JP2013021895A - Inverter device and system interconnection inverter system equipped with the same - Google Patents

Inverter device and system interconnection inverter system equipped with the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter device for reducing the number of switching times of a switching element and controlling intermediate potential in a multilevel inverter circuit.SOLUTION: The inverter device includes a multilevel inverter circuit and a control circuit. The control circuit generates a PWM signal on the basis of a first command value signal obtained by combining a first signal and a second signal, a second command value signal obtained by combining a signal whose phase is delayed from the first signal by 2π/3 and a signal whose phase is delayed from the second signal by 2π/3, and a third command value signal obtained by combining a signal whose phase is delayed from the first signal by 4π/3 and a signal whose phase is delayed from the second signal by 4π/3. Amplitude of a change in the intermediate potential in the multilevel inverter circuit and central potential change depending on a combination of the first signal and the second signal.

Description

本発明は、インバータ装置、および、このインバータ装置を備えた系統連系インバータシステムに関し、特に、マルチレベルインバータを採用した場合に関する。   The present invention relates to an inverter device and a grid-connected inverter system including the inverter device, and particularly relates to a case where a multilevel inverter is employed.

近年、太陽光などの自然エネルギーを用いた分散型電源が普及拡大の傾向にある。この分散型電源によって生成される直流電力を交流電力に変換するインバータ装置を備え、変換された交流電力を接続された負荷や電力系統に供給する系統連系インバータシステムが開発されている。   In recent years, distributed power sources using natural energy such as sunlight have been in widespread use. A grid-connected inverter system has been developed that includes an inverter device that converts DC power generated by this distributed power source into AC power, and supplies the converted AC power to a connected load or power system.

図28は、三相電力系統B(以下、「系統B」と略称する。)に電力を供給するための一般的な系統連系インバータシステムA’を説明するためのブロック図である。図29は、インバータ回路200の内部構成の一例を示す回路図である。   FIG. 28 is a block diagram for explaining a general grid-connected inverter system A ′ for supplying power to a three-phase power system B (hereinafter abbreviated as “system B”). FIG. 29 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the inverter circuit 200.

系統連系インバータシステムA’は、直流電源100、インバータ回路200、フィルタ回路300、変圧回路400、および制御回路500を備えている。インバータ回路200は、三相ブリッジインバータであって、スイッチング素子SW1〜SW6(図29参照)のオン状態とオフ状態とを切り替えることで、直流電源100から入力される直流電圧を交流電圧に変換するものである。制御回路500は、各種センサから入力される信号に基づいて、インバータ回路200を制御するためのPWM信号を生成するものである。インバータ回路200は、制御回路500から入力されるPWM信号に基づいて、スイッチング素子のオンとオフとを切り替える。フィルタ回路300は、インバータ回路200から入力される交流電圧から、スイッチングによる高周波成分を除去するものである。変圧回路400は、フィルタ回路300から入力される交流電圧を系統Bの系統電圧とほぼ同一のレベルに昇圧または降圧するものである。   The grid interconnection inverter system A ′ includes a DC power supply 100, an inverter circuit 200, a filter circuit 300, a transformer circuit 400, and a control circuit 500. The inverter circuit 200 is a three-phase bridge inverter, and converts the DC voltage input from the DC power supply 100 into an AC voltage by switching between the ON state and the OFF state of the switching elements SW1 to SW6 (see FIG. 29). Is. The control circuit 500 generates a PWM signal for controlling the inverter circuit 200 based on signals input from various sensors. The inverter circuit 200 switches the switching element on and off based on the PWM signal input from the control circuit 500. The filter circuit 300 removes high-frequency components due to switching from the AC voltage input from the inverter circuit 200. The transformer circuit 400 boosts or steps down the AC voltage input from the filter circuit 300 to substantially the same level as the system voltage of the system B.

図29に示すように、インバータ回路200の各相(U相、V相、W相)のアームは、2つの直列接続されたスイッチング素子(例えば、U相アームの場合、スイッチング素子SW1およびSW4)と各スイッチング素子にそれぞれ逆並列接続された2つのダイオードとからなる。各相の2つのスイッチング素子の接続点にそれぞれ出力ラインが接続されており、各相の出力ラインがフィルタ回路300に接続されている。   As shown in FIG. 29, each phase (U phase, V phase, W phase) arm of the inverter circuit 200 has two switching elements connected in series (for example, switching elements SW1 and SW4 in the case of the U phase arm). And two diodes connected in antiparallel to each switching element. Output lines are connected to the connection points of the two switching elements of each phase, and the output lines of each phase are connected to the filter circuit 300.

直流電源100の負極の電位を「0」、正極の電位を「E」とすると、インバータ回路200の各相の出力ラインの電圧(以下では、「出力相電圧」とする。)は「0」または「E」の2レベルの電位となる。したがって、インバータ回路200は、一般的に2レベルインバータ回路と呼ばれている。インバータ回路200の各スイッチング素子SW1〜SW6に印加される電圧は「E」となる。   When the potential of the negative electrode of the DC power supply 100 is “0” and the potential of the positive electrode is “E”, the voltage of the output line of each phase of the inverter circuit 200 (hereinafter referred to as “output phase voltage”) is “0”. Alternatively, it becomes a two-level potential of “E”. Therefore, the inverter circuit 200 is generally called a two-level inverter circuit. The voltage applied to each of the switching elements SW1 to SW6 of the inverter circuit 200 is “E”.

近年、出力相電圧が3レベル以上の電位となるマルチレベルインバータ回路が開発されている。例えば、出力相電圧が直流電源100の負極の電位である「0」、正極の電位である「E」、その中間の電位である「(1/2)E」の3種類のいずれかの電位となる3レベルインバータ回路が、最も実用的なマルチレベルインバータとして開発されている。   In recent years, multilevel inverter circuits have been developed in which the output phase voltage is a potential of 3 levels or more. For example, the output phase voltage is one of three potentials: “0” which is the negative potential of the DC power supply 100, “E” which is the positive potential, and “(1/2) E” which is an intermediate potential. The three-level inverter circuit has been developed as the most practical multi-level inverter.

図30は、3レベルインバータ回路の内部構成の一例を説明するための回路図である。   FIG. 30 is a circuit diagram for explaining an example of the internal configuration of the three-level inverter circuit.

インバータ回路201は、3レベルインバータ回路であり、出力相電圧が「0」と「E」との中間の電位である「(1/2)E」となることができるように構成されている点で、図29に示すインバータ回路200と異なる。図30に示すように、インバータ回路201は、直流電源100の正極に接続する点Pと負極に接続する点Nとの間に、直列接続された2つのコンデンサが並列接続されている。当該2つのコンデンサは静電容量が同一とされているので、その接続点Oの電位は、直流電源100の負極の電位「0」と正極の電位「E」の中間の電位「(1/2)E」となる。各相の出力ラインは、2つのスイッチング素子(例えば、U相アームの場合、スイッチング素子SW7およびSW8)を介して、点Oに接続されている。当該2つのスイッチング素子は同時にオンオフされて、オン状態のときに点Oと出力ラインとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。   The inverter circuit 201 is a three-level inverter circuit, and is configured so that the output phase voltage can be “(1/2) E” that is an intermediate potential between “0” and “E”. Thus, it is different from the inverter circuit 200 shown in FIG. As shown in FIG. 30, in the inverter circuit 201, two capacitors connected in series are connected in parallel between a point P connected to the positive electrode of the DC power supply 100 and a point N connected to the negative electrode. Since the two capacitors have the same capacitance, the potential at the connection point O is an intermediate potential “(1/2” between the negative electrode potential “0” and the positive electrode potential “E” of the DC power supply 100. ) E ". The output line of each phase is connected to point O via two switching elements (for example, switching elements SW7 and SW8 in the case of a U-phase arm). The two switching elements are turned on and off at the same time so that the connection between the point O and the output line is conducted when the switch is on, and the connection is not conducted when the switch is off.

インバータ回路201の各相の出力相電圧は、スイッチング素子の状態によって3レベルの電位となる。例えばU相で説明すると、スイッチング素子SW1がオン状態でスイッチング素子SW4,SW7およびSW8がオフ状態の場合、出力相電圧は「E」となり、スイッチング素子SW4がオン状態でスイッチング素子SW1,SW7およびSW8がオフ状態の場合、出力相電圧は「0」となり、SW7およびSW8がオン状態でスイッチング素子SW1およびSW4がオフ状態の場合、出力相電圧は「(1/2)E」となる。   The output phase voltage of each phase of the inverter circuit 201 becomes a three-level potential depending on the state of the switching element. For example, in the U phase, when the switching element SW1 is on and the switching elements SW4, SW7, and SW8 are off, the output phase voltage is “E”, and the switching element SW4 is on and the switching elements SW1, SW7, and SW8 are on. Is in the off state, the output phase voltage is “0”, and when the SW7 and SW8 are in the on state and the switching elements SW1 and SW4 are in the off state, the output phase voltage is “(1/2) E”.

インバータ回路201においては、各スイッチング素子SW1〜SW6に印加される電圧は「(1/2)E」となる。したがって、インバータ回路200と比べて、各スイッチング素子SW1〜SW6のスイッチング時の電力の損失(以下、「スイッチング損失」とする。)を低減することができる。また、フィルタ回路300で除去するスイッチング周波数成分の振幅も半分になるので、フィルタ回路300のフィルタ容量を小さくすることができる。したがって、フィルタ回路300による電力の損失も低減することができる。さらに、各スイッチング素子SW1〜SW6として、耐圧の低いデバイスを使用することができる。   In the inverter circuit 201, the voltage applied to each of the switching elements SW1 to SW6 is “(1/2) E”. Therefore, compared to the inverter circuit 200, power loss (hereinafter referred to as “switching loss”) during switching of the switching elements SW1 to SW6 can be reduced. Further, since the amplitude of the switching frequency component removed by the filter circuit 300 is also halved, the filter capacity of the filter circuit 300 can be reduced. Therefore, power loss due to the filter circuit 300 can also be reduced. Furthermore, a device with a low breakdown voltage can be used as each of the switching elements SW1 to SW6.

特開2009−27818号公報JP 2009-27818 A 特開2010−68630号公報JP 2010-68630 A 特開2010−136547号公報JP 2010-136547 A

しかしながら、インバータ回路201においてはインバータ回路200より多くのスイッチング素子を使用するので、追加されたスイッチング素子によるスイッチング損失が問題となる。例えばU相で説明すると、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW4とは、いずれか一方がオンオフされている間、他方はオフに固定されている。したがって、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW4とだけをみると、スイッチング回数が半分となるので、スイッチング損失は減少する。しかし、(インバータ回路200と比べて)追加されたスイッチング素子SW7とスイッチング素子SW8とが常にオンオフ動作をしているので、スイッチング素子SW7とスイッチング素子SW8のスイッチング損失が発生する。したがって、スイッチング素子全体でのスイッチング損失は増加することになる。   However, since the inverter circuit 201 uses more switching elements than the inverter circuit 200, switching loss due to the added switching elements becomes a problem. For example, in the U phase, while one of the switching element SW1 and the switching element SW4 is turned on and off, the other is fixed to be off. Accordingly, when only the switching element SW1 and the switching element SW4 are viewed, the number of times of switching is halved, so that the switching loss is reduced. However, since the added switching element SW7 and switching element SW8 are always on / off (compared with the inverter circuit 200), switching loss occurs between the switching element SW7 and the switching element SW8. Therefore, the switching loss in the entire switching element increases.

また、点Oの電位は直流電源100の正極側と負極側の中間の電位「(1/2)E」から変化する場合がある。すなわち、点Oに接続されているスイッチング素子がオン状態の場合、点Oと系統Bとの間で電流が流れることにより、点Oの電位が過渡的に変化する場合がある。また、場合によっては、点Oの電位が著しく低下(または上昇)してしまう場合がある。点Oの電位が大きく変化すると出力相電圧の波形が乱れ、適切に制御を行うことができなくなる場合がある。また、点Oの電位を任意の電位に制御したいという要請もある。   In addition, the potential at the point O may change from an intermediate potential “(1/2) E” between the positive electrode side and the negative electrode side of the DC power supply 100. That is, when the switching element connected to the point O is in the on state, a current flows between the point O and the system B, so that the potential at the point O may change transiently. In some cases, the potential at the point O may be significantly decreased (or increased). If the potential at the point O changes greatly, the waveform of the output phase voltage may be disturbed, making it impossible to perform appropriate control. There is also a demand for controlling the potential at the point O to an arbitrary potential.

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、マルチレベルインバータ回路において、スイッチング素子のスイッチング回数を減少させることができ、かつ、中間の電位を制御することができるインバータ装置を提供することをその目的としている。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and is an inverter device capable of reducing the number of switching times of a switching element and controlling an intermediate potential in a multilevel inverter circuit. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の第1の側面によって提供されるインバータ装置は、マルチレベルインバータ回路と、前記マルチレベルインバータ回路が出力する交流相電圧の波形が第1の波形と第2の波形とを組み合わせた波形となるようなPWM信号を生成して、前記マルチレベルインバータ回路に入力する制御回路とを備え、前記第1の波形は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の下限電圧値であり、続く1/3の期間で位相が0から2π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の下限電圧値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相がπ/3からπの区間の正弦波の波形を前記所定の下限電圧値だけ上方にシフトさせた波形であり、前記第2の波形は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の上限電圧値であり、続く1/3の期間で位相がπから5π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の上限電圧値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相が4π/3から2πの区間の正弦波の波形を前記所定の上限電圧値だけ上方にシフトさせた波形であることを特徴とする。なお、「所定の下限電圧値だけ上方にシフトさせ」るということは、所定の下限電圧値が負の値の場合、所定の下限電圧値の絶対値だけ下方にシフトさせることを意味する。   An inverter device provided by the first aspect of the present invention includes a multi-level inverter circuit, a waveform of an AC phase voltage output from the multi-level inverter circuit, a combination of the first waveform and the second waveform, A control circuit that generates a PWM signal and inputs the PWM signal to the multi-level inverter circuit, wherein the first waveform has a predetermined lower limit voltage value in a period of 1/3. In the subsequent 1/3 period, the waveform of the sine wave having a phase of 0 to 2π / 3 is shifted upward by the predetermined lower limit voltage value, and the phase is π in the remaining 1/3 period. A waveform obtained by shifting the waveform of a sine wave in the interval from / 3 to π upward by the predetermined lower limit voltage value, and the second waveform has a predetermined upper limit in a period of 1/3. It is a voltage value. Is a waveform obtained by shifting the waveform of the sine wave in the interval from π to 5π / 3 upward by the predetermined upper limit voltage value, and the sine wave in the interval from 4π / 3 to 2π in the remaining 1/3 period. This waveform is a waveform obtained by shifting upward the waveform by the predetermined upper limit voltage value. “Shifting upward by a predetermined lower limit voltage value” means shifting downward by an absolute value of the predetermined lower limit voltage value when the predetermined lower limit voltage value is a negative value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御回路は、第1の信号と第2の信号とを組み合わせた第1の指令値信号と、前記第1の信号に対して位相が2π/3だけ遅れた信号と前記第2の信号に対して位相が2π/3だけ遅れた信号とを組み合わせた第2の指令値信号と、前記第1の信号に対して位相が4π/3だけ遅れた信号と前記第2の信号に対して位相が4π/3だけ遅れた信号とを組み合わせた第3の指令値信号とを生成する指令値信号生成手段と、前記各指令値信号に基づいてPWM信号を生成するPWM信号生成手段とを備えており、前記第1の信号は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の下限値であり、続く1/3の期間で位相が0から2π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相がπ/3からπの区間の正弦波の波形を前記所定の下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、前記第2の信号は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の上限値であり、続く1/3の期間で位相がπから5π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の上限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相が4π/3から2πの区間の正弦波の波形を前記所定の上限値だけ上方にシフトさせた波形である。なお、「所定の下限値だけ上方にシフトさせ」るということは、所定の下限値が負の値の場合、所定の下限値の絶対値だけ下方にシフトさせることを意味する。   In a preferred embodiment of the present invention, the control circuit includes a first command value signal obtained by combining the first signal and the second signal, and a phase of 2π / 3 with respect to the first signal. A second command value signal obtained by combining a delayed signal and a signal delayed in phase by 2π / 3 with respect to the second signal, and a signal delayed in phase by 4π / 3 relative to the first signal. And command value signal generating means for generating a third command value signal that combines a signal delayed in phase by 4π / 3 with respect to the second signal, and a PWM signal based on each command value signal PWM signal generation means for generating, wherein the first signal has a predetermined lower limit value in a period of 1/3, and a phase of 0 to 2π in the subsequent period of 1/3. A waveform obtained by shifting the waveform of the sine wave in the section of / 3 upward by the predetermined lower limit value. There is a waveform obtained by shifting the waveform of the sine wave in the interval of π / 3 to π upward by the predetermined lower limit value in the remaining 1/3 period, and the second signal has one cycle The waveform is a predetermined upper limit value in a period of 1/3, and a waveform obtained by shifting a sine wave waveform having a phase of π to 5π / 3 in the subsequent period of 1/3 upward by the predetermined upper limit value. In the remaining 1/3 period, the waveform of the sine wave having a phase of 4π / 3 to 2π is shifted upward by the predetermined upper limit value. Note that “shifting upward by a predetermined lower limit value” means shifting downward by an absolute value of the predetermined lower limit value when the predetermined lower limit value is a negative value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、所定の周期でハイレベルとローレベルとを繰り返すフラグ信号を生成し、前記フラグ信号に基づいて、前記第1の信号と第2の信号とを切り替えることで前記第1の指令値信号を生成する。   In a preferred embodiment of the present invention, the command value signal generating means generates a flag signal that repeats a high level and a low level at a predetermined cycle, and the first signal and the first signal are generated based on the flag signal. The first command value signal is generated by switching between two signals.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、前記マルチレベルインバータ回路が出力する三相の交流相電圧の波形をそれぞれ指令するために生成された3つの相電圧指令値信号の差分信号である3つの線間電圧指令値信号と、前記フラグ信号とを用いて、次の方法で前記第1ないし第3の指令値信号を生成する。
(a)前記三相を、U相、前記U相より位相が2π/3だけ遅れるV相、前記U相より位相が4π/3だけ遅れるW相とし、U相、V相、W相の相電圧指令値信号をそれぞれXu,Xv,Xwとし、XuからXvを減算した線間電圧指令値信号をXuv、XvからXwを減算した線間電圧指令値信号をXvw、XwからXuを減算した線間電圧指令値信号をXwuとする。
(b1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが正の値の場合、前記第1の指令値信号Xu1をXuvとし、前記第2の指令値信号Xv1を「0」とし、前記第3の指令値信号Xw1をXvwのマイナス値とする。
(c1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが負の値の場合、Xu1を「0」とし、Xv1をXuvのマイナス値とし、Xw1をXwuとする。
(d1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが正の値の場合、Xu1をXwuのマイナス値とし、Xv1をXvwとし、Xw1を「0」とする。
(e1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが負の値の場合、Xu1をXuvとし、Xv1を「0」とし、Xw1をXvwのマイナス値とする。
(f1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが正の値の場合、Xu1を「0」とし、Xv1をXuvのマイナス値とし、Xw1をXwuとする。
(g1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが負の値の場合、Xu1をXwuのマイナス値とし、Xv1をXvwとし、Xw1を「0」とする。
(b2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが正の値の場合、Xu1を所定値とし、Xv1を前記所定値からXuvを減算した値とし、Xw1を前記所定値にXwuを加算した値とする。
(c2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが負の値の場合、Xu1を前記所定値にXuvを加算した値とし、Xv1を前記所定値とし、Xw1を前記所定値からXvwを減算した値とする。
(d2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが正の値の場合、Xu1を前記所定値にXuvを加算した値とし、Xv1を前記所定値とし、Xw1を前記所定値からXvwを減算した値とする。
(e2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが負の値の場合、Xu1を前記所定値からXwuを減算した値とし、Xv1を前記所定値にXvwを加算した値とし、Xw1を前記所定値とする。
(f2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが正の値の場合、Xu1を前記所定値からXwuを減算した値とし、Xv1を前記所定値にXvwを加算した値とし、Xw1を前記所定値とする。
(g2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが負の値の場合、Xu1を前記所定値とし、Xv1を前記所定値からXuvを減算した値とし、Xw1を前記所定値にXwuを加算した値とする。
In a preferred embodiment of the present invention, the command value signal generation means generates three phase voltage command value signals generated to command the waveforms of the three-phase AC phase voltages output from the multilevel inverter circuit. The first to third command value signals are generated by the following method using the three line voltage command value signals, which are the difference signals, and the flag signal.
(A) The three phases are a U phase, a V phase delayed by 2π / 3 from the U phase, and a W phase delayed by 4π / 3 from the U phase. The voltage command value signals are Xu, Xv, and Xw, respectively, the line voltage command value signal obtained by subtracting Xv from Xu, Xvw, the line voltage command value signal obtained by subtracting Xw from Xv, and the line obtained by subtracting Xu from Xw The inter-voltage command value signal is Xwu.
(B1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a positive value, the first command value signal Xu1 is set to Xuv. The second command value signal Xv1 is set to “0”, and the third command value signal Xw1 is set to a negative value of Xvw.
(C1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a negative value, Xu1 is set to “0” and Xv1 is set to Xuv Let it be a negative value, and let Xw1 be Xwu.
(D1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a positive value, Xu1 is set to a negative value of Xwu, and Xv1 is set to Xvw Xw1 is set to “0”.
(E1) When the flag signal is at a low level and the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a negative value, Xu1 is set to Xuv and Xv1 is set to “0”. , Xw1 is a negative value of Xvw.
(F1) When the flag signal is at a low level and the absolute value of Xwu is greater than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a positive value, Xu1 is set to “0” and Xv1 is set to Xuv Let it be a negative value, and let Xw1 be Xwu.
(G1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xwu is greater than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a negative value, Xu1 is set to a negative value of Xwu, and Xv1 is set to Xvw Xw1 is set to “0”.
(B2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a positive value, Xu1 is set to a predetermined value, and Xv1 is set to the predetermined value Xuv is subtracted from Xuv, and Xw1 is the value obtained by adding Xwu to the predetermined value.
(C2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a negative value, a value obtained by adding Xuv to the predetermined value and Xuv Xv1 is the predetermined value, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from the predetermined value.
(D2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a positive value, a value obtained by adding Xuv to the predetermined value and Xuv Xv1 is the predetermined value, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from the predetermined value.
(E2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a negative value, Xu1 is a value obtained by subtracting Xwu from the predetermined value Xv1 is a value obtained by adding Xvw to the predetermined value, and Xw1 is the predetermined value.
(F2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xwu is greater than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a positive value, Xu1 is obtained by subtracting Xwu from the predetermined value Xv1 is a value obtained by adding Xvw to the predetermined value, and Xw1 is the predetermined value.
(G2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xwu is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a negative value, Xu1 is set as the predetermined value, and Xv1 is set as the predetermined value. Xuv is subtracted from the value, and Xw1 is the value obtained by adding Xwu to the predetermined value.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、前記フラグ信号の周期を設定する周期設定部と、前記フラグ信号の周期に対するハイレベルである期間の比率であるデューティ比を設定するデューティ比設定部とを備えている。   In a preferred embodiment of the present invention, the command value signal generating means sets a cycle setting unit that sets a cycle of the flag signal and a duty ratio that is a ratio of a high level period to the cycle of the flag signal. A duty ratio setting unit.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、デューティ比設定部が設定するデューティ比を変更するデューティ比変更手段をさらに備えている。   In a preferred embodiment of the present invention, the command value signal generating means further includes duty ratio changing means for changing the duty ratio set by the duty ratio setting unit.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記マルチレベルインバータ回路は、3レベルインバータ回路である。   In a preferred embodiment of the present invention, the multilevel inverter circuit is a three-level inverter circuit.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記PWM信号生成手段は、前記所定の上限値と前記所定の下限値との中間値と、前記所定の上限値との間を変動する第1のキャリア信号を生成する第1のキャリア信号生成手段と、前記中間値と前記所定の下限値との間を変動する第2のキャリア信号を生成する第2のキャリア信号生成手段と、前記各指令値信号と前記第1のキャリア信号とを比較して第1のパルス信号を生成する第1のパルス生成手段と、前記各指令値信号と前記第2のキャリア信号とを比較して第2のパルス信号を生成する第2のパルス生成手段と、前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号との否定論理和に基づいて第3のパルス信号を生成する第3のパルス生成手段とを備えており、前記第1のパルス信号、第2のパルス信号、および第3のパルス信号をPWM信号として出力する。   In a preferred embodiment of the present invention, the PWM signal generation means includes a first carrier signal that fluctuates between an intermediate value between the predetermined upper limit value and the predetermined lower limit value and the predetermined upper limit value. First carrier signal generating means for generating a second carrier signal generating means for generating a second carrier signal that fluctuates between the intermediate value and the predetermined lower limit value, and each command value signal, A first pulse generating means for generating a first pulse signal by comparing with the first carrier signal; and a second pulse signal by comparing each command value signal with the second carrier signal. Second pulse generating means for generating, and third pulse generating means for generating a third pulse signal based on a negative OR of the first pulse signal and the second pulse signal. , The first pulse signal, the second pulse, Scan signals, and a third pulse signal output as a PWM signal.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1のキャリア信号と前記第2のキャリア信号とは、周波数が同一である。   In a preferred embodiment of the present invention, the first carrier signal and the second carrier signal have the same frequency.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記マルチレベルインバータ回路は、各相の電圧が直流電源の負極側の電位、正極側の電位、および、前記負極側の電位と正極側の電位との中間の電位となるように構成されている。   In a preferred embodiment of the present invention, the multi-level inverter circuit is configured such that the voltage of each phase has a negative electrode side potential, a positive electrode side potential of the DC power supply, and an intermediate between the negative electrode side potential and the positive electrode side potential. It is comprised so that it may become this electric potential.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記マルチレベルインバータ回路に電力を供給する電源は太陽電池を備えている。   In a preferred embodiment of the present invention, the power supply for supplying power to the multilevel inverter circuit includes a solar cell.

本発明の第2の側面によって提供される系統連系インバータシステムは、本発明の第1の側面によって提供されるインバータ装置を備えている。   The grid interconnection inverter system provided by the second aspect of the present invention includes the inverter device provided by the first aspect of the present invention.

本発明によれば、制御回路が生成したPWM信号がマルチレベルインバータ回路に入力される。当該PWM信号は、マルチレベルインバータ回路が出力する交流相電圧の波形を第1の波形と第2の波形とを組み合わせた波形とするものである。第1の波形は1周期の1/3の期間で所定の下限電圧値に固定された波形であり、第2の波形は1周期の1/3の期間で所定の上限電圧値に固定された波形である。したがって、当該PWM信号は、所定の期間でローレベルまたはハイレベルを継続するものである。PWM信号がローレベルまたはハイレベルを継続している間、当該PWM信号を入力されるスイッチング手段は、スイッチングを行わない。これにより、当該スイッチング手段のスイッチング回数を低減することができ、スイッチングロスを低減することができる。   According to the present invention, the PWM signal generated by the control circuit is input to the multilevel inverter circuit. The PWM signal is a waveform obtained by combining the waveform of the AC phase voltage output from the multilevel inverter circuit with the first waveform and the second waveform. The first waveform is a waveform that is fixed to a predetermined lower limit voltage value in a period of 1/3 of one cycle, and the second waveform is fixed to a predetermined upper limit voltage value in a period of 1/3 of one cycle. It is a waveform. Therefore, the PWM signal continues at a low level or a high level for a predetermined period. While the PWM signal continues at the low level or the high level, the switching means to which the PWM signal is input does not perform switching. Thereby, the frequency | count of switching of the said switching means can be reduced, and a switching loss can be reduced.

