JP2003324990A

JP2003324990A - 可変速駆動装置

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Publication number: JP2003324990A
Application number: JP2002128222A
Authority: JP
Inventors: Masanori Miyazaki; 崎雅徳宮
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-14
Anticipated expiration: 2022-04-30
Also published as: JP4153719B2

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的安価で信頼性の高い可変速駆動装置を
提供する。【解決手段】ｎ相の各相巻線が２以上の数ｍ個の分割
巻線に分割された交流電動機と、各分割巻線に対応して
設けられ、交流側が分割巻線に個々に接続され、直流側
が各相ごとにｍ台の単相インバータを直列にして直流電
源に接続されたｎｍ台の単相インバータからなり、交流
電動機の各相ｍ組の分割巻線に、各相ごとに所定の位相
差を有し、かつ同一相内のｍ組の分割巻線には同一電流
を供給するインバータ群とを備えた可変速駆動装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交流電動機（以下、
単に「電動機」という）を駆動する駆動装置に関する。
特に本発明は、電源が高圧で、複数のインバータの直流
電源端子を直列に接続して高圧電源に接続し、インバー
タの出力を電動機に給電する方式の可変速駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高圧インバータ技術においては、
複数個の電力用半導体素子（以下、「素子」という）を
直列に接続して高電圧のインバータを構成する方式や、
比較的低電圧の複数組のインバータを直列に接続して高
圧電動機に給電する直列多重方式、中性点クランプ回路
方式などの技術が一般的である。

【０００３】図１１は、素子を直列接続する従来方式の
インバータの結線図を示すものである。図１１の電力変
換器は、機能的にはブリッジ結線の３相インバータであ
って、各アームは、スイッチング能力のある複数個（図
示の例では３個）直列の電力用半導体素子１（以下、
「スイッチング素子」という）と、各スイッチング素子
１に逆並列に接続されたダイオード２と、直流入力端に
接続されたフィルタコンデンサ３とからなっている。直
流電源をＰＮ端子から供給し、交流出力をＵ，Ｖ，Ｗ端
子から得る。

【０００４】スイッチング素子１の電圧耐量には一般に
半導体製造技術に起因する製作限界があり、現時点では
８ｋＶ程度が上限とされている。これ以上の高耐圧を必
要とする用途には、素子を直列に接続して対処すること
が行われる。図１１には３個のスイッチング素子１を直
列接続した例が示されている。直列に接続された３個の
スイッチング素子１は同時にオンオフ制御され、スイッ
チング過渡期を含むいかなる場合でも均等に電圧を分担
する必要がある。

【０００５】一般に、比較的低圧の素子を直列接続する
ことによって高圧インバータを構成する方式では、イン
バータの構成部品として電圧分担平均化のための分圧抵
抗や過電圧防止のためのスナバ回路、電圧アンバランス
が発生したときのための強制オン回路などの保護回路が
必要となり、その分、周辺部品の数が増える。また部品
点数が増加することにより装置全体の信頼性が低下す
る。このように低圧素子を用いて高圧インバータを構成
する場合、装置の複雑化および大形化を招き、結果とし
てコストの増加を招く。

【０００６】図１２は、従来の直列多重方式インバータ
装置を説明する図である。図１２は高圧３相交流電動４
０に制御された交流電力を供給するための電力変換装置
を示すものである。図１２の電力変換装置においては、
高圧化に対処して、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ごとに２組の単相イ
ンバータ１０が設けられ、これら２組の単相インバータ
１０は各相ごとに交流出力端子Ａ，Ｂを介して直列接続
されて１相分のインバータを構成し、各相インバータの
交流出力端子は一端が中性点端子Ｎに接続され、他端が
各相交流出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗを介して対応する電動機端
子に接続されている。各単相インバータ１０に対し１：
１の関係で単相または３相の整流器３０が設けられ、整
流器３０の直流出力が対応する単相インバータ１０の直
流入力端子Ｐ，Ｎに入力される。各整流器３０に対応す
る形で整流器３０と同数の変圧器４が設けられる。これ
らの変圧器４の１次端子は交流電源５に接続される。

