JP2003209976A - Ｐｗｍインバータ装置及びその電流検出方法 - Google Patents
Ｐｗｍインバータ装置及びその電流検出方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二相変調方式あるいは三相変調方式を用いた
ＰＷＭインバータ装置において、大幅な変調方式の変更
を行うことなく、簡単かつ確実に電圧ベクトル持続時間
を最小設定時間以上に設定して、電圧ベクトルを出力し
た場合に必ず電流検出を可能にすること。 【解決手段】 ＰＷＭインバータ装置は、電圧ベクトル
持続時間を電流検出可能な時間以上となるように電圧ベ
クトルを変換テーブルによって求め、所定の最小設定時
間以上の電圧ベクトルを出力するよう構成されている。
ＰＷＭインバータ装置において、大幅な変調方式の変更
を行うことなく、簡単かつ確実に電圧ベクトル持続時間
を最小設定時間以上に設定して、電圧ベクトルを出力し
た場合に必ず電流検出を可能にすること。 【解決手段】 ＰＷＭインバータ装置は、電圧ベクトル
持続時間を電流検出可能な時間以上となるように電圧ベ
クトルを変換テーブルによって求め、所定の最小設定時
間以上の電圧ベクトルを出力するよう構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は三相ＰＷＭインバー
タ装置に関し、特に相電流を検出するための相電流検出
に関するＰＷＭインバータ装置及びその電流検出方法に
関する。
タ装置に関し、特に相電流を検出するための相電流検出
に関するＰＷＭインバータ装置及びその電流検出方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の三相ＰＷＭインバータ装置では、
ＰＷＭインバータ主回路における各スイッチング素子の
状態を６種類の互いに位相がπ／３異なる電圧ベクトル
とゼロベクトルとを組み合わせて、所定の制御周期ごと
に時間比制御することにより、ＰＷＭインバータ主回路
から負荷に対して電圧ベクトルが回転するような正弦波
出力を供給している。三相負荷（例えば電動機）を正確
に制御するためには、出力電流である各相電流（Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相）を検出する必要がある。したがって、従来
の三相ＰＷＭインバータ装置においては、ＰＷＭインバ
ータ主回路の電源側に電流センサを設ける構成や、ＰＷ
Ｍインバータ主回路の各相スイッチング素子と直列に電
流センサを設ける構成が用いられている。
ＰＷＭインバータ主回路における各スイッチング素子の
状態を６種類の互いに位相がπ／３異なる電圧ベクトル
とゼロベクトルとを組み合わせて、所定の制御周期ごと
に時間比制御することにより、ＰＷＭインバータ主回路
から負荷に対して電圧ベクトルが回転するような正弦波
出力を供給している。三相負荷（例えば電動機）を正確
に制御するためには、出力電流である各相電流（Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相）を検出する必要がある。したがって、従来
の三相ＰＷＭインバータ装置においては、ＰＷＭインバ
ータ主回路の電源側に電流センサを設ける構成や、ＰＷ
Ｍインバータ主回路の各相スイッチング素子と直列に電
流センサを設ける構成が用いられている。
【０００３】しかし、このような構成では出力電圧や位
相によっては、各相の電流検出が不可能になる場合があ
った。その理由は、出力電圧が低い場合にはゼロベクト
ルの比率が高くなり、実際に電圧が印加される電圧ベク
トルに対応する電圧ベクトル持続時間が短くなるため
に、電流検出に必要な時間を確保できないことによる。
また、指令電圧ベクトルが６種の基本電圧ベクトル（以
下、単に電圧ベクトルと称す）に近い位相の場合には、
その電圧ベクトルに対し位相的に遠い電圧ベクトルの電
圧ベクトル持続時間が短くなるため、電流検出に必要な
時間が確保できないことによる。そこで、従来の三相Ｐ
ＷＭインバータ装置では、制御周期を変化させることに
よって、上記のような場合の電圧ベクトル持続時間を長
くするよう構成されており、このような装置としては、
例えば特開平３−２３０７６７号公報に開示されてい
る。
相によっては、各相の電流検出が不可能になる場合があ
った。その理由は、出力電圧が低い場合にはゼロベクト
ルの比率が高くなり、実際に電圧が印加される電圧ベク
トルに対応する電圧ベクトル持続時間が短くなるため
に、電流検出に必要な時間を確保できないことによる。
また、指令電圧ベクトルが６種の基本電圧ベクトル（以
下、単に電圧ベクトルと称す）に近い位相の場合には、
その電圧ベクトルに対し位相的に遠い電圧ベクトルの電
圧ベクトル持続時間が短くなるため、電流検出に必要な
時間が確保できないことによる。そこで、従来の三相Ｐ
ＷＭインバータ装置では、制御周期を変化させることに
よって、上記のような場合の電圧ベクトル持続時間を長
くするよう構成されており、このような装置としては、
例えば特開平３−２３０７６７号公報に開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平３−２
３０７６７号公報に開示された従来の三相ＰＷＭインバ
ータ装置では、上記のように電圧ベクトル持続時間を長
くするよう構成されているため、指令電圧の１周期内の
一部領域で制御周期を長くすると、変化させた制御周期
に応じて電圧ベクトルを再演算しなければならなかっ
た。したがって、従来の三相ＰＷＭインバータ装置で
は、制御演算部に高性能なマイクロコンピュータを設け
る必要があった。さらに、従来の三相ＰＷＭインバータ
装置においては、制御周期が長くなることによって著し
く制御精度を低下させるという問題があった。
３０７６７号公報に開示された従来の三相ＰＷＭインバ
ータ装置では、上記のように電圧ベクトル持続時間を長
くするよう構成されているため、指令電圧の１周期内の
一部領域で制御周期を長くすると、変化させた制御周期
に応じて電圧ベクトルを再演算しなければならなかっ
た。したがって、従来の三相ＰＷＭインバータ装置で
は、制御演算部に高性能なマイクロコンピュータを設け
る必要があった。さらに、従来の三相ＰＷＭインバータ
装置においては、制御周期が長くなることによって著し
く制御精度を低下させるという問題があった。
【０００５】また、特開平３−２３０７６７号公報に
は、制御周期を一定にして一旦強制的に該当領域外の電
圧ベクトルを出力し、その後に該当領域外の電圧ベクト
ルを補正する方法も説明されている。しかし、電圧ベク
トルの補正を行う場合には新たな変調演算が必要とな
り、大幅な変調方式の変更を行う必要があった。本発明
の目的は、従来の二相変調方式あるいは三相変調方式を
用いたＰＷＭインバータ装置において、大幅な変調方式
の変更を行うことなく、予め用意した変換テーブルによ
り、簡単かつ確実に電圧ベクトル持続時間を最小設定時
間以上に長く設定するよう構成し、高性能なマイクロコ
ンピュータを用いることなく、電圧ベクトルを出力した
場合に必ず電流検出を可能にするＰＷＭインバータ装置
及びその電流検出方法を提供することにある。
は、制御周期を一定にして一旦強制的に該当領域外の電
圧ベクトルを出力し、その後に該当領域外の電圧ベクト
ルを補正する方法も説明されている。しかし、電圧ベク
トルの補正を行う場合には新たな変調演算が必要とな
り、大幅な変調方式の変更を行う必要があった。本発明
の目的は、従来の二相変調方式あるいは三相変調方式を
用いたＰＷＭインバータ装置において、大幅な変調方式
の変更を行うことなく、予め用意した変換テーブルによ
り、簡単かつ確実に電圧ベクトル持続時間を最小設定時
間以上に長く設定するよう構成し、高性能なマイクロコ
ンピュータを用いることなく、電圧ベクトルを出力した
場合に必ず電流検出を可能にするＰＷＭインバータ装置
及びその電流検出方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＰＷＭイン
バータ装置は、上記目的を達成するものであり、ＰＷＭ
インバータ主回路の直流側の電流を検出する電流検出手
段と、前記電流検出手段から出力された電流検出信号か
ら指令電圧信号を形成する指令電圧生成手段と、前記指
令電圧生成手段から入力された各相の指令電圧信号から
所望の指令電圧設定値を演算する指令電圧変換手段と、
基準波を出力する基準波生成手段と、前記基準波と前記
指令電圧設定値とを比較してスイッチングパターンを形
成する比較手段とを具備し、前記指令電圧変換手段が、
前記指令電圧生成手段により出力された各相の指令電圧
信号から演算により電圧ベクトル持続時間を求める電圧
ベクトル持続時間検出手段と、前記指令電圧生成手段に
より出力された各相の指令電圧信号から演算により指令
電圧の位相領域を求める指令電圧領域判定手段と、前記
電圧ベクトル持続時間と所定の最小設定時間とを比較
し、前記最小設定時間よりも前記電圧ベクトル持続時間
が短い場合、当該電圧ベクトル持続時間を記憶する記憶
手段と、前記記憶手段で記憶した今回の電圧ベクトル持
続時間を前回の電圧ベクトル持続時間に加算する加算手
段と、前記指令電圧の位相領域が切り替わったとき、前
記加算手段で加算された電圧ベクトル持続時間をリセッ
トする区間変化判定手段と、前記加算された電圧ベクト
ル持続時間が前記最小設定時間に達したか否かを判定す
る判定手段とを有し、前記判定手段で前記加算された電
圧ベクトル持続時間が前記最小設定時間以上の場合、前
記最小設定時間以上である前記加算された電圧ベクトル
持続時間を出力し、前記判定手段で前記加算された電圧
ベクトル持続時間が前記最小設定時間未満の場合、前記
電圧ベクトルをゼロベクトルとするよう構成されてい
る。このように構成されたＰＷＭインバータ装置におい
ては、電圧ベクトル持続時間を長くすることが可能とな
り、特に従来検出不可能であった三相負荷に流れる電流
が小さい領域や、指令電圧ベクトルが６種の電圧ベクト
ルに近い位相にある領域において、電流検出が可能とな
りＰＷＭインバータ装置の制御範囲を広げることが可能
となる。
バータ装置は、上記目的を達成するものであり、ＰＷＭ
インバータ主回路の直流側の電流を検出する電流検出手
段と、前記電流検出手段から出力された電流検出信号か
ら指令電圧信号を形成する指令電圧生成手段と、前記指
令電圧生成手段から入力された各相の指令電圧信号から
所望の指令電圧設定値を演算する指令電圧変換手段と、
基準波を出力する基準波生成手段と、前記基準波と前記
指令電圧設定値とを比較してスイッチングパターンを形
成する比較手段とを具備し、前記指令電圧変換手段が、
前記指令電圧生成手段により出力された各相の指令電圧
信号から演算により電圧ベクトル持続時間を求める電圧
ベクトル持続時間検出手段と、前記指令電圧生成手段に
より出力された各相の指令電圧信号から演算により指令
電圧の位相領域を求める指令電圧領域判定手段と、前記
電圧ベクトル持続時間と所定の最小設定時間とを比較
し、前記最小設定時間よりも前記電圧ベクトル持続時間
が短い場合、当該電圧ベクトル持続時間を記憶する記憶
手段と、前記記憶手段で記憶した今回の電圧ベクトル持
続時間を前回の電圧ベクトル持続時間に加算する加算手
段と、前記指令電圧の位相領域が切り替わったとき、前
記加算手段で加算された電圧ベクトル持続時間をリセッ
トする区間変化判定手段と、前記加算された電圧ベクト
ル持続時間が前記最小設定時間に達したか否かを判定す
る判定手段とを有し、前記判定手段で前記加算された電
圧ベクトル持続時間が前記最小設定時間以上の場合、前
記最小設定時間以上である前記加算された電圧ベクトル
持続時間を出力し、前記判定手段で前記加算された電圧
ベクトル持続時間が前記最小設定時間未満の場合、前記
電圧ベクトルをゼロベクトルとするよう構成されてい
る。このように構成されたＰＷＭインバータ装置におい
ては、電圧ベクトル持続時間を長くすることが可能とな
り、特に従来検出不可能であった三相負荷に流れる電流
が小さい領域や、指令電圧ベクトルが６種の電圧ベクト
ルに近い位相にある領域において、電流検出が可能とな
りＰＷＭインバータ装置の制御範囲を広げることが可能
となる。
【０００７】他の観点の発明に係るＰＷＭインバータ装
置は、三相ＰＷＭインバータ主回路の各相に流れる電流
を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段から出力
された電流検出信号から指令電圧信号を形成する指令電
圧生成手段と、前記指令電圧生成手段から入力された各
相の指令電圧信号から所望の指令電圧設定値を演算する
指令電圧変換手段と、基準波を出力する基準波生成手段
と、前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイ
ッチングパターンを形成する比較手段とを具備し、前記
指令電圧変換手段が、前記指令電圧生成手段からの各相
の指令電圧信号から演算により前記電流検出手段と直列
に接続されたスイッチのオン時間を求めるスイッチング
持続時間検出手段と、前記指令電圧生成手段からの各相
の指令電圧信号から演算により前記指令電圧の位相領域
を求める指令電圧領域判定手段と、前記スイッチング持
続時間と所定の最小設定時間とを比較し、前記最小設定
時間よりも前記スイッチング持続時間が短い場合、前記
スイッチング持続時間を記憶する記憶手段と、前記記憶
手段で記憶した今回のスイッチング持続時間を前回のス
イッチング持続時間に加算する加算手段と、前記指令電
圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算手段で加算
されたスイッチング持続時間をゼロにする区間変化判定
手段と、前記加算されたスイッチング持続時間が前記最
小設定時間に達したか否かを判定する判定手段と、前記
判定手段で前記加算されたスイッチング持続時間が前記
最小設定時間以上の場合、前記最小設定時間以上である
加算されたオン状態持続時間を出力し、前記判定手段で
前記加算されたスイッチング持続時間が前記最小設定時
間未満の場合、前記電圧ベクトルをゼロベクトルとする
よう構成されている。このように構成されたＰＷＭイン
バータ装置の電流検出方法において、スイッチング持続
時間を長くすることが可能となり、特に従来検出不可能
であった三相負荷に流れる電流が小さい領域や、指令電
圧ベクトルが６種の電圧ベクトルに近い位相にある領域
において、電流検出が可能となりＰＷＭインバータ装置
の制御範囲を広げることが可能となる。
置は、三相ＰＷＭインバータ主回路の各相に流れる電流
を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段から出力
された電流検出信号から指令電圧信号を形成する指令電
圧生成手段と、前記指令電圧生成手段から入力された各
相の指令電圧信号から所望の指令電圧設定値を演算する
指令電圧変換手段と、基準波を出力する基準波生成手段
と、前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイ
ッチングパターンを形成する比較手段とを具備し、前記
指令電圧変換手段が、前記指令電圧生成手段からの各相
の指令電圧信号から演算により前記電流検出手段と直列
に接続されたスイッチのオン時間を求めるスイッチング
持続時間検出手段と、前記指令電圧生成手段からの各相
の指令電圧信号から演算により前記指令電圧の位相領域
を求める指令電圧領域判定手段と、前記スイッチング持
続時間と所定の最小設定時間とを比較し、前記最小設定
時間よりも前記スイッチング持続時間が短い場合、前記
スイッチング持続時間を記憶する記憶手段と、前記記憶
手段で記憶した今回のスイッチング持続時間を前回のス
イッチング持続時間に加算する加算手段と、前記指令電
圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算手段で加算
されたスイッチング持続時間をゼロにする区間変化判定
手段と、前記加算されたスイッチング持続時間が前記最
小設定時間に達したか否かを判定する判定手段と、前記
判定手段で前記加算されたスイッチング持続時間が前記
最小設定時間以上の場合、前記最小設定時間以上である
加算されたオン状態持続時間を出力し、前記判定手段で
前記加算されたスイッチング持続時間が前記最小設定時
間未満の場合、前記電圧ベクトルをゼロベクトルとする
よう構成されている。このように構成されたＰＷＭイン
バータ装置の電流検出方法において、スイッチング持続
時間を長くすることが可能となり、特に従来検出不可能
であった三相負荷に流れる電流が小さい領域や、指令電
圧ベクトルが６種の電圧ベクトルに近い位相にある領域
において、電流検出が可能となりＰＷＭインバータ装置
の制御範囲を広げることが可能となる。
【０００８】本発明に係るＰＷＭインバータ装置の電流
検出方法は、ＰＷＭインバータ主回路の直流側の電流を
検出する電流検出手段と、前記電流検出手段から出力さ
れた電流検出信号から指令電圧信号を形成する指令電圧
生成手段と、前記指令電圧生成手段から入力された各相
の指令電圧信号から所望の指令電圧設定値を演算する指
令電圧変換手段と、基準波を出力する基準波生成手段
と、前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイ
ッチングパターンを形成する比較手段とを具備するＰＷ
Ｍインバータ装置において、前記指令電圧生成手段によ
