JP3002625B2 - 三相電力変換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高力率コンバータや
正弦波電圧型インバータなどの三相電力変換器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８は、例えば平成５年電気学会全国
大会講演論文集（５）Ｐ．４２〜４３「三相ＰＷＭコン
バータのデジタル制御法」に示された従来の高力率コン
バータの主回路と制御回路を、本発明と同様の形式に書
き改めたブロック図である。図において、１は三相コン
バータ（電力変換器と記載する。）、２は三相交流電
源、３、４、５は電力変換器１の交流側と三相交流電源
２の各相間に挿入されたリアクトル、６、７、８は三相
交流電源２に並列に接続されたＹ形結線のコンデンサ、
９は電力変換器１の直流側に接続されたコンデンサ、１
０はコンデンサ９に並列に接続された負荷、４０１は電
力変換器１のスイッチング素子を駆動するドライブ回路
である。

【０００３】２０１はリアクトル３に流れる電流を検出
する電流検出器、２０３はリアクトル５に流れる電流を
検出する電流検出器、２０４はコンデンサ９の電圧を検
出する電圧検出器、５０１はコンデンサ９の電圧指令値
を出力する電圧指令発生回路、５０２はコンデンサ９の
電圧を電圧指令発生回路５０１の指令値に一致させるた
めに電力変換器１が交流側に流す電流振幅指令値を出力
する電圧制御増幅器（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｌｅｒ）である。

【０００４】５０３は三相交流電源２のＵ相電圧、Ｗ相
電圧と同相の正弦波信号を出力する正弦波発生回路、５
０４は正弦波発生回路５０３の出力する「三相交流電源
２のＵ相電圧と同相の正弦波信号」と電圧制御増幅器５
０２の出力する電流振幅指令値を乗算し、Ｕ相の電流指
令値を出力する乗算器、５０５は正弦波発生回路５０３
の出力する「三相交流電源２のＷ相電圧と同相の正弦波
信号」と電圧制御増幅器５０２の出力する電流振幅指令
値を乗算し、Ｗ相の電流指令値を出力する乗算器、５０
６は乗算器５０４の出力するＵ相電流指令値と電流検出
器２０１にて検出したリアクトル３に流れる電流を一致
させるために電力変換器１が発生すべきＵ相電圧指令値
を出力する電流制御増幅器（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌｌｅｒ）である。

【０００５】５０７は乗算器５０５の出力するＷ相電流
指令値と電流検出器２０３にて検出したリアクトル５に
流れる電流を一致させるために電力変換器１が発生すべ
きＷ相電圧指令値を出力する電流制御増幅器、７５１は
電流制御増幅器５０６が出力するＵ相電圧指令値と電流
制御増幅器５０７が出力するＷ相電圧指令値からＶ相電
圧指令値を演算する加減算器、４０２はＵ、Ｖ、Ｗの相
電圧指令値よりドライブ回路４０１へ送るオン／オフ信
号を出力するＰＷＭ変調回路である。

【０００６】次に動作について説明する。電圧指令発生
回路５０１は電圧指令ＶD*を出力し、この電圧指令ＶD*
と電圧検出器２０４で検出したコンデンサ９の電圧ＶD
を一致させるために交流側に流す電流振幅指令ＩR*を電
圧制御増幅器５０２が演算する。例えば、コンデンサ電
圧ＶD が電圧指令ＶD*より小さな時は三相交流電源２か
らより多くの有効電力をとるためにＩR*を大きくし、コ
ンデンサ電圧ＶD が電圧指令ＶD*より大きな時はＩR*を
小さくする。

【０００７】電流振幅指令ＩR*は、乗算器５０４、５０
５にて、正弦波発生回路５０３の出力する「三相交流電
源２のＵ相電圧と同相の正弦波信号」、「三相交流電源
２のＷ相電圧と同相の正弦波信号」のそれぞれが乗じら
れ、三相交流電源２の相電圧と同相の電流指令値ＩRU
*、ＩRW*となる。電流制御増幅器５０６、５０７は、こ
の電流指令値と電流検出器２０１、２０３にて検出した
電流ＩRU、ＩRWを一致させるために電力変換器１が発生
すべきＵ相電圧指令値ＶRU* 、Ｗ相電圧指令値ＶRW* を
出力する。

【０００８】Ｖ相の電流を制御していないのは、主回路
が三相三線式であるために、Ｕ相とＷ相の電流を制御す
ることにより、Ｖ相の電流は ＩRV＝−ＩRU−ＩRW (1) と決るからである。

【０００９】もし、Ｖ相電流を制御した場合、ＶRV* が
どのように与えられるかを考える。Ｖ相電流指令ＩRV*
は主回路が三相三線式であるので、 ＩRV*＝−ＩRU*−ＩRW* (2) と与える。

【００１０】すなわち、各電流制御増幅器の入力である
指令は ＩRU*＋ＩRV*＋ＩRW*＝０ (3) 電流フィードバック信号は、 ＩRU＋ＩRV＋ＩRW＝０ (4) の関係が成立つので、電流制御増幅器の伝達関数を各相
同一とすると、電流制御増幅器の出力も ＶRU*＋ＶRV*＋ＶRW*＝０ (5) となる。

【００１１】よって、Ｖ相電圧指令値ＶRV* は、Ｖ相電
流制御増幅器を設けることなしに、加減算器７５１にて ＶRV*＝−ＶRU*−ＶRW* (6) を演算することにより求めることができる。

【００１２】これらの各相電圧指令値により、ＰＷＭ変
調回路４０２、ドライブ回路４０１を介して電力変換器
１のスイッチングが制御される。リアクトル３、４、５
に流れる電流には、基本波成分の他に電力変換器１のス
イッチング周波数成分が含まれている。コンデンサ６、
７、８は、このスイッチング周波数成分の電流が三相交
流電源２に流れないようにするため設けられたフィルタ
・コンデンサである。

【００１３】このように、電力変換器１は、交流電力を
直流電力に変換し、負荷１０に一定の直流電圧を供給す
るよう動作する。この時、電流ＩRU、ＩRV、ＩRWは三相
交流電源２と同相かつ正弦波の電流となり、力率がほぼ
１となることから、一般に“高力率コンバータ”と呼ば
れるシステムとなる。

【００１４】次に正弦波電圧形インバータの従来技術を
説明する。図１９は、例えば平成５年電気学会全国大会
講演論文集（５）Ｐ．９５〜９６「三相ＵＰＳ用インバ
ータのデジタル制御法」に示された従来の正弦波電圧形
インバータの主回路と制御回路を、本発明と同様の形式
に書き改めたブロック図である。

【００１５】図において、１０１は三相インバータ（以
下、電力変換器と記載する。）、１０２は直流電源、１
０３、１０４、１０５は出力フィルタを構成するリアク
トル、１０６、１０７、１０８は出力フィルタを構成す
るコンデンサ、１１０は負荷、４０１は電力変換器１０
１のスイッチング素子を駆動するドライブ回路、３０５
はコンデンサ１０６に流れる電流を検出する電流検出
器、３０７はコンデンサ１０８に流れる電流を検出する
電流検出器、３０４はＵ相とＷ相の出力相電圧を検出す
る電圧検出器である。

【００１６】６０１はＵ相とＷ相の出力相電圧指令値を
出力する電圧指令発生回路、６０２は「Ｕ相出力電圧を
電圧指令発生回路６０１のＵ相出力電圧指令に一致させ
るため、電力変換器１０１がＵ相コンデンサ１０６に流
すべき電流指令値」を出力する電圧制御増幅器（Ｖｏｌ
ｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、６０３は「Ｗ相出
力電圧を電圧指令発生回路６０１のＷ相出力電圧指令に
一致させるため、電力変換器１０１がＷ相コンデンサ１
０８に流すべき電流指令値」を出力する電圧制御増幅器
である。

【００１７】６０４は電圧制御増幅器６０２の出力する
Ｕ相コンデンサ電流指令値と電流検出器３０５にて検出
したＵ相コンデンサ１０６に流れる電流を一致させるた
めに電力変換器１が発生すべきＵ相電圧指令値を出力す
る電流制御増幅器（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ
ｅｒ）、６０５は電圧制御増幅器６０３の出力するＷ相
コンデンサ電流指令値と電流検出器３０７にて検出した
Ｗ相コンデンサ１０８に流れる電流を一致させるために
電力変換器１が発生すべきＷ相電圧指令値を出力する電
流制御増幅器である。

【００１８】８５１は電流制御増幅器６０４が出力する
Ｕ相電圧指令値と電流制御増幅器６０５が出力するＷ相
電圧指令値からＶ相電圧指令値を演算する加減算器、４
０２はＵ、Ｖ、Ｗの相電圧指令値よりドライブ回路４０
１へ送るオン／オフ信号を出力するＰＷＭ変調回路であ
る。

【００１９】次に従来の正弦波電圧形インバータの動作
について説明する。電圧指令発生回路６０１はＵ相とＷ
相の指令として位相差が２４０度の正弦波電圧指令ＶCU
* 、ＶCW* を出力する。Ｕ相出力電圧指令ＶCU* と電圧
検出器３０４で検出したＵ相出力電圧ＶCUとを一致させ
るために、Ｕ相コンデンサ１０６に流すべき電流指令Ｉ
CU* を電圧制御増幅器６０２が演算する。

