JP2023057811A - Power conversion device, control unit for generator motor, and electrically-driven power steering device - Google Patents

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Abstract

To obtain a power conversion device, a control unit for a generator motor, and an electrically-driven power steering device that can further reduce phase current ripple.SOLUTION: A first offset operator 8a subtracts a first offset voltage from a first voltage command so that one of three applied voltages corresponding to three phases in a first applied voltage matches the maximum value or the minimum value of a first reference signal. A second offset operator 8b subtracts a second offset voltage from a second voltage command so that one of three applied voltages corresponding to three phases in a second applied voltage matches the maximum value or the minimum value of a second reference signal. A control unit 6 adjusts a phase difference between a first voltage vector at the timing when the first reference signal becomes maximum or minimum and a second voltage vector at the timing when the second reference signal becomes maximum or minimum to 30 degrees, or controls at least one of the first voltage vector and the second voltage vector to be a zero voltage vector.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置に関する。 The present disclosure relates to a power conversion device, a control device for a generator motor, and an electric power steering device.

従来の電力変換装置では、2台のインバータを用いて2つの巻線組に電圧が印加される。また、3次高調波が電圧指令に重畳される場合、2台のインバータが同時に有効電圧ベクトルとなることを回避するため、2台のインバータにおける各搬送波信号が互いに90度ずらされる(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional power converter, voltage is applied to two winding sets using two inverters. Also, when the third harmonic is superimposed on the voltage command, each carrier signal in the two inverters is offset by 90 degrees from each other to avoid that the two inverters become effective voltage vectors at the same time (e.g., patent Reference 1).

特開2012-50252号公報JP 2012-50252 A

上記のような従来の電力変換装置では、2つの巻線組の相互インダクタンスの影響により、第1組が有効電圧ベクトルを出力しているときには第2組の電流変化が生じ、第2組が有効電圧ベクトルを出力しているときには第1組の電流変化が生じる。このため、従来の電力変換装置では、相電流リプルが大きくなるという問題があった。 In the conventional power conversion device as described above, due to the mutual inductance of the two winding sets, when the first set is outputting an effective voltage vector, the current change of the second set occurs, and the second set is effective. A first set of current changes occurs when outputting a voltage vector. For this reason, the conventional power converter has a problem that the phase current ripple becomes large.

本開示は、上記のような課題を解決するために為されたものであり、相電流リプルをより低減させることができる電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve the above-described problems, and aims to obtain a power conversion device, a control device for a generator motor, and an electric power steering device that can further reduce the phase current ripple. aim.

本開示に係る電力変換装置は、複数の第1スイッチング素子を有しており、直流電源からの直流電圧を第1交流電圧に変換し、交流回転機の第1の3相巻線に印加する第1電力変換器、複数の第2スイッチング素子を有しており、直流電圧を第2交流電圧に変換し、交流回転機の第2の3相巻線に印加する第2電力変換器、及び第1の3相巻線に対する電圧指令である第1電圧指令から第1オフセット電圧を減算して得た第1印加電圧と、第1参照信号とを比較することにより、複数の第1スイッチング素子に対する複数の第1オンオフ信号を算出するとともに、第2の3相巻線に対する電圧指令である第2電圧指令から第2オフセット電圧を減算して得た第2印加電圧と、第2参照信号とを比較することにより、複数の第2スイッチング素子に対する複数の第2オンオフ信号を算出する制御部を備え、第1の3相巻線と第2の3相巻線との位相差は30度であり、第1参照信号及び第2参照信号は、第1搬送波信号及び第2搬送波信号のいずれかであり、第1搬送波信号と第2搬送波信号との位相差は180度であり、制御部は、第1印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが第1参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧を減算するとともに、第2印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが第2参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧を減算し、第1オンオフ信号に基づいて得られる第1電圧ベクトルと、第2オンオフ信号に基づいて得られる第2電圧ベクトルとの位相差を30度とするか、又は第1電圧ベクトル及び第2電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとする。 A power conversion device according to the present disclosure has a plurality of first switching elements, converts a DC voltage from a DC power supply into a first AC voltage, and applies it to a first three-phase winding of an AC rotating machine. A first power converter, a second power converter having a plurality of second switching elements, converting a DC voltage into a second AC voltage, and applying the voltage to a second three-phase winding of an AC rotary machine; By comparing the first applied voltage obtained by subtracting the first offset voltage from the first voltage command, which is the voltage command for the first three-phase winding, with the first reference signal, the plurality of first switching elements A second applied voltage obtained by subtracting a second offset voltage from a second voltage command, which is a voltage command for a second three-phase winding, and a second reference signal. , and the phase difference between the first three-phase winding and the second three-phase winding is 30 degrees. , the first reference signal and the second reference signal are either the first carrier signal or the second carrier signal, the phase difference between the first carrier signal and the second carrier signal is 180 degrees, and the control unit is , subtracting the first offset voltage from the first voltage command such that at least one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the first applied voltage matches the maximum value or the minimum value of the first reference signal; Subtracting the second offset voltage from the second voltage command such that at least one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the two applied voltages matches the maximum value or the minimum value of the second reference signal, and the first on/off signal The phase difference between the first voltage vector obtained based on and the second voltage vector obtained based on the second on-off signal is 30 degrees, or at least one of the first voltage vector and the second voltage vector be the zero voltage vector.

本開示に係る電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置によれば、相電流リプルをより低減させることができる。 According to the power conversion device, generator motor control device, and electric power steering device according to the present disclosure, the phase current ripple can be further reduced.

実施の形態1に係る電力変換装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a power converter according to Embodiment 1; FIG. 図1の第1の3相巻線の位相と第2の3相巻線の位相との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the phase of the first three-phase winding and the phase of the second three-phase winding in FIG. 1; 図1の第1電力変換器によって出力される第1電圧ベクトルを示す図である。Figure 2 shows a first voltage vector output by the first power converter of Figure 1; 複数の第1オンオフ信号と、第1電圧ベクトルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between several 1st on-off signals and a 1st voltage vector. 図1の第2電力変換器によって出力される第2電圧ベクトルを示す図である。Figure 2 shows a second voltage vector output by the second power converter of Figure 1; 複数の第2オンオフ信号と、第2電圧ベクトルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between several 2nd on-off signals and a 2nd voltage vector. 図1の第1オフセット演算器が実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing an offset calculation routine executed by a first offset calculator in FIG. 1; FIG. 図1の第1オンオフ信号発生器の動作を説明するための図である。3 is a diagram for explaining the operation of the first on/off signal generator of FIG. 1; FIG. 図1の第1オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator of FIG. 1; 比較例としての第1オンオフ信号発生器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation|movement of the 1st on-off signal generator as a comparative example. 図1の第1オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator of FIG. 1; 図11に対する比較例として、搬送波信号の切り替えタイミングが適切に設定されなかった場合における第1オンオフ信号発生器の動作を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the first on/off signal generator when the switching timing of the carrier wave signal is not appropriately set as a comparative example with respect to FIG. 11; 図1の第1オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator of FIG. 1; 図1の第1オンオフ信号発生器が実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。2 is a flow chart showing a carrier signal selection routine executed by the first on/off signal generator of FIG. 1; 図1の第2オフセット演算器が実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an offset calculation routine executed by a second offset calculator in FIG. 1; 図1の第2オンオフ信号発生器が実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。2 is a flow chart showing a carrier signal selection routine executed by the second on/off signal generator of FIG. 1; 図1の第2オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。2 is a diagram showing an example of carrier signal switching in the second on/off signal generator of FIG. 1; FIG. 結合係数と6相電流の微分値の直流成分の二乗和との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a coupling coefficient and a sum of squares of DC components of differential values of six-phase currents; 比較例としての電力変換装置における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a combination of a first voltage vector and a second voltage vector in a power conversion device as a comparative example; 図1の電力変換装置における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの一例を示す図である。2 is a diagram showing an example of a combination of a first voltage vector and a second voltage vector in the power converter of FIG. 1; FIG. 図1の電力変換装置における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの別の例を示す図である。3 is a diagram showing another example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the power converter of FIG. 1; FIG. 図1の電力変換装置の発電電動機への適用例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an application example of the power conversion device of FIG. 1 to a generator motor; 図1の電力変換装置の電動パワーステアリング装置用電動機への適用例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an application example of the power conversion device of FIG. 1 to an electric motor for an electric power steering device; 実施の形態2に係る電力変換装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a power conversion device according to Embodiment 2; 図24の電力変換装置における変調方法、搬送波信号、及び有効電圧ベクトル区間の組合せを示す図である。FIG. 25 is a diagram showing combinations of modulation methods, carrier signals, and effective voltage vector sections in the power converter of FIG. 24; 電圧位相を分割してできる12個の領域を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing 12 regions obtained by dividing the voltage phase; 図24の第1オンオフ信号発生器及び第2オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第1の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a first example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator and the second on/off signal generator of FIG. 24; 第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第1の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a 1st applied voltage waveform and a 2nd applied voltage waveform. 電圧位相が0度から60度までの領域における第1電圧ベクトルの組合せの第1の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a first example of a combination of first voltage vectors in a voltage phase range of 0 degrees to 60 degrees; 図24の第1オンオフ信号発生器及び第2オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第2の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a second example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator and the second on/off signal generator of FIG. 24; 図24の第1オンオフ信号発生器及び第2オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第3の例を示す図である。25 is a diagram showing a third example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator and the second on/off signal generator of FIG. 24; FIG. 第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a 1st applied voltage waveform and a 2nd applied voltage waveform. 電圧位相が0度から60度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第2の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a second example of a combination of a first voltage vector and a second voltage vector in a voltage phase range of 0 degrees to 60 degrees; 図24の第1オンオフ信号発生器及び第2オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第4の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a fourth example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator and the second on/off signal generator of FIG. 24; 第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第3の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a third example of a first applied voltage waveform and a second applied voltage waveform; 電圧位相が0度から60度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第3の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a third example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the voltage phase range from 0 degrees to 60 degrees; 図24の第1オンオフ信号発生器及び第2オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第5の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a fifth example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator and the second on/off signal generator of FIG. 24; 第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第4の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a fourth example of the first applied voltage waveform and the second applied voltage waveform; 電圧位相が0度から120度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第4の例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a fourth example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the voltage phase range from 0 degrees to 120 degrees; 図24の第1オンオフ信号発生器及び第2オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第6の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a sixth example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator and the second on/off signal generator of FIG. 24; 第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第5の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a fifth example of the first applied voltage waveform and the second applied voltage waveform; 電圧位相が0度から120度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第5の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a fifth example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the voltage phase range from 0 degrees to 120 degrees; 実施の形態1及び2の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that implements the functions of the power converters of Embodiments 1 and 2; 実施の形態1及び2の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that implements the functions of the power converters of the first and second embodiments;

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る電力変換装置を示す構成図である。電力変換装置は、平滑コンデンサ3、第1電力変換器4a、第2電力変換器4b、第1電流検出器5a、第2電流検出器5b、及び制御部6を備えている。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a power converter according to Embodiment 1. FIG. The power converter includes a smoothing capacitor 3 , a first power converter 4 a , a second power converter 4 b , a first current detector 5 a , a second current detector 5 b and a controller 6 .

電力変換装置には、負荷としての交流回転機1と、電源としての直流電源2とが接続されている。電力変換装置は、直流電源2からの直流電圧Vdcを交流電圧に変換して交流回転機1に印加する。 An AC rotating machine 1 as a load and a DC power supply 2 as a power supply are connected to the power converter. The power converter converts the DC voltage Vdc from the DC power supply 2 into an AC voltage and applies it to the AC rotating machine 1 .

交流回転機1は、3相交流回転機である。交流回転機1は、第1の3相巻線と第2の3相巻線とを有している。第1の3相巻線と第2の3相巻線とは、互いに電気的に接続されることなく、交流回転機1内の固定子に収納されている。第1の3相巻線は、巻線U1、巻線V1、及び巻線W1を有している。巻線U1、巻線V1、及び巻線W1は、それぞれU1相の巻線、V1相の巻線、及びW1相の巻線である。第2の3相巻線は、巻線U2、巻線V2、及び巻線W2を有している。巻線U2、巻線V2、及び巻線W2は、それぞれU2相の巻線、V2相の巻線、及びW2相の巻線である。 The AC rotating machine 1 is a three-phase AC rotating machine. The AC rotating machine 1 has a first three-phase winding and a second three-phase winding. The first three-phase winding and the second three-phase winding are housed in the stator inside the AC rotating machine 1 without being electrically connected to each other. A first three-phase winding includes winding U1, winding V1, and winding W1. The winding U1, the winding V1, and the winding W1 are the U1-phase winding, the V1-phase winding, and the W1-phase winding, respectively. A second three-phase winding includes winding U2, winding V2, and winding W2. Winding U2, winding V2, and winding W2 are the U2-phase winding, the V2-phase winding, and the W2-phase winding, respectively.

交流回転機1としては、例えば、永久磁石同期回転機、誘導回転機、及び同期リラクタンス回転機等が挙げられる。2つの3相巻線を有する交流回転機であれば、上記のいずれの回転機を交流回転機1として用いてもよい。 Examples of the AC rotating machine 1 include a permanent magnet synchronous rotating machine, an induction rotating machine, and a synchronous reluctance rotating machine. Any of the above rotating machines may be used as the AC rotating machine 1 as long as it has two three-phase windings.

直流電源2は、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bに接続されている。直流電源2は、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bに直流電圧Vdcを出力する。直流電源2としては、例えば、バッテリー、DC-DCコンバータ、ダイオード整流器、又はPWM(Pulse Width Modulation)整流器等が用いられる。 A DC power supply 2 is connected to a first power converter 4a and a second power converter 4b. The DC power supply 2 outputs a DC voltage Vdc to the first power converter 4a and the second power converter 4b. As the DC power supply 2, for example, a battery, a DC-DC converter, a diode rectifier, or a PWM (Pulse Width Modulation) rectifier is used.

平滑コンデンサ3は、直流電源2に対し、並列に接続されている。即ち、平滑コンデンサ3の一端は、直流電源2の正極端子に接続され、平滑コンデンサ3の他端は、直流電源2の負極端子に接続されている。平滑コンデンサ3は、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bの母線電流の変動を抑制し、直流電流を安定させる。図示しないが、平滑コンデンサ3には、真のコンデンサ容量C以外に等価直列抵抗Rc及びリードインダクタンスLcが存在している。 The smoothing capacitor 3 is connected in parallel with the DC power supply 2 . That is, one end of the smoothing capacitor 3 is connected to the positive terminal of the DC power supply 2 and the other end of the smoothing capacitor 3 is connected to the negative terminal of the DC power supply 2 . The smoothing capacitor 3 suppresses fluctuations in the bus line current of the first power converter 4a and the second power converter 4b, and stabilizes the DC current. Although not shown, the smoothing capacitor 3 has an equivalent series resistance Rc and a lead inductance Lc in addition to the true capacitor capacitance C. FIG.

第1電力変換器4aは、複数の第1スイッチング素子を有している。第1電力変換器4aは、直流電源2からの直流電圧Vdcを第1交流電圧に変換し、交流回転機1の第1の3相巻線に印加する。複数の第1スイッチング素子には、3つの第1高電位側スイッチング素子Sup1、Svp1、及びSwp1と、3つの第1低電位側スイッチング素子Sun1、Svn1、及びSwn1とが含まれている。 The first power converter 4a has a plurality of first switching elements. The first power converter 4 a converts the DC voltage Vdc from the DC power supply 2 into a first AC voltage and applies it to the first three-phase winding of the AC rotary machine 1 . The plurality of first switching elements includes three first high potential side switching elements Sup1, Svp1 and Swp1 and three first low potential side switching elements Sun1, Svn1 and Swn1.

第1高電位側スイッチング素子Sup1,Svp1,Swp1は、それぞれU1相,V1相,W1相に対応している。第1低電位側スイッチング素子Sun1,Svn1,Swn1は、それぞれU1相,V1相,W1相に対応している。 The first high potential side switching elements Sup1, Svp1 and Swp1 correspond to the U1 phase, V1 phase and W1 phase, respectively. The first low potential side switching elements Sun1, Svn1 and Swn1 correspond to the U1 phase, V1 phase and W1 phase, respectively.

U1相の第1高電位側スイッチング素子Sup1及びU1相の第1低電位側スイッチング素子Sun1は互いに直列に接続されている。V1相の第1高電位側スイッチング素子Svp1及びV1相の第1低電位側スイッチング素子Svn1は互いに直列に接続されている。W1相の第1高電位側スイッチング素子Swp1及びW1相の第1低電位側スイッチング素子Swn1は互いに直列に接続されている。複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1は、インバータ回路を構成している。 The U1-phase first high potential side switching element Sup1 and the U1-phase first low potential side switching element Sun1 are connected in series with each other. The first high potential side switching element Svp1 of the V1 phase and the first low potential side switching element Svn1 of the V1 phase are connected in series with each other. The W1-phase first high potential side switching element Swp1 and the W1-phase first low potential side switching element Swn1 are connected in series with each other. A plurality of first switching elements Sup1 to Swn1 constitute an inverter circuit.

これにより、第1の3相巻線には、U1相電流Iu1、V1相電流Iv1、及びW1相電流Iw1が流れる。 As a result, the U1-phase current Iu1, the V1-phase current Iv1, and the W1-phase current Iw1 flow through the first three-phase winding.

第2電力変換器4bは、複数の第2スイッチング素子を有している。第2電力変換器4bは、直流電源2からの直流電圧Vdcを第2交流電圧に変換し、交流回転機1の第2の3相巻線に印加する。複数の第2スイッチング素子には、3つの第2高電位側スイッチング素子Sup2、Svp2、及びSwp2と、3つの第2低電位側スイッチング素子Sun2、Svn2、及びSwn2とが含まれている。 The second power converter 4b has a plurality of second switching elements. The second power converter 4b converts the DC voltage Vdc from the DC power supply 2 into a second AC voltage and applies it to the second three-phase winding of the AC rotating machine 1 . The plurality of second switching elements includes three second high potential side switching elements Sup2, Svp2 and Swp2 and three second low potential side switching elements Sun2, Svn2 and Swn2.

第2高電位側スイッチング素子Sup2,Svp2,Swp2は、それぞれU2相,V2相,W2相に対応している。第2低電位側スイッチング素子Sun2,Svn2,Swn2は、それぞれU2相,V2相,W2相に対応している。 The second high potential side switching elements Sup2, Svp2 and Swp2 correspond to the U2 phase, V2 phase and W2 phase, respectively. The second low potential side switching elements Sun2, Svn2 and Swn2 correspond to the U2 phase, V2 phase and W2 phase, respectively.

U2相の第2高電位側スイッチング素子Sup2及びU2相の第2低電位側スイッチング素子Sun2は互いに直列に接続されている。V2相の第2高電位側スイッチング素子Svp2及びV2相の第2低電位側スイッチング素子Svn2は互いに直列に接続されている。W2相の第2高電位側スイッチング素子Swp2及びW2相の第2低電位側スイッチング素子Swn2は互いに直列に接続されている。複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2は、インバータ回路を構成している。 The U2-phase second high potential side switching element Sup2 and the U2-phase second low potential side switching element Sun2 are connected in series with each other. The V2-phase second high potential side switching element Svp2 and the V2-phase second low potential side switching element Svn2 are connected in series with each other. The W2-phase second high-potential side switching element Swp2 and the W2-phase second low-potential side switching element Swn2 are connected in series with each other. A plurality of second switching elements Sup2 to Swn2 form an inverter circuit.

これにより、第2の3相巻線には、U2相電流Iu2、V2相電流Iv2、及びW2相電流Iw2が流れる。 As a result, the U2-phase current Iu2, the V2-phase current Iv2, and the W2-phase current Iw2 flow through the second three-phase winding.

複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1及び複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2のそれぞれには、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)とダイオードとの組合せが用いられる。この組合せでは、IGBTとダイオードとが逆並列に接続されている。また、IGBTに代えて、例えば、バイポーラトランジスタ又はMOS(Metal Oxide Semiconductor)パワートランジスタ等が用いられてもよい。 A combination of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a diode is used for each of the plurality of first switching elements Sup1 to Swn1 and the plurality of second switching elements Sup2 to Swn2. In this combination, an IGBT and a diode are connected in anti-parallel. Also, instead of IGBTs, for example, bipolar transistors or MOS (Metal Oxide Semiconductor) power transistors may be used.

第1電流検出器5aは、第1電力変換器4aと第1の3相巻線との間に設けられている。第1電流検出器5aは、U1相電流Iu1、V1相電流Iv1、及びW1相電流Iw1の値を、電流検出値Iu1s、Iv1s、及びIw1sとしてそれぞれ検出する。 The first current detector 5a is provided between the first power converter 4a and the first three-phase winding. The first current detector 5a detects the values of the U1-phase current Iu1, V1-phase current Iv1, and W1-phase current Iw1 as current detection values Iu1s, Iv1s, and Iw1s, respectively.

第1電流検出器5aは、複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1のオンオフ状態にかかわらず、U1相電流Iu1、V1相電流Iv1、及びW1相電流Iw1の値を常時検出することができる。従って、実施の形態1に係る電力変換装置は、U1相電流Iu1、V1相電流Iv1、及びW1相電流Iw1の値が検出できるか否かを考慮することなく、第1電力変換器4aの各第1スイッチング素子をオンにするかオフにするかを決定することができる。 The first current detector 5a can constantly detect the values of the U1-phase current Iu1, the V1-phase current Iv1, and the W1-phase current Iw1 regardless of the ON/OFF states of the plurality of first switching elements Sup1 to Swn1. Therefore, the power converter according to the first embodiment can detect each of the first power converter 4a without considering whether the values of the U1-phase current Iu1, the V1-phase current Iv1, and the W1-phase current Iw1 can be detected. It can be determined whether the first switching element is turned on or off.

