JP6666549B2 - 電圧形インバータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数相の電流指令に基づいて生成された電圧ベクトルに応じて複数のスイッチング素子を駆動させることにより、モータに電圧を出力する電圧形インバータ装置に関する。

従来より、電圧ベクトルに応じてスイッチング素子を駆動させることにより、モータに電圧を出力する電圧形インバータ装置が知られている。このような電圧形インバータ装置として、例えば特許文献１には、現在の出力電圧ベクトルと、前回の出力電圧ベクトルと、インバータ装置の出力電流の瞬時値と指令値との差である現在の電流偏差ベクトルとに基づいて、最適な出力電圧ベクトルを選択する構成が開示されている。

詳しくは、特許文献１に開示されている構成では、現在の出力電圧ベクトルと前回の出力電圧ベクトルとにより、出力電流をその指令値に一致させるために必要となる出力電圧ベクトル（目標電圧ベクトル）の属する領域を推定し、この推定した出力電圧ベクトルの領域と電流偏差ベクトルとにより、最適な出力電圧ベクトルを選択して、スイッチング素子を駆動制御する。

上述のような特許文献１の構成により、微分演算を行う必要がなくなり、装置の構成を簡略化できるとともに、ノイズやフィルタによる遅れの影響を受けることのない制御を行うことができる。

特開平１−２５９７６１号公報

ところで、上述の特許文献１に開示されている構成では、推定した出力電圧ベクトルの領域と電流偏差ベクトル（電流偏差ベクトル）とによって最適な出力電圧ベクトルを選択するため、その出力電圧ベクトルに応じてスイッチング素子がスイッチング動作を行う。このように、前記最適な出力電圧ベクトルに応じてスイッチング素子がスイッチング動作することにより、モータに対して常時、電圧が出力される。そのため、モータに電圧が印加された状態が継続する。この状態では、モータに流れる電流が頻繁に変化するため、その度に、前記最適な出力電圧ベクトルに応じたスイッチング動作が行われる。これにより、スイッチング動作の頻度が高くなって、それによる損失（スイッチング損失）が増大するとともに、モータに流れる電流の電流歪率が大きくなって電流波形に歪が生じる。

これに対し、モータに電圧を印加し続けるのではなく、モータの性能にあまり影響しない範囲でモータに印加する電圧をゼロにして、スイッチング素子のスイッチング動作の頻度を低くすることが考えられる。

しかしながら、モータが回転している場合には、該モータに誘起電圧が発生するため、モータに印加する電圧をゼロにした場合でも、モータ及びインバータ装置には、還流電流が流れる。したがって、上述のようにモータの性能にあまり影響がない範囲でモータに印加する電圧をゼロにした場合、該電圧がゼロである間は、モータに還流電流が流れる。この還流電流は、図１２に示すように正弦波状の電流であり且つモータの各相に流れるため、該モータに意図しないトルクを発生させる。

このようにモータに還流電流が流れた場合に該モータに発生するトルクは、回生トルク（ブレーキトルク）であり、該モータの回転を止める方向のトルクである。モータにこのようなトルクが発生すると、該モータの回転に影響を与えるため、該モータの性能低下を招く。

本発明の目的は、電圧形インバータ装置において、インバータ損失及びモータに流れる電流の電流歪率を低減しつつ、モータの制御性能の低下を抑制可能な構成を得ることにある。

本発明の一実施形態に係る電圧形インバータ装置は、複数相の電流指令に基づいて生成された電圧ベクトルに応じてスイッチング素子を駆動させることにより、モータに電圧を出力する電圧形インバータ装置である。この電圧形インバータ装置は、前記複数相における前記電流指令と前記モータの出力電流との電流偏差に基づいて、電流偏差ベクトルを求める電流偏差ベクトル演算部と、前記電流偏差ベクトルに基づいて前記電圧ベクトルを設定するとともに、前記電流偏差ベクトルの大きさが所定値以下の場合には、前記電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する電圧ベクトル設定部と、前記電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合に前記モータに発生する誘起電圧を低減するように、前記電流指令を電流指令補正値によって補正する電流指令補正部とを備える（第１の構成）。

以上の構成により、電流偏差ベクトルの大きさが所定値以下の場合には、前記電流偏差ベクトルが変化しても、電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルに設定される。そのため、電流変化の勾配が緩やかになり、前記電流偏差ベクトルの大きさが所定値以下の状態を継続しやすくなる。これにより、スイッチング素子のスイッチング回数を減らすことができ、スイッチング損失を低減することができる。したがって、電圧形インバータ装置で生じる損失を低減できるとともに、モータに流れる電流の電流歪率を低減することができる。なお、前記スイッチング回数は、今回出力するスイッチング素子のスイッチング状態と前回出力したスイッチング素子のスイッチング状態とを比較した場合に、その変化量を意味する。

上述のように前記電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルにすることで、電圧形インバータ装置からモータに出力される電圧はゼロになるが、該モータには、回転で生じる誘起電圧に起因して還流電流が流れるため、回生トルクが生じる。

これに対し、上述の構成のように、前記電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合に前記モータに生じる還流電流（回生電流）を低減するように、電流指令を電流指令補正値によって補正することにより、前記モータに生じる回生トルクを低減することができる。

したがって、スイッチング損失及びモータに流れる電流の電流歪率を低減しつつ、モータ性能の低下を抑制可能な電圧形インバータ装置の構成を実現することができる。

前記第１の構成において、前記電流指令補正値は、前記電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合に前記モータに発生するトルクを相殺する力行トルク指令である（第２の構成）。

これにより、モータに電圧が印加されていない状態で、該モータに発生する回生トルクを低減することができる。したがって、前記モータの回転が、該モータに発生する誘起電圧に起因した回生トルクによって阻害されるのを防止できる。

