JP7608897B2

JP7608897B2 - 回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法

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Publication number: JP7608897B2
Application number: JP2021042383A
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Inventors: 孔亮近藤; 康明青木
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Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2025-01-07
Anticipated expiration: 2041-03-16
Also published as: JP2022142265A

Description

本発明は、回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法に関する。

例えば、大型の三相同期モータでは、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の巻線と、当該巻線に印加する電圧を生成するインバータの各々が２系統備えられる場合がある。２系統備わる巻線の各々は、同相において各々所定の電気角をもって配置される。２系統備わるインバータのうち、一方の系統のインバータは、他の系統のインバータが生成した電圧とは、位相が所定の電気角異なる電圧を生成して巻線に印加する。

図１８は、インバータと巻線とが２系統備わる回転電機（モータ）における電力供給時の電流変化の一例を示した説明図である。図１８では、回転電機の巻線に印加する電圧の制御に後述する空間ベクトル変調を用いている。図１８に示したように、Ａ系統のインバータに電圧指令として電圧ベクトル（Ａ系統）が入力された結果、図１８で「有効」と示されたインバータ電流（Ａ系統）が生じる。そして、２系統備わるインバータの他方の系統であるＢ系統のインバータに電圧指令として電圧ベクトル（Ｂ系統）が入力された結果、図１８で「有効」と示されたインバータ電流（Ｂ系統）が生じる。

インバータ電流（Ａ系統）とインバータ電流（Ｂ系統）とにより、各々のインバータに電力を供給する電源と、各々のインバータとの間にインバータ電流（Ａ＋Ｂ）が生じる。かかるインバータ電流（Ａ＋Ｂ）は、電流リップルとして、電源電圧の平滑化に影響するので、電源と並列に電圧を平滑化するためのフィルタとして、コンデンサが設けられる。そして、当該コンデンサの電流は図１８に示したコンデンサ電流のようになる。コンデンサ電流は、インバータ電流（Ａ＋Ｂ）と位相が反転した態様で生成される。

コンデンサ電流の振幅が大きい場合、フィルタとして実装されるコンデンサは大容量であることが求められるが、大容量のコンデンサの実装は、コスト、回路の小型化に相反するという問題があった。

フィルタであるコンデンサの容量を小さくするには、コンデンサ電流の振幅を抑制することが考えられる。図１８には、Ａ系統のインバータも、Ｂ系統のインバータも、回転電機の巻線に印加する電圧を生成しない、いわゆる非通電区間１２０、１２２が生じている。非通電区間が顕著に生じていると、インバータ電流（Ａ＋Ｂ）の振幅が大きくなり、結果としてコンデンサ電流の振幅も大きくなる。

特許文献１には、２系統間のＰＷＭ位相をずらすことで電流リップルを打ち消しあい電流リップルを低減するモータ駆動装置が提案されている。

また、特許文献２には、２系統間のＰＷＭ制御の位相をずらすと共に、電圧指令の系統間位相差を３０度ずらすことで電流リップルを打ち消しあい電流リップルを低減する電力変換装置が提案されている。

また、特許文献３には、ＰＷＭ制御において、デューティシフトすることで２系統の充放電タイミングをずらし電流リップルを低減する電力変換装置が提案されている。

特開２００１－１９７７７９号公報特開２０１２－５０２５２号公報特許第４９４１６８６号公報

しかしながら、特許文献１－３に係る各々の発明は、インバータを構成するスイッチング素子の動作の自由度が低く、効果的に電流リップルを抑制することが困難になるおそれがあった。

本発明は上記課題に鑑みて創作されたものであり、電流リップルを効果的に抑制可能な回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る回転電機の制御装置は、各々に複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）が設けられ、各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）各々のスイッチング動作により、共通の直流電源の直流電力を交流電力に変換して出力する複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）と、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々から出力された交流電力が供給される回転電機（１０）と、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）が前記回転電機（１０）の巻線（１４Ａ、１４Ｂ）へ通電する通電区間の各々が相補的となるように、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）各々のスイッチング動作を制御する通電制御部（１００）と、を含む。

この様に構成することで、電流リップルを効果的に抑制可能な回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法を得ることができる。

回転電機の制御システムの電気回路図である。本実施形態に係る回転電機の制御装置におけるインバータによる電力供給時の電流変化の一例を示した説明図である。３系統のインバータによる通電区間及び非通電区間の一例を示した概略図である。電圧指令ベクトルを有効電圧ベクトルの合成で表現した場合を示した説明図である。インバータを構成するスイッチング素子の電圧ベクトルに対応するスイッチングの態様と、電圧ベクトルに対応するＵ相電圧、Ｖ相電圧、Ｗ相電圧と、を示した表である。（Ａ）は、６０度変調の１スイッチング周期における電圧ベクトル及びスイッチングパターンの推移の一例を示し、（Ｂ）は、１２０度変調の１スイッチング周期における電圧ベクトル及びスイッチングパターンの推移の一例を、各々示した概略図である。１２０度変調における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。（Ａ）は、６０度変調におけるセクションについて示した概略図であり、（Ｂ）は、６０度変調における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。セクション判別に電流ベクトルを用いる場合の説明図である。電圧指令ベクトルを複数の有効電圧ベクトルで表現する態様を示した概略図である。（Ａ）は、電圧指令ベクトルを４つの有効電圧ベクトルで表現する場合を示した概略図であり、（Ｂ）は、電圧指令ベクトルを４つの有効電圧ベクトルで表現する場合における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。（Ａ）は、電圧指令ベクトルを６つの有効電圧ベクトルで表現する場合を示した概略図であり、（Ｂ）は、電圧指令ベクトルを６つの有効電圧ベクトルで表現する場合における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。（Ａ）は、電圧指令ベクトルを８つの有効電圧ベクトルで表現する場合を示した概略図であり、（Ｂ）は、電圧指令ベクトルを８つの有効電圧ベクトルで表現する場合における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。本実施形態に係る回転電機の制御装置の処理の一例を示したフローチャートである。（Ａ）は、回転電機が複数のインバータに各々対応した複数系統の巻線を備えた場合を、（Ｂ）は、複数のインバータに各々対応した複数の回転電機を備えた場合を、各々示したブロック図である。（Ａ）は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の指令値を各々変調して、Ａ系統用の指令値と、Ｂ系統用の指令値とを生成して、搬送波との比較でＰＷＭ制御する場合を、（Ｂ）は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相のうち二相の指令値を搬送波の山又は谷のタイミングで立ち上がり又は立ち下がるようにオフセットして、搬送波との比較でＰＷＭ制御する場合を示した説明図である。ＰＷＭによる三相変調と、搬送波の山又は谷で指令電圧をオフセットする変調とにおける、低変調及び高変調での電圧ベクトルの変化の一例を示した説明図である。インバータと巻線とが２系統備わる回転電機における電力供給時の電流変化の一例を示した説明図である。