第2電流検出器5bは、第2電力変換器4bと第2の3相巻線との間に設けられている。第2電流検出器5bは、U2相電流Iu2、V2相電流Iv2、及びW2相電流Iw2の値を、電流検出値Iu2s、Iv2s、及びIw2sとしてそれぞれ検出する。 The second current detector 5b is provided between the second power converter 4b and the second three-phase winding. The second current detector 5b detects the values of the U2-phase current Iu2, V2-phase current Iv2, and W2-phase current Iw2 as current detection values Iu2s, Iv2s, and Iw2s, respectively.

第2電流検出器5bは、複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2のオンオフ状態にかかわらず、U2相電流Iu2、V2相電流Iv2、及びW2相電流Iw2の値を常時検出することができる。従って、実施の形態1に係る電力変換装置は、U2相電流Iu2、V2相電流Iv2、及びW2相電流Iw2の値が検出できるか否かを考慮することなく、第2電力変換器4bの各第2スイッチング素子をオンにするかオフにするかを決定することができる。 The second current detector 5b can constantly detect the values of the U2-phase current Iu2, the V2-phase current Iv2, and the W2-phase current Iw2 regardless of the ON/OFF states of the plurality of second switching elements Sup2 to Swn2. Therefore, the power converter according to Embodiment 1 can detect each of the second power converter 4b without considering whether the values of the U2-phase current Iu2, the V2-phase current Iv2, and the W2-phase current Iw2 can be detected. It can be determined whether the second switching element is turned on or off.

制御部6は、電圧指令演算器7、第1オフセット演算器8a、第2オフセット演算器8b、第1オンオフ信号発生器9a、及び第2オンオフ信号発生器9bを有している。 The control unit 6 has a voltage command calculator 7, a first offset calculator 8a, a second offset calculator 8b, a first on/off signal generator 9a, and a second on/off signal generator 9b.

電圧指令演算器7は、交流回転機1に対する制御指令に基づいて、第1電圧指令を演算し、演算された第1電圧指令を第1オフセット演算器8aに入力する。第1電圧指令には、U1相に対する電圧指令Vu1、V1相に対する電圧指令Vv1、及びW1相に対する電圧指令Vw1が含まれている。 The voltage command calculator 7 calculates a first voltage command based on the control command for the AC rotary machine 1, and inputs the calculated first voltage command to the first offset calculator 8a. The first voltage command includes a voltage command Vu1 for the U1 phase, a voltage command Vv1 for the V1 phase, and a voltage command Vw1 for the W1 phase.

また、電圧指令演算器7は、交流回転機1に対する制御指令に基づいて、第2電圧指令を演算し、演算された第2電圧指令を第2オフセット演算器8bに入力する。第2電圧指令には、U2相に対する電圧指令Vu2、V2相に対する電圧指令Vv2、及びW2相に対する電圧指令Vw2が含まれている。 Also, the voltage command calculator 7 calculates a second voltage command based on the control command for the AC rotary machine 1, and inputs the calculated second voltage command to the second offset calculator 8b. The second voltage command includes a voltage command Vu2 for the U2 phase, a voltage command Vv2 for the V2 phase, and a voltage command Vw2 for the W2 phase.

電圧指令演算器7は、例えば、電流フィードバック制御又はV/F(Voltage/Frequency)制御により第1電圧指令及び第2電圧指令を演算する。 The voltage command calculator 7 calculates the first voltage command and the second voltage command by current feedback control or V/F (Voltage/Frequency) control, for example.

電流フィードバック制御による場合、電圧指令演算器7は、制御指令として、交流回転機1に対する電流指令を設定し、設定された電流指令に基づいて、電圧指令の振幅を決定する。より具体的に述べると、電圧指令演算器7は、交流回転機1に対する電流指令と、電流検出値Iu1s,Iv1s,Iw1sとの偏差が零となるように、比例積分制御によって第1電圧指令を演算する。また、電圧指令演算器7は、交流回転機1に対する電流指令と、電流検出値Iu2s,Iv2s,Iw2sとの偏差が零となるように、比例積分制御によって第2電圧指令を演算する。 In the case of current feedback control, the voltage command calculator 7 sets a current command for the AC rotating machine 1 as the control command, and determines the amplitude of the voltage command based on the set current command. More specifically, the voltage command calculator 7 calculates the first voltage command by proportional integral control so that the deviation between the current command for the AC rotating machine 1 and the current detection values Iu1s, Iv1s, Iw1s becomes zero. Calculate. Further, the voltage command calculator 7 calculates a second voltage command by proportional-integral control so that the deviation between the current command for the AC rotary machine 1 and the current detection values Iu2s, Iv2s, Iw2s becomes zero.

V/F制御による場合、電圧指令演算器7は、制御指令として、交流回転機1に対する速度指令又は周波数指令を設定し、設定された速度指令又は周波数指令に基づいて、電圧指令の振幅を決定する。 In the case of V/F control, the voltage command calculator 7 sets a speed command or frequency command for the AC rotating machine 1 as a control command, and determines the amplitude of the voltage command based on the set speed command or frequency command. do.

なお、V/F制御はフィードフォワード制御であるため、電圧指令演算器7は、U1相電流Iu1、V1相電流Iv1、W1相電流Iw1、U2相電流Iu2、V2相電流Iv2、及びW2相電流Iw2の情報を必要としない。従って、V/F制御による場合、U1相電流Iu1、V1相電流Iv1、W1相電流Iw1、U2相電流Iu2、V2相電流Iv2、及びW2相電流Iw2の情報は電圧指令演算器7に入力される必要はない。 Since the V/F control is feedforward control, the voltage command calculator 7 calculates U1-phase current Iu1, V1-phase current Iv1, W1-phase current Iw1, U2-phase current Iu2, V2-phase current Iv2, and W2-phase current Iw2 information is not required. Therefore, in the case of V/F control, information on the U1 phase current Iu1, V1 phase current Iv1, W1 phase current Iw1, U2 phase current Iu2, V2 phase current Iv2, and W2 phase current Iw2 is input to the voltage command calculator 7. you don't have to.

第1オフセット演算器8aは、第1オフセット電圧Voffset1を演算する。第1オフセット演算器8aは、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算することにより、第1印加電圧を得る。第1オフセット演算器8aは、得られた第1印加電圧を第1オンオフ信号発生器9aに出力する。 The first offset calculator 8a calculates a first offset voltage Voffset1. The first offset calculator 8a obtains the first applied voltage by subtracting the first offset voltage Voffset1 from the first voltage command. The first offset calculator 8a outputs the obtained first applied voltage to the first on/off signal generator 9a.

第1印加電圧には、各相に対応する3つの印加電圧、即ち、U1相に対応する印加電圧Vu1’、V1相に対応する印加電圧Vv1’、及びW1相に対応する印加電圧Vw1’が含まれている。つまり、第1印加電圧は、以下の式(1)により表される。 The first applied voltage includes three applied voltages corresponding to each phase, that is, applied voltage Vu1′ corresponding to U1 phase, applied voltage Vv1′ corresponding to V1 phase, and applied voltage Vw1′ corresponding to W1 phase. include. That is, the first applied voltage is represented by the following formula (1).

Figure 2023057811000002
Figure 2023057811000002

第2オフセット演算器8bは、第2オフセット電圧Voffset2を演算する。第2オフセット演算器8bは、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算することにより、第2印加電圧を得る。第2オフセット演算器8bは、得られた第2印加電圧を第2オンオフ信号発生器9bに出力する。 A second offset calculator 8b calculates a second offset voltage Voffset2. The second offset calculator 8b obtains the second applied voltage by subtracting the second offset voltage Voffset2 from the second voltage command. The second offset calculator 8b outputs the obtained second applied voltage to the second on/off signal generator 9b.

第2印加電圧には、各相に対応する3つの印加電圧、即ち、U2相に対応する印加電圧Vu2’、V2相に対応する印加電圧Vv2’、及びW2相に対応する印加電圧Vw2’が含まれている。つまり、第2印加電圧は、以下の式(2)により表される。 The second applied voltage includes three applied voltages corresponding to each phase, that is, applied voltage Vu2′ corresponding to U2 phase, applied voltage Vv2′ corresponding to V2 phase, and applied voltage Vw2′ corresponding to W2 phase. include. That is, the second applied voltage is represented by the following formula (2).

Figure 2023057811000003
Figure 2023057811000003

第1オンオフ信号発生器9aは、第1印加電圧と第1参照信号とを比較することにより、複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1に対する複数の第1オンオフ信号Qup1、Qun1、Qvp1、Qvn1、Qwp1、及びQwn1を算出する。第1参照信号は、搬送波信号である。第1オンオフ信号発生器9aは、算出された複数の第1オンオフ信号Qup1~Qwn1を第1電力変換器4aに出力する。 The first on/off signal generator 9a generates a plurality of first on/off signals Qup1, Qun1, Qvp1, Qvn1, Qwp1 for the plurality of first switching elements Sup1 to Swn1 by comparing the first applied voltage and the first reference signal. , and Qwn1. The first reference signal is a carrier signal. The first on/off signal generator 9a outputs the calculated plurality of first on/off signals Qup1 to Qwn1 to the first power converter 4a.

複数の第1オンオフ信号Qup1、Qvp1、Qwp1、Qun1、Qvn1、及びQwn1は、複数の第1スイッチング素子Sup1、Svp1、Swp1、Sun1、Svn1、及びSwn1をそれぞれオンオフする。 The plurality of first on/off signals Qup1, Qvp1, Qwp1, Qun1, Qvn1, and Qwn1 turn on and off the plurality of first switching elements Sup1, Svp1, Swp1, Sun1, Svn1, and Swn1, respectively.

複数の第1オンオフ信号Qup1~Qwn1の値が「1」である場合、第1オンオフ信号発生器9aは、対応する複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1をオンにするための信号を第1電力変換器4aに出力する。複数の第1オンオフ信号Qup1~Qwn1の値が「0」である場合、第1オンオフ信号発生器9aは、対応する複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1をオフにするための信号を第1電力変換器4aに出力する。 When the values of the plurality of first on/off signals Qup1 to Qwn1 are "1", the first on/off signal generator 9a outputs signals for turning on the corresponding plurality of first switching elements Sup1 to Swn1. Output to the converter 4a. When the values of the plurality of first on/off signals Qup1 to Qwn1 are "0", the first on/off signal generator 9a outputs signals for turning off the corresponding plurality of first switching elements Sup1 to Swn1. Output to the converter 4a.

第2オンオフ信号発生器9bは、第2印加電圧と第2参照信号とを比較することにより、複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2に対する複数の第2オンオフ信号Qup2、Qun2、Qvp2、Qvn2、Qwp2、及びQwn2を算出する。第2参照信号は、搬送波信号である。第2オンオフ信号発生器9bは、算出された複数の第2オンオフ信号Qup2~Qwn2を第2電力変換器4bに出力する。 The second on/off signal generator 9b generates a plurality of second on/off signals Qup2, Qun2, Qvp2, Qvn2, Qwp2 for the plurality of second switching elements Sup2 to Swn2 by comparing the second applied voltage and the second reference signal. , and Qwn2. The second reference signal is a carrier signal. The second on/off signal generator 9b outputs the calculated plurality of second on/off signals Qup2 to Qwn2 to the second power converter 4b.

複数の第2オンオフ信号Qup2、Qvp2、Qwp2、Qun2、Qvn2、及びQwn2は、複数の第2スイッチング素子Sup2、Svp2、Swp2、Sun2、Svn2、及びSwn2をそれぞれオンオフする。 The plurality of second on/off signals Qup2, Qvp2, Qwp2, Qun2, Qvn2, and Qwn2 turn on and off the plurality of second switching elements Sup2, Svp2, Swp2, Sun2, Svn2, and Swn2, respectively.

複数の第2オンオフ信号Qup2~Qwn2の値が「1」である場合、第2オンオフ信号発生器9bは、対応する複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2をオンにするための信号を第2電力変換器4bに出力する。複数の第2オンオフ信号Qup2~Qwn2の値が「0」である場合、第2オンオフ信号発生器9bは、対応する複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2をオフにするための信号を第2電力変換器4bに出力する。 When the values of the plurality of second on/off signals Qup2-Qwn2 are "1", the second on-off signal generator 9b generates signals for turning on the corresponding plurality of second switching elements Sup2-Swn2. Output to the converter 4b. When the values of the plurality of second on/off signals Qup2-Qwn2 are "0", the second on-off signal generator 9b generates a signal for turning off the corresponding plurality of second switching elements Sup2-Swn2. Output to the converter 4b.

図2は、図1の第1の3相巻線U1,V1,W1の位相と第2の3相巻線U2,V2,W2の位相との関係を示す図である。第1の3相巻線U1,V1,W1と第2の3相巻線U2,V2,W2との位相差は電気角で30度である。より具体的に述べると、U2相の巻線の位相は、U1相の巻線の位相に対して30度進んでいる。V2相の巻線の位相は、V1相の巻線の位相に対して30度進んでいる。W2相の巻線の位相は、W1相の巻線の位相に対して30度進んでいる。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the phases of the first three-phase windings U1, V1, W1 and the phases of the second three-phase windings U2, V2, W2 in FIG. The phase difference between the first three-phase windings U1, V1, W1 and the second three-phase windings U2, V2, W2 is 30 electrical degrees. More specifically, the phase of the U2 winding leads the phase of the U1 winding by 30 degrees. The phase of the V2-phase winding leads the phase of the V1-phase winding by 30 degrees. The phase of the W2-phase winding leads the phase of the W1-phase winding by 30 degrees.

図3は、図1の第1電力変換器4aによって出力される第1電圧ベクトルを示す図である。第1電力変換器4aは、複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1のオンオフ状態に応じて、8つの第1電圧ベクトルのいずれか1つを出力する。8つの第1電圧ベクトルは、V0(1)、V1(1)、V2(1)、V3(1)、V4(1)、V5(1)、V6(1)、及びV7(1)である。 FIG. 3 is a diagram showing the first voltage vector output by the first power converter 4a of FIG. The first power converter 4a outputs one of the eight first voltage vectors according to the ON/OFF states of the plurality of first switching elements Sup1 to Swn1. The eight first voltage vectors are V0(1), V1(1), V2(1), V3(1), V4(1), V5(1), V6(1), and V7(1) .

ここで、V0(1)及びV7(1)は零電圧ベクトルである。第1電力変換器4aが零電圧ベクトルを出力しているとき、第1電力変換器4aの母線電流である第1母線電流Iinv1は零となる。また、V1(1)、V2(1)、V3(1)、V4(1)、V5(1)、及びV6(1)は有効電圧ベクトルである。第1電力変換器4aが有効電圧ベクトルを出力しているとき、第1母線電流Iinv1は、各相の電流値又はその反転値となる。 where V0(1) and V7(1) are zero voltage vectors. When the first power converter 4a outputs the zero voltage vector, the first bus current Iinv1, which is the bus current of the first power converter 4a, becomes zero. Also, V1(1), V2(1), V3(1), V4(1), V5(1), and V6(1) are effective voltage vectors. When the first power converter 4a is outputting the effective voltage vector, the first bus current Iinv1 is the current value of each phase or its inverted value.

図4は、複数の第1オンオフ信号Qup1~Qwn1と、第1電圧ベクトルとの関係を示す図である。図4に示すように、複数の第1オンオフ信号Qup1~Qwn1の値の組合せは、8通りである。例えば、Qup1が「0」、Qun1が「1」、Qvp1が「0」、Qvn1が「1」、Qwp1が「0」、Qwn1が「1」である場合、第1電力変換器4aは、第1電圧ベクトルとしてV0(1)を出力する。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the plurality of first on/off signals Qup1-Qwn1 and the first voltage vector. As shown in FIG. 4, there are eight combinations of values of the plurality of first on/off signals Qup1 to Qwn1. For example, when Qup1 is "0", Qun1 is "1", Qvp1 is "0", Qvn1 is "1", Qwp1 is "0", and Qwn1 is "1", the first power converter 4a Output V0(1) as one voltage vector.

図5は、図1の第2電力変換器4bによって出力される第2電圧ベクトルを示す図である。また、図5には、比較のため、図3の第1電圧ベクトルが破線により表されている。第2電力変換器4bは、複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2のオンオフ状態に応じて、8つの第2電圧ベクトルのいずれか1つを出力する。8つの第2電圧ベクトルは、V0(2)、V1(2)、V2(2)、V3(2)、V4(2)、V5(2)、V6(2)、及びV7(2)である。 FIG. 5 is a diagram showing the second voltage vector output by the second power converter 4b of FIG. Also, in FIG. 5, the first voltage vector of FIG. 3 is represented by a dashed line for comparison. The second power converter 4b outputs any one of the eight second voltage vectors according to the ON/OFF states of the plurality of second switching elements Sup2 to Swn2. The eight second voltage vectors are V0(2), V1(2), V2(2), V3(2), V4(2), V5(2), V6(2), and V7(2) .

ここで、V0(2)及びV7(2)は零電圧ベクトルである。第2電力変換器4bが零電圧ベクトルを出力しているとき、第2電力変換器4bの母線電流である第2母線電流Iinv2は零となる。また、V1(2)、V2(2)、V3(2)、V4(2)、V5(2)、及びV6(2)は有効電圧ベクトルである。第2電力変換器4bが有効電圧ベクトルを出力しているとき、第2母線電流Iinv2は、各相の電流値又はその反転値となる。 where V0(2) and V7(2) are zero voltage vectors. When the second power converter 4b is outputting the zero voltage vector, the second bus current Iinv2, which is the bus current of the second power converter 4b, becomes zero. Also, V1(2), V2(2), V3(2), V4(2), V5(2), and V6(2) are effective voltage vectors. When the second power converter 4b is outputting the effective voltage vector, the second bus line current Iinv2 becomes the current value of each phase or its inverted value.

第1の3相巻線と第2の3相巻線との位相差は30度であるので、V1(1)とV1(2)、V2(1)とV2(2)、V3(1)とV3(2)、V4(1)とV4(2)、V5(1)とV5(2)、V6(1)とV6(2)とはそれぞれ位相が30度ずれている。例えば、第2電圧ベクトルV1(2)の位相は、第1電圧ベクトルV1(1)の位相に対して30度進んでいるが、第1電圧ベクトルV2(1)の位相に対しては30度遅れている。 Since the phase difference between the first three-phase winding and the second three-phase winding is 30 degrees, V1(1) and V1(2), V2(1) and V2(2), V3(1) and V3(2), V4(1) and V4(2), V5(1) and V5(2), and V6(1) and V6(2) are out of phase with each other by 30 degrees. For example, the phase of the second voltage vector V1(2) leads the phase of the first voltage vector V1(1) by 30 degrees, but the phase of the first voltage vector V2(1) leads by 30 degrees. Running late.

図6は、複数の第2オンオフ信号Qup2~Qwn2と、第2電圧ベクトルとの関係を示す図である。図6に示すように、複数の第2オンオフ信号Qup2~Qwn2の値の組合せは、8通りである。例えば、Qup2が「0」、Qun2が「1」、Qvp2が「0」、Qvn2が「1」、Qwp2が「0」、Qwn2が「1」である場合、第2電力変換器4bは、第2電圧ベクトルとしてV0(2)を出力する。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the plurality of second on/off signals Qup2-Qwn2 and the second voltage vector. As shown in FIG. 6, there are eight combinations of values of the plurality of second on/off signals Qup2 to Qwn2. For example, when Qup2 is "0", Qun2 is "1", Qvp2 is "0", Qvn2 is "1", Qwp2 is "0", and Qwn2 is "1", the second power converter 4b Output V0(2) as a two-voltage vector.

図7は、図1の第1オフセット演算器8aが実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。第1オフセット演算器8aは、第1オフセット電圧Voffset1を図7のルーチンに従って演算する。図7のルーチンは、例えば、第1オフセット演算器8aに第1電圧指令Vu1,Vv1,Vw1が到来する毎に実行されるようになっている。 FIG. 7 is a flow chart showing an offset calculation routine executed by the first offset calculator 8a of FIG. The first offset calculator 8a calculates the first offset voltage Voffset1 according to the routine of FIG. The routine of FIG. 7 is executed, for example, each time the first voltage commands Vu1, Vv1, Vw1 arrive at the first offset calculator 8a.

ここで、第1電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第1電圧最大相、第1電圧中間相、及び第1電圧最小相と呼ぶことにする。また、第1電圧最大相に対する電圧指令をVmax1と呼び、第1電圧中間相に対する電圧指令をVmid1と呼び、第1電圧最小相に対する電圧指令をVmin1と呼ぶことにする。また、第1電圧指令Vu1,Vv1,Vw1のうち、絶対値が最大となる相を第1電圧絶対値最大相と呼ぶこととする。 Here, each phase in the first voltage command is called a first voltage maximum phase, a first voltage intermediate phase, and a first voltage minimum phase in descending order of voltage command. The voltage command for the first voltage maximum phase is called Vmax1, the voltage command for the first voltage intermediate phase is called Vmid1, and the voltage command for the first voltage minimum phase is called Vmin1. Among the first voltage commands Vu1, Vv1, and Vw1, the phase having the maximum absolute value is called the first voltage absolute value maximum phase.

図7のルーチンが開始されると、第1オフセット演算器8aは、ステップS130において、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致するか否かを判定する。 When the routine of FIG. 7 is started, the first offset calculator 8a determines whether or not the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase match in step S130.

第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致している場合、第1オフセット演算器8aは、ステップS131において、第1オフセット電圧Voffset1を、第1電圧最大相に対する電圧指令Vmax1と電源電圧Vdcとの差Vmax1-Vdcに設定する。次いで、第1オフセット演算器8aは、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第1電圧最大相に対応する印加電圧が第1参照信号の最大値と一致する。 If the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase match, the first offset calculator 8a converts the first offset voltage Voffset1 to the voltage command Vmax1 for the first voltage maximum phase in step S131. It is set to the difference Vmax1-Vdc from the power supply voltage Vdc. Next, the first offset computing unit 8a once terminates this routine. That is, in this case, the applied voltage corresponding to the first voltage maximum phase matches the maximum value of the first reference signal.

