JPH03253293A - 交流電動機駆動システムとその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数台のインバータから多相交流電動機に交
流電圧を供給する、インバータの出力電圧の制御方法及
び、その駆動システムに関する。

〔従来の技術〕

自己消弧素子を用いたインバータの大容量化には、スイ
ッチング素子の直列、並列化及び多重化が行われる。多
重化の一方式に、交流電動機を多相巻線にして起磁力で
多重化する方法が有るが、多相交流電動機では各−次巻
線間の磁気結合により、過渡インピーダンスが非常に小
さくなり、高速応答の電流制御ができないという問題が
ある。

そこで、従来はインバータと多相交流電動機間にリアク
トルを設けることにより、過渡インピーダンスを大きく
する方法が、電気学会論文誌、１０８巻２号、昭和６３
年、第１３７頁に記載されている。

また、多重化の別方式としてインバータを中間タップ付
きりアクドルを介して並列接続して多重化する方法が有
るが、インバータ出力電圧の差によって出力電流の不平
衡が発生するという問題が有り、この出力電流の不平衡
をなくすため両インバータの出力電流の差を検出してそ
の差が零と成るように制御する方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術はインバータと多相交流電動機間
に外部リアクトルを必要としたり、又は、インバータの
出力電流の差を検出するための検出手段が必要となり装
置の小形化を図れないという問題が有る。

また、多相交流電動機とインバータ間に直列リアクトル
を接続した方式では、前記リアクトルの電圧降下によっ
て多相交流電動機に供給できる電圧の最大値が低下する
問題が有る。

本発明の第１の目的は、多重インバータを用いて多相交
流電動機に電力を供給するシステムにおいて、外部リア
クトルの小形化又は外部リアクトルを用いることなく高
速応答可能な制御を実現することに有る。

本発明の第２の目的は多相交流電動機の各相の巻線電流
又は、多重インバータの出力電流を平衡させることので
きる電動機駆動システムを提供することに有る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、並列接続された複数台のインバータの、各
々に設けられた電流制御系への帰還信号を、出力電流と
、不平衡電流成分（又は循環電流成分）に分離し、一方
の電流制御系には出力電流のみ又は不平衡電流成分（又
は循環電流成分）を小さくして帰還信号とし、他方の電
流制御系には出力電流成分と不平衡電流成分（又は循環
電流成分）をそのまま帰還信号とすることにより達成さ
れる。

〔作用〕

各インバータ毎に設けた電流制御系の不平衡電流成分に
対する応答を異ならせる様に、帰還信号に含まれる不平
衡電流成分の大きさを、電流制御系毎に変化させること
ができる回路構成とした。

このため、多相交流電動機に作用する負荷電流に対して
は各インバータが同しように応答し、他方、不平衡電流
成分に対しては異なる応答が得られる。

従って、一方の電流制御系で不平衡電流成分を抑制する
ように動作させて、電流制御系が互いに干渉することを
防止できる。さらに、各インバータの出力電流が等しく
なるように電流制御系が作用するので、多相交流電動機
の各相の各巻線の電流を平衡させることができる。また
、外部リアクトルで並列接続したインバータにおいても
、同様に電流制御系の循環電流成分に関連した干渉を低
減することができる。

このように、各電流制御系間の相互干渉を低減すること
により、出力電流を平衡させることができ、外部リアク
トルを小さくすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示したものであ
る。インバータＬＡ、ＩＢは複数のスイッチング素子を
備えており、各スイッチング素子が動作すると、図には
示していないが、入力された直流電圧が３相の交流電圧
に変換され中間タップ付リアクトル２７Ｕ、２７Ｖ、２
７Ｗの両端に供給される。インバータＩＡと１Ｂの３相
交流電圧を加算平均した電圧が中間タップ付リアクトル
の中間タップから交流電動機２に供給される。インバー
タＬＡ、ＩＢの出力側にはＵ相の電流を検出する電流検
出器３Ａ、３Ｂ、Ｖ相の電流を検出する電流検出器４Ａ
、４Ｂ、Ｗ相の電流を検出する電流検出器５Ａ、５Ｂが
それぞれ設けられている。各検出器の検出信号ｉｕ＾、
ｉｖ＾、ｉＷ＾が加算器６Ｕ、６Ｖ、６Ｗ及び係数器７
Ｕ、７Ｖ、７Ｗを介して加算器８Ａ、９Ａ、ＩＯＡに、
検出信号１Ｕ−Ｂ、　ｉｖａ、　ｉｗａが加算器６Ｕ、
６Ｖ、６Ｗ及び加算器８Ｂ、９Ｂ、ＩＯＨに供給されて
いる。加算器８Ｂ、９Ｂ、ＩＯＢにおいてはインバータ
の出力電流指令信号ｉｕ＊、ｉｎ、ｉｓ−と検出信号１
ｕｕｔ　ｉｖａ、　ｉｗａとが加算され、各加算器の出
力信号がそれぞれ電流調節器１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂに
供給される。電流調節器１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは、そ
れぞれ加算器８Ｂ、９Ｂ、ＩＯＢからの信号に従って、
交流電動機２の３相交流電圧指令信号Ｖｕｎ傘、　ＶＶ
Ｂ傘、　Ｖｗｅ・を生威し、生成した信号をインバータ
ＩＢに出力するようになっている。