【００２０】例えば、Ｕ相出力電圧ＶCUが、電圧指令Ｖ
CU* より小さな時はコンデンサ１０６の電流ＩCUを大き
くし、Ｕ相出力電圧ＶCUが出力相電圧指令ＶCU* より大
きな時はコンデンサ１０６の電流ＩCUを小さくする。同
様に、Ｗ相電圧指令ＶCW* と電圧検出器３０４で検出し
たＷ相出力電圧ＶCWを一致させるためにＷ相コンデンサ
１０８に流すべき電流指令ＩCW* を電圧制御増幅器６０
３が演算する。

【００２１】電流制御増幅器６０４、６０５は、この電
流指令値と電流検出器３０５、３０７にて検出した電流
ＩCU、ＩCWを一致させるために三相インバータ１が発生
すべきＵ相電圧指令値ＶAU* 、Ｗ相電圧指令値ＶAW* を
出力する。

【００２２】主回路が三相三線式であるために、図１８
の高力率コンバータと同様に、Ｖ相電圧指令値ＶAV*
は、加減算器８５１にて ＶAV*＝−ＶAU*−ＶAW* (7) を演算することにより求めている。

【００２３】これらの各相電圧指令値により、ＰＷＭ変
調回路４０２、ドライブ回路４０１を介して電力変換器
１０１のスイッチングが制御され、直流電源１０２の直
流電力は交流電力に変換され、負荷１１０に三相正弦波
電圧が供給される。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】従来の高力率コンバー
タや正弦波電圧型インバータなどの電力変換器は以上の
ように構成されているので、下記のような問題点があっ
た。

【００２５】高力率コンバータでは、交流電源に力率１
の正弦波電流を流すよう制御している、すなわち、リア
クトル３、４、５に流れる電流を所望の電流とするよう
にコンバータをスイッチングしている。しかし、コンバ
ータが三相三線式である場合は、三相のうち二相の電流
を制御すれば、残りの相の電流値は一義的に決るため、
制御する必要がない。

【００２６】例えば、Ｕ相とＶ相の電流を制御すること
により、Ｗ相の電流は ＩW＝−ＩU−ＩV (8) と決る。

【００２７】二相の電流のみ制御するだけでよいという
ことは、リアクトルも三相全てに必要とはならず、電流
を制御する二相にのみリアクトルを設け、リアクトルに
印加する電圧を調整すればよい。つまり、従来の三相高
力率コンバータは、電流制御が二相のみでよいにも拘ら
ず、リアクトルが三相全てに設けられていた。

【００２８】また、三相三線式出力の正弦波電圧型イン
バータでは、出力電圧の二線間、例えばＵＶ間、ＶＷ間
を１２０度位相差の正弦波に制御すれば、ＷＵ間も正弦
波の電圧となり、三相平衡した出力電圧を得ることがで
きる。三相インバータの矩形波状電圧から、二つの正弦
波出力線間電圧を得るには、ＬＣフィルタが二線間分あ
ればよく、リアクトル、コンデンサが三相全てに必要と
はならない。

【００２９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、第１の目的は、三相交流電源にイ
ンダクタンス成分を介して接続する三相電力変換器にお
いて、このインダクタンス成分を二相間のみとした三相
電力変換器を得るものである。

【００３０】また、第２の目的は、負荷に交流電力を供
給する三相交流電力変換器において、交流フィルタのイ
ンダクタンス成分を二相のみとした三相電力変換器を得
るものである。

【００３１】また、第３の目的は、負荷に交流電力を供
給する三相交流電力変換器において、交流フィルタのコ
ンデンサを二線間のみとした三相電力変換器を得るもの
である。

【００３２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る三
相電力変換器は、自己消弧形素子と整流素子が並列に接
続されたスイッチング素子が上下に接続されたアームを
三つ用い、上記スイッチング素子の開閉制御により発生
した任意の三相交流を三相交流電源側に出力するように
構成された電力変換器と上記三相交流電源との間の任意
の二相間にインダクタンス成分を設け、上記電力変換器
と上記三相交流電源との間の残り一相は直接接続し、上
記インダクタンス成分の電流を制御する電流制御増幅器
を二相分設け、上記電流制御増幅器の出力信号よりＰＷ
Ｍ電圧指令値を上記電力変換器に対して生成すると共
に、

【００３３】ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を、三相交
流電源の対応する相電圧としたものである。

【００３４】請求項２の発明に係る三相電力変換器は、
自己消弧形素子と整流素子が並列に接続されたスイッチ
ング素子が上下に接続されたアームを三つ用い、上記ス
イッチング素子の開閉制御により発生した任意の三相交
流を三相交流電源側に出力するように構成された電力変
換器と上記三相交流電源との間の任意の二相間にインダ
クタンス成分を設け、上記電力変換器と上記三相交流電
源との間の残り一相は直接接続し、上記インダクタンス
成分の電流を制御する電流制御増幅器を二相分設け、上
記電流制御増幅器の出力信号よりＰＷＭ電圧指令値を上
記電力変換器に 対して生成すると共に、ＰＷＭ電圧指令
値を三相とも、二つの電流制御増幅器の出力信号のみか
ら求めたものである。

【００３５】請求項３の発明に係る三相電力変換器は、
請求項２の発明において、三相交流電源の３倍周波数の
正弦波をＰＷＭ電圧指令値の任意の一相に加算し、この
加算結果である信号と電流制御増幅器の出力からＰＷＭ
電圧指令値を生成したものである。

【００３６】請求項４の発明に係る三相電力変換器は、
電気弁の開閉制御により、任意の三相交流出力を発生す
るように構成された電力変換器の出力に、インダクタン
ス成分とコンデンサから構成した交流フィルタを設け、
負荷に交流電力を供給する電力変換器のうち、上記イン
ダクタンス成分を任意の二相に設け、上記コンデンサの
電圧を制御する電圧制御増幅器を設けたものである。

【００３７】請求項５の発明に係る三相電力変換器は、
請求項４の発明において交流フィルタのコンデンサを任
意の二線間に接続したものである。

【００３８】請求項６の発明に係る三相電力変換器は、
請求項４または請求項５の発明において電圧制御増幅器
を二つ設け、この電圧制御増幅器の出力信号よりＰＷＭ
電圧指令値を生成したものである。

【００３９】請求項７の発明に係る三相電力変換器は、
請求項４または請求項５の発明において電圧制御系の中
に電流制御増幅器を設け、電流マイナーループを構成
し、この電流制御増幅器の出力信号よりＰＷＭ電圧指令
値を生成したものである。

【００４０】請求項８の発明に係る三相電力変換器は、
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の発明におい
てＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を、その相に対応した
出力電圧指令値自身としたものである。

【００４１】請求項９の発明に係る三相電力変換器は、
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の発明におい
てＰＷＭ電圧指令値を三相とも、二つの電圧制御増幅器
の出力信号のみから求めたものである。

【００４２】請求項１０の発明に係る三相電力変換器
は、請求項７に記載の発明においてＰＷＭ電圧指令値を
三相とも、二つの電流制御増幅器の出力信号のみから求
めたものである。

【００４３】請求項１１の発明に係る三相電力変換器
は、請求項９に記載の発明において、出力電圧指令値の
３倍周波数の正弦波をＰＷＭ電圧指令値の任意の一相に
加算し、この加算結果である信号と電圧制御増幅器の出
力からＰＷＭ電圧指令値を生成したものである。

【００４４】請求項１２の発明に係る三相電力変換器
は、請求項１０に記載の発明において、出力電圧指令値
に同期した倍周波数の正弦波をＰＷＭ電圧指令値の任意
の一相に加算し、この加算結果である信号と電流制御増
幅器の出力からＰＷＭ電圧指令値を生成したものであ
る。

【００４５】

【作用】請求項１の発明における三相電力変換器は、三
相交流電源と三相電力変換器の二相間にのみインダクタ
ンス成分を設けると共に、上記電力変換器と上記三相交
流電源との間の残り一相は直接接続し、上記インダクタ
ンス成分の電流を制御する電流制御増幅器を二相分設
け、これら電流制御増幅器の出力信号に基づく各相間電
圧とインダクタンス成分を接続していない相間電圧とに
従って三相電力変換器を動作させることで、インダクタ
ンス成分の入力電流は相間電圧により所望の値に制御さ
れる。

【００４６】ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を、三相交
流電源の対応する相電圧としたので、二つの電流制御増
幅器と三相交流電源の電圧検出器よりＰＷＭ電圧指令値
が作成できる。

【００４７】請求項２の発明における三相電力変換器
は、ＰＷＭ電圧指令値を三相とも、二つの電流制御増幅
器の出力信号のみから求めれる。

【００４８】請求項３の発明における三相電力変換器
は、ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を求め、三相交流電
源の３倍周波数の正弦波を加算し、この信号と電流制御
増幅器の出力からＰＷＭ電圧指令値を生成したので、三
相電力変換器の直流電圧利用率が向上する。

【００４９】請求項４の発明における三相電力変換器
は、インダクタンス成分とコンデンサから構成した交流
フィルタを設け、負荷に交流フィルタを介し交流電力を
供給する電力変換器において、インダクタンス成分を任
意の二相に設けると共に、コンデンサの電圧を制御する
電圧制御増幅器を二相分設け、これら電圧制御増幅器の
出力信号に基づく各相間電圧に基づいて三相電力変換器
を動作させることで、交流フィルタのインダクタンス成
分の出力電圧が所望の値に制御される。

