JP2021002944A - 多相電動機駆動装置及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単相インバータの出力に含まれる高調波成分のピーク値をより平坦化する。【解決手段】多相電動機駆動装置の第１制御部は、第１同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第１搬送波と、第２の搬送波周波数の第２搬送波とを合成した第１合成搬送波を用いて多相電動機の第１相の基準信号を変調することによって得られた第１ＰＷＭ信号を第１主回路に供給する。第２制御部は、第２同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第３搬送波と、第２の搬送波周波数の第４搬送波とを合成した第２合成搬送波を用いて前記多相電動機の第２相の基準信号を変調することによって得られた第２ＰＷＭ信号を第２主回路に供給する。共通制御部は、前記第１同期信号と前記第１同期信号に同期する前記第２同期信号とを供給し、前記第１合成搬送波と前記第２合成搬送波が同じ波形になるように前記第１制御部と前記第２制御部とを制御する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、多相電動機駆動装置及び制御装置に関する。

多相電動機駆動装置は、複数の単相インバータを用いて多相電動機を駆動する。多相電動機は、互いに電気的に絶縁された複数の巻線を備える。多相電動機は、上記の各単相インバータから各巻線に交流電力が供給されることによって駆動される。多相電動機を駆動する際に各単相インバータの出力高調波のピーク値をより平坦化させたいという要求があった。

特開２０１４−２３０４７２号公報

本発明の目的は、単相インバータの出力に含まれる高調波成分のピーク値をより平坦化する多相電動機駆動装置及び制御装置を提供することである。

実施形態の多相電動機駆動装置は、第１主回路と、第２主回路と、第１制御部と、第２制御部と、共通制御部と、を備える。多相電動機は、少なくとも第１巻線と第２巻線とが含まれる複数の巻線を備え、各巻線相互間は電気的に絶縁され、かつ磁気的に結合される。第１主回路は、前記第１巻線に接続され、単相パルス幅変調（以下、ＰＷＭという。）方式により変調された第１ＰＷＭ信号に基づいて前記第１巻線に交流電力を供給する。第２主回路は、前記第２巻線に接続され、ＰＷＭ方式により変調された第２ＰＷＭ信号に基づいて前記第２巻線に交流電力を供給する。第１制御部は、前記第１主回路に対応付けて設けられ、第１同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第１搬送波と前記第１同期信号に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第２搬送波とを時分割で合成した第１合成搬送波を用いて前記多相電動機の第１相の基準信号を変調することによって得られた前記第１ＰＷＭ信号を前記第１主回路に供給する。第２制御部は、前記第２主回路に対応付けて設けられ、第２同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第３搬送波と前記第２同期信号に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第４搬送波とを時分割で合成した第２合成搬送波を用いて前記多相電動機の第２相の基準信号を変調することによって得られた前記第２ＰＷＭ信号を前記第２主回路に供給する。共通制御部は、前記第１同期信号を前記第１制御部に供給し、前記第１同期信号に同期する前記第２同期信号を前記第２制御部に供給し、前記第１合成搬送波と前記第２合成搬送波が同じ波形になるように前記第１制御部と前記第２制御部とを制御する。

第１の実施形態の多相電動機駆動装置の構成図。 実施形態の多相電動機と各単相インバータとの関係を説明するための図。 実施形態の多相電動機駆動装置の主要部の構成図。 実施形態の電流制御回路の構成図。 実施形態の電流制御回路の構成図。 実施形態の第１の動作モードについて説明するための図。 実施形態の動作モードについて説明するための図。 実施形態の動作モードについて説明するための図。 第２の実施形態の多相電動機駆動装置の構成図。 実施形態の多相電動機駆動装置の主要部の構成図。 実施形態の電流制御回路の構成図。 実施形態の電流制御回路の構成図。 実施形態の疑似乱数の種の初期化について説明するための図。 実施形態のキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを単調に変化させる制御について説明するための図。 実施形態のキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを調整する動作モードについて説明するための図。 実施形態の３種類以上の搬送波周波数の搬送波を切り替える動作モードについて説明するための図。 実施形態の高調波成分の分散の状況について説明するための図。

以下、実施形態の多相電動機駆動装置及び制御装置を、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、可変速の多相電動機駆動装置を単に多相電動機駆動装置と呼ぶ。また、同一又は類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの構成の重複する説明は省略する場合がある。なお、電気的に接続されることを、単に「接続される」ということがある。以下の説明に示す「単相パルス幅変調」とは、単相交流を出力するパルス幅変調（Pulse Width Modulation）のことであり、単にＰＷＭと呼ぶことがある。「搬送波」とは、キャリア比較ＰＷＭ方式による制御（ＰＷＭ制御）に用いられる三角波又は鋸歯状波のことである。「合成搬送波」とは、繰り返し周期が互いに異なる複数種類の搬送波を時分割で合成した信号（合成キャリア信号）のことである。「搬送波周波数」とは、特定の搬送波における三角波又は鋸歯状波の繰り返し周期の逆数のことである。「基本波」とは、特定の搬送波の信号成分の中で、周波数が最も低い成分をいう。また、「高調波成分」とは、基本波の周波数に対する高調波成分であって、特に指定がなければ電流、電圧、電力の中の何れかに含まれる奇数の１又は複数の次数の高調波成分のことである。なお、「同じ波形」の場合には、波形が略等しい場合も含む。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の多相電動機駆動装置１の構成図である。
多相電動機駆動装置１は、直流電源２と、多相電動機（Ｍ）３と、制御装置１０とを備える。

直流電源２は、多相電動機駆動装置１の電源であり、直流電力を後述する制御装置１０に供給する。直流電源２は、負極ＶＮと正極ＶＰ間に所望の電圧を出力する。

多相電動機３は、複数の巻線を有し、各巻線相互間は電気的に絶縁され、かつ磁気的に結合されている。後述する第１巻線と第２巻線は、複数の巻線の一例である。

制御装置１０は、例えば、単相インバータ１０１と、単相インバータ１０２と、単相インバータ１０Ｎと、キャリア制御回路１５０と、速度位相制御回路１６０と、回転角度検出器１７０を備える。キャリア制御回路１５０と、速度位相制御回路１６０は、共通制御部の一例である。

単相インバータ１０１は、例えば、主回路１１１（第１主回路）と、電流制御回路１２１（第１制御部）と、コンデンサ１３１と、電流センサ１４１とを備える。

主回路１１１は、第１主回路の一例である。例えば、主回路１１１は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と、各々逆並列に接続されたダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４とを備え、フルブリッジ型に形成されている。図に示す形態は一例でありこれに制限されることなく、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４がＦＥＴ（Field-Effect Transistor）であってもよく、主回路１１１がハーフブリッジ型に形成されてもよい。

主回路１１１の入力側は、直流電源２とコンデンサ１３１とに並列に接続され、コンデンサ１３１によって平滑化された電圧が直流電源２から供給される。主回路１１１の出力側は、多相電動機３の第１巻線に接続されている。電流センサ１４１は、主回路１１１から多相電動機３の第１巻線に流れる電流を検出する。主回路１１１は、後述する電流制御回路１２１から供給されるゲートパルスＧＰ１に基づいて、多相電動機３の第１巻線に単相交流電力を供給する。

単相インバータ１０２は、例えば、主回路１１２（第２主回路）と、電流制御回路１２２（第２制御部）と、コンデンサ１３２と、電流センサ１４２とを備える。

主回路１１２は、第２主回路の一例である。主回路１１２と後述する主回路１１Ｎは、主回路１１１と同様に構成されている。

主回路１１２の入力側は、直流電源２に接続され、並列に接続されたコンデンサ１３２によって平滑化された電圧が直流電源２から供給される。主回路１１２の出力側は、多相電動機３の第２巻線に接続されている。電流センサ１４２は、主回路１１２から多相電動機３の第２巻線に流れる電流を検出する。主回路１１２は、ＰＷＭ方式により変調された第２ＰＷＭ信号に基づいて、多相電動機３の第２巻線に単相交流電力を供給する。

単相インバータ１０Ｎは、例えば、主回路１１Ｎと、電流制御回路１２Ｎと、コンデンサ１３Ｎと、電流センサ１４Ｎとを備える。

主回路１１Ｎの入力側は、直流電源２に接続され、並列に接続されたコンデンサ１３Ｎによって平滑化された電圧が直流電源２から供給される。主回路１１Ｎの出力側は、多相電動機３の第Ｎ巻線に接続されている。電流センサ１４Ｎは、主回路１１Ｎから多相電動機３の第Ｎ巻線に流れる電流を検出する。主回路１１Ｎは、ＰＷＭ方式により変調された第ＮＰＷＭ信号に基づいて、多相電動機３の第Ｎ巻線に単相交流電力を供給する。

以下、単相インバータ１０１と、単相インバータ１０２と、・・・、単相インバータ１０Ｎを纏めて示す場合には、単相インバータ１０ｉという。ｉは１からＮの整数を示し、Ｎは２以上の整数である。同様に、主回路１１１と、主回路１１２と、・・・、主回路１１Ｎを纏めて示す場合には、主回路１１ｉという。電流制御回路１２１と、電流制御回路１２２と、・・・、電流制御回路１２Ｎを纏めて示す場合には、電流制御回路１２ｉという。

キャリア制御回路１５０は、例えば、キャリア同期信号と、周波数選択信号とを、各単相インバータ１０ｉに供給する。キャリア制御回路１５０の詳細については後述する。

速度位相制御回路１６０は、速度指令と後述する回転角度検出器１７０からの角度検出値（機械角）とを受けて、電流指令波高値と、位相角θ（電気角）とを生成し、電流指令波高値と、位相角θとを単相インバータ１０ｉに供給する。電流指令波高値は、速度指令として設定された速度指令値の速度で多相電動機３を駆動するための制御目標値である。速度位相制御回路１６０の詳細については後述する。

