JP2010239852A - 三相交流同期電動機の駆動装置 - Google Patents

三相交流同期電動機の駆動装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ステータコイル1の中性点1xと負極母線21との間にバッテリ3aを接続した駆動装置50において三相交流電流を求める。
【解決手段】制御回路50は、電流検出手段40aにより検出した電流Iaに中性点電流が含まれる場合と、含まれない場合を判定する判定手段を持ち,その判定に基づいて中性点電流が含まれる三相分の電流値を揃えて扱うか、中性点電流が含まれない三相分の電流値を揃えて扱うかを決定し、電動機の駆動に用いる三相交流電流を求める。
【選択図】図12

Description

本発明は、スター結線されたステータコイルを備える三相交流同期電動機の駆動装置に関するものである。
従来、三相交流電動機の駆動装置では、例えば、特許文献1に示すように、三相交流電動機に三相交流電流を出力するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御回路とを備えるものがある。
インバータ回路は、6個のトランジスタを備えている。なお、以下、インバータ回路の構成の説明のために、6個のトランジスタをトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6とする。
トランジスタSW1、SW4は、正極母線と負極母線との間で直列接続されている。トランジスタSW2、SW5は、正極母線と負極母線との間で直列接続されている。トランジスタSW3、SW6は、正極母線と負極母線との間で直列接続されている。トランジスタSW1、SW2、SW3は、正極母線に接続され、トランジスタSW4、SW5、SW6は、負極母線に接続されている。
トランジスタSW1、SW4の共通接続点は、三相交流電動機のステータコイルのW相コイルに接続されている。トランジスタSW2、SW5の共通接続点は、ステータコイルのV相コイルに接続されている。トランジスタSW3、SW6は、ステータコイルのU相コイルに接続されている。ステータコイルは、U相コイル、V相コイル、およびW相コイルがスター結線されたものである。インバータ回路の正極母線には、直流電源のプラス電極が接続され、負極母線には、直流電源のマイナス電極が接続されている。
インバータ回路の正極母線と直流電源のプラス電極との間には、インバータ回路から出力される三相交流電流を検出するための電流センサが接続されている。制御回路は、電流センサの検出電流値に基づいて、6個のトランジスタを制御して6個のトランジスタをスイッチング動作させる。これに伴い、インバータ回路は、正極母線と負極母線との間の電圧差に基づいて、上述した三つの共通接続点から三相交流電流を三相交流電動機に出力することになる。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしているときには、インバータ回路からW相コイルに流れるW相電流が電流センサにより検出される。
トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしているときには、インバータ回路からV相コイルに流れるV相電流が電流センサにより検出される。
トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしているときには、インバータ回路からU相コイルに流れるU相電流が電流センサにより検出される。
そこで、制御回路は、上述の如く電流センサにより検出されるW相電流、V相電流、およびU相電流を三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、インバータ回路を介して三相交流電動機を制御する。
特許2563226号公報
上述の特許文献1には、インバータ回路の正極母線と負極母線との間に直流電源を接続した駆動装置において、三相交流電流を検出することについて記載されているものの、ステータコイルの中性点と負極母線との間に直流電源を接続した駆動装置において三相交流電流を求めることについて記載されていない。
また、上述の特許文献1には、ステータコイルの中性点と正極母線との間に直流電源を接続した駆動装置において、三相交流電流を求めることについて記載されていない。
本発明は上記点に鑑みて、ステータコイルの中性点と負極母線との間に直流電源を接続した三相交流同期電動機の駆動装置において、インバータ回路からステータコイルに出力される三相交流電流に基づいて、三相交流同期電動機を制御することを第1の目的とする。
また、本発明は、ステータコイルの中性点と正極母線との間に直流電源を接続した三相交流同期電動機の駆動装置において、インバータ回路からステータコイルに出力される三相交流電流に基づいて、三相交流同期電動機を制御することを第2の目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1〜21に係る発明では、取得手段は、三相分の電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
取得手段により取得された三相分の電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、相毎の一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように相毎の一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする。
これにより、インバータ回路からステータコイルに出力される三相交流電流に基づいて三相交流同期電動機を制御することができる。
請求項22〜30に係る発明では、前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする。
これにより、インバータ回路からステータコイルに出力される三相交流電流に基づいて三相交流同期電動機を制御することができる。
請求項31〜34に係る発明では、前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S361、S200)を備えることを特徴とする。
これにより、インバータ回路からステータコイルに出力される三相交流電流に基づいて三相交流同期電動機を制御することができる。
請求項35〜39に係る発明では、前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする。
これにより、インバータ回路からステータコイルに出力される三相交流電流に基づいて三相交流同期電動機を制御することができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
本発明の第1実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図1の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。 図1の制御回路で用いる搬送波および電圧指令波を示す図である。 図1の制御回路の電流算出処理を示すフローチャートである。 図1のインバータ回路の概略図を示す図である。 図1のインバータ回路の概略図を示す図である。 図1のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第2実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図8のインバータ回路の概略図を示す図である。 図8のインバータ回路の概略図を示す図である。 図8のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第3実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図12のインバータ回路の概略図を示す図である。 図12のインバータ回路の概略図を示す図である。 図12のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第4実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図16の制御回路の電流算出処理を示すフローチャートである。 図16のインバータ回路の概略図を示す図である。 図16のインバータ回路の概略図を示す図である。 図16のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第5実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図21のインバータ回路の概略図を示す図である。 図21のインバータ回路の概略図を示す図である。 図21のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第6実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図25の制御回路の電流算出処理を示すフローチャートである。 図25のインバータ回路の概略図を示す図である。 図25のインバータ回路の概略図を示す図である。 図25のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第7実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図30のインバータ回路の概略図を示す図である。 図30のインバータ回路の概略図を示す図である。 図30のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第8実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図34のインバータ回路の概略図を示す図である。 図34のインバータ回路の概略図を示す図である。 図34のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第9実施形態におけるインバータ回路の概略図である。 図38のインバータ回路の概略図を示す図である。 図38のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第10実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図41のインバータ回路の概略図を示す図である。 図41のインバータ回路の概略図を示す図である。 図41のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第11実施形態におけるインバータ回路の概略図である。 第11実施形態のインバータ回路の概略図である。 第11実施形態のインバータ回路の概略図である。 本発明の第11実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図48のインバータ回路の概略図である。 図48のインバータ回路の概略図である。 図48のインバータ回路の概略図である。 本発明の第12実施形態におけるインバータ回路の概略図である。 第12実施形態のインバータ回路の概略図である。 第12実施形態のインバータ回路の概略図である。 本発明の第13実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図55のインバータ回路の概略図である。 図55のインバータ回路の概略図である。 図55のインバータ回路の概略図である。 本発明の第14実施形態におけるインバータ回路の概略図である。 第14実施形態のインバータ回路の概略図である。 第14実施形態のインバータ回路の概略図である。 本発明の第15実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図62のインバータ回路の概略図である。 図62のインバータ回路の概略図である。 図62のインバータ回路の概略図である。 本発明の第16実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図66のインバータ回路の概略図である。 図66のインバータ回路の概略図である。 図66のインバータ回路の概略図である。 本発明の第17実施形態におけるインバータ回路の概略図である。 第17実施形態のインバータ回路の概略図である。 第17実施形態のインバータ回路の概略図である。 本発明の第16実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図73のインバータ回路の概略図である。 図73のインバータ回路の概略図である。 図73のインバータ回路の概略図である。 本発明の第20実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図77の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。 図77のインバータ回路の概略図を示す図である。 図77のインバータ回路の概略図を示す図である。 図77のインバータ回路の概略図を示す図である。 図77のインバータ回路の概略図を示す図である。 図77のインバータ回路の概略図を示す図である。 図77のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第21実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図85の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。 図85のインバータ回路の概略図を示す図である。 図85のインバータ回路の概略図を示す図である。 図85のインバータ回路の概略図を示す図である。 図85のインバータ回路の概略図を示す図である。 図85のインバータ回路の概略図を示す図である。 図77のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第21実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図93の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。 図93のインバータ回路の概略図を示す図である。 図93のインバータ回路の概略図を示す図である。 図93のインバータ回路の概略図を示す図である。 図93のインバータ回路の概略図を示す図である。 図93のインバータ回路の概略図を示す図である。 図93のインバータ回路の概略図を示す図である。 本発明の第21実施形態における駆動装置の構成を示す図である。 図101の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。 図101のインバータ回路の概略図を示す図である。 図101のインバータ回路の概略図を示す図である。 図101のインバータ回路の概略図を示す図である。 図101のインバータ回路の概略図を示す図である。 図101のインバータ回路の概略図を示す図である。 図101のインバータ回路の概略図を示す図である。
(第1実施形態)
図1に本発明に係る三相交流同期電動機の駆動装置の第1実施形態を示す。図1は駆動装置の回路構成と三相交流同期電動機の一部の構成とを示す。
駆動装置10は、直流電圧に基づいて三相交流電流を三相交流同期電動機に出力して三相交流同期電動機を駆動する。三相交流同期電動機の回転軸には、例えば、圧縮機構等の負荷が接続されている。
三相交流同期電動機は、例えば永久磁石が埋め込まれたロータ(図示省略)と、ロータに回転磁界を与えるステータコイル1を備える。ステータコイル1は、U相コイル1a、V相コイル1b、およびW相コイル1cがスター結線されて中性点1xを有するものである。ステータコイル1の中性点1xとグランドとの間には、直流電源3が配置されている。直流電源3は、バッテリ3aとコンデンサ3bとから構成されている。
本実施形態では、三相交流同期電動機は、ロータの位置情報を検出するセンサが取り付けられていない構成になっている。
駆動装置10は、インバータ回路20、コンデンサ30、抵抗素子40、電圧センサ45、47a、および制御回路50を備える。インバータ回路20は、直流電源3の出力電圧とコンデンサ30のプラス電極とマイナス電極との間の電圧差とに基づいて三相交流電流をステータコイル1に出力する。
インバータ回路20は、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6およびダイオードD1、D2、D3、D4、D5、D6から構成されている。
トランジスタSW1、SW4は負極母線21と正極母線22との間に直列接続され、トランジスタSW2、SW5は負極母線21と正極母線22との間で直列接続され、トランジスタSW3、SW6は負極母線21と正極母線22との間で直列接続されている。負極母線21は、グランドに接続されている。
トランジスタSW1、SW4は、W相に対応するように設けられており、トランジスタSW1、SW4の共通接続点T1は、W相コイル1cに接続されている。トランジスタSW2、SW5は、V相に対応するように設けられており、トランジスタSW2、SW5の共通接続点T2は、V相コイル1bに接続されている。トランジスタSW3、SW6は、U相に対応するように設けられており、トランジスタSW3、SW6の共通接続点T3は、U相コイル1aに接続されている。
なお、トランジスタSW1、SW2…SW6としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタや電界効果型トランジスタ等の半導体トランジスタが用いられている。
ダイオードD1、D2、D3、D4、D5、D6は、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち対応するトランジスタに逆並列になるように配置されている。
コンデンサ30は、バッテリ3aとともに出力電圧をインバータ回路20に与える。コンデンサ30のプラス電極は、インバータ回路20の正極母線22に接続されている。コンデンサ30のマイナス電極は、中性点1xに接続されている。
抵抗素子40aは、負極母線21とバッテリ3aのマイナス電極との間に接続されている。抵抗素子40aは、後述するように、U相電流iu、V相電流iv、およびW相電流iwをそれぞれ取得するために用いられる。
U相電流iuは、トランジスタSW3、SW6の共通接続点T3からU相コイル1aに流れる相電流である。V相電流ivは、トランジスタSW2、SW5の共通接続点T2からV相コイル1bに流れる相電流である。W相電流iwは、トランジスタSW1、SW4の共通接続点T1からW相コイル1cに流れる相電流である。
なお、図中電流iu、iv、iwの電流の流れる方向は、それぞれ各矢印の方向を正とする。
電圧センサ45は、直流電源3のプラス電極とマイナス電極との間の電位差を検出するセンサである。
電圧センサ47aは、抵抗素子40の一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出するセンサである。
制御回路50は、マイクロコンピュータ、およびメモリから構成され、後述するようにセンサ45、47aのそれぞれの検出値と電子制御装置7から与えられる目標回転数とに基づいてトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6を制御する処理を実行する。
次に、本実施形態の作動について図2〜図7を参照して説明する。
制御回路50は、図2のフローチャートにしたがって、周知の三角波比較方式の制御処理を実行する。周知の三角波比較方式の制御処理は、相毎の電圧指令波VSと搬送波Kaとの比較に応じてインバータ回路20を制御する処理である。 図3に搬送波Kaを示す。搬送波Kaは、零電位からプラス側およびマイナス側に電圧が周期的に変化する三角波である。搬送波Kaの波高値VBとしては、電圧センサ45の検出値が設定される。
まず、ステップS100において、目標回転数Ncに実際の回転数Naに近づけるための相毎の電圧指令波を算出する。
相毎の電圧指令波VSは、コイル1a、1b、1cのそれぞれに対する電圧指令値を示すもので、図3に示すように、U相指令波VU、V相指令波VV、およびW相指令波VWから構成される三相の指令波である。電圧指令波VU、VV、VWは、零電位からプラス側およびマイナス側に電圧が周期的に変化する正弦波であって、後述するように、インバータ回路20を制御する際に用いられる。
相毎の電圧指令波の算出に際しては、周知であるモータの電圧方程式が用いられる。電圧方程式は、コイル1a、1b、1cのそれぞれに発生する相毎の電機子電圧と相電流iu、iv、iwとの関係を示すものである。そして、本実施形態では、相電流iu、iv、iwを電圧方程式に代入することによって算出される相毎の電機子電圧を相毎の電圧指令波としている。相電流iu、iv、iwは、後述する電流算出処理により求められる。
次のステップS200において、電圧指令波VSを用いてインバータ回路20を制御するためのスイッチング信号を求める。
具体的には、電圧指令波VSと搬送波Kaと相毎に比較してトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちいずれをオンさせるかを決定する。
U相指令波VUは、トランジスタSW3、SW6に対応している。U相指令波VUが搬送波Kaより大きいときには、正極母線22側のトランジスタSW3をオンして負極母線21側トランジスタSW6をオフする。U相指令波VUが搬送波Kaより小さいときには、トランジスタSW3をオフしてトランジスタSW6をオンする。
V相指令波VVは、トランジスタSW2、SW5に対応している。U相指令波VUの場合と同様に、V相指令波VVと搬送波Kaとの比較に応じて、正極母線22側のトランジスタSW2および負極母線21側トランジスタSW5のうち一方のトランジスタをオフして、他方のトランジスタをオンする。