り出力された各相の指令電圧から演算により電圧ベクト
ル持続時間を求めるステップと、前記指令電圧生成手段
により出力された各相の指令電圧から演算により指令電
圧の位相領域を求めるステップと、前記電圧ベクトル持
続時間と所定の最小設定時間とを比較し、前記最小設定
時間よりも前記電圧ベクトル持続時間が短い場合、当該
電圧ベクトル持続時間を記憶するステップと、前記記憶
手段で記憶した今回の電圧ベクトル持続時間を前回の電
圧ベクトル持続時間に加算するステップと、前記指令電
圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算手段で加算
された電圧ベクトル持続時間をリセットするステップ
と、前記加算された電圧ベクトル持続時間が前記最小設
定時間に達したか否かを判定するステップと、前記加算
された電圧ベクトル持続時間が前記最小設定時間以上の
場合、前記最小設定時間以上である前記加算された電圧
ベクトル持続時間を出力し、前記加算された電圧ベクト
ル持続時間が前記最小設定時間未満の場合、前記電圧ベ
クトルをゼロベクトルとするステップと、を有する。こ
のように構成されたＰＷＭインバータ装置の電流検出方
法においては、電圧ベクトル持続時間を長くすることが
可能となり、特に従来検出不可能であった三相負荷に流
れる電流が小さい領域や、指令電圧ベクトルが６種の電
圧ベクトルに近い位相にある領域において、電流検出が
可能となりＰＷＭインバータ装置の制御範囲を広げるこ
とが可能となる。
検出方法は、ＰＷＭインバータ主回路の直流側の電流を
検出する電流検出手段と、前記電流検出手段から出力さ
れた電流検出信号から指令電圧信号を形成する指令電圧
生成手段と、前記指令電圧生成手段から入力された各相
の指令電圧信号から所望の指令電圧設定値を演算する指
令電圧変換手段と、基準波を出力する基準波生成手段
と、前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイ
ッチングパターンを形成する比較手段とを具備するＰＷ
Ｍインバータ装置において、前記指令電圧生成手段によ
り出力された各相の指令電圧から演算により電圧ベクト
ル持続時間を求めるステップと、前記指令電圧生成手段
により出力された各相の指令電圧から演算により指令電
圧の位相領域を求めるステップと、前記電圧ベクトル持
続時間と所定の最小設定時間とを比較し、前記最小設定
時間よりも前記電圧ベクトル持続時間が短い場合、当該
電圧ベクトル持続時間を記憶するステップと、前記記憶
手段で記憶した今回の電圧ベクトル持続時間を前回の電
圧ベクトル持続時間に加算するステップと、前記指令電
圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算手段で加算
された電圧ベクトル持続時間をリセットするステップ
と、前記加算された電圧ベクトル持続時間が前記最小設
定時間に達したか否かを判定するステップと、前記加算
された電圧ベクトル持続時間が前記最小設定時間以上の
場合、前記最小設定時間以上である前記加算された電圧
ベクトル持続時間を出力し、前記加算された電圧ベクト
ル持続時間が前記最小設定時間未満の場合、前記電圧ベ
クトルをゼロベクトルとするステップと、を有する。こ
のように構成されたＰＷＭインバータ装置の電流検出方
法においては、電圧ベクトル持続時間を長くすることが
可能となり、特に従来検出不可能であった三相負荷に流
れる電流が小さい領域や、指令電圧ベクトルが６種の電
圧ベクトルに近い位相にある領域において、電流検出が
可能となりＰＷＭインバータ装置の制御範囲を広げるこ
とが可能となる。
【０００９】他の観点の発明に係るＰＷＭインバータ装
置の電流検出方法は、三相ＰＷＭインバータ主回路の各
相に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検
出手段から出力された電流検出信号から指令電圧信号を
形成する指令電圧生成手段と、前記指令電圧生成手段か
ら入力された各相の指令電圧信号から所望の指令電圧設
定値を演算する指令電圧変換手段と、基準波を出力する
基準波生成手段と、前記基準波と前記指令電圧設定値と
を比較してスイッチングパターンを形成する比較手段と
を具備するＰＷＭインバータ装置において、前記指令電
圧生成手段からの各相の指令電圧信号から演算により前
記電流検出手段と直列に接続されたスイッチのオン時間
を求めるステップと、前記指令電圧生成手段からの各相
の指令電圧信号から演算により前記指令電圧の位相領域
を求めるステップと、前記スイッチング持続時間と所定
の最小設定時間とを比較し、前記最小設定時間よりも前
記スイッチング持続時間が短い場合、前記スイッチング
持続時間を記憶するステップと、前記記憶手段で記憶し
た今回のスイッチング持続時間を前回のスイッチング持
続時間に加算するステップと、前記指令電圧の位相領域
が切り替わったとき、前記加算手段で加算されたスイッ
チング持続時間をゼロにするステップと、前記加算され
たスイッチング持続時間が前記最小設定時間に達したか
否かを判定するステップと、前記加算されたスイッチン
グ持続時間が前記最小設定時間以上の場合、前記最小設
定時間以上である加算されたオン状態持続時間を出力
し、前記加算されたスイッチング持続時間が前記最小設
定時間未満の場合、前記電圧ベクトルをゼロベクトルと
するステップと、を有する。このように構成されたＰＷ
Ｍインバータ装置の電流検出方法においては、スイッチ
ング持続時間を長くすることが可能となり、特に従来検
出不可能であった三相負荷に流れる電流が小さい領域
や、指令電圧ベクトルが６種の電圧ベクトルに近い位相
にある領域において、電流検出が可能となりＰＷＭイン
バータ装置の制御範囲を広げることが可能となる。
置の電流検出方法は、三相ＰＷＭインバータ主回路の各
相に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検
出手段から出力された電流検出信号から指令電圧信号を
形成する指令電圧生成手段と、前記指令電圧生成手段か
ら入力された各相の指令電圧信号から所望の指令電圧設
定値を演算する指令電圧変換手段と、基準波を出力する
基準波生成手段と、前記基準波と前記指令電圧設定値と
を比較してスイッチングパターンを形成する比較手段と
を具備するＰＷＭインバータ装置において、前記指令電
圧生成手段からの各相の指令電圧信号から演算により前
記電流検出手段と直列に接続されたスイッチのオン時間
を求めるステップと、前記指令電圧生成手段からの各相
の指令電圧信号から演算により前記指令電圧の位相領域
を求めるステップと、前記スイッチング持続時間と所定
の最小設定時間とを比較し、前記最小設定時間よりも前
記スイッチング持続時間が短い場合、前記スイッチング
持続時間を記憶するステップと、前記記憶手段で記憶し
た今回のスイッチング持続時間を前回のスイッチング持
続時間に加算するステップと、前記指令電圧の位相領域
が切り替わったとき、前記加算手段で加算されたスイッ
チング持続時間をゼロにするステップと、前記加算され
たスイッチング持続時間が前記最小設定時間に達したか
否かを判定するステップと、前記加算されたスイッチン
グ持続時間が前記最小設定時間以上の場合、前記最小設
定時間以上である加算されたオン状態持続時間を出力
し、前記加算されたスイッチング持続時間が前記最小設
定時間未満の場合、前記電圧ベクトルをゼロベクトルと
するステップと、を有する。このように構成されたＰＷ
Ｍインバータ装置の電流検出方法においては、スイッチ
ング持続時間を長くすることが可能となり、特に従来検
出不可能であった三相負荷に流れる電流が小さい領域
や、指令電圧ベクトルが６種の電圧ベクトルに近い位相
にある領域において、電流検出が可能となりＰＷＭイン
バータ装置の制御範囲を広げることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＰＷＭインバ
ータ装置の好適な実施の形態について添付の図面を参照
しつつ説明する。
ータ装置の好適な実施の形態について添付の図面を参照
しつつ説明する。
【００１１】《実施の形態１》図１は本発明に係る実施
の形態１のＰＷＭインバータ装置の回路構成を示すブロ
ック図である。図１において、実施の形態１のＰＷＭイ
ンバータ装置は、交流電圧を整流して所望の直流電圧Ｖ
ｄを出力する直流電源１と、三相負荷２である三相電動
機に所望の電力を供給するＰＷＭインバータ３と、この
ＰＷＭインバータ３の電源側に流れる電流を検出する電
流センサ４と、ＰＷＭインバータ３を駆動制御する駆動
制御部１２と、駆動制御部１２からのスイッチング信号
を用いてＰＷＭインバータ３の各スイッチング素子をオ
ンオフ駆動するドライバ部５を具備している。
の形態１のＰＷＭインバータ装置の回路構成を示すブロ
ック図である。図１において、実施の形態１のＰＷＭイ
ンバータ装置は、交流電圧を整流して所望の直流電圧Ｖ
ｄを出力する直流電源１と、三相負荷２である三相電動
機に所望の電力を供給するＰＷＭインバータ３と、この
ＰＷＭインバータ３の電源側に流れる電流を検出する電
流センサ４と、ＰＷＭインバータ３を駆動制御する駆動
制御部１２と、駆動制御部１２からのスイッチング信号
を用いてＰＷＭインバータ３の各スイッチング素子をオ
ンオフ駆動するドライバ部５を具備している。
【００１２】駆動制御部１２は、電流検出部６、指令電
圧生成部７、三角波生成部８、指令電圧変換部９、及び
比較部１１から構成されている。電流検出部６はＰＷＭ
インバータ３の電源側に流れる電流の検出信号が入力さ
れてアナログ／ディジタル変換を行う。指令電圧生成部
７は電流検出部６の検出信号から各相の指令電圧設定値
を作成し、指令電圧生成部７で作成された各相の指令電
圧設定値は指令電圧変換部９へ入力される。この指令電
圧変換部９において、三相負荷２の状態に応じて後述す
る変換テーブル１０に基づきＰＷＭインバータ３の各ス
イッチング素子をオンオフ駆動するスイッチングパター
ンを決定するための指令電圧設定値を形成する。三角波
生成部８は基準三角波を発生させて比較部１１に出力す
る。比較部１１における各相のコンパレータは、入力さ
れた基準三角波と指令電圧設定値との比較を行い、スイ
ッチングパターンを形成する。
圧生成部７、三角波生成部８、指令電圧変換部９、及び
比較部１１から構成されている。電流検出部６はＰＷＭ
インバータ３の電源側に流れる電流の検出信号が入力さ
れてアナログ／ディジタル変換を行う。指令電圧生成部
７は電流検出部６の検出信号から各相の指令電圧設定値
を作成し、指令電圧生成部７で作成された各相の指令電
圧設定値は指令電圧変換部９へ入力される。この指令電
圧変換部９において、三相負荷２の状態に応じて後述す
る変換テーブル１０に基づきＰＷＭインバータ３の各ス
イッチング素子をオンオフ駆動するスイッチングパター
ンを決定するための指令電圧設定値を形成する。三角波
生成部８は基準三角波を発生させて比較部１１に出力す
る。比較部１１における各相のコンパレータは、入力さ
れた基準三角波と指令電圧設定値との比較を行い、スイ
ッチングパターンを形成する。
【００１３】まず、本発明に係るＰＷＭインバータ装置
の制御方法において用いる瞬時空間電圧ベクトルについ
て説明する。ＰＷＭインバータ３の出力端子から出力さ
れる各相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗはそれぞれ「正の値
（電源電圧）」と「０」の二値を取り得る。したがっ
て、三相ＰＷＭインバータ３の各スイッチング素子をオ
ンオフ駆動するスイッチングパターンは８通りある。こ
の８通りのスイッチングパターンを電圧ベクトルで示す
と図２のようにπ／３[rad]づつ位相が異なる６つの電
圧ベクトルＶ１〜Ｖ６と、中央の大きさを持たない２つ
のゼロベクトルＶ０，Ｖ７となる。ゼロベクトルとは、
三相ＰＷＭインバータの出力線間電圧がゼロである状態
を表す。
の制御方法において用いる瞬時空間電圧ベクトルについ
て説明する。ＰＷＭインバータ３の出力端子から出力さ
れる各相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗはそれぞれ「正の値
（電源電圧）」と「０」の二値を取り得る。したがっ
て、三相ＰＷＭインバータ３の各スイッチング素子をオ
ンオフ駆動するスイッチングパターンは８通りある。こ
の８通りのスイッチングパターンを電圧ベクトルで示す
と図２のようにπ／３[rad]づつ位相が異なる６つの電
圧ベクトルＶ１〜Ｖ６と、中央の大きさを持たない２つ
のゼロベクトルＶ０，Ｖ７となる。ゼロベクトルとは、
三相ＰＷＭインバータの出力線間電圧がゼロである状態
を表す。
【００１４】以下の説明においては、例えばＶｕ＝Ｖ
ｄ，Ｖｖ＝０，Ｖｗ＝０となる電圧ベクトルを（１、
０、０）と表現して、これをＶ１とすると、図２におい
て正六角形の各頂点は、出力可能な電圧ベクトルＶ１
（１，０，０），Ｖ２（１，１，０），Ｖ３（０，１，
０），Ｖ４（０，１，１），Ｖ５（０，０，１），Ｖ６
（１，０，１）である。また、ゼロベクトルはＶ０
（０，０，０）およびＶ７（１，１，１）の２種類であ
る。ここで、Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５を奇数ベクトル、Ｖ２，
Ｖ４，Ｖ６を偶数ベクトルと定義すると、ＰＷＭインバ
ータ３のスイッチング状態を表す電圧ベクトルは、奇数
ベクトル、偶数ベクトル、ゼロベクトルの３種類に分類
することが可能である。これらの瞬時空間ベクトルを用
いて、各相指令電圧に対しこの六角形の中心を回転中心
としてその内周を指令電圧Ｖ*が振幅及び周波数を変化
させて動くことにより、三相ＰＷＭインバータ３の出力
電圧の振幅及び周波数の制御を行っている。
ｄ，Ｖｖ＝０，Ｖｗ＝０となる電圧ベクトルを（１、
０、０）と表現して、これをＶ１とすると、図２におい
て正六角形の各頂点は、出力可能な電圧ベクトルＶ１
（１，０，０），Ｖ２（１，１，０），Ｖ３（０，１，
０），Ｖ４（０，１，１），Ｖ５（０，０，１），Ｖ６
（１，０，１）である。また、ゼロベクトルはＶ０
（０，０，０）およびＶ７（１，１，１）の２種類であ
る。ここで、Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５を奇数ベクトル、Ｖ２，
Ｖ４，Ｖ６を偶数ベクトルと定義すると、ＰＷＭインバ
ータ３のスイッチング状態を表す電圧ベクトルは、奇数
ベクトル、偶数ベクトル、ゼロベクトルの３種類に分類
することが可能である。これらの瞬時空間ベクトルを用
いて、各相指令電圧に対しこの六角形の中心を回転中心
としてその内周を指令電圧Ｖ*が振幅及び周波数を変化
させて動くことにより、三相ＰＷＭインバータ３の出力
電圧の振幅及び周波数の制御を行っている。
【００１５】次に、指令電圧Ｖ*から電圧ベクトルを決
定する電圧ベクトル設定原理について説明する。図３は
三相ＰＷＭインバータ３において入力された指令電圧Ｖ
*から電圧ベクトルを決定する場合の説明図であり、図
２の電圧ベクトルＶ１とＶ２で挟まれた区間Ａを示して
いる。図３に示すように、入力された指令電圧Ｖ*が電
圧ベクトルＶ１（１，０，０）からＶ２（１，１，０）
までの区間Ａの位相角θを有する場合、現在多く使用さ
れている二相変調方式又は三相変調方式においては、そ
の指令電圧Ｖ*から最も近傍の２つの電圧ベクトル、す
なわち区間Ａの場合Ｖ１（１，０，０）とＶ２（１，
１，０）に分解し、ゼロベクトルとしてＶ０（０，０，
０）又はＶ７（１，１，１）を選択する。つまり二相変
調の場合Ｖ２→Ｖ１→Ｖ０→Ｖ１→Ｖ２の順に電圧ベク
トルが選択され、三相変調の場合はＶ７→Ｖ２→Ｖ１→
Ｖ０→Ｖ１→Ｖ２→Ｖ７の順に電圧ベクトルが選択され
る。
定する電圧ベクトル設定原理について説明する。図３は
三相ＰＷＭインバータ３において入力された指令電圧Ｖ
*から電圧ベクトルを決定する場合の説明図であり、図
２の電圧ベクトルＶ１とＶ２で挟まれた区間Ａを示して
いる。図３に示すように、入力された指令電圧Ｖ*が電
圧ベクトルＶ１（１，０，０）からＶ２（１，１，０）
までの区間Ａの位相角θを有する場合、現在多く使用さ
れている二相変調方式又は三相変調方式においては、そ
の指令電圧Ｖ*から最も近傍の２つの電圧ベクトル、す
なわち区間Ａの場合Ｖ１（１，０，０）とＶ２（１，
１，０）に分解し、ゼロベクトルとしてＶ０（０，０，
０）又はＶ７（１，１，１）を選択する。つまり二相変
調の場合Ｖ２→Ｖ１→Ｖ０→Ｖ１→Ｖ２の順に電圧ベク
トルが選択され、三相変調の場合はＶ７→Ｖ２→Ｖ１→
Ｖ０→Ｖ１→Ｖ２→Ｖ７の順に電圧ベクトルが選択され
る。
【００１６】他の区間も同様であり、二相変調の場合は
偶数ベクトル→奇数ベクトル→ゼロベクトル→奇数ベク
トル→偶数ベクトルの順に、三相変調の場合はゼロベク
トル→偶数ベクトル→奇数ベクトル→ゼロベクトル→奇
数ベクトル→偶数ベクトル→ゼロベクトルの順に選択さ
れる。
偶数ベクトル→奇数ベクトル→ゼロベクトル→奇数ベク
トル→偶数ベクトルの順に、三相変調の場合はゼロベク
トル→偶数ベクトル→奇数ベクトル→ゼロベクトル→奇
数ベクトル→偶数ベクトル→ゼロベクトルの順に選択さ
れる。
【００１７】次に、指令電圧変換部９における設定方法
を図４のフローチャートを用いて説明する。指令電圧生
成部７において、一定周期ごとに発生するＰＷＭ割り込
みによりＰＷＭ割り込み処理が開始される。ＰＷＭ割り