回転角度検出器１７０は、多相電動機３の回転角度を検出し、角度検出値（機械角）を出力する。なお、回転角度検出器１７０を設けることなく、センサレス制御にしてもよい。

図２を参照して、多相電動機３と各単相インバータ１０ｉとの関係について説明する。図２は、実施形態の多相電動機３と各単相インバータ１０ｉとの関係を説明するための図である。各相の巻線に対応して単相インバータ１０ｉが配置されている。多相電動機３の各相の巻線は電気的には接続されていないが、異なる相の巻線による磁路がオーバラップするため磁気的に結合されている。

これにより多相電動機３は、各相に対応して設けられた各単相インバータ１０ｉによって駆動される。

図３から図５を参照して、実施形態の多相電動機駆動装置１の一例について説明する。図３は、実施形態の多相電動機駆動装置１の主要部の構成図である。

速度位相制御回路１６０の詳細について説明する。
速度位相制御回路１６０は、例えば、減算器１６１と、速度制御回路１６２と、位相制御回路１６３と、速度検出回路１６４とを備える。減算器１６１は、速度指令による速度指令値と、後述する速度検出回路１６４によって検出された速度検出値との速度偏差を算出する。速度制御回路１６２は、減算器１６１によって算出された速度偏差が零になるような電流指令波高値を生成し、生成した電流指令波高値を各単相インバータ１０ｉに出力する。速度検出回路１６４は、回転角度検出器１７０によって検出された角度検出値（機械角）を微分して速度検出値を生成する。位相制御回路１６３は、回転角度検出器１７０によって検出された角度検出値（機械角）に基づいて位相角θ（電気角）を生成して、位相角θを各単相インバータ１０ｉに出力する。

上記のとおり速度位相制御回路１６０は、回転角度検出器１７０によって検出された角度検出値に基づいて、多相電動機３の回転速度が速度指令になるような電流指令波高値を各単相インバータ１０ｉに指令し、制御に用いる位相角θを各単相インバータ１０ｉに供給する。

電流制御回路１２１の詳細について説明する。
電流制御回路１２１は、例えば、正弦値生成器１２１１（Ｓｉｎ）と、乗算器１２１２と、減算器１２１３と、電流制御回路本体１２１４と、ＰＷＭ制御回路１２１５（第１ＰＷＭユニット、図中の表記はＰＷＭ。）と、位相比較器１２１６（第１位相比較器）と、キャリア周波数生成回路１２１７（第１キャリア周波数生成ユニット）と、キャリア周波数切替回路１２１８（第１キャリア周波数切替ユニット）と、同期位相生成回路１２１９とを備える。

正弦値生成器１２１１は、速度位相制御回路１６０から供給される位相角θと、多相電動機３の巻線構成に基づき規定される位相差とに基づいた位相の正弦値を生成する。正弦値生成器１２１１が生成する正弦値は、対応する巻線ごとに互いに異なる。

乗算器１２１２は、速度位相制御回路１６０から供給される電流指令波高値と、正弦値生成器１２１１によって生成された正弦値とを乗算し、電流指令値ＩＣＭＤ１を得る。

減算器１２１３は、乗算器１２１２によって算出された電流指令値ＩＣＭＤ１から、電流センサ１４１によって検出された電流検出値ＩＤＥＴ１を減算して、電流偏差ΔＩ１を得る。

電流制御回路本体１２１４は、上記の電流偏差ΔＩ１を０にするような電圧指令値ＥＲ１を算出し、ＰＷＭ制御回路１２１５に供給する。

位相比較器１２１６は、後述する同期位相生成回路１２１９によって第１合成キャリア信号ＣＳ１（第１合成搬送波）に基づいて生成された同期位相の供給を受けて、キャリア同期信号ＣＳＳ１（第１同期信号）の位相と、同期位相とを比較して、その位相差に応じた値ＰＤ１を出力する。

同期位相生成回路１２１９は、例えば、第１合成キャリア信号ＣＳ１の搬送波の１波ごとに１波分の周期を積算して、その積算値を出力する。同期位相生成回路１２１９は、その積算値が第１合成キャリア信号ＣＳ１の１周期に対応する上限値に達すると、その積算値を０にする。同期位相生成回路１２１９から出力される積算値の波形は、第１合成キャリア信号ＣＳ１の１周期に同期した信号（上記の同期位相）の波形として利用される。なお、この積算値が示す波形の位相は、合成キャリア信号ＣＳ１の１周期の位相値に対応する。以下の説明では、この積算値が示す波形の位相のことを、合成キャリア信号ＣＳ１の位相と呼ぶ。

キャリア周波数生成回路１２１７は、搬送波周波数として設定可能な周波数を有した搬送波周波数であって、互いに周期が異なる複数の種類の搬送波周波数を生成する。キャリア周波数生成回路１２１７は、搬送波周波数を生成する際に、位相比較器１２１６から供給される上記の位相差（位相の第１比較結果）に応じた値ＰＤ１に基づいて、生成する搬送波周波数を調整する。

例えば、キャリア周波数生成回路１２１７は、キャリア同期信号ＣＳＳ１の位相と第１合成キャリア信号ＣＳ１の位相とが整合するように、上記の位相差ＰＤ１に基づいて、搬送波周波数を所定量調整する。搬送波周波数が２種類の場合には、キャリア周波数生成回路１２１７は、上記の位相差ＰＤ１に基づいて、位相差ＰＤ１を減らすように第１の搬送波周波数を第１所定量調整し、同様に第２の搬送波周波数を第２所定量調整する。第１所定量と第２所定量の比は、第１の搬送波周波数と第２の搬送波周波数の比に基づいて規定される。例えば、第１所定量と第２所定量の比は、第１の搬送波周波数と第２の搬送波周波数の比に等しくするとよい。以下の説明では、搬送波周波数として設定可能な周波数のうちより高い周波数を搬送波周波数ｆＨと呼び、より低い周波数を搬送波周波数ｆＬと呼ぶ。搬送波周波数ｆＨは、第１の搬送波周波数の一例であり、搬送波周波数ｆＬは、第２の搬送波周波数の一例である。

キャリア周波数切替回路１２１８は、キャリア周波数生成回路１２１７によって調整された搬送波周波数ｆＨの第１搬送波と、同様に調整された搬送波周波数ｆＬの第２搬送波の何れかを、後述するキャリア制御回路１５０から供給される周波数選択信号ＦＳＳに基づいて切り替えて、その結果を第１合成キャリア信号ＣＳ１として出力する。

なお、キャリア周波数切替回路１２１８は、搬送波周波数ｆＨと搬送波周波数ｆＬとに代えて、搬送波周波数として設定可能な周波数のうち最も周波数の高い最大搬送波周波数ｆｍａｘと搬送波周波数として設定可能な周波数のうち最も周波数の低い最小搬送波周波数ｆｍｉｎの何れか一方を選択してもよい。

上記の位相比較器１２１６と、キャリア周波数生成回路１２１７と、キャリア周波数切替回路１２１８と、同期位相生成回路１２１９は、第１のＰＬＬ（Phase Locked Loop）を形成する。

ＰＷＭ制御回路１２１５は、上記の電圧指令値ＥＲ１と第１合成キャリア信号ＣＳ１とに基づいて、ＰＷＭ制御によって主回路１１１を制御するためのゲートパルスＧＰ１を生成する。

単相インバータ１０２と単相インバータ１０Ｎに関する説明は後述する。

キャリア制御回路１５０の詳細について説明する。
キャリア制御回路１５０は、遷移確率選択部１５１と、同期信号生成部１５２と、乱数生成部（乱数生成ユニット）１５５と、遷移判定部１５６（判定ユニット）と、周波数選択指示部１５７（選択指示ユニット）とを備える。

遷移確率選択部１５１は、複数の搬送波周波数の中から特定の搬送波周波数を選択し、搬送波周波数を遷移させるための遷移確率を決定し、決定した遷移確率を、後述する遷移判定部１５６に出力する。遷移確率選択部１５１は、予め設定された複数の遷移確率値の何れかを選択して、選択の結果を、遷移判定部１５６に出力してもよい。

同期信号生成部１５２は、キャリア同期信号を生成し、生成したキャリア同期信号を各電流制御回路に供給する。上記のキャリア同期信号には、電流制御回路１２１に供給するキャリア同期信号ＣＳＳ１、電流制御回路１２２に供給するキャリア同期信号ＣＳＳ２（図４）、電流制御回路１２Ｎに供給するキャリア同期信号ＣＳＳＮ（図５）などが含まれる。なお、以下の説明では、各単相インバータ１０ｉに供給されるキャリア同期信号は、共通する信号として説明するが、これに制限されない。例えば、キャリア同期信号ＣＳＳ１とキャリア同期信号ＣＳＳ２が独立した信号であって良く、或いは、キャリア同期信号ＣＳＳ１とキャリア同期信号ＣＳＳ２とキャリア同期信号ＣＳＳＮとが互いに同期する信号であって波形の異なる信号であってもよい。上記の同期とは、許容される位相差が含まれている関係にあることを含めてもよい。

乱数生成部１５５は、疑似乱数を生成する。例えば、疑似乱数は、Ｍ系列などの既知の演算手法に従い算出されてもよく、テーブルに格納された値に基づいて所得されてもよい。

遷移判定部１５６は、乱数生成部１５５から疑似乱数が供給されると、その疑似乱数と、遷移確率選択部１５１によって選択された遷移確率値とに基づいて周波数遷移を行うか否かの遷移判定を行い、第１搬送波と第２搬送波とを切り替える順序を決定する。遷移判定部１５６は、上記の決定に従い第１搬送波と第２搬送波とを切り替える順序を示す遷移指令信号を出力する。

例えば、遷移判定部１５６には、上記の判定の基準として、次に出力する搬送波を選択する条件が予め規定されている。第１合成搬送波として出力する搬送波が第１搬送波と第２搬送波の何れかに確定して、確定した搬送波の次に出力する搬送波が未確定である場合に、遷移判定部１５６は、次に出力する搬送波を所定の条件に従い選択する。