交流相電圧の波形が第1の波形である間に負極側のスイッチング素子がオン状態を継続する期間があるので、マルチレベルインバータ回路の中間の電位は下降する。一方、交流相電圧の波形が第2の波形である間に正極側のスイッチング素子がオン状態を継続する期間があるので、マルチレベルインバータ回路の中間の電位は上昇する。したがって、第1の波形と第2の波形との組み合わせ方を調整することにより、マルチレベルインバータ回路の中間の電位を所望の電位に制御することができる。   Since there is a period during which the negative-side switching element continues to be on while the AC phase voltage waveform is the first waveform, the intermediate potential of the multilevel inverter circuit drops. On the other hand, since there is a period during which the positive-side switching element continues to be on while the waveform of the AC phase voltage is the second waveform, the intermediate potential of the multilevel inverter circuit rises. Therefore, by adjusting the combination of the first waveform and the second waveform, the intermediate potential of the multilevel inverter circuit can be controlled to a desired potential.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

第1実施形態に係る系統連系インバータシステムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the grid connection inverter system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るインバータ回路の内部構成を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the internal structure of the inverter circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る制御回路の内部構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the internal structure of the control circuit which concerns on 1st Embodiment. 三相平衡状態の三相交流の各相の相電圧信号および線間電圧信号をベクトルで説明するための図である。It is a figure for demonstrating the phase voltage signal and line voltage signal of each phase of a three-phase alternating current of a three-phase equilibrium state by a vector. 第1の信号の生成の考え方をベクトルで説明するための図である。It is a figure for demonstrating the view of the production | generation of a 1st signal with a vector. 第1の信号の波形を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the waveform of a 1st signal. 第2の信号の生成の考え方をベクトルで説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of the production | generation of a 2nd signal with a vector. 第2の信号の波形を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the waveform of a 2nd signal. 第1実施形態に係る指令値信号生成部の内部構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the internal structure of the command value signal generation part which concerns on 1st Embodiment. 指令値信号の波形を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the waveform of a command value signal. 指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating command value signal generation processing. 指令値信号とキャリア信号とからPWM信号を生成する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to produce | generate a PWM signal from a command value signal and a carrier signal. 第1実施形態に係るPWM信号生成部の内部構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the internal structure of the PWM signal generation part which concerns on 1st Embodiment. 正極側スイッチのPWM信号と負極側スイッチのPWM信号とから中間側スイッチのPWM信号を生成する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to produce | generate the PWM signal of an intermediate | middle side switch from the PWM signal of a positive electrode side switch, and the PWM signal of a negative electrode side switch. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation result of a command value signal. 第2実施形態に係るインバータ回路の内部構成を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the internal structure of the inverter circuit which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るPWM信号生成部の内部構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the internal structure of the PWM signal generation part which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るインバータ回路および直流電源を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the inverter circuit and DC power supply which concern on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る指令値信号生成部を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the command value signal generation part which concerns on 3rd Embodiment. 一般的な系統連系インバータシステムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating a general grid connection inverter system. インバータ回路の内部構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of an internal structure of an inverter circuit. 3レベルインバータ回路の内部構成の一例を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating an example of the internal structure of a 3 level inverter circuit.

以下、本発明の実施の形態を、本発明に係るインバータ装置を系統連系インバータシステムに用いた場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, taking as an example the case where the inverter device according to the present invention is used in a grid-connected inverter system.

図1は、本発明に係るインバータ装置を備える系統連系インバータシステムを説明するためのブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram for explaining a grid-connected inverter system including an inverter device according to the present invention.

図1に示すように、系統連系インバータシステムAは、直流電源1、インバータ回路2、フィルタ回路3、変圧回路4、および、制御回路5を備えている。直流電源1は、インバータ回路2に接続している。インバータ回路2は三相インバータであり、インバータ回路2、フィルタ回路3、および変圧回路4は、この順で、U相、V相、W相の出力電圧の出力ラインにより、直列に接続されている。出力ラインは、図示しない開閉器を介して三相電力系統B(系統B)に接続している。インバータ回路2には制御回路5が接続されている。系統連系インバータシステムAは、開閉器によって系統Bに連系し、直流電源1が出力する直流電力をインバータ回路2で交流電力に変換して、系統Bに供給する。なお、系統連系インバータシステムAには各種センサが設けられており、制御回路5は当該センサによる検出値に基づいて制御を行う。しかし、図1においては、各種センサの記載を省略している。また、系統連系インバータシステムAの構成は、これに限られない。例えば、変圧回路4に代えて、直流電源1とインバータ回路2との間にDC/DCコンバータ回路を設ける、いわゆるトランスレス方式であってもよい。   As shown in FIG. 1, the grid interconnection inverter system A includes a DC power source 1, an inverter circuit 2, a filter circuit 3, a transformer circuit 4, and a control circuit 5. The DC power source 1 is connected to the inverter circuit 2. The inverter circuit 2 is a three-phase inverter, and the inverter circuit 2, the filter circuit 3, and the transformer circuit 4 are connected in series by output lines of output voltages of U phase, V phase, and W phase in this order. . The output line is connected to the three-phase power system B (system B) via a switch (not shown). A control circuit 5 is connected to the inverter circuit 2. The grid interconnection inverter system A is linked to the grid B by a switch, converts the DC power output from the DC power supply 1 into AC power by the inverter circuit 2 and supplies the AC power to the grid B. Note that various sensors are provided in the grid-connected inverter system A, and the control circuit 5 performs control based on the detection value of the sensor. However, in FIG. 1, the description of various sensors is omitted. Moreover, the structure of the grid connection inverter system A is not restricted to this. For example, instead of the transformer circuit 4, a so-called transformerless system in which a DC / DC converter circuit is provided between the DC power supply 1 and the inverter circuit 2 may be used.

直流電源1は、直流電力を出力するものであり、例えば太陽電池を備えている。太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換することで、直流電力を生成する。直流電源1は、生成された直流電力を、インバータ回路2に出力する。なお、直流電源1は、太陽電池により直流電力を生成するものに限定されない。例えば、直流電源1は、燃料電池、蓄電池、電気二重層コンデンサやリチウムイオン電池であってもよい。また、ディーゼルエンジン発電機、マイクロガスタービン発電機や風力タービン発電機などにより生成された交流電力を直流電力に変換して出力する装置であってもよい。   The DC power source 1 outputs DC power and includes, for example, a solar battery. A solar cell generates direct-current power by converting solar energy into electrical energy. The DC power source 1 outputs the generated DC power to the inverter circuit 2. Note that the DC power source 1 is not limited to one that generates DC power from a solar cell. For example, the DC power source 1 may be a fuel cell, a storage battery, an electric double layer capacitor, or a lithium ion battery. Moreover, the apparatus which converts and outputs the alternating current power produced | generated by the diesel engine generator, the micro gas turbine generator, the wind turbine generator, etc. to direct current power may be sufficient.

インバータ回路2は、直流電源1から入力される直流電圧を交流電圧に変換して、フィルタ回路3に出力するものである。インバータ回路2は、スイッチング素子(後述)を備えた三相のPWM制御型インバータであり、各相の出力相電圧が3レベルの電位となるマルチレベルインバータ回路である。インバータ回路2は、制御回路5から入力されるPWM信号Pに基づいて、各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで、直流電源1から入力される直流電圧を交流電圧に変換する。インバータ回路2の詳細な説明は後述する。   The inverter circuit 2 converts a DC voltage input from the DC power source 1 into an AC voltage and outputs the AC voltage to the filter circuit 3. The inverter circuit 2 is a three-phase PWM control type inverter provided with a switching element (described later), and is a multi-level inverter circuit in which the output phase voltage of each phase becomes a three-level potential. The inverter circuit 2 converts the DC voltage input from the DC power supply 1 into an AC voltage by switching each switching element on and off based on the PWM signal P input from the control circuit 5. A detailed description of the inverter circuit 2 will be described later.

フィルタ回路3は、インバータ回路2から入力される交流電圧から、スイッチングによる高周波成分を除去するものである。フィルタ回路3は、リアクトルとコンデンサとからなるローパスフィルタ(図示しない。)を備えている。フィルタ回路3で高周波成分を除去された交流電圧は、変圧回路4に出力される。なお、フィルタ回路3の構成はこれに限定されず、高周波成分を除去するための周知のフィルタ回路であればよい。変圧回路4は、フィルタ回路3から出力される交流電圧を系統Bの系統電圧とほぼ同一のレベルに昇圧または降圧する。   The filter circuit 3 removes high frequency components due to switching from the AC voltage input from the inverter circuit 2. The filter circuit 3 includes a low-pass filter (not shown) composed of a reactor and a capacitor. The AC voltage from which the high frequency component has been removed by the filter circuit 3 is output to the transformer circuit 4. The configuration of the filter circuit 3 is not limited to this, and any known filter circuit for removing high frequency components may be used. The transformer circuit 4 boosts or steps down the AC voltage output from the filter circuit 3 to a level substantially the same as the system voltage of the system B.

制御回路5は、インバータ回路2のスイッチング素子のスイッチングを制御するPWM信号Pを生成するものである。制御回路5は、図示しない各種センサから検出信号を入力され、インバータ回路2にPWM信号Pを出力する。制御回路5は、系統連系インバータシステムAが出力する相電圧の波形を実際に指令するための指令値信号Xu1,Xv1,Xw1を各種センサから入力される検出信号に基づいて生成し、当該指令値信号Xu1,Xv1,Xw1に基づいてPWM信号Pを生成する。インバータ回路2は、入力されるPWM信号Pに基づいて各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1に対応した相電圧を出力する。制御回路5は、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形を変化させてインバータ回路2が出力する相電圧を変化させることで出力電流を制御している。これにより、制御回路5は、各種フィードバック制御を行っている。制御回路5の詳細な説明は後述する。なお、以下では、インバータ回路2と制御回路5とをまとめて、インバータ装置と記載する場合がある。   The control circuit 5 generates a PWM signal P that controls switching of the switching elements of the inverter circuit 2. The control circuit 5 receives detection signals from various sensors (not shown) and outputs a PWM signal P to the inverter circuit 2. The control circuit 5 generates command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 for actually instructing the waveform of the phase voltage output from the grid interconnection inverter system A based on detection signals input from various sensors. A PWM signal P is generated based on the value signals Xu1, Xv1, and Xw1. The inverter circuit 2 outputs phase voltages corresponding to the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 by switching each switching element on and off based on the input PWM signal P. The control circuit 5 controls the output current by changing the phase voltage output from the inverter circuit 2 by changing the waveforms of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1. Thereby, the control circuit 5 performs various feedback controls. A detailed description of the control circuit 5 will be described later. Hereinafter, the inverter circuit 2 and the control circuit 5 may be collectively referred to as an inverter device.

次に、図2を参照して、インバータ回路2の内部構成および詳細な説明を行う。   Next, with reference to FIG. 2, the internal configuration and detailed description of the inverter circuit 2 will be described.

図2は、インバータ回路2の内部構成を説明するための回路図である。インバータ回路2は、三相のPWM制御型の3レベルインバータ回路である。   FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the internal configuration of the inverter circuit 2. The inverter circuit 2 is a three-phase PWM control type three-level inverter circuit.

同図に示すように、インバータ回路2は、12個のスイッチング素子S1〜S12、12個の環流ダイオードD1〜D12、および2個の分圧用コンデンサC1,C2を備えている。本実施形態では、スイッチング素子S1〜S12としてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ)を使用している。なお、スイッチング素子S1〜S12はIGBTに限定されず、バイポーラトランジスタ、MOSFET、逆阻止サイリスタなどであってもよい。また、環流ダイオードD1〜D12、分圧用コンデンサC1,C2の種類も限定されない。   As shown in the figure, the inverter circuit 2 includes 12 switching elements S1 to S12, 12 freewheeling diodes D1 to D12, and 2 voltage dividing capacitors C1 and C2. In the present embodiment, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are used as the switching elements S1 to S12. The switching elements S1 to S12 are not limited to IGBTs, and may be bipolar transistors, MOSFETs, reverse blocking thyristors, or the like. The types of the freewheeling diodes D1 to D12 and the voltage dividing capacitors C1 and C2 are not limited.

分圧用コンデンサC1,C2は、静電容量が同一のコンデンサであり、直流電源1から入力される直流電圧を分圧するものである。分圧用コンデンサC1と分圧用コンデンサC2とは点Oで直列接続されて、直流電源1の正極に接続する点Pと負極に接続する点Nとの間に並列接続されている。直流電源1の負極は接地されているので、点Nの電位は「0」である。直流電源1の正極の電位、すなわち点Pの電位を「E」とすると、点Oの電位は、点Nの電位「0」と点Pの電位「E」の中間の電位である「(1/2)E」となる。   The voltage dividing capacitors C1 and C2 are capacitors having the same capacitance, and divide the DC voltage input from the DC power supply 1. The voltage dividing capacitor C1 and the voltage dividing capacitor C2 are connected in series at a point O, and are connected in parallel between a point P connected to the positive electrode of the DC power supply 1 and a point N connected to the negative electrode. Since the negative electrode of the DC power supply 1 is grounded, the potential at the point N is “0”. When the potential of the positive electrode of the DC power source 1, that is, the potential at the point P is “E”, the potential at the point O is an intermediate potential between the potential “0” at the point N and the potential “E” at the point P “(1 / 2) E ".

点Oに接続されているスイッチング素子がオン状態の場合、点Oと系統Bとの間で電流が流れることにより、点Oの電位が過渡的に変化する場合がある。つまり、点Oの電位は、固定されているのではなく、変化する。点Oの電位が大きく変化すると、出力相電圧の波形が乱れ、適切に制御を行うことができなくなる場合がある。本実施形態では、点Oの電位の変化の振幅を所望の値とするように、後述するフラグ信号fgの周期を設定している。また、点Oの電位を、所望の電位にしたい場合がある。本実施形態では、点Oの電位の変化の中心電位を所望の値とするように、後述するフラグ信号fgのデューティ比(周期に対するハイレベルである期間の比率)を設定している。   When the switching element connected to the point O is in the on state, a current flows between the point O and the system B, so that the potential at the point O may change transiently. That is, the potential at the point O is not fixed but changes. If the potential at the point O changes greatly, the waveform of the output phase voltage may be disturbed, making it impossible to perform appropriate control. In the present embodiment, the period of the flag signal fg described later is set so that the amplitude of the change in potential at the point O is a desired value. In some cases, the potential at the point O may be set to a desired potential. In the present embodiment, the duty ratio of the flag signal fg described later (the ratio of the high level period to the cycle) is set so that the center potential of the change in potential at the point O is a desired value.

スイッチング素子S1とS4とは、スイッチング素子S1のエミッタ端子とスイッチング素子S4のコレクタ端子とが接続されて、直列接続されている。スイッチング素子S1のコレクタ端子は点Pに接続され、スイッチング素子S4のエミッタ端子は点Nに接続されて、ブリッジ構造を形成している。同様に、スイッチング素子S2とS5とが直列接続されてブリッジ構造を形成し、スイッチング素子S3とS6とが直列接続されてブリッジ構造を形成している。スイッチング素子S1,S2,S3は直流電源1の正極側に接続されているので、スイッチング素子S1,S2,S3を区別しない場合は、「正極側スイッチSp」と記載する場合がある。一方、スイッチング素子S4,S5,S6は、直流電源1の負極側に接続されているので、スイッチング素子S4,S5,S6を区別しない場合は、「負極側スイッチSn」と記載する場合がある。各スイッチング素子S1〜S6のベース端子には、それぞれ、制御回路5から出力されるPWM信号P(Pup,Pvp,Pwp,Pun,Pvn,Pwn)が入力される。なお、各PWM信号の詳細は後述する。   The switching elements S1 and S4 are connected in series by connecting the emitter terminal of the switching element S1 and the collector terminal of the switching element S4. The collector terminal of the switching element S1 is connected to the point P, and the emitter terminal of the switching element S4 is connected to the point N to form a bridge structure. Similarly, switching elements S2 and S5 are connected in series to form a bridge structure, and switching elements S3 and S6 are connected in series to form a bridge structure. Since the switching elements S1, S2, and S3 are connected to the positive electrode side of the DC power supply 1, the switching elements S1, S2, and S3 may be described as “positive electrode side switch Sp” if they are not distinguished from each other. On the other hand, since the switching elements S4, S5, and S6 are connected to the negative electrode side of the DC power supply 1, when the switching elements S4, S5, and S6 are not distinguished, they may be described as “negative electrode side switch Sn”. PWM signals P (Pup, Pvp, Pwp, Pun, Pvn, Pwn) output from the control circuit 5 are input to the base terminals of the switching elements S1 to S6, respectively. Details of each PWM signal will be described later.

スイッチング素子S1とS4で形成されているブリッジ構造をU相アームとし、スイッチング素子S2とS5で形成されているブリッジ構造をV相アームとし、スイッチング素子S3とS6で形成されているブリッジ構造をW相アームとする。U相アームのスイッチング素子S1とS4との接続点UにはU相の出力ラインが接続され、V相アームのスイッチング素子S2とS5との接続点VにはV相の出力ラインが接続され、W相アームのスイッチング素子S3とS6との接続点WにはW相の出力ラインが接続されている。   The bridge structure formed of switching elements S1 and S4 is a U-phase arm, the bridge structure formed of switching elements S2 and S5 is a V-phase arm, and the bridge structure formed of switching elements S3 and S6 is W Phase arm. The U-phase output line is connected to the connection point U between the switching elements S1 and S4 of the U-phase arm, and the V-phase output line is connected to the connection point V between the switching elements S2 and S5 of the V-phase arm. A W-phase output line is connected to a connection point W between the switching elements S3 and S6 of the W-phase arm.

接続点Uは、スイッチング素子S7およびS8からなる中間側スイッチを介して、点Oに接続されている。スイッチング素子S7とS8とは、それぞれのコレクタ端子が接続されて、直列接続されている。スイッチング素子S7のエミッタ端子は点Oに接続され、スイッチング素子S8のエミッタ端子は点Uに接続されている。同様に、接続点Vは、スイッチング素子S9およびS10からなる中間側スイッチを介して、点Oに接続されている。スイッチング素子S9とS10とは、それぞれのコレクタ端子が接続され、スイッチング素子S9のエミッタ端子は点Oに接続され、スイッチング素子S10のエミッタ端子は点Vに接続されている。また、接続点Wは、スイッチング素子S11およびS12からなる中間側スイッチを介して、点Oに接続されている。スイッチング素子S11とS12とは、それぞれのコレクタ端子が接続され、スイッチング素子S11のエミッタ端子は点Oに接続され、スイッチング素子S12のエミッタ端子は点Wに接続されている。スイッチング素子S7およびS8は、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Oと点Uとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。同様に、スイッチング素子S9およびS10も、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Oと点Vとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。また、スイッチング素子S11およびS12も、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Oと点Wとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。なお、各中間側スイッチを区別しない場合は、「中間側スイッチSo」と記載する場合がある。スイッチング素子S7およびS8のベース端子、スイッチング素子S9およびS10のベース端子、スイッチング素子S11およびS12のベース端子には、それぞれ、制御回路5から出力されるPWM信号P(Puo,Pvo,Pwo)が入力される。   The connection point U is connected to the point O via an intermediate switch composed of switching elements S7 and S8. The switching elements S7 and S8 are connected in series with their collector terminals connected. The emitter terminal of the switching element S7 is connected to the point O, and the emitter terminal of the switching element S8 is connected to the point U. Similarly, the connection point V is connected to the point O via an intermediate switch composed of switching elements S9 and S10. Switching elements S9 and S10 have their collector terminals connected, the emitter terminal of switching element S9 is connected to point O, and the emitter terminal of switching element S10 is connected to point V. Further, the connection point W is connected to the point O via an intermediate switch composed of the switching elements S11 and S12. Switching elements S11 and S12 have their collector terminals connected, the emitter terminal of switching element S11 is connected to point O, and the emitter terminal of switching element S12 is connected to point W. The switching elements S7 and S8 perform an on / off operation at the same timing, and conduct the connection between the point O and the point U when in the on state and do not conduct the connection when in the off state. Similarly, the switching elements S9 and S10 also perform the on / off operation at the same timing so that the connection between the point O and the point V is made conductive when in the on state and the connection is not made conductive when in the off state. The switching elements S11 and S12 also perform on / off operations at the same timing so that the connection between the point O and the point W is made conductive when in the on state and the connection is not made conductive when in the off state. In addition, when not distinguishing each intermediate side switch, it may be described as “intermediate side switch So”. PWM signals P (Puo, Pvo, Pwo) output from the control circuit 5 are input to the base terminals of the switching elements S7 and S8, the base terminals of the switching elements S9 and S10, and the base terminals of the switching elements S11 and S12, respectively. Is done.

各スイッチング素子S1〜S12は、PWM信号Pに基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替えられる。正極側スイッチSpがオン状態で負極側スイッチSnおよび中間側スイッチSoがオフ状態の場合、当該相の出力ラインの電位は点Pの電位(すなわち、直流電源1の正極側の電位「E」)となる。負極側スイッチSnがオン状態で正極側スイッチSpおよび中間側スイッチSoがオフ状態の場合、当該相の出力ラインの電位は点Nの電位(すなわち、直流電源1の負極側の電位「0」)となる。また、中間側スイッチSoがオン状態で正極側スイッチSpおよび負極側スイッチSpがオフ状態の場合、当該相の出力ラインの電位は点Oの電位(すなわち、直流電源1の正極側と負極側の中間の電位「(1/2)E」)となる。これにより、各出力ラインから出力される出力相電圧は、直流電源1の正極側の電位「E」、負極側の電位「0」、中間の電位「(1/2)E」の3レベルの電位となる。また、出力ライン間の電圧である出力線間電圧は、5レベルの電位となる。   Each of the switching elements S1 to S12 can be switched between an on state and an off state based on the PWM signal P. When the positive switch Sp is on and the negative switch Sn and the intermediate switch So are off, the potential of the output line of the phase is the potential of the point P (that is, the positive potential “E” of the DC power supply 1). It becomes. When the negative switch Sn is on and the positive switch Sp and the intermediate switch So are off, the potential of the output line of the phase is the potential at the point N (that is, the negative potential “0” of the DC power supply 1). It becomes. Further, when the intermediate side switch So is on and the positive side switch Sp and the negative side switch Sp are off, the potential of the output line of the phase is the potential of the point O (that is, the positive side and the negative side of the DC power supply 1). The intermediate potential is “(1/2) E”). As a result, the output phase voltage output from each output line has three levels of the potential “E” on the positive side of the DC power supply 1, the potential “0” on the negative side, and the intermediate potential “(1/2) E”. It becomes a potential. Further, the output line voltage, which is the voltage between the output lines, is a five-level potential.

環流ダイオードD1〜D12は、スイッチング素子S1〜S12のコレクタ端子とエミッタ端子との間に、それぞれ逆並列に接続されている。すなわち、環流ダイオードD1〜D12のアノード端子はそれぞれスイッチング素子S1〜S12のエミッタ端子に接続され、環流ダイオードD1〜D12のカソード端子はそれぞれスイッチング素子S1〜S12のコレクタ端子に接続されている。環流ダイオードD1〜D12は、スイッチング素子S1〜S12の切り替えによって発生する逆起電力による逆方向の高い電圧がスイッチング素子S1〜S12に印加されないようにするためのものである。   The free-wheeling diodes D1 to D12 are connected in antiparallel between the collector terminals and the emitter terminals of the switching elements S1 to S12, respectively. That is, the anode terminals of the freewheeling diodes D1 to D12 are connected to the emitter terminals of the switching elements S1 to S12, respectively, and the cathode terminals of the freewheeling diodes D1 to D12 are connected to the collector terminals of the switching elements S1 to S12, respectively. The free-wheeling diodes D1 to D12 are for preventing a high voltage in the reverse direction due to the counter electromotive force generated by switching the switching elements S1 to S12 from being applied to the switching elements S1 to S12.

次に、図3〜図14を参照して、制御回路5の内部構成および詳細な説明を行う。   Next, the internal configuration and detailed description of the control circuit 5 will be described with reference to FIGS.

図3は、制御回路5の内部構成を説明するためのブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram for explaining the internal configuration of the control circuit 5.

制御回路5は、フィードバック制御部51、指令値信号生成部52、およびPWM信号生成部53を備えている。なお、制御回路5は、過電流、地絡、短絡、単独運転などを検出してインバータ回路2の運転を停止させる構成や、最大電力追従のための構成なども有しているが、本発明の説明に関係しないので、図3への記載および説明を省略している。   The control circuit 5 includes a feedback control unit 51, a command value signal generation unit 52, and a PWM signal generation unit 53. Note that the control circuit 5 has a configuration for detecting an overcurrent, a ground fault, a short circuit, a single operation, etc., and stopping the operation of the inverter circuit 2, and a configuration for tracking the maximum power. Therefore, the description and explanation in FIG. 3 are omitted.

フィードバック制御部51は、各種センサより入力される検出信号と予め設定されている目標値との偏差に基づいてフィードバック制御を行い、系統連系インバータシステムAの出力相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号Xu,Xv,Xwを生成して、指令値信号生成部52に出力するものである。フィードバック制御部51で行われるフィードバック制御の詳細については記載を省略している。フィードバック制御部51が行うフィードバック制御は、系統連系インバータシステムAが出力する出力電流や出力電圧、出力有効電力、出力無効電力を制御するものであってもよいし、直流電源1から出力される直流電圧を制御するものであってもよい。   The feedback control unit 51 performs feedback control based on a deviation between detection signals input from various sensors and a preset target value, and commands the waveform of the output phase voltage of the grid-connected inverter system A. The phase voltage command value signals Xu, Xv, and Xw are generated and output to the command value signal generator 52. Details of feedback control performed by the feedback control unit 51 are omitted. The feedback control performed by the feedback control unit 51 may control the output current, output voltage, output active power, and output reactive power output by the grid interconnection inverter system A, or may be output from the DC power supply 1. It may control a DC voltage.

指令値信号生成部52は、フィードバック制御部51から入力される相電圧指令値信号Xu,Xv,Xwに基づいて指令値信号Xu1,Xv1,Xw1を生成し、PWM信号生成部53に出力する。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1は、系統連系インバータシステムAが出力する相電圧の波形を実際に指令するための信号である。すなわち、指令値信号生成部52は、相電圧指令値信号Xu,Xv,Xwを指令値信号Xu1,Xv1,Xw1に変換するものである。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形は、後述する図10(b)に示す波形Xu1,Xv1,Xw1のように特殊な形状の波形となる。   The command value signal generation unit 52 generates command value signals Xu 1, Xv 1, Xw 1 based on the phase voltage command value signals Xu, Xv, Xw input from the feedback control unit 51 and outputs them to the PWM signal generation unit 53. The command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are signals for actually commanding the waveform of the phase voltage output from the grid interconnection inverter system A. That is, the command value signal generation unit 52 converts the phase voltage command value signals Xu, Xv, Xw into command value signals Xu1, Xv1, Xw1. The waveforms of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are specially shaped waveforms such as waveforms Xu1, Xv1, and Xw1 shown in FIG.

指令値信号生成部52は、相電圧指令値信号Xu,Xv,Xwから線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuを生成する。すなわち、相電圧指令値信号XuとXvとの差分によって線間電圧指令値信号Xuvを生成し、相電圧指令値信号XvとXwとの差分によって線間電圧指令値信号Xvwを生成し、相電圧指令値信号XwとXuとの差分によって線間電圧指令値信号Xwuを生成する。線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuは、系統連系インバータシステムAが出力する線間電圧の波形を指令するための信号である。   The command value signal generation unit 52 generates line voltage command value signals Xuv, Xvw, Xwu from the phase voltage command value signals Xu, Xv, Xw. That is, the line voltage command value signal Xuv is generated by the difference between the phase voltage command value signals Xu and Xv, the line voltage command value signal Xvw is generated by the difference between the phase voltage command value signals Xv and Xw, and the phase voltage A line voltage command value signal Xwu is generated based on the difference between the command value signals Xw and Xu. The line voltage command value signals Xuv, Xvw, and Xwu are signals for commanding the waveform of the line voltage output from the grid interconnection inverter system A.

また、指令値信号生成部52は、線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuの極性を反転させた信号Xvu,Xwv,Xuwを生成する。なお、極性を反転させるのではなく、相電圧指令値信号XvとXuとの差分によって信号Xvuを生成し、相電圧指令値信号XwとXvとの差分によって信号Xwvを生成し、相電圧指令値信号XuとXwとの差分によって信号Xuwを生成するようにしてもよい。   Further, the command value signal generation unit 52 generates signals Xvu, Xwv, and Xuw obtained by inverting the polarities of the line voltage command value signals Xuv, Xvw, and Xwu. Instead of inverting the polarity, the signal Xvu is generated by the difference between the phase voltage command value signals Xv and Xu, the signal Xwv is generated by the difference between the phase voltage command value signals Xw and Xv, and the phase voltage command value The signal Xuw may be generated based on the difference between the signals Xu and Xw.

