圧検
出器２５からの検出電圧ｖ１を、前記電流指令決定部４
−１の電圧波形記憶部３３へ入力する構成としている。
ように、前記図５におけるインバータ３−１に、インバ
ータ３−１の単相の電圧、すなわち交流電動機１の単相
巻線の電圧を検出する電圧検出器２５を付加し、電圧検
出器２５からの検出電圧ｖ１を、前記電流指令決定部４
−１の電圧波形記憶部３３へ入力する構成としている。
【００７２】電圧波形記憶部３３は、各負荷電流値（本
実施の形態では、電流指令Ｉｒ１および交流電動機１の
回転子位置θ）に応じて交流電動機１の単相巻線の発生
電圧波形をあらかじめ記憶しておき、各インバータ３−
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２からの
検出位置θとに基づいて、対応する電圧波形ｖを発生す
る。さらに、電圧波形記憶部３３は、電流指令Ｉｒ１お
よび交流電動機１の回転子位置θに基づいて、あらかじ
め記憶してある電圧波形パターンを更新する学習機能を
備えている。
実施の形態では、電流指令Ｉｒ１および交流電動機１の
回転子位置θ）に応じて交流電動機１の単相巻線の発生
電圧波形をあらかじめ記憶しておき、各インバータ３−
１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２からの
検出位置θとに基づいて、対応する電圧波形ｖを発生す
る。さらに、電圧波形記憶部３３は、電流指令Ｉｒ１お
よび交流電動機１の回転子位置θに基づいて、あらかじ
め記憶してある電圧波形パターンを更新する学習機能を
備えている。
【００７３】次に、以上のように構成した本実施の形態
のインバータ装置の動作について説明する。
のインバータ装置の動作について説明する。
【００７４】なお、前記第２の実施の形態と同一部分の
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【００７５】図６において、交流電動機１の単相巻線の
誘起電圧波形は、交流電動機１の回転子位置θ、および
電流基準Ｉｒに依存する。
誘起電圧波形は、交流電動機１の回転子位置θ、および
電流基準Ｉｒに依存する。
【００７６】よって、本実施の形態においては、この電
流基準Ｉｒと検出位置θの２つをパラメータとして、ｖ
＝ｆ（θ，Ｉｒ）としてあらかじめ電圧波形を、電流指
令決定部４−１の電圧波形記憶部３３に記憶しておく。
流基準Ｉｒと検出位置θの２つをパラメータとして、ｖ
＝ｆ（θ，Ｉｒ）としてあらかじめ電圧波形を、電流指
令決定部４−１の電圧波形記憶部３３に記憶しておく。
【００７７】電圧波形記憶部３３では、各インバータ３
−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２から
の検出位置θとを入力して、あらかじめ記憶されている
電圧波形ｖを出力する。
−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒと位置検出器２から
の検出位置θとを入力して、あらかじめ記憶されている
電圧波形ｖを出力する。
【００７８】また、一方で、電圧波形記憶部３３では、
実際の検出電圧値ｖ１（交流電動機１の単相巻線の電
圧）と、電圧波形記憶部３３に記憶されている電圧波形
ｖとに基づいて、適切な重み係数ｗ１，ｗ２により次式
に示すように、電圧波形パターンｆ（θ，Ｉｒ）を更新
する。
実際の検出電圧値ｖ１（交流電動機１の単相巻線の電
圧）と、電圧波形記憶部３３に記憶されている電圧波形
ｖとに基づいて、適切な重み係数ｗ１，ｗ２により次式
に示すように、電圧波形パターンｆ（θ，Ｉｒ）を更新
する。
【００７９】ｆ（θ，Ｉｒ）＝ｗ１×ｖ１＋ｗ２×ｖ これにより、本実施の形態においても、各インバータ３
−１〜３−８の瞬時電力は一定に保たれ、複数の単相巻
線の合成電力もリップルを含まないものになる。
−１〜３−８の瞬時電力は一定に保たれ、複数の単相巻
線の合成電力もリップルを含まないものになる。
【００８０】また、実際の検出電圧値ｖ１に基づいて、
あらかじめ記億されている電圧波形が更新されるため、
電動機システムの経年的な変化に対しても特性が損なわ
れることはない。
あらかじめ記億されている電圧波形が更新されるため、
電動機システムの経年的な変化に対しても特性が損なわ
れることはない。
【００８１】上述したように、本実施の形態のインバー
タ装置では、前記第２の実施の形態と同様の効果を得る
ことができるのに加えて、運転中における交流電動機１
