JP2002359978A - 多出力電力変換回路 - Google Patents

多出力電力変換回路

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの電源装置で２つ以上の出力を有する小
型化を可能にする多出力電力変換回路を提供することを
課題とする。 【解決手段】 １つの直流電源で多相交流電動機と該多
相交流電動機とは別の装置とを駆動させる多出力電力変
換回路において、上記多相交流電動機の中性点にトラン
スを接続し、該トランスから零相電圧周波数による交流
電圧を取り出し、その交流電圧を上記別の装置に負荷さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１つの直流電源か
ら２つ以上の出力を得て交流モータを駆動させたり、補
機電源に充電したりする多出力電力変換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気自動車内の回路内の構成と
して、車両駆動用の主モータや冷暖房用のヒートポンプ
のためのモータなどを駆動させるために、１つの電源を
使用して、それらのモータを駆動させる構成であった。
【０００３】すなわち、主モータを動かすための電源を
他のモータなど別の装置に電流を供給するのに利用して
いた。図８は、１つの電源で交流モータを駆動させ、更
に、該交流モータとは別の装置を駆動させる従来の多出
力電力変換回路を説明する図である。
【０００４】同図において、６０１は、直流電源、６０
２は、メインインバータ、６０３は、メインインバータ
６０２によって３つの位相差を持つ、例えば、コンプレ
ッサ用の三相のメイン交流モータである。メインインバ
ータ６０２は、６つのスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６
で構成され、ＰＷＭ制御されている。そして、直流電源
６０１と同じラインにスイッチング回路６０４、トラン
ス６０５、及び整流回路６０６を介して補機電源６０７
が接続されている。また、別の装置として、補機電源６
０７以外にも交流モータなど色々なものが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図８に示すように、従
来では、メイン交流モータ６０３を駆動させるための電
源を補機電源６０７への電力供給に利用するなど、交流
モータを駆動させるための電源を他の装置にも利用して
いた。
【０００６】図８のように、補機電源６０７への電力供
給には、絶縁が必要なので、メインインバータ６０２以
外に別のスイッチング回路６０４が必要になるので、回
路全体の大型化という問題が発生してしまう。そこで、
本発明は、１つの電源装置で２つ以上の出力を有し、且
つ、小型化を可能にする多出力電力変換回路を提供する
ことを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下のような構成を採用した。すなわち、
本発明の一態様によれば、本発明の多出力電力変換回路
は、１つの直流電源から多相交流電動機と該多相交流電
動機とは別の装置に出力する多出力電力変換回路であっ
て、上記多相交流電動機の中性点にトランスを接続し、
該トランスから零相電圧周波数による交流電圧を取り出
し、上記別の装置に出力する。
【０００８】ここで、上記零相電圧周波数は、上記多相
交流電動機の中性点において発生する周波数のことであ
り、上記多相交流電動機を駆動させる周波数と異なる。
また、その零相電圧周波数の大きさは、上記多相交流電
動機を駆動させる周波数よりも小さくても大きくてもか
まわない。
【０００９】また、好適には、本発明の多出力電力変換
回路は、上記多相交流電動機が、第１の三相交流モー
タ、上記別の装置が、補機電源、直流モータ、又は第２
の三相交流モータの内の何れかであることが望ましい。
また、好適には、本発明の多出力電力変換回路は、上記
多相交流電動機の駆動制御する際の指令値を変え、上記
トランスに発生する交流電圧を制御することが望まし
い。
【００１０】また、本発明の一態様によれば、本発明の
多出力電力変換回路は、１つの直流電源から多相交流電
動機と該多相交流電動機とは別の装置に出力する多出力