指令値信号生成部52は、線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuおよび信号Xvu,Xwv,Xuwを用いて、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’(後述する図6(c)参照)および第2の信号Xu”,Xv”,Xw”(後述する図8(c)参照)を生成する。そして、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’と第2の信号Xu”,Xv”,Xw”とを組み合わせることで、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1を生成する。第1の信号Xu’,Xv’,Xw’は、特開2010−136547号公報に記載されている波形を有する信号であり、三相の中性点電位を1/3周期毎に遷移させて1/3周期ずつ各相の電位を負極側の電位に固定することで各相のスイッチングを当該負極側電位に固定された期間停止させるという制御を行うための信号である。第2の信号Xu”,Xv”,Xw”は、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’の波形の極性を反転させて所定の値だけ上方にシフトさせた波形を有する信号であり、三相の中性点電位を1/3周期毎に遷移させて1/3周期ずつ各相の電位を正極側の電位に固定することで各相のスイッチングを当該正極側電位に固定された期間停止させるという制御を行うための信号である。   The command value signal generation unit 52 uses the line voltage command value signals Xuv, Xvw, Xwu and the signals Xvu, Xwv, Xuw to generate first signals Xu ′, Xv ′, Xw ′ (FIG. 6C described later). And second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″ (see FIG. 8C described later) and the first signals Xu ′, Xv ′, Xw ′ and the second signal Xu ″. , Xv ″, Xw ″ are combined to generate command value signals Xu1, Xv1, Xw1. The first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′ are signals having a waveform described in Japanese Patent Laid-Open No. 2010-136547, and the three-phase neutral point potential is changed every 1/3 period. This is a signal for controlling the switching of each phase to be stopped for a period fixed to the negative side potential by fixing the potential of each phase to the negative side potential every 1/3 period. The second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″ are signals having waveforms obtained by inverting the polarities of the waveforms of the first signals Xu ′, Xv ′, Xw ′ and shifting them upward by a predetermined value, A period in which the switching of each phase is fixed to the positive potential by shifting the neutral point potential of the three phases every 1/3 cycle and fixing the potential of each phase to the positive potential by 1/3 cycle. It is a signal for performing control to stop.

以下に、図4〜図8を参照して、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’と第2の信号Xu”,Xv”,Xw”について説明する。   Hereinafter, the first signals Xu ′, Xv ′, Xw ′ and the second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″ will be described with reference to FIGS. 4 to 8.

図4は、三相平衡状態の三相交流の各相の相電圧信号および線間電圧信号をベクトルで説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the phase voltage signal and the line voltage signal of each phase of the three-phase alternating current in a three-phase equilibrium state with vectors.

U相の相電圧信号をVu=A・sin(ωt)とすると、V相の位相はU相より2π/3遅れているので、V相の相電圧信号はVv=A・sin(ωt−2π/3)となる。また、W相の位相はU相より4π/3遅れている(2π/3進んでいる)ので、Vw=A・sin(ωt+2π/3)となる。また、V相に対するU相の線間電圧信号はVuv=Vu−Vv=√(3)・A・sin(ωt+π/6)、W相に対するV相の線間電圧信号はVvw=Vv−Vw=√(3)・A・sin(ωt−π/2)、U相に対するW相の線間電圧信号はVwu=Vw−Vu=√(3)・A・sin(ωt−7π/6)となる。   If the phase voltage signal of the U phase is Vu = A · sin (ωt), the phase of the V phase is delayed by 2π / 3 from the U phase, so the phase voltage signal of the V phase is Vv = A · sin (ωt−2π). / 3). Further, since the phase of the W phase is delayed by 4π / 3 from the U phase (advanced by 2π / 3), Vw = A · sin (ωt + 2π / 3). The U-phase line voltage signal for the V phase is Vuv = Vu−Vv = √ (3) · A · sin (ωt + π / 6), and the V-phase line voltage signal for the W phase is Vvw = Vv−Vw = √ (3) · A · sin (ωt−π / 2), the W-phase line voltage signal for the U phase is Vwu = Vw−Vu = √ (3) · A · sin (ωt−7π / 6) .

図4は、相電圧信号Vu,Vv,VwをベクトルPu,Pv,Pwで表し、線間電圧信号Vuv,Vvw,VwuをベクトルPuv,Pvw,Pwuで表している。また、中性点Nを起点としたベクトルPu,Pv,Pwの終点を結んだ正三角形Tを破線で示し、各頂点をu,v,wで示している。同図においては、X軸を位相の基準(θ=0°)とし、U相の相電圧信号Vuに対応するベクトルPuがX軸に一致したときの状態を示している。また、ベクトルPvu,Pwv,Puwは、それぞれベクトルPuv,Pvw,Pwuの向きを逆にしたものである。したがって、ベクトルPvu,Pwv,Puwに対応する信号Vvu,Vwv,Vuwは、それぞれ線間電圧信号Vuv,Vvw,Vwuの位相がπだけずれたものとなり、Vvu=−Vuv=√(3)・A・sin(ωt+7π/6)、Vwv=−Vvw=√(3)・A・sin(ωt+π/2)、Vuw=−Vwu=√(3)・A・sin(ωt−π/6)となる。   In FIG. 4, the phase voltage signals Vu, Vv, Vw are represented by vectors Pu, Pv, Pw, and the line voltage signals Vuv, Vvw, Vwu are represented by vectors Puv, Pvw, Pwu. A regular triangle T connecting the end points of the vectors Pu, Pv, and Pw starting from the neutral point N is indicated by a broken line, and each vertex is indicated by u, v, and w. This figure shows the state when the X axis is the phase reference (θ = 0 °) and the vector Pu corresponding to the U-phase phase voltage signal Vu matches the X axis. Further, the vectors Pvu, Pwv, and Puw are obtained by reversing the directions of the vectors Puv, Pvw, and Pwu, respectively. Therefore, the signals Vvu, Vwv, and Vuw corresponding to the vectors Pvu, Pwv, and Puw are obtained by shifting the phase of the line voltage signals Vuv, Vvw, and Vwu by π, and Vvu = −Vuv = √ (3) · A Sin (ωt + 7π / 6), Vwv = −Vvw = √ (3) · A · sin (ωt + π / 2), Vuw = −Vwu = √ (3) · A · sin (ωt−π / 6).

図4において、ベクトルPu,Pv,Pwが相互に2π/3の位相差を保持して中性点Nを中心に反時計回りに角速度ωで回転している状態が、三相平衡状態を表している。一般に、中性点Nは0[v]の基準電圧に設定されるので、各相電圧信号Vu,Vv,VwはベクトルPu,Pv,PwのY軸上への正射影となり、上記のように互いに位相が2π/3だけずれた正弦波信号となる。   In FIG. 4, a state in which the vectors Pu, Pv, and Pw hold a phase difference of 2π / 3 with each other and rotate at an angular velocity ω counterclockwise around the neutral point N represents a three-phase equilibrium state. ing. Generally, since the neutral point N is set to a reference voltage of 0 [v], each phase voltage signal Vu, Vv, Vw is an orthogonal projection of the vectors Pu, Pv, Pw on the Y axis, as described above. The sine wave signals are out of phase with each other by 2π / 3.

図5は、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’の生成の考え方を、図4と同様にベクトルで説明するための図である。図5に示すベクトル図では、中性点Nが0[v]に固定されずに1/3周期毎に遷移され、1/3周期ずつ各相の電位が負極側の電位(例えば、0[v])に固定される。   FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of generation of the first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′ using vectors as in FIG. 4. In the vector diagram shown in FIG. 5, the neutral point N is not fixed to 0 [v] and is changed every 1/3 period, and the potential of each phase is changed to the negative side potential (for example, 0 [ v]).

図5においては、中性点NおよびベクトルPuを示しており、同図(a)の左の図以外は、ベクトルPv,Pwの記載を省略している。また、中性点Nを起点としたベクトルPu,Pv,Pwの終点を結んだ正三角形Tを破線で示し、各頂点をu,v,wで示している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。   In FIG. 5, the neutral point N and the vector Pu are shown, and the vectors Pv and Pw are omitted except for the left diagram of FIG. A regular triangle T connecting the end points of the vectors Pu, Pv, and Pw starting from the neutral point N is indicated by a broken line, and each vertex is indicated by u, v, and w. Moreover, in each figure, the white vertex is attached | subjected to the fixed vertex.

同図(a)は、ベクトルPuがX軸となす角度(以下では、「角度θ」とする。)が−π/6からπ/2まで変化するときの状態を示している。−π/6≦θ≦π/2のとき、V相の電位が0[v]に固定される。この状態を「モード1」とする。モード1は、正三角形Tの頂点vが原点に固定され、頂点vを中心として正三角形Tが反時計回り(図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。)に2π/3回転することで表される。左の図はθ=−π/6のとき、中央の図はθ=π/6のとき、右の図はθ=π/2のときを示している。θ=π/2になると、W相の電位が0[v]に固定される。右の図は、固定される相がV相からW相に変化することを示しており、正三角形Tが頂点wを原点に一致させるように移動して、中性点Nが遷移していることを示している。   FIG. 4A shows a state where the angle (hereinafter referred to as “angle θ”) made by the vector Pu with the X axis changes from −π / 6 to π / 2. When −π / 6 ≦ θ ≦ π / 2, the V-phase potential is fixed at 0 [v]. This state is referred to as “mode 1”. In mode 1, the vertex v of the regular triangle T is fixed at the origin, and the regular triangle T is counterclockwise about the vertex v (in the direction of the dashed arrow shown in the figure, and the same applies hereinafter) 2π / 3. Represented by rotating. The left figure shows θ = −π / 6, the middle figure shows θ = π / 6, and the right figure shows θ = π / 2. When θ = π / 2, the W-phase potential is fixed at 0 [v]. The figure on the right shows that the phase to be fixed changes from the V phase to the W phase. The equilateral triangle T moves so that the vertex w coincides with the origin, and the neutral point N transitions. It is shown that.

同図(b)は、角度θがπ/2から7π/6まで変化するときの状態を示している。π/2≦θ≦7π/6のとき、W相の電位が0[v]に固定される。この状態を「モード2」とする。モード2は、正三角形Tの頂点wが原点に固定され、頂点wを中心として正三角形Tが反時計回りに2π/3回転することで表される。左の図はθ=π/2のとき、中央の図はθ=5π/6のとき、右の図はθ=7π/6のときを示している。左の図は、同図(a)の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ=7π/6になると、U相の電位が0[v]に固定される。右の図は、固定される相がW相からU相に変化することを示しており、正三角形Tが頂点uを原点に一致させるように移動して、中性点Nが遷移していることを示している。   FIG. 5B shows a state when the angle θ changes from π / 2 to 7π / 6. When π / 2 ≦ θ ≦ 7π / 6, the W-phase potential is fixed at 0 [v]. This state is referred to as “mode 2”. Mode 2 is represented by the vertex w of the equilateral triangle T being fixed at the origin, and the equilateral triangle T being rotated counterclockwise by 2π / 3 around the vertex w. The left figure shows when θ = π / 2, the middle figure shows when θ = 5π / 6, and the right figure shows when θ = 7π / 6. The figure on the left is the same figure as after the neutral point transition in the figure on the right in FIG. When θ = 7π / 6, the U-phase potential is fixed at 0 [v]. The right figure shows that the phase to be fixed changes from the W phase to the U phase. The equilateral triangle T moves so that the vertex u coincides with the origin, and the neutral point N transitions. It is shown that.

同図(c)は、角度θが7π/6から11π/6(=−π/6)まで変化するときの状態を示している。7π/6≦θ≦11π/6のとき、U相の電位が0[v]に固定される。この状態を「モード3」とする。モード3は、正三角形Tの頂点uが原点に固定され、頂点uを中心として正三角形Tが反時計回りに2π/3回転することで表される。左の図はθ=7π/6のとき、中央の図はθ=3π/2のとき、右の図はθ=11π/6のときを示している。左の図は、同図(b)の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ=11π/6になると、V相の電位が0[v]に固定される。右の図は、固定される相がU相からV相に変化することを示しており、正三角形Tが頂点vを原点に一致させるように移動して、中性点Nが遷移していることを示している。この遷移後の図は、同図(a)の左の図と同じである。以後、モード1〜3が繰り返される。   FIG. 4C shows a state when the angle θ changes from 7π / 6 to 11π / 6 (= −π / 6). When 7π / 6 ≦ θ ≦ 11π / 6, the U-phase potential is fixed at 0 [v]. This state is referred to as “mode 3”. Mode 3 is represented by the fact that the vertex u of the regular triangle T is fixed at the origin, and the regular triangle T rotates counterclockwise by 2π / 3 around the vertex u. The left figure shows θ = 7π / 6, the middle figure shows θ = 3π / 2, and the right figure shows θ = 11π / 6. The figure on the left is the same figure as after the neutral point transition in the figure on the right in FIG. When θ = 11π / 6, the V-phase potential is fixed at 0 [v]. The figure on the right shows that the phase to be fixed changes from the U phase to the V phase, and the neutral triangle N is moved by moving the equilateral triangle T so that the vertex v coincides with the origin. It is shown that. The figure after this transition is the same as the left figure of FIG. Thereafter, modes 1 to 3 are repeated.

図5に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Tの各頂点のY座標によって表される。例えば、U相の相電圧は、頂点uのY座標によって表される。モード1においては頂点vが原点に固定されるので、頂点vから頂点uに向かうベクトル、すなわちベクトルPuからベクトルPvを減算したベクトルPuvのY軸上への正射影がU相の相電圧となる(同図(a)参照)。したがって、モード1においては、U相の第1の信号Xu’を、線間電圧指令値信号Xuvとすればよい。   In the vector diagram shown in FIG. 5, the phase voltage of each phase is represented by the Y coordinate of each vertex of the equilateral triangle T. For example, the phase voltage of the U phase is represented by the Y coordinate of the vertex u. In mode 1, since the vertex v is fixed at the origin, the orthogonal projection on the Y axis of the vector Puv obtained by subtracting the vector Pv from the vector Pu from the vertex v, that is, the vector Pu is the U-phase phase voltage. (See (a) of the same figure). Therefore, in mode 1, the U-phase first signal Xu ′ may be the line voltage command value signal Xuv.

モード2においては頂点wが原点に固定されるので、頂点wから頂点uに向かうベクトル、すなわちベクトルPuからベクトルPwを減算したベクトルPuwのY軸上への正射影がU相の相電圧となる(同図(b)参照)。したがって、モード2においては、U相の第1の信号Xu’を、信号Xuw(=−Xwu)とすればよい。モード3においては頂点uが原点に固定されるので、U相の相電圧は「0」となる(同図(c)参照)。したがって、モード3においては、U相の第1の信号Xu’を、値が「0」であるゼロ信号とすればよい。   In mode 2, since the vertex w is fixed at the origin, the orthogonal projection onto the Y-axis of the vector Puw obtained by subtracting the vector Pw from the vector Pu, that is, the vector Pu from the vertex Pu becomes the U-phase phase voltage. (See (b) of the figure). Therefore, in mode 2, the U-phase first signal Xu ′ may be the signal Xuw (= −Xwu). In mode 3, since the vertex u is fixed at the origin, the phase voltage of the U phase is “0” (see FIG. 10C). Therefore, in mode 3, the U-phase first signal Xu ′ may be a zero signal having a value of “0”.

同様に、V相の第1の信号Xv’を、モード1においてはゼロ信号とし、モード2においては線間電圧指令値信号Xvwとし、モード3においては信号Xvu(=−Xuv)とすればよい。また、W相の第1の信号Xw’は、モード1においては信号Vwv(=−Xvw)とし、モード2においてはゼロ信号とし、モード3においては線間電圧信号Vwuとすればよい。   Similarly, the V-phase first signal Xv ′ may be a zero signal in mode 1, a line voltage command value signal Xvw in mode 2, and a signal Xvu (= −Xuv) in mode 3. . The W-phase first signal Xw ′ may be a signal Vwv (= −Xvw) in mode 1, a zero signal in mode 2, and a line voltage signal Vwu in mode 3.

図6は、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’の波形を説明するための図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the waveforms of the first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′.

同図(a)に示す波形Xuvは、V相に対するU相の線間電圧の波形を指令するための線間電圧指令値信号Xuvの波形である。線間電圧指令値信号Xuvは、U相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号XuとV相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号Xvとの差分信号である。相電圧指令値信号Xuの振幅を「1」にしているので、線間電圧指令値信号Xuvの振幅は√(3)になっている。また、波形XvwはW相に対するV相の線間電圧の波形を指令するための線間電圧指令値信号Xvwの波形である。線間電圧指令値信号Xvwは、V相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号XvとW相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号Xwとの差分信号である。また、波形XwuはU相に対するW相の線間電圧の波形を指令するための線間電圧指令値信号Xwuの波形である。線間電圧指令値信号Xwuは、W相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号XwとU相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号Xuとの差分信号である。同図においては、U相の相電圧指令値信号Xuの位相を基準として記載している。   A waveform Xuv shown in FIG. 5A is a waveform of the line voltage command value signal Xuv for commanding the waveform of the U-phase line voltage with respect to the V phase. The line voltage command value signal Xuv is a difference signal between the phase voltage command value signal Xu for commanding the waveform of the U-phase phase voltage and the phase voltage command value signal Xv for commanding the waveform of the V-phase phase voltage. It is. Since the amplitude of the phase voltage command value signal Xu is set to “1”, the amplitude of the line voltage command value signal Xuv is √ (3). The waveform Xvw is a waveform of the line voltage command value signal Xvw for commanding the waveform of the V phase line voltage with respect to the W phase. The line voltage command value signal Xvw is a difference signal between the phase voltage command value signal Xv for commanding the waveform of the V-phase voltage and the phase voltage command value signal Xw for commanding the waveform of the W-phase voltage. It is. The waveform Xwu is a waveform of the line voltage command value signal Xwu for commanding the waveform of the W phase line voltage with respect to the U phase. The line voltage command value signal Xwu is a difference signal between the phase voltage command value signal Xw for commanding the waveform of the W phase voltage and the phase voltage command value signal Xu for commanding the waveform of the U phase voltage. It is. In the figure, the phase of the U-phase phase voltage command value signal Xu is described as a reference.

同図(b)に示す波形Xvuは、線間電圧指令値信号Xuvの極性を反転させた信号Xvuの波形である。また、波形Xwvは線間電圧指令値信号Xvwの極性を反転させた信号Xwvの波形であり、波形Xuwは、線間電圧指令値信号Xwuの極性を反転させた信号Xuwの波形である。   A waveform Xvu shown in FIG. 5B is a waveform of the signal Xvu obtained by inverting the polarity of the line voltage command value signal Xuv. The waveform Xwv is the waveform of the signal Xwv obtained by inverting the polarity of the line voltage command value signal Xvw, and the waveform Xuw is the waveform of the signal Xuw obtained by inverting the polarity of the line voltage command value signal Xwu.

同図(c)に示す波形Xu’,Xv’,Xw’は、それぞれ第1の信号Xu’,Xv’,Xw’の波形である。図5で説明したように、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’は、モード1〜3に分けて生成される。   Waveforms Xu ′, Xv ′, and Xw ′ shown in FIG. 5C are the waveforms of the first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′, respectively. As described with reference to FIG. 5, the first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′ are generated by being divided into modes 1 to 3.

U相の第1の信号Xu’は、線間電圧指令値信号Xuvと信号Xuwとゼロ信号とを切り替えて生成される。波形Xu’は、モード1(−π/6≦θ≦π/2(=3π/6))においては波形Xuvとなり、モード2(3π/6≦θ≦7π/6)においては波形Xuwとなり、モード3(7π/6≦θ≦11π/6)においては「0」に固定された波形となっている。なお、相電圧指令値信号Xuの位相をθとしている。   The U-phase first signal Xu ′ is generated by switching the line voltage command value signal Xuv, the signal Xuw, and the zero signal. The waveform Xu ′ becomes the waveform Xuv in mode 1 (−π / 6 ≦ θ ≦ π / 2 (= 3π / 6)), and becomes the waveform Xuw in mode 2 (3π / 6 ≦ θ ≦ 7π / 6). In mode 3 (7π / 6 ≦ θ ≦ 11π / 6), the waveform is fixed to “0”. Note that the phase of the phase voltage command value signal Xu is θ.

同様に、V相の第1の信号Xv’は、線間電圧指令値信号Xvwと信号Xvuとゼロ信号とを切り替えて生成される。波形Xv’は、モード1においては「0」に固定された波形となり、モード2においては波形Xvwとなり、モード3においては波形Xvuとなっている。また、W相の第1の信号Xw’は、線間電圧指令値信号Xwuと信号Xwvとゼロ信号とを切り替えて生成される。波形Xw’は、モード1においては波形Xwvとなり、モード2においては「0」に固定された波形となり、モード3においては波形Xwuとなっている。   Similarly, the V-phase first signal Xv ′ is generated by switching the line voltage command value signal Xvw, the signal Xvu, and the zero signal. The waveform Xv ′ is a waveform fixed to “0” in the mode 1, the waveform Xvw in the mode 2, and the waveform Xvu in the mode 3. The first W-phase signal Xw ′ is generated by switching the line voltage command value signal Xwu, the signal Xwv, and the zero signal. The waveform Xw ′ is a waveform Xwv in mode 1, a waveform fixed to “0” in mode 2, and a waveform Xwu in mode 3.

図7は、第2の信号Xu”,Xv”,Xw”の生成の考え方を、ベクトルで説明するための図である。図7においては、図5に示すベクトル図と同様に、中性点N、ベクトルPu、および正三角形Tを示しており、図7(a)の左の図以外は、ベクトルPv,Pwの記載を省略している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。図5に示すベクトル図では正三角形Tの各頂点を原点に固定しているが、図7に示すベクトル図では正三角形Tの各頂点をX座標が「0」でY座標がBである点(以下では、「最大点」とする。)に固定している。   7 is a diagram for explaining the concept of generation of the second signals Xu ″, Xv ″, and Xw ″ in terms of vectors. In FIG. 7, as with the vector diagram shown in FIG. N, a vector Pu, and an equilateral triangle T are shown, and the vectors Pv and Pw are omitted except for the figure on the left side of Fig. 7A. 5, each vertex of the regular triangle T is fixed at the origin in the vector diagram shown in Fig. 5, but each vertex of the regular triangle T is "0" in the vector diagram shown in Fig. 7. It is fixed to a point whose Y coordinate is B (hereinafter referred to as “maximum point”).

同図(a)は、角度θ(ベクトルPuがX軸となす角度)がπ/6から5π/6まで変化するときの状態を示している。π/6≦θ≦5π/6のとき、U相の電位がBに固定される。この状態を「モード1’」とする。モード1’は、正三角形Tの頂点uが最大点に固定され、頂点uを中心として正三角形Tが反時計回り(図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。)に2π/3回転することで表される。左の図はθ=π/6のとき、中央の図はθ=π/2(=3π/6)のとき、右の図はθ=5π/6のときを示している。θ=5π/6になると、V相の電位がBに固定される。右の図は、固定される相がU相からV相に変化することを示しており、正三角形Tが頂点vを最大点に一致させるように移動して、中性点Nが遷移していることを示している。   FIG. 6A shows a state where the angle θ (the angle that the vector Pu makes with the X axis) changes from π / 6 to 5π / 6. When π / 6 ≦ θ ≦ 5π / 6, the U-phase potential is fixed to B. This state is referred to as “mode 1 ′”. In mode 1 ′, the vertex u of the equilateral triangle T is fixed at the maximum point, and the equilateral triangle T is counterclockwise about the vertex u (in the direction of the broken line arrow shown in the figure, the same applies hereinafter) 2π. It is expressed by rotating 3/3. The left figure shows θ = π / 6, the middle figure shows θ = π / 2 (= 3π / 6), and the right figure shows θ = 5π / 6. When θ = 5π / 6, the V-phase potential is fixed to B. The right figure shows that the phase to be fixed changes from the U phase to the V phase. When the equilateral triangle T moves so that the vertex v coincides with the maximum point, the neutral point N changes. It shows that.

同図(b)は、角度θが5π/6から3π/2(=9π/6)まで変化するときの状態を示している。5π/6≦θ≦3π/2のとき、V相の電位がBに固定される。この状態を「モード2’」とする。モード2’は、正三角形Tの頂点vが最大点に固定され、頂点vを中心として正三角形Tが反時計回りに2π/3回転することで表される。左の図はθ=5π/6のとき、中央の図はθ=7π/6のとき、右の図はθ=3π/2(=9π/6)のときを示している。左の図は、同図(a)の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ=3π/2になると、W相の電位がBに固定される。右の図は、固定される相がV相からW相に変化することを示しており、正三角形Tが頂点wを最大点に一致させるように移動して、中性点Nが遷移していることを示している。   FIG. 4B shows a state when the angle θ changes from 5π / 6 to 3π / 2 (= 9π / 6). When 5π / 6 ≦ θ ≦ 3π / 2, the V-phase potential is fixed to B. This state is referred to as “mode 2 ′”. Mode 2 ′ is represented by the vertex v of the equilateral triangle T being fixed at the maximum point, and the equilateral triangle T being rotated counterclockwise by 2π / 3 around the vertex v. The left figure shows the case when θ = 5π / 6, the middle figure shows the case when θ = 7π / 6, and the right figure shows the case when θ = 3π / 2 (= 9π / 6). The figure on the left is the same figure as after the neutral point transition in the figure on the right in FIG. When θ = 3π / 2, the W-phase potential is fixed to B. The figure on the right shows that the phase to be fixed changes from the V phase to the W phase. The equilateral triangle T moves so that the vertex w coincides with the maximum point, and the neutral point N transitions. It shows that.

同図(c)は、角度θが3π/2(=9π/6)から13π/6(=π/6)まで変化するときの状態を示している。3π/2≦θ≦13π/6のとき、W相の電位がBに固定される。この状態を「モード3’」とする。モード3’は、正三角形Tの頂点wが最大点に固定され、頂点wを中心として正三角形Tが反時計回りに2π/3回転することで表される。左の図はθ=3π/2(=9π/6)のとき、中央の図はθ=11π/6のとき、右の図はθ=13π/6のときを示している。左の図は、同図(b)の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ=13π/6になると、U相の電位がBに固定される。右の図は、固定される相がW相からU相に変化することを示しており、正三角形Tが頂点uを最大点に一致させるように移動して、中性点Nが遷移していることを示している。この遷移後の図は、同図(a)の左の図と同じである。以後、モード1’〜3’が繰り返される。   FIG. 4C shows a state when the angle θ changes from 3π / 2 (= 9π / 6) to 13π / 6 (= π / 6). When 3π / 2 ≦ θ ≦ 13π / 6, the potential of the W phase is fixed to B. This state is referred to as “mode 3 ′”. Mode 3 ′ is represented by the vertex w of the regular triangle T being fixed at the maximum point, and the regular triangle T being rotated 2π / 3 counterclockwise around the vertex w. The left figure shows θ = 3π / 2 (= 9π / 6), the middle figure shows θ = 11π / 6, and the right figure shows θ = 13π / 6. The figure on the left is the same figure as after the neutral point transition in the figure on the right in FIG. When θ = 13π / 6, the U-phase potential is fixed to B. The right figure shows that the phase to be fixed changes from the W phase to the U phase. The equilateral triangle T moves so that the vertex u coincides with the maximum point, and the neutral point N transitions. It shows that. The figure after this transition is the same as the left figure of FIG. Thereafter, modes 1 'to 3' are repeated.

図7に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Tの各頂点のY座標によって表される。モード1’においては頂点uが最大点に固定されるので、U相の相電圧はBとなる(同図(a)参照)。したがって、モード1’においては、U相の第2の信号Xu”を、値がBである信号とすればよい。   In the vector diagram shown in FIG. 7, the phase voltage of each phase is represented by the Y coordinate of each vertex of the equilateral triangle T. In mode 1 ', the vertex u is fixed at the maximum point, so the phase voltage of the U phase is B (see FIG. 5A). Therefore, in the mode 1 ′, the U-phase second signal Xu ″ may be a signal whose value is B.