［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態における回転電機は、例えば車両動力源として用いられる。ただし、回転電機は、産業用、車両用、家電用、ＯＡ機器用、又は遊技機用などとして広く用いられることが可能である。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

図１は、回転電機１０の制御システムの電気回路図であり、本実施形態に係る回転電機１０は、三相同期モータである。

図１では、２組の巻線１４Ａ、１４Ｂが示されており、巻線１４ＡはＵ相巻線１４ＵＡ、Ｖ相巻線１４ＶＡ及びＷ相巻線１４ＷＡよりなり、巻線１４ＢはＵ相巻線１４ＵＢ、Ｖ相巻線１４ＶＢ及びＷ相巻線１４ＷＢよりなる。巻線１４Ａ、１４Ｂごとに、Ａ系統インバータ４０ＡとＢ系統インバータ４０Ｂとがそれぞれ設けられている。Ａ系統インバータ４０Ａ及びＢ系統インバータ４０Ｂは、相巻線の相数と同数の上アームスイッチ及び下アームスイッチを有するフルブリッジ回路により構成されている。Ａ系統インバータ４０Ａは、上アームスイッチであるスイッチング素子４２ＵＡ、４２ＶＡ、４２ＷＡ、及び下アームスイッチであるスイッチング素子４４ＵＡ、４４ＶＡ、４４ＷＡの、Ｂ系統インバータ４０Ｂは、上アームスイッチであるスイッチング素子４２ＵＢ、４２ＶＢ、４２ＷＢ、及び下アームスイッチであるスイッチング素子４４ＵＢ、４４ＶＢ、４４ＷＢの各々のオンオフにより、電源３０から供給された電力から巻線１４Ａ、１４Ｂに印加する電圧を生成する。スイッチング素子４２ＵＡ、４２ＶＡ、４２ＷＡ、４４ＵＡ、４４ＶＡ、４４ＷＡ、４２ＵＢ、４２ＶＢ、４２ＷＢ、４４ＵＢ、４４ＶＢ、４４ＷＢの各々は、一例として、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）又はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。

Ａ系統インバータ４０Ａ及びＢ系統インバータ４０Ｂは、制御装置１００によって制御される。外部から入力される指令信号と、通電状態とに基づいて、出力電圧演算部１１０ＡがＡ系統における電圧指令ベクトルＶ_Aを、出力電圧演算部１１０ＢがＢ系統における電圧指令ベクトルＶ_Bを各々生成する。そして、変調部１１２は、入力された電圧指令ベクトルＶ_A、Ｖ_Bから、Ａ系統インバータ４０Ａ及びＢ系統インバータ４０Ｂの各々を構成するスイッチング素子のゲートに印加するゲート信号を生成する。

Ａ系統インバータ４０Ａ及びＢ系統インバータ４０Ｂの各々が動作することにより、図１に示した回路には、電源電流５０、インバータ電流５４、Ａ系統インバータ電流５４Ａ及びＢ系統インバータ電流５４Ｂが生じ、電源電圧を平滑化するコンデンサ２０には、コンデンサ電流５２が流れる。

図２は、インバータと巻線とが２系統備わる本実施形態に係る回転電機の制御装置１００におけるインバータ４０Ａ、４０Ｂによる電力供給時の電流変化の一例を示した説明図である。図２では、空間ベクトル変調によりインバータ４０Ａ、４０Ｂの各々を制御している。空間ベクトル変調では、インバータ４０Ａ、４０Ｂの各々を構成するスイッチング素子４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢの各々のスイッチングの態様を８種類のベクトルで表現すると共に、指令値である電圧指令ベクトルを、８種類のベクトルの合成（和）で表現する。

例えば、三相インバータであるインバータ４０Ａを構成するスイッチング素子４２ＵＡ～４４ＷＡにおけるスイッチングの態様は、２³＝８通り存在する。うち、上アームスイッチであるスイッチング素子４２ＵＡ、４２ＶＡ、４２ＷＡの各々がオンになるスイッチングの態様は、回転電機１０の巻線１４Ａに電圧が印加されない。従って、かかるスイッチングの態様を表現したベクトルは無効電圧ベクトルＶ７とされる。

同様に、下アームスイッチであるスイッチング素子４４ＵＡ、４４ＶＡ、４４ＷＡの各々がオンになるスイッチングの態様も、回転電機１０の巻線１４Ａに電圧が印加されないので、かかるスイッチングの態様を表現したベクトルは無効電圧ベクトルＶ０とされる。

その他の、回転電機１０の巻線１４Ａに電圧が印加されるようなスイッチングの態様を表現したベクトルは、有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６とされる。後述する図５に示したように、有効電圧ベクトルＶ１～Ｖ６の各々が示すスイッチングの態様には、同相の上アームスイッチと下アームスイッチとが同時にオンになる場合が含まれない。従って、空間ベクトル変調でインバータ４０Ａを構成するスイッチング素子４２ＵＡ～４４ＷＡに、いわゆる貫通電流が生じることはない。