また、電流調節器１１Ａ、１２Ａ、１３Ａはそれぞれ加
算器８Ａ、９Ａ、ＩＯＡからの信号に従って、交流電動
機２の３相交流電圧指令信号■υ＾傘。

Ｖｖ＾傘、　ＶＩＦＡＩを生威し、生成した信号をイン
バータＩＡに出力するようになっている。

本発明では、インバータＩＡ、ＩＢの出力電流を制御す
る電流１１１節器１１Ａ、１２Ａ、１３Ａと１１Ｂ、１
２Ｂ、１３Ｂとの間の干渉を無くし循環電流を抑制する
ことを特徴としたことから、電流調節器１１Ａ、１２Ａ
、１３Ａの帰還信号は以下のように生成される。

すなわち、加算器６Ｕ、６Ｖ、６Ｗにおいて電流検出器
３Ａ、４Ａ、５Ａと３Ｂ、４Ｂ、５Ｂの検出信号ＩＵＡ
ｔ　１ＶＡｙ　ＩＷＡとｉｕａ、　ｉｖａ、　ｉｗａの
各々が加算され、各加算器の出力信号が係数器７Ｕ、７
Ｖ、７Ｗにおいて平均化されて電流調節器１１Ａ、１２
Ａ、１３Ａの帰還信号が生成され、加算器８Ａ、９Ａ、
ＩＯＡに供給されるものである。

以上の構成において、ＩＡとＩＢの出力電圧は中間タッ
プ付きりアクドル２７０，２７Ｖ、２７Ｗを介して並列
接続されて中間タップから交流電動機２に供給される。

このときインバータＩＡと１Ｂは中間タップ付きりアク
ドルを介して電気的に接続されているため、中間タップ
の電圧が零の期間にはインバータＩＡとＩＢの間に循環
電流が流れる。中間タップの電圧が零となるモードは次
の２通り有る。インバータＩＡの出力電圧が＋Ｅ／２．
ＩＢの出力電圧が−Ｅ／２の場合及び。

ＩＡの出力電圧が−Ｅ／２．ＩＢの出力電圧が＋Ｅ／２
の場合である。このとき、電流は中間タップ付きりアク
ドルを介して、インバータＩＡからＩＢ及びＩＢからＩ
Ａに流れる。

従来の方法では、循環電流によりインバータＩＡとＩＢ
の各電流調節器の一方は出力電圧を増加し、他方は出力
電流を減少するように動作する。

その結果、循環電流の方向は反転するが、反転したこと
によりインバータＩＡとＩＢの電流調節器の動作は前回
と逆向きになり、循環電流が振動して相互に干渉して、
循環電流を抑制することができなくなる。

本発明では、加算器６Ｕ、６Ｖ、６Ｗは中間タップ付き
りアクドル２７Ｕ、２７Ｖ、２７Ｗを介して流れる循環
電流が、インバータＩＡとＩＢとでは逆極性になること
を利用して消去し、インバータＩＡとＩＢの出力電流の
和を係数器７Ｕ。

７Ｖ、７Ｗに供給する。係数器７Ｕ、７Ｖ、７Ｗは０．
５　のゲインを持ち、インバータＩＡとＩＢの出力電流
の平均値が加算器８Ａ、９Ａ、ＩＯＡに供給される。こ
れによってインバータ１Ａの電流調節器１１Ａ、１２Ａ
、１３Ａは循環電流に対して応答が無くなり、インバー
タＩＡの出力電流１１ＪＡ＋　ｘｖ＾、　ＩＷＡとその
指令信号ｉｕ＊、　ｉｔ傘。

