JP2019205277A - モータ駆動装置及びモータ駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】グループ間で高周波漏れ電流を相殺して、高周波漏れ電流を抑制する。【解決手段】Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータをそれぞれ制御するＮ個のインバータと、Ｎ個のインバータとＮ個のモータとをそれぞれ接続するａ×Ｎ個（ａは自然数）のケーブルと、Ｎ個のインバータにＰＷＭ信号を送るＰＷＭ信号出力部と、を備え、Ｎ個のインバータとａ×Ｎ個のケーブルとは、Ｍ個（Ｍ≦Ｎ）のグループに分けられ、ＰＷＭ信号出力部は、Ｍ個のグループの各グループに属する少なくも１つのインバータを駆動するＰＷＭ信号を、グループごとに位相を互いに３６０°／Ｍずらして出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動装置及びモータ駆動方法に関する。

モータ駆動装置としては、例えば、特許文献１に、ＰＷＭ（パルス幅変調）用のキャリア信号に基づいてスイッチング動作する複数のインバータ式駆動手段によって複数のモータを駆動する多軸駆動システムが開示されている。インバータ式駆動手段によってモータを駆動した場合、スイッチング動作に伴う急激な電圧変化により、モータ巻線の浮遊容量を通して高周波漏れ電流が接地線（モータのケース）に流れるという現象が発生する。
この高周波漏れ電流を抑制するために、特許文献１の多軸駆動システムは、各インバータ式駆動手段を第１の組と第２の組とに分け、第１の組のインバータ式駆動手段に対し第１のＰＷＭキャリア信号を供給し、第２の組のインバータ式駆動手段に対し、第１のＰＷＭキャリア信号と同期しかつ該第１のＰＷＭキャリア信号と位相が１８０°ずれた第２のＰＷＭキャリア信号を供給する。

特開２００７−３３６６３４号公報

特許文献１に記載される多軸駆動システムでは、位相が１８０°ずれたＰＷＭキャリア信号を用いて高周波漏れ電流を抑制するが、高周波漏れ電流が流れる浮遊容量は複数のモータによって異なる場合があり、またインバータ式駆動手段とモータを接続するケーブルの浮遊容量はケーブルによって異なる場合があるため、浮遊容量のバラツキにより、充分に高周波漏れ電流を抑制できない場合がある。

本発明は、高周波漏れ電流を更に抑制することができるモータ駆動装置及びモータ駆動方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明に係るモータ駆動装置（例えば、後述のモータ駆動装置１０）は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータと、前記Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータ（例えば、後述のモータ１４−１〜１４−Ｎ）をそれぞれ制御するＮ個のインバータ（例えば、後述のインバータ１３−１〜１３−Ｎ）と、
前記Ｎ個のインバータと前記Ｎ個のモータとをそれぞれ接続するａ×Ｎ個（ａは自然数）のケーブル（例えば、後述のケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３からＬ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３）と、
前記Ｎ個のインバータにＰＷＭ信号を送るＰＷＭ信号出力部（例えば、後述のＰＷＭ信号出力部１５）と、を備え、
前記Ｎ個のインバータにＰＷＭ信号を送るＰＷＭ信号出力部と、を備え、
前記Ｎ個のモータと前記Ｎ個のインバータと前記ａ×Ｎ個のケーブルとは、Ｍ個（ＭはＮと同一又はＮより小さい２以上の自然数）のグループに分けられ、
前記ＰＷＭ信号出力部は、前記Ｍ個のグループの各グループに属する少なくも１つのインバータを駆動する前記ＰＷＭ信号を、グループごとに位相を互いに３６０°／Ｍずらして出力する、モータ駆動装置である。

（２） 上記（１）のモータ駆動装置において、前記Ｍ個のグループの各グループに含まれる前記インバータにより制御される前記モータの浮遊容量と、各グループに含まれる前記インバータと前記モータとを接続する前記ケーブルの浮遊容量とを加算したグループの浮遊容量は、前記Ｍ個のグループ間で一致してもよい。