【００５０】請求項５の発明における三相電力変換器
は、交流フィルタのコンデンサを任意の二線間のみに
て、出力電圧が所望の値に制御される。

【００５１】請求項６の発明における三相電力変換器
は、二つの電圧制御増幅器のみから、ＰＷＭ電圧指令値
を生成できる。

【００５２】請求項７の発明における三相電力変換器
は、電圧制御系の中に電流制御増幅器を設け、電流マイ
ナーループを構成することにより、この電流制御増幅器
の出力信号よりＰＷＭ電圧指令値を生成できる。

【００５３】請求項８の発明における三相電力変換器
は、ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を、出力電圧指令値
の対応する相電圧とし、二つの電圧制御増幅器または電
流制御増幅器と三相交流電源の電圧検出器よりＰＷＭ電
圧指令値が生成できる。

【００５４】請求項９の発明における三相電力変換器
は、ＰＷＭ電圧指令値を三相とも、二つの電圧制御増幅
器の出力信号のみから生成できる。

【００５５】請求項１０の発明における三相電力変換器
は、ＰＷＭ電圧指令値を三相とも、二つの電流制御増幅
器の出力信号のみから生成できる。

【００５６】請求項１１の発明における三相電力変換器
は、ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を求め、出力電圧指
令値の３倍周波数の正弦波を加算し、この信号と電圧制
御増幅器の出力からＰＷＭ電圧指令値を生成したので、
三相電力変換器の直流電圧利用率が向上する。

【００５７】請求項１２の発明における三相電力変換器
は、ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を求め、出力電圧指
令値の３倍周波数の正弦波を加算し、この信号と電流制
御増幅器の出力からＰＷＭ電圧指令値を生成したので、
三相電力変換器の直流電圧利用率が向上する。

【００５８】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
は本実施例に係る三相電力変換器の構成図である。尚、
図中、図１８と同一符号は同一又は相当部分を示す。図
において、１は三相電力変換器であって、この実施例で
は図２に示すように、例えば高周波スイッチングの可能
なトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどの自己消弧形素子に
より構成された三相コンバータ（以下、電力変換器と記
載する。）、２は三相交流電源、３は電力変換器１の交
流側と三相交流電源２のＵ相間に挿入されたリアクト
ル、４は電力変換器１の交流側と三相交流電源２のＶ相
間に挿入されたリアクトルであり、Ｗ相間にはリアクト
ルを設けず、電力変換器１と三相交流電源２が直接接続
されている。６は三相交流電源２のＵＷ間に並列に接続
されたコンデンサ、７は三相交流電源２のＶＷ間に並列
に接続されたコンデンサ、２０１はリアクトル３に流れ
る電流を検出する電流検出器、２０２はリアクトル４に
流れる電流を検出する電流検出器である。

【００５９】２０４はコンデンサ９の電圧を検出する電
圧検出器、２０５は三相交流電源２のＵＷ間電圧とＶＷ
間電圧を検出する電圧検出器、５０６は乗算器５０４の
出力するＵ相電流指令値と電流検出器２０１にて検出し
たリアクトル３に流れる電流を一致させるために電力変
換器１が発生すべきＵＷ間電圧指令値を出力する電流制
御増幅器（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、
５０７は乗算器５０５の出力するＶ相電流指令値と電流
検出器２０２にて検出したリアクトル４に流れる電流を
一致させるために電力変換器１が発生すべきＶＷ間電圧
指令値を出力する電流制御増幅器、７０３は電圧検出器
２０５が検出した三相交流電源２のＵＷ間電圧とＶＷ間
電圧から三相交流電源２のＷ相電圧に比例した電圧を演
算する加減算器、５０８は加減算器７０３が出力する三
相交流電源２のＷ相電圧に比例した電圧を係数倍してＷ
相電圧指令値を出力する係数器である。

【００６０】７０１は係数器５０８が出力するＷ相電圧
指令値と電流制御増幅器５０６が出力するＵＷ間電圧指
令値からＵ相電圧指令値を演算する加減算器、７０２は
係数器５０８が出力するＷ相電圧指令値と電流制御増幅
器５０７が出力するＶＷ間電圧指令値からＶ相電圧指令
値を演算する加減算器である。４０２はＵ、Ｖ、Ｗの相
電圧指令値よりドライブ回路４０１へ送るオン／オフ信
号を出力するＰＷＭ変調回路であり、図３に示すように
三角波状の搬送波発生回路４０２１、比較回路４０２
２、２０２３、４０２４、反転回路４０２５、４０２
６、４０２７とから構成されており、ほぼ正弦波状の各
相電圧指令値にもとづき、素子のスイッチング時点を決
定している。

【００６１】次に動作について説明する。電圧指令値発
生回路５０１は電圧指令ＶD*を出力し、この電圧指令Ｖ
D*と電圧検出器２０４で検出したコンデンサ９の電圧Ｖ
Dとを一致させるために交流側に流す電流振幅指令ＩR*
を電圧制御増幅器５０２が演算する。電圧制御増幅器５
０２は、例えば指令値と検出値の誤差を比例または比例
積分形増幅器で増幅するものである。

【００６２】電流振幅指令ＩR*は、乗算器５０４、５０
５にて、正弦波発生回路５０３の出力する「三相交流電
源２のＵ相電圧と同相の正弦波信号」、「三相交流電源
２のＶ相電圧と同相の正弦波信号」が乗じられ、三相交
流電源２の相電圧と同相の電流指令値ＩRU*、ＩRV*とな
る。リアクトル３に流れる電流ＩRUを所望の値に制御す
るには、リアクトル３に印加する電圧ＶLUを調整しなけ
ればならない。

【００６３】リアクトル３に印加する電圧ＶLUは、 ＶLU＝ＶSUW−ＶRUW (9) （ＶSUW:三相交流電源ＵＷ間電圧、ＶRUW:三相コンバー
タＵＷ間電圧）の関係がある。

【００６４】そこで、リアクトル３に流れる電流ＩRUは
電力変換器１のＵＷ間電圧により制御できる。同様に、
リアクトル４に流れる電流ＩRVは電力変換器１のＶＷ間
電圧により制御できる。電流制御増幅器５０６、５０７
は、電流指令値ＩRU*、ＩRV*と電流検出器２０１、２０
２にて検出した電流ＩRU、ＩRVを一致させるために電力
変換器１が発生すべきＵＷ間電圧指令値ＶRUW*、ＶＷ間
電圧指令値ＶRVW*を出力する。

【００６５】電流制御増幅器５０６、５０７は、例えば
指令値と検出値の誤差を比例または比例積分形増幅器で
増幅するものである。ＰＷＭ変調回路４０２への電圧指
令値は相電圧で与えるため、二つの線間電圧指令値から
三つの相電圧指令値を求めなければならない。Ｕ相、Ｖ
相の電流を所望の値に制御するためには、ＵＷ間電圧が
ＶRUW*、ＶＷ間電圧がＶRVW*に追従することが必要であ
り、これを満足さえすれば電力変換器１の相電圧はどの
ような値でもよい。

【００６６】今、高力率コンバータが無負荷運転の場合
を考えると、入力電流ＩRU、ＩRV、ＩRWはほぼ０となる
ので、リアクトル３、４は電圧降下が無く、電力変換器
１は三相交流電源２と同じ線間電圧を発生する。本実施
例では、電力変換器１と三相交流電源２のＷ相にはリア
クトルが無く、直接接続されているので、電力変換器１
のＷ相電圧指令値として三相交流電源２のＷ相電圧を与
え、この電圧を基準にして、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を
演算にて求めている。

【００６７】すなわち、三相交流電源２のＷ相電圧ＶSW
は図４に示す三相電圧ベクトルの関係から、 ＶSW＝−１／３＊（ＶSUW＋ＶSVW） (10) と求められるので、 Ｗ相電圧指令値は ＶRW*＝ＶSW＝−１／３＊（ＶSUW＋ＶSVW） (11) となり、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値は図４の関係から、 ＶRU*＝ＶRUW*＋ＶRW* (12) ＶRV*＝ＶRVW*＋ＶRW* (13) となる。

【００６８】これらの各相電圧指令値により、ＰＷＭ変
調回路４０２、ドライブ回路４０１を介して、電力変換
器１のスイッチングが制御され、入力電流ＩRU、ＩRVは
三相交流電源２と同相かつ正弦波の電流となる。三相三
線式より、 ＩRU＋ＩRV＋ＩRW＝０ (14) が成立ち、Ｗ相入力電流ＩRWも三相交流電源２と同相か
つ正弦波の電流となる。コンデンサ６、７は、スイッチ
ング周波数成分の電流が三相交流電源２に流れないよう
にするために設けたフィルタ・コンデンサであり、ＵＷ
間、ＶＷ間に接続している。

【００６９】本実施例は以上のよう構成されているの
で、三相交流電源と三相コンバータの二相間にのみリア
クトルを設け、リアクトルに対する入力電流を所望の値
に制御することができる。