モード2’においては頂点vが最大点に固定されるので、頂点vから頂点uに向かうベクトルPuvのY軸上への正射影にBを加算した値がU相の相電圧となる(同図(b)参照)。したがって、モード2’においては、U相の第2の信号Xu”を、線間電圧指令値信号XuvにBを加算したものとすればよい。モード3’においては頂点wが最大点に固定されるので、頂点wから頂点uに向かうベクトルPuwのY軸上への正射影にBを加算した値がU相の相電圧となる(同図(c)参照)。したがって、モード3’においては、U相の第2の信号Xu”を、信号Xuw(=−Xwu)にBを加算したものとすればよい。   In mode 2 ′, the vertex v is fixed at the maximum point, so the value obtained by adding B to the orthogonal projection of the vector Puv from the vertex v to the vertex u on the Y axis is the U-phase voltage (see FIG. (See (b)). Therefore, in the mode 2 ′, the U-phase second signal Xu ″ may be obtained by adding B to the line voltage command value signal Xuv. In the mode 3 ′, the vertex w is fixed at the maximum point. Therefore, the value obtained by adding B to the orthogonal projection of the vector Puw from the vertex w to the vertex u on the Y axis is the phase voltage of the U phase (see FIG. 5C). The U-phase second signal Xu ″ may be obtained by adding B to the signal Xuw (= −Xwu).

同様に、V相の第2の信号Xv”を、モード1’においては信号Xvu(=−Xuv)にBを加算したものとし、モード2’においては値がBである信号とし、モード3’においては線間電圧指令値信号XvwにBを加算したものとすればよい。また、W相の第2の信号Xw”を、モード1’においては線間電圧指令値信号XwuにBを加算したものとし、モード2’においては信号Xwv(=−Xvw)にBを加算したものとし、モード3’においては値がBである信号とすればよい。   Similarly, it is assumed that the V-phase second signal Xv ″ is obtained by adding B to the signal Xvu (= −Xuv) in the mode 1 ′, the signal having the value B in the mode 2 ′, and the mode 3 ′. In this case, it is only necessary to add B to the line voltage command value signal Xvw. In addition, in the mode 1 ′, B is added to the line voltage command value signal Xwu. In the mode 2 ′, it is assumed that B is added to the signal Xwv (= −Xvw), and in the mode 3 ′, a signal having a value B may be used.

図8は、第2の信号Xu”,Xv”,Xw”の波形を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the waveforms of the second signals Xu ″, Xv ″, and Xw ″.

図8(a)に示す波形Xuv,Xvw,Xwuは、図6(a)に示す波形Xuv,Xvw,Xwuと同一であり、図8(b)に示す波形Xvu,Xwv,Xuwは、図6(b)に示す波形Xvu,Xwv,Xuwと同一なので、説明を省略する。図8においても、相電圧指令値信号Xuの位相を基準として記載している。   The waveforms Xuv, Xvw, and Xwu shown in FIG. 8A are the same as the waveforms Xuv, Xvw, and Xwu shown in FIG. 6A, and the waveforms Xvu, Xwv, and Xwu shown in FIG. Since it is the same as the waveforms Xvu, Xwv, and Xuw shown in FIG. Also in FIG. 8, the phase of the phase voltage command value signal Xu is described as a reference.

図8(c)に示す波形Xu”,Xv”,Xw”は、それぞれ第2の信号Xu”,Xv”,Xw”の波形である。図7で説明したように、第2の信号Xu”,Xv”,Xw”は、モード1’〜3’に分けて生成される。同図(c)においては、B=2のときの各波形を示している。   Waveforms Xu ″, Xv ″, Xw ″ shown in FIG. 8C are waveforms of the second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″, respectively. As described with reference to FIG. 7, the second signals Xu ″, Xv ″, and Xw ″ are generated by being divided into modes 1 ′ to 3 ′. In FIG. The waveform is shown.

U相の第2の信号Xu”は、線間電圧指令値信号Xuvに「2」を加算したものと信号Xuwに「2」を加算したものと値が「2」である信号とを切り替えて生成される。波形Xu”は、モード1’(π/6≦θ≦5π/6)においては「2」に固定された波形となり、モード2’(5π/6≦θ≦3π/2(=9π/6))においては波形Xuvを「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード3’(3π/2≦θ≦13π/6)においては波形Xuwを「2」だけ上方にシフトさせた波形となっている。なお、相電圧指令値信号Xuの位相をθとしている。   The U-phase second signal Xu ″ switches between a signal obtained by adding “2” to the line voltage command value signal Xuv, a signal obtained by adding “2” to the signal Xuw, and a signal having a value “2”. Generated. The waveform Xu ″ is a waveform fixed to “2” in the mode 1 ′ (π / 6 ≦ θ ≦ 5π / 6), and the mode 2 ′ (5π / 6 ≦ θ ≦ 3π / 2 (= 9π / 6) ) Is a waveform obtained by shifting the waveform Xuv upward by “2”. In mode 3 ′ (3π / 2 ≦ θ ≦ 13π / 6), the waveform Xuv is shifted upward by “2”. Yes. Note that the phase of the phase voltage command value signal Xu is θ.

同様に、V相の第2の信号Xv”は、線間電圧指令値信号Xvwに「2」を加算したものと信号Xvuに「2」を加算したものと値が「2」である信号とを切り替えて生成される。波形Xv”は、モード1’においては波形Xvuを「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード2’においては「2」に固定された波形となり、モード3’においては波形Xvwを「2」だけ上方にシフトさせた波形となっている。また、W相の第2の信号Xw”は、線間電圧指令値信号Xwuに「2」を加算したものと信号Xwvに「2」を加算したものと値が「2」である信号とを切り替えて生成される。波形Xw”は、モード1’においては波形Xwuを「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード2’においては波形Xwvを「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード3’においては「2」に固定された波形となっている。   Similarly, the V-phase second signal Xv ″ includes a signal obtained by adding “2” to the line voltage command value signal Xvw, a signal obtained by adding “2” to the signal Xvu, and a signal having a value “2”. It is generated by switching. The waveform Xv ″ is a waveform obtained by shifting the waveform Xvu upward by “2” in the mode 1 ′, is a waveform fixed to “2” in the mode 2 ′, and the waveform Xvw is “2” in the mode 3 ′. The waveform is shifted upward by "." The second signal Xw "for the W phase includes a signal obtained by adding" 2 "to the line voltage command value signal Xwu, a signal obtained by adding" 2 "to the signal Xwv, and a signal having a value" 2 ". Generated by switching. The waveform Xw ″ is a waveform obtained by shifting the waveform Xwu upward by “2” in the mode 1 ′, a waveform obtained by shifting the waveform Xwv upward by “2” in the mode 2 ′, and in the mode 3 ′. The waveform is fixed at “2”.

図9は、指令値信号生成部52の内部構成を説明するためのブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram for explaining the internal configuration of the command value signal generator 52.

同図に示すように、指令値信号生成部52は、第1信号生成部521、第2信号生成部522、周期設定部523、デューティ比設定部524、フラグ信号生成部525、および、信号組合部526を備えている。   As shown in the figure, the command value signal generation unit 52 includes a first signal generation unit 521, a second signal generation unit 522, a cycle setting unit 523, a duty ratio setting unit 524, a flag signal generation unit 525, and a signal combination. Part 526 is provided.

第1信号生成部521は、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’を生成するものである。第1信号生成部521は、フィードバック制御部51から入力される相電圧指令値信号Xu,Xv,Xwから線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuを生成し、これらの極性を反転させた信号Xvu,Xwv,Xuwを生成する。第1信号生成部521は、線間電圧指令値信号Xuvと信号Xuwと値が「0」であるゼロ信号とから第1の信号Xu’を生成し、線間電圧指令値信号Xvwと信号Xvuとゼロ信号とから第1の信号Xv’を生成し、線間電圧指令値信号Xwuと信号Xwvとゼロ信号とから第1の信号Xw’を生成する(図6参照)。第1信号生成部521は、生成した第1の信号Xu’,Xv’,Xw’を信号組合部526に出力する。   The first signal generation unit 521 generates the first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′. The first signal generation unit 521 generates line voltage command value signals Xuv, Xvw, Xwu from the phase voltage command value signals Xu, Xv, Xw input from the feedback control unit 51, and a signal obtained by inverting these polarities. Xvu, Xwv, and Xuw are generated. The first signal generation unit 521 generates the first signal Xu ′ from the line voltage command value signal Xuv, the signal Xuw, and the zero signal whose value is “0”, and the line voltage command value signal Xvw and the signal Xvu The first signal Xv ′ is generated from the zero signal and the zero signal, and the first signal Xw ′ is generated from the line voltage command value signal Xwu, the signal Xwv, and the zero signal (see FIG. 6). The first signal generation unit 521 outputs the generated first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′ to the signal combination unit 526.

第2信号生成部522は、第2の信号Xu”,Xv”,Xw”を生成するものである。第2信号生成部522は、フィードバック制御部51から入力される相電圧指令値信号Xu,Xv,Xwから線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuを生成し、これらの極性を反転させた信号Xvu,Xwv,Xuwを生成する。第2信号生成部522は、線間電圧指令値信号Xuvに「2」を加算した信号と信号Xuwに「2」を加算した信号と値が「2」である信号とから第2の信号Xu”を生成し、線間電圧指令値信号Xvwに「2」を加算した信号と信号Xvuに「2」を加算した信号と値が「2」である信号とから第2の信号Xv”を生成し、線間電圧指令値信号Xwuに「2」を加算した信号と信号Xwvに「2」を加算した信号と値が「2」である信号とから第2の信号Xw”を生成する(図8参照)。第2信号生成部522は、生成した第2の信号Xu”,Xv”,Xw”を信号組合部526に出力する。   The second signal generator 522 generates the second signals Xu ″, Xv ″, and Xw ″. The second signal generator 522 receives the phase voltage command value signal Xu, Line voltage command value signals Xuv, Xvw, Xwu are generated from Xv, Xw, and signals Xvu, Xwv, Xuw are generated by inverting these polarities, and the second signal generator 522 is a line voltage command value signal. A second signal Xu ”is generated from the signal obtained by adding“ 2 ”to Xuv, the signal obtained by adding“ 2 ”to the signal Xuw, and the signal having the value“ 2 ”, and the line voltage command value signal Xvw includes“ The second signal Xv ″ is generated from the signal obtained by adding “2”, the signal obtained by adding “2” to the signal Xvu, and the signal having the value “2”, and “2” is added to the line voltage command value signal Xwu. The signal and value obtained by adding “2” to the added signal and the signal Xwv are The second signal Xw ″ is generated from the signal 2 ″ (see FIG. 8). The second signal generation unit 522 supplies the generated second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″ to the signal combination unit 526. Output.

周期設定部523は、後述するフラグ信号fgの周期を設定するものである。フラグ信号fgの周期によって、インバータ回路2の点O(図2参照)の電位の変化の振幅が異なってくる。当該振幅を所望の振幅とするための値があらかじめ実験によって取得されており、周期設定部523は、当該値をフラグ信号fgの周期として設定する。以下の指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の説明では、フラグ信号fgの周期が第1の信号Xu’,Xv’,Xw’および第2の信号Xu”,Xv”,Xw”の周期の2倍の周期(1/2の周波数)の場合について説明する。フラグ信号fgの周期を変更した場合の指令値信号Xu1,Xv1,Xw1については後述する。   The period setting unit 523 sets a period of a flag signal fg described later. The amplitude of the potential change at the point O (see FIG. 2) of the inverter circuit 2 varies depending on the cycle of the flag signal fg. A value for setting the amplitude to a desired amplitude is acquired in advance by experiment, and the period setting unit 523 sets the value as the period of the flag signal fg. In the following description of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1, the cycle of the flag signal fg is twice the cycle of the first signals Xu ′, Xv ′, Xw ′ and the second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″. The command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 when the cycle of the flag signal fg is changed will be described later.

デューティ比設定部524は、後述するフラグ信号fgのデューティ比を設定するものである。フラグ信号fgのデューティ比によって、点Oの電位の変化の中心電位が異なってくる。当該中心電位を所望の電位とするための値があらかじめ実験によって取得されており、デューティ比設定部524は、当該値をフラグ信号fgのデューティ比として設定する。以下の指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の説明では、フラグ信号fgのデューティ比が「0.5」の場合、すなわち、フラグ信号fgがハイレベルである期間とローレベルである期間とが同一の場合について説明する。フラグ信号fgのデューティ比を変更した場合の指令値信号Xu1,Xv1,Xw1については後述する。   The duty ratio setting unit 524 sets a duty ratio of a flag signal fg described later. Depending on the duty ratio of the flag signal fg, the center potential of the potential change at the point O varies. A value for setting the center potential to a desired potential is acquired in advance by experiments, and the duty ratio setting unit 524 sets the value as the duty ratio of the flag signal fg. In the following description of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1, when the duty ratio of the flag signal fg is “0.5”, that is, the period in which the flag signal fg is at the high level is the same as the period in which the flag signal fg is at the low level. The case will be described. The command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 when the duty ratio of the flag signal fg is changed will be described later.

フラグ信号生成部525は、第1の信号と第2の信号とを切り替えるためのフラグ信号fgを生成するものである。フラグ信号fgは、所定の周期で「0」(ローレベル)と「1」(ハイレベル)とが切り替わる信号である。フラグ信号生成部525は、周期設定部523により設定された周期で、デューティ比設定部524により設定されたデューティ比のパルス信号をフラグ信号fgとして生成する。   The flag signal generation unit 525 generates a flag signal fg for switching between the first signal and the second signal. The flag signal fg is a signal that switches between “0” (low level) and “1” (high level) in a predetermined cycle. The flag signal generation unit 525 generates a pulse signal having the duty ratio set by the duty ratio setting unit 524 as the flag signal fg in the cycle set by the cycle setting unit 523.

信号組合部526は、第1信号生成部521から入力される第1の信号Xu’,Xv’,Xw’と、第2信号生成部522から入力される第2の信号Xu”,Xv”,Xw”とを組み合わせて、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1を生成するものである。信号組合部526は、フラグ信号生成部525から入力されるフラグ信号fgに基づいて、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’と第2の信号Xu”,Xv”,Xw”とを切り替える。すなわち、信号組合部526は、フラグ信号fgが「1」の間、第2の信号Xu”,Xv”,Xw”を出力し、フラグ信号fgが「0」の間、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’を出力する。信号組合部526から出力された信号が指令値信号Xu1,Xv1,Xw1として、PWM信号生成部53に出力される。   The signal combination unit 526 includes the first signals Xu ′, Xv ′, Xw ′ input from the first signal generation unit 521 and the second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″ is combined to generate command value signals Xu1, Xv1, and Xw1. The signal combination unit 526 is based on the flag signal fg input from the flag signal generation unit 525, and generates the first signal Xu ′. , Xv ′, Xw ′ and the second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″. That is, the signal combination unit 526 outputs the second signals Xu ″, Xv ″, and Xw ″ while the flag signal fg is “1”, and the first signal Xu ′ while the flag signal fg is “0”. , Xv ′, Xw ′. Signals output from the signal combination unit 526 are output to the PWM signal generation unit 53 as command value signals Xu1, Xv1, and Xw1.

図10は、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形を説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining the waveforms of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1.

同図(a)に示す波形fgは、フラグ信号fgの波形を示している。フラグ信号fgの周期は、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’および第2の信号Xu”,Xv”,Xw”の周期の2倍の周期とされている。第1の信号Xu’の周期は、相電圧指令値信号Xuの周期(以下では、当該周期を「T」とする。なお、周期Tは系統電圧の周期と一致させるようにしているので、例えば、T=1/60〔s〕である。)と一致しているので、フラグ信号fgの周期は、周期Tの2倍の周期(2T)である。また、本実施形態では、相電圧指令値信号Xuの位相θを基準として、θ=0のときにフラグ信号fgを「1」に切り替えるようにしている。したがって、フラグ信号fgは、θ=2πのときに「0」に切り替えられ、θ=4πのときに「1」に切り替えられている。   A waveform fg shown in FIG. 5A shows the waveform of the flag signal fg. The cycle of the flag signal fg is set to be twice the cycle of the first signals Xu ′, Xv ′, Xw ′ and the second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″. The first signal Xu ′. Is a cycle of the phase voltage command value signal Xu (hereinafter, the cycle is “T”. Since the cycle T is made to coincide with the cycle of the system voltage, for example, T = 1/60) [S].), The period of the flag signal fg is twice the period T (2T). Further, in the present embodiment, the flag signal fg is switched to “1” when θ = 0 with reference to the phase θ of the phase voltage command value signal Xu. Therefore, the flag signal fg is switched to “0” when θ = 2π, and is switched to “1” when θ = 4π.

同図(b)に示す波形Xu1は、U相の指令値信号Xu1の波形である。0≦θ≦2πの期間においては、フラグ信号fgが「1」なので、指令値信号Xu1は第2の信号Xu”となり、2π≦θ≦4πの期間においては、フラグ信号fgが「0」なので、指令値信号Xu1は第1の信号Xu’となる。したがって、波形Xu1は、0≦θ≦2πの期間で波形Xu”(図8(c)参照)となり、2π≦θ≦4πの期間で波形Xu’(図6(c)参照)となっている。   A waveform Xu1 shown in FIG. 5B is a waveform of the U-phase command value signal Xu1. Since the flag signal fg is “1” in the period of 0 ≦ θ ≦ 2π, the command value signal Xu1 is the second signal Xu ″, and in the period of 2π ≦ θ ≦ 4π, the flag signal fg is “0”. The command value signal Xu1 becomes the first signal Xu ′. Therefore, the waveform Xu1 becomes the waveform Xu ″ (see FIG. 8C) in the period of 0 ≦ θ ≦ 2π, and becomes the waveform Xu ′ (see FIG. 6C) in the period of 2π ≦ θ ≦ 4π. .

同様に、V相の指令値信号Xv1の波形Xv1は、0≦θ≦2πの期間で波形Xv”となり、2π≦θ≦4πの期間で波形Xv’となっている。また、W相の指令値信号Xw1の波形Xw1は、0≦θ≦2πの期間で波形Xw”となり、2π≦θ≦4πの期間で波形Xw’となっている。   Similarly, the waveform Xv1 of the V-phase command value signal Xv1 becomes the waveform Xv ″ in the period of 0 ≦ θ ≦ 2π, and becomes the waveform Xv ′ in the period of 2π ≦ θ ≦ 4π. The waveform Xw1 of the value signal Xw1 becomes a waveform Xw ″ during a period of 0 ≦ θ ≦ 2π, and becomes a waveform Xw ′ during a period of 2π ≦ θ ≦ 4π.

指令値信号Xu1とXv1との差分信号は、0≦θ≦2πの期間では第2の信号Xu”とXv”との差分信号であり、2π≦θ≦4πの期間では第1の信号Xu’とXv’との差分信号である。第2の信号Xu”とXv”との差分信号は、線間電圧指令値信号Xuv(図8(a)参照)に一致する。また、第1の信号Xu’とXv’との差分信号も、線間電圧指令値信号Xuv(図6(a)参照)に一致する。したがって、指令値信号Xu1とXv1との差分信号は、線間電圧指令値信号Xuvに一致する。同様に、指令値信号Xv1とXw1との差分信号は線間電圧指令値信号Xvwに一致し、指令値信号Xw1とXu1との差分信号は線間電圧指令値信号Xwuに一致する。したがって、系統連系インバータシステムAが出力する相電圧信号Vu1とVv1との差分信号である線間電圧信号Vuv、Vv1とVw1との差分信号である線間電圧信号Vvw、Vw1とVu1との差分信号である線間電圧信号Vwuの波形は、図8(a)および図6(a)に示す波形Xuv,Xvw,Xwuと同じになる。すなわち、線間電圧信号Vuv,Vvw,Vwuは三相平衡した正弦波信号となるので、系統Bの系統電圧と同期することができる。したがって、系統連系インバータシステムAが出力する交流電力を系統Bに供給することができる。   The difference signal between the command value signals Xu1 and Xv1 is a difference signal between the second signals Xu ″ and Xv ″ in the period of 0 ≦ θ ≦ 2π, and the first signal Xu ′ in the period of 2π ≦ θ ≦ 4π. And Xv ′. The difference signal between the second signals Xu ″ and Xv ″ matches the line voltage command value signal Xuv (see FIG. 8A). Further, the difference signal between the first signals Xu ′ and Xv ′ also matches the line voltage command value signal Xuv (see FIG. 6A). Therefore, the difference signal between the command value signals Xu1 and Xv1 matches the line voltage command value signal Xuv. Similarly, the difference signal between the command value signals Xv1 and Xw1 matches the line voltage command value signal Xvw, and the difference signal between the command value signals Xw1 and Xu1 matches the line voltage command value signal Xwu. Therefore, the line voltage signals Vuv, which are the difference signals between the phase voltage signals Vu1 and Vv1 output from the grid interconnection inverter system A, and the differences between the line voltage signals Vvw, Vw1 and Vu1 which are the difference signals between Vv1 and Vw1. The waveform of the line voltage signal Vwu, which is a signal, is the same as the waveforms Xuv, Xvw, and Xwu shown in FIGS. 8 (a) and 6 (a). That is, the line voltage signals Vuv, Vvw, and Vwu are sine wave signals balanced in three phases, and can be synchronized with the system voltage of the system B. Therefore, the AC power output from the grid interconnection inverter system A can be supplied to the grid B.

本実施形態では、正規化のために相電圧指令値信号Xu,Xv,Xwの振幅を「1」としているので、線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuの振幅は√(3)となる(図6(a)参照)。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の上限値は、線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuの振幅以上の値にする必要がある。したがって、本実施形態では、当該上限値を「2」としている。なお、当該上限値は線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuの振幅以上の値であればよいので、設定する変調度に応じて、√(3)以上の所定の値が上限値として設定される。後述するキャリア信号の振幅は、上限値に応じて設定される。   In this embodiment, the amplitudes of the phase voltage command value signals Xu, Xv, Xw are set to “1” for normalization, and therefore the amplitudes of the line voltage command value signals Xuv, Xvw, Xwu are √ (3). (See FIG. 6 (a)). The upper limit value of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 needs to be a value that is greater than or equal to the amplitude of the line voltage command value signals Xuv, Xvw, and Xwu. Therefore, in the present embodiment, the upper limit value is “2”. Since the upper limit value only needs to be a value greater than the amplitude of the line voltage command value signals Xuv, Xvw, Xwu, a predetermined value of √ (3) or more is set as the upper limit value according to the modulation degree to be set. Is done. The amplitude of a carrier signal to be described later is set according to the upper limit value.

図11は、指令値信号生成部52で行われる指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。指令値信号生成処理は、所定のタイミングで実行される。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the command value signal generation process performed by the command value signal generation unit 52. The command value signal generation process is executed at a predetermined timing.

まず、線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuおよびフラグ信号fgが取得される(S101)。次に、fgが「0」であるか否かが判別される(S102)。fgが「0」である場合(S102:YES)、ステップS103に進み、第1の信号Xu’,Xv’,Xw’を生成する処理が行われる(S103〜S114)。一方、fgが「0」でない場合(S102:NO)、すなわちfgが「1」である場合、ステップS115に進み、第2の信号Xu”,Xv”,Xw”を生成する処理が行われる(S115〜S126)。   First, line voltage command value signals Xuv, Xvw, Xwu and a flag signal fg are acquired (S101). Next, it is determined whether or not fg is “0” (S102). When fg is “0” (S102: YES), the process proceeds to step S103, and processing for generating the first signals Xu ′, Xv ′, and Xw ′ is performed (S103 to S114). On the other hand, if fg is not “0” (S102: NO), that is, if fg is “1”, the process proceeds to step S115, and processing for generating the second signals Xu ″, Xv ″, Xw ″ is performed ( S115 to S126).

ステップS103に進んだ場合、Xuvの絶対値がXvwの絶対値より大きいか否かが判別される(S103)。Xuvの絶対値の方が大きい場合(S103:YES)、Xuvの絶対値がXwuの絶対値より大きいか否かが判別される(S104)。Xuvの絶対値の方が大きい場合(S104:YES)、すなわち、Xuvの絶対値が最大の場合、ステップS106に進む。一方、Xuvの絶対値がXwuの絶対値以下の場合(S104:NO)、すなわち、Xwuの絶対値が最大の場合、ステップS107に進む。ステップS103において、Xuvの絶対値がXvwの絶対値以下の場合(S103:NO)、Xvwの絶対値がXwuの絶対値より大きいか否かが判別される(S105)。Xvwの絶対値の方が大きい場合(S105:YES)、すなわち、Xvwの絶対値が最大の場合、ステップS108に進む。一方、Xvwの絶対値がXwuの絶対値以下の場合(S105:NO)、すなわち、Xwuの絶対値が最大の場合、ステップS107に進む。ステップS103〜S105では、Xuv,Xvw,Xwuのうち絶対値が最大のものを判定している。   When the process proceeds to step S103, it is determined whether or not the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw (S103). When the absolute value of Xuv is larger (S103: YES), it is determined whether or not the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xwu (S104). When the absolute value of Xuv is larger (S104: YES), that is, when the absolute value of Xuv is the maximum, the process proceeds to step S106. On the other hand, if the absolute value of Xuv is less than or equal to the absolute value of Xwu (S104: NO), that is, if the absolute value of Xwu is maximum, the process proceeds to step S107. If the absolute value of Xuv is less than or equal to the absolute value of Xvw in step S103 (S103: NO), it is determined whether or not the absolute value of Xvw is greater than the absolute value of Xwu (S105). When the absolute value of Xvw is larger (S105: YES), that is, when the absolute value of Xvw is the maximum, the process proceeds to step S108. On the other hand, if the absolute value of Xvw is equal to or smaller than the absolute value of Xwu (S105: NO), that is, if the absolute value of Xwu is the maximum, the process proceeds to step S107. In steps S103 to S105, it is determined which of Xuv, Xvw, and Xwu has the maximum absolute value.

Xuvの絶対値が最大であると判定された場合(S103:YES、S104:YES)、Xuvが正の値であるか否かが判別される(S106)。Xuvが正の値である場合(S106:YES)、指令値信号Xu1はXuvとされ、指令値信号Xv1は「0」とされ、指令値信号Xw1はXvwのマイナス値とされる(S109)。一方、Xuvが「0」以下の場合(S106:NO)、Xu1は「0」とされ、Xv1はXuvのマイナス値とされ、Xw1はXwuとされる(S110)。   When it is determined that the absolute value of Xuv is the maximum (S103: YES, S104: YES), it is determined whether Xuv is a positive value (S106). When Xuv is a positive value (S106: YES), the command value signal Xu1 is set to Xuv, the command value signal Xv1 is set to “0”, and the command value signal Xw1 is set to a negative value of Xvw (S109). On the other hand, when Xuv is “0” or less (S106: NO), Xu1 is set to “0”, Xv1 is set to a negative value of Xuv, and Xw1 is set to Xwu (S110).

Xwuの絶対値が最大であると判定された場合(S103:YESからS104:NO、または、S103:NOからS105:NO)、Xwuが正の値であるか否かが判別される(S107)。Xwuが正の値である場合(S107:YES)、Xu1は「0」とされ、Xv1はXuvのマイナス値とされ、Xw1はXwuとされる(S111)。一方、Xwuが「0」以下の場合(S107:NO)、Xu1はXwuのマイナス値とされ、Xv1はXvwとされ、Xw1は「0」とされる(S112)。   When it is determined that the absolute value of Xwu is the maximum (S103: YES to S104: NO, or S103: NO to S105: NO), it is determined whether Xwu is a positive value (S107). . When Xwu is a positive value (S107: YES), Xu1 is set to “0”, Xv1 is set to a negative value of Xuv, and Xw1 is set to Xwu (S111). On the other hand, when Xwu is “0” or less (S107: NO), Xu1 is set to a negative value of Xwu, Xv1 is set to Xvw, and Xw1 is set to “0” (S112).

Xvwの絶対値が最大であると判定された場合(S103:NO、S105:YES)、Xvwが正の値であるか否かが判別される(S108)。Xvwが正の値である場合(S108:YES)、Xu1はXwuのマイナス値とされ、Xv1はXvwとされ、Xw1は「0」とされる(S113)。一方、Xvwが「0」以下の場合(S108:NO)、Xu1はXuvとされ、Xv1は「0」とされ、Xw1はXvwのマイナス値とされる(S114)。   When it is determined that the absolute value of Xvw is the maximum (S103: NO, S105: YES), it is determined whether Xvw is a positive value (S108). When Xvw is a positive value (S108: YES), Xu1 is set to a negative value of Xwu, Xv1 is set to Xvw, and Xw1 is set to “0” (S113). On the other hand, when Xvw is equal to or less than “0” (S108: NO), Xu1 is set to Xuv, Xv1 is set to “0”, and Xw1 is set to a negative value of Xvw (S114).