電力変換回路であって、上記多相交流電動機の中性点に
トランスの一端子を接続し、該トランスのもう片方の端
子を上記直流電源の１／２の電位となるところに接続
し、上記トランスに発生する零相電圧周波数による交流
電圧を取り出し、上記別の装置に出力する。
【００１１】ここで、上記トランスのもう片方を上記直
流電源の中点に接続することによって、上記トランスに
は直流分を含まない交流を印加することが可能となる。
また、好適には、本発明の多出力電力変換回路は、上記
トランスと直列にコンデンサを接続し、直流成分をカッ
トすることが望ましい。
【００１２】また、本発明の一態様によれば、本発明の
多出力電力変換回路は、１つの直流電源から多相交流電
動機と該多相交流電動機とは別の装置に出力する多出力
電力変換回路であって、上記多相交流電動機の中性点に
コンデンサを接続し、該コンデンサから零相電圧周波数
による交流電圧を取り出し、上記別の装置に該交流電圧
を出力する。
【００１３】このように、多出力電力変換回路の中性点
にトランスの代わりにコンデンサを接続して交流電圧を
取り出すようにしてもよい。また、本発明の一態様によ
れば、本発明の多出力電力変換回路は、１つの直流電源
から多相交流電動機と該多相交流電動機とは別の装置に
出力する多出力変換回路であって、上記多出力交流電動
機の中性点にトランスを接続し、該多出力交流電動機の
中性点と該多出力交流電動機を駆動させる電流相との間
にコンデンサを挿入する。
【００１４】ここで、コンデンサの容量を適当にし、多
出力交流電動機のキャリア周波数成分の電流をコンデン
サを通じてトランスへ流す。コンデンサの特性として周
波数が高くなるほど、インピーダンスが低くなるので、
キャリア周波数を高くしても、トランスを流れる電流が
小さくなるということがなくなり、トランスを小型化す
ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。尚、本実施形態では、前記した図８
に示した従来の多出力電力変換回路の相違点を中心に説
明するために、説明の便宜上、従来と同一の構成におい
ては同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００１６】図１（ａ）は、本発明の一実施形態である
多出力電力変換回路の構成図を示す図である。６０１
は、直流電源、６０２は、メインインバータ、６０３
は、メイン交流モータ、１０１は、トランス、１０２
は、整流回路、１０３は、補機電源である。図８におけ
る従来の多出力電力変換回路と異なる点は、メイン交流
モータ６０３の中性点にトランス１０１が接続され、別
の駆動装置である補機電源１０３が接続されているとこ
ろである。補機電源１０３への電力の供給は、トランス
１０１から得ている。
【００１７】同様に、図１（ｂ）も、本発明の一実施形
態である多出力電力変換回路の構成図である。直流電源
６０１、メインインバータ６０２、メイン交流モータ６
０３、トランス１０１、及び整流回路１０２は、図１
（ａ）の回路構成図と同様であるので、符号は同じもの
を使用する。図１（ａ）と異なる点は、トランス１０１
及び整流回路１０２を介して直流モータ（ＰＣＭ）１０
４が接続されているところである。図１（ｂ）も図１
（ａ）と同様に、メイン交流モータ６０３の中性点にト
ランス１０１を接続し、整流回路１０２を介して直流電
圧を取り出している。そして、その直流電圧で直流モー
タ１０４を駆動させている。
【００１８】また、図１（ｃ）も同様に、本発明の一実
施形態である多出力電力変換回路の構成図である。図１
（ａ）及び図１（ｂ）と異なる点は、トランス１０１及
び整流回路１０２を介して、サブインバータ１０５及び
サブ交流モータ１０６が接続されているところである。
図１（ｂ）も図１（ａ）及び図１（ｂ）と同様に、メイ
ン交流モータ６０３の中性点にトランス１０１を接続
し、整流回路１０２を介して直流電圧を取り出してい
る。そして、その直流電圧をサブインバータ１０５で交
流電圧に変換し、サブ交流モータ１０６を駆動させる構
成である。尚、直流電源６０１は、単に直流を流す電源
としてもよいし、交流電源からの交流電圧を整流して直
流電圧に変換したものと考えてもよい。また、整流回路
１０２、補機電源１０３、直流モータ１０４、サブイン