の単相巻線の実際の検出電圧に基づいて、電圧波形記憶
部３３の電圧波形パターンを更新するようにしているの
で、電動機システムの経年的な変化に対しても特性が損
なわれないようにすることが可能となる。
タ装置では、前記第２の実施の形態と同様の効果を得る
ことができるのに加えて、運転中における交流電動機１
の単相巻線の実際の検出電圧に基づいて、電圧波形記憶
部３３の電圧波形パターンを更新するようにしているの
で、電動機システムの経年的な変化に対しても特性が損
なわれないようにすることが可能となる。
【００８２】（第４の実施の形態）図７は、本実施の形
態によるインバータ装置における電流指令決定部４−１
〜４−８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成
例を示すブロック図であり、図５と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
態によるインバータ装置における電流指令決定部４−１
〜４−８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成
例を示すブロック図であり、図５と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
【００８３】なお、電流指令決定部４−１〜４−８、お
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
【００８４】すなわち、本実施の形態では、図７に示す
ように、前記図５における電流指令決定部４−１の電流
指令演算部３２を省略し、これに代えて、電流指令決定
部４−１に、乗算器３４と、電力指令部３５と、電流指
令演算部３６とを付加した構成としている。
ように、前記図５における電流指令決定部４−１の電流
指令演算部３２を省略し、これに代えて、電流指令決定
部４−１に、乗算器３４と、電力指令部３５と、電流指
令演算部３６とを付加した構成としている。
【００８５】乗算器３４は、基準電圧指令部３１からの
電圧基準Ｖｒと、各インバータ３−１〜３−８に共通の
電流基準Ｉｒとを乗じて、電力基準Ｐｒを出力する。
電圧基準Ｖｒと、各インバータ３−１〜３−８に共通の
電流基準Ｉｒとを乗じて、電力基準Ｐｒを出力する。
【００８６】電力指令部３５は、乗算器３４からの電力
基準Ｐｒと、位置検出器２からの検出位置θとに基づい
て、対応するインバータ３−１の電力指令Ｐｒ１を演算
する。
基準Ｐｒと、位置検出器２からの検出位置θとに基づい
て、対応するインバータ３−１の電力指令Ｐｒ１を演算
する。
【００８７】電流指令演算部３６は、電力指令部３５か
らの電力指令Ｐｒ１と、電圧波形記憶部３３からの電圧
波形ｖとに基づいて、立ち上がりと立ち下がりを直線的
にした対応するインバータ３−１の電流指令Ｉｒ１を演
算する。
らの電力指令Ｐｒ１と、電圧波形記憶部３３からの電圧
波形ｖとに基づいて、立ち上がりと立ち下がりを直線的
にした対応するインバータ３−１の電流指令Ｉｒ１を演
算する。
【００８８】次に、以上のように構成した本実施の形態
のインバータ装置の動作について、図８を用いて説明す
る。
のインバータ装置の動作について、図８を用いて説明す
る。
【００８９】なお、前記第２の実施の形態と同一部分の
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【００９０】図７において、交流電動機１の単相巻線の
誘起電圧波形の極性が切り換わる時に、理想的には瞬時
に切り換わることが望ましいが、実際にはある程度の傾
斜を持ってしまう。
誘起電圧波形の極性が切り換わる時に、理想的には瞬時
に切り換わることが望ましいが、実際にはある程度の傾
斜を持ってしまう。
【００９１】この時、電圧×電流で決まる瞬時電力は、
図８（ｃ）に示す点線のように谷間ができ、交流電動機
１の複数の単相巻線の合成電力も、図８（ｄ）に示す点
線のようにリップルを含むことになる。
図８（ｃ）に示す点線のように谷間ができ、交流電動機
１の複数の単相巻線の合成電力も、図８（ｄ）に示す点
線のようにリップルを含むことになる。
【００９２】よって、本実施の形態においては、図８
（ｃ）に示す実線のように、あらかじめ交流電動機１の
単相巻線の瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりに傾斜を
持たせて、直線的すなわち台形波状にして、他の単相巻
線と打ち消し合うようにする。
