JP7144903B1 - 電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相電流リプルをより低減させることができる電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置を得る。【解決手段】第１オフセット演算器８ａは、第１印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧のいずれか１つが第１参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧を減算する。第２オフセット演算器８ｂは、第２印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧のいずれか１つが第２参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧を減算する。制御部６は、第１参照信号が最大及び最小となるタイミングにおける第１電圧ベクトルと、第２参照信号が最大及び最小となるタイミングにおける第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とするか、又は第１電圧ベクトル及び第２電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとする。【選択図】図１

Description

本開示は、電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置に関する。

従来の電力変換装置では、２台のインバータを用いて２つの巻線組に電圧が印加される。また、３次高調波が電圧指令に重畳される場合、２台のインバータが同時に有効電圧ベクトルとなることを回避するため、２台のインバータにおける各搬送波信号が互いに９０度ずらされる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－５０２５２号公報

上記のような従来の電力変換装置では、２つの巻線組の相互インダクタンスの影響により、第１組が有効電圧ベクトルを出力しているときには第２組の電流変化が生じ、第２組が有効電圧ベクトルを出力しているときには第１組の電流変化が生じる。このため、従来の電力変換装置では、相電流リプルが大きくなるという問題があった。

本開示は、上記のような課題を解決するために為されたものであり、相電流リプルをより低減させることができる電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置を得ることを目的とする。

本開示に係る電力変換装置は、複数の第１スイッチング素子を有しており、直流電源からの直流電圧を第１交流電圧に変換し、交流回転機の第１の３相巻線に印加する第１電力変換器、複数の第２スイッチング素子を有しており、直流電圧を第２交流電圧に変換し、交流回転機の第２の３相巻線に印加する第２電力変換器、及び第１の３相巻線に対する電圧指令である第１電圧指令から第１オフセット電圧を減算して得た第１印加電圧と、第１参照信号とを比較することにより、複数の第１スイッチング素子に対する複数の第１オンオフ信号を算出するとともに、第２の３相巻線に対する電圧指令である第２電圧指令から第２オフセット電圧を減算して得た第２印加電圧と、第２参照信号とを比較することにより、複数の第２スイッチング素子に対する複数の第２オンオフ信号を算出する制御部を備え、第１の３相巻線と第２の３相巻線との位相差は３０度であり、第１参照信号及び第２参照信号は、第１搬送波信号及び第２搬送波信号のいずれかであり、第１搬送波信号と第２搬送波信号との位相差は１８０度であり、制御部は、第１印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが第１参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧を減算するとともに、第２印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが第２参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧を減算し、第１オンオフ信号に基づいて得られる第１電圧ベクトルと、第２オンオフ信号に基づいて得られる第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とするか、又は第１電圧ベクトル及び第２電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとする。

本開示に係る電力変換装置、発電電動機の制御装置、及び電動パワーステアリング装置によれば、相電流リプルをより低減させることができる。

実施の形態１に係る電力変換装置を示す構成図である。 図１の第１の３相巻線の位相と第２の３相巻線の位相との関係を示す図である。 図１の第１電力変換器によって出力される第１電圧ベクトルを示す図である。 複数の第１オンオフ信号と、第１電圧ベクトルとの関係を示す図である。 図１の第２電力変換器によって出力される第２電圧ベクトルを示す図である。 複数の第２オンオフ信号と、第２電圧ベクトルとの関係を示す図である。 図１の第１オフセット演算器が実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。 図１の第１オンオフ信号発生器の動作を説明するための図である。 図１の第１オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。 比較例としての第１オンオフ信号発生器の動作を説明するための図である。 図１の第１オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。 図１１に対する比較例として、搬送波信号の切り替えタイミングが適切に設定されなかった場合における第１オンオフ信号発生器の動作を説明するための図である。 図１の第１オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。 図１の第１オンオフ信号発生器が実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。 図１の第２オフセット演算器が実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。 図１の第２オンオフ信号発生器が実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。 図１の第２オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。 結合係数と６相電流の微分値の直流成分の二乗和との関係を示す図である。 比較例としての電力変換装置における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの例を示す図である。 図１の電力変換装置における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの一例を示す図である。 図１の電力変換装置における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの別の例を示す図である。 図１の電力変換装置の発電電動機への適用例を示す構成図である。 図１の電力変換装置の電動パワーステアリング装置用電動機への適用例を示す構成図である。 実施の形態２に係る電力変換装置を示す構成図である。 図２４の電力変換装置における変調方法、搬送波信号、及び有効電圧ベクトル区間の組合せを示す図である。 電圧位相を分割してできる１２個の領域を示す図である。 図２４の第１オンオフ信号発生器及び第２オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第１の例を示す図である。 第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第１の例を示す図である。 電圧位相が０度から６０度までの領域における第１電圧ベクトルの組合せの第１の例を示す図である。 図２４の第１オンオフ信号発生器及び第２オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第２の例を示す図である。 図２４の第１オンオフ信号発生器及び第２オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第３の例を示す図である。 第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第２の例を示す図である。 電圧位相が０度から６０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第２の例を示す図である。 図２４の第１オンオフ信号発生器及び第２オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第４の例を示す図である。 第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第３の例を示す図である。 電圧位相が０度から６０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第３の例を示す図である。 図２４の第１オンオフ信号発生器及び第２オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第５の例を示す図である。 第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第４の例を示す図である。 電圧位相が０度から１２０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第４の例を示す図である。 図２４の第１オンオフ信号発生器及び第２オンオフ信号発生器における搬送波信号の切り替えの第６の例を示す図である。 第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第５の例を示す図である。 電圧位相が０度から１２０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第５の例を示す図である。 実施の形態１及び２の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第１の例を示す構成図である。 実施の形態１及び２の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第２の例を示す構成図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電力変換装置を示す構成図である。電力変換装置は、平滑コンデンサ３、第１電力変換器４ａ、第２電力変換器４ｂ、第１電流検出器５ａ、第２電流検出器５ｂ、及び制御部６を備えている。

電力変換装置には、負荷としての交流回転機１と、電源としての直流電源２とが接続されている。電力変換装置は、直流電源２からの直流電圧Ｖｄｃを交流電圧に変換して交流回転機１に印加する。

交流回転機１は、３相交流回転機である。交流回転機１は、第１の３相巻線と第２の３相巻線とを有している。第１の３相巻線と第２の３相巻線とは、互いに電気的に接続されることなく、交流回転機１内の固定子に収納されている。第１の３相巻線は、巻線Ｕ１、巻線Ｖ１、及び巻線Ｗ１を有している。巻線Ｕ１、巻線Ｖ１、及び巻線Ｗ１は、それぞれＵ１相の巻線、Ｖ１相の巻線、及びＷ１相の巻線である。第２の３相巻線は、巻線Ｕ２、巻線Ｖ２、及び巻線Ｗ２を有している。巻線Ｕ２、巻線Ｖ２、及び巻線Ｗ２は、それぞれＵ２相の巻線、Ｖ２相の巻線、及びＷ２相の巻線である。

交流回転機１としては、例えば、永久磁石同期回転機、誘導回転機、及び同期リラクタンス回転機等が挙げられる。２つの３相巻線を有する交流回転機であれば、上記のいずれの回転機を交流回転機１として用いてもよい。

直流電源２は、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂに接続されている。直流電源２は、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂに直流電圧Ｖｄｃを出力する。直流電源２としては、例えば、バッテリー、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ダイオード整流器、又はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）整流器等が用いられる。

平滑コンデンサ３は、直流電源２に対し、並列に接続されている。即ち、平滑コンデンサ３の一端は、直流電源２の正極端子に接続され、平滑コンデンサ３の他端は、直流電源２の負極端子に接続されている。平滑コンデンサ３は、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂの母線電流の変動を抑制し、直流電流を安定させる。図示しないが、平滑コンデンサ３には、真のコンデンサ容量Ｃ以外に等価直列抵抗Ｒｃ及びリードインダクタンスＬｃが存在している。

第１電力変換器４ａは、複数の第１スイッチング素子を有している。第１電力変換器４ａは、直流電源２からの直流電圧Ｖｄｃを第１交流電圧に変換し、交流回転機１の第１の３相巻線に印加する。複数の第１スイッチング素子には、３つの第１高電位側スイッチング素子Ｓｕｐ１、Ｓｖｐ１、及びＳｗｐ１と、３つの第１低電位側スイッチング素子Ｓｕｎ１、Ｓｖｎ１、及びＳｗｎ１とが含まれている。

第１高電位側スイッチング素子Ｓｕｐ１，Ｓｖｐ１，Ｓｗｐ１は、それぞれＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相に対応している。第１低電位側スイッチング素子Ｓｕｎ１，Ｓｖｎ１，Ｓｗｎ１は、それぞれＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相に対応している。

Ｕ１相の第１高電位側スイッチング素子Ｓｕｐ１及びＵ１相の第１低電位側スイッチング素子Ｓｕｎ１は互いに直列に接続されている。Ｖ１相の第１高電位側スイッチング素子Ｓｖｐ１及びＶ１相の第１低電位側スイッチング素子Ｓｖｎ１は互いに直列に接続されている。Ｗ１相の第１高電位側スイッチング素子Ｓｗｐ１及びＷ１相の第１低電位側スイッチング素子Ｓｗｎ１は互いに直列に接続されている。複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１は、インバータ回路を構成している。

これにより、第１の３相巻線には、Ｕ１相電流Ｉｕ１、Ｖ１相電流Ｉｖ１、及びＷ１相電流Ｉｗ１が流れる。

第２電力変換器４ｂは、複数の第２スイッチング素子を有している。第２電力変換器４ｂは、直流電源２からの直流電圧Ｖｄｃを第２交流電圧に変換し、交流回転機１の第２の３相巻線に印加する。複数の第２スイッチング素子には、３つの第２高電位側スイッチング素子Ｓｕｐ２、Ｓｖｐ２、及びＳｗｐ２と、３つの第２低電位側スイッチング素子Ｓｕｎ２、Ｓｖｎ２、及びＳｗｎ２とが含まれている。

第２高電位側スイッチング素子Ｓｕｐ２，Ｓｖｐ２，Ｓｗｐ２は、それぞれＵ２相，Ｖ２相，Ｗ２相に対応している。第２低電位側スイッチング素子Ｓｕｎ２，Ｓｖｎ２，Ｓｗｎ２は、それぞれＵ２相，Ｖ２相，Ｗ２相に対応している。

Ｕ２相の第２高電位側スイッチング素子Ｓｕｐ２及びＵ２相の第２低電位側スイッチング素子Ｓｕｎ２は互いに直列に接続されている。Ｖ２相の第２高電位側スイッチング素子Ｓｖｐ２及びＶ２相の第２低電位側スイッチング素子Ｓｖｎ２は互いに直列に接続されている。Ｗ２相の第２高電位側スイッチング素子Ｓｗｐ２及びＷ２相の第２低電位側スイッチング素子Ｓｗｎ２は互いに直列に接続されている。複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２は、インバータ回路を構成している。

これにより、第２の３相巻線には、Ｕ２相電流Ｉｕ２、Ｖ２相電流Ｉｖ２、及びＷ２相電流Ｉｗ２が流れる。

複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１及び複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２のそれぞれには、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）とダイオードとの組合せが用いられる。この組合せでは、ＩＧＢＴとダイオードとが逆並列に接続されている。また、ＩＧＢＴに代えて、例えば、バイポーラトランジスタ又はＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）パワートランジスタ等が用いられてもよい。