ステップS115に進んだ場合、Xuvの絶対値がXvwの絶対値より大きいか否かが判別される(S115)。Xuvの絶対値の方が大きい場合(S115:YES)、Xuvの絶対値がXwuの絶対値より大きいか否かが判別される(S116)。Xuvの絶対値の方が大きい場合(S116:YES)、すなわち、Xuvの絶対値が最大の場合、ステップS118に進む。一方、Xuvの絶対値がXwuの絶対値以下の場合(S116:NO)、すなわち、Xwuの絶対値が最大の場合、ステップS119に進む。ステップS115において、Xuvの絶対値がXvwの絶対値以下の場合(S115:NO)、Xvwの絶対値がXwuの絶対値より大きいか否かが判別される(S117)。Xvwの絶対値の方が大きい場合(S117:YES)、すなわち、Xvwの絶対値が最大の場合、ステップS120に進む。一方、Xvwの絶対値がXwuの絶対値以下の場合(S117:NO)、すなわち、Xwuの絶対値が最大の場合、ステップS119に進む。ステップS115〜S117では、Xuv,Xvw,Xwuのうち絶対値が最大のものを判定している。   When the process proceeds to step S115, it is determined whether or not the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw (S115). When the absolute value of Xuv is larger (S115: YES), it is determined whether or not the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xwu (S116). When the absolute value of Xuv is larger (S116: YES), that is, when the absolute value of Xuv is the maximum, the process proceeds to step S118. On the other hand, when the absolute value of Xuv is equal to or smaller than the absolute value of Xwu (S116: NO), that is, when the absolute value of Xwu is the maximum, the process proceeds to step S119. If the absolute value of Xuv is less than or equal to the absolute value of Xvw in step S115 (S115: NO), it is determined whether or not the absolute value of Xvw is greater than the absolute value of Xwu (S117). When the absolute value of Xvw is larger (S117: YES), that is, when the absolute value of Xvw is the maximum, the process proceeds to step S120. On the other hand, if the absolute value of Xvw is equal to or smaller than the absolute value of Xwu (S117: NO), that is, if the absolute value of Xwu is the maximum, the process proceeds to step S119. In steps S115 to S117, it is determined which of Xuv, Xvw, and Xwu has the maximum absolute value.

Xuvの絶対値が最大であると判定された場合(S115:YES、S116:YES)、Xuvが正の値であるか否かが判別される(S118)。Xuvが正の値である場合(S118:YES)、Xu1は「2」とされ、Xv1は「2」からXuvを減算した値とされ、Xw1は「2」にXwuを加算した値とされる(S121)。一方、Xuvが「0」以下の場合(S118:NO)、Xu1は「2」にXuvを加算した値とされ、Xv1は「2」とされ、Xw1は「2」からXvwを減算した値とされる(S122)。   When it is determined that the absolute value of Xuv is the maximum (S115: YES, S116: YES), it is determined whether Xuv is a positive value (S118). When Xuv is a positive value (S118: YES), Xu1 is “2”, Xv1 is a value obtained by subtracting Xuv from “2”, and Xw1 is a value obtained by adding Xwu to “2”. (S121). On the other hand, when Xuv is “0” or less (S118: NO), Xu1 is a value obtained by adding Xuv to “2”, Xv1 is “2”, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from “2”. (S122).

Xwuの絶対値が最大であると判定された場合(S115:YESからS116:NO、または、S115:NOからS117:NO)、Xwuが正の値であるか否かが判別される(S119)。Xwuが正の値である場合(S119:YES)、Xu1は「2」からXwuを減算した値とされ、Xv1は「2」にXvwを加算した値とされ、Xw1は「2」とされる(S123)。一方、Xwuが「0」以下の場合(S119:NO)、Xu1は「2」とされ、Xv1は「2」からXuvを減算した値とされ、Xw1は「2」にXwuを加算した値とされる(S124)。   When it is determined that the absolute value of Xwu is the maximum (S115: YES to S116: NO, or S115: NO to S117: NO), it is determined whether Xwu is a positive value (S119). . When Xwu is a positive value (S119: YES), Xu1 is a value obtained by subtracting Xwu from “2”, Xv1 is a value obtained by adding Xvw to “2”, and Xw1 is set to “2”. (S123). On the other hand, when Xwu is “0” or less (S119: NO), Xu1 is set to “2”, Xv1 is set to a value obtained by subtracting Xuv from “2”, and Xw1 is set to a value obtained by adding Xwu to “2”. (S124).

Xvwの絶対値が最大であると判定された場合(S115:NO、S117:YES)、Xvwが正の値であるか否かが判別される(S120)。Xvwが正の値である場合(S120:YES)、Xu1は「2」にXuvを加算した値とされ、Xv1は「2」とされ、Xw1は「2」からXvwを減算した値とされる(S125)。一方、Xvwが「0」以下の場合(S120:NO)、Xu1は「2」からXwuを減算した値とされ、Xv1は「2」にXvwを加算した値とされ、Xw1は「2」とされる(S126)。   When it is determined that the absolute value of Xvw is the maximum (S115: NO, S117: YES), it is determined whether Xvw is a positive value (S120). When Xvw is a positive value (S120: YES), Xu1 is a value obtained by adding Xuv to “2”, Xv1 is set to “2”, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from “2”. (S125). On the other hand, when Xvw is equal to or less than “0” (S120: NO), Xu1 is a value obtained by subtracting Xwu from “2”, Xv1 is a value obtained by adding Xvw to “2”, and Xw1 is “2”. (S126).

つまり、指令値信号生成処理では、fgが「0」であるか「1」であるかを判定し、線間電圧指令値信号Xuv,Xvw,Xwuのうち絶対値が最大のものを判定し、絶対値が最大となる相電圧指令値信号の正負を判定し、その判定結果に応じて指令値信号Xu1,Xv1,Xw1を決定している。すなわち、図5に示すベクトル図のモード1〜3および図7に示すベクトル図のモード1’〜3’のうちのいずれの状態かを判定して、判定されたモードのベクトル図に対応するように各相の指令値信号Xu1,Xv1,Xw1を決定している。   That is, in the command value signal generation process, it is determined whether fg is “0” or “1”, the line voltage command value signals Xuv, Xvw, and Xwu are determined to have the maximum absolute value, Whether the phase voltage command value signal having the maximum absolute value is positive or negative is determined, and the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are determined according to the determination result. That is, it is determined which of the modes 1 to 3 of the vector diagram shown in FIG. 5 and modes 1 ′ to 3 ′ of the vector diagram shown in FIG. 7 corresponds to the vector diagram of the determined mode. The command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 for each phase are determined.

図5(a)に示すモード1の状態のうちの左の図から中央の図までの期間(以下では、「前半部分」とする。)の場合、ベクトルPvwのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPvwのY座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xvwの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xvwが負の値となる(図11において、S108:NO)。このとき、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、ベクトルPuvのY座標の値、「0」、ベクトルPvwのY座標のマイナス値となる。したがって、Xu1をXuvとし、Xv1を「0」とし、Xw1をXvwのマイナス値としている(図11におけるS114)。   In the period from the left figure to the middle figure in the mode 1 state shown in FIG. 5A (hereinafter referred to as “first half part”), the orthogonal projection of the vector Pvw onto the Y axis The length is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pvw is a negative value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xvw becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xvw becomes a negative value (S108: NO in FIG. 11). At this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are the Y coordinate value of the vector Puv, “0”, and the negative value of the Y coordinate of the vector Pvw, respectively. Therefore, Xu1 is set to Xuv, Xv1 is set to “0”, and Xw1 is set to a negative value of Xvw (S114 in FIG. 11).

図5(a)に示すモード1の状態のうちの中央の図から右の図までの期間(以下では、「後半部分」とする。)の場合、ベクトルPuvのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPuvのY座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xuvの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xuvが正の値となる(図11において、S106:YES)。このときも、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、ベクトルPuvのY座標の値、「0」、ベクトルPvwのY座標のマイナス値となる。したがって、Xu1をXuvとし、Xv1を「0」とし、Xw1をXvwのマイナス値としている(図11におけるS109)。   In the period from the center diagram to the right diagram in the mode 1 state shown in FIG. 5A (hereinafter referred to as “second half portion”), the orthogonal projection of the vector Puv on the Y-axis is performed. The length is the maximum, and the Y coordinate of the vector Puv is a positive value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xuv becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xuv becomes a positive value (S106: YES in FIG. 11). At this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are the Y coordinate value of the vector Puv, “0”, and the negative value of the Y coordinate of the vector Pvw, respectively. Therefore, Xu1 is set to Xuv, Xv1 is set to “0”, and Xw1 is set to a negative value of Xvw (S109 in FIG. 11).

図5(b)に示すモード2の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルPwuのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPwuのY座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xwuの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xwuが負の値となる(図11において、S107:NO)。このとき、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、ベクトルPwuのY座標のマイナス値、ベクトルPvwのY座標の値、「0」となる。したがって、Xu1をXwuのマイナス値とし、Xv1をXvwとし、Xw1を「0」としている(図11におけるS112)。   In the case of the first half of the mode 2 state shown in FIG. 5B, the length of the orthogonal projection of the vector Pwu on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pwu is a negative value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xwu becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xwu becomes a negative value (S107: NO in FIG. 11). At this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are the negative value of the Y coordinate of the vector Pwu and the value of the Y coordinate of the vector Pvw, respectively, “0”. Therefore, Xu1 is a negative value of Xwu, Xv1 is Xvw, and Xw1 is “0” (S112 in FIG. 11).

図5(b)に示すモード2の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルPvwのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPvwのY座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xvwの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xvwが正の値となる(図11において、S108:YES)。このときも、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、ベクトルPwuのY座標のマイナス値、ベクトルPvwのY座標の値、「0」となる。したがって、Xu1をXwuのマイナス値とし、Xv1をXvwとし、Xw1を「0」としている(図11におけるS113)。   In the second half of the mode 2 state shown in FIG. 5B, the length of the orthogonal projection of the vector Pvw on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pvw has a positive value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xvw becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xvw becomes a positive value (S108: YES in FIG. 11). Also at this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are the negative value of the Y coordinate of the vector Pwu and the value of the Y coordinate of the vector Pvw, respectively, “0”. Therefore, Xu1 is a negative value of Xwu, Xv1 is Xvw, and Xw1 is “0” (S113 in FIG. 11).

図5(c)に示すモード3の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルPuvのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPuvのY座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xuvの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xuvが負の値となる(図11において、S106:NO)。このとき、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「0」、ベクトルPuvのY座標のマイナス値、ベクトルPwuのY座標の値となる。したがって、Xu1を「0」とし、Xv1をXuvのマイナス値とし、Xw1をXwuとしている(図11におけるS110)。   In the case of the first half of the mode 3 state shown in FIG. 5C, the length of the orthogonal projection of the vector Puv on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Puv is a negative value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xuv becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xuv becomes a negative value (S106: NO in FIG. 11). At this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are “0”, the negative value of the Y coordinate of the vector Puv, and the Y coordinate value of the vector Pwu, respectively. Therefore, Xu1 is set to “0”, Xv1 is set to a negative value of Xuv, and Xw1 is set to Xwu (S110 in FIG. 11).

図5(c)に示すモード3の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルPwuのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPwuのY座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xwuの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xwuが正の値となる(図11において、S107:YES)。このときも、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「0」、ベクトルPuvのY座標のマイナス値、ベクトルPwuのY座標の値となる。したがって、Xu1を「0」とし、Xv1をXuvのマイナス値とし、Xw1をXwuとしている(図11におけるS111)。   In the latter half of the mode 3 state shown in FIG. 5C, the length of the orthogonal projection of the vector Pwu on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pwu has a positive value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xwu becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xwu becomes a positive value (S107: YES in FIG. 11). Also at this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are “0”, the negative value of the Y coordinate of the vector Puv, and the Y coordinate value of the vector Pwu, respectively. Therefore, Xu1 is set to “0”, Xv1 is set to a negative value of Xuv, and Xw1 is set to Xwu (S111 in FIG. 11).

図7(a)に示すモード1’の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルPuvのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPuvのY座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xuvの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xuvが正の値となる(図11において、S118:YES)。このとき、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「2」、「2」からベクトルPuvのY座標を減算した値、「2」にベクトルPwuのY座標を加算した値となる。したがって、Xu1を「2」とし、Xv1を「2」からXuvを減算した値とし、Xw1を「2」にXwuを加算した値としている(図11におけるS121)。   In the case of the first half of the mode 1 'state shown in FIG. 7A, the length of the orthogonal projection of the vector Puv on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Puv is a positive value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xuv becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xuv becomes a positive value (S118: YES in FIG. 11). At this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are values obtained by subtracting the Y coordinate of the vector Puv from “2” and “2”, respectively, and the values obtained by adding the Y coordinate of the vector Pwu to “2”. Accordingly, Xu1 is “2”, Xv1 is a value obtained by subtracting Xuv from “2”, and Xw1 is a value obtained by adding Xwu to “2” (S121 in FIG. 11).

図7(a)に示すモード1’の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルPwuのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPwuのY座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xwuの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xwuが負の値となる(図11において、S119:NO)。このときも、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「2」、「2」からベクトルPuvのY座標を減算した値、「2」にベクトルPwuのY座標を加算した値となる。したがって、Xu1を「2」とし、Xv1を「2」からXuvを減算した値とし、Xw1を「2」にXwuを加算した値としている(図11におけるS124)。   In the latter half of the mode 1 'state shown in FIG. 7A, the length of the orthogonal projection of the vector Pwu on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pwu is a negative value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xwu becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xwu becomes a negative value (S119: NO in FIG. 11). Also at this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are values obtained by subtracting the Y coordinate of the vector Puv from “2” and “2”, respectively, and the value obtained by adding the Y coordinate of the vector Pwu to “2”. . Accordingly, Xu1 is “2”, Xv1 is a value obtained by subtracting Xuv from “2”, and Xw1 is a value obtained by adding Xwu to “2” (S124 in FIG. 11).

図7(b)に示すモード2’の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルPvwのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPvwのY座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xvwの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xvwが正の値となる(図11において、S120:YES)。このとき、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「2」にベクトルPuvのY座標を加算した値、「2」、「2」からベクトルPvwのY座標を減算した値となる。したがって、Xu1を「2」にXuvを加算した値とし、Xv1を「2」とし、Xw1を「2」からXvwを減算した値としている(図11におけるS125)。   In the first half of the mode 2 'state shown in FIG. 7B, the length of the orthogonal projection of the vector Pvw on the Y-axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pvw is a positive value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xvw becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xvw becomes a positive value (S120: YES in FIG. 11). At this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are values obtained by adding the Y coordinate of the vector Puv to “2”, and values obtained by subtracting the Y coordinate of the vector Pvw from “2” and “2”. Therefore, Xu1 is a value obtained by adding Xuv to “2”, Xv1 is “2”, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from “2” (S125 in FIG. 11).

図7(b)に示すモード2’の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルPuvのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPuvのY座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xuvの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xuvが負の値となる(図11において、S118:NO)。このときも、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「2」にベクトルPuvのY座標を加算した値、「2」、「2」からベクトルPvwのY座標を減算した値となる。したがって、Xu1を「2」にXuvを加算した値とし、Xv1を「2」とし、Xw1を「2」からXvwを減算した値としている(図11におけるS122)。   In the latter half of the mode 2 'state shown in FIG. 7B, the length of the orthogonal projection of the vector Puv on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Puv is a negative value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xuv becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xuv becomes a negative value (S118: NO in FIG. 11). Also at this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are values obtained by adding the Y coordinate of the vector Puv to “2”, and the values obtained by subtracting the Y coordinate of the vector Pvw from “2” and “2”. . Therefore, Xu1 is a value obtained by adding Xuv to “2”, Xv1 is “2”, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from “2” (S122 in FIG. 11).

図7(c)に示すモード3’の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルPwuのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPwuのY座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xwuの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xwuが正の値となる(図11において、S119:YES)。このとき、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「2」からベクトルPwuのY座標を減算した値、「2」にベクトルPvwのY座標を加算した値、「2」となる。したがって、Xu1を「2」からXwuを減算した値とし、Xv1を「2」にXvwを加算した値とし、Xw1を「2」としている(図11におけるS123)。   In the first half of the mode 3 'state shown in FIG. 7C, the length of the orthogonal projection of the vector Pwu on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pwu is a positive value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xwu becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xwu becomes a positive value (S119: YES in FIG. 11). At this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are “2”, a value obtained by subtracting the Y coordinate of the vector Pwu from “2”, a value obtained by adding the Y coordinate of the vector Pvw to “2”, and “2”. Therefore, Xu1 is a value obtained by subtracting Xwu from “2”, Xv1 is a value obtained by adding Xvw to “2”, and Xw1 is “2” (S123 in FIG. 11).

図7(c)に示すモード3’の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルPvwのY軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルPvwのY座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Xvwの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Xvwが負の値となる(図11において、S120:NO)。このときも、頂点u,v,wのY座標は、それぞれ、「2」からベクトルPwuのY座標を減算した値、「2」にベクトルPvwのY座標を加算した値、「2」となる。したがって、Xu1を「2」からXwuを減算した値とし、Xv1を「2」にXvwを加算した値とし、Xw1を「2」としている(図11におけるS126)。   In the latter half of the mode 3 'state shown in FIG. 7C, the length of the orthogonal projection of the vector Pvw on the Y axis is the maximum, and the Y coordinate of the vector Pvw is a negative value. That is, the absolute value of the line voltage command value signal Xvw becomes the maximum, and the line voltage command value signal Xvw becomes a negative value (S120: NO in FIG. 11). Also at this time, the Y coordinates of the vertices u, v, and w are “2”, which is a value obtained by subtracting the Y coordinate of the vector Pwu from “2”, and a value obtained by adding the Y coordinate of the vector Pvw to “2”, respectively. . Therefore, Xu1 is set to a value obtained by subtracting Xwu from “2”, Xv1 is set to a value obtained by adding Xvw to “2”, and Xw1 is set to “2” (S126 in FIG. 11).

指令値信号生成処理により生成された指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形は、図10(b)に示す波形Xu1,Xv1,Xw1のようになる。すなわち、モード1’においては、図11のフローチャートにおいてステップS121またはS124に進むので、波形Xu1は「2」に固定された波形となり、波形Xv1は波形Xvu(図8(b)参照)を「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Xw1は波形Xwu(図8(a)参照)を「2」だけ上方にシフトさせた波形となる。また、モード2’においては、図11のフローチャートにおいてステップS122またはS125に進むので、波形Xu1は波形Xuvを「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Xv1は「2」に固定された波形となり、波形Xw1は波形Xwvを「2」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード3’においては、図11のフローチャートにおいてステップS123またはS126に進むので、波形Xu1は波形Xuwを「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Xv1は波形Xvwを「2」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Xw1は「2」に固定された波形となる。モード1においては、図11のフローチャートにおいてステップS109またはS114に進むので、波形Xu1は波形Xuv(図6(a)参照)となり、波形Xv1は「0」に固定された波形となり、波形Xw1は波形Xwv(図6(b)参照)となる。モード2においては、図11のフローチャートにおいてステップS112またはS113に進むので、波形Xu1は波形Xuwとなり、波形Xv1は波形Xvwとなり、波形Xw1は「0」に固定された波形となる。モード3においては、図11のフローチャートにおいてステップS110またはS111に進むので、波形Xu1は「0」に固定された波形となり、波形Xv1は波形Xvuとなり、波形Xw1は波形Xwuとなる。   The waveforms of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 generated by the command value signal generation processing are as shown by waveforms Xu1, Xv1, and Xw1 shown in FIG. That is, in mode 1 ′, since the process proceeds to step S121 or S124 in the flowchart of FIG. 11, the waveform Xu1 is a waveform fixed to “2”, and the waveform Xv1 is the waveform Xvu (see FIG. 8B) “2”. ”And the waveform Xw1 is a waveform obtained by shifting the waveform Xwu (see FIG. 8A) upward by“ 2 ”. In mode 2 ′, since the process proceeds to step S122 or S125 in the flowchart of FIG. 11, the waveform Xu1 is a waveform obtained by shifting the waveform Xuv upward by “2”, and the waveform Xv1 is a waveform fixed to “2”. Thus, the waveform Xw1 is a waveform obtained by shifting the waveform Xwv upward by “2”. In mode 3 ′, since the process proceeds to step S123 or S126 in the flowchart of FIG. 11, the waveform Xu1 becomes a waveform obtained by shifting the waveform Xuw upward by “2”, and the waveform Xv1 shifts the waveform Xvw upward by “2”. The waveform Xw1 is a waveform fixed to “2”. In mode 1, since the process proceeds to step S109 or S114 in the flowchart of FIG. 11, the waveform Xu1 is the waveform Xuv (see FIG. 6A), the waveform Xv1 is a waveform fixed to “0”, and the waveform Xw1 is the waveform. Xwv (see FIG. 6B). In mode 2, since the process proceeds to step S112 or S113 in the flowchart of FIG. 11, the waveform Xu1 becomes the waveform Xuw, the waveform Xv1 becomes the waveform Xvw, and the waveform Xw1 becomes a waveform fixed to “0”. In mode 3, since the process proceeds to step S110 or S111 in the flowchart of FIG. 11, the waveform Xu1 becomes a waveform fixed to “0”, the waveform Xv1 becomes the waveform Xvu, and the waveform Xw1 becomes the waveform Xwu.

なお、図11に示すフローチャートは、指令値信号生成処理の一例であって、これに限られない。   In addition, the flowchart shown in FIG. 11 is an example of a command value signal generation process, and is not limited to this.

図3に戻って、PWM信号生成部53は、その内部で生成される所定の周波数(例えば、4kHz)のキャリア信号(例えば、三角波信号)と、指令値信号生成部52から入力される指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とに基づいてPWM信号Pを生成し、インバータ回路2に出力するものである。   Returning to FIG. 3, the PWM signal generation unit 53 includes a carrier signal (for example, a triangular wave signal) having a predetermined frequency (for example, 4 kHz) generated therein and a command value input from the command value signal generation unit 52. A PWM signal P is generated based on the signals Xu1, Xv1, and Xw1, and is output to the inverter circuit 2.

指令値信号Xu1,Xv1,Xw1は、上限値「2」と下限値「0」との間で変化する(図10(b)参照)。PWM信号生成部53は、上限値を指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の上限値「2」とし、下限値を指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の中間値(上限値「2」と下限値「0」の中間の値)「1」とするキャリア信号(以下では、「P側キャリア信号」とする。)と、上限値を指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の中間値「1」とし、下限値を指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の下限値「0」とするキャリア信号(以下では、「N側キャリア信号」とする。)の、2つのキャリア信号を生成する。PWM信号生成部53は、P側キャリア信号と指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とに基づいてそれぞれPWM信号Pup,Pvp,Pwpを生成し、N側キャリア信号と指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とに基づいてそれぞれPWM信号Pun,Pvn,Pwnを生成する。   The command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 change between the upper limit value “2” and the lower limit value “0” (see FIG. 10B). The PWM signal generation unit 53 sets the upper limit value as the upper limit value “2” of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1, and sets the lower limit value as an intermediate value between the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 (the upper limit value “2” and the lower limit value “ The intermediate value of “0”) is “1”, the carrier signal (hereinafter referred to as “P-side carrier signal”), and the upper limit value is the intermediate value “1” of the command value signals Xu1, Xv1, Xw1, and the lower limit. Two carrier signals are generated, which are carrier signals whose values are the lower limit value “0” of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 (hereinafter referred to as “N-side carrier signals”). The PWM signal generation unit 53 generates PWM signals Pup, Pvp, and Pwp based on the P-side carrier signal and the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1, respectively, and the N-side carrier signal and the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 PWM signals Pun, Pvn and Pwn are generated based on

図12は、指令値信号Xu1とP側キャリア信号およびN側キャリア信号とからPWM信号Pup,Punを生成する方法を説明するための図である。同図においては、指令値信号Xu1を波形X、P側キャリア信号を波形Ca1、N側キャリア信号を波形Ca2で示している。   FIG. 12 is a diagram for explaining a method of generating PWM signals Pup and Pun from the command value signal Xu1, the P-side carrier signal, and the N-side carrier signal. In the figure, the command value signal Xu1 is indicated by a waveform X, the P-side carrier signal is indicated by a waveform Ca1, and the N-side carrier signal is indicated by a waveform Ca2.

同図(a)に示すように、P側キャリア信号の波形Ca1は「2」と「1」との間で変化する三角波であり、N側キャリア信号の波形Ca2は「1」と「0」との間で変化する三角波である。指令値信号Xu1の波形XがP側キャリア信号の波形Ca1およびN側キャリア信号の波形Ca2と比較されて、PWM信号Pup,Punが生成される。なお、キャリア信号は三角波信号に限定されず、例えばのこぎり波などであってもよい。   As shown in FIG. 6A, the waveform Ca1 of the P-side carrier signal is a triangular wave that changes between “2” and “1”, and the waveform Ca2 of the N-side carrier signal is “1” and “0”. Is a triangular wave that changes between The waveform X of the command value signal Xu1 is compared with the waveform Ca1 of the P-side carrier signal and the waveform Ca2 of the N-side carrier signal, and PWM signals Pup and Pun are generated. The carrier signal is not limited to a triangular wave signal, and may be a sawtooth wave, for example.

また、PWM信号生成部53は、PWM信号PupとPWM信号PunとからPWM信号Puoを生成し、PWM信号PvpとPWM信号PvnとからPWM信号Pvoを生成し、PWM信号PwpとPWM信号PwnとからPWM信号Pwoを生成する。   The PWM signal generation unit 53 generates a PWM signal Puo from the PWM signal Pup and the PWM signal Pun, generates a PWM signal Pvo from the PWM signal Pvp and the PWM signal Pvn, and generates the PWM signal Pwp from the PWM signal Pwn. A PWM signal Pwo is generated.

図13は、PWM信号生成部53の内部構成を説明するためのブロック図である。同図に示すように、PWM信号生成部53は、第1比較部531、第2比較部532、およびNOR部533を備えている。   FIG. 13 is a block diagram for explaining the internal configuration of the PWM signal generation unit 53. As shown in the figure, the PWM signal generation unit 53 includes a first comparison unit 531, a second comparison unit 532, and a NOR unit 533.

第1比較部531は、指令値信号生成部52から入力される指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とP側キャリア信号とを比較して、それぞれPWM信号Pup,Pvp,Pwpを生成する。   The first comparison unit 531 compares the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 input from the command value signal generation unit 52 with the P-side carrier signal, and generates PWM signals Pup, Pvp, Pwp, respectively.

図12(b)は、指令値信号Xu1とP側キャリア信号とからPWM信号Pupを生成する方法を説明するための図である。同図(b)においては、PWM信号Pupを波形P1で示している。第1比較部531は、指令値信号Xu1がP側キャリア信号以上となる期間にハイレベルとなり、指令値信号Xu1がP側キャリア信号より小さい期間にローレベルとなるパルス信号をPWM信号Pupとして生成する。したがって、同図(b)において、波形Xが波形Ca1以上となる期間に波形P1がハイレベルとなっており、波形Xが波形Ca1より小さい期間に波形P1がローレベルとなっている。   FIG. 12B is a diagram for explaining a method of generating the PWM signal Pup from the command value signal Xu1 and the P-side carrier signal. In FIG. 2B, the PWM signal Pup is indicated by a waveform P1. The first comparison unit 531 generates, as a PWM signal Pup, a pulse signal that becomes high level when the command value signal Xu1 is equal to or higher than the P-side carrier signal and becomes low level when the command value signal Xu1 is smaller than the P-side carrier signal. To do. Accordingly, in FIG. 6B, the waveform P1 is at a high level during a period when the waveform X is equal to or higher than the waveform Ca1, and the waveform P1 is at a low level during a period when the waveform X is smaller than the waveform Ca1.

指令値信号Xv1とP側キャリア信号とからPWM信号Pvpを生成する方法、および、指令値信号Xw1とP側キャリア信号とからPWM信号Pwpを生成する方法も同様である。生成されたPWM信号Pup,Pvp,Pwpは、それぞれインバータ回路2のスイッチング素子S1,S2,S3のベース端子に入力される。また、PWM信号Pup,Pvp,Pwpは、NOR部533にも入力される。   The same applies to the method for generating the PWM signal Pvp from the command value signal Xv1 and the P-side carrier signal and the method for generating the PWM signal Pwp from the command value signal Xw1 and the P-side carrier signal. The generated PWM signals Pup, Pvp, Pwp are input to the base terminals of the switching elements S1, S2, S3 of the inverter circuit 2, respectively. Further, the PWM signals Pup, Pvp, Pwp are also input to the NOR unit 533.