（ｃ）に示す実線のように、あらかじめ交流電動機１の
単相巻線の瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりに傾斜を
持たせて、直線的すなわち台形波状にして、他の単相巻
線と打ち消し合うようにする。
【００９３】具体的には、本実施の形態においては、基
準電圧指令部３１からの電圧基準Ｖｒと、各インバータ
３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒとを乗じて、電力
基準Ｐｒを出力し、この電力基準Ｐｒと交流電動機１の
回転子位置θとにより、立ち上がりと立ち下がりを台形
波状にしたインバータの電力指令Ｐｒ１を出力し、電力
指令Ｐｒ１と電圧波形記憶部３３からの電圧波形ｖとに
基づいて、各インバータ３−１〜３−８の電流指令Ｉｒ
１を、 Ｉｒ１＝Ｐｒ１÷ｖ の関係式により演算する。
準電圧指令部３１からの電圧基準Ｖｒと、各インバータ
３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒとを乗じて、電力
基準Ｐｒを出力し、この電力基準Ｐｒと交流電動機１の
回転子位置θとにより、立ち上がりと立ち下がりを台形
波状にしたインバータの電力指令Ｐｒ１を出力し、電力
指令Ｐｒ１と電圧波形記憶部３３からの電圧波形ｖとに
基づいて、各インバータ３−１〜３−８の電流指令Ｉｒ
１を、 Ｉｒ１＝Ｐｒ１÷ｖ の関係式により演算する。
【００９４】これにより、交流電動機１の単相巻線の誘
起電圧の立ち上がり立ち下がりが傾斜を持つ場合でも、
合成電力のリップルを抑制することができる。
起電圧の立ち上がり立ち下がりが傾斜を持つ場合でも、
合成電力のリップルを抑制することができる。
【００９５】上述したように、本実施の形態のインバー
タ装置では、前記第２の実施の形態と同様の効果を得る
ことができるのに加えて、各インバータ３−１〜３−８
に共通の電流基準および電圧基準（インバータ出力基
準）と交流電動機１の回転子の検出位置と電圧波形記憶
部３３に記憶されている電圧波形とに基づいて、対応す
るインバータの瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりを直
線的にして他のインバータと瞬時電力の変動を打ち消し
合うように電流指令を生成するようにしているので、交
流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上がりが傾斜を持
つ場合でも、合成電力のリップルを抑制することが可能
となる。
タ装置では、前記第２の実施の形態と同様の効果を得る
ことができるのに加えて、各インバータ３−１〜３−８
に共通の電流基準および電圧基準（インバータ出力基
準）と交流電動機１の回転子の検出位置と電圧波形記憶
部３３に記憶されている電圧波形とに基づいて、対応す
るインバータの瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりを直
線的にして他のインバータと瞬時電力の変動を打ち消し
合うように電流指令を生成するようにしているので、交
流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上がりが傾斜を持
つ場合でも、合成電力のリップルを抑制することが可能
となる。
【００９６】（第５の実施の形態）図９は、本実施の形
態によるインバータ装置における電流指令決定部４−１
〜４−８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成
例を示すブロック図であり、図５と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
態によるインバータ装置における電流指令決定部４−１
〜４−８、およびインバータ３−１〜３−８の内部構成
例を示すブロック図であり、図５と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
【００９７】なお、電流指令決定部４−１〜４−８、お
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
よびインバータ３−１〜３−８は、全て同一構成である
ので、ここでは電流指令決定部４−１、およびインバー
タ３−１の構成のみについて図示説明する。
【００９８】すなわち、本実施の形態では、図９に示す
ように、前記図５における電流指令決定部４−１の電流