一方、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致していない場合、つまり第1電圧絶対値最大相と第1電圧最小相とが一致している場合、第1オフセット演算器8aは、ステップS132において、第1オフセット電圧Voffset1を第1電圧最小相に対する電圧指令Vmin1に設定し、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第1電圧最小相に対応する印加電圧が第1参照信号の最小値と一致する。なお、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致していないということは、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最小相とが一致しているということに等しい。 On the other hand, if the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase do not match, that is, if the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage minimum phase match, the first offset calculator In step S132, 8a sets the first offset voltage Voffset1 to the voltage command Vmin1 for the first voltage minimum phase, and temporarily terminates this routine. That is, in this case, the applied voltage corresponding to the first voltage minimum phase matches the minimum value of the first reference signal. Note that the fact that the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase do not match means that the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage minimum phase match.

即ち、第1オフセット演算器8aは、第1印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧のいずれか1つが第1参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する。 That is, the first offset calculator 8a calculates the offset from the first voltage command so that any one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the first applied voltage matches the maximum value or the minimum value of the first reference signal. Subtract the first offset voltage Voffset1.

図8は、図1の第1オンオフ信号発生器9aの動作を説明するための図である。図8において、U1相に対する電圧指令Vu1、V1相に対する電圧指令Vv1、W1相に対する電圧指令Vw1には、Vu1>Vv1>Vw1の関係が成り立っている。これは、図7において、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致している場合に相当する。C1は第1搬送波信号である。C2は第2搬送波信号である。第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2は、いずれも最小値が0、最大値がVdc、周期がTcの三角波である搬送波信号である。第1搬送波信号C1と第2搬送波信号C2との位相差は180度である。 FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the first on/off signal generator 9a of FIG. In FIG. 8, the voltage command Vu1 for the U1 phase, the voltage command Vv1 for the V1 phase, and the voltage command Vw1 for the W1 phase have a relationship of Vu1>Vv1>Vw1. This corresponds to the case where the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase match in FIG. C1 is the first carrier signal. C2 is the second carrier signal. The first carrier wave signal C1 and the second carrier wave signal C2 are both triangular wave signals with a minimum value of 0, a maximum value of Vdc, and a period of Tc. The phase difference between the first carrier signal C1 and the second carrier signal C2 is 180 degrees.

第1オンオフ信号発生器9aは、第1参照信号としての第1搬送波信号C1と、U1相の印加電圧Vu1’とを比較する。U1相の印加電圧Vu1’が第1搬送波信号C1以上である場合、第1オンオフ信号発生器9aは、Qup1及びQun1としてそれぞれ「1」及び「0」を第1電力変換器4aに出力する。U1相の印加電圧Vu1’が第1搬送波信号C1よりも小さい場合、第1オンオフ信号発生器9aは、Qup1及びQun1としてそれぞれ「0」及び「1」を第1電力変換器4aに出力する。 The first on/off signal generator 9a compares the first carrier wave signal C1 as the first reference signal with the U1-phase applied voltage Vu1'. When the U1-phase applied voltage Vu1' is greater than or equal to the first carrier wave signal C1, the first on/off signal generator 9a outputs "1" and "0" as Qup1 and Qun1, respectively, to the first power converter 4a. When the U1-phase applied voltage Vu1' is smaller than the first carrier wave signal C1, the first on/off signal generator 9a outputs "0" and "1" as Qup1 and Qun1, respectively, to the first power converter 4a.

ここで、第1印加電圧Vu1’は、電源電圧Vdcと等しい。つまり、第1印加電圧Vu1’は、第1参照信号の最大値に一致している。従って、搬送波信号の1周期Tcにおいて、Qup1は常に「1」を出力し、Qun1は常に「0」を出力する。このため、図8に示す期間においては、U1相のスイッチング素子のスイッチング動作は停止している。この場合のU1相は第1スイッチング停止相と呼ばれる。このように、第1スイッチング停止相は、第1印加電圧を第1参照信号の最大値又は最小値に一致させた相である。 Here, the first applied voltage Vu1' is equal to the power supply voltage Vdc. That is, the first applied voltage Vu1' matches the maximum value of the first reference signal. Therefore, Qup1 always outputs "1" and Qun1 always outputs "0" in one period Tc of the carrier wave signal. Therefore, during the period shown in FIG. 8, the switching operation of the U1-phase switching element is stopped. The U1 phase in this case is called the first switching stop phase. Thus, the first switching stop phase is a phase in which the first applied voltage is matched with the maximum value or minimum value of the first reference signal.

U1相が第1スイッチング停止相となるため、実質的にV1相及びW1相の2つの相によって変調が行われる。このような変調は、第1上べた二相変調と呼ばれる。即ち、第1上べた二相変調は、第1電圧最大相に対応する印加電圧が第1参照信号の最大値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する変調である。 Since the U1 phase is the first switching stop phase, modulation is substantially performed by two phases, the V1 phase and the W1 phase. Such modulation is called first flat biphasic modulation. That is, the first flat two-phase modulation is modulation in which the first offset voltage Voffset1 is subtracted from the first voltage command so that the applied voltage corresponding to the first voltage maximum phase matches the maximum value of the first reference signal. be.

その結果、第1電力変換器4aは、第1電圧ベクトルとして、t1~t2においてV2(1)、t2~t3においてV1(1)、t3~t5においてV6(1)、t5~t6においてV1(1)、及びt6~t7においてV2(1)をそれぞれ出力する。力行運転時には、力率角は0度又は0度に近い場合が多い。 As a result, the first power converter 4a outputs V2(1) from t1 to t2, V1(1) from t2 to t3, V6(1) from t3 to t5, and V1(1) from t5 to t6 as the first voltage vector. 1) and V2(1) at t6 to t7, respectively. During power running, the power factor angle is often 0 degrees or close to 0 degrees.

なお、図7において、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致していない場合には、制御部6は、第1下べた二相変調を実施する。即ち、第1下べた二相変調は、第1電圧最小相に対応する印加電圧が第1参照信号の最小値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する変調である。 In addition, in FIG. 7, when the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase do not match, the control unit 6 performs the first two-phase modulation. That is, the first flat two-phase modulation is a modulation that subtracts the first offset voltage Voffset1 from the first voltage command so that the applied voltage corresponding to the first voltage minimum phase matches the minimum value of the first reference signal. be.

図9は、図1の第1オンオフ信号発生器9aにおける搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。図9において、ハッチングをかけた部分は、第1スイッチング停止相に対応している。例えば、電圧位相が0度~30度の範囲において、第1電圧絶対値最大相はU1相である。また、第1電圧最大相はU1相である。この場合、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致しているため、第1オフセット演算器8aにより、U1相の印加電圧Vu1’は、第1搬送波信号C1の最大電圧と等しくされる。そのため、U1相のスイッチング素子Sup1,Sun1は、電圧位相が0度~30度の範囲において、オンオフしない。つまり、電圧位相が0度~30度の範囲において、U1相が第1スイッチング停止相となる。 FIG. 9 is a diagram showing an example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a of FIG. In FIG. 9, the hatched portion corresponds to the first switching stop phase. For example, in the voltage phase range of 0 degrees to 30 degrees, the first voltage absolute value maximum phase is the U1 phase. Also, the first voltage maximum phase is the U1 phase. In this case, since the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase match, the applied voltage Vu1′ of the U1 phase is determined by the first offset calculator 8a as the maximum voltage of the first carrier wave signal C1. made equal. Therefore, the U1-phase switching elements Sup1 and Sun1 do not turn on or off in the voltage phase range of 0 degrees to 30 degrees. That is, the U1 phase becomes the first switching stop phase in the voltage phase range of 0 degrees to 30 degrees.

U1相に対しては、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれが選択されてもQup1及びQun1の出力結果は変わらないため、図9では、U1相にハッチングがかけられている。また、V1相に対応する第1参照信号としては、第1搬送波信号C1が選択され、W1相に対応する第1参照信号としては、第2搬送波信号C2が選択される。 For the U1 phase, the output results of Qup1 and Qun1 do not change regardless of which of the first carrier signal C1 and the second carrier signal C2 is selected as the first reference signal. It is hung. The first carrier signal C1 is selected as the first reference signal corresponding to the V1 phase, and the second carrier signal C2 is selected as the first reference signal corresponding to the W1 phase.

例えば、力率角が0度であり、且つ電圧位相が25度である場合に、第1スイッチング停止相以外の2つの相の第1参照信号として異なる搬送波信号が選択されると、図8のような電圧ベクトルが出力される。2つの相の第1参照信号として異なる搬送波信号が選択されるとは、一方の相の第1参照信号として第1搬送波信号C1が選択され、他方の相の第1参照信号として第2搬送波信号C2が選択されることである。 For example, when the power factor angle is 0 degrees and the voltage phase is 25 degrees, different carrier signals are selected as the first reference signals for the two phases other than the first switching stop phase, as shown in FIG. A voltage vector such as Different carrier signals are selected as the first reference signals of the two phases means that the first carrier signal C1 is selected as the first reference signal of one phase and the second carrier signal is selected as the first reference signal of the other phase. C2 is selected.

このとき、電圧ベクトルV1(1)、V2(1)、V6(1)が出力され、母線電流はそれぞれIu1、-Iw1、-Iv1となる。ここで、Iu1>0、Iv1<0、Iw1<0であるので、母線には常に正の電流が流れる。 At this time, voltage vectors V1(1), V2(1), and V6(1) are output, and the bus line currents are Iu1, -Iw1, and -Iv1, respectively. Here, since Iu1>0, Iv1<0, and Iw1<0, a positive current always flows through the bus.

図10は、図8に対する比較例としての電力変換装置における第1オンオフ信号及び第1電圧ベクトルを示す図である。即ち、図10は、比較例としての第1オンオフ信号発生器9aの動作を説明するための図である。一方、第1スイッチング停止相以外の2つの相の第1参照信号として同一の搬送波信号が選択されると、図10のような電圧ベクトルが出力される。2つの相の第1参照信号として同一の搬送波信号が選択されるとは、2つの相の第1参照信号として同時に第1搬送波信号C1が選択されるか、同時に第2搬送波信号C2が選択されるかのいずれかである。 10 is a diagram showing a first on/off signal and a first voltage vector in a power conversion device as a comparative example with respect to FIG. 8. FIG. That is, FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the first on/off signal generator 9a as a comparative example. On the other hand, when the same carrier wave signal is selected as the first reference signals of the two phases other than the first switching stop phase, voltage vectors such as those shown in FIG. 10 are output. The selection of the same carrier wave signal as the first reference signals of the two phases means that the first carrier signal C1 is selected at the same time as the first reference signals of the two phases, or the second carrier wave signal C2 is selected at the same time. or

このとき、電圧ベクトルV1(1)、V2(1)、V7(1)が出力され、母線電流はそれぞれIu1、-Iw1、0となる。ここで、Iu1>0、Iw1<0であるから、母線には正の電流が流れる場合と電流が流れない場合とがある。 At this time, voltage vectors V1(1), V2(1), and V7(1) are output, and bus line currents are Iu1, -Iw1, and 0, respectively. Here, since Iu1>0 and Iw1<0, there are cases where a positive current flows through the bus and cases where no current flows.

従って、コンデンサ電流を小さくするには、第1スイッチング停止相以外の2つの相において選択される搬送波信号の位相が180度異なっていればよい。第1スイッチング停止相の変化に合わせて、搬送波信号を60度毎に切り替える場合、V1相では、まず電圧位相30度において搬送波信号を切り替える必要がある。電圧位相が30度のとき、V1相は第1電圧中間相であるため、第1スイッチング停止相にはならない。 Therefore, in order to reduce the capacitor current, the phases of the carrier signals selected in the two phases other than the first switching stop phase should differ by 180 degrees. When switching the carrier wave signal every 60 degrees in accordance with the change of the first switching stop phase, it is necessary to first switch the carrier wave signal at the voltage phase of 30 degrees in the V1 phase. When the voltage phase is 30 degrees, since the V1 phase is the first voltage intermediate phase, it does not become the first switching stop phase.

図11は、図1の第1オンオフ信号発生器9aの動作を説明するための図である。図11は、理想的に搬送波信号が切り替わった場合のQup1、Qvp1、Qwp1の変化を示している。V1相の印加電圧Vv1’は、t10~t12において第1搬送波信号C1と比較され、t12~t14において第2搬送波信号C2と比較される。t12以降の第1印加電圧についての演算は、通常、t12以前に完了しているため、t12以前に搬送波信号の切り替えの要否は判明している。 FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the first on/off signal generator 9a of FIG. FIG. 11 shows changes in Qup1, Qvp1, and Qwp1 when the carrier signal is ideally switched. The applied voltage Vv1' of the V1 phase is compared with the first carrier wave signal C1 from t10 to t12, and with the second carrier wave signal C2 from t12 to t14. Since the calculation of the first applied voltage after t12 is normally completed before t12, it is known before t12 whether or not the carrier signal needs to be switched.

図12は、図11に対する比較例として、搬送波信号の切り替えタイミングが適切に設定されなかった場合における第1オンオフ信号発生器9aの動作を説明するための図である。例えば、第1印加電圧の演算がt15で完了し、その時点で搬送波信号を切り替えたとすると、本来、第1オンオフ信号発生器9aがt15においてQvpを「0」から「1」へ変更する制御が実施できなくなる。従って、t10~t12において出力されるべきV1相の印加電圧Vv1’が適切に出力されなくなり、これにより、3相電流が乱れてしまう。 FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the first on/off signal generator 9a when the switching timing of the carrier wave signal is not appropriately set as a comparative example with respect to FIG. For example, if the calculation of the first applied voltage is completed at t15 and the carrier wave signal is switched at that time, the first on/off signal generator 9a should be controlled to change Qvp from "0" to "1" at t15. becomes unenforceable. Therefore, the applied voltage Vv1' of the V1 phase, which should be output from t10 to t12, is not properly output, thereby disturbing the three-phase current.

このような問題を回避して、図11に示すように、第1印加電圧が適切に出力されるようにするには、搬送波信号の切り替えと第1印加電圧の出力とをt12において同期させる必要がある。しかし、廉価なマイコンを用いた場合には、同期させる処理が困難な場合がある。 In order to avoid such a problem and appropriately output the first applied voltage as shown in FIG. 11, it is necessary to synchronize the switching of the carrier wave signal and the output of the first applied voltage at t12. There is However, if an inexpensive microcomputer is used, it may be difficult to synchronize.

図13は、図1の第1オンオフ信号発生器9aにおける搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。これによれば、搬送波信号の切り替えと第1印加電圧の反映とを同期させなくとも、V1相の印加電圧Vv1’が適切に出力されなくなるという問題を回避することができる。図9に示すように搬送波信号を設定すると、第1電圧中間相において搬送波信号の切り替えが必要となるが、図13に示すように搬送波信号を設定することにより、搬送波信号の切り替えの頻度を低くすることができる。 FIG. 13 is a diagram showing an example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a of FIG. According to this, even if the switching of the carrier wave signal and the reflection of the first applied voltage are not synchronized, it is possible to avoid the problem that the applied voltage Vv1' of the V1 phase is not properly output. If the carrier wave signal is set as shown in FIG. 9, it is necessary to switch the carrier wave signal in the first voltage intermediate phase. However, by setting the carrier wave signal as shown in FIG. can do.

U1相では、210度~330度において第1搬送波信号C1が選択され、30度~150度において第2搬送波信号C2が選択される。V1相では、0度~90度及び330度~360度において第1搬送波信号C1が選択され、150度~270度において第2搬送波信号C2が選択される。W1相では、90度~210度において第1搬送波信号C1が選択され、0度~30度及び270度~360度において第2搬送波信号C2が選択される。 In the U1 phase, the first carrier signal C1 is selected between 210 degrees and 330 degrees, and the second carrier signal C2 is selected between 30 degrees and 150 degrees. In the V1 phase, the first carrier signal C1 is selected at 0 to 90 degrees and 330 to 360 degrees, and the second carrier signal C2 is selected at 150 to 270 degrees. In the W1 phase, the first carrier signal C1 is selected between 90 degrees and 210 degrees, and the second carrier signal C2 is selected between 0 degrees and 30 degrees and between 270 degrees and 360 degrees.

1つの相において、第1搬送波信号C1が選択されている区間と第2搬送波信号C2が選択されている区間との間には、第1スイッチング停止相となる区間が挟まれる。 In one phase, a section serving as a first switching stop phase is interposed between a section in which the first carrier signal C1 is selected and a section in which the second carrier signal C2 is selected.

搬送波信号1周期において、第1スイッチング停止相となっている相における第1オンオフ信号は変化しない。そのため、第1スイッチング停止相において搬送波信号が切り替えられても第1オンオフ信号は変化しない。 In one period of the carrier wave signal, the first on/off signal in the phase that is the first switching stop phase does not change. Therefore, even if the carrier wave signal is switched in the first switching stop phase, the first on/off signal does not change.

本実施の形態1では、図13の左から右に変化する回転方向であれば、U1相における第1参照信号としては、150度~210度において第1搬送波信号C1が選択され、330度~360度又は0度~30度において第2搬送波信号C2が選択される。V1相における第1参照信号としては、270度~330度において第1搬送波信号C1が選択され、90度~150度において第2搬送波信号C2が選択される。W1相における第1参照信号としては、30度~90度において第1搬送波信号C1が選択され、210度~270度において第2搬送波信号C2が選択される。 In the present embodiment 1, if the direction of rotation changes from left to right in FIG. A second carrier signal C2 is selected at 360 degrees or from 0 to 30 degrees. As the first reference signal in the V1 phase, the first carrier signal C1 is selected between 270 degrees and 330 degrees, and the second carrier signal C2 is selected between 90 degrees and 150 degrees. As the first reference signal in the W1 phase, the first carrier signal C1 is selected between 30 degrees and 90 degrees, and the second carrier signal C2 is selected between 210 degrees and 270 degrees.

図14は、図1の第1オンオフ信号発生器9aが実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。第1オンオフ信号発生器9aは、搬送波信号の選択を以下のように行う。図14のルーチンは、例えば、第1オンオフ信号発生器9aに第1印加電圧Vu1’,Vv1’,Vw1’が到来する毎に実行されるようになっている。 FIG. 14 is a flow chart showing a carrier wave signal selection routine executed by the first on/off signal generator 9a of FIG. The first on/off signal generator 9a selects a carrier wave signal as follows. The routine of FIG. 14 is executed, for example, each time the first applied voltages Vu1', Vv1', Vw1' arrive at the first on/off signal generator 9a.

図14のルーチンが開始されると、第1オンオフ信号発生器9aは、ステップS140において、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致しているか否かを判定する。 When the routine of FIG. 14 is started, the first on/off signal generator 9a determines whether or not the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase match in step S140.

第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致している場合、第1オンオフ信号発生器9aは、ステップS141において、第1電圧絶対値最大相の搬送波信号として第2搬送波信号C2を選択し、本ルーチンを一旦終了する。 When the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase match, in step S141, the first on/off signal generator 9a selects the second carrier signal C2 as the carrier signal of the first voltage absolute value maximum phase. to exit this routine.

一方、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致していない場合、第1オンオフ信号発生器9aは、ステップS142において、第1電圧絶対値最大相の搬送波信号として第1搬送波信号C1を選択し、本ルーチンを一旦終了する。 On the other hand, if the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase do not match, in step S142, the first on/off signal generator 9a selects the first carrier wave as the carrier wave signal of the first voltage absolute value maximum phase. The signal C1 is selected, and this routine is temporarily terminated.

なお、図示しないが、第1オンオフ信号発生器9aは、第1電圧絶対値最大相以外の2つの相における搬送波信号として、前回選択された搬送波信号を保持する。 Although not shown, the first on/off signal generator 9a holds the previously selected carrier wave signal as the carrier wave signal in two phases other than the first voltage absolute value maximum phase.

つまり、第1オンオフ信号発生器9aは、3相のうちのある相において、相の状態がスイッチング停止状態となるとき、印加電圧が搬送波信号の最大値と一致するとき、又は印加電圧が搬送波信号の最小値と一致するときに搬送波信号を切り替える。これにより、搬送波信号の切り替えによって生じる印加電圧の乱れが抑制される。 In other words, the first on/off signal generator 9a controls, in one of the three phases, when the state of the phase is the switching stop state, when the applied voltage matches the maximum value of the carrier wave signal, or when the applied voltage Switch the carrier signal when it meets the minimum value of . This suppresses the disturbance of the applied voltage caused by the switching of the carrier wave signal.

図15は、図1の第2オフセット演算器8bが実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。第2オフセット演算器8bは、第2オフセット電圧Voffset2を図15のルーチンに従って演算する。図15のルーチンは、例えば、第2オフセット演算器8bに第2電圧指令Vu2,Vv2,Vw2が到来する毎に実行されるようになっている。 FIG. 15 is a flow chart showing an offset calculation routine executed by the second offset calculator 8b of FIG. The second offset calculator 8b calculates the second offset voltage Voffset2 according to the routine of FIG. The routine of FIG. 15 is executed, for example, each time the second voltage commands Vu2, Vv2, Vw2 arrive at the second offset calculator 8b.

ここで、第2電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第2電圧最大相、第2電圧中間相、及び第2電圧最小相と呼ぶこととする。また、第2電圧最大相に対する電圧指令をVmax2と呼び、第2電圧中間相に対する電圧指令をVmid2と呼び、第2電圧最小相に対する電圧指令をVmin2と呼ぶこととする。また、第2電圧指令Vu2,Vv2,Vw2のうち、絶対値が最大となる相を第2電圧絶対値最大相と呼ぶこととする。 Here, each phase in the second voltage command is called a second maximum voltage phase, a second intermediate voltage phase, and a second minimum voltage phase in descending order of voltage command. The voltage command for the second voltage maximum phase is called Vmax2, the voltage command for the second voltage intermediate phase is called Vmid2, and the voltage command for the second voltage minimum phase is called Vmin2. Among the second voltage commands Vu2, Vv2, and Vw2, the phase having the maximum absolute value is called the second voltage maximum absolute value phase.