（３） 上記（１）又は（２）のモータ駆動装置において、前記ＰＷＭ信号出力部は、それぞれＭ個のグループの各グループのインバータに前記ＰＷＭ信号を出力するＭ個のＰＷＭ制御部と、該Ｍ個のＰＷＭ制御部に位相が３６０°／Ｍずれた三角波を出力する三角波発生器とを備え、
前記Ｍ個のＰＷＭ制御部は、前記三角波に基づいて位相が３６０°／Ｍずれた前記ＰＷＭ信号を出力してもよい。

（４） 上記（１）から（３）のいずれかのモータ駆動装置において、前記モータを３相モータとしてもよい。

（５） 本発明に係るモータ駆動方法は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータと、前記Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータ（例えば、後述のモータ１４−１〜１４−Ｎ）をそれぞれ制御するＮ個のインバータ（例えば、後述のインバータ１３−１〜１３−Ｎ）と、
前記Ｎ個のインバータと前記Ｎ個のモータとをそれぞれ接続するａ×Ｎ個（ａは自然数）のケーブル（例えば、後述のケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３からＬ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３）と、
を備えたモータ駆動装置（例えば、後述のモータ駆動装置１０）のモータ駆動方法において、
前記Ｎ個のインバータと前記ａ×Ｎ個のケーブルとは、Ｍ個（ＭはＮと同一又はＮより小さい２以上の自然数）のグループに分けられ、
前記Ｍ個のグループの各グループに属する少なくも１つのインバータを駆動するＰＷＭ信号は、グループごとに位相が互いに３６０°／Ｍずれている、モータ駆動方法である。

（６） 上記（５）のモータ駆動方法において、前記Ｍ個のグループの各グループに含まれる前記インバータにより制御される前記モータの浮遊容量と、各グループに含まれる前記インバータと前記モータとを接続する前記ケーブルの浮遊容量とを加算したグループの浮遊容量は、前記Ｍ個のグループ間で一致してもよい。

本発明によれば、グループ間で高周波漏れ電流を相殺して、高周波漏れ電流を抑制することができる。

本発明の一実施形態のモータ駆動装置を示す構成図である。 図１のモータ駆動装置のコンバータ及びインバータの構成の細部を示す構成図である。 図１のモータ駆動装置のＰＷＭ信号出力部の構成を示す構成図である。 三角波発生器の構成例を示すブロック図である。 三角波発生器の他の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態のモータ駆動装置を示す構成図である。図２は図１のモータ駆動装置のコンバータ及びインバータの構成の細部を示す構成図である。図３は図１のモータ駆動装置のＰＷＭ信号出力部の構成を示す構成図である。
図１に示すモータ駆動装置１０は、例えば、工作機械、ロボット、又は産業機械のモータを駆動するモータ駆動装置である。

モータ駆動装置１０は、交流電源１１、コンバータ１２、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のインバータ１３−１〜１３−Ｎ、モータ１４−１〜１４−Ｎ、インバータ１３−１〜１３−Ｎとモータ１４−１〜１４−Ｎとを接続するケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３からＬ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３及びＰＷＭ信号出力部１５を備えている。インバータ１３−１〜１３−Ｎはモータ１４−１〜１４−Ｎに対応して設けられ、インバータの数はモータの数と同数である。なお、図１においては、インバータの数は５個以上として示しているが、インバータの数は２以上であればよい。また、図１においては、ケーブルはケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３とケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３のみ示されている。モータ１４−１〜１４−Ｎはそれぞれ３相モータであるため、１つのモータと１つのインバータとはＵ相、Ｖ相、Ｗ相及びＧＮＤ用の４本のケーブルで接続されている。Ｎ個のインバータとＮ個のモータとを接続するケーブルの数は、ａ×Ｎ個（ａは自然数）で表され、モータが３相の場合にＵ相、Ｖ相、Ｗ相及びＧＮＤ用の４本のケーブルの合計の数は４Ｎ個（ａ＝４）となる。