上記の判定の基準として定められる所定の条件は、状態遷移の確率値が予め規定されてもよい。より具体的に、変移確率値による高調波成分の周波数スペクトル分布の調整について説明する。

搬送波周波数が搬送波周波数ｆＬと搬送波周波数ｆＨの２種対の場合には、状態遷移は、以下の４つになる。
（１）搬送波周波数ｆＬの継続
（２）搬送波周波数ｆＨの継続
（３）搬送波周波数ｆＬから搬送波周波数ｆＨへの変移
（４）搬送波周波数ｆＨから搬送波周波数ｆＬへの変移

これらの状態遷移について、それぞれの状態遷移の確率を規定する。例えば、上記の（１）から（４）の確率を、順に１／３、２／３、２／３、１／３のように規定する。疑似乱数の分布に偏りがなければ、上記の数値に示すように、搬送波周波数ｆＬよりも搬送波周波数ｆＨの方が選択される確率が高くなる。上記の数値の場合、搬送波周波数ｆＬよりも搬送波周波数ｆＨの方が倍の確率で選択されやすくなる。なお、上記の数値は一例を示すものであり、上記の値の近似値を適用してもよく、他の値にしてもよい。

実際に選択された搬送波周波数の搬送波の波数の比によって、高調波成分の大きさが変化するので、同期周期Ｔの中に選択可能な波数の制限値を、高調波成分の周波数スペクトル分布の要件を満足するように規定して、搬送波周波数の高調波成分の大きさを調整するとよい。上記のように、搬送波周波数の高調波成分の大きさを、上記の要件を満たすように調整することができ、高調波成分の周波数スペクトル分布を所望の大きさに制限することが容易になる。

周波数選択指示部１５７は、遷移判定部１５６から供給される遷移指令信号に基づいて周波数を選択して、選択の結果を周波数選択信号として出力する。例えば、周波数選択指示部１５７は、上記の遷移指令信号に含まれる切替順の情報に従い、第１搬送波と第２搬送波との切り替えを指示する周波数選択信号を出力する。

図４を参照して、実施形態における単相インバータ１０２の電流制御回路１２２について説明する。図４は、実施形態の電流制御回路１２２の構成図である。電流制御回路１２２は、主回路１１２（第２主回路）に対応付けて設けられる。

電流制御回路１２２（第２制御部）は、例えば、正弦値生成器１２２１（Ｓｉｎ）と、乗算器１２２２と、減算器１２２３と、電流制御回路本体１２２４と、ＰＷＭ制御回路１２２５（第２ＰＷＭユニット、図中の表記はＰＷＭ。）と、位相比較器１２２６（第２位相比較器）と、キャリア周波数生成回路１２２７（第２キャリア周波数生成ユニット）と、キャリア周波数切替回路１２２８（第２キャリア周波数切替ユニット）と、同期位相生成回路１２２９とを備える。詳細な説明を省略するが、正弦値生成器１２２１と、乗算器１２２２と、減算器１２２３と、電流制御回路本体１２２４と、ＰＷＭ制御回路１２２５と、位相比較器１２２６と、キャリア周波数生成回路１２２７と、キャリア周波数切替回路１２２８とは、前述の正弦値生成器１２１１と、乗算器１２１２と、減算器１２１３と、電流制御回路本体１２１４と、ＰＷＭ制御回路１２１５と、位相比較器１２１６と、キャリア周波数生成回路１２１７と、キャリア周波数切替回路１２１８、同期位相生成回路１２１９と同様に構成される。

第２合成キャリア信号ＣＳ２の生成について説明する。
位相比較器１２２６は、後述するキャリア周波数切替回路１２２８から第２合成キャリア信号ＣＳ２（第２合成搬送波）の供給を受けて、キャリア同期信号ＣＳＳ２（第２同期信号）の位相と、第２合成キャリア信号ＣＳ２の位相とを比較して、その位相差に応じた値ＰＤ２を出力する。

キャリア周波数生成回路１２２７は、搬送波周波数として設定可能な周波数を有した搬送波周波数であって、互いに周期が異なる複数の種類の搬送波周波数を生成する。キャリア周波数生成回路１２２７は、搬送波周波数を生成する際に、位相比較器１２２６から供給される上記の位相差（位相の第２比較結果）に応じた値ＰＤ２に基づいて、生成する搬送波周波数を調整する。

例えば、キャリア周波数生成回路１２２７は、キャリア同期信号ＣＳＳ２の位相と第２合成キャリア信号ＣＳ２の位相とが整合するように、上記の位相差ＰＤ２に基づいて、位相差ＰＤ２を減らすように搬送波周波数を所定量調整する。搬送波周波数が２種類の場合には、キャリア周波数生成回路１２２７は、上記の位相差ＰＤ２に基づいて、前述のキャリア周波数生成回路１２１７と同様に、第１の搬送波周波数を第３所定量調整し、同様に第２の搬送波周波数を第４所定量調整する。第３所定量と第４所定量の比は、第１の搬送波周波数と第２の搬送波周波数の比に基づいて規定され、前述の第１所定量と第２所定量の比と同値になるように調整される。

キャリア周波数切替回路１２２８は、キャリア周波数生成回路１２２７によって調整された第１の搬送波周波数の第３搬送波と、同様に調整された第２の搬送波周波数の第４搬送波の何れかに、後述するキャリア制御回路１５０の制御に応じて切り替えて第２合成キャリア信号ＣＳ２を出力する。

例えば、キャリア周波数切替回路１２２８は、キャリア制御回路１５０から供給される周波数選択信号に基づいて、搬送波周波数として設定可能な周波数のうちの何れかの周波数の搬送波（キャリア）を出力する。より具体的には、キャリア周波数切替回路１２２８は、搬送波周波数ｆＨと搬送波周波数ｆＬを出力する。

上記の位相比較器１２２６と、キャリア周波数生成回路１２２７と、キャリア周波数切替回路１２２８は、第２のＰＬＬを形成する。

ＰＷＭ制御回路１２２５は、上記電圧指令値ＥＲ２と第２合成キャリア信号ＣＳ２とに基づいて、ＰＷＭ制御によって主回路１１２を制御するためのゲートパルスＧＰ２を生成する。

上記のように、電流制御回路１２２のキャリア周波数切替回路１２２８は、キャリア同期信号ＣＳＳ２（第２同期信号）に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第３搬送波と、キャリア同期信号ＣＳＳ２に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第４搬送波とを時分割で合成した第２合成キャリア信号ＣＳ２（第２合成搬送波）を生成する。ＰＷＭ制御回路１２２５は、第２合成キャリア信号ＣＳ２を用いて、多相電動機３の第２相の電圧指令値ＥＲ２（基準信号）を変調し、変調されたＰＷＭ信号のＧＰ２（第２ＰＷＭ信号）を主回路１１２（第２主回路）に供給する。

図５を参照して、実施形態における単相インバータ１０Ｎの電流制御回路１２Ｎについて説明する。図５は、実施形態の電流制御回路１２Ｎの構成図である。電流制御回路１２Ｎは、主回路１１Ｎに対応付けて設けられる。

電流制御回路１２Ｎは、例えば、正弦値生成器１２Ｎ１（Ｓｉｎ）と、乗算器１２Ｎ２と、減算器１２Ｎ３と、電流制御回路本体１２Ｎ４と、ＰＷＭ制御回路１２Ｎ５（第ＮＰＷＭユニット、図中の表記はＰＷＭ。）と、位相比較器１２Ｎ６（第Ｎ位相比較器）と、キャリア周波数生成回路１２Ｎ７（第Ｎキャリア周波数生成ユニット）と、キャリア周波数切替回路１２Ｎ８（第Ｎキャリア周波数切替ユニット）とを備える。詳細な説明を省略するが、正弦値生成器１２Ｎ１と、乗算器１２Ｎ２と、減算器１２Ｎ３と、電流制御回路本体１２Ｎ４と、ＰＷＭ制御回路１２Ｎ５と、位相比較器１２Ｎ６と、キャリア周波数生成回路１２Ｎ７と、キャリア周波数切替回路１２Ｎ８と、同期位相生成回路１２Ｎ９とは、前述の正弦値生成器１２１１と、乗算器１２１２と、減算器１２１３と、電流制御回路本体１２１４と、ＰＷＭ制御回路１２１５と、位相比較器１２１６と、キャリア周波数生成回路１２１７と、キャリア周波数切替回路１２１８と、同期位相生成回路１２１９と同様に構成される。

電流制御回路１２Ｎは、キャリア同期信号ＣＳＳＮに同期するように生成された第１の搬送波周波数の第（２Ｎ−１）搬送波と、キャリア同期信号ＣＳＳＮに同期するように生成された第２の搬送波周波数の第（２Ｎ）搬送波とを時分割で合成した第Ｎ合成キャリア信号ＣＳＮを用いて多相電動機３の第Ｎ相の電圧指令値ＥＲＮ（基準信号）を変調し、変調されたＰＷＭ信号のゲートパルスＧＰＮを主回路１１Ｎに供給する。第（２Ｎ−１）搬送波は、第３搬送波の一例であり、第（２Ｎ）搬送波は、第４搬送波の一例である。

上記のとおり、少なくとも第１合成キャリア信号ＣＳ１と第２合成キャリア信号ＣＳ２と第Ｎ合成キャリア信号ＣＳＮは、共通の周波数選択信号に基づいて、２種類の搬送波周波数の搬送波を時分割で切り替えられて生成される。各電流制御回路１２ｉは、供給されるキャリア同期信号に基づいて２種類の搬送波周波数を調整する。各電流制御回路１２ｉに供給されるキャリア同期信号が互いに同期しているので、それぞれ調整された２種類の搬送波周波数は、等しくなる。

次に、図６から図８を参照して、実施形態の多相電動機駆動装置１の出力における高調波成分の分散制御について説明する。

多相電動機駆動装置１は、キャリア周波数が異なる搬送波を含む合成キャリア信号をＰＷＭ制御に利用する。合成キャリア信号は、キャリア周波数が異なる搬送波が合成されたものである。多相電動機駆動装置１の主回路１１ｉは、上記の合成キャリア信号に基づいてＰＷＭ制御されることにより、各単相インバータ１０ｉの出力における高調波成分を分散させる。