有効電圧ベクトルＶ１～Ｖ６、及び無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７、はインバータ４０Ｂにも同様に適用され、インバータ４０Ｂを構成するスイッチング素子４２ＵＢ～４４ＷＢに貫通電流が生じないことは、インバータ４０Ｂの場合も同様である。

図２では、電圧ベクトル（Ａ系統）において、破線囲みで示した有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ６に対応してインバータ電流（Ａ系統）としてインバータ電流－Ｉ_W、－Ｉ_Vが各々生じる通電区間が形成される。電圧ベクトル（Ａ系統）は、有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ６に後続して無効電圧ベクトルＶ０となり、インバータ電流（Ａ系統）が無効となる非通電区間が生じる。

電圧ベクトル（Ｂ系統）では、電圧ベクトル（Ａ系統）が前述のように有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ６となった際に、無効電圧ベクトルＶ７となり、その結果、インバータ電流（Ｂ系統）が無効となる非通電区間が生じる。電圧ベクトル（Ｂ系統）は、無効電圧ベクトルＶ７に後続して、破線囲みで示した有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ６となり、有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ６に対応してインバータ電流（Ｂ系統）としてインバータ電流－Ｉ_W、－Ｉ_Vが各々生じる通電区間が形成される。

以上説明したように、図２では、インバータ電流（Ａ系統）の通電区間と、インバータ電流（Ｂ系統）の通電区間と、が相補的に出現する。また、インバータ電流（Ａ系統）の非通電区間と、インバータ電流（Ｂ系統）の非通電区間と、が相補的に出現している。その結果、インバータ電流（Ａ＋Ｂ）の振幅（変動）が抑制され、インバータ電流（Ａ＋Ｂ）に対応して発生するコンデンサ２０のコンデンサ電流５２の振幅（変動）も抑制される。

通電区間と非通電区間とが相補的に出現する際に、インバータ４０Ａ、４０Ｂの各々による通電区間と、インバータ４０Ａ、４０Ｂの各々による非通電区間とが略同じ長さであることも、コンデンサ電流５２の振幅の抑制に奏功し得る。

図１、及び図２では、インバータ４０Ａ、４０Ｂ、及び巻線１４Ａ、１４Ｂを備える場合を例示したが、図３に示したように、例えば、Ａ系統、Ｂ系統及びＣ系統のインバータと巻線を備え、３系統以上のインバータと巻線とを含む構成でもよい。かかる構成においても、通電区間（図３における「有効」）及び非通電区間（図３における「無効」）は、Ａ、Ｂ２系統の場合と同様に相補的に出現するようにする。そして、図３に示したような３系統のインバータと巻線とを含む構成における通電区間と非通電区間との関係は、通電区間の長さ：非通電区間の長さ＝１／３：（１－１／３）＝１：２となる。Ｎ系統（Ｎは２以上の自然数）のインバータと巻線とを有する構成では、通電区間と非通電区間との関係は、下記のように一般化される。下記の関係は、インバータ４０Ａ、４０Ｂ、及び巻線１４Ａ、１４Ｂを備える場合にも、通電区間の長さ：非通電区間の長さ＝１／２：（１－１／２）＝１：１となり、矛盾なく成立する。
通電区間の長さ：非通電区間の長さ＝１／Ｎ：（１－１／Ｎ）

図４は、電圧指令ベクトル６０を有効電圧ベクトルの合成で表現した場合を示した説明図である。空間ベクトル変調では、電圧指令ベクトル６０を、位相差が１２０度の自然数倍となる有効電圧ベクトルの合成で表現する１２０度変調と、位相差が６０度の自然数倍となる有効電圧ベクトルの合成で表現する６０度変調とがある。図４では、主に１２０度変調について説明する。１２０度変調では、電圧ベクトルが存在する仮想的な空間の象限の各々をセクションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと称する。電圧指令ベクトル６０を２本の有効電圧ベクトルの合成として表現する場合、電圧指令ベクトル６０がどの象限（セクション）に存在するかによって、どの有効電圧ベクトルの合成により電圧指令ベクトル６０を表現するかを決定する。例えば、図４に示したように、電圧指令ベクトル６０がセクションＡに存在する場合、電圧指令ベクトル６０は、有効電圧ベクトルＶ２と有効電圧ベクトルＶ６との合成で表現される。また、無効電圧ベクトルは１２０度変調では、無効電圧ベクトルＶ７となる。電圧指令ベクトル６０は、有効電圧ベクトルＶ２と有効電圧ベクトルＶ６との合成で表現してもよい。

１２０度変調における電圧指令ベクトル６０と、有効電圧ベクトルとの関係を一般化すると、電圧指令ベクトル６０が存在するセクションに各々隣接するセクションに存在する有効電圧ベクトルを用いて電圧指令ベクトル６０を表現する。従って、換言すれば、電圧指令ベクトル６０に対する位相差Ｄ₁₂₀が、３０度＜Ｄ₁₂₀＜９０度である２本の有効電圧ベクトルの合成で電圧指令ベクトル６０を表現することになる。

図４では、参考までに６０度変調における電圧指令ベクトル６０の有効電圧ベクトルの合成の態様を示す。６０度変調では、電圧指令ベクトル６０は、有効電圧ベクトルＶ１と有効電圧ベクトルＶ２との合成で表現される。なお、図４におけるα、βは、三相を二相に変換した場合の、回転電機１０の二相固定座標系を規定するα軸及びβ 軸である。