ｉｔ・とが一致するように動作する。このとき、インバ
ータＩＢの電流調節器１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂには、循
環電流を含む出力電流ｉｕＢ、　ｉｖａ、　ｉｔＢが、
その電流指令信号ｉ　ｕｌｉ、　ｉｖｙ、　１ｗ１１に
一致するように動作する。その結果、循環電流は零に抑
制される。

このように、本実施例においては、中間タップ付きりア
クドルを介して並列接続されるインバータの循環電流を
、各インバータの電流制御系によって抑制できるため、
中間タップ付きりアクドルの大きさを小さくすることが
できる。

第２図に本発明を２組の３組巻線を有する多相交流電動
機に適用したときの実施例を示す。この図で第１図と異
なる点は、インバータＩＡとＩＢが外部リアクトルを介
さずに直接電動機２の２組の３組巻線ＵＡ、ＶＡ、ＷＡ
とＵＢ、ＶＢ、ＷＢを介して接続されている点である。

このように、インバータＩＡとＩＢの出力電流は、交流
電動機２の２組の３組巻線ＵＡ、ＶＡ、ＷＡとＵＢ。

ＶＢ、ＷＢの作る起磁力を介して多重化されて交流電動
機２に供給される構成である。このとき、交流電動機２
の２組の３組巻線ＵＡ、ＶＡ、ＷＡとＵＢ、ＶＢ、ＷＢ
は電気的に絶縁されているが、磁気回路を介して相互に
結合している。そのため、インバータＩＡとＩＢの間に
は、交流電動機２の起磁力を介して不平衡電流成分が循
環する。すなわち、電流検出器のドリフト或いはオフセ
ットの変化により、インバータ１Ａの出力電流が増加す
ると、この変化により交流電動機２の起磁力が増加し、
インバータＩＢの出力電流は減少する。そしてこのとき
、電流調節器は減少した出力電流を出力電流指令信号ｉ
　ｕｓ、　ｉ！、　ｉｖｌに一致するようにインバータ
ＩＢの出力電圧を増加する。その結果、交流電動機２の
起磁力が増加して、ＩＡの出力電流が減少する。このよ
うにして、インバータＩＡと１Ｂの不平衡電流成分が交
流電動機２の起磁力を介して干渉して、両インバータの
出力電流が振動する。

そこで、本発明では加算器６Ｕ、６Ｖ、６Ｗで交流電動
機２の起磁力を介して干渉する不平衡電流成分による出
力電流の振動が、インバータＩＡとＩＢで逆極性になる
ことを利用して消去し、インバータ、ＬＡとＩＢの出力
電流の和を係数器７Ｕ。

７Ｖ、７Ｗに供給するようにした。係数器７Ｕ。

７Ｖ、７Ｗは０．５　のゲインを持ち、インバータＩＡ
とＩＢの出力電流の平均値が加算器８Ａ。

９Ａ、ＩＯＡに供給される。これにより、インバータＩ
Ａの電流調節器１１Ａ、１２Ａ、１３Ａは不平衡電流成
分に対して応答が無くなり、インバータＬＡの出力電流
ｉｕ＾、ｉｖ＾、ｉＷ＾と出力電流指令信号ｉ　ｕｓ、
　ｉｖｙ、　ｉｖｌとが一致するように動作する。この
とき、インバータＩＢの電流調節器１１Ｂ、１２Ｂ、１
３Ｂには、不平衡電流成分に応答してインバータＩＢの
出力電流ｉｕａ、　ｉｖａ。

ｉｔＢがその出力電流指令信号ｉ　ｕｓ、　ｉｖｙ、　
ｉｖｌに一致するように動作する。その結果、不平衡電
流成分は零に抑制される。

以上のように、本実施例においては、交流電動機２の２
組の３組巻線間の磁気結合が大きい場合でも、両巻線に
交流電圧を供給するインバータの電流制御系を非干渉化
できるため、交流電動機２の外部にリアクトルを設ける
必要が無く、電流制御系の応答が高くすることができる
。

次に、本発明の第３の実施例を第３図で説明する。

本実施例は、交流出力電流の瞬時値を電流制御する代り
に、交流電動機２の回転座標系の電流成分を電流制御す
るようにした。

交流電動機２の回転速度は、速度検出器１４により検出
され、速度信号ω、が加算器２２に供給されている。ト
ルク電流指令信号ＩＮＩは加算器２０Ａ、２０Ｂ及びす
ベリ角周波数演算器２１に供給される。すべり角周波数
演算器２１はトルク電流指令信号ニーに従ってすべり角
周波数指令信号ωｓ１１を生威し、生成した信号を加算
器２２へ出力する。加算器２２は速度信号ω、とすベリ
角周波数指令信号ω−を加算して一次角周波数指令信号
ω１６を生成する。−次角周波数指令信号ω１傘は座標
変換器１５Ａ、１６Ａ、１５Ｂ、１６Ｂに供給されてい
る。