同様に、W相指令波VWと搬送波Kaとの比較に応じて、正極母線22側のトランジスタSW1および負極母線21側トランジスタSW4のうち一方のトランジスタをオフして、他方のトランジスタをオンする。
このようにトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちいずれのトランジスタをオンさせるかを決定し、この決定された情報を含むスイッチング信号を算出することになる。
その後、ステップS100に戻り、ステップS100、S200の処理を繰り返して、インバータ回路20の制御信号を繰り返し求めることになる。
以上のように求められたスイッチング信号がインバータ回路20に出力されると、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6がスイッチング動作する。これに伴い、共通接続点T1、T2、T3から三相交流電流がステータコイル1に出力される。
このため、ステータコイル1から回転磁界が発生する。これに伴い、ロータが回転磁界に同期して回転する。
また、負極母線21側のトランジスタSW4、SW5、SW6のスイッチング動作に伴って、コンデンサ30に電荷が蓄積される。
負極母線21側のトランジスタのうち例えばトランジスタSW4がオンすると、直流電源3から中性点1xを通してW相コイル1cおよびトランジスタSW4を通してグランドに電流が流れる。このとき、W相コイル1cにエネルギが蓄積される。その後、トランジスタSW4がオフすると、W相コイル1cのエネルギに基づいた電流がダイオードD1を通して正極母線22側に流れる。
すなわち、トランジスタSW4がオフすると、W相コイル1cから電流がダイオードD1を通して正極母線22側に流れる。この電流は、充電電流としてコンデンサ30のプラス電極側に流れ、コンデンサ30に電荷を蓄積することになる。
次に、本実施形態の電流算出処理について図4〜図7を参照して説明する。
図5にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図5では、トランジスタSW1、SW2、SW6およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図6にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図6では、トランジスタSW1、SW3、SW5およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図7にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図7では、トランジスタSW2、SW3、SW4およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。図5、6、7中電流Iaの流れる方向は、矢印の方向を正とする。
図4は、電流算出処理を示すフローチャートである。制御回路50は、図4のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。電流算出処理は、繰り返し実行されるもので、電流算出処理の実行は、上述のステップS200でスイッチング信号を算出する毎に、開始される。すなわち、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちオンするトランジスタが変更する毎に、電流算出処理が実行される。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合について説明する。
最初のステップS300において、スイッチング信号を取得する。次のステップS310において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が1であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS310でYESと判定する。これは、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちトランジスタSW3だけがオンしているからである。
次のステップS320において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW4、SW5、SW6(図中下側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が2であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が2であるとしてステップS330でYESと判定する。これは、トランジスタSW4、SW5、SW6のトランジスタSW4、SW5がオンしているからである。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図5参照)、抵抗素子40aには、V相電流ivとW相電流iwと足した電流(iv+iw)が電流Iaとして流れる。このとき、バッテリ3aのプラス電極からステータコイル1の中性点1xに流れる電流を中性点電流inとすると、電流(iv+iw)は、−(in+iu)に等しい。そこで、ステップS340に進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として(−(in+iu))を取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40aに流れる電流Iaを三相分取得したか否かを判定する。このとき、電流IaをU相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には、ステップS300で、スイッチング信号を取得すると、このスイッチング信号に基づいて、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS310においてYESと判定する。
次のステップS320において、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が2であるとして、YESと判定する。これは、トランジスタSW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW4、SW6がオンしているからである。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図6参照)、抵抗素子40aには、電流Iaとしての電流(iu+iw)が流れる。電流(iu+iw)は、−(in+iv)に等しい。そこで、ステップS340に進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として(−(in+iv))を取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40aに流れる電流Iaを三相分取得したか否かを判定する。このとき、電流IaをU相分とV相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には、ステップS300において、スイッチング信号を取得して、次のステップS310に移行する。このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS310でYESと判定する。次のステップS320において、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が2であるとして、YESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図7参照)、抵抗素子40aには、電流Iaとしての電流(iu+iv)が流れる。電流(iu+iv)は、−(in+iw)に等しい。そこで、次のステップS341に進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として(−(in+iw))を取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40aに流れる電流Iaを三相分取得したとして、YESと判定する。次のステップS360に進んで、上述のステップS340で求めた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流(−(in+iu)、−(in+iv)、−(in+iw))とする。
次のステップS370では、上述の三相固定座標系の三相交流電流を座標変換して相電流(iu、iv、iw)を求める。
まず、三相交流電流のU相成分をiua、V相成分をiva、W相成分をiwaとすると、次の関係式(1)、(2)、(3)が成り立つ。
iua=−(in+iv)……(1)
iva=−(in+iu)……(2)
iwa=−(in+iw)……(3)
次いで、三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaを下記数1の式に代入して、二相固定座標系の交流電流iα、iβを求める。
Figure 2010239852
ここで、上記関係式(1)、(2)、(3)を上記数1の式に代入すると、電流iua、iva、iwaに含まれる中性点電流inがそれぞれ打ち消し合って、交流電流iα、iβは、電流iu、iv、iwだけの関係式になる。
これにより、電流iua、iva、iwaを三相固定座標系から二相固定座標系の交流電流に変換することにより、中性点電流inを除去した二相固定座標系の交流電流iα、iβを求めることができる。
加えて、二相固定座標系の交流電流iα、iβを三相固定座標系の電流に変換することにより、電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた電流iu、iv、iwを求める。このように求められた電流iu、iv、iwは、三相交流電流として上述のステップS100で相毎の電圧指令波を算出するために用いられる。
以上説明した本実施形態では、制御回路50は、抵抗素子40aに流れる電流Iaを三相分取得すると、三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaとする。これに加えて、三相固定座標系の三相交流電流を二相固定座標系の交流電流に変換する。さらに、二相固定座標系の交流電流を三相固定座標系の三相交流電流に変換することにより、電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた電流iu、iv、iwを求める。これに伴い、制御回路50は、電流iu、iv、iwを用いて相毎の電圧指令波を求め、この相毎の電圧指令波に基づいてインバータ回路20を制御する。これにより、三相交流電流iua、iva、iwaを用いてインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
また、本実施形態では、三相交流電流iua、iva、iwaを求めるために、1つの抵抗素子と1つの電圧センサとを用いている。
従来の三相交流同期電動機用の駆動装置では、インバータ回路20からステータコイル1に出力される三相交流電流を検出するために、3つの抵抗素子と3つの電圧センサとを用いるものがある。
これに対して、本実施形態では、上述の如く、1つの抵抗素子と1つの電圧センサとを用いているので、抵抗素子の個数および電圧センサの個数を減らすことができる。
上述の第1実施形態では、三相交流電流(iua、iva、iwa)のうち中性点電流inを相毎に除いた電流iu、iv、iwを用いて相毎の電圧指令波を算出した例を示したが、これに代えて、中性点電流inを相毎に含んでいる三相交流電流(iua、iva、iwa)を用いて相毎の電圧指令波を算出してもよい。
上述の第1実施形態では、電圧指令波VSを求める際にして三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaを用いる例を示したが、これに限らず、二相固定座標系の交流電流、或いは回転座標系の電流を用いて電圧指令波VSを求めてもよい。
(第2実施形態)
上述の第1実施形態では、三相交流電流iua、iva、iwaを座標変換して三相交流電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた電流iu、iv、iwを求める例を示したが、これに代えて、中性点電流inを検出し、この検出された中性点電流inを用いて、三相交流電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除くようにした第2実施形態を示す。
図8に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。
図8の駆動装置10は、図1の駆動装置10に、抵抗素子40cと電圧センサ47cとを追加したものである。
抵抗素子40cは、ステータコイル1の中性点1xとバッテリ3aのプラス電極との間に接続されている。抵抗素子40cは、中性点電流inを検出するために用いられる。
電圧センサ47cは、抵抗素子40cの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
次に、本実施形態の制御回路50の作動について図9〜図11を参照して説明する。
図9にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図およびステータコイル1を示す。図10にトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図およびステータコイル1を示す。図11にトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図およびステータコイル1を示す。
トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には、上述の第1実施形態と同様に、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として電流(−(in+iu))を取得することができる。
加えて、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図9参照)、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。
続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iu))のうち電流(−in)を除いた電流(−iu)を求める。さらに、電流(−iu)に(−1)を掛けてU相電流iuを求めることができる。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図10参照)、上述の第1実施形態と同様に、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として電流(−(in+iv))を取得することができる。
加えて、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得することができる。
続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iv))のうち電流(−in)を除いた電流(−iv)を求める。さらに、電流(−iv)に(−1)を掛けてV相電流ivを求めることができる。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図11参照)、上述の第1実施形態と同様に、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として電流(−(in+iw))を取得することができる。
加えて、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。
続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iw))のうち電流(−in)を除いた電流(−iw)を求める。さらに、電流(−iw)に(−1)を掛けてW相電流iwを求めることができる。
以上のように求められたU相電流iu、V相電流iv、W相電流iwを揃えて三相交流電流として、この三相交流電流を用いて相毎の電圧指令波を算出する。
以上により、制御回路50は、上述の第1実施形態と同様に、三相交流電流iu、iv、iwを求め、この三相交流電流iu、iv、iwを用いて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
(第3実施形態)
上述の第1、2実施形態では、相電流に中性点電流inを加えた電流を、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして相毎に検出した例を示したが、これに代えて、相電流を抵抗素子40aに流れる電流Iaとして検出する本第3実施形態を示す。
本実施形態の駆動装置10の回路構成は、上述の第1実施形態の駆動装置10の回路構成と同一である。
以下、本実施形態の制御回路50の制御処理について図12〜図15を参照して説明する。
図13にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図13では、トランジスタSW3、SW4、SW5およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図14にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図14では、トランジスタSW2、SW4、SW6およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図15にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20を示す。図15では、トランジスタSW1、SW5、SW6およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。図13、14、15中電流Iaの流れる方向は、矢印の方向を正とする。
図12は、本実施形態の制御回路50の電流算出処理を示すフローチャートである。制御回路50は、図12のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合について説明する。
最初のステップS300において、スイッチング信号を取得して、次のステップS311において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が2であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち2つのトランジスタSW1、SW2だけがオンしているので、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち、オンしているトランジスタの個数が2であるとして、ステップS311でYESと判定する。
次のステップS321において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW4、SW5、SW6(図中下側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(中ON数と記す)が1であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW4、SW5、SW6のうちいずれかいずれか1つのトランジスタSW6だけがオンしているので、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS331でYESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図13参照)、抵抗素子40aには、U相電流iuが電流Iaとして流れる。そこで、次のステップS340aに進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)としてiuを取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40aに流れる電流Iaを三相分取得したか否かを判定する。このとき、電流IaをU相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、ステップS300に戻り、スイッチング信号を取得する。このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には、次のステップS311において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるとしてYESと判定する。
これに伴い、ステップS321では、トランジスタSW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW5だけがオンしているとして、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が1であるとして、YESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図14参照)、抵抗素子40aには、電流Iaとしての電流ivが流れる。そこで、次のステップS341に進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)としてV相電流ivを取得する。