図４に示したように、同じ電圧指令ベクトル６０に対し、１２０度変調では、６０度変調に比して、電圧指令ベクトル６０を合成する有効電圧ベクトルの大きさが大きくなるので、表現可能な電圧指令ベクトル６０の大きさは、６０度変調に比して制限される。本実施形態では、後述するように、電圧指令ベクトルの大きさに比例する変調率が、所定の閾値Ｍ_a未満の場合は原則として１２０度変調を、所定の閾値Ｍ_a以上の場合は原則として６０度変調を用いる。

また、１２０度変調は、使用する有効電圧ベクトルの位相差が６０度変調よりも大きいので、通電区間の幅を拡張する際に、６０度変調よりも若干有利となる。

図５は、インバータ４０Ａ、４０Ｂを構成するスイッチング素子の電圧ベクトルＶ０～Ｖ７に対応するスイッチングの態様と、電圧ベクトルＶ０～Ｖ７に対応するＵ相電圧ｖ_u、Ｖ相電圧ｖ_v、Ｗ相電圧ｖ_wと、を示した表である。図５において、「ＯＮ/ｏｆｆ」等で示した事項は、左が上アームスイッチの、右が下アームスイッチの各々の動作状態を示す。また、Ｅｄ/２は、電源３０の正極側の電圧である電源電圧ＶＤＣに対応し、－Ｅｄ/２は、電源３０の負極側の電圧である０に対応する。

図５の最下段に示したｖ_αβは、回転電機１０の二相固定座標系αβにおける各々の電圧ベクトルの電圧値である。ｖ_αβは、下記の式（１）によって定義され、その結果、各々の電圧ベクトルに対応するｖ_αβの各値は、図５のようになる。後述するように、式（１）は、電圧指令ベクトルのような、空間ベクトルを記述する際にも用いられる。

図６（Ａ）は、６０度変調の１スイッチング周期における電圧ベクトル及びスイッチングパターンの推移の一例を示し、図６（Ｂ）は、１２０度変調の１スイッチング周期における電圧ベクトル及びスイッチングパターンの推移の一例を、各々示した概略図である。図６に示したように、６０度変調の方がスイッチングパターンは単純化される場合がある。

図７は、１２０度変調における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。図７に示したように、各セクションに存在する電圧指令ベクトルＶ_refは、図７に示した比率を係数とした和で表現される。一例として、電圧指令ベクトルが図５に示したようなセクションＡに存在する場合、下記の式（２）によって表現される。

図７に示した各々の比率は、以下のように算出される。１２０度変調では、図４に示したように、位相差が各々６０度である６種類の有効電圧ベクトル毎に６個のセクションＡ～Ｆが区画されている。一例として、電圧指令ベクトルＶ_refがセクションＡに属する場合を説明する。かかる場合、前述の式（１）に基づいて、各相の電圧であるＵ相電圧ｖ_u、Ｖ相電圧ｖ_v、Ｗ相電圧ｖ_wを用いて電圧指令ベクトルＶ_refは下記の式（３）のように表される。

一方、図５に示した数値を用いて電圧指令ベクトルＶ_refは、下記の式（４）のように表される。式（４）において、ｓ、ｔは係数である。

上記の式（３）、式（４）の右辺を比較することにより、係数ｓ、ｔが算出され、電圧指令ベクトルＶ_refを上記の式（２）のように表すことができる。以下、同様にして、他のセクションＢ～Ｆに各々存在する電圧指令ベクトルＶ_refについても係数ｓ、ｔが算出される。なお、無効電圧ベクトルＶ０の係数は、例えば１＋（３ｖ_i/Ｅ_d）（ｉ＝ｕ、ｖ、ｗ）、無効電圧ベクトルＶ７の係数は、例えば１－（３ｖ_i/Ｅ_d）（ｉ＝ｕ、ｖ、ｗ）として、各々表現される。

図８（Ａ）は、６０度変調におけるセクションについて示した概略図であり、図８（Ｂ）は、６０度変調における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。図８（Ａ）に示したように、６０度変調では、各々の有効電圧ベクトルＶ１～Ｖ６で挟まれた領域を角セクションとして定義する。

６０度変調においても、１２０度変調の場合と同様に、上記の式（１）と、図５に示した値とに基づいて、各セクションに存在する電圧指令ベクトルＶ_refを構成する有効電圧ベクトルの係数が、図８に示したように算出される。なお、無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７の係数である（１－Ｍ）/２中のＭは、変調率指令であり、Ｍ≦１．０である。回転電機１０の巻線１４Ａ、１４Ｂへの電圧印加に係る変調率指令Ｍを１から減算した値は、回転電機１０の巻線１４Ａ、１４Ｂへの電圧印加に係らない無効な値となる。かかる無効な値を１/２にして、無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７の各々に均等に分配し、無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７の各々の係数（比率）を均等にしている。

図８（Ｂ）では、無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７は均等比率にしたが、均等比率にしなくてもよい。無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７を、均等比率してもよいし、均等比率にしなくてもよいことは、後述する図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）も同様である。

図９は、セクション判別に電流ベクトルを用いる場合の説明図である。図９には、６０度変調を想定したセクション１～６（以下、図面では「Ｓ１～Ｓ６」と略記）が示され、セクション１において、電圧指令ベクトル６０と、電圧指令ベクトル６０との位相差がΔθである電流ベクトル６６とが各々示されている。電流ベクトル６６は、電流センサ４６、４８で検出した巻線１４Ａ、１４Ｂの電流、巻線１４Ａ、１４Ｂに発生した誘起電圧、回転電機１０が永久磁石を回転子（ロータ）とするブラシレスモータ等であれば、ホール素子等を用いて検出した当該回転子の位置等に基づいて算出する。

電流ベクトル６６をセクション判別では、電流ベクトル６６が属するセクションにおけるスイッチング状態を採用すると共に、採用したスイッチング状態をどれくらいの長さにすべきかを電圧指令ベクトル６０により決定する。すなわち、利用する有効電圧ベクトルを電流ベクトル６６から決定し、電圧指令ベクトル６０から利用する有効電圧ベクトルの各出力時間を決定することを意味する。