例えば、キャリア制御回路１５０は、キャリア周波数を選択するための周波数選択信号ＦＳＳを各単相インバータ１０ｉに供給する。単相インバータ１０ｉの電流制御回路１２ｉは、供給された周波数選択信号ＦＳＳに基づいて、ＰＷＭ制御のキャリア信号として用いるキャリア周波数の合成キャリア信号をそれぞれ生成する。

キャリア制御回路１５０は、さらに、各単相インバータ１０ｉの合成キャリア信号を同期させるためのキャリア同期信号ＣＳＳ１、ＣＳＳ２、ＣＳＳＮを出力する。例えば、キャリア同期信号ＣＳＳ１、ＣＳＳ２、ＣＳＳＮは、互いの周期が等しい信号である。キャリア同期信号ＣＳＳ１、ＣＳＳ２、ＣＳＳＮは、互いの位相が揃っている信号である。以下の説明において、キャリア同期信号ＣＳＳ１、ＣＳＳ２、ＣＳＳＮを纏めて説明する際にキャリア同期信号ＣＳＳと呼ぶことがある。キャリア制御回路１５０は、そのキャリア同期信号ＣＳＳを各単相インバータ１０ｉへ供給する。これにより、単相インバータ１０ｉにおいて、キャリア同期信号ＣＳＳにそれぞれ同期した合成キャリア信号を用いたＰＷＭ制御が可能になる。

多相電動機駆動装置１は、高調波の分散制御において１又は複数の動作モードを有する。第１の動作モードから第４の動作モードまでの各動作モードでは、搬送波周波数ｆＬと搬送波周波数ｆＨを、搬送波周波数に利用する場合を例示して説明する。

最初に、第１の動作モードについて説明する。
図６は、実施形態の第１の動作モードについて説明するための図である。ここに示す搬送波は、後縁が立ち下がる形の三角波が連続した鋸状波形である。以下、同様である。

第１の動作モードにおける搬送波周波数の切り替えは、同期信号の周期のタイミングに併せて実施される。

例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間と時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間のそれぞれは、同期信号の１周期（以下、周期Ｔという。）分であり、波形の立下りのタイミングを同期のタイミングと仮定する。図に示す同期信号は、例えばＤｕｔｙ比が約０．５であるがこれに制限されない。周期Ｔ内に存在する搬送波は、１種類であり、周期Ｔの長さが搬送波の周期の長さの複数倍になっている。つまり、周期Ｔ内に搬送波が複数個連なって配置されており、周期Ｔの長さに、複数個の搬送波の周期の和がちょうど一致する。

周波数選択信号は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで搬送波周波数ｆＬを指定するＬレベルに維持されており、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで搬送波周波数ｆＬが選択される。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間の搬送波を第１搬送波と呼ぶ。第１搬送波の周期ＴＬは、（１／ｆＬ）である。

周波数選択信号は、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで搬送波周波数ｆＨを指定するＨレベルに維持されており、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで搬送波周波数ｆＨが選択される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間の搬送波を第２搬送波と呼ぶ。第２搬送波の周期ＴＨは、（１／ｆＨ）である。

ここで、第１搬送波の周期ＴＬと、第２搬送波の周期ＴＨと、キャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔの関係を、次の式（１）に整理する。

（ＴＬ×ｍ１）＋（ＴＨ×ｎ１）＝Ｔ ・・・（１）

上記の式（１）におけるｍ１は、周期Ｔの中に存在する第１搬送波の波数であり、ｎ１は、周期Ｔの中に存在する第２搬送波の波数である。上記の式（１）の関係が成立する場合に、合成キャリア信号は、キャリア同期信号ＣＳＳに同期する。上記の式（１）が満足するように、周期ＴＬと周期ＴＨと周期Ｔと、波数であるｍ１とｎ１とが、予め規定される。

この第１の動作モードでは、ｍ１とｎ１の一方が０であり、他方が第１搬送波の周期ＴＬと第２搬送波の周期ＴＨの何れかが周期Ｔに収まる最大値である。換言すれば、搬送波周波数ｆＬの周期の整数倍（ｍ１の上限値の倍率）が、キャリア同期信号ＣＳＳの周期になるように規定され、搬送波周波数ｆＨの周期の整数倍（ｎ１の上限値の倍率）が、キャリア同期信号ＣＳＳの周期になるように規定される。

第１搬送波の搬送波周波数ｆＬ（第１搬送波周波数）は、第２搬送波の搬送波周波数ｆＨ（第２搬送波周波数）よりも周波数が低い。図示する例の搬送波周波数ｆＨは、搬送波周波数ｆＬの２倍である。搬送波周波数ｆＬに対する搬送波周波数ｆＨの倍率はこれに制限されることなく適宜定めてよい。

上記のとおり、周波数選択信号により搬送波の切り替えを同期信号の論理状態を変化させるタイミングに一致させており、同期信号と周波数選択信号と搬送波（キャリア）は、互いに同期している状態にある。

なお、第１の動作モードの場合、周期Ｔ内に存在する搬送波は１種類であり、周期Ｔ内で搬送波周波数を遷移させて高調波成分を分散させたものではないが、周期Ｔごとに搬送波を切り替えることにより、高調波成分を分散させる。

例えば、第１搬送波を割り当てた周期の数ｍ２と、第２搬送波を割り当てた周期の数ｎ２と、繰り返す期間に含まれる周期Ｔの数ＴＮの関係を、次の式（２）に整理する。

（ｍ２）＋（ｎ２）＝ＴＮ ・・・（２）

キャリア制御回路１５０は、上記の式（１）が成立する条件において、遷移確率として（ｍ２／ＴＮ）又は（ｎ２／ＴＮ）を閾値に用いて疑似乱数を判定することで、第１搬送波を割り当てた周期と、第２搬送波を割り当てた周期を疑似乱数に基づいて選択するとよい。これにより、遷移確率に基づいて高調波成分を分散させることができる。

次に、第２の動作モードについて説明する。
図７と図８は、実施形態の動作モードについて説明するための図である。第２の動作モードにおける搬送波周波数の切り替えタイミングには、前述の第１の動作モードの切り替えタイミングに加えて、さらに周期Ｔ内の搬送波の切り替えタイミングが含まれる。

例えば、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間は、周期Ｔである。周期Ｔ内で、周波数選択信号をＬレベル（ｆＬ）とＨレベル（ｆＨ）とに遷移させることにより、周期Ｔ内に搬送波周波数ｆＬと搬送波周波数ｆＨの何れかが択一的に選択される。それゆえ、第１搬送波と第２搬送波がそれぞれ１波以上存在することになる。この場合、周期Ｔ内に存在する搬送波は２種類になる。図示する例の場合、搬送波周波数ｆＨは、搬送波周波数ｆＬの整数倍であるが、これは一例である。

第２の動作モードの場合も、前述の式（１）の条件を適用する。
この第２の動作モードの場合には、上記のｍ１とｎ１の値は、１以上の整数（自然数）であり、ｍ１とｎ１の値の上限は、第１搬送波の周期ＴＬと第２搬送波の周期ＴＨの何れかが周期Ｔに収まる最大値よりも小さな値になる。このように上限値が定められる。

キャリア制御回路１５０は、キャリア同期信号ＣＳＳ１の周期Ｔに、疑似乱数に基づいて第１搬送波の第１波数（ｍ１）と第２搬送波の第２波数（ｎ１）をランダムに並べることで、第１搬送波と第２搬送波が所望の確率で配置される。キャリア制御回路１５０は、上記の波数を満たすように規定された順序に従って、搬送波を選択するとよい。

キャリア制御回路１５０は、キャリア同期信号ＣＳＳ１の周期Ｔに含まれる第１搬送波の第１波数（ｍ１）と第２搬送波の第２波数（ｎ１）とが所望の確率によって規定される波数になるように、第１搬送波と第２搬送波を切り替える。これにより、第１搬送波と第２搬送波の両方が周期Ｔ内に含めることができる。さらに、キャリア制御回路１５０は、キャリア同期信号ＣＳＳ２の周期Ｔに含まれる第３搬送波の第３波数（ｍ１）と第４搬送波の第４波数（ｎ１）とが所望の確率によって規定される波数になるように、第３搬送波と第４搬送波を切り替える。これにより、第３搬送波と第４搬送波の両方が周期Ｔ内に含めることができる。

第１搬送波と第３搬送波が同じ搬送波周波数であり、第２搬送波と第４搬送波が同じ搬送波周波数である場合には、第１搬送波と第２搬送波を例示する説明は、第３搬送波と第４搬送波の説明に適用できる。以下の説明では、上記の条件が成り立つと仮定して第１搬送波と第２搬送波を例示して説明する。周期Ｔ（第１同期信号の１周期）に含まれる第１搬送波の波数（第１波数）と第２搬送波の波数（第２波数）に基づいた第１搬送波が占める時間と第２搬送波が占める時間との時間比率が所望の確率になる。

例えば、図７に示す時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間に、搬送波周波数ｆＬの第１搬送波が５回配置され、搬送波周波数ｆＨの第２搬送波が６回配置されている。周期Ｔ内に、搬送波周波数ｆＬの第１搬送波と搬送波周波数ｆＨの第２搬送波を配置する順序は、疑似乱数によって決定されるため、図に示した順序に制限されない。上記と同じ回数であっても、図８に示すような配置も可能である。第２の動作モードでは、周期Ｔ内に搬送波を配置する順序を、都度決定する。なお、電流制御回路１２１は、第１搬送波と第２搬送波を、配置される位置によらずキャリア同期信号ＣＳＳ１の位相に整合させるように生成する。電流制御回路１２２は、第３搬送波と第４搬送波を、配置される位置によらずキャリア同期信号ＣＳＳ２の位相に整合させるように生成する。以下の動作モードにおいても同様である。