次のステップS350では、電流IaをU相分とV相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、ステップS300に戻り、スイッチング信号を取得する。ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には、次のステップS311において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるとしてYESと判定する。次のステップS321において、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が1であるとして、YESと判定する。
ここで、トランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図15参照)、抵抗素子40aには、電流Iaとしての電流iwが流れる。そこで、次のステップS340aに進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)としてW相電流iwを取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40aに流れる電流Iaを三相分取得したとして、YESと判定する。次のステップS360に進んで、上述のステップS340aで求めた三相分の電流Iaを揃えて三相交流電流iu、iv、iwとする。
以上説明した本実施形態では、制御回路50は、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして相電流iu、iv、iwを取得し、相電流iu、iv、iwを揃えて三相交流電流とする。したがって、上述の第1実施形態と同様に、インバータ回路20からステータコイル1に出力される三相交流電流を用いて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
上述の第3実施形態において、ステップS360で求めた相電流iu、iv、iwと、上述の第1実施形態で求めた相電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求めて、この相電流の平均値を用いて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を駆動してもよい。
(第4実施形態)
上述の第1〜3実施形態では、インバータ回路20の負極母線21とバッテリ3aのマイナス電極との間に抵抗素子を配置した例を示したが、これに代えて、インバータ回路20の正極母線22とコンデンサ30のプラス電極との間に抵抗素子を配置した本第4実施形態を示す。
図16に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。図16は、図1に示す回路構成おいて、抵抗素子40bに代わる抵抗素子40bと電圧センサ47aに代わる電圧センサ47bを備えた構成になっている。
抵抗素子40bは、インバータ回路20の正極母線22とコンデンサ30のプラス電極との間に配置されている。電圧センサ47bは、抵抗素子40bの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
次に、本実施形態の制御回路50の制御処理について図17〜図20を参照して説明する。
図18にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図18では、トランジスタSW1、SW2、SW6およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図19にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図19では、トランジスタSW1、SW3、SW5およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図20にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図20では、トランジスタSW2、SW3、SW4およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。図18、19、20中電流Ibの流れる方向は、矢印の方向を正とする。
図17は、本実施形態の制御回路50の電流算出処理を示すフローチャートである。制御回路50は、図17のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。図17において、図4と同一符号は、同一ステップを示し、その説明を省略する。
まず、ステップS300において、スイッチング信号を取得する。このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には、次のステップS310においてトランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が1であるとしてYESと判定する。
次のステップS320において、トランジスタSW4、SW5、SW6(図中下側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が2であるとしてYESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図18参照)、次のステップS345に進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)としてU相電流iuを取得する。
次のステップS350において、U相電流iuとしての電流IbをU相分だけ取得しているので、電流Ibを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、ステップS300に戻り、スイッチング信号を取得する。このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には、次のステップS310において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとしてYESと判定する。これに伴い、ステップS321では、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が2であるとして、YESと判定する。
ここで、トランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図19参照)、抵抗素子40bには、電流Ibとしての電流ivが流れる。そこで、次のステップS345に進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)としてV相電流ivを取得する。
次のステップS350では、電流IbをU相分とV相分だけ取得しているので、電流Ibを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、ステップS300に戻り、スイッチング信号を取得する。ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には、次のステップS310において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるとしてYESと判定する。次のステップS320において、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が1であるとして、YESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図20参照)、抵抗素子40bには、電流Ibとしての電流iwが流れる。そこで、次のステップS345に進んで、電圧センサ47bの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)としてW相電流iwを取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40bに流れる電流Ibを三相分取得したとして、YESと判定する。次のステップS360に進んで、上述のステップS345で求めた三相分の電流Ibを揃えて三相交流電流iu、iv、iwとする。
以上説明した本実施形態では、制御回路50は、相電流iu、iv、iwを抵抗素子40bに流れる電流Ibとしてそれぞれ検出する。したがって、上述の第1実施形態と同様に、三相交流電流iu、iv、iwを求める。これに伴い、制御回路50は、電流iu、iv、iwに基づきインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
(第5実施形態)
上述の第4実施形態では、相電流を抵抗素子40bに流れる電流Ibとして相毎に検出する例を示したが、これに代えて、相電流に中性点電流inを加えた電流を、抵抗素子40bに流れる電流Ibとして相毎に検出した第5実施形態を示す。
本実施形態の制御回路50の回路構成は、上述の第4実施形態の回路構成と同一である。
以下、本実施形態の制御回路50の制御処理について図21〜図24を参照して説明する。
図22にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図22では、トランジスタSW3、SW4、SW5およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図23にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図23では、トランジスタSW2、SW4、SW6およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。
図24にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図24では、トランジスタSW1、SW5、SW6およびダイオードD1、D2、…D6を省略している。図22、23、24中電流Ibの流れる方向は、矢印の方向を正とする。
図21は、本実施形態の制御回路50の電流算出処理を示すフローチャートである。制御回路50は、図21のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。図21において、図12と同一符号は同一ステップであるため、その説明は省略する。
まず、ステップS300において、スイッチング信号を取得する。ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には、次のステップS311において、トランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が2であるとしてYESと判定する。
次のステップS321において、トランジスタSW4、SW5、SW6(図中下側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が1であるとしてYESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図22参照)、ステップS340aに進んで、電圧センサ47bの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として−(in+iu)を取得する。
次のステップS350において、電流IbをU相分だけ取得しているので、電流Ibを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、ステップS300に戻り、スイッチング信号を取得する。このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には、次のステップS311において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるとしてYESと判定する。これに伴い、ステップS321では、トランジスタSW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW5だけがオンしているとして、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が1であるとして、YESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図23)、ステップS345aに進んで、電圧センサ47bの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として−(in+iv)を取得する。
次のステップS350では、電流IbをU相分とV相分だけ取得しているので、電流Ibを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、ステップS300に戻り、スイッチング信号を取得する。ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には、次のステップS311において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるとしてYESと判定する。次のステップS321において、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち、オンしているトランジスタの個数が1であるとして、YESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図24参照)、ステップS345aに進んで、電圧センサ47bの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として−(in+iw)を取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40bに流れる電流Ibを三相分取得したとして、YESと判定する。次のステップS360に進んで、上述のステップS340aで求めた三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流とする。
次のステップS370では、三相固定座標系の三相交流電流を座標変換して二相固定座標系の交流電流iα、iβを求める。これにより、上述の第1実施形態と同様に、中性点電流inを相毎に除去した二相固定座標系の交流電流iα、iβを求めることができる。加えて、二相固定座標系の交流電流iα、iβを三相固定座標系の電流に変換することにより、三相分の電流Ibのうち中性点電流inを相毎に除いた電流iu、iv、iwを求めることができる。
以上説明した本実施形態では、制御回路50は、抵抗素子40bに流れる電流Ibを三相分取得し、三相分の電流Ibを揃え三相固定座標系の三相交流電流とし、この三相固定座標系の三相交流電流を座標変換して三相交流電流iu、iv、iwを求める。これに加えて、三相交流電流iu、iv、iwに基づきインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
上述の第5実施形態では、ステップS370で求めた相電流iu、iv、iwと上述の第4実施形態で求めた相電流iu、iv、iwとを相毎に平均して相電流の平均値を求め、この相電流の平均値を用いて相毎の電圧指令波を求めてもよい。
(第6実施形態)
次に、上述の第1、第4実施形態を組み合わせて、抵抗素子40aおよび電圧センサ47aを用いて検出される三相交流電流と抵抗素子40bおよび電圧センサ47bとを用いて検出される三相交流電流との平均値を用いて三相交流同期電動機を制御するようにした本第6実施形態を示す。
図25に本第6実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。図25は、図1に示す回路構成おいて、抵抗素子40bと電圧センサ47bとを追加した構成になっている。
抵抗素子40bは、上述の第4実施形態と同様に、インバータ回路20の正極母線22とコンデンサ30のプラス電極との間に配置されている。電圧センサ47bは、上述の第4実施形態と同様に、抵抗素子40bの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
次に、本実施形態の制御回路50の制御処理について図26〜図29を参照して説明する。
図27にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図およびステータコイル1を示す。
図28にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図およびステータコイル1を示す。
図29にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図およびステータコイル1を示す。
図26は、本実施形態の制御回路50の電流算出処理を示すフローチャートである。制御回路50は、図26のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。図26において、図4と同一符号は、同一ステップを示し、その説明を省略する。
まず、ステップS300において、スイッチング信号を取得する。このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には、次のステップS310においてトランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が1であるとしてYESと判定する。
次のステップS320において、トランジスタSW4、SW5、SW6(図中下側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が2であるとしてYESと判定する。
トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図27参照)、ステップS340において、(−(in+iu))として電流Iaを取得する。電流Iaは、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)である。
これに加えて、ステップS345においてU相電流iuとして電流Ibを取得する。電流Ibは、電圧センサ47bの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)である。
次のステップS350において、電流Ia、IbをU相分だけ検出しているので、電流Ia、Ibを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、電流Ia、Ibを三相分取得して、ステップS350でYESと判定するまで、ステップS300、ステップS310のYES判定、ステップS320のYES判定、およびステップS340、S345の各処理を繰り返す。
トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしているときには(図28参照)、ステップS340において、電流(−(in+iv))として電流Iaを取得する。これに加えて、ステップS345において、V相電流ivとして電流Ibを取得する。
また、図29に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしているときには、ステップS340において、電流(−(in+iw))として電流Iaを取得する。これに加えて、ステップS345において、W相電流iwとして電流Ibを取得する。
その後、ステップS350において、抵抗素子40aに流れる電流Ia、Ibを三相分取得したとして、YESと判定すると、次のステップS361に移行する。このとき、上述の第1実施形態と同様に、上述のステップS340で求めた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaとし、三相交流電流iua、iva、iwaを座標変換することにより、電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた三相交流電流iu、iv、iwを求める。
次のステップS362では、上述のステップS345で求めた三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwとする。
次のステップS371では、次のステップS361で求めた相電流iu、iv、iwと、次のステップS362で求めた相電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求める。
このように求められた相電流の平均値を用いて相毎の電圧指令波を求める。この相毎の電圧指令波を用いて上述の第1実施形態と同様に、スイッチング信号を求める。これに伴い、スイッチング信号をインバータ回路20に出力してトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6をスイッチング動作させる。
以上説明した本実施形態では、制御回路50は、抵抗素子40aに流れる電流Iaを用いて求めた三相交流電流と、抵抗素子40bに流れる電流Ibを用いて求めた三相交流電流との平均値を求める。この求めた平均値を用いて相毎の電圧指令波を求める。そして、この相毎の電圧指令波を用いてスイッチング信号を求め、この求められたスイッチング信号をインバータ回路20に出力する。これにより、上述の平均値に基づいて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
上述の第6実施形態では、三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaを座標変換して三相交流電流iu、iv、iwを求めた例を示したが、これに代えて、上述の第2実施形態と同様に、ステータコイル1の中性点1xとバッテリ3aのプラス電極との間に抵抗素子を接続し、この抵抗素子に流れる中性点電流inを検出し、この検出された中性点電流inを用いて三相交流電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを除去してもよい。