込み処理において、まず指令電圧Ｖ*の区間判定（ステ
ップ１０１）が行われる。指令電圧Ｖ*の区間を判定す
る区間判定処理は、指令電圧変換部９に入力された三相
指令電圧（Ｕ相電圧設定値、Ｖ相電圧設定値、Ｗ相電圧
設定値）から、区間（区間Ａ〜区間Ｆ）が判定される。
を図４のフローチャートを用いて説明する。指令電圧生
成部７において、一定周期ごとに発生するＰＷＭ割り込
みによりＰＷＭ割り込み処理が開始される。ＰＷＭ割り
込み処理において、まず指令電圧Ｖ*の区間判定（ステ
ップ１０１）が行われる。指令電圧Ｖ*の区間を判定す
る区間判定処理は、指令電圧変換部９に入力された三相
指令電圧（Ｕ相電圧設定値、Ｖ相電圧設定値、Ｗ相電圧
設定値）から、区間（区間Ａ〜区間Ｆ）が判定される。
【００１８】図５は指令電圧Ｖ*の区間を判定する区間
判定処理を示すフローチャートである。図５に示すよう
に、ステップ１２０でＶ相電圧設定値とＷ相電圧設定値
が比較され、Ｖ相電圧設定値がＷ相電圧設定値と等しい
か又はＷ相電圧設定値より高ければ（Ｖ≧Ｗ）、ステッ
プ１２１へ移行してＷ相電圧設定値とＵ相電圧設定値が
比較される。ステップ１２１において、Ｗ相電圧設定値
がＵ相電圧設定値より低ければ（Ｗ＜Ｕ）、ステップ１
２２へ移行する。ステップ１２２において、Ｕ相電圧設
定値とＶ相電圧設定値が比較され、Ｕ相電圧設定値がＶ
相電圧設定値と等しいか又はＶ相電圧設定値より高けれ
ば（Ｕ≧Ｖ）、入力された指令電圧Ｖ*の領域は区間Ａ
と判断される。
判定処理を示すフローチャートである。図５に示すよう
に、ステップ１２０でＶ相電圧設定値とＷ相電圧設定値
が比較され、Ｖ相電圧設定値がＷ相電圧設定値と等しい
か又はＷ相電圧設定値より高ければ（Ｖ≧Ｗ）、ステッ
プ１２１へ移行してＷ相電圧設定値とＵ相電圧設定値が
比較される。ステップ１２１において、Ｗ相電圧設定値
がＵ相電圧設定値より低ければ（Ｗ＜Ｕ）、ステップ１
２２へ移行する。ステップ１２２において、Ｕ相電圧設
定値とＶ相電圧設定値が比較され、Ｕ相電圧設定値がＶ
相電圧設定値と等しいか又はＶ相電圧設定値より高けれ
ば（Ｕ≧Ｖ）、入力された指令電圧Ｖ*の領域は区間Ａ
と判断される。
【００１９】一方、ステップ１２２において、Ｕ相電圧
設定値がＶ相電圧設定値より低ければ（Ｕ＜Ｖ）、入力
された指令電圧Ｖ*の領域は区間Ｂと判断される。ま
た、ステップ１２１において、Ｗ相電圧設定値がＵ相電
圧設定値と等しいか又はＵ相電圧設定値より高ければ
（Ｗ≧Ｕ）、入力された指令電圧Ｖ*の領域は区間Ｃと
判断される。
設定値がＶ相電圧設定値より低ければ（Ｕ＜Ｖ）、入力
された指令電圧Ｖ*の領域は区間Ｂと判断される。ま
た、ステップ１２１において、Ｗ相電圧設定値がＵ相電
圧設定値と等しいか又はＵ相電圧設定値より高ければ
（Ｗ≧Ｕ）、入力された指令電圧Ｖ*の領域は区間Ｃと
判断される。
【００２０】同様に、ステップ１２０においてＶ相電圧
設定値とＷ相電圧設定値が比較され、Ｖ相電圧設定値が
Ｗ相電圧設定値より低ければ（Ｖ＜Ｗ）、ステップ１２
３へ移行する。ステップ１２３において、Ｗ相電圧設定
値がＵ相電圧設定値と等しいか又はＵ相電圧設定値より
高ければ（Ｗ≧Ｕ）、ステップ１２４へ移行する。ステ
ップ１２４において、Ｕ相電圧設定値がＶ相電圧設定値
より低ければ（Ｕ＜Ｖ）、入力された指令電圧Ｖ*の領
域は区間Ｄと判断される。一方、ステップ１２４におい
て、Ｕ相電圧設定値がＶ相電圧設定値と等しいか又はＶ
相電圧設定値より高ければ（Ｕ≧Ｖ）、入力された指令
電圧Ｖ*の領域は区間Ｅと判断される。また、ステップ
１２３において、Ｗ相電圧設定値がＵ相電圧設定値より
低ければ（Ｗ＜Ｕ）、入力された指令電圧Ｖ*の領域は
区間Ｆと判断される。
設定値とＷ相電圧設定値が比較され、Ｖ相電圧設定値が
Ｗ相電圧設定値より低ければ（Ｖ＜Ｗ）、ステップ１２
３へ移行する。ステップ１２３において、Ｗ相電圧設定
値がＵ相電圧設定値と等しいか又はＵ相電圧設定値より
高ければ（Ｗ≧Ｕ）、ステップ１２４へ移行する。ステ
ップ１２４において、Ｕ相電圧設定値がＶ相電圧設定値
より低ければ（Ｕ＜Ｖ）、入力された指令電圧Ｖ*の領
域は区間Ｄと判断される。一方、ステップ１２４におい
て、Ｕ相電圧設定値がＶ相電圧設定値と等しいか又はＶ
相電圧設定値より高ければ（Ｕ≧Ｖ）、入力された指令
電圧Ｖ*の領域は区間Ｅと判断される。また、ステップ
１２３において、Ｗ相電圧設定値がＵ相電圧設定値より
低ければ（Ｗ＜Ｕ）、入力された指令電圧Ｖ*の領域は
区間Ｆと判断される。
【００２１】上記のように、入力された指令電圧Ｖ*の
区間が決定されて、区間判定処理は終了する。上記のよ
うに指令電圧Ｖ*の区間を決定した後、図４に示したフ
ローチャートのステップ１０２において、前回のＰＷＭ
割り込み時に記憶した区間と、今回決定された区間とを
比較し、区間が変化していればステップ１０３へ移行し
て、後述するベクトル時間加算結果をリセットし、ステ
ップ１０４へ移行する。ステップ１０２において、区間
が変化していなければ、直接ステップ１０４へ移行す
る。実施の形態１において、上記のようにステップ１０
２，１０３を設けることにより、変換テーブルを用いて
最小設定時間以下の電圧ベクトルの出力を加算する期間
は、最大でも一つの区間の期間内であり区間をまたがっ
てベクトル時間を加算しないよう構成されている。
区間が決定されて、区間判定処理は終了する。上記のよ
うに指令電圧Ｖ*の区間を決定した後、図４に示したフ
ローチャートのステップ１０２において、前回のＰＷＭ
割り込み時に記憶した区間と、今回決定された区間とを
比較し、区間が変化していればステップ１０３へ移行し
て、後述するベクトル時間加算結果をリセットし、ステ
ップ１０４へ移行する。ステップ１０２において、区間
が変化していなければ、直接ステップ１０４へ移行す
る。実施の形態１において、上記のようにステップ１０
２，１０３を設けることにより、変換テーブルを用いて
最小設定時間以下の電圧ベクトルの出力を加算する期間
は、最大でも一つの区間の期間内であり区間をまたがっ
てベクトル時間を加算しないよう構成されている。
【００２２】ステップ１０４においては、予め用意され
た複数の変換テーブルから変調方式に応じて適切な変換
テーブルを選択するため、指令電圧生成部７から得られ
た指令電圧Ｖ*の状態から二相変調方式であるか三相変
調方式であるかを判断する。指令電圧生成部７におい
て、各相電圧設定値が１周期のうちπ／３の期間、設定
値の最大値または最小値に飽和させた信号でない場合、
変調方式を三相変調方式と判定し、ステップ１１２へ移
行する。一方、ステップ１０４において、各相電圧設定
値が１周期のうちπ／３の期間、設定値の最大値または
最小値に飽和させた信号である場合、変調方式は二相変
調方式と判定し、ステップ１０５へ移行する。
た複数の変換テーブルから変調方式に応じて適切な変換
テーブルを選択するため、指令電圧生成部７から得られ
た指令電圧Ｖ*の状態から二相変調方式であるか三相変
調方式であるかを判断する。指令電圧生成部７におい
て、各相電圧設定値が１周期のうちπ／３の期間、設定
値の最大値または最小値に飽和させた信号でない場合、
変調方式を三相変調方式と判定し、ステップ１１２へ移
行する。一方、ステップ１０４において、各相電圧設定
値が１周期のうちπ／３の期間、設定値の最大値または
最小値に飽和させた信号である場合、変調方式は二相変
調方式と判定し、ステップ１０５へ移行する。
【００２３】まず、変調方式が二相変調方式の場合につ
いて説明する。ステップ１０５において、電圧ベクトル
持続時間を演算により求める。電圧ベクトル持続時間と
はベクトル出力を行う時間を示し、２種類の電圧ベクト
ル（奇数ベクトルと偶数ベクトル）のそれぞれについ
て、図６の表に示す演算式により求める。図６におい
て、例えば、指令電圧Ｖ*の区間が区間Ａの場合、奇数
ベクトルであるＶ１の持続時間はＵ相電圧設定値からＶ
相電圧設定値を減算したもので表され、偶数ベクトルで
あるＶ２の持続時間はＶ相電圧設定値で表される。ま
た、指令電圧Ｖ*の区間が区間Ｂの場合、奇数ベクトル
であるＶ３の持続時間はＶ相電圧設定値からＵ相電圧設
定値を減算したもので表され、偶数ベクトルであるＶ２
の持続時間はＵ相電圧設定値で表される。
いて説明する。ステップ１０５において、電圧ベクトル
持続時間を演算により求める。電圧ベクトル持続時間と
はベクトル出力を行う時間を示し、２種類の電圧ベクト
ル（奇数ベクトルと偶数ベクトル）のそれぞれについ
て、図６の表に示す演算式により求める。図６におい
て、例えば、指令電圧Ｖ*の区間が区間Ａの場合、奇数
ベクトルであるＶ１の持続時間はＵ相電圧設定値からＶ
相電圧設定値を減算したもので表され、偶数ベクトルで
あるＶ２の持続時間はＶ相電圧設定値で表される。ま
た、指令電圧Ｖ*の区間が区間Ｂの場合、奇数ベクトル
であるＶ３の持続時間はＶ相電圧設定値からＵ相電圧設
定値を減算したもので表され、偶数ベクトルであるＶ２
の持続時間はＵ相電圧設定値で表される。
【００２４】区間Ｃ〜区間Ｆの場合も同様に電圧ベクト
ル持続時間は、指令電圧生成部７で得られた各相電圧設
定値から算出される。算出された電圧ベクトル持続時間
はステップ１０６の最小設定時間判定ステップにおいて
最小設定時間と比較される。ステップ１０６において、
求められた２つの電圧ベクトル持続時間が両方とも最小
設定時間以上の場合、ステップ１１９に移行し現在の各
相電圧設定値を保存する。
ル持続時間は、指令電圧生成部７で得られた各相電圧設
定値から算出される。算出された電圧ベクトル持続時間
はステップ１０６の最小設定時間判定ステップにおいて
最小設定時間と比較される。ステップ１０６において、
求められた２つの電圧ベクトル持続時間が両方とも最小
設定時間以上の場合、ステップ１１９に移行し現在の各
相電圧設定値を保存する。
【００２５】一方、ステップ１０６において、２つの電
圧ベクトル持続時間のうち、少なくとも１つの電圧ベク
トル持続時間が最小設定時間以下の場合、ステップ１０
７の記憶加算ステップに移行する。ステップ１０７にお
いて、ステップ１０６で最小設定時間よりも短い電圧ベ
クトル持続時間が奇数ベクトルの場合、今回の奇数ベク
トル持続時間に前回のＰＷＭ割り込み時で加算された奇
数ベクトル持続時間を加算することにより、奇数ベクト
ル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿αを更新し、ステップ
１０８に移行する。また、ステップ１０６で最小設定時
間よりも短い電圧ベクトル持続時間が偶数ベクトルの場
合、今回の偶数ベクトル持続時間に前回のＰＷＭ割り込
み時で加算された偶数ベクトル持続時間を加算すること
により、偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿β
を更新し、ステップ１０８に移行する。ステップ１０８
の最小設定時間判定ステップにおいて、再び最小設定時
間と電圧ベクトル持続時間の加算結果が比較され、更新
された電圧ベクトル持続時間の加算結果が最小設定時間
以上の場合、ステップ１０９に移行する。一方、更新さ
れた電圧ベクトル持続時間の加算結果が最小設定時間未
満の場合、ステップ１１１に移行する。ステップ１０９
又は１１１において、後述する変換テーブル１または変
換テーブル２を用いた演算処理が行われる。
圧ベクトル持続時間のうち、少なくとも１つの電圧ベク
トル持続時間が最小設定時間以下の場合、ステップ１０
７の記憶加算ステップに移行する。ステップ１０７にお
いて、ステップ１０６で最小設定時間よりも短い電圧ベ
クトル持続時間が奇数ベクトルの場合、今回の奇数ベク
トル持続時間に前回のＰＷＭ割り込み時で加算された奇
数ベクトル持続時間を加算することにより、奇数ベクト
ル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿αを更新し、ステップ
１０８に移行する。また、ステップ１０６で最小設定時
間よりも短い電圧ベクトル持続時間が偶数ベクトルの場
合、今回の偶数ベクトル持続時間に前回のＰＷＭ割り込
み時で加算された偶数ベクトル持続時間を加算すること
により、偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿β
を更新し、ステップ１０８に移行する。ステップ１０８
の最小設定時間判定ステップにおいて、再び最小設定時
間と電圧ベクトル持続時間の加算結果が比較され、更新
された電圧ベクトル持続時間の加算結果が最小設定時間
以上の場合、ステップ１０９に移行する。一方、更新さ
れた電圧ベクトル持続時間の加算結果が最小設定時間未
満の場合、ステップ１１１に移行する。ステップ１０９
又は１１１において、後述する変換テーブル１または変
換テーブル２を用いた演算処理が行われる。
【００２６】図７はステップ１０９の演算処理において
用いられる変換テーブル１を示し、図８はステップ１１
１の演算処理において用いられる変換テーブル２を示
す。これらの演算処理において、記憶加算ステップで加
算された電圧ベクトル持続時間の加算結果（ＴＥＭＰ＿
α、ＴＥＭＰ＿β）と各相電圧設定値が用いられ、各相
の電圧設定値の変換を行う。例えば、図７に示す変換テ
ーブル１の区間Ａの場合には、ステップ１０８において
判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベク
トルのみの時、現在のＵ相電圧設定値に奇数ベクトル持
続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＵ相電圧設定
値とし、Ｖ相、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。また、変換テーブル１の区間Ａの場合、ステップ１
０８において判定された最小設定時間未満の電圧ベクト
ルが偶数ベクトルのみの時、現在のＵ相電圧設定値に偶
数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを加算して
Ｕ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設定値に偶数ベク
トル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを加算してＶ相電
圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。また、変換テーブル１の区間Ａの場合、ステップ１
０８において判定された最小設定時間未満の電圧ベクト
ルが奇数ベクトルと偶数ベクトル両方の時、現在のＵ相
電圧設定値に奇数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ
＿αと偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βと
を加算してＵ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設定値
に偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを加算
してＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては変
換を行わない。
用いられる変換テーブル１を示し、図８はステップ１１
１の演算処理において用いられる変換テーブル２を示
す。これらの演算処理において、記憶加算ステップで加
算された電圧ベクトル持続時間の加算結果（ＴＥＭＰ＿
α、ＴＥＭＰ＿β）と各相電圧設定値が用いられ、各相
の電圧設定値の変換を行う。例えば、図７に示す変換テ
ーブル１の区間Ａの場合には、ステップ１０８において
判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベク
トルのみの時、現在のＵ相電圧設定値に奇数ベクトル持
続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＵ相電圧設定
値とし、Ｖ相、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。また、変換テーブル１の区間Ａの場合、ステップ１
０８において判定された最小設定時間未満の電圧ベクト
ルが偶数ベクトルのみの時、現在のＵ相電圧設定値に偶
数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを加算して
Ｕ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設定値に偶数ベク
トル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを加算してＶ相電
圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。また、変換テーブル１の区間Ａの場合、ステップ１
０８において判定された最小設定時間未満の電圧ベクト
ルが奇数ベクトルと偶数ベクトル両方の時、現在のＵ相
電圧設定値に奇数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ
＿αと偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βと
を加算してＵ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設定値
に偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを加算
してＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては変
換を行わない。
【００２７】同様に、図８に示す変換テーブル２が選択
された場合、区間Ａでは、ステップ１０８において判定
された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベクトル
のみの時、現在のＶ相電圧設定値をＵ相電圧設定値と
し、Ｖ相、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わない。
また、変換テーブル２の区間Ａの場合、ステップ１０８
において判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが
偶数ベクトルのみの時、現在のＵ相電圧設定値からＶ相
電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、現在のＷ相
電圧設定値をＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関
しては変換を行わない。また、変換テーブル２の区間Ａ
の場合、ステップ１０８において判定された最小設定時
間未満の電圧ベクトルが奇数ベクトルと偶数ベクトル両
方の時、現在のＷ相電圧設定値をＵ相電圧設定値とし、
現在のＷ相電圧設定値をＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧
設定値に関しては変換を行わない。
された場合、区間Ａでは、ステップ１０８において判定
された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベクトル
のみの時、現在のＶ相電圧設定値をＵ相電圧設定値と
し、Ｖ相、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わない。
また、変換テーブル２の区間Ａの場合、ステップ１０８
において判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが
偶数ベクトルのみの時、現在のＵ相電圧設定値からＶ相
電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、現在のＷ相
電圧設定値をＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関
しては変換を行わない。また、変換テーブル２の区間Ａ
の場合、ステップ１０８において判定された最小設定時
間未満の電圧ベクトルが奇数ベクトルと偶数ベクトル両
方の時、現在のＷ相電圧設定値をＵ相電圧設定値とし、
現在のＷ相電圧設定値をＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧
設定値に関しては変換を行わない。
【００２８】以上のような各相の電圧設定値の変換を行
い、変換された各相の電圧設定値を区間Ａにおける新し
い設定値として保存（ステップ１１９）し、ＰＷＭ割り
込み処理は終了する。上記のように所望の相の電圧設定
値の変換を行うことにより、出力される２つの電圧ベク
トル（奇数ベクトルと偶数ベクトル）は、少なくとも最
小設定時間以上の電圧ベクトル持続時間をもち、電流検
出に必要な時間以上の電圧ベクトルが出力されるため、
必ず電流検出が可能となる。
い、変換された各相の電圧設定値を区間Ａにおける新し
い設定値として保存（ステップ１１９）し、ＰＷＭ割り
込み処理は終了する。上記のように所望の相の電圧設定
値の変換を行うことにより、出力される２つの電圧ベク
トル（奇数ベクトルと偶数ベクトル）は、少なくとも最
小設定時間以上の電圧ベクトル持続時間をもち、電流検
出に必要な時間以上の電圧ベクトルが出力されるため、
必ず電流検出が可能となる。
【００２９】図９は、上記のように指令電圧変換部９に
おいて算出された変換後の各相電圧設定値と、指令電圧
変換部９において変換を行う前の各相電圧設定値と、検
出電流波形とを示す波形図である。図９においては、
（ａ）基準三角波信号と各相電圧設定値、（ｂ）変換前
の電圧ベクトル、（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換前の
電流検出波形、（ｅ）変換後の電圧ベクトル、（ｆ）最
小設定時間、及び（ｇ）変換後の電流検出出力を表して
いる。
おいて算出された変換後の各相電圧設定値と、指令電圧
変換部９において変換を行う前の各相電圧設定値と、検
出電流波形とを示す波形図である。図９においては、
（ａ）基準三角波信号と各相電圧設定値、（ｂ）変換前
の電圧ベクトル、（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換前の
電流検出波形、（ｅ）変換後の電圧ベクトル、（ｆ）最
小設定時間、及び（ｇ）変換後の電流検出出力を表して
いる。
【００３０】従来のＰＷＭインバータ装置において、前
述の課題の欄において述べてたが、出力電圧が低い場合
にはゼロベクトルの比率が高くなり、実際に電圧が印加
される時間に対応する電圧ベクトル持続時間が短くなっ
た場合、電流検出に必要な時間を確保できず電流を検出
できないという問題がある。また、指令電圧ベクトルが
６種の電圧ベクトルに近い位相の場合には、その電圧ベ
クトルに対し位相的に遠い電圧ベクトルの電圧ベクトル
持続時間が短くなるため、電流検出に必要な時間が確保
できず電流検出できないという問題もある。図９におい
て、実施の形態１のＰＷＭインバータ装置における変換
前の電流検出波形は、奇数ベクトルであるＶ１の電圧ベ
クトル持続時間が最小設定時間未満のため、電流出力を
行うことができないが、変換後の電流出力波形は、電圧
ベクトルを出力した時に必ず、最小設定時間以上の電圧
ベクトル持続時間を出力するので、必ず電流出力を検出
可能である。
述の課題の欄において述べてたが、出力電圧が低い場合
にはゼロベクトルの比率が高くなり、実際に電圧が印加
される時間に対応する電圧ベクトル持続時間が短くなっ
た場合、電流検出に必要な時間を確保できず電流を検出
できないという問題がある。また、指令電圧ベクトルが
６種の電圧ベクトルに近い位相の場合には、その電圧ベ
クトルに対し位相的に遠い電圧ベクトルの電圧ベクトル
持続時間が短くなるため、電流検出に必要な時間が確保
できず電流検出できないという問題もある。図９におい
て、実施の形態１のＰＷＭインバータ装置における変換
前の電流検出波形は、奇数ベクトルであるＶ１の電圧ベ
クトル持続時間が最小設定時間未満のため、電流出力を
行うことができないが、変換後の電流出力波形は、電圧
ベクトルを出力した時に必ず、最小設定時間以上の電圧
ベクトル持続時間を出力するので、必ず電流出力を検出
可能である。
【００３１】次に、変調方式が三相変調方式の場合につ
いて説明する。図４に示したフローチャートのステップ
１１２において、電圧ベクトル持続時間を演算により求
める。電圧ベクトル出力の持続時間を、図１０に示す演
算によって求める。例えば、指令電圧Ｖ*の区間が区間
Ａの場合、奇数ベクトルであるＶ１の持続時間はＵ相電
圧設定値からＶ相電圧設定値を減算したもので表され、
偶数ベクトルであるＶ２の持続時間はＶ相電圧設定値か
らＷ相電圧設定値を減算したもので表される。指令電圧
Ｖ*の区間が区間Ｂの場合、奇数ベクトルであるＶ３の
持続時間はＶ相電圧設定値からＵ相電圧設定値を減算し
たもので表され、偶数ベクトルであるＶ２の持続時間は
Ｕ相電圧設定値からＷ相電圧設定値を減算したもので表
される。
いて説明する。図４に示したフローチャートのステップ
１１２において、電圧ベクトル持続時間を演算により求
める。電圧ベクトル出力の持続時間を、図１０に示す演
算によって求める。例えば、指令電圧Ｖ*の区間が区間
Ａの場合、奇数ベクトルであるＶ１の持続時間はＵ相電
圧設定値からＶ相電圧設定値を減算したもので表され、
偶数ベクトルであるＶ２の持続時間はＶ相電圧設定値か
らＷ相電圧設定値を減算したもので表される。指令電圧
Ｖ*の区間が区間Ｂの場合、奇数ベクトルであるＶ３の
持続時間はＶ相電圧設定値からＵ相電圧設定値を減算し
たもので表され、偶数ベクトルであるＶ２の持続時間は
Ｕ相電圧設定値からＷ相電圧設定値を減算したもので表
される。
【００３２】同様に、区間Ｃ〜区間Ｆの場合についても
電圧ベクトル持続時間が指令電圧生成部７で得られた各
相電圧設定値から図１０に示した演算により算出され
る。算出された電圧ベクトル持続時間はステップ１１３
の最小設定時間判定ステップにおいて最小設定時間と比
較される。ステップ１１３において、算出された２つの
電圧ベクトル持続時間が両方とも最小設定時間以上の場
合、ステップ１１９に移行して現在の各相電圧設定値を
保存する。一方、２つの電圧ベクトル持続時間のうち、
少なくとも１つの電圧ベクトル持続時間が最小設定時間
以下の場合、ステップ１１４の記憶加算ステップに移行
する。
電圧ベクトル持続時間が指令電圧生成部７で得られた各
相電圧設定値から図１０に示した演算により算出され
る。算出された電圧ベクトル持続時間はステップ１１３
の最小設定時間判定ステップにおいて最小設定時間と比
較される。ステップ１１３において、算出された２つの
電圧ベクトル持続時間が両方とも最小設定時間以上の場
合、ステップ１１９に移行して現在の各相電圧設定値を
保存する。一方、２つの電圧ベクトル持続時間のうち、
少なくとも１つの電圧ベクトル持続時間が最小設定時間
以下の場合、ステップ１１４の記憶加算ステップに移行
する。
【００３３】電圧ベクトル持続時間が最小設定時間より
も短く、その電圧ベクトル持続時間が奇数ベクトルの場
合、ステップ１１４において、今回の奇数ベクトル持続
時間と前回のＰＷＭ割り込みで加算された奇数ベクトル
持続時間とを加算することにより、奇数ベクトル持続時
間の加算結果ＴＥＭＰ＿αを更新し、ステップ１１５に
移行する。一方、電圧ベクトル持続時間が最小設定時間
よりも短く、その電圧ベクトル持続時間が偶数ベクトル
の場合、ステップ１１４において、今回の偶数ベクトル
持続時間と前回のＰＷＭ割り込みで加算された偶数ベク
トル持続時間とを加算することにより、偶数ベクトル持
続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを更新し、ステップ１１
５に移行する。ステップ１１５の最小設定時間判定ステ
ップにおいて、再び最小設定時間と電圧ベクトル持続時
間の加算結果が比較され、更新された電圧ベクトル持続
時間の加算結果が最小設定時間以上の場合、ステップ１
１６に移行する。一方、更新された電圧ベクトル持続時
間の加算結果が最小設定時間未満の場合、ステップ１１
８に移行する。
も短く、その電圧ベクトル持続時間が奇数ベクトルの場
合、ステップ１１４において、今回の奇数ベクトル持続
時間と前回のＰＷＭ割り込みで加算された奇数ベクトル
持続時間とを加算することにより、奇数ベクトル持続時
間の加算結果ＴＥＭＰ＿αを更新し、ステップ１１５に
移行する。一方、電圧ベクトル持続時間が最小設定時間
よりも短く、その電圧ベクトル持続時間が偶数ベクトル
の場合、ステップ１１４において、今回の偶数ベクトル
持続時間と前回のＰＷＭ割り込みで加算された偶数ベク
トル持続時間とを加算することにより、偶数ベクトル持
続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを更新し、ステップ１１
５に移行する。ステップ１１５の最小設定時間判定ステ
ップにおいて、再び最小設定時間と電圧ベクトル持続時
間の加算結果が比較され、更新された電圧ベクトル持続
時間の加算結果が最小設定時間以上の場合、ステップ１
１６に移行する。一方、更新された電圧ベクトル持続時
間の加算結果が最小設定時間未満の場合、ステップ１１
８に移行する。
【００３４】ステップ１１６において変換テーブル３を
用いた演算処理が行われ、ステップ１１８において変換
テーブル４を用いた演算処理が行われる。図１１は変換
テーブル３を示し、図１２は変換テーブル４を示してい
る。ステップ１１６とステップ１１８の演算処理におい
て、記憶加算ステップで加算された電圧ベクトル持続時
間の加算結果（ＴＥＭＰ＿α、ＴＥＭＰ＿β）と各相電
圧設定値がそれぞれ用いられ、各相電圧設定値の変換が
行われる。例えば、更新された電圧ベクトル持続時間の
加算結果が最小設定時間以上であり、図１１に示す変換
テーブル３の区間Ａ場合には、ステップ１１５において
判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベク
トルのみの時、ステップ１１６において現在のＵ相電圧
設定値に奇数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿α
を加算してＵ相電圧設定値とし、Ｖ相電圧設定値及びＷ
相電圧設定値に関しては変換を行わない。
用いた演算処理が行われ、ステップ１１８において変換
テーブル４を用いた演算処理が行われる。図１１は変換
テーブル３を示し、図１２は変換テーブル４を示してい
る。ステップ１１６とステップ１１８の演算処理におい
て、記憶加算ステップで加算された電圧ベクトル持続時
間の加算結果（ＴＥＭＰ＿α、ＴＥＭＰ＿β）と各相電
圧設定値がそれぞれ用いられ、各相電圧設定値の変換が
行われる。例えば、更新された電圧ベクトル持続時間の
加算結果が最小設定時間以上であり、図１１に示す変換
テーブル３の区間Ａ場合には、ステップ１１５において
判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベク
トルのみの時、ステップ１１６において現在のＵ相電圧
設定値に奇数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿α
を加算してＵ相電圧設定値とし、Ｖ相電圧設定値及びＷ
相電圧設定値に関しては変換を行わない。
【００３５】ステップ１１５において判定された最小設
定時間未満の電圧ベクトルが偶数ベクトルのみの時、ス
テップ１１６において現在のＷ相電圧設定値から偶数ベ
クトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを減算してＷ相
電圧設定値とし、Ｕ相電圧設定値及びＶ相電圧設定値に
関しては変換を行わない。ステップ１１５において判定
された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベクトル
と偶数ベクトル両方の時、ステップ１１６において現在
のＵ相電圧設定値に奇数ベクトル持続時間の加算結果Ｔ
ＥＭＰ＿αを加算してＵ相電圧設定値とし、現在のＷ相
電圧設定値から偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭ
Ｐ＿βを減算してＷ相電圧設定値とし、Ｖ相電圧設定値
に関しては変換を行わない。
定時間未満の電圧ベクトルが偶数ベクトルのみの時、ス
テップ１１６において現在のＷ相電圧設定値から偶数ベ
クトル持続時間の加算結果ＴＥＭＰ＿βを減算してＷ相
電圧設定値とし、Ｕ相電圧設定値及びＶ相電圧設定値に
関しては変換を行わない。ステップ１１５において判定
された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベクトル
と偶数ベクトル両方の時、ステップ１１６において現在
のＵ相電圧設定値に奇数ベクトル持続時間の加算結果Ｔ
ＥＭＰ＿αを加算してＵ相電圧設定値とし、現在のＷ相
電圧設定値から偶数ベクトル持続時間の加算結果ＴＥＭ
Ｐ＿βを減算してＷ相電圧設定値とし、Ｖ相電圧設定値
に関しては変換を行わない。
【００３６】一方、更新された電圧ベクトル持続時間の
加算結果が最小設定時間未満であり、図１２に示す変換
テーブル４の区間Ａの場合には、ステップ１１５におい
て判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベ
クトルのみの時、ステップ１１８において現在のＶ相電
圧設定値をＵ相電圧設定値とし、Ｖ相電圧設定値及びＷ
相電圧設定値に関しては変換を行わない。ステップ１１
５において判定された最小設定時間未満の電圧ベクトル
が偶数ベクトルのみの時、ステップ１１８において現在
のＶ相電圧設定値をＷ相電圧設定値とし、Ｕ相電圧設定
値及びＶ相電圧設定値に関しては変換を行わない。ステ
ップ１１５において判定された最小設定時間未満の電圧
ベクトルが奇数ベクトルと偶数ベクトル両方の時、ステ
ップ１１８において現在のＶ相電圧設定値をＵ相電圧設
定値とし、現在のＶ相電圧設定値をＷ相電圧設定値と
し、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わない。
加算結果が最小設定時間未満であり、図１２に示す変換
テーブル４の区間Ａの場合には、ステップ１１５におい
て判定された最小設定時間未満の電圧ベクトルが奇数ベ
クトルのみの時、ステップ１１８において現在のＶ相電
圧設定値をＵ相電圧設定値とし、Ｖ相電圧設定値及びＷ
相電圧設定値に関しては変換を行わない。ステップ１１
５において判定された最小設定時間未満の電圧ベクトル
が偶数ベクトルのみの時、ステップ１１８において現在