前記第２の構成において、前記電流指令補正値は、前記所定値を座標変換することによって求められる（第３の構成）。

このように、電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する電流偏差ベクトルの範囲（所定値以下）に合わせて、電流指令補正値を設定することにより、電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの際に、モータに発生する還流電流をより確実に低減することができる。

前記第１の構成において、前記電流指令補正値は、前記電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合に前記モータの界磁磁束を弱める弱め界磁指令である（第４の構成）。

このように、モータの界磁磁束を弱める弱め界磁指令を電流指令補正値として用いることによっても、前記モータに発生する誘起電圧を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る電圧形インバータ装置によれば、電流偏差ベクトルの大きさが所定値以下の場合に電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する構成において、該電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合にモータに生じる還流電流を低減するように、電流指令を電流指令補正値によって補正する。これにより、スイッチング損失及びモータに流れる電流の電流歪率を低減しつつ、モータの制御性能低下も防止できる。

図１は、実施形態に係る電圧形インバータ装置の概略構成を示す制御ブロック図である。 図２は、ゲート回路の概略構成を示す回路図である。 図３は、実施形態に係る電圧形インバータ装置で生成される電圧ベクトルを示す図である。 図４は、電流偏差ベクトル図において、３相の電流偏差を２軸に変換する際の座標系を示す図である。 図５は、電流偏差ベクトル図において、各領域を示す図である。 図６は、電流偏差ベクトル図において、電流偏差ベクトルの一例を示す図である。 図７は、還流モードにおいて、（ａ）出力中の電圧ベクトルの一例を示す電圧ベクトル図、（ｂ）電圧ベクトル設定部によって設定された電圧ベクトルの一例を示す電圧ベクトル図である。 図８は、定常モードにおいて、（ａ）出力中の電圧ベクトル及び電流偏差ベクトルに応じて決められた電圧ベクトルの一例を示す電圧ベクトル図、（ｂ）電圧ベクトル設定部によって設定された電圧ベクトルの一例を示す電圧ベクトル図である。 図９は、過渡モードにおいて、（ａ）電流偏差ベクトルの一例を示す図、（ｂ）電圧ベクトル設定部によって設定された電圧ベクトルの一例を示す電圧ベクトル図である。 図１０は、電圧ベクトル設定部の動作を示すフロー図である。 図１１は、（ａ）従来の構成における３相のスイッチングパターン及びモータの電流波形の一例を示す図、（ｂ）本実施形態の構成における３相のスイッチングパターン及びモータの電流波形の一例を示す図である。 図１２は、モータに電圧を印加していない状態で、モータに流れる電流波形の一例を示す図である。 図１３は、（ａ）電流指令値の補正を行わない場合、（ｂ）電流指令値の補正を行った場合において、モータに電圧を印加していない状態で、モータに流れる電流波形の一例を示す図である。 図１４は、その他の実施形態に係る電圧形インバータ装置の概略構成を示す図１相当図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る電圧形インバータ装置１の概略構成を示す制御フロー図である。この電圧形インバータ装置１は、複数相の電流指令に基づいて電圧ベクトルを生成し、その電圧ベクトルに応じて複数のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２を駆動させることにより、モータ２に電圧を出力する装置である。なお、モータ２は、三相交流モータである。

電圧形インバータ装置１は、電流指令生成部１１と、２相３相変換部１２と、電圧ベクトル生成部１３と、ゲート指令生成部１４と、ゲート回路１５と、３相２相変換部１６と、トルク推定部１７と、電流指令補正部６０とを備える。

電流指令生成部１１は、外部からトルク指令Ｔｒｑ^＊が入力される。電流指令生成部１１は、入力されたトルク指令Ｔｒｑ^＊に基づいて、ｄ軸及びｑ軸の電流指令Ｉｄ^＊，Ｉｑ^＊を生成する。

電流指令補正部６０は、電流指令生成部１１から出力されたｑ軸の電流指令Ｉｑ^＊に対し、電流指令補正値Iｑ_ｏｆｔを加えることにより、電流指令Ｉｑ^＊を補正する。電流指令補正部６０は、詳しくは後述するが、電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの際にモータ２に生じる誘起電圧を低減するように、電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔを用いて電流指令Ｉｑ^＊を補正する。電流指令補正部６０の詳しい構成については後述する。

２相３相変換部１２は、電流指令補正部６０によって補正された後のｄ軸及びｑ軸の電流指令を、３相の電流指令Ｉｕ^＊，Ｉｖ^＊、Ｉｗ^＊に変換する。具体的には、２相３相変換部１２は、補正後のｄ軸及びｑ軸の電流指令及びモータ２のセンサ２ａから出力された電流位相角を用いて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各電流指令Ｉｕ^＊，Ｉｖ^＊、Ｉｗ^＊を生成する。

電圧ベクトル生成部１３は、３相の電流指令Ｉｕ^＊，Ｉｖ^＊、Ｉｗ^＊及びモータ２の３相の出力電流Iｕ，Ｉｖ，Ｉｗを用いて電流偏差ベクトルを算出し、電流偏差ベクトル図において前記電流偏差ベクトルが属する領域に応じて、電圧ベクトルを設定する。電圧ベクトル生成部１３は、設定した電圧ベクトルを電圧ベクトル指令Ｖｅｃｔとして出力する。

電圧ベクトル生成部１３は、電流偏差算出部２０と、電流偏差ベクトル演算部２１と、電流偏差ベクトル領域判定部２２と、電圧ベクトル設定部２３と、記憶部２４とを有する。電圧ベクトル生成部１３の詳しい構成については後述する。

ゲート指令生成部１４は、電圧ベクトル生成部１３から出力された電圧ベクトル指令Ｖｅｃｔに基づいて、ゲート回路１５を駆動させるためのゲート指令Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎを生成する。ゲート指令生成部１４は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各相において、ゲート回路１５の後述するスイッチングアーム３０，４０，５０のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２に対する指令を生成する。