図15のルーチンが開始されると、第2オフセット演算器8bは、ステップS150において、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致するか否かを判定する。 When the routine of FIG. 15 is started, the second offset calculator 8b determines whether or not the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase match in step S150.

第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致している場合、第2オフセット演算器8bは、ステップS151において、第2オフセット電圧Voffset2を、第2電圧最大相に対する電圧指令Vmax2と電源電圧Vdcとの差Vmax2-Vdcに設定する。次いで、第2オフセット演算器8bは、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第2電圧最大相に対応する印加電圧が第2参照信号の最大値と一致する。 If the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase match, the second offset calculator 8b converts the second offset voltage Voffset2 to the voltage command Vmax2 for the second voltage maximum phase in step S151. It is set to the difference Vmax2-Vdc from the power supply voltage Vdc. Next, the second offset computing unit 8b once terminates this routine. That is, in this case, the applied voltage corresponding to the second voltage maximum phase matches the maximum value of the second reference signal.

一方、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致していない場合、つまり第2電圧絶対値最大相と第2電圧最小相とが一致している場合、第2オフセット演算器8bは、ステップS152において、第2オフセット電圧Voffset2を第2電圧最小相に対する電圧指令Vmin2に設定し、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第2電圧最小相に対応する印加電圧が第2参照信号の最小値と一致する。なお、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最小相とが一致していないということは、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最小相とが一致しているということに等しい。 On the other hand, if the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase do not match, that is, if the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage minimum phase match, the second offset calculator In step S152, 8b sets the second offset voltage Voffset2 to the voltage command Vmin2 for the second voltage minimum phase, and temporarily ends this routine. That is, in this case, the applied voltage corresponding to the second voltage minimum phase matches the minimum value of the second reference signal. Note that the fact that the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage minimum phase do not match means that the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage minimum phase match.

即ち、第2オフセット演算器8bは、第2印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧のいずれか1つが第2参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する。 That is, the second offset computing unit 8b calculates from the second voltage command such that any one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the second applied voltage matches the maximum value or the minimum value of the second reference signal. Subtract the second offset voltage Voffset2.

図16は、図1の第2オンオフ信号発生器9bが実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。第1オンオフ信号発生器9aが図14のように搬送波信号を選択する場合、第2オンオフ信号発生器9bは、図16のように搬送波信号を選択する。図16のルーチンは、例えば、第2オンオフ信号発生器9bに第2印加電圧Vu2’,Vv2’,Vw2’が到来する毎に実行されるようになっている。 FIG. 16 is a flow chart showing a carrier wave signal selection routine executed by the second on/off signal generator 9b of FIG. When the first on/off signal generator 9a selects the carrier signal as shown in FIG. 14, the second on/off signal generator 9b selects the carrier signal as shown in FIG. The routine of FIG. 16 is executed, for example, each time the second applied voltages Vu2', Vv2', Vw2' arrive at the second on/off signal generator 9b.

図16のルーチンが開始されると、第2オンオフ信号発生器9bは、ステップS160において、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致しているか否かを判定する。 When the routine of FIG. 16 is started, the second on/off signal generator 9b determines whether or not the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase match in step S160.

第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致している場合、第2オンオフ信号発生器9bは、ステップS161において、第2電圧絶対値最大相の搬送波信号として第2搬送波信号C2を選択し、本ルーチンを一旦終了する。 If the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase match, in step S161, the second on/off signal generator 9b selects the second carrier signal C2 as the carrier signal of the second voltage absolute value maximum phase. to exit this routine.

一方、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致していない場合、第2オンオフ信号発生器9bは、ステップS162において、第1電圧絶対値最大相の搬送波信号として第1搬送波信号C1を選択し、本ルーチンを一旦終了する。 On the other hand, if the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase do not match, the second on/off signal generator 9b selects the first carrier wave as the carrier wave signal of the first voltage absolute value maximum phase in step S162. The signal C1 is selected, and this routine is temporarily terminated.

なお、図示しないが、第2オンオフ信号発生器9bは、第2電圧絶対値最大相以外の2つの相における搬送波信号として、前回選択された搬送波信号を保持する。 Although not shown, the second on/off signal generator 9b holds the previously selected carrier wave signal as the carrier wave signal in two phases other than the second voltage absolute value maximum phase.

つまり、第2オンオフ信号発生器9bは、3相のうちのある相において、相の状態がスイッチング停止状態となるとき、印加電圧が搬送波信号の最大値と一致するとき、又は印加電圧が搬送波信号の最小値と一致するときに搬送波信号を切り替える。これにより、搬送波信号の切り替えによって生じる印加電圧の乱れが抑制される。 In other words, the second on/off signal generator 9b, in a certain phase of the three phases, when the state of the phase is the switching stop state, when the applied voltage matches the maximum value of the carrier wave signal, or when the applied voltage Switch the carrier signal when it meets the minimum value of . This suppresses the disturbance of the applied voltage caused by the switching of the carrier wave signal.

なお、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致している場合には、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。即ち、第2上べた二相変調は、第2電圧最大相に対応する印加電圧が第2参照信号の最大値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する変調である。 Note that when the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase match, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. That is, the second flat two-phase modulation is modulation in which the second offset voltage Voffset2 is subtracted from the second voltage command so that the applied voltage corresponding to the second voltage maximum phase matches the maximum value of the second reference signal. be.

また、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致していない場合には、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。即ち、第2下べた二相変調は、第2電圧最小相に対応する印加電圧が第2参照信号の最小値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する変調である。また、第2印加電圧を第2参照信号の最大値又は最小値に一致させた相は、第2スイッチング停止相と呼ばれる。 Further, when the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase do not match, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. That is, the second flat two-phase modulation is modulation in which the second offset voltage Voffset2 is subtracted from the second voltage command so that the applied voltage corresponding to the second voltage minimum phase matches the minimum value of the second reference signal. be. A phase in which the second applied voltage is matched to the maximum value or minimum value of the second reference signal is called a second switching stop phase.

図17は、図1の第2オンオフ信号発生器9bにおける搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。第2電圧ベクトルは、第1電圧ベクトルと対応するように決定される。つまり、第1電圧ベクトルに合わせて、第2電圧ベクトルが設定される必要がある。例えば、図14のステップS141とステップS142とは入れ替えられてもよいが、その場合、第2電圧ベクトルが第1電圧ベクトルと対応するように、図16のステップS161とステップS162とが入れ替えられる必要がある。 FIG. 17 is a diagram showing an example of carrier wave signal switching in the second on/off signal generator 9b of FIG. A second voltage vector is determined to correspond to the first voltage vector. That is, it is necessary to set the second voltage vector in accordance with the first voltage vector. For example, step S141 and step S142 in FIG. 14 may be interchanged, but in that case, step S161 and step S162 in FIG. 16 need to be interchanged so that the second voltage vector corresponds to the first voltage vector. There is

次に、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せによる相電流リプルの差異につて説明する。ここでは、説明を簡単にするため、抵抗成分及び誘起電圧成分を0と見做しているが、抵抗成分及び誘起電圧成分が0でない場合についても同様の考えに基づいて説明することができる。 Next, the difference in phase current ripple due to the combination of the first voltage vector and the second voltage vector will be explained. Here, to simplify the explanation, the resistance component and the induced voltage component are assumed to be 0, but the case where the resistance component and the induced voltage component are not 0 can also be explained based on the same idea.

第1電力変換器4aにおけるd軸電圧を第1d軸電圧Vd1、第1電力変換器4aにおけるq軸電圧を第1q軸電圧Vq1、第2電力変換器4bにおけるd軸電圧を第2d軸電圧Vd2、第2電力変換器4bにおけるq軸電圧を第2q軸電圧Vq2とする。このとき、以下の式(3)が成り立つ。 The d-axis voltage of the first power converter 4a is the first d-axis voltage Vd1, the q-axis voltage of the first power converter 4a is the first q-axis voltage Vq1, and the d-axis voltage of the second power converter 4b is the second d-axis voltage Vd2. , the q-axis voltage in the second power converter 4b is defined as a second q-axis voltage Vq2. At this time, the following formula (3) holds.

Figure 2023057811000004
Figure 2023057811000004

d軸自己インダクタンスをLd、d軸相互インダクタンスをMd、q軸自己インダクタンスをLq、q軸相互インダクタンスをMq、電気角をθ、微分演算子をpとすると、6相電流の微分値piu1~piw2は、以下の式(4)により表すことができる。 Assuming that the d-axis self-inductance is Ld, the d-axis mutual inductance is Md, the q-axis self-inductance is Lq, the q-axis mutual inductance is Mq, the electrical angle is θ, and the differential operator is p, differential values piu1 to piw2 of the six-phase current are obtained. can be represented by the following formula (4).

Figure 2023057811000005
Figure 2023057811000005

結合係数をkとし、式(5)のように簡単化し、以下では、6相電流の微分値を式(6)で表されるベース電流の微分値pibaseに対する比として表現する。 Let k be the coupling coefficient, and simplify as shown in Equation (5). Below, the differential value of the six-phase current is expressed as a ratio to the differential value pibase of the base current represented by Equation (6).

Figure 2023057811000006
Figure 2023057811000006

Figure 2023057811000007
Figure 2023057811000007

第1電力変換器4aが第1電圧ベクトルとしてV1(1)を出力し、第2電力変換器4bが第2電圧ベクトルとしてV0(2)を出力する場合、6相電流の微分値の直流成分piu1_dc~piw2_dcは、以下の式(7)により与えられる。交流回転機1の効率は、6相すべての相電流リプルに影響を受ける。そのため、交流回転機1の効率を向上させるには、6相電流の微分値の直流成分の二乗和を最小化すればよい。この場合、6相電流の微分値の直流成分の2乗和は、以下の式(8)により表される。なお、「6相電流の微分値の直流成分の二乗和」は、以下「微分直流二乗和」と略して呼ぶことにする。 When the first power converter 4a outputs V1(1) as the first voltage vector and the second power converter 4b outputs V0(2) as the second voltage vector, the DC component of the differential value of the six-phase current piu1_dc to piw2_dc are given by the following equation (7). The efficiency of the AC rotating machine 1 is affected by phase current ripples of all six phases. Therefore, in order to improve the efficiency of the AC rotating machine 1, the square sum of the DC components of the differential values of the six-phase currents should be minimized. In this case, the sum of squares of the DC components of the differential values of the six-phase currents is represented by the following equation (8). The "sum of squares of the DC components of the differential values of the six-phase currents" is hereinafter abbreviated as "sum of squares of the differential DC".

Figure 2023057811000008
Figure 2023057811000008

Figure 2023057811000009
Figure 2023057811000009

第1電力変換器4aが第1電圧ベクトルとしてV1(1)を出力し、第2電力変換器4bが第2電圧ベクトルとしてV1(2)を出力する場合、6相電流の微分値の直流成分は、以下の式(9)により与えられる。この場合、微分直流二乗和は、以下の式(10)により表される。 When the first power converter 4a outputs V1(1) as the first voltage vector and the second power converter 4b outputs V1(2) as the second voltage vector, the DC component of the differential value of the six-phase current is given by the following equation (9). In this case, the differential DC sum of squares is represented by the following equation (10).

Figure 2023057811000010
Figure 2023057811000010

Figure 2023057811000011
Figure 2023057811000011

第1電力変換器4aが第1電圧ベクトルとしてV1(1)を出力し、第2電力変換器4bが第2電圧ベクトルとしてV2(2)を出力する場合、6相電流の微分値の直流成分は、以下の式(11)により与えられる。この場合、微分直流二乗和は、以下の式(12)により表される。 When the first power converter 4a outputs V1(1) as the first voltage vector and the second power converter 4b outputs V2(2) as the second voltage vector, the DC component of the differential value of the six-phase current is given by the following equation (11). In this case, the differential DC sum of squares is represented by the following equation (12).

Figure 2023057811000012
Figure 2023057811000012

Figure 2023057811000013
Figure 2023057811000013

第1電力変換器4aが第1電圧ベクトルとしてV1(1)を出力し、第2電力変換器4bが第2電圧ベクトルとしてV3(2)を出力する場合、6相電流の微分値の直流成分は、以下の式(13)により与えられる。この場合、微分直流二乗和は、以下の式(14)により表される。 When the first power converter 4a outputs V1(1) as the first voltage vector and the second power converter 4b outputs V3(2) as the second voltage vector, the DC component of the differential value of the six-phase current is given by the following equation (13). In this case, the differential DC sum of squares is represented by the following equation (14).

Figure 2023057811000014
Figure 2023057811000014

Figure 2023057811000015
Figure 2023057811000015

図18は、結合係数kと微分直流二乗和との関係を示す図である。微分直流二乗和は、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差によって決定される。従って、V1(1)とV4(2)とが同時に出力される場合における微分直流二乗和は、V1(1)とV3(2)とが同時に出力される場合における微分直流二乗和と等しい。 FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the coupling coefficient k and the differential DC sum of squares. The differential DC sum of squares is determined by the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector. Therefore, the differential DC sum of squares when V1(1) and V4(2) are output simultaneously is equal to the differential DC sum of squares when V1(1) and V3(2) are output simultaneously.

また、V1(1)とV5(2)とが同時に出力される場合における微分直流二乗和は、V1(1)とV2(2)とが同時に出力される場合における微分直流二乗和と等しい。また、V1(1)とV6(2)とが同時に出力される場合における微分直流二乗和は、V1(1)とV1(2)とが同時に出力される場合における微分直流二乗和と等しい。 Further, the differential DC sum of squares when V1(1) and V5(2) are output at the same time is equal to the differential DC sum of squares when V1(1) and V2(2) are output at the same time. Also, the differential DC sum of squares when V1(1) and V6(2) are output at the same time is equal to the differential DC sum of squares when V1(1) and V1(2) are output at the same time.

このように、第1電圧ベクトルとしてV1(1)が出力される場合、微分直流二乗和が最小となる第2電圧ベクトルとして、V6(2)及びV1(2)の2つが存在する。本実施の形態では、第1の3相巻線と第2の3相巻線との位相差が30度であるが、仮に、第1の3相巻線と第2の3相巻線との位相差が0度であるとすると、微分直流二乗和が最小となる第2電圧ベクトルとして、V1(2)しか存在しない。従って、第1の3相巻線と第2の3相巻線との位相差を30度とすることにより、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの選択肢を増やすことができる。 Thus, when V1(1) is output as the first voltage vector, there are two second voltage vectors, V6(2) and V1(2), that minimize the differential DC sum of squares. In this embodiment, the phase difference between the first three-phase winding and the second three-phase winding is 30 degrees. is 0 degrees, only V1(2) exists as the second voltage vector that minimizes the sum of differential DC squares. Therefore, by setting the phase difference between the first three-phase winding and the second three-phase winding to 30 degrees, it is possible to increase the options for the combination of the first voltage vector and the second voltage vector.

第1電圧ベクトルとしてV1(1)が出力される場合、結合係数kが0.32よりも大きい領域では、第2電圧ベクトルとして零電圧ベクトルであるV0(2)が出力されるよりも、V1(2)又はV6(2)が出力されることにより、相電流の変化をより小さくすることができる。2つの第2電圧ベクトルV1(2)及びV6(2)は、いずれも第1電圧ベクトルV1(1)との位相差が30度のベクトルである。 When V1(1) is output as the first voltage vector, in a region where the coupling coefficient k is greater than 0.32, V1 By outputting (2) or V6(2), the change in phase current can be made smaller. Both of the two second voltage vectors V1(2) and V6(2) are vectors having a phase difference of 30 degrees from the first voltage vector V1(1).

一方、第1電圧ベクトルとしてV1(1)が出力される場合、V1(1)との位相差が90度のV2(2)及びV1(1)との位相差が150度のV3(2)が第2電圧ベクトルとして出力されると、相電流の変化が増大する。従って、相電流リプルを低減するためには、V1(1)は、V1(2)又はV6(2)と同時に出力されることが望ましい。 On the other hand, when V1(1) is output as the first voltage vector, V2(2) has a phase difference of 90 degrees from V1(1) and V3(2) has a phase difference of 150 degrees from V1(1). is output as the second voltage vector, the change in phase current increases. Therefore, in order to reduce the phase current ripple, it is desirable that V1(1) is output at the same time as V1(2) or V6(2).

ここでは、第1電圧ベクトルV1(1)と組み合わせられる第2電圧ベクトルについてのみ説明しているが、他の第1電圧ベクトルV2(1)~V6(1)と組み合わされる第2電圧ベクトルについても同様に考えればよい。つまり、第1電圧ベクトルV2(1)~V6(1)は、位相差が30度の第2電圧ベクトルと同時に出力されることが望ましい。 Here, only the second voltage vector combined with the first voltage vector V1(1) is described, but the second voltage vectors combined with the other first voltage vectors V2(1) to V6(1) are also described. You can think of it in the same way. In other words, it is desirable that the first voltage vectors V2(1) to V6(1) are output simultaneously with the second voltage vector having a phase difference of 30 degrees.

図19は、比較例としての電力変換装置における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの例を示す図である。比較例の電力変換装置では、実施の形態1とは異なり、電流絶対値最大相が電圧最大相又は電圧最小相と一致する場合に、電流絶対値最大相のスイッチングを停止させるようになっている。なお、図19の組合せの例において、電力変換装置の変調率は0.9、力率角は60度である。図19において示される電圧位相範囲は0度から60度までである。また、横軸の長さは、搬送波信号1周期Tcに相当する。 FIG. 19 is a diagram showing an example of a combination of a first voltage vector and a second voltage vector in a power converter as a comparative example. In the power conversion device of the comparative example, unlike the first embodiment, when the current absolute value maximum phase matches the voltage maximum phase or the voltage minimum phase, the switching of the current absolute value maximum phase is stopped. . In addition, in the example of the combination of FIG. 19, the power converter has a modulation factor of 0.9 and a power factor angle of 60 degrees. The voltage phase range shown in FIG. 19 is from 0 degrees to 60 degrees. Also, the length of the horizontal axis corresponds to one period Tc of the carrier wave signal.

例えば、電圧位相50度における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V6(1)とV0(2)、V6(1)とV1(2)、V1(1)とV1(2)、V2(1)とV1(2)、及びV2(1)とV2(2)である。このように、位相差が90度の電圧ベクトルが出力される区間があるため、比較例において、相電流は比較的大きくなる。 For example, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector at a voltage phase of 50 degrees are V6(1) and V0(2), V6(1) and V1(2), V1(1) and V1(2) , V2(1) and V1(2), and V2(1) and V2(2). In this way, since there is a section in which voltage vectors with a phase difference of 90 degrees are output, the phase current is relatively large in the comparative example.

図20は、図1の電力変換装置における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの一例を示す図である。図19と同様に、電力変換装置の変調率は0.9、力率角は60度であり、電圧位相範囲は0度から60度までである。 20 is a diagram showing an example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the power converter of FIG. 1. FIG. As in FIG. 19, the power converter has a modulation factor of 0.9, a power factor angle of 60 degrees, and a voltage phase range of 0 degrees to 60 degrees.

例えば、電圧位相50度における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V1(1)とV6(2)、V1(1)とV1(2)、V2(1)とV1(2)、V2(1)とV2(2)、及びV3(1)とV2(2)である。上記いずれの組合せにおいても、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差は30度になっているため、相電流リプルをより低減できる。 For example, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector at a voltage phase of 50 degrees are V1(1) and V6(2), V1(1) and V1(2), V2(1) and V1(2) , V2(1) and V2(2), and V3(1) and V2(2). In any of the above combinations, since the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector is 30 degrees, the phase current ripple can be further reduced.

図21は、図1の電力変換装置における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの別の例を示す図である。図21には、電力変換装置の変調率が0.4の場合の電圧ベクトルの組合せが示されている。 FIG. 21 is a diagram showing another example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the power converter of FIG. 1. FIG. FIG. 21 shows combinations of voltage vectors when the modulation factor of the power converter is 0.4.

例えば、電圧位相50度における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V1(1)とV6(2)、V1(1)とV7(2)、V0(1)とV7(2)、V0(1)とV2(2)、及びV3(1)とV2(2)である。上記いずれの組合せにおいても、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差は30度になっているため、相電流リプルをより低減できる。 For example, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector at a voltage phase of 50 degrees are V1(1) and V6(2), V1(1) and V7(2), V0(1) and V7(2) , V0(1) and V2(2), and V3(1) and V2(2). In any of the above combinations, since the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector is 30 degrees, the phase current ripple can be further reduced.

つまり、実施の形態1の電力変換装置では、第1スイッチング停止相及び第2スイッチング停止相以外の4つの相のうち、位相差が最も小さい組合せとなる2つの相における第1参照信号及び第2参照信号として、同一の搬送波信号が選択される。つまり、位相差が最も小さい組合せとなる2つの相における第1参照信号及び第2参照信号として、同時に第1搬送波信号C1が選択されるか又は同時に第2搬送波信号C2が選択される。これにより、相電流リプルをより低減できる。 That is, in the power conversion device of Embodiment 1, among the four phases other than the first switching stop phase and the second switching stop phase, the first reference signal and the second The same carrier signal is chosen as a reference signal. That is, the first carrier wave signal C1 or the second carrier wave signal C2 is simultaneously selected as the first reference signal and the second reference signal in the two phases with the smallest phase difference. Thereby, the phase current ripple can be further reduced.

ここで、第1スイッチング停止相以外の2つの相の搬送波信号として、位相が180度異なる搬送波信号が選択される場合、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングにおいて有効電圧ベクトルが出力される。また、第2スイッチング停止相以外の2つの相の搬送波信号として、位相が180度異なる搬送波信号が選択される場合も、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングにおいて有効電圧ベクトルが出力される。そのため、上記タイミングにおける相電流の変化を抑制することが相電流リプルの低減に有効である。 Here, when carrier signals with a phase difference of 180 degrees are selected as the carrier signals of the two phases other than the first switching stop phase, the effective voltage vector is output. Further, even when carrier signals having phases different by 180 degrees are selected as the carrier signals of the two phases other than the second switching stop phase, the effective voltage vector is output. Therefore, suppressing the change in the phase current at the timing described above is effective in reducing the phase current ripple.