のＶ相電圧設定値をＷ相電圧設定値とし、Ｕ相電圧設定
値及びＶ相電圧設定値に関しては変換を行わない。ステ
ップ１１５において判定された最小設定時間未満の電圧
ベクトルが奇数ベクトルと偶数ベクトル両方の時、ステ
ップ１１８において現在のＶ相電圧設定値をＵ相電圧設
定値とし、現在のＶ相電圧設定値をＷ相電圧設定値と
し、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わない。
【００３７】以上のように、区間Ａにおける各相の電圧
設定値の変換処理を行い、変換された値を区間Ａにおけ
る新しい設定値として保存（ステップ１１９）し、ＰＷ
Ｍ割り込み処理は終了する。区間Ｂから区間Ｆにおいて
も、上記と同様な変換処理を行い、各相の電圧設定値を
更新してＰＷＭ割込み処理を終了する。上記の変換処理
を行うことにより、出力される２つの電圧ベクトル（奇
数ベクトルと偶数ベクトル）は、少なくとも最小設定時
間以上の電圧ベクトル持続時間をもち、電流検出に必要
な時間以上の電圧ベクトルが出力される為、必ず電流検
出が可能となる。
設定値の変換処理を行い、変換された値を区間Ａにおけ
る新しい設定値として保存（ステップ１１９）し、ＰＷ
Ｍ割り込み処理は終了する。区間Ｂから区間Ｆにおいて
も、上記と同様な変換処理を行い、各相の電圧設定値を
更新してＰＷＭ割込み処理を終了する。上記の変換処理
を行うことにより、出力される２つの電圧ベクトル（奇
数ベクトルと偶数ベクトル）は、少なくとも最小設定時
間以上の電圧ベクトル持続時間をもち、電流検出に必要
な時間以上の電圧ベクトルが出力される為、必ず電流検
出が可能となる。
【００３８】上記のように指令電圧変換部９において算
出された変換後の各相電圧設定値と、指令電圧変換部９
において変換を行う前の各相電圧設定値と、検出電流波
形等を図１３に示す。図１３は、（ａ）基準三角波信号
と各相電圧設定値、（ｂ）変換前の電圧ベクトル、
（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換前の電流検出波形、
（ｅ）変換後の電圧ベクトル、（ｆ）最小設定時間、及
び（ｇ）変換後の電流検出の出力波形を表している。図
１３において、変換前の電流検出波形は、奇数ベクトル
であるＶ１の電圧ベクトル持続時間が最小設定時間未満
であり、偶数ベクトルであるＶ２電圧ベクトル持続時間
も最小設定時間未満であるので、電流出力が全く得られ
ない。一方、変換後の電流出力波形は、電圧ベクトルを
出力した時に必ず、最小設定時間以上の電圧ベクトル持
続時間を出力するので、電流出力の検出は必ず可能であ
る。
出された変換後の各相電圧設定値と、指令電圧変換部９
において変換を行う前の各相電圧設定値と、検出電流波
形等を図１３に示す。図１３は、（ａ）基準三角波信号
と各相電圧設定値、（ｂ）変換前の電圧ベクトル、
（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換前の電流検出波形、
（ｅ）変換後の電圧ベクトル、（ｆ）最小設定時間、及
び（ｇ）変換後の電流検出の出力波形を表している。図
１３において、変換前の電流検出波形は、奇数ベクトル
であるＶ１の電圧ベクトル持続時間が最小設定時間未満
であり、偶数ベクトルであるＶ２電圧ベクトル持続時間
も最小設定時間未満であるので、電流出力が全く得られ
ない。一方、変換後の電流出力波形は、電圧ベクトルを
出力した時に必ず、最小設定時間以上の電圧ベクトル持
続時間を出力するので、電流出力の検出は必ず可能であ
る。
【００３９】したがって、実施の形態１のＰＷＭインバ
ータ装置においては、指令電圧変換部９の出力する各相
電圧設定値を用いることによって、出力電流検出可能な
領域が大幅に増大する効果が得られる。なお、実施の形
態１において用いる電流検出部６は、アナログ/ディジ
タル変換の検出系統を少なくとも２系統以上備え、電圧
ベクトルの切り替え時に、アナログ/ディジタル変換を
開始することのできるアナログディジタル変換器により
構成されている。例えば、図９に示すタイミングにおい
て、電流検出部６はアナログ/ディジタル変換を開始さ
せ、電流センサで検出されたアナログ電流値をディジタ
ル値として指令電圧生成部７に出力するよう構成されて
いる。
ータ装置においては、指令電圧変換部９の出力する各相
電圧設定値を用いることによって、出力電流検出可能な
領域が大幅に増大する効果が得られる。なお、実施の形
態１において用いる電流検出部６は、アナログ/ディジ
タル変換の検出系統を少なくとも２系統以上備え、電圧
ベクトルの切り替え時に、アナログ/ディジタル変換を
開始することのできるアナログディジタル変換器により
構成されている。例えば、図９に示すタイミングにおい
て、電流検出部６はアナログ/ディジタル変換を開始さ
せ、電流センサで検出されたアナログ電流値をディジタ
ル値として指令電圧生成部７に出力するよう構成されて
いる。
【００４０】《実施の形態２》次に、本発明に係る実施
の形態２のＰＷＭインバータ装置の好ましい実施の形態
について添付の図面を参照しつつ説明する。図１４は本
発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバータ装置の回路
構成を示すブロック図である。図１４において、実施の
形態２のＰＷＭインバータ装置は、交流電圧を整流して
所望の直流電圧Ｖｄを出力する直流電源１と、三相負荷
２である三相電動機に所望の電力を供給するＰＷＭイン
バータ３と、このＰＷＭインバータ３の各相に流れる電
流を検出する電流センサ１３、１４，１５と、ＰＷＭイ
ンバータ３を駆動制御する駆動制御部１２とを具備して
いる。
の形態２のＰＷＭインバータ装置の好ましい実施の形態
について添付の図面を参照しつつ説明する。図１４は本
発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバータ装置の回路
構成を示すブロック図である。図１４において、実施の
形態２のＰＷＭインバータ装置は、交流電圧を整流して
所望の直流電圧Ｖｄを出力する直流電源１と、三相負荷
２である三相電動機に所望の電力を供給するＰＷＭイン
バータ３と、このＰＷＭインバータ３の各相に流れる電
流を検出する電流センサ１３、１４，１５と、ＰＷＭイ
ンバータ３を駆動制御する駆動制御部１２とを具備して
いる。
【００４１】実施の形態２と前述の実施の形態１との構
成の違いは、電流センサが接続されている位置であり、
それ以外の構成は実質的に同じである。したがって、以
下、実施の形態２の説明においては、前述の実施の形態
１と同じ機能や同じ構成を有するものには同じ符号を付
してその説明は省略する。実施の形態２における指令電
圧変換部９の設定方法を図１５のフローチャートを用い
て説明する。指令電圧生成部７の内部で一定周期ごとに
発生するＰＷＭ割り込みにより各相電圧設定値の設定を
開始する。前述の図４のフローチャートの説明と同様
に、ステップ１０１における区間判定処理で指令電圧Ｖ
*の区間を決定し、ステップ１０２の区間変化判定処理
で区間の切り替わりを判定する。指令電圧Ｖ*の区間が
変化していた場合には、スイッチング時間加算結果をリ
セットし（ステップ１０３）、ステップ１０４で変調方
式を判断する。
成の違いは、電流センサが接続されている位置であり、
それ以外の構成は実質的に同じである。したがって、以
下、実施の形態２の説明においては、前述の実施の形態
１と同じ機能や同じ構成を有するものには同じ符号を付
してその説明は省略する。実施の形態２における指令電
圧変換部９の設定方法を図１５のフローチャートを用い
て説明する。指令電圧生成部７の内部で一定周期ごとに
発生するＰＷＭ割り込みにより各相電圧設定値の設定を
開始する。前述の図４のフローチャートの説明と同様
に、ステップ１０１における区間判定処理で指令電圧Ｖ
*の区間を決定し、ステップ１０２の区間変化判定処理
で区間の切り替わりを判定する。指令電圧Ｖ*の区間が
変化していた場合には、スイッチング時間加算結果をリ
セットし（ステップ１０３）、ステップ１０４で変調方
式を判断する。
【００４２】変調方式が二相変調方式である場合にはス
テップ２０５へ移行し、三相変調方式である場合にはス
テップ２１２へ移行する。ステップ２０５において、ス
イッチング持続時間を演算により求める。スイッチング
持続時間とは、実施の形態２の構成において電流センサ
が配置されているスイッチがＯＮ状態である期間を示
す。電流センサの検出に必要な最小時間が前述の実施の
形態１では電圧ベクトル持続時間に依存していたのに対
して、実施の形態２では電流センサの配置された各相の
スイッチの状態、つまり各相電圧設定値のみに依存す
る。例えば、Ａ区間に指令電圧Ｖ*がある場合、Ｖ相電
圧設定値によるスイッチング持続時間が最小設定時間以
下になった場合、Ｖ相の相電流が検出不可能となる。同
様に、Ｕ相電圧設定値によるスイッチング持続時間が最
小設定時間になった場合、Ｕ相の相電流が検出不可能と
なる。
テップ２０５へ移行し、三相変調方式である場合にはス
テップ２１２へ移行する。ステップ２０５において、ス
イッチング持続時間を演算により求める。スイッチング
持続時間とは、実施の形態２の構成において電流センサ
が配置されているスイッチがＯＮ状態である期間を示
す。電流センサの検出に必要な最小時間が前述の実施の
形態１では電圧ベクトル持続時間に依存していたのに対
して、実施の形態２では電流センサの配置された各相の
スイッチの状態、つまり各相電圧設定値のみに依存す
る。例えば、Ａ区間に指令電圧Ｖ*がある場合、Ｖ相電
圧設定値によるスイッチング持続時間が最小設定時間以
下になった場合、Ｖ相の相電流が検出不可能となる。同
様に、Ｕ相電圧設定値によるスイッチング持続時間が最
小設定時間になった場合、Ｕ相の相電流が検出不可能と
なる。
【００４３】上記のスイッチング持続時間を最小設定時
間以上にするために、後述の変換処理が行われる。算出
されたスイッチング持続時間はステップ２０６の最小設
定時間判定ステップにおいて最小設定時間と比較され、
算出された２つのスイッチング持続時間が両方とも最小
設定時間以上の場合、ステップ２１９へ移行し現在の各
相電圧設定値を保存する。算出された２つのスイッチン
グ持続時間のうち、少なくとも１つのスイッチング持続
時間が最小設定時間以下の場合、ステップ２０７の記憶
加算ステップへ移行する。例えば区間Ａにおいて、ステ
ップ２０６で最小設定時間よりも短いスイッチング持続
時間がＶ相電圧設定値の場合、今回のＶ相電圧設定値に
前回のＰＷＭ割り込み時で加算されたＶ相電圧設定値を
加算することにより、スイッチング持続時間加算結果Ｔ
ＥＭＰ＿αを更新し、ステップ２０８へ移行する。一
方、ステップ２０６で最小設定時間よりも短いスイッチ
ング持続時間がＵ相電圧設定値の場合、今回の（Ｕ相−
Ｖ相）設定値に前回のＰＷＭ割り込み時で加算された
（Ｕ相−Ｖ相）設定値を加算することにより、スイッチ
ング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿βを更新し、ステップ
２０８へ移行する。
間以上にするために、後述の変換処理が行われる。算出
されたスイッチング持続時間はステップ２０６の最小設
定時間判定ステップにおいて最小設定時間と比較され、
算出された２つのスイッチング持続時間が両方とも最小
設定時間以上の場合、ステップ２１９へ移行し現在の各
相電圧設定値を保存する。算出された２つのスイッチン
グ持続時間のうち、少なくとも１つのスイッチング持続
時間が最小設定時間以下の場合、ステップ２０７の記憶
加算ステップへ移行する。例えば区間Ａにおいて、ステ
ップ２０６で最小設定時間よりも短いスイッチング持続
時間がＶ相電圧設定値の場合、今回のＶ相電圧設定値に
前回のＰＷＭ割り込み時で加算されたＶ相電圧設定値を
加算することにより、スイッチング持続時間加算結果Ｔ
ＥＭＰ＿αを更新し、ステップ２０８へ移行する。一
方、ステップ２０６で最小設定時間よりも短いスイッチ
ング持続時間がＵ相電圧設定値の場合、今回の（Ｕ相−
Ｖ相）設定値に前回のＰＷＭ割り込み時で加算された
（Ｕ相−Ｖ相）設定値を加算することにより、スイッチ
ング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿βを更新し、ステップ
２０８へ移行する。
【００４４】ステップ２０８の最小設定時間判定ステッ
プにおいて、再び最小設定時間とスイッチング持続時間
加算結果が比較され、更新されたスイッチング持続時間
加算結果が最小設定時間以上の場合、ステップ２０９に
移行し、更新されたスイッチング持続時間加算結果が最
小設定時間未満の場合、ステップ２１１に移行する。ス
テップ２０９においては図１６に示した変換テーブル５
を用いた演算処理が行われ、ステップ２１１においては
図１７に示した変換テーブル６を用いた演算処理が行わ
れる。図１６の変換テーブル５と図１７の変換テーブル
６に示した演算処理において、加算ステップで加算され
たスイッチング持続時間加算結果（ＴＥＭＰ＿α、ＴＥ
ＭＰ＿β）と各相電圧設定値が用いられ、各相の電圧設
定値の変換が行われる。例えば図１６に示す変換テーブ
ル５の区間Ａの場合には、ステップ２０８において判定
された最小設定時間未満の設定値がＶ相電圧設定値の
時、現在のＶ相電圧設定値にスイッチング持続時間加算
結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＶ相電圧設定値とし、Ｕ相
電圧設定値及びＷ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。
プにおいて、再び最小設定時間とスイッチング持続時間
加算結果が比較され、更新されたスイッチング持続時間
加算結果が最小設定時間以上の場合、ステップ２０９に
移行し、更新されたスイッチング持続時間加算結果が最
小設定時間未満の場合、ステップ２１１に移行する。ス
テップ２０９においては図１６に示した変換テーブル５
を用いた演算処理が行われ、ステップ２１１においては
図１７に示した変換テーブル６を用いた演算処理が行わ
れる。図１６の変換テーブル５と図１７の変換テーブル
６に示した演算処理において、加算ステップで加算され
たスイッチング持続時間加算結果（ＴＥＭＰ＿α、ＴＥ
ＭＰ＿β）と各相電圧設定値が用いられ、各相の電圧設
定値の変換が行われる。例えば図１６に示す変換テーブ
ル５の区間Ａの場合には、ステップ２０８において判定
された最小設定時間未満の設定値がＶ相電圧設定値の
時、現在のＶ相電圧設定値にスイッチング持続時間加算
結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＶ相電圧設定値とし、Ｕ相
電圧設定値及びＷ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。
【００４５】また、変換テーブル５の区間Ａの場合、ス
テップ２０８において判定された最小設定時間未満の設
定値がＵ相電圧設定値のみの時（図１６の変換テーブル
５においては（Ｕ相−Ｖ相）設定値と表示）、現在のＵ
相電圧設定値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ
＿βを加算してＵ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設
定値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿βを加
算してＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては
変換を行わない。
テップ２０８において判定された最小設定時間未満の設
定値がＵ相電圧設定値のみの時（図１６の変換テーブル
５においては（Ｕ相−Ｖ相）設定値と表示）、現在のＵ
相電圧設定値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ
＿βを加算してＵ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設
定値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿βを加
算してＶ相電圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては
変換を行わない。
【００４６】一方、変換テーブル６が選択された場合、
区間Ａでは、ステップ２０８において判定された最小設
定時間未満の設定値がＶ相電圧設定値の時、現在のＷ相
電圧設定値をＶ相電圧設定値とし、現在のＵ相電圧設定
値からＶ相電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、
Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わない。ステップ２
０８において判定された最小設定時間未満の設定値がＵ
相電圧設定値の時（図１７の変換テーブル６においては
（Ｕ相−Ｖ相）設定値と表示）、現在のＷ相電圧設定値
をＵ相電圧設定値とし、現在のＷ相電圧設定値をＶ相電
圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。以上のように各相の電圧設定値の変換を行い、変換
された電圧設定値を区間Ａにおける新しい設定値として
保存（ステップ２１９）し、ＰＷＭ割り込み処理は終了