具体的には、ゲート指令生成部１４は、Ｕ相のスイッチングアーム３０における上アームのスイッチング素子３１に対するゲート指令Ｕｐと、下アームのスイッチング素子３２に対するゲート指令Ｕｎと、Ｖ相のスイッチングアーム４０における上アームのスイッチング素子４１に対するゲート指令Ｖｐと、下アームのスイッチング素子４２に対するゲート指令Ｖｎと、Ｗ相のスイッチングアーム５０における上アームのスイッチング素子５１に対するゲート指令Ｗｐと、下アームのスイッチング素子５２に対するゲート指令Ｗｎとを生成して、出力する。

なお、ゲート指令生成部１４によって生成されるゲート指令Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎは、各スイッチング素子をＯＮ状態またはＯＦＦ状態にする信号を含む。

ゲート回路１５は、３相のブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２を有する。具体的には、図２に示すように、ゲート回路１５は、モータ２のＵ相、Ｖ相及びＷ相の各相にそれぞれ接続されたスイッチングアーム３０，４０，５０を有する。スイッチングアーム３０では、一対のスイッチング素子３１，３２が直列に接続されている。同様に、スイッチングアーム４０では、一対のスイッチング素子４１，４２が直列に接続されている。同様に、スイッチングアーム５０では、一対のスイッチング素子５１，５２が直列に接続されている。

なお、スイッチングアーム３０，４０，５０における一方のスイッチング素子３１，４１，５１が、それぞれ、スイッチングアーム３０，４０，５０の上アームに対応する。スイッチングアーム３０，４０，５０における他方のスイッチング素子３２，４２，５２が、それぞれ、スイッチングアーム３０，４０，５０の下アームに対応する。

本実施形態において、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２は、例えばＩＧＢＴが用いられる。なお、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２は、ＭＯＳＦＥＴなどの他のスイッチングデバイスであってもよい。

スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２には、それぞれ、ダイオード３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａ，５１ａ，５２ａが並列に設けられている。ダイオード３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａ，５１ａ，５２ａは、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２に流れる電流とは逆方向への電流の流れを許容するように設けられている。ダイオード３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａ，５１ａ，５２ａは、いわゆる還流ダイオードである。

ゲート回路１５のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２は、それぞれ、ゲート指令生成部１４から出力されたゲート指令Ｕｐ，Ｕｎ，Ｖｐ，Ｖｎ，Ｗｐ，Ｗｎに応じて、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態になるように構成されている。図３に、ゲート回路１５の出力電圧の電圧ベクトル図を示す。図３において、Ｖ_０及びＶ_７は、各相で電位差が生じないゼロ電圧ベクトルである。なお、図３において、Ｖ_１では、Ｕ相に電圧が発生し、Ｖ_２では、Ｖ相に電圧が発生し、Ｖ_４では、Ｗ相に電圧が発生する。

以下の説明において、各電圧ベクトルに応じてスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す際には、上アームのスイッチング素子がＯＮ状態であり、下アームのスイッチング素子がＯＦＦ状態を“１”とし、上アームのスイッチング素子がＯＦＦ状態であり、下アームのスイッチング素子がＯＮ状態を“０”とする。そして、Ｗ相のスイッチング状態を３桁目、Ｖ相のスイッチング状態を２桁目、Ｕ相のスイッチング状態を１桁目とする３桁の数字によって、電圧ベクトルを表現する。

例えば、電圧ベクトルＶ_１であれば、Ｖ_１＝［００１］と表記する。この場合、各アームのスイッチング素子は、Ｗ相の上アームのスイッチング素子がＯＦＦ状態で且つＷ相の下アームのスイッチング素子がＯＮ状態であり、Ｖ相の上アームのスイッチング素子がＯＦＦ状態で且つＶ相の下アームのスイッチング素子がＯＮ状態であり、Ｕ相の上アームのスイッチング素子がＯＮ状態で且つＷ相の下アームのスイッチング素子がＯＦＦ状態である。なお、ゼロ電圧ベクトルは、Ｖ_０、Ｖ_７の場合であり、Ｖ_０＝［０００］（各相の下アームのスイッチング素子が全てＯＮ状態）、Ｖ_７＝［１１１］（各相の上アームのスイッチング素子が全てＯＮ状態）と表記される。

３相２相変換部１６は、図１に示すように、モータ２の出力電流Ｉｕ，Ｉｗを、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑに変換する。具体的には、３相２相変換部１６は、モータ２のＵ相電流Ｉｕ及びＷ相電流Ｉｗに基づいて、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを求める。

トルク推定部１７は、３相２相変換部１６から出力されたｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを用いて、モータ２の出力トルクを推定する。

（電圧ベクトル生成部）
次に、電圧ベクトル生成部１３の構成を、図１、図４から図９を用いて詳細に説明する。

既述のように、電圧ベクトル生成部１３は、電流偏差算出部２０と、電流偏差ベクトル演算部２１と、電流偏差ベクトル領域判定部２２と、電圧ベクトル設定部２３と、記憶部２４とを有する。

電流偏差算出部２０は、３相の電流指令Ｉｕ^＊，Ｉｖ^＊、Ｉｗ^＊とモータ２の３相の出力電流Iｕ，Ｉｖ，Ｉｗとを用いて、各相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗを計算する。

具体的には、電流偏差算出部２０は、以下の式によって、３相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗを求める。
Δｉｕ＝Ｉｕ^＊−Ｉｕ
Δｉｖ＝Ｉｖ^＊−Ｉｖ
Δｉｗ＝Ｉｗ^＊−Ｉｗ

