JP3229586B2 - 電力変換器の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数のスイッチ
ング素子を有し交流変換出力を得る電力変換器の出力電
圧を高精度で制御するための電力変換器の制御回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５７は例えばIntelec 83「FIFTH INTER
NATIONAL TELECOMMUNICATIONS ENERGYCONFERENCE」(oct,
18〜21,Tokyo)の論文集、P.205〜212に記載された「Inv
erterOutput Voltage Waveform Closed Loop Control T
echnique」に示された従来のインバータ制御回路と同様
なブロック接続図である。

【０００３】図において、１はインバータ主回路、２，
３は交流フィルタを構成するリアクトルとコンデンサ、
４は直流電源、５は負荷、７はインバータ主回路１用の
ドライブ回路、８０１は交流正弦波基準発振回路、８０
２は振幅指令発生回路、８０３は電圧制御増幅器、８０
４はパルス幅変調回路（以下、ＰＷＭを変調回路と称す
る）で、例えば図５８に示すように比較回路８０４ａお
よび搬送波発生回路８０４ｂとから構成されている。８
１１は乗算器、８１２は加減算器である。

【０００４】次に動作について説明する。コンデンサ３
の端子間には、ＰＷＭ変調回路８０４の制御出力ＰＷＭ
Ｏに応じた正弦波状の出力電圧が得られる。一方、交流
正弦波基準発振回路８０１と振幅指令発生回路８０２と
の出力を乗算器８１１で乗算して出力電圧指令Ｖ_C ＊を
つくり、この出力電圧指令Ｖ_C ＊と出力電圧Ｖc の偏差
を加減算器８１２より求め、この電圧偏差が零になるよ
う電圧制御増幅器８０３とＰＷＭ変調回路８０４とがイ
ンバータ１のスイッチングを制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ等の
電力変換器の制御装置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。 (1) インバータ主回路１は、これを出力側から見たと
き、非常に低インピーダンスの電圧源として動作してい
る。そのため、このインバータ主回路１の負荷側で短絡
事故が生じたり、トランスの投入によるインラッシュ電
流が流れたりした場合、出力電流が流れすぎて、過電流
状態になりやすく、保護が困難になるという問題点があ
った。

【０００６】(2) インバータ主回路１の電圧制御系に
は、非常にダンピングの悪いＬＣフィルタが含まれてい
るので、負荷が少ない場合に、このフィルタの共振を抑
え、電圧制御系を安定とするためには、電圧制御増幅器
８０３の設計が困難となる。

【０００７】(3) インバータ主回路１の出力端には直列
にリアクトル２が接続されており、このリアクトル２の
電圧降下は、負荷５の電流に応じて変化するので、出力
電圧を所望の値に制御するには、電圧制御増幅器８０３
がこの電圧降下を完全にかつ速やかに補償しなければな
らない。従って、出力電圧に高精度を要求しない用途で
も、リアクトル２の電圧降下を補償するため、電圧制御
増幅器８０３による出力電圧制御が必要となる。また、
高精度な出力電圧を必要とする場合は、電圧制御増幅器
８０３のゲインを高く設計しなければならないが、電圧
制御系の安定性から限界があるため、負荷急変時には、
電圧制御系の応答に応じた出力電圧のオーバーシュート
またはアンダーシュートが発生する。

【０００８】(4) インバータ主回路１は、電圧制御増幅
器８０３により、出力側から見ると、非常に低インピー
ダンスの電圧源として動作しているため、このインバー
タ主回路１の負荷側で短絡事故が生じたり、トランスの
投入によるインラッシュ電流が流れたりした場合、出力
電流が流れすぎて、過電流状態になりやすく、保護が困
難になる。

【０００９】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ＬＣフィルタのダンピング・
ファクタを見かけ上改善し、電圧制御増幅器の設計を容
易にし、直列リアクトルの電圧降下を電圧制御系の応答
よりも高速に補償して、出力電圧特性を改善し、さら
に、変換器と出力配線の過電流に対する保護が容易な電
力変換器の制御装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電力変換
器の制御装置は、複数のスイッチング素子を有し交流変
換出力を得る電力変換器と、上記電力変換器と負荷との
間に設けられた、直列リアクトルとコンデンサでなるフ
ィルタと、上記直列リアクトルの出力電圧を出力電圧指
令に追従するように制御する電圧制御増幅器を有し、上
記スイッチング素子を出力電圧指令に応じた電圧指令値
に基づいて制御することにより任意の交流出力を上記フ
ィルタを介して負荷に供給する制御手段とを備えた電力
変換器の制御装置において、上記電力変換器から出力さ
れる変換器電流を検出する電流検出手段を備えると共
に、上記フィルタの見かけ上のダンピングを改善する伝
達関数回路を設け、上記変換器電流を上記伝達関数回路
に入力し、上記伝達関数回路の出力信号により上記電圧
制御増幅器から出力される電圧指令値を変化させる構成
としたことを特徴とするものである。

【００１１】また、複数のスイッチング素子を有し交流
変換出力を得る電力変換器と、上記電力変換器と負荷と
の間に設けられた、直列リアクトルとコンデンサでなる
フィルタと、上記直列リアクトルの出力電圧を出力電圧
指令に追従するように制御する電圧制御増幅器を有し、
上記スイッチング素子を出力電圧指令に応じた電圧指令
値に基づいて制御することにより任意の交流出力を上記
フィルタを介して負荷に供給する制御手段とを備えた電
力変換器の制御装置において、上記電力変換器から出力
される変換器電流を検出する第１の電流検出手段と、上
記電力変換器から上記フィルタを介して上記負荷に供給
される負荷電流を検出する第２の電流検出手段とを備え
ると共に、上記制御手段を、上記負荷電流が設定値以上
流れたときにその負荷電流が設定値通り流れるように上
記設定値以上流れた電流成分により上記電圧制御増幅器
から出力される出力電圧指令を補正し、上記変換器電流
が入力された上記直列リアクトルとの共振周波数が出力
電圧周波数となる仮想コンデンサ回路の出力信号によ
り、上記出力電圧指令をさらに補正するように構成した
ことを特徴とするものである。

【００１２】さらに、複数のスイッチング素子を有し交
流変換出力を得る電力変換器と、上記電力変換器と負荷
との間に設けられた、直列リアクトルとコンデンサでな
るフィルタと、上記直列リアクトルの出力電圧を出力電
圧指令に追従するように制御する電圧制御増幅器を有
し、上記スイッチング素子を出力電圧指令に応じた電圧
指令値に基づいて制御することにより任意の交流出力を
上記フィルタを介して負荷に供給する制御手段とを備え
た電力変換器の制御装置において、上記電力変換器から
出力される変換器電流を検出する電流検出手段を備える
と共に、上記制御手段を、上記変換器電流が設定値以上
流れたときにその変換器電流が設定値通り流れるように
上記設定値以上流れた電流成分により上記電圧制御増幅
器から出力される出力電圧指令を補正し、上記変換器電
流が入力された上記直列リアクトルとの共振周波数が出
力電圧周波数となる仮想コンデンサ回路の出力信号によ
り、上記出力電圧指令をさらに補正するように構成した
ことを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１にこの発明の実施の形態１を示す。
図において、１はインバータ主回路であり、例えば図２
（ａ）に示すようなダイオードＤ₁ 〜Ｄ₄ を逆並列接続
したトランジスタＳ₁ 〜Ｓ₄ を有する単相のフルブリッ
ジ・インバータを１〜２ＫＨｚ程度以上の三角波キャリ
アでＰＷＭ変調するものなどがその例である。２と３は
フィルタ用リアクトルとコンデンサ、４は直流電源、５
は負荷、７はインバータ主回路１用のドライブ回路、６
ａは負荷電流Ｉ_L の検出器、６ｃは出力電圧Ｖ_Cを検出
する電圧検出器である。

【００１４】また、図において、８００番台の番号は制
御回路の構成要素であることを示すもので、８０１は交
流正弦波基準発振回路、８０２は振幅指令発生回路、８
０３は電圧制御増幅器、８０４はＰＷＭ変調回路、８０
５は平均値検出回路、８０６は制限回路、８０７は伝達
関数Ｇ（Ｓ）、８１１は乗算器、８１２，８１３は加減
算器である。

【００１５】ここで、上記伝達Ｇ（Ｓ）８０７は、入力
に対して出力が係数倍され、なおかつあるレベル以上に
ならないように制限する、例えば図３に示すような非線
形要素を持つ関数を用いれば、入力が小さいときは比例
的に減少させるが、入力が大きくなれば減少量にリミッ
タをかけることができる。

【００１６】次に、上記実施の形態１の動作を図１を参
照しながら説明する。乗算器８１１の出力である出力電
圧指令Ｖ_C ＊と電圧検出器６ｃで検出器した出力電圧Ｖ
_C が一致するように、電圧制御増幅器８０３とＰＷＭ変
調回路８０４とがインバータ１のスイッチングを制御
し、電圧制御ループを構成している。

【００１７】負荷電流Ｉ_L は、検出器６ａにより検出さ
れ、平均値検出回路８０５により負荷電流平均値が検出
される。制御回路８０６は、最大負荷電流が設定されて
あり、平均値検出回路８０５の出力である負荷電流平均
値が設定値以下ならば、制限回路８０６の出力は０、負
荷電流平均値が設定値以上の場合は、負荷電流平均値か
ら設定値を減じた値が制限回路８０６より出力される。

【００１８】制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、振幅指令発生回路８０２の出力
から加減算器８１３で減算される。この加減算器８１３
の出力と交流正弦波基準発振回路８０１の出力とを乗算
器８１１で乗算し、出力電圧指令Ｖ_C ＊を得ているの
で、負荷電流平均値が制限回路８０６の設定値以上にな
ると、出力電圧指令Ｖ_C ＊は減少し、電圧制御ループに
より、出力電圧Ｖ_C も出力電圧指令Ｖ_C ＊に追従して減
少する。出力電圧Ｖ_C が減少すれば、負荷電流Ｉ_L も減
少し、出力配線は過電流から保護される。

【００１９】すなわち、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７は、イ
ンバータを出力側からみたときに、設定値以上の負荷電
流Ｉ_L が流れた場合のみ、仮想的な出力インピーダンス
となり、出力電圧Ｖ_C を減少させるよう動作する。

【００２０】従って、もし、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７の
絶対値｜Ｇ（Ｓ）｜が∞ならば、負荷短絡などで負荷電
流Ｉ_L が設定値を越えると、平均値回路の応答で∞の出
力インピーダンスが現れ、負荷電流Ｉ_L が設定以下にな
るまで、出力電圧Ｖ_C が減少する。実際には、｜Ｇ
（Ｓ）｜は有限であるので、負荷電流Ｉ_L は、設定値を
若干越えた値となるが、｜Ｇ（Ｓ）｜を十分に大きくす
ることで、実用上は問題ない。

【００２１】伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７は、適当なインピ
ーダンス値を持っていれば、どのような関数でもよい。
例えば、この回路が比例回路であれば抵抗として、微分
回路であればリアクトルとして、積分回路であればコン
デンサとして、比例、積分、微分の組み合わせ回路であ
れば抵抗、コンデンサ、リアクトルの組み合わせた回路
として動作する。また、非線形要素を含む回路でも、負
荷電流Ｉ_L を制限するための適当なインピーダンスさえ
持っていれば何ら問題ない。

【００２２】実施の形態２．次に、図４はこの発明の実
施の形態２に係るもので、図４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。
上記実施の形態１と異なるのは、負荷電流Ｉ_L の瞬時値
により出力電圧指令Ｖ_C ＊を変化させ、仮想出力インピ
ーダンスを構成している点であり、その他は実施の形態
１と同様である。

【００２３】図４において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を制
限回路８０６に入力し、負荷電流瞬時値が正の設定値以
上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬時値から
設定値を減じた値が制限回路８０６より出力される。制
限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７を介し
て、乗算器８１１の出力である出力電圧指令Ｖ_C ＊か
ら、加減算器８１４で減算される。

【００２４】本実施の形態２の構成では、負荷電流Ｉ_L
の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越えると、瞬時に
出力電圧指令Ｖ_C ＊を減少させるので、負荷電流Ｉ_L を
制限回路８０６の設定値内に、電圧制御ループの応答で
高速に制限することができる。

【００２５】実施の形態３．次に、図５はこの発明の実
施の形態３に係るもので、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。
上記実施の形態１と異なるのは、負荷電流Ｉ_L の瞬時値
によりＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を変化させ、仮想出力イン
ピーダンスを構成している点であり、その他は実施の形
態１と同様である。

【００２６】図５において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を制
限回路８０６に入力し、負荷電流瞬時値が正の設定値以
上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬時値から
設定値を減じた値が制限回路８０６より出力される。制
限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７を介し
て、電圧制御増幅器８０３の出力から加減算器８１５で
減算され、加減算器８１５の出力をＰＷＭ電圧指令Ｖ_A
＊としている。

【００２７】本実施の形態３の構成では、負荷電流Ｉ_L
の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越えると、瞬時に
ＰＷＭ電圧電圧指令Ｖ_A ＊を減少させるので、負荷電流
Ｉ_Lを制限回路８０６の設定値内に、ＰＷＭ変調回路８
０４の応答で瞬時に制限することができる。

【００２８】実施の形態４．次に、図６はこの発明の実
施の形態４に係るもので、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。
上記実施の形態１と異なるのは、インバータ電流Ｉ_A の
平均値により、出力電圧振幅指令を変化させ、仮想出力
インピーダンスを構成している点であり、その他は実施
の形態１と同様である。

【００２９】図６において、インバータ電流Ｉ_A は、検
出器６ｂにより検出され、平均値検出回路８０５により
インバータ電流平均値が検出される。制限回路８０６
は、最大インバータ電流が設定されてあり、平均値検出
回路８０５の出力であるインバータ電流平均値が設定値
以下なら、制限回路８０６の出力は０、インバータ電流
平均値が設定値以上の場合は、インバータ電流平均値か
ら設定値を減じた値が制限回路８０６より出力される。

【００３０】制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、振幅指令発生回路８０２の出力
から減算器８１３で減算される。この減算器８１３り出
力と交流正弦波基準発振回路８０１の出力とを乗算器８
１１で乗算し、出力電圧指令Ｖ_C＊を得ているので、イ
ンバータ電流平均値が制限回路８０６の設定値以上にな
ると、出力電圧指令Ｖ_C ＊は減少し、電圧制御ループに
より、出力電圧Ｖ_C も出力電圧指令Ｖ_C ＊に追従して減
少する。出力電圧Ｖ_C が減少すれば、インバータ電流Ｉ
_A も減少し、変換器は過電流から保護される。

【００３１】本実施の形態４の構成では、インバータ電
流Ｉ_A の平均値が制限回路８０６の設定値を越えると、
出力電圧振幅指令を減少させるので、インバータ電流Ｉ
_A を制限回路８０６の設定値以上流さないよう、平均値
的に制限することができる。

【００３２】実施の形態５．次に、図７はこの発明の実
施の形態５に係るもので、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。
上記実施の形態４と異なるのは、インバータ電流Ｉ_A の
瞬時値により出力電圧指令Ｖ_C ＊を変化させ、仮想出力
インピーダンスを構成している点であり、その他は実施
の形態４と同様である。

【００３３】図７において、インバータ電流Ｉ_A の瞬時
値を制限回路８０６に入力し、インバータ電流瞬時値が
正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、インバ
ータ電流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６
より出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、乗算器８１１の出力である出力
電圧指令Ｖ_C ＊から、加減算器８１４で減算される。

【００３４】本実施の形態５の構成では、インバータ電
流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越えると、
瞬時に出力電圧指令Ｖ_C ＊を減少させるので、インバー
タ電流Ｉ_A を制限回路８０６の設定値内に、電圧制御ル
ープの応答で高速に制限することができる。

【００３５】実施の形態６．次に、図８はこの発明の実
施の形態６に係るもので、図８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。
上記実施の形態４と異なるのは、インバータ電流Ｉ_A の
瞬時値によりＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を変化させ、仮想出
力インピーダンスを構成している点であり、その他は実
施の形態４と同様である。

【００３６】図８において、インバータ電流Ｉ_A の瞬時
値を制限回路８０６に入力し、インバータ電流瞬時値が
正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、インバ
ータ電流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６
より出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、電圧制御増幅器８０３の出力か
ら加減算器８１５で減算され、加減算器８１５の出力を
ＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊としている。

【００３７】本実施の形態６の構成では、インバータ電
流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越えると、
瞬時にＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を減少させるので、インバ
ータ電流Ｉ_A を制限回路８０６の設定値内に、ＰＷＭ変
調回路８０４の応答で瞬時に制限することができる。

【００３８】実施の形態７．次に、図９はこの発明の実
施の形態７に係るもので、図９において、図１または図
５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。上記実施の形態１が負荷電流Ｉ_L のみを制限
し、上記実施の形態４がインバータ電流Ｉ_Aのみを制限
しているのに対し、本実施の形態７では、負荷電流Ｉ_L
の平均値により出力電圧振幅指令を変化させる信号と、
インバータ電流Ｉ_A の平均値により出力電圧振幅指令を
変化させる信号とを、最大値選択回路８０９により選択
し、仮想出力インピーダンスを構成している点であり、
その他は実施の形態１または実施の形態４と同様であ
る。

【００３９】図９において、負荷電流Ｉ_L は、検出器６
ａにより検出され、平均値検出回路８０５ａにより負荷
電流平均値が検出される。制限回路８０６ａは、最大負
荷電流が設定されてあり、平均値検出回路８０５ａの出
力である負荷電流平均値が設定値以下ならば、制限回路
８０６ａの出力は０、負荷電流平均値が設定値以上の場
合は、負荷電流平均値から設定値を減じた値が制限回路
８０６ａより出力される。

【００４０】制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。一方、インバータ電流Ｉ_A は、検出器６ｂにより
検出され、平均値検出回路８０５ｂによりインバータ電
流平均値が検出される。制限回路８０６ｂは、最大イン
バータ電流が設定されてあり、平均値検出回路８０５ｂ
の出力であるインバータ電流平均値が設定値以下なら
ば、制限回路８０６ｂの出力は０、インバータ電流平均
値が設定値以上の場合は、インバータ電流平均値から設
定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力される。

【００４１】制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ｂを介して、最大値選択回路８０９に入力
される。最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい信号
を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力は、振
幅指令発生回路８０２の出力から減算器８１３で減算さ
れる。

【００４２】この加減算器８１３の出力と交流正弦波基
準発振回路８０１の出力とを乗算器８１１で乗算し、出
力電圧指令Ｖ_C ＊を得ているので、負荷電流Ｉ_L の平均
値が制限回路８０６ａの設定値以上になるか、または、
インバータ電流Ｉ_A の平均値が制限回路８０６ｂの設定
値以上になると、出力電圧指令Ｖ_C ＊は減少し、電圧制
御ループにより、出力電圧Ｖ_C も出力電圧指令Ｖ_C ＊に
追従して減少する。出力電圧Ｖ_C が減少すれば、負荷電
流Ｉ_L またはインバータ電流Ｉ_A も減少し、変換器と出
力配線は過電流から保護される。

【００４３】本実施の形態７の構成では、負荷電流Ｉ_L
の平均値が制限回路８０６ａの設定値を越えるか、また
は、インバータ電流Ｉ_A の平均値が制限回路８０６ｂの
設定値を越えると、出力電圧振幅指令を減少させるの
で、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A を、それぞれ制
限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値以上流さないよう、
平均値的に制限することができる。

【００４４】また、制限回路８０６ａの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０６ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流Ｉ_L は出力配線の保
護レベル内の電流に、インバータ電流Ｉ_A は変換器の保
護レベル内の電流に、それぞれ最適に制限することがで
きる。

【００４５】ところで、上記実施の形態７では、負荷電
流Ｉ_L により仮想出力インピーダンスを作成する制限回
路８０６ａ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ａと、インバータ
電流Ｉ_Aにより仮想出力インピーダンスを作成する制限
回路８０６ｂ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを、それぞれ
別に設けているが、最大電流設定値と仮想出力インピー
ダンス特性が同一の場合は、まず、負荷電流Ｉ_L 、イン
バータ電流Ｉ_A の平均値を最大値選択回路に入力し、最
大値選択回路８０９の出力が、制限回路を介して伝達関
数Ｇ（Ｓ）に入力されるように、すなわち、負荷電流Ｉ
_L 、インバータ電流Ｉ_A に対して制限回路と伝達関数Ｇ
（Ｓ）を共通に設けてもよい。