【００７０】実施例２． 図５はこの発明の実施例２を示すもので、図５において
図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
は省略する。上記実施例１と異なるのは、三相交流電源
２の基本周波数の３倍周波数を持つ正弦波を出力する３
倍周波数発生回路５０９、加減算器７０４を追加した点
であり、その他は実施例１と同様である。

【００７１】Ｕ相、Ｖ相の電流を所望の値に制御するた
めには、電流制御増幅器５０６、５０７の出力するＵＷ
間電圧指令ＶRUW*、ＶＷ間電圧指令ＶRVW*に追従するこ
とが必要であり、これを満足さえすれば電力変換器１の
相電圧はどのような値でもよい。本実施例では、電力変
換器１のＷ相電圧指令値として三相交流電源２のＷ相電
圧をまず基本として与え、この電圧にコンバータの直流
電圧利用率を向上させるための信号を加算してＷ相電圧
指令値をつくり、これを基準に、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令
値を演算にて求めている。

【００７２】今、相電圧指令値ＶU*、ＶV*、ＶW*で与え
られた場合を考えると、各相電圧指令値に任意の電圧Ｖ
P を加え、ＰＷＭ電圧指令値ＶX*、ＶY*、ＶZ*を ＶX*＝ＶU*＋ＶP (15) ＶY*＝ＶV*＋ＶP (16) ＶZ*＝ＶW*＋ＶP (17) としても、線間電圧としては変化が起らない。直流電圧
利用率を向上させる電圧ＶP はいろいろ考案されてお
り、例えば、ＶP を基本周波数成分に対して１／６程度
の３倍周波数とすると、最大出力電圧を１５％程大きく
できる。

【００７３】本実施例では、これを電圧指令値が線間電
圧として与えられた場合に応用している。まず、三相交
流電源２のＷ相電圧に、３倍周波数発生回路５０９の出
力する「三相交流電源２の３倍周波数で、振幅は三相交
流電源２の１／６である正弦波信号」を加減算器７０４
にて加えた信号を、電力変換器１のＷ相電圧指令値ＶRW
* とし、ＵＷ間電圧指令ＶRUW*、ＶＷ間電圧指令ＶRVW*
から、Ｗ相電圧指令値ＶRW* を基準に、 ＶRU*＝ＶRUW*＋ＶRW* (18) ＶRV*＝ＶRVW*＋ＶRW* (19) のように演算し、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を求めてい
る。

【００７４】演算式からわかるように、Ｕ相、Ｖ相の電
圧指令値は、Ｗ相電圧指令値ＶRW*を加算することによ
り求めているので、３倍周波数成分が自動的に加算され
ていることになり、直流電圧利用率が向上する。従っ
て、実施例１と比べると、同一の直流電圧に対して交流
側に発生できる電圧が１５％程大きいので、三相交流電
源２の電圧が高めに変動しても、運転を継続することが
できる。

【００７５】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例１と同様に、三相交流電源と三相コンバ
ータの二相間にのみリアクトルを設け、入力電流を所望
の値に制御することができるのに加え、三相コンバータ
の直流電圧利用率が向上するので運転範囲を広げること
ができる。

【００７６】実施例３． 図６はこの発明の実施例３による三相電力変換器の構成
を示すもので、図６において図１と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記実施例１
と異なるのは、電力変換器１の各相電圧指令値を、電流
制御増幅器５０６、５０７の出力するＵＷ間電圧指令値
ＶRUW*、ＶＷ間電圧指令値ＶRVW*から直接求めることに
より、三相交流電源２のＵＷ間電圧とＶＷ間電圧を検出
する電圧検出器を省いた点であり、その他は実施例１と
同様である。

【００７７】Ｕ相、Ｖ相の電流を所望の値に制御するた
めには、電流制御増幅器５０６、５０７の出力するＵＷ
間電圧指令値ＶRUW*、ＶＷ間電圧指令値ＶRVW*に電力変
換器１が追従しなければならない。

【００７８】ＰＷＭ変調回路４０２への電圧指令値は相
電圧で与えるため、二つの線間電圧指令値から三つの相
電圧指令値を求めるわけだが、本実施例では、図４に示
す三相電圧ベクトルの関係から、直接、Ｗ相電圧指令値
ＶRW*を ＶRW*＝−１／３＊（ＶRUW*＋ＶRVW*） (20) と演算して求め、次にＵ相、Ｖ相を ＶRU*＝ＶRUW*＋ＶRW* (21) ＶRV*＝ＶRVW*＋ＶRW* (22) と求めている。

【００７９】これらの各相電圧指令値により、ＰＷＭ変
調回路４０２、ドライブ回路４０１を介して、電力変換
器１のスイッチングが制御され、入力電流ＩRU、ＩRV、
ＩRWは三相交流電源２と同相かつ正弦波の電流となる。

【００８０】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例１と同様に、三相交流電源と三相コンバ
ータの二相間にのみリアクトルを設け、入力電流を所望
の値に制御することができるのに加え、三相交流電源の
電圧検出器が不要なので上記実施例１に比べてコストを
低減することができる。

【００８１】実施例４． 図７はこの発明の実施例４による三相電力変換器の構成
を示すもので、図７において図６と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記実施例３
と異なるのは、三相交流電源２の基本周波数の３倍周波
数を持つ正弦波を出力する３倍周波数発生回路５０９、
加減算器７０４を追加した点であり、その他は実施例３
と同様である。

【００８２】Ｕ相、Ｖ相の電流を所望の値に制御するた
めには、電流制御増幅器５０６、５０７の出力するＵＷ
間電圧指令ＶRUW*、ＶＷ間電圧指令ＶRVW*を電力変換器
１が出力することが必要であり、これを満足さえすれば
電力変換器１の相電圧はどのような値でもよい。

【００８３】本実施例では、「三相電圧ベクトルの関係
を用いて、ＵＷ間電圧指令ＶRUW*、ＶＷ間電圧指令ＶRV
W*から演算で直接求めた電力変換器１のＷ相電圧指令
値」に、コンバータの直流電圧利用率を向上させるため
の信号を加算し、これを基準に、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令
値を演算にて求めている。

【００８４】まず、図４に示す三相電圧ベクトルの関係
から、直接、Ｗ相電圧指令値ＶRW*を ＶRW*＝−１／３＊（ＶRUW*＋ＶRVW*） (23) と演算して求め、これに、３倍周波数発生回路５０９の
出力する「三相交流電源２の３倍周波数で、振幅は三相
交流電源２の１／６である正弦波信号」を加減算器７０
４にて加えた信号を、新たに電力変換器１のＷ相電圧指
令値ＶRW* とし、ＵＷ間電圧指令ＶRUW*、ＶＷ間電圧指
令ＶRVW*から、Ｗ相電圧指令値ＶRW* を基準に、 ＶRU*＝ＶRUW*＋ＶRW* (24) ＶRV*＝ＶRVW*＋ＶRW* (25) のように演算し、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を求めてい
る。

【００８５】演算式からわかるように、Ｕ相、Ｖ相の電
圧指令値は、Ｗ相電圧指令値ＶRW*を加算することによ
り求めているので、３倍周波数成分が自動的に加算され
ていることになり、直流電圧利用率が向上する。従っ
て、実施例３と比べると、同一の直流電圧に対して交流
側に発生できる電圧が１５％程大きいので、三相交流電
源２の電圧が高めに変動しても、運転を継続することが
できる。

【００８６】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例３と同様に、三相交流電源と三相コンバ
ータの二相間にのみリアクトルを設け、入力電流を所望
の値に制御することができ、三相交流電源の電圧検出器
が不要なのでコストを低減することができるのに加え、
三相コンバータの直流電圧利用率が向上するので運転範
囲を広げることができる。

【００８７】実施例５． 図８はこの発明の実施例５による三相電力変換器の構成
を示すもので、実施例１から実施例４までのシステムが
高力率コンバータであったのに対し、本実施例は負荷に
交流電力を供給する正弦波電圧形インバータ・システム
に関するものである。

【００８８】前述の図１９（従来の正弦波電圧形インバ
ータ）と対応する機能については同じ番号を付しその詳
細な説明は省力する。本実施例の構成の特徴は、出力フ
ィルタのリアクトルが二相のみとなっていることであ
る。図において、３０１はリアクトル１０３に流れる電
流を検出する電流検出器、３０２はリアクトル１０４に
流れる電流を検出する電流検出器、３０４はＵ相とＶ相
の出力相電圧を検出する電圧検出器である。

【００８９】３０８はＵ相負荷電流を検出する電流検出
器、３０９はＶ相負荷電流を検出する電流検出器、 ８
０４は電流検出器３０８が出力するＵ相負荷電流と電圧
制御増幅器６０２が出力するＵ相コンデンサ電流指令を
加算してリアクトル１０３に流すべき電流を出力する加
減算器、８０５は電流検出器３０９が出力するＶ相負荷
電流と電圧制御増幅器６０３が出力するＶ相コンデンサ
電流指令を加算してリアクトル１０４に流すべき電流を
出力する加減算器、

【００９０】８０３は電流制御増幅器６０４、６０５の
出力するＵＷ間電圧指令値、ＶＷ間電圧指令値から、Ｗ
相電圧指令値に比例した電圧を演算する加減算器、６０
６は加減算器８０３が出力するＷ相電圧指令値に比例し
た電圧を係数倍してＷ相電圧指令値を出力する係数器、
８０１は係数器６０６が出力するＷ相電圧指令値と電流
制御増幅器６０４が出力するＵＷ間電圧指令値からＵ相
電圧指令値を演算する加減算器、８０２は係数器６０６
が出力するＷ相電圧指令値と電流制御増幅器６０５が出
力するＶＷ間電圧指令値からＶ相電圧指令値を演算する
加減算器である。