周波数選択信号ＦＳＳは、例えば、搬送波周波数ｆＬを指定する期間がＬレベルに、搬送波周波数ｆＨを選択する期間がＨレベルに規定される。

次に、前述の図７と図８とを参照して、第３の動作モードについて説明する。
第３の動作モードの場合は、前述の第２の動作モードと同様の周波数選択の手法で決定された切替順を切替パターンとして規定する。例えば、第１搬送波と第２搬送波が並ぶ順が互いに異なる切替パターンを１又は複数個規定して、規定した切替パターンを、切替パターンの識別情報に関連付けて各電流制御回路１２ｉの記憶領域に予め格納させておく。例えば、第１切替パターンと第２切替パターンにおける第１搬送波が占める時間と第２搬送波が占める時間の時間比率が所望の確率を満たすものとする。なお、各電流制御回路１２ｉは、図示されない記憶領域を備えてもよく、図示されない外部の記憶媒体に上記の記憶領域を設けてもよい。

キャリア制御回路１５０は、第１搬送波の１周期分と第２搬送波の１周期分とを単位にして、キャリア同期信号ＣＳＳ１の周期Ｔ内に第１搬送波と第２搬送波を並べた第１切替パターンと第２切替パターンとを識別するためのパターン識別情報を記憶領域に格納する。キャリア制御回路１５０は、周波数選択信号として、上記の切替パターンの識別情報であるパターン識別情報を各電流制御回路１２ｉに送る。各電流制御回路１２ｉは、キャリア制御回路１５０から受信した切替パターンの識別情報に関連する切替パターンに基づいた順序に従って搬送波周波数の切替を制御する。例えば、キャリア制御回路１５０は、前述の図７と図８の２つの切替パターンを用いて上記の制御を実施してよい。

上記の切替パターンは、第２の動作モードの条件を前提にするので、上記の式（１）を満足する。第３の動作モードにおける切替パターンの切り替えは、遷移確率によらず決定してもよい。

前述の図７と図８とを参照して、第４の動作モードについて説明する。
第４の動作モードの場合は、疑似乱数Ａと疑似乱数Ｂとが用いられる。
疑似乱数Ａは、切替パターンの決定に利用される。例えば、第３の動作モードと同様に、キャリア制御回路１５０は、搬送波周波数を切り替える順序が互いに異なる切替パターンを、疑似乱数Ａを用いて規定して、各電流制御回路１２ｉの記憶領域に上記の切替パターンを予め格納させておく。

この第４の動作モードについても、上記の切替パターンが第２の動作モードと同様の条件を前提に上記の式（１）を満足するものになる。

疑似乱数Ｂは、切替パターンの切り替えに利用される。例えば、キャリア制御回路１５０は、上記の切替パターンの切り替えを指示する際に、疑似乱数Ｂを用いて、疑似乱数Ａを用いて生成された切替パターン自体を周期Ｔごとに切り替える。

上記のとおり、多相電動機駆動装置１は、高調波の分散制御を１又は複数の動作モードを利用することができる。

上記の実施形態によれば、少なくともキャリア制御回路１５０は、第１合成搬送波ＣＳ１と第２合成搬送波ＣＳ２を揃えるためのキャリア同期信号ＣＳＳを生成し、生成したキャリア同期信号ＣＳＳをキャリア同期信号ＣＳＳ１とキャリア同期信号ＣＳＳ２として出力する。第２同期信号ＣＳＳ２は、キャリア同期信号ＣＳＳ１に同期する。キャリア制御回路１５０は、キャリア同期信号ＣＳＳ１を電流制御回路１２１（第１制御部）に供給し、第２同期信号ＣＳＳ２を電流制御回路１２２（第２制御部）に供給し、第１合成キャリア信号ＣＳ１と第２合成キャリア信号が同じ波形になるように電流制御回路１２１と電流制御回路１２２とを制御する。電流制御回路１２１は、周波数選択信号ＦＳＳに基づいて、キャリア同期信号ＣＳ１を用いて生成された第１搬送波と第２搬送波とを切り替えて第１合成キャリア信号を得る。流制御回路１２２は、周波数選択信号ＦＳＳに基づいて、キャリア同期信号ＣＳ２を用いて生成された第３搬送波と第４搬送波とを切り替えて第２合成キャリア信号を得る。これにより、多相電動機駆動装置１は、第１搬送波と第２搬送波を含む第１合成搬送波ＣＳ１と第３搬送波と第４搬送波を含む第２合成搬送波ＣＳ２を互いに揃えることで損失を低減させつつ、単相インバータ１０ｉの出力に含まれる高調波成分のピーク値をより平坦化することができる。

（第２の実施形態）
図を参照して、第２の実施形態について説明する。
図９は、第２の実施形態の多相電動機駆動装置の構成図である。
多相電動機駆動装置１Ａは、直流電源２と、多相電動機３と、制御装置１０Ａとを備える。

制御装置１０Ａは、前述の制御装置１０の単相インバータ１０１と、単相インバータ１０２と、単相インバータ１０Ｎと、キャリア制御回路１５０とに代えて、単相インバータ１０１Ａと、単相インバータ１０２Ａと、単相インバータ１０ＮＡと、キャリア制御回路１５０Ａとを備える。単相インバータ１０１Ａと、単相インバータ１０２Ａと、単相インバータ１０ＮＡと、キャリア制御回路１５０Ａは、前述の単相インバータ１０１と、単相インバータ１０２と、単相インバータ１０Ｎと、キャリア制御回路１５０に相当し、一部の構成が異なる。以下、相違点を中心に説明する。

単相インバータ１０１Ａは、例えば、主回路１１１と、電流制御回路１２１Ａと、コンデンサ１３１と、電流センサ１４１とを備える。

単相インバータ１０２Ａは、例えば、主回路１１２と、電流制御回路１２２Ａと、コンデンサ１３２と、電流センサ１４２とを備える。

単相インバータ１０ＮＡは、例えば、主回路１１Ｎと、電流制御回路１２ＮＡと、コンデンサ１３Ｎと、電流センサ１４Ｎとを備える。

以下、単相インバータ１０１Ａと、単相インバータ１０２Ａと、・・・、単相インバータ１０ＮＡを纏めて示す場合には、単相インバータ１０ｉＡという。同様に、電流制御回路１２１Ａと、電流制御回路１２２Ａと、・・・、電流制御回路１２ＮＡを纏めて示す場合には、電流制御回路１２ｉＡという。

図１０を参照して、実施形態の多相電動機駆動装置１Ａの一例について説明する。図１０は、実施形態の多相電動機駆動装置１Ａの主要部の構成図である。

例えば、電流制御回路１２１Ａは、前述の電流制御回路１２１の構成に加えて、乱数生成部（第１乱数生成ユニット）１５１５と、遷移判定部１５１６（第１判定ユニット）と、周波数選択指示部１５１７（第１選択指示ユニット）とを備える。遷移判定部１５１６と、周波数選択指示部１５１７は、前述のキャリア制御回路１５０の遷移判定部１５６と、周波数選択指示部１５７と同様のものであり、電流制御回路１２１Ａの一部として形成される点が異なる。

乱数生成部１５１５は、疑似乱数の種に基づいた疑似乱数を生成する。乱数生成部１５１５は、後述するリセット信号を受けると、疑似乱数の種を初期化して、所定の値（初期値）に更新する。例えば、Ｍ系列の疑似乱数を生成する場合には、乱数生成部１５１５は、リセット信号を受けることによってＭ系列の生成多項式の各項の値を所定の値にするとよい。また、テーブルに格納された疑似乱数を所得する場合には、乱数生成部１５１５は、リセット信号を受けることによって、テーブルを参照する位置を所定の位置に再設定するとよい。

例えば、乱数生成部１５１５は、第１疑似乱数を生成する。遷移判定部１５１６は、遷移確率選択部１５１Ａから供給される遷移確率に基づいて第１搬送波と第２搬送波が遷移するように、上記の第１疑似乱数を用いて第１搬送波と第２搬送波とを切り替える順序（第１切替順）を決定する。周波数選択指示部１５１７は、上記の第１切替順に従い、第１搬送波と第２搬送波との切り替えを指示する第１選択信号を、キャリア周波数切替回路１２１８に供給してもよい。

単相インバータ１０２Ａの電流制御回路１２２Ａと、単相インバータ１０ＮＡの電流制御回路１２ＮＡは、上記の電流制御回路１２１Ａと同様に形成されている。詳細については後述する。

キャリア制御回路１５０Ａは、前述のキャリア制御回路１５０に比べて、遷移確率選択部１５１と、乱数生成部１５５と、遷移判定部１５６と、周波数選択指示部１５７とを備えない代わりに、遷移確率選択部１５１Ａと、リセット信号生成部１５３（リセット信号生成ユニット）とを備える。

遷移確率選択部１５１Ａは、遷移確率選択部１５１と同様に、複数の搬送波周波数の中から特定の搬送波周波数を選択し、搬送波周波数を遷移させるための遷移確率を決定する。遷移確率選択部１５１Ａは、決定した遷移確率を、後述する遷移判定部１５１６、１５２６、１５Ｎ６等に出力する。

リセット信号生成部１５３は、電流制御回路１２１Ａの第１合成キャリア信号ＣＳ１と、電流制御回路１２２Ａの第２合成キャリア信号ＣＳ２と、電流制御回路１２ＮＡの第Ｎ合成キャリア信号ＣＳＮとを揃える際にリセット信号を活性化して、電流制御回路１２１Ａと、電流制御回路１２２Ａと、電流制御回路１２ＮＡとに供給する。リセット信号は、少なくとも第１合成キャリア信号ＣＳ１と、第２合成キャリア信号ＣＳ２と、第Ｎ合成キャリア信号ＣＳＮとを揃えるために用いられる。

図１１を参照して、実施形態における単相インバータ１０２Ａの電流制御回路１２２Ａについて説明する。図１１は、実施形態の電流制御回路１２２Ａの構成図である。電流制御回路１２２Ａは、主回路１１２（第２主回路）に対応付けて設けられる。