そこで、実施の形態1の電力変換装置では、第1参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第1電圧ベクトルと、前記第2参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第2電圧ベクトルとの位相差が30度とされる。又は、第1電圧ベクトル及び第2電圧ベクトルの少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとされる。これにより、相電流リプルを低減させることができる。つまり、時刻t4において電流検出を行えば、電流検出誤差を抑制できる。 Therefore, in the power conversion device of Embodiment 1, the first voltage vector obtained at the timing when the first reference signal is maximum and minimum, and the second voltage vector obtained at the timing when the second reference signal is maximum and minimum The phase difference with the vector is set to 30 degrees. Alternatively, at least one of the first voltage vector and the second voltage vector is the zero voltage vector. Thereby, the phase current ripple can be reduced. That is, current detection error can be suppressed by performing current detection at time t4.

なお、第1電力変換器4aが過変調となる場合には、第1電圧最大相の状態及び第1電圧最小相の状態は、ともにスイッチング停止状態となる。このように、第1印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧のうち2つが第1参照信号の最大値又は最小値と一致することがある。つまり、第1印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが第1参照信号の最大値又は最小値と一致する。 When the first power converter 4a is overmodulated, both the state of the first voltage maximum phase and the state of the first voltage minimum phase are the switching stop state. Thus, two of the three applied voltages corresponding to the three phases of the first applied voltage may match the maximum or minimum value of the first reference signal. That is, at least one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the first applied voltage matches the maximum value or minimum value of the first reference signal.

同様に、第2電力変換器4bが過変調となる場合には、第2電圧最大相の状態及び第2電圧最小相の状態は、ともにスイッチング停止状態となる。このように、第2印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧のうち2つが第2参照信号の最大値又は最小値と一致することがある。つまり、第2印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが第2参照信号の最大値又は最小値と一致する。 Similarly, when the second power converter 4b is overmodulated, both the state of the second maximum voltage phase and the state of the second minimum voltage phase are switching stop states. In this way, two of the three applied voltages corresponding to the three phases of the second applied voltage may match the maximum or minimum value of the second reference signal. That is, at least one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the second applied voltage matches the maximum value or minimum value of the second reference signal.

図22は、図1の電力変換装置の発電電動機への適用例を示す構成図である。電力変換装置の構成については、図1を用いて説明した通りであるため、ここではその説明は省略される。発電電動機は、例えば、車両用発電電動機である。発電電動機は、交流回転機1及び内燃機関801を有している。発電電動機は、図示しない車両に搭載されている。 FIG. 22 is a configuration diagram showing an application example of the power converter of FIG. 1 to a generator motor. Since the configuration of the power converter is as described with reference to FIG. 1, the description thereof is omitted here. The generator motor is, for example, a vehicle generator motor. The generator motor has an AC rotating machine 1 and an internal combustion engine 801 . The generator motor is mounted on a vehicle (not shown).

交流回転機1は、内燃機関801の補機として、図示しない駆動系部品を経由して車両に設けられた車輪の駆動力を発生させるとともに、内燃機関801の回転を利用して発電を行う。 As an auxiliary machine of the internal combustion engine 801 , the AC rotating machine 1 generates driving force for wheels provided on the vehicle via a drive system component (not shown), and also generates power using the rotation of the internal combustion engine 801 .

内燃機関801の回転数がアイドル回転数に近いほど、交流回転機1により発電動作が実施される頻度は高くなる。また、アイドル回転数付近の比較的低い回転数における運転では、鉄損が発電効率に与える影響は、比較的大きくなる。 The closer the rotational speed of internal combustion engine 801 is to the idling rotational speed, the more frequently AC rotating machine 1 performs the power generation operation. In addition, when the engine is operated at a relatively low rotation speed near the idle rotation speed, the iron loss has a relatively large effect on the power generation efficiency.

実施の形態1の電力変換装置によれば、内燃機関801のアイドル回転数付近において頻繁に実施される交流回転機1の発電動作における相電流リプルが抑制される。これにより、鉄損が低減されるとともに、より効率のよい発電が行われる。また、力行運転により駆動力がアシストされる場合においても同様に、鉄損が低減されるとともに、効率のよい駆動が行われることにより、車両の燃費をより向上させることができる。 According to the power converter of Embodiment 1, the phase current ripple in the power generation operation of the AC rotating machine 1 which is frequently performed near the idling speed of the internal combustion engine 801 is suppressed. As a result, iron loss is reduced and more efficient power generation is performed. Similarly, when the driving force is assisted by power running, the iron loss is reduced and efficient driving is performed, thereby further improving the fuel efficiency of the vehicle.

図23は、図1の電力変換装置の電動パワーステアリング装置用電動機への適用例を示す構成図である。電力変換装置の構成については、図1を用いて説明した通りであるため、ここではその説明は省略される。交流回転機1は、図示しない車両の電動パワーステアリング装置に接続されている。 FIG. 23 is a configuration diagram showing an application example of the power conversion device of FIG. 1 to an electric motor for an electric power steering device. Since the configuration of the power converter is as described with reference to FIG. 1, the description thereof is omitted here. The AC rotary machine 1 is connected to an electric power steering device (not shown) of a vehicle.

車両は、ハンドル901、前輪902、トルク検出器903、ギヤ904、及び制御指令生成部905を有している。車両の運転者は、ハンドル901を左右に回転させることにより、前輪902の操舵を行う。トルク検出器903は、ステアリング系の操舵トルクTsを検出し、検出された操舵トルクTsを制御指令生成部905に出力する。 The vehicle has a steering wheel 901 , front wheels 902 , a torque detector 903 , gears 904 and a control command generator 905 . The driver of the vehicle steers the front wheels 902 by turning the steering wheel 901 left and right. Torque detector 903 detects a steering torque Ts of the steering system and outputs the detected steering torque Ts to control command generator 905 .

制御指令生成部905は、トルク検出器903から出力された操舵トルクTsに基づいて、交流回転機1を制御するための制御指令を演算する。演算された制御指令は、制御部6の電圧指令演算器7に入力される。制御指令生成部905は、制御指令として、以下の式(15)により、トルク電流指令Iq_tgtを演算する。ここで、kaは定数である。 Control command generator 905 calculates a control command for controlling AC rotating machine 1 based on steering torque Ts output from torque detector 903 . The calculated control command is input to the voltage command calculator 7 of the control section 6 . The control command generation unit 905 calculates a torque current command Iq_tgt as the control command using the following equation (15). where ka is a constant.

Figure 2023057811000016
Figure 2023057811000016

実施の形態1に係る電力変換装置を電動パワーステアリング装置用の電動機に用いることにより、相電流リプルが低減され、運転者にとって不快な振動が、ハンドル901を介して、運転者に伝わることが抑制される。また、車室内に伝わる騒音が低減される。 By using the power conversion device according to Embodiment 1 for the electric motor for the electric power steering device, the phase current ripple is reduced, and vibrations uncomfortable for the driver are suppressed from being transmitted to the driver via the steering wheel 901. be done. In addition, the noise transmitted into the passenger compartment is reduced.

なお、定数kaは、操舵トルクTs又は車両の走行速度に応じて変化するように設定されてもよい。ここでは、式(15)を用いてトルク電流指令Iq_tgtが決定されるが、操舵状況に応じた公知の補償制御に基づいてトルク電流指令Iq_tgtが決定されてもよい。ここでは、単純化して、q軸電流に対するトルク電流指令Iq_tgtのみが決定されていたが、q軸電流に対するトルク電流指令だけでなく、d軸電流に対するトルク電流指令が決定される方式であってもよい。 Note that the constant ka may be set so as to change according to the steering torque Ts or the running speed of the vehicle. Here, the torque current command Iq_tgt is determined using equation (15), but the torque current command Iq_tgt may be determined based on known compensation control according to the steering situation. Here, for simplification, only the torque current command Iq_tgt for the q-axis current is determined. good.

以上のように、実施の形態1に係る電力変換装置は、第1電力変換器4a、第2電力変換器4b、及び制御部6を備えている。第1電力変換器4aは、複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1を有しており、直流電源2からの直流電圧Vdcを第1交流電圧に変換し、交流回転機1の第1の3相巻線U1,V1,W1に印加する。第2電力変換器4bは、複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2を有しており、直流電圧Vdcを第2交流電圧に変換し、交流回転機1の第2の3相巻線U2,V2,W2に印加する。 As described above, the power converter according to Embodiment 1 includes the first power converter 4a, the second power converter 4b, and the controller 6. FIG. The first power converter 4a has a plurality of first switching elements Sup1 to Swn1, converts the DC voltage Vdc from the DC power supply 2 into a first AC voltage, and converts the first three-phase Applies to windings U1, V1, W1. The second power converter 4b has a plurality of second switching elements Sup2 to Swn2, converts the DC voltage Vdc into a second AC voltage, and converts the second three-phase windings U2, V2 of the AC rotary machine 1 to the second AC voltage. , W2.

制御部6は、第1電圧指令Vu1,Vv1,Vw1から第1オフセット電圧Voffset1を減算して得た第1印加電圧Vu1’,Vv1’,Vw1’と、第1参照信号とを比較する。これにより、制御部6は、複数の第1スイッチング素子Sup1~Swn1に対する複数の第1オンオフ信号Qup1~Qwn1を算出する。第1電圧指令Vu1,Vv1,Vw1は、第1の3相巻線U1,V1,W1に対する電圧指令である。 The control unit 6 compares the first applied voltages Vu1', Vv1', Vw1' obtained by subtracting the first offset voltage Voffset1 from the first voltage commands Vu1, Vv1, Vw1 with the first reference signal. Thereby, the control unit 6 calculates a plurality of first on/off signals Qup1 to Qwn1 for the plurality of first switching elements Sup1 to Swn1. The first voltage commands Vu1, Vv1, Vw1 are voltage commands for the first three-phase windings U1, V1, W1.

制御部6は、第2電圧指令Vu2,Vv2,Vw2から第2オフセット電圧Voffset2を減算して得た第2印加電圧Vu2’,Vv2’,Vw2’と、第2参照信号とを比較する。これにより、制御部6は、複数の第2スイッチング素子Sup2~Swn2に対する複数の第2オンオフ信号Qup2~Qwn2を算出する。第2電圧指令Vu2,Vv2,Vw2は、第2の3相巻線U2,V2,W2に対する電圧指令である。 The control unit 6 compares the second applied voltages Vu2', Vv2', Vw2' obtained by subtracting the second offset voltage Voffset2 from the second voltage commands Vu2, Vv2, Vw2 with the second reference signal. Thereby, the control unit 6 calculates a plurality of second on/off signals Qup2 to Qwn2 for the plurality of second switching elements Sup2 to Swn2. The second voltage commands Vu2, Vv2, Vw2 are voltage commands for the second three-phase windings U2, V2, W2.

ここで、第1の3相巻線と第2の3相巻線との位相差は30度である。また、第1参照信号及び第2参照信号は、第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれかであり、第1搬送波信号C1と第2搬送波信号C2との位相差は180度である。 Here, the phase difference between the first three-phase winding and the second three-phase winding is 30 degrees. Also, the first reference signal and the second reference signal are either the first carrier wave signal C1 or the second carrier wave signal C2, and the phase difference between the first carrier wave signal C1 and the second carrier wave signal C2 is 180 degrees. .

制御部6は、第1印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが第1参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する。また、これとともに、制御部6は、第2印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが第2参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する。 The control unit 6 changes the first offset voltage Voffset1 from the first voltage command so that at least one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the first applied voltage matches the maximum value or minimum value of the first reference signal. Subtract. At the same time, the control unit 6 controls the second voltage command so that at least one of the three applied voltages corresponding to the three phases in the second applied voltage matches the maximum value or the minimum value of the second reference signal. 2 Subtract the offset voltage Voffset2.

制御部6は、第1オンオフ信号に基づいて得られる第1電圧ベクトルと、第2オンオフ信号に基づいて得られる第2電圧ベクトルとの位相差を30度とするか、又は第1電圧ベクトル及び第2電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとする。 The control unit 6 sets the phase difference between the first voltage vector obtained based on the first on/off signal and the second voltage vector obtained based on the second on/off signal to 30 degrees, or sets the first voltage vector and Let at least one of the second voltage vectors be a zero voltage vector.

これによれば、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。 According to this, the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector can be minimized, thereby further reducing the phase current ripple.

また、制御部6は、第1参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第1電圧ベクトルと、第2参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第2電圧ベクトルとの位相差を30度とするか、又は第1電圧ベクトル及び第2電圧ベクトルを共に零電圧ベクトルとする。 Further, the control unit 6 adjusts the phase difference between the first voltage vector obtained at the timing when the first reference signal reaches its maximum and minimum and the second voltage vector obtained at the timing when the second reference signal reaches its maximum and minimum. 30 degrees, or both the first voltage vector and the second voltage vector are zero voltage vectors.

これによれば、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。 According to this, the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector can be minimized, thereby further reducing the phase current ripple.

また、第1電圧絶対値最大相と第1電圧最大相とが一致する場合、制御部6は、第1上べた二相変調を実施する。第1電圧絶対値最大相は、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である。第1上べた二相変調は、第1電圧最大相に対応する印加電圧が第1参照信号の最大値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する変調である。 Further, when the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage maximum phase match, the control section 6 performs the first flat two-phase modulation. The first voltage absolute value maximum phase is the phase with the maximum absolute value among the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command. The first flat two-phase modulation is modulation that subtracts the first offset voltage Voffset1 from the first voltage command so that the applied voltage corresponding to the first voltage maximum phase matches the maximum value of the first reference signal.

第1電圧絶対値最大相と第1電圧最小相とが一致する場合、制御部6は、第1下べた二相変調を実施する。第1下べた二相変調は、第1電圧最小相に対応する印加電圧が第1参照信号の最小値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する変調である。 When the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage minimum phase match, the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation. The first flat two-phase modulation is modulation that subtracts the first offset voltage Voffset1 from the first voltage command so that the applied voltage corresponding to the first voltage minimum phase matches the minimum value of the first reference signal.

制御部6は、第1印加電圧を第1参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の2つの相のうち、一方の相の第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択し、他方の相の第1参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。 The control unit 6 selects the first carrier wave signal C1 as the first reference signal for one of the two phases other than the phase in which the first applied voltage matches the maximum value or minimum value of the first reference signal. , select the second carrier signal C2 as the first reference signal of the other phase.

また、第2電圧絶対値最大相と第2電圧最大相とが一致する場合、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。第2電圧絶対値最大相は、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である。第2上べた二相変調は、第2電圧最大相に対応する印加電圧が第2参照信号の最大値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する変調である。 Further, when the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage maximum phase match, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. The second voltage absolute value maximum phase is the maximum phase among the absolute values of the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command. The second flat top two-phase modulation is modulation that subtracts the second offset voltage Voffset2 from the second voltage command so that the applied voltage corresponding to the second voltage maximum phase matches the maximum value of the second reference signal.

第2電圧絶対値最大相と第2電圧最小相とが一致する場合、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。第2下べた二相変調は、第2電圧最小相に対応する印加電圧が第2参照信号の最小値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する変調である。 When the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage minimum phase match, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. The second flat two-phase modulation is modulation that subtracts the second offset voltage Voffset2 from the second voltage command so that the applied voltage corresponding to the second voltage minimum phase matches the minimum value of the second reference signal.

制御部6は、第2印加電圧を第2参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の2つの相のうち、一方の相の第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択し、他方の相の第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。 The control unit 6 selects the first carrier wave signal C1 as the second reference signal for one of the two phases other than the phase in which the second applied voltage matches the maximum value or minimum value of the second reference signal. , select the second carrier signal C2 as the second reference signal for the other phase.

制御部6は、第1上べた二相変調又は第1下べた二相変調が実施される相及び第2上べた二相変調又は第2下べた二相変調が実施される相以外の4つの相のうち、位相差が最も小さい組合せとなる2つの相における第1参照信号及び第2参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の同一の信号を選択する。 The control unit 6 controls four phases other than the phase in which the first upper solid two-phase modulation or the first lower solid two-phase modulation is performed and the phase in which the second upper solid two-phase modulation or the second lower solid two-phase modulation is performed. The same signal of either the first carrier wave signal C1 or the second carrier wave signal C2 is selected as the first reference signal and the second reference signal in the two phases with the smallest phase difference.

これによれば、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。 According to this, the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector can be minimized, thereby further reducing the phase current ripple.

また、制御部6は、第1上べた二相変調を実施するとき、第1電圧最大相の第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択し、第1電圧中間相及び第1電圧最小相の第1参照信号として前回の第1参照信号を維持する。制御部6は、第1下べた二相変調を実施するとき、第1電圧最小相の第1参照信号として第2搬送波信号C2を選択し、第1電圧最大相及び第1電圧中間相の第1参照信号として前回の第1参照信号を維持する。 Further, when performing the first flat two-phase modulation, the control unit 6 selects the first carrier wave signal C1 as the first reference signal for the first voltage maximum phase, the first voltage intermediate phase and the first voltage minimum phase. maintains the previous first reference signal as the first reference signal of When performing the first flat bottom two-phase modulation, the control unit 6 selects the second carrier signal C2 as the first reference signal of the first voltage minimum phase, and selects the second carrier signal C2 of the first voltage maximum phase and the first voltage intermediate phase. The previous first reference signal is maintained as the No. 1 reference signal.

制御部6は、第2上べた二相変調を実施するとき、第2電圧最大相の第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択し、第2電圧中間相及び第2電圧最小相の第2参照信号として前回の第2参照信号を維持する。制御部6は、第2下べた二相変調を実施するとき、第2電圧最小相の第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択し、第2電圧最大相及び第2電圧中間相の第2参照信号として前回の第2参照信号を維持する。 When performing the second flat two-phase modulation, the control unit 6 selects the first carrier wave signal C1 as the second reference signal for the second voltage maximum phase, and selects the first carrier signal C1 for the second voltage intermediate phase and the second voltage minimum phase. The previous second reference signal is maintained as the second reference signal. When performing the second flat two-phase modulation, the control unit 6 selects the second carrier signal C2 as the second reference signal for the second voltage minimum phase, and selects the second carrier signal C2 for the second voltage maximum phase and the second voltage intermediate phase. The previous second reference signal is maintained as the second reference signal.

これによれば、搬送波信号の切り替えの頻度を低くすることができ、スイッチング停止状態において搬送波信号が切り替えられる。これにより、搬送波信号の切り替えによって生じる印加電圧の乱れが抑制される。 According to this, the frequency of switching the carrier wave signal can be reduced, and the carrier wave signal can be switched in the switching stop state. This suppresses the disturbance of the applied voltage caused by the switching of the carrier wave signal.

また、前記第1電力変換器4a及び前記第2電力変換器4bは、電流検出器5a,5bをさらに備えている。電流検出器5a,5bは、第1参照信号及び第2参照信号が最大となるタイミング及び最小となるタイミングの少なくとも一方のタイミングにおいて、第1の3相巻線及び第2の3相巻線を流れる電流を検出する。制御部6は、電流検出器5a,5bによって得られた第1検出電流及び第2検出電流に基づいて、第1電圧指令及び第2電圧指令を演算する。 Further, the first power converter 4a and the second power converter 4b are further provided with current detectors 5a and 5b. The current detectors 5a and 5b detect the first three-phase winding and the second three-phase winding at least one of timing when the first reference signal and the second reference signal are maximum and minimum. Detects current flow. The control unit 6 calculates a first voltage command and a second voltage command based on the first detected current and the second detected current obtained by the current detectors 5a and 5b.

これによれば、電流変化の小さいタイミングに相電流が検出される。その結果、相電流の検出誤差が抑制される。 According to this, the phase current is detected at the timing when the current change is small. As a result, phase current detection errors are suppressed.

また、発電電動機の制御装置は、実施の形態1に係る電力変換装置を備えている。 Further, the generator motor control device includes the power conversion device according to the first embodiment.

これによれば、発電電動機における鉄損を低減し、効率的な発電が可能となる。従って、車両用発電電動機に適用された場合、車両の燃費を向上することができる。 According to this, iron loss in the generator-motor is reduced, and efficient power generation is possible. Therefore, when applied to a vehicle generator-motor, the fuel consumption of the vehicle can be improved.

また、電動パワーステアリング装置は、実施の形態1に係る電力変換装置を備えている。 Also, the electric power steering system includes the power converter according to the first embodiment.

これによれば、電力変換装置の相電流リプルが低減されることにより、ハンドルを介して運転者に伝達される振動が抑制されるとともに、車室内の騒音が低減される。 According to this, by reducing the phase current ripple of the power conversion device, the vibration transmitted to the driver via the steering wheel is suppressed, and the noise in the vehicle interior is reduced.

なお、実施の形態1では、第1搬送波信号C1を搬送波信号1周期において上に凸である三角波とし、第2搬送波信号C2を搬送波信号1周期において下に凸である三角波としたが、これらの関係は、反対であってもよい。 In the first embodiment, the first carrier signal C1 is a triangular wave that is convex upward in one cycle of the carrier signal, and the second carrier signal C2 is a triangular wave that is convex downward in one cycle of the carrier signal. The relationship may be the opposite.

実施の形態2.
図24は、実施の形態2に係る電力変換装置を示す構成図である。図24の電力変換装置には、図1の第1オンオフ信号発生器9aに代えて、第1オンオフ信号発生器9a1が設けられている。また、図24の電力変換装置には、図1の第2オンオフ信号発生器9bに代えて、第2オンオフ信号発生器9b1が設けられている。
Embodiment 2.
24 is a configuration diagram showing a power converter according to Embodiment 2. FIG. The power conversion device of FIG. 24 is provided with a first on/off signal generator 9a1 instead of the first on/off signal generator 9a of FIG. 24 is provided with a second on/off signal generator 9b1 instead of the second on/off signal generator 9b in FIG.

上記以外の構成については、図1の電力変換装置と同様である。以下、図1の電力変換装置と同様の構成についての説明は省略される。 Configurations other than the above are the same as those of the power conversion apparatus in FIG. Hereinafter, the description of the same configuration as that of the power converter of FIG. 1 will be omitted.