電流偏差ベクトル演算部２１は、電流偏差算出部２０によって算出された各相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗを用いて、電流偏差ベクトルを求める。具体的には、電流偏差ベクトル演算部２１は、前記電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗを用いて、電流偏差ベクトルの大きさを求める。

具体的には、電流偏差ベクトル演算部２１は、下式によって、３相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗを、図４に示すような２軸の電流偏差Δｉα，Δｉβに変換した後、それらの２乗の和を求めることにより、電流偏差ベクトルの大きさに相当するΔｉ^２を算出する。
Δｉα＝√（３／２）×Δｉｕ
Δｉβ＝√（１／２）×（Δｉｖ−Δｉｗ）
Δｉ^２＝（Δｉα^２＋Δｉβ^２）

電流偏差ベクトル領域判定部２２は、電流偏差ベクトル演算部２１によって算出された３相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗを用いて、電流偏差ベクトルが、図５に示すような電流偏差ベクトル図におけるいずれの領域に属するかを判定する。ここでは、図５に示すように、電流偏差ベクトル図において、６０度ずつに領域を分けた場合、電流偏差ベクトルが領域Ａ１からＡ６のいずれの領域に属するかを判定する。

具体的には、電流偏差ベクトル領域判定部２２は、３相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗのうち２相間での電流偏差の絶対値の差を求めて、その差が０以上かどうかによって、電流偏差ベクトルが属する領域を絞り込んだ後、３相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗが０以上かどうかによって、電流偏差ベクトルが属する領域を特定する。

例えば、｜Δｉｕ｜―｜Δｉｖ｜≧０、｜Δｉｖ｜―｜Δｉｗ｜≧０及び｜Δｉｗ｜―｜Δｉｕ｜＜０の場合には、電流偏差ベクトルは、図５の領域Ａ１か領域Ａ４に属する。そして、Δｉｕ≧０であれば、電流偏差ベクトルは図５の領域Ａ１に属し、Δｉ＜０であれば、電流偏差ベクトルは図５の領域Ａ４に属する。

電圧ベクトル設定部２３は、ゲート回路１５のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２が動作する際のスイッチングモードの判定を行うとともに、判定されたモードと電流偏差ベクトル図において電流偏差ベクトルが属する領域とに応じて、電圧ベクトルを設定する。

具体的には、電圧ベクトル設定部２３は、図６に示すように、電流偏差ベクトルＸの大きさを用いてスイッチングモードの判定を行う。本実施形態では、電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが、第１所定値Ｐ（所定値）以下かどうか、及び、該第１所定値Ｐよりも大きい第２所定値Ｑ以下かどうかを判定する。図６に示す例では、電流偏差ベクトルＸ（図６の太線矢印）は、その大きさが第１所定値Ｐ以上で且つ第２所定値Ｑよりも小さい。

なお、第１所定値Ｐは、モータ２の出力にあまり影響のない電流偏差ベクトルの大きさに設定される。また、第２所定値Ｑは、モータ２の出力に与える影響とスイッチング損失及び電流歪率に与える影響とを考慮した場合に、モータ２の出力に与える影響よりもスイッチング損失及び電流歪率に与える影響の方が大きくなるような電流偏差ベクトルの大きさに設定される。

電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下の場合には、スイッチングモードを還流モードにする。具体的には、電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下の場合、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のいずれかに設定する。

電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下の場合には、電流指令とモータ２の出力電流との差があまり大きくない。この状態で、電圧ベクトルを発生させて、ゲート回路１５のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２を駆動させると、スイッチング回数が増えるため、スイッチング損失が増大するとともに電流歪率も大きくなる。

これに対し、上述のように、電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のいずれかに設定することで、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング回数を減らすことができる。よって、スイッチング損失を低減できるとともに、電流歪率を低減することができる。

上述のように電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のいずれかに設定することにより、ゲート回路１５ではスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２が各相の電位差がなくなるように動作する。具体的には、ゲート回路１５のスイッチングアーム３０，４０，５０の上アームのスイッチング素子３１，４１，５１が全てＯＮ状態またはＯＦＦ状態になる。この状態では、電圧形インバータ装置１からモータ２に対して電圧が出力されない。一方、既述のとおり、ゲート回路１５のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２には、それぞれ、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２に流れる電流の向きとは逆方向への電流の流れを許容するようにダイオード３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａ，５１ａ，５２ａが並列に接続されている。そのため、モータ２の回転に伴って生じる誘起電圧によって、モータ２及びゲート回路１５に還流電流が流れる。

上述のように、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下の場合に電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のいずれかに設定することにより、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング回数を減らすことができるとともに、モータ２に出力される電圧がゼロの状態では、モータ２に生じる誘起電圧によって還流電流が流れる。これにより、モータ２に流れる電流の波形は、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング動作による歪みが少ない波形となる。したがって、上述の構成により、モータ２に流れる電流の電流歪率をより効果的に低減することができる。

また、電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下の場合、出力する電圧ベクトルを、ゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のうち、出力中の電圧ベクトル（最後に設定された電圧ベクトル）からゼロ電圧ベクトルに変える際にスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング回数が最も少なくなるようなゼロ電圧ベクトルに設定する。前記出力中の電圧ベクトルに関する情報は、後述する記憶部２４に記憶されている。電圧ベクトル設定部２３は、出力中の電圧ベクトルを用いて出力する電圧ベクトルの設定を行う場合には、記憶部２４から、出力中の電圧ベクトルに関する情報を読み込む。

例えば、図７に示すように、出力中の電圧ベクトルがＶ_１＝［００１］の場合（図７の（ａ））には、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下であれば、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルＶ_０＝［０００］に設定する（図７（ｂ））。同様に、出力中の電圧ベクトルがＶ_３＝［０１１］の場合には、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下であれば、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルＶ₇＝［１１１］に設定する。