指令演算部３２を省略し、これに代えて、電流指令決定
部４−１に、乗算器３４と、電力指令部３５と、電流指
令演算部３６とを付加した構成としている。
ように、前記図５における電流指令決定部４−１の電流
指令演算部３２を省略し、これに代えて、電流指令決定
部４−１に、乗算器３４と、電力指令部３５と、電流指
令演算部３６とを付加した構成としている。
【００９９】乗算器３４は、基準電圧指令部３１からの
電圧基準Ｖｒと、各インバータ３−１〜３−８に共通の
電流基準Ｉｒとを乗じて、電力基準Ｐｒを出力する。
電圧基準Ｖｒと、各インバータ３−１〜３−８に共通の
電流基準Ｉｒとを乗じて、電力基準Ｐｒを出力する。
【０１００】電力指令部３５は、乗算器３４からの電力
基準Ｐｒと、位置検出器２からの検出位置θとに基づい
て、対応するインバータ３−１の電力指令Ｐｒ１を演算
する。
基準Ｐｒと、位置検出器２からの検出位置θとに基づい
て、対応するインバータ３−１の電力指令Ｐｒ１を演算
する。
【０１０１】電流指令演算部３６は、電力指令部３５か
らの電力指令Ｐｒ１と、電圧波形記憶部３３からの電圧
波形ｖとに基づいて、立ち上がりと立ち下がりを正弦波
的にした対応するインバータ３−１の電流指令Ｉｒ１を
演算する。
らの電力指令Ｐｒ１と、電圧波形記憶部３３からの電圧
波形ｖとに基づいて、立ち上がりと立ち下がりを正弦波
的にした対応するインバータ３−１の電流指令Ｉｒ１を
演算する。
【０１０２】次に、以上のように構成した本実施の形態
のインバータ装置の動作について、図１０を用いて説明
する。
のインバータ装置の動作について、図１０を用いて説明
する。
【０１０３】なお、前記第２の実施の形態と同一部分の
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
動作についてはその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０１０４】図９において、交流電動機１の単相巻線の
誘起電圧波形の極性が切り換わる時に、理想的には瞬時
に切り換わることが望ましいが、実際にはある程度の傾
斜を持ってしまう。
誘起電圧波形の極性が切り換わる時に、理想的には瞬時
に切り換わることが望ましいが、実際にはある程度の傾
斜を持ってしまう。
【０１０５】この時、電圧×電流で決まる瞬時電力は、
図１０（ｃ）に示す点線のように谷間ができ、交流電動
機１の複数の単相巻線の合成電力も、図１０（ｄ）に示
す点線のようにリップルを含むことになる。
図１０（ｃ）に示す点線のように谷間ができ、交流電動
機１の複数の単相巻線の合成電力も、図１０（ｄ）に示
す点線のようにリップルを含むことになる。
【０１０６】よって、本実施の形態においては、図１０
（ｃ）に示す実線のように、あらかじめ交流電動機１の
単相巻線の瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりに傾斜を
持たせて、正弦波状にして、他の単相巻線と打ち消し合
うようにする。
（ｃ）に示す実線のように、あらかじめ交流電動機１の
単相巻線の瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりに傾斜を
持たせて、正弦波状にして、他の単相巻線と打ち消し合
うようにする。
【０１０７】具体的には、本実施の形態においては、基
準電圧指令部３１からの電圧基準Ｖｒと、各インバータ
３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒとを乗じて、電力
基準Ｐｒを出力し、この電力基準Ｐｒと交流電動機１の
回転子位置θとにより、立ち上がりと立ち下がりを正弦
波状にしたインバータの電力指令Ｐｒ１を出力し、電力
指令Ｐｒ１と電圧波形記憶部３３からの電圧波形ｖとに
基づいて、各インバータ３−１〜３−８の電流指令Ｉｒ
１を、 Ｉｒ１＝Ｐｒ１÷ｖ の関係式により演算する。
準電圧指令部３１からの電圧基準Ｖｒと、各インバータ
３−１〜３−８に共通の電流基準Ｉｒとを乗じて、電力
基準Ｐｒを出力し、この電力基準Ｐｒと交流電動機１の
回転子位置θとにより、立ち上がりと立ち下がりを正弦
波状にしたインバータの電力指令Ｐｒ１を出力し、電力
指令Ｐｒ１と電圧波形記憶部３３からの電圧波形ｖとに
基づいて、各インバータ３−１〜３−８の電流指令Ｉｒ
１を、 Ｉｒ１＝Ｐｒ１÷ｖ の関係式により演算する。
【０１０８】これにより、交流電動機１の単相巻線の誘