図1の第1オンオフ信号発生器9aでは、スイッチング停止相以外の2つの相における第1参照信号として、位相が180度異なる搬送波信号が用いられていた。同様に、第2オンオフ信号発生器9bでは、スイッチング停止相以外の2つの相における第2参照信号として、位相が180度異なる搬送波信号が用いられていた。 In the first on/off signal generator 9a of FIG. 1, carrier signals having phases different from each other by 180 degrees are used as the first reference signals in the two phases other than the switching stop phase. Similarly, in the second on/off signal generator 9b, carrier signals with phases 180 degrees out of phase are used as the second reference signals in the two phases other than the switching stop phase.

これに対し、図24の第1オンオフ信号発生器9a1は、スイッチング停止相以外の2つの相における第1参照信号として、同一の搬送波信号を用いる。同様に、図24の第2オンオフ信号発生器9b1は、スイッチング停止相以外の2つの相における第2参照信号として、同一の搬送波信号を用いる。 On the other hand, the first on/off signal generator 9a1 of FIG. 24 uses the same carrier wave signal as the first reference signals in the two phases other than the switching stop phase. Similarly, the second on/off signal generator 9b1 of FIG. 24 uses the same carrier wave signal as the second reference signal in the two phases other than the switching stop phase.

上べた二相変調が実施された場合、有効電圧ベクトル区間は、図8に示す場合と同様に、搬送波信号の最大値付近に現れる。有効電圧ベクトル区間は、有効電圧ベクトルが出力されている区間である。従って、印加電圧と第1搬送波信号C1とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第1搬送波信号C1の1周期の中央に現れる。印加電圧と第2搬送波信号C2とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第2搬送波信号C2の1周期の両端に現れる。 When flat two-phase modulation is implemented, the effective voltage vector interval appears near the maximum value of the carrier signal, as in the case shown in FIG. The effective voltage vector section is the section in which the effective voltage vector is output. Therefore, when the applied voltage and the first carrier wave signal C1 are compared, the effective voltage vector section appears in the middle of one period of the first carrier wave signal C1. When the applied voltage and the second carrier wave signal C2 are compared, the effective voltage vector sections appear at both ends of one period of the second carrier wave signal C2.

一方、下べた二相変調が実施された場合、有効電圧ベクトル区間は、搬送波信号の最小値付近に現れる。従って、印加電圧と第1搬送波信号C1とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第1搬送波信号C1の1周期の両端に現れる。印加電圧と第2搬送波信号C2とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第2搬送波信号C2の1周期の中央に現れる。 On the other hand, when bottom-bottom biphasic modulation is performed, the effective voltage vector interval appears near the minimum value of the carrier signal. Therefore, when the applied voltage and the first carrier wave signal C1 are compared, the effective voltage vector sections appear at both ends of one period of the first carrier wave signal C1. When the applied voltage and the second carrier signal C2 are compared, the effective voltage vector section appears in the middle of one cycle of the second carrier signal C2.

相電流リプルを低減するには、搬送波信号が最大となるタイミング又は搬送波信号が最小となるタイミングにおいて、第1スイッチング信号に基づく第1電圧ベクトルと第2スイッチング信号に基づく第2電圧ベクトルとの位相差を小さくすればよい。 In order to reduce the phase current ripple, the phase of the first voltage vector based on the first switching signal and the second voltage vector based on the second switching signal is adjusted at the timing when the carrier signal is maximized or the carrier signal is minimized. The phase difference should be reduced.

具体的には、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングにおいて、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差を30度とすることにより、相電流リプルを低減させることができる。 Specifically, the phase current ripple is reduced by setting the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector to 30 degrees at the timing when the carrier wave signal is maximized and the carrier wave signal is minimized. can be done.

あるいは、第1電圧ベクトル及び第2電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとすることにより、相電流リプルを低減させることができる。 Alternatively, the phase current ripple can be reduced by setting at least one of the first voltage vector and the second voltage vector as a zero voltage vector.

また、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングの少なくともいずれか一方のタイミングにおいて各相の電流を検出することにより、電流検出精度を向上させることができる。 Further, current detection accuracy can be improved by detecting the current of each phase at least one of the timing at which the carrier wave signal reaches its maximum and the timing at which the carrier wave signal reaches its minimum.

図25は、図24の電力変換装置における変調方法、搬送波信号、及び有効電圧ベクトル区間の組合せを示す図である。図25には、A~Hの8通りの組合せが示されている。 25 is a diagram showing combinations of modulation methods, carrier signals, and effective voltage vector sections in the power converter of FIG. 24. FIG. FIG. 25 shows eight combinations of A to H.

組合せAでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。この場合、有効電圧ベクトル区間は、第1搬送波信号C1の1周期の中央に現れる。また、組合せAでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。この場合、有効電圧ベクトル区間は、第1搬送波信号C1の1周期の中央に現れる。 In combination A, the two-phase modulation described above is implemented as the modulation method in the first power converter 4a, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal. In this case, the effective voltage vector section appears in the middle of one period of the first carrier signal C1. In combination A, the two-phase modulation described above is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal. In this case, the effective voltage vector section appears in the middle of one period of the first carrier signal C1.

組合せBでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。また、組合せBでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。 In combination B, the two-phase modulation described above is performed as the modulation method in the first power converter 4a, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal. Further, in combination B, two-phase modulation is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal.

組合せCでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。また、組合せCでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。 In combination C, the two-phase modulation described above is implemented as the modulation method in the first power converter 4a, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal. Further, in combination C, the two-phase modulation described above is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal.

組合せDでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。また、組合せDでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。 In combination D, the two-phase modulation described above is implemented as the modulation method in the first power converter 4a, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal. Further, in combination D, two-phase modulation is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal.

組合せEでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。また、組合せDでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。 In combination E, flat two-phase modulation is implemented as the modulation method in the first power converter 4a, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal. Further, in combination D, the two-phase modulation described above is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal.

組合せFでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。また、組合せFでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。 In combination F, flat two-phase modulation is implemented as the modulation method in the first power converter 4a, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal. Further, in combination F, two-phase modulation is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal.

組合せGでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。また、組合せGでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第1搬送波信号C1が用いられる。 In combination G, the two-phase modulation described above is implemented as the modulation method in the first power converter 4a, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal. Moreover, in the combination G, the two-phase modulation described above is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the first carrier signal C1 is used as the carrier signal.

組合せHでは、第1電力変換器4aにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。また、組合せHでは、第2電力変換器4bにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第2搬送波信号C2が用いられる。 In combination H, flat two-phase modulation is implemented as the modulation method in the first power converter 4a, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal. In addition, in combination H, two-phase modulation is performed as the modulation method in the second power converter 4b, and the second carrier signal C2 is used as the carrier signal.

組合せA~Hに従って変調方法及び搬送波信号を選択することにより、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差を30度とするか、又は第1電圧ベクトル及び第2電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとすることができる。また、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングの少なくともいずれか一方のタイミングにおいて、各相の電流を検出することにより、電流検出精度が向上する。 The phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector is 30 degrees, or at least one of the first voltage vector and the second voltage vector, by selecting the modulation method and the carrier signal according to combinations A through H. One can be a zero voltage vector. In addition, the current detection accuracy is improved by detecting the current of each phase at least one of the timing at which the carrier wave signal is maximized and the timing at which the carrier wave signal is minimized.

図26は、電圧位相を分割してできる12個の領域を示す図である。ここでは、電圧位相の0度から360度までの範囲が、30度ずつ均等に領域aから領域lまでに分割される。電圧ベクトルV1(1)とV1(2)との間の領域は領域aとされ、位相が進む方向に30度毎に領域b、領域c、・・・、領域lとされる。 FIG. 26 is a diagram showing 12 regions obtained by dividing the voltage phase. Here, the voltage phase range from 0 degrees to 360 degrees is equally divided into regions a to l by 30 degrees. A region between voltage vectors V1(1) and V1(2) is defined as region a, and regions b, regions c, .

即ち、領域aは、電圧ベクトルV1(1)とV1(2)との間の領域である。領域bは、電圧ベクトルV1(2)とV2(1)との間の領域である。領域cは、電圧ベクトルV2(1)とV2(2)との間の領域である。領域dは、電圧ベクトルV2(2)とV3(1)との間の領域である。領域eは、電圧ベクトルV3(1)とV3(2)との間の領域である。領域fは、電圧ベクトルV3(2)とV4(1)との間の領域である。 That is, region a is the region between voltage vectors V1(1) and V1(2). Region b is the region between voltage vectors V1(2) and V2(1). Region c is the region between voltage vectors V2(1) and V2(2). Region d is the region between voltage vectors V2(2) and V3(1). Region e is the region between voltage vectors V3(1) and V3(2). Region f is the region between voltage vectors V3(2) and V4(1).

領域gは、電圧ベクトルV4(1)とV4(2)との間の領域である。領域hは、電圧ベクトルV4(2)とV5(1)との間の領域である。領域iは、電圧ベクトルV5(1)とV5(2)との間の領域である。領域jは、電圧ベクトルV5(2)とV6(1)との間の領域である。領域kは、電圧ベクトルV6(1)とV6(2)との間の領域である。領域lは、電圧ベクトルV6(2)とV1(1)との間の領域である。 Region g is the region between voltage vectors V4(1) and V4(2). Region h is the region between voltage vectors V4(2) and V5(1). Region i is the region between voltage vectors V5(1) and V5(2). Region j is the region between voltage vectors V5(2) and V6(1). Region k is the region between voltage vectors V6(1) and V6(2). Region l is the region between voltage vectors V6(2) and V1(1).

領域aでは、第1電力変換器4aは、電圧ベクトルV1(1)及びV2(1)を出力する。電圧ベクトルV1(1)及びV2(1)は、いずれも有効電圧ベクトルである。また、領域aでは、第2電力変換器4bは、電圧ベクトルV6(2)及びV1(2)を出力する。電圧ベクトルV6(2)及びV1(2)は、いずれも有効電圧ベクトルである。 In region a, the first power converter 4a outputs voltage vectors V1(1) and V2(1). Voltage vectors V1(1) and V2(1) are both effective voltage vectors. Also, in region a, the second power converter 4b outputs voltage vectors V6(2) and V1(2). Voltage vectors V6(2) and V1(2) are both effective voltage vectors.

領域aにおいて出力される上記4つの電圧ベクトルのうち、方向が最も近い電圧ベクトルは、V1(1)及びV1(2)である。従って、第1電圧最大相はU1相であり、第2電圧最大相はU2相である。U1相とU2相との位相差は30度である。領域aにおいて、方向が2番目に近い電圧ベクトルは、V2(1)及びV6(2)である。従って、第1電圧最小相はW1相であり、第2電圧最小相はV2相である。W1相とV2相との位相差は90度である。 Of the four voltage vectors output in region a, the voltage vectors with the closest directions are V1(1) and V1(2). Therefore, the first voltage maximum phase is the U1 phase and the second voltage maximum phase is the U2 phase. The phase difference between the U1 phase and the U2 phase is 30 degrees. In region a, the voltage vectors with the second closest directions are V2(1) and V6(2). Therefore, the first voltage minimum phase is the W1 phase and the second voltage minimum phase is the V2 phase. The phase difference between the W1 phase and the V2 phase is 90 degrees.

変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せAである場合、位相差が30度の電圧ベクトルV1(1)及びV1(2)が同時に出力されるが、位相差が90度の電圧ベクトルV2(1)及びV6(2)も同時に出力される。一方、変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せBである場合、位相差が30度の電圧ベクトルV1(1)及びV6(1)が同時に出力されるとともに、位相差が30度の電圧ベクトルV2(1)及びV1(2)が同時に出力される。 When the combination of modulation method and carrier wave signal is combination A, voltage vectors V1(1) and V1(2) with a phase difference of 30 degrees are output simultaneously, but voltage vector V2(1) with a phase difference of 90 degrees is output at the same time. and V6(2) are also output at the same time. On the other hand, when the combination of modulation method and carrier wave signal is combination B, the voltage vectors V1(1) and V6(1) with a phase difference of 30 degrees are simultaneously output, and the voltage vector V2 ( 1) and V1(2) are output simultaneously.

組合せD、E、及びGの場合も、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bにおいて位相差が30度の電圧ベクトルが同時に出力されるので、相電流リプルが低減される。 In the case of the combinations D, E, and G as well, voltage vectors with a phase difference of 30 degrees are simultaneously output from the first power converter 4a and the second power converter 4b, so the phase current ripple is reduced.

また、領域c、領域e、領域g、領域i、及び領域kにおいても、組合せB、D、E、及びGが選択された場合、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bにおいて位相差が30度の電圧ベクトルが同時に出力される。 Also, in the region c, the region e, the region g, the region i, and the region k, when the combinations B, D, E, and G are selected, the positions in the first power converter 4a and the second power converter 4b Voltage vectors with a phase difference of 30 degrees are simultaneously output.

領域bでは、第1電力変換器4aは、電圧ベクトルV1(1)及びV2(1)を出力する。電圧ベクトルV1(1)及びV2(1)は、いずれも有効電圧ベクトルである。また、領域bでは、第2電力変換器4bは、電圧ベクトルV1(2)及びV2(2)を出力する。電圧ベクトルV1(2)及びV2(2)は、いずれも有効電圧ベクトルである。 In region b, the first power converter 4a outputs voltage vectors V1(1) and V2(1). Voltage vectors V1(1) and V2(1) are both effective voltage vectors. Also, in region b, the second power converter 4b outputs voltage vectors V1(2) and V2(2). Voltage vectors V1(2) and V2(2) are both effective voltage vectors.

領域bにおいて出力される上記4つの電圧ベクトルのうち、方向が最も近い電圧ベクトルは、V2(1)及びV1(2)である。従って、第1電圧最大相はU1相であり、第2電圧最大相はU2相である。U1相とU2相との位相差は30度である。領域bにおいて、方向が2番目に近い電圧ベクトルは、V1(1)及びV2(2)である。従って、第1電圧最小相はW1相であり、第2電圧最小相はW2相である。W1相とW2相との位相差は30度である。 Of the four voltage vectors output in region b, the voltage vectors with the closest directions are V2(1) and V1(2). Therefore, the first voltage maximum phase is the U1 phase and the second voltage maximum phase is the U2 phase. The phase difference between the U1 phase and the U2 phase is 30 degrees. In region b, the voltage vectors with the second closest directions are V1(1) and V2(2). Therefore, the first voltage minimum phase is the W1 phase and the second voltage minimum phase is the W2 phase. The phase difference between the W1 phase and the W2 phase is 30 degrees.

変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せBである場合、位相差が30度の電圧ベクトルV2(1)及びV1(2)が同時に出力されるが、位相差が90度の電圧ベクトルV1(1)及びV2(2)も同時に出力される。一方、変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せAである場合、位相差が30度の電圧ベクトルV1(1)及びV1(2)が同時に出力されるとともに、位相差が30度の電圧ベクトルV2(1)及びV2(2)が同時に出力される。 When the modulation method and carrier signal combination is combination B, the voltage vectors V2(1) and V1(2) with a phase difference of 30 degrees are output simultaneously, but the voltage vector V1(1) with a phase difference of 90 degrees is output. and V2(2) are also output at the same time. On the other hand, when the combination of modulation method and carrier wave signal is combination A, voltage vectors V1(1) and V1(2) with a phase difference of 30 degrees are simultaneously output, and voltage vector V2 ( 1) and V2(2) are output simultaneously.

また、領域d、領域f、領域h、領域j、及び領域lにおいても、組合せA、C、F、及びHが選択された場合、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bにおいて位相差が30度の電圧ベクトルが同時に出力される。 Also, in the region d, the region f, the region h, the region j, and the region l, when the combinations A, C, F, and H are selected, the positions in the first power converter 4a and the second power converter 4b are Voltage vectors with a phase difference of 30 degrees are simultaneously output.

このように、電圧位相の領域に応じて、変調方法及び搬送波信号の組合せを変えることにより、電圧位相の全範囲において、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差を30度とすることができる。以下に具体的な例を示す。 In this way, by changing the combination of the modulation method and the carrier wave signal according to the voltage phase region, the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector can be set to 30 degrees in the entire voltage phase range. can be done. Specific examples are shown below.

図27は、図24の第1オンオフ信号発生器9a1及び第2オンオフ信号発生器9b1における搬送波信号切り替えの第1の例を示す図である。また、図28は、第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第1の例を示す図である。このときの電力変換装置の変調率は0.6である。 FIG. 27 is a diagram showing a first example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a1 and the second on/off signal generator 9b1 of FIG. Also, FIG. 28 is a diagram showing a first example of the first applied voltage waveform and the second applied voltage waveform. The modulation factor of the power converter at this time is 0.6.

図29は、電圧位相が0度から60度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第1の例を示す図である。例えば、20度の電圧位相における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V7(1)及びV0(2)、V2(1)及びV0(2)、V2(1)及びV1(2)、V1(1)及びV1(2)、V1(1)及びV6(2)である。いずれの組合せも、位相差が30度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。 FIG. 29 is a diagram showing a first example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the voltage phase region from 0 degrees to 60 degrees. For example, the combination of the first voltage vector and the second voltage vector at voltage phases of 20 degrees is V7(1) and V0(2), V2(1) and V0(2), V2(1) and V1(2 ), V1(1) and V1(2), V1(1) and V6(2). Any combination has a phase difference of 30 degrees or at least one of which is a zero voltage vector.

また、例えば、50度の電圧位相における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V2(1)及びV2(2)、V2(1)及びV1(2)、V1(1)及びV1(2)、V0(1)及びV1(2)、V0(1)及びV0(2)である。いずれの組合せも、位相差が30度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。 Also, for example, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector at voltage phases of 50 degrees are V2(1) and V2(2), V2(1) and V1(2), V1(1) and V1 (2), V0(1) and V1(2), V0(1) and V0(2). Any combination has a phase difference of 30 degrees or at least one of which is a zero voltage vector.

図30は、図24の第1オンオフ信号発生器9a1及び第2オンオフ信号発生器9b1における搬送波信号切り替えの第2の例を示す図である。図30に示す例では、図27において第1搬送波信号C1が選択されていた電圧位相において第2搬送波信号C2が選択され、図27において第2搬送波信号C2が選択されていた電圧位相において第1搬送波信号C1が選択されている。この場合も、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、いずれも位相差が30度となり、相電流リプルの低減効果は、図27に示す例と同様である。 FIG. 30 is a diagram showing a second example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a1 and the second on/off signal generator 9b1 in FIG. In the example shown in FIG. 30, the second carrier signal C2 is selected in the voltage phase in which the first carrier signal C1 is selected in FIG. Carrier signal C1 is selected. In this case as well, the combination of the first voltage vector and the second voltage vector has a phase difference of 30 degrees, and the effect of reducing the phase current ripple is the same as in the example shown in FIG.

つまり、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度である場合には、制御部6は、第1上べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1が、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。 That is, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, the control unit 6 implements the first flat biphasic modulation. When the first on/off signal generator 9a1 selects one of the first carrier signal C1 and the second carrier signal C2 as the first reference signal, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. do. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects the same signal as the signal selected as the first reference signal as the second reference signal.

また、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度である場合には、制御部6は、第1下べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1が、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。 Further, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, the control unit 6 implements the first flattened biphasic modulation. When the first on/off signal generator 9a1 selects one of the first carrier wave signal C1 and the second carrier wave signal C2 as the first reference signal, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. do. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects the same signal as the signal selected as the first reference signal as the second reference signal.

また、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度でない場合には、制御部6は、第1上べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1が、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。 Further, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or when the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the control unit 6 , performs the first flat-top bi-phase modulation. When the first on/off signal generator 9a1 selects one of the first carrier wave signal C1 and the second carrier wave signal C2 as the first reference signal, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. do. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects a signal different from the signal selected as the first reference signal as the second reference signal.

また、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度でない場合には、制御部6は、第1下べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1が、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。 Further, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or when the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the control unit 6 , implements the first flattened biphasic modulation. When the first on/off signal generator 9a1 selects one of the first carrier signal C1 and the second carrier signal C2 as the first reference signal, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. do. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects a signal different from the signal selected as the first reference signal as the second reference signal.

図31は、図24の第1オンオフ信号発生器9a1及び第2オンオフ信号発生器9b1における搬送波信号の切り替えの第3の例を示す図である。図27に示す方法によれば、0度から360度の電圧位相範囲において、第1スイッチング停止相は6回切り替えられ、第2スイッチング停止相は11回切り替えられていた。図31に示す方法によれば、第1電力変換器4aによるスイッチング停止相の切り替え回数を3回にまで低減させることができる。 FIG. 31 is a diagram showing a third example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a1 and the second on/off signal generator 9b1 in FIG. According to the method shown in FIG. 27, the first non-switching phase was switched six times and the second non-switching phase was switched eleven times in the voltage phase range from 0 degrees to 360 degrees. According to the method shown in FIG. 31, the number of switching of the switching stop phase by the first power converter 4a can be reduced to three.

図32は、第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第2の例を示す図である。変調率は0.6である。また、図33は、電圧位相が0度から60度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第2の例を示す図である。例えば、電圧位相が20度の場合、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V7(1)とV0(2)、V2(1)とV0(2)、V2(1)とV1(2)、V1(1)とV1(2)、V1(1)とV6(2)となる。いずれの組合せも、位相差が30度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。 FIG. 32 is a diagram showing a second example of the first applied voltage waveform and the second applied voltage waveform. The modulation factor is 0.6. Also, FIG. 33 is a diagram showing a second example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the region where the voltage phase is from 0 degrees to 60 degrees. For example, when the voltage phase is 20 degrees, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector are V7(1) and V0(2), V2(1) and V0(2), V2(1) and V1 (2), V1(1) and V1(2), V1(1) and V6(2). Any combination has a phase difference of 30 degrees or at least one of which is a zero voltage vector.