座標変換器１６Ａは係数器７Ｕ、７Ｖ、７Ｗからの信号
を交流電動機２の回転磁界座標系における励磁電流信号
Ｉａ＾とトルク電流信号■１＾に変換し、変換した励磁
電流信号工、＾を加算器１９Ａに、トルク電流信号■１
＾を加算器２ＯＡに供給する。

座標変換器１６Ｂは電流検出器３　Ｂ、４　Ｂ、５　Ｂ
からの検出信号ＩＵＢｔ　ＩＶＢ？　ｘｗａを交流電動
機２の回転磁界座標系における励磁電流信号ＩｄＢとト
ルク電流信号Ｉｑａに変換し、変換した励磁電流信号Ｉ
ａａを加算器１９Ｂに供給し、トルク電流信号ＩｑＢを
加算器２０Ｂに供給する。

加算器１９Ａにおいては励磁電流指令信号Ｉａ・と励磁
電流信号■４＾が加算され、加算器２０Ａにおいてはト
ルク電流指令信号エラ・とトルク電流信号■９＾が加算
され各加算器の出力信号がそれぞれ電流調節器１７Ａ、
１８Ａに供給される。電流調節器１７Ａ、１８Ａはそれ
ぞれ加算器１９Ａ。

２０Ａからの信号に従って、回転磁界座標系における電
圧指令信号Ｖ、＾−ｇ　ＶｑＡ’を生成し、生成した信
号を座標変換器１５Ａへ出力するようになっている。

加算器１９Ｂにおいては、励磁電流指令信号ニー励磁電
流信号１１１Ｂとが加算され、加算器２０Ｂにおいては
、トルク電流指令信号■９・とトルク電流信号ＩｑＢと
が加算され、各加算器の出力信号がそれぞれ電流調節器
１７Ｂ、１８Ｂに供給されている。電流調節器１７Ｂ、
１８Ｂはそれぞれ加算器１９Ｂ、２０Ｂからの信号に従
って、回転磁界座標系における電圧指令信号ＶａＢ”　
ｖ　Ｖｑａ”を生威し、生成した信号を座標変換器１５
Ｂへ出力するようになっている。

座標変換器１５Ａは、電圧指令信号Ｖ１＾・。

ＶｑＡ”を交流電動機２の固定子座標系における３相交
流出力電圧指令信号■υ＾・、■ｖＡ＊、ｖｗ＾・に変
換し、変換した３相交流出力電圧指令をインバータＬＡ
へ出力する。

座標変換器１５Ｂは、電圧指令信号Ｖａａ”　＊ｖｑｎ
・を交流電動機２の固定子座標系における３相交流出力
電圧指令信号Ｖｕａ串、　ＶｖＢ＊　、　ＶｗＢ傘に変
換し、変換した３相交流出力電圧指令をインバータＩＢ
へ出力する。ここで、座標変換器１６Ａの演算は次の（
１）式によって表される。

・・・（１） また、座標変換器１５Ａの演算は次の（２）式によって
表される。

・・・（２） 本実施例においても、第二の実施例と同様に電流制御系
を非干渉化でき、外部リアクトルを設ける必要が無く、
電流制御系の応答を高くすることができる。

第４図に本発明の他の実施例を示す。

本図は−組みの３相巻線からなる３相交流電動機におい
て、交流出力電流の瞬時値を電流制御する代わりに、交
流電動機２の回転磁界座標系の電流成分を電流制御する
ようにした場合の例である。

交流電動機２の回転速度は速度検出器１４により検出さ
れ、速度信号ω、が加算器２２に供給されている。トル
ク電流指令信号Ｉ−は加算器２０Ａ。

２０Ｂ及び、すべり角周波数演算器２１に供給される。

すベリ角周波数演算器２工は、トルク電流指令信号Ｉｑ
”に従ってすべり角周波数指令信号ω５傘を生成し、生
成した信号を加算器２２へ出力する。加算器２２は速度
信号ω、とすベリ角周波数指令信号ωｓ１１を加算して
、−成句周波数指令信号ω１ｍを生成する。−成句周波
数指令信号ω１１は、座標変換器１５Ａ、１６Ａ、１５
Ｂ、１６Ｂに供給されている。