第１電流検出器５ａは、第１電力変換器４ａと第１の３相巻線との間に設けられている。第１電流検出器５ａは、Ｕ１相電流Ｉｕ１、Ｖ１相電流Ｉｖ１、及びＷ１相電流Ｉｗ１の値を、電流検出値Ｉｕ１ｓ、Ｉｖ１ｓ、及びＩｗ１ｓとしてそれぞれ検出する。

第１電流検出器５ａは、複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１のオンオフ状態にかかわらず、Ｕ１相電流Ｉｕ１、Ｖ１相電流Ｉｖ１、及びＷ１相電流Ｉｗ１の値を常時検出することができる。従って、実施の形態１に係る電力変換装置は、Ｕ１相電流Ｉｕ１、Ｖ１相電流Ｉｖ１、及びＷ１相電流Ｉｗ１の値が検出できるか否かを考慮することなく、第１電力変換器４ａの各第１スイッチング素子をオンにするかオフにするかを決定することができる。

第２電流検出器５ｂは、第２電力変換器４ｂと第２の３相巻線との間に設けられている。第２電流検出器５ｂは、Ｕ２相電流Ｉｕ２、Ｖ２相電流Ｉｖ２、及びＷ２相電流Ｉｗ２の値を、電流検出値Ｉｕ２ｓ、Ｉｖ２ｓ、及びＩｗ２ｓとしてそれぞれ検出する。

第２電流検出器５ｂは、複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２のオンオフ状態にかかわらず、Ｕ２相電流Ｉｕ２、Ｖ２相電流Ｉｖ２、及びＷ２相電流Ｉｗ２の値を常時検出することができる。従って、実施の形態１に係る電力変換装置は、Ｕ２相電流Ｉｕ２、Ｖ２相電流Ｉｖ２、及びＷ２相電流Ｉｗ２の値が検出できるか否かを考慮することなく、第２電力変換器４ｂの各第２スイッチング素子をオンにするかオフにするかを決定することができる。

制御部６は、電圧指令演算器７、第１オフセット演算器８ａ、第２オフセット演算器８ｂ、第１オンオフ信号発生器９ａ、及び第２オンオフ信号発生器９ｂを有している。

電圧指令演算器７は、交流回転機１に対する制御指令に基づいて、第１電圧指令を演算し、演算された第１電圧指令を第１オフセット演算器８ａに入力する。第１電圧指令には、Ｕ１相に対する電圧指令Ｖｕ１、Ｖ１相に対する電圧指令Ｖｖ１、及びＷ１相に対する電圧指令Ｖｗ１が含まれている。

また、電圧指令演算器７は、交流回転機１に対する制御指令に基づいて、第２電圧指令を演算し、演算された第２電圧指令を第２オフセット演算器８ｂに入力する。第２電圧指令には、Ｕ２相に対する電圧指令Ｖｕ２、Ｖ２相に対する電圧指令Ｖｖ２、及びＷ２相に対する電圧指令Ｖｗ２が含まれている。

電圧指令演算器７は、例えば、電流フィードバック制御又はＶ／Ｆ（Voltage/Frequency）制御により第１電圧指令及び第２電圧指令を演算する。

電流フィードバック制御による場合、電圧指令演算器７は、制御指令として、交流回転機１に対する電流指令を設定し、設定された電流指令に基づいて、電圧指令の振幅を決定する。より具体的に述べると、電圧指令演算器７は、交流回転機１に対する電流指令と、電流検出値Ｉｕ１ｓ，Ｉｖ１ｓ，Ｉｗ１ｓとの偏差が零となるように、比例積分制御によって第１電圧指令を演算する。また、電圧指令演算器７は、交流回転機１に対する電流指令と、電流検出値Ｉｕ２ｓ，Ｉｖ２ｓ，Ｉｗ２ｓとの偏差が零となるように、比例積分制御によって第２電圧指令を演算する。

Ｖ／Ｆ制御による場合、電圧指令演算器７は、制御指令として、交流回転機１に対する速度指令又は周波数指令を設定し、設定された速度指令又は周波数指令に基づいて、電圧指令の振幅を決定する。

なお、Ｖ／Ｆ制御はフィードフォワード制御であるため、電圧指令演算器７は、Ｕ１相電流Ｉｕ１、Ｖ１相電流Ｉｖ１、Ｗ１相電流Ｉｗ１、Ｕ２相電流Ｉｕ２、Ｖ２相電流Ｉｖ２、及びＷ２相電流Ｉｗ２の情報を必要としない。従って、Ｖ／Ｆ制御による場合、Ｕ１相電流Ｉｕ１、Ｖ１相電流Ｉｖ１、Ｗ１相電流Ｉｗ１、Ｕ２相電流Ｉｕ２、Ｖ２相電流Ｉｖ２、及びＷ２相電流Ｉｗ２の情報は電圧指令演算器７に入力される必要はない。

第１オフセット演算器８ａは、第１オフセット電圧Ｖoffset１を演算する。第１オフセット演算器８ａは、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算することにより、第１印加電圧を得る。第１オフセット演算器８ａは、得られた第１印加電圧を第１オンオフ信号発生器９ａに出力する。

第１印加電圧には、各相に対応する３つの印加電圧、即ち、Ｕ１相に対応する印加電圧Ｖｕ１’、Ｖ１相に対応する印加電圧Ｖｖ１’、及びＷ１相に対応する印加電圧Ｖｗ１’が含まれている。つまり、第１印加電圧は、以下の式（１）により表される。

第２オフセット演算器８ｂは、第２オフセット電圧Ｖoffset２を演算する。第２オフセット演算器８ｂは、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算することにより、第２印加電圧を得る。第２オフセット演算器８ｂは、得られた第２印加電圧を第２オンオフ信号発生器９ｂに出力する。

第２印加電圧には、各相に対応する３つの印加電圧、即ち、Ｕ２相に対応する印加電圧Ｖｕ２’、Ｖ２相に対応する印加電圧Ｖｖ２’、及びＷ２相に対応する印加電圧Ｖｗ２’が含まれている。つまり、第２印加電圧は、以下の式（２）により表される。

第１オンオフ信号発生器９ａは、第１印加電圧と第１参照信号とを比較することにより、複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１に対する複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１、Ｑｕｎ１、Ｑｖｐ１、Ｑｖｎ１、Ｑｗｐ１、及びＱｗｎ１を算出する。第１参照信号は、搬送波信号である。第１オンオフ信号発生器９ａは、算出された複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１～Ｑｗｎ１を第１電力変換器４ａに出力する。

複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１、Ｑｖｐ１、Ｑｗｐ１、Ｑｕｎ１、Ｑｖｎ１、及びＱｗｎ１は、複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１、Ｓｖｐ１、Ｓｗｐ１、Ｓｕｎ１、Ｓｖｎ１、及びＳｗｎ１をそれぞれオンオフする。

複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１～Ｑｗｎ１の値が「１」である場合、第１オンオフ信号発生器９ａは、対応する複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１をオンにするための信号を第１電力変換器４ａに出力する。複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１～Ｑｗｎ１の値が「０」である場合、第１オンオフ信号発生器９ａは、対応する複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１をオフにするための信号を第１電力変換器４ａに出力する。

第２オンオフ信号発生器９ｂは、第２印加電圧と第２参照信号とを比較することにより、複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２に対する複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２、Ｑｕｎ２、Ｑｖｐ２、Ｑｖｎ２、Ｑｗｐ２、及びＱｗｎ２を算出する。第２参照信号は、搬送波信号である。第２オンオフ信号発生器９ｂは、算出された複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２～Ｑｗｎ２を第２電力変換器４ｂに出力する。

複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２、Ｑｖｐ２、Ｑｗｐ２、Ｑｕｎ２、Ｑｖｎ２、及びＱｗｎ２は、複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２、Ｓｖｐ２、Ｓｗｐ２、Ｓｕｎ２、Ｓｖｎ２、及びＳｗｎ２をそれぞれオンオフする。

複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２～Ｑｗｎ２の値が「１」である場合、第２オンオフ信号発生器９ｂは、対応する複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２をオンにするための信号を第２電力変換器４ｂに出力する。複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２～Ｑｗｎ２の値が「０」である場合、第２オンオフ信号発生器９ｂは、対応する複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２をオフにするための信号を第２電力変換器４ｂに出力する。

図２は、図１の第１の３相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の位相と第２の３相巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２の位相との関係を示す図である。第１の３相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１と第２の３相巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２との位相差は電気角で３０度である。より具体的に述べると、Ｕ２相の巻線の位相は、Ｕ１相の巻線の位相に対して３０度進んでいる。Ｖ２相の巻線の位相は、Ｖ１相の巻線の位相に対して３０度進んでいる。Ｗ２相の巻線の位相は、Ｗ１相の巻線の位相に対して３０度進んでいる。

図３は、図１の第１電力変換器４ａによって出力される第１電圧ベクトルを示す図である。第１電力変換器４ａは、複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１のオンオフ状態に応じて、８つの第１電圧ベクトルのいずれか１つを出力する。８つの第１電圧ベクトルは、Ｖ０（１）、Ｖ１（１）、Ｖ２（１）、Ｖ３（１）、Ｖ４（１）、Ｖ５（１）、Ｖ６（１）、及びＶ７（１）である。

ここで、Ｖ０（１）及びＶ７（１）は零電圧ベクトルである。第１電力変換器４ａが零電圧ベクトルを出力しているとき、第１電力変換器４ａの母線電流である第１母線電流Ｉｉｎｖ１は零となる。また、Ｖ１（１）、Ｖ２（１）、Ｖ３（１）、Ｖ４（１）、Ｖ５（１）、及びＶ６（１）は有効電圧ベクトルである。第１電力変換器４ａが有効電圧ベクトルを出力しているとき、第１母線電流Ｉｉｎｖ１は、各相の電流値又はその反転値となる。

図４は、複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１～Ｑｗｎ１と、第１電圧ベクトルとの関係を示す図である。図４に示すように、複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１～Ｑｗｎ１の値の組合せは、８通りである。例えば、Ｑｕｐ１が「０」、Ｑｕｎ１が「１」、Ｑｖｐ１が「０」、Ｑｖｎ１が「１」、Ｑｗｐ１が「０」、Ｑｗｎ１が「１」である場合、第１電力変換器４ａは、第１電圧ベクトルとしてＶ０（１）を出力する。

図５は、図１の第２電力変換器４ｂによって出力される第２電圧ベクトルを示す図である。また、図５には、比較のため、図３の第１電圧ベクトルが破線により表されている。第２電力変換器４ｂは、複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２のオンオフ状態に応じて、８つの第２電圧ベクトルのいずれか１つを出力する。８つの第２電圧ベクトルは、Ｖ０（２）、Ｖ１（２）、Ｖ２（２）、Ｖ３（２）、Ｖ４（２）、Ｖ５（２）、Ｖ６（２）、及びＶ７（２）である。

ここで、Ｖ０（２）及びＶ７（２）は零電圧ベクトルである。第２電力変換器４ｂが零電圧ベクトルを出力しているとき、第２電力変換器４ｂの母線電流である第２母線電流Ｉｉｎｖ２は零となる。また、Ｖ１（２）、Ｖ２（２）、Ｖ３（２）、Ｖ４（２）、Ｖ５（２）、及びＶ６（２）は有効電圧ベクトルである。第２電力変換器４ｂが有効電圧ベクトルを出力しているとき、第２母線電流Ｉｉｎｖ２は、各相の電流値又はその反転値となる。