する。この変換処理を行うことにより、出力される各相
の電圧設定値は少なくとも最小設定時間以上のスイッチ
ング持続時間をもち、電流検出に必要な時間以上の電圧
ベクトルが出力されるため、必ず電流検出が可能とな
る。上記のように、指令電圧変換部９において算出され
た変換後の各相電圧設定値と検出電流波形等を図１８に
示す。図１８に示す状態は区間Ａの場合である。図１８
は、（ａ）基準三角波信号と各相電圧設定値、（ｂ）変
換前の電圧ベクトル、（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換
前の電流出力（Ｕ相、Ｖ相）、（ｅ）変換後の電圧ベク
トル、（ｆ）最小設定時間、（ｇ）変換後の電流出力
（Ｕ相、Ｖ相）を表している。
区間Ａでは、ステップ２０８において判定された最小設
定時間未満の設定値がＶ相電圧設定値の時、現在のＷ相
電圧設定値をＶ相電圧設定値とし、現在のＵ相電圧設定
値からＶ相電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、
Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わない。ステップ２
０８において判定された最小設定時間未満の設定値がＵ
相電圧設定値の時（図１７の変換テーブル６においては
（Ｕ相−Ｖ相）設定値と表示）、現在のＷ相電圧設定値
をＵ相電圧設定値とし、現在のＷ相電圧設定値をＶ相電
圧設定値とし、Ｗ相電圧設定値に関しては変換を行わな
い。以上のように各相の電圧設定値の変換を行い、変換
された電圧設定値を区間Ａにおける新しい設定値として
保存（ステップ２１９）し、ＰＷＭ割り込み処理は終了
する。この変換処理を行うことにより、出力される各相
の電圧設定値は少なくとも最小設定時間以上のスイッチ
ング持続時間をもち、電流検出に必要な時間以上の電圧
ベクトルが出力されるため、必ず電流検出が可能とな
る。上記のように、指令電圧変換部９において算出され
た変換後の各相電圧設定値と検出電流波形等を図１８に
示す。図１８に示す状態は区間Ａの場合である。図１８
は、（ａ）基準三角波信号と各相電圧設定値、（ｂ）変
換前の電圧ベクトル、（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換
前の電流出力（Ｕ相、Ｖ相）、（ｅ）変換後の電圧ベク
トル、（ｆ）最小設定時間、（ｇ）変換後の電流出力
（Ｕ相、Ｖ相）を表している。
【００４７】図１８において、変換前の電流出力波形
（ｄ）はＵ相電圧設定値が最小設定時間未満のため、電
流を検出できないのに対して、変換後の電流出力は各相
電圧設定値を出力した時に必ず最小設定時間以上のスイ
ッチング持続時間を出力している。この結果、実施の形
態２のＰＷＭインバータ装置においては、区間Ａの電流
検出が可能となる。したがって、実施の形態２において
は、指令電圧変換部９の出力する各相電圧設定値を用い
ることにより、出力電流の検出可能領域が大幅に増大す
る効果が得られた。
（ｄ）はＵ相電圧設定値が最小設定時間未満のため、電
流を検出できないのに対して、変換後の電流出力は各相
電圧設定値を出力した時に必ず最小設定時間以上のスイ
ッチング持続時間を出力している。この結果、実施の形
態２のＰＷＭインバータ装置においては、区間Ａの電流
検出が可能となる。したがって、実施の形態２において
は、指令電圧変換部９の出力する各相電圧設定値を用い
ることにより、出力電流の検出可能領域が大幅に増大す
る効果が得られた。
【００４８】次に、変調方式が三相変調の場合について
説明する。変調方式が三相変調方式の場合、図１５のス
テップ２１２においてスイッチング持続時間を演算によ
り求める。算出されたスイッチング持続時間はステップ
２１３の最小設定時間判定ステップにおいて、最小設定
時間と比較され、算出された２つのスイッチング持続時
間が両方とも最小設定時間以上の場合、ステップ２１９
へ移行して現在の各相電圧設定値を保存する。２つのス
イッチング持続時間のうち、少なくとも１つのスイッチ
ング持続時間が最小設定時間以下の場合、ステップ２１
４の記憶加算ステップへ移行する。ステップ２１４にお
いて、区間Ａの場合、ステップ２１３で最小設定時間よ
りも短いスイッチング持続時間がＷ相電圧設定値の場
合、今回のＷ相電圧設定値に前回のＰＷＭ割り込み時で
加算されたＷ相電圧設定値を加算することにより、スイ
ッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを更新し、ステ
ップ２１５に移行する。一方、ステップ２１３で最小設
定時間よりも短いスイッチング持続時間がＶ相電圧設定
値の場合、今回の（Ｖ相−Ｗ相）設定値に前回のＰＷＭ
割り込み時で加算された（Ｖ相−Ｗ相）設定値を加算す
ることにより、スイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ
＿βを更新し、ステップ２１５に移行する。
説明する。変調方式が三相変調方式の場合、図１５のス
テップ２１２においてスイッチング持続時間を演算によ
り求める。算出されたスイッチング持続時間はステップ
２１３の最小設定時間判定ステップにおいて、最小設定
時間と比較され、算出された２つのスイッチング持続時
間が両方とも最小設定時間以上の場合、ステップ２１９
へ移行して現在の各相電圧設定値を保存する。２つのス
イッチング持続時間のうち、少なくとも１つのスイッチ
ング持続時間が最小設定時間以下の場合、ステップ２１
４の記憶加算ステップへ移行する。ステップ２１４にお
いて、区間Ａの場合、ステップ２１３で最小設定時間よ
りも短いスイッチング持続時間がＷ相電圧設定値の場
合、今回のＷ相電圧設定値に前回のＰＷＭ割り込み時で
加算されたＷ相電圧設定値を加算することにより、スイ
ッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを更新し、ステ
ップ２１５に移行する。一方、ステップ２１３で最小設
定時間よりも短いスイッチング持続時間がＶ相電圧設定
値の場合、今回の（Ｖ相−Ｗ相）設定値に前回のＰＷＭ
割り込み時で加算された（Ｖ相−Ｗ相）設定値を加算す
ることにより、スイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ
＿βを更新し、ステップ２１５に移行する。
【００４９】ステップ２１５の最小設定時間判定ステッ
プにおいて再び最小設定時間とスイッチング持続時間加
算結果が比較され、更新されたスイッチング持続時間加
算結果が最小設定時間以上の場合、ステップ２１６に移
行する。一方、更新されたスイッチング持続時間加算結
果が最小設定時間未満の場合には、ステップ２１８に移
行する。ステップ２１６において、図１９に示した変換
テーブル７を用いた演算処理が行われ、ステップ２１８
において、図２０に示した変換テーブル８を用いた演算
処理が行われる。図１９の変換テーブル７と図２０の変
換テーブル８を用いた演算処理において、記憶加算ステ
ップで加算されたスイッチング持続時間加算結果（ＴＥ
ＭＰ＿α、ＴＥＭＰ＿β）と各相電圧設定値が用いら
れ、各相の電圧設定値の変換が行われる。
プにおいて再び最小設定時間とスイッチング持続時間加
算結果が比較され、更新されたスイッチング持続時間加
算結果が最小設定時間以上の場合、ステップ２１６に移
行する。一方、更新されたスイッチング持続時間加算結
果が最小設定時間未満の場合には、ステップ２１８に移
行する。ステップ２１６において、図１９に示した変換
テーブル７を用いた演算処理が行われ、ステップ２１８
において、図２０に示した変換テーブル８を用いた演算
処理が行われる。図１９の変換テーブル７と図２０の変
換テーブル８を用いた演算処理において、記憶加算ステ
ップで加算されたスイッチング持続時間加算結果（ＴＥ
ＭＰ＿α、ＴＥＭＰ＿β）と各相電圧設定値が用いら
れ、各相の電圧設定値の変換が行われる。
【００５０】例えば図１９の変換テーブル７の区間Ａで
は、ステップ２１５において判定された最小設定時間未
満の設定値がＷ相電圧設定値の時、現在のＷ相電圧設定
値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算
してＷ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設定値にスイ
ッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＶ相
電圧設定値とし、現在のＵ相電圧設定値にスイッチング
持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＵ相電圧設定
値とする。一方、ステップ２１５において判定された最
小設定時間未満の設定値がＶ相電圧設定値の時（図１９
の変換テーブル７においては（Ｖ相−Ｗ相）設定値と表
示）、現在のＵ相電圧設定値にスイッチング持続時間加
算結果ＴＥＭＰ＿βを加算してＵ相電圧設定値とし、現
在のＶ相電圧設定値にスイッチング持続時間加算結果Ｔ
ＥＭＰ＿βを加算してＶ相電圧設定値とし、現在のＷ相
電圧設定値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿
βを加算してＷ相電圧設定値とする。
は、ステップ２１５において判定された最小設定時間未
満の設定値がＷ相電圧設定値の時、現在のＷ相電圧設定
値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算
してＷ相電圧設定値とし、現在のＶ相電圧設定値にスイ
ッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＶ相
電圧設定値とし、現在のＵ相電圧設定値にスイッチング
持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿αを加算してＵ相電圧設定
値とする。一方、ステップ２１５において判定された最
小設定時間未満の設定値がＶ相電圧設定値の時（図１９
の変換テーブル７においては（Ｖ相−Ｗ相）設定値と表
示）、現在のＵ相電圧設定値にスイッチング持続時間加
算結果ＴＥＭＰ＿βを加算してＵ相電圧設定値とし、現
在のＶ相電圧設定値にスイッチング持続時間加算結果Ｔ
ＥＭＰ＿βを加算してＶ相電圧設定値とし、現在のＷ相
電圧設定値にスイッチング持続時間加算結果ＴＥＭＰ＿
βを加算してＷ相電圧設定値とする。
【００５１】図２０の変換テーブル８の区間Ａでは、ス
テップ２１５において判定された最小設定時間未満の設
定値がＷ相電圧設定値の時、現在のＵ相電圧設定値から
Ｖ相電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、現在の
Ｖ相電圧設定値からＷ相電圧設定値を減算してＶ相電圧
設定値とし、Ｗ相電圧設定値をゼロとする。ステップ２
１５において判定された最小設定時間未満の設定値がＶ
相電圧設定値の時（図２０の変換テーブル８においては
（Ｖ相−Ｗ相）設定値と表示）、現在のＵ相電圧設定値
からＶ相電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、Ｖ
相電圧設定値をゼロとし、Ｗ相電圧設定値をゼロとす
る。以上のように各相の電圧設定値の変換を行い、変換
された電圧設定値が区間Ａにおける新しい設定値として
保存（ステップ２１９）され、ＰＷＭ割り込み処理は終
了する。区間Ｂから区間Ｆにおいても、上記の区間Ａの
場合の同様な変換処理を行い、各相の電圧設定値が更新
されてＰＷＭ処理は終了する。このような変換処理によ
り、出力される各相の電圧設定値は少なくとも最小設定
時間以上のスイッチング持続時間をもち、電流検出に必
要な時間以上の電圧ベクトルが出力されるため、必ず電
流検出が可能となる。
テップ２１５において判定された最小設定時間未満の設
定値がＷ相電圧設定値の時、現在のＵ相電圧設定値から
Ｖ相電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、現在の
Ｖ相電圧設定値からＷ相電圧設定値を減算してＶ相電圧
設定値とし、Ｗ相電圧設定値をゼロとする。ステップ２
１５において判定された最小設定時間未満の設定値がＶ
相電圧設定値の時（図２０の変換テーブル８においては
（Ｖ相−Ｗ相）設定値と表示）、現在のＵ相電圧設定値
からＶ相電圧設定値を減算してＵ相電圧設定値とし、Ｖ
相電圧設定値をゼロとし、Ｗ相電圧設定値をゼロとす
る。以上のように各相の電圧設定値の変換を行い、変換
された電圧設定値が区間Ａにおける新しい設定値として
保存（ステップ２１９）され、ＰＷＭ割り込み処理は終
了する。区間Ｂから区間Ｆにおいても、上記の区間Ａの
場合の同様な変換処理を行い、各相の電圧設定値が更新
されてＰＷＭ処理は終了する。このような変換処理によ
り、出力される各相の電圧設定値は少なくとも最小設定
時間以上のスイッチング持続時間をもち、電流検出に必
要な時間以上の電圧ベクトルが出力されるため、必ず電
流検出が可能となる。
【００５２】上記のように、実施の形態２における指令
電圧変換部９で算出された変換後の各相電圧設定値と検
出電流波形等を図２１に示す。図２１は、区間Ａにおけ
る、（ａ）基準三角波信号と各相電圧設定値、（ｂ）変
換前の電圧ベクトル、（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換
前の電流出力（Ｗ相、Ｖ相）、（ｅ）変換後の電圧ベク
トル、（ｆ）最小設定時間、（ｇ）変換後の電流出力
（Ｗ相、Ｖ相）を表している。図２１に示すように、変
換前の電流出力は、Ｗ相電圧設定値が最小設定時間未満
のため電流検出できないのに対して、変換後の電流出力
は、各相電圧設定値を出力した時に必ず最小設定時間以
上のスイッチング持続時間を出力するので、電流検出が
可能となっている。したがって、実施の形態２のＰＷＭ
インバータ装置において、指令電圧変換部９の出力する
各相電圧設定値を用いることにより、出力電流の検出可
能領域が増大する効果が得られた。
電圧変換部９で算出された変換後の各相電圧設定値と検
出電流波形等を図２１に示す。図２１は、区間Ａにおけ
る、（ａ）基準三角波信号と各相電圧設定値、（ｂ）変
換前の電圧ベクトル、（ｃ）最小設定時間、（ｄ）変換
前の電流出力（Ｗ相、Ｖ相）、（ｅ）変換後の電圧ベク
トル、（ｆ）最小設定時間、（ｇ）変換後の電流出力
（Ｗ相、Ｖ相）を表している。図２１に示すように、変
換前の電流出力は、Ｗ相電圧設定値が最小設定時間未満
のため電流検出できないのに対して、変換後の電流出力
は、各相電圧設定値を出力した時に必ず最小設定時間以
上のスイッチング持続時間を出力するので、電流検出が
可能となっている。したがって、実施の形態２のＰＷＭ
インバータ装置において、指令電圧変換部９の出力する
各相電圧設定値を用いることにより、出力電流の検出可
能領域が増大する効果が得られた。
【００５３】図２２は本発明に係る実施の形態２のＰＷ
Ｍインバータ装置の他の回路構成を示すブロック図であ
る。図２２に示すように、このＰＷＭインバータ装置に
は、ＰＷＭインバータ３の電源側に流れる電流を検出す
る電流センサ４と、ＰＷＭインバータ３のＶ相とＷ相に
流れる電流を検出する電流センサ１４，１５が設けられ
ている。このＰＷＭインバータ装置におけるその他の構
成は、図１４に示した実施の形態２のＰＷＭインバータ
装置と同様である。図２２に示すＰＷＭインバータ装置
の構成においても、前述の実施の形態１や実施の形態２
と同様な変換テーブルを予め用意して用いることにより
各相電圧設定値が適切に変換され、電流検出の検出可能
領域を増大させることが可能となる。
Ｍインバータ装置の他の回路構成を示すブロック図であ
る。図２２に示すように、このＰＷＭインバータ装置に
は、ＰＷＭインバータ３の電源側に流れる電流を検出す
る電流センサ４と、ＰＷＭインバータ３のＶ相とＷ相に
流れる電流を検出する電流センサ１４，１５が設けられ
ている。このＰＷＭインバータ装置におけるその他の構
成は、図１４に示した実施の形態２のＰＷＭインバータ
装置と同様である。図２２に示すＰＷＭインバータ装置
の構成においても、前述の実施の形態１や実施の形態２
と同様な変換テーブルを予め用意して用いることにより
各相電圧設定値が適切に変換され、電流検出の検出可能
領域を増大させることが可能となる。
【００５４】《実施の形態３》次に、本発明に係る実施
の形態３のＰＷＭインバータ装置の好ましい実施の形態
について図面を参照しつつ説明する。図２３は本発明に
係る実施の形態３のＰＷＭインバータ装置の回路構成を
示すブロック図である。図２３に示すように、実施の形
態３のＰＷＭインバータ装置は、商用交流電源１８と、
交流電圧を整流して所望の直流電圧を出力する整流部１
７と、倍圧整流回路と通常整流回路を切り換えるスイッ
チング素子１６と、ＰＷＭインバータ３の入力電源とし
てのコンデンサ１９と、三相負荷２である三相電動機に
所望の電力を供給するＰＷＭインバータ３と、ＰＷＭイ
ンバータ３の電源側に流れる電流を検出する電流センサ
４と、このＰＷＭインバータ３を駆動制御する駆動制御
部１２とを具備している。
の形態３のＰＷＭインバータ装置の好ましい実施の形態
について図面を参照しつつ説明する。図２３は本発明に
係る実施の形態３のＰＷＭインバータ装置の回路構成を
示すブロック図である。図２３に示すように、実施の形
態３のＰＷＭインバータ装置は、商用交流電源１８と、