【０００７】整流器３０はダイオードによって構成さ
れ、インバータ１０はスイッチング素子のほかにダイオ
ードおよびフィルタコンデンサを含んで構成されている
（図１１参照）。

【０００８】一般に、直列多重方式の高圧インバータは
多数の変圧器を必要とし、装置の重量増加およびコスト
増加を招く。多数の変圧器の１次巻線を共通化した多巻
線構造の変圧器を採用することにより、変圧器の台数は
１台もしくは数台程度に減少させることが可能である
が、２次巻線数の多い複雑な構造の変圧器となり、重量
やコストの増加は避けがたい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を考
慮してなされたものであって、特殊な入力変圧器などが
不要で、高耐圧の素子を使ったり、素子を直列接続して
周辺部品の増加を招いたりすることなく、比較的安価で
信頼性の高い可変速駆動装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、直流電源と、ｎ相の各相巻
線が２以上の数ｍ個の分割巻線に分割された交流電動機
と、交流電動機の各分割巻線に対応して設けられ、交流
側が分割巻線に個々に接続され、直流側が各相ごとにｍ
台の単相インバータを直列にして直流電源に接続された
ｎｍ台の単相インバータからなり、交流電動機の各相ｍ
組の分割巻線に、各相ごとに所定の位相差を有し、かつ
同一相内のｍ組の分割巻線には同一電流を供給するイン
バータ群とを備えた可変速駆動装置を構成したものであ
る。

【００１１】請求項２に係る発明は、直流電源と、ｎ相
の各相巻線が２以上の数ｍ個の分割巻線に分割され、各
相の対応する分割巻線を３相接続してｍ組の単位３相巻
線を構成した交流電動機と、交流電動機の各単位３相巻
線に対応して設けられ、交流側が単位３相巻線に個々に
接続され、直流側が互いに直列にして直流電源に接続さ
れたｍ台の３相インバータからなり、交流電動機の各相
ｍ組の分割巻線に、各相ごとに所定の位相差を有し、か
つ同一相内のｍ組の分割巻線には同一電流を供給するイ
ンバータ群とを備えた可変速駆動装置を構成したもので
ある。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の可変速駆動装置において、直流電源は、
偶数ｋ個の単位２次巻線を有する変圧器と、この変圧器
の各単位２次巻線に個々に接続され、直流出力側を直列
に接続したｋ台の整流器とから構成されていることを特
徴とする。

【００１３】請求項４に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の可変速駆動装置において、直流電源は、
複数ｐ個の単位２次巻線を有する変圧器と、この変圧器
の各単位２次巻線に個々に接続され、直流出力側を並列
に接続したｐ台の整流器とから構成されていることを特
徴とする。

【００１４】請求項５に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の可変速駆動装置において、直流電源は、
偶数ｋ台の変圧器と、交流入力側がｋ台の変圧器の２次
巻線に個々に接続され、直流出力側を直列に接続したｋ
台の整流器とから構成されていることを特徴とする。

【００１５】請求項６に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の可変速駆動装置において、直流電源は、
複数ｐ台の変圧器と、これらｐ台の変圧器の２次巻線に
個々に接続され、直流出力側を並列に接続したｐ台の整
流器とから構成されていることを特徴とする。

【００１６】請求項７に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の可変速駆動装置において、直流電源は、
交流発電機と、この交流発電機の出力端に接続された整
流器とから構成されていることを特徴とする。

【００１７】請求項８に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の可変速駆動装置において、直流電源は、
少なくとも偶数ｋ組の出力巻線を有する発電機と、交流
入力側を発電機のｋ組の出力巻線に個々に接続し、直流
出力側を互いに直列に接続したｋ台の整流器とから構成
されていることを特徴とする。

【００１８】請求項９に係る発明は、請求項１に記載の
可変速駆動装置において、インバータ群は、交流電動機
の各相内ｍ個の分割巻線に同一電流が供給されるように
同一相ｍ台の単相インバータの対応するスイッチング素
子を同一タイミングでオンオフ制御することを特徴とす
る。