座標変換器１６Ａ、１６Ｂは電流検出器３Ａ。

４Ａ、５Ａ及び３Ｂ、４Ｂ、５Ｂからの検出信号ｉｕ＾
、　ｉｖ＾、　ｉｗ＾と１ＵＢｔ　ＩＶＢ、　ｘｗＢを
交流電動機２の回転磁界座標系における励磁電流信号工
、＾。

Ｉａａとトルク電流信号■９＾、ＩｑＢに変換し、変換
した励磁電流信号■ｄ＾、Ｉｄａを加算器２４にＩ＋ｉ
ａを加算器１９Ｂに供給し、トルク電流信号工９＾。

Ｉ（Ｂを加算器２３とＩｑＢを加算器２０Ｂに供給する
。

加算器２４においては励磁電流信号■６＾とＩａａが加
算され、加算器２３においてトルク電流信号工、＾とＩ
ｑＢが加算され各加算器の出力信号がそれぞれ係数器２
６．２５に供給される。

加算器１９Ａにおいては励磁電流信号信信ＩｄＩと係数
器２６の出力信号とが加算され加算器２ＯＡにおいては
トルク電圧指令信号工９傘と係数器２５の出力信号とが
加算され、各加算器の出力信号がそれぞれ電流調節器１
７Ａ、１．８Ａに供給されている。電流調節器１７Ａ、
１８Ａはそれぞれ加算器１９Ａ、２ＯＡからの信号に従
って、回転磁界座標系における電圧指令信号７４戸、Ｖ
ＩＩＡ”を生威し、生成した信号を座標変換器１５Ａへ
出力するようになっている。

加算器１９Ｂにおいては励磁電流指令信号ニー励磁電流
信号１ａａとが加算され、加算器２０Ｂにおいてはトル
ク電圧指令信号工ｑ傘とトルク電流信号Ｉｑａとが加算
され、各加算器の出力信号がそれぞれ電流調節器１７Ｂ
、１８Ｂに供給されている。

電流調節器１７Ｂ、１８Ｂは、それぞれ加算器１９Ｂ、
２０Ｂからの信号に従って、回転磁界座標系における電
圧指令信号ＶｔＢ”ｔＶｑＢ本を生成し、生成した信号
を座標変換器１５Ａへ出力するようになっている・ 座標変換器１５Ａ、１５Ｂは、電圧指令信号ＶｍＡ＊　
１ＶｑＡ傘　とＶ　ａ　ａ　”　＋　Ｖ　ｑ　Ｂ”　を
交流電動機２の固定子座標系における３相交流出力電圧
指令信号ＶＬＩＡ・、ＶＶＡ傘、Ｖｗ＾・とＶｕａ＊　
、ＶｉＢｅ　、ＶｉＢｅに変換し、変換した３相交流出
力電圧指令信号をインバータＩＡとＩＢへ出力する。

ここで、座標変換器１６Ａの演算は次の（３）式によっ
て表される。

・・・（３） また、座標変換器１５Ａの演算は先に示したように次の
（２）式によって表される。

・・・（２） 本実施例においても、第一の実施例と同様に各電流調節
器間の相互干渉を抑制でき、中間タップ付きりアクドル
を小さくすることができる。

第５図に本発明の他の実施例を示す。第４図の実施例で
は、３組交流電動機の３組巻線が−組みであったが、本
実施例では上記第４の実施例を２組の３組巻線で構成し
た交流電動機に適用したものである。

各部の動作は、第４の実施例とほぼ同じであるのでここ
での説明は省略するが、第３の実施例と同じように交流
電動機２の２組の３組巻線間の磁気結合が大きい場合で
も両巻線に交流電圧を供給するインバータの電流制御系
を非干渉化できるため、交流電動機２の外部リアクトル
を設ける必要が無く、電流制御系の応答を高めることが
できる。

次に本発明の第６の実施例を第６図に示す。

本実施例は、インバータＩＡ、ＩＢの出力電流を電流検
出器３Ａ、４Ａ、５Ａ及び３Ｂ、４Ｂ。

５Ｂで検出し、加算器３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗで電流検
出器３Ａ、４Ａ、５Ａと３Ｂ、４Ｂ、５Ｂの検出信号を
各々加算し、係数器７Ｕ、７Ｖ、７Ｗを介して負荷電流
を検出する。加算器３５Ｕ。