第１の３相巻線と第２の３相巻線との位相差は３０度であるので、Ｖ１（１）とＶ１（２）、Ｖ２（１）とＶ２（２）、Ｖ３（１）とＶ３（２）、Ｖ４（１）とＶ４（２）、Ｖ５（１）とＶ５（２）、Ｖ６（１）とＶ６（２）とはそれぞれ位相が３０度ずれている。例えば、第２電圧ベクトルＶ１（２）の位相は、第１電圧ベクトルＶ１（１）の位相に対して３０度進んでいるが、第１電圧ベクトルＶ２（１）の位相に対しては３０度遅れている。

図６は、複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２～Ｑｗｎ２と、第２電圧ベクトルとの関係を示す図である。図６に示すように、複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２～Ｑｗｎ２の値の組合せは、８通りである。例えば、Ｑｕｐ２が「０」、Ｑｕｎ２が「１」、Ｑｖｐ２が「０」、Ｑｖｎ２が「１」、Ｑｗｐ２が「０」、Ｑｗｎ２が「１」である場合、第２電力変換器４ｂは、第２電圧ベクトルとしてＶ０（２）を出力する。

図７は、図１の第１オフセット演算器８ａが実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。第１オフセット演算器８ａは、第１オフセット電圧Ｖoffset１を図７のルーチンに従って演算する。図７のルーチンは、例えば、第１オフセット演算器８ａに第１電圧指令Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１が到来する毎に実行されるようになっている。

ここで、第１電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第１電圧最大相、第１電圧中間相、及び第１電圧最小相と呼ぶことにする。また、第１電圧最大相に対する電圧指令をＶｍａｘ１と呼び、第１電圧中間相に対する電圧指令をＶｍｉｄ１と呼び、第１電圧最小相に対する電圧指令をＶｍｉｎ１と呼ぶことにする。また、第１電圧指令Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１のうち、絶対値が最大となる相を第１電圧絶対値最大相と呼ぶこととする。

図７のルーチンが開始されると、第１オフセット演算器８ａは、ステップＳ１３０において、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致するか否かを判定する。

第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致している場合、第１オフセット演算器８ａは、ステップＳ１３１において、第１オフセット電圧Ｖoffset１を、第１電圧最大相に対する電圧指令Ｖｍａｘ１と電源電圧Ｖｄｃとの差Ｖｍａｘ１－Ｖｄｃに設定する。次いで、第１オフセット演算器８ａは、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第１電圧最大相に対応する印加電圧が第１参照信号の最大値と一致する。

一方、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致していない場合、つまり第１電圧絶対値最大相と第１電圧最小相とが一致している場合、第１オフセット演算器８ａは、ステップＳ１３２において、第１オフセット電圧Ｖoffset１を第１電圧最小相に対する電圧指令Ｖｍｉｎ１に設定し、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第１電圧最小相に対応する印加電圧が第１参照信号の最小値と一致する。なお、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致していないということは、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最小相とが一致しているということに等しい。

即ち、第１オフセット演算器８ａは、第１印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧のいずれか１つが第１参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する。

図８は、図１の第１オンオフ信号発生器９ａの動作を説明するための図である。図８において、Ｕ１相に対する電圧指令Ｖｕ１、Ｖ１相に対する電圧指令Ｖｖ１、Ｗ１相に対する電圧指令Ｖｗ１には、Ｖｕ１＞Ｖｖ１＞Ｖｗ１の関係が成り立っている。これは、図７において、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致している場合に相当する。Ｃ１は第１搬送波信号である。Ｃ２は第２搬送波信号である。第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２は、いずれも最小値が０、最大値がＶｄｃ、周期がＴｃの三角波である搬送波信号である。第１搬送波信号Ｃ１と第２搬送波信号Ｃ２との位相差は１８０度である。

第１オンオフ信号発生器９ａは、第１参照信号としての第１搬送波信号Ｃ１と、Ｕ１相の印加電圧Ｖｕ１’とを比較する。Ｕ１相の印加電圧Ｖｕ１’が第１搬送波信号Ｃ１以上である場合、第１オンオフ信号発生器９ａは、Ｑｕｐ１及びＱｕｎ１としてそれぞれ「１」及び「０」を第１電力変換器４ａに出力する。Ｕ１相の印加電圧Ｖｕ１’が第１搬送波信号Ｃ１よりも小さい場合、第１オンオフ信号発生器９ａは、Ｑｕｐ１及びＱｕｎ１としてそれぞれ「０」及び「１」を第１電力変換器４ａに出力する。

ここで、第１印加電圧Ｖｕ１’は、電源電圧Ｖｄｃと等しい。つまり、第１印加電圧Ｖｕ１’は、第１参照信号の最大値に一致している。従って、搬送波信号の１周期Ｔｃにおいて、Ｑｕｐ１は常に「１」を出力し、Ｑｕｎ１は常に「０」を出力する。このため、図８に示す期間においては、Ｕ１相のスイッチング素子のスイッチング動作は停止している。この場合のＵ１相は第１スイッチング停止相と呼ばれる。このように、第１スイッチング停止相は、第１印加電圧を第１参照信号の最大値又は最小値に一致させた相である。

Ｕ１相が第１スイッチング停止相となるため、実質的にＶ１相及びＷ１相の２つの相によって変調が行われる。このような変調は、第１上べた二相変調と呼ばれる。即ち、第１上べた二相変調は、第１電圧最大相に対応する印加電圧が第１参照信号の最大値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する変調である。

その結果、第１電力変換器４ａは、第１電圧ベクトルとして、ｔ１～ｔ２においてＶ２（１）、ｔ２～ｔ３においてＶ１（１）、ｔ３～ｔ５においてＶ６（１）、ｔ５～ｔ６においてＶ１（１）、及びｔ６～ｔ７においてＶ２（１）をそれぞれ出力する。力行運転時には、力率角は０度又は０度に近い場合が多い。

なお、図７において、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致していない場合には、制御部６は、第１下べた二相変調を実施する。即ち、第１下べた二相変調は、第１電圧最小相に対応する印加電圧が第１参照信号の最小値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する変調である。

図９は、図１の第１オンオフ信号発生器９ａにおける搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。図９において、ハッチングをかけた部分は、第１スイッチング停止相に対応している。例えば、電圧位相が０度～３０度の範囲において、第１電圧絶対値最大相はＵ１相である。また、第１電圧最大相はＵ１相である。この場合、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致しているため、第１オフセット演算器８ａにより、Ｕ１相の印加電圧Ｖｕ１’は、第１搬送波信号Ｃ１の最大電圧と等しくされる。そのため、Ｕ１相のスイッチング素子Ｓｕｐ１，Ｓｕｎ１は、電圧位相が０度～３０度の範囲において、オンオフしない。つまり、電圧位相が０度～３０度の範囲において、Ｕ１相が第１スイッチング停止相となる。

Ｕ１相に対しては、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれが選択されてもＱｕｐ１及びＱｕｎ１の出力結果は変わらないため、図９では、Ｕ１相にハッチングがかけられている。また、Ｖ１相に対応する第１参照信号としては、第１搬送波信号Ｃ１が選択され、Ｗ１相に対応する第１参照信号としては、第２搬送波信号Ｃ２が選択される。

例えば、力率角が０度であり、且つ電圧位相が２５度である場合に、第１スイッチング停止相以外の２つの相の第１参照信号として異なる搬送波信号が選択されると、図８のような電圧ベクトルが出力される。２つの相の第１参照信号として異なる搬送波信号が選択されるとは、一方の相の第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１が選択され、他方の相の第１参照信号として第２搬送波信号Ｃ２が選択されることである。

このとき、電圧ベクトルＶ１（１）、Ｖ２（１）、Ｖ６（１）が出力され、母線電流はそれぞれＩｕ１、－Ｉｗ１、－Ｉｖ１となる。ここで、Ｉｕ１＞０、Ｉｖ１＜０、Ｉｗ１＜０であるので、母線には常に正の電流が流れる。

図１０は、図８に対する比較例としての電力変換装置における第１オンオフ信号及び第１電圧ベクトルを示す図である。即ち、図１０は、比較例としての第１オンオフ信号発生器９ａの動作を説明するための図である。一方、第１スイッチング停止相以外の２つの相の第１参照信号として同一の搬送波信号が選択されると、図１０のような電圧ベクトルが出力される。２つの相の第１参照信号として同一の搬送波信号が選択されるとは、２つの相の第１参照信号として同時に第１搬送波信号Ｃ１が選択されるか、同時に第２搬送波信号Ｃ２が選択されるかのいずれかである。

このとき、電圧ベクトルＶ１（１）、Ｖ２（１）、Ｖ７（１）が出力され、母線電流はそれぞれＩｕ１、－Ｉｗ１、０となる。ここで、Ｉｕ１＞０、Ｉｗ１＜０であるから、母線には正の電流が流れる場合と電流が流れない場合とがある。

従って、コンデンサ電流を小さくするには、第１スイッチング停止相以外の２つの相において選択される搬送波信号の位相が１８０度異なっていればよい。第１スイッチング停止相の変化に合わせて、搬送波信号を６０度毎に切り替える場合、Ｖ１相では、まず電圧位相３０度において搬送波信号を切り替える必要がある。電圧位相が３０度のとき、Ｖ１相は第１電圧中間相であるため、第１スイッチング停止相にはならない。

図１１は、図１の第１オンオフ信号発生器９ａの動作を説明するための図である。図１１は、理想的に搬送波信号が切り替わった場合のＱｕｐ１、Ｑｖｐ１、Ｑｗｐ１の変化を示している。Ｖ１相の印加電圧Ｖｖ１’は、ｔ１０～ｔ１２において第１搬送波信号Ｃ１と比較され、ｔ１２～ｔ１４において第２搬送波信号Ｃ２と比較される。ｔ１２以降の第１印加電圧についての演算は、通常、ｔ１２以前に完了しているため、ｔ１２以前に搬送波信号の切り替えの要否は判明している。

図１２は、図１１に対する比較例として、搬送波信号の切り替えタイミングが適切に設定されなかった場合における第１オンオフ信号発生器９ａの動作を説明するための図である。例えば、第１印加電圧の演算がｔ１５で完了し、その時点で搬送波信号を切り替えたとすると、本来、第１オンオフ信号発生器９ａがｔ１５においてＱｖｐを「０」から「１」へ変更する制御が実施できなくなる。従って、ｔ１０～ｔ１２において出力されるべきＶ１相の印加電圧Ｖｖ１’が適切に出力されなくなり、これにより、３相電流が乱れてしまう。

このような問題を回避して、図１１に示すように、第１印加電圧が適切に出力されるようにするには、搬送波信号の切り替えと第１印加電圧の出力とをｔ１２において同期させる必要がある。しかし、廉価なマイコンを用いた場合には、同期させる処理が困難な場合がある。

図１３は、図１の第１オンオフ信号発生器９ａにおける搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。これによれば、搬送波信号の切り替えと第１印加電圧の反映とを同期させなくとも、Ｖ１相の印加電圧Ｖｖ１’が適切に出力されなくなるという問題を回避することができる。図９に示すように搬送波信号を設定すると、第１電圧中間相において搬送波信号の切り替えが必要となるが、図１３に示すように搬送波信号を設定することにより、搬送波信号の切り替えの頻度を低くすることができる。

Ｕ１相では、２１０度～３３０度において第１搬送波信号Ｃ１が選択され、３０度～１５０度において第２搬送波信号Ｃ２が選択される。Ｖ１相では、０度～９０度及び３３０度～３６０度において第１搬送波信号Ｃ１が選択され、１５０度～２７０度において第２搬送波信号Ｃ２が選択される。Ｗ１相では、９０度～２１０度において第１搬送波信号Ｃ１が選択され、０度～３０度及び２７０度～３６０度において第２搬送波信号Ｃ２が選択される。