【００１９】請求項１０に係る発明は、請求項２に記載
の可変速駆動装置において、インバータ群は、交流電動
機の各相内ｍ個の分割巻線に同一電流が供給されるよう
にｍ台のインバータ内の対応する相のスイッチング素子
を同一タイミングでオンオフ制御することを特徴とす
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２１】図１は本発明の実施の一形態である可変速
駆動装置を説明する図である。なお、図１において、図
１１と同一構成要素には同一符号を付している。

【００２２】３相交流電動機４０は各相の巻線を２以上
のｍ個の分割巻線に分割した構成、例えば２分割した構
成とする。それぞれの端子符号をＵ相の分割巻線に対し
てはＵ_１，Ｕ_２とＵ_３，Ｕ_４、Ｖ相の分割巻線に対して
はＶ_１，Ｖ_２とＶ_３，Ｖ_４、Ｗ相の分割巻線に対しては
Ｗ_１，Ｗ_２とＷ_３，Ｗ_４と付す。各分割巻線は相互に絶
縁されているものとする。

【００２３】各相２台の単相インバータ１０を一方の直
流入力端子Ｎ_１と他方の直流入力端子Ｐ_２で直列に接続
してＵ相単相インバータとする。その一方の単相インバ
ータの交流出力端子をＵ_１，Ｕ_２とし、他方の単相イン
バータの交流出力端子をＵ_３，Ｕ_４とし、それぞれ対応
する３相交流電動機４０のＵ相巻線の端子Ｕ_１〜Ｕ_４に
接続する。以下同様に、２台の単相インバータ１０の入
力端子Ｐ_３，Ｎ_３とＰ _４，Ｎ_４を直列に接続してＶ相イ
ンバータとする。一方の単相インバータ出力端子をＶ_１
とＶ_２、他方の単位単相インバータ出力端子をＶ_３とＶ
_４とし、それぞれ対応する３相交流電動機４０のＶ相巻
線の端子Ｖ_１〜Ｖ_４に接続する。また、２台の単相イン
バータ１０の入力端子Ｐ_５，Ｎ_５とＰ_６，Ｎ_６を直列に
接続してＷ相単相インバータとする。一方の単相インバ
ータ出力端子をＷ_１とＷ_２、他方の単相インバータ出力
端子をＷ_３とＷ_４とし、それぞれ対応する３相交流電動
機４０のＷ相巻線の端子Ｗ_１〜Ｗ_４に接続する。Ｕ，
Ｖ，Ｗ各相の直流端子Ｐ_１とＮ_２、Ｐ_３とＮ_４、Ｐ_５と
Ｎ_６はそれぞれ直流電源６に接続して直流電力の供給を
受ける。

【００２４】ここで単相インバータ１０の内部構成を、
図２を参照して説明する。図２において、ＧＴＯ，ＧＣ
Ｔ，ＩＧＢＴ，ＩＥＧＴなどに代表される４個のスイッ
チング素子１Ｕ，１Ｖ，１Ｘ，１Ｙによって単相ブリッ
ジ回路を構成し、各スイッチング素子に個々にダイオー
ド２Ｕ，２Ｖ，２Ｘ，２Ｙを逆並列に接続してインバー
タ回路を構成し、その直流入力端子Ｐ，Ｎ間にフィルタ
コンデンサ３を接続し、さらに交流出力端子Ａ，Ｂを導
出することにより電圧形インバータを構成している。こ
の単相インバータ１０は、図示していない制御手段によ
り、単相の出力電圧、電流および周波数を任意に制御す
ることができるものとする。

【００２５】再び図１を参照して、３相交流電動機４０
のＵ相巻線に接続される２台の単相インバータ１０は直
流端子Ｎ_１，Ｐ_２で直列に接続されているため、直流電
源６から供給される電流は同一である。両単相インバー
タは、同一振幅かつ同一位相の電流をＵ相の２つの分割
巻線に供給する。以下、同様にＶ相およびＷ相のインバ
ータもそれぞれＶ相巻線およびＷ相巻線の電流を供給す
る。Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電流基本波は周知のごとく相互に
１２０°位相のずれた交流になるよう図示していない制
御手段により制御される。