起電圧の立ち上がり立ち下がりが傾斜を持つ場合でも、
合成電力のリップルを抑制することができる。
起電圧の立ち上がり立ち下がりが傾斜を持つ場合でも、
合成電力のリップルを抑制することができる。
【０１０９】上述したように、本実施の形態のインバー
タ装置では、前記第２の実施の形態と同様の効果を得る
ことができるのに加えて、各インバータ３−１〜３−８
に共通の電流基準および電圧基準（インバータ出力基
準）と交流電動機１の回転子の検出位置と電圧波形記憶
部３３に記憶されている電圧波形とに基づいて、対応す
るインバータの瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりを正
弦波的にして他のインバータと瞬時電力の変動を打ち消
し合うように電流指令を生成するようにしているので、
交流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上がりが傾斜を
持つ場合でも、合成電力のリップルを抑制することが可
能となる。
タ装置では、前記第２の実施の形態と同様の効果を得る
ことができるのに加えて、各インバータ３−１〜３−８
に共通の電流基準および電圧基準（インバータ出力基
準）と交流電動機１の回転子の検出位置と電圧波形記憶
部３３に記憶されている電圧波形とに基づいて、対応す
るインバータの瞬時電力の立ち上がりと立ち下がりを正
弦波的にして他のインバータと瞬時電力の変動を打ち消
し合うように電流指令を生成するようにしているので、
交流電動機の単相巻線の誘起電圧の立ち上がりが傾斜を
持つ場合でも、合成電力のリップルを抑制することが可
能となる。
【０１１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインバー
タ装置によれば、電機子反作用の影響によって交流電動
機の単相巻線の誘起電圧波形が方形波からくずれた場合
においても、各相の瞬時電力を一定の値にすることがで
き、複数の単相巻線の合成電力もリップルを含まないた
め、トルクリップルも抑制することが可能となる。
タ装置によれば、電機子反作用の影響によって交流電動
機の単相巻線の誘起電圧波形が方形波からくずれた場合
においても、各相の瞬時電力を一定の値にすることがで
き、複数の単相巻線の合成電力もリップルを含まないた
め、トルクリップルも抑制することが可能となる。
【０１１１】また、交流電動機の単相巻線の誘起電圧の
立ち上がりに傾斜がある場合でも、他相の瞬時電力と打
ち消し合い、全体として電力のリップルを抑制すること
が可能となる。
立ち上がりに傾斜がある場合でも、他相の瞬時電力と打
ち消し合い、全体として電力のリップルを抑制すること
が可能となる。
【図１】本発明によるインバータ装置の第１の実施の形
態を示すブロック図。
態を示すブロック図。
【図２】同第１の実施の形態のインバータ装置における
インバータおよび電流指令決定部の内部構成例を示すブ
ロック図。
インバータおよび電流指令決定部の内部構成例を示すブ
ロック図。
【図３】同第１の実施の形態のインバータ装置における
動作を説明するための波形図。
動作を説明するための波形図。
【図４】本発明によるインバータ装置の第２の実施の形
態を示すブロック図。
態を示すブロック図。
【図５】同第２の実施の形態のインバータ装置における
インバータおよび電流指令決定部の内部構成例を示すブ
ロック図。
インバータおよび電流指令決定部の内部構成例を示すブ
ロック図。
【図６】本発明による第３の実施の形態のインバータ装
置におけるインバータおよび電流指令決定部の内部構成
例を示すブロック図。
置におけるインバータおよび電流指令決定部の内部構成
例を示すブロック図。
【図７】本発明による第４の実施の形態のインバータ装
置におけるインバータおよび電流指令決定部の内部構成
例を示すブロック図。
置におけるインバータおよび電流指令決定部の内部構成
例を示すブロック図。
【図８】同第４の実施の形態のインバータ装置における
動作を説明するための波形図。
動作を説明するための波形図。
【図９】本発明による第５の実施の形態のインバータ装
置におけるインバータおよび電流指令決定部の内部構成
例を示すブロック図。
置におけるインバータおよび電流指令決定部の内部構成
例を示すブロック図。
【図１０】同第５の実施の形態のインバータ装置におけ
る動作を説明するための波形図。
る動作を説明するための波形図。
【図１１】従来のＰＷＭインバータ装置の構成例を示す
ブロック図。
ブロック図。