【００４６】実施の形態８．次に、図１０はこの発明の
実施の形態８に係るもので、図１０において、図９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。上記実施の形態７と異なるのは、負荷電流Ｉ_L の瞬
時値により出力電圧指令Ｖ_C ＊を変化さる信号と、イン
バータ電流Ｉ_A の瞬時値により出力電圧指令Ｖ_C ＊を変
化させる信号を、最大値選択回路により選択し、仮想出
力インピーダンスを構成している点であり、その他は実
施の形態７と同様である。

【００４７】図１０において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を
制限回路８０６ａに入力し、負荷電流瞬時値が正の設定
値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬時値
から、設定値を減じた値が制限回路８０６ａより出力さ
れる。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８
０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力される。一
方、インバータ電流Ｉ_A の瞬時値を制限回路８０６ｂに
入力し、インバータ電流瞬時値が正の設定値以上または
負の設定値以下の場合は、インバータ電流瞬時値から設
定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力される。

【００４８】制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい信号を
選択し、極性を忠実に復元して出力する。最大値選択回
路８０９の出力は、乗算器８１１の出力である出力電圧
指令Ｖ_C ＊から、加減算器８１４で減算される。

【００４９】本実施の形態８の構成では、負荷電流Ｉ_L
の瞬時値が制限回路８０６ａの設定値を越えるか、イン
バータ電流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６ｂの設定値を
越えると、瞬時に出力電圧指令Ｖ_C ＊を減少させるの
で、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A を、それぞれ制
限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値内に、電圧制御ルー
プの応答で高速に制限することができる。

【００５０】実施の形態９．次に、図１１はこの発明の
実施の形態９に係るもので、図１１において、図９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。上記実施の形態７と異なるのは、負荷電流Ｉ_L の瞬
時値によりＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を変化させる信号と、
インバータ電流Ｉ_A の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令Ｖ_A
＊を変化させる信号を、最大値選択回路により選択し、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態７と同様である。

【００５１】図１１において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を
制限回路８０６ａに入力し、負荷電流瞬時値が正の設定
値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬時値
から設定値を減じた値が制限回路８０６ａより出力され
る。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０
７ａを介して最大値選択回路８０９に入力される。一
方、インバータ電流Ｉ_A の瞬時値は制限回路８０６ｂに
入力し、インバータ電流瞬時値が正の設定値以上または
負の設定値以下の場合は、インバータ電流瞬時値から、
設定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力される。

【００５２】制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい信号を
選択し、極性を忠実に復元して出力する。最大値選択回
路８０９の出力は、電圧制御増幅器８０３の出力から加
減算器８１５で減算され、加減算器８１５の出力をＰＷ
Ｍ電圧指令Ｖ_A ＊としている。

【００５３】本実施の形態９の構成では、負荷電流Ｉ_L
の瞬時値が制限回路８０６ａの設定値を越えるか、イン
バータ電流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６ｂの設定値を
越えると、瞬時にＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を減少させるの
で、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A を、それぞれ制
限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値内に、ＰＷＭ変調回
路８０４の応答で瞬時に制限することができる。

【００５４】ところで、上記実施の形態１ないし９では
単相インバータの場合について説明したが、各相毎にあ
るいは少なくとも２相に同様の制御回路を用いれば、図
２（ｂ）に示すようなダイオードＤ₅ 〜Ｄ₁₀を逆並列接
続したトランジスタＳ₅ 〜Ｓ₁₀を有する３相インバータ
にも適用できる。

【００５５】さらに、上記実施の形態８と９では、負荷
電流Ｉ_L により仮想出力インピーダンスを作成する制限
回路８０６ａ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ａと、インバー
タ電流Ｉ_A により仮想出力インピーダンスを作成する制
限回路８０６ｂ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを、それぞ
れ別に設けているが、最大値電流設定値と仮想出力イン
ピーダンス特性が同一の場合は、まず、負荷電流Ｉ_L 、
インバータ電流Ｉ_A の瞬時値を最大値選択回路に入力
し、最大値選択回路の出力が、制限回路を介して伝達関
数Ｇ（Ｓ）に入力されるように、すなわち、負荷電流Ｉ
_L 、インバータ電流Ｉ_A に対して制限回路と伝達関数Ｇ
（Ｓ）を共通に設けても良い。

【００５６】実施の形態１０．次に、この発明の実施の
形態１０について説明する。多相交流回路の中でも、例
えば３相３線式の場合は、３相の電流値の和が０になる
という条件がある。従って、ある１相の電流を設定値内
に制限すると、他相の電流値が上記条件を満足するよう
変化する「干渉性」があり、３相を個別に制御すること
が困難となる。

【００５７】図１２はこの発明の実施の形態１０に係る
もので、図１２において、図３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。上記実施の形態
２と異なるのは、各相毎に制御回路を設け、さらに電流
補正回路を追加し、非干渉化制御を行っている点であ
る。

【００５８】図１２において、インバータ主回路１は、
図２（ｂ）に示す３相構成を備えており、この中、添え
字ｕの番号はＵ相のインバータの構成要素、添え字ｖの
番号はＶ相のインバータの構成要素、添え字ｗの番号は
Ｗ相のインバータの構成要素を示す。負荷電流Ｉ_L の各
相の瞬時値を制限回路８０６に入力し、負荷電流瞬時値
が正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷
電流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６より
各相毎に出力される。

【００５９】制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して電流補正回路８０８に入力され
る。電流補正回路８０８は、入力された３相信号の和を
０にするよう補正した信号を出力し、この信号は、乗算
器８１１ｕ，８１１ｖ，８１１ｗの出力である出力電圧
指令Ｖ_CU＊，Ｖ_CV＊，Ｖ_CW＊から、加減算器８１４ｕ，
８１４ｖ，８１４ｗで各相毎に減算される。

【００６０】次に、電流補正回路８０８の詳細動作を説
明する。負荷電流検出値をＩ_LU，Ｉ_LV，Ｉ_LW、制限回路
８０６の設定値を±Ｋ、制限回路８０６の出力をＩ
_LMU ，Ｉ_LMV ，Ｉ_LMW 、電流補正回路８０８の出力をＩ
_JU，Ｉ_JV，Ｉ_JWとする。例えば、Ｕ相のみ過電流になっ
た場合、制限回路８０６の出力は、 Ｉ_LMU＝Ｉ_LU−Ｋ (1) Ｉ_LMV＝０ (2) Ｉ_LMW＝０ (3) となる。

【００６１】このとき、電流補正回路８０８の出力は、 Ｉ_JU＝Ｉ_LMU (4) Ｉ_JV＝−Ｉ_LMU／２ (5) Ｉ_JW＝−Ｉ_LMU／２ (6) となり、３相信号の和を０にするよう補正し出力する。

【００６２】また、２相例えばＵ，Ｖ相が過電流になっ
た場合、制限回路８０６の出力は、 Ｉ_LMU＝Ｉ_LU−Ｋ (7) Ｉ_LMV＝Ｉ_LV−Ｋ (8) Ｉ_LMW＝０ (9) となる。

【００６３】このとき、電流補正回路８０８の出力は、 Ｉ_JU＝Ｉ_LMU (10) Ｉ_JV＝Ｉ_LMV (11) Ｉ_JW＝−（Ｉ_LMU＋Ｉ_LMV） (12) となり、３相信号の和を０にするよう補正し出力する。
すなわち、電流補正回路８０８により、３相３線式に適
した３相信号の和が０である信号に変換される。

【００６４】本実施の形態１０の構成では、負荷電流Ｉ
_L の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値を
越えると、瞬時に出力電圧指令を３相信号の和が０とな
る補正信号により、減少させるので、負荷電流Ｉ_L を制
限回路８０６の設定値内に、電圧制御ループの応答で、
干渉なしにかつ高速に制限することができる。

【００６５】実施の形態１１．次に、図１３はこの発明
の実施の形態１１に係るもので、図１３において、図１
２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。上記実施の形態１０と異なるのは、負荷電流
Ｉ_L の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変化させ、仮想出
力インピーダンスを構成している点であり、その他は実
施の形態１０と同様である。

【００６６】図１３において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６に入力し、出力電流瞬時値が正の
設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬
時値から設定値を減じた値が制限回路８０６より各相毎
に出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、電流補正回路８０８に入力され
る。

【００６７】電流補正回路８０８は、入力された３相信
号の和を０にするよう補正した信号を出力し、この信号
は、電圧制御増幅器８０３ｕ，８０３ｖ，８０３ｗの出
力から加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗで減算さ
れ、加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗの出力をＰ
ＷＭ電圧指令Ｖ_AU＊，Ｖ_AV＊，Ｖ_AW＊としている。

【００６８】本実施の形態１１の構成では、負荷電流Ｉ
_L の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値を
越えると、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３相信号の和が０と
なる補正信号により、減少させるので、負荷電流Ｉ_L を
制限回路８０６の設定値内に、ＰＷＭ変調回路８０４の
応答で、干渉なしにかつ瞬時に制限することができる。

【００６９】実施の形態１２．次に、図１４はこの発明
の実施の形態１２に係るもので、図１４において、図１
２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。上記実施の形態１０と異なるのは、インバー
タ電流Ｉ_A の瞬時値により出力電圧指令を変化させ、仮
想出力インピーダンスを構成している点であり、その他
は実施の形態１０と同様である。

【００７０】図１４において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６に入力し、出力電流瞬時値が正の
設定値以上または負の設定値以下の場合は、出力電流瞬
時値から設定値を減じた値が制限回路８０６より各相毎
に出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、電流補正回路８０８に入力され
る。

【００７１】電流補正回路８０８は、入力された３相信
号の和を０にするよう補正した信号を出力し、この信号
は、乗算器８１１ｕ，８１１ｖ，８１１ｗの出力である
出力電圧指令Ｖ_CU＊，Ｖ_CV＊，Ｖ_CW＊から、加減算器８
１４ｕ，８１４ｖ，８１４ｗで各相毎に減算される。

【００７２】本実施の形態１２の構成では、インバータ
電流Ｉ_A の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設
定値を越えると、瞬時に出力電圧指令を３相信号の和が
０となる補正信号により、減少させるので、負荷電流Ｉ
_L を制限回路８０６の設定値内に、電圧制御ループの応
答で、干渉なしにかつ高速に制限することができる。

【００７３】実施の形態１３．次に、図１５はこの発明
の実施の形態１３に係るもので、図１５において、図１
４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。上記実施の形態１２と異なるのは、インバー
タ電流Ｉ_A の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変化させ、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態１２と同様である。

【００７４】図１５において、インバータ電流Ｉ_A の各
相の瞬時値を制限回路８０６に入力し、インバータ電流
瞬時値が正の設定値以上または負の設定値以下の場合
は、インバータ電流瞬時値から設定値を減じた値が制限
回路８０６より各相毎に出力される。制限回路８０６の
出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７を介して、電流補正回
路８０８に入力される。

【００７５】電流補正回路８０８は、入力された３相信
号の和を０にするように補正した信号を出力し、この信
号は、電圧制御増幅器８０３ｕ，８０３ｖ，８０３ｗの
出力から加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗで減算
され、加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗの出力を
ＰＷＭ電圧指令Ｖ_AU＊，Ｖ_AV＊，Ｖ_AW＊としている。

【００７６】本実施の形態１３の構成では、インバータ
電流Ｉ_A の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設
定値を越えると、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３相信号の和
が０となる補正信号により、減少させるので、インバー
タ電流Ｉ_A を制限回路８０６の設定値内に、ＰＷＭ変調
回路８０４の応答で、干渉なしに且つ瞬時に制限するこ
とができる。

【００７７】実施の形態１４．次に、図１６はこの発明
の実施の形態１４に係るもので、図１６において、図１
２または図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。上記実施の形態１０が負荷電流
Ｉ_L のみを制限し、上記実施の形態１２がインバータ電
流Ｉ_A のみを制限しているのに対し、本実施の形態で
は、負荷電流Ｉ_Lにより出力電圧指令を変化させる信号
と、インバータ電流Ｉ_A により出力電圧指令を変化させ
る信号とを、最大値選択回路８０９により選択し、仮想
出力インピーダンスを構成している点であり、その他は
実施の形態１０または実施の形態１２と同様である。

【００７８】図１６において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６ａに入力し、出力電流瞬時値が正
の設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流
瞬時値から、設定値を減じた値が制限回路８０６ａより
出力される。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。

【００７９】一方、インバータ電流Ｉ_A の各相の瞬時値
を制限回路８０６ｂに入力し、インバータ電流瞬時値が
正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、インバ
ータ電流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６
ｂより出力される。制限回路８０６ｂの出力は、伝達関
数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に入
力される。

【００８０】最大値選択回路８０９は、各相毎に絶対値
の大きい信号を選択し、極性を忠実に復元して出力す
る。最大値選択回路８０９の出力は、電流補正回路８０
８に入力され、３相信号の和が０になるように補正さ
れ、乗算器８１１ｕ，８１１ｖ，８１１ｗの出力である
出力電圧指令Ｖ_CU＊，Ｖ_CV＊，Ｖ_CW＊から、加減算器８
１４ｕ，８１４ｖ，８１４ｗで各相毎に減算される。

【００８１】本実施の形態１４の構成では、負荷電流Ｉ
_L の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値
を越えるか、インバータ電流Ｉ_A の各相瞬時値のいずれ
かが制限回路８０６ｂの設定値を越えると、瞬時に出力
電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により、出
力電圧指令を減少させるので、負荷電流Ｉ_L 、インバー
タ電流Ｉ_A を、それぞれ制限回路８０６ａ，８０６ｂの
設定値内に、電圧制御ループの応答で、干渉なしにかつ
高速に制限することができる。

【００８２】実施の形態１５．次に、図１７はこの発明
の実施の形態１５に係るもので、図１７において、図１
６と対応する部分は同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。上記実施の形態１４と異なるのは、負荷電流Ｉ
_L の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変化させる信号と、
インバータ電流Ｉ_A の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変
化させる信号を、最大値選択回路８０９により選択し、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態１４と同様である。

【００８３】図１７において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６ａに入力し、負荷電流瞬時値が正
の設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流
瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６ａより出
力される。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。

【００８４】一方、インバータ電流Ｉ_A の各相の瞬時値
を制限回路８０６ｂに入力し、インバータ電流瞬時値が
正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、インバ
ータ電流瞬時値から、設定値を減じた値が制限回路８０
６ｂより出力される。制限回路８０６ｂの出力は、伝達
関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に
入力される。

【００８５】最大値選択回路８０９は、各相毎に絶対値
の大きい信号を選択し、極性を忠実に復元して出力す
る。最大値選択回路８０９の出力は、電流補正回路８０
８に入力され、３相信号の和が０になるよう補正され、
電圧制御増幅器８０３ｕ，８０３ｖ，８０３ｗの出力か
ら加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗで減算され、
加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗの出力をＰＷＭ
電圧指令Ｖ_AU＊，Ｖ_AV＊，Ｖ_AW＊としている。

【００８６】本実施の形態１５の構成では、負荷電流Ｉ
_L の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値
を越えるか、インバータ電流Ｉ_A の各相瞬時値のいずれ
かが制限回路８０６ｂの設定値を越えると、瞬時にＰＷ
Ｍ電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により、
減少させるので、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ
_Aを、それぞれ制限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値内
に、ＰＷＭ変調回路８０４の応答で、干渉なしにかつ瞬
時に制限することができる。

【００８７】ところで、上記実施の形態１４と１５で
は、負荷電流Ｉ_L により仮想出力インピーダンスを作成
する制限回路８０６ａ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ａ、イ
ンバータ電流Ｉ_A により仮想出力インピーダンスを作成
する制限回路８０６ｂ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを、
それぞれ別に設けているが、最大電流設定値と仮想出力
インピーダンス特性が同一の場合は、まず、負荷電流Ｉ
_L 、インバータ電流Ｉ_Aの瞬時値を最大値選択回路に入
力し、最大値選択回路の出力が、制限回路を介して伝達
関数Ｇ（Ｓ）に入力されるように、すなわち、負荷電流
Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A に対して制限回路と伝達関数
Ｇ（Ｓ）を共通に設けても良い。

【００８８】実施の形態１６．図１８にこの発明の実施
の形態１６を示す。図において、１はインバータの主回
路であり、例えば図２（ａ）に示すような単相のフルブ
リッジ・インバータを１〜２ＫＨｚ程度以上の三角波キ
ャリアでＰＷＭ変調するものなどがその例である。２と
３はフィルタ用リアクトルとコンデンサ、４は直流電
源、５は負荷、７はインバータ主回路１用のドライブ回
路、６ｂはインバータ電流Ｉ_A の検出器、６ｃは出力電
圧Ｖ_Cを検出する電圧検出器である。

【００８９】また、図において、８００番台の番号は制
御回路の構成要素であることを示す。８０１は交流正弦
波基準発振回路、８０２は振幅指令発生回路、８０３は
電圧制御増幅器、８０４はＰＷＭ変調回路、８２２は図
３に示す伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７の特性と同様な特性を
有する伝達関数Ｚ（Ｓ）、８１１は乗算器、８１２，８
２５は加減算器である。

【００９０】次に、上記実施の形態１６の動作を図１８
を参照しながら説明する。振幅指令発生回路８０２の出
力と交流正弦波基準発振回路８０１の出力とを乗算器８
１１で乗算し、出力電圧指令Ｖ_C ＊を得て、この出力電
圧指令Ｖ_C ＊と電圧検出器６ｃで検出した出力電圧Ｖ_C
が一致するように、電圧制御増幅器８０３とＰＷＭ変調
回路８０４とがインバータ主回路１のスイッチングを制
御し、電圧制御ループを構成している。

【００９１】インバータ電流Ｉ_A は、検出器６ｂにより
検出し、伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２を介して、電圧制御増
幅器８０３の出力から加減算器８２５で減算され、加減
算器８２５の出力をＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊としている。

【００９２】例えば、伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２が比例回
路の場合は、インバータ電流Ｉ_A によりＰＷＭ電圧指令
Ｖ_A ＊が減少するので、仮想的な抵抗がリアクトル２に
直列に接続されたことになる。

【００９３】このとき、この制御系のオープンループの
伝達関数Ｈ（Ｓ）は、 Ｈ（Ｓ）＝｛１／（ＬＣＳ²＋ＲＣＳ＋１）｝×ＶＣ（Ｓ） (13) となる。ただし、ＶＣ（Ｓ）は電圧制御増幅器８０３の
伝達関数である。

【００９４】従って、ＬＣフィルタの伝達関数Ｆ（Ｓ）
は、見かけ上、 Ｆ（Ｓ）＝１／（ＬＣＳ²＋ＲＣＳ＋１） (14) となり、ダンピング係数ζは、 ζ＝（Ｒ／２）×√（Ｃ／Ｌ） (15) となる。

【００９５】式(15)より、インバータ電流Ｉ_A によるＰ
ＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊の減少を行わない場合は、Ｒ＝０で
あるから、ζ＝０となり、共振的で制御しずらいが、イ
ンバータ電流Ｉ_A によるＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊の減少を
行うと、任意のＲを実現できるので、ζ＝０．７以上と
なる比例係数Ｒを選択し、電圧制御増幅器８０３から見
たＬＣフィルタのダンピングを改善することができる。
従って、電圧制御増幅器８０３の設計の際に、ＬＣフィ
ルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要なくなる。

【００９６】伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２は、ＬＣフィルタ
の見かけ上のダンピングを改善できるものなら、どのよ
うな関数でもよい。また、非線形要素を含む回路でも、
ＬＣフィルタの見かけ上のダンピングを改善できるもの
なら、何ら問題ない。

【００９７】実施の形態１７．次に、図１９はこの発明
の実施の形態１７に係るもので、図１９において、図１
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。上記実施の形態１６と異なるのは、ＬＣフィ
ルタ共振周波数帯のみ通過させるバンドパスフィルタ８
２１を追加した点であり、その他は実施の形態１６と同
様である。

【００９８】図１９において、インバータ電流Ｉ_A は、
検出器６ｂにより検出し、ＬＣフィルタ共振周波数帯の
み通過させるバンドパスフィルタ８２１を通して、伝達
関数Ｚ（Ｓ）８２２に入力し、伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２
の出力を電圧制御増幅器８０３の出力から加減算器８２
５で減算さし、加減算器８２５の出力をＰＷＭ電圧指令
Ｖ_A ＊としている。