【００２６】各相ごとに２台の単相インバータが直列接
続されているため、出力端子の対地電位は相互に異なっ
ているが、各分割巻線は相互に分離絶縁されており、巻
線間および巻線・アース間に必要な耐電圧さえ確保でき
れば、図示の構成により何ら問題を生ずることはない。
また、たとえばＵ相分割巻線Ｕ_１−Ｕ_２とＵ_３−Ｕ_４の
間で磁束の一部または全部が共有化されるとしても、両
分割巻線を流れる電流は位相も振幅も同一となるよう制
御されるので、電動機の磁束およびトルクは任意に制御
することができる。

【００２７】以上のように構成することにより比較的安
価で信頼性の高い可変速駆動装置を実現することができ
る。

【００２８】また、図１の回路構成において、同一相に
含まれるｍ台の単相インバータ１０の対応するスイッチ
ング素子１Ｕ，１Ｖ，１Ｘ，１Ｙを互いに同一タイミン
グでオンオフ制御することにより、各相のｍ個の分割巻
線に同一電流が供給されるよう制御することができる。

【００２９】次に本発明の上記とは異なる他の実施の形
態について、図３を参照して説明する。

【００３０】図３は本発明の第２の実施の形態による可
変速駆動装置を示す図である。ここでは、３相交流電動
機４０の巻線は図１の場合と同様に各相ごとに２組の分
割巻線に分割されている。各相の第１の分割巻線の一端
Ｕ_２，Ｖ_２，Ｗ_２を接続線７によって相互に接続して第
１の中性点とする。同様に、各相の第２の分割巻線の一
端Ｕ_４，Ｖ_４，Ｗ_４を接続線８によって相互接続して第
２の中性点とする。これによりＹ結線（スター結線）の
第１の単位３相巻線Ｕ_１−Ｖ_１−Ｗ_１と第２の単位３相
巻線Ｕ_３−Ｖ_３−Ｗ_３が形成される。これら２組の単位
３相巻線は相互に絶縁されている。

【００３１】電動機４０の巻線構成に対応して、２台の
３相インバータ２１，２２が設けられ、第１の３相イン
バータ２１の直流負端子Ｎ_１と第２の３相インバータ２
２の直流正端子Ｐ_２を相互に接続することによって両３
相インバータ２１，２２を直流側で直列接続し、その接
続点から中点Ｃを導出する。第１の３相インバータ２１
の出力端子Ｕ_１，Ｖ_１，Ｗ_１を３相交流電動機４０の第
１の３相巻線端子Ｕ_１，Ｖ_１，Ｗ_１に接続し、同様に第
２の３相インバータ２２の出力端子Ｕ_３，Ｖ_３，Ｗ_３を
３相交流電動機４０の第２の３相巻線端子Ｕ_３，Ｖ_３，
Ｗ_３に接続する。直列接続された両３相インバータ２
１，２２の両端子Ｐ_１，Ｎ_２間に直流電源６から直流電
力を供給する。

【００３２】３相インバータ２１，２２は図４に示すよ
うに構成された３相インバータ２０からなっている。図
４に示す３相インバータ２０は原理的には図２に示した
単相インバータ１０と同様であって、両者は単に相数が
異なるだけである。３相インバータ２０は、ブリッジ結
線された６個のスイッチング素子１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ，１
Ｘ，１Ｙ，１Ｚによって３相ブリッジ回路を構成し、各
スイッチング素子に個々にダイオード２Ｕ，２Ｖ，２
Ｗ，２Ｘ，２Ｙ，２Ｚを逆並列に接続してインバータ回
路を構成し、その直流入力端子Ｐ，Ｎ間にフィルタコン
デンサ３を接続し、さらに交流出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗを導
出することにより電圧形インバータを構成している。