なお、本実施形態において、スイッチング回数は、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のいずれか一つが、ＯＮ状態からＯＦＦ状態、または、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる回数を１回として、ゲート回路１５の全てのスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチングの回数を合計した値である。

上述のように、出力中の電圧ベクトルからゼロ電圧ベクトルに変える際に、ゲート回路１５において動作するスイッチングアーム３０，４０，５０の数（スイッチング回数）が最も少なくなるようなゼロ電圧ベクトルを選択することにより、ゲート回路１５のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング回数をより低減することができる。これにより、スイッチング動作によって生じる損失をより低減できるとともに、モータ２に流れる電流の電流歪率をより低減することができる。

電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルが第１所定値Ｐよりも大きく且つ第２所定値Ｑ以下の場合には、スイッチングモードを定常モードにする。具体的には、電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐよりも大きく且つ第２所定値Ｑ以下の場合、出力中の電圧ベクトルと電流偏差ベクトルが属する領域とに基づいて、電圧ベクトルを設定する。

電圧ベクトル設定部２３は、前記定常モードにおいて、出力中の電圧ベクトルから、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに変更する際（ベクトル遷移する際）には、以下のように、出力する電圧ベクトルを設定する。

電圧ベクトル設定部２３は、図３で示すＶ_０〜Ｖ_７の電圧ベクトルの図において、隣り合うベクトルに変更する場合はベクトル遷移を許可し、そうでない場合は、一度ゼロ電圧ベクトルを出力した後に、所望の電圧ベクトルに遷移するようにする。

例えば、出力中の電圧ベクトルがＶ_１の場合、遷移可能な電圧ベクトルはＶ_０，Ｖ_３，Ｖ_５，Ｖ_７である。この場合、電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルがＶ_３またはＶ_５であれば、その電圧ベクトルを、出力する電圧ベクトルとして設定する。一方、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルがそれ以外のベクトル、例えばＶ_４の場合には、電圧ベクトル設定部２３は、電圧ベクトルＶ_４ではなくＶ_０を、出力する電圧ベクトルとして設定する。

ここで、Ｖ_０及びＶ_７は、同じゼロ電圧ベクトルであるため、電圧ベクトル設定部２３は、出力中の電圧ベクトルＶ_１からゼロ電圧ベクトルに遷移する場合には、スイッチング状態の変化が少ないゼロベクトルＶ_０を、出力する電圧ベクトルとして設定する。

換言すれば、電圧ベクトル設定部２３は、出力中の電圧ベクトルから、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに変更する際に、ゲート回路１５のスイッチングアーム３０，４０，５０を２つ以上、動作させなければいけない場合（スイッチング回数が所定回数以上の場合）、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する。前記所定回数は、スイッチングアーム３０，４０，５０のうち２つのスイッチングアームを動作させる際のスイッチング回数である。

例えば、図８（ａ）に示すように、出力中の電圧ベクトルＶ_１＝［００１］（図中の太実線矢印）から、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルＶ_４＝［１００］（図中の破線矢印）に変更する場合、ゲート回路１５のスイッチングアーム３０，４０，５０を２つ以上、動作させる必要がある。この場合には、図８（ｂ）に示すように、出力する電圧ベクトルを、ゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のうちスイッチング回数の少ない方に設定する。

なお、この定常モードの場合でも、上述の還流モードと同様、電圧ベクトル設定部２３は、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する際に、ゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のうち、スイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング回数が最も少なくなるようなゼロ電圧ベクトルを選定する。

一方、上述のように、電圧ベクトル設定部２３は、前記定常モードにおいて、出力中の電圧ベクトルから、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに変更する際（ベクトル遷移する際）に、図３で示すＶ_０〜Ｖ_７の電圧ベクトルの図において、隣り合うベクトルに変更する場合はベクトル遷移を許可する。例えば、出力中の電圧ベクトルがＶ_１の場合、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルがＶ_３またはＶ_５であれば、電圧ベクトル設定部２３は、その電圧ベクトルを、出力する電圧ベクトルとして設定する。

換言すれば、電圧ベクトル設定部２３は、出力中の電圧ベクトルから、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに変更する際に、ゲート回路１５で動作するスイッチングアームが１つの場合（スイッチング回数が所定回数よりも少ない場合）には、出力する電圧ベクトルを、前記電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに設定する。

電圧ベクトル設定部２３は、出力中の電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合には、出力する電圧ベクトルを、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに設定する。

なお、前記出力中の電圧ベクトルに関する情報は、後述する記憶部２４に記憶されている。電圧ベクトル設定部２３は、出力中の電圧ベクトルを用いて電圧ベクトルの設定を行う場合には、記憶部２４から、出力中の電圧ベクトルに関する情報を読み込む。

電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが第２所定値Ｑよりも大きい場合には、スイッチングモードを過渡モードにする。具体的には、電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが第２所定値Ｑよりも大きい場合、出力する電圧ベクトルを、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに設定する。

具体的には、電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトル図において電流偏差ベクトルが属する領域に応じて、電圧ベクトルを決める。例えば、図９（ａ）に示すように、電流偏差ベクトルＹが電流偏差ベクトル図において領域Ａ１に属している場合には、電圧ベクトル設定部２３は、図９（ｂ）に示すように、出力する電圧ベクトルを電圧ベクトルＶ_１に設定する。

このように、電圧ベクトル設定部２３は、過渡モードの場合には、出力する電圧ベクトルを、電流偏差ベクトル図において電流偏差ベクトルが属する領域に対応する電圧ベクトルに設定する。

記憶部２４は、出力中の電圧ベクトルに関する情報を一時的に記憶する。記憶部２４に記憶されているデータは、電圧ベクトル設定部２３がスイッチングモードに応じて電圧ベクトルを設定する際に用いられる。