【００９９】伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２は、上記実施の形
態１６と同様に、ＬＣフィルタの電圧制御増幅器８０３
からみたダンピングを、改善する回路になっている。バ
ンドパスフィルタ８２１は、ＬＣフィルタ共振周波数帯
の成分はそのまま通過させるので、ダンピングの改善動
作に関しては何も変わらない。

【０１００】一方、インバータ主回路１が負荷５に電力
を供給するような周波数帯域例えば５０または６０Ｈｚ
の様な商用周波数では、伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２に入力
される信号が、バンドパスフィルタ８２１により除去さ
れているので、伝達関数Ｚ（Ｓ）の出力は０となる。

【０１０１】本実施の形態１７の構成では、電圧制御増
幅器８０３から見たＬＣフィルタが、ＬＣフィルタの共
振周波数帯域のみ仮想的なインピーダンスがリアクトル
２に直列に接続されて、ダンピングが改善し、負荷５に
電力を供給するような周波数帯域では、低インピーダン
スな特性を持つフィルタのように動作するので、負荷急
変時にも電圧制御増幅器８０３は実際の出力インピーダ
ンスによる電圧降下のみを補償すればよい。従って、電
圧制御増幅器８０３の設計の際に、ＬＣフィルタの共振
に対する特別複雑な考慮は必要なくなり、さらに、電力
を供給するような周波数帯域での出力電圧過渡特性が改
善される。

【０１０２】実施の形態１８．次に、図２０はこの発明
の実施の形態１８に係るもので、図２０において、図１
９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。上記実施の形態１７と異なるのは、平均値検
出回路８０５、制限回路８０６、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０
７、加減算器８１３を追加した点であり、その他は実施
の形態１７と同様である。

【０１０３】図２０において、乗算器８１１の出力であ
る出力電圧指令Ｖ_C ＊と電圧検出器６ｃで検出した出力
電圧Ｖ_C が一致するように、電圧制御増幅器８０３とＰ
ＷＭ変調回路８０４とがインバータ主回路１のスイッチ
ングを制御し、電圧制御ループを構成している。負荷電
流Ｉ_L は、検出器６ａにより検出され、平均値検出回路
８０５により負荷電流平均値が検出される。

【０１０４】制限回路８０６は、最大負荷電流が設定さ
れてあり、平均値検出回路８０５の出力がある負荷電流
平均値が設定値以下ならば、制限回路８０６の出力は
０、負荷電流平均値が設定値以上の場合は、負荷電流平
均値から設定値を減じた値が制限回路８０６より出力さ
れる。制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０
７を介して、振幅指令発生回路８０２の出力から加減算
器８１３で減算される。

【０１０５】この加減算器８１３の出力と交流正弦波基
準発振回路８０１の出力とを乗算器８１１で乗算し、出
力電圧指令Ｖ_C ＊を得ているので、出力電流平均値が制
限回路８０６の設定値以上になると、出力電圧指令Ｖ_C
＊は減少し、電圧制御ループにより、出力電圧Ｖ_C も出
力電圧出力Ｖ_C ＊に追従して減少する。出力電圧Ｖ_Cが
減少すれば、負荷電流Ｉ_L も減少し、出力配線は過電流
から保護される。

【０１０６】すなわち、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７は、イ
ンバータを出力側からみたときに、設定値以上の負荷電
流Ｉ_L が流れた場合のみ、仮想的な出力インピーダンス
となり、出力電圧Ｖ_C を減少させるよう動作する。

【０１０７】従って、もし、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７の
絶対値｜Ｇ（Ｓ）｜が∞ならば、負荷短絡などで負荷電
流Ｉ_L が設定値を越えると、平均値回路の応答で∞の出
力インピーダンスが現れ、負荷電流Ｉ_L が設定値以下に
なるまで、出力電圧Ｖ_C が減少する。実際には、｜Ｇ
（Ｓ）｜は有限であるので、負荷電流Ｉ_L は、設定値を
若干越えた値となるが、｜Ｇ（Ｓ）｜を十分に大きくす
ることで、実用上は問題ない。

【０１０８】伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７は、適当なインピ
ーダンス値を持っていれば、どのような関数でもよい。
例えば、この回路が比例回路であれば抵抗として、微分
回路であればリアクトルとして、積分回路であればコン
デンサとして、比例、積分、微分の組み合わせ回路であ
れば抵抗、コンデンサ、リアクトルの組み合わせた回路
として動作する。また、非線形要素を含む回路でも、負
荷電流Ｉ_L を制限するための適当なインピーダンスさえ
持っていれば何ら問題ない。

【０１０９】本実施の形態１８の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の平均値が制限回路８０６の設定値を越えると、出力
電圧振幅指令を減少させるので、負荷電流Ｉ_L を制限回
路８０６の設定値以上流さないよう、平均値的に制限す
ることができる。

【０１１０】実施の形態１９．次に、図２１はこの発明
の実施の形態１９に係るもので、図２１において、図２
０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。上記実施の形態１８と異なるのは、負荷電流
Ｉ_L の瞬時値により出力電圧指令Ｖ_C ＊を変化させ、仮
想出力インピーダンスを構成している点であり、その他
は実施の形態１８と同様である。

【０１１１】図２１において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を
制限回路８０６に入力し、出力電流瞬時値が正の設定値
以上または負の設定値以下の場合は、出力電流瞬時値か
ら設定値を減じた値が制限回路８０６より出力される。
制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７を介
して、乗算器８１１の出力である出力電圧指令Ｖ_C ＊か
ら、加減算器８１４で減算される。

【０１１２】本実施の形態１９の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越えると、瞬時
に出力電圧指令Ｖ_C ＊を減少させるので、負荷電流Ｉ_L
を制限回路８０６の設定値内に、電圧制御ループの応答
で高速に制限することができる。

【０１１３】実施の形態２０．次に、図２２はこの発明
の実施の形態２０に係るもので、図２２において、図２
０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。上記実施の形態１８と異なるのは、負荷電流
Ｉ_L の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を変化させ、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態１８と同様である。

【０１１４】図２２において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を
制限回路８０６に入力し、負荷電流瞬時値が正の設定値
以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬時値か
ら設定値を減じた値が制限回路８０６より出力される。
制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７を介
して、電圧制御増幅器８０３の出力から加減算器８１５
で減算され、加減算器８１５の出力をＰＷＭ電圧指令Ｖ
_A ＊としている。

【０１１５】本実施の形態２０の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越えると、瞬時
にＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を減少させるので、負荷電流Ｉ
_L を制限回路８０６の設定値内に、ＰＷＭ変調回路８０
４の応答で瞬時に制限することができる。

【０１１６】実施の形態２１．次に、図２３はこの発明
の実施の形態２２に係るもので、図２３において、図２
０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。上記実施の形態１８と異なるのは、インバー
タ電流Ｉ_A の平均値により、出力電圧振幅指令を変化さ
せ、仮想出力インピーダンスを構成している点であり、
その他は実施の形態１８と同様である。

【０１１７】図２３において、インバータ電流Ｉ_A は、
検出器６ｂにより検出され、平均値検出回路８０５によ
りインバータ電流平均値が検出される。制限回路８０６
は、最大インバータ電流が設定されてあり、平均値検出
回路８０５の出力であるインバータ電流平均値が設定値
以下とならば、制限回路８０６の出力は０、インバータ
電流平均値が設定値以上の場合は、インバータ電流平均
値から設定値を減じた値が制限回路８０６より出力され
る。

【０１１８】制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、振幅指令発生回路８０２の出力
から加減算器８１３で減算される。この加減算器８１３
の出力と交流正弦波基準発振回路８０１の出力とを乗算
器８１１で乗算し、出力電圧指令Ｖ_C ＊を得ているの
で、インバータ電流平均値が制限回路８０６の設定値以
上になると、出力電圧指令Ｖ_C ＊は減少し、電圧制御ル
ープにより、出力電圧Ｖ_C も出力電圧指令Ｖ_C ＊に追従
して減少する。出力電圧Ｖ_C が減少すれば、インバータ
電流Ｉ_A も減少し、変換器は過電流から保護される。

【０１１９】本実施の形態２１の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、インバータ
電流Ｉ_A の平均値が制限回路８０６の設定値を越える
と、出力電圧振幅指令を減少させるので、インバータ電
流Ｉ_A を制限回路８０６の設定値以上流さないように、
平均値的に制限することができる。

【０１２０】実施の形態２２．次に、図２４はこの発明
の実施の形態２２に係るもので、図２４において、図２
３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。上記実施の形態２１と異なるのは、インバー
タ電流Ｉ_A の瞬時値により出力電圧指令Ｖ_C ＊を変化さ
せ、仮想出力インピーダンスを構成している点であり、
その他は実施の形態２１と同様である。

【０１２１】図２４において、インバータ電流Ｉ_A の瞬
時値を制限回路８０６に入力し、インバータ電流瞬時値
が正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、イン
バータ電流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０
６より出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数
Ｇ（Ｓ）８０７を介して、乗算器８１１の出力である出
力電圧指令Ｖ_C ＊から、加減算器８１４で減算される。

【０１２２】本実施の形態２２の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、インバータ
電流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越える
と、瞬時に出力電圧指令Ｖ_C ＊を減少させるので、イン
バータ電流Ｉ_A を制限回路８０６の設定値内に、電圧制
御ループの応答で高速に制限することができる。

【０１２３】実施の形態２３．次に、図２５はこの発明
の実施の形態２３に係るもので、図２５において、図２
３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。上記実施の形態２１と異なるのは、インバー
タ電流Ｉ_A の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令Ｖ_A＊を変化
させ、仮想出力インピーダンスを構成している点であ
り、その他は実施の形態２１と同様である。

【０１２４】図２５において、インバータ電流Ｉ_A の瞬
時値を制限回路８０６に入力し、インバータ電流瞬時値
が正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、イン
バータ電流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０
６より出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数
Ｇ（Ｓ）８０７を介して、電圧制御増幅器８０３の出力
から加減算器８１５で減算され、加減算器８１５の出力
をＰＷＭ電圧指令Ｖ_A＊としている。

【０１２５】本実施の形態２３の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、インバータ
電流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６の設定値を越える
と、瞬時にＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を減少させるので、イ
ンバータ電流Ｉ_A を制限回路８０６の設定値内に、ＰＷ
Ｍ変調回路８０４の応答で瞬時に制限することができ
る。

【０１２６】実施の形態２４．次に、図２６はこの発明
の実施の形態２４に係るもので、図２６において、図２
０または２３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。上記実施の形態１８が負荷電流Ｉ
_L のみを制限し、上記実施の形態２１がインバータ電流
Ｉ_A のみを制限しているのに対し、本実施の形態では、
負荷電流Ｉ_L の平均値により出力電圧振幅指令を変化さ
せる信号と、インバータ電流Ｉ_A の平均値により出力電
圧振幅指令を変化させる信号とを、最大値選択回路８０
９により選択し、仮想出力インピーダンスを構成してい
る点であり、その他は実施の形態１８または実施の形態
２１と同様である。

【０１２７】図２６において、負荷電流Ｉ_L は、検出器
６ａにより検出され、平均値検出回路８０５ａにより負
荷電流平均値が検出される。制限回路８０６ａは、最大
負荷電流が設定されてあり、平均値検出回路８０５ａの
出力である負荷電流平均値が設定値以下ならば、制限回
路８０６ａの出力は０、負荷電流平均値が設定値以上の
場合は、負荷電流平均値から設定値を減じた値が制限回
路８０６ａより出力される。

【０１２８】制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。一方、インバータ電流Ｉ_A は、検出器６ｂにより
検出され、平均値検出回路８０５ｂによりインバータ電
流平均値が検出される。制限回路８０６ｂは、最大イン
バータ電流が設定されてあり、平均値検出回路８０５ｂ
の出力であるインバータ電流平均値が設定値以下なら
ば、制限回路８０６ｂの出力は０、インバータ電流平均
値が設定値以上の場合は、インバータ電流平均値から設
定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力される。制
限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを
介して、最大値選択回路８０９に入力される。

【０１２９】最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい
信号を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力
は、振幅指令発生回路８０２の出力から加減算器８１３
で減算される。この加減算器８１３の出力と交流正弦波
基準回路８０１の出力とを乗算器８１１で乗算し、出力
電圧指令Ｖ_C ＊を得ているので、負荷電流Ｉ_L の平均値
が制限回路８０６ａの設定値以上になるか、または、イ
ンバータ電流Ｉ_A の平均値が制限回路８０６ｂの設定値
以上になると、出力電圧指令Ｖ_C ＊は減少し、電圧制御
ループにより、出力電圧Ｖ_C も出力電圧指令Ｖ_C ＊に追
従して減少する。出力電圧Ｖ_C が減少すれば、負荷電流
Ｉ_L またはインバータ電流Ｉ_A も減少し、変換器と出力
配線は過電流から保護される。

【０１３０】本実施の形態２４の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の平均値が制限回路８０６ａの設定値を越えるか、ま
たは、インバータ電流Ｉ_A の平均値が制限回路８０６ｂ
の設定値を越えると、出力電圧振幅指令を減少させるの
で、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A を、それぞれ制
限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値以上流さないよう、
平均値的に制限することができる。

【０１３１】また、制限回路８０６ａの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０６ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流Ｉ_L は出力配線の保
護レベル内の電流に、インバータ電流Ｉ_A は変換器の保
護レベル内の電流に、それぞれ最適に制限することがで
きる。

【０１３２】ところで、上記実施の形態２４では、負荷
電流Ｉ_L により仮想出力インピーダンスを作成する制限
回路８０６ａ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ａと、インバー
タ電流Ｉ_A により仮想出力インピーダンスを作成する制
限回路８０６ｂ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを、それぞ
れ別に設けているが、最大電流設定値と仮想出力インピ
ーダンス特性が同一の場合は、まず 、負荷電流Ｉ_L 、イ
ンバータ電流Ｉ_A の平均値を最大値選択回路に入力し、
最大値選択回路の出力が、制限回路を介して伝達関数Ｇ
（Ｓ）に入力されるように、すなわち、負荷電流Ｉ_L 、
インバータ電流Ｉ_A に対して制限回路と伝達関数Ｇ
（Ｓ）を共通に設けても良い。

【０１３３】実施の形態２５．次に、図２７はこの発明
の実施の形態２５に係るもので、図２７において、図２
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。上記実施の形態２４と異なるのは、負荷電流
Ｉ_L の瞬時値により出力電圧指令Ｖ_C ＊を変化させる信
号と、インバータ電流Ｉ_A の瞬時値により出力電圧指令
Ｖ_C ＊を変化させる信号を、最大値選択回路８０９によ
り選択し、仮想出力インピーダンスを構成している点で
あり、その他は実施の形態２４と同様である。

【０１３４】図２７において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を
制限回路８０６ａに入力し、負荷電流瞬時値が正の設定
値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬時値
から、設定値を減じた値が制限回路８０６ａより出力さ
れる。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８
０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力される。一
方、インバータ電流Ｉ_A の瞬時値を制限回路８０６ｂに
入力し、インバータ電流瞬時値が正の設定値以上または
負の設定値以下の場合は、インバータ電流瞬時値から設
定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力される。

【０１３５】制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい信号を
選択し、極性を忠実に復元して出力する。最大値選択回
路８０９の出力は、乗算器８１１の出力である出力電圧
指令Ｖ_C ＊から、加減算器８１４で減算される。

【０１３６】本実施の形態２５の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の瞬時値が制限回路８０６ａの設定値を越えるか、イ
ンバータ電流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６ｂの設定値
を越えると、瞬時に出力電圧指令Ｖ_C ＊を減少させるの
で、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A を、それぞれ制
限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値内に、電圧制御ルー
プの応答で高速に制限することができる。

【０１３７】実施の形態２６．次に、図２８はこの発明
の実施の形態２６に係るもので、図２８において、図２
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。上記実施の形態２４と異なるのは、負荷電流
Ｉ_L の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を変化させる
信号と、インバータ電流Ｉ_A の瞬時値によりＰＷＭ電圧
指令Ｖ_A ＊を変化させる信号を、最大値選択回路８０９
により選択し、仮想出力インピーダンスを構成している
点であり、その他は実施の形態２４と同様である。

【０１３８】図２８において、負荷電流Ｉ_L の瞬時値を
制限回路８０６ａに入力し、負荷電流瞬時値が正の設定
値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬時値
から、設定値を減じた値が制限回路８０６ａより出力さ
れる。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８
０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力される。一
方、インバータ電流Ｉ_A の瞬時値を制限回路８０６ｂに
入力し、インバータ電流瞬時値が正の設定値以上または
負の設定値以下の場合は、インバータ電流瞬時値から、
設定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力される。

【０１３９】制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい信号を
選択し、極性を忠実に復元して出力する。最大値選択回
路８０９の出力は、電圧制御増幅器８０３の出力から加
減算器８１５で減算され、加減算器８１５の出力をＰＷ
Ｍ電圧指令Ｖ_A ＊としている。

【０１４０】本実施の形態２６の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_Lの瞬時値が制限回路８０６ａの設定値を越えるか、イ
ンバータ電流Ｉ_A の瞬時値が制限回路８０６ｂの設定値
を越えると、瞬時にＰＷＭ電圧指令Ｖ_A ＊を減少させる
ので、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A を、それぞれ
制限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値内に、ＰＷＭ変調
回路８０４の応答で瞬時に制限することができる。

【０１４１】ところで、上記実施の形態１６ないし２６
では単相インバータの場合について説明したが、各相毎
にあるいは少なくとも２相に同様の制御回路を用いれ
ば、図２（ｂ）に示すような３相インバータにも適用で
きる。

【０１４２】さらに、上記実施の形態２５と２６では、
出力電流Ｉ_L により仮想出力インピーダンスを作成する
制限回路８０６ａ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ａと、イン
バータ電流Ｉ_A により仮想出力インピーダンスを作成す
る制限回路８０６ｂ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを、そ
れぞれ別に設けているが、最大電流設定値と仮想出力イ
ンピーダンス特性が同一の場合は、まず、負荷電流Ｉ
_L 、インバータ電流Ｉ_Aの瞬時値を最大値選択回路に入
力し、最大値選択回路の出力が、制限回路を介して伝達
関数Ｇ（Ｓ）に入力されるように、すなわち、出力電流
Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A に対して制限回路と伝達関数
Ｇ（Ｓ）を共通に設けても良い。

【０１４３】実施の形態２７．次に、この発明の実施の
形態２７について説明する。多相交流回路の中でも、例
えば３相３線式の場合は、３相の電流値の和が０になる
という条件がある。従って、ある１相の電流を設定値内
に制限すると、他相の電流値が上記条件を満足するよう
変化する「干渉性」があり、３相を個別に制御すること
が困難となる。

【０１４４】図２９はこの発明の実施の形態２７に係る
もので、図２９において、図２１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。上記実施の形
態１９と異なるのは、各相毎に制御回路を設け、さらに
電流補正回路８０８を追加し、非干渉化制御を行ってい
る点である。

【０１４５】図２９において、インバータ主回路１は、
図２（ｂ）に示す３相構成を備えており、この中、添え
字ｕの番号はＵ相のインバータの構成要素、添え字ｖの
番号はＶ相のインバータの構成要素、添え字ｗの番号は
Ｗ相のインバータの構成要素を示す。負荷電流Ｉ_Lの各
相の瞬時値を制限回路８０６に入力し、負荷電流瞬時値
が正の設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷
電流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６より
各相毎に出力される。

【０１４６】制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して電流補正回路８０８に入力され
る。電流補正回路８０８は、入力された３相信号の和を
０にするよう補正した信号を出力し、この信号は、乗算
器８１１ｕ，８１１ｖ，８１１ｗの出力である出力電圧
指令Ｖ_CU＊，Ｖ_CV＊，Ｖ_CW＊から、加減算器８１４ｕ，
８１４ｖ，８１４ｗで各相毎に減算される。

【０１４７】次に、電流補正回路８０８の詳細動作を説
明する。負荷電流検出値をＩ_LU，Ｉ_LV，Ｉ_LW、制限回路
８０６の設定値を±Ｋ、制限回路８０６の出力を
Ｉ_LMU，Ｉ_{L MV}，Ｉ_LMW、電流補正回路８０８の出力をＩ
_JU，Ｉ_JV，Ｉ_JWとする。例えば、Ｕ相のみ過電流になっ
た場合、制限回路８０６の出力は、前述した式(1)〜(3)
となり、このとき、電流補正回路８０８の出力は、同様
に、式(4)〜(6)となり、３相信号の和を０にするよう補
正し出力する。