【００９１】次に動作について説明する。電圧指令発生
回路６０１はＵ相とＶ相の指令として位相差が１２０度
の正弦波電圧指令ＶCU* 、ＶCV* を出力する。Ｕ相出力
電圧指令ＶCU* と電圧検出器３０４で検出したＵ相出力
電圧ＶCUを一致させるためにＵ相コンデンサ１０６に流
すべき電流指令ＩCU* を電圧制御増幅器６０２が演算す
る。

【００９２】同様に、Ｖ相出力電圧指令ＶCV* と電圧検
出器３０４で検出したＶ相出力電圧ＶCVを一致させるた
めにＶ相コンデンサ１０７に流すべき電流指令ＩCV* を
電圧制御増幅器６０３が演算する。電圧制御増幅器６０
２、６０３は、例えば指令値と検出値の誤差を比例また
は比例積分形増幅器で増幅するものである。

【００９３】Ｕ相リアクトル１０３に流れる電流ＩAU
は、キルヒホッフの法則より ＩAU＝ＩCU＋ＩLU (26) （ＩLU:Ｕ相負荷電流）となる。

【００９４】従って、Ｕ相出力電圧指令ＶCU* とＵ相出
力電圧ＶCUを一致させるためにＵ相リアクトル１０３に
流すべき電流指令ＩAU* は、 ＩAU*＝ＩCU*＋ＩLU (27) となり、加減算器８０４にて２６式の演算を行ってい
る。

【００９５】同様に、Ｖ相に関しても、 ＩAV*＝ＩCV*＋ＩLV (28) を加減算器８０５にて演算し、Ｖ相出力電圧指令ＶCV*
とＶ相出力電圧ＶCVを一致させるためにＶ相リアクトル
１０４に流すべき電流指令ＩAV* を求めている。

【００９６】電流制御増幅器６０４、６０５は、この電
流指令値と電流検出器３０１、３０２にて検出した電流
ＩAU、ＩAVを一致させるために電力変換器１０１が発生
すべきＵＷ間電圧指令値ＶAUV*、ＶＷ間電圧指令値ＶAV
W*を出力する。電流制御増幅 器６０４、６０５は、例え
ば指令値と検出値の誤差を比例または比例積分形増幅器
で増幅するものである。

【００９７】ＰＷＭ変調回路４０２への電圧指令値は相
電圧で与えるため、二つの線間電圧指令値から三つの相
電圧指令値を求めなければならない。Ｕ相、Ｖ相の電流
を指令値と一致するよう制御するためには、ＵＷ間電圧
がＶAUW*、 ＶＷ間電圧がＶAVW*に追従することが必要
であり、これを満足さえすれば電力変換器１０１の相電
圧はどのような値でもよい。

【００９８】本実施例では、図４に示す三相電圧ベクト
ルの関係から、直接、Ｗ相電圧指令値ＶAW*を ＶAW*＝−１／３＊（ＶAUW*＋ＶAVW*） (29) と演算して求め、次にＵ相、Ｖ相を ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (30) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (31) と求めている。

【００９９】これらの各相電圧指令値により、ＰＷＭ変
調回路４０２、ドライブ回路４０１を介して、電力変換
器１０１のスイッチングが制御され、リアクトルに「出
力電圧指令と出力電圧を一致させるために流れる電流」
が流れる。よって、直流電源１０２の直流電力は交流電
力に変換され、負荷１１０に三相正弦波電圧が供給され
る。

【０１００】本実施例は以上のよう構成されているの
で、三相インバータの出力フィルタを構成するリアクト
ルを二相のみに設け、三相出力電圧を所望の値に制御す
ることができる。

【０１０１】実施例６． 図９はこの発明の実施例６による三相電力変換器の構成
を示すもので、図９において図８と対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記実施例５
と異なるのは、出力電圧指令の基本周波数の３倍周波数
を持つ正弦波を出力する３倍周波数発生回路６０７、加
減算器８０６を追加した点であり、その他は実施例５と
同様である。

【０１０２】Ｕ相リアクトル１０３、Ｖ相リアクトル１
０４の電流を電流指令値に追従させるためには、電流制
御増幅器６０４、６０５の出力するＵＷ間電圧指令ＶAU
W*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*を電力変換器１０１が出力す
ることが必要であり、これを満足さえすれば電力変換器
１０１の相電圧はどのような値でもよい。本実施例で
は、「三相電圧ベクトルの関係を用いて、ＵＷ間電圧指
令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*から演算で直接求めた
電力変換器１０１のＷ相電圧指令値」に、インバータの
直流電圧利用率を向上させるための信号を加算し、これ
を新たにＷ相電圧指令値として、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令
値を演算にて求めている。

【０１０３】まず、図４に示す三相電圧ベクトルの関係
から、直接、Ｗ相電圧指令値ＶAW*を、 ＶAW*＝−１／３＊（ＶAUW*＋ＶAVW*） (32) と演算して求める。

【０１０４】これに、３倍周波数発生回路６０７の出力
する「出力電圧指令の３倍周波数で、振幅は出力電圧指
令の１／６である正弦波信号」を加減算器８０６にて加
えた信号を、新たに三相インバータ１のＷ相電圧指令値
ＶAW* とし、ＵＷ間電圧指令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令Ｖ
AVW*から、Ｗ相電圧指令値ＶAW* を基準に、 ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (33) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (34) のように演算し、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を求めてい
る。

【０１０５】演算式からわかるように、Ｕ相、Ｖ相の電
圧指令値は、Ｗ相電圧指令値ＶAW*を加算することによ
り求めているので、３倍周波数成分が自動的に加算され
ていることになり、直流電圧利用率が向上する。従っ
て、実施例５と比べると、同一の直流電圧に対して交流
側に発生できる電圧が１５％程大きいので、同じ出力電
圧を得るために必要な直流電圧値も低くてすみ、電力変
換器１０１のスイッチング素子を選定する際に、耐圧値
の低いものを選ぶことができる。

【０１０６】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例５と同様に、三相インバータの出力フィ
ルタを構成するリアクトルを二相のみに設け、三相出力
電圧を所望の値に制御することができるのに加え、三相
インバータの直流電圧利用率が向上するので、耐圧値の
低いスイッチング素子を使用することができ、コストを
低減できる。

【０１０７】実施例７． 図１０はこの発明の実施例７による三相電力変換器の構
成を示すもので、図１０において図８と対応する部分に
は同一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記実施
例５と異なるのは、電力変換器１０１のＷ相電圧指令値
を、電圧指令発生回路６０１の出力するＵ相電圧指令値
ＶCU* 、Ｖ相電圧指令値ＶCV* から求めることにより、
係数器を省いた点であり、その他は実施例５と同様であ
る。

【０１０８】Ｕ相リアクトル１０３、Ｖ相リアクトル１
０４の電流を電流指令値に追従させるためには、電流制
御増幅器６０４、６０５の出力するＵＷ間電圧指令ＶAU
W*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*を電力変換器１０１が出力す
ることが必要である。本実施例では、電圧指令発生回路
６０１の出力するＵ相電圧指令値ＶCU* 、Ｖ相電圧指令
値ＶCV* から、係数器を用いることなく加減算器８０３
のみで ＶAW*＝−ＶCU*−ＶCV* (35) を演算して求める。

【０１０９】そして、これを基準に、Ｕ相、Ｖ相の電圧
指令値を ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (36) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (37) のように演算している。

【０１１０】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例５と同様に、三相インバータの出力フィ
ルタを構成するリアクトルを二相のみに設け、三相出力
電圧を所望の値に制御することができるのに加え、Ｗ相
電圧指令値を簡単な演算で求めることができコストを低
減できる。

【０１１１】実施例８． 図１１はこの発明の実施例８による三相電力変換器の構
成を示すもので、図１１において図１０と対応する部分
には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記実
施例７と異なるのは、出力電圧指令の基本周波数の３倍
周波数を持つ正弦波を出力する３倍周波数発生回路６０
７、加減算器８０６を追加した点であり、その他は実施
例７と同様である。

【０１１２】Ｕ相リアクトル１０３、Ｖ相リアクトル１
０４の電流を電流指令値に追従させるためには、電流制
御増幅器６０４、６０５の出力するＵＷ間電圧指令ＶAU
W*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*を電力変換器１０１が出力す
ることが必要であり、これを満足さえすれば電力変換器
１の相電圧はどのような値でもよい。本実施例では、
「電圧指令発生回路６０１の出力するＵ相出力電圧指令
値ＶCU* 、Ｖ相出力電圧指令値ＶCV* から、加減算器８
０３にて演算で求めた電力変換器１０１のＷ相電圧指令
値」に、インバータの直流電圧利用率を向上させるため
の信号を加算し、これを新たにＷ相電圧指令値として、
Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を演算にて求めている。

【０１１３】まず、電圧指令発生回路６０１の出力する
Ｕ相電圧指令値ＶCU* 、Ｖ相電圧指令値ＶCV* から、加
減算器８０３にてＷ相電圧指令値ＶAW* を ＶAW*＝−ＶCU*−ＶCV* (38) と演算して求める。