交流電圧を整流して所望の直流電圧を出力する整流部１
７と、倍圧整流回路と通常整流回路を切り換えるスイッ
チング素子１６と、ＰＷＭインバータ３の入力電源とし
てのコンデンサ１９と、三相負荷２である三相電動機に
所望の電力を供給するＰＷＭインバータ３と、ＰＷＭイ
ンバータ３の電源側に流れる電流を検出する電流センサ
４と、このＰＷＭインバータ３を駆動制御する駆動制御
部１２とを具備している。
【００５５】実施の形態３と前述の実施の形態１との構
成の違いは、ＰＷＭインバータ３の入力電源部の構成で
あり、それ以外は実質的に同じ構成である。したがっ
て、以下の実施の形態３の説明においては、実施の形態
１と同じ機能や同じ構成を有するものには同じ符号を付
してその説明は省略する。実施の形態３の構成におい
て、スイッチング素子１６が導通状態の場合、整流部は
倍圧整流回路として動作し、コンデンサ１９の電圧をＰ
ＷＭインバータ３の電源電圧として供給する。スイッチ
ング素子１６が開放状態の場合、整流部は整流回路とし
て動作し、倍圧整流状態に比べて低い電圧をＰＷＭイン
バータ３の電源電圧として供給する。
成の違いは、ＰＷＭインバータ３の入力電源部の構成で
あり、それ以外は実質的に同じ構成である。したがっ
て、以下の実施の形態３の説明においては、実施の形態
１と同じ機能や同じ構成を有するものには同じ符号を付
してその説明は省略する。実施の形態３の構成におい
て、スイッチング素子１６が導通状態の場合、整流部は
倍圧整流回路として動作し、コンデンサ１９の電圧をＰ
ＷＭインバータ３の電源電圧として供給する。スイッチ
ング素子１６が開放状態の場合、整流部は整流回路とし
て動作し、倍圧整流状態に比べて低い電圧をＰＷＭイン
バータ３の電源電圧として供給する。
【００５６】ＰＷＭインバータ３の出力電圧が小さい場
合、電圧ベクトル持続時間が最小設定時間よりも短くな
ることは既に述べたが、ＰＷＭインバータ３の出力電圧
を小さくしつつ、電圧ベクトル持続時間を長くする手段
として、ＰＷＭインバータ３の電源電圧を低くする方法
も有効である。つまり、ＰＷＭインバータ３の出力電圧
は、ＰＷＭインバータ３の入力電圧と各スイッチング素
子のスイッチング状態に依存し、ベクトル設定時間が任
意の最小設定時間以下になる場合、ＰＷＭインバータ３
の電源電圧を低くすることにより、電圧ベクトル持続時
間を変化させること無く、ＰＷＭインバータ３の出力電
圧を制御することができる。したがって、実施の形態３
の構成において、ベクトル設定時間が最小設定時間以下
になる場合に、スイッチ素子を開放させて、ＰＷＭイン
バータ３の入力電圧を低くすることにより、出力される
電圧ベクトルは少なくとも最小設定時間以上の電圧ベク
トル持続時間をもち、電流検出に必要な時間以上の電圧
ベクトルが出力される。この結果、実施の形態３のＰＷ
Ｍインバータ装置においては、必ず電流検出が可能とな
る。
合、電圧ベクトル持続時間が最小設定時間よりも短くな
ることは既に述べたが、ＰＷＭインバータ３の出力電圧
を小さくしつつ、電圧ベクトル持続時間を長くする手段
として、ＰＷＭインバータ３の電源電圧を低くする方法
も有効である。つまり、ＰＷＭインバータ３の出力電圧
は、ＰＷＭインバータ３の入力電圧と各スイッチング素
子のスイッチング状態に依存し、ベクトル設定時間が任
意の最小設定時間以下になる場合、ＰＷＭインバータ３
の電源電圧を低くすることにより、電圧ベクトル持続時
間を変化させること無く、ＰＷＭインバータ３の出力電
圧を制御することができる。したがって、実施の形態３
の構成において、ベクトル設定時間が最小設定時間以下
になる場合に、スイッチ素子を開放させて、ＰＷＭイン
バータ３の入力電圧を低くすることにより、出力される
電圧ベクトルは少なくとも最小設定時間以上の電圧ベク
トル持続時間をもち、電流検出に必要な時間以上の電圧
ベクトルが出力される。この結果、実施の形態３のＰＷ
Ｍインバータ装置においては、必ず電流検出が可能とな
る。
【００５７】《実施の形態４》次に、本発明に係る実施
の形態４のＰＷＭインバータ装置の好ましい実施の形態
について図面を参照しつつ説明する。図２４は本発明に
係る実施の形態４のＰＷＭインバータ装置の回路構成を
示すブロック図である。図２４に示すように、実施の形
態４のＰＷＭインバータ装置は、商用交流電源１８と、
交流電圧を整流して所望の直流電圧を出力する整流部１
７と、倍圧整流回路と通常整流回路を切り換えるスイッ
チング素子１６と、ＰＷＭインバータ３の入力電源とし
てのコンデンサ１９と、三相負荷２である三相電動機に
所望の電力を供給するＰＷＭインバータ３と、このＰＷ
Ｍインバータ３の電源側に流れる電流を検出する電流セ
ンサ４と、ＰＷＭインバータ３を駆動制御する駆動制御
部１２とを具備している。なお、スイッチング素子１
６、コンデンサ１９、ダイオード２０、コンデンサ２
１、及びリアクトル２２によりＰＷＭインバータ３への
入力回路である昇圧回路２３が構成されている。
の形態４のＰＷＭインバータ装置の好ましい実施の形態
について図面を参照しつつ説明する。図２４は本発明に
係る実施の形態４のＰＷＭインバータ装置の回路構成を
示すブロック図である。図２４に示すように、実施の形
態４のＰＷＭインバータ装置は、商用交流電源１８と、
交流電圧を整流して所望の直流電圧を出力する整流部１
７と、倍圧整流回路と通常整流回路を切り換えるスイッ
チング素子１６と、ＰＷＭインバータ３の入力電源とし
てのコンデンサ１９と、三相負荷２である三相電動機に
所望の電力を供給するＰＷＭインバータ３と、このＰＷ
Ｍインバータ３の電源側に流れる電流を検出する電流セ
ンサ４と、ＰＷＭインバータ３を駆動制御する駆動制御
部１２とを具備している。なお、スイッチング素子１
６、コンデンサ１９、ダイオード２０、コンデンサ２
１、及びリアクトル２２によりＰＷＭインバータ３への
入力回路である昇圧回路２３が構成されている。
【００５８】実施の形態４と実施の形態１や実施の形態
３との構成の違いは、ＰＷＭインバータ３の入力電源部
の構成であり、それ以外は実質的に同じ構成である。し
たがって、以下の実施の形態４の説明においては、実施
の形態１及び実施の形態３と同じ機能や同じ構成を有す
るものには同じ符号を付してその説明は省略する。実施
の形態４の構成において、まず、昇圧回路２３の動作に
ついて図２４を用いて説明する。スイッチング素子１６
をオン状態とすると、交流電源１８、整流器１７、リア
クトル２２、スイッチング素子１６、整流器１７、交流
電源１８の経路で電流が流れ、リアクトル２２にエネル
ギーが蓄積される。次に、スイッチング素子１６をオフ
状態すると、交流電源１８、整流器１７、リアクトル２
２、ダイオード２０、コンデンサ１９、整流器１７、交
流電源１８の経路で電流が流れ、リアクトル２２にスイ
ッチング素子１６をオン期間に蓄積されたエネルギーと
共に、コンデンサ１９を充電し昇圧させる。スイッチン
グ素子１６のオン期間/オフ期間を変化させること、つ
まり時比率を変化させることによって、リアクトル２２
に蓄積されるエネルギーを可変し、コンデンサ１９の端
子間電圧を制御することができる。このように制御され
る昇圧回路２３の出力電圧がＰＷＭインバータ３の電源
電圧Ｖｄとして供給される。
３との構成の違いは、ＰＷＭインバータ３の入力電源部
の構成であり、それ以外は実質的に同じ構成である。し
たがって、以下の実施の形態４の説明においては、実施
の形態１及び実施の形態３と同じ機能や同じ構成を有す
るものには同じ符号を付してその説明は省略する。実施
の形態４の構成において、まず、昇圧回路２３の動作に
ついて図２４を用いて説明する。スイッチング素子１６
をオン状態とすると、交流電源１８、整流器１７、リア
クトル２２、スイッチング素子１６、整流器１７、交流
電源１８の経路で電流が流れ、リアクトル２２にエネル
ギーが蓄積される。次に、スイッチング素子１６をオフ
状態すると、交流電源１８、整流器１７、リアクトル２
２、ダイオード２０、コンデンサ１９、整流器１７、交
流電源１８の経路で電流が流れ、リアクトル２２にスイ
ッチング素子１６をオン期間に蓄積されたエネルギーと
共に、コンデンサ１９を充電し昇圧させる。スイッチン
グ素子１６のオン期間/オフ期間を変化させること、つ
まり時比率を変化させることによって、リアクトル２２
に蓄積されるエネルギーを可変し、コンデンサ１９の端
子間電圧を制御することができる。このように制御され
る昇圧回路２３の出力電圧がＰＷＭインバータ３の電源
電圧Ｖｄとして供給される。
【００５９】ＰＷＭインバータ３の出力電圧が小さい
時、各相の電圧ベクトル持続時間が最小設定時間よりも
小さくなることは既に述べたが、ＰＷＭインバータ３の
出力電圧を小さくしつつ、電圧ベクトル持続時間を長く
する方法として、ＰＷＭインバータ３へ入力される電源
電圧を可変することも有効である。即ち、ＰＷＭインバ
ータ３の出力電圧はＰＷＭインバータ３の入力電圧と各
スイッチング素子のスイッチング状態に依存し、ベクト
ル設定時間が任意の最小設定時間以下になる場合、ＰＷ
Ｍインバータ３の電源電圧を可変することにより、電圧
ベクトル持続時間を変化させること無く、ＰＷＭインバ
ータ３の出力電圧を制御することができる。したがっ
て、実施の形態４の構成において、ベクトル設定時間が
最小設定時間以下になる場合に、昇圧回路２３のスイッ
チング素子を開放させて、ＰＷＭインバータの入力電圧
の昇圧を休止させることにより、出力される電圧ベクト
ルは少なくとも最小設定時間以上の電圧ベクトル持続時
間をもち、電流検出に必要な時間以上の電圧ベクトルが
出力される。この結果、実施の形態４のＰＷＭインバー
タ装置は、必ず電流検出が可能となる。
時、各相の電圧ベクトル持続時間が最小設定時間よりも
小さくなることは既に述べたが、ＰＷＭインバータ３の
出力電圧を小さくしつつ、電圧ベクトル持続時間を長く
する方法として、ＰＷＭインバータ３へ入力される電源
電圧を可変することも有効である。即ち、ＰＷＭインバ
ータ３の出力電圧はＰＷＭインバータ３の入力電圧と各
スイッチング素子のスイッチング状態に依存し、ベクト
ル設定時間が任意の最小設定時間以下になる場合、ＰＷ
Ｍインバータ３の電源電圧を可変することにより、電圧
ベクトル持続時間を変化させること無く、ＰＷＭインバ
ータ３の出力電圧を制御することができる。したがっ
て、実施の形態４の構成において、ベクトル設定時間が
最小設定時間以下になる場合に、昇圧回路２３のスイッ
チング素子を開放させて、ＰＷＭインバータの入力電圧
の昇圧を休止させることにより、出力される電圧ベクト
ルは少なくとも最小設定時間以上の電圧ベクトル持続時
間をもち、電流検出に必要な時間以上の電圧ベクトルが
出力される。この結果、実施の形態４のＰＷＭインバー
タ装置は、必ず電流検出が可能となる。
【００６０】本発明に係るＰＷＭインバータ装置におけ
る制御用マイクロコンピュータにおいて、アナログ/デ
ィジタル変換器の変換開始を、電圧ベクトルの切り替わ
るタイミングで行うよう構成しているため、電流センサ
で検出された信号の最も安定状態にある最終値をアナロ
グ/ディジタル変換することができる。したがって、本
発明は上記の制御用マイクロコンピュータを有している
ため、電流検出の精度を大幅に向上することが可能なＰ
ＷＭインバータ装置を提供することが可能となる。
る制御用マイクロコンピュータにおいて、アナログ/デ
ィジタル変換器の変換開始を、電圧ベクトルの切り替わ
るタイミングで行うよう構成しているため、電流センサ
で検出された信号の最も安定状態にある最終値をアナロ
グ/ディジタル変換することができる。したがって、本
発明は上記の制御用マイクロコンピュータを有している
ため、電流検出の精度を大幅に向上することが可能なＰ
ＷＭインバータ装置を提供することが可能となる。
【００６１】
【発明の効果】以上、実施の形態について詳細に説明し
たところから明らかなように、本発明は次の効果を有す
る。本発明によれば、ＰＷＭインバータ装置における主
回路の電源側に流れる電流を検出する構成またはＰＷＭ
インバータ装置における主回路の各相に流れる電流を検
出する構成において、ＰＷＭインバータ装置の出力電圧
が小さい場合や、指令電圧が６種の電圧ベクトルに近い
位相の場合でも、変調方式を大幅に変更せず単純な変換
テーブルを用いることによって、広い制御範囲において
電流を検出することができる。この結果、本発明に係る
ＰＷＭインバータ装置においては、ＰＷＭインバータの
制御周期を一定に保ちつつ電流検出の精度を向上させる
ことにより、高度な閉ループ制御を行うことが可能とな
る。
たところから明らかなように、本発明は次の効果を有す
る。本発明によれば、ＰＷＭインバータ装置における主
回路の電源側に流れる電流を検出する構成またはＰＷＭ
インバータ装置における主回路の各相に流れる電流を検
出する構成において、ＰＷＭインバータ装置の出力電圧
が小さい場合や、指令電圧が６種の電圧ベクトルに近い
位相の場合でも、変調方式を大幅に変更せず単純な変換
テーブルを用いることによって、広い制御範囲において
電流を検出することができる。この結果、本発明に係る
ＰＷＭインバータ装置においては、ＰＷＭインバータの
制御周期を一定に保ちつつ電流検出の精度を向上させる
ことにより、高度な閉ループ制御を行うことが可能とな
る。
【００６２】また、本発明に係るＰＷＭインバータ装置
においては、アナログ/ディジタル変換器の変換開始
を、電圧ベクトルの切り替わるタイミングで行うよう構
成することにより、電流センサで検出された信号の最も
安定状態にある最終値をアナログ/ディジタル変換する
ことができ、電流検出の精度を大幅に向上することが可
能となる。さらに、本発明によれば、ＰＷＭインバータ
装置における主回路の電源側に流れる電流を検出する構
成またはＰＷＭインバータ装置における主回路の各相に
流れる電流を検出する構成において、ＰＷＭインバータ
装置の出力電圧が小さい場合や、指令電圧が６種の電圧
ベクトルに近い位相の場合でも、変調方式を大幅に変更
せず、ＰＷＭインバータの入力電圧を変化させることに
よって、広い制御範囲において電流を検出することがで
きる。この結果、本発明に係るＰＷＭインバータ装置
は、ＰＷＭインバータの制御周期を一定に保ちつつ電流
検出の精度を向上させることにより、高度な閉ループ制
御を行うことが可能となる。
においては、アナログ/ディジタル変換器の変換開始
を、電圧ベクトルの切り替わるタイミングで行うよう構
成することにより、電流センサで検出された信号の最も
安定状態にある最終値をアナログ/ディジタル変換する
ことができ、電流検出の精度を大幅に向上することが可
能となる。さらに、本発明によれば、ＰＷＭインバータ
装置における主回路の電源側に流れる電流を検出する構
成またはＰＷＭインバータ装置における主回路の各相に
流れる電流を検出する構成において、ＰＷＭインバータ
装置の出力電圧が小さい場合や、指令電圧が６種の電圧
ベクトルに近い位相の場合でも、変調方式を大幅に変更
せず、ＰＷＭインバータの入力電圧を変化させることに
よって、広い制御範囲において電流を検出することがで
きる。この結果、本発明に係るＰＷＭインバータ装置
は、ＰＷＭインバータの制御周期を一定に保ちつつ電流
検出の精度を向上させることにより、高度な閉ループ制
御を行うことが可能となる。
【図１】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバータ
装置における回路構成を示すブロック図である。
装置における回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のＰＷＭインバータ装置における空間ベ
クトル方式のスイッチングベクトルを説明する図であ
る。
クトル方式のスイッチングベクトルを説明する図であ
る。
【図３】本発明のＰＷＭインバータ装置における電流検
出方法に係る空間ベクトル図である。
出方法に係る空間ベクトル図である。
【図４】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバータ
装置における指令電圧変換処理のフローチャートであ
る。
装置における指令電圧変換処理のフローチャートであ
る。
【図５】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバータ
装置における区間判定処理のフローチャートである。
装置における区間判定処理のフローチャートである。
【図６】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバータ
装置における二相変調の場合の電圧ベクトル持続時間の
演算式を示す図である。
装置における二相変調の場合の電圧ベクトル持続時間の
演算式を示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバータ
装置において用いる変換テーブル１を示す図である。
装置において用いる変換テーブル１を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバータ
装置において用いる変換テーブル２を示す図である。
装置において用いる変換テーブル２を示す図である。
【図９】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバータ
装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出力