１つの相において、第１搬送波信号Ｃ１が選択されている区間と第２搬送波信号Ｃ２が選択されている区間との間には、第１スイッチング停止相となる区間が挟まれる。

搬送波信号１周期において、第１スイッチング停止相となっている相における第１オンオフ信号は変化しない。そのため、第１スイッチング停止相において搬送波信号が切り替えられても第１オンオフ信号は変化しない。

本実施の形態１では、図１３の左から右に変化する回転方向であれば、Ｕ１相における第１参照信号としては、１５０度～２１０度において第１搬送波信号Ｃ１が選択され、３３０度～３６０度又は０度～３０度において第２搬送波信号Ｃ２が選択される。Ｖ１相における第１参照信号としては、２７０度～３３０度において第１搬送波信号Ｃ１が選択され、９０度～１５０度において第２搬送波信号Ｃ２が選択される。Ｗ１相における第１参照信号としては、３０度～９０度において第１搬送波信号Ｃ１が選択され、２１０度～２７０度において第２搬送波信号Ｃ２が選択される。

図１４は、図１の第１オンオフ信号発生器９ａが実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。第１オンオフ信号発生器９ａは、搬送波信号の選択を以下のように行う。図１４のルーチンは、例えば、第１オンオフ信号発生器９ａに第１印加電圧Ｖｕ１’，Ｖｖ１’，Ｖｗ１’が到来する毎に実行されるようになっている。

図１４のルーチンが開始されると、第１オンオフ信号発生器９ａは、ステップＳ１４０において、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致しているか否かを判定する。

第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致している場合、第１オンオフ信号発生器９ａは、ステップＳ１４１において、第１電圧絶対値最大相の搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択し、本ルーチンを一旦終了する。

一方、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致していない場合、第１オンオフ信号発生器９ａは、ステップＳ１４２において、第１電圧絶対値最大相の搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択し、本ルーチンを一旦終了する。

なお、図示しないが、第１オンオフ信号発生器９ａは、第１電圧絶対値最大相以外の２つの相における搬送波信号として、前回選択された搬送波信号を保持する。

つまり、第１オンオフ信号発生器９ａは、３相のうちのある相において、相の状態がスイッチング停止状態となるとき、印加電圧が搬送波信号の最大値と一致するとき、又は印加電圧が搬送波信号の最小値と一致するときに搬送波信号を切り替える。これにより、搬送波信号の切り替えによって生じる印加電圧の乱れが抑制される。

図１５は、図１の第２オフセット演算器８ｂが実行するオフセット演算ルーチンを示すフローチャートである。第２オフセット演算器８ｂは、第２オフセット電圧Ｖoffset２を図１５のルーチンに従って演算する。図１５のルーチンは、例えば、第２オフセット演算器８ｂに第２電圧指令Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２が到来する毎に実行されるようになっている。

ここで、第２電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第２電圧最大相、第２電圧中間相、及び第２電圧最小相と呼ぶこととする。また、第２電圧最大相に対する電圧指令をＶｍａｘ２と呼び、第２電圧中間相に対する電圧指令をＶｍｉｄ２と呼び、第２電圧最小相に対する電圧指令をＶｍｉｎ２と呼ぶこととする。また、第２電圧指令Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２のうち、絶対値が最大となる相を第２電圧絶対値最大相と呼ぶこととする。

図１５のルーチンが開始されると、第２オフセット演算器８ｂは、ステップＳ１５０において、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致するか否かを判定する。

第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致している場合、第２オフセット演算器８ｂは、ステップＳ１５１において、第２オフセット電圧Ｖoffset２を、第２電圧最大相に対する電圧指令Ｖｍａｘ２と電源電圧Ｖｄｃとの差Ｖｍａｘ２－Ｖｄｃに設定する。次いで、第２オフセット演算器８ｂは、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第２電圧最大相に対応する印加電圧が第２参照信号の最大値と一致する。

一方、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致していない場合、つまり第２電圧絶対値最大相と第２電圧最小相とが一致している場合、第２オフセット演算器８ｂは、ステップＳ１５２において、第２オフセット電圧Ｖoffset２を第２電圧最小相に対する電圧指令Ｖｍｉｎ２に設定し、本ルーチンを一旦終了する。つまり、この場合、第２電圧最小相に対応する印加電圧が第２参照信号の最小値と一致する。なお、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最小相とが一致していないということは、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最小相とが一致しているということに等しい。

即ち、第２オフセット演算器８ｂは、第２印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧のいずれか１つが第２参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する。

図１６は、図１の第２オンオフ信号発生器９ｂが実行する搬送波信号選択ルーチンを示すフローチャートである。第１オンオフ信号発生器９ａが図１４のように搬送波信号を選択する場合、第２オンオフ信号発生器９ｂは、図１６のように搬送波信号を選択する。図１６のルーチンは、例えば、第２オンオフ信号発生器９ｂに第２印加電圧Ｖｕ２’，Ｖｖ２’，Ｖｗ２’が到来する毎に実行されるようになっている。

図１６のルーチンが開始されると、第２オンオフ信号発生器９ｂは、ステップＳ１６０において、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致しているか否かを判定する。

第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致している場合、第２オンオフ信号発生器９ｂは、ステップＳ１６１において、第２電圧絶対値最大相の搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択し、本ルーチンを一旦終了する。

一方、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致していない場合、第２オンオフ信号発生器９ｂは、ステップＳ１６２において、第１電圧絶対値最大相の搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択し、本ルーチンを一旦終了する。

なお、図示しないが、第２オンオフ信号発生器９ｂは、第２電圧絶対値最大相以外の２つの相における搬送波信号として、前回選択された搬送波信号を保持する。

つまり、第２オンオフ信号発生器９ｂは、３相のうちのある相において、相の状態がスイッチング停止状態となるとき、印加電圧が搬送波信号の最大値と一致するとき、又は印加電圧が搬送波信号の最小値と一致するときに搬送波信号を切り替える。これにより、搬送波信号の切り替えによって生じる印加電圧の乱れが抑制される。

なお、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致している場合には、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。即ち、第２上べた二相変調は、第２電圧最大相に対応する印加電圧が第２参照信号の最大値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する変調である。

また、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致していない場合には、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。即ち、第２下べた二相変調は、第２電圧最小相に対応する印加電圧が第２参照信号の最小値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する変調である。また、第２印加電圧を第２参照信号の最大値又は最小値に一致させた相は、第２スイッチング停止相と呼ばれる。

図１７は、図１の第２オンオフ信号発生器９ｂにおける搬送波信号の切り替えの一例を示す図である。第２電圧ベクトルは、第１電圧ベクトルと対応するように決定される。つまり、第１電圧ベクトルに合わせて、第２電圧ベクトルが設定される必要がある。例えば、図１４のステップＳ１４１とステップＳ１４２とは入れ替えられてもよいが、その場合、第２電圧ベクトルが第１電圧ベクトルと対応するように、図１６のステップＳ１６１とステップＳ１６２とが入れ替えられる必要がある。

次に、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せによる相電流リプルの差異につて説明する。ここでは、説明を簡単にするため、抵抗成分及び誘起電圧成分を０と見做しているが、抵抗成分及び誘起電圧成分が０でない場合についても同様の考えに基づいて説明することができる。

第１電力変換器４ａにおけるｄ軸電圧を第１ｄ軸電圧Ｖｄ１、第１電力変換器４ａにおけるｑ軸電圧を第１ｑ軸電圧Ｖｑ１、第２電力変換器４ｂにおけるｄ軸電圧を第２ｄ軸電圧Ｖｄ２、第２電力変換器４ｂにおけるｑ軸電圧を第２ｑ軸電圧Ｖｑ２とする。このとき、以下の式（３）が成り立つ。

ｄ軸自己インダクタンスをＬｄ、ｄ軸相互インダクタンスをＭｄ、ｑ軸自己インダクタンスをＬｑ、ｑ軸相互インダクタンスをＭｑ、電気角をθ、微分演算子をｐとすると、６相電流の微分値ｐｉｕ１～ｐｉｗ２は、以下の式（４）により表すことができる。

結合係数をｋとし、式（５）のように簡単化し、以下では、６相電流の微分値を式（６）で表されるベース電流の微分値ｐｉｂａｓｅに対する比として表現する。

第１電力変換器４ａが第１電圧ベクトルとしてＶ１（１）を出力し、第２電力変換器４ｂが第２電圧ベクトルとしてＶ０（２）を出力する場合、６相電流の微分値の直流成分ｐｉｕ１＿ｄｃ～ｐｉｗ２＿ｄｃは、以下の式（７）により与えられる。交流回転機１の効率は、６相すべての相電流リプルに影響を受ける。そのため、交流回転機１の効率を向上させるには、６相電流の微分値の直流成分の二乗和を最小化すればよい。この場合、６相電流の微分値の直流成分の２乗和は、以下の式（８）により表される。なお、「６相電流の微分値の直流成分の二乗和」は、以下「微分直流二乗和」と略して呼ぶことにする。

第１電力変換器４ａが第１電圧ベクトルとしてＶ１（１）を出力し、第２電力変換器４ｂが第２電圧ベクトルとしてＶ１（２）を出力する場合、６相電流の微分値の直流成分は、以下の式（９）により与えられる。この場合、微分直流二乗和は、以下の式（１０）により表される。

第１電力変換器４ａが第１電圧ベクトルとしてＶ１（１）を出力し、第２電力変換器４ｂが第２電圧ベクトルとしてＶ２（２）を出力する場合、６相電流の微分値の直流成分は、以下の式（１１）により与えられる。この場合、微分直流二乗和は、以下の式（１２）により表される。

第１電力変換器４ａが第１電圧ベクトルとしてＶ１（１）を出力し、第２電力変換器４ｂが第２電圧ベクトルとしてＶ３（２）を出力する場合、６相電流の微分値の直流成分は、以下の式（１３）により与えられる。この場合、微分直流二乗和は、以下の式（１４）により表される。

図１８は、結合係数ｋと微分直流二乗和との関係を示す図である。微分直流二乗和は、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差によって決定される。従って、Ｖ１（１）とＶ４（２）とが同時に出力される場合における微分直流二乗和は、Ｖ１（１）とＶ３（２）とが同時に出力される場合における微分直流二乗和と等しい。

また、Ｖ１（１）とＶ５（２）とが同時に出力される場合における微分直流二乗和は、Ｖ１（１）とＶ２（２）とが同時に出力される場合における微分直流二乗和と等しい。また、Ｖ１（１）とＶ６（２）とが同時に出力される場合における微分直流二乗和は、Ｖ１（１）とＶ１（２）とが同時に出力される場合における微分直流二乗和と等しい。

このように、第１電圧ベクトルとしてＶ１（１）が出力される場合、微分直流二乗和が最小となる第２電圧ベクトルとして、Ｖ６（２）及びＶ１（２）の２つが存在する。本実施の形態では、第１の３相巻線と第２の３相巻線との位相差が３０度であるが、仮に、第１の３相巻線と第２の３相巻線との位相差が０度であるとすると、微分直流二乗和が最小となる第２電圧ベクトルとして、Ｖ１（２）しか存在しない。従って、第１の３相巻線と第２の３相巻線との位相差を３０度とすることにより、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの選択肢を増やすことができる。

第１電圧ベクトルとしてＶ１（１）が出力される場合、結合係数ｋが０．３２よりも大きい領域では、第２電圧ベクトルとして零電圧ベクトルであるＶ０（２）が出力されるよりも、Ｖ１（２）又はＶ６（２）が出力されることにより、相電流の変化をより小さくすることができる。２つの第２電圧ベクトルＶ１（２）及びＶ６（２）は、いずれも第１電圧ベクトルＶ１（１）との位相差が３０度のベクトルである。