【０１１４】そして、Ｗ相電圧指令値ＶAW*に、３倍周
波数発生回路６０７の出力する「出力電圧指令の３倍周
波数で、振幅は出力電圧指令の１／６である正弦波信
号」を加減算器８０６にて加えた信号を、新たに三相イ
ンバータ１のＷ相電圧指令値ＶAW* とし、ＵＷ間電圧指
令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*から、Ｗ相電圧指令値
ＶAW* を基準に、 ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (39) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (40) のように演算し、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を求めてい
る。

【０１１５】演算式からわかるように、Ｕ相、Ｖ相の電
圧指令値は、Ｗ相電圧指令値ＶAW*を加算することによ
り求めているので、３倍周波数成分が自動的に加算され
ていることになり、直流電圧利用率が向上する。従っ
て、実施例７と比べると、同一の直流電圧に対して交流
側に発生できる電圧が１５％程大きいので、同じ出力電
圧を得るために必要な直流電圧値も低くてすみ、電力変
換器１０１のスイッチング素子を選定する際に、耐圧値
の低いものを選ぶことができる。

【０１１６】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例７と同様に、三相インバータの出力フィ
ルタを構成するリアクトルを二相のみに設け、三相出力
電圧を所望の値に制御することができ、Ｗ相電圧指令値
を簡単な演算にて求めるためコストが低減できるのに加
え、三相インバータの直流電圧利用率が向上するので、
耐圧値の低いスイッチング素子を使用することができ、
コストを低減できる。

【０１１７】実施例９． 図１２はこの発明の実施例９による三相電力変換器の構
成を示すもので、前述の図１９（従来の正弦波電圧形イ
ンバータ）と対応する機能については同じ番号をつけて
いる。本実施例の構成の特徴は、出力フィルタのリアク
トルが二相のみ、コンデンサが二線間のみとなっている
ことである。図において、３０４はＵＷ間とＶＷ間の出
力線間電圧を検出する電圧検出器、８０３は電圧指令発
生回路６０１の出力するＵＷ間出力電圧指令値、ＶＷ間
出力電圧指令値から、電力変換器 １０１が出力すべきＷ
相電圧指令値に比例した電圧を演算する加減算器、６０
６は加減算器８０３が出力するＷ相電圧指令値に比例し
た電圧を係数倍してＷ相電圧指令値を出力する係数器、
８０１は係数器６０６が出力するＷ相電圧指令値と電圧
制御増幅器６０２が出力するＵＷ間電圧指令値からＵ相
電圧指令値を演算する加減算器、８０２は係数器６０６
が出力するＷ相電圧指令値と電圧制御増幅器６０３が出
力するＶＷ間電圧指令値からＶ相電圧指令値を演算する
加減算器である。

【０１１８】次に動作について説明する。電圧指令値発
生回路６０１はＵＷ間とＶＷ間の指令として位相差が６
０度の正弦波電圧指令ＶCUW*、ＶCVW*を出力する。ＵＷ
間出力電圧指令ＶCUW*と電圧検出器３０４で検出したＵ
Ｗ間出力電圧ＶCUW を一致させるために電力変換器１０
１が出力すべきＵＷ間電圧ＶAUW*を電圧制御増幅器６０
２が演算する。

【０１１９】ＵＷ間には、リアクトル１０３、コンデン
サ１０６からなる交流フィルタがあり、電力変換器１０
１がＵＷ間に発生した矩形波状の電圧にフィルタがかか
り、負荷１１０のＵＷ間には正弦波の電圧が供給され
る。同様に、ＶＷ間電圧指令ＶCVW*と電圧検出器３０４
で検出したＶＷ間出力電圧ＶCVW を一致させるために電
力変換器１０１が出力すべきＶＷ間電圧ＶAVW*を電圧制
御増幅器６０３が演算する。電圧制御増幅器６０２、６
０３は、例えば指令値と検出値の誤差を比例または比例
積分形増幅器で増幅するものである。

【０１２０】ＰＷＭ変調回路４０２への電圧指令値は相
電圧で与えるため、二つの線間電圧指令値から三つの相
電圧指令値を求めなければならない。本実施例では、正
弦波電圧指令ＶCUW*、ＶCVW*から図４に示す三相電圧ベ
クトルの関係を用いてＷ相出力電圧指令値ＶCW* を求
め、 ＶCW*＝−１／３＊（ＶCUW*＋ＶCVW*） (41) これをＷ相電圧指令値ＶAW* として、加減算器８０３、
係数器６０６にて ＶAW*＝ＶCW*＝−１／３＊（ＶCUW*＋ＶCVW*） (42) と演算して求める。

【０１２１】次にＵ相、Ｖ相を ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (43) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (44) と求めている。

【０１２２】これらの各相電圧指令値により、ＰＷＭ変
調回路４０２、ドライブ回路４０１を介して、電力変換
器１０１のスイッチングが制御され、出力電圧のＵＷ
間、ＶＷ間は正弦波電圧となり、結果的に残りのＵＶ間
も正弦波電圧となる。よって、直流電源１０２の直流電
力は交流電力に変換され、負荷１１０に三相正弦波電圧
が供給される。

【０１２３】本実施例は以上のよう構成されているの
で、三相インバータの出力フィルタを構成するリアクト
ルを二相のみに、コンデンサを二線間のみに設け、三相
出力電圧を所望の値に制御することができる。

【０１２４】実施例１０． 図１３はこの発明の実施例１０による三相電力変換器の
構成を示すもので、図１３において図１２と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記
実施例９と異なるのは、出力電圧指令の基本周波数の３
倍周波数を持つ正弦波を出力する３倍周波数発生回路６
０７、加減算器８０６を追加した点であり、その他は実
施例９と同様である。

【０１２５】電圧制御増幅器６０４、６０５の出力する
ＵＷ間電圧指令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*を電力変
換器１０１が出力するには、ＰＷＭ変調回路４０２への
電圧指令値が相電圧であるため、二つの線間電圧指令値
から三つの相電圧指令値を求めなければならない。本実
施例では、「正弦波電圧指令ＶCUW*、ＶCVW*から求めた
電力変換器１０１のＷ相電圧指令値」に、インバータの
直流電圧利用率を向上させるための信号を加算し、これ
を新たにＷ相電圧指令値として、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令
値を演算にて求めている。

【０１２６】まず、Ｗ相電圧指令値ＶAW* を、加減算器
８０３、係数器６０６にて ＶAW*＝ＶCW*＝−１／３＊（ＶCUW*＋ＶCVW*） (45) を求め、これに、３倍周波数発生回路６０７の出力する
「出力電圧指令の３倍周波数で、振幅は出力電圧指令の
１／６である正弦波信号」を加減算器８０６にて加えた
信号を、新たに三相インバータ１のＷ相電圧指令値ＶAW
* とし、ＵＷ間電圧指令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*
から、Ｗ相電圧指令値ＶAW* を基準に、 ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (46) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (47) のように演算し、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を求めてい
る。

【０１２７】演算式からわかるように、Ｕ相、Ｖ相の電
圧指令値は、Ｗ相電圧指令値ＶAW*を加算することによ
り求めているので、３倍周波数成分が自動的に加算され
ていることになり、直流電圧利用率が向上する。従っ
て、実施例９と比べると、同一の直流電圧に対して交流
側に発生できる電圧が１５％程大きいので、同じ出力電
圧を得るために必要な直流電圧値も低くてすみ、電力変
換器１０１のスイッチング素子を選定する際に、耐圧値
の低いものを選ぶことができる。

【０１２８】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例９と同様に、三相インバータの出力フィ
ルタを構成するリアクトルを二相のみに、コンデンサを
二線間のみに設け、三相出力電圧を所望の値に制御する
ことができるのに加え、三相インバータの直流電圧利用
率が向上するので、耐圧値の低いスイッチング素子を使
用することができ、コストを低減できる。

【０１２９】実施例１１． 図１４はこの発明の実施例１１による三相電力変換器の
構成を示すもので、図１４において図１２と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記
実施例９と異なるのは、電力変換器１０１の各相電圧指
令値を、電圧制御増幅器６０２、６０３の出力するＵＷ
間電圧指令値ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令値ＶAVW*から直接
求めている点であり、その他は実施例９と同様である。

【０１３０】電圧制御増幅器６０２、６０３の出力する
ＵＷ間電圧指令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*を電力変
換器１０１が出力するには、ＰＷＭ変調回路４０２への
電圧指令値が相電圧であるため、二つの線間電圧指令値
から三つの相電圧指令値を求めなければならない。本実
施例では、電圧制御増幅器６０２、６０３の出力するＵ
Ｗ間電圧指令値ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令値ＶAVW*から、
図４に示す三相電圧ベクトルの関係を用いて、直接、Ｗ
相電圧指令値ＶAW* を求め、これを基準に、Ｕ相、Ｖ相
の電圧指令値を演算にて求めている。

【０１３１】まず、Ｗ相電圧指令値ＶAW* を、加減算器
８０３、係数器６０６にて ＶAW*＝−１／３＊（ＶAUW*＋ＶAVW*） (48) と演算して求め、次にＵ相、Ｖ相を ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (49) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (50) と求めている。