【０１４８】また、２相例えばＵ，Ｖ相が過電流になっ
た場合、制限回路８０６の出力は、式(7)〜(9)となり、
このとき、電流補正回路８０８の出力は、式(10)〜(12)
となり、３相信号の和を０にするよう補正し出力する。
すなわち、電流補正回路８０８により、３相３線式に適
した、３相信号の和が０である信号に変換される。

【０１４９】本実施の形態２７の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値を
越えると、瞬時に出力電圧指令を３相信号の和が０とな
る補正信号により、減少させるので、負荷電流Ｉ_L を制
限回路８０６の設定値内に、電圧制御ループの応答で、
干渉なしにかつ高速に制限することができる。

【０１５０】実施の形態２８．次に、図３０はこの発明
の実施の形態２８に係るもので、図３０において、図２
９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。上記実施の形態２７と異なるのは、負荷電流
Ｉ_L の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変化させ、仮想出
力インピーダンスを構成している点であり、その他は実
施の形態２７と同様である。

【０１５１】図３０において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６に入力し、負荷電流瞬時値が正の
設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬
時値から設定値を減じた値が制限回路８０６より各相毎
に出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、電流補正回路８０８に入力され
る。

【０１５２】電流補正回路８０８は、入力された３相信
号の和を０にするよう補正した信号を出力し、この信号
は、電圧制御増幅器８０３ｕ，８０３ｖ，８０３ｗの出
力から加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗで減算さ
れ、加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗの出力をＰ
ＷＭ電圧指令Ｖ_AU＊，Ｖ_AV＊，Ｖ_AW＊としている。

【０１５３】本実施の形態２８の構成では、上記実施の
形態２７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値を
越えると、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３相信号の和が０と
なる補正信号により、減少させるので、負荷電流Ｉ_L を
制限回路８０６の設定値内に、ＰＷＭ変調回路８０４の
応答で、干渉なしにかつ瞬時に制限することができる。

【０１５４】実施の形態２９．次に、図３１はこの発明
の実施の形態２９に係るもので、図３１において、図２
９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。上記実施の形態２７と異なるのは、インバー
タ電流Ｉ_A の瞬時値により出力電圧指令を変化させ、仮
想出力インピーダンスを構成している点であり、その他
は実施の形態２７と同様である。

【０１５５】図３１において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６に入力し、負荷電流瞬時値が正の
設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流瞬
時値から設定値を減じた値が制限回路８０６より各相毎
に出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７を介して、電流補正回路８０８に入力され
る。

【０１５６】電流補正回路８０８は、入力された３相信
号の和を０にするよう補正した信号を出力し、この信号
は、乗算器８１１ｕ，８１１ｖ，８１１ｗの出力である
出力電圧指令Ｖ_CU＊，Ｖ_CV＊，Ｖ_CW＊から、加減算器８
１４ｕ，８１４ｖ，８１４ｗで各相毎に減算される。

【０１５７】本実施の形態２９の構成では、上記実施の
形態と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際に、Ｌ
Ｃフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要なくな
り、さらに、電力を供給するような周波数帯域での出力
電圧過渡特性が改善されるのに加え、インバータ電流Ｉ
_A の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値を
越えると、瞬時に出力電圧指令を３相信号の和が０とな
る補正信号により、減少させるので、負荷電流Ｉ_L を制
限回路８０６の設定値内に、電圧制御ループの応答で、
干渉なしにかつ高速に制限することができる。

【０１５８】実施の形態３０．次に、図３２はこの発明
の実施の形態３０に係るもので、図３２において、図３
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。上記実施の形態２９と異なるのは、インバー
タ電流Ｉ_A の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変化させ、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態２９と同様である。

【０１５９】図３２において、インバータ電流Ｉ_A の各
相の瞬時値を制限回路８０６に入力し、インバータ電流
瞬時値が正の設定値以上または負の設定値以下の場合
は、インバータ電流瞬時値から設定値を減じた値が制限
回路８０６より各相毎に出力される。制限回路８０６の
出力は、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７を介して、電流補正回
路８０８に入力される。

【０１６０】電流補正回路８０８は、入力された３相信
号の和を０にするように補正した信号を出力し、この信
号は、電圧制御増幅器８０３ｕ，８０３ｖ，８０３ｗの
出力から加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗで減算
され、加減算器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗの出力を
ＰＷＭ電圧指令Ｖ_AU＊，Ｖ_AV＊，Ｖ_AW＊としている。

【０１６１】本実施の形態３０の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、インバータ
電流Ｉ_A の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設
定値を越えると、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３相信号の和
が０となる補正信号により、減少させるので、インバー
タ電流Ｉ_A を制限回路８０６の設定値内に、ＰＷＭ変調
回路８０４の応答で、干渉なしに且つ瞬時に制限するこ
とができる。

【０１６２】実施の形態３１．次に、図３３はこの発明
の実施の形態３１に係るもので、図３３において、図２
９または図３１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。上記実施の形態２７が負荷電流
Ｉ_L のみを制限し、上記実施の形態２９がインバータ電
流Ｉ_A のみを制限しているのに対し、本実施の形態で
は、負荷電流Ｉ_Lにより出力電圧指令を変化させる信号
と、インバータ電流Ｉ_A により出力電圧指令を変化させ
る信号とを、最大値選択回路８０９により選択し、仮想
出力インピーダンスを構成している点であり、その他は
実施の形態２７または実施の形態２９と同様である。

【０１６３】図３３において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６ａに入力し、負荷電流瞬時値が正
の設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流
瞬時値から、設定値を減じた値が制限回路８０６ａより
出力される。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。一方、インバータ電流Ｉ_A の各相の瞬時値を制限
回路８０６ｂに入力し、インバータ電流瞬時値が正の設
定値以上または負の設定値以下の場合は、インバータ電
流瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６ｂより
出力される。

【０１６４】制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。最大値選択回路８０９は、各相毎に絶対値の大き
い信号を選択し、極性を忠実に復元して出力する。最大
値選択回路８０９の出力は、電流補正回路８０８に入力
され、３相信号の和が０になるように補正され、乗算器
８１１ｕ，８１１ｖ，８１１ｗの出力である出力電圧指
令Ｖ_CU＊，Ｖ_CV＊，Ｖ_CW＊から、加減算器８１４ｕ，８
１４ｖ，８１４ｗで各相毎に減算される。

【０１６５】本実施の形態３１の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_L の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値
を越えるか、インバータ電流Ｉ_A の各相瞬時値のいずれ
かが制限回路８０６ｂの設定値を越えると、瞬時に出力
電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により、出
力電圧指令を減少させるので、負荷電流Ｉ_L 、インバー
タ電流Ｉ_A を、それぞれ制限回路８０６ａ，８０６ｂの
設定値内に、電圧制御ループの応答で、干渉なしにかつ
高速に制限することができる。

【０１６６】実施の形態３２．次に、図３４はこの発明
の実施の形態３２に係るもので、図３４において、図３
３と対応する部分は同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。上記実施の形態３１と異なるのは、負荷電流Ｉ
_L の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変化させる信号と、
インバータ電流Ｉ_A の瞬時値によりＰＷＭ電圧指令を変
化させる信号を、最大値選択回路８０９により選択し、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態３１と同様である。

【０１６７】図３４において、負荷電流Ｉ_L の各相の瞬
時値を制限回路８０６ａに入力し、負荷電流瞬時値が正
の設定値以上または負の設定値以下の場合は、負荷電流
瞬時値から設定値を減じた値が制限回路８０６ａより出
力される。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。一方、インバータ電流Ｉ_A の各相の瞬時値を制限
回路８０６ｂに入力し、インバータ電流瞬時値が正の設
定値以上または負の設定値以下の場合は、インバータ電
流瞬時値から、設定値を減じた値が制限回路８０６ｂよ
り出力される。

【０１６８】制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数Ｇ
（Ｓ）８０７ｂを介して最大値選択回路８０９に入力さ
れる。最大値選択回路８０９は、各相毎に絶対値の大き
い信号を選択し、極性を忠実に復元して出力する。最大
値選択回路８０９の出力は、電流補正回路８０８に入力
され、３相信号の和が０になるよう補正され、電圧制御
増幅器８０３ｕ，８０３ｖ，８０３ｗの出力から加減算
器８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗで減算され、加減算器
８１５ｕ，８１５ｖ，８１５ｗの出力をＰＷＭ電圧指令
Ｖ_AU＊，Ｖ_AV＊，Ｖ_AW＊としている。

【０１６９】本実施の形態３２の構成では、上記実施の
形態１７と同様に、電圧制御増幅器８０３の設計の際
に、ＬＣフィルタの共振に対する特別複雑な考慮は必要
なくなり、さらに、電力を供給するような周波数帯域で
の出力電圧過渡特性が改善されるのに加え、負荷電流Ｉ
_Lの各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値
を越えるか、インバータ電流Ｉ_A の各相瞬時値のいずれ
かが制限回路８０６ｂの設定値を越えると、瞬時にＰＷ
Ｍ電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により、
減少させるので、負荷電流Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A
を、それぞれ制限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値内
に、ＰＷＭ変調回路８０４の応答で、干渉なしにかつ瞬
時に制限することができる。

【０１７０】実施の形態３３．次に、図３５はこの発明
の実施の形態３３を示す。図において、１はインバータ
主回路であり、例えば図２（ａ）に示すような単相のフ
ルブリッジ・インバータを１〜２ＫＨｚ程度以上の三角
波キャリアでＰＷＭ変調するものなどがその例である。
２と３はフィルタ用リアクトルとコンデンサ、４は直流
電源、５は負荷、７はインバータ主回路１用のドライブ
回路、６ｂはインバータ電流Ｉ_A の検出器である。

【０１７１】また、図において、８００番台の番号は制
御回路の構成要素であることを示すもので、８０４はＰ
ＷＭ変調回路、８２１はＬＣフィルタの共振周波数帯の
み通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、８２６は
実施の形態１６に示された伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２と同
様にＬＣフィルタの見かけ上のダンピングを改善するた
めに設けられたゲインＲの比例回路、８２７はインバー
タ電流Ｉ_A に基づいてリアクトル２の電圧降下を補償す
べく出力を送出する補償回路としての積分時定数Ｃの積
分器、８２８は前述した各実施の形態における交流正弦
波基準発振回路８０１と振幅指令発生回路８０２を有し
交流正弦波基準電圧を出力する電圧指令値発生回路、８
２９、８３０は加減算器である。

【０１７２】次に、上記実施の形態の動作を図３５を参
照しながら説明する。電圧指令値発生回路８２８の出力
電圧指令Ｖ_C ＊から、比例回路８２６の出力Ｖ_RS、積分
器８２７の出力Ｖ_CSを、それぞれ加減算器８２９、８３
０により減じた信号をインバータ主回路１の電圧指令値
Ｖ_A ＊としてＰＷＭ変調回路８０４に入力し、インバー
タ主回路１のスイッチングを制御している。インバータ
電流Ｉ_Ａは、検出器７０１により検出し、一つは、ＬＣ
フィルタの共振周波数の近傍の帯域を通過させるバンド
パスフィルタ８２１を介して比例回路８２６でＲ倍され
た信号Ｖ_RSを出力し、もう一つは、積分時定数Ｃの積分
器８２７に入力されＶ_CSを得る。

【０１７３】ここで、上記比例回路８２６、バンドパス
フィルタ８２１の動作について考える為、積分器８２７
の出力Ｖ_CSは０とする。この場合、ＬＣフィルタの共振
周波数の近傍の帯域では、インバータ電流Ｉ_Ａに比例し
てＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊が減少するので、仮想的な抵抗
Ｒがリアクトル２に直列に接続されたように動作する。
このとき、ＬＣフィルタの伝達関数Ｆ（Ｓ）は、見かけ
上、実施の形態１６における式(14)と同様なものとな
り、また、ダンピング係数ζも式(15)と同様になる。

【０１７４】式(15)よりインバータ電流Ｉ_ＡによるＰＷ
Ｍ電圧指令Ｖ_Ａ＊の減少を行わない場合は、Ｒ＝０であ
るから、ζ＝０となり、共振的なＬＣフィルタである
が、インバータ電流Ｉ_ＡによるＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊の
減少を行うと、任意のＲを実現できるので、ζ＝０.７
以上となる比例係数Ｒを選択し、ＬＣフィルタのダンピ
ングを見かけ上改善することができる。

【０１７５】次に、積分器８２７の動作について考え
る。通常、ＬＣフィルタの共振周波数は、ＰＷＭのリッ
プル電圧を除去するため、出力電圧周波数の数倍以上に
選定するので、出力電圧周波数の近傍では、ＬＣフィル
タの共振周波数の近傍の帯域を通過させるバンドパスフ
ィルタ８２１の出力は、ほぼ０となり、従って、比例回
路８２６の出力信号Ｖ_RSもほぼ０となる。このとき、イ
ンバータ電流Ｉ_Ａの積分値に比例してＰＷＭ電圧指令Ｖ
_Ａ＊が減少するので、仮想的なコンデンサＣがリアクト
ル２に直列に接続されたように動作する。

【０１７６】従って、積分器８２７の積分時定数Ｃを次
式から選定すると、 Ｃ＝１／｛（２πｆ）²Ｌ_S｝ (16) 但し、ｆ ＝出力電圧周波数 Ｌ_S ＝リアクトル２のインダクタンス値 出力電圧周波数が直列共振周波数となるので、電圧指令
値発生回路８２８の出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊からみると、リ
アクトル２の電圧降下が、これと同一振幅で、位相が１
８０度ずれた仮想的なコンデンサＣの電圧降下によりキ
ャンセルされ、リアクトル２の電圧降下が０のように振
る舞う。

【０１７７】また、通常、リアクトル２のインダクタン
ス値Ｌ_S は数％から２０％程度に設計されるので、仮想
的なコンデンサＣは５００％から２０００％ほどにな
り、ＬＣフィルタの共振周波数の近傍の帯域では、この
仮想的なコンデンサの影響は無視できる。従って、積分
器８２７の出力Ｖ_CSを０として、比例回路８２６、バン
ドパスフィルタ８２１のＬＣフィルタの共振周波数帯域
での動作について考えたのは、何ら問題はない。

【０１７８】以上のように、上記比例回路８２６、バン
ドパスフィルタ８２１、及び積分器８２７の制御回路構
成要素は、ＬＣフィルタの共振周波数の近傍の帯域での
み値を持つ仮想的抵抗と、出力電圧周波数でリアクトル
２と直列共振する仮想的コンデンサとして動作するの
で、図３５のブロック図は、図３６のブロック図と等価
となる。

【０１７９】図３６において、１１は仮想的抵抗、１２
は仮想的コンデンサである。図３６を用いてこの制御原
理をまとめると、電圧指令値発生回路８２８の出力する
交流正弦波基準電圧Ｖ_Ｃ＊はＰＷＭ変調回路８０４に与
えられ、ドライブ回路７を介してインバータ主回路１は
制御され所望の出力が送出される。ＬＣフィルタは仮想
的抵抗１１によりダンピング係数の高い共振しずらいフ
ィルタとなっており、ＰＷＭ変調によるリップル電圧を
除去し、正弦波状の電圧をコンデンサ３に得る。また、
負荷５が変化しても、リアクトル２と仮想的コンデンサ
１２の直列共振により、出力電圧周波数での出力インピ
ーダンスがほぼ０であるため、フィードバック制御をか
けることなく所望の交流電圧を得ることができる。

【０１８０】実施の形態３４．次に、図３７は実施の形
態３４に係るもので、図３７において、図３５に示す実
施の形態３３と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。上記実施の形態３３と異なるのは、実施の
形態２と同様な電流検出器６ａ、制限回路８０６、伝達
関数８０７、及び加減算器８１４を追加した点であり、
その他は実施の形態３３と同様である。

【０１８１】図３７において、負荷電流Ｉ_Ｌは、電流検
出器７０２により検出され、制限回路８０６に入力され
る。制限回路８０６は、入力信号が正の設定値以上また
は負の設定値以下の場合は、入力信号から設定値を減じ
た値が出力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数
８０７を介して電圧指令値発生回路８２８の出力電圧指
令Ｖ_Ｃ＊から加減算器８１４で減算される。この加減算
器８１４の出力から、比例回路８２６の出力Ｖ_RS、積分
器８２７の出力Ｖ_CSがさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令
Ｖ_Ａ＊を得ているので、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回路８０６
の設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊は減少
し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を介してイ
ンバータ電圧Ｖ_Ａも減少する。

【０１８２】インバータ電圧Ｖ_Ａが減少すれば、負荷電
流Ｉ_Ｌも減少し、出力配線は過電流から保護される。す
なわち、伝達関数８０７は、インバータ主回路１を出力
側からみたときに、設定値以上の負荷電流Ｉ_Ｌが流れた
場合のみ、仮想的な出力インピーダンスとなり、インバ
ータ電圧Ｖ_Ａを減少させるよう動作する。従って、も
し、伝達関数８０７の絶対値｜Ｚ（Ｓ）｜が∞ならば、
負荷短絡などで負荷電流Ｉ_Ｌが設定値を越えると、ＰＷ
Ｍ変調回路８０４の応答で∞の出力インピーダンスが現
われ、負荷電流Ｉ_Ｌが設定値以下になるまで、インバー
タ電圧Ｖ_Ａが減少する。実際には、｜Ｚ（Ｓ）｜は有限
であるので、負荷電流Ｉ_Ｌは、設定値を若干越えた値と
なるが、｜Ｚ（Ｓ）｜を十分に大きくすることで、実用
上は問題ない。

【０１８３】伝達関数８０７は、適当なインピーダンス
値を持っていれば、どのような関数でもよい。例えば、
この回路が比例回路であれば抵抗として、微分回路であ
ればリアクトルとして、積分回路であればコンデンサと
して、比例、積分、微分の組み合わせ回路であれば抵
抗、コンデンサ、リアクトルの組み合わせた回路として
動作する。また、非線形要素を含む回路でも、負荷電流
Ｉ_Ｌを制限するための適当なインピーダンスさえ持って
いれば何ら問題ない。

【０１８４】本実施の形態３４の構成では、上記実施の
形態３３と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるため、フィードバック制御をかけることなく所望の
交流電圧を得ることができるのに加え、負荷電流Ｉ_Ｌが
制限回路８０６の設定値を越えると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ
_Ａ＊を減少させるので、負荷電流Ｉ_Ｌを制限回路８０６
の設定値以上流さないよう、ＰＷＭ変調回路８０４の応
答で瞬時に制限することができる。

【０１８５】実施の形態３５．次に、図３８は第３発明
に係るもので、図３８において、図３５に示す実施の形
態３３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。上記実施の形態３３と異なる点は、インバータ電
流Ｉ_Ａを入力する制限回路８０６と伝達関数８０７、加
減算器８１４を追加し、インバータ電流Ｉ_ＡによりＰＷ
Ｍ電圧指令Ｖ_Ａ＊を変化させ、仮想出力インピーダンス
を構成している点であり、その他は実施の形態３３と同
様である。

【０１８６】図３８において、インバータ電流Ｉ_Ａは、
電流検出器７０１により検出され、制限回路８０６に入
力される。制限回路８０６の出力は、伝達関数８０７を
介して、電圧指令値発生回路８２８の出力電圧指令Ｖ_Ｃ
＊から加減算器８１４で減算される。この加減算器８１
４の出力から、比例回路８２６の出力Ｖ_RS、積分器８２
７の出力Ｖ_CSがさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊
を得ているので、インバータ電流Ｉ_Ａが制限回路８０６
の設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊は減少
し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を介してイ
ンバータ電圧Ｖ_Ａも減少する。インバータ電圧Ｖ_Ａが減
少すれば、インバータ電流Ｉ_Ａも減少し、変換器は過電
流から保護される。

【０１８７】本実施の形態３５の構成では、上記実施の
形態３３と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるため、フィードバック制御をかけることなく所望の
交流電圧を得ることができるのに加え、インバータ電流
Ｉ_Ａが制限回路８０６の設定値を越えると、ＰＷＭ電圧
指令Ｖ_Ａ＊を減少させるので、インバータ電流Ｉ_Ａを制
限回路８０６の設定値以上流さないよう、ＰＷＭ変調回
路８０４の応答で瞬時に制限することができる。