の関係を示す波形図である。
装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出力
の関係を示す波形図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバー
タ装置における三相変調の場合の電圧ベクトル持続時間
の演算式を示す図である。
タ装置における三相変調の場合の電圧ベクトル持続時間
の演算式を示す図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバー
タ装置において用いる変換テーブル３を示す図である。
タ装置において用いる変換テーブル３を示す図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバー
タ装置において用いる変換テーブル４を示す図である。
タ装置において用いる変換テーブル４を示す図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態１のＰＷＭインバー
タ装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出
力の関係を示す波形図である。
タ装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出
力の関係を示す波形図である。
【図１４】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置における回路構成を示すブロック図である。
タ装置における回路構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置における指令電圧変換処理のフローチャートであ
る。
タ装置における指令電圧変換処理のフローチャートであ
る。
【図１６】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置において用いる変換テーブル５を示す図である。
タ装置において用いる変換テーブル５を示す図である。
【図１７】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置において用いる変換テーブル６を示す図である。
タ装置において用いる変換テーブル６を示す図である。
【図１８】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出
力の関係を示す波形図である。
タ装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出
力の関係を示す波形図である。
【図１９】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置において用いる変換テーブル７を示す図である。
タ装置において用いる変換テーブル７を示す図である。
【図２０】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置において用いる変換テーブル８を示す図である。
タ装置において用いる変換テーブル８を示す図である。
【図２１】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出
力の関係を示す波形図である。
タ装置における変換前と変換後の電圧ベクトルと電流出
力の関係を示す波形図である。
【図２２】本発明に係る実施の形態２のＰＷＭインバー
タ装置における別の回路構成を示すブロック図である。
タ装置における別の回路構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明に係る実施の形態３のＰＷＭインバー
タ装置における回路構成を示すブロック図である。
タ装置における回路構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明に係る実施の形態４のＰＷＭインバー
タ装置における回路構成を示すブロック図である。
タ装置における回路構成を示すブロック図である。
１ 直流電源
２ 三相負荷
３ ＰＷＭインバータ
４ 電流センサ
６ 電流検出部（アナログ/ディジタル変換部）
７ 指令電圧生成部
８ 三角波生成部
１１ 比較部
１３ 電流センサ
１４ 電流センサ
１５ 電流センサ
Claims (20)
- 【請求項１】 ＰＷＭインバータ主回路の直流側の電流
を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段から出力された電流検出信号から指令
電圧信号を形成する指令電圧生成手段と、 前記指令電圧生成手段から入力された各相の指令電圧信
号から所望の指令電圧設定値を演算する指令電圧変換手
段と、 基準波を出力する基準波生成手段と、 前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイッチ
ングパターンを形成する比較手段とを具備し、 前記指令電圧変換手段が、 前記指令電圧生成手段により出力された各相の指令電圧
信号から演算により電圧ベクトル持続時間を求める電圧
ベクトル持続時間検出手段と、 前記指令電圧生成手段により出力された各相の指令電圧
信号から演算により指令電圧の位相領域を求める指令電
圧領域判定手段と、 前記電圧ベクトル持続時間と所定の最小設定時間とを比
較し、前記最小設定時間よりも前記電圧ベクトル持続時
間が短い場合、当該電圧ベクトル持続時間を記憶する記
憶手段と、 前記記憶手段で記憶した今回の電圧ベクトル持続時間を
前回の電圧ベクトル持続時間に加算する加算手段と、 前記指令電圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算
手段で加算された電圧ベクトル持続時間をリセットする
区間変化判定手段と、 前記加算された電圧ベクトル持続時間が前記最小設定時
間に達したか否かを判定する判定手段とを有し、 前記判定手段で前記加算された電圧ベクトル持続時間が
前記最小設定時間以上の場合、前記最小設定時間以上で
ある前記加算された電圧ベクトル持続時間を出力し、 前記判定手段で前記加算された電圧ベクトル持続時間が
前記最小設定時間未満の場合、前記電圧ベクトルをゼロ
ベクトルとするよう構成されたことを特徴とするＰＷＭ
インバータ装置。 - 【請求項２】 前記判定手段で前記加算された電圧ベク
トル持続時間が前記最小設定時間以上の場合、前記最小
設定時間以上である前記加算された電圧ベクトル持続時
間を出力するよう設定し、前記判定手段で前記加算され
た電圧ベクトル持続時間が前記最小設定時間未満の場
合、前記電圧ベクトルをゼロベクトルとするよう設定す
る変換テーブルを有する請求項１に記載のＰＷＭインバ
ータ装置。 - 【請求項３】 前記指令電圧変換手段において、少なく
とも指令電圧の１周期の間、ＰＷＭの周波数を固定する
よう構成された請求項１又は２に記載のＰＷＭインバー
タ装置。 - 【請求項４】 前記指令電圧変換手段において、前記最
小設定時間は、前記電流検出部の最小サンプル時間とＰ
ＷＭインバータのデッドタイムを加えた時間よりも長く
なるよう設定された請求項１又は２に記載のＰＷＭイン
バータ装置。 - 【請求項５】 前記電流検出部において、アナログディ
ジタル変換器を有し、当該アナログディジタル変換器に
よる検出系統を少なくとも２系統以上有し、前記電圧ベ
クトルの切り替え時に、アナログディジタル変換を開始
するよう構成した請求項１，２，３又は４のいずれかに
記載のＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項６】 三相ＰＷＭインバータ主回路の各相に流
れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段から出力された電流検出信号から指令
電圧信号を形成する指令電圧生成手段と、 前記指令電圧生成手段から入力された各相の指令電圧信
号から所望の指令電圧設定値を演算する指令電圧変換手
段と、 基準波を出力する基準波生成手段と、 前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイッチ
ングパターンを形成する比較手段とを具備し、 前記指令電圧変換手段が、前記指令電圧生成手段からの
各相の指令電圧信号から演算により前記電流検出手段と
直列に接続されたスイッチのオン時間を求めるスイッチ
ング持続時間検出手段と、 前記指令電圧生成手段からの各相の指令電圧信号から演
算により前記指令電圧の位相領域を求める指令電圧領域
判定手段と、 前記スイッチング持続時間と所定の最小設定時間とを比
較し、前記最小設定時間よりも前記スイッチング持続時
間が短い場合、前記スイッチング持続時間を記憶する記
憶手段と、 前記記憶手段で記憶した今回のスイッチング持続時間を
前回のスイッチング持続時間に加算する加算手段と、 前記指令電圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算
手段で加算されたスイッチング持続時間をゼロにする区
間変化判定手段と、 前記加算されたスイッチング持続時間が前記最小設定時
間に達したか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段で前記加算されたスイッチング持続時間が
前記最小設定時間以上の場合、前記最小設定時間以上で
ある加算されたオン状態持続時間を出力し、 前記判定手段で前記加算されたスイッチング持続時間が
前記最小設定時間未満の場合、前記電圧ベクトルをゼロ
ベクトルとするよう構成されたことを特徴とするＰＷＭ
インバータ装置。 - 【請求項７】 前記判定手段で前記加算されたスイッチ
ング持続時間が前記最小設定時間以上の場合、前記最小
設定時間以上である加算されたオン状態持続時間を出力
し、前記判定手段で前記加算されたスイッチング持続時
間が前記最小設定時間未満の場合、前記電圧ベクトルを
ゼロベクトルとするよう設定する変換テーブルを有する
請求項６に記載のＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項８】 前記指令電圧変換手段において、少なく
とも前記指令電圧の１周期の間、ＰＷＭの周波数を固定
するよう構成された請求項６又は７に記載のＰＷＭイン
バータ装置。 - 【請求項９】 前記指令電圧変換手段において、前記最
小設定時間は、前記電流検出手段の最小サンプル時間と
当該ＰＷＭインバータ装置におけるデッドタイムとを加
えた時間よりも長くなるよう設定されることを特徴とす
る請求項６，７又は８のいずれかに記載のＰＷＭインバ
ータ装置。 - 【請求項１０】 前記直流電源において、当該ＰＷＭイ
ンバータ装置の入力電圧を可変する電源電圧可変手段を
具備することを特徴とする請求項１から９のいずれか１
項に記載のＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項１１】 前記電源電圧可変手段において、交流
電圧を整流する整流部と、前記ＰＷＭインバータの入力
電圧を切り替えるスイッチング素子とを具備する請求項
１０に記載のＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項１２】 前記電源電圧可変手段において、交流
電圧を整流する整流部と、前記整流部の電圧を昇圧し当
該ＰＷＭインバータ装置の入力電圧として供給する昇圧
部とを具備する請求項１０に記載のＰＷＭインバータ装
置。 - 【請求項１３】 ＰＷＭインバータ主回路の直流側の電
流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段から出力された電流検出信号から指令
電圧信号を形成する指令電圧生成手段と、 前記指令電圧生成手段から入力された各相の指令電圧信
号から所望の指令電圧設定値を演算する指令電圧変換手
段と、 基準波を出力する基準波生成手段と、 前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイッチ
ングパターンを形成する比較手段とを具備するＰＷＭイ
ンバータ装置において、 前記指令電圧生成手段により出力された各相の指令電圧
から演算により電圧ベクトル持続時間を求めるステップ
と、 前記指令電圧生成手段により出力された各相の指令電圧
から演算により指令電圧の位相領域を求めるステップ
と、 前記電圧ベクトル持続時間と所定の最小設定時間とを比
較し、前記最小設定時間よりも前記電圧ベクトル持続時
間が短い場合、当該電圧ベクトル持続時間を記憶するス
テップと、 前記記憶手段で記憶した今回の電圧ベクトル持続時間を
前回の電圧ベクトル持続時間に加算するステップと、 前記指令電圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算
手段で加算された電圧ベクトル持続時間をリセットする
ステップと、 前記加算された電圧ベクトル持続時間が前記最小設定時
間に達したか否かを判定するステップと、 前記加算された電圧ベクトル持続時間が前記最小設定時
間以上の場合、前記最小設定時間以上である前記加算さ
れた電圧ベクトル持続時間を出力し、前記加算された電
圧ベクトル持続時間が前記最小設定時間未満の場合、前
記電圧ベクトルをゼロベクトルとするステップと、 を有することを特徴とするＰＷＭインバータ装置の電流
検出方法。 - 【請求項１４】 加算された電圧ベクトル持続時間が前
記最小設定時間以上の場合、前記最小設定時間以上であ
る前記加算された電圧ベクトル持続時間を出力するよう
設定し、前記判定手段で前記加算された電圧ベクトル持
続時間が前記最小設定時間未満の場合、前記電圧ベクト
ルをゼロベクトルとするよう設定する変換テーブルを用
いる請求項１３に記載のＰＷＭインバータ装置の電流検
出方法。 - 【請求項１５】 前記指令電圧信号が当該指令電圧信号
１周期のうちπ／３の期間、設定値の最大値または最小
値に飽和させた信号でない場合、予め用意された複数の
変換テーブルから所望の変換テーブルを選択するステッ
プを有する請求項１３又は１４に記載のＰＷＭインバー
タ装置の電流検出方法。 - 【請求項１６】 前記指令電圧信号が当該指令電圧信号
１周期のうちπ／３の期間、設定値の最大値または最小
値に飽和させた信号である場合、予め用意された複数の
変換テーブルから所望の一つの変換テーブルを選択する
ステップを有する請求項１３又は１４に記載のＰＷＭイ
ンバータ装置の電流検出方法。 - 【請求項１７】 三相ＰＷＭインバータ主回路の各相に
流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段から出力された電流検出信号から指令
電圧信号を形成する指令電圧生成手段と、 前記指令電圧生成手段から入力された各相の指令電圧信
号から所望の指令電圧設定値を演算する指令電圧変換手
段と、 基準波を出力する基準波生成手段と、 前記基準波と前記指令電圧設定値とを比較してスイッチ
ングパターンを形成する比較手段とを具備するＰＷＭイ
ンバータ装置において、 前記指令電圧生成手段からの各相の指令電圧信号から演
算により前記電流検出手段と直列に接続されたスイッチ
のオン時間を求めるステップと、 前記指令電圧生成手段からの各相の指令電圧信号から演
算により前記指令電圧の位相領域を求めるステップと、 前記スイッチング持続時間と所定の最小設定時間とを比
較し、前記最小設定時間よりも前記スイッチング持続時
間が短い場合、前記スイッチング持続時間を記憶するス
テップと、 前記記憶手段で記憶した今回のスイッチング持続時間を
前回のスイッチング持続時間に加算するステップと、 前記指令電圧の位相領域が切り替わったとき、前記加算
手段で加算されたスイッチング持続時間をゼロにするス
テップと、 前記加算されたスイッチング持続時間が前記最小設定時
間に達したか否かを判定するステップと、 前記加算されたスイッチング持続時間が前記最小設定時
間以上の場合、前記最小設定時間以上である加算された
オン状態持続時間を出力し、前記加算されたスイッチン
グ持続時間が前記最小設定時間未満の場合、前記電圧ベ
クトルをゼロベクトルとするステップと、 を有することを特徴とするＰＷＭインバータ装置の電流
検出方法。 - 【請求項１８】 前記加算されたスイッチング持続時間
が前記最小設定時間以上の場合、前記最小設定時間以上
である加算されたオン状態持続時間を出力し、前記加算
されたスイッチング持続時間が前記最小設定時間未満の
場合、前記電圧ベクトルをゼロベクトルとするよう設定
する変換テーブルを用いる請求項１７に記載のＰＷＭイ
ンバータ装置の電流検出方法。 - 【請求項１９】 前記指令電圧信号が前記指令電圧信号
１周期のうちπ／３の期間、設定値の最大値または最小
値に飽和させた信号でない場合、予め用意された複数の
変換テーブルから所望の変換テーブルを選択するステッ
プを有する請求項１７又は１８に記載のＰＷＭインバー
タ装置の電流検出方法。 - 【請求項２０】 前記指令電圧信号が前記指令電圧信号
１周期のうちπ／３の期間、設定値の最大値または最小
値に飽和させた信号である場合、予め用意された複数の
変換テーブルから所望の変換テーブルを選択するステッ
プを有する請求項１７又は１８に記載のＰＷＭインバー
タ装置の電流検出方法。
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