【０１３２】これらの各相電圧指令値により、ＰＷＭ変
調回路４０２、ドライブ回路４０１を介して、電力変換
器１０１のスイッチングが制御され、直流電源１０２の
直流電力は交流電力に変換され、負荷１１０に三相正弦
波電圧が供給される。実施例９では、Ｗ相電圧指令値Ｖ
AW* が出力電圧指令値から作成されていたので、負荷急
変時にＶAUW*、ＶAVW*が変化しても、その変化はＵ相、
Ｖ相のみに表れ、Ｗ相には表れなかった。しかし、本実
施例の構成では、ＶAUW*、ＶAVW*の変化が各相に表れる
ので、三相対称なスイッチングが行われ、素子の負担が
一相に集中することがない。

【０１３３】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例９と同様に、三相インバータの出力フィ
ルタを構成するリアクトルを二相のみに、コンデンサを
二線間のみに設け、三相出力電圧を所望の値に制御する
ことができるのに加え、三相対称なスイッチングを行う
ことにより、素子の負担が集中しない。

【０１３４】実施例１２． 図１５はこの発明の実施例１２による三相電力変換器の
構成を示すもので、図１５において図１４と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。上記
実施例１１と異なるのは、出力電圧指令の基本周波数の
３倍周波数を持つ正弦波を出力する３倍周波数発生回路
６０７、加減算器８０６を追加した点であり、その他は
実施例１１と同様である。

【０１３５】電圧制御増幅器６０２、６０３の出力する
ＵＷ間電圧指令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*を電力変
換器１０１が出力するには、ＰＷＭ変調回路４０２への
電圧指令値が相電圧であるため、二つの線間電圧指令値
から三つの相電圧指令値を求めなければならない。本実
施例では、「三相電圧ベクトルの関係を用いて、ＵＷ間
電圧指令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*から演算で直接
求めた電力変換器１のＷ相電圧指令値」に、インバータ
の直流電圧利用率を向上させるための信号を加算し、こ
れを新たにＷ相電圧指令値として、Ｕ相、Ｖ相の電圧指
令値を演算にて求めている。

【０１３６】まず、Ｗ相電圧指令値ＶAW* を、加減算器
８０３、係数器６０６にて ＶAW*＝−１／３＊（ＶAUW*＋ＶAVW*） (51) を求め、これに、３倍周波数発生回路６０７の出力する
「出力電圧指令の３倍周波数で、振幅は出力電圧指令の
１／６である正弦波信号」を加減算器８０６にて加えた
信号を、新たに三相インバータ１のＷ相電圧指令値ＶAW
* とし、ＵＷ間電圧指令ＶAUW*、ＶＷ間電圧指令ＶAVW*
から、Ｗ相電圧指令値ＶAW* を基準に、 ＶAU*＝ＶAUW*＋ＶAW* (52) ＶAV*＝ＶAVW*＋ＶAW* (53) のように演算し、Ｕ相、Ｖ相の電圧指令値を求めてい
る。

【０１３７】演算式からわかるように、Ｕ相、Ｖ相の電
圧指令値は、Ｗ相電圧指令値ＶAW*を加算することによ
り求めているので、３倍周波数成分が自動的に加算され
ていることになり、直流電圧利用率が向上する。従っ
て、実施例１１と比べると、同一の直流電圧に対して交
流側に発生できる電圧が１５％程大きいので、同じ出力
電圧を得るために必要な直流電圧値も低くてすみ、電力
変換器１０１のスイッチング素子を選定する際に、耐圧
値の低いものを選ぶことができる。

【０１３８】本実施例は以上のよう構成されているの
で、上記実施例１１と同様に、三相インバータの出力フ
ィルタを構成するリアクトルを二相のみに、コンデンサ
を二線間のみに設け、三相出力電圧を所望の値に制御す
ることができ、三相対称なスイッチングを行うことによ
り、素子の負担が集中しないのに加え、三相インバータ
の直流電圧利用率が向上するので、耐圧値の低いスイッ
チング素子を使用することができ、コストを低減でき
る。

【０１３９】ところで、以上の説明ではリアクトルをＵ
相、Ｖ相に、コンデンサをＵＷ間、ＶＷ間に設けていた
が、制御回路と主回路の相・線間の関係さえ合わせれ
ば、リアクトルをＶ相、Ｗ相、コンデンサをＶＵ間、Ｗ
Ｕ間に設けるなどしても勿論よい。

【０１４０】さらに、以上の説明では、三相電力変換器
が電圧形インバータの場合について説明したが、図１５
に示すように、高周波インバータとサイクロ・コンバー
タを組合わせ、直流から高周波矩形波さらに低周波正弦
波に変換する高周波リンク形変換器などの瞬時電圧制御
の可能な電力変換器にも同じ原理を適用できる。

【０１４１】図１６に示す三相電力変換器では、トラン
ジスタＱ１からＱ４のスイッチングによりトランスＴＲ
の２次に図１７（ａ）に示すような矩形波を得る。次に
同図（ｂ）に示すようなインバータのスイッチングと同
期した鋸歯状波を作り、それと図中にＸ１−Ｘ２で示す
出力電圧指令信号との交点を同図（ｃ）のように求め
る。この信号とインバータの電圧Ｒ２Ｓ２の極性に基づ
き、同図（ｅ）のようにサイクロ・コンバータのスイッ
チを選択することにより、同図（ｄ）のように信号Ｘ１
−Ｘ２に対応した電圧を図１６のＵＮ間に得ることがで
きる。同様にして、ＶＮ間、ＷＮ間も制御し、三相の出
力を得ることができる。

【０１４２】さらに、以上の説明では、制御回路の構成
がアナログ演算増幅器等を用いたディスクリート回路で
ある場合について説明したが、マイクロ・プロセッサや
ディジタル・シグナル・プロセッサによるディジタル制
御でソフトウェア処理によって行ってもよい。

【０１４３】また、実施例１、２、３、４では、交流電
力を直流電力に変換する高力率コンバータの場合につい
て説明したが、三相交流電源にリアクトルを介して接続
する三相電力変換器のうち、リアクトルに流れる電流を
制御するものであれば、同じ原理を適用できる。さら
に、リアクトルは適当なインダクタンス値を持っていれ
ば、変圧器などを使用しても勿論よい。

【０１４４】また、実施例９、１０、１１、１２では、
出力電圧制御系が電圧制御ループのみで構成していた
が、電圧制御ループのマイナー・ループとして電流制御
ループを設けても勿論よい。この場合、電流制御ループ
としては、リアクトル電流の制御ループ、コンデンサ電
流の制御ループなどが適用できる。

【０１４５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、自己消弧形素
子と整流素子が並列に接続されたスイッチング素子が上
下に接続されたアームを三つ用い、上記スイッチング素
子の開閉制御により発生した任意の三相交流を三相交流
電源側に出力するように構成された電力変換器と上記三
相交流電源との間の任意の二相間にインダクタンス成分
を設け、上記電力変換器と上記三相交流電源との間の残
り一相は直接接続し、上記インダクタンス成分の電流を
制御する電流制御増幅器を二相分設け、上記電流制御増
幅器の出力信号よりＰＷＭ電圧指令値を上記電力変換器
に対して生成するようにしたので、これら電流制御増幅
器の出力信号に基づく各相間電圧とインダクタンス成分
を接続していない相間電圧とに従って三相電力変換器を
動作させることで、インダクタンス成分の入力電流は相
間電圧により所望の値に制御することができるため制御
性が向上するという効果があると共に、

【０１４６】ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を、三相交
流電源の対応する相電圧としたので、二つの電流制御増
幅器の電圧指令から三相のＰＷＭ電圧指令値を生成する
ことができるという効果がある。

【０１４７】請求項２の発明によれば、自己消弧形素子
と整流素子が並列に接続されたスイッチング素子が上下
に接続されたアームを三つ用い、上記スイッチング素子
の開閉制御により発生した任意の三相交流を三相交流電
源側に出力するように構成された電力変換器と上記三相
交流電源との間の任意の二相間にインダクタンス成分を
設け、上記電力変換器と上記三相交流電源との間の残り
一相は直接接続し、上記インダクタンス成分の電流を制
御する電流制御増幅器を二相分設け、上記電流制御増幅
器の出力信号よりＰＷＭ電圧指令値を上記電力変換器に
対して生成するようにしたので、これら電流制御増幅器
の出力信号に基づく各相間電圧とインダクタンス成分を
接続していない相間電圧とに従って三相電力変換器を動
作させることで、インダクタンス成分の入力電流は相間
電圧により所望の値に制御することができるため制御性
が向上するという効果があると共に、二つの電流制御増
幅器の出力信号のみから、三相のＰＷＭ電圧指令値を生
成することができるため、安価に三相電力変換器を構成
できるという効果がある。

【０１４８】請求項３の発明によれば、三相交流電源の
３倍周波数の正弦波をＰＷＭ電圧指令値の任意の一相に
加算し、この加算結果である信号と電流制御増幅器の出
力からＰＷＭ電圧指令値を生成したので、請求項２の効
果に加えて三相電力変換器の直流電圧利用率が向上し、
運転範囲を拡大することができるという効果がある。