具体的には、電圧ベクトル設定部２３は、スイッチングモードが還流モードの場合に、記憶部２４に記憶されている電圧ベクトルに関する情報を読み込んで、該電圧ベクトルからゼロ電圧ベクトルに変更する際に、ゲート回路１５において動作するスイッチングアーム３０，４０，５０が最も少なくなるようなゼロ電圧ベクトルを設定する。

また、電圧ベクトル設定部２３は、スイッチングモードが定常モードの場合に、記憶部２４に記憶されている電圧ベクトルに関する情報を読み込んで、該電圧ベクトルから電流偏差ベクトルに応じて決められた電圧ベクトルに変更する際に、ゲート回路１５において動作するスイッチングアーム３０，４０，５０が２つ以上であれば、出力する電圧ベクトルとしてゼロ電圧ベクトルを設定する。

（電圧ベクトル生成の動作）
次に、上述のような構成を有する電圧形インバータ装置１の電圧ベクトル生成部１３における電圧ベクトル生成の動作を、図１０に示すフローを用いて説明する。

図１０に示すフローがスタートすると（スタート）、まず、電圧ベクトル生成部１３では、電流偏差算出部２０に３相の電流指令とモータ２から出力される電流とが入力される（ステップＳ１）。

電流偏差算出部２０は、入力された３相の電流指令及びモータ２の出力電流を用いて、各相の電流偏差を計算する（ステップＳ２）。続くステップＳ３では、電流偏差ベクトル演算部２１が、前記電流偏差に基づいて、電流偏差ベクトルの大きさを算出する。

次に、ステップＳ４において、電流偏差ベクトル領域判定部２２が、前記電流偏差に基づいて、前記電流偏差ベクトルが電流偏差ベクトル図の領域Ａ１からＡ６のいずれの領域に属するかを判定する。具体的には、電流偏差ベクトル領域判定部２２は、２相間における電流偏差の絶対値の差を求めて、その差が０以上かどうかによって、電流偏差ベクトル図において前記電流偏差ベクトルが属する領域を絞り込むとともに、３相の電流偏差が０以上かどうかによって、前記電流偏差ベクトルが属する領域を特定する。

上述のように、本実施形態では、ステップＳ３で電流偏差ベクトルの大きさを算出した後、ステップＳ４で前記電流偏差ベクトルが属する領域を判定している。しかしながら、ステップＳ４の領域判定をステップＳ３よりも先に行ってもよい。

続くステップＳ５では、電圧ベクトル設定部２３が、ステップＳ３で求めた電流偏差ベクトルの大きさに基づいて、ゲート回路１５で行うスイッチングモードを選択する。本実施形態の場合、スイッチングモードは、還流モード、定常モード及び過渡モードの３つのモードを含む。

電圧ベクトル設定部２３は、電流偏差ベクトルの大きさが、第１所定値Ｐ以下の場合には、スイッチングモードとして還流モードを選択する。この還流モードでは、電圧ベクトル設定部２３は、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する（ステップＳ６）。このとき、電圧ベクトル設定部２３は、記憶部２４から出力中の電圧ベクトルを読み込んで、その電圧ベクトルからゼロ電圧ベクトルに変更する際に、ゲート回路１５において動作するスイッチングアーム３０，４０，５０の数（スイッチング回数）が最も少なくなるようなゼロ電圧ベクトルを選択する。

前記ステップＳ５において、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐよりも大きく且つ第２所定値Ｑ以下の場合には、電圧ベクトル設定部２３は、スイッチングモードとして定常モードを選択する。この定常モードでは、電圧ベクトル設定部２３は、出力中の電圧ベクトルから、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに変更する際に、ゲート回路１５のスイッチングアーム３０，４０，５０が２つ以上、スイッチング動作を行う場合（電圧ベクトル図において、電圧ベクトルを隣り合わないベクトルに遷移させる場合）には、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する（ステップＳ６）。

一方、出力中の電圧ベクトルから、電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルへ変更する際に、スイッチング動作を行うスイッチングアーム３０，４０，５０が１つの場合（電圧ベクトル図において、電圧ベクトルを隣り合うベクトルに遷移させる場合）には、電圧ベクトル設定部２３は、出力する電圧ベクトルを、前記電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに設定する。

これにより、ゲート回路１５のスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング回数を低減することができる。よって、スイッチング動作によって生じる損失をより低減できるとともに、モータ２に流れる電流の電流歪率をより低減することができる。

前記ステップＳ５において、電流偏差ベクトルの大きさが第２所定値Ｑよりも大きい場合には、電圧ベクトル設定部２３は、スイッチングモードとして過渡モードを選択する。この過渡モードでは、電圧ベクトル設定部２３は、出力する電圧ベクトルを、前記電流偏差ベクトルが属する領域に応じて決められた電圧ベクトルに設定する（ステップＳ６）。

これにより、電流偏差ベクトルが大きい場合には、電流偏差が小さくなるような電圧ベクトルを出力することができる。したがって、モータ２の出力を所定の出力まで迅速に調整することができる。

ステップＳ７では、電圧ベクトル設定部２３は、設定した電圧ベクトルを電圧ベクトル指令Ｖｅｃｔとして、ゲート指令生成部１４に出力する。その後、このフローを終了する（エンド）。

以上の構成により、電圧ベクトル生成部１３は、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下の場合には、ゼロ電圧ベクトルを電圧ベクトルとして出力する。これにより、電流偏差ベクトルがあまり大きくない領域では、ゲート回路１５のスイッチング回数を減らすことができ、スイッチング損失を低減することができる。しかも、モータ２に流れる電流の波形を、ノイズが少ない波形にすることができる。よって、モータ２に流れる電流の電流歪率を低減することができる。