一方、第１電圧ベクトルとしてＶ１（１）が出力される場合、Ｖ１（１）との位相差が９０度のＶ２（２）及びＶ１（１）との位相差が１５０度のＶ３（２）が第２電圧ベクトルとして出力されると、相電流の変化が増大する。従って、相電流リプルを低減するためには、Ｖ１（１）は、Ｖ１（２）又はＶ６（２）と同時に出力されることが望ましい。

ここでは、第１電圧ベクトルＶ１（１）と組み合わせられる第２電圧ベクトルについてのみ説明しているが、他の第１電圧ベクトルＶ２（１）～Ｖ６（１）と組み合わされる第２電圧ベクトルについても同様に考えればよい。つまり、第１電圧ベクトルＶ２（１）～Ｖ６（１）は、位相差が３０度の第２電圧ベクトルと同時に出力されることが望ましい。

図１９は、比較例としての電力変換装置における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの例を示す図である。比較例の電力変換装置では、実施の形態１とは異なり、電流絶対値最大相が電圧最大相又は電圧最小相と一致する場合に、電流絶対値最大相のスイッチングを停止させるようになっている。なお、図１９の組合せの例において、電力変換装置の変調率は０．９、力率角は６０度である。図１９において示される電圧位相範囲は０度から６０度までである。また、横軸の長さは、搬送波信号１周期Ｔｃに相当する。

例えば、電圧位相５０度における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ６（１）とＶ０（２）、Ｖ６（１）とＶ１（２）、Ｖ１（１）とＶ１（２）、Ｖ２（１）とＶ１（２）、及びＶ２（１）とＶ２（２）である。このように、位相差が９０度の電圧ベクトルが出力される区間があるため、比較例において、相電流は比較的大きくなる。

図２０は、図１の電力変換装置における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの一例を示す図である。図１９と同様に、電力変換装置の変調率は０．９、力率角は６０度であり、電圧位相範囲は０度から６０度までである。

例えば、電圧位相５０度における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ１（１）とＶ６（２）、Ｖ１（１）とＶ１（２）、Ｖ２（１）とＶ１（２）、Ｖ２（１）とＶ２（２）、及びＶ３（１）とＶ２（２）である。上記いずれの組合せにおいても、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差は３０度になっているため、相電流リプルをより低減できる。

図２１は、図１の電力変換装置における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの別の例を示す図である。図２１には、電力変換装置の変調率が０．４の場合の電圧ベクトルの組合せが示されている。

例えば、電圧位相５０度における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ１（１）とＶ６（２）、Ｖ１（１）とＶ７（２）、Ｖ０（１）とＶ７（２）、Ｖ０（１）とＶ２（２）、及びＶ３（１）とＶ２（２）である。上記いずれの組合せにおいても、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差は３０度になっているため、相電流リプルをより低減できる。

つまり、実施の形態１の電力変換装置では、第１スイッチング停止相及び第２スイッチング停止相以外の４つの相のうち、位相差が最も小さい組合せとなる２つの相における第１参照信号及び第２参照信号として、同一の搬送波信号が選択される。つまり、位相差が最も小さい組合せとなる２つの相における第１参照信号及び第２参照信号として、同時に第１搬送波信号Ｃ１が選択されるか又は同時に第２搬送波信号Ｃ２が選択される。これにより、相電流リプルをより低減できる。

ここで、第１スイッチング停止相以外の２つの相の搬送波信号として、位相が１８０度異なる搬送波信号が選択される場合、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングにおいて有効電圧ベクトルが出力される。また、第２スイッチング停止相以外の２つの相の搬送波信号として、位相が１８０度異なる搬送波信号が選択される場合も、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングにおいて有効電圧ベクトルが出力される。そのため、上記タイミングにおける相電流の変化を抑制することが相電流リプルの低減に有効である。

そこで、実施の形態１の電力変換装置では、第１参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第１電圧ベクトルと、前記第２参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第２電圧ベクトルとの位相差が３０度とされる。又は、第１電圧ベクトル及び第２電圧ベクトルの少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとされる。これにより、相電流リプルを低減させることができる。つまり、時刻ｔ４において電流検出を行えば、電流検出誤差を抑制できる。

なお、第１電力変換器４ａが過変調となる場合には、第１電圧最大相の状態及び第１電圧最小相の状態は、ともにスイッチング停止状態となる。このように、第１印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧のうち２つが第１参照信号の最大値又は最小値と一致することがある。つまり、第１印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが第１参照信号の最大値又は最小値と一致する。

同様に、第２電力変換器４ｂが過変調となる場合には、第２電圧最大相の状態及び第２電圧最小相の状態は、ともにスイッチング停止状態となる。このように、第２印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧のうち２つが第２参照信号の最大値又は最小値と一致することがある。つまり、第２印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが第２参照信号の最大値又は最小値と一致する。

図２２は、図１の電力変換装置の発電電動機への適用例を示す構成図である。電力変換装置の構成については、図１を用いて説明した通りであるため、ここではその説明は省略される。発電電動機は、例えば、車両用発電電動機である。発電電動機は、交流回転機１及び内燃機関８０１を有している。発電電動機は、図示しない車両に搭載されている。

交流回転機１は、内燃機関８０１の補機として、図示しない駆動系部品を経由して車両に設けられた車輪の駆動力を発生させるとともに、内燃機関８０１の回転を利用して発電を行う。

内燃機関８０１の回転数がアイドル回転数に近いほど、交流回転機１により発電動作が実施される頻度は高くなる。また、アイドル回転数付近の比較的低い回転数における運転では、鉄損が発電効率に与える影響は、比較的大きくなる。

実施の形態１の電力変換装置によれば、内燃機関８０１のアイドル回転数付近において頻繁に実施される交流回転機１の発電動作における相電流リプルが抑制される。これにより、鉄損が低減されるとともに、より効率のよい発電が行われる。また、力行運転により駆動力がアシストされる場合においても同様に、鉄損が低減されるとともに、効率のよい駆動が行われることにより、車両の燃費をより向上させることができる。

図２３は、図１の電力変換装置の電動パワーステアリング装置用電動機への適用例を示す構成図である。電力変換装置の構成については、図１を用いて説明した通りであるため、ここではその説明は省略される。交流回転機１は、図示しない車両の電動パワーステアリング装置に接続されている。

車両は、ハンドル９０１、前輪９０２、トルク検出器９０３、ギヤ９０４、及び制御指令生成部９０５を有している。車両の運転者は、ハンドル９０１を左右に回転させることにより、前輪９０２の操舵を行う。トルク検出器９０３は、ステアリング系の操舵トルクＴｓを検出し、検出された操舵トルクＴｓを制御指令生成部９０５に出力する。

制御指令生成部９０５は、トルク検出器９０３から出力された操舵トルクＴｓに基づいて、交流回転機１を制御するための制御指令を演算する。演算された制御指令は、制御部６の電圧指令演算器７に入力される。制御指令生成部９０５は、制御指令として、以下の式（１５）により、トルク電流指令Ｉｑ＿ｔｇｔを演算する。ここで、ｋａは定数である。

実施の形態１に係る電力変換装置を電動パワーステアリング装置用の電動機に用いることにより、相電流リプルが低減され、運転者にとって不快な振動が、ハンドル９０１を介して、運転者に伝わることが抑制される。また、車室内に伝わる騒音が低減される。

なお、定数ｋａは、操舵トルクＴｓ又は車両の走行速度に応じて変化するように設定されてもよい。ここでは、式（１５）を用いてトルク電流指令Ｉｑ＿ｔｇｔが決定されるが、操舵状況に応じた公知の補償制御に基づいてトルク電流指令Ｉｑ＿ｔｇｔが決定されてもよい。ここでは、単純化して、ｑ軸電流に対するトルク電流指令Ｉｑ＿ｔｇｔのみが決定されていたが、ｑ軸電流に対するトルク電流指令だけでなく、ｄ軸電流に対するトルク電流指令が決定される方式であってもよい。

以上のように、実施の形態１に係る電力変換装置は、第１電力変換器４ａ、第２電力変換器４ｂ、及び制御部６を備えている。第１電力変換器４ａは、複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１を有しており、直流電源２からの直流電圧Ｖｄｃを第１交流電圧に変換し、交流回転機１の第１の３相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に印加する。第２電力変換器４ｂは、複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２を有しており、直流電圧Ｖｄｃを第２交流電圧に変換し、交流回転機１の第２の３相巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に印加する。

制御部６は、第１電圧指令Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算して得た第１印加電圧Ｖｕ１’，Ｖｖ１’，Ｖｗ１’と、第１参照信号とを比較する。これにより、制御部６は、複数の第１スイッチング素子Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１に対する複数の第１オンオフ信号Ｑｕｐ１～Ｑｗｎ１を算出する。第１電圧指令Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１は、第１の３相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に対する電圧指令である。

制御部６は、第２電圧指令Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算して得た第２印加電圧Ｖｕ２’，Ｖｖ２’，Ｖｗ２’と、第２参照信号とを比較する。これにより、制御部６は、複数の第２スイッチング素子Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２に対する複数の第２オンオフ信号Ｑｕｐ２～Ｑｗｎ２を算出する。第２電圧指令Ｖｕ２，Ｖｖ２，Ｖｗ２は、第２の３相巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に対する電圧指令である。

ここで、第１の３相巻線と第２の３相巻線との位相差は３０度である。また、第１参照信号及び第２参照信号は、第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれかであり、第１搬送波信号Ｃ１と第２搬送波信号Ｃ２との位相差は１８０度である。

制御部６は、第１印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが第１参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する。また、これとともに、制御部６は、第２印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが第２参照信号の最大値又は最小値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する。

制御部６は、第１オンオフ信号に基づいて得られる第１電圧ベクトルと、第２オンオフ信号に基づいて得られる第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とするか、又は第１電圧ベクトル及び第２電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとする。

これによれば、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。

また、制御部６は、第１参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第１電圧ベクトルと、第２参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とするか、又は第１電圧ベクトル及び第２電圧ベクトルを共に零電圧ベクトルとする。

これによれば、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。

また、第１電圧絶対値最大相と第１電圧最大相とが一致する場合、制御部６は、第１上べた二相変調を実施する。第１電圧絶対値最大相は、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である。第１上べた二相変調は、第１電圧最大相に対応する印加電圧が第１参照信号の最大値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する変調である。

第１電圧絶対値最大相と第１電圧最小相とが一致する場合、制御部６は、第１下べた二相変調を実施する。第１下べた二相変調は、第１電圧最小相に対応する印加電圧が第１参照信号の最小値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する変調である。

制御部６は、第１印加電圧を第１参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の２つの相のうち、一方の相の第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択し、他方の相の第１参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。

また、第２電圧絶対値最大相と第２電圧最大相とが一致する場合、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。第２電圧絶対値最大相は、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である。第２上べた二相変調は、第２電圧最大相に対応する印加電圧が第２参照信号の最大値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する変調である。

第２電圧絶対値最大相と第２電圧最小相とが一致する場合、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。第２下べた二相変調は、第２電圧最小相に対応する印加電圧が第２参照信号の最小値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する変調である。

制御部６は、第２印加電圧を第２参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の２つの相のうち、一方の相の第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択し、他方の相の第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。

制御部６は、第１上べた二相変調又は第１下べた二相変調が実施される相及び第２上べた二相変調又は第２下べた二相変調が実施される相以外の４つの相のうち、位相差が最も小さい組合せとなる２つの相における第１参照信号及び第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の同一の信号を選択する。