【００３３】以上のように構成された可変速駆動装置は
次のように動作する。

【００３４】２台の３相インバータ２１，２２は直流側
で直列に接続されているため、直流電源６から供給され
る電流は同一である。両３相インバータ２１，２２は、
同一振幅・同一位相の交流電流を２組の単位３相巻線に
供給する。２台の３相インバータ２１，２２は直列接続
されているため、両出力端子の対地電位は異なっている
が、電動機４０の両単位３相巻線２１，２２は相互に絶
縁されており、両者の巻線間および巻線とアースの間に
必要な耐電圧さえ確保できれば、何ら問題を生ずること
がない。また、例えばＵ相の第１の分割巻線Ｕ_１−Ｕ_２
と第２の分割巻線Ｕ_３−Ｕ_４の間で磁束の一部または全
部が共有化されるとしても、両分割巻線を流れる電流は
位相も振幅も同一となるよう制御されるので、磁束およ
びトルクは任意に制御することができる。

【００３５】以上のように構成することにより比較的安
価で信頼性の高い可変速駆動装置を実現することができ
る。

【００３６】なお、図３の構成において、ｍ台のインバ
ータ内の対応する各相のスイッチング素子１Ｕ，１Ｖ，
１Ｗ，１Ｘ，１Ｙ，１Ｚを同一タイミングでオンオフ制
御することにより、各相の分割した巻線ｍ個に同一電流
が供給されるように制御することができる。

【００３７】図１および図３で説明した実施の形態では
単位インバータを２台直列に接続した場合を例にとって
説明したが、本発明の単位インバータは２台に限定され
ることはなく、３台以上の単位インバータを直列に接続
しても、電動機の各相巻線を同数に分割すれば本発明を
適用することができる。

【００３８】また、交流電動機４０は３相電動機を例に
挙げて説明したが、３相以上、相数ｎの多相電動機であ
ってもよい。この場合、図１を拡張し、ｍ台の各単相イ
ンバータの直流側で直列に接続したものを相数分ｎ組直
流電源に接続するよう構成すればよい。

【００３９】また、図２および図４で説明したインバー
タ回路は電圧形インバータを例示して説明したが、本発
明はこれに限定されることはない。インバータ回路は周
知の電流形インバータであってもよい。

【００４０】図３で説明した実施の形態では、３相交流
電動機４０としてスター結線（Ｙ結線）の３相電動機を
例に挙げたが、デルタ結線（△結線）であってもよい。

【００４１】次に本発明の他の異なる実施の形態につい
て図５を参照して説明する。

【００４２】図５は、図１の直流電源６あるいは図３の
直流電源６の具体的構成例を示すものである。図５の直
流電源６は、変圧器４および偶数個ｋ＝２台の整流器３
１，３２からなっている。変圧器４は共通の１次巻線４
Ｐおよび２組の２次巻線４Ｓ１，４Ｓ２を備え、第１の
２次巻線４Ｓ１は第１の整流器３１に給電し、第２の２
次巻線４Ｓ２は第２の整流器３２に給電する。２次巻線
数は少なくとも整流器の台数分だけ備えているものとす
る。両整流器は３１，３２は直流側で直列接続され、必
要に応じて直列接続点から中点Ｃが導出され、両出力端
Ｐ，Ｎから直流電力を得る。なお、変圧器４の２次巻線
の一方をΔ結線、他方をＹ結線とすることにより、１次
側から見て１２パルス整流波形となって、高調波を低減
する上で有効である。

【００４３】図５の装置では、変圧器４が２組の２次巻
線を有し、整流器が２台設けられる場合を示したが、３
台の整流器を備えると共に、変圧器４に３組の２次巻線
を備え、各２次巻線に相互に２０度の位相差を持たせる
ことにより、１次側には１８パルス整流波形を得ること
ができる。また、整流器の台数と、電動機巻線の分割数
ｍとは必ずしも一致する必要はない。もし整流器と電動
機巻線の分割数ｍが一致する場合、その中点Ｃどうしを
接続することができる。

【００４４】次に図５の実施の形態に対する他の実施の
形態について、図６を参照して説明する。図６におい
て、変圧器４および整流器３１，３２自体の構成は図５
のものと同一である。

【００４５】図６に示した構成においては、複数台、た
とえば２台の整流器３１，３２の直流側を並列に接続し
ていることが図５の装置との相違点である。他は中点Ｃ
を備えていないことを除いて図５の装置と同一である。
図６の装置によっても図５の装置と同様の作用・効果を
奏することができる。