３５Ｖ、３５Ｗは、電流検出器３Ａ、４Ａ、５Ａと３　
Ｂ、４　Ｂ、５　Ｂの検出信号の各々の差を演算して循
環電流を検出する。この循環電流は、係数器３６Ｕ、３
６Ｖ、３６Ｗ及び３７Ｕ、３７Ｖ、３７Ｗを介して加算
器３８Ｕ、３８Ｖ、３８Ｗ及び３９Ｕ。

３９Ｖ、３９Ｗに供給される。加算器３８Ｕ、３８Ｖ。

３８Ｗは係数器７Ｕ、７Ｖ、７Ｗの出力信号と係数器３
６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗの出力信号を加算して電流調節器
１１Ａ、１２Ａ、１３Ａの帰還信号を生成し、帰還信号
を加算器８Ａ、９Ａ、ＩＯＡに供給する。

加算器３９Ｕ、３９Ｖ、３９Ｗは係数器７Ｕ。

７Ｖ、７Ｗの出力信号から係数器３７Ｕ、３７Ｖ。

３７Ｗの出力信号を減算して電流調節器１１Ｂ。

１２Ｂ、１３Ｂの帰還信号を生成し、帰還信号を加算器
８Ｂ、９Ｂ、ＩＯＢに供給する。

以上の構成において、係数器７Ｕ、７Ｖ、７Ｗの出力信
号、すなわち負荷電流に対する電流調節器１１Ａ、１２
Ａ、１３Ａ及びＩＩＢ、１２Ｂ。

１’３Ｂの応答は同じであり、加算器３５Ｕ、３５Ｖ。

３５Ｗの出力信号、すなわち循環電流に対する応答は係
数器３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗ及び３７Ｕ。

３７Ｖ、３７Ｗの大きさによって変えることができる。

ところで、係数器３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗと３７Ｕ、３
７Ｖ、３７Ｗの大きさを異ならせることにより、循環電
流を介して電流調節器１１Ａ。

１２Ａ、１３Ａと電流調節器１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの
干渉を低減できる。その結果、循環電流を抑制して電力
変換器ＩＡ、とＩＢの出力電流を平衡させることができ
る。

第７図に他の実施例を示す。

第７図は、第６図が−組みの３組巻線を用いた３組交流
電動機であったのに対して、２組の３組巻線を用いた交
流電動機に第６図の発明を適用したものである。図に示
すように第６図では外部にリアクトルを必要としていた
が本実施例ではそれが不要となる。第６図と異なる点は
加算器３５Ｕ。

３５Ｖ、３５Ｗは循環電流成分ではなく、不平衡電流成
分を検出するもので、この不平衡電流成分を用いて帰還
信号を生成している点である。また、係数器３６Ｕ、３
６Ｖ、３６Ｗと３７Ｕ、３７Ｖ。

３７Ｗの大きさを異ならせることにより、交流電動機の
起磁力を介して電流調節器１１Ａ、１２Ａ。

１３Ａと電流調節器１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂが干渉する
ことを低減できる。その結果、電流調節器の応答を高く
でき、不平衡電流成分を抑制して、電力変換器ＩＡとＩ
Ｂの出力電流を平衡させることができる。このため、外
部にリアクトルを設ける必要が無く、装置の小型化を図
ることができるものである。

第８図は本発明の他の実施例を示す図である。

本実施例は、インバータＩＡと１Ｂの出力電流を電流検
出器３Ａ、４Ａ、５Ａ及び３Ｂ、４Ｂ。

５Ｂで検出し、加算器３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗで電流検
出器３Ａ、４Ａ、５Ａと３Ｂ、４Ｂ、５Ｂの検出信号を
各々加算して負荷電流を検出する。

この負荷電流は加算器８Ａ、９Ａ、ＩＯＡに供給される
。加算器３５Ｕ、３５Ｖ、３５Ｗは電流検出器３Ａ、４
Ａ、５Ａと３Ｂ、４Ｂ、５Ｂの検出信号の各々の差を演
算して不平衡電流成分を検出する。この不平衡電流成分
は加算器８Ｂ、９Ｂ。

１０Ｂに供給される。電流調節器１１Ａ、１２Ａ。

１３Ａは負荷電流指令信号ｉυ・、　ｉＶＩ、　ｉｗ＊
と負荷電流検出信号ｉｕ　、ｉｖ　、ｉｗとの偏差に基
づいて出力電圧指令信号Ｖ　Ｕｌｌ、　Ｖｙｗｓ、　Ｖ
ｗ＊を演算し、インバータＩＡ及び加算器４０，４１．
４２に供給する。電流調節器１１Ａ、１２Ａ、１３Ａは
不平衡電流成分の検出信号に基づいて出力電圧指令信号
ΔＶｕ＊、ΔＶｖ傘、Δ■−を演算し、加算器４０゜４
１．４２に供給する。加算器４０，４１．４２は出力電
圧指令信号Ｖｕ＊、　Ｖｗ傘、Ｖｗ・とΔＶｕｌ。