モータ１４−１〜１４−Ｎはそれぞれ浮遊容量を持ち、インバータ１３−１〜１３−Ｎとモータ１４−１〜１４−Ｎとをそれぞれ接続するケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３からＬ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３も浮遊容量を持っている。図１において、浮遊容量Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３は、モータ１４−１の浮遊容量に、インバータ１３−１とモータ１４−１とを接続するＵ相用ケーブル、Ｖ相用ケーブル、及びＷ相用ケーブルの浮遊容量をそれぞれ加えた浮遊容量を示している。また浮遊容量Ｃ_２１、Ｃ_２２、Ｃ_２３は、モータ１４−２の浮遊容量に、インバータ１３−２とモータ１４−２とを接続するＵ相用ケーブル、Ｖ相用ケーブル、及びＷ相用ケーブルの浮遊容量をそれぞれ加えた浮遊容量を示している。
モータの浮遊容量は例えば、モータ巻き線と枠（フレーム）との間に形成される。ケーブルの浮遊容量は例えば、電線間、対地間などに形成される。

交流電源１１から供給された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相及びＧＮＤ）の交流電力はコンバータ１２で変換されて直流電力となる。この直流電力はインバータ１３−１〜１３−Ｎで３相の交流電力に変換され、インバータ１３−１〜１３−Ｎから出力される交流電力でモータ１４−１〜１４−Ｎが駆動される。モータ１４−１〜１４−Ｎの減速時には各モータで発生する３相の交流電力は、インバータ１３−１〜１３−Ｎにより交流電力から直流電力に変換され、この直流電力はコンバータ１２に入力され、さらにコンバータ１２により３相の交流電力に変換され交流電源１１に入力される。

コンバータ１２は、図２に示すように、トランジスタＴＲと、トランジスタＴＲに並列に接続されるダイオードＤとからなる構成単位が２行３列に配置されている。各列において、上行のトランジスタＴＲの一方の主端子（例えばエミッタ端子）は下行のトランジスタＴＲの他方の主端子（例えばコレクタ端子）と接続されている。交流電源１１から供給されたＵ相の交流電力はコンバータ１２の第１列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部に出力され、交流電源１１から供給されたＶ相の交流電力はコンバータ１２の第２列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部に出力され、交流電源１１から供給されたＷ相の交流電力はコンバータ１２の第３列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部に出力される。

インバータ１３−１〜１３−Ｎは同一の構成からなり、図２においては、簡略化のためにインバータ１３−１及び１３−２の構成のみ示されている。以下の説明ではインバータ１３−１及び１３−２の構成及び動作についてのみ説明する。
インバータ１３−１はコンバータ１２と接続される入力側にコンデンサＣ_１が設けられている。コンデンサＣ_１は直流電力の脈動分を抑える平滑コンデンサ及び直流電圧を蓄積する蓄積用コンデンサとして機能する。また、インバータ１３−１は、トランジスタＴＲと、トランジスタＴＲに並列に接続されるダイオードＤとからなる構成単位が２行３列に配置されている。各列において、上行のトランジスタＴＲの一方の主端子（例えばエミッタ端子）は下行のトランジスタＴＲの他方の主端子（例えばコレクタ端子）と接続されている。
図２に示すインバータ１３−１の２行３列に配置されたトランジスタＴＲの制御端子（例えばベース端子）には、ＰＷＭ信号出力部１５から信号ＳＵ_Ｎ１、ＳＶ_Ｎ１、ＳＷ_Ｎ１及び反転信号ＳＵ_Ｉ１、ＳＶ_Ｉ１、ＳＷ_Ｉ１が入力される。反転信号ＳＵ_Ｉ１、ＳＶ_Ｉ１、ＳＷ_Ｉ１はそれぞれ信号ＳＵ_Ｎ１、ＳＶ_Ｎ１、ＳＷ_Ｎ１の反転信号である。信号ＳＵ_Ｎ１、ＳＶ_Ｎ１、ＳＷ_Ｎ１と反転信号ＳＵ_Ｉ１、ＳＶ_Ｉ１、ＳＷ_Ｉ１とはＰＷＭ信号を構成する。

インバータ１３−１の第１列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部からは、Ｕ相の交流電力がモータ１４−１に出力され、インバータ１３−１の第２列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部からは、Ｖ相の交流電力がモータ１４−１に出力され、インバータ１３−１の第３列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部からは、Ｗ相の交流電力がモータ１４−１に出力される。