これによれば、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。

また、制御部６は、第１上べた二相変調を実施するとき、第１電圧最大相の第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択し、第１電圧中間相及び第１電圧最小相の第１参照信号として前回の第１参照信号を維持する。制御部６は、第１下べた二相変調を実施するとき、第１電圧最小相の第１参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択し、第１電圧最大相及び第１電圧中間相の第１参照信号として前回の第１参照信号を維持する。

制御部６は、第２上べた二相変調を実施するとき、第２電圧最大相の第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択し、第２電圧中間相及び第２電圧最小相の第２参照信号として前回の第２参照信号を維持する。制御部６は、第２下べた二相変調を実施するとき、第２電圧最小相の第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択し、第２電圧最大相及び第２電圧中間相の第２参照信号として前回の第２参照信号を維持する。

これによれば、搬送波信号の切り替えの頻度を低くすることができ、スイッチング停止状態において搬送波信号が切り替えられる。これにより、搬送波信号の切り替えによって生じる印加電圧の乱れが抑制される。

また、前記第１電力変換器４ａ及び前記第２電力変換器４ｂは、電流検出器５ａ，５ｂをさらに備えている。電流検出器５ａ，５ｂは、第１参照信号及び第２参照信号が最大となるタイミング及び最小となるタイミングの少なくとも一方のタイミングにおいて、第１の３相巻線及び第２の３相巻線を流れる電流を検出する。制御部６は、電流検出器５ａ，５ｂによって得られた第１検出電流及び第２検出電流に基づいて、第１電圧指令及び第２電圧指令を演算する。

これによれば、電流変化の小さいタイミングに相電流が検出される。その結果、相電流の検出誤差が抑制される。

また、発電電動機の制御装置は、実施の形態１に係る電力変換装置を備えている。

これによれば、発電電動機における鉄損を低減し、効率的な発電が可能となる。従って、車両用発電電動機に適用された場合、車両の燃費を向上することができる。

また、電動パワーステアリング装置は、実施の形態１に係る電力変換装置を備えている。

これによれば、電力変換装置の相電流リプルが低減されることにより、ハンドルを介して運転者に伝達される振動が抑制されるとともに、車室内の騒音が低減される。

なお、実施の形態１では、第１搬送波信号Ｃ１を搬送波信号１周期において上に凸である三角波とし、第２搬送波信号Ｃ２を搬送波信号１周期において下に凸である三角波としたが、これらの関係は、反対であってもよい。

実施の形態２．
図２４は、実施の形態２に係る電力変換装置を示す構成図である。図２４の電力変換装置には、図１の第１オンオフ信号発生器９ａに代えて、第１オンオフ信号発生器９ａ１が設けられている。また、図２４の電力変換装置には、図１の第２オンオフ信号発生器９ｂに代えて、第２オンオフ信号発生器９ｂ１が設けられている。

上記以外の構成については、図１の電力変換装置と同様である。以下、図１の電力変換装置と同様の構成についての説明は省略される。

図１の第１オンオフ信号発生器９ａでは、スイッチング停止相以外の２つの相における第１参照信号として、位相が１８０度異なる搬送波信号が用いられていた。同様に、第２オンオフ信号発生器９ｂでは、スイッチング停止相以外の２つの相における第２参照信号として、位相が１８０度異なる搬送波信号が用いられていた。

これに対し、図２４の第１オンオフ信号発生器９ａ１は、スイッチング停止相以外の２つの相における第１参照信号として、同一の搬送波信号を用いる。同様に、図２４の第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、スイッチング停止相以外の２つの相における第２参照信号として、同一の搬送波信号を用いる。

上べた二相変調が実施された場合、有効電圧ベクトル区間は、図８に示す場合と同様に、搬送波信号の最大値付近に現れる。有効電圧ベクトル区間は、有効電圧ベクトルが出力されている区間である。従って、印加電圧と第１搬送波信号Ｃ１とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第１搬送波信号Ｃ１の１周期の中央に現れる。印加電圧と第２搬送波信号Ｃ２とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第２搬送波信号Ｃ２の１周期の両端に現れる。

一方、下べた二相変調が実施された場合、有効電圧ベクトル区間は、搬送波信号の最小値付近に現れる。従って、印加電圧と第１搬送波信号Ｃ１とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第１搬送波信号Ｃ１の１周期の両端に現れる。印加電圧と第２搬送波信号Ｃ２とが比較された場合には、有効電圧ベクトル区間は第２搬送波信号Ｃ２の１周期の中央に現れる。

相電流リプルを低減するには、搬送波信号が最大となるタイミング又は搬送波信号が最小となるタイミングにおいて、第１スイッチング信号に基づく第１電圧ベクトルと第２スイッチング信号に基づく第２電圧ベクトルとの位相差を小さくすればよい。

具体的には、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングにおいて、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とすることにより、相電流リプルを低減させることができる。

あるいは、第１電圧ベクトル及び第２電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとすることにより、相電流リプルを低減させることができる。

また、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングの少なくともいずれか一方のタイミングにおいて各相の電流を検出することにより、電流検出精度を向上させることができる。

図２５は、図２４の電力変換装置における変調方法、搬送波信号、及び有効電圧ベクトル区間の組合せを示す図である。図２５には、Ａ～Ｈの８通りの組合せが示されている。

組合せＡでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。この場合、有効電圧ベクトル区間は、第１搬送波信号Ｃ１の１周期の中央に現れる。また、組合せＡでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。この場合、有効電圧ベクトル区間は、第１搬送波信号Ｃ１の１周期の中央に現れる。

組合せＢでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。また、組合せＢでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。

組合せＣでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。また、組合せＣでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。

組合せＤでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。また、組合せＤでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。

組合せＥでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。また、組合せＤでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。

組合せＦでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。また、組合せＦでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。

組合せＧでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。また、組合せＧでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として上べた二相変調が実施され、搬送波信号として第１搬送波信号Ｃ１が用いられる。

組合せＨでは、第１電力変換器４ａにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。また、組合せＨでは、第２電力変換器４ｂにおける変調方法として下べた二相変調が実施され、搬送波信号として第２搬送波信号Ｃ２が用いられる。

組合せＡ～Ｈに従って変調方法及び搬送波信号を選択することにより、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とするか、又は第１電圧ベクトル及び第２電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとすることができる。また、搬送波信号が最大となるタイミング及び搬送波信号が最小となるタイミングの少なくともいずれか一方のタイミングにおいて、各相の電流を検出することにより、電流検出精度が向上する。

図２６は、電圧位相を分割してできる１２個の領域を示す図である。ここでは、電圧位相の０度から３６０度までの範囲が、３０度ずつ均等に領域ａから領域ｌまでに分割される。電圧ベクトルＶ１（１）とＶ１（２）との間の領域は領域ａとされ、位相が進む方向に３０度毎に領域ｂ、領域ｃ、・・・、領域ｌとされる。

即ち、領域ａは、電圧ベクトルＶ１（１）とＶ１（２）との間の領域である。領域ｂは、電圧ベクトルＶ１（２）とＶ２（１）との間の領域である。領域ｃは、電圧ベクトルＶ２（１）とＶ２（２）との間の領域である。領域ｄは、電圧ベクトルＶ２（２）とＶ３（１）との間の領域である。領域ｅは、電圧ベクトルＶ３（１）とＶ３（２）との間の領域である。領域ｆは、電圧ベクトルＶ３（２）とＶ４（１）との間の領域である。

領域ｇは、電圧ベクトルＶ４（１）とＶ４（２）との間の領域である。領域ｈは、電圧ベクトルＶ４（２）とＶ５（１）との間の領域である。領域ｉは、電圧ベクトルＶ５（１）とＶ５（２）との間の領域である。領域ｊは、電圧ベクトルＶ５（２）とＶ６（１）との間の領域である。領域ｋは、電圧ベクトルＶ６（１）とＶ６（２）との間の領域である。領域ｌは、電圧ベクトルＶ６（２）とＶ１（１）との間の領域である。

領域ａでは、第１電力変換器４ａは、電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ２（１）を出力する。電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ２（１）は、いずれも有効電圧ベクトルである。また、領域ａでは、第２電力変換器４ｂは、電圧ベクトルＶ６（２）及びＶ１（２）を出力する。電圧ベクトルＶ６（２）及びＶ１（２）は、いずれも有効電圧ベクトルである。

領域ａにおいて出力される上記４つの電圧ベクトルのうち、方向が最も近い電圧ベクトルは、Ｖ１（１）及びＶ１（２）である。従って、第１電圧最大相はＵ１相であり、第２電圧最大相はＵ２相である。Ｕ１相とＵ２相との位相差は３０度である。領域ａにおいて、方向が２番目に近い電圧ベクトルは、Ｖ２（１）及びＶ６（２）である。従って、第１電圧最小相はＷ１相であり、第２電圧最小相はＶ２相である。Ｗ１相とＶ２相との位相差は９０度である。

変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せＡである場合、位相差が３０度の電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ１（２）が同時に出力されるが、位相差が９０度の電圧ベクトルＶ２（１）及びＶ６（２）も同時に出力される。一方、変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せＢである場合、位相差が３０度の電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ６（１）が同時に出力されるとともに、位相差が３０度の電圧ベクトルＶ２（１）及びＶ１（２）が同時に出力される。

組合せＤ、Ｅ、及びＧの場合も、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂにおいて位相差が３０度の電圧ベクトルが同時に出力されるので、相電流リプルが低減される。

また、領域ｃ、領域ｅ、領域ｇ、領域ｉ、及び領域ｋにおいても、組合せＢ、Ｄ、Ｅ、及びＧが選択された場合、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂにおいて位相差が３０度の電圧ベクトルが同時に出力される。

領域ｂでは、第１電力変換器４ａは、電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ２（１）を出力する。電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ２（１）は、いずれも有効電圧ベクトルである。また、領域ｂでは、第２電力変換器４ｂは、電圧ベクトルＶ１（２）及びＶ２（２）を出力する。電圧ベクトルＶ１（２）及びＶ２（２）は、いずれも有効電圧ベクトルである。

領域ｂにおいて出力される上記４つの電圧ベクトルのうち、方向が最も近い電圧ベクトルは、Ｖ２（１）及びＶ１（２）である。従って、第１電圧最大相はＵ１相であり、第２電圧最大相はＵ２相である。Ｕ１相とＵ２相との位相差は３０度である。領域ｂにおいて、方向が２番目に近い電圧ベクトルは、Ｖ１（１）及びＶ２（２）である。従って、第１電圧最小相はＷ１相であり、第２電圧最小相はＷ２相である。Ｗ１相とＷ２相との位相差は３０度である。

変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せＢである場合、位相差が３０度の電圧ベクトルＶ２（１）及びＶ１（２）が同時に出力されるが、位相差が９０度の電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ２（２）も同時に出力される。一方、変調方法及び搬送波信号の組合せが組合せＡである場合、位相差が３０度の電圧ベクトルＶ１（１）及びＶ１（２）が同時に出力されるとともに、位相差が３０度の電圧ベクトルＶ２（１）及びＶ２（２）が同時に出力される。

また、領域ｄ、領域ｆ、領域ｈ、領域ｊ、及び領域ｌにおいても、組合せＡ、Ｃ、Ｆ、及びＨが選択された場合、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂにおいて位相差が３０度の電圧ベクトルが同時に出力される。

このように、電圧位相の領域に応じて、変調方法及び搬送波信号の組合せを変えることにより、電圧位相の全範囲において、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とすることができる。以下に具体的な例を示す。

図２７は、図２４の第１オンオフ信号発生器９ａ１及び第２オンオフ信号発生器９ｂ１における搬送波信号切り替えの第１の例を示す図である。また、図２８は、第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第１の例を示す図である。このときの電力変換装置の変調率は０．６である。