【０１８８】実施の形態３６．次に、図３９は実施の形
態３６に係るもので、図３９において、図３７と図３８
に示す実施の形態３４と３５と同一部分には同一符号を
付し、その説明は省略する。上記実施の形態３４が負荷
電流Ｉ_Ｌのみを制限し、上記実施の形態３５がインバー
タ電流Ｉ_Ａのみを制限しているのに対し、本実施の形態
３６では、負荷電流Ｉ_ＬによりＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊を
変化させる信号と、インバータ電流Ｉ_ＡによりＰＷＭ電
圧指令Ｖ_Ａ＊を変化させる信号とを、最大値選択回路８
０９により選択し、仮想出力インピーダンスを構成して
いる点であり、その他は実施の形態３４または実施の形
態３５と同様である。なお、８０６ａ，８０６ｂは制限
回路、８０７ａ，８０７ｂは伝達関数、８１４は加減算
器であり、図１０に示す構成８と同様な構成要素であ
る。

【０１８９】図３９において、負荷電流Ｉ_Ｌは、電流検
出器６ａにより検出される。制限回路８０６ａは最大出
力電流が設定されており、負荷電流Ｉ_Ｌが設定値以下な
らば、制限回路８０６ａの出力は０、負荷電流Ｉ_Ｌが設
定値以上の場合は、負荷電流Ｉ_Ｌから設定値を減じた値
が制限回路８０６ａより出力される。制限回路８０６ａ
の出力は、伝達関数８０７ｂを介して最大値選択回路８
０９に入力される。

【０１９０】一方、インバータ電流Ｉ_Ａは、電流検出器
６ｂにより検出され、制限回路８０６ｂは最大インバー
タ電流が設定されており、インバータ電流Ｉ_Ａが設定値
以下ならば、制限回路８０６ｂの出力は０、インバータ
電流Ｉ_Ａが設定値以上の場合は、インバータ電流Ｉ_Ａか
ら設定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力され
る。制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数８０７ｂを介
して、最大値選択回路８０９に入力される。

【０１９１】最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい
信号を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力
は、電圧指令値発生回路８２８の出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊か
ら加減算器８１４で減算される。この加減算器８１４の
出力から、比例回路８２６の出力Ｖ_RS，積分器８２７の
出力Ｖ_CSがさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊を得
ているので、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回路８０６ａの設定値
以上になるか、または、インバータ電流Ｉ_Ａが制限回路
８０６ｂの設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊
は減少し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を介
してインバータ電圧Ｖ_Ａも減少する。インバータ電圧Ｖ
_Ａが減少すれば、負荷電流Ｉ_Ｌとインバータ電流Ｉ_Ａも
減少し、出力配線と変換器は過電流から保護される。

【０１９２】本実施の形態３６の構成では、上記実施の
形態３３と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるため、フィードバック制御をかけることなく所望の
交流電圧を得ることができるのに加え、負荷電流Ｉ_Ｌが
制限回路８０６ａの設定値を越えるか、または、インバ
ータ電流Ｉ_Ａが制限回路８０６ｂの設定値を越えると、
ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊を減少させるので、負荷電流
Ｉ_Ｌ、インバータ電流Ｉ_Ａを、それぞれ制限回路８０６
ａ，８０６ｂの設定値以上流さないようＰＷＭ変調回路
８０４の応答で瞬時に制限することができる。

【０１９３】また、制限回路８０６ａの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０６ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流Ｉ_Ｌは出力配線の保
護レベル内の電流に、インバータ電流Ｉ_Ａは変換器の保
護レベル内の電流に、それぞれ最適に制限することがで
きる。

【０１９４】実施の形態３７．次に、図４０は実施の形
態３７に係るもので、図４０において、図３５に示す実
施の形態３３と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態３３と異なるのは、電
圧検出器６ｃ、電圧制御増幅器８０３、加減算器８１
２、加算器８３１を追加した点であり、その他は実施の
形態３３と同様である。

【０１９５】図４０において、出力電圧Ｖ_Ｃは、電圧検
出器６ｃにより検出され、加減算器８１２により、電圧
指令値発生回路８２８の出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊と出力電圧
Ｖ_Ｃの偏差を求め、この電圧偏差が０になるように電圧
制御増幅器８０３が動作し、電圧制御増幅器８０３は出
力電圧指令Ｖ_Ｃ＊の補正分ｄＶ_Ｃ＊を出力し、加算器８
３１にてこの補正分ｄＶ_Ｃ＊と出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊が加
算され、補正された出力電圧指令Ｖ_C1＊が得られる。

【０１９６】この加算器８３１の出力から、比例回路８
２６の出力Ｖ_RS、積分器８２７の出力Ｖ_CSが減ぜられ、
ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊を得ている。従って、ＰＷＭ電圧
指令Ｖ_Ａ＊からインバータ電圧Ｖ_Ａまでの伝達関数は、
ほぼ１であるが、僅かな誤差を持つ場合に、電圧制御増
幅器８０３が電圧偏差を０にするような出力電圧指令Ｖ
_Ｃ＊の補正分ｄＶ_Ｃ＊を出力する。

【０１９７】本実施の形態３７の構成では、上記実施の
形態３３と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器を設けているので、出力電圧を高精度に制御す
ることができる。

【０１９８】実施の形態３８．次に、図４１は実施の形
態３８に係るもので、図４１において、図４０に示す実
施の形態３７と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態３７と異なる点は、電
流検出器６ａ、制限回路８０６、伝達関数８０７、加減
算器８１４を追加し、負荷電流Ｉ_Ｌにより出力電圧指令
Ｖ_Ｃ＊を変化させ、仮想出力インピーダンスを構成して
いる点であり、その他は実施の形態３７と同様である。

【０１９９】図４１において、負荷電流Ｉ_Ｌは、電流検
出器６ａにより検出され、制限回路８０６に入力され
る。制限回路８０６の出力は、伝達関数８０７を介し
て、電圧指令値発生回路８２８の出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊か
ら加減算器８１４で減算される。この加減算器８１４の
出力と出力電圧Ｖ_Ｃが一致するように電圧制御増幅器８
０３が動作するので、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回路８０６の
設定値以上になると、出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊は減少し、電
圧制御系の応答により出力電圧Ｖ_Ｃもこれに追従して減
少する。出力電圧Ｖ_Ｃが減少すれば、負荷電流Ｉ_Ｌも減
少し、出力配線は過電流から保護される。

【０２００】本実施の形態３８の構成では、上記実施の
形態３７と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回
路８０６の設定値を越えると、出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊を減
少させるので、負荷電流Ｉ_Ｌを制限回路８０６の設定値
以上流さないよう、電圧制御系の応答で高速に制限する
ことができる。

【０２０１】実施の形態３９．次に、図４２は実施の形
態３９に係るもので、図４２において、図４０に示す実
施の形態３７と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態３７と異なるのは、制
限回路８０６、伝達関数８０７、加減算器８１４を追加
し、インバータ電流Ｉ_Ａにより出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊を変
化させ、仮想出力インピーダンスを構成している点であ
り、その他は実施の形態３７と同様である。

【０２０２】図４２において、インバータ電流Ｉ_Ａは、
電流検出器６ｂにより検出され、制限回路８０６に入力
される。制限回路８０６の出力は、伝達関数８０７を介
して、電圧指令値発生回路８２８の出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊
から加減算器９０６で減算される。この加減算器９０６
の出力と出力電圧Ｖ_Ｃが一致するように電圧制御増幅器
８０３が動作するので、インバータ電流Ｉ_Ａが制限回路
８０６の設定値以上になると、出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊は減
少し、電圧制御系の応答により出力電圧Ｖ_Ｃもこれに追
従して減少する。出力電圧Ｖ_Ｃが減少すれば、インバー
タ電流Ｉ_Ａも減少し、変換器は過電流から保護される。

【０２０３】本実施の形態３９の構成では、上記実施の
形態３７と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器を設けているので、出力電圧を高精度に制御す
ることができるとともに、インバータ電流Ｉ_Ａが制限回
路８０６の設定値を越えると、出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊を減
少させるので、インバータ電流Ｉ_Ａを制限回路８０６の
設定値以上流さないよう、電圧制御系の応答で高速に制
限することができる。

【０２０４】実施の形態４０．次に、図４３は実施の形
態４０に係るもので、図４３において、図４１、図４２
に示す実施の形態３８、３９と対応する部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。上記実施の形態３８が
負荷電流Ｉ_Ｌのみを制限し、上記実施の形態３９がイン
バータ電流Ｉ_Ａのみを制限しているのに対し、本実施の
形態４０では、負荷電流Ｉ_Ｌにより出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊
を変化させる信号と、インバータ電流Ｉ_Ａにより出力電
圧指令Ｖ_Ｃ＊を変化させる信号とを、最大値選択回路８
０９により選択し、仮想出力インピーダンスを構成して
いる点であり、その他は実施の形態３８または実施の形
態３９と同様である。

【０２０５】図４３において、負荷電流Ｉ_Ｌは電流検出
器６ａにより検出される。制限回路８０６ｂは最大出力
電流が設定されており、負荷電流Ｉ_Ｌが設定値以下なら
ば、制限回路８０６ｂの出力は０、負荷電流Ｉ_Ｌが設定
値以上の場合は、負荷電流Ｉ_Ｌから設定値を減じた値が
制限回路８０６ｂより出力される。制限回路８０６ｂの
出力は、伝達関数８０７ｂを介して最大値選択回路８０
９に入力される。

【０２０６】一方、インバータ電流Ｉ_Ａは、電流検出器
６ｂにより検出され、制限回路８０６ａは最大インバー
タ電流が設定されており、インバータ電流Ｉ_Ａが設定値
以下ならば、制限回路８０６ａの出力は０、インバータ
電流Ｉ_Ａが設定値以上の場合は、インバータ電流Ｉ_Ａか
ら設定値を減じた値が制限回路８０６ａより出力され
る。制限回路８０６ａの出力は、伝達関数８０７ｂを介
して、最大値選択回路８０９に入力される。

【０２０７】最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい
信号を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力
は、電圧指令値発生回路８２８の出力電圧指令Ｖ_Ｃ＊か
ら加減算器８１４で減算される。この加減算器８１４の
出力と出力電圧Ｖ_Ｃが一致するように電圧制御増幅器８
０３が動作するので、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回路８０６ａ
の設定値以上になるか、または、インバータ電流Ｉ_Ａが
制限回路８０６ｂの設定値以上になると、出力電圧指令
Ｖ_Ｃ＊は減少し、電圧制御系の応答により出力電圧Ｖ_Ｃ
もこれに追従して減少する。出力電圧Ｖ_Ｃが減少すれ
ば、負荷電流Ｉ_Ｌとインバータ電流Ｉ_Ａも減少し、出力
配線と変換器は過電流から保護される。

【０２０８】本実施の形態４０の構成では、上記実施の
形態３７と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器を設けているので、出力電圧を高精度に制御す
ることができるとともに、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回路８０
６ａの設定値を越えるか、または、インバータ電流Ｉ_Ａ
が制限回路８０６ｂの設定値を越えると、出力電圧指令
Ｖ_Ｃ＊を減少させるので、負荷電流Ｉ_Ｌ、インバータ電
流Ｉ_Ａを、それぞれ制限回路８０７ｂ，８０７ａの設定
値以上流さないよう電圧制御系の応答で高速に制限する
ことができる。

【０２０９】また、制限回路８０７ｂの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０７ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流Ｉ_Ｌは出力配線の保
護レベル内の電流に、インバータ電流Ｉ_Ａは変換器の保
護レベル内の電流に、それぞれ最適に制限することがで
きる。

【０２１０】実施の形態４１．次に、図４４は実施の形
態４１に係るもので、図４４において、図４０に示す実
施の形態３７と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態３７と異なるのは、電
流検出器６ａ、制限回路８０６、伝達関数８０７、加減
算器８１４を追加し、負荷電流Ｉ_ＬによりＰＷＭ電圧指
令Ｖ_Ａ＊を変化させ、仮想出力インピーダンスを構成し
ている点であり、その他は実施の形態３７と同様であ
る。

【０２１１】図４４において、負荷電流Ｉ_Ｌは、電流検
出器６ａにより検出され、制限回路８０６に入力され
る。制限回路８０６の出力は、伝達関数８０７を介し
て、電圧制御増幅器８０３により補正された出力電圧指
令値Ｖ_C1＊から加減算器８１４で減算される。この加減
算器８１４の出力から比例回路８２６の出力Ｖ_RS，積分
器８２７の出力Ｖ_CSがさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令
Ｖ_Ａ＊を得ているので、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回路８０６
の設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊は減少
し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を介してイ
ンバータ電圧Ｖ_Ａも減少する。インバータ電圧Ｖ_Ａが減
少すれば、負荷電流Ｉ_Ｌも減少し、出力配線は過電流か
ら保護される。

【０２１２】本実施の形態４１の構成では、上記実施の
形態３７と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器を設けているので、出力電圧を高精度に制御す
ることができるとともに、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回路８０
６の設定値を越えると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊を減少さ
せるので、負荷電流Ｉ_Ｌを制限回路８０６の設定値以上
流さないよう、ＰＷＭ変調回路８０４の応答で瞬時に制
限することができる。

【０２１３】実施の形態４２．次に、図４５は実施の形
態４２に係るもので、図４５において、図４０に示す実
施の形態３７と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態３７と異なるのは、制
限回路８０６、伝達関数８０７、加減算器８１４を追加
し、インバータ電流Ｉ_ＡによりＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ＊を
変化させ、仮想出力インピーダンスを構成している点で
あり、その他は実施の形態３７と同様である。

【０２１４】図４５において、インバータ電流Ｉ_Ａは、
電流検出器６ｂにより検出され、制限回路８０６に入力
される。制限回路８０６の出力は、伝達関数８０７を介
して、電圧制御増幅器８０３により補正された出力電圧
指令値Ｖ_C1＊から加減算器８１４で減算される。この加
減算器８１４の出力から、比例回路８２６の出力Ｖ_RS、
積分器８２７の出力Ｖ_CSがさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧
指令Ｖ_Ａ＊を得ているので、インバータ電流Ｉ_Ａが制限
回路８０６の設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ
＊は減少し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を
介してインバータ電圧Ｖ_Ａも減少する。インバータ電圧
Ｖ_Ａが減少すれば、インバータ電流Ｉ_Ａも減少し、変換
器は過電流から保護される。

【０２１５】本実施の形態４２の構成では、上記実施の
形態３７と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、インバータ電流Ｉ_Ａが
制限回路８０６の設定値を越えると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ
_Ａ＊を減少させるので、インバータ電流Ｉ_Ａを制限回路
８０６の設定値以上流さないよう、ＰＷＭ変調回路８０
４の応答で瞬時に制限することができる。

【０２１６】実施の形態４３．次に、図４６は実施の形
態４３に係るもので、図４６において、図４４、図４５
に示す実施の形態４１、４２と対応する部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。上記実施の形態４１が
負荷電流Ｉ_Ｌのみを制限し、上記実施の形態４２がイン
バータ電流Ｉ_Ａのみを制限しているのに対し、本実施の
形態４３では、負荷電流Ｉ_ＬによりＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ
＊を変化させる信号と、インバータ電流Ｉ_ＡによりＰＷ
Ｍ電圧指令Ｖ_Ａ＊を変化させる信号とを、最大値選択回
路８０９により選択し、仮想出力インピーダンスを構成
している点であり、その他は実施の形態４１または実施
の形態４２と同様である。

【０２１７】図４６において、負荷電流Ｉ_Ｌは、電流検
出器６ａにより検出される。制限回路８０６ａは最大出
力電流が設定されており、負荷電流Ｉ_Ｌが設定値以下な
ら、制限回路８０６ａの出力は０、負荷電流Ｉ_Ｌが設定
値以上の場合は、負荷電流Ｉ_Ｌから設定値を減じた値が
制限回路８０６ａより出力される。制限回路８０６ａの
出力は、伝達関数８０７ａを介して最大値選択回路８０
９に入力される。

【０２１８】一方、インバータ電流Ｉ_Ａは、電流検出器
６ｂにより検出され、制限回路８０６ｂは最大インバー
タ電流が設定されており、インバータ電流Ｉ_Ａが設定値
以下なら、制限回路８０６ｂの出力は０、インバータ電
流Ｉ_Ａが設定値以上の場合は、インバータ電流Ｉ_Ａから
設定値を減じた値が制限回路８０６ｂより出力される。
制限回路８０６ｂの出力は、伝達関数８０７ｂを介し
て、最大値選択回路８０９に入力される。

【０２１９】最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい
信号を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力
は、電圧制御増幅器８０３により補正された出力電圧指
令値Ｖ_C1＊から加減算器８１４で減算される。この加減
算器８１４の出力から、比例回路８２６の出力Ｖ_RS，積
分器８２７の出力Ｖ_CSがさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指
令Ｖ_Ａ＊を得ているので、インバータ電流Ｉ_Ａが制限回
路８０６ｂの設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令Ｖ_Ａ
＊は減少し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を
介してインバータ電圧Ｖ_Ａも減少する。インバータ電圧
Ｖ_Ａが減少すれば、負荷電流Ｉ_Ｌとインバータ電流Ｉ_Ａ
も減少し、出力配線と変換器は過電流から保護される。

【０２２０】本実施の形態４３の構成では、上記実施の
形態３７と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、負荷電流Ｉ_Ｌが制限回
路８０６ａの設定値を越えるか、または、インバータ電
流Ｉ_Ａが制限回路８０６ｂの設定値を越えると、出力電
圧指令Ｖ_Ｃ＊を減少させるので、負荷電流Ｉ_Ｌ、インバ
ータ電流Ｉ_Ａを、それぞれ制限回路８０７ａ，８０７ｂ
の設定値以上流さないよう、ＰＷＭ変調回路８０４の応
答で瞬時に制限することができる。

【０２２１】また、制限回路８０７ａの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０７ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流Ｉ_Ｌは出力配線の保
護レベル内の電流に、インバータ電流Ｉ_Ａは変換器の保
護レベル内の電流に、それぞれ最適に制限することがで
きる。

【０２２２】ところで、上記実施の形態３３ないし４３
では単相インバータの場合について説明したが、各相毎
にあるいは少なくとも２相に同様の制御回路を用いれ
ば、図２（ｂ）に示すような３相インバータにも適用で
きる。

【０２２３】さらに、上記実施の形態３６，４０，４３
では、負荷電流Ｉ_Ｌにより仮想出力インピーダンスを作
成する制限回路８０６ａ、伝達関数８０７ａと、インバ
ータ電流Ｉ_Ａにより仮想出力インピーダンスを作成する
制限回路８０６ｂ、伝達関数８０７ｂを、それぞれ別に
設けているが、最大電流設定値と仮想出力インピーダン
ス特性が同一の場合は、まず、負荷電流Ｉ_Ｌ、インバー
タ電流Ｉ_Ａを最大値選択回路８０９に入力し、最大値選
択回路８０９の出力が、制限回路８０６を介して伝達関
数８０７に入力されるように、すなわち、負荷電流
Ｉ_Ｌ、インバータ電流Ｉ_Ａに対して制限回路と伝達関数
Ｚ（Ｓ）を共通に設けても良い。

【０２２４】実施の形態４４．次に、この発明の実施の
形態４４について説明する。多相交流回路の中でも、例
えば３相３線式の場合は、３相の電流値の和が０になる
という条件がある。従って、ある１相の電流を設定値以
内に制限すると、他相の電流値が上記条件を満足するよ
う変化する「干渉性」があり、３相を個別に制御するこ
とが困難となる。

【０２２５】図４７はこの発明の実施の形態４４に係る
もので、図４７において、図３７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。上記実施の形
態３４と異なるのは、各相毎に制御回路を設け、さら
に、電流補正回路８０８を追加し、非干渉化制御を行っ
ている点であり、その他は実施の形態３４と同様であ
る。

【０２２６】図４７において、添え字ｕの番号はＵ相の
インバータの構成要素、添え字ｖの番号はＶ相のインバ
ータの構成要素、添え字ｗの番号はＷ相のインバータの
構成要素を示す。また、図４７では３相インバータの制
御回路を単結線図で表しており、文字の上の￣（以下、
例えばＸという文字の上に￣が付されている場合は、
「バーＸ」と表記する）は３相信号を示すマトリクスを
表し、例えば、電圧Ｖは次式のようにコラム行列で表さ
れる。 Ｖ＝ｃｏｌ［Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ］ (17)