【００４６】整流器３１，３２を直列に接続する図５の
装置は相対的に高電圧・小電流の負荷に給電するのに適
しており、それに対して、整流器３１，３２を並列に接
続する図６の装置は相対的に低電圧・大電流の負荷に給
電するのに適している。

【００４７】次に、図７，８を参照して、図５，６の実
施の形態に対する変形例について説明する。図７，８に
示す実施の形態においては、図５，６の実施の形態にお
ける２組の２次巻線４Ｓ１，４Ｓ２を有する１台の変圧
器４の代わりに、１組の２次巻線を有する通常形の偶数
台、たとえば２台の変圧器４１，４２を設けている点が
特徴である。変圧器４１，４２の１次巻線は共通の交流
電源に接続され、第１の変圧器４１の２次巻線は第１の
整流器３１の交流端子に接続され、第２の変圧器４２の
２次巻線は第２の整流器３２の交流端子に接続される。

【００４８】図７，８に示す実施の形態は、それぞれ図
５，６の実施の形態と同様の作用・効果を奏することが
でき、すでに述べた変形実施例をそのまま適用すること
ができる。

【００４９】次に本発明の他の異なる実施の形態につい
て、図９および図１０を参照して説明する。

【００５０】図９に示す実施の形態では、整流器３０の
交流入力端子を交流発電機５０に直接接続している。こ
の実施の形態では、交流発電機５０の出力を整流器３０
により直接整流してその出力端子Ｐ，Ｎに直流電力を得
る。このように構成された直流電源６０は図１ないし図
３の装置における直流電源６として使用することができ
る。

【００５１】図１０に示す実施の形態では、２巻線出力
形の交流発電機５１を備え、一方の出力巻線を第１の整
流器３１に接続し、他方の出力巻線を第２の整流器３２
に接続する。このように構成された直流電源６１もまた
図１，図３の装置における直流電源６として使用するこ
とができる。ここで整流器３１，３２は直流側を直列に
接続して高電圧出力に適した構成としている。

【００５２】図１０の装置では２巻線出力形の交流発電
機５１を備え、それに対応して２台の整流器３１，３２
を備える場合を例示したが、より多くの偶数、例えば４
巻線出力形の交流発電機を備え、それに対応して４台の
整流器を備える等の変形実施形態もあり得る。また、発
電機巻線あるいは整流器の台数と、電動機巻線の分割数
ｍとは必ずしも一致する必要はない。もし整流器と電動
機巻線の分割数ｍが一致する場合、その中点Ｃどうしを
接続することができる。

【００５３】以上の説明において、整流器は構成要素で
ある半導体素子として非制御形のダイオードを用いる例
を図示したが、本発明はサイリスタ等のスイッチング素
子を用いた制御形の整流器とすることができる。さら
に、自己消弧形のスイッチング素子を使用し、ＰＷＭコ
ンバータとして構成することもできる。

【００５４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、特殊な入力変圧器などが不要で、高耐圧の素子を使
ったり、素子を直列接続して周辺部品の増加を招いたり
することなく、比較的安価で信頼性の高い可変速駆動装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る可変速駆動装
置の接続図。

【図２】図１の装置における単相インバータの構成例を
示す接続図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る可変速駆動装
置の接続図。