図２９は、電圧位相が０度から６０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第１の例を示す図である。例えば、２０度の電圧位相における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ７（１）及びＶ０（２）、Ｖ２（１）及びＶ０（２）、Ｖ２（１）及びＶ１（２）、Ｖ１（１）及びＶ１（２）、Ｖ１（１）及びＶ６（２）である。いずれの組合せも、位相差が３０度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。

また、例えば、５０度の電圧位相における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ２（１）及びＶ２（２）、Ｖ２（１）及びＶ１（２）、Ｖ１（１）及びＶ１（２）、Ｖ０（１）及びＶ１（２）、Ｖ０（１）及びＶ０（２）である。いずれの組合せも、位相差が３０度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。

図３０は、図２４の第１オンオフ信号発生器９ａ１及び第２オンオフ信号発生器９ｂ１における搬送波信号切り替えの第２の例を示す図である。図３０に示す例では、図２７において第１搬送波信号Ｃ１が選択されていた電圧位相において第２搬送波信号Ｃ２が選択され、図２７において第２搬送波信号Ｃ２が選択されていた電圧位相において第１搬送波信号Ｃ１が選択されている。この場合も、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、いずれも位相差が３０度となり、相電流リプルの低減効果は、図２７に示す例と同様である。

つまり、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度である場合には、制御部６は、第１上べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１が、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。

また、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度である場合には、制御部６は、第１下べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１が、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。

また、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合には、制御部６は、第１上べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１が、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。

また、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合には、制御部６は、第１下べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１が、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。

図３１は、図２４の第１オンオフ信号発生器９ａ１及び第２オンオフ信号発生器９ｂ１における搬送波信号の切り替えの第３の例を示す図である。図２７に示す方法によれば、０度から３６０度の電圧位相範囲において、第１スイッチング停止相は６回切り替えられ、第２スイッチング停止相は１１回切り替えられていた。図３１に示す方法によれば、第１電力変換器４ａによるスイッチング停止相の切り替え回数を３回にまで低減させることができる。

図３２は、第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第２の例を示す図である。変調率は０．６である。また、図３３は、電圧位相が０度から６０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第２の例を示す図である。例えば、電圧位相が２０度の場合、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ７（１）とＶ０（２）、Ｖ２（１）とＶ０（２）、Ｖ２（１）とＶ１（２）、Ｖ１（１）とＶ１（２）、Ｖ１（１）とＶ６（２）となる。いずれの組合せも、位相差が３０度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。

また、電圧位相が５０度の場合、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ７（１）とＶ７（２）、Ｖ７（１）とＶ２（２）、Ｖ２（１）とＶ２（２）、Ｖ２（１）とＶ１（２）、Ｖ１（１）とＶ１（２）となる。この場合も、いずれの組合せも位相差が３０度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。

この場合、搬送波信号の１周期Ｔｃの端部において、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂがともに零電圧ベクトルを出力する区間が存在する。第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂがともに零電圧ベクトルを出力する区間において、搬送波信号の切り替えを実施することにより、印加電圧の反映と搬送波信号の切り替えタイミングとを同期させる必要がなくなる。従って、上記方法は、廉価なマイコンへの実装に好適である。

つまり、制御部６は、第１上べた二相変調を実施し、第１オンオフ信号発生器９ａ１は、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。ここで、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。

一方、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。これにより、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。

図３４は、図２４の第１オンオフ信号発生器９ａ１及び第２オンオフ信号発生器９ｂ１における搬送波信号切り替えの第４の例を示す図である。図３４に示す方法によれば、第１スイッチング停止相の切り替え回数を３回にまで減らすことできる。

図３５は、第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第３の例を示す図である。変調率は０．６である。また、図３６は、電圧位相が０度から６０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第３の例を示す図である。例えば、電圧位相が２０度の場合、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ２（１）とＶ１（２）、Ｖ１（１）とＶ１（２）、Ｖ１（１）とＶ６（２）、Ｖ１（１）とＶ７（２）、Ｖ０（１）とＶ７（２）となる。いずれの組合せも、位相差が３０度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。

また、電圧位相が５０度の場合、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せは、Ｖ２（１）とＶ２（２）、Ｖ２（１）とＶ１（２）、Ｖ１（１）とＶ１（２）、Ｖ０（１）とＶ１（１）、Ｖ０（１）とＶ０（２）となる。この場合も、いずれの組合せも位相差が３０度又は少なくともいずれか一方が零電圧ベクトルとなっている。

なお、この場合、搬送波信号の１周期Ｔｃの中央において、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂがともに零電圧ベクトルを出力する区間が存在する。第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂがともに零電圧ベクトルを出力する区間において、電流検出を実施することにより電流検出精度が向上する。

つまり、制御部６は、第１下べた二相変調を実施し、第１オンオフ信号発生器９ａ１は、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。ここで、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。

一方、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。また、第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。これにより、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。

図３７は、図２４の第１オンオフ信号発生器９ａ１及び第２オンオフ信号発生器９ｂ１における搬送波信号の切り替えの第５の例を示す図である。図２７に示す方法によれば、０度～３６０度の電圧位相範囲において、第１スイッチング停止相は６回切り替えられ、第２スイッチング停止相は１１回切り替えられていた。図３７に示す方法によれば、第２スイッチング停止相の切り替え回数を６回にまで低減させることができる。

図３８は、図２４の電力変換装置における第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第４の例を示す図である。変調率は０．６である。また、図３９は、電圧位相が０度から１２０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第４の例を示す図である。いずれの電圧位相であっても、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂがともに有効電圧ベクトルを出力する場合には、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとは位相差が３０度となっている。

つまり、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部６は、第１上べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１は、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

また、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部６は、第１下べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１は、第１参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

また、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

また、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

図４０は、図２４の第１オンオフ信号発生器９ａ１及び第２オンオフ信号発生器９ｂ１における搬送波信号の切り替えの第６の例を示す図である。図４０に示す方法によっても、第２スイッチング停止相の切り替え回数を６回まで減らすことができる。

図４１は、第１印加電圧波形及び第２印加電圧波形の第５の例を示す図である。変調率は０．６である。また、図４２は、電圧位相が０度から１２０度までの領域における第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの組合せの第５の例を示す図である。いずれの電圧位相においても、第１電力変換器４ａ及び第２電力変換器４ｂがともに有効電圧ベクトルを出力する場合には、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差が３０度となっている。

つまり、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部６は、第１下べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１は、第１参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

また、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部６は、第１上べた二相変調を実施する。第１オンオフ信号発生器９ａ１は、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

また、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、制御部６は、第２下べた二相変調を実施する。第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

また、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、制御部６は、第２上べた二相変調を実施する。第２オンオフ信号発生器９ｂ１は、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

以上のように、実施の形態２に係る電力変換装置では、以下のように変調が行われる。第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、制御部６は、第１上べた二相変調と第２上べた二相変調との組合せ又は第１下べた二相変調と第２下べた二相変調との組合せで変調を行う。

ここで、第１電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第１電圧最大相、第１電圧中間相、第１電圧最小相と呼び、第２電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第２電圧最大相、第２電圧中間相、第２電圧最小相と呼ぶ。

第１上べた二相変調は、第１電圧最大相に対応する印加電圧が第１参照信号の最大値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する変調である。第２上べた二相変調は、第２電圧最大相に対応する印加電圧が第２参照信号の最大値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する変調である。

第１下べた二相変調は、第１電圧最小相に対応する印加電圧が第１参照信号の最小値と一致するように、第１電圧指令から第１オフセット電圧Ｖoffset１を減算する変調である。第２下べた二相変調は、第２電圧最小相に対応する印加電圧が第２参照信号の最小値と一致するように、第２電圧指令から第２オフセット電圧Ｖoffset２を減算する変調である。

制御部６は、第１上べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、第２上べた二相変調を実施し、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。

また、制御部６は、第１下べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、第２下べた二相変調を実施し、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と同一の信号を選択する。

一方、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、制御部６は、第１上べた二相変調と第２下べた二相変調との組合せ又は第１下べた二相変調と第２上べた二相変調との組合せで変調を行う。

制御部６は、第１上べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、第２下べた二相変調を実施し、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。

また、制御部６は、第１下べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２のいずれか一方の信号を選択するとき、第２上べた二相変調を実施し、第２参照信号として、第１参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する。

これによれば、第１電圧ベクトルと第２電圧ベクトルとの位相差を最小とすることができ、これにより、相電流リプルがより低減される。

また、制御部６は、第１上べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。また、制御部６は、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、第２上べた二相変調を実施し、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。一方、制御部６は、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、第２下べた二相変調を実施し、第２参照信号として第２搬送波信号を選択する。

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。

また、制御部６は、第１下べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。また、制御部６は、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、第２下べた二相変調を実施し、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。一方、制御部６は、第１電圧最大相と第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は第１電圧最小相と第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、第２上べた二相変調を実施し、第２参照信号として第２搬送波信号を選択する。

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。

第１の３相巻線の各相をＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相とし、第２の３相巻線の各相をＵ２相，Ｖ２相，Ｗ２相としたとき、Ｕ１相とＵ２相との位相差、Ｖ１相とＶ２相との位相差、及びＷ１相とＷ２相との位相差は、それぞれ３０度に設定されている。

制御部６は、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第１上べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

制御部６は、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第１下べた二相変調を実施し、第１参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

制御部６は、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第２上べた二相変調を実施し、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

制御部６は、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第２下べた二相変調を実施し、第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。

第１の３相巻線の各相をＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相とし、第２の３相巻線の各相をＵ２相，Ｖ２相，Ｗ２相としたとき、Ｕ１相とＵ２相との位相差、Ｖ１相とＶ２相との位相差、及びＷ１相とＷ２相との位相差は、それぞれ３０度に設定されている。

制御部６は、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第１下べた二相変調を実施し、第１参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

制御部６は、第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第１上べた二相変調を実施し、第１参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令
・Ｖ１相の電圧指令、Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令
・Ｗ１相の電圧指令、Ｕ１相の電圧指令、Ｖ１相の電圧指令

制御部６は、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれかである場合、第２下べた二相変調を実施し、第２参照信号として第２搬送波信号Ｃ２を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

制御部６は、第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に以下の順のいずれでもない場合、第２上べた二相変調を実施し、第２参照信号として第１搬送波信号Ｃ１を選択する。
・Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令
・Ｖ２相の電圧指令、Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令
・Ｗ２相の電圧指令、Ｕ２相の電圧指令、Ｖ２相の電圧指令

これによれば、スイッチング停止相の切り替え回数が低減されるとともに、相電流リプルが低減される。

なお、第１搬送波信号Ｃ１は、搬送波信号１周期の中央において最大となり、搬送波信号１周期の両端において最小となる信号と定義されていた。また、第２搬送波信号Ｃ２は、搬送波信号１周期の中央において最小となり、搬送波信号１周期の両端において最大となる信号と定義されていた。しかし、第１搬送波信号Ｃ１及び第２搬送波信号Ｃ２の定義が互いに入れ替わったとしても同様の作用効果を得ることができる。

また、実施の形態１及び２の電力変換装置の機能は、処理回路によって実現される。図４３は、実施の形態１及び２の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第１の例を示す構成図である。第１の例の処理回路１００は、専用のハードウェアである。

また、処理回路１００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。

また、図４４は、実施の形態１及び２の電力変換装置の機能を実現する処理回路の第２の例を示す構成図である。第２の例の処理回路２００は、プロセッサ２０１及びメモリ２０２を備えている。