インバータ１３−２はコンバータ１２と接続される入力側にコンデンサＣ_２が設けられている。コンデンサＣ_２は直流電力の脈動分を抑える平滑コンデンサ及び直流電圧を蓄積する蓄積用コンデンサとして機能する。また、インバータ１３−２は、トランジスタＴＲと、トランジスタＴＲに並列に接続されるダイオードＤとからなる構成単位が２行３列に配置されている。各列において、上行のトランジスタＴＲの一方の主端子（例えばエミッタ端子）は下行のトランジスタＴＲの他方の主端子（例えばコレクタ端子）と接続されている。
図２に示すインバータ１３−２の２行３列に配置されたトランジスタＴＲの制御端子（例えばベース端子）には、ＰＷＭ信号出力部１５から信号ＳＵ_Ｎ２、ＳＶ_Ｎ２、ＳＷ_Ｎ２及び反転信号ＳＵ_Ｉ２、ＳＶ_Ｉ２、ＳＷ_Ｉ２が入力される。反転信号ＳＵ_Ｉ２、ＳＶ_Ｉ２、ＳＷ_Ｉ２はそれぞれ信号ＳＵ_Ｎ２、ＳＶ_Ｎ２、ＳＷ_Ｎ２の反転信号である。信号ＳＵ_Ｎ２、ＳＶ_Ｎ２、ＳＷ_Ｎ２と反転信号ＳＵ_Ｉ２、ＳＶ_Ｉ２、ＳＷ_Ｉ２とはＰＷＭ信号を構成する。

インバータ１３−２の第１列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部からは、Ｕ相の交流電力がモータ１４−２に出力され、インバータ１３−２の第２列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部からは、Ｖ相の交流電力がモータ１４−２に出力され、インバータ１３−２の第３列目の２つのトランジスタＴＲの主端子間の接続部からは、Ｗ相の交流電力がモータ１４−２に出力される。

ＰＷＭ信号出力部１５は、図３に示すように、インバータ１３−１〜１３−Ｎに対してそれぞれＰＷＮ信号を送るＰＷＭ制御部１６−１〜１６−Ｎ及びＰＷＭ制御部１６−１〜１６−Ｎに三角波を送る三角波発生器１７を備えている。
図１に示す、インバータ１３−１〜１３−Ｎと、インバータ１３−１〜１３−Ｎとモータ１４−１〜１４−Ｎとを接続するケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３〜Ｌ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３とにおいて、操作者は、モータ１４−１〜１４−Ｎの各モータの浮遊容量と、各モータと各インバータとを接続する３相のケーブルの浮遊容量とを加算した加算浮遊容量とをそれぞれ求める。そして、モータ１４−１〜１４−Ｎと、インバータ１３−１〜１３−Ｎと、ケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３からＬ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３とは、グループ間ではグループの浮遊容量が一致するように、Ｍ個（ＭはＮと同一又はＮより小さい２以上の自然数）のグループにグループ化される。
例えば、Ｎ＝２の場合に、モータ１４−１とケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３との加算浮遊容量Ｃ_１（Ｃ_１＝Ｃ_１１＋Ｃ_１２＋Ｃ_１３）を求め、更に、モータ１４−２とケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３との加算浮遊容量Ｃ_２（Ｃ_２＝Ｃ_２１＋Ｃ_２２＋Ｃ_２３）を求める。加算浮遊容量Ｃ_１が加算浮遊容量Ｃ_２と一致する場合、モータ１４−１とインバータ１３−１とケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３とで構成されるグループと、モータ１４−２とインバータ１３−２とケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３とで構成されるグループとの２個のグループ（Ｍ＝２）ができる。この場合は加算浮遊容量Ｃ_１と加算浮遊容量Ｃ_２とはそれぞれグループの浮遊容量となる。