ΔＶｖ傘、ＡＶｗ傘を加算してインバータＩＢに供給す
る。

以上の構成において、インバータＩＢの出力電圧の大き
さを制御することによって、インバータ１ＡとＩＢの出
力電圧を等しくすることができ、不平衡電流成分は零に
抑制できる。

前記実施例では、インバータ出力電流を３相分検出する
もので説明したが２相分を検出して制御するものに適用
することもできる。

また、３相巻線を２組以上備えた多相交流電動機に適用
することも可能である。

さらに、複数組みの３相巻線を幾何学的に異ならせて巻
かれた、多相交流電動機にも当然適用できる。

また、本発明を出力電圧指令と出力位相指令に基づいて
出力電圧ベクトルを選択する空間ベクトル制御による電
圧型インバータに適用しても同様の効果を得られること
は明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば−組みの３相巻線
の３相誘導電動機の場合、循環電流を抑制でき、外部リ
アクトルを小さくでき、さらに、電流調節器の非干渉化
が図れる効果がある。また、２組以上の３相巻線で構成
される多相交流電動機では３相巻線間の磁気結合が大き
い場合でも両巻線間に交流電圧を供給するインバータの
電流制御系を非干渉化できるため、交流電動機の外部に
リアクトルを設けること無くインバータを多重化して電
流制御系の応答を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例、第２図は本発明の第２
の実施例、第３図は本発明の第３の実施例、第４図は本
発明の第４の実施例、第５図は本発明の第５の実施例、
第６図は本発明の第６の実施例、第７図は本発明の第７
の実施例、第８図は本発明の第８の実施例である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源と、前記直流電源の電圧を複数台の電力変
   換器を介して多相交流電動機に供給する交流電動機駆動
   システムにおいて、前記複数台の電力変換器の出力電流
   を検出する検出手段と、前記検出手段の出力信号から帰
   還信号を作成する帰還信号作成手段を設け、前記帰還信
   号作成手段の出力と出力電流指令値とから出力電圧指令
   を生成する第１の電流調整手段と、前記検出手段の出力
   値と前記電流指令値とから出力電圧指令を生成する第２
   の電流調節手段を有し、一方の電力変換器は前記第１の
   電流調節手段の出力に基づいて制御し、他方の電力変換
   装置は前記第２の電流調節手段の出力信号に基づいて制
   御する構成としたことを特徴とする交流電動機駆動シス
   テム。 ２、請求項第１項において、前記帰還信号作成手段は前
   記各電力変換器の対応する出力電流検出信号を加算する
   加算手段からなることを特徴とする交流電動機駆動シス
   テム。 ３、直流電源と、前記直流電源の電圧を複数台の電力変
   換器を介して多相交流電動機に供給する交流電動機駆動
   システムにおいて、前記複数台の電力変換器の出力電流
   を検出する検出手段と、前記検出手段の出力信号から各
   相毎の平均出力電流値を求める平均値演算手段と、前記
   平均値演算手段の出力を回転座標に変換する第１の座標
   変換手段と、前記座標変換手段の出力と励磁電流指令値
   及びトルク電流指令値とから一方の電力変換器の電圧指
   令値を生成する電圧指令生成手段と、前記電力変換器の
   他方の電流検出値を回転座標に変換する第２の座標変換
   手段と、前記座標変換手段の出力と励磁電流指令値及び
   トルク電流指令値とから他方の電力変換器の電圧指令値
   を生成する電圧指令生成手段とから構成されることを特
   徴とする交流電動機駆動システム。 ４、請求項第３項において、前記平均値演算手段は、前
   記各相毎の電流検出値の和を求める第１の加算手段から
   なることを特徴とする交流電動機駆動システム。 ５、請求項第３項において、前記電圧指令生成手段は、
   前記第１又は第２の座標変換手段の出力の励磁電流検出
   値と励磁電流指令値を加算する第２の加算器とトルク電
   流検出値とトルク電流指令値とを加算する第３の加算器
   とを有し、前記両加算器の出力値から回転座標系の電圧
   指令値を生成する電圧演算手段と、前記演算された電圧
   指令値を固定子座標系に変換する第３の座標変換手段か
   ら構成されることを特徴とする交流電動機駆動システム