(第7実施形態)
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち2つのトランジスタがオンし、トランジスタSW4、SW5、SW6のうち1つのトランジスタがオンしたタイミングにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaと抵抗素子40bに流れる電流Ibとに基づき相電流の平均値を求める本第7実施形態を示す。
本実施形態の制御回路50の回路構成は、上述の第6実施形態の制御回路50の回路構成と同一である。
次に、本実施形態の制御回路50の制御処理について図30〜図33を参照して説明する。
図31にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図32にトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図33にトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。
図30は、本実施形態の制御回路50の電流算出処理を示すフローチャートである。制御回路50は、図30のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。図30において、図12と同一符号は、同一ステップを示し、その説明を省略する。
まず、ステップS300において、スイッチング信号を取得する。このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には、次のステップS311においてトランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が2であるとしてYESと判定する。
次のステップS321において、トランジスタSW4、SW5、SW6(図中下側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が1であるとしてYESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図31参照)、ステップS340aにおいてU相電流iuとして電流Iaを取得する。電流Iaは、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)である。
次のステップS345aにおいて、電流(−(in+iu))として電流Ibを取得する。電流Ibは、電圧センサ47bの検出電圧Vを抵抗素子40bの抵抗値Rで割り算した値(V/R)である。次のステップS350において、電流Ia、IbをU相分だけ検出しているので、電流Ia、Ibを三相分取得していないとして、NOと判定する。
その後、電流Ia、Ibを三相分取得して、ステップS350でYESと判定するまで、ステップS300、ステップS311、ステップS321のYES判定、およびステップS340a、S345aの各処理を繰り返す。トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしているときには(図32参照)、ステップS340aにおいて、V相電流ivとして電流Iaを取得する。
次のステップS345aにおいて、電流(iu+iw)として電流Ibを取得する。
トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしているときには(図33参照)、ステップS340aに進んで、W相電流iwとして電流Iaを取得する。 次のステップS345aにおいて、電流(−(in+iw))として電流Ibを取得する。
次のステップS350において、抵抗素子40aに流れる電流Ia、Ibを三相分取得したとして、YESと判定して、次のステップS363に移行する。ここで、上述のステップS340で求めた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwとする。
次のステップS364では、上述の第5実施形態と同様に、上述のステップS340aで求めた三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaとし、三相交流電流iua、iva、iwaを座標変換することにより、電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた三相交流電流iu、iv、iwを求める。
次のステップS371において、上述のステップS363で求めた三相交流電流iu、iv、iwと、上述のステップS364で求めた三相交流電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求める。
すなわち、抵抗素子40aに流れる電流Iaに基づいて求められた三相交流電流iu、iv、iwと、抵抗素子40bに流れる電流Ibに基づいて求められた三相交流電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求める。これに伴い、この求められた平均値を用いて相毎の電圧指令波を求める。この電圧指令波を用いてスイッチング信号を求め、このスイッチング信号をインバータ回路20に出力してトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6をスイッチング動作させる。
以上説明した本実施形態では、上述の第6実施形態と同様、制御回路50は、抵抗素子40aに流れる電流Iaに基づいて求められた三相交流電流iu、iv、iwと、抵抗素子40bに流れる電流Ibに基づいて求められた三相交流電流iu、iv、iwとの平均値を用いてインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
また、上述の第6実施形態において抵抗素子40a、40bを用いてそれぞれ求められた2つの三相交流電流と上述の第7実施形態において抵抗素子40a、40bを用いてそれぞれ求められた2つの三相交流電流とを用意し、この用意された4つの三相交流電流の相毎の平均値を求め、この求められた相毎の平均値を用いてインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御してもよい。
(第8実施形態)
上述の第1実施形態では、負極母線21とステータコイル1の中性点1xとの間にバッテリ3aを接続した例を示したが、これに代えて、正極母線22とステータコイル1の中性点1xとの間に直流電源3を接続した第8実施形態を示す。
図34に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。本実施形態の駆動装置10のうち直流電源3とコンデンサ30との配置以外は、図1の回路構成の同一である。
本実施形態の直流電源3は、正極母線22とステータコイル1の中性点1xとの間に接続されている。コンデンサ30は、負極母線21とステータコイル1の中性点1xとの間に接続されている。
次に、本実施形態の作動について説明する。
本実施形態の制御回路50は、上述の第1実施形態と同様に、図4のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図35〜図37を参照して説明する。
図35はトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図36はトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図37はトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図35参照)、(−(in+iu))電流Iaとして取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図36参照)、電流(iu+iv)として電流Iaを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図37参照)、電流(iu+iw)として電流Iaを取得する。
以上のように求められた(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))を揃えて三相固定座標系の三相交流電流とする。これに加えて、三相固定座標系の三相交流電流を、上述の第1施形態と同様に、座標変換して、中性点電流inを相毎に除いた三相交流電流iu、iv、iwを求め、この三相交流電流iu、iv、iwに基づきインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御する。
上述の第8実施形態では、中性点に流れる電流を含む三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaを座標変換して三相交流電流iu、iv、iwを求めた例を示したが、これに代えて、上述の第2実施形態と同様に、ステータコイル1の中性点1xとバッテリ3aのプラス電極との間に抵抗素子を接続し、この抵抗素子に流れる中性点電流inを検出し、この検出された中性点電流inを用いて三相交流電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを除去してもよい。
(第9実施形態)
上述の第8実施形態では、相電流に中性点電流inを加えた電流を、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして相毎に検出した例を示したが、これに代えて、相電流を抵抗素子40aに流れる電流Iaとして検出する第9実施形態を示す。
本実施形態の駆動装置10の回路構成は、上述の第8実施形態の駆動装置10の回路構成の同様である。
次に、本実施形態の作動について説明する。
本実施形態の制御回路50は、上述の第3実施形態と同様に、図12のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図38〜図40を参照して説明する。
図38はトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。図39はトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。図40はトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図38参照)、U相電流iuとして電流Iaを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図39参照)、V相電流ivとして電流Iaを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図40参照)、W相電流iwとして電流Iaを取得する。
以上のように求められた電流Iaを三相分揃えて三相交流電流iu、iv、iwとする。したがって、上述の第3実施形態と同様に、三相交流電流iu、iv、iwを求め、三相交流電流iu、iv、iwに基づきインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
また、上述の第9実施形態において求めた相電流iu、iv、iwと、上述の第8実施形態で求めた相電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求めて、この相電流の平均値を用いて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を駆動してもよい。
(第10実施形態)
上述の第8実施形態では、抵抗素子を負極母線21とコンデンサ30のマイナス電極との間に接続した例を示したが、これに代えて、抵抗素子を正極母線22とバッテリ3aのマイナス電極との間に接続した本第10実施形態を示す。
図41に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。図41は、図34に示す回路構成おいて、抵抗素子40aに代わる抵抗素子40bと電圧センサ47aに代わる電圧センサ47bを備えた構成になっている。
次に、本実施形態の作動について説明する。
本実施形態の制御回路50は、上述の第4実施形態と同様に、図17のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図42〜図44を参照して説明する。
図42はトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図43はトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図44はトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図42参照)、U相電流iuとして電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図43参照)、V相電流ivとして電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図44参照)、W相電流iwとして電流Ibを取得する。
以上のように求められたU相電流iu、V相電流iv、W相電流iwを揃えて三相交流電流iu、iv、iwとする。したがって、上述の第4実施形態と同様に、三相交流電流iu、iv、iwに基づいて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
(第11実施形態)
上述の第10実施形態では、相電流を抵抗素子40bに流れる電流Ibとして相毎に検出する例を示したが、これに代えて、相電流に中性点電流inを加えた電流を、抵抗素子40bに流れる電流Ibとして相毎に検出した第11実施形態を示す。
本実施形態の駆動装置10の回路構成は、上述の第10実施形態の駆動装置10と同様である。
次に、本実施形態の作動について説明する。
本実施形態の制御回路50は、上述の第5実施形態と同様に、図21のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図45〜図47を参照して説明する。
図45はトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図46はトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図47はトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図45参照)、電流(−(in+iu))を電流Ibとして取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図46参照)、電流(−(in+iv))を電流Ibとして取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合(図47参照)、電流(−(in+iw)を電流Ibとして取得する。
このように求められた電流(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))を揃えて三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaとし、この三相固定座標系の三相交流電流を、上述の第5実施形態と同様、座標変換して、三相交流電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた三相交流電流iu、iv、iwを求める。
以上により、上述の第5実施形態と同様に、三相固定座標系の三相交流電流(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))のうち、中性点電流inを相毎に除いた三相交流電流iu、iv、iwを求め、この三相交流電流iu、iv、iwに基づきインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
また、上述の第11実施形態において求めた相電流iu、iv、iwと、上述の第10実施形態で求めた相電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求めて、この相電流の平均値を用いて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を駆動してもよい。
(第12実施形態)
次に、上述の第8、10実施形態を組み合わせて、抵抗素子40aおよび電圧センサ47aにより検出される三相交流電流と、抵抗素子40bおよび電圧センサ47bにより検出される三相交流電流との平均値を求める本実施形態を示す。
図48に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。図48は、図34に示す回路構成において、抵抗素子40bと電圧センサ47bとを追加した構成になっている。
抵抗素子40bは、インバータ回路20の正極母線22とバッテリ3aのプラス電極との間に配置されている。電圧センサ47bは、上述の第10実施形態と同様に、抵抗素子40bの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
次に、本実施形態の制御回路50の制御処理について説明する。
制御回路50は、上述の第6実施形態と同様、図26のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、電流算出処理の概略について説明する。
図49にトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図50にトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図51にトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図49参照)、電流(−(in+iu))として電流Iaを取得する。このとき、U相電流iuとして電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図50参照)、電流(−(in+iv))として電流Iaを取得する。このとき、V相電流ivとして電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図51参照)、電流(−(in+iw))として電流Iaを取得する。このとき、W相電流iwが電流Ibを取得する。
このように求められた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaとし、三相交流電流iua、iva、iwaを座標変換することにより、電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた三相交流電流iu、iv、iwを求める。一方、三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iu’、iv’、iw’とする。
加えて、三相交流電流iu、iv、iwと三相交流電流iu’、iv’、iw’との平均値を相毎に求める。この求められた平均値を用いて相毎の電圧指令波を求める。この相毎の電圧指令波を用いて上述の第1実施形態と同様に、スイッチング信号を求める。これに伴い、スイッチング信号をインバータ回路20に出力してトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6をスイッチング動作させる。
以上説明した本実施形態では、制御回路50は、抵抗素子40aに流れる電流Iaを用いて求めた三相交流電流と、抵抗素子40bに流れる電流Ibを用いて求めた三相交流電流との相毎の平均値を求める。この求めた相毎の平均値を用いて相毎の電圧指令波を求める。
そして、この相毎の電圧指令波を用いてスイッチング信号を求め、この求められたスイッチング信号をインバータ回路20に出力する。これにより、上述の平均値に基づいて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
(第13実施形態)
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち1つのトランジスタがオンしたときに抵抗素子40aに流れる電流Iaと抵抗素子40bに流れる電流Ibとに基づき相電流の平均値を求める本第13実施形態を示す。
次に、本実施形態の制御回路50の制御処理について図30、図52〜図54を参照して説明する。
本実施形態の制御回路50は、図30のフローチャートにしたがって、上述の第7実施形態と同様、電流算出処理を実行する。電流算出処理の概略について説明する。
図52にトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図53にトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図54にトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図52参照)、U相電流iuとして電流Iaを取得する。加えて、電流(−(in+iu))として電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図53参照)、V相電流ivとして電流Iaを取得する。加えて、電流(−(in+iv))として電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図54参照)、W相電流iwとして電流Iaを取得する。加えて、電流(−(in+iw))として電流Ibを取得する。