図９では、電圧指令ベクトル６０も電流ベクトル６６も、セクション１に存在するが、セクション１では、図８（Ｂ）の２行目に太枠線で囲んだ係数と、当該定数に対応した有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ２とによるスイッチング状態が採用され、採用されたスイッチング状態の長さは、電圧指令ベクトル６０により決定される。

電流ベクトル６６でセクションを判別し、電圧指令ベクトル６０でスイッチング状態の長さを決定してインバータ４０Ａ、４０Ｂを制御するという事項は、位相が電流ベクトル６６と同じで、振幅が電圧指令ベクトル６０と同じであるベクトルを複数の有効電圧ベクトルＶ１～Ｖ６の和として表現し、当該和を構成する複数の有効電圧ベクトルＶ１～Ｖ６及び複数の有効電圧ベクトルＶ１～Ｖ６の係数に基づいて、インバータ４０Ａ、４０Ｂの各々に設けられた複数のスイッチング素子４２ＵＡ～４４ＷＢの各々のスイッチング動作を制御することに相当する。

電流ベクトル６６でセクション判別をすることで、ＰＷＭ制御において、回転電機の巻線への電圧印加のタイミングを遅らせる遅角制御と近似した効果が生じ、結果的に、コンデンサ電流の振幅を抑制して、いわゆる電流リップルを低減できる。

図９に示したような、電流ベクトル６６でセクション判別する場合、電圧指令ベクトル６０との位相差△θの大きさによって電流ベクトル６６又は電圧指令ベクトル６０のどちらかを用いてセクション判別を行うようにしてもよい。一例として、位相差Δθが所定の角度（例えば５度）未満の場合は、電流ベクトル６６ではなく電圧指令ベクトル６０でセクション判別をする。

また、電流ベクトル６６でセクション判別をする場合、△θが例えば３０度以上ある場合は、電圧指令ベクトル６０から３０度ずれた位相でセクション判別を行うようにしてもよい。

図１０は、電圧指令ベクトル６０を複数の有効電圧ベクトルＶ１～Ｖ６で表現する態様を示した概略図である。空間ベクトル変調において、２つの有効電圧ベクトルを用いて電圧指令ベクトル６０を表現することが一般的に行われており、特に従来技術では、２つの有効電圧ベクトルを用いた６０度変調が採用されている。しかしながら、６０度変調では、使用する有効電圧ベクトルの位相差が６０度と比較的狭いことが影響して、通電区間の拡大には不適だが、使用する有効電圧ベクトルの位相差が大きい１２０度変調であれば、有効電圧ベクトルを２つ使う場合でも６０度変調よりも通電幅を大きくすることが可能となる。

また、有効電圧ベクトルを３つ以上使用することにより、通電区間を拡張することができる。図１０には、３つの有効電圧ベクトル、４つの有効電圧ベクトル、６つの有効電圧ベクトル、８つの有効電圧ベクトルを各々用いて電圧指令ベクトル６０を表現している。４つの有効電圧ベクトル、６つの有効電圧ベクトル、８つの有効電圧ベクトルを各々用いて電圧指令ベクトル６０を表現する場合の詳細については、図１１、１２、１３を用いて後述する。

図１１（Ａ）は、電圧指令ベクトル６０を４つの有効電圧ベクトルで表現する場合を示した概略図であり、図１１（Ｂ）は、電圧指令ベクトル６０を４つの有効電圧ベクトルで表現する場合における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。

図１１（Ａ）に示したように、電圧指令ベクトル６０がセクション６に存在する場合、セクション６を挟む有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６で電圧指令ベクトル６０を表現することに加えて、有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ５も用いて電圧指令ベクトル６０を表現する。

回転電機１０の巻線１４Ａ、１４Ｂに対して通電区間をどれくらい出力するか調整するためのパラメータである変調率指令Ｍから、回転電機１０の巻線１４Ａ、１４Ｂへの電圧印加に係らない値を減算して得た結果は、電圧指令ベクトルから決定される通電区間が期待する通電区間よりも少ない場合に、その差分だけ通電区間を広げる目安として用いることができ、通電区間を拡張する際の有効電圧ベクトルの比率（係数）となる。回転電機１０の巻線１４Ａ、１４Ｂへの電圧印加に係らない値は、図１１（Ａ）のように、有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６で電圧指令ベクトル６０を表現することに加えて、有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ５も用いて電圧指令ベクトル６０を表現する場合、（ｖ_u－ｖ_v）/Ｅ_dとなる。

かかる係数を１/２にして、図１１（Ｂ）において太線で囲んだ領域の両端に均等に分配することにより、通電区間を拡張する有効電圧ベクトルの係数を得ている。

図１２（Ａ）は、電圧指令ベクトル６０を６つの有効電圧ベクトルで表現する場合を示した概略図であり、図１２（Ｂ）は、電圧指令ベクトル６０を６つの有効電圧ベクトルで表現する場合における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。

図１２（Ａ）に示したように、電圧指令ベクトル６０がセクション６に存在する場合、セクション６を挟む有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６で電圧指令ベクトル６０を表現することに加えて、有効電圧ベクトルＶ３、Ｖ４、さらには有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６も重畳的に用いて電圧指令ベクトル６０を表現する。

図１２（Ｂ）では、変調率指令Ｍと（ｖ_u－ｖ_v）/Ｅ_d等との差分を、有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６に加えて、４つの有効電圧ベクトルで表現することから四等分し、図８（Ｂ）に示した係数に加算している。

図１３（Ａ）は、電圧指令ベクトル６０を８つの有効電圧ベクトルで表現する場合を示した概略図であり、図１３（Ｂ）は、電圧指令ベクトル６０を８つの有効電圧ベクトルで表現する場合における瞬時空間電圧ベクトルの比率を示した表である。