また、電圧位相が50度の場合、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V7(1)とV7(2)、V7(1)とV2(2)、V2(1)とV2(2)、V2(1)とV1(2)、V1(1)とV1(2)となる。この場合も、いずれの組合せも位相差が30度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。 When the voltage phase is 50 degrees, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector are V7(1) and V7(2), V7(1) and V2(2), V2(1) and V2 (2), V2(1) and V1(2), V1(1) and V1(2). In this case also, any combination has a phase difference of 30 degrees or at least one of which is a zero voltage vector.

この場合、搬送波信号の1周期Tcの端部において、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bがともに零電圧ベクトルを出力する区間が存在する。第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bがともに零電圧ベクトルを出力する区間において、搬送波信号の切り替えを実施することにより、印加電圧の反映と搬送波信号の切り替えタイミングとを同期させる必要がなくなる。従って、上記方法は、廉価なマイコンへの実装に好適である。 In this case, at the end of one period Tc of the carrier signal, there is a section where both the first power converter 4a and the second power converter 4b output zero voltage vectors. In the section where both the first power converter 4a and the second power converter 4b output the zero voltage vector, by switching the carrier wave signal, it is necessary to synchronize the reflection of the applied voltage and the switching timing of the carrier wave signal. Gone. Therefore, the above method is suitable for mounting on an inexpensive microcomputer.

つまり、制御部6は、第1上べた二相変調を実施し、第1オンオフ信号発生器9a1は、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。ここで、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度である場合、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。 That is, the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation, and the first on/off signal generator 9a1 selects the first carrier signal C1 as the first reference signal. Here, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, the control unit 6 implements a second flat biphasic modulation. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects the first carrier wave signal C1 as the second reference signal.

一方、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。これにより、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。 On the other hand, if the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or if the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the control unit 6 2 A flat biphasic modulation is implemented. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects the second carrier wave signal C2 as the second reference signal. As a result, the number of times the switching stop phase is switched is reduced, and the phase current ripple is reduced.

図34は、図24の第1オンオフ信号発生器9a1及び第2オンオフ信号発生器9b1における搬送波信号切り替えの第4の例を示す図である。図34に示す方法によれば、第1スイッチング停止相の切り替え回数を3回にまで減らすことできる。 FIG. 34 is a diagram showing a fourth example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a1 and the second on/off signal generator 9b1 in FIG. According to the method shown in FIG. 34, the number of switching times of the first switching stop phase can be reduced to three.

図35は、第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第3の例を示す図である。変調率は0.6である。また、図36は、電圧位相が0度から60度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第3の例を示す図である。例えば、電圧位相が20度の場合、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V2(1)とV1(2)、V1(1)とV1(2)、V1(1)とV6(2)、V1(1)とV7(2)、V0(1)とV7(2)となる。いずれの組合せも、位相差が30度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。 FIG. 35 is a diagram showing a third example of the first applied voltage waveform and the second applied voltage waveform. The modulation factor is 0.6. Also, FIG. 36 is a diagram showing a third example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the region where the voltage phase is from 0 degrees to 60 degrees. For example, when the voltage phase is 20 degrees, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector are V2(1) and V1(2), V1(1) and V1(2), V1(1) and V6 (2), V1(1) and V7(2), and V0(1) and V7(2). Any combination has a phase difference of 30 degrees or at least one of which is a zero voltage vector.

また、電圧位相が50度の場合、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せは、V2(1)とV2(2)、V2(1)とV1(2)、V1(1)とV1(2)、V0(1)とV1(1)、V0(1)とV0(2)となる。この場合も、いずれの組合せも位相差が30度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。 When the voltage phase is 50 degrees, the combinations of the first voltage vector and the second voltage vector are V2(1) and V2(2), V2(1) and V1(2), V1(1) and V1 (2), V0(1) and V1(1), V0(1) and V0(2). In this case also, any combination has a phase difference of 30 degrees or at least one of which is a zero voltage vector.

なお、この場合、搬送波信号の1周期Tcの中央において、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bがともに零電圧ベクトルを出力する区間が存在する。第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bがともに零電圧ベクトルを出力する区間において、電流検出を実施することにより電流検出精度が向上する。 In this case, there is a section in which both the first power converter 4a and the second power converter 4b output zero voltage vectors at the center of one cycle Tc of the carrier signal. Current detection accuracy is improved by performing current detection in a section where both the first power converter 4a and the second power converter 4b output zero voltage vectors.

つまり、制御部6は、第1下べた二相変調を実施し、第1オンオフ信号発生器9a1は、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。ここで、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度である場合、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。 That is, the control unit 6 performs the first bottom-bottom two-phase modulation, and the first on/off signal generator 9a1 selects the first carrier wave signal C1 as the first reference signal. Here, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, the control unit 6 implements a second flattened biphasic modulation. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects the first carrier wave signal C1 as the second reference signal.

一方、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。また、第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。これにより、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。 On the other hand, if the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or if the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the control unit 6 2 A flat two-phase modulation is implemented. Also, the second on/off signal generator 9b1 selects the second carrier wave signal C2 as the second reference signal. As a result, the number of times the switching stop phase is switched is reduced, and the phase current ripple is reduced.

図37は、図24の第1オンオフ信号発生器9a1及び第2オンオフ信号発生器9b1における搬送波信号の切り替えの第5の例を示す図である。図27に示す方法によれば、0度~360度の電圧位相範囲において、第1スイッチング停止相は6回切り替えられ、第2スイッチング停止相は11回切り替えられていた。図37に示す方法によれば、第2スイッチング停止相の切り替え回数を6回にまで低減させることができる。 FIG. 37 is a diagram showing a fifth example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a1 and the second on/off signal generator 9b1 of FIG. According to the method shown in FIG. 27, the first non-switching phase was switched six times and the second non-switching phase was switched 11 times in the voltage phase range of 0 degrees to 360 degrees. According to the method shown in FIG. 37, the number of switching times of the second switching stop phase can be reduced to six.

図38は、図24の電力変換装置における第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第4の例を示す図である。変調率は0.6である。また、図39は、電圧位相が0度から120度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第4の例を示す図である。いずれの電圧位相であっても、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bがともに有効電圧ベクトルを出力する場合には、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとは位相差が30度となっている。 38 is a diagram showing a fourth example of the first applied voltage waveform and the second applied voltage waveform in the power converter of FIG. 24. FIG. The modulation factor is 0.6. Also, FIG. 39 is a diagram showing a fourth example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the region where the voltage phase is from 0 degrees to 120 degrees. Regardless of the voltage phase, when both the first power converter 4a and the second power converter 4b output effective voltage vectors, the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector is 30 degrees. It has become.

つまり、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部6は、第1上べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1は、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
In other words, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are in any of the following order in descending order, the control section 6 performs the first flat two-phase modulation. The first on/off signal generator 9a1 selects the first carrier wave signal C1 as the first reference signal.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

また、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部6は、第1下べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1は、第1参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
Moreover, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are not in any of the following orders in descending order, the control unit 6 carries out the first flat bottom two-phase modulation. The first on/off signal generator 9a1 selects the second carrier wave signal C2 as the first reference signal.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

また、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
Further, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. The second on/off signal generator 9b1 selects the first carrier wave signal C1 as the second reference signal.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

また、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
Moreover, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are not in any of the following orders in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. The second on/off signal generator 9b1 selects the second carrier wave signal C2 as the second reference signal.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

図40は、図24の第1オンオフ信号発生器9a1及び第2オンオフ信号発生器9b1における搬送波信号の切り替えの第6の例を示す図である。図40に示す方法によっても、第2スイッチング停止相の切り替え回数を6回まで減らすことができる。 FIG. 40 is a diagram showing a sixth example of carrier wave signal switching in the first on/off signal generator 9a1 and the second on/off signal generator 9b1 in FIG. Also by the method shown in FIG. 40, the number of times of switching the second switching stop phase can be reduced to 6 times.

図41は、第1印加電圧波形及び第2印加電圧波形の第5の例を示す図である。変調率は0.6である。また、図42は、電圧位相が0度から120度までの領域における第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの組合せの第5の例を示す図である。いずれの電圧位相においても、第1電力変換器4a及び第2電力変換器4bがともに有効電圧ベクトルを出力する場合には、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差が30度となっている。 FIG. 41 is a diagram showing a fifth example of the first applied voltage waveform and the second applied voltage waveform. The modulation factor is 0.6. Also, FIG. 42 is a diagram showing a fifth example of a combination of the first voltage vector and the second voltage vector in the region where the voltage phase is from 0 degrees to 120 degrees. In any voltage phase, when both the first power converter 4a and the second power converter 4b output effective voltage vectors, the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector is 30 degrees. ing.

つまり、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部6は、第1下べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1は、第1参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
In other words, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation. The first on/off signal generator 9a1 selects the second carrier wave signal C2 as the first reference signal.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

また、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部6は、第1上べた二相変調を実施する。第1オンオフ信号発生器9a1は、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
Moreover, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are not in any of the following orders in descending order, the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation. The first on/off signal generator 9a1 selects the first carrier wave signal C1 as the first reference signal.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

また、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部6は、第2下べた二相変調を実施する。第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
Further, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. The second on/off signal generator 9b1 selects the second carrier wave signal C2 as the second reference signal.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

また、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部6は、第2上べた二相変調を実施する。第2オンオフ信号発生器9b1は、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
Further, when the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are not in any of the following orders in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation. The second on/off signal generator 9b1 selects the first carrier wave signal C1 as the second reference signal.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

以上のように、実施の形態2に係る電力変換装置では、以下のように変調が行われる。第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度である場合、制御部6は、第1上べた二相変調と第2上べた二相変調との組合せ又は第1下べた二相変調と第2下べた二相変調との組合せで変調を行う。 As described above, in the power converter according to Embodiment 2, modulation is performed as follows. When the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, the control unit 6 Modulation is performed by a combination of 1 upper-solid two-phase modulation and a second upper-solid two-phase modulation or a combination of the first lower-solid two-phase modulation and a second lower-solid two-phase modulation.

ここで、第1電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第1電圧最大相、第1電圧中間相、第1電圧最小相と呼び、第2電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第2電圧最大相、第2電圧中間相、第2電圧最小相と呼ぶ。 Here, each phase in the first voltage command is called a first voltage maximum phase, a first voltage intermediate phase, and a first voltage minimum phase in descending order of voltage command, and each phase in the second voltage command is called They are called a second maximum voltage phase, a second intermediate voltage phase, and a second minimum voltage phase in descending order.

第1上べた二相変調は、第1電圧最大相に対応する印加電圧が第1参照信号の最大値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する変調である。第2上べた二相変調は、第2電圧最大相に対応する印加電圧が第2参照信号の最大値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する変調である。 The first flat two-phase modulation is modulation that subtracts the first offset voltage Voffset1 from the first voltage command so that the applied voltage corresponding to the first voltage maximum phase matches the maximum value of the first reference signal. The second flat top two-phase modulation is modulation that subtracts the second offset voltage Voffset2 from the second voltage command so that the applied voltage corresponding to the second voltage maximum phase matches the maximum value of the second reference signal.

第1下べた二相変調は、第1電圧最小相に対応する印加電圧が第1参照信号の最小値と一致するように、第1電圧指令から第1オフセット電圧Voffset1を減算する変調である。第2下べた二相変調は、第2電圧最小相に対応する印加電圧が第2参照信号の最小値と一致するように、第2電圧指令から第2オフセット電圧Voffset2を減算する変調である。 The first flat two-phase modulation is modulation that subtracts the first offset voltage Voffset1 from the first voltage command so that the applied voltage corresponding to the first voltage minimum phase matches the minimum value of the first reference signal. The second flat two-phase modulation is modulation that subtracts the second offset voltage Voffset2 from the second voltage command so that the applied voltage corresponding to the second voltage minimum phase matches the minimum value of the second reference signal.

制御部6は、第1上べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、第2上べた二相変調を実施し、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。 When the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation and selects one of the first carrier signal C1 and the second carrier signal C2 as the first reference signal, the second flat two-phase modulation is performed. and selecting the same signal as the signal selected as the first reference signal as the second reference signal.

また、制御部6は、第1下べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、第2下べた二相変調を実施し、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。 Further, when the control unit 6 performs the first lower solid two-phase modulation and selects one of the first carrier wave signal C1 and the second carrier wave signal C2 as the first reference signal, the second lower solid two-phase modulation is performed. A phase modulation is performed and a second reference signal is selected that is identical to the signal selected as the first reference signal.

一方、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、制御部6は、第1上べた二相変調と第2下べた二相変調との組合せ又は第1下べた二相変調と第2上べた二相変調との組合せで変調を行う。 On the other hand, if the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or if the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the control unit 6 Modulation is performed by a combination of 1 upper-solid two-phase modulation and a second lower-solid two-phase modulation or a combination of the first lower-solid two-phase modulation and a second upper-solid two-phase modulation.

制御部6は、第1上べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、第2下べた二相変調を実施し、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。 When the control unit 6 performs the first upper flat two-phase modulation and selects one of the first carrier signal C1 and the second carrier signal C2 as the first reference signal, the second lower flat two-phase modulation is performed. and select a signal different from the signal selected as the first reference signal as the second reference signal.

また、制御部6は、第1下べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2のいずれか一方の信号を選択するとき、第2上べた二相変調を実施し、第2参照信号として、第1参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。 Further, when the control unit 6 performs the first bottom solid two-phase modulation and selects one of the first carrier wave signal C1 and the second carrier wave signal C2 as the first reference signal, the second top plane two-phase modulation is performed. A phase modulation is performed and a signal different from the signal selected as the first reference signal is selected as the second reference signal.

これによれば、第1電圧ベクトルと第2電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。 According to this, the phase difference between the first voltage vector and the second voltage vector can be minimized, thereby further reducing the phase current ripple.

また、制御部6は、第1上べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。また、制御部6は、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度である場合、第2上べた二相変調を実施し、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。一方、制御部6は、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、第2下べた二相変調を実施し、第2参照信号として第2搬送波信号を選択する。 The control unit 6 also performs the first flat two-phase modulation and selects the first carrier signal C1 as the first reference signal. Further, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, , performs a second flattened bi-phase modulation and selects the first carrier signal C1 as the second reference signal. On the other hand, if the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or if the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the control unit 6 2. Perform flat-to-bottom bi-phase modulation and select a second carrier signal as a second reference signal.

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。 According to this, the number of times the switching stop phase is switched is reduced, and the phase current ripple is reduced.

また、制御部6は、第1下べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。また、制御部6は、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度である場合、第2下べた二相変調を実施し、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。一方、制御部6は、第1電圧最大相と第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は第1電圧最小相と第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、第2上べた二相変調を実施し、第2参照信号として第2搬送波信号を選択する。 The control unit 6 also performs the first bottom-bottom two-phase modulation and selects the first carrier signal C1 as the first reference signal. Further, when the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, , performs a second flattened bi-phase modulation and selects the first carrier signal C1 as the second reference signal. On the other hand, if the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or if the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the control unit 6 2, a flat-top two-phase modulation is performed and a second carrier signal is selected as a second reference signal.

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。 According to this, the number of times the switching stop phase is switched is reduced, and the phase current ripple is reduced.

第1の3相巻線の各相をU1相,V1相,W1相とし、第2の3相巻線の各相をU2相,V2相,W2相としたとき、U1相とU2相との位相差、V1相とV2相との位相差、及びW1相とW2相との位相差は、それぞれ30度に設定されている。 When each phase of the first three-phase winding is U1 phase, V1 phase, and W1 phase, and each phase of the second three-phase winding is U2 phase, V2 phase, and W2 phase, U1 phase and U2 phase , the phase difference between the V1 phase and the V2 phase, and the phase difference between the W1 phase and the W2 phase are each set to 30 degrees.

制御部6は、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第1上べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
When the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the first top-bottom two-phase modulation, and uses the first reference signal as the first reference signal. 1 carrier signal C1 is selected.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

制御部6は、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第1下べた二相変調を実施し、第1参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
If the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are not in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation, and uses the second reference signal as the first reference signal. Select carrier signal C2.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

制御部6は、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第2上べた二相変調を実施し、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
When the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation, and uses the second reference signal as the second reference signal. 1 carrier signal C1 is selected.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

制御部6は、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第2下べた二相変調を実施し、第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
If the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are not in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation, and uses the second reference signal as the second reference signal. Select carrier signal C2.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。 According to this, the number of times the switching stop phase is switched is reduced, and the phase current ripple is reduced.

第1の3相巻線の各相をU1相,V1相,W1相とし、第2の3相巻線の各相をU2相,V2相,W2相としたとき、U1相とU2相との位相差、V1相とV2相との位相差、及びW1相とW2相との位相差は、それぞれ30度に設定されている。 When each phase of the first three-phase winding is U1 phase, V1 phase, and W1 phase, and each phase of the second three-phase winding is U2 phase, V2 phase, and W2 phase, U1 phase and U2 phase , the phase difference between the V1 phase and the V2 phase, and the phase difference between the W1 phase and the W2 phase are each set to 30 degrees.

制御部6は、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第1下べた二相変調を実施し、第1参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
When the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation, and uses the first reference signal as the first reference signal. A two-carrier signal C2 is selected.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

制御部6は、第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第1上べた二相変調を実施し、第1参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U1相の電圧指令、V1相の電圧指令、W1相の電圧指令
・V1相の電圧指令、W1相の電圧指令、U1相の電圧指令
・W1相の電圧指令、U1相の電圧指令、V1相の電圧指令
If the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are not in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the first flat two-phase modulation and uses the first reference signal as the first reference signal. Select carrier signal C1.
・U1 phase voltage command, V1 phase voltage command, W1 phase voltage command ・V1 phase voltage command, W1 phase voltage command, U1 phase voltage command ・W1 phase voltage command, U1 phase voltage command, V1 phase voltage reference

制御部6は、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第2下べた二相変調を実施し、第2参照信号として第2搬送波信号C2を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
If the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation and uses the second reference signal as the second reference signal. A two-carrier signal C2 is selected.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

制御部6は、第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第2上べた二相変調を実施し、第2参照信号として第1搬送波信号C1を選択する。
・U2相の電圧指令、V2相の電圧指令、W2相の電圧指令
・V2相の電圧指令、W2相の電圧指令、U2相の電圧指令
・W2相の電圧指令、U2相の電圧指令、V2相の電圧指令
If the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are not in any of the following order in descending order, the control unit 6 performs the second flat two-phase modulation, and uses the first reference signal as the second reference signal. Select carrier signal C1.
・U2 phase voltage command, V2 phase voltage command, W2 phase voltage command ・V2 phase voltage command, W2 phase voltage command, U2 phase voltage command ・W2 phase voltage command, U2 phase voltage command, V2 phase voltage reference

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。 According to this, the number of times the switching stop phase is switched is reduced, and the phase current ripple is reduced.

なお、第1搬送波信号C1は、搬送波信号1周期の中央において最大となり、搬送波信号1周期の両端において最小となる信号と定義されていた。また、第2搬送波信号C2は、搬送波信号1周期の中央において最小となり、搬送波信号1周期の両端において最大となる信号と定義されていた。しかし、第1搬送波信号C1及び第2搬送波信号C2の定義が互いに入れ替わったとしても同様の作用効果を得ることができる。 Note that the first carrier signal C1 was defined as a signal that is maximum at the center of one cycle of the carrier signal and minimum at both ends of one cycle of the carrier signal. Further, the second carrier wave signal C2 was defined as a signal having a minimum value at the center of one cycle of the carrier signal and a maximum value at both ends of one cycle of the carrier signal. However, even if the definitions of the first carrier wave signal C1 and the second carrier wave signal C2 are interchanged, the same effect can be obtained.

また、実施の形態1及び2の電力変換装置の機能は、処理回路によって実現される。図43は、実施の形態1及び2の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。第1の例の処理回路100は、専用のハードウェアである。 Also, the functions of the power converters of the first and second embodiments are implemented by a processing circuit. FIG. 43 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that implements the functions of the power converters of the first and second embodiments. The processing circuit 100 of the first example is dedicated hardware.

また、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。 Further, the processing circuit 100 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. Applicable.

また、図44は、実施の形態1及び2の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。第2の例の処理回路200は、プロセッサ201及びメモリ202を備えている。 Also, FIG. 44 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that implements the functions of the power converters of the first and second embodiments. The second example processing circuit 200 comprises a processor 201 and a memory 202 .

処理回路200では、電力変換装置の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組合せにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ202に格納される。プロセッサ201は、メモリ202に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、機能を実現する。 In the processing circuit 200, the functions of the power converter are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Software and firmware are written as programs and stored in memory 202 . The processor 201 implements functions by reading and executing programs stored in the memory 202 .

メモリ202に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ202とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等も、メモリ202に該当する。 It can also be said that the program stored in the memory 202 causes the computer to execute the procedure or method of each part described above. Here, the memory 202 is a non-volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory). volatile or volatile semiconductor memory. The memory 202 also includes magnetic disks, flexible disks, optical disks, compact disks, mini disks, DVDs, and the like.

なお、上述した電力変換装置の機能について、一部の専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。 It should be noted that the functions of the power conversion device described above may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware.

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組合せによって、上述した電力変換装置の機能を実現することができる。 Thus, the processing circuitry may implement the functionality of the power conversion device described above through hardware, software, firmware, or a combination thereof.

1 交流回転機、2 直流電源、4a 第1電力変換器、4b 第2電力変換器、5a 第1電流検出器、5b 第2電流検出器、6 制御部、Sup1~Swn1 第1スイッチング素子、Sup1,Svp1,Swp1 第1高電位側スイッチング素子、Sun1,Svn1,Swn1 第1低電位側スイッチング素子、Sup2~Swn2 第2スイッチング素子、Sup2,Svp2,Swp2 第2高電位側スイッチング素子、Sun2,Svn2,Swn2 第2低電位側スイッチング素子、U1,V1,W1 第1の3相巻線、U2,V2,W2 第2の3相巻線。 1 AC rotating machine 2 DC power supply 4a first power converter 4b second power converter 5a first current detector 5b second current detector 6 control unit Sup1 to Swn1 first switching element Sup1 , Svp1, Swp1 First high potential side switching elements Sun1, Svn1, Swn1 First low potential side switching elements Sup2 to Swn2 Second switching elements Sup2, Svp2, Swp2 Second high potential side switching elements Sun2, Svn2, Swn2 Second low-side switching element, U1, V1, W1 First three-phase winding, U2, V2, W2 Second three-phase winding.