処理回路２００では、電力変換装置の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組合せにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ２０２に格納される。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、機能を実現する。

メモリ２０２に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ２０２とは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等も、メモリ２０２に該当する。

なお、上述した電力変換装置の機能について、一部の専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組合せによって、上述した電力変換装置の機能を実現することができる。

１ 交流回転機、２ 直流電源、４ａ 第１電力変換器、４ｂ 第２電力変換器、５ａ 第１電流検出器、５ｂ 第２電流検出器、６ 制御部、Ｓｕｐ１～Ｓｗｎ１ 第１スイッチング素子、Ｓｕｐ１，Ｓｖｐ１，Ｓｗｐ１ 第１高電位側スイッチング素子、Ｓｕｎ１，Ｓｖｎ１，Ｓｗｎ１ 第１低電位側スイッチング素子、Ｓｕｐ２～Ｓｗｎ２ 第２スイッチング素子、Ｓｕｐ２，Ｓｖｐ２，Ｓｗｐ２ 第２高電位側スイッチング素子、Ｓｕｎ２，Ｓｖｎ２，Ｓｗｎ２ 第２低電位側スイッチング素子、Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１ 第１の３相巻線、Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２ 第２の３相巻線。

Claims (12)

1. 複数の第１スイッチング素子を有しており、直流電源からの直流電圧を第１交流電圧に変換し、交流回転機の第１の３相巻線に印加する第１電力変換器、
   複数の第２スイッチング素子を有しており、前記直流電圧を第２交流電圧に変換し、前記交流回転機の第２の３相巻線に印加する第２電力変換器、及び
   前記第１の３相巻線に対する電圧指令である第１電圧指令から第１オフセット電圧を減算して得た第１印加電圧と、第１参照信号とを比較することにより、前記複数の第１スイッチング素子に対する複数の第１オンオフ信号を算出するとともに、前記第２の３相巻線に対する電圧指令である第２電圧指令から第２オフセット電圧を減算して得た第２印加電圧と、第２参照信号とを比較することにより、前記複数の第２スイッチング素子に対する複数の第２オンオフ信号を算出する制御部
   を備え、
   前記第１の３相巻線と前記第２の３相巻線との位相差は３０度であり、
   前記第１参照信号及び前記第２参照信号は、第１搬送波信号及び第２搬送波信号のいずれかであり、
   前記第１搬送波信号と前記第２搬送波信号との位相差は１８０度であり、
   前記制御部は、
   前記第１印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが前記第１参照信号の最大値又は最小値と一致するように、前記第１電圧指令から前記第１オフセット電圧を減算するとともに、前記第２印加電圧における３相に対応する３つの印加電圧の少なくとも１つが前記第２参照信号の最大値又は最小値と一致するように、前記第２電圧指令から前記第２オフセット電圧を減算し、
   前記第１オンオフ信号に基づいて得られる第１電圧ベクトルと、前記第２オンオフ信号に基づいて得られる第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とするか、又は前記第１電圧ベクトル及び前記第２電圧ベクトルの少なくともいずれか一方を零電圧ベクトルとする
   電力変換装置。
2. 前記制御部は、前記第１参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる前記第１電圧ベクトルと、前記第２参照信号が最大及び最小となるタイミングにおいて得られる前記第２電圧ベクトルとの位相差を３０度とするか、又は前記第１電圧ベクトル及び前記第２電圧ベクトルを共に零電圧ベクトルとする
   請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記第１電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第１電圧最大相、第１電圧中間相、第１電圧最小相とし、前記第２電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第２電圧最大相、第２電圧中間相、第２電圧最小相としたとき、
   前記制御部は、
   前記第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である第１電圧絶対値最大相と前記第１電圧最大相とが一致する場合、前記第１電圧最大相に対応する印加電圧が前記第１参照信号の最大値と一致するように、前記第１電圧指令から前記第１オフセット電圧を減算する変調である第１上べた二相変調を実施し、
   前記第１電圧絶対値最大相と前記第１電圧最小相とが一致する場合、前記第１電圧最小相に対応する印加電圧が前記第１参照信号の最小値と一致するように、前記第１電圧指令から前記第１オフセット電圧を減算する変調である第１下べた二相変調を実施し、
   前記第１印加電圧を前記第１参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の２つの相のうち、一方の相の前記第１参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、他方の相の前記第１参照信号として前記第２搬送波信号を選択し、
   前記第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令の絶対値のうち最大の相である第２電圧絶対値最大相と前記第２電圧最大相とが一致する場合、前記第２電圧最大相に対応する印加電圧が前記第２参照信号の最大値と一致するように、前記第２電圧指令から前記第２オフセット電圧を減算する変調である第２上べた二相変調を実施し、
   前記第２電圧絶対値最大相と前記第２電圧最小相とが一致する場合、前記第２電圧最小相に対応する印加電圧が前記第２参照信号の最小値と一致するように、前記第２電圧指令から前記第２オフセット電圧を減算する変調である第２下べた二相変調を実施し、
   前記第２印加電圧を前記第２参照信号の最大値又は最小値に一致させた相以外の２つの相のうち、一方の相の前記第２参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、他方の相の前記第２参照信号として前記第２搬送波信号を選択し、
   前記第１上べた二相変調又は前記第１下べた二相変調が実施される相及び前記第２上べた二相変調又は前記第２下べた二相変調が実施される相以外の４つの相のうち、位相差が最も小さい組合せとなる２つの相における前記第１参照信号及び前記第２参照信号として前記第１搬送波信号及び前記第２搬送波信号のいずれか一方の同一の信号を選択する
   請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記制御部は、
   前記第１上べた二相変調を実施するとき、前記第１電圧最大相の前記第１参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、前記第１電圧中間相及び前記第１電圧最小相の前記第１参照信号として前回の前記第１参照信号を維持し、
   前記第１下べた二相変調を実施するとき、前記第１電圧最小相の前記第１参照信号として前記第２搬送波信号を選択し、前記第１電圧最大相及び前記第１電圧中間相の前記第１参照信号として前回の前記第１参照信号を維持し、
   前記第２上べた二相変調を実施するとき、前記第２電圧最大相の前記第２参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、前記第２電圧中間相及び前記第２電圧最小相の前記第２参照信号として前回の前記第２参照信号を維持し、
   前記第２下べた二相変調を実施するとき、前記第２電圧最小相の前記第２参照信号として前記第２搬送波信号を選択し、前記第２電圧最大相及び前記第２電圧中間相の前記第２参照信号として前回の前記第２参照信号を維持する
   請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記第１電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第１電圧最大相、第１電圧中間相、第１電圧最小相とし、前記第２電圧指令における各相を、電圧指令が大きい順に、第２電圧最大相、第２電圧中間相、第２電圧最小相とし、
   前記制御部は、
   前記第１電圧最大相と前記第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ前記第１電圧最小相と前記第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、
   前記第１電圧最大相に対応する印加電圧が前記第１参照信号の最大値と一致するように、前記第１電圧指令から前記第１オフセット電圧を減算する変調である第１上べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号及び前記第２搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第２電圧最大相に対応する印加電圧が前記第２参照信号の最大値と一致するように、前記第２電圧指令から前記第２オフセット電圧を減算する変調である第２上べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として、前記第１参照信号として選択された信号と同一の信号を選択し、
   前記第１電圧最小相に対応する印加電圧が前記第１参照信号の最小値と一致するように、前記第１電圧指令から前記第１オフセット電圧を減算する変調である第１下べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号及び前記第２搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第２電圧最小相に対応する印加電圧が前記第２参照信号の最小値と一致するように、前記第２電圧指令から前記第２オフセット電圧を減算する変調である第２下べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として、前記第１参照信号として選択された信号と同一の信号を選択し、
   前記第１電圧最大相と前記第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は前記第１電圧最小相と前記第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、
   前記第１上べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号及び前記第２搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第２下べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として、前記第１参照信号として選択された信号と異なる信号を選択し、
   前記第１下べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号及び前記第２搬送波信号のいずれか一方の信号を選択するとき、前記第２上べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として、前記第１参照信号として選択された信号と異なる信号を選択する
   請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
6. 前記制御部は、
   前記第１上べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号を選択するとともに、
   前記第１電圧最大相と前記第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ前記第１電圧最小相と前記第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、前記第２上べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、
   前記第１電圧最大相と前記第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は前記第１電圧最小相と前記第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、前記第２下べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第２搬送波信号を選択する
   請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記制御部は、
   前記第１下べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号を選択するとともに、
   前記第１電圧最大相と前記第２電圧最大相との位相差が３０度であり、且つ前記第１電圧最小相と前記第２電圧最小相との位相差が３０度である場合、前記第２下べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、
   前記第１電圧最大相と前記第２電圧最大相との位相差が３０度でない場合又は前記第１電圧最小相と前記第２電圧最小相との位相差が３０度でない場合、前記第２上べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第２搬送波信号を選択する
   請求項５に記載の電力変換装置。
8. 前記第１の３相巻線の各相をＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相とし、前記第２の３相巻線の各相をＵ２相，Ｖ２相，Ｗ２相としたとき、
   前記Ｕ１相と前記Ｕ２相との位相差、前記Ｖ１相と前記Ｖ２相との位相差、及び前記Ｗ１相と前記Ｗ２相との位相差は、それぞれ３０度に設定されており、
   前記制御部は、
   前記第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令の順、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令の順、及び前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第１上べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、
   前記第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令の順、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令の順、及び前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第１下べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第２搬送波信号を選択し、
   前記第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令の順、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令の順、及び前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第２上べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、
   前記第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令の順、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令の順、及び前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第２下べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第２搬送波信号を選択する
   請求項５に記載の電力変換装置。
9. 前記第１の３相巻線の各相をＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相とし、前記第２の３相巻線の各相をＵ２相，Ｖ２相，Ｗ２相としたとき、
   前記Ｕ１相と前記Ｕ２相との位相差、前記Ｖ１相と前記Ｖ２相との位相差、及び前記Ｗ１相と前記Ｗ２相との位相差は、それぞれ３０度に設定されており、
   前記制御部は、
   前記第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令の順、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令の順、及び前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第１下べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第２搬送波信号を選択し、
   前記第１電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令の順、前記Ｖ１相の電圧指令、前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令の順、及び前記Ｗ１相の電圧指令、前記Ｕ１相の電圧指令、前記Ｖ１相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第１上べた二相変調を実施し、前記第１参照信号として前記第１搬送波信号を選択し、
   前記第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令の順、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令の順、及び前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令の順のいずれかである場合、前記第２下べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第２搬送波信号を選択し、
   前記第２電圧指令における３相に対応する３つの電圧指令が、大きい順に前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令の順、前記Ｖ２相の電圧指令、前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令の順、及び前記Ｗ２相の電圧指令、前記Ｕ２相の電圧指令、前記Ｖ２相の電圧指令の順のいずれでもない場合、前記第２上べた二相変調を実施し、前記第２参照信号として前記第１搬送波信号を選択する
   請求項５に記載の電力変換装置。
10. 前記第１電力変換器及び前記第２電力変換器は、前記第１参照信号及び前記第２参照信号が最大となるタイミング及び最小となるタイミングの少なくとも一方のタイミングにおいて、前記第１の３相巻線及び前記第２の３相巻線を流れる電流を検出する電流検出器をさらに備え、
    前記制御部は、前記電流検出器によって得られた第１検出電流及び第２検出電流に基づいて、前記第１電圧指令及び前記第２電圧指令を演算する
    請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の電力変換装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の電力変換装置を備えた発電電動機の制御装置。
12. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の電力変換装置を備えた電動パワーステアリング装置。

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