電流制御回路１２２Ａは、前述の電流制御回路１２２の構成に加えて、乱数生成部（第２乱数生成ユニット）１５２５と、遷移判定部１５２６（第２判定ユニット）と、周波数選択指示部１５２７（第２選択指示ユニット）とを備える。乱数生成部１５２５と、遷移判定部１５２６と、周波数選択指示部１５２７は、前述の乱数生成部１５１５と、遷移判定部１５１６と、周波数選択指示部１５１７と同様に構成される。

例えば、乱数生成部１５２５は、第２疑似乱数を生成する。遷移判定部１５２６は、遷移確率選択部１５１Ａから供給される遷移確率に基づいて第３搬送波と第４搬送波が遷移するように、上記の第２疑似乱数を用いて第３搬送波と第４搬送波とを切り替える順序（第２切替順）を決定する。周波数選択指示部１５２７は、上記の第２切替順に従い、第３搬送波と第４搬送波との切り替えを指示する第２選択信号を、キャリア周波数切替回路１２２８に供給してもよい。

図１２を参照して、実施形態における単相インバータ１０ＮＡの電流制御回路１２ＮＡについて説明する。図１２は、実施形態の電流制御回路１２ＮＡの構成図である。電流制御回路１２ＮＡは、主回路１１Ｎ（第Ｎ主回路）に対応付けて設けられる。

電流制御回路１２ＮＡは、前述の電流制御回路１２２の構成に加えて、乱数生成部（第Ｎ乱数生成ユニット）１５Ｎ５と、遷移判定部１５Ｎ６（第Ｎ判定ユニット）と、周波数選択指示部１５Ｎ７（第Ｎ選択指示ユニット）とを備える。乱数生成部１５Ｎ５と、遷移判定部１５Ｎ６と、周波数選択指示部１５Ｎ７は、前述の乱数生成部１５１５と、遷移判定部１５１６と、周波数選択指示部１５１７と同様に構成される。

図１３は、実施形態の疑似乱数の種の初期化について説明するための図である。
図１３に示すタイミングチャートには、リセット信号と、キャリア同期信号ＣＳＳと、疑似乱数の種の識別番号と、疑似乱数と、合成キャリア信号位相値が示される。初期状態は、リセット信号がＬレベルにあり活性化されていない。キャリア同期信号ＣＳＳは所定の周期Ｔで繰り返されており、合成キャリア信号位相値が逐次積算され単調に増加している。
なお、合成キャリア信号位相値は、例えば、合成キャリア信号ＣＳ１に基づいて同期位相生成回路１２１９によって生成され、位相比較器１２１６による位相差の検出に利用される。合成キャリア信号位相値は、合成キャリア信号ＣＳ１の位相（同期位相生成回路１２１９から出力される積算値の波形の位相）の値に相当する。なお、上記の同期位相生成回路１２１９と位相比較器１２１６は機能を分離した事例であるが、これに制限されず、同期位相生成回路１２１９と位相比較器１２１６は一体化されていてもよい。
疑似乱数の種は、周期Ｔに併せて所定の更新規則に従い更新されており、このとき疑似乱数の種の識別番号が＃０ではない＃ｋであるとする。例えば、疑似乱数の種の識別番号を、周期Ｔごとに単調に増加させる。

時刻ｔ３１から時刻ｔ３２まで、リセット信号生成部１５３は、リセット信号をＨレベルにして活性化させる。リセット信号生成部１５３は、活性化したリセット信号を電流制御回路１２１Ａと、電流制御回路１２２Ａと、電流制御回路１２ＮＡとに供給する。

例えば、電流制御回路１２１Ａの乱数生成部１５１５は、時刻ｔ３１にリセット信号を受けて、内部変数である疑似乱数の種を識別番号＃０に関連付けられた初期値にする。このとき、乱数生成部１５１５は、リセット信号によらずに識別番号＃ｋの乱数の出力を続ける。乱数生成部１５１５は、これに応じて、初期値に設定された疑似乱数の種に基づいて識別番号＃０の疑似乱数を生成する。乱数生成部１５１５は、疑似乱数の更新タイミングの時刻ｔ３３になると、識別番号＃ｋの乱数の出力を止めて、識別番号＃０の疑似乱数を出力する。乱数生成部１５１５は、疑似乱数の更新タイミングの時刻ｔ３４になると、識別番号＃１の疑似乱数を生成し、識別番号＃０の乱数の出力を止めて、識別番号＃１の疑似乱数を出力する。
上記の疑似乱数の種の初期化は、電流制御回路１２２Ａと、電流制御回路１２ＮＡにおいても同じタイミングに実施される。これにより、電流制御回路１２１Ａと、電流制御回路１２２Ａと、電流制御回路１２ＮＡにおける疑似乱数を揃えることができる。

なお、上記のように、リセット信号が活性化されても、キャリア同期信号計数値の計数に影響がなく、キャリア同期信号ＣＳＳの連続性は維持される。

上記の実施形態によれば、電流制御回路１２１Ａは、リセット信号に基づいて疑似乱数の種を初期化した識別番号＃０の第１疑似乱数を用いて第１搬送波と第２搬送波とを切り替える。電流制御回路１２２Ａは、リセット信号に基づいて疑似乱数の種を初期化した識別番号＃０の第２疑似乱数を用いて第３搬送波と第４搬送波とを切り替える。上記のように、電流制御回路１２１Ａと電流制御回路１２２Ａは、共通するリセット信号に基づいて疑似乱数の種を初期化し、その後も疑似乱数の更新するタイミングを揃えることにより、上記の第１疑似乱数と第２疑似乱数の値を揃えることができる。第１搬送波と第２搬送波の切替は、疑似乱数に基づいて決定される。同じ値の疑似乱数を用いて第３搬送波と第４搬送波を切り替えることにより、第１搬送波と第２搬送波の切替と第３搬送波と第４搬送波の切替を揃えることができる。

（第３の実施形態）
図１４と図１５とを参照して、第３の実施形態について説明する。
図１４は、実施形態のキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを単調に変化させる制御について説明するための図である。

多相電動機駆動装置１に代わる多相電動機駆動装置１Ｂ（不図示）は、キャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを制御により調整する。

例えば、同期信号生成部１５２は、図示されない上位装置からの指令を受けて、その指令に基づいてキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを決定する。例えば、上位装置は、キャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを更新する際のその目標値として周期Ｔｂを指定する。同期信号生成部１５２は、例えば、周期Ｔａに維持されている際に、同期信号の周期Ｔの目標値として周期Ｔｂの指定を受けると、周期Ｔの変化率が予め定められた制限値を超えないように、周期Ｔａから周期Ｔｂまで変化させる。

図１５は、実施形態のキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを調整する動作モードについて説明するための図である。図１５の上段に、キャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを周期Ｔａにした状態を示し、下段に周期Ｔｂにした場合を示す。各段に示す信号は、前述の図７と図８と同様である。

上記のようにキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを変化させると、電流制御回路１２ｉは、これに応じて合成キャリア信号ＣＳの周期をキャリア同期信号ＣＳＳの周期に合わせるように調整する。これにより、単相インバータ１０ｉ（電流制御回路１２ｉ）に対して搬送波周波数の生成に関する指令を個別に指示することなく、ＰＷＭ制御における搬送波の周波数帯を変更することができる。なお、キャリア同期信号ＣＳＳとしてキャリア同期信号ＣＳＳ１とキャリア同期信号ＣＳＳ２とを供給する場合であっても、互いの周期が等しく、互いの位相を揃えることで上記と同様の結果が得られる。

ＰＷＭ制御の場合、高調波成分は、高調波の中心周波数の側帯波が発生する。上記の搬送波周波数を変化させると、これに伴い側帯波を含む周波数帯も変化する。

上記のキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔの制御を、下記の事例に適用できる。例えば、多相電動機３の回転周波数に依存する機械的共振ポイントが生じる場合に、その機械的共振ポイントが多相電動機３の回転周波数に比例することがある。上記の事象が生じる場合であっても、機械的共振ポイントにおける共振を避けるようにキャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを変更することにより、機械的共振ポイントを避けることができる。

実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することのほか、キャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔを調整することにより、高調波成分の周波数帯を調整することができる。

（第４の実施形態）
図１６を参照して、第４の実施形態について説明する。

多相電動機駆動装置１に代わる第４の実施形態の多相電動機駆動装置１Ｃ（不図示）は、３種類以上の搬送波周波数の搬送波を含む合成キャリア信号を利用する。

キャリア制御回路１５０は、前述の第２の動作モードにおける対象の搬送波周波数を３種類以上にして、各電流制御回路１２ｉを制御してもよい。

例えば、電流制御回路１２１は、周波数選択信号ＦＳＳに基づいて、少なくともキャリア同期信号ＣＳＳ１を用いて生成された、上述の第１搬送波と第２搬送波と、第３の搬送波周波数の第３搬送波との中から何れかの搬送波を選択して、選択された搬送波を含む合成キャリア信号ＣＳ１（第３合成搬送波）を生成する。

電流制御回路１２２は、周波数選択信号ＦＳＳに基づいて、少なくともキャリア同期信号ＣＳＳ２を用いて生成された、上述の第１搬送波と第２搬送波と、第３の搬送波周波数の第３搬送波との中から何れかの搬送波を選択して、選択された搬送波を含む合成キャリア信号ＣＳ２（第４合成搬送波）を生成する。

電流制御回路１２Ｎについても同様である。

図１６は、実施形態の３種類以上の搬送波周波数の搬送波を切り替える動作モードについて説明するための図である。

例えば、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間は、周期Ｔである。周波数選択信号は、ｆ１、ｆ２、ｆ３の３値以上を識別可能にする。例えば、周期Ｔ内で、周波数選択信号を３値に遷移させることにより、周期Ｔ内に搬送波周波数ｆ１と搬送波周波数ｆ２と搬送波周波数ｆ３との何れかが択一的に選択される。それゆえ、第１搬送波と第２搬送波と第３搬送波とがそれぞれ１波以上存在することになる。図１６の上段に示す切替パターンの周期Ｔ内に存在する搬送波は３種類になる。搬送波周波数ｆ２と搬送波周波数ｆ３は、搬送波周波数ｆ１の整数倍であるとする。