１…交流電動機 ２…位置検出器 ３−１〜３−８…インバータ ４−１〜４−８…電流指令決定部 ５…電動機制御部 ２１…電流制御部 ２２…ＰＷＭ制御部 ２３…インバータ部 ２４…電流検出器 ２５…電圧検出器 ３１…基準電圧指令部 ３２，３６…電流指令演算部 ３３…電圧波形記憶部 ３４…乗算器 ３５…電力指令部。
Claims (5)
- 【請求項１】 回転磁界を生成する多相巻線として複数
の単相巻線を備えた交流電動機を駆動するインバータ装
置において、 電流基準に基づいて電流制御を行ない、パルス幅変調
（ＰＷＭ）制御により前記交流電動機の複数の単相巻線
に交流電流を供給して前記回転磁界を生成し前記交流電
動機を駆動する複数のインバータと、 前記各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対応す
るインバータに個別に電流指令を与える電流指令決定手
段と、 前記交流電動機の単相巻線の電圧を検出する電圧検出手
段とを備え、 前記電流指令決定手段は、前記各インバータに共通の電
流基準および電圧基準と前記電圧検出手段からの検出電
圧とに基づいて、前記対応するインバータの電流指令を
演算する電流指令演算手段から成ることを特徴とするイ
ンバータ装置。 - 【請求項２】 回転磁界を生成する多相巻線として複数
の単相巻線を備えた交流電動機を駆動するインバータ装
置において、 電流基準に基づいて電流制御を行ない、パルス幅変調
（ＰＷＭ）制御により前記交流電動機の複数の単相巻線
に交流電流を供給して前記回転磁界を生成し前記交流電
動機を駆動する複数のインバータと、 前記各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対応す
るインバータに個別に電流指令を与える電流指令決定手
段と、 前記交流電動機の回転子位置を検出する位置検出手段と
を備え、 前記電流指令決定手段は、各負荷電流値に応じて前記交
流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ記憶し
ておき、前記各インバータに共通の電流基準と前記位置
検出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波
形を発生する電圧波形記憶手段と、前記各インバータに
共通の電流基準および電圧基準と前記電圧波形記憶手段
からの電圧波形とに基づいて、前記対応するインバータ
の電流指令を演算する電流指令演算手段とから成ること
を特徴とするインバータ装置。 - 【請求項３】 前記請求項２に記載のインバータ装置に
おいて、 前記交流電動機の単相巻線の電圧を検出する電圧検出手
段を付加し、 前記交流電動機の運転中における前記電圧検出手段から
の検出電圧に基づいて、前記電圧波形記憶手段の電圧波
形パターンを更新する学習手段を備えたことを特徴とす
るインバータ装置。 - 【請求項４】 回転磁界を生成する多相巻線として複数
の単相巻線を備えた交流電動機を駆動するインバータ装
置において、 電流基準に基づいて電流制御を行ない、パルス幅変調
（ＰＷＭ）制御により前記交流電動機の複数の単相巻線
に交流電流を供給して前記回転磁界を生成し前記交流電
動機を駆動する複数のインバータと、 前記各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対応す
るインバータに個別に電流指令を与える電流指令決定手
段と、 前記交流電動機の回転子位置を検出する位置検出手段と
を備え、 前記電流指令決定手段は、各負荷電流値に応じて前記交
流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ記憶し
ておき、前記各インバータに共通の電流基準と前記位置
検出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波
形を発生する電圧波形記憶手段と、前記各インバータに
共通の電流基準および電圧基準から電力基準を演算し、
かつ当該電力基準と前記位置検出手段からの検出位置と
に基づいて、立ち上がりと立ち下がりを直線的にした前
記対応するインバータの電力指令を演算する電力指令演
算手段と、当該電力指令演算手段からの電力指令と前記
電圧波形記憶手段からの電圧波形とに基づいて、前記対
応するインバータの電流指令を演算する電流指令演算手
段とから成ることを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項５】 回転磁界を生成する多相巻線として複数