また、Ｎ＝４の場合に、例えば、モータ１４−１とケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３との加算浮遊容量Ｃ_１（Ｃ_１＝Ｃ_１１＋Ｃ_１２＋Ｃ_１３）と、モータ１４−３とケーブルＬ_３１〜Ｌ_３３との加算浮遊容量Ｃ_３（Ｃ_３＝Ｃ_３１＋Ｃ_３２＋Ｃ_３３）との合計の浮遊容量（Ｃ_１＋Ｃ_３）が、モータ１４−２とケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３との加算浮遊容量Ｃ_２（Ｃ_２＝Ｃ_２１＋Ｃ_２２＋Ｃ_２３）と、モータ１４−４とケーブルＬ_４１〜Ｌ_４３との加算浮遊容量Ｃ_４（Ｃ_４＝Ｃ_４１＋Ｃ_４２＋Ｃ_４３）との合計の浮遊容量（Ｃ_２＋Ｃ_４）と一致する場合、モータ１４−１とインバータ１３−１とケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３、及びモータ１４−３とインバータ１３−３とケーブルＬ_３１〜Ｌ_３３で構成されるグループと、モータ１４−２とインバータ１３−２とケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３、及びモータ１４−４とインバータ１３−４とケーブルＬ_４１〜Ｌ_４３で構成されるグループとの２個のグループ（Ｍ＝２）ができる。この場合、合計の浮遊容量（Ｃ_１＋Ｃ_３）と合計の浮遊容量（Ｃ_２＋Ｃ_４）とはそれぞれグループの浮遊容量となる。
なお、浮遊容量が一致するとは、完全に一致する場合の他、一定の範囲内に浮遊容量の差が入る場合（例えば一方の浮遊容量の上下に１０％に他の浮遊容量が入る）も含まれる。

三角波発生器１７は、浮遊容量が一致するグループがＭ個の場合に、Ｍ個のグループの各グループのインバータに対応するＰＷＭ制御部に対して、グループごとに位相を互いに３６０°／Ｍずらした三角波を出力する。例えば、三角波発生器１７は、浮遊容量が一致するグループが２つの場合（Ｍ＝２）には、２つのグループの各グループのインバータに対応するＰＷＭ制御部に対して、グループごとに位相を互いに１８０°ずらした三角波を出力する。また、三角波発生器１７は、浮遊容量が一致するグループが３つの場合（Ｍ＝３）には、３つのグループの各グループのインバータに対応するＰＷＭ制御部に対して、グループごとに位相を互いに１２０°ずらした三角波を出力する。

例えば、Ｎ＝２、Ｍ＝２の場合を取り上げて説明すると、図１に示す、モータ１４−１の浮遊容量と、ケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３の浮遊容量との加算浮遊容量Ｃ_１（Ｃ_１＝Ｃ_１１＋Ｃ_１２＋Ｃ_１３）が、モータ１４−２の浮遊容量と、ケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３の浮遊容量との加算浮遊容量Ｃ_２（Ｃ_２＝Ｃ_２１＋Ｃ_２２＋Ｃ_２３）と一致し、モータ１４−１とインバータ１３−１とケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３が第１グループを形成し、モータ１４−２とインバータ１３−２とケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３が第２グループを形成するとする。すると、ＰＷＭ制御部１６−１は第１グループのインバータ１３−１に対応し、ＰＷＭ制御部１６−２は第２グループのインバータ１３−２に対応する。三角波発生器１７は、ＰＷＭ制御部１６−１と１６−２とに対して、第１三角波と、第１三角波とは位相が１８０°ずれた第２三角波とをそれぞれ出力する。

三角波発生器１７は、図４に示すように、三角波発生部１７１、制御部１７２、入出力部１７３、及び記憶部１７４を有する。
記憶部１７４には、浮遊容量が一致するグループ名、各グループに属するＰＷＭ制御部名、各グループに属するインバータ名、各グループに属するモータ名を記入したテーブルを記憶している。
表１は、Ｎ＝２、Ｍ＝２の場合のテーブルを示している。表１では、第１グループと第２グループでグループの浮遊容量が一致する。第１ＰＷＭ制御部と第２ＰＷＭ制御部は、ＰＷＭ制御部１６−１、１６−２に対応し、第１インバータと第２インバータは、インバータ１３−１、１３−２に対応し、第１モータと第２モータは、モータ１４−１、１４−２に対応している。

表２は、Ｎ＝４、Ｍ＝２の場合のテーブルを示している。表２でも、第１グループと第２グループでグループの浮遊容量が一致する。第１グループにおいて、第１ＰＷＭ制御部と第３ＰＷＭ制御部は、ＰＷＭ制御部１６−１、１６−３に対応し、第１インバータと第３インバータは、インバータ１３−１、１３−３に対応し、第１モータと第３モータは、モータ１４−１、１４−３に対応している。第２グループにおいて、第２ＰＷＭ制御部と第４ＰＷＭ制御部は、ＰＷＭ制御部１６−２、１６−４に対応し、第２インバータと第４インバータは、インバータ１３−２、１３−４に対応し、第２モータと第４モータは、モータ１４−２、１４−４に対応している。