このように求められた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwとする。一方、三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaとし、三相交流電流iua、iva、iwaを、上述の第7実施形態と同様、座標変換することにより、電流iua、iva、iwaのうち中性点電流inを相毎に除いた三相交流電流iu”、iv”、iw”を求める。加えて、相電流iu、iv、iwと相電流iu”、iv”、iw”との平均値を求める。この平均値を用いて相毎の電圧指令波を求める。
以上説明した本実施形態によれば、制御回路50は、上述の第7実施形態と同様、抵抗素子40aおよび電圧センサ47aを用いて検出される三相交流電流と抵抗素子40bおよび電圧センサ47bを用いて検出される三相交流電流との平均値を用いて相毎の電圧指令波を求める。そして、この相毎の電圧指令波を用いてスイッチング信号を求め、この求められたスイッチング信号をインバータ回路20に出力する。これにより、上述の平均値に基づいて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
また、上述の第13実施形態において抵抗素子40a、40bを用いてそれぞれ求められた2つの三相交流電流と上述の第12実施形態において抵抗素子40a、40bを用いてそれぞれ求められた2つの三相交流電流とを用意し、この用意された4つの三相交流電流の相毎の平均値を求め、この求められた相毎の平均値を用いてインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御してもよい。
(第14実施形態)
上述の第1実施形態では、ステータコイル1の中性点1xと正極母線22のとの間にコンデンサ30を接続した例を示したが、これに代えて、正極母線22と負極母線21との間にコンデンサ30を接続した本第14実施形態を示す。
図55に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。本実施形態の駆動装置10は、図1の回路構成において、抵抗素子40aに代わる抵抗素子40bと電圧センサ47aに代わる電圧センサ47bを備えた構成になっている。
抵抗素子40bは、コンデンサ30のプラス電極とインバータ回路20の正極母線22との間に接続されている。電圧センサ47bは、抵抗素子40bの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
本実施形態のバッテリ3aのマイナス電極は、負極母線21に接続されている。コンデンサ3bのマイナス電極は、負極母線21に接続されている。
本実施形態の制御回路50は、上述の第4実施形態と同様に、図17のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図56〜図58を参照して説明する。
図56はトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図57はトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図58はトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図56参照)、U相電流iuとして電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図57参照)、V相電流ivとして電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図58参照)、W相電流iwとして電流Ibを取得する。
以上のように求められたU相電流iu、V相電流iv、W相電流iwを揃えて三相交流電流iu、iv、iwとする。したがって、上述の第4実施形態と同様に、三相交流電流iu、iv、iwを求め、この三相交流電流iu、iv、iwに基づきインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御できる。
(第15実施形態)
上述の第14実施形態では、相電流を抵抗素子40bに流れる電流Ibとして相毎に検出する例を示したが、これに代えて、相電流に中性点電流inを加えた電流を、抵抗素子40bに流れる電流Ibとして相毎に検出した第15実施形態を示す。
本実施形態の駆動装置10の回路構成は、上述の第14実施形態の駆動装置10と同様である。
次に、本実施形態の作動について説明する。
本実施形態の制御回路50は、上述の第5実施形態と同様に、図21のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図59〜図61を参照して説明する。
図59はトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図60はトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図61はトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図59参照)、電流(−(in+iu))として電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図60参照)、電流(−(in+iv))として電流Ibを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図61参照)、電流(−(in+iw))として電流Ibを取得する。
以上のように求められた電流(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))を揃えて三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaとする。この三相交流電流を座標変換して二相固定座標系の交流電流iα、iβを求める。加えて、二相固定座標系の交流電流iα、iβを三相固定座標系の電流に変換することにより、三相固定座標系の三相交流電流(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))のうち中性点電流inを相毎に除いた電流iu、iv、iwを求める。これに伴い、この電流iu、iv、iwに基づきインバータ回路20を介して三相交流同期電動機を制御することができる。
上述の第14、15実施形態では、抵抗素子40bをコンデンサ30のプラス電極と正極母線22との間に接続した例を示したが、これに限らず、抵抗素子40bをコンデンサ30のマイナス電極と負極母線21との間に接続してもよい。
また、上述の第15実施形態において求めた相電流iu、iv、iwと、上述の第14実施形態で求めた相電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求めて、この相電流の平均値を用いて、インバータ回路20を介して三相交流同期電動機を駆動してもよい。
(第16実施形態)
次に、中性点電流inを検出してこの検出された中性点電流inに基づいて三相交流電流iua、iva、iwaに含まれる中性点電流inを相毎に除くようにした第16実施形態を示す。
図62に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。本実施形態の駆動装置10は、図55の回路構成に抵抗素子40cと電圧センサ47cを追加した構成になっている。抵抗素子40cは、負極母線21とバッテリ3aのマイナス電極との間に接続されている。電圧センサ47cは、抵抗素子40cの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
本実施形態のバッテリ3aのマイナス電極は、抵抗素子40cを介して負極母線21に接続されている。コンデンサ3bのマイナス電極は、抵抗素子40cを介して負極母線21に接続されている。
次に、本実施形態の制御回路50の作動について図63〜図65を参照して説明する。
図63にトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図64にトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図65にトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図63参照)、上述の第15実施形態と同様に、電流(−(in+iu))として電流Ibを取得する。加えて、抵抗素子40cには、図63に示すように、中性点電流inが流れる。そこで、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iu))のうち電流(−in)を除いた電流(−iu)を求める。さらに、電流(−iu)に(−1)を掛けてU相電流iuを求める。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図64参照)、電流(−(in+iv))として電流Ibを取得する。加えて、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。
続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iv))のうち電流(−in)を除いた電流(−iv)を求める。さらに、電流(−iv)に(−1)を掛けてV相電流ivを求める。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図65参照)、電流(−(in+iw))として電流Ibを取得する。
加えて、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iw))のうち電流(−in)を除いた電流(−iw)を求める。さらに、電流(−iw)に(−1)を掛けてW相電流iwを求める。
このように求められたU相電流iu、V相電流iv、W相電流iwを揃えて三相交流電流とする。したがって、上述の第15実施形態と同様に、インバータ回路20からステータコイル1に出力される三相交流電流を求めることができる。
(第17実施形態)
上述の第8実施形態では、コンデンサ30がステータコイル1の中性点1xと負極母線21との間に接続した例を示したが、これに代えて、コンデンサ30を負極母線21と正極母線22との間に接続した本第17実施形態を示す。
図66に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。本実施形態の駆動装置10のうちコンデンサ30、抵抗素子40a、および電圧センサ47a以外は、図34の回路構成の同一である。
抵抗素子40aは、負極母線21とコンデンサ30のマイナス電極との間に接続されている。電圧センサ47aは、抵抗素子40aの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
本実施形態のバッテリ3aのプラス電極は、正極母線22に接続されている。コンデンサ3bのプラス電極は、正極母線22に接続されている。
次に、本実施形態の作動について説明する。
本実施形態の制御回路50は、上述の第1実施形態と同様に、図4のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図67〜図69を参照して説明する。
図67はトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図68はトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図69はトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図67参照)、上述の第1実施形態と同様に、電流(−(in+iu))として電流Iaを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図68参照)、上述の第1実施形態と同様に、電流(−(in+iv))として電流Iaを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図69参照)、上述の第1実施形態と同様に、電流(−(in+iw))として電流Iaを取得する。
以上のように求められた電流を(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))を揃えて三相固定座標系の三相交流電流とする。これに加えて、三相固定座標系の三相交流電流を上述の第1実施形態と同様に、座標変換することにより、三相固定座標系の三相交流電流のうち(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))のうち中性点電流inを相毎に除去した三相交流電流iu、iv、iwを求めることができる。
(第18実施形態)
上述の第17実施形態では、相電流に中性点電流inを加えた電流を、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして相毎に検出した例を示したが、これに代えて、相電流を抵抗素子40aに流れる電流Iaとして検出する第18実施形態を示す。
本実施形態の駆動装置10の回路構成は、上述の第17実施形態の駆動装置10の回路構成と同様である。
次に、本実施形態の作動について説明する。
本実施形態の制御回路50は、上述の第3実施形態と同様に、図12のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理の概略について図70〜図72を参照して説明する。
図70はトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図71はトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図、図72はトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図である。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合(図70参照)、上述の第3実施形態と同様、U相電流iuとして電流Iaを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図71参照)、V相電流ivとして電流Iaを取得する。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図72参照)、W相電流iwとして電流Iaを取得する。
以上のように求められた電流Iaを三相分揃えて三相交流電流iu、iv、iwとする。したがって、上述の第3実施形態と同様に、三相交流電流iu、iv、iwを求めることができる。
また、上述の第18実施形態で求めた三相交流電流iu、iv、iwと上述の第17実施形態で求めた三相交流電流iu、iv、iwとの平均値を相毎に求め、この平均値を用いて相毎の電圧指令値を求めてもよい。
上述の第17、18実施形態では、抵抗素子40aをコンデンサ30のマイナス電極と負極母線21との間に接続した例を示したが、これに代えて、抵抗素子40aをコンデンサ30のプラス電極と正極母線22との間に接続してもよい。
(第19実施形態)
次に、中性点電流inを検出してこの中性点電流inに基づいて三相交流電流に含まれる中性点電流inを相毎に除くようにした本第実施形態を示す。
図73に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。本実施形態の駆動装置10は、図66の回路構成に抵抗素子40cと電圧センサ47cを追加した構成になっている。
抵抗素子40cは、正極母線22とバッテリ3aのプラス電極との間に接続されている。電圧センサ47cは、抵抗素子40cの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
本実施形態のバッテリ3aのプラス電極は、抵抗素子40cを介して正極母線22に接続されている。コンデンサ3bのプラス電極は、抵抗素子40cを介して正極母線22に接続されている。
次に、本実施形態の制御回路50の作動について図74〜図76を参照して説明する。
図74にトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図75にトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図76にトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。
まず、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図74参照)、上述の第17実施形態と同様に、電流(−(in+iu))として電流Iaを取得する。
加えて、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iu))のうち電流(−in)を除いた電流(−iu)を求める。さらに、電流(−iu)に(−1)を掛けてU相電流iuを求める。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図75参照)、上述の第17実施形態と同様に、電流(−(in+iv))として電流Iaを取得する。
加えて、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iv))のうち電流(−in)を除いた電流(−iv)を求める。この電流(−iv)に(−1)を掛けてV相電流ivを求める。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうち、トランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図76参照)、上述の第17実施形態と同様に、電流(−(in+iw))として電流Iaを取得する。
加えて、電圧センサ47cの検出電圧Vを抵抗素子40cの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として中性点電流inを取得する。続いて、当該中性点電流inに基づいて、上述の如く取得した電流(−(in+iw))のうち電流(−in)を除いた電流(−iw)を求める。この電流(−iw)に(−1)を掛けてW相電流iwを求める。
以上のように求められたU相電流iu、V相電流iv、W相電流iwを揃えて三相交流電流とする。これにより、三相交流電流(−(in+iu))、(−(in+iv))、(−(in+iw))のうち中性点電流inを除いた三相交流電流を求めることができる。
(第20実施形態)
上述の第14実施形態では、直流電源3のマイナス電極を負極母線21に接続した例を示したが、これに代えて、直流電源3のマイナス電極をコンデンサ30のマイナス電極に接続した本第20実施形態を示す。
図77に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。
本実施形態の駆動装置10は、図55の回路構成において、抵抗素子40bに代わる抵抗素子40aと電圧センサ47bに代わる電圧センサ47aとを備えた構成になっている。
抵抗素子40aは、コンデンサ30のマイナス電極と直流電源3のマイナス電極との共通接続点と,負極母線21との間に接続されている。電圧センサ47aは、抵抗素子40aの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
バッテリ3aのマイナス電極は、負極母線21ではなく、コンデンサ30のマイナス電極に接続されている。コンデンサ3bのマイナス電極は、負極母線21ではなく、コンデンサ30のマイナス電極に接続されている。
本実施形態の制御回路50は、図78のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。以下、制御回路50による電流算出処理について説明する。
図79にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図79では、トランジスタSW1、SW2、SW6を省略している。
図80にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図80では、トランジスタSW1、SW3、SW5を省略している。
図81にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図81では、トランジスタSW2、SW3、SW4を省略している。
図82にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図82では、トランジスタSW3、SW4、SW5を省略している。
図83にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図83では、トランジスタSW2、SW4、SW6を省略している。
図84にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図84では、トランジスタSW1、SW5、SW6を省略している。
なお、図79〜図84では、ダイオードD1、D2、…D6を省略している。図79〜図84の各図中の電流Iaの流れる方向は、矢印の方向を正とする。
最初に、図79に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合について説明する。
まず、図78のステップS300において、スイッチング信号を取得する。次のステップS312において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が0であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS312でNOと判定する。
次のステップS310において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が1であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS310でYESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には(図79参照)、抵抗素子40aに流れる電流Iaは、電流(−(in+iu))に等しい。電流inは、バッテリ3aのプラス電極とステータコイル1の中性点1xとの間に流れる中性点電流であり、電流iuは、u相電流iuである。