ここで、図１１に、従来の構成における３相のスイッチングパターン及びモータ２の電流波形の一例（図１１（ａ））と、本実施形態の構成における３相のスイッチングパターン及びモータ２の電流波形の一例（図１１（ｂ））とを示す。この図１１から分かるように、本実施形態の構成では、スイッチング回数を減らすことができるとともに、モータ２に流れる電流の電流歪率を低減することができる。なお、図１１において、ＵｐはＵ相のゲート指令、ＶｐはＶ相のゲート指令、ＷｐはＷ相のゲート指令を、それぞれ示す。

（電流値指令補正部）
次に、ｑ軸の電流指令Ｉｑ^＊を補正する電流指令補正部６０について、図１を用いて説明する。

電流指令補正部６０は、モータ２に印加される電圧がゼロの状態（電圧ベクトル生成部１３が、出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定した場合）で、モータ２に生じる還流電流を低減するように、ｑ軸の電流指令Ｉｑ^＊を補正する。

既述のとおり、上述のような構成を有する電圧形インバータ装置１からモータ２に出力する電圧がゼロになると、モータ２には、回転によって誘起電圧が発生する。モータ２に誘起電圧が発生すると、モータ２及び電圧形インバータ装置１には、還流電流が流れる。この還流電流は、図１２に示すように正弦波状の電流であるとともに、電圧形インバータ装置１の三相にそれぞれ流れる。そうすると、モータ２には、還流電流によって回生トルクが発生する。この回生トルクは、モータ２の回転を止める方向に作用するトルクである。

なお、図１２には、一例として、モータ２に印加される電圧がゼロの状態において、該モータ２のＵ相に流れる電流の波形を示す。

よって、既述のように、電流偏差ベクトルの大きさが第１所定値Ｐ以下の場合に、電圧ベクトル生成部１３から出力する電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定することによって、スイッチング損失及びモータ２に流れる電流の電流歪率を低減しても、モータ２に生じる誘起電圧が、該モータ２の回転に悪影響を与える。

これに対し、本実施形態では、電流指令補正部６０によって、モータ２に生じる誘起電圧を低減するように、ｑ軸の電流指令Ｉｑ^＊を補正する。具体的には、電流指令補正部６０は、補正値生成部６１と、加算部６２とを有する。

補正値生成部６１は、電圧ベクトル生成部１３で還流モードを行う際に用いられる第１所定値Ｐを用いて、ｑ軸の電流指令Ｉｑ^＊を補正するための電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔを生成する。補正値生成部６１は、以下の式を用いて、電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔを算出する。
Ｉｑ_ｏｆｔ＝Ｉａ×ｃｏｓβ
この式において、Ｉａは、電流振幅であり、不感帯領域幅（第１所定値Ｐ）に対して√（２／３）を乗じるｄｑ軸変換（座標変換）を行うことによって算出される。また、βは、電流位相角である。βは、モータ２に生じる誘起電圧（Ｅ＝ψ×ω、ψ：ロータ磁束、ω：モータ回転数）と同相にするためにゼロに設定される。

これにより、補正値生成部６１は、電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔとして、Ｉａを生成する。この電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔは、モータ２に流れる還流電流によって生じる回生トルクを相殺するような力行トルクをモータ２に生成させる力行トルク指令である。

加算部６２は、補正値生成部６１によって生成された電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔを、ｑ軸の電流指令Ｉｑ^＊に加算する。

図１３に、モータ２に印加される電圧がゼロの状態において、電流指令補正部６０による電流指令値Ｉｑ^＊の補正の有無による効果を示す。具体的には、図１３（ａ）に、電流指令値Ｉｑ^＊を補正しない状態でモータ２に流れる電流波形の一例を示すとともに、図１３（ｂ）に、電流指令補正部６０によって電流指令値Ｉｑ^＊を補正した場合に、モータ２に流れる電流波形の一例を示す。

図１３に示すように、電流指令補正部６０によって電流指令値Ｉｑ^＊を補正しない場合（図１３（ａ））には、モータ２に正弦波状の電流が流れる。一方、電流指令補正部６０によって電流指令値Ｉｑ^＊を補正した場合（図１３（ｂ））には、モータ２に流れる電流は正弦波状ではなく、ゼロに近い値になる。

このように、電流指令補正部６０によって、電流指令値Ｉｑ^＊に対し、モータ２に流れる還流電流によって生じる回生トルクを相殺するような力行トルク指令を加える補正を行うことにより、電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルに設定されている際に、モータ２で生じる誘起電圧に起因して該モータ２の回転が阻害されるのを防止できる。

したがって、本実施形態の構成によって、スイッチング回数を減らすことにより、スイッチング損失及びモータ２に流れる電流の電流歪率を低減できるとともに、モータ２に印加される電圧がゼロ状態で該モータ２に生じる誘起電圧を低減することにより、モータ２に、回転を阻害する回生トルクが生じるのを防止できる。よって、スイッチング損失及び電流歪率を低減しつつ、モータ性能の低下を防止することができる。

しかも、電流指令補正部６０で電流指令値Ｉｑ^＊を補正する際に用いる電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔは、電流偏差ベクトルの大きさの範囲において還流モードが適用される範囲の上限（第１所定値Ｐ）である。そのため、還流モードの範囲内において、モータ２に回転を阻害する回生トルクが生じるのをより確実に防止できる。

なお、本実施形態の構成は、電圧形インバータ装置１が高周波（例えば８００ｋＨｚ以上）で動作する構成の場合に特に有用である。すなわち、高周波の電圧形インバータ装置の場合、スイッチング素子のスイッチング動作が速いため、その分、スイッチング損失が増大しやすく且つ電流歪率も大きくなりやすい。このような高周波の電圧形インバータ装置に対して本実施形態の構成を適用することにより、スイッチング損失及び電流歪率の低減に関して、より大きな効果が得られる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記実施形態では、電流指令補正部６０が、ｑ軸の電流指令値Ｉｑ^＊を、電流指令補正値Ｉｑ_ｏｆｔによって補正する。しかしながら、図１４に示すように、電流指令補正部７０が、ｄ軸の電流指令値Ｉｄ^＊を、電流指令補正値Ｉｄ_ｏｆｔによって補正してもよい。