記憶部１７４に記憶されるテーブルは、操作者の入力情報に基づいて作成される。操作者は、モータ１４−１〜１４−Ｎの浮遊容量と、インバータ１３−１〜１３−Ｎとモータ１４−１〜１４−Ｎとをそれぞれ接続するケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３からＬ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３の浮遊容量とを推定する。そして、モータ１４−１〜１４−Ｎと、インバータ１３−１〜１３−Ｎと、ケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３からＬ_Ｎ１〜Ｌ_Ｎ３とを、グループ間では浮遊容量が一致するように、Ｍ個（ＭはＮと同一又はＮより小さい２以上の自然数）のグループにグループ化する。
以下、ＰＷＭ信号出力部１５の動作について、Ｎ＝２、Ｍ＝２の場合を例にとって説明する。操作者は、モータ１４−１の浮遊容量と、インバータ１３−１とモータ１４−１とを接続するケーブルＬ_１１〜Ｌ_１３の浮遊容量とを加算した加算浮遊容量が、モータ１４−２の浮遊容量と、インバータ１３−２とモータ１４−２とを接続するケーブルＬ_２１〜Ｌ_２３の浮遊容量とを加算した加算浮遊容量とが一致すると推定したとする。操作者は、インバータ１３−１、１３−２を特定する情報と、モータ１４−１、１４−２を特定する情報との少なくとも一方を、入出力部１７３を介して三角波発生器１７に入力する。

制御部１７２は、インバータ１３−１、１３−２を特定する情報と、モータ１４−１、１４−２を特定する情報との少なくとも一方の情報に基づいて、加算浮遊容量が一致するＰＷＭ制御部を特定し、加算浮遊容量が一致するグループを第１グループと第２グループとして表１を記憶部１７４に記録する。表１ではインバータ１３−１、１３−２とモータ１４−１、１４−２の両方が三角波発生器１７に入力された場合を示している。そして、モータ駆動装置の動作時に、制御部１７２は記憶部１７４に記憶された表１のテーブルを参照して三角波発生部１７１を制御して、ＰＷＭ制御部１６−１、１６−２に対して、位相を互いに１８０°ずらした第１三角波と第２三角波を出力する。

ＰＷＭ制御部１６−１は、図３に示すように、比較器１６１−１、１６１−３及び１６１−５と、比較器１６１−１、１６１−３及び１６１−５の出力を反転させるＮＯＴ回路１６１−２、１６１−４及び１６１−６とを有する。
比較器１６１−１、１６１−３、及び１６１−５にはそれぞれ、三角波発生器１７から第１三角波が入力される。比較器１６１−１にはＵ相電圧指令ＶＵ_１が入力され、比較器１６１−３にはＶ相電圧指令ＶＶ_１が入力され、比較器１６１−５にはＷ相電圧指令ＶＷ_１が入力される。

比較器１６１−１は、第１三角波とＵ相電圧指令ＶＵ_１とを比較して、信号ＳＵ_Ｎ１をインバータ１３−１とＮＯＴ回路１６１−２とに出力する。ＮＯＴ回路１６１−２は反転信号ＳＵ_Ｉ１をインバータ１３−１に出力する。
比較器１６１−３は、第１三角波とＶ相電圧指令ＶＶ_１とを比較して、信号ＳＶ_Ｎ１をインバータ１３−１とＮＯＴ回路１６１−４とに出力する。ＮＯＴ回路１６１−４は反転信号ＳＶ_Ｉ１をインバータ１３−１に出力する。
比較器１６１−５は、第１三角波とＷ相電圧指令ＷＵ_１とを比較して、信号ＳＷ_Ｎ１をインバータ１３−１とＮＯＴ回路１６１−６とに出力する。ＮＯＴ回路１６１−６は反転信号ＳＷ_Ｉ１をインバータ１３−１に出力する。