実施形態によれば、３種類以上の搬送波周波数の搬送波を切り替える動作モードで制御する場合においても、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

（第４の実施形態の変形例）
第４の実施形態の変形例について説明する。第４の実施形態では、第２の動作モードによる制御について説明したが、これに代えて本変形例では、第３の動作モードによる制御を適用する場合について説明する。

前述の図１６の上段に示す切替パターンと下段に示す切替パターンは、キャリア同期信号ＣＳＳの周期Ｔが等しい。下段に示す切替パターンは、２種類の搬送波周波数を含む切替パターンである。

キャリア制御回路１５０は、本変形例に示すように前述の第３の動作モードの要領に従い切替パターンを選択することで、３種類の搬送波周波数を含む切替パターンと、２種類の搬送波周波数を含む切替パターンとを切り替えることができる。

（シミュレーションによる検証）
図１７を参照して、実施形態の高調波成分の分散について説明する。図１７は、実施形態の高調波成分の分散の状況について説明するための図である。多相電動機駆動装置１の出力をシミュレーションによって生成し、その際の出力に含まれる周波数成分を図１７に示す。

前述のとおり、多相電動機駆動装置１の主回路１１１等は、フルブリッジ型である。そのため、搬送波周波数ｆｃの搬送波を用いてＰＷＭ制御を実施すると、搬送波周波数ｆｃの偶数倍の周波数の近傍に、側帯波によるスペクトルの分布が生じる。
多相電動機駆動装置１は、複数の搬送波周波数を用いたＰＷＭ制御を実施する。これにより、単独の搬送波周波数ｆｃを用いたＰＷＭ制御に比べて、複数の搬送波周波数における下限の搬送波周波数と上限の搬送波周波数の間の周波数帯にスペクトルが分散する。

比較例の場合、ＰＷＭ制御に単一の搬送波周波数を用いる。単に、多相電動機３のＰＷＭ制御に、単一の搬送波周波数を用いて、搬送波の位相が揃うように整合させる方式を適用すると、多相電動機駆動装置の出力に特定の周波数成分が突出する傾向がみられる。

これに対し、本実施形態の多相電動機駆動装置１は、搬送波の位相が揃うように整合させていても、複数の搬送波周波数を用いることで、図１７に示すように広範の周波数帯域に成分を分散させることができる。特定の周波数成分に突出する傾向を低減させることによって、単相インバータ１０ｉの出力に含まれる高調波成分のピーク値をより平坦化させることができる。

少なくとも上記の実施形態によれば、多相電動機駆動装置１は、主回路１１１と、主回路１１２と、電流制御回路１２１と、電流制御回路１２２と、キャリア制御回路１５０と、を備える。多相電動機３は、少なくとも第１巻線と第２巻線とが含まれる複数の巻線を備え、各巻線相互間は電気的に絶縁され、かつ磁気的に結合される。主回路１１１は、前記第１巻線に接続され、ＰＷＭ方式により変調された第１ＰＷＭ信号に基づいて前記第１巻線に交流電力を供給する。主回路１１２は、前記第２巻線に接続され、ＰＷＭ方式により変調された第２ＰＷＭ信号に基づいて前記第２巻線に交流電力を供給する。電流制御回路１２１は、主回路１１１に対応付けて設けられ、第１同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第１搬送波とキャリア同期信号ＣＳＳ１に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第２搬送波とを時分割で合成した合成キャリア信号ＣＳ１を用いて前記多相電動機の第１相の基準信号を変調することによって得られた前記第１ＰＷＭ信号を前記主回路１１１に供給する。電流制御回路１２２は、主回路１１２に対応付けて設けられ、第２同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第３搬送波とキャリア同期信号ＣＳＳ２に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第４搬送波とを時分割で合成した合成キャリア信号ＣＳ２を用いて多相電動機３の第２相の基準信号を変調することによって得られた前記第２ＰＷＭ信号を主回路１１２に供給する。キャリア制御回路１５０は、前記第１同期信号を前記電流制御回路１２１に供給し、前記第１同期信号に同期する前記第２同期信号を前記電流制御回路１２２に供給し、合成キャリア信号ＣＳ１と前記第２合成キャリア信号ＣＳ２が同じ波形になるように前記電流制御回路１２１と前記電流制御回路１２２とを制御する。これにより、単相インバータ１０ｉの出力に含まれる高調波成分のピーク値をより平坦化することができる。

上記の多相電動機駆動装置１の電流制御回路１２ｉ、１２ｉＡとは、その少なくとも一部を、ＣＰＵなどのプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部で実現してもよく、全てをＬＳＩ等のハードウェア機能部で実現してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、主回路１１ｉは、電流制御回路１２ｉ、１２ｉＡと別体であってよい。
第３の実施形態と第４の実施形態について、図１と図３を例示して説明したが、これに制限されることなく、図８と図９に適用してもよい。
上記の説明の多相電動機３の相数は、実施形態に制限されない。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…多相電動機駆動装置、２…直流電源、３…多相電動機、１０、１０Ａ…制御装置、１０１、１０２、１０Ｎ、１０ｉ…単相インバータ、１５０、１５０Ａ…キャリア制御回路（共通制御部）、１６０…速度位相制御回路（共通制御部）、１７０…回転角度検出器、１１１…主回路（第１主回路）、１１２…主回路（第２主回路）、１１Ｎ、１１ｉ…主回路、１２１、１２１Ａ…電流制御回路（第１制御部）、１２２、１２２Ａ…電流制御回路（第２制御部）、１２Ｎ、１２ＮＡ、１２ｉ、１２ｉＡ…電流制御回路、１２１５…ＰＷＭ制御回路（第１ＰＷＭユニット）、１２１６…位相比較器（第１位相比較器）、１２１７…キャリア周波数生成回路（第１キャリア周波数生成ユニット）、１２１８…キャリア周波数切替回路（第１キャリア周波数切替ユニット）、１２１９…同期位相生成回路、１２２５…ＰＷＭ制御回路（第２ＰＷＭユニット）、１２２６…位相比較器（第２位相比較器）、１２２７…キャリア周波数生成回路（第２キャリア周波数生成ユニット）、１２２８…キャリア周波数切替回路（第２キャリア周波数切替ユニット）、１２２９…同期位相生成回路、１２Ｎ５…ＰＷＭ制御回路（第ＮＰＷＭユニット）、１２Ｎ６…位相比較器（第Ｎ位相比較器）、１２Ｎ７…キャリア周波数生成回路（第Ｎキャリア周波数生成ユニット）、１２Ｎ８…キャリア周波数切替回路（第Ｎキャリア周波数切替ユニット）、１２Ｎ９…同期位相生成回路、１３１、１３２、１３Ｎ…コンデンサ、１４１、１４２、１４Ｎ…電流センサ、１５１、１５１Ａ…遷移確率選択部、１５２…同期信号生成部、１５３…リセット信号生成部（リセット信号生成ユニット）、１５５…乱数生成部（乱数生成ユニット）、１５６…遷移判定部（判定ユニット）、１５７…周波数選択指示部（選択指示ユニット）、１５１５…乱数生成部（第１乱数生成ユニット）、１５２５…乱数生成部（第２乱数生成ユニット）、１５Ｎ５…乱数生成部（第Ｎ乱数生成ユニット）、１５１６…遷移判定部（第１判定ユニット）、１５２６…遷移判定部（第２判定ユニット）、１５Ｎ６…遷移判定部（第Ｎ判定ユニット）、１５１７…周波数選択指示部（第１選択指示ユニット）、１５２７…周波数選択指示部（第２選択指示ユニット）、１５Ｎ７…周波数選択指示部（第Ｎ選択指示ユニット）

Claims (18)