【０２２７】図４７において、負荷電流「バーＩ_Ｌ」を
各相毎に制限回路８０６へ入力し、負荷電流「バー
Ｉ_Ｌ」が正の設定値以上または負の設定値以下の場合
は、負荷電流「バーＩ_Ｌ」から設定値を減じた値が制限
回路８０６より各相毎に出力される。制限回路８０６の
出力は、電流補正回路８０８に入力される。電流補正回
路８０８は、入力された３相信号の和を０にするよう補
正した信号を出力し、この信号は、伝達関数８０７を介
して、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」から、加減算器８１
４で各相毎に減算される。

【０２２８】この加減算器８１４の出力から、比例回路
８２６の出力「バーＶ_RS」、積分器８２７の出力「バー
Ｖ_CS」がさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ
_Ａ＊」を得ているので、負荷電流「バーＩ_Ｌ」の各相瞬
時値のいずれかが制限回路８０６の設定値以上になる
と、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」は３相信号の和が０
となる補正信号により減少し、ＰＷＭ変調回路８０４、
ドライブ回路７を介してインバータ電圧「バーＶ_A」も
減少する。インバータ電圧「バーＶ_A」が減少すれば、
負荷電流「バーＩ_Ｌ」も減少し、出力配線は過電流から
保護される。

【０２２９】次に、上記電流補正回路８０８の詳細動作
を説明する。負荷電流検出値をＩ_LU，Ｉ_LV，Ｉ_LW、制限
回路８０６の設定値を±Ｋ、制限回路８０６の出力をＩ
_LMU ，Ｉ_LMV ，Ｉ_LMW 、電流補正回路８０８の出力をＩ
_JU，Ｉ_JV，Ｉ_JWとする。例えば、Ｕ相のみ過電流になっ
た場合、制限回路８０６の出力は、実施の形態１０で説
明したように、式(1)〜(3)で示され、このとき、電流補
正回路８０８の出力は、式(4)〜(6)で示され、３相信号
の和を０にするよう補正し出力する。

【０２３０】また、２相、例えばＵ，Ｖ相が過電流にな
った場合、制限回路８０６の出力は、式(7)〜(9)で示さ
れ、このとき、電流補正回路８０８の出力は、式(10)〜
(12)で示され、３相信号の和を０にするよう補正し出力
する。すなわち、電流補正回路８０８により、３相３線
式に適した３相信号の和が０である信号に変換される。

【０２３１】本実施の形態４４の構成では、上記実施の
形態３４と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるため、フィードバック制御をかけることなく所望の
交流電圧を得ることができるのに加え、負荷電流「バー
Ｉ_Ｌ」の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定
値を越えると、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を３相信
号の和が０となる補正信号により、減少させるので、負
荷電流「バーＩ_Ｌ」を制限回路８０６の設定値内に、干
渉なく、かつＰＷＭ変調回路８０４の応答で瞬時に制限
することができる。

【０２３２】実施の形態４５．次に、図４８は実施の形
態４５に係るもので、図４８において、図４７に示す実
施の形態４４と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態４４と異なるのは、負
荷電流「バーＩ_Ｌ」ではなく、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」によりＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を変化させ、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態４４と同様である。

【０２３３】図４８において、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」を各相毎に制限回路８０６へ入力し、インバータ電
流「バーＩ_Ａ」が正の設定値以上または負の設定値以下
の場合は、インバータ電流「バーＩ_Ａ」から設定値を減
じた値が制限回路８０６より各相毎に出力される。制限
回路８０６の出力は、電流補正回路８０８に入力され
る。電流補正回路８０８は、入力された３相信号の和を
０にするよう補正した信号を出力し、この信号は、伝達
関数８０７を介して、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」か
ら、加減算器８１４で各相毎に減算される。

【０２３４】この加減算器８１４の出力から、比例回路
８２６の出力「バーＶ_RS」、積分器８２７の出力「バー
Ｖcs」がさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ
_Ａ＊」を得ているので、インバータ電流「バーＩ_Ａ」の
各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値以上に
なると、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」は３相信号の和
が０となる補正信号により減少し、ＰＷＭ変調回路８０
１、ドライブ回路６を介してインバータ電圧「バー
Ｖ_Ａ」も減少する。インバータ電圧「バーＶ_Ａ」が減少
すれば、インバータ電流「バーＩ_Ａ」も減少し、変換器
は過電流から保護される。

【０２３５】本実施の形態４５の構成では、上記実施の
形態３４と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるため、フィードバック制御をかけることなく所望の
交流電圧を得ることができるのに加え、インバータ電流
「バーＩ_Ａ」の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６
の設定値を越えると、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を
３相信号の和が０となる補正信号により、減少させるの
で、インバータ電流「バーＩ_Ａ」を制限回路８０６の設
定値内に、干渉なく、かつＰＷＭ変調回路８０４の応答
で瞬時に制限することができる。

【０２３６】実施の形態４６．次に、図４９は実施の形
態４６に係るもので、図４９において、図４７、図４８
に示す実施の形態４４、４５と対応する部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。上記実施の形態４４が
負荷電流「バーＩ_Ｌ」のみを制限し、上記実施の形態４
５がインバータ電流「バーＩ_Ａ」のみを制限しているの
に対し、本実施の形態４６では、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
によりＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を変化させる信号
と、インバータ電流「バーＩ_Ａ」によりＰＷＭ電圧指令
「バーＶ_Ａ＊」を変化させる信号とを、最大値選択回路
８０９により選択し、仮想出力インピーダンスを構成し
ている点であり、その他は実施の形態４４または実施の
形態４５と同様である。

【０２３７】図４９において、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
は、電流検出器６ａにより検出される。制限回路８０６
ａは最大負荷電流が設定されており、負荷電流「バーＩ
_Ｌ」が設定値以下ならば、制限回路８０６ａの出力は
０、負荷電流「バーＩ_Ｌ」が設定値以上の場合は、負荷
電流「バーＩ_Ｌ」から設定値を減じた値が制限回路８０
６ａより出力される。制限回路８０６ａの出力は、伝達
関数８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力され
る。

【０２３８】一方、インバータ電流「バーＩ_Ａ」は、電
流検出器６ｂにより検出され、制限回路８０６ｂは最大
インバータ電流が設定されており、インバータ電流「バ
ーＩ_Ａ」が設定値以下ならば、制限回路８０６ｂの出力
は０、インバータ電流「バーＩ_Ａ」が設定値以上の場合
は、インバータ電流「バーＩ_Ａ」から設定値を減じた値
が制限回路８０６ｂより出力される。制限回路８０６ｂ
の出力は、伝達関数８０７ｂを介して、最大値選択回路
８０９に入力される。

【０２３９】最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい
信号を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力
は、電流補正回路８０８に入力される。電流補正回路８
０８は、入力された３相の信号の和を０にするよう補正
した信号を出力し、この信号は、出力電圧指令「バーＶ
_Ｃ＊」から、加減算器８１４で各相毎に減算される。

【０２４０】この加減算器８１４の出力から、比例回路
８２６の出力「バーＶ_RS」、積分器８２７の出力「バー
Ｖcs」がさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ
_Ａ＊」を得ているので、負荷電流「バーＩ_Ｌ」の各相瞬
時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値以上になる
か、または、インバータ電流「バーＩ_Ａ」の各相瞬時値
のいずれかが制限回路８０６ｂの設定値以上になると、
ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」３相信号の和が０となる
補正信号により減少し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライ
ブ回路７を介してインバータ電圧「バーＶ_Ａ」も減少す
る。インバータ電圧「バーＶ_Ａ」が減少すれば、負荷電
流「バーＩ_Ｌ」とインバータ電流「バーＩ_Ａ」も減少
し、出力配線と変換器は過電流から保護される。

【０２４１】本実施の形態４６の構成では、上記実施の
形態３４と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるため、フィードバック制御をかけることなく所望の
交流電圧を得ることができるのに加え、負荷電流「バー
Ｉ_Ｌ」の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ａの設
定値を越えるか、または、インバータ電流「バーＩ_Ａ」
の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ｂの設定値を
越えると、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を３相信号の
和が０となる補正信号により、減少させるので、負荷電
流「バーＩ_Ｌ」、インバータ電流「バーＩ_Ａ」を、それ
ぞれ制限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値以上流さない
よう干渉なく、かつＰＷＭ変調回路８０４の応答で瞬時
に制限することができる。

【０２４２】また、制限回路８０６ａの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０６ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流「バーＩ_Ｌ」は出力
配線の保護レベル内の電流に、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」は変換器の保護レベル内の電流に、それぞれ最適に
制限することができる。

【０２４３】実施の形態４７．次に、図５０は実施の形
態４７に係るもので、図５０において、図４１に示す実
施の形態３８と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態３８と異なるのは、各
相毎に制御回路を設け、さらに、電流補正回路８０８を
追加し、非干渉化制御を行っている点であり、その他は
実施の形態３８と同様である。

【０２４４】図５０において、負荷電流「バーＩ_Ｌ」を
各相毎に制限回路８０６へ入力し、負荷電流「バー
Ｉ_Ｌ」が正の設定値以上または負の設定値以下の場合
は、負荷電流「バーＩ_Ｌ」から設定値を減じた値が制限
回路８０６より各相毎に出力される。制限回路８０６の
出力は、電流補正回路８０８に入力される。電流補正回
路８０８は、入力された３相信号の和を０にするよう補
正した信号を出力し、この信号は、伝達関数８０７を介
して、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」から、加減算器８１
４で各相毎に減算される。

【０２４５】この加減算器８１４の出力と出力電圧「バ
ーＶ_Ｃ」が一致するように電圧制御増幅器８０３が動作
するので、負荷電流「バーＩ_Ｌ」が制限回路８０６の設
定値以上になると、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」は３相
信号の和が０となる補正信号により減少し、電圧制御系
の応答により出力電圧「バーＶ_Ｃ」もこれに追従して減
少する。出力電圧「バーＶ_Ｃ」が減少すれば、負荷電流
「バーＩ_Ｌ」も減少し、出力配線は過電流から保護され
る。

【０２４６】本実施の形態４７の構成では、上記実施の
形態３８と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値を越
えると、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」を３相信号の和が
０となる補正信号により減少させるので、負荷電流「バ
ーＩ_Ｌ」を制限回路８０６の設定値以上流さないよう、
干渉なく、かつ電圧制御系の応答で高速に制限すること
ができる。

【０２４７】実施の形態４８．次に、図５１は実施の形
態４８に係るもので、図５１において、図５０に示す実
施の形態４７と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態４７と異なるのは、負
荷電流「バーＩ_Ｌ」ではなく、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」により出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」を変化させ、仮
想出力インピーダンスを構成している点であり、その他
は実施の形態４７と同様である。

【０２４８】図５１において、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」を各相毎に制限回路８０６へ入力し、インバータ電
流「バーＩ_Ａ」が正の設定値以上または負の設定値以下
の場合は、インバータ電流「バーＩ_Ａ」から設定値を減
じた値が制限回路８０６より各相毎に出力される。制限
回路８０６の出力は、電流補正回路８０８に入力され
る。電流補正回路８０８は、入力された３相信号の和を
０にするよう補正した信号を出力し、この信号は、伝達
関数８０７を介して、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」か
ら、加減算器８１４で各相毎に減算される。

【０２４９】この加減算器８１４の出力と出力電圧「バ
ーＶ_Ｃ」が一致するように電圧制御増幅器８０３が動作
するので、インバータ電流「バーＩ_Ａ」が制限回路８０
６の設定値以上になると、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」
は３相信号の和が０となる補正信号により減少し、電圧
制御系の応答により出力電圧「バーＶ_Ｃ」もこれに追従
して減少する。出力電圧「バーＶ_Ｃ」が減少すれば、イ
ンバータ電流「バーＩ_Ａ」も減少し、変換器は過電流か
ら保護される。

【０２５０】本実施の形態４８の構成では、上記実施の
形態３８と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、インバータ電流「バー
Ｉ_Ａ」の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定
値を越えると、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」を３相信号
の和が０となる補正信号により減少させるので、インバ
ータ電流「バーＩ_Ａ」を制限回路８０６の設定値以上流
さないよう、干渉なく、かつ電圧制御系の応答で高速に
制限することができる。

【０２５１】実施の形態４９．次に、図５２は実施の形
態４９に係るもので、図５２において、図５０、図５１
に示す実施の形態４７、４８と対応する部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。上記実施の形態４７が
負荷電流「バーＩ_Ｌ」のみを制限し、上記実施の形態４
８がインバータ電流「バーＩ_Ａ」のみを制限しているの
に対し、本実施の形態４９では、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
により出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」を変化させる信号
と、インバータ電流「バーＩ_Ａ」により出力電圧指令
「バーＶ_Ｃ＊」を変化させる信号とを、最大値選択回路
８０９により選択し、仮想出力インピーダンスを構成し
ている点であり、その他は実施の形態４７または実施の
形態４８と同様である。

【０２５２】図５２において、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
は、電流検出器６ａにより検出される。制限回路８０６
ａは最大負荷電流が設定されており、負荷電流「バーＩ
_Ｌ」が設定値以下ならば、制限回路８０６ａの出力は
０、負荷電流「バーＩ_Ｌ」が設定値以上の場合は、負荷
電流「バーＩ_Ｌ」から設定値を減じた値が制限回路８０
６ａより出力される。制限回路８０６ａの出力は、伝達
関数８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力され
る。

【０２５３】一方、インバータ電流「バーＩ_Ａ」は、電
流検出器６ｂにより検出される。制限回路８０６ｂには
最大インバータ電流が設定されており、インバータ電流
「バーＩ_Ａ」が設定値以下ならば、制限回路８０６ｂの
出力は０、インバータ電流「バーＩ_Ａ」が設定値以上の
場合は、インバータ電流「バーＩ_Ａ」から設定値を減じ
た値が制限回路８０６ｂより出力される。制限回路８０
６ｂの出力は、伝達関数８０６ｂを介して、最大値選択
回路８０９に入力される。

【０２５４】最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい
信号を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力
は、電流補正回路８０８に入力される。電流補正回路８
０８は、入力された３相の信号の和を０にするよう補正
した信号を出力し、この信号は、出力電圧指令「バーＶ
_Ｃ＊」から、加減算器８１４で各相毎に減算される。

【０２５５】この加減算器８１４の出力と出力電圧「バ
ーＶ_Ｃ」が一致するように電圧制御増幅器８０３が動作
するので、負荷電流「バーＩ_Ｌ」の各相瞬時値のいずれ
かが制限回路８０６ａの設定値以上になるか、または、
インバータ電流「バーＩ_Ａ」の各相瞬時値のいずれかが
制限回路８０６ｂの設定値以上になると、出力電圧指令
「バーＶ_Ｃ＊」は３相信号の和が０となる補正信号によ
り減少し、電圧制御系の応答により出力電圧「バー
Ｖ_Ｃ」もこれに追従して減少する。出力電圧「バー
Ｖ_Ｃ」が減少すれば、負荷電流「バーＩ_Ｌ」とインバー
タ電流「バーＩ_Ａ」も減少し、出力配線と変換器は過電
流から保護される。

【０２５６】本実施の形態４９の構成では、上記実施の
形態３８と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値を
越えるか、または、インバータ電流「バーＩ_Ａ」の各相
瞬時値のいずれかが制限回路８０６ｂの設定値を越える
と、出力電圧指令「バーＶ_Ｃ＊」を３相信号の和が０と
なる補正信号により減少させるので、負荷電流「バーＩ
_Ｌ」、インバータ電流「バーＩ_Ａ」を、それぞれ制限回
路８０６ａ，８０６ｂの設定値以上流さないよう、干渉
なく、かつ電圧制御系の応答で高速に制限することがで
きる。

【０２５７】また、制限回路８０６ａの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０６ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流「バーＩ_Ｌ」は出力
配線の保護レベル内の電流に、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」は変換器の保護レベル内の電流に、それぞれ最適に
制限することができる。

【０２５８】実施の形態５０．次に、図５３は実施の形
態５０に係るもので、図５３において、図４４に示す実
施の形態４１と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態４１と異なるのは、各
相毎に制御回路を設け、さらに、電流補正回路８０８を
追加し、非干渉化制御を行っている点であり、その他は
実施の形態４１と同様である。

【０２５９】図５３において、負荷電流「バーＩ_Ｌ」を
各相毎に制限回路８０６へ入力し、負荷電流「バー
Ｉ_Ｌ」が正の設定値以上または負の設定値以下の場合
は、負荷電流「バーＩ_Ｌ」から設定値を減じた値が制限
回路８０６より各相毎に出力される。制限回路８０６の
出力は、電流補正回路８０８に入力される。電流補正回
路８０８は、入力された３相信号の和を０にするよう補
正した信号を出力し、この信号は、伝達関数８０７を介
して、電圧制御増幅器８０３により補正された出力電圧
指令値「バーＶ_Ｃ1＊」から加減算器８１４で減算され
る。

【０２６０】この加減算器８１４の出力から、比例回路
８２６の出力「バーＶ_RS」、積分器８２７の出力「バー
Ｖ_ＣS」がさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ
＊」を得ているので、負荷電流「バーＩ_Ｌ」が制限回路
８０６の設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ
_Ａ＊」は３相信号の和が０となる補正信号により減少
し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を介してイ
ンバータ電圧「バーＶ_Ａ」も減少する。インバータ電圧
「バーＶ_Ａ」が減少すれば、負荷電流「バーＩ_Ｌ」も減
少し、出力配線は過電流から保護される。

【０２６１】本実施の形態５０の構成では、上記実施の
形態４１と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定値を越
えると、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を３相信号の和
が０となる補正信号により減少させるので、負荷電流
「バーＩ_Ｌ」を制限回路８０６の設定値以上流さないよ
う、干渉なく、かつＰＷＭ変調回路８０４の応答で瞬時
に制限することができる。

【０２６２】実施の形態５１．次に、図５４は実施の形
態５１に係るもので、図５４において、図５３に示す実
施の形態５０と対応する部分には同一符号を付し、その
説明は省略する。上記実施の形態５０と異なるのは、負
荷電流「バーＩ_Ｌ」ではなく、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」によりＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を変化させ、
仮想出力インピーダンスを構成している点であり、その
他は実施の形態５０と同様である。

【０２６３】図５４において、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」を各相毎に制限回路８０６へ入力し、インバータ電
流「バーＩ_Ａ」が正の設定値以上または負の設定値以下
の場合は、インバータ電流「バーＩ_Ａ」から設定値を減
じた値が制限回路８０６より各相毎に出力される。制限
回路８０６の出力は、電流補正回路８０８に入力され
る。電流補正回路８０８は、入力された３相信号の和を
０にするよう補正した信号を出力し、この信号は、伝達
関数８０７を介して、電圧制御増幅器８０３により補正
された出力電圧指令値「バーＶ_Ｃ1＊」から、加減算器
８１４で減算される。

【０２６４】この加減算器８１４の出力から、比例回路
８２６の出力「バーＶ_RS」、積分器８２７の出力「バー
Ｖcs」がさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ
_Ａ＊」を得ているので、インバータ電流「バーＩ_Ａ」が
制限回路８０６の設定値以上になると、ＰＷＭ電圧指令
「バーＶ_Ａ＊」は３相信号の和が０となる補正信号によ
り減少し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライブ回路７を介
してインバータ電圧「バーＶ_Ａ」も減少する。インバー
タ電圧「バーＶ_Ａ」が減少すれば、インバータ電流「バ
ーＩ_Ａ」も減少し、変換器は過電流から保護される。

【０２６５】本実施の形態５１の構成では、上記実施の
形態４１と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、インバータ電流「バー
Ｉ_Ａ」の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６の設定
値を越えると、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を３相信
号の和が０となる補正信号により減少させるので、イン
バータ電流「バーＩ_Ａ」を制限回路８０６の設定値以上
流さないよう、干渉なく、かつＰＷＭ変調回路８０４の
応答で瞬時に制限することができる。

【０２６６】実施の形態５２．次に、図５５は実施の形
態５２に係るもので、図５５において、図５３、図５４
に示す実施の形態５０、５１と対応する部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。上記実施の形態５０が
負荷電流「バーＩ_Ｌ」のみを制限し、上記実施の形態５
１がインバータ電流「バーＩ_Ａ」のみを制限しているの
に対し、本実施の形態５２では、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
によりＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を変化させる信号
と、インバータ電流「バーＩ_Ａ」によりＰＷＭ電圧指令
「バーＶ_Ａ＊」を変化させる信号とを、最大値選択回路
８０９により選択し、仮想出力インピーダンスを構成し
ている点であり、その他は実施の形態５０または実施の
形態５１と同様である。