図１３（Ａ）に示したように、電圧指令ベクトル６０がセクション６に存在する場合、セクション６を挟む有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６で電圧指令ベクトル６０を表現することに加えて、有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５さらには有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６も重畳的に用いて電圧指令ベクトル６０を表現する。

図１３（Ｂ）では、変調率指令Ｍと（ｖ_u－ｖ_v）/Ｅ_d等との差分を、有効電圧ベクトルＶ１、Ｖ６に加えて、６つの有効電圧ベクトルで表現することから六等分し、図８（Ｂ）に示した係数に加算している。

図１４は、本実施形態に係る回転電機の制御装置１００の処理の一例を示したフローチャートである。ステップ１３０では、回転電機１０を駆動するＵ、Ｖ、Ｗの各相の電流波形をモニタすると共に、回転電機１０の実回転速度である回転数情報を取得するセンサ情報検出を行う。

ステップ１３２では、電圧指令ベクトル６０を生成する。一例として、ステップ１３２では、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相のアナログ電流値をデジタル電流値Ｉ_u、Ｉ_v、Ｉ_wに変換した後、２相の電流値Ｉ_α、Ｉ_βに変換する。さらに電流値Ｉ_α、Ｉ_βの座標系を固定座標から回転座標に変換した電流値Ｉ_d、Ｉ_qを指令値との偏差を解消するようにＰＩ制御で補正すると共に、電流値から電圧値Ｖ_d、Ｖ_qに変換する。さらに、電圧値Ｖ_d、Ｖ_qの座標系を回転座標から固定座標に逆座標変換を行って得たＶ_α、Ｖ_βに空間ベクトル変換を施して電圧指令ベクトル６０を生成する。

ステップ１３４、１３６、１４０は、電圧ベクトルの時間比率（係数）を算出する工程である。ステップ１３４では、ステップ１３２で生成した電圧指令ベクトル６０の大きさに基づいて算出した変調率が、所定の閾値Ｍ_a未満か否かを判定する。変調率は、電圧指令ベクトル６０の大きさに比例する０～１の値である。所定の閾値Ｍ_aは、実機を用いた実験等を通じて具体的に決定する。

ステップ１３４で、変調率が所定の閾値Ｍ_a未満と判定した場合は、手順をステップ１３６に移行し、変調率が所定の閾値Ｍ_a以上と判定した場合は、手順をステップ１４０に移行する。

ステップ１３６では、１２０度変調を行う。１２０度変調は、例えば、図７に示した瞬時空間電圧ベクトルの比率に基づいて、電圧指令ベクトル６０を有効電圧ベクトルで表現する。

ステップ１３８では、ステップ１３６で得た結果に基づいて、インバータ４０Ａ、４０Ｂの各々を構成するスイッチング素子のゲートに印加するゲート信号を出力して処理を終了する。

ステップ１４０では、６０度変調を行う。６０度変調は、例えば、図８（Ｂ）、１０（Ｂ）、１１（Ｂ）、１２（Ｂ）に示した瞬時空間電圧ベクトルの比率に基づいて、電圧指令ベクトル６０を有効電圧ベクトルで表現する。ステップ１４０では、６０度変調の他に、後述する三角波比較のＰＷＭ制御を行ってもよい。

ステップ１４２では、ステップ１４０で得た結果に基づいて、インバータ４０Ａ、４０Ｂの各々を構成するスイッチング素子のゲートに印加するゲート信号を出力して処理を終了する。

図１５（Ａ）は、回転電機１０が複数のインバータ４０Ａ、４０Ｂに各々対応した複数系統の巻線を備えた場合を、図１５（Ｂ）は、複数のインバータ４０Ａ、４０Ｂに各々対応した複数の回転電機１０Ａ、１０Ｂを備えた場合を、各々示したブロック図である。

図１５（Ａ）に示した例では、複数のインバータ４０Ａ、４０Ｂで生成された電圧が、１つの回転電機１０の、複数のインバータ４０Ａ、４０Ｂの各々に対応した巻線に通電されるので、大出力が期待できると共に、円滑な回転が得られる。図１５（Ａ）に示した回転電機１０は、電動パワーステアリング、及び電気自動車の主機のような冗長設計や大出力が求められる用途に適している。また、各系統のスイッチングパターンは必ずしも同じ有効電圧ベクトルに従ったものでなくてもよい。例えば、Ａ系統は６０度変調を用い、Ｂ系統は１２０度変調を用いて相補的に駆動する方法を採用してもよい。

図１５（Ｂ）に示した例では、複数のインバータ４０Ａ、４０Ｂで生成された電圧が、複数のインバータ４０Ａ、４０Ｂの各々に対応した回転電機１０Ａ、１０Ｂの巻線に通電されるので、複数の回転電機１０Ａ、１０Ｂを同時に制御することができる。図１５（Ｂ）に示した回転電機１０Ａ、１０Ｂは、複数の回転電機を備える鉄道車両、並びにファン、及びポンプ駆動システム等の産業機器への用途に適している。また、回転電機１０Ａ、１０Ｂの各々の巻線の通電区間の長さは必ずしも同一でなくてもよい。例えば、回転電機１０Ａの巻線の通電区間が全通電区間の８０％であるのに対し、回転電機１０Ｂの巻線の通電区間が全通電区間の２０％であってもよい。又は、回転電機１０Ａの巻線の通電区間が全通電区間の２０％であるのに対し、回転電機１０Ｂの巻線の通電区間が全通電区間の８０％であってもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る回転電機の制御装置１００は、変調率が所定の閾値Ｍ_a未満の場合は通電幅を大きく設定しやすい１２０度変調を行うと共に、変調率が所定の閾値Ｍ_a以上の場合は１２０度変調とは異なる変調手段を用いることにより、インバータ４０Ａによる通電区間と、インバータ４０Ｂによる通電区間とを拡張し、各々の通電区間が相補的に出現する制御を行う。１２０度変調とは異なる変調は、一例として、６０度変調であり、より具体的には、２本又は３本以上の有効電圧ベクトルを使った６０度変調である。