そこで、ステップS340aに進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)として電流(−(in+iu))を取得する。
次のステップS350aにおいて、上記ステップS340aにおける電流Iaを三相分取得したか否かを判定する。このとき、電流IaをU相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図80参照)、上述したトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合(図79参照)と同様に、ステップS312でNOと判定した後、次のステップS310でYESと判定する。これに伴い、次のステップS340aにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、電流(−(in+iv))を取得する。電流ivは、v相電流である。
このように、上記ステップS340aにおける電流IaをU相、V相の2相分だけ取得しているものの、電流Iaを三相分取得していないとして、次のステップS350aにおいて、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図81参照)、上述したトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合(図79参照)と同様に、ステップS312でNOと判定した後、次のステップS310でYESと判定する。これに伴い、次のステップS340aにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、電流(−(in+iw))を取得する。電流iwは、w相電流である。
以上のように、上記ステップS340aにおける電流IaをU相、V相、W相の3相分取得することになる。したがって、次のステップS350aにおいて、YESと判定する。
その後、ステップS361に進んで、上述のステップS340aで求めた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流(−(in+iu)、−(in+iv)、−(in+iw))とし、三相交流電流(−(in+iu)、−(in+iv)、−(in+iw))を、上述の第1実施形態と同様に、二相固定座標系の交流電流iα、iβに座標変換する。これにより、中性点電流inを相毎に除いた二相固定座標系の電流iα、iβを求めることができる。その後、ステップS300において、スイッチング信号を取得して、次のステップS312に進む。
ここで、図82に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合について説明する。
この場合、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が0ではないとして、ステップS312でNOと判定する。次のステップS310において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1ではないとして、ステップS310でNOと判定する。さらに、ステップS311に進んで、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるか否かを判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちトランジスタSW1、SW2がオンしているので、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるとして、ステップS311においてYESと判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には(図82参照)、抵抗素子40aには、電流Iaとしてu相電流iuが流れる。
そこで、ステップS340bに進んで、電圧センサ47aの検出電圧Vを抵抗素子40aの抵抗値Rで割り算した値(V/R)としてu相電流iuを取得する。
次のステップS350bにおいて、上記ステップS340bにおける電流Iaを三相分取得したか否かを判定する。このとき、電流IaをU相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図83参照)、上述したトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合(図82参照)と同様に、ステップS312、S310でそれぞれNOと判定した後、次のステップS311でYESと判定する。これに伴い、次のステップS340bにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、v相電流ivを取得する。
このように、上記ステップS340bにおける電流IaをU相、V相の2相分だけ取得しているものの、電流Iaを三相分取得していないとして、次のステップS350bにおいて、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図84参照)、上述したトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合(図82参照)と同様に、処理を実行する。このため、ステップS340bにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、w相電流iwを取得する。
以上のように、上記ステップS340bにおける電流IaをU相、V相、W相の3相分取得することになる。したがって、次のステップS350bにおいて、YESと判定する。
その後、ステップS360に進んで、上述のステップS340bで求めた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwとする。加えて、この三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwを二相固定座標系の交流電流iα、iβに座標変換する。これにより、ステップS360で求められる電流の座標系を上述のステップS361で求められる電流の座標系に合わせることができる。
以上により、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち1つのトランジスタがオンし、かつトランジスタSW4、SW5、SW6のうち2つのトランジスタがオンした場合に、二相固定座標系の交流電流を求めることができる。一方、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち2つのトランジスタがオンし、かつトランジスタSW4、SW5、SW6のうち1つのトランジスタがオンした場合にも、二相固定座標系の交流電流を求めることができる。そして、このように求められた二相固定座標系の交流電流は、図2のステップS100で相毎の電圧指令波を算出するために用いられる。
(第21実施形態)
次に、上述の第20実施形態の駆動装置10において、電流を検出するための抵抗素子および電圧センサを追加した本第21実施形態を示す。
図85に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。本実施形態の駆動装置10は、図77の回路構成において、抵抗素子40bおよび電圧センサ47bを追加した構成になっている。
抵抗素子40bは、コンデンサ30のプラス電極とインバータ回路20の正極母線22との間に接続されている。電圧センサ47bは、抵抗素子40bの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
本実施形態の制御回路50は、図78に代わる図86のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、本実施形態の電流算出処理と上述の第20実施形態の電流算出処理と相違点について説明する。
図87は図79と同様にトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示している。図88は図80と同様にトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示している。図89は図81と同様にトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示している。
図90は図82と同様にトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示している。図91は図83と同様にトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示している。図92は図84と同様にトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示している。図87〜図92の各図中の電流Ia、Ibの流れる方向は、それぞれ、矢印の方向を正とする。
図86のフローチャートは、図78のフローチャートに、ステップS345a、ステップS362、ステップS345b、およびステップS364を追加したものである。
図86のステップS345aでは、ステップS340aの実行後に、抵抗素子40bに流れる電流Ibを取得する。ステップS362では、ステップS361の実行後に、三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流とし、この三相交流電流を二相固定座標系の交流電流に座標変換する。
具体的には、図87に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には、ステップS345aにおいて、U相電流iuを電流Ibとして取得する。
図88に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には、ステップS345aにおいて、V相電流ivを電流Ibとして取得する。
図89に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には、ステップS345aにおいて、W相電流iwを電流Ibとして取得する。
このように、U相電流iu、V相電流iv、W相電流iwといった3相分の電流Ibを取得する。その後、ステップS350aでYESと判定すると、次のステップS361の実行後に、ステップS362に進んで、上述のステップS345aで取得した三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwとする。加えて、三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwを二相固定座標系の交流電流に座標変換する。
図86のステップS345bでは、ステップS340bの実行後に、抵抗素子40bに流れる電流Ibを取得する。ステップS364では、ステップS363の実行後に、三相分の電流Ibを揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流を二相固定座標系の電流iα、iβに座標変換する。
具体的には、図90に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には、ステップS345bにおいて、電流(−(iu+in))を電流Ibとして取得する。
図91に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には、ステップS345bにおいて、電流(−(iv+in))を電流Ibとして取得する。
図92に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には、ステップS345bにおいて、電流(−(iw+in))を電流Ibとして取得する。
このように、(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))といった3相分の電流Ibを取得すると、ステップS350bでYESと判定する。その後、ステップS363の実行後に、ステップS364に進んで、上述のステップS345bで取得した三相分の電流Ibを揃えて三相交流電流(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))とし、この三相交流電流(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))を上述の第1実施形態と同様に、二相固定座標系の交流電流iα、iβに座標変換する。これにより、中性点電流inを相毎に除いた電流を求めることができる。このようにステップS362、S364で求められた二相固定座標系の交流電流は、図2のステップS100で相毎の電圧指令波を算出するために用いられる。
(第22実施形態)
上述の第17実施形態では、直流電源3のプラス電極を正極母線22に接続した例を示したが、これに代えて、直流電源3のプラス電極をコンデンサ30のプラス電極に接続した本第22実施形態を示す。
図93に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。
本実施形態の駆動装置10は、図66の回路構成において、抵抗素子40aと電圧センサ47aとを、コンデンサ30のマイナス電極と負極母線21との間ではなく、コンデンサ30のプラス電極と直流電源3のプラス電極との共通接続点と,正極母線22との間に接続した構成になっている。
バッテリ3aのプラス電極は、正極母線22ではなく、コンデンサ30のプラス電極に接続されている。コンデンサ3bのプラス電極は、正極母線22ではなく、コンデンサ30のプラス電極に接続されている。
本実施形態の制御回路50は、図94のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、以下、制御回路50による電流算出処理について説明する。
図95にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図95では、トランジスタSW1、SW2、SW6を省略している。
図96にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図96では、トランジスタSW1、SW3、SW5を省略している。
図97にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図97では、トランジスタSW2、SW3、SW4を省略している。
図98にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図98では、トランジスタSW3、SW4、SW5を省略している。
図99にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図99では、トランジスタSW2、SW4、SW6を省略している。
図100にトランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図100では、トランジスタSW1、SW5、SW6を省略している。
なお、図95〜図100では、ダイオードD1、D2、…D6を省略している。図95〜図100の各図中の電流Iaの流れる方向は、矢印の方向を正とする。
最初に、図95に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合について説明する。
まず、図94のステップS300において、スイッチング信号を取得する。次のステップS312において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が0であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS312でNOと判定する。
次のステップS310において、スイッチング信号に基づいて、トランジスタSW1、SW2、SW3(図中上側SWと記す)のうち、オンしているトランジスタの個数(図中ON数と記す)が1であるか否かを判定する。
このとき、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1であるとして、ステップS310でYESと判定する。
次のステップS340aにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、U相電流iuを取得する。次のステップS350aにおいて、上記ステップS340aにおける電流Iaを三相分取得したか否かを判定する。このとき、電流IaをU相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には(図96参照)、トランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合(図95参照)と同様に、次のステップS340aにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、V相電流ivを取得する。
同様に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には(図97参照)、次のステップS340aにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、W相電流iwを取得する。
以上のように、上記ステップS340aにおける電流IaをU相、V相、W相の3相分取得することになる。したがって、次のステップS350aにおいて、YESと判定後、ステップS360に進んで、上述のステップS340aで求めた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwとする。これに加えて、三相固定座標系の三相交流電流iu、iv、iwを座標変換して二相固定座標系の交流電流iα、iβを求める。
その後、ステップS300において、スイッチング信号を取得して、次のステップS312に進む。
ここで、図98に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合について説明する。
この場合、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が0ではないとして、ステップS312でNOと判定する。次のステップS310において、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が1ではないとして、ステップS310でNOと判定する。さらに、ステップS311に進んで、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるか否かを判定する。
ここで、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちトランジスタSW1、SW2がオンしているので、トランジスタSW1、SW2、SW3のうちオンしているトランジスタの個数が2であるとして、ステップS311においてYESと判定する。
次に、ステップS340bに進んで、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、電流(−(iu+in))を取得する。次のステップS350bにおいて、上記ステップS340bにおける電流Iaを三相分取得したか否かを判定する。このとき、電流IaをU相分だけ取得しているので、電流Iaを三相分取得していないとして、NOと判定する。その後、ステップS300に戻る。
次に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には(図99参照)、上述したトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合(図98参照)と同様に処理して、次のステップS340bにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、電流(−(iv+in))を取得する。
同様に、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には(図100参照)、ステップS340bにおいて、抵抗素子40aに流れる電流Iaとして、電流(−(iw+in))を取得する。
以上のように、上記ステップS340bにおける電流IaをU相、V相、W相の3相分取得することになる。したがって、次のステップS350bにおいて、YESと判定する。
その後、ステップS361に進んで、上述のステップS340bで求めた三相分の電流Iaを揃えて三相固定座標系の三相交流電流(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))とする。加えて、この三相固定座標系の三相交流電流(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))を二相固定座標系の交流電流に座標変換する。これにより、相毎に中性点電流inを除去した二相固定座標系の交流電流を求めることができる。
以上により、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち1つのトランジスタがオンし、かつトランジスタSW4、SW5、SW6のうち2つのトランジスタがオンした場合には、二相固定座標系の電流を求めることができる。一方、トランジスタSW1、SW2、SW3のうち2つのトランジスタがオンし、かつトランジスタSW4、SW5、SW6のうち1つのトランジスタがオンした場合にも、二相固定座標系の電流を求めることができる。そして、このように求められた二相固定座標系の交流電流は、図2のステップS100で相毎の電圧指令波を算出するために用いられる。