バータ１０５、及びサブ交流モータ１０６の詳細な回路
構成やその説明はここでは省略する。
【００１９】図１（ａ）〜（ｃ）の本発明の多出力電力
変換回路では、メイン交流モータ６０３の中性点にトラ
ンス１０１を接続し、そのトランス１０１から交流電圧
を発生させている。トランス１０１で得られる交流電圧
を整流回路１０２で直流電流に変換するだけで、従来の
ように、スイッチング回路６０４を接続することなく、
補機電源１０３に電力をためることが可能となる。この
ように、従来の多出力電力変換回路より部品点数を少な
くすることができる。
【００２０】先ず、本実施例の多出力電力変換回路にお
いて、トランス１０１から交流電圧を得ることができる
理由を説明する。図２（ａ）は、理想的なメインインバ
ータ６０２の各アーム（ｕ、ｖ、ｗ）の電圧の波形を示
す図である。
【００２１】図２（ａ）において、縦軸は、電圧の大き
さを示しており、横軸は、時間を示している。また、Ｖ
ｏｕ、Ｖｏｖ、Ｖｏｗは、それぞれメインインバータ６
０２のアームｕ、アームｖ、アームｗの出力電流の波形
を示している。そして、ＶOA は、メインインバータ６０
２の零層電圧を示している。上記Ｖｏｕ、Ｖｏｖ、Ｖｏ
ｗをそれぞれ式にすると、例えば、 Ｖｏｕ＝Ｖｓｉｎωｔ＋Ｖ―、 Ｖｏｖ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ−２／３π）＋Ｖ―、 Ｖｏｗ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ＋２／３π）＋Ｖ―、 となる。Ｖは、図２（ａ）の振幅の大きさを示し、メイ
ンインバータ６０２の各アームの位相は、２／３π＝１
２０°ずつ異なっている。
【００２２】通常、図２（ａ）に示すメインインバータ
６０２の各アームの電圧は、上記、、のように、
２／３π＝１２０°ずつ位相が異なっている。このよう
に、１２０°ずつ電圧の位相を異ならせることで三相の
メイン交流モータ６０３を駆動させている。そして、こ
の時のメインインバータ６０２の中性点の零層電圧Ｖ OA
は、図２（ａ）’のように一定になっている。
【００２３】次に、図２（ｂ）は、実際のメインインバ
ータ６０２の各アームの電流の波形を示す図である。図
２（ｂ）において、Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、図２（ａ）と
同様にメインインバータ６０２のアームｕ、アームｖ、
アームｗの出力電流の波形を示している。そして、
ＶOA’は、実際のメインインバータ６０２の零層電圧を
示している。
【００２４】図２（ｂ）に示すように、実際のメインイ
ンバータ６０２の各アームの出力電流の波形は、メイン
インバータ６０２の制御動作の際のスイッチング動作に
より乱れる。これは、当業者によく知られているよう
に、電流の高調波成分（高調波電流）であり、この高調
波電流は、通常、他の電子機器の誤動作の原因になると
言われており、規制の対象とすることが考えられてい
る。したがって、本来では、高調波電流は、出来るだけ
小さく抑えることが望ましいとなっている。しかし、本
発明では、この高調波電流を利用して、新たに別の出力
電力を得られるようにしている。
【００２５】図２（ｂ）’は、メインインバータ６０２
の中性点における零層電圧ＶOA’を示している。メイン
インバータ６０２のスイッチング動作によるリップル分
が中性点より出ているので、メインインバータ６０２の
中性点は、図２（ｂ）’のような波形を持った電圧周波
数となる。上述したように、このメインインバータ６０
２のスイッチング動作による波形の乱れが高調波と呼ば
れるもので、その周波数の値は、例えば、１０〜２０kH
z であり、このメインインバータ６０２の中性点にトラ
ンス１０１を入れることで発生する交流電圧成分を取り
出している。
【００２６】そして、このメインインバータ６０２の動
作制御は、後述するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によって行われている。三角波
ＰＷＭの制御であれば、１０kHz の周波数が高調波とし
て零相部分に乗り、瞬時ＰＷＭの制御であれば、５〜３
０kHz 、スロットによる高調波であれば、０〜６００Hz