の単相巻線を備えた交流電動機を駆動するインバータ装
置において、 電流基準に基づいて電流制御を行ない、パルス幅変調
（ＰＷＭ）制御により前記交流電動機の複数の単相巻線
に交流電流を供給して前記回転磁界を生成し前記交流電
動機を駆動する複数のインバータと、 前記各インバータにそれぞれ対応して設けられ、対応す
るインバータに個別に電流指令を与える電流指令決定手
段と、 前記交流電動機の回転子位置を検出する位置検出手段と
を備え、 前記電流指令決定手段は、各負荷電流値に応じて前記交
流電動機の単相巻線の発生電圧波形をあらかじめ記憶し
ておき、前記各インバータに共通の電流基準と前記位置
検出手段からの検出位置とに基づいて、対応する電圧波
形を発生する電圧波形記憶手段と、前記各インバータに
共通の電流基準および電圧基準から電力基準を演算し、
かつ当該電力基準と前記位置検出手段からの検出位置と
に基づいて、立ち上がりと立ち下がりを正弦波的にした
前記対応するインバータの電力指令を演算する電力指令
演算手段と、当該電力指令演算手段からの電力指令と前
記電圧波形記憶手段からの電圧波形とに基づいて、前記
対応するインバータの電流指令を演算する電流指令演算
手段とから成ることを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14514999A JP3481885B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14514999A JP3481885B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341984A true JP2000341984A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3481885B2 JP3481885B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=15378562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14514999A Expired - Lifetime JP3481885B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3481885B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007094210A1 (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Mitsuba Corporation | ブラシレスモータ制御方法及びブラシレスモータ |
| CN100350735C (zh) * | 2004-09-21 | 2007-11-21 | 摩托罗拉公司 | 用于减少电动机控制器的转矩脉动的系统和方法 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP14514999A patent/JP3481885B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100350735C (zh) * | 2004-09-21 | 2007-11-21 | 摩托罗拉公司 | 用于减少电动机控制器的转矩脉动的系统和方法 |
| WO2007094210A1 (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Mitsuba Corporation | ブラシレスモータ制御方法及びブラシレスモータ |
| US8049449B2 (en) | 2006-02-16 | 2011-11-01 | Mitsuba Corporation | Brushless motor control method and brushless motor |
| JP5129732B2 (ja) * | 2006-02-16 | 2013-01-30 | 株式会社ミツバ | ブラシレスモータ制御方法及びブラシレスモータ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3481885B2 (ja) | 2003-12-22 |
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