(第23実施形態)
次に、上述の第22実施形態の駆動装置10において、電流を検出するための抵抗素子および電圧センサを追加した本第23実施形態を示す。
図101に本実施形態の駆動装置10の回路構成を示す。本実施形態の駆動装置10は、図93の回路構成において、抵抗素子40bおよび電圧センサ47bを追加した構成になっている。
抵抗素子40bは、コンデンサ30のマイナス電極とインバータ回路20の負極母線21との間に接続されている。電圧センサ47bは、抵抗素子40bの一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出する。
本実施形態の制御回路50は、図94に代わる図102のフローチャートにしたがって、電流算出処理を実行する。このため、本実施形態の電流算出処理と上述の第22実施形態の電流算出処理と相違点について説明する。
図103は、図95と同様にトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図104は、図96と同様にトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図105は、図97と同様にトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。
図106は、図98と同様にトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図107は、図99と同様にトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図108は、図100と同様にトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合のインバータ回路20の概略図を示す。図103〜図108の各図中の電流Ia、Ibの流れる方向は、それぞれ、矢印の方向を正とする。
図102のフローチャートは、図94のフローチャートに、ステップS345a、ステップS364、ステップS345b、およびステップS362を追加したものである。
図102のステップS345aでは、ステップS340aの実行後に、抵抗素子40bに流れる電流Ibを取得する。ステップS364では、ステップS343の実行後に、三相分の電流Ibを揃えて三相交流電流としてこの三相交流電流を二相固定座標系の電流iα、iβに座標変換する。
具体的には、図103に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW3、SW4、SW5がオンしている場合には、ステップS345aにおいて、電流(−(iu+in))を電流Ibとして取得する。
図104に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW4、SW6がオンしている場合には、ステップS345aにおいて、電流(−(iv+in))を電流Ibとして取得する。
図105に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW5、SW6がオンしている場合には、ステップS345aにおいて、電流(−(iw+in))を電流Ibとして取得する。
このように、(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))といった3相分の電流Ibを取得する。その後、ステップS350aでYESと判定した後、ステップS363の実行後に、ステップS364に進んで、上述のステップS345aで取得した三相分の電流Ibを揃えて三相交流電流(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))とし、この三相交流電流(−(iu+in))、(−(iv+in))、(−(iw+in))を上述の第1実施形態と同様に、二相固定座標系の電流iα、iβに座標変換する。これにより、
相毎に中性点電流inを除去した二相固定座標系の交流電流iα、iβを求めることができる。
一方、図102のステップS345bでは、ステップS340bの実行後に、抵抗素子40bに流れる電流Ibを取得する。ステップS362では、ステップS361の実行後に、三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流とし、この三相交流電流を二相固定座標系の交流電流に座標変換する。
具体的には、図106に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW2、SW6がオンしている場合には、ステップS345bにおいて、U相電流iuを電流Ibとして取得する。
図107に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW1、SW3、SW5がオンしている場合には、ステップS345bにおいて、V相電流ivを電流Ibとして取得する。
図108に示すように、トランジスタSW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6のうちトランジスタSW2、SW3、SW4がオンしている場合には、ステップS345bにおいて、W相電流iwを電流Ibとして取得する。
このように、U相電流iu、V相電流iv、W相電流iwといった3相分の電流Ibを取得すると、ステップS350bでYESと判定する。その後、ステップS361の実行後に、ステップS362に進んで、上述のステップS345bで取得した三相分の電流Ibを揃えて三相固定座標系の三相交流電流とし、この三相交流電流を二相固定座標系の交流電流に座標変換する。そして、このようにステップS362、S364で求められた二相固定座標系の交流電流は、図2のステップS100で相毎の電圧指令波を算出するために用いられる。
(他の実施形態)
上述の第20、22実施形態では、ステップS360、S361で二相固定座標系の交流電流を求める例を示したが、これに加えて、二相固定座標系の交流電流を座標変換して三相固定座標系の三相交流電流を求めてもよい。この場合、三相固定座標系の三相交流電流を三相交流電流の制御に用いることになる。
上述の第20、22実施形態では、ステップS361において、三相固定座標系の三相交流電流を二相固定座標系の交流電流に座標変換して相電流から中性点電流inを相毎に除いた電流を求める例を示したが、これに代えて、相毎に中性点電流inを含んだ三相固定座標系の三相交流電流を三相交流電流の制御に用いてもよい。
上述の第20、22実施形態において、三相固定座標系の三相交流電流から中性点電流inを相毎に除いた電流を求めるに際して、三相固定座標系の三相交流電流を回転座標系の電流に変換してもよい。
上述の第21、23実施形態では、ステップS361、S362、S363、S364で、二相固定座標系の交流電流を求める例を示したが、これに加えて、二相固定座標系の交流電流を座標変換して三相固定座標系の三相交流電流を求めてもよい。この場合、三相固定座標系の三相交流電流を三相交流電流の制御に用いることになる。
上述の第21、23実施形態では、ステップS361、S364において、三相固定座標系の三相交流電流を二相固定座標系の交流電流に座標変換して相電流から中性点電流inを相毎に除いた電流を求める例を示したが、これに代えて、相毎に中性点電流inを含んだ三相固定座標系の三相交流電流を三相交流電流の制御に用いてもよい。
上述の第21、23実施形態において、ステップS361、S364において、三相固定座標系の三相交流電流から中性点電流inを相毎に除いた電流を求めるに際して、三相固定座標系の三相交流電流を回転座標系の電流に座標変換して相電流から中性点電流inを相毎に除いた電流を求めてもよい。
上述の第1、5、6、7、8、11、12、13、15、17実施形態では、三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaを二相固定座標系の交流電流に変換することにより、三相交流電流iua、iva、iwaから中性点電流inを相毎に除去した例を示したが、これに限らず、三相固定座標系の三相交流電流iua、iva、iwaを三相固定座標系から回転座標系の電流に変換することにより、中性点電流inを相毎に除去してもよい。
上述の第5、6、7、8、11、12、13、15、17実施形態において、上述の第1実施形態と同様に中性点電流を含む三相交流電流を座標変換することにより、三相交流電流に含まれる中性点電流inを相毎に除く場合に限らず、次のようにしてもよい。
すなわち、上述の第2実施形態と同様に、ステータコイル1の中性点1xとバッテリ3aのプラス電極との間に接続されている抵抗素子と、この抵抗素子の一方の端子と他方の端子との間の電位差を検出するための電圧センサとを用いる。
制御回路50は、電圧センサの検出電圧と抵抗素子の抵抗値とに基づいて、U相電流、V相電流、W相電流をそれぞれ検出するタイミング毎に中性点電流inを検出する。これに加えて、相電流毎の中性点電流inを用いて、三相交流電流に含まれる中性点電流inを相毎に除くことができる。
上述の実施形態では、三相交流同期電動機の駆動装置に本発明に係る駆動装置を適用した例を示したが、これに代えて、2相、或いは4相以上の多相交流同期電動機の駆動装置に本発明に係る駆動装置を適用してもよい。
上述の各実施形態では,中性点電流を含む電流検出値から、中性点電流を除去して相電流を求める例を示したが、中性点電流を含む電流検出値を3相とも揃えて、電流振幅を一定にする制御に用いても良い。
上述の各実施形態では、電流を検出するための電流検出手段として抵抗素子と電圧センサとを用いた例を示したが、これに限らず、電流を非接触で検出するホール素子を電流検出手段として用いてもよい。
1 ステータコイル
3 直流電源
3a バッテリ
3b コンデンサ
7 電子制御装置
10 駆動装置
20 インバータ回路
21 負極母線
22 正極母線
30 コンデンサ
40a 抵抗素子
40b 抵抗素子
40c 抵抗素子
47a 電圧センサ
50 制御回路

Claims (39)

  1. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    コンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記正極母線(22)および前記負極母線(21)のうち一方と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)および前記負極母線(21)のうちいずれか一方と前記直流電源(3)および前記コンデンサ(30)のうちいずれか一方との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線および前記負極母線(21)のうち一方の母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記正極母線および前記負極母線(21)のうち前記一方の母線以外の他方の母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を含む電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340、S340a、S345、S345a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  2. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記負極母線(21)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記直流電源(3)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  3. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記正極母線(22)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記コンデンサ(30)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子1つがオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  4. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記負極母線(21)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記直流電源(3)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記相電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記相電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  5. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記正極母線(22)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記コンデンサ(30)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記相電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記相電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  6. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記負極母線(21)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(21)と前記コンデンサ(30)のプラス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S345)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記相電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記相電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  7. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記負極母線(21)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)と前記コンデンサ(30)のプラス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S345a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された三相分の前記電流検出手段を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  8. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記正極母線(22)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)と前記直流電源(3)のプラス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S345a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された三相分の前記電流検出手段を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  9. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記正極母線(22)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)と前記直流電源(3)のプラス電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S345)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された三相分の前記電流検出手段を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  10. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記中性点と前記負極母線との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)および前記負極母線(21)のうちいずれか一方と前記コンデンサ(30)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S345)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  11. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記中性点と前記負極母線との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)および前記負極母線(21)のうちいずれか一方と前記コンデンサ(30)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S345)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  12. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)および前記負極母線(21)のうちいずれか一方と前記コンデンサ(30)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  13. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記正極母線(22)および前記負極母線(21)のうちいずれか一方と前記コンデンサ(30)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記相電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記相電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  14. 前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相固定座標系の三相交流電流とし、この三相固定座標系の三相交流電流を二相座標系の電流に変換することにより前記三相固定座標系の三相交流電流のうち前記中性点電流を前記相毎に除くとともに、この中性点電流が除かれた三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項2、3、7、8、11、12のいずれか1つに記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  15. 前記中性点電流を検出する中性点電流検出手段(40c、47c)を備え、
    前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流のうち前記中性点電流を前記中性点電流検出手段の検出電流に基づいて前記相毎に除くとともに、この中性点電流が除かれた三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項2、3、7、8、11、12のいずれか1つに記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  16. 前記取得手段は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流も前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得し、
    前記電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流も含めて、前記制御手段が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項2に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  17. 前記取得手段は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子2つがオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流も前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得し、
    前記電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流も含めて、前記制御手段が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項5に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  18. 前記取得手段は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流も前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得し、