ＰＷＭ制御部１６−２はＰＷＭ制御部１６−１と同様な構成を有し、比較器１６２−１、１６２−３及び１６２−５と、比較器１６２−１、１６２−３及び１６２−５の出力を反転させるＮＯＴ回路１６２−２、１６２−４及び１６２−６とを有する。
比較器１６２−１、１６２−３、及び１６２−５にはそれぞれ、三角波発生器１７から第２三角波が入力される。比較器１６２−２にはＵ相電圧指令ＶＵ_２が入力され、比較器１６２−３にはＶ相電圧指令ＶＶ_２が入力され、比較器１６２−５にはＷ相電圧指令ＶＷ_２が入力される。
ＰＷＭ制御部１６−２は、ＰＷＭ制御部１６−１と同様な動作により、インバータ１３−２に対して、信号ＳＵ_Ｎ２、ＳＶ_Ｎ２及びＳＷ_Ｎ２、反転信号ＳＵ_Ｉ２、ＳＶ_Ｉ２及びＳＷ_Ｉ２を出力する。

次に、モータ駆動装置１０の動作について図２を参照して説明する。以下の説明においても、Ｎ＝２、Ｍ＝２の場合を例にとって説明する。すなわち、グループ間で浮遊容量が一致するグループは第１グループと第２グループとし、ＰＷＭ制御部１６−２からインバータ１３−２に入力される信号及び反転信号は、ＰＷＭ制御部１６−１からインバータ１３−１に入力される信号及び反転信号に対して位相が１８０°ずれているとする。

モータ駆動装置の動作時に、制御部１７２は記憶部１７４に記憶された表１のテーブルを参照して三角波発生部１７１を制御して、ＰＷＭ制御部１６−１、１６−２に対して、位相を互いに１８０°ずらした第１三角波と第２三角波を出力する。図２に示す状態では、ＰＷＭ制御部１６−１からインバータ１３−１に入力される反転信号ＳＵ_I1、ＳＶ_I1、ＳＷ_I1により、インバータ１３−１の第２行目の３つのトランジスタＴＲを介して交流電流が流れ、浮遊容量Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３を介して接地線から漏れ電流（図２において、実線の矢印で示される）が流れる。ＰＷＭ制御部１６−２からインバータ１３−２に入力される信号ＳＵ_N2、ＳＶ_N2、ＳＷ_N2は、反転信号ＳＵ_I1、ＳＶ_I1、ＳＷ_I1により、インバータ１３−２の第１行目の３つのトランジスタＴＲを介して交流電流が流れ、浮遊容量Ｃ_２１、Ｃ_２２、Ｃ_２３を介して接地線に漏れ電流（図２において、点線の矢印で示される）が流れる。
このように、浮遊容量が一致する第１グループ及び第２グループで三角波の位相を上記のように位相を互いに１８０°ずらした三角波を出力することで、接地線に流れる漏れ電流が相殺され、高周波漏れ電流を抑制することができる。

以上の説明では、Ｎ＝２、Ｍ＝２の場合について説明したが、値Ｎはモータ駆動装置の構成によって適宜設定され、グループの数Ｍはグループの浮遊容量が同一にできれば任意に数に設定できる。例えば、Ｎ＝６のモータ駆動装置において、グループの浮遊容量が同一にできれば、Ｍ＝２としたり、Ｍ＝３とすることができる。

上記のＰＷＭ制御部は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記のＰＷＭ制御部に含まれる各構成部のそれぞれの協働により行なわれるＰＷＭ制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現する場合、ＰＷＭ制御部はＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置を備える。また、ＰＷＭ制御部は、アプリケーションソフトウェアやＯＳ（Operating System）等の各種の制御用プログラムを格納したＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置や、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭ（Random Access Memory）といった主記憶装置も備える。

そして、ＰＷＭ制御部において、演算処理装置が補助記憶装置からアプリケーションソフトウェアやＯＳを読み込み、読み込んだアプリケーションソフトウェアやＯＳを主記憶装置に展開させながら、これらのアプリケーションソフトウェアやＯＳに基づいた演算処理を行なう。また、この演算結果に基づいて、各装置が備える各種のハードウェアを制御する。このように、本実施形態は、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより実現することができる。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。