【図４】図３の装置における３相インバータの構成例を
示す接続図。

【図５】本発明の装置における直流電源の一構成例を示
す接続図。

【図６】本発明の装置における直流電源の他の構成例を
示す接続図。

【図７】本発明の装置における直流電源の他の構成例を
示す接続図。

【図８】本発明の装置における直流電源の他の構成例を
示す接続図。

【図９】本発明の装置における直流電源のさらに他の構
成例を示す接続図。

【図１０】本発明の装置における直流電源のさらに他の
構成例を示す接続図。

【図１１】従来の高圧インバータ回路の構成例を示す接
続図。

【図１２】従来の直列多重方式高圧インバータ回路の構
成例を示す接続図。

【符号の説明】

１スイッチング素子２ダイオード３フィルタコンデンサ４変圧器５交流電源６直流電源７接続線８接続線１０単相インバータ２０３相インバータ２１３相インバータ２２３相インバータ３０整流器３１整流器３２整流器４０３相交流電動機４１変圧器４２変圧器５０発電機５１発電機６０直流電源６１直流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源と、ｎ相の各相巻線が２以上の数ｍ個の分割巻線に分割され
た交流電動機と、前記交流電動機の各分割巻線に対応して設けられ、交流
側が前記分割巻線に個々に接続され、直流側が各相ごと
にｍ台の単相インバータを直列にして前記直流電源に接
続されたｎｍ台の単相インバータからなり、前記交流電
動機の各相ｍ組の分割巻線に、各相ごとに所定の位相差
を有し、かつ同一相内のｍ組の分割巻線には同一電流を
供給するインバータ群とを備えた可変速駆動装置。
【請求項２】直流電源と、ｎ相の各相巻線が２以上の数ｍ個の分割巻線に分割さ
れ、各相の対応する分割巻線を３相接続してｍ組の単位
３相巻線を構成した交流電動機と、前記交流電動機の各単位３相巻線に対応して設けられ、
交流側が前記単位３相巻線に個々に接続され、直流側が
互いに直列にして前記直流電源に接続されたｍ台の３相
インバータからなり、前記交流電動機の各相ｍ組の分割
巻線に、各相ごとに所定の位相差を有し、かつ同一相内
のｍ組の分割巻線には同一電流を供給するインバータ群
とを備えた可変速駆動装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の可変速駆
動装置において、前記直流電源は、偶数ｋ個の単位２次
巻線を有する変圧器と、この変圧器の各単位２次巻線に
個々に接続され、直流出力側を直列に接続したｋ台の整
流器とから構成されていることを特徴とする可変速駆動
装置。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載の可変速駆
動装置において、前記直流電源は、複数ｐ個の単位２次
巻線を有する変圧器と、この変圧器の各単位２次巻線に
個々に接続され、直流出力側を並列に接続したｐ台の整
流器とから構成されていることを特徴とする可変速駆動
装置。
【請求項５】請求項１または請求項２に記載の可変速駆
動装置において、前記直流電源は、偶数ｋ台の変圧器
と、交流入力側が前記ｋ台の変圧器の２次巻線に個々に
接続され、直流出力側を直列に接続したｋ台の整流器と
から構成されていることを特徴とする可変速駆動装置。
【請求項６】請求項１または請求項２に記載の可変速駆
動装置において、前記直流電源は、複数ｐ台の変圧器
と、これらｐ台の変圧器の２次巻線に個々に接続され、
直流出力側を並列に接続したｐ台の整流器とから構成さ
れていることを特徴とする可変速駆動装置。
【請求項７】請求項１または請求項２に記載の可変速駆
動装置において、前記直流電源は、交流発電機と、この
交流発電機の出力端に接続された整流器とから構成され
ていることを特徴とする可変速駆動装置。
【請求項８】請求項１または請求項２に記載の可変速駆
動装置において、前記直流電源は、少なくとも偶数ｋ組
の出力巻線を有する発電機と、交流入力側を前記発電機
のｋ組の出力巻線に個々に接続し、直流出力側を互いに
直列に接続したｋ台の整流器とから構成されていること
を特徴とする可変速駆動装置。
【請求項９】請求項１に記載の可変速駆動装置におい
て、前記インバータ群は、前記交流電動機の各相内ｍ個
の分割巻線に同一電流が供給されるように同一相ｍ台の
単相インバータの対応するスイッチング素子を同一タイ
ミングでオンオフ制御することを特徴とする可変速駆動
装置。
【請求項１０】請求項２に記載の可変速駆動装置におい
て、前記インバータ群は、前記交流電動機の各相内ｍ個
の分割巻線に同一電流が供給されるようにｍ台のインバ
ータ内の対応する相のスイッチング素子を同一タイミン
グでオンオフ制御することを特徴とする可変速駆動装
置。