の電圧周波数が零層部分に乗る。これら、三角波ＰＷ
Ｍ、瞬時ＰＷＭ、スロット高調波は、制御性が悪いので
自由に希望の電圧を零相部分から取り出すことが難し
い。そこで、制御性を上げるためには、トランス１０１
の後ろにチョッパを置いたり、また、零相部分から取り
出す電圧を一定にするために制御回路を置いたりする必
要がある。
【００２７】そして、この高調波によるメイン交流モー
タ６０３の中性点から得られる交流電圧をトランス１０
１より取り出し、整流回路１０２で直流電圧に変換して
いる。すなわち、メイン交流モータ６０３を回すことに
よって自然的に起こるリップル分を第２の出力電源とし
て使う。直流電源の−側（グラウンド）に対してメイン
交流モータ６０３の中性点は、指令電圧値を変化させる
と、変化した分の電圧がトランス１０１の１次側に係
る。トランス１０１の１次側と２次側の比は、１：ｎで
あるのでトランス１０１で電圧を上げても下げてもどち
らでもよい。そして、トランス１０１で取り出した交流
は、整流回路１０２で整流し、その整流した電力を充電
することができる補機電源１０３、直流モータ１０４、
又は別のサブ交流モータ１０６など他の回路に出力電源
としてつなぐことができる。
【００２８】このように、ＰＷＭによる制御回路では、
高周波スイッチング波形のためノイズを発生する。これ
が高調波電圧であり、メインインバータ６０２の中性点
に交流電圧成分が乗る。また、この高調波電圧の制御
は、メインインバータ６０２の制御回路における制御動
作を調節する指令値を変えることによって可能である。
【００２９】図３は、メイン交流モータ６０３の中性点
における零相電圧周波数を制御することができるメイン
インバータ６０２の制御回路の構成を示す図である。図
３において、三角波発生器３０１は、メインインバータ
６０２の各スイッチング素子Ｔｒ1 〜Ｔｒ６のスイッチ
ング周波数を決める三角波（搬送波）信号ａを出力す
る。コンパレータ３０２は、メイン交流モータ６０３を
駆動させるための信号（正弦波）ｂと上記三角波発生器
３０１で出力される信号（三角波）ａとを比較して各ス
イッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の開閉シグナルであるＰ
ＷＭ信号を生成する。
【００３０】そして、中性点の零相電圧周波数の大きさ
を制御させるためには、指令値発生器３０３が出力する
制御信号ｃに正弦波信号ｂを加える。指令値発生器３０
３がモニタリングするのは、補機電源１０３の電池電圧
値（１２V ）、モータの回転数、オンボード補機電源の
入力電流値などのトランス１０１を介して接続される装
置による。
【００３１】そして、そのメインインバータ６０２の中
性点に接続されているトランス１０１の１次側コイルに
流れる電流の方向が交互に変化する。すると、トランス
１０１の１次側コイルに磁界が発生するため、トランス
１０１の２次側コイルに、１次側コイルと２次側コイル
の巻線数比に比例した交流電圧が発生する。そして、ト
ランス１０１の２次側コイルに発生した交流電圧は整流
回路１０２で整流され、補機電源１０３に蓄電された
り、別の交流モータ１０６を回したりすることができ
る。
【００３２】この指令値発生器３０３で発生する指令電
圧を上述のようにモニタリングし調節することによっ
て、メイン交流モータ６０３を回す周波数とトランス１
０１にかける周波数を別々にすることができる。すなわ
ち、制御回路によって、制御されたメイン交流モータ６
０３の電圧周波数は、式にすると、例えば、 Ｖｏｕ＝Ｖｓｉｎωｔ＋Ｖ＋Ｖ1 ｓｉｎω1 ｔ―’、 Ｖｏｖ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ−２／３π）＋Ｖ＋Ｖ1 ｓｉｎ
ω1 ｔ―’、 Ｖｏｗ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ＋２／３π）＋Ｖ＋Ｖ1 ｓｉｎ
ω1 ｔ―’ となり、「Ｖ1 ｓｉｎω1 ｔ」が指令値を変えて新たに
重畳させた部分を示す。
【００３３】図４（ａ）は、電源周波数が零相電圧周波
数よりも高いときの正弦波を示す図である。すなわち、
Ｖｏ= Ｖｓｉｎωｔ＋V ＋V 1 ｓｉｎω1 ｔの電源角周
波数ωが零相電源角周波数ω1 よりも大きいときの正弦