【０２６７】図５５において、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
は、電流検出器６ａにより検出される。制限回路８０６
ａには最大負荷電流が設定されており、負荷電流「バー
Ｉ_Ｌ」が設定値以下ならば、制限回路８０６ａの出力は
０、負荷電流「バーＩ_Ｌ」が設定値以上の場合は、負荷
電流「バーＩ_Ｌ」から設定値を減じた値が制限回路８０
６ａより出力される。制限回路８０６ａの出力は、伝達
関数８０７ａを介して最大値選択回路８０９に入力され
る。

【０２６８】一方、インバータ電流「バーＩ_Ａ」は、電
流検出器６ｂにより検出される。制限回路８０６ｂは最
大インバータ電流が設定されており、インバータ電流
「バーＩ_Ａ」が設定値以下なら、制限回路８０６ｂの出
力は０、インバータ電流「バーＩ_Ａ」が設定値以上の場
合は、インバータ電流「バーＩ_Ａ」から設定値を減じた
値が制限回路８０６ｂより出力される。制限回路８０６
ｂの出力は、伝達関数８０７ｂを介して、最大値選択回
路８０９に入力される。

【０２６９】最大値選択回路８０９は、絶対値の大きい
信号を選択し出力する。最大値選択回路８０９の出力
は、電流補正回路８０８に入力される。電流補正回路８
０８は、入力された３相の信号の和を０にするよう補正
した信号を出力し、この信号は、電圧制御増幅器８０３
により補正された出力電圧指令値「バーＶ_c1＊」から、
加減算器８１４で減算される。

【０２７０】この加減算器８１４の出力から、比例回路
８２６の出力「バーＶ_RS」、積分器８２７の出力「バー
Ｖcs」がさらに減ぜられ、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ
_Ａ＊」を得ているので、負荷電流「バーＩ_Ｌ」の各相瞬
時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値以上になる
か、または、インバータ電流「バーＩ_Ａ」の各相瞬時値
のいずれかが制限回路８０６ｂの設定値以上になると、
ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」３相信号の和が０となる
補正信号により減少し、ＰＷＭ変調回路８０４、ドライ
ブ回路７を介してインバータ電圧「バーＶ_Ａ」も減少す
る。インバータ電圧「バーＶ_Ａ」が減少すれば、負荷電
流「バーＩ_Ｌ」とインバータ電流「バーＩ_Ａ」も減少
し、出力配線と変換器は過電流から保護される。

【０２７１】本実施の形態５２の構成では、上記実施の
形態４１と同様に、ＬＣフィルタは仮想的抵抗によりダ
ンピング係数の高い共振しずらいフィルタとなり、ま
た、出力電圧周波数での出力インピーダンスがほぼ０で
あるのに加え、出力電圧指令の補正分を出力する電圧制
御増幅器８０３を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができるとともに、負荷電流「バーＩ_Ｌ」
の各相瞬時値のいずれかが制限回路８０６ａの設定値を
越えるか、または、インバータ電流「バーＩ_Ａ」の各相
瞬時値のいずれかが制限回路８０６ｂの設定値を越える
と、ＰＷＭ電圧指令「バーＶ_Ａ＊」を３相信号の和が０
となる補正信号により、減少させるので、負荷電流「バ
ーＩ_Ｌ」、インバータ電流「バーＩ_Ａ」を、それぞれ制
限回路８０６ａ，８０６ｂの設定値以上流さないよう干
渉なく、かつＰＷＭ変調回路８０４の応答で瞬時に制限
することができる。

【０２７２】また、制限回路８０６ａの設定値は出力配
線の保護から決定し、制限回路８０６ｂの設定値は変換
器の保護から決定すれば、負荷電流「バーＩ_Ｌ」は出力
配線の保護レベル内の電流に、インバータ電流「バーＩ
_Ａ」は変換器の保護レベル内の電流に、それぞれ最適に
制限することができる。

【０２７３】ところで、上記実施の形態３１と３２で
は、負荷電流Ｉ_L により仮想出力インピーダンスを作成
する制限回路８０６ａ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ａ、イ
ンバータ電流Ｉ_A により仮想出力インピーダンスを作成
する制限回路８０６ｂ、伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７ｂを、
それぞれ別に設けているが、最大電流設定値と仮想出力
インピーダンス特性が同一の場合は、まず、負荷電流Ｉ
_L 、インバータ電流Ｉ_Aの瞬時値を最大値選択回路に入
力し、最大値選択回路の出力が、制限回路を介して伝達
関数Ｇ（Ｓ）に入力されるように、すなわち、負荷電流
Ｉ_L 、インバータ電流Ｉ_A に対して制限回路と伝達関数
Ｇ（Ｓ）を共通に設けても良い。

【０２７４】また、上記実施の形態１７ないし３２で
は、インバータ電流Ｉ_A をバンドパスフィルタ８２１を
介して伝達関数Ｚ（Ｓ）８２２に入力しているが、順番
を入れ替え、インバータ電流Ｉ_A を伝達関数Ｚ（Ｓ）８
２２を介してバンドパスフィルタ８２１に入力するよう
構成しても、勿論良い。

【０２７５】また、上記実施の形態１８ないし３２で
は、インバータ電流Ｉ_A にバンドパスフィルタ８２１を
通して、ＬＣフィルタのダンピング改善を行っている
が、特に高性能な出力電圧過渡特性を必要としない場合
は、バンドパスフィルタ８２１を省略しても何等さしつ
かえない。

【０２７６】また、上記実施の形態４６，４９，５２で
は、負荷電流「バーＩ_Ｌ」により仮想出力インピーダン
スを作成する制限回路８０６ａ、伝達関数８０７ａと、
インバータ電流「バーＩ_Ａ」により仮想出力インピーダ
ンスを作成する制限回路８０６ｂ、伝達関数８０７ｂ
を、それぞれ別に設けているが、最大電流設定値と仮想
出力インピーダンス特性が同一の場合は、まず、負荷電
流「バーＩ_Ｌ」、インバータ電流「バーＩ_Ａ」の瞬時値
を最大値選択回路８０９に入力し、最大値選択回路８０
９の出力が、制限回路を介して伝達関数、電流補正回路
の順に、または、電流補正回路、伝達関数の順に入力さ
れるよう、すなわち、負荷電流「バーＩ_Ｌ」、インバー
タ電流「バーＩ_Ａ」に対して制限回路と伝達関数を共通
に設けても良い。

【０２７７】また、上記実施の形態３３ないし５２で
は、インバータ電流Ｉ_Ａをバンドパスフィルタ８２１を
介して比例回路８２６に入力しているが、順番を入れ替
え、インバータ電流Ｉ_Ａを比例回路８２６を介してバン
ドパスフィルタ８２１に入力するよう構成しても、勿論
良い。

【０２７８】また、上記実施の形態３３ないし５２で
は、インバータ電流Ｉ_Ａを積分器８２７に入力している
が、出力電圧周波数近傍で積分特性がある１次遅れ回路
などを、積分器の代わりに使用しても、勿論良い。

【０２７９】さらに、以上の説明では電圧形インバータ
の場合について説明したが、図５６に示すように、高周
波インバータ９００の出力を高周波トランス９０３を介
して、サイクロコンバータ９０１により制御し、任意の
周波数と電圧を得、その出力をフィルター９０２により
正弦波とし、負荷に給電するインバータ＋サイクロコン
バータ方式にも同様に適用し得る。

【０２８０】上述した各実施の形態の効果についてまと
めると次のようになる。実施の形態１によれば、負荷電
流の平均値が設定値以上のときに出力電圧振幅指令を減
少させることにより、負荷電流を平均値的に制限する効
果がある。

【０２８１】また、実施の形態２によれば、負荷電流の
瞬時値が設定値以上のときに出力電圧指令を減少させる
ことにより、負荷電流を電圧制御ループの応答で高速に
制限する効果がある。

【０２８２】また、実施の形態３によれば、負荷電流の
瞬時値が設定値以上のときにＰＷＭ電圧指令を減少させ
ることにより、負荷電流をＰＷＭ変調回路の応答で瞬時
に制限する効果がある。

【０２８３】また、実施の形態４によれば、インバータ
電流の平均値が設定値以上のときに出力電圧振幅指令を
減少させることにより、インバータ電流を平均値的に制
限する効果がある。

【０２８４】また、実施の形態５によれば、インバータ
電流の瞬時値が設定値以上のときに出力電圧指令を減少
させることにより、インバータ電流を電圧制御ループの
応答で高速に制限する効果がある。

【０２８５】また、実施の形態６によれば、インバータ
電流の瞬時値が設定値以上のときにＰＷＭ電圧指令を減
少させることにより、インバータ電流をＰＷＭ変調回路
の応答で瞬時に制限する効果がある。

【０２８６】また、実施の形態７によれば、負荷電流の
平均値が設定値以上のとき、または、インバータ電流の
平均値が設定値以上のときに、出力電圧振幅指令を減少
させることにより、負荷電流とインバータ電流をそれぞ
れの設定値内に平均値的に制限する効果がある。

【０２８７】また、実施の形態８によれば、負荷電流の
瞬時値が設定値以上のとき、または、インバータ電流の
瞬時値が設定値以上のときに、出力電圧指令を減少させ
ることにより、負荷電流とインバータ電流をそれぞれの
設定値内に、電圧制御ループの応答で高速に制限する効
果がある。

【０２８８】また、実施の形態９によれば、負荷電流の
瞬時値が設定値以上のとき、または、インバータ電流の
瞬時値が設定値以上のときに、ＰＷＭ電圧指令を減少さ
せることにより、負荷電流とインバータ電流をそれぞれ
の設定値内に、ＰＷＭ変調回路の応答で瞬時に制限する
効果がある。

【０２８９】また、実施の形態１０によれば、３相３線
式の場合、負荷電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以
上のとき、瞬時に出力電圧指令を３相信号の和が０とな
る補正信号により、減少させるので、負荷電流を設定値
内に、電圧制御ループの応答で、干渉なしにかつ瞬時に
制限する効果がある。

【０２９０】また、実施の形態１１によれば、３相３線
式の場合、負荷電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以
上のとき、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３相信号の和が０と
なる補正信号により、減少させるので、負荷電流を設定
値内に、ＰＷＭ変調回路の応答で、干渉なしにかつ瞬時
に制限する効果がある。

【０２９１】また、実施の形態１２によれば、３相３線
式の場合、インバータ電流の各相瞬時値のいずれかが設
定値以上のとき、瞬時に出力電圧指令を３相信号の和が
０となる補正信号により、減少させるので、インバータ
電流を設定値内に、電圧制御ループの応答で、干渉なし
にかつ高速に制限する効果がある。

【０２９２】また、実施の形態１３によれば、３相３線
式の場合、インバータ電流の各相瞬時値のいずれかが設
定値以上のとき、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３相信号の和
が０となる補正信号により、減少させるので、インバー
タ電流を設定値内に、ＰＷＭ変調回路の応答で、干渉な
しにかつ瞬時に制限する効果がある。

【０２９３】また、実施の形態１４によれば、３相３線
式の場合、負荷電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以
上のとき、または、インバータ電流の各相瞬時値のいず
れかが設定値以上のときに、瞬時に出力電圧指令を３相
信号の和が０となる補正信号により、減少させるので、
負荷電流とインバータ電流をそれぞれの設定値内に、電
圧制御ループの応答で干渉なしにかつ高速に制限する効
果がある。

【０２９４】また、実施の形態１５によれば、３相３線
式の場合、負荷電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以
上のとき、または、インバータ電流の各相瞬時値のいず
れかが設定値以上のときに、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３
相信号の和が０となる補正信号により、減少させるの
で、負荷電流とインバータ電流をそれぞれの設定値内
に、ＰＷＭ変調回路の応答で干渉なしにかつ瞬時に制限
する効果がある。

【０２９５】以上のように、実施の形態１６によれば、
インバータ電流にてＰＷＭ電圧指令を変化させたので、
ＬＣフィルタのダンピングを見かけ上改善し、電圧制御
増幅器の設計を容易にできる効果がある。

【０２９６】また、実施の形態１７によれば、実施の形
態１６の効果に加え、インバータ電流にバンドパスフィ
ルタを通した信号によりＰＷＭ電圧指令を変化させたの
で、電力を供給するような周波数帯域での出力電圧過渡
特性が改善される効果がある。

【０２９７】また、実施の形態１８によれば、実施の形
態１７の効果に加え、負荷電流の平均値が設定値以上の
ときに出力電圧振幅指令を減少させることにより、出力
電流を平均値的に制限する効果がある。

【０２９８】また、実施の形態１９によれば、実施の形
態１７の効果に加え、負荷電流の瞬時値が設定値以上の
ときに出力電圧指令を減少させることにより、出力電流
を電圧制御ループの応答で高速に制限する効果がある。

【０２９９】また、実施の形態２０によれば、実施の形
態１７の効果に加え、負荷電流の瞬時値が設定値以上の
ときにＰＷＭ電圧指令を減少させることにより、出力電
流をＰＷＭ変調回路の応答で瞬時に制限する効果があ
る。

【０３００】また、実施の形態２１によれば、実施の形
態１７の効果に加え、インバータ電流の平均値が設定値
以上のときに出力電圧振幅指令を減少させることによ
り、インバータ電流を平均値的に制限する効果がある。

【０３０１】また、実施の形態２２によれば、実施の形
態１７の効果に加え、インバータ電流の瞬時値が設定値
以上のときに出力電圧指令を減少させることにより、イ
ンバータ電流を電圧制御ループの応答で高速に制限する
効果がある。

【０３０２】また、実施の形態２３によれば、実施の形
態１７の効果に加え、インバータ電流の瞬時値が設定値
以上のときにＰＷＭ電圧指令を減少させることにより、
インバータ電流をＰＷＭ変調回路の応答で瞬時に制限す
る効果がある。

【０３０３】また、実施の形態２４によれば、実施の形
態１７の効果に加え、負荷電流の平均値が設定値以上の
とき、または、インバータ電流の平均値が設定値以上の
ときに、出力電圧振幅指令を減少させることにより、負
荷電流とインバータ電流をそれぞれの設定値内に平均値
的に制限する効果がある。

【０３０４】また、実施の形態２５によれば、実施の形
態１７の効果に加え、負荷電流の瞬時値が設定値以上の
とき、または、インバータ電流の瞬時値が設定値以上の
ときに、出力電圧指令を減少させることにより、負荷電
流とインバータ電流をそれぞれの設定値内に、電圧制御
ループの応答で高速に制限する効果がある。

【０３０５】また、実施の形態２６によれば、実施の形
態１７の効果に加え、負荷電流の瞬時値が設定値以上の
とき、または、インバータ電流の瞬時値が設定値以上の
ときに、ＰＷＭ電圧指令を減少させることにより、負荷
電流とインバータ電流をそれぞれの設定値内に、ＰＷＭ
変調回路の応答で瞬時に制限する効果がある。

【０３０６】また、実施の形態２７によれば、３相３線
式の場合、実施の形態１７の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、瞬時に出力電
圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により、減少
させるので、負荷電流を設定値内に、電圧制御ループの
応答で、干渉なしにかつ高速に制限する効果がある。

【０３０７】また、実施の形態２８によれば、３相３線
式の場合、実施の形態１７の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、瞬時にＰＷＭ
電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により、減
少させるので、負荷電流を設定値内に、ＰＷＭ変調回路
の応答で、干渉なしにかつ瞬時に制限する効果がある。

【０３０８】また、実施の形態２９によれば、３相３線
式の場合、実施の形態１７の効果に加え、インバータ電
流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、瞬時に
出力電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号によ
り、減少させるので、インバータ電流を設定値内に、電
圧制御ループの応答で、干渉なしにかつ高速に制限する
効果がある。

【０３０９】また、実施の形態３０によれば、３相３線
式の場合、実施の形態１７の効果に加え、インバータ電
流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、瞬時に
ＰＷＭ電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号によ
り、減少させるので、インバータ電流を設定値内に、Ｐ
ＷＭ変調回路の応答で、干渉なしにかつ瞬時に制限する
効果がある。

【０３１０】また、実施の形態３１によれば、３相３線
式の場合、実施の形態１７の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、または、イン
バータ電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき
に、瞬時に出力電圧指令を３相信号の和が０となる補正
信号により、減少させるので、負荷電流とインバータ電
流をそれぞれの設定値内に、電圧制御ループの応答で干
渉なしにかつ高速に制限する効果がある。

【０３１１】また、実施の形態３２によれば、３相３線
式の場合、実施の形態１７の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、または、イン
バータ電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき
に、瞬時にＰＷＭ電圧指令を３相信号の和が０となる補
正信号により、減少させるので、負荷電流とインバータ
電流をそれぞれの設定値内に、ＰＷＭ変調回路の応答で
干渉なしにかつ瞬時に制限する効果がある。

【０３１２】また、実施の形態３３によれば、インバー
タ電流にてＰＷＭ電圧指令を変化させたので、ＬＣフィ
ルタのダンピングを見かけ上改善し、出力電圧周波数で
の出力インピーダンスがほぼ０とする効果がある。

【０３１３】また、実施の形態３４によれば、実施の形
態３３の効果に加え、負荷電流が設定値以上のときにＰ
ＷＭ電圧指令を減少させることにより、負荷電流をＰＷ
Ｍ変調回路の応答で瞬時に制限する効果がある。

【０３１４】また、実施の形態３５によれば、実施の形
態３３の効果に加え、インバータ電流が設定値以上のと
きにＰＷＭ電圧指令を減少させることにより、インバー
タ電流をＰＷＭ変調回路の応答で瞬時に制限する効果が
ある。

【０３１５】また、実施の形態３６によれば、実施の形
態３３の効果に加え、負荷電流が設定値以上のとき、ま
たは、インバータ電流が設定値以上のときに、ＰＷＭ電
圧指令を減少させることにより、負荷電流とインバータ
電流をそれぞれの設定値内にＰＷＭ変調回路の応答で瞬
時に制限する効果がある。

【０３１６】また、実施の形態３７によれば、実施の形
態３３の効果に加え、出力電圧指令の補正分を出力する
電圧制御増幅器を設けているので、出力電圧を高精度に
制御することができる。

【０３１７】また、実施の形態３８によれば、実施の形
態３７の効果に加え、負荷電流が設定値以上のときに出
力電圧指令を減少させることにより、負荷電流を電圧制
御系の応答で高速に制限する効果がある。

【０３１８】また、実施の形態３９によれば、実施の形
態３７の効果に加え、インバータ電流が設定値以上のと
きに出力電圧指令を減少させることにより、インバータ
電流を電圧制御系の応答で高速に制限する効果がある。

【０３１９】また、実施の形態４０によれば、実施の形
態３７の効果に加え、負荷電流が設定値以上のとき、ま
たは、インバータ電流が設定値以上のときに、出力電圧
指令を減少させることにより、負荷電流とインバータ電
流をそれぞれの設定値内に電圧制御系の応答で高速に制
限する効果がある。

【０３２０】また、実施の形態４１によれば、実施の形
態３７の効果に加え、負荷電流が設定値以上のときにＰ
ＷＭ電圧指令を減少させることにより、負荷電流をＰＷ
Ｍ変調回路の応答で瞬時に制限する効果がある。

【０３２１】また、実施の形態４２によれば、実施の形
態３７の効果に加え、インバータ電流が設定値以上のと
きにＰＷＭ電圧指令を減少させることにより、インバー
タ電流をＰＷＭ変調回路の応答で瞬時に制限する効果が
ある。

【０３２２】また、実施の形態４３によれば、実施の形
態３７の効果に加え、負荷電流が設定値以上のとき、ま
たは、インバータ電流が設定値以上のときに、ＰＷＭ電
圧指令を減少させることにより、負荷電流とインバータ
電流をそれぞれの設定値内にＰＷＭ変調回路の応答で瞬
時に制限する効果がある。

【０３２３】また、実施の形態４４によれば、３相３線
式の場合、実施の形態３４の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、ＰＷＭ電圧指
令を３相信号の和が０となる補正信号により減少させる
ので、負荷電流を設定値内に、干渉なく、かつＰＷＭ変
調回路の応答で瞬時に制限する効果がある。

【０３２４】また、実施の形態４５によれば、３相３線
式の場合、実施の形態３４の効果に加え、インバータ電
流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、ＰＷＭ
電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により減少
させるので、インバータ電流を設定値内に、干渉なく、
かつＰＷＭ変調回路の応答で瞬時に制限する効果があ
る。