インバータ４０Ａによる通電区間と、インバータ４０Ｂによる通電区間とを相補的に出現させることにより、インバータ電流の振幅が抑制され、さらにはインバータ電流に対応して振幅が変化するコンデンサ２０を流れるコンデンサ電流の振幅が抑制されるので、電源３０とインバータ４０Ａ、４０Ｂとを含む回路上の電流リップルが抑制される。その結果、当該回路の電圧の平滑化をするコンデンサ２０の容量を抑制することができる。

［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、空間ベクトル変調以外の方法により、コンデンサ電流５２を抑制する。本実施形態では、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、当該構成についての詳細な説明は省略する。

図１６（Ａ）は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相の指令値を各々変調（オフセット）して、インバータ４０Ａを含むＡ系統用の指令値と、インバータ４０Ｂを含むＢ系統用の指令値とを生成して、搬送波８２との比較でＰＷＭ制御する場合を、図１６（Ｂ）は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相のうち二相の指令値を搬送波８２Ａ、８２Ｂの山又は谷のタイミングで立ち上がり又は立ち下がるようにオフセットして、搬送波８２Ａ、８２Ｂとの比較でＰＷＭ制御する場合を示した説明図である。

図１６（Ａ）に示した例では、Ｕ相の指令値を指令電圧８０ＵＡ、８０ＵＢ、Ｖ相の指令値を指令電圧８０ＶＡ、８０ＶＢ、Ｗ相の指令値を指令電圧８０ＷＡ、８０ＷＢ、とし、各々の指令値を搬送波８２と比較して、電圧ベクトルＶ０～Ｖ７のようなＰＷＭ制御の信号を生成する。図１６（Ａ）に示した例では、例えば、元はＵ、Ｖ、Ｗの各相で各々１つだった指令値を、電圧指令ベクトル６０又は電流ベクトル６６に応じて正方向又は負方向にオフセットさせて指令電圧８０ＵＡ、８０ＵＢと、指令電圧８０ＶＡ、８０ＶＢと、指令電圧８０ＷＡ、８０ＷＢと、のようにしてもよい。図１６（Ａ）では、元の指令値に対して、Ａ系統の指令値を負方向、Ｂ系統の指令値を正方向にオフセットさせているが、Ｂ系統の指令値を負方向、Ａ系統の指令値を正方向にオフセットさせてもよい。

かかる指令値のオフセットにより、回転電機１０の線間電位差を維持したまま、Ａ系統とＢ系統とで、Ｖ０、Ｖ７として示したような無効電圧の発生タイミングをずらすことが可能となる。

図１６（Ｂ）に示した例では、搬送波８２Ａ、８２Ｂの山又は谷で指令電圧に外乱を印可してオフセットさせ、電気角１周期で所望の電圧指令ベクトル６０を実現する。搬送波８２Ａはインバータ４０Ａを含むＡ系統用であり、搬送波８２Ｂはインバータ４０Ｂを含むＢ系統用である。搬送波８２Ａと搬送波８２Ｂとは、Ａ系統による通電区間と、Ｂ系統による通電区間とが相補的に出現するように、所定の位相差を有している。さらに、搬送波８２Ａ、８２Ｂの山又は谷で指令電圧に外乱を印可してオフセットさせることにより一種の電圧補償が可能となり、通電区間を拡張することができる。

図１６（Ｂ）では、搬送波８２Ａが谷となった際に、指令電圧８４Ｖを負方向にオフセットして指令電圧８６Ｖとし、指令電圧８４Ｗを正方向にオフセットして指令電圧８６Ｗとしている。そして、搬送波８２Ａが山になる時間ｔ₁で、指令電圧８４Ｖを正方向にオフセットして指令電圧８６Ｖとし、指令電圧８４Ｗを負方向にオフセットして指令電圧８６Ｗとしている。図１６（Ｂ）に示した例では、Ｖ相とＷ相との二相変調なので、Ｕ相の指令値である指令電圧８６Ｕは変化しない。

図１６（Ｂ）のＡ系統の電圧ベクトルは、搬送波８２Ａが山となる時間ｔ₁で指令電圧８６Ｗが立ち下がり、指令電圧８６Ｖが立ち上がることにより、Ｖ５からＶ３に切り替わる。

また、図１６（Ｂ）において、搬送波８２Ｂが山となる時間ｔ₂で指令電圧８６Ｗが立ち下がり、指令電圧８６Ｖが立ち上がるようにすると、図１６（Ｂ）においてＢ系統として示したように、Ｂ系統の電圧ベクトルが変化する。その結果、Ａ系統の通電区間とＢ系統の通電区間とが相補的に出現する。

図１７は、ＰＷＭによる三相変調と、図１６（Ｂ）に示した搬送波の山又は谷で指令電圧をオフセットする変調とにおける、低変調及び高変調での電圧ベクトルの変化の一例を示した説明図である。ＰＷＭによる三相変調は、変調率指令である指令電圧８８Ｕ、８８Ｖ、８８Ｗの格差が比較的少ない低変調の場合も、変調率指令である指令電圧９２Ｕ、９２Ｖ、９２Ｗの格差が大きい高変調の場合も、電圧ベクトルが示す電圧振幅が大きくなるため、高変調域は低変調域に比べて有効電圧ベクトル区間が大きくなっている。