   。 ６、直流電源と、前記直流電源の電圧を複数台の電力変
   換器を介して多相交流電動機に供給する交流電動機駆動
   システムにおいて、前記複数台の電力変換器の出力電流
   を検出する検出手段と、前記検出手段の一方の電力変換
   手段側の出力信号を回転座標に変換する第１の座標変換
   手段と、前記電力変換器の他方の電流検出値を回転座標
   に変換する第２の座標変換手段と、前記第１と第２の座
   標変換手段の出力を加算する第１の加算手段と、前記第
   １の加算手段の出力と励磁電流指令値及びトルク電流指
   令値とから一方の電力変換器の電圧指令値を生成する電
   圧指令生成手段と、前記第２の座標変換手段の出力と励
   磁電流指令値及びトルク電流指令値とから他方の電力変
   換器の電圧指令値を生成する電圧指令生成手段とから構
   成されることを特徴とする交流電動機駆動システム。 ７、請求項第６項において、前記電圧指令生成手段は、
   前記第１の加算手段又は第２の座標変換手段の出力の励
   磁電流検出値と励磁電流指令値を加算する第２の加算手
   段とトルク電流検出値とトルク電流指令値とを加算する
   第３の加算手段とを有し、前記第２，第３の両加算手段
   の出力値から回転座標系の電圧指令値を生成する電圧変
   換手段と、前記変換された電圧指令値を固定子座標系に
   変換する第３の座標変換手段から構成されることを特徴
   とする交流電動機駆動システム。 ８、直流電源と、前記直流電源の電圧を複数台の電力変
   換器を介して多相交流電動機に供給する交流電動機駆動
   システムにおいて、前記複数台の電力変換器の出力電流
   を検出する検出手段と、前記検出手段の各々の出力信号
   を加算する第１の加算手段と、前記各々の出力信号の差
   を求める減算手段と、前記第１の加算手段に所定のゲイ
   ンを乗算する第１の乗算手段と、前記減算手段の出力に
   所定のゲインを乗算する第２，第３の乗算手段と、前記
   第１の乗算手段の出力と前記第２の乗算手段の出力を加
   算する第２の加算手段と、前記第１の乗算手段の出力と
   前記第３の乗算手段の出力を加算する第３の加算手段と
   、前記第２、第３の加算手段の出力信号と電流指令信号
   に基づいて出力電圧指令信号を生成する電圧指令信号生
   成手段とを備え、前記出力電圧指令信号に基づいて前記
   電力変換器を制御することを特徴とする交流電動機駆動
   システム。 ９、請求項第８項において、前記第２，第３の乗算手段
   のゲインの大きさを相異ならせたことを特徴とする交流
   電動機駆動システム。 １０、直流電源と、前記直流電源の電圧を電流制御系を
   有する複数台の電力変換器を介して多相交流電動機に供
   給する交流電動機駆動システムの制御方法において、一
   方の電力変換器の電流制御系には前記電力変換器の出力
   電流を帰還信号として与え、他方の電力変換器の電流制
   御系には前記一方の電力変換器の出力電流と他方の電力
   変換器の出力電流の和の１／２の帰還信号を生成して与
   えるようにしたことを特徴とする交流電動機駆動システ
   ムの制御方法。 １１、直流電源と、前記直流電源の電圧を電流制御系を
   有する複数台の電力変換器を介して多相交流電動機に供
   給する交流電動機駆動システムの制御方法において、前
   記電力変換器の出力電流を前記多相交流電動機に有効に
   作用する負荷電流と電力変換器出力電流間の不平衡電流
   成分とに分離し、前記分離された信号に基づいて各電力
   変換器の電流制御系の帰還信号内の不平衡電流成分を異
   ならせるようにしたことを特徴とする交流電動機駆動シ
   ステムの制御方法。 １２、直流電源と、前記直流電源の電圧を電流制御系を
   有する複数台の電力変換器を介して多相交流電動機に供
   給する交流電動機駆動システムの制御方法において、前
   記電力変換器の出力電流を前記多相交流電動機に有効に
   作用する負荷電流と電力変換器出力電流間の不平衡電流
   成分とに分離し、前記分離された負荷電流と不平衡電流
   成分をそれぞれ独立に制御する電流制御系を備え、一方
   の電力変換器には前記負荷電流を制御する電流制御系の
   出力を供給し、他方の電力変換器には前記負荷電流成分
   と不平衡電流成分を制御する各電流制御系の出力信号の
   和の信号供給するようにしたことを特徴とする交流電動
   機駆動システムの制御方法。