【０３２５】また、実施の形態４６によれば、３相３線
式の場合、実施の形態３４の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、または、イン
バータ電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき
に、ＰＷＭ電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号
により減少させるので、負荷電流とインバータ電流をそ
れぞれの設定値内に、干渉なく、かつＰＷＭ変調回路の
応答で瞬時に制限する効果がある。

【０３２６】また、実施の形態４７によれば、３相３線
式の場合、実施の形態３８の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、出力電圧指令
を３相信号の和が０となる補正信号により減少させるの
で、負荷電流を設定値内に、干渉なく、かつ電圧制御系
の応答で高速に制限する効果がある。

【０３２７】また、実施の形態４８によれば、３相３線
式の場合、実施の形態３８の効果に加え、インバータ電
流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、出力電
圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により減少さ
せるので、インバータ電流を設定値内に、干渉なく、か
つ電圧制御系の応答で高速に制限する効果がある。

【０３２８】また、実施の形態４９によれば、３相３線
式の場合、実施の形態３８の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、または、イン
バータ電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき
に、出力電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号に
より減少させるので、負荷電流とインバータ電流をそれ
ぞれの設定値内に、干渉なく、かつ電圧制御系の応答で
高速に制限する効果がある。

【０３２９】また、実施の形態５０によれば、３相３線
式の場合、実施の形態４１の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、ＰＷＭ電圧指
令を３相信号の和が０となる補正信号により減少させる
ので、負荷電流を設定値内に、干渉なく、かつＰＷＭ変
調回路の応答で瞬時に制限する効果がある。

【０３３０】また、実施の形態５１によれば、３相３線
式の場合、実施の形態４１の効果に加え、インバータ電
流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、ＰＷＭ
電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号により減少
させるので、インバータ電流を設定値内に、干渉なく、
かつＰＷＭ変調回路の応答で瞬時に制限する効果があ
る。

【０３３１】また、実施の形態５２によれば、３相３線
式の場合、実施の形態４１の効果に加え、負荷電流の各
相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき、または、イン
バータ電流の各相瞬時値のいずれかが設定値以上のとき
に、ＰＷＭ電圧指令を３相信号の和が０となる補正信号
により減少させるので、負荷電流とインバータ電流をそ
れぞれの設定値内に、干渉なく、かつＰＷＭ変調回路の
応答で瞬時に制限する効果がある。

【０３３２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電力
変換器からフィルタを介して負荷に供給される負荷電流
を検出する電流検出手段を備えると共に、制御手段を、
上記負荷電流が設定値以上流れたときにその負荷電流が
設定値通りに流れるように当該設定値以上流れた電流成
分に応じて上記電力変換器への電圧指令値を変化させる
構成としたので、負荷電流の設定値以上の電流成分によ
り、過電流を保護を行うことによって、負荷短絡時には
変換器電流に基づく過電流保護よりも高速に電流を立ち
上げることができいち早く保護することができるという
効果がある。

【０３３３】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器か
らフィルタを介して負荷に供給される負荷電流を検出す
る第２の電流検出手段と、設定値以上の変換器電流また
は負荷電流のいずれか絶対値の大きい信号を選択する選
択回路とを備えると共に、制御手段を、上記選択回路に
より選択された信号の電流値に応じて上記電力変換器へ
の電圧指令値を変化させる構成としたので、変換器電流
および負荷電流をそれぞれの設定値以下に制限して電力
変換器と出力配線を過電流から保護することができると
いう効果がある。

【０３３４】また、電力変換器から負荷に供給される出
力電流を検出する電流検出手段と、その出力電流に応じ
て上記電力変換器への電圧指令値を垂下させる伝達関数
とを備えたので、出力電流が設定値以上のときに電圧指
令値を減少させることにより、出力電流を電圧制御ルー
プの応答で高速に制限することができるという効果があ
る。

【０３３５】また、電力変換器から負荷に供給される出
力電流を検出する電流検出手段と、その出力電流の特定
周波数成分のみを通過させる抽出手段と、この抽出手段
を介した出力に応じて上記電力変換器への電圧指令値を
減少させる伝達関数とを備えたので、電力を供給する周
波数帯域での出力電圧の過渡特性が改善されるという効
果がある。

【０３３６】また、電力変換器からフィルタを介して負
荷に供給される各相の出力電流を検出する電流検出手段
を備えると共に、制御手段に、上記各相出力電流のいず
れかが設定値以上流れたときに設定値以上流れた電流成
分の３相信号の和が０となるように補正する電流補正手
段を備えて、この電流補正手段の出力により各相毎の電
圧指令値を変化させる構成としたので、負荷電流を設定
値内に電圧制御ループの応答で干渉なしにかつ高速に制
限することができるという効果がある。

【０３３７】また、電力変換器から出力される各相毎の
変換器電流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力
変換器からフィルタを介して負荷に供給される各相毎の
負荷電流を検出する第２の電流検出手段と、設定値以上
の変換器電流成分または設定値以上の負荷電流のいずれ
か絶対値の大きい信号を各相毎に選択する選択回路とを
備えると共に、制御手段に、上記選択回路により選択さ
れた信号の電流成分の和が０となるように補正する電流
補正手段を備えて、この制御手段を、補正された電流値
に応じて上記電力変換器の各相毎の電圧指令値を変化さ
せる構成としたので、各相毎の変換器電流と負荷電流を
それぞれ設定値以下に制限して電力変換器と出力配線を
過電流から保護することができると共に、各相の変換器
電流および負荷電流を設定値内に電圧制御ループの応答
で干渉なしにかつ高速に制限することができるという効
果がある。

【０３３８】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器か
らフィルタを介して負荷に供給される負荷電流を検出す
る第２の電流検出手段とを備えると共に、制御手段を、
上記負荷電流が設定値以上流れたときにその負荷電流に
応じて上記電圧指令値を変化させると共に、上記変換器
電流に応じて上記電圧指令値を減少させる構成としたの
で、負荷電流を設定値以下に制限して電力変換器と出力
配線を過電流から保護することができると共に、負荷電
流が設定値以上のときに電圧指令値を減少させることに
より、負荷電流を電圧制御ループの応答で高速に制限す
ることができるという効果がある。

【０３３９】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器か
らフィルタを介して負荷に供給される負荷電流を検出す
る第２の電流検出手段とを備えると共に、制御手段に、
設定値以上の変換器電流または負荷電流のいずれか絶対
値の大きい信号を選択する選択回路と、上記変換器電流
に応じて上記電圧指令値を減少させる伝達関数とを備え
て、制御手段を、上記選択回路により選択された信号の
電流値に応じて上記電圧指令値を変化させると共に、上
記変換器電流に応じて上記電圧指令値を減少させる構成
としたので、変換器電流および負荷電流をそれぞれの設
定値以下に制限して電力変換器と出力配線を過電流から
保護することができると共に、設定値以上流れたときに
電圧指令値を減少させることにより、変換器電流および
負荷電流を電圧制御ループの応答で高速に制限すること
ができるという効果がある。

【０３４０】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器か
らフィルタを介して負荷に供給される負荷電流を検出す
る第２の電流検出手段とを備えると共に、制御手段に、
上記変換器電流の特定周波数成分のみを通過させる抽出
手段と、この抽出手段を介した出力に応じて上記電圧指
令値を減少させる伝達関数とを備えて、制御手段を、上
記負荷電流が設定値以上流れたときにその負荷電流に応
じて上記電圧指令値を変化させると共に、上記抽出手段
を介した出力に応じて上記電圧指令値を減少させる構成
としたので、負荷電流を設定値以下に制限して電力変換
器と出力配線を過電流から保護することができると共
に、電力を供給する周波数帯域での出力電圧の過渡特性
が改善されるという効果がある。

【０３４１】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器か
らフィルタを介して負荷に供給される負荷電流を検出す
る第２の電流検出手段とを備えると共に、制御手段に、
設定値以上の変換器電流または負荷電流のいずれか絶対
値の大きい信号を選択する選択回路と、上記変換器電流
の特定周波数成分のみを通過させる抽出手段と、この抽
出手段を介した出力に応じて上記電圧指令値を減少させ
る伝達関数とを備えて、制御手段を、上記選択回路によ
り選択された信号の電流値に応じて上記電圧指令値を変
化させると共に、上記抽出手段を介した出力に応じて上
記電圧指令値を減少させる構成としたので、変換器電流
および負荷電流をそれぞれの設定値以下に制限して電力
変換器と出力配線を過電流から保護することができると
共に、電力を供給する周波数帯域での出力電圧の過渡特
性が改善されるという効果がある。

【０３４２】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する電流検出手段を備え、制御手段により、上
記変換器電流に応じて電力変換器の電圧指令値を変化さ
せる構成としたので、ＬＣフィルタのダンピングを見か
け上改善し、出力電圧周波数での出力インピーダンスが
ほぼ０とする効果がある。

【０３４３】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器か
らフィルタを介して負荷に供給される負荷電流を検出す
る第２の電流検出手段とを備えると共に、上記制御手段
を、上記負荷電流が設定値以上流れたときにその負荷電
流が設定値通り流れるように上記設定値以上流れた電流
成分により上記出力電圧指令を補正し、上記変換器電流
が入力された上記直列リアクトルとの共振周波数が出力
電圧周波数となる仮想コンデンサ回路の出力信号によ
り、上記出力電圧指令をさらに補正するように構成した
ので、負荷電流を電力変換器を制御する制御手段の応答
で瞬時に制限することができる。また、直列リアクトル
との共振周波数が出力周波数と同じになるように選定し
た仮想コンデンサ回路を用いることで出力電圧を０Ｖに
することなく過電流を抑制でき、リアクトルの電圧降下
がないように振る舞うので、フィードバック制御を行う
ことにより所望の出力電圧を得ることができるという効
果がある。

【０３４４】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する電流検出手段を備えると共に、制御手段
を、変換器電流が設定値以上流れたときにその変換器電
流が設定値通に流れるように設定値以上流れた電流成分
により出力電圧指令を補正し、変換器電流が入力された
直列リアクトルとの共振周波数が出力電圧周波数となる
仮想コンデンサ回路の出力信号により上記出力電圧指令
をさらに補正するように構成したので、変換器電流を電
力変換器を制御する制御手段の応答で瞬時に制限して高
速に過電流を抑制することができると共に、直列リアク
トルとの共振周波数が出力周波数と同じになるように選
定した仮想コンデンサ回路を用いることで出力電圧を０
Ｖにすることなく過電流を抑制でき、リアクトルの電圧
降下がないように振る舞うので、フィードバック制御を
行うことにより所望の出力電圧を得ることができるとい
う効果がある。

【０３４５】また、電力変換器から出力される変換器電
流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器か
ら出力配線を介して負荷に供給される負荷電流を検出す
る第２の電流検出手段と、上記変換器電流に基づいて上
記直列リアクトルの電圧降下を補償すべく出力を送出す
る補償回路とを備え、制御手段により、上記負荷電流が
設定値以上流れたときにその負荷電流及び上記補償回路
の出力に応じて上記変換器への電圧指令値を変化させる
構成としたので、負荷電流を電圧制御系の応答で瞬時に
制限することができるという効果がある。

【０３４６】さらに、電力変換器から出力される変換器
電流を検出する第１の電流検出手段と、上記電力変換器
から出力配線を介して負荷に供給される負荷電流を検出
する第２の電流検出手段と、上記変換器電流に基づいて
直列リアクトルの電圧降下を補償すべく出力を送出する
補償回路とを備え、制御手段により、上記変換器電流が
設定値以上流れたときにその変換器電流及び上記補償回
路の出力に応じて上記変換器への電圧指令値を変化させ
る構成としたので、変換器電流を電圧制御系の応答で瞬
時に制限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】 この発明に係る実施の形態１を示すブロック
図である。

【図２】 この発明に用いる電力変換器（インバータ主
回路）の実施の形態を示す回路図である。

【図３】 この発明に用いる伝達関数Ｇ（Ｓ）８０７及
びＺ（Ｓ）８２２の特性図である。

【図４】 この発明に係る実施の形態２に示すブロック
図である。

【図５】 この発明に係る実施の形態３を示すブロック
図である。

【図６】 この発明に係る実施の形態４を示すブロック
図である。

【図７】 この発明に係る実施の形態５を示すブロック
図である。

【図８】 この発明に係る実施の形態６を示すブロック
図である。

【図９】 この発明に係る実施の形態７を示すブロック
図である。

【図１０】 この発明に係る実施の形態８を示すブロッ
ク図である。

【図１１】 この発明に係る実施の形態９を示すブロッ
ク図である。

【図１２】 この発明に係る実施の形態１０示すブロッ
ク図である。

【図１３】 この発明に係る実施の形態１１を示すブロ
ック図である。

【図１４】 この発明に係る実施の形態１２を示すブロ
ック図である。

【図１５】 この発明に係る実施の形態１３を示すブロ
ック図である。

【図１６】 この発明に係る実施の形態１４を示すブロ
ック図である。

【図１７】 この発明に係る実施の形態１５を示すブロ
ック図である。

【図１８】 この発明に係る実施の形態１６を示すブロ
ック図である。

【図１９】 この発明に係る実施の形態１７を示すブロ
ック図である。

【図２０】 この発明に係る実施の形態１８を示すブロ
ック図である。

【図２１】 この発明に係る実施の形態１９を示すブロ
ック図である。

【図２２】 この発明に係る実施の形態２０を示すブロ
ック図である。

【図２３】 この発明に係る実施の形態２１を示すブロ
ック図である。

【図２４】 この発明に係る実施の形態２２示すブロッ
ク図である。

【図２５】 この発明に係る実施の形態２３を示すブロ
ック図である。

【図２６】 この発明に係る実施の形態２４を示すブロ
ック図である。

【図２７】 この発明に係る実施の形態２５を示すブロ
ック図である。

【図２８】 この発明に係る実施の形態２６を示すブロ
ック図である。

【図２９】 この発明に係る実施の形態２７を示すブロ
ック図である。

【図３０】 この発明に係る実施の形態２８を示すブロ
ック図である。

【図３１】 この発明に係る実施の形態２９を示すブロ
ック図である。

【図３２】 この発明に係る実施の形態３０を示すブロ
ック図である。

【図３３】 この発明に係る実施の形態３１を示すブロ
ック図である。

【図３４】 この発明に係る実施の形態３２を示すブロ
ック図である。

【図３５】 この発明に係る実施の形態３３を示すブロ
ック図である。

【図３６】 実施の形態３３の動作原理を説明するブロ
ック図である。

【図３７】 この発明に係る実施の形態３４を示すブロ
ック図である。

【図３８】 この発明に係る実施の形態３５を示すブロ
ック図である。

【図３９】 この発明に係る実施の形態３６を示すブロ
ック図である。

【図４０】 この発明に係る実施の形態３７を示すブロ
ック図である。

【図４１】 この発明に係る実施の形態３８を示すブロ
ック図である。

【図４２】 この発明に係る実施の形態３９を示すブロ
ック図である。

【図４３】 この発明に係る実施の形態４０を示すブロ
ック図である。

【図４４】 この発明に係る実施の形態４１を示すブロ
ック図である。

【図４５】 この発明に係る実施の形態４２を示すブロ
ック図である。

【図４６】 この発明に係る実施の形態４３を示すブロ
ック図である。

【図４７】 この発明に係る実施の形態４４を示すブロ
ック図である。

【図４８】 この発明に係る実施の形態４５を示すブロ
ック図である。

【図４９】 この発明に係る実施の形態４６を示すブロ
ック図である。

【図５０】 この発明に係る実施の形態４７を示すブロ
ック図である。

【図５１】 この発明に係る実施の形態４８を示すブロ
ック図である。

【図５２】 この発明に係る実施の形態４９を示すブロ
ック図である。

【図５３】 この発明に係る実施の形態５０を示すブロ
ック図である。

【図５４】 この発明に係る実施の形態５１を示すブロ
ック図である。

【図５５】 この発明に係る実施の形態５２を示すブロ
ック図である。

【図５６】 この発明に用いる他の変換器の実施の形態
を示す回路図である。

【図５７】 従来方式の構成を示すブロック図である。

【図５８】 図５７のＰＷＭ変調回路の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ インバータ主回路、２ リアクトル、３ コンデン
サ、４ 直流電源、５ 負荷、６ａ 電流検出器、６ｂ
電流検出器、６ｃ 電圧検出器、７ ドライブ回路、
８０１ 交流正弦波基準発振回路、８０２ 振幅指令発
生回路、８０３ 電圧制御増幅器、８０４ ＰＷＭ変調
回路、８０５ 平均値検出回路、８０６ 制限回路、８
０７ 伝達関数、８０８ 電流補正回路、８０９ 最大
値選択回路、８１１ 乗算器、８１２ 加減算器、８１
３ 加減算器、８１４ 加減算器、８２１ バンドパス
フィルタ、８２２ 伝達関数、８２５ 加減算器、８２
６ 比例回路、８２７ 積分器（補償回路）、８２８
電圧指令値発生回路、８２９ 加減算器、８３０ 加減
算器、８３１ 加算器。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−87596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−207459（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−74026（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−164071（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスイッチング素子を有し交流変換
   出力を得る電力変換器と、上記電力変換器と負荷との間
   に設けられた、直列リアクトルとコンデンサでなるフィ
   ルタと、上記直列リアクトルの出力電圧を出力電圧指令
   に追従するように制御する電圧制御増幅器を有し、上記
   スイッチング素子を出力電圧指令に応じた電圧指令値に
   基づいて制御することにより任意の交流出力を上記フィ
   ルタを介して負荷に供給する制御手段とを備えた電力変
   換器の制御装置において、上記電力変換器から出力され
   る変換器電流を検出する電流検出手段を備えると共に、
   上記フィルタの見かけ上のダンピングを改善する伝達関
   数回路を設け、上記変換器電流を上記伝達関数回路に入
   力し、上記伝達関数回路の出力信号により上記電圧制御
   増幅器から出力される電圧指令値を変化させる構成とし
   たことを特徴とする電力変換器の制御装置。
2. 【請求項２】 複数のスイッチング素子を有し交流変換
   出力を得る電力変換器と、上記電力変換器と負荷との間
   に設けられた、直列リアクトルとコンデンサでなるフィ
   ルタと、上記直列リアクトルの出力電圧を出力電圧指令
   に追従するように制御する電圧制御増幅器を有し、上記
   スイッチング素子を出力電圧指令に応じた電圧指令値に
   基づいて制御することにより任意の交流出力を上記フィ
   ルタを介して負荷に供給する制御手段とを備えた電力変
   換器の制御装置において、上記電力変換器から出力され
   る変換器電流を検出する第１の電流検出手段と、上記電
   力変換器から上記フィルタを介して上記負荷に供給され
   る負荷電流を検出する第２の電流検出手段とを備えると
   共に、上記制御手段を、上記負荷電流が設定値以上流れ
   たときにその負荷電流が設定値通り流れるように上記設
   定値以上流れた電流成分により上記電圧制御増幅器から
   出力される出力電圧指令を補正し、上記変換器電流が入
   力された上記直列リアクトルとの共振周波数が出力電圧
   周波数となる仮想コンデンサ回路の出力信号により、上
   記出力電圧指令をさらに補正するように構成したことを
   特徴とする電力変換器の制御装置。
3. 【請求項３】 複数のスイッチング素子を有し交流変換
   出力を得る電力変換器と、上記電力変換器と負荷との間
   に設けられた、直列リアクトルとコンデンサでなるフィ
   ルタと、上記直列リアクトルの出力電圧を出力電圧指令
   に追従するよ うに制御する電圧制御増幅器を有し、上記
   スイッチング素子を出力電圧指令に応じた電圧指令値に
   基づいて制御することにより任意の交流出力を上記フィ
   ルタを介して負荷に供給する制御手段とを備えた電力変
   換器の制御装置において、上記電力変換器から出力され
   る変換器電流を検出する電流検出手段を備えると共に、
   上記制御手段を、上記変換器電流が設定値以上流れたと
   きにその変換器電流が設定値通り流れるように上記設定
   値以上流れた電流成分により上記電圧制御増幅器から出
   力される出力電圧指令を補正し、上記変換器電流が入力
   された上記直列リアクトルとの共振周波数が出力電圧周
   波数となる仮想コンデンサ回路の出力信号により、上記
   出力電圧指令をさらに補正するように構成したことを特
   徴とする電力変換器の制御装置。