搬送波９０の山又は谷の際に変調率指令である指令電圧をオフセットさせる変調では、平均的には電圧ベクトルの振幅を維持したままでＰＷＭによる三相変調よりも有効電圧を広げることができる。例えば、低変調の場合、ＰＷＭによる三相変調では無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７による非通電区間が、有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ３による通電区間よりも長いが、指令電圧をオフセットさせる変調では有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ４による通電区間が、無効電圧ベクトルＶ７による非通電区間よりも長くなっている。

また、高変調の場合、ＰＷＭによる三相変調では無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７による非通電区間が存在するが、指令電圧をオフセットさせる変調では無効電圧ベクトルＶ０、Ｖ７による非通電区間は存在せず、有効電圧ベクトルＶ２、Ｖ３、Ｖ４による通電区間のみが存在している。従って、指令電圧をオフセットさせる変調では三角波比較変調を用いても空間ベクトル変調における１２０度変調や３本以上の有効電圧ベクトルを用いた変調と同様の電圧ベクトルの出力が期待できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、搬送波の山又は谷の際に変調率指令である指令電圧をオフセットする変調により、コンデンサ２０を流れるコンデンサ電流５２の振幅が抑制されるので、電源３０とインバータ４０Ａ、４０Ｂとを含む回路上の電流リップルが抑制される。その結果、当該回路の電圧の平滑化をするコンデンサ２０の容量を抑制することができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ回転電機、１４Ａ、１４Ｂ巻線、１４ＵＡ、１４ＵＢＵ相巻線、１４ＶＡ、１４ＶＢＶ相巻線、１４ＷＡ、１４ＷＢＷ相巻線、２０コンデンサ、３０電源、４０Ａ、４０Ｂインバータ、４２ＵＡ、４２ＶＡ、４２ＷＡ、４４ＵＡ、４４ＶＡ、４４ＷＡ、４２ＵＢ、４２ＶＢ、４２ＷＢ、４４ＵＢ、４４ＶＢ、４４ＷＢスイッチング素子、４６、４８電流センサ、５０電源電流、５２コンデンサ電流、５４インバータ電流、５４ＡＡ系統インバータ電流、５４ＢＢ系統インバータ電流、６０電圧指令ベクトル、６６電流ベクトル、８０ＵＡ指令電圧、８０ＶＡ指令電圧、８０ＷＡ指令電圧、１００制御装置、１１０Ａ、１１０Ｂ出力電圧演算部、１１２変調部、Ｖ０、Ｖ７無効電圧ベクトル、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６有効電圧ベクトル

Claims

各々に複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）が設けられ、各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）各々のスイッチング動作により、共通の直流電源の直流電力を交流電力に変換して出力する複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）と、
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々から出力された交流電力が供給される回転電機（１０）と、
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）が前記回転電機（１０）の巻線（１４Ａ、１４Ｂ）へ通電する通電区間の各々が相補的となるように、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）各々のスイッチング動作を制御する通電制御部（１００）と、
を含み、
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々による通電区間と、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々による前記回転電機（１０）の巻線（１４Ａ、１４Ｂ）への非通電区間との関係は、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）がＮ系統存在する場合、通電区間の長さ：非通電区間の長さ＝１／Ｎ：（１－１／Ｎ）である
回転電機の制御装置。
前記通電制御部（１００）は、前記複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）の動作パターンの各々を示す複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和として表現された電圧指令ベクトル（６０）における、前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）及び前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）各々の係数に基づいて前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）の各々のスイッチング動作を制御する請求項１に記載の回転電機の制御装置。
前記回転電機（１０）の巻線（１４Ａ、１４Ｂ）の電流を検出する電流検出部（４６、４８）をさらに備え、
前記通電制御部（１００）は、前記電流検出部（４６、４８）で検出した電流に基づいて算出した前記巻線（１４Ａ、１４Ｂ）の電流ベクトル６６と位相が同じで、かつ振幅が電圧指令ベクトル６０と同じであるベクトルを前記有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和として表現し、当該和における前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）及び前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）各々の係数に基づいて前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）の各々のスイッチング動作を制御する請求項２に記載の回転電機の制御装置。
前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和は、３以上の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和である請求項２又は３に記載の回転電機の制御装置。
前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和は、位相差が１２０度の自然数倍となる複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和である請求項２又は３に記載の回転電機の制御装置。
前記電圧指令ベクトル（６０）が示す変調率が所定の閾値以上の場合、前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和は、位相差が６０度の自然数倍となる複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和であり、前記変調率が前記所定の閾値未満の場合、前記複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和は、位相差が１２０度の自然数倍となる複数の有効電圧ベクトル（Ｖ１～Ｖ６）の和である請求項２～５のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。
前記回転電機（１０）は、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）に各々対応した複数系統の巻線（１４Ａ、１４Ｂ）を備え、
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）は、前記各々対応した巻線（１４Ａ、１４Ｂ）に通電する請求項１～６のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）に各々対応した複数の回転電機（１０Ａ、１０Ｂ）を備え、
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）は、前記各々対応した回転電機（１０Ａ、１０Ｂ）の巻線に通電する請求項１～６のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。
各々に複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）が設けられ、各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）各々のスイッチング動作により、共通の直流電源の直流電力を交流電力に変換して出力する複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々から出力された交流電力が供給される回転電機（１０）の制御方法であって、
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）が前記回転電機（１０）の巻線（１４Ａ、１４Ｂ）へ通電する通電区間の各々が相補的となるように、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々に設けられた複数のスイッチング素子（４２ＵＡ～４４ＷＡ、４２ＵＢ～４４ＷＢ）各々のスイッチング動作を制御し、
前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々による通電区間と、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）の各々による前記回転電機（１０）の巻線（１４Ａ、１４Ｂ）への非通電区間との関係は、前記複数の電力変換回路（４０Ａ、４０Ｂ）がＮ系統存在する場合、通電区間の長さ：非通電区間の長さ＝１／Ｎ：（１－１／Ｎ）である
回転電機の制御方法。