なお、P側キャリア信号は三角波信号に限られず、例えばのこぎり波信号であってもよい。また、PWM信号Pup,Pvp,Pwpは、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とP側キャリア信号との比較による方法以外の方法で生成するようにしてもよい。例えば、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1において「1」以上となる部分からPWMホールド法を用いてパルス幅を算出し、当該パルス幅に基づいてPWM信号Pup,Pvp,Pwpを生成することもできる(特開2010−68630号公報参照)。   The P-side carrier signal is not limited to a triangular wave signal, and may be, for example, a sawtooth wave signal. Further, the PWM signals Pup, Pvp, Pwp may be generated by a method other than the method based on the comparison between the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 and the P-side carrier signal. For example, the pulse width can be calculated using the PWM hold method from the portion where the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 are “1” or more, and the PWM signals Pup, Pvp, Pwp can be generated based on the pulse width. (See JP 2010-68630 A).

第2比較部532は、指令値信号生成部52から入力される指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とN側キャリア信号とを比較して、それぞれPWM信号Pun,Pvn,Pwnを生成する。   The second comparison unit 532 compares the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 input from the command value signal generation unit 52 with the N-side carrier signal and generates PWM signals Pun, Pvn, and Pwn, respectively.

図12(c)は、指令値信号Xu1とN側キャリア信号とからPWM信号Punを生成する方法を説明するための図である。同図(c)においては、PWM信号Punを波形P2で示している。第2比較部532は、指令値信号Xu1がN側キャリア信号より大きい期間にローレベルとなり、指令値信号Xu1がN側キャリア信号以下となる期間にハイレベルとなるパルス信号をPWM信号Punとして生成する。したがって、同図(c)において、波形Xが波形Ca2より大きい期間に波形P2がローレベルとなっており、波形Xが波形Ca2以下となる期間に波形P2がハイレベルとなっている。   FIG. 12C is a diagram for explaining a method of generating the PWM signal Pun from the command value signal Xu1 and the N-side carrier signal. In FIG. 3C, the PWM signal Pun is indicated by a waveform P2. The second comparison unit 532 generates, as a PWM signal Pun, a pulse signal that becomes low level when the command value signal Xu1 is larger than the N-side carrier signal and becomes high level when the command value signal Xu1 is equal to or lower than the N-side carrier signal. To do. Accordingly, in FIG. 9C, the waveform P2 is at a low level during a period when the waveform X is greater than the waveform Ca2, and the waveform P2 is at a high level during a period when the waveform X is equal to or less than the waveform Ca2.

指令値信号Xv1とN側キャリア信号とからPWM信号Pvnを生成する方法、および、指令値信号Xw1とN側キャリア信号とからPWM信号Pwnを生成する方法も同様である。生成されたPWM信号Pun,Pvn,Pwnは、それぞれインバータ回路2のスイッチング素子S4,S5,S6のベース端子に入力される。また、PWM信号Pun,Pvn,Pwnは、NOR部533にも入力される。   The method for generating the PWM signal Pvn from the command value signal Xv1 and the N-side carrier signal and the method for generating the PWM signal Pwn from the command value signal Xw1 and the N-side carrier signal are the same. The generated PWM signals Pun, Pvn, Pwn are input to the base terminals of the switching elements S4, S5, S6 of the inverter circuit 2, respectively. The PWM signals Pun, Pvn, and Pwn are also input to the NOR unit 533.

なお、N側キャリア信号は三角波信号に限られず、例えばのこぎりは信号であってもよい。また、PWM信号Pun,Pvn,Pwnは、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とN側キャリア信号との比較による方法以外の方法で生成するようにしてもよい。例えば、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1において「1」未満となる部分からPWMホールド法を用いてパルス幅を算出し、当該パルス幅に基づいてPWM信号Pun,Pvn,Pwnを生成することもできる。   Note that the N-side carrier signal is not limited to a triangular wave signal, and for example, a saw may be a signal. Further, the PWM signals Pun, Pvn, Pwn may be generated by a method other than the method based on the comparison between the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 and the N-side carrier signal. For example, the pulse width can be calculated using the PWM hold method from the portion where the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are less than “1”, and the PWM signals Pun, Pvn, and Pwn can be generated based on the pulse width. .

NOR部533は、第1比較部531からPWM信号Pup,Pvp,Pwpを入力され、第2比較部532からPWM信号Pun,Pvn,Pwnを入力されて、PWM信号Puo,Pvo,Pwoを生成する。   The NOR unit 533 receives the PWM signals Pup, Pvp, and Pwp from the first comparison unit 531 and receives the PWM signals Pun, Pvn, and Pwn from the second comparison unit 532, and generates the PWM signals Puo, Pvo, and Pwo. .

図14は、PWM信号PupとPWM信号PunとからPWM信号Puoを生成する方法を説明するための図である。同図においては、PWM信号Pup,Pun,Puoをそれぞれ波形P1,P2,P3で示している。NOR部533は、PWM信号PupとPWM信号Punとの否定論理和を演算して、PWM信号Puoを生成する。したがって、同図において、波形P1と波形P2とが両方ともローレベルの期間のみ、波形P3がハイレベルになっている。   FIG. 14 is a diagram for explaining a method of generating the PWM signal Puo from the PWM signal Pup and the PWM signal Pun. In the figure, PWM signals Pup, Pun, Puo are indicated by waveforms P1, P2, P3, respectively. The NOR unit 533 calculates a negative logical sum of the PWM signal Pup and the PWM signal Pun to generate a PWM signal Puo. Accordingly, in the same figure, the waveform P3 is at the high level only during the period when both the waveform P1 and the waveform P2 are at the low level.

同様に、NOR部533は、PWM信号PvpとPWM信号Pvnとの否定論理和を演算してPWM信号Pvoを生成し、PWM信号PwpとPWM信号Pwnとの否定論理和を演算してPWM信号Pwoを生成する。生成されたPWM信号Puoはインバータ回路2のスイッチング素子S7およびS8のベース端子に入力され、PWM信号Pvoはスイッチング素子S9およびS10のベース端子に入力され、PWM信号Pwoはスイッチング素子S11およびS12のベース端子に入力される。   Similarly, the NOR unit 533 calculates a negative logical sum of the PWM signal Pvp and the PWM signal Pvn to generate a PWM signal Pvo, and calculates a negative logical sum of the PWM signal Pwp and the PWM signal Pwn to calculate the PWM signal Pwo. Is generated. The generated PWM signal Puo is input to the base terminals of the switching elements S7 and S8 of the inverter circuit 2, the PWM signal Pvo is input to the base terminals of the switching elements S9 and S10, and the PWM signal Pwo is the base of the switching elements S11 and S12. Input to the terminal.

図12(b)に示すように、PWM信号Pup(波形P1)は指令値信号Xu1(波形X)が「1」以上のときにしかハイレベルにならない(指令値信号Xu1が「1」未満のときはローレベルを継続する)。また、図12(c)に示すように、PWM信号Pun(波形P2)は指令値信号Xu1が「1」未満のときにしかハイレベルにならない(指令値信号Xu1が「1」以上のときはローレベルを継続する)。つまり、PWM信号PupとPWM信号Punのハイレベル期間が重なることはない。また、PWM信号Puoは、PWM信号PupおよびPWM信号Punがともにローレベルのときにハイレベルになる。したがって、PWM信号Pup、PWM信号Pun、PWM信号Puoのいずれかのみがハイレベルとなる(図14参照)。   As shown in FIG. 12B, the PWM signal Pup (waveform P1) becomes a high level only when the command value signal Xu1 (waveform X) is “1” or more (the command value signal Xu1 is less than “1”). When you continue low level). Further, as shown in FIG. 12C, the PWM signal Pun (waveform P2) becomes high level only when the command value signal Xu1 is less than “1” (when the command value signal Xu1 is “1” or more). Continue low level). That is, the high level periods of the PWM signal Pup and the PWM signal Pun do not overlap. Further, the PWM signal Puo becomes a high level when both the PWM signal Pup and the PWM signal Pun are at a low level. Accordingly, only one of the PWM signal Pup, the PWM signal Pun, and the PWM signal Puo is at a high level (see FIG. 14).

PWM信号Pupがハイレベルのとき、スイッチング素子S1がオン状態、スイッチング素子S4およびスイッチング素子S7,S8がオフ状態となるので、U相の出力相電圧は点Pの電位(すなわち、直流電源1の正極側の電位「E」)となる(図2参照)。PWM信号Punがハイレベルのとき、スイッチング素子S4がオン状態、スイッチング素子S1およびスイッチング素子S7,S8がオフ状態となるので、U相の出力相電圧は点Nの電位(すなわち、直流電源1の負極側の電位「0」)となる。また、PWM信号Puoがハイレベルのとき、スイッチング素子S7,S8がオン状態、スイッチング素子S1およびスイッチング素子S4がオフ状態となるので、U相の出力相電圧は点Oの電位(すなわち、直流電源1の正極側と負極側の中間の電位「(1/2)E」)となる。これにより、U相の出力相電圧は、直流電源1の正極側の電位「E」、負極側の電位「0」、中間の電位「(1/2)E」の3レベルの電位となる。   When the PWM signal Pup is at a high level, the switching element S1 is turned on, and the switching element S4 and the switching elements S7, S8 are turned off, so that the U-phase output phase voltage is the potential at the point P (that is, the DC power supply 1 Potential (E) on the positive electrode side) (see FIG. 2). When the PWM signal Pun is at a high level, the switching element S4 is turned on, and the switching element S1 and the switching elements S7, S8 are turned off, so that the U-phase output phase voltage is the potential at the point N (that is, the DC power supply 1 The potential on the negative electrode side is “0”). Further, when the PWM signal Puo is at a high level, the switching elements S7 and S8 are in the on state, and the switching elements S1 and S4 are in the off state. 1 between the positive electrode side and the negative electrode side ("(1/2) E"). As a result, the U-phase output phase voltage becomes a three-level potential of the positive potential “E”, the negative potential “0”, and the intermediate potential “(1/2) E” of the DC power supply 1.

同様に、V相およびW相の出力相電圧も、直流電源1の正極側の電位「E」、負極側の電位「0」、中間の電位「(1/2)E」の3レベルの電位となる。また、V相に対するU相の出力線間電圧は、U相の出力相電圧とV相の出力相電圧との差となっている。したがって、V相に対するU相の出力線間電圧は、「−E」、「−(1/2)E」、「0」、「(1/2)E」、「E」の5レベルの電位となる。なお、W相に対するV相の出力線間電圧およびU相に対するW相の出力線間電圧も同様である。   Similarly, the output phase voltages of the V phase and the W phase are also three-level potentials of the potential “E” on the positive side of the DC power supply 1, the potential “0” on the negative side, and the intermediate potential “(1/2) E”. It becomes. Further, the U-phase output line voltage with respect to the V-phase is the difference between the U-phase output phase voltage and the V-phase output phase voltage. Therefore, the U-phase output line voltage with respect to the V phase has five levels of potentials “−E”, “− (1/2) E”, “0”, “(1/2) E”, and “E”. It becomes. The same applies to the V-phase output line voltage for the W-phase and the W-phase output line voltage for the U-phase.

図14における期間t1では、PWM信号Pup(波形P1)がハイレベルに固定され、PWM信号Pun(波形P2)およびPWM信号Puo(波形P3)がローレベルに固定される。この場合、PWM信号Pup,Pun,Puoがそれぞれ入力されるスイッチング素子S1,S4,S7とS8は、スイッチングを停止している。期間t6では、PWM信号Pup(波形P1)およびPWM信号Puo(波形P3)がローレベルに固定され、PWM信号Pun(波形P2)がハイレベルに固定される。この場合も、スイッチング素子S1,S4,S7とS8は、スイッチングを停止している。   In the period t1 in FIG. 14, the PWM signal Pup (waveform P1) is fixed at a high level, and the PWM signal Pun (waveform P2) and the PWM signal Puo (waveform P3) are fixed at a low level. In this case, the switching elements S1, S4, S7 and S8 to which the PWM signals Pup, Pun and Puo are respectively input stop switching. In the period t6, the PWM signal Pup (waveform P1) and the PWM signal Puo (waveform P3) are fixed at a low level, and the PWM signal Pun (waveform P2) is fixed at a high level. Also in this case, the switching elements S1, S4, S7 and S8 stop switching.

なお、PWM信号生成部53の構成は、上述したものに限定されない。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1から、正極側スイッチ、負極側スイッチ、中間側スイッチをそれぞれ駆動するためのPWM信号を生成することができるものであれば、他の方法を用いてもよい。例えば、瞬時空間ベクトル選択方式を適用する構成としてもよい。   Note that the configuration of the PWM signal generation unit 53 is not limited to that described above. Any other method may be used as long as it can generate PWM signals for driving the positive switch, the negative switch, and the intermediate switch from the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1, respectively. For example, it may be configured to apply an instantaneous space vector selection method.

なお、制御回路5は、アナログ回路として実現してもよいし、デジタル回路として実現してもよい。また、各部が行う処理をプログラムで設計し、当該プログラムを実行させることでコンピュータを制御回路5として機能させてもよい。また、当該プログラムを記録媒体に記録しておき、コンピュータに読み取らせるようにしてもよい。   The control circuit 5 may be realized as an analog circuit or a digital circuit. Further, the processing performed by each unit may be designed by a program, and the computer may function as the control circuit 5 by executing the program. The program may be recorded on a recording medium and read by a computer.

次に、フラグ信号fgの周期またはデューティ比を変更した場合の指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形および点Oの電位の変化波形について、図15〜図23を参照して説明する。   Next, the waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 and the change waveform of the potential at the point O when the period or the duty ratio of the flag signal fg is changed will be described with reference to FIGS.

いずれかの相の中間側スイッチSo(スイッチング素子S7〜S12)がオン状態のとき、他の相の正極側スイッチSp(スイッチング素子S1〜S3)がオン状態になると点Oに電流が流れ込み、他の相の負極側スイッチSn(スイッチング素子S4〜S6)がオン状態になると点Oから電流が流れ出す。フラグ信号fgが「1」の間、いずれかの指令値信号Xu1,Xv1,Xw1は「2」に固定され、フラグ信号fgが「0」の間、いずれかの指令値信号Xu1,Xv1,Xw1は「0」に固定される。したがって、フラグ信号fgが「1」の間、いずれかの正極側スイッチSpのオン状態が継続するので、点Oに電流が流れ込むことで電位は上昇し、フラグ信号fgが「0」の間、いずれかの負極側スイッチSnのオン状態が継続するので、点Oから電流が流れ出すことで電位は下降する。したがって、フラグ信号fgの周期が短くなると点Oの電位の上昇時間および下降時間が短くなるので、点Oの電位の変化の振幅は小さくなる。逆に、フラグ信号fgの周期が長くなると点Oの電位の上昇時間および下降時間が長くなるので、点Oの電位の変化の振幅は大きくなる。つまり、点Oの電位の変化の振幅は、フラグ信号fgの周期に応じて変化する。   When the intermediate side switch So (switching elements S7 to S12) of any phase is in the on state, the current flows into the point O when the positive side switch Sp (switching elements S1 to S3) of the other phase is in the on state. When the negative electrode side switch Sn (switching elements S4 to S6) of the current phase is turned on, current flows out from the point O. While the flag signal fg is “1”, any one of the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 is fixed to “2”, and while the flag signal fg is “0”, any one of the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 Is fixed to “0”. Therefore, while the flag signal fg is “1”, the ON state of any of the positive side switches Sp continues, so that the potential rises due to the current flowing into the point O, while the flag signal fg is “0”. Since any one of the negative-side switches Sn is continuously turned on, the electric potential flows down from the point O so that the potential drops. Therefore, when the cycle of the flag signal fg is shortened, the rise time and the fall time of the potential at the point O are shortened, so that the amplitude of the change in the potential at the point O becomes small. On the contrary, as the period of the flag signal fg becomes longer, the rise time and the fall time of the potential at the point O become longer, so that the amplitude of the change in the potential at the point O becomes larger. That is, the amplitude of the change in the potential at the point O changes according to the cycle of the flag signal fg.

また、フラグ信号fgのデューティ比が「0.5」の場合、いずれかの正極側スイッチSpがオン状態となる時間といずれかの負極側スイッチSnがオン状態となる時間とが同等となり、点Oに流れ込む電流と点Oから流れ出す電流のバランスがとれて、点Oの電位の変化の中心電位はほとんど変化しない。フラグ信号fgのデューティ比が「0.5」より大きい場合、正極側スイッチSpがオン状態となる時間の方が負極側スイッチSnがオン状態となる時間より長くなり、点Oに電流が流れ込む時間の方が流れ出す時間より長くなるので、点Oの電位の変化の中心電位は高くなる。点Oの電位が上昇すると点Oに流れ込む電流が小さくなるので、点Oの電位の変化の中心電位は一定の電位でほとんど変化しなくなる。一方、フラグ信号fgのデューティ比が「0.5」より小さい場合、正極側スイッチSpがオン状態となる時間の方が負極側スイッチSnがオン状態となる時間より短くなり、点Oに電流が流れ込む時間の方が流れ出す時間より短くなるので、点Oの電位の変化の中心電位は低くなる。点Oの電位が下降すると点Oから流れ出す電流が小さくなるので、点Oの電位の変化の中心電位は一定の電位でほとんど変化しなくなる。つまり、点Oの電位の変化の中心電位は、フラグ信号fgのデューティ比に応じて変化した一定の電位で固定される。   Further, when the duty ratio of the flag signal fg is “0.5”, the time when any of the positive-side switches Sp is turned on is equal to the time when any of the negative-side switches Sn is turned on. The current flowing into O and the current flowing out from point O are balanced, and the center potential of the change in potential at point O hardly changes. When the duty ratio of the flag signal fg is larger than “0.5”, the time during which the positive switch Sp is turned on is longer than the time during which the negative switch Sn is turned on, and the current flows into the point O. Since this is longer than the time for flowing out, the central potential of the change in potential at the point O becomes higher. When the potential at the point O rises, the current flowing into the point O decreases, so that the central potential of the change in the potential at the point O hardly changes at a constant potential. On the other hand, when the duty ratio of the flag signal fg is smaller than “0.5”, the time during which the positive switch Sp is turned on is shorter than the time during which the negative switch Sn is turned on. Since the flowing time becomes shorter than the flowing time, the central potential of the potential change at the point O becomes lower. When the potential at the point O decreases, the current flowing out from the point O becomes small, so that the central potential of the change in the potential at the point O hardly changes at a constant potential. That is, the center potential of the change in the potential at the point O is fixed at a constant potential that changes according to the duty ratio of the flag signal fg.

図15〜図23は、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1のシミュレーション結果を説明するための図である。これらの図においては、フラグ信号fgの周期またはデューティ比を変更した場合の、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形、フラグ信号fgの波形、出力線間電圧の波形、および点Oの電位の変化波形を示している。当該シミュレーションは、入力電圧を400Vとし、分圧用コンデンサC1,C2をそれぞれ2200μFとした場合のものである。   15 to 23 are diagrams for explaining simulation results of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1. In these figures, the waveforms of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1, the waveform of the flag signal fg, the waveform of the output line voltage, and the potential at the point O when the cycle or the duty ratio of the flag signal fg is changed. The change waveform is shown. The simulation is for a case where the input voltage is 400 V and the voltage dividing capacitors C1 and C2 are 2200 μF.

図15は、フラグ信号fgの周期を2T(=1/30〔s〕:周波数30Hz)とし、デューティ比を「0.5」とした場合のものである。なお、フラグ信号fgの位相は、相電圧指令値信号Xuの位相θに一致(すなわち、θ=0のときにフラグ信号fgを「1」に切り替えるようにしている。)させている(図16〜図23についても同様)。この場合の条件は図10の場合と同じ条件なので、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形およびフラグ信号fgの波形は図10に示す波形と一致している。この場合、点Oの電位は約187Vから約213Vの間を変化しており、変化の振幅は約26Vとなり、変化の中心電位は約200Vとなっている。   FIG. 15 shows a case where the period of the flag signal fg is 2T (= 1/30 [s]: frequency 30 Hz) and the duty ratio is “0.5”. The phase of the flag signal fg matches the phase θ of the phase voltage command value signal Xu (that is, the flag signal fg is switched to “1” when θ = 0) (FIG. 16). The same applies to FIG. 23). Since the conditions in this case are the same as those in FIG. 10, the waveforms of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 and the waveform of the flag signal fg coincide with the waveforms shown in FIG. In this case, the potential at the point O changes between about 187 V and about 213 V, the amplitude of the change is about 26 V, and the center potential of the change is about 200 V.

図16は、フラグ信号fgの周期を図15の場合の半分にしたものである。すなわち、フラグ信号fgの周期をT(=1/60〔s〕:周波数60Hz)とし、デューティ比を「0.5」とした場合のものである。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形は、図8(c)の波形の0≦θ≦πの期間の部分と図6(c)の波形のπ≦θ≦2πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、図15の波形と比較すると、指令値信号Xu1の「0」に固定されている期間と「2」に固定されている期間とが長くなり、指令値信号Xv1,Xw1の「0」に固定されている期間と「2」に固定されている期間とが短くなっている。しかし、各指令値信号Xu1,Xv1,Xw1における「0」に固定されている期間と「2」に固定されている期間とは同じである。この場合においても、正極側スイッチSpがオン状態になっている時間と負極側スイッチSnがオン状態になっている時間とが同等となる。この場合、点Oの電位は約195Vから約207Vの間を変化しており、変化の振幅は約12Vとなり、変化の中心電位は約201Vとなっている。図15の場合と比べると、変化の中心電位はほとんど変化せず、変化の振幅が小さくなっている。   FIG. 16 shows a case where the cycle of the flag signal fg is half that of FIG. That is, the flag signal fg has a period T (= 1/60 [s]: frequency 60 Hz) and a duty ratio “0.5”. Each waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 includes a portion in the period of 0 ≦ θ ≦ π of the waveform of FIG. 8C and a portion of the waveform in FIG. 6C of π ≦ θ ≦ 2π. It is a combined waveform. In this case, when compared with the waveform of FIG. 15, the period in which the command value signal Xu1 is fixed to “0” and the period in which the command value signal Xu1 is fixed to “2” become longer, and the command value signals Xv1 and Xw1 have “0”. The period fixed to “2” and the period fixed to “2” are shortened. However, the period fixed to “0” and the period fixed to “2” in each command value signal Xu1, Xv1, Xw1 are the same. Also in this case, the time during which the positive electrode side switch Sp is in the on state is equal to the time during which the negative electrode side switch Sn is in the on state. In this case, the potential at the point O changes between about 195V and about 207V, the amplitude of the change is about 12V, and the center potential of the change is about 201V. Compared with the case of FIG. 15, the central potential of the change hardly changes, and the amplitude of the change is small.

図17は、フラグ信号fgの周期を図15の場合の1/4にしたものである。すなわち、フラグ信号fgの周期を0.5T(=1/120〔s〕:周波数120Hz)とし、デューティ比を「0.5」とした場合のものである。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形は、図8(c)の波形の0≦θ≦π/2の期間の部分、図6(c)の波形のπ/2≦θ≦πの期間の部分、図8(c)の波形のπ≦θ≦3π/2の期間の部分、および、図6(c)の波形の3π/2≦θ≦2πの期間の部分を組み合わせた波形となっている。この場合、図15の波形と比較すると、指令値信号Xu1の「0」に固定されている期間と「2」に固定されている期間とは同じであるが、指令値信号Xv1,Xw1の「0」に固定されている期間と「2」に固定されている期間とは異なっている。この場合でも、いずれかの正極側スイッチSpがオン状態になっている時間といずれかの負極側スイッチSnがオン状態になっている時間とが同等となる。この場合、点Oの電位は約198Vから約205.5Vの間を変化しており、変化の振幅は約7.5Vとなり、変化の中心電位は約201.75Vとなっている。図15の場合と比べると、変化の中心電位はほとんど変化せず、変化の振幅が大幅に小さくなっている。   FIG. 17 shows a case where the cycle of the flag signal fg is ¼ that of FIG. In other words, the flag signal fg has a period of 0.5T (= 1/120 [s]: frequency 120 Hz) and a duty ratio of “0.5”. Each waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 is a portion of a period of 0 ≦ θ ≦ π / 2 of the waveform of FIG. 8C, and a period of π / 2 ≦ θ ≦ π of the waveform of FIG. 8c, the portion of the waveform in the period of π ≦ θ ≦ 3π / 2, and the portion of the waveform of FIG. 6C in the period of 3π / 2 ≦ θ ≦ 2π. ing. In this case, when compared with the waveform of FIG. 15, the period in which the command value signal Xu1 is fixed to “0” is the same as the period in which the command value signal Xu1 is fixed to “2”. The period fixed at “0” is different from the period fixed at “2”. Even in this case, the time during which any of the positive-side switches Sp is in the ON state is equal to the time during which any of the negative-side switches Sn is in the ON state. In this case, the potential at the point O changes between about 198V and about 205.5V, the amplitude of the change is about 7.5V, and the center potential of the change is about 201.75V. Compared to the case of FIG. 15, the central potential of the change hardly changes, and the amplitude of the change is greatly reduced.

図18は、フラグ信号fgの周期を図15の場合の1.5倍にしたものである。すなわち、フラグ信号fgの周期を3T(=1/20〔s〕:周波数20Hz)とし、デューティ比を「0.5」とした場合のものである。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形は、図8(c)の波形の0≦θ≦3πの期間の部分と図6(c)の波形のπ≦θ≦4πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、各指令値信号Xu1,Xv1,Xw1における「0」に固定されている期間と「2」に固定されている期間とは同じである。この場合においても、正極側スイッチSpがオン状態になっている時間と負極側スイッチSnがオン状態になっている時間とが同等となる。この場合、点Oの電位は約183Vから約220Vの間を変化しており、変化の振幅は約37Vとなり、変化の中心電位は約201.5Vとなっている。図15の場合と比べると、変化の中心電位はほとんど変化せず、変化の振幅が大きくなっている。   FIG. 18 shows a case where the cycle of the flag signal fg is 1.5 times that in the case of FIG. That is, the period of the flag signal fg is 3T (= 1/20 [s]: frequency 20 Hz) and the duty ratio is “0.5”. Each waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 includes a portion in the period of 0 ≦ θ ≦ 3π of the waveform of FIG. 8C and a portion of the waveform in FIG. 6C of π ≦ θ ≦ 4π. It is a combined waveform. In this case, the period fixed to “0” and the period fixed to “2” in the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are the same. Also in this case, the time during which the positive electrode side switch Sp is in the on state is equal to the time during which the negative electrode side switch Sn is in the on state. In this case, the potential at the point O changes between about 183V and about 220V, the amplitude of the change is about 37V, and the center potential of the change is about 201.5V. Compared with the case of FIG. 15, the central potential of the change hardly changes and the amplitude of the change is large.

図19は、フラグ信号fgの周期を図15の場合の2倍にしたものである。すなわち、フラグ信号fgの周期を4T(=1/15〔s〕:周波数15Hz)とし、デューティ比を「0.5」とした場合のものである。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形は、図8(c)の波形の0≦θ≦4πの期間の部分と図6(c)の波形の0≦θ≦4πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の「0」に固定されている期間と「2」に固定されている期間とが、いずれも1周期の1/6の期間となっている。したがって、正極側スイッチSpがオン状態になっている時間と負極側スイッチSnがオン状態になっている時間とが同等となる。この場合、点Oの電位は約176Vから約228Vの間を変化しており、変化の振幅は約52Vとなり、変化の中心電位は約202となっている。図15の場合と比べると、変化の中心電位はほとんど変化せず、変化の振幅が大幅に大きくなっている。   FIG. 19 shows a case where the cycle of the flag signal fg is double that in the case of FIG. That is, the period of the flag signal fg is 4T (= 1/15 [s]: frequency 15 Hz) and the duty ratio is “0.5”. Each waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 includes a portion in the period of 0 ≦ θ ≦ 4π of the waveform in FIG. 8C and a portion of the waveform in FIG. 6C in the period of 0 ≦ θ ≦ 4π. It is a combined waveform. In this case, the period in which the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are fixed to “0” and the period that is fixed to “2” are all 1/6 of one cycle. Therefore, the time during which the positive switch Sp is in the on state is equal to the time during which the negative switch Sn is in the on state. In this case, the potential at the point O changes between about 176 V and about 228 V, the amplitude of the change is about 52 V, and the center potential of the change is about 202. Compared to the case of FIG. 15, the central potential of the change hardly changes, and the amplitude of the change is greatly increased.