この場合には、電流指令補正部７０は、モータ２に誘起電圧を発生させないように該モータ２の界磁磁束を弱める電流指令補正値Ｉｄ_ｏｆｔによって、ｄ軸の電流指令Ｉｄ^＊を補正する。具体的には、電流指令補正部７０は、ロータ磁束及び下式を用いて電流指令補正値Ｉｄ_ｏｆｔを生成する補正値生成部７１を有する。
Ｉｄ_ｏｆｔ＝Ｉｂ×ｓｉｎβ
この式において、Ｉｂは、電流振幅であり、ロータ磁束Ψを発生させる電流値に設定される。すなわち、Ｉｂ＝Ｌｄ／Ψ（Ｌｄはｄ軸インダクタンス）によって求められる。また、βは、電流位相角である。βは、ｄ軸電流とするために、９０度に設定される。

したがって、補正値生成部７１は、電流指令補正値Ｉｄ_ｏｆｔとして、Ｉａを生成する。この電流指令補正値Ｉｄ_ｏｆｔは、モータ２に誘起電圧を生じさせないようにモータ２の界磁磁束を弱める弱め界磁指令である。

なお、図１４において、符号７２は、補正値生成部７１によって生成された電流指令補正値Ｉｄ_ｏｆｔを、電流指令Ｉｄ^＊に加算する加算部である。

また、以上の説明では、ｄ軸の電流指令Ｉｄ^＊またはｑ軸の電流指令Ｉｑ^＊のいずれかを補正しているが、この限りではなく、ｄ軸及びｑ軸の電流指令Ｉｄ^＊，Ｉｑ^＊を、それぞれ、電流指令補正値Ｉｄ_ｏｆｔ，Iｑ_ｏｆｔによって補正してもよい。

前記実施形態では、電流偏差ベクトル領域判定部２２は、３相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗのうち２相間での電流偏差の絶対値の差を求めて、その差が０以上かどうかによって、電流偏差ベクトルが属する領域を絞り込んだ後、３相の電流偏差Δｉｕ，Δｉｖ，Δｉｗが０以上かどうかによって、電流偏差ベクトルが属する領域を特定する。しかしながら、電流偏差ベクトルの領域を判定可能な方法であれば、どのような方法であってもよい。

前記実施形態では、電圧ベクトル設定部２３は、スイッチングモードを、還流モード、定常モード及び過渡モードから選択している。しかしながら、スイッチングモードは、還流モード以外に、定常モードまたは過渡モードのいずれか一方のみを有していてもよいし、定常モード及び過渡モード以外のモードを有していても良い。

前記実施形態では、電圧ベクトル設定部２３は、還流モード及び定常モードにおいて、出力する電圧ベクトルを、ゼロ電圧ベクトルＶ_０，Ｖ_７のうち、出力中の電圧ベクトル（最後に設定された電圧ベクトル）からゼロ電圧ベクトルに変える際にスイッチング素子３１，３２，４１，４２，５１，５２のスイッチング回数が最も少なくなるようなゼロ電圧ベクトルに設定する。しかしながら、電圧ベクトル設定部２３は、出力する電圧ベクトルを、スイッチング回数が多いゼロ電圧ベクトルに設定してもよい。

前記実施形態では、３相交流モータ２を駆動させる電圧形インバータ装置１の構成について説明したが、この限りではなく、３相以外の複数相の交流モータ２を駆動させる電圧形インバータ装置に適用してもよい。

本発明は、電流指令に基づいて得られる電圧ベクトルによってスイッチング素子を駆動させることにより、モータに電圧を出力する電圧形インバータ装置に利用可能である。

１ 電圧形インバータ装置
２ モータ
１３ 電圧ベクトル生成部
１５ ゲート回路
２０ 電流偏差算出部
２１ 電流偏差ベクトル演算部
２２ 電流偏差ベクトル領域判定部
２３ 電圧ベクトル設定部
３０ スイッチングアーム
３１、３２、４１、４２、５１、５２ スイッチング素子
６０、７０ 電流指令補正部
６１、７１ 補正値生成部
Ｐ 第１所定値（所定値）
Ｘ、Ｙ 電流偏差ベクトル

Claims (4)

1. 複数相の電流指令に基づいて生成された電圧ベクトルに応じてスイッチング素子を駆動させることにより、モータに電圧を出力する電圧形インバータ装置であって、
   前記複数相における前記電流指令と前記モータの出力電流との電流偏差に基づいて、電流偏差ベクトルを求める電流偏差ベクトル演算部と、
   前記電流偏差ベクトルに基づいて前記電圧ベクトルを設定するとともに、前記電流偏差ベクトルの大きさが所定値以下の場合には、前記電圧ベクトルをゼロ電圧ベクトルに設定する電圧ベクトル設定部と、
   前記電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合に前記モータに発生する誘起電圧を低減するように、前記電流指令を電流指令補正値によって補正する電流指令補正部とを備える、電圧形インバータ装置。
2. 請求項１に記載の電圧形インバータ装置において、
   前記電流指令補正値は、前記電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合に前記モータに発生するトルクを相殺する力行トルク指令である、電圧形インバータ装置。
3. 請求項２に記載の電圧形インバータ装置において、
   前記電流指令補正値は、前記所定値を座標変換することによって求められる、電圧形インバータ装置。
4. 請求項１に記載の電圧形インバータ装置において、
   前記電流指令補正値は、前記電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルの場合に前記モータの界磁磁束を弱める弱め界磁指令である、電圧形インバータ装置。