【０１４９】請求項４の発明によれば、電気弁の開閉制
御により、任意の三相交流出力を発生するように構成さ
れた電力変換器の出力に、インダクタンス成分とコンデ
ンサから構成した交流フィルタを設け、負荷に交流電力
を供給する電力変換器のうち、上記交流フィルタを負荷
に直列に接続したインダクタンス成分と負荷に平列に接
続したコンデンサから構成し、上記インダクタンス成分
を任意の二相に設け、上記コンデンサの電圧を制御する
電圧制御増幅器を設けたので、電圧制御増幅器の出力信
号に基づく各相間電圧に基づいて三相電力変換器を動作
させることで、交流フィルタのインダクタンス成分の出
力電圧が所望の値に制御することができるため制御性が
向上するという効果がある。

【０１５０】請求項５の発明によれば、交流フィルタを
構成するインダクタンス成分を任意の二相のみに設ける
と共に、コンデンサを任意の二線間のみに設けて三相電
力変換器の出力電圧を所望の値に制御することで、請求
項４の効果に加えて回路構成が簡略化されるという効果
がある。

【０１５１】請求項６の発明によれば、電圧制御増幅器
を二つ設け、この電圧制御増幅器の出力信号より三相の
ＰＷＭ電圧指令値を生成することができるため、請求項
４または請求項５の効果に加えてＰＷＭ電圧指令値を簡
単な演算で求めることができると共に、コストを低減で
きるという効果がある。

【０１５２】請求項７の発明によれば、電圧制御系の中
に二つの電流制御増幅器を設けて電流マイナーループを
構成し、この二つの電流制御増幅器の出力信号より三相
のＰＷＭ電圧指令値を生成することで、請求項４または
請求項５の効果に加えてより精度の高いＰＷＭ電圧指令
値を生成することができるという効果がある。

【０１５３】請求項８の発明によれば、ＰＷＭ電圧指令
値の任意の一相を、その相に対応した出力電圧指令値自
身とし、二つの電圧制御増幅器または電流制御増幅器と
三相交流電源の電圧検出器より三相のＰＷＭ電圧指令値
を生成することで、請求項４ないし請求項６のいずれか
の効果に加えてＰＷＭ電圧指令値をより簡単な演算で求
めることができるという効果がある。

【０１５４】請求項９の発明によれば、ＰＷＭ電圧指令
値を三相とも、二つの電圧制御増幅器の出力信号のみか
ら生成することができるため、請求項４ないし請求項６
のいずれかの効果に加えてＰＷＭ電圧指令値をより簡単
な構成で求めることができるという効果がある。

【０１５５】請求項１０の発明によれば、ＰＷＭ電圧指
令値を三相とも、二つの電流制御増幅器の出力信号のみ
から生成することができるため、請求項７の効果に加え
てＰＷＭ電圧指令値をより簡単な構成で求めることがで
きるという効果がある。

【０１５６】請求項１１の発明によれば、出力電圧指令
値の３倍周波数の正弦波をＰＷＭ電圧指令値の任意の一
相に加算し、この加算結果である信号と電圧制御増幅器
の出力からＰＷＭ電圧指令値を生成したので、請求項９
の効果に加えて三相電力変換器の直流電圧利用率が向上
し、耐圧の低い素子を使用することができるという効果
がある。

【０１５７】請求項１２の発明によれば、出力電圧指令
値に同期した３倍周波数の正弦波をＰＷＭ電圧指令値の
任意の一相に加算し、この信号と電流制御増幅器の出力
からＰＷＭ電圧指令値を生成したので、請求項１０の効
果に加えて三相電力変換器の直流電圧利用率が向上し、
耐圧の低い素子を使用することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示すブロック図であ
る。

【図２】 本発明に用いる変換器の実施例を示す回路図
である。

【図３】 ＰＷＭ変調回路を示すブロック図である。

【図４】 三相電圧ベクトルの説明図である。

【図５】 この発明の実施例２を示すブロック図であ
る。

【図６】 この発明の実施例３を示すブロック図であ
る。

【図７】 この発明の実施例４を示すブロック図であ
る。

【図８】 この発明の実施例５を示すブロック図であ
る。

【図９】 この発明の実施例６を示すブロック図であ
る。

【図１０】 この発明の実施例７を示すブロック図であ
る。

【図１１】 この発明の実施例８を示すブロック図であ
る。

【図１２】 この発明の実施例９を示すブロック図であ
る。

【図１３】 この発明の実施例１０を示すブロック図で
ある。

【図１４】 この発明の実施例１１を示すブロック図で
ある。

【図１５】 この発明の実施例１２を示すブロック図で
ある。

【図１６】 本発明に用いる他の変換器の実施例を示す
回路図である。

【図１７】 本発明に用いる他の変換器の動作説明図で
ある。

【図１８】 従来方式の高力率コンバータを示すブロッ
ク図である。

【図１９】 従来方式の正弦波電圧型インバータを示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１、１０１ 電力変換器、２ 三相交流電源、３，４
リアクトル、６，７，９ コンデンサ、１０ 負荷、２
０１，２０２ 電流検出器、２０４，２０５電圧検出
器、４０１ ドライブ回路、４０２ ＰＷＭ変調回路、
５０１〜５０８制御回路、７０１〜７０３ 加減算器。

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自己消弧形素子と整流素子が並列に接続
   されたスイッチング素子が上下に接続されたアームを三
   つ用い、上記スイッチング素子の開閉制御により発生し
   た任意の三相交流を三相交流電源側に出力するように構
   成された電力変換器と上記三相交流電源との間の任意の
   二相間にインダクタンス成分を設け、上記電力変換器と
   上記三相交流電源との間の残り一相は直接接続し、上記
   インダクタンス成分の電流を制御する電流制御増幅器を
   二相分設け、上記電流制御増幅器の出力信号よりＰＷＭ
   電圧指令値を上記電力変換器に対して生成すると共に、
   ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を、三相交流電源の対応
   する相電圧としたことを特徴とする三相電力変換器。
2. 【請求項２】 自己消弧形素子と整流素子が並列に接続
   されたスイッチング素子が上下に接続されたアームを三
   つ用い、上記スイッチング素子の開閉制御により発生し
   た任意の三相交流を三相交流電源側に出力するように構
   成された電力変換器と上記三相交流電源との間の任意の
   二相間にインダクタンス成分を設け、上記電力変換器と
   上記三相交流電源との間の残り一相は直接接続し、上記
   インダクタンス成分の電流を制御する電流制御増幅器を
   二相分設け、上記電流制御増幅器の出力信号よりＰＷＭ
   電圧指令値を上記電力変換器に対して生成すると共に、
   ＰＷＭ電圧指令値を三相とも二つの上記電流制御増幅器
   の出力信号のみから求めたことを特徴とする三相電力変
   換器。
3. 【請求項３】 三相交流電源の３倍周波数の正弦波をＰ
   ＷＭ電圧指令値の任意の一相に加算し、この加算結果で
   ある信号と電流制御増幅器の出力からＰＷＭ電圧指令値
   を生成したことを特徴とする請求項２に記載の三相電力
   変換器。
4. 【請求項４】 電気弁の開閉制御により、任意の三相交
   流出力を発生するように構成された電力変換器の出力
   に、インダクタンス成分とコンデンサから構成した交流
   フィルタを設け、負荷に交流電力を供給する電力変換器
   のうち、上記インダクタンス成分を任意の二相に設け、
   上記コンデンサの電圧を制御する電圧制御増幅器を設け
   たことを特徴とする三相電力変換器。
5. 【請求項５】 交流フィルタを構成するコンデンサを任
   意の二線間に接続したことを特徴とする請求項４に記載
   の三相電力変換器。
6. 【請求項６】 電圧制御増幅器を二つ設け、上記電圧制
   御増幅器の出力信号よりＰＷＭ電圧指令値を生成したこ
   とを特徴とする請求項４または請求項５に記載の三相電
   力変換器。
7. 【請求項７】 電圧制御系の中に電流制御増幅器を設
   け、電流マイナーループを構成し、この電流制御増幅器
   の出力信号よりＰＷＭ電圧指令値を生成したことを特徴
   とする請求項４または請求項５に記載の三相電力変換
   器。
8. 【請求項８】 ＰＷＭ電圧指令値の任意の一相を、その
   相に対応した出力電圧指令値自身としたことを特徴とす
   る請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の三相電力
   変換器。
9. 【請求項９】 ＰＷＭ電圧指令値を三相とも、二つの電
   圧制御増幅器の出力信号のみから求めたことを特徴とす
   る請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の三相電力
   変換器。
10. 【請求項１０】 ＰＷＭ電圧指令値を三相とも、二つの
    電流制御増幅器の出力信号のみから求めたことを特徴と
    する請求項７に記載の三相電力変換器。
11. 【請求項１１】 出力電圧指令値の３倍周波数の正弦波
    をＰＷＭ電圧指令値の任意の一相に加算し、この加算結
    果である信号と電圧制御増幅器の出力からＰＷＭ電圧指
    令値を生成したことを特徴とする請求項９に記載の三相
    電力変換器。
12. 【請求項１２】 出力電圧指令値に同期した３倍周波数
    の正弦波をＰＷＭ電圧指令値の任意の一相に加算し、こ
    の加算結果である信号と電流制御増幅器の出力からＰＷ
    Ｍ電圧指令値を生成したことを特徴とする請求項１０に
    記載の三相電力変換器。