    前記電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流も含めて、前記制御手段が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項6に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  19. 前記取得手段は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流も前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得し、
    前記電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流も含めて、前記制御手段が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項8に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  20. 前記取得手段は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流も前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得し、
    前記電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流も含めて、前記制御手段が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項10に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  21. 前記取得手段は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記インバータ回路から前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流も前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得し、
    前記電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流も含めて、前記制御手段が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項12に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  22. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記負極母線(21)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記直流電源(3)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する第1の電流検出手段(40a、47a)と、
    前記正極母線(21)と前記コンデンサ(30)のプラス電極との間に流れる電流を検出する第2の電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第1の取得手段(S340)と、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第2の取得手段(S345)とを備え、
    前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  23. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記正極母線(22)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記コンデンサ(30)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する第1の電流検出手段(40a、47a)と、
    前記正極母線(21)と前記直流電源(3)のプラス電極との間に流れる電流を検出する第2の電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第1の取得手段(S340)と、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第2の取得手段(S345)とを備え、
    前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、 前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  24. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記正極母線(22)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記負極母線(21)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記直流電源(3)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する第1の電流検出手段(40a、47a)と、
    前記正極母線(21)と前記コンデンサ(30)のプラス電極との間に流れる電流を検出する第2の電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第1の取得手段(S340a)と、
    前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第2の取得手段(S345a)とを備え、
    前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、 前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  25. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記中性点(1x)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記正極母線(22)と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記負極母線(21)と前記コンデンサ(30)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する第1の電流検出手段(40a、47a)と、
    前記正極母線(21)と前記直流電源(3)のプラス電極との間に流れる電流を検出する第2の電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第1の取得手段(S340a)と、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第2の取得手段(S345a)と、を備え、
    前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、 前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  26. 前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流も前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第3の取得手段(S340a)と、
    前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流も前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第4の取得手段(S345a)とを備え、
    前記第3の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第4の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第3、第4の取得手段により取得された三相交流電流も含めて、前記制御手段(S200)が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項22に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  27. 前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第3の取得手段(S340a)と、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第4の取得手段(S345a)と、を備え、
    前記第3の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第4の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第3、第4の取得手段により取得された三相交流電流も含めて、前記制御手段(S200)が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項23に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  28. 前記第1ないし4の取得手段のいずれか1つの取得手段により得られた三相固定座標系の三相交流電流が、中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流である三相固定座標系の三相交流電流である場合においては、
    この三相固定座標系の三相交流電流を二相座標系の電流に変換する算出手段により、前記三相固定座標系の三相交流電流のうち前記中性点電流を前記相毎に除くようになっていることを特徴とする請求項16ないし27に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  29. 前記中性点電流を検出する中性点電流検出手段を備え、
    前記第1ないし4の取得手段のいずれか1つの取得手段により得られた三相固定座標系の三相交流電流が、中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流である三相固定座標系の三相交流電流である場合においては、
    この三相交流電流のうち前記中性点電流を前記中性点電流検出手段の検出電流に基づいて前記相毎に除く算出手段を有することを特徴とする請求項16ないし27に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  30. 前記第1、第2、第3、第4の取得手段または中性点電流を前記相毎に除く算出手段のいずれかによりそれぞれ求められた中性点電流を含まない三相交流電流の平均値を相毎に求める平均電流算出手段を備え、
    前記制御手段(S200)は、前記三相交流電流の平均値に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項28または29に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  31. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記コンデンサ(30)のマイナス電極と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記コンデンサ(30)のマイナス電極と前記直流電源(3)のマイナス電極との共通接続点と,前記負極母線(21)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S361、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  32. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記コンデンサ(30)のマイナス電極と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記コンデンサ(30)のマイナス電極と前記直流電源(3)のマイナス電極との共通接続点と,前記負極母線(21)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340b)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  33. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記コンデンサ(30)のプラス電極と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記コンデンサ(30)のプラス電極と前記直流電源(3)のプラス電極との共通接続点と,前記正極母線(22)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340a)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S360、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  34. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記コンデンサ(30)のプラス電極と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記コンデンサ(30)のプラス電極と前記直流電源(3)のプラス電極との共通接続点と,前記正極母線(22)との間に流れる電流を検出する電流検出手段(40a、47a)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したとき、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する取得手段(S340b)と、を備え、
    さらに前記取得手段は、三相分の前記電流検出手段の検出電流を取得するものであり、
    前記取得手段により取得された前記三相分の前記電流検出手段の検出電流を揃えて三相交流電流とし、この三相交流電流に基づいて、前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S361、S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  35. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記コンデンサ(30)のマイナス電極と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記コンデンサ(30)のマイナス電極と前記直流電源(3)のマイナス電極との共通接続点と,前記負極母線(21)との間に流れる電流を検出する第1の電流検出手段(40a、47a)と、
    前記正極母線(21)と前記コンデンサ(30)のプラス電極との間に流れる電流を検出する第2の電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第1の取得手段(S340a)と、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第2の取得手段(S345a)と、を備え、
    前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、 前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  36. 前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流も前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第3の取得手段(S340b)と、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流も前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第4の取得手段(S345b)とを備え、
    前記第3の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第4の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第3、第4の取得手段により取得された三相交流電流も含めて、前記制御手段(S200)が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項35に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  37. 3つのコイルがスター結線されて中性点(1x)を構成するステータコイル(1)から発生する回転磁界によりロータを回転させる三相交流同期電動機の駆動装置であって、
    直列接続された一対のスイッチング素子(SW1、SW2、…SW6)が相毎に設けられ、正極母線(22)と負極母線(21)との間に前記相毎の前記一対のスイッチング素子が並列接続されているインバータ回路(20)と、
    前記正極母線(22)と前記負極母線(21)との間に接続されているコンデンサ(30)とを備え、
    前記インバータ回路は、前記相毎の前記一対のスイッチング素子のスイッチング動作に伴って、前記コンデンサ(30)のプラス電極と前記中性点(1x)との間に接続されている直流電源(3)の出力電圧と前記コンデンサ(30)の出力電圧とに基づいて、前記ステータコイル(1)に三相交流電流を出力して前記回転磁界を発生させるものであり、
    前記コンデンサ(30)のプラス電極と前記直流電源(3)のプラス電極との共通接続点と,前記正極母線(22)との間に流れる電流を検出する第1の電流検出手段(40a、47a)と、
    前記負極母線(21)と前記コンデンサ(30)のマイナス電極との間に流れる電流を検出する第2の電流検出手段(40b、47b)と、
    前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンするようになっており、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第1の取得手段(S340a)と、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第2の取得手段(S345a)と、を備え、
    前記第1の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第2の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分取得するものであり、
    前記第1、第2の取得手段によりそれぞれ求められた三相交流電流に基づいて、 前記相毎の前記一対のスイッチング素子をスイッチング動作させるように前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御する制御手段(S200)を備えることを特徴とする三相交流同期電動機の駆動装置。
  38. 前記相毎の前記一対のスイッチング素子のうち、前記正極母線に接続されているスイッチング素子が2つオンしていると判定したときには、前記負極母線に接続されているスイッチング素子が1つオンするようになっており、前記中性点(1x)と前記直流電源(3)との間に流れる中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流も前記第1の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第3の取得手段(S340b)と、前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流を前記第2の電流検出手段の検出電流として前記相毎に取得する第4の取得手段(S345b)と、を備え、
    前記第3の取得手段は、前記第1の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第4の取得手段は、前記第2の電流検出手段の検出電流を三相分揃えて三相交流電流とし、
    前記第3、第4の取得手段により取得された三相交流電流も含めて、前記制御手段(S200)が前記相毎の前記一対のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項37に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
  39. 前記第1ないし4の取得手段のいずれか1つの取得手段により得られた三相固定座標系の三相交流電流が、前記中性点電流と前記3つのコイルのうちいずれか1つのコイルに出力される相電流とを足した電流である三相固定座標系の三相交流電流である場合においては、
    この三相固定座標系の三相交流電流を二相座標系の電流に変換する算出手段により、前記三相固定座標系の三相交流電流のうち前記中性点電流を前記相毎に除くようになっていることを特徴とする請求項31ないし38に記載の三相交流同期電動機の駆動装置。
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