図15〜図19に示すように、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形はそれぞれ互いと異なる波形となっている。特に、周期がTの場合(図16参照)などに、各波形の違いが顕著になっている。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形がそれぞれ異なっている場合、PWM信号を生成するときに挿入されるデッドタイムによる誤差電圧の影響が相によって異なる場合が生じる。この問題を解消するためには、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形が同一となるようにすればよい。   As shown in FIGS. 15 to 19, the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 have different waveforms from each other. In particular, when the cycle is T (see FIG. 16), the difference between the waveforms is remarkable. When the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 have different waveforms, the influence of the error voltage due to the dead time inserted when generating the PWM signal may differ depending on the phase. In order to solve this problem, the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 may have the same waveform.

図20および図21は、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形が同一になる場合を説明するためのものである。同図において、フラグ信号fgの位相は相電圧指令値信号Xuの位相θに一致させている。また、フラグ信号fgのデューティ比を「0.5」としている。   20 and 21 are diagrams for explaining the case where the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 have the same waveform. In the figure, the phase of the flag signal fg is matched with the phase θ of the phase voltage command value signal Xu. Further, the duty ratio of the flag signal fg is set to “0.5”.

フラグ信号fgの周期が4T/3(=1/45〔s〕:周波数45Hz)の場合、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形は同じ波形となる。図20は、フラグ信号fgの周期が4T/3の場合の波形を示している。当該波形は、図8(c)の波形の0≦θ≦4π/3の期間の部分、図6(c)の波形の4π/3≦θ≦8π/3の期間の部分、図8(c)の波形の2π/3≦θ≦2πの期間の部分、図6(c)の波形の0≦θ≦4π/3の期間の部分、図8(c)の波形の4π/3≦θ≦8π/3の期間の部分、および、図6(c)の波形の2π/3≦θ≦2πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形が同じ波形になっている。フラグ信号fgの周波数が3/4T(45Hz)の倍数の場合(すなわち、3/2T(90Hz)、9/4T(135Hz)、3/T(180Hz)など)も、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形が同じ波形になる。図21はフラグ信号fgの周波数が3/Tの場合の波形を示している。   When the cycle of the flag signal fg is 4T / 3 (= 1/45 [s]: frequency 45 Hz), the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 have the same waveform. FIG. 20 shows a waveform when the period of the flag signal fg is 4T / 3. The waveform corresponds to a portion of the waveform of FIG. 8C in the period of 0 ≦ θ ≦ 4π / 3, a portion of the waveform of FIG. 6C in the period of 4π / 3 ≦ θ ≦ 8π / 3, and FIG. ) Waveform portion of 2π / 3 ≦ θ ≦ 2π, FIG. 6C waveform portion of 0 ≦ θ ≦ 4π / 3, and FIG. 8C waveform portion of 4π / 3 ≦ θ ≦. The waveform is a combination of the 8π / 3 period portion and the 2π / 3 ≦ θ ≦ 2π period portion of the waveform of FIG. 6C. In this case, the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 have the same waveform. When the frequency of the flag signal fg is a multiple of 3 / 4T (45 Hz) (that is, 3 / 2T (90 Hz), 9 / 4T (135 Hz), 3 / T (180 Hz), etc.), the command value signals Xu1, Xv1, The waveform of Xw1 becomes the same waveform. FIG. 21 shows a waveform when the frequency of the flag signal fg is 3 / T.

なお、フラグ信号fgの周期は、上述したものに限定されない。デューティ比が「0.5」の場合、フラグ信号fgの周期によって指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形は異なるが、いずれかの正極側スイッチSpがオン状態になる時間といずれかの負極側スイッチSnがオン状態になる時間とは同等となる。したがって、点Oの電位の変化の中心電位は図15の場合と同様となる。一方、点Oの電位の変化の振幅は、フラグ信号fgの周期が小さくなるに応じて小さくなり、フラグ信号fgの周期が大きくなるに応じて大きくなる。また、フラグ信号fgの位相によって指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形は異なってくるが、デューティ比が「0.5」の場合、いずれかの正極側スイッチSpがオン状態になる時間といずれかの負極側スイッチSnがオン状態になる時間とは同等となる。したがって、点Oの電位の変化の中心電位は図15の場合と同様となる。   Note that the cycle of the flag signal fg is not limited to that described above. When the duty ratio is “0.5”, the waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 varies depending on the cycle of the flag signal fg, but the time when any positive switch Sp is turned on and any negative side This is equivalent to the time for which the switch Sn is turned on. Therefore, the center potential of the change in the potential at the point O is the same as in the case of FIG. On the other hand, the amplitude of the change in potential at the point O decreases as the period of the flag signal fg decreases, and increases as the period of the flag signal fg increases. In addition, the waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 varies depending on the phase of the flag signal fg, but when the duty ratio is “0.5”, the time when one of the positive side switches Sp is turned on and the time The time for which the negative electrode side switch Sn is turned on is equivalent. Therefore, the center potential of the change in the potential at the point O is the same as in the case of FIG.

図22は、フラグ信号fgのデューティ比を図15の場合より小さくしたものであり、デューティ比を「0.45」とし、周期を2Tとした場合のものである。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形は、図8(c)の波形の0≦θ≦1.8π(=4π・0.45)の期間の部分と図6(c)の波形の1.8π≦θ≦4πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、図15の波形と比較すると、指令値信号Xu1,Xv1の「0」に固定されている期間が長くなり、指令値信号Xw1の「2」に固定されている期間が短くなっている。したがって、各指令値信号Xu1,Xv1,Xw1における「0」に固定されている期間の方が「2」に固定されている期間より長くなっている。この場合、点Oの電位は約164Vから約190Vの間を変化しており、変化の振幅は約26Vとなり、変化の中心電位は約177Vとなっている。図15の場合と比べると、変化の振幅はほとんど変化せず、変化の中心電位が低くなっている。   FIG. 22 shows a case where the duty ratio of the flag signal fg is made smaller than that in FIG. 15, the duty ratio is “0.45”, and the cycle is 2T. Each waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 is a portion of the period of 0 ≦ θ ≦ 1.8π (= 4π · 0.45) of the waveform of FIG. 8C and 1 of the waveform of FIG. The waveform is a combination of the period of 8π ≦ θ ≦ 4π. In this case, as compared with the waveform of FIG. 15, the period in which the command value signals Xu1 and Xv1 are fixed to “0” is longer, and the period in which the command value signal Xw1 is fixed to “2” is shorter. . Therefore, the period fixed to “0” in each of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 is longer than the period fixed to “2”. In this case, the potential at the point O changes between about 164V and about 190V, the amplitude of the change is about 26V, and the center potential of the change is about 177V. Compared to the case of FIG. 15, the amplitude of the change hardly changes, and the central potential of the change is low.

図23は、フラグ信号fgのデューティ比を図15の場合より大きくしたものであり、デューティ比を「0.55」とし、周期を2Tとした場合のものである。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の各波形は、図8(c)の波形の0≦θ≦2.2π(=4π・0.55)の期間の部分と図6(c)の波形の2.2π≦θ≦4πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、図15の波形と比較すると、指令値信号Xu1,Xw1の「2」に固定されている期間が長くなり、指令値信号Xv1の「0」に固定されている期間が短くなっている。したがって、各指令値信号Xu1,Xv1,Xw1における「0」に固定されている期間の方が「2」に固定されている期間より短くなっている。この場合、点Oの電位は約211Vから約237Vの間を変化しており、変化の振幅は約26Vとなり、変化の中心電位は約224Vとなっている。図15の場合と比べると、変化の振幅はほとんど変化せず、変化の中心電位が高くなっている。   FIG. 23 shows a case where the duty ratio of the flag signal fg is made larger than that in FIG. 15, the duty ratio is “0.55”, and the cycle is 2T. Each waveform of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 includes a portion of a period of 0 ≦ θ ≦ 2.2π (= 4π · 0.55) of the waveform of FIG. 8C and 2 of the waveform of FIG. 6C. The waveform is a combination of the period of 2π ≦ θ ≦ 4π. In this case, as compared with the waveform of FIG. 15, the period in which the command value signals Xu1 and Xw1 are fixed to “2” becomes longer, and the period in which the command value signal Xv1 is fixed to “0” becomes shorter. . Therefore, the period fixed to “0” in each command value signal Xu1, Xv1, Xw1 is shorter than the period fixed to “2”. In this case, the potential at the point O changes between about 211V and about 237V, the amplitude of the change is about 26V, and the center potential of the change is about 224V. Compared to the case of FIG. 15, the amplitude of the change hardly changes, and the central potential of the change is high.

なお、フラグ信号fgのデューティ比は、上述したものに限定されない。フラグ信号fgのデューティ比によって指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の波形は異なってくる。デューティ比が小さくなるほど各指令値信号Xu1,Xv1,Xw1における「0」に固定されている期間が「2」に固定されている期間と比べて長くなってゆき、点Oの電位の変化の中心電位は低くなる。また、デューティ比が大きくなるほど各指令値信号Xu1,Xv1,Xw1における「0」に固定されている期間が「2」に固定されている期間と比べて短くなってゆき、点Oの電位の変化の中心電位は高くなる。ただし、デューティ比が「0.5」から離れて、点Oの電位の変化の中心電位が入力電圧の中間の電位から離れると、出力線間電圧の波形が乱れていく(図22および図23参照)。したがって、デューティ比は、出力線間電圧を適切に制御できる範囲でのみ変更することができる。一方、点Oの電位の変化の振幅は、デューティ比に関係なく、図15の場合と同様となる。   Note that the duty ratio of the flag signal fg is not limited to that described above. The command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 have different waveforms depending on the duty ratio of the flag signal fg. As the duty ratio becomes smaller, the period in which the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are fixed to “0” becomes longer than the period in which the instruction value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are fixed to “2”. The potential is lowered. Further, as the duty ratio increases, the period in which the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are fixed to “0” becomes shorter than the period in which the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are fixed to “2”. The center potential of becomes higher. However, when the duty ratio is away from “0.5” and the central potential of the change in potential at the point O is away from the intermediate potential of the input voltage, the waveform of the output line voltage is disturbed (FIGS. 22 and 23). reference). Therefore, the duty ratio can be changed only within a range in which the output line voltage can be appropriately controlled. On the other hand, the amplitude of the change in potential at the point O is the same as in FIG. 15 regardless of the duty ratio.

本実施形態において、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1は、周期的な信号となり、所定の期間で「0」に固定され、他の所定の期間で「2」に固定される(図10(b)参照)。したがって、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とP側キャリア信号とを比較することで生成されるPWM信号Pup,Pvp,Pwpは、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1が「2」に固定されている期間でハイレベルを継続することになる(図12(b)参照)。また、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1とN側キャリア信号とを比較することで生成されるPWM信号Pun,Pvn,Pwnは、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1が「0」に固定されている期間でハイレベルを継続することになる(図12(c)参照)。さらに、PWM信号Pup,Pvp,PwpとPWM信号Pun,Pvn,Pwnとの否定論理和としてそれぞれ生成されるPWM信号Puo,Pvo,Pwoは、PWM信号Pup,Pvp,Pwpがハイレベルを継続する期間およびPWM信号Pun,Pvn,Pwnがハイレベルを継続する期間で、ローレベルを継続することになる(図14参照)。各PWM信号がハイレベルまたはローレベルを継続する期間でスイッチング素子のスイッチングが停止されるので、スイッチング回数を低減することができ、スイッチングロスを低減することができる。   In the present embodiment, the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 are periodic signals, and are fixed to “0” in a predetermined period and fixed to “2” in another predetermined period (FIG. 10B). )reference). Therefore, in the PWM signals Pup, Pvp, Pwp generated by comparing the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 and the P-side carrier signal, the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 are fixed to “2”. The high level is continued during the period (see FIG. 12B). Further, in the PWM signals Pun, Pvn, Pwn generated by comparing the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 and the N-side carrier signal, the command value signals Xu1, Xv1, Xw1 are fixed to “0”. The high level is continued during the period (see FIG. 12C). Furthermore, the PWM signals Pup, Pvo, and Pwo generated as the negative logical sums of the PWM signals Pup, Pvp, and Pwp and the PWM signals Pun, Pvn, and Pwn are periods in which the PWM signals Pup, Pvp, and Pwp continue to be at a high level. In addition, the PWM signal Pun, Pvn, Pwn is kept at the low level during the period in which the PWM signal is kept at the high level (see FIG. 14). Since the switching of the switching element is stopped in a period in which each PWM signal continues at the high level or the low level, the number of times of switching can be reduced, and the switching loss can be reduced.

また、本実施形態において、インバータ回路2の点O(図2参照)の電位の変化の中心電位は、フラグ信号fgのデューティ比に応じて変化する。したがって、当該中心電位を所望の電位とするための値をあらかじめ取得して設定しておくことができる。これにより、点Oの電位の変化の中心電位を所望の電位とすることができる。また、インバータ回路2の点Oの電位の変化の振幅は、フラグ信号fgの周期に応じて変化する。したがって、当該振幅を所望の振幅とするための値をあらかじめ取得して設定しておくことができる。これにより、点Oの電位の変化の振幅を所望の振幅とすることができる。したがって、点Oの電位を任意の電位に制御することができる。   In the present embodiment, the center potential of the potential change at the point O (see FIG. 2) of the inverter circuit 2 changes according to the duty ratio of the flag signal fg. Therefore, a value for setting the center potential to a desired potential can be acquired and set in advance. As a result, the center potential of the potential change at the point O can be set to a desired potential. The amplitude of the change in potential at the point O of the inverter circuit 2 changes according to the cycle of the flag signal fg. Therefore, it is possible to acquire and set in advance a value for setting the amplitude to a desired amplitude. Thereby, the amplitude of the potential change at the point O can be set to a desired amplitude. Therefore, the potential at the point O can be controlled to an arbitrary potential.

本実施形態においては、点Oの電位を所望の電位に制御することで、正極側スイッチSpに印加される電圧と負極側スイッチSnに印加される電圧とを異ならせることができる。例えば、正極側スイッチSpに印加される電圧を低く、負極側スイッチSnに印加される電圧を高くするように点Oの電位を制御することにより、正極側スイッチSpに耐圧が低いスイッチング素子を用いることができる。この場合、例えば、正極側スイッチSpに耐圧は低いがスイッチングが速いMOSFETを用い、負極側スイッチSnにスイッチングは遅いが耐圧が高いIGBTを用いるようにしてもよい。   In the present embodiment, the voltage applied to the positive switch Sp and the voltage applied to the negative switch Sn can be made different by controlling the potential at the point O to a desired potential. For example, a switching element having a low withstand voltage is used for the positive switch Sp by controlling the potential at the point O so that the voltage applied to the positive switch Sp is low and the voltage applied to the negative switch Sn is high. be able to. In this case, for example, a MOSFET having a low withstand voltage but fast switching may be used for the positive switch Sp, and an IGBT having a slow but high withstand voltage may be used for the negative switch Sn.

なお、上記実施形態では、P側キャリア信号の周波数とN側キャリア信号の周波数とが同じ場合について説明したが、これに限られず、両者の周波数を異なるようにしてもよい。例えば、正極側スイッチSpにMOSFETを用い、負極側スイッチSnにIGBTを用いた場合などに、P側キャリア信号の周波数をN側キャリア信号の周波数より高いものとしてもよい。   In the above embodiment, the case where the frequency of the P-side carrier signal and the frequency of the N-side carrier signal are the same has been described. However, the present invention is not limited to this, and the frequencies of both may be different. For example, when a MOSFET is used for the positive switch Sp and an IGBT is used for the negative switch Sn, the frequency of the P-side carrier signal may be higher than the frequency of the N-side carrier signal.

また、上記実施形態では、分圧用コンデンサC1およびC2の静電容量を同一として、点Oの電位を点Nの電位「0」と点Pの電位「E」の中間の電位「(1/2)E」とした場合について説明したが、これに限られない。例えば、分圧用コンデンサC1の静電容量と分圧用コンデンサC2の静電容量との比を2:1として、点Oの電位を「(2/3)E」としてもよい。この場合、P側キャリア信号の下限値およびN側キャリア信号の上限値を「4/3」とする必要がある(図12(a)参照)。この場合、フラグ信号fgのデューティ比が「0.5」のときに点Oの電位の変化の中心電位が「(2/3)E」となる。したがって、出力線間電圧を適切に制御できる範囲でデューティ比を大きくした場合に、点Oの電位の変化の中心電位をより大きい値にすることができる。また、正極側スイッチSpに印加される電圧をより低くすることができるので、正極側スイッチSpにより耐圧の低いスイッチング素子を用いることができる。   Further, in the above embodiment, the capacitances of the voltage dividing capacitors C1 and C2 are the same, and the potential at the point O is set to the potential “(1/2) between the potential“ 0 ”at the point N and the potential“ E ”at the point P. ) E ”has been described, but is not limited thereto. For example, the ratio of the capacitance of the voltage dividing capacitor C1 and the capacitance of the voltage dividing capacitor C2 may be 2: 1, and the potential at the point O may be “(2/3) E”. In this case, the lower limit value of the P-side carrier signal and the upper limit value of the N-side carrier signal must be “4/3” (see FIG. 12A). In this case, when the duty ratio of the flag signal fg is “0.5”, the center potential of the potential change at the point O is “(2/3) E”. Therefore, when the duty ratio is increased within a range in which the output line voltage can be appropriately controlled, the center potential of the change in the potential at the point O can be set to a larger value. Moreover, since the voltage applied to the positive electrode side switch Sp can be made lower, a switching element with a low withstand voltage can be used by the positive electrode side switch Sp.

上記実施形態では、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1の上限値が「2」で下限値が「0」の場合について説明したが、これに限られない。例えば、上限値が「1」で下限値が「−1」となるように、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1を生成するようにしてもよい。この場合、P側キャリア信号およびN側キャリア信号の上限値および下限値を変更する必要がある。すなわち、P側キャリア信号の上限値を「1」、下限値を「0」とし、N側キャリア信号の上限値を「0」、下限値を「−1」とする必要がある。   In the above-described embodiment, the case where the upper limit value of the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 is “2” and the lower limit value is “0” has been described. For example, the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 may be generated so that the upper limit value is “1” and the lower limit value is “−1”. In this case, it is necessary to change the upper limit value and the lower limit value of the P-side carrier signal and the N-side carrier signal. That is, it is necessary to set the upper limit value of the P-side carrier signal to “1”, the lower limit value to “0”, the upper limit value of the N-side carrier signal to “0”, and the lower limit value to “−1”.

上記実施形態では、直流電源1の負極が接地されて点Nの電位が「0」である場合について説明したが、これに限られない。例えば、直流電源1の正極が接地されて点Pの電位が「0」である場合や、点Oが接地されて点Oの電位が「0」である場合でも、本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the case where the negative electrode of the DC power supply 1 is grounded and the potential at the point N is “0” has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied even when the positive electrode of the DC power supply 1 is grounded and the potential at the point P is “0”, or when the potential at the point O is grounded and the potential at the point O is “0”. it can.

インバータ回路の内部構成は、上記実施形態(以下、「第1実施形態」とする。)のインバータ回路2(図2参照)に限定されない。他の種類の3レベルインバータ回路を用いた場合でも、本発明を適用することができる。以下では、図24および図25を参照して、他の種類の3レベルインバータ回路を用いた場合の例を第2実施形態として説明する。   The internal configuration of the inverter circuit is not limited to the inverter circuit 2 (see FIG. 2) of the above embodiment (hereinafter referred to as “first embodiment”). The present invention can be applied even when other types of three-level inverter circuits are used. Below, with reference to FIG. 24 and FIG. 25, the example at the time of using another kind of 3-level inverter circuit is demonstrated as 2nd Embodiment.

図24は、第2実施形態に係るインバータ回路の内部構成を説明するための回路図である。   FIG. 24 is a circuit diagram for explaining an internal configuration of the inverter circuit according to the second embodiment.

インバータ回路2’は、三相のPWM制御型インバータであり、各相の出力相電圧が3レベルの電位となる3レベルインバータ回路である。同図に示すように、インバータ回路2’の各相のアームは、4つの直列接続されたスイッチング素子(例えば、U相アームの場合、スイッチング素子S1,S1’,S4’,S4)と各スイッチング素子にそれぞれ逆並列接続された4つのダイオードとからなる。また、直流電源1の正極に接続する点Pと負極に接続する点Nとの間には、静電容量が同一で直列接続された2つの分圧用コンデンサC1,C2が並列接続されている。各アームの正極側の2つのスイッチング素子(例えば、U相アームの場合、スイッチング素子S1およびS1’)の接続点は、クランプダイオードDc1を介して、コンデンサC1とコンデンサC2の接続点Oに接続されている。また、各アームの負極側の2つのスイッチング素子(例えば、U相アームの場合、スイッチング素子S4’およびS4)の接続点は、クランプダイオードDc2を介して接続点Oに接続されている。各アームの両極に接続しない2つのスイッチング素子(例えば、U相アームの場合、スイッチング素子S1’およびS4’)の接続点には当該相の出力ラインが接続されている。   The inverter circuit 2 'is a three-phase PWM control type inverter, and is a three-level inverter circuit in which the output phase voltage of each phase becomes a three-level potential. As shown in the figure, each phase arm of the inverter circuit 2 ′ has four switching elements connected in series (for example, switching elements S1, S1 ′, S4 ′, S4 in the case of a U-phase arm) and each switching element. It consists of four diodes connected in antiparallel to the element. In addition, between the point P connected to the positive electrode of the DC power source 1 and the point N connected to the negative electrode, two voltage dividing capacitors C1 and C2 having the same capacitance and connected in series are connected in parallel. The connection point of the two switching elements on the positive side of each arm (for example, switching elements S1 and S1 ′ in the case of the U-phase arm) is connected to the connection point O between the capacitor C1 and the capacitor C2 via the clamp diode Dc1. ing. Further, the connection point of two switching elements on the negative electrode side of each arm (for example, switching elements S4 'and S4 in the case of a U-phase arm) is connected to a connection point O via a clamp diode Dc2. An output line of the phase is connected to a connection point of two switching elements (for example, switching elements S1 'and S4' in the case of a U-phase arm) that are not connected to both poles of each arm.

インバータ回路2’のU相の出力相電圧は、スイッチング素子の状態によって3レベルの電位となる。直流電源1の負極の電位を「0」、正極の電位を「E」とすると、スイッチング素子S1およびS1’がオン状態でスイッチング素子S4およびS4’がオフ状態の場合、出力ラインの電位は「E」となり、スイッチング素子S4およびS4’がオン状態でスイッチング素子S1およびS1’がオフ状態の場合、出力ラインの電位は「0」となり、スイッチング素子S1’およびS4’がオン状態でスイッチング素子S1およびS4がオフ状態の場合、出力ラインの電位は「(1/2)E」となる。   The U-phase output phase voltage of the inverter circuit 2 ′ becomes a three-level potential depending on the state of the switching element. When the negative electrode potential of the DC power supply 1 is “0” and the positive electrode potential is “E”, when the switching elements S1 and S1 ′ are in the on state and the switching elements S4 and S4 ′ are in the off state, the potential of the output line is “ E ”, when the switching elements S4 and S4 ′ are in the on state and the switching elements S1 and S1 ′ are in the off state, the potential of the output line is“ 0 ”, and the switching elements S1 ′ and S4 ′ are in the on state and the switching element S1 When S4 and S4 are off, the potential of the output line is “(1/2) E”.

図25は、第2実施形態に係るPWM信号生成部の内部構成を説明するためのブロック図である。同図において、図13に示すPWM信号生成部53と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。   FIG. 25 is a block diagram for explaining an internal configuration of a PWM signal generation unit according to the second embodiment. In the figure, the same or similar elements as those of the PWM signal generation unit 53 shown in FIG.

PWM信号生成部53’は、OR部534および535を設け、スイッチング素子S1’〜S6’に入力するためのPWM信号を生成するようにしている点で、図13に示すPWM信号生成部53と異なる。   The PWM signal generation unit 53 ′ includes OR units 534 and 535, and generates a PWM signal to be input to the switching elements S1 ′ to S6 ′. Different.

OR部534は、第1比較部531からPWM信号Pup,Pvp,Pwpを入力され、NOR部533からPWM信号Puo,Pvo,Pwoを入力されて、スイッチング素子S1’〜S3’に入力するためのPWM信号を生成する。OR部534は、PWM信号PupとPWM信号Puoとの論理和を演算して、スイッチング素子S1’に入力するためのPWM信号を生成する。したがって、スイッチング素子S1’に入力するためのPWM信号は、PWM信号Pupがハイレベルのとき、または、PWM信号Puoがハイレベルのとき(すなわち、PWM信号PupおよびPWM信号Punがともにローレベルのとき)に、ハイレベルとなる。同様に、OR部534は、PWM信号PvpとPWM信号Pvoとの論理和を演算して、スイッチング素子S2’に入力するためのPWM信号を生成する。また、PWM信号PwpとPWM信号Pwoとの論理和を演算して、スイッチング素子S3’に入力するためのPWM信号を生成する。   The OR unit 534 receives the PWM signals Pup, Pvp, Pwp from the first comparison unit 531, receives the PWM signals Puo, Pvo, Pwo from the NOR unit 533, and inputs them to the switching elements S1 ′ to S3 ′. A PWM signal is generated. The OR unit 534 calculates a logical sum of the PWM signal Pup and the PWM signal Puo, and generates a PWM signal to be input to the switching element S1 '. Therefore, the PWM signal to be input to the switching element S1 ′ is when the PWM signal Pup is at a high level or when the PWM signal Puo is at a high level (that is, when both the PWM signal Pup and the PWM signal Pun are at a low level). ) Becomes high level. Similarly, the OR unit 534 calculates a logical sum of the PWM signal Pvp and the PWM signal Pvo, and generates a PWM signal to be input to the switching element S2 '. Further, the logical sum of the PWM signal Pwp and the PWM signal Pwo is calculated to generate a PWM signal to be input to the switching element S3 '.

OR部535は、第2比較部532からPWM信号Pun,Pvn,Pwnを入力され、NOR部533からPWM信号Puo,Pvo,Pwoを入力されて、スイッチング素子S4’〜S6’に入力するためのPWM信号を生成する。OR部535は、PWM信号PunとPWM信号Puoとの論理和を演算して、スイッチング素子S4’に入力するためのPWM信号を生成する。したがって、スイッチング素子S4’に入力するためのPWM信号は、PWM信号Punがハイレベルのとき、または、PWM信号Puoがハイレベルのとき(すなわち、PWM信号PupおよびPWM信号Punがともにローレベルのとき)に、ハイレベルとなる。同様に、OR部535は、PWM信号PvnとPWM信号Pvoとの論理和を演算して、スイッチング素子S5’に入力するためのPWM信号を生成する。また、PWM信号PwnとPWM信号Pwoとの論理和を演算して、スイッチング素子S6’に入力するためのPWM信号を生成する。   The OR unit 535 receives the PWM signals Pun, Pvn, and Pwn from the second comparison unit 532, receives the PWM signals Puo, Pvo, and Pwo from the NOR unit 533, and inputs them to the switching elements S4 ′ to S6 ′. A PWM signal is generated. The OR unit 535 calculates a logical sum of the PWM signal Pun and the PWM signal Puo, and generates a PWM signal to be input to the switching element S4 '. Therefore, the PWM signal to be input to the switching element S4 ′ is when the PWM signal Pun is at a high level or when the PWM signal Puo is at a high level (that is, when both the PWM signal Pup and the PWM signal Pun are at a low level). ) Becomes high level. Similarly, the OR unit 535 calculates a logical sum of the PWM signal Pvn and the PWM signal Pvo, and generates a PWM signal to be input to the switching element S5 '. Further, a logical sum of the PWM signal Pwn and the PWM signal Pwo is calculated to generate a PWM signal to be input to the switching element S6 '.

なお、PWM信号生成部53’の構成は、上述したものに限定されない。指令値信号Xu1,Xv1,Xw1から、各スイッチング素子をそれぞれ駆動するためのPWM信号を生成することができるものであれば、他の方法を用いてもよい。   Note that the configuration of the PWM signal generation unit 53 ′ is not limited to that described above. Any other method may be used as long as it can generate a PWM signal for driving each switching element from the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1.