Claims (12)

複数の第1スイッチング素子を有しており、直流電源からの直流電圧を第1交流電圧に変換し、交流回転機の第1の3相巻線に印加する第1電力変換器、
複数の第2スイッチング素子を有しており、前記直流電圧を第2交流電圧に変換し、前記交流回転機の第2の3相巻線に印加する第2電力変換器、及び
前記第1の3相巻線に対する電圧指令である第1電圧指令から第1オフセット電圧を減算して得た第1印加電圧と、第1参照信号とを比較することにより、前記複数の第1スイッチング素子に対する複数の第1オンオフ信号を算出するとともに、前記第2の3相巻線に対する電圧指令である第2電圧指令から第2オフセット電圧を減算して得た第2印加電圧と、第2参照信号とを比較することにより、前記複数の第2スイッチング素子に対する複数の第2オンオフ信号を算出する制御部
を備え、
前記第1の3相巻線と前記第2の3相巻線との位相差は30度であり、
前記第1参照信号及び前記第2参照信号は、第1搬送波信号及び第2搬送波信号のいずれかであり、
前記第1搬送波信号と前記第2搬送波信号との位相差は180度であり、
前記制御部は、
前記第1印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが前記第1参照信号の最大値又は最小値と一致するように、前記第1電圧指令から前記第1オフセット電圧を減算するとともに、前記第2印加電圧における3相に対応する3つの印加電圧の少なくとも1つが前記第2参照信号の最大値又は最小値と一致するように、前記第2電圧指令から前記第2オフセット電圧を減算し、
前記第1オンオフ信号に基づいて得られる第1電圧ベクトルと、前記第2オンオフ信号に基づいて得られる第2電圧ベクトルとの位相差を30度とするか、又は前記第1電圧ベクトル及び前記第2電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとする
電力変換装置。
A first power converter that has a plurality of first switching elements, converts a DC voltage from a DC power supply into a first AC voltage, and applies it to a first three-phase winding of an AC rotating machine;
a second power converter having a plurality of second switching elements, converting the DC voltage into a second AC voltage, and applying the DC voltage to a second three-phase winding of the AC rotating machine; and By comparing a first applied voltage obtained by subtracting a first offset voltage from a first voltage command, which is a voltage command for three-phase windings, with a first reference signal, a plurality of A second applied voltage obtained by subtracting a second offset voltage from a second voltage command, which is a voltage command for the second three-phase winding, and a second reference signal. A control unit that calculates a plurality of second on/off signals for the plurality of second switching elements by comparison,
A phase difference between the first three-phase winding and the second three-phase winding is 30 degrees,
The first reference signal and the second reference signal are either a first carrier signal or a second carrier signal,
A phase difference between the first carrier signal and the second carrier signal is 180 degrees,
The control unit
subtracting the first offset voltage from the first voltage command such that at least one of three applied voltages corresponding to three phases in the first applied voltage matches the maximum value or minimum value of the first reference signal; and the second offset voltage from the second voltage command such that at least one of three applied voltages corresponding to three phases in the second applied voltage matches the maximum value or minimum value of the second reference signal Subtract and
A phase difference between a first voltage vector obtained based on the first on/off signal and a second voltage vector obtained based on the second on/off signal is set to 30 degrees, or the first voltage vector and the second A power conversion device in which at least one of two voltage vectors is a zero voltage vector.
前記制御部は、前記第1参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる前記第1電圧ベクトルと、前記第2参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる前記第2電圧ベクトルとの位相差を30度とするか、又は前記第1電圧ベクトル及び前記第2電圧ベクトルを共に零電圧ベクトルとする
請求項1に記載の電力変換装置。
The control unit controls the positions of the first voltage vector obtained at timings at which the first reference signal is maximized and minimized and the second voltage vector obtained at timings at which the second reference signal is maximized and minimized. The power converter according to claim 1, wherein the phase difference is 30 degrees, or both the first voltage vector and the second voltage vector are zero voltage vectors.
前記第1電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第1電圧最大相、第1電圧中間相、第1電圧最小相とし、前記第2電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第2電圧最大相、第2電圧中間相、第2電圧最小相としたとき、
前記制御部は、
前記第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である第1電圧絶対値最大相と前記第1電圧最大相とが一致する場合、前記第1電圧最大相に対応する印加電圧が前記第1参照信号の最大値と一致するように、前記第1電圧指令から前記第1オフセット電圧を減算する変調である第1上べた二相変調を実施し、
前記第1電圧絶対値最大相と前記第1電圧最小相とが一致する場合、前記第1電圧最小相に対応する印加電圧が前記第1参照信号の最小値と一致するように、前記第1電圧指令から前記第1オフセット電圧を減算する変調である第1下べた二相変調を実施し、
前記第1印加電圧を前記第1参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の2つの相のうち、一方の相の前記第1参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、他方の相の前記第1参照信号として前記第2搬送波信号を選択し、
前記第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である第2電圧絶対値最大相と前記第2電圧最大相とが一致する場合、前記第2電圧最大相に対応する印加電圧が前記第2参照信号の最大値と一致するように、前記第2電圧指令から前記第2オフセット電圧を減算する変調である第2上べた二相変調を実施し、
前記第2電圧絶対値最大相と前記第2電圧最小相とが一致する場合、前記第2電圧最小相に対応する印加電圧が前記第2参照信号の最小値と一致するように、前記第2電圧指令から前記第2オフセット電圧を減算する変調である第2下べた二相変調を実施し、
前記第2印加電圧を前記第2参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の2つの相のうち、一方の相の前記第2参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、他方の相の前記第2参照信号として前記第2搬送波信号を選択し、
前記第1上べた二相変調又は前記第1下べた二相変調が実施される相及び前記第2上べた二相変調又は前記第2下べた二相変調が実施される相以外の4つの相のうち、位相差が最も小さい組合せとなる2つの相における前記第1参照信号及び前記第2参照信号として前記第1搬送波信号及び前記第2搬送波信号のいずれか一方の同一の信号を選択する
請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。
Each phase in the first voltage command is set to a first voltage maximum phase, a first voltage intermediate phase, and a first voltage minimum phase in descending order of voltage command, and each phase in the second voltage command is set in descending order of voltage command. , second voltage maximum phase, second voltage intermediate phase, and second voltage minimum phase,
The control unit
When the first voltage absolute value maximum phase, which is the maximum phase among the absolute values of the three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command, and the first voltage maximum phase match, the first voltage maximum Performing a first flat two-phase modulation that is modulation for subtracting the first offset voltage from the first voltage command so that the applied voltage corresponding to the phase matches the maximum value of the first reference signal,
When the first voltage absolute value maximum phase and the first voltage minimum phase match, the applied voltage corresponding to the first voltage minimum phase matches the minimum value of the first reference signal. Performing a first flat two-phase modulation that is modulation for subtracting the first offset voltage from the voltage command,
selecting the first carrier wave signal as the first reference signal for one of two phases other than the phase in which the first applied voltage is matched to the maximum value or the minimum value of the first reference signal; selecting the second carrier signal as the first reference signal for the phase of
When the second voltage maximum phase, which is the maximum phase among the absolute values of the three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command, matches the second voltage maximum phase, the second voltage maximum performing second flat two-phase modulation, which is modulation for subtracting the second offset voltage from the second voltage command, such that the applied voltage corresponding to the phase matches the maximum value of the second reference signal;
When the second voltage absolute value maximum phase and the second voltage minimum phase match, the applied voltage corresponding to the second voltage minimum phase matches the minimum value of the second reference signal. Performing a second flat two-phase modulation that is modulation for subtracting the second offset voltage from the voltage command,
selecting the first carrier signal as the second reference signal for one of the two phases other than the phase in which the second applied voltage is matched to the maximum value or the minimum value of the second reference signal; selecting the second carrier signal as the second reference signal for the phase of
Four phases other than the phase in which the first upper solid two-phase modulation or the first lower solid two-phase modulation is performed and the phase in which the second upper solid two-phase modulation or the second lower solid two-phase modulation is performed one of the first carrier signal and the second carrier signal is selected as the first reference signal and the second reference signal in the two phases with the smallest phase difference. The power converter according to claim 1 or 2.
前記制御部は、
前記第1上べた二相変調を実施するとき、前記第1電圧最大相の前記第1参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、前記第1電圧中間相及び前記第1電圧最小相の前記第1参照信号として前回の前記第1参照信号を維持し、
前記第1下べた二相変調を実施するとき、前記第1電圧最小相の前記第1参照信号として前記第2搬送波信号を選択し、前記第1電圧最大相及び前記第1電圧中間相の前記第1参照信号として前回の前記第1参照信号を維持し、
前記第2上べた二相変調を実施するとき、前記第2電圧最大相の前記第2参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、前記第2電圧中間相及び前記第2電圧最小相の前記第2参照信号として前回の前記第2参照信号を維持し、
前記第2下べた二相変調を実施するとき、前記第2電圧最小相の前記第2参照信号として前記第2搬送波信号を選択し、前記第2電圧最大相及び前記第2電圧中間相の前記第2参照信号として前回の前記第2参照信号を維持する
請求項3に記載の電力変換装置。
The control unit
When performing the first flat top two-phase modulation, selecting the first carrier signal as the first reference signal for the first voltage maximum phase, and selecting the first carrier signal for the first voltage intermediate phase and the first voltage minimum phase. maintaining the previous first reference signal as the first reference signal;
Selecting the second carrier signal as the first reference signal for the first voltage minimum phase, and selecting the second carrier signal for the first voltage maximum phase and the first voltage intermediate phase when performing the first flat bottom two-phase modulation. maintaining the previous first reference signal as the first reference signal;
selecting the first carrier signal as the second reference signal for the second voltage maximum phase and the second voltage intermediate phase and the second voltage minimum phase when performing the second flat two-phase modulation; maintaining the previous second reference signal as a second reference signal;
selecting the second carrier signal as the second reference signal for the second voltage minimum phase and the second voltage maximum phase and the second voltage intermediate phase for performing the second flattened two-phase modulation; The power converter according to claim 3, wherein the previous second reference signal is maintained as the second reference signal.
前記第1電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第1電圧最大相、第1電圧中間相、第1電圧最小相とし、前記第2電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第2電圧最大相、第2電圧中間相、第2電圧最小相とし、
前記制御部は、
前記第1電圧最大相と前記第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ前記第1電圧最小相と前記第2電圧最小相との位相差が30度である場合、
前記第1電圧最大相に対応する印加電圧が前記第1参照信号の最大値と一致するように、前記第1電圧指令から前記第1オフセット電圧を減算する変調である第1上べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号及び前記第2搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第2電圧最大相に対応する印加電圧が前記第2参照信号の最大値と一致するように、前記第2電圧指令から前記第2オフセット電圧を減算する変調である第2上べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として、前記第1参照信号として選択された信号と同一の信号を選択し、
前記第1電圧最小相に対応する印加電圧が前記第1参照信号の最小値と一致するように、前記第1電圧指令から前記第1オフセット電圧を減算する変調である第1下べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号及び前記第2搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第2電圧最小相に対応する印加電圧が前記第2参照信号の最小値と一致するように、前記第2電圧指令から前記第2オフセット電圧を減算する変調である第2下べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として、前記第1参照信号として選択された信号と同一の信号を選択し、
前記第1電圧最大相と前記第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は前記第1電圧最小相と前記第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、
前記第1上べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号及び前記第2搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第2下べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として、前記第1参照信号として選択された信号と異なる信号を選択し、
前記第1下べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号及び前記第2搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第2上べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として、前記第1参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する
請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。
Each phase in the first voltage command is set to a first voltage maximum phase, a first voltage intermediate phase, and a first voltage minimum phase in descending order of voltage command, and each phase in the second voltage command is set in descending order of voltage command. , a second voltage maximum phase, a second voltage intermediate phase, a second voltage minimum phase,
The control unit
When the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees, and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees,
A first flat two-phase modulation that is modulation for subtracting the first offset voltage from the first voltage command such that the applied voltage corresponding to the first voltage maximum phase matches the maximum value of the first reference signal. and selecting either one of the first carrier signal and the second carrier signal as the first reference signal, the applied voltage corresponding to the second voltage maximum phase is that of the second reference signal A second flat two-phase modulation is performed by subtracting the second offset voltage from the second voltage command so as to match the maximum value, and the second reference signal is selected as the first reference signal. select a signal that is identical to the
First flat two-phase modulation that is modulation for subtracting the first offset voltage from the first voltage command such that the applied voltage corresponding to the first voltage minimum phase matches the minimum value of the first reference signal. and selecting either one of the first carrier signal and the second carrier signal as the first reference signal, the applied voltage corresponding to the second voltage minimum phase is the second reference signal A second flat two-phase modulation is performed by subtracting the second offset voltage from the second voltage command so as to match the minimum value, and the second reference signal is selected as the first reference signal. select a signal that is identical to the
When the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees, or when the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees,
When performing the first top-bottom two-phase modulation and selecting either one of the first carrier signal and the second carrier signal as the first reference signal, performing the second bottom-bottom two-phase modulation and selecting a signal different from the signal selected as the first reference signal as the second reference signal,
When performing the first bottom flat bi-phase modulation and selecting either one of the first carrier signal and the second carrier wave signal as the first reference signal, performing the second top flat bi-phase modulation and a signal different from the signal selected as the first reference signal is selected as the second reference signal.
前記制御部は、
前記第1上べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号を選択するとともに、
前記第1電圧最大相と前記第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ前記第1電圧最小相と前記第2電圧最小相との位相差が30度である場合、前記第2上べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、
前記第1電圧最大相と前記第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は前記第1電圧最小相と前記第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、前記第2下べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第2搬送波信号を選択する
請求項5に記載の電力変換装置。
The control unit
performing the first top-bottom two-phase modulation and selecting the first carrier signal as the first reference signal;
When the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, the first 2 performing flat-top biphasic modulation and selecting the first carrier signal as the second reference signal;
When the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or when the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the second lower 6. The power converter of claim 5, wherein solid two-phase modulation is performed and the second carrier signal is selected as the second reference signal.
前記制御部は、
前記第1下べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号を選択するとともに、
前記第1電圧最大相と前記第2電圧最大相との位相差が30度であり、且つ前記第1電圧最小相と前記第2電圧最小相との位相差が30度である場合、前記第2下べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、
前記第1電圧最大相と前記第2電圧最大相との位相差が30度でない場合又は前記第1電圧最小相と前記第2電圧最小相との位相差が30度でない場合、前記第2上べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第2搬送波信号を選択する
請求項5に記載の電力変換装置。
The control unit
performing the first bottom-bottom bi-phase modulation and selecting the first carrier signal as the first reference signal;
When the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is 30 degrees and the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is 30 degrees, the first 2 performing flat biphasic modulation and selecting the first carrier signal as the second reference signal;
When the phase difference between the first voltage maximum phase and the second voltage maximum phase is not 30 degrees or when the phase difference between the first voltage minimum phase and the second voltage minimum phase is not 30 degrees, the second upper 6. The power converter of claim 5, wherein solid two-phase modulation is performed and the second carrier signal is selected as the second reference signal.
前記第1の3相巻線の各相をU1相,V1相,W1相とし、前記第2の3相巻線の各相をU2相,V2相,W2相としたとき、
前記U1相と前記U2相との位相差、前記V1相と前記V2相との位相差、及び前記W1相と前記W2相との位相差は、それぞれ30度に設定されており、
前記制御部は、
前記第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令の順、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令の順、及び前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第1上べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、
前記第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令の順、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令の順、及び前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第1下べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第2搬送波信号を選択し、
前記第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令の順、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令の順、及び前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第2上べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、
前記第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令の順、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令の順、及び前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第2下べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第2搬送波信号を選択する
請求項5に記載の電力変換装置。
When the phases of the first three-phase winding are U1 phase, V1 phase, and W1 phase, and the phases of the second three-phase winding are U2 phase, V2 phase, and W2 phase,
The phase difference between the U1 phase and the U2 phase, the phase difference between the V1 phase and the V2 phase, and the phase difference between the W1 phase and the W2 phase are each set to 30 degrees,
The control unit
The three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are the U1 phase voltage command, the V1 phase voltage command, the W1 phase voltage command in descending order, the V1 phase voltage command, the If any of the order of the W1 phase voltage command and the U1 phase voltage command, or the order of the W1 phase voltage command, the U1 phase voltage command, and the V1 phase voltage command, the first upper solid performing biphasic modulation and selecting the first carrier signal as the first reference signal;
The three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are the U1 phase voltage command, the V1 phase voltage command, the W1 phase voltage command in descending order, the V1 phase voltage command, the If neither the order of the W1 phase voltage command and the U1 phase voltage command nor the order of the W1 phase voltage command, the U1 phase voltage command, and the V1 phase voltage command, the first bottom two performing phase modulation and selecting the second carrier signal as the first reference signal;
The three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are, in descending order, the U2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, the W2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, and the V2 phase voltage command. If the order of the W2-phase voltage command and the U2-phase voltage command, or the order of the W2-phase voltage command, the U2-phase voltage command, and the V2-phase voltage command, the second upper solid performing biphasic modulation and selecting the first carrier signal as the second reference signal;
The three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are, in descending order, the U2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, the W2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, and the V2 phase voltage command. If the order of the W2-phase voltage command and the U2-phase voltage command is neither the order of the W2-phase voltage command, the U2-phase voltage command, nor the V2-phase voltage command, the second bottom two 6. The power converter of claim 5, wherein phase modulation is performed and the second carrier signal is selected as the second reference signal.
前記第1の3相巻線の各相をU1相,V1相,W1相とし、前記第2の3相巻線の各相をU2相,V2相,W2相としたとき、
前記U1相と前記U2相との位相差、前記V1相と前記V2相との位相差、及び前記W1相と前記W2相との位相差は、それぞれ30度に設定されており、
前記制御部は、
前記第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令の順、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令の順、及び前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第1下べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第2搬送波信号を選択し、
前記第1電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令の順、前記V1相の電圧指令、前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令の順、及び前記W1相の電圧指令、前記U1相の電圧指令、前記V1相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第1上べた二相変調を実施し、前記第1参照信号として前記第1搬送波信号を選択し、
前記第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令の順、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令の順、及び前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第2下べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第2搬送波信号を選択し、
前記第2電圧指令における3相に対応する3つの電圧指令が、大きい順に前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令の順、前記V2相の電圧指令、前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令の順、及び前記W2相の電圧指令、前記U2相の電圧指令、前記V2相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第2上べた二相変調を実施し、前記第2参照信号として前記第1搬送波信号を選択する
請求項5に記載の電力変換装置。
When the phases of the first three-phase winding are U1 phase, V1 phase, and W1 phase, and the phases of the second three-phase winding are U2 phase, V2 phase, and W2 phase,
The phase difference between the U1 phase and the U2 phase, the phase difference between the V1 phase and the V2 phase, and the phase difference between the W1 phase and the W2 phase are each set to 30 degrees,
The control unit
The three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are the U1 phase voltage command, the V1 phase voltage command, the W1 phase voltage command in descending order, the V1 phase voltage command, the If the order of the W1-phase voltage command and the U1-phase voltage command, or the order of the W1-phase voltage command, the U1-phase voltage command, and the V1-phase voltage command, the first bottom performing biphasic modulation and selecting the second carrier signal as the first reference signal;
The three voltage commands corresponding to the three phases in the first voltage command are the U1 phase voltage command, the V1 phase voltage command, the W1 phase voltage command in descending order, the V1 phase voltage command, the If the order of the W1-phase voltage command and the U1-phase voltage command is neither the order of the W1-phase voltage command, the U1-phase voltage command, nor the V1-phase voltage command, the first upper solid two performing phase modulation and selecting the first carrier signal as the first reference signal;
The three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are, in descending order, the U2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, the W2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, and the V2 phase voltage command. If the order of the W2-phase voltage command and the U2-phase voltage command, or the order of the W2-phase voltage command, the U2-phase voltage command, and the V2-phase voltage command, the second bottom performing biphasic modulation and selecting the second carrier signal as the second reference signal;
The three voltage commands corresponding to the three phases in the second voltage command are, in descending order, the U2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, the W2 phase voltage command, the V2 phase voltage command, and the V2 phase voltage command. If the order of the W2-phase voltage command and the U2-phase voltage command is neither the order of the W2-phase voltage command, the U2-phase voltage command, nor the V2-phase voltage command, the second upper solid two 6. The power converter of claim 5, wherein phase modulation is performed and the first carrier signal is selected as the second reference signal.
前記第1電力変換器及び前記第2電力変換器は、前記第1参照信号及び前記第2参照信号が最大となるタイミング及び最小となるタイミングの少なくとも一方のタイミングにおいて、前記第1の3相巻線及び前記第2の3相巻線を流れる電流を検出する電流検出器をさらに備え、
前記制御部は、前記電流検出器によって得られた第1検出電流及び第2検出電流に基づいて、前記第1電圧指令及び前記第2電圧指令を演算する
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の電力変換装置。
The first power converter and the second power converter operate at least one of a timing at which the first reference signal and the second reference signal are maximized and a timing at which the first reference signal and the second reference signal are minimized. further comprising a current detector for detecting current flowing through the line and the second three-phase winding;
10. Any one of claims 1 to 9, wherein the control unit calculates the first voltage command and the second voltage command based on the first detected current and the second detected current obtained by the current detector. 1. The power converter according to claim 1.
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の電力変換装置を備えた発電電動機の制御装置。 A generator-motor control device comprising the power conversion device according to any one of claims 1 to 10. 請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の電力変換装置を備えた電動パワーステアリング装置。 An electric power steering device comprising the power conversion device according to any one of claims 1 to 10.
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