波を示すものである。図４（ａ）’は、図４（ａ）にお
いて、零相電圧４０１のみを示す図である。図４
（ａ）’に示すように、零相電圧４０１は、中性点の平
均電位であるＶＯＡを基準として＋と−が交互に現れて
いる。すなわち、’、’、及び’の「うなり」と
なるように重畳させている。そして、メイン交流モータ
６０３の中性点にトランス１０１を介すことで交流電圧
を得ることができる。尚、ω＞ω1 であっても、メイン
交流モータ６０３を駆動させる基本の電源角周波数ωに
零相角周波数ω1 が重畳されるだけであるので、反対
に、零層電圧角周波数ω1 を電源角周波数ωよりも大き
くすることも可能である。また、このω＜ω1 の時、メ
インインバータ６０２より零層電圧の方が高い周波数
（トランス１０１に十分な高い周波数）であるのでトラ
ンス１０１を小型化することが可能となる。また、トラ
ンス１０１によっては、入力電源６０１の入力電圧ＶDC
よりも大きい電圧を発生させることが可能となる。
【００３４】次に、図５（ａ）は、本発明の他の実施形
態である多出力電力変換回路の構成図である。図５
（ａ）において、直流電源６０１、メインインバータ６
０２、メイン交流モータ６０３、トランス１０１、整流
回路１０２、補機電源１０３の構成は、図１（ａ）にお
ける多出力電力変換回路の構成と同様である。図１
（ａ）と異なる点は、直流電源６０１の中点にトランス
１０１の片側が接続されていることである。このよう
に、１/ ２の電位差のところにトランス１０１の片方を
接続すると、トランス１０１の１次側に直流成分を含ま
ない交流成分だけを直接かけることが可能となる。すな
わち、図５（ｂ）のように、メインインバータ６０２の
中性点の零相電位は、０から１/ ２ＶDC上がったところ
になる。
【００３５】トランス１０１では、図５（ｃ）に示すト
ランス１０１のヒステリシス曲線（縦軸Ｂ：磁束密度、
横軸Ｈ：磁界）で示されるように、原点の近く（傾きが
一番大きいところ）で一定の電流を発生させることがで
きるので、トランス１０１の利用率が上がり、トランス
１０１の効率を向上させることができる。
【００３６】また、本発明の他の実施形態である多出力
電力変換回路として、トランス１０１に直列にコンデン
サをつなぐ。このように、メイン交流モータ６０３の中
性点にトランス１０１の一端子をつなぎ、更に、トラン
ス１０１に直列にコンデンサをつなぐことで、零相電流
の直流分の電流をカットするができる。尚、コンデンサ
のもう片方の端子は、直流電源６０１の中点に接続する
構成と当該回路の直流電源のマイナス側（グラウンド）
に接続する構成とが考えられる。
【００３７】また、本発明の他の実施形態である多出力
電力変換回路として、トランス１０１の代わりにコンデ
ンサをメイン交流モータ６０３の中性点に接続して、零
相電圧周波数による交流電圧を得るようにする。このよ
うに、コンデンサをメイン交流モータ６０３の中性点に
接続する構成とすることで、上述したトランス１０１の
接続の時と同様な交流電圧を得ることができる。
【００３８】また、本発明の他の実施形態である多出力
電力変換回路として、メイン交流モータ６０３のある相
（アームｕ、アームｖ、アームｗ）とメイン交流モータ
６０３の中性点との間にコンデンサを挿入する。図６
は、メインインバータ６０２の出力の１つとメイン交流
モータ６０３の中性点との間にコンデンサを挿入した回
路図を示すものである。尚、他の実施形態と同一の構成
においては同一の符号を付して、その詳細な説明を省略
する。
【００３９】図６において、１０７は、メインインバー
タ６０２の出力電流をトランス１０１にバイパスさせる
バイパスコンデンサである。このバイパスコンデンサ１
０７の一端子をメイン交流モータ６０３のアームｗに接
続し、もう片方の端子をトランス１０１に接続し、メイ
ン交流モータ６０３のキャリア周波数成分をトランス１
０１に流している。
【００４０】次に、図７は、バイパスコンデンサ１０７
をメイン交流モータ６０３のある１相とメイン交流モー
タ６０３との間に挿入したときの中性点での電流波形を
示す図である。図７（a ）は、バイパスコンデンサ１０
７を挿入しないときの中性点での電流波形を示す図であ
り、図７（b ）は、バイパスコンデンサ１０７を挿入し