上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
例えば、図５に示すように、三角波発生器１７は、三角波発生部１７１、制御部１７２、入出力部１７３、及び記憶部１７４の他に、浮遊容量推定部１７５及びグループ化部１７６を備えていてもよい。
この場合、浮遊容量推定部１７５は、操作者が入力するモータの型名、ケーブルの長さや種類等に基づいて、モータ１４−１〜１４−Ｎのそれぞれの浮遊容量と、インバータ１３−１〜１３−Ｎとモータ１４−１〜１４−Ｎとを接続するケーブルのそれぞれの浮遊容量との加算浮遊容量を求める。グループ化部１７６は、浮遊容量推定部１７５で計算された加算浮遊容量に基づいて浮遊容量が一致するグループを求め、表１又は表２のテーブルに例示したようなテーブルを作成する。制御部１７２は、作成されたテーブルを記憶部１７４に記憶する。
また、上述した実施形態は、グループ間で、グループの浮遊容量が一致するように、Ｍ個のグループにグループ化したが、これに限られず、グループ間で高周波漏れ電流を相殺できる任意の方法でグループ化してもよい。

＜ＰＷＭ制御部がモータ制御装置と別体に設けられる変形例＞
上述した実施形態では、ＰＷＭ制御部は、モータ駆動装置に含まれる構成としたが、ＰＷＭ制御部の機能の一部又は全部をモータ駆動装置とは別体のＰＷＭ制御装置として設けてもよい。

１１ 交流電源
１２ コンバータ
１３−１〜１３−Ｎ インバータ
１４−１〜１４−Ｎ モータ
１５ ＰＷＭ信号出力部
１６−１〜１６−Ｎ ＰＷＭ制御部
１７ 三角波発生器

Claims (6)

1. Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータと、
   前記Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータをそれぞれ制御するＮ個のインバータと、
   前記Ｎ個のインバータと前記Ｎ個のモータとをそれぞれ接続するａ×Ｎ個（ａは自然数）のケーブルと、
   前記Ｎ個のインバータにＰＷＭ信号を送るＰＷＭ信号出力部と、を備え、
   前記Ｎ個のモータと前記Ｎ個のインバータと前記ａ×Ｎ個のケーブルとは、Ｍ個（ＭはＮと同一又はＮより小さい２以上の自然数）のグループに分けられ、
   前記ＰＷＭ信号出力部は、前記Ｍ個のグループの各グループに属する少なくも１つのインバータを駆動する前記ＰＷＭ信号を、グループごとに位相を互いに３６０°／Ｍずらして出力する、モータ駆動装置。
2. 前記Ｍ個のグループの各グループに含まれる前記インバータにより制御される前記モータの浮遊容量と、各グループに含まれる前記インバータと前記モータとを接続する前記ケーブルの浮遊容量とを加算したグループの浮遊容量は、前記Ｍ個のグループ間で一致する請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記ＰＷＭ信号出力部は、それぞれＭ個のグループの各グループのインバータに前記ＰＷＭ信号を出力するＭ個のＰＷＭ制御部と、該Ｍ個のＰＷＭ制御部に位相が３６０°／Ｍずれた三角波を出力する三角波発生器とを備え、
   前記Ｍ個のＰＷＭ制御部は、前記三角波に基づいて位相が３６０°／Ｍずれた前記ＰＷＭ信号を出力する請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記モータは３相モータである、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
5. Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータと、
   前記Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のモータをそれぞれ制御するＮ個のインバータと、
   前記Ｎ個のインバータと前記Ｎ個のモータとをそれぞれ接続するａ×Ｎ個（ａは自然数）のケーブルと、
   を備えたモータ駆動装置のモータ駆動方法において、
   前記Ｎ個のモータと前記Ｎ個のインバータと前記ａ×Ｎ個のケーブルとは、Ｍ個（ＭはＮと同一又はＮより小さい２以上の自然数）のグループに分けられ、
   前記Ｍ個のグループの各グループに属する少なくも１つのインバータを駆動するＰＷＭ信号は、グループごとに位相が互いに３６０°／Ｍずれている、モータ駆動方法。
6. 前記Ｍ個のグループの各グループに含まれる前記インバータにより制御される前記モータの浮遊容量と、各グループに含まれる前記インバータと前記モータとを接続する前記ケーブルの浮遊容量とを加算したグループの浮遊容量は、前記Ｍ個のグループ間で一致する請求項５に記載のモータ駆動方法。

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