1. 少なくとも第１巻線と第２巻線とが含まれる複数の巻線を備え、各巻線相互間は電気的に絶縁され、かつ磁気的に結合される多相電動機と、
   前記第１巻線に接続され、単相パルス幅変調（以下、ＰＷＭという。）方式により変調された第１ＰＷＭ信号に基づいて前記第１巻線に交流電力を供給する第１主回路と、
   前記第２巻線に接続され、ＰＷＭ方式により変調された第２ＰＷＭ信号に基づいて前記第２巻線に交流電力を供給する第２主回路と、
   前記第１主回路に対応付けて設けられ、第１同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第１搬送波と前記第１同期信号に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第２搬送波とを時分割で合成した第１合成搬送波を用いて前記多相電動機の第１相の基準信号を変調することによって得られた前記第１ＰＷＭ信号を前記第１主回路に供給する第１制御部と、
   前記第２主回路に対応付けて設けられ、第２同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第３搬送波と前記第２同期信号に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第４搬送波とを時分割で合成した第２合成搬送波を用いて前記多相電動機の第２相の基準信号を変調することによって得られた前記第２ＰＷＭ信号を前記第２主回路に供給する第２制御部と、
   前記第１同期信号を前記第１制御部に供給し、前記第１同期信号に同期する前記第２同期信号を前記第２制御部に供給し、前記第１合成搬送波と前記第２合成搬送波が同じ波形になるように前記第１制御部と前記第２制御部とを制御する共通制御部と、
   を備える多相電動機駆動装置。
2. 前記第１制御部は、
   前記供給された第１同期信号の位相と前記第１合成搬送波の位相とを比較して第１比較結果を出力する第１位相比較器を備え、
   前記位相の第１比較結果に基づいて、前記供給された第１同期信号の位相に整合するように、前記第１合成搬送波の位相を調整し、
   前記第２制御部は、
   前記供給された第２同期信号の位相と前記第２合成搬送波の位相とを比較して第２比較結果を出力する第２位相比較器を備え、
   前記位相の第２比較結果に基づいて、前記供給された第２同期信号の位相に整合するように、前記第２合成搬送波の位相を調整する、
   請求項１記載の多相電動機駆動装置。
3. 前記第１制御部は、
   前記第１比較結果に基づいて前記第１の搬送波周波数を第１所定量調整し、前記第２の搬送波周波数を第２所定量調整する第１キャリア周波数生成ユニットと、
   前記第１所定量調整された前記第１の搬送波周波数の第１搬送波と、前記第２所定量調整された前記第２の搬送波周波数の第２搬送波の何れかに、前記共通制御部の制御に応じて切り替えて前記第１合成搬送波を出力する第１キャリア周波数切替ユニットと、
   前記第１合成搬送波を用いて、前記多相電動機の第１相の基準信号を変調する第１ＰＷＭユニットと、
   を備える請求項２記載の多相電動機駆動装置。
4. 前記第２制御部は、
   前記第２比較結果に基づいて前記第１の搬送波周波数を第３所定量調整し、前記第２の搬送波周波数を第４所定量調整する第２キャリア周波数生成ユニットと、
   前記第３所定量調整された前記第１の搬送波周波数の第３搬送波と、前記第４所定量調整された前記第２の搬送波周波数の第４搬送波の何れかに、前記共通制御部の制御に応じて切り替えて前記第２合成搬送波を出力する第２キャリア周波数切替ユニットと、
   前記第２合成搬送波を用いて、前記多相電動機の第２相の基準信号を変調する第２ＰＷＭユニットと、
   を備える請求項２又は請求項３記載の多相電動機駆動装置。
5. 前記共通制御部は、
   疑似乱数を生成する乱数生成ユニットと、
   所定の確率で前記第１搬送波と前記第２搬送波が遷移するように、前記生成された疑似乱数を用いて前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切り替える順序を決定する判定ユニットと、
   前記切り替えの順序に従い、前記第１搬送波と前記第２搬送波との切り替えを指示する選択信号を出力する選択指示ユニットと、
   を備える請求項１から請求項４の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
6. 前記共通制御部は、
   前記第１合成搬送波に含まれる前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切り替える順序と前記第２合成搬送波に含まれる前記第３搬送波と前記第４搬送波とを切り替える順序とを整合させて前記第１合成搬送波と前記第２合成搬送波を同じ波形にするための周波数選択信号を、前記第１制御部と前記第２制御部とに供給する、
   前記第１制御部は、
   前記供給された周波数選択信号に基づいて、前記第１同期信号を用いて生成された前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切り替えて前記第１合成搬送波を得て、
   前記第２制御部は、
   前記供給された周波数選択信号に基づいて、前記第２同期信号を用いて生成された前記第３搬送波と前記第４搬送波とを切り替えて前記第２合成搬送波を得る、
   請求項１から請求項５の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
7. 前記共通制御部は、
   前記第１合成搬送波と前記第２合成搬送波を揃える際にリセット信号を活性化して、前記第１制御部と前記第２制御部とに供給するリセット信号生成ユニット
   を備え、
   前記第１制御部は、
   前記供給されたリセット信号に基づいて疑似乱数の種を初期化した第１疑似乱数を用いて、前記第１搬送波と前記第２搬送波とを切り替え、
   前記第２制御部は、
   前記供給されたリセット信号に基づいて疑似乱数の種を初期化した第２疑似乱数を用いて、前記第３搬送波と前記第４搬送波とを切り替える、
   請求項１から請求項４の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
8. 前記第１制御部は、
   前記第１疑似乱数を生成する第１乱数生成ユニットと、
   所定の確率で前記第１搬送波と前記第２搬送波が遷移するように、前記第１疑似乱数を用いて前記第１搬送波と前記第２搬送波の第１切替順を決定する第１判定ユニットと、
   前記第１切替順に従い、前記第１搬送波と前記第２搬送波との切り替えを指示する第１選択信号を出力する第１選択指示ユニットと、
   を備える請求項７記載の多相電動機駆動装置。
9. 前記第２制御部は、
   前記第２疑似乱数を生成する第２乱数生成ユニットと、
   所定の確率で前記第３搬送波と前記第４搬送波が遷移するように、前記第２疑似乱数を用いて前記第３搬送波と前記第４搬送波の第２切替順を決定する第２判定ユニットと、
   前記第２切替順に従い、前記第３搬送波と前記第４搬送波との切り替えを指示する第２選択信号を出力する第２選択指示ユニットと、
   を備える請求項７又は請求項８記載の多相電動機駆動装置。
10. 前記共通制御部は、
    前記第１合成搬送波と前記第２合成搬送波を揃えるための同期信号を生成し、前記生成した同期信号を前記第１同期信号と前記第２同期信号として出力する、
    請求項１から請求項９の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
11. 前記第１同期信号と前記第２同期信号は、互いの周期が等しく、互いの位相が揃っている、
    請求項１から請求項１０の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
12. 前記第１制御部は、
    前記第１合成搬送波に含まれる前記第１搬送波と前記第２搬送波を、前記第１同期信号の位相に整合させるように生成し、
    前記第２制御部は、
    前記第２合成搬送波に含まれる前記第３搬送波と前記第４搬送波を、前記第２同期信号の位相に整合させるように生成する、
    請求項１から請求項１１の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
13. 前記第１合成搬送波として出力する搬送波が前記第１搬送波と前記第２搬送波の何れかに確定し、前記出力することが確定した搬送波の次に出力する搬送波が未確定である場合に、前記次に出力する搬送波を選択する条件が予め規定され、
    前記第１制御部は、
    前記規定された条件に従い、前記次に出力する搬送波を前記第１搬送波と前記第２搬送波の中から選択する、
    請求項１から請求項１２の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
14. 前記共通制御部は、
    前記第１同期信号の周期に含まれる前記第１搬送波の第１波数と前記第２搬送波の第２波数とが所望の確率によって規定される波数になるように、前記第１搬送波と前記第２搬送波を切り替え、
    前記第２同期信号の周期に含まれる前記第３搬送波の第３波数と前記第４搬送波の第４波数とが前記所望の確率によって規定される波数になるように、前記第３搬送波と前記第４搬送波を切り替える、
    請求項１から請求項１３の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
15. 前記共通制御部は、
    前記第１搬送波の１周期分を単位にし、前記第２搬送波の１周期分を単位にして、前記第１同期信号の周期内に少なくとも前記第１搬送波と前記第２搬送波とを並べた第１切替パターンと、前記第１同期信号の周期内に前記第１搬送波が配置される位置が前記第１切替パターンとは異なる第２切替パターンとに関する切替パターンを記憶領域に格納し、前記切替パターンに関連する識別情報を用いて前記第１切替パターンと前記第２切替パターンとの切り替えを指示し、
    前記第１切替パターンと前記第２切替パターンは、前記第１同期信号の周期に対して前記第１搬送波が含まれる比率が所望の値を満たすものであり、
    前記第１同期信号の周期と前記第２同期信号の周期は同一である、
    請求項５又は請求項６記載の多相電動機駆動装置。
16. 前記共通制御部は、
    前記第１搬送波の１周期分と前記第２搬送波の１周期分とを単位にして、前記第１同期信号の周期内に前記第１搬送波と前記第２搬送波を並べた第１切替パターンと第２切替パターンとに関するパターン識別情報を記憶領域に格納し、前記パターン識別情報を用いて前記第１切替パターンと前記第２切替パターンとを切り替えを指示し、
    前記第１同期信号の周期と前記第２同期信号の周期は同一であり、
    前記第１切替パターンと前記第２切替パターンは、前記第１同期信号の１周期に含まれる前記第１搬送波の第１波数と前記第２搬送波の第２波数とに基づき定まる前記第１搬送波が占める時間と前記第２搬送波の占める時間の時間比率が所望の確率を満たし、
    前記第１切替パターンにおける前記第１搬送波と前記第２搬送波が並ぶ順と、前記第２切替パターンにおける前記第１搬送波と前記第２搬送波が並ぶ順は、互いに異なる、
    請求項５又は請求項６記載の多相電動機駆動装置。
17. 前記第１制御部は、
    前記第１合成搬送波に代えて、前記第１同期信号を用いて生成された前記第１搬送波と前記第２搬送波と第３の搬送波周波数の第３搬送波とを切り替えて第３合成搬送波を得る、
    前記第２制御部は、
    前記第２合成搬送波に代えて、前記第２同期信号を用いて生成された前記第１搬送波と前記第２搬送波と第３の搬送波周波数の第３搬送波とを切り替えて第４合成搬送波を得る、
    請求項１から請求項１６の何れか１項記載の多相電動機駆動装置。
18. 少なくとも第１巻線と第２巻線とが含まれる複数の巻線を備える多相電動機において、各巻線相互間は電気的に絶縁され、かつ磁気的に結合される多相電動機の制御装置であって、
    前記第１巻線に接続される第１主回路に対応付けて設けられ、第１同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第１搬送波と前記第１同期信号に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第２搬送波とを時分割で合成した第１合成搬送波を用いて前記多相電動機の第１相の基準信号を変調することによって得られた第１ＰＷＭ信号を前記第１主回路に供給する第１制御部と、
    前記第２巻線に接続される第２主回路に対応付けて設けられ、第２同期信号に同期するように生成された第１の搬送波周波数の第３搬送波と前記第２同期信号に同期するように生成された第２の搬送波周波数の第４搬送波とを時分割で合成した第２合成搬送波を用いて前記多相電動機の第２相の基準信号を変調することによって得られた第２ＰＷＭ信号を前記第２主回路に供給する第２制御部と、
    前記第１同期信号を前記第１制御部に供給し、前記第１同期信号に同期する前記第２同期信号を前記第２制御部に供給し、前記第１合成搬送波と前記第２合成搬送波が同じ波形になるように前記第１制御部と前記第２制御部とを制御する共通制御部と、
    を備える制御装置。

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