たときの中性点での電流波形を示す図である。
【００４１】図７のＩｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、それぞれメイ
ンインバータ６０２の３相（アームｕ、アームｖ、アー
ムｗ）の出力電流を示しており、Ｉｎは、メイン交流モ
ータ６０３の中性点での零層電流を示している。図７に
示されるようなメイン交流モータ６０３を駆動させるた
めの電流Ｉｕ、Ｉｖ、及びＩｗは、メイン交流モータ６
０３の回転数に比例した成分とメインインバータ６０２
のキャリア周波数成分とから構成される。そして、中性
点からトランス１０１へはキャリア周波数成分が取り出
される。
【００４２】このキャリア周波数は、メイン交流モータ
６０３のインダクタンスのせいで、メイン交流モータ６
０３の中性点から取り出される電流は小さくなってしま
う。そこで、メイン交流モータ６０３のある相とトラン
ス１０１との間にバイパスコンデンサ１０７を接続する
ことで、メインインバータ６０２のキャリア周波数成分
をメイン交流モータ６０３のインダクタを介さずに、ト
ランス１０１に流すことができる。
【００４３】その結果、図７に示すように、バイパスコ
ンデンサ１０７を挿入したときの中性点での零層電流
（図７（ｂ））は、バイパスコンデンサ１０７を挿入し
ないときの中性点での零層電流（図７（ａ））より大き
なものになる。尚、図６では、メイン交流モータ６０３
の各アーム（アームｕ、アームｖ、アームｗ）の内のア
ームｗとモータの中性点との間にバイパスコンデンサ１
０７を挿入する構成であるが、バイパスコンデンサ１０
７を挿入する位置は、特には限定されない。また、複数
のアームと中性点との間にバイパスコンデンサ１０７を
挿入しても構わない。
【００４４】このように、メイン交流モータ６０３のあ
る相とメイン交流モータ６０３の中性点との間にバイパ
スコンデンサ１０７を挿入することで、キャリア周波数
である高周波成分をメイン交流モータ６０３の巻線（イ
ンダクタ）を経由せずにトランス１０１にバイパスさせ
ることができる。バイパスコンデンサ１０７は、メイン
インバータ６０２のキャリア周波数において、インピー
ダンスが小さくなるように容量を設定することで、トラ
ンス１０１に大きな電流を流すことができる。そして、
高周波電流を流すことでトランス１０１の小型化が可能
となる。
【００４５】また、メイン交流モータ６０３の巻線に高
周波成分が流れないので、メイン交流モータ６０３の鉄
損が減少する。尚、本発明の多出力電力変換回路のトラ
ンス１０１で得られる２次電力は、上記実施例以外の回
路をつないで利用することも可能である。
【００４６】また、トランス１０１で得られる２次電力
を利用して、メイン交流モータ６０３とは別の交流モー
タを駆動させ、更に、その交流モータの中性点にトラン
スをつなぎ、３次電力を得るというように、１つの出力
電源で複数の交流モータを連続してつなぐことも可能で
ある。
【００４７】また、上述では、トランスで得られる２次
電力は、補機電源や交流モータなどの回路に出力してい
るが、一般に知られている負荷装置であれば、２次電力
の対象先は特には限定されない。
【００４８】
【発明の効果】本発明の多出力電力変換回路によれば、
交流モータの中性点にトランスを接続することにより、
その交流モータの中性点で発生する零相交流を２次出力
電源の交流電流として取り出すことができるので、補機
電源やモータなどの他の回路をつなげて使用する際に必
要なインバータがいらなくなり、全体の回路を小型化す
ることが可能となる。
【００４９】また、更に、交流モータの中性点と交流モ
ータのある相との間にコンデンサを挿入することで、高
周波数成分をトランスにバイパスすることができ、より
トランスを小型化することが可能となる。また、交流モ
ータの中性点にトランスの一端子を接続して２次出力電
源の交流電流を取り出すようにしているので、この２次
出力電源を使用してもメインのインバータや１次出力電
源に影響を及ぼす心配がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態である
多出力電力変換回路の構成図を示す図である。
【図２】（ａ）は、理想的なメインインバータ６０２の
各アームの電流の波形を示す図である。（ｂ）は、実際