第2実施形態においても、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1に基づいて生成されたPWM信号が入力されるので、スイッチング素子のスイッチング回数を低減することができ、スイッチングロスを低減することができる。また、インバータ回路2’の点O(図24参照)の電位の変化の中心電位および振幅も、それぞれフラグ信号fgのデューティ比および周期に応じて変化する。したがって、点Oの電位を任意の電位に制御することができる。   Also in the second embodiment, since the PWM signal generated based on the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 is input, the number of switching times of the switching element can be reduced, and the switching loss can be reduced. Further, the center potential and the amplitude of the potential change at the point O (see FIG. 24) of the inverter circuit 2 'also change according to the duty ratio and the period of the flag signal fg, respectively. Therefore, the potential at the point O can be controlled to an arbitrary potential.

上記第1および第2実施形態においては、フラグ信号fgの周期およびデューティ比をあらかじめ設定する場合について説明したが、状況に応じてフラグ信号fgの周期またはデューティ比を変化させるようにしてもよい。フラグ信号fgのデューティ比を状況に応じて変化させる場合の例を第3実施形態として、図26〜図27を参照して説明する。   In the first and second embodiments, the case where the cycle and the duty ratio of the flag signal fg are set in advance has been described. However, the cycle or the duty ratio of the flag signal fg may be changed according to the situation. An example in which the duty ratio of the flag signal fg is changed according to the situation will be described as a third embodiment with reference to FIGS.

図26は、第3実施形態に係るインバータ回路および直流電源を説明するためのブロック図である。同図において、図2に示すインバータ回路2と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。   FIG. 26 is a block diagram for explaining an inverter circuit and a DC power source according to the third embodiment. In the figure, the same or similar elements as those of the inverter circuit 2 shown in FIG.

インバータ回路2”は、直流電源1から入力される直流電圧を分圧用コンデンサC1,C2で分圧することで点Oを中間の電位とする代わりに、2つの直流電源1’a,1’bを直列接続して両者の接続点である点Oを中間の電位としている点で、第1実施形態に係るインバータ回路2(図2参照)と異なる。直流電源1’a,1’bは太陽電池を備えている。   The inverter circuit 2 ″ divides the DC voltage input from the DC power supply 1 by the voltage dividing capacitors C1 and C2, so that the point O becomes an intermediate potential, and the two DC power supplies 1′a and 1′b are connected. This is different from the inverter circuit 2 (see FIG. 2) according to the first embodiment in that the point O, which is a connection point between them, is set to an intermediate potential, and the DC power supplies 1′a and 1′b are solar cells. It has.

図27は、第3実施形態に係る指令値信号生成部を説明するためのブロック図である。同図において、図9に示す指令値信号生成部52と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。   FIG. 27 is a block diagram for explaining a command value signal generation unit according to the third embodiment. In the figure, the same or similar elements as those in the command value signal generation unit 52 shown in FIG.

指令値信号生成部52’は、デューティ比変更部527を備えている点で、指令値信号生成部52(図9参照)と異なる。デューティ比変更部527は、直流電源1’a,1’bの出力をそれぞれ最大電力に追従させるための目標電圧を入力されて、点Oの電位の変化の中心電位を適切な電位とするための(フラグ信号fgの)デューティ比を決定するものである。最大電力追従のための目標電圧は、周知の最大電力追従制御により算出される(詳細な説明は省略する)。先述したように、点Oの電位の変化の中心電位は、フラグ信号fgのデューティ比に応じて変化する。デューティ比変更部527は、直流電源1’aの目標電圧E1と直流電源1’bの目標電圧E2との合計値に対する目標電圧E2の割合である目標割合R(=E2/(E1+E2))とフラグ信号fgのデューティ比との対応関係を記憶しており、入力された目標電圧E1,E2から目標割合Rを算出してこれに対応するデューティ比を決定する。例えば、E1とE2とが等しい場合、目標割合R(=0.5)に対応するデューティ比を「0.5」とし、E1>E2の場合、記憶されている対応関係からデューティ比をD(<0.5)とする。デューティ比変更部527は、決定したデューティ比をデューティ比設定部524に出力する。デューティ比設定部524は、入力されたデューティ比をフラグ信号fgのデューティ比に設定する。なお、目標割合Rとデューティ比との対応関係を記憶しておく代わりに、直流電源1’aおよび直流電源1’bの出力電圧から算出された割合を目標割合Rとするようにフィードバック制御するようにしてもよい。   The command value signal generation unit 52 ′ differs from the command value signal generation unit 52 (see FIG. 9) in that it includes a duty ratio change unit 527. The duty ratio changing unit 527 receives a target voltage for causing the outputs of the DC power supplies 1′a and 1′b to follow the maximum power, and sets the center potential of the change in the potential at the point O to an appropriate potential. The duty ratio (of the flag signal fg) is determined. The target voltage for maximum power tracking is calculated by well-known maximum power tracking control (detailed description is omitted). As described above, the center potential of the change of the potential at the point O changes according to the duty ratio of the flag signal fg. The duty ratio changing unit 527 has a target ratio R (= E2 / (E1 + E2)) that is a ratio of the target voltage E2 to the total value of the target voltage E1 of the DC power supply 1′a and the target voltage E2 of the DC power supply 1′b. The correspondence relationship with the duty ratio of the flag signal fg is stored, the target ratio R is calculated from the input target voltages E1 and E2, and the corresponding duty ratio is determined. For example, when E1 and E2 are equal, the duty ratio corresponding to the target ratio R (= 0.5) is set to “0.5”, and when E1> E2, the duty ratio is set to D ( <0.5). Duty ratio changing unit 527 outputs the determined duty ratio to duty ratio setting unit 524. The duty ratio setting unit 524 sets the input duty ratio to the duty ratio of the flag signal fg. Instead of storing the correspondence between the target ratio R and the duty ratio, feedback control is performed so that the ratio calculated from the output voltages of the DC power supply 1′a and the DC power supply 1′b is set as the target ratio R. You may do it.

第3実施形態においても第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、フラグ信号fgのデューティ比を状況に応じて変化させることにより、直流電源1’a,1’bの出力をそれぞれ最大電力に追従させることができる。   In the third embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Further, by changing the duty ratio of the flag signal fg according to the situation, the outputs of the DC power supplies 1'a and 1'b can follow the maximum power, respectively.

上記第1ないし第3実施形態においては、インバータ回路2(2’,2”)が3レベルインバータ回路の場合について説明したが、これに限られない。インバータ回路2(2’,2”)が3レベル以外のマルチレベルインバータ回路の場合でも、本発明を適用することができる。この場合でも、指令値信号Xu1,Xv1,Xw1に基づいて生成されたPWM信号が入力されるので、スイッチング素子のスイッチング回数を低減することができ、スイッチングロスを低減することができる。また、インバータ回路から出力される相電圧の中間電位(取りうる複数の電位のうち、負極の電位「0」と正極の電位「E」以外の電位)の変化の中心電位および振幅を、任意の電位に制御することができる。   In the first to third embodiments, the case where the inverter circuit 2 (2 ′, 2 ″) is a three-level inverter circuit has been described, but the present invention is not limited to this. The inverter circuit 2 (2 ′, 2 ″) The present invention can also be applied to multi-level inverter circuits other than three levels. Even in this case, since the PWM signal generated based on the command value signals Xu1, Xv1, and Xw1 is input, the number of switching times of the switching element can be reduced, and the switching loss can be reduced. Further, the center potential and amplitude of the change in the intermediate potential of the phase voltage output from the inverter circuit (among other possible potentials other than the negative potential “0” and the positive potential “E”) can be arbitrarily set. The potential can be controlled.

上記第1ないし第3実施形態においては、系統連系インバータシステムのインバータ装置(インバータ回路および制御回路)について説明したが、これに限られない。本発明は、他のシステムのインバータ装置にも適用することができる。   In the said 1st thru | or 3rd embodiment, although the inverter apparatus (inverter circuit and control circuit) of the grid connection inverter system was demonstrated, it is not restricted to this. The present invention can also be applied to inverter devices of other systems.

本発明に係るインバータ装置、および、このインバータ装置を備える系統連系インバータシステムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るインバータ装置、および、このインバータ装置を備える系統連系インバータシステムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The inverter device according to the present invention and the grid-connected inverter system including the inverter device are not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the inverter device according to the present invention and the grid-connected inverter system including the inverter device can be varied in design in various ways.

A 系統連系インバータシステム
1,1’a,1’b 直流電源
2,2’,2” インバータ回路
S1〜S12,S1'〜S6' スイッチング素子
D1〜D12 還流ダイオード
Dc1,Dc2 クランプダイオード
C1,C2 分圧用コンデンサ
3 フィルタ回路
4 変圧回路
5 制御回路
51 フィードバック制御部
52,52’ 指令値信号生成部
521 第1信号生成部
522 第2信号生成部
523 周期設定部
524 デューティ比設定部
525 フラグ信号生成部
526 信号組合部
53,53’ PWM信号生成部
531 第1比較部(第1のパルス生成手段)
532 第2比較部(第2のパルス生成手段)
533 NOR部(第3のパルス生成手段)
534,535 OR部
B 三相電力系統
A Grid-connected inverter system 1, 1'a, 1'b DC power source 2, 2 ', 2 "Inverter circuit S1-S12, S1'-S6' Switching element D1-D12 Free-wheeling diode Dc1, Dc2 Clamp diode C1, C2 Voltage dividing capacitor 3 Filter circuit 4 Transformer circuit 5 Control circuit 51 Feedback control unit 52, 52 ′ Command value signal generation unit 521 First signal generation unit 522 Second signal generation unit 523 Period setting unit 524 Duty ratio setting unit 525 Flag signal generation Unit 526 Signal combination unit 53, 53 ′ PWM signal generation unit 531 First comparison unit (first pulse generation unit)
532 Second comparison unit (second pulse generation means)
533 NOR unit (third pulse generating means)
534,535 OR part B Three-phase power system

Claims (12)

マルチレベルインバータ回路と、
前記マルチレベルインバータ回路が出力する交流相電圧の波形が第1の波形と第2の波形とを組み合わせた波形となるようなPWM信号を生成して、前記マルチレベルインバータ回路に入力する制御回路と、
を備え、
前記第1の波形は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の下限電圧値であり、続く1/3の期間で位相が0から2π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の下限電圧値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相がπ/3からπの区間の正弦波の波形を前記所定の下限電圧値だけ上方にシフトさせた波形であり、
前記第2の波形は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の上限電圧値であり、続く1/3の期間で位相がπから5π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の上限電圧値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相が4π/3から2πの区間の正弦波の波形を前記所定の上限電圧値だけ上方にシフトさせた波形である、
ことを特徴とするインバータ装置。
A multi-level inverter circuit;
A control circuit that generates a PWM signal such that the waveform of the AC phase voltage output from the multilevel inverter circuit is a combination of the first waveform and the second waveform, and inputs the PWM signal to the multilevel inverter circuit; ,
With
In the first waveform, a one-cycle waveform is a predetermined lower limit voltage value in a period of 1/3, and a waveform of a sine wave having a phase of 0 to 2π / 3 in a subsequent period of 1/3. The waveform is shifted upward by a predetermined lower limit voltage value, and the waveform of the sine wave having a phase of π / 3 to π is shifted upward by the predetermined lower limit voltage value in the remaining 1/3 period. Is a waveform,
In the second waveform, a one-cycle waveform has a predetermined upper limit voltage value in a period of 1/3, and a waveform of a sine wave having a phase of π to 5π / 3 in a subsequent 1/3 period. The waveform is shifted upward by a predetermined upper limit voltage value, and the waveform of the sine wave in the interval of 4π / 3 to 2π in the remaining 1/3 period is shifted upward by the predetermined upper limit voltage value. Is a waveform,
An inverter device characterized by that.
前記制御回路は、
第1の信号と第2の信号とを組み合わせた第1の指令値信号と、前記第1の信号に対して位相が2π/3だけ遅れた信号と前記第2の信号に対して位相が2π/3だけ遅れた信号とを組み合わせた第2の指令値信号と、前記第1の信号に対して位相が4π/3だけ遅れた信号と前記第2の信号に対して位相が4π/3だけ遅れた信号とを組み合わせた第3の指令値信号とを生成する指令値信号生成手段と、
前記各指令値信号に基づいてPWM信号を生成するPWM信号生成手段と、
を備えており、
前記第1の信号は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の下限値であり、続く1/3の期間で位相が0から2π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相がπ/3からπの区間の正弦波の波形を前記所定の下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、
前記第2の信号は、1周期の波形が、1/3の期間で所定の上限値であり、続く1/3の期間で位相がπから5π/3の区間の正弦波の波形を前記所定の上限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの1/3の期間で位相が4π/3から2πの区間の正弦波の波形を前記所定の上限値だけ上方にシフトさせた波形である、
請求項1に記載のインバータ装置。
The control circuit includes:
A first command value signal obtained by combining the first signal and the second signal, a signal delayed in phase by 2π / 3 with respect to the first signal, and a phase of 2π with respect to the second signal A second command value signal combined with a signal delayed by / 3, a signal delayed in phase by 4π / 3 with respect to the first signal, and a phase by 4π / 3 with respect to the second signal. Command value signal generating means for generating a third command value signal in combination with the delayed signal;
PWM signal generating means for generating a PWM signal based on each command value signal;
With
In the first signal, a waveform of one cycle has a predetermined lower limit value in a period of 1/3, and a waveform of a sine wave having a phase of 0 to 2π / 3 in a subsequent period of 1/3. Is a waveform obtained by shifting the sine wave waveform in the interval from π / 3 to π upward by the predetermined lower limit value in the remaining 1/3 period. ,
In the second signal, the waveform of one cycle has a predetermined upper limit value in a period of 1/3, and the waveform of a sine wave having a phase of π to 5π / 3 in the subsequent 1/3 period is the predetermined signal. Is a waveform obtained by shifting the sine wave waveform in the interval from 4π / 3 to 2π upward by the predetermined upper limit value in the remaining 1/3 period. ,
The inverter device according to claim 1.
前記指令値信号生成手段は、
所定の周期でハイレベルとローレベルとを繰り返すフラグ信号を生成し、
前記フラグ信号に基づいて、前記第1の信号と第2の信号とを切り替えることで前記第1の指令値信号を生成する、
請求項2に記載のインバータ装置。
The command value signal generating means is
Generate a flag signal that repeats high level and low level at a predetermined cycle,
Based on the flag signal, the first command value signal is generated by switching between the first signal and the second signal.
The inverter device according to claim 2.
前記指令値信号生成手段は、前記マルチレベルインバータ回路が出力する三相の交流相電圧の波形をそれぞれ指令するために生成された3つの相電圧指令値信号の差分信号である3つの線間電圧指令値信号と、前記フラグ信号とを用いて、次の方法で前記第1ないし第3の指令値信号を生成する、請求項3に記載のインバータ装置。
(a)前記三相を、U相、前記U相より位相が2π/3だけ遅れるV相、前記U相より位相が4π/3だけ遅れるW相とし、U相、V相、W相の相電圧指令値信号をそれぞれXu,Xv,Xwとし、XuからXvを減算した線間電圧指令値信号をXuv、XvからXwを減算した線間電圧指令値信号をXvw、XwからXuを減算した線間電圧指令値信号をXwuとする。
(b1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが正の値の場合、前記第1の指令値信号Xu1をXuvとし、前記第2の指令値信号Xv1を「0」とし、前記第3の指令値信号Xw1をXvwのマイナス値とする。
(c1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが負の値の場合、Xu1を「0」とし、Xv1をXuvのマイナス値とし、Xw1をXwuとする。
(d1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが正の値の場合、Xu1をXwuのマイナス値とし、Xv1をXvwとし、Xw1を「0」とする。
(e1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが負の値の場合、Xu1をXuvとし、Xv1を「0」とし、Xw1をXvwのマイナス値とする。
(f1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが正の値の場合、Xu1を「0」とし、Xv1をXuvのマイナス値とし、Xw1をXwuとする。
(g1)前記フラグ信号がローレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが負の値の場合、Xu1をXwuのマイナス値とし、Xv1をXvwとし、Xw1を「0」とする。
(b2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが正の値の場合、Xu1を所定値とし、Xv1を前記所定値からXuvを減算した値とし、Xw1を前記所定値にXwuを加算した値とする。
(c2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xuvの絶対値がXvwの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xuvが負の値の場合、Xu1を前記所定値にXuvを加算した値とし、Xv1を前記所定値とし、Xw1を前記所定値からXvwを減算した値とする。
(d2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが正の値の場合、Xu1を前記所定値にXuvを加算した値とし、Xv1を前記所定値とし、Xw1を前記所定値からXvwを減算した値とする。
(e2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xvwの絶対値がXuvの絶対値およびXwuの絶対値より大きい場合で、Xvwが負の値の場合、Xu1を前記所定値からXwuを減算した値とし、Xv1を前記所定値にXvwを加算した値とし、Xw1を前記所定値とする。
(f2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが正の値の場合、Xu1を前記所定値からXwuを減算した値とし、Xv1を前記所定値にXvwを加算した値とし、Xw1を前記所定値とする。
(g2)前記フラグ信号がハイレベルであり、Xwuの絶対値がXuvの絶対値およびXvwの絶対値より大きい場合で、Xwuが負の値の場合、Xu1を前記所定値とし、Xv1を前記所定値からXuvを減算した値とし、Xw1を前記所定値にXwuを加算した値とする。
The command value signal generating means includes three line voltages that are differential signals of the three phase voltage command value signals generated to command each of the waveforms of the three-phase AC phase voltages output from the multilevel inverter circuit. The inverter device according to claim 3, wherein the first to third command value signals are generated by using the command value signal and the flag signal by the following method.
(A) The three phases are a U phase, a V phase delayed by 2π / 3 from the U phase, and a W phase delayed by 4π / 3 from the U phase. The voltage command value signals are Xu, Xv, and Xw, respectively, the line voltage command value signal obtained by subtracting Xv from Xu, Xvw, the line voltage command value signal obtained by subtracting Xw from Xv, and the line obtained by subtracting Xu from Xw The inter-voltage command value signal is Xwu.
(B1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a positive value, the first command value signal Xu1 is set to Xuv. The second command value signal Xv1 is set to “0”, and the third command value signal Xw1 is set to a negative value of Xvw.
(C1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a negative value, Xu1 is set to “0” and Xv1 is set to Xuv Let it be a negative value, and let Xw1 be Xwu.
(D1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a positive value, Xu1 is set to a negative value of Xwu, and Xv1 is set to Xvw Xw1 is set to “0”.
(E1) When the flag signal is at a low level and the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a negative value, Xu1 is set to Xuv and Xv1 is set to “0”. , Xw1 is a negative value of Xvw.
(F1) When the flag signal is at a low level and the absolute value of Xwu is greater than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a positive value, Xu1 is set to “0” and Xv1 is set to Xuv Let it be a negative value, and let Xw1 be Xwu.
(G1) When the flag signal is at a low level, the absolute value of Xwu is greater than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a negative value, Xu1 is set to a negative value of Xwu, and Xv1 is set to Xvw Xw1 is set to “0”.
(B2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a positive value, Xu1 is set to a predetermined value, and Xv1 is set to the predetermined value Xuv is subtracted from Xuv, and Xw1 is the value obtained by adding Xwu to the predetermined value.
(C2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xuv is larger than the absolute value of Xvw and the absolute value of Xwu, and Xuv is a negative value, a value obtained by adding Xuv to the predetermined value and Xuv Xv1 is the predetermined value, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from the predetermined value.
(D2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a positive value, a value obtained by adding Xuv to the predetermined value and Xuv Xv1 is the predetermined value, and Xw1 is a value obtained by subtracting Xvw from the predetermined value.
(E2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xvw is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xwu, and Xvw is a negative value, Xu1 is a value obtained by subtracting Xwu from the predetermined value Xv1 is a value obtained by adding Xvw to the predetermined value, and Xw1 is the predetermined value.
(F2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xwu is greater than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a positive value, Xu1 is obtained by subtracting Xwu from the predetermined value Xv1 is a value obtained by adding Xvw to the predetermined value, and Xw1 is the predetermined value.
(G2) When the flag signal is at a high level, the absolute value of Xwu is larger than the absolute value of Xuv and the absolute value of Xvw, and Xwu is a negative value, Xu1 is set as the predetermined value, and Xv1 is set as the predetermined value. Xuv is subtracted from the value, and Xw1 is the value obtained by adding Xwu to the predetermined value.
前記指令値信号生成手段は、
前記フラグ信号の周期を設定する周期設定部と、
前記フラグ信号の周期に対するハイレベルである期間の比率であるデューティ比を設定するデューティ比設定部と、
を備えている、請求項3または4に記載のインバータ装置。
The command value signal generating means is
A period setting unit for setting the period of the flag signal;
A duty ratio setting unit that sets a duty ratio that is a ratio of a period that is a high level with respect to the cycle of the flag signal;
The inverter apparatus of Claim 3 or 4 provided.
前記指令値信号生成手段は、デューティ比設定部が設定するデューティ比を変更するデューティ比変更手段をさらに備えている、請求項5に記載のインバータ装置。   The inverter apparatus according to claim 5, wherein the command value signal generating unit further includes a duty ratio changing unit that changes the duty ratio set by the duty ratio setting unit. 前記マルチレベルインバータ回路は、3レベルインバータ回路である、請求項2ないし6のいずれかに記載のインバータ装置。   The inverter device according to claim 2, wherein the multilevel inverter circuit is a three-level inverter circuit. 前記PWM信号生成手段は、
前記所定の上限値と前記所定の下限値との中間値と、前記所定の上限値との間を変動する第1のキャリア信号を生成する第1のキャリア信号生成手段と、
前記中間値と前記所定の下限値との間を変動する第2のキャリア信号を生成する第2のキャリア信号生成手段と、
前記各指令値信号と前記第1のキャリア信号とを比較して第1のパルス信号を生成する第1のパルス生成手段と、
前記各指令値信号と前記第2のキャリア信号とを比較して第2のパルス信号を生成する第2のパルス生成手段と、
前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号との否定論理和に基づいて第3のパルス信号を生成する第3のパルス生成手段と、
を備えており、
前記第1のパルス信号、第2のパルス信号、および第3のパルス信号をPWM信号として出力する、
請求項7に記載のインバータ装置。
The PWM signal generating means includes
First carrier signal generation means for generating a first carrier signal that fluctuates between an intermediate value between the predetermined upper limit value and the predetermined lower limit value and the predetermined upper limit value;
Second carrier signal generating means for generating a second carrier signal that fluctuates between the intermediate value and the predetermined lower limit value;
First pulse generation means for comparing each command value signal with the first carrier signal to generate a first pulse signal;
A second pulse generating means for comparing each command value signal and the second carrier signal to generate a second pulse signal;
Third pulse generating means for generating a third pulse signal based on a negative OR of the first pulse signal and the second pulse signal;
With
Outputting the first pulse signal, the second pulse signal, and the third pulse signal as PWM signals;
The inverter device according to claim 7.
前記第1のキャリア信号と前記第2のキャリア信号とは、周波数が同一である、
請求項8に記載のインバータ装置。
The first carrier signal and the second carrier signal have the same frequency.
The inverter device according to claim 8.
前記マルチレベルインバータ回路は、各相の電圧が直流電源の負極側の電位、正極側の電位、および、前記負極側の電位と正極側の電位との中間の電位となるように構成されている、
請求項7ないし9のいずれかに記載のインバータ装置。
The multi-level inverter circuit is configured such that the voltage of each phase is a negative potential of the DC power source, a positive potential, and an intermediate potential between the negative potential and the positive potential. ,
The inverter device according to claim 7.
前記マルチレベルインバータ回路に電力を供給する電源は太陽電池を備えている、請求項1ないし10のいずれかに記載のインバータ装置。   The inverter device according to claim 1, wherein a power source that supplies power to the multilevel inverter circuit includes a solar cell. 請求項1ないし11のいずれかに記載のインバータ装置を備えている系統連系インバータシステム。   The grid connection inverter system provided with the inverter apparatus in any one of Claims 1 thru | or 11.
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CN201210080504.XA CN102694481B (en) 2011-03-24 2012-03-23 Control circuit, inverter and system interconnection inverter system
US15/041,413 US9979317B2 (en) 2011-03-24 2016-02-11 Inverter apparatus including control circuit employing two-phase modulation control, and interconnection inverter system including the inverter apparatus
US15/956,178 US10141864B2 (en) 2011-03-24 2018-04-18 Inverter apparatus including control circuit employing two-phase modulation control, and interconnection inverter system including the inverter apparatus
US16/164,920 US10389269B2 (en) 2011-03-24 2018-10-19 Inverter apparatus including control circuit employing two-phase modulation control, and interconnection inverter system including the inverter apparatus
KR1020190061505A KR20190060966A (en) 2011-03-24 2019-05-24 Control circuit for controlling power conversion circuit, inverter device comprising the control circuit, and interconnection inverter system comprising the inverter device
US16/503,768 US10630200B2 (en) 2011-03-24 2019-07-05 Inverter apparatus including control circuit employing two-phase modulation control, and interconnection inverter system including the inverter apparatus

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014199628A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 株式会社 東芝 Battery energy storage system
KR101529889B1 (en) * 2015-04-10 2015-06-18 한양전공주식회사 Switchgear capable of power factor correction
JP2016042772A (en) * 2014-08-19 2016-03-31 富士電機株式会社 Method for controlling three levels of inverters and controller
JP2017046467A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 株式会社日立製作所 Power conversion device
JP6361803B1 (en) * 2017-07-27 2018-07-25 株式会社明電舎 Multilevel inverter control device and control method
JP2019176647A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社ダイヘン Inverter device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149660A (en) * 1995-11-27 1997-06-06 Toshiba Corp Controller for pwm control inverter
JP2005229714A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Denso Corp Two-phase modulation system
JP2008529466A (en) * 2005-01-28 2008-07-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method and inverter for converting DC voltage to three-phase AC output
WO2008136072A1 (en) * 2007-04-20 2008-11-13 Mitsubishi Electric Corporation Inverter controller
JP2009027818A (en) * 2007-07-18 2009-02-05 Fuji Electric Systems Co Ltd Control method for three-level inverter
JP2010068630A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Daihen Corp Inverter control circuit, system linkage inverter system having same, program for achieving same, and recording medium recording program
JP2010136547A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Daihen Corp Inverter control circuit, and system-linked inverter system having the inverter control circuit
JP2011004464A (en) * 2009-06-16 2011-01-06 Toshiba Corp Power conversion equipment
JP2012070498A (en) * 2010-09-22 2012-04-05 Daihen Corp Inverter apparatus, and system interconnection inverter system having the inverter apparatus

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149660A (en) * 1995-11-27 1997-06-06 Toshiba Corp Controller for pwm control inverter
JP2005229714A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Denso Corp Two-phase modulation system
JP2008529466A (en) * 2005-01-28 2008-07-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method and inverter for converting DC voltage to three-phase AC output
WO2008136072A1 (en) * 2007-04-20 2008-11-13 Mitsubishi Electric Corporation Inverter controller
JP2009027818A (en) * 2007-07-18 2009-02-05 Fuji Electric Systems Co Ltd Control method for three-level inverter
JP2010068630A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Daihen Corp Inverter control circuit, system linkage inverter system having same, program for achieving same, and recording medium recording program
JP2010136547A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Daihen Corp Inverter control circuit, and system-linked inverter system having the inverter control circuit
JP2011004464A (en) * 2009-06-16 2011-01-06 Toshiba Corp Power conversion equipment
JP2012070498A (en) * 2010-09-22 2012-04-05 Daihen Corp Inverter apparatus, and system interconnection inverter system having the inverter apparatus

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014199628A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 株式会社 東芝 Battery energy storage system
JP2015002605A (en) * 2013-06-14 2015-01-05 株式会社東芝 Power control and storage device
JP2016042772A (en) * 2014-08-19 2016-03-31 富士電機株式会社 Method for controlling three levels of inverters and controller
KR101529889B1 (en) * 2015-04-10 2015-06-18 한양전공주식회사 Switchgear capable of power factor correction
JP2017046467A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 株式会社日立製作所 Power conversion device
JP6361803B1 (en) * 2017-07-27 2018-07-25 株式会社明電舎 Multilevel inverter control device and control method
WO2019021547A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 株式会社明電舎 Multi-level inverter control device and control method
JP2019030070A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 株式会社明電舎 Multilevel inverter control device and control method
US10756646B2 (en) 2017-07-27 2020-08-25 Meidensha Corporation Multi-level inverter control device and control method
JP2019176647A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社ダイヘン Inverter device

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