のメインインバータ６０２の各アームの電流の波形を示
す図である。
【図３】メインインバータ６０２の制御回路の構成を示
す図である。
【図４】電源周波数が零相電圧周波数よりも大きいとき
の正弦波を示す図である。
【図５】（ａ）は、本発明の他の実施形態である多出力
電力変換回路の構成図である。（ｂ）は、トランス１０
１の片側を直流電源６０１の中点に接続したときの零相
電圧周波数を示す図である。（ｃ）は、トランス１０１
のヒステリシス曲線を示す図である。
【図６】本発明の他の一実施形態である多出力電力変換
回路の構成図である。
【図７】（ａ）は、バイパスコンデンサ１０７を挿入し
ていない時の中性点での電流周波数の大きさを示す図で
あり、（ｂ）は、バイパスコンデンサ１０７を挿入した
時の中性点での電流周波数の大きさを示す図である。
【図８】従来の多出力電力変換回路を説明する図であ
る。
【符号の説明】
１０１ トランス １０２ 整流回路 １０３ 補機電源 １０４ 直流モータ １０５ サブインバータ １０６ サブ交流モータ １０７ バイパスコンデンサ ６０１ 直流電源 ６０２ メインインバータ ６０３ メイン交流モータ ６０４ スイッチング回路 ６０５ トランス ６０６ 整流回路 ６０７ 補機電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大立 泰治 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 5H007 BB06 CA01 CB02 CB05 CC03 CC09 DA06 DC05 EA02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １つの直流電源から多相交流電動機と該
    多相交流電動機とは別の装置に出力する多出力電力変換
    回路において、 前記多相交流電動機の中性点にトランスを接続し、該ト
    ランスから零相電圧周波数による交流電圧を取り出し、
    前記別の装置に該交流電圧を出力することを特徴とする
    多出力電力変換回路。
  2. 【請求項２】 前記多相交流電動機は、第１の三相交流
    モータであり、前記別の装置は、補機電源、直流モー
    タ、又は第２の三相交流モータの内の何れかであること
    特徴とする請求項１に記載の多出力電力変換回路。
  3. 【請求項３】 前記多相交流電動機の駆動制御する際の
    指令値を変えることで前記トランスからの交流電圧を制
    御することを特徴とする請求項１又は２に記載の多相電
    力変換回路。
  4. 【請求項４】 １つの直流電源から多相交流電動機と該
    多相交流電動機とは別の装置に出力する多出力電力変換
    回路において、 前記多相交流電動機の中性点にトランスの一端子を接続
    し、該トランスのもう片方の端子を前記直流電源の１／
    ２の電位となるところに接続し、前記トランスから零相
    電圧周波数による交流電圧を取り出し、前記別の装置に
    出力することを特徴とする多出力電力変換回路。
  5. 【請求項５】 前記トランスと直列にコンデンサを接続
    することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載
    の多出力電力変換回路。
  6. 【請求項６】 １つの直流電源から多相交流電動機と該
    多相交流電動機とは別の装置に出力する多出力電力変換
    回路において、 前記多相交流電動機の中性点にコンデンサを接続し、該
    コンデンサから零相電圧周波数による交流電圧を取り出
    し、前記別の装置に該交流電圧を出力することを特徴と
    する多出力電力変換回路。
  7. 【請求項７】 １つの直流電源から多相交流電動機と該
    多相交流電動機とは別の装置に出力する多出力変換回路
    において、 前記多出力交流電動機の中性点にトランスを接続し、該
    多出力交流電動機の中性点と該多出力交流電動機を駆動
    させる電流相との間にコンデンサを挿入することを特徴
    とする多出力交流電動機。
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