JPH08331864A - 負荷を付勢するための回路装置 - Google Patents

負荷を付勢するための回路装置

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JPH08331864A
JPH08331864A JP8128422A JP12842296A JPH08331864A JP H08331864 A JPH08331864 A JP H08331864A JP 8128422 A JP8128422 A JP 8128422A JP 12842296 A JP12842296 A JP 12842296A JP H08331864 A JPH08331864 A JP H08331864A
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voltage
load
terminal
terminals
components
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JP8128422A
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English (en)
Inventor
Der Broeck Heinz Van
ファン デル ブレック ハインツ
Matthias Wendt
ヴェント マシアス
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53875—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】運転が損なわれること無く、負荷の端子上の電
圧が所定の期間を越えて所定の電圧値に維持されること
を防止する、負荷を付勢するための回路装置を提供す
る。 【解決手段】負荷の端子のうちの１個が各分枝により電
圧源の第１又は第２端子へ任意に接続でき、その結果と
してｎ個の成分を有する電圧ベクトルが負荷へ印加さ
れ、それらの成分はこの電源の端子上に電圧源により発
生される電圧値により構成される二つの値を各々呈し得
て、その装置は制御回路を具えてその制御回路によって
電圧ベクトルのｎ個の成分が所定の時間系列で二つの可
能な値へ設定され得るので、電圧ベクトルはｎ個全部の
要素が規則的に戻る時間間隔内に（零ベクトルと呼ばれ
る）同じ値を呈し、電圧ベクトルの成分のうちの少なく
とも１個が所定の期間の間二つの値のうちの第１の値を
独占的に呈する場合には、次の零ベクトルが二つの値の
うちの第２の値により形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は負荷を付勢するため
の回路装置に関するものである。
【０００２】米国特許明細書第4,626,763 号は、可変周
波数の、且つチョッパパルスの矩形信号の関数として、
電動機の速度を制御するための電動機制御装置を記載し
ている。この装置においては、三相電動機が、電動機速
度に対応する基本周波数と可変幅の重畳されたパルスと
を有する矩形波により形成された矩形電圧により付勢さ
れる。これらの矩形電圧は、周波数が電動機の周波数す
なわち電動機回転速度の６倍に対応する第１矩形信号か
ら、及び周波数が第１信号の周波数に対して高い第２信
号から引き出される。この時生じる電圧は、第１信号の
毎回２個のパルスの間の時間間隔のうちの幾らかにおい
て連続的に一定値を有し、且つこれらの時間間隔のうち
の他の時間間隔において高周波数矩形パルスとして変化
する。
【０００３】三相電動機の各相を横切る電圧の時間の関
数として対応する変動を有する類似の装置が、米国特許
明細書第4,602,201 号にも記載されている。
【０００４】
【従来の技術】前記の文書内に開示された回路装置にお
いては、第１信号の周波数が駆動されている三相電動機
の速度を決定する。第１信号の周波数はそれ故に電動機
の所望の又は現行の速度に従って変えられる。低速に対
してはこれが第１信号の低周波数、及び従ってこの信号
を形成するパルスの間の大きい時間間隔に帰着する。同
様に、電動機各相を横切る個別の電圧は一定電圧値を有
する大きい時間間隔を有する。しかしながら、速度が影
響されること無しに、電動機動作が影響されないこれら
の時間間隔を低減することが望ましいであろう。
【０００５】英国特許公開明細書第2,142,194 号から、
三相同期電動機用供給電圧の高調波内容を変えるため
に、及び特に、低速における低次高調波の負効果を低減
するために、矩形供給電圧の各半サイクルの始まりにお
いて及び終端に向かってパルス変調を適用し、且つそれ
に加えて、矩形電圧のパルスの中央において電圧チョッ
ピングを適用することが知られている。これは三相電動
機の矩形供給電圧における一定電圧間隔の全面的な低減
になるばかりでなく、全面的電圧波形の変化にもなる。
【０００６】しかしながら、電力インバータを具える回
路装置によって負荷が付勢される場合には、所定の運転
条件のもとで、所定の極性の一定電圧が所定の期間を越
えて負荷の端子へ印加されることが起こり得る。それで
前記の時間間隔に対して所定の極性のこの一定電圧の供
給を制限することが望まれる場合には、電圧値の変動
は、望ましくない方法で変えられる負荷へ印加されるよ
うな電圧波形を生じるだろう。例えば、付勢されるべき
三相電動機の充分低い速度においては、高速における電
圧から制御されない量へ逸れる電圧変化が生じるだろ
う。特に高速に対する電圧変化が電動機の最良運転条件
に対して寸法決めされていた場合には、例えば望ましく
ない高調波の内容を最小化するために又は望まれない過
渡効果を低減するために、これらの最良運転条件が低速
においては厳しく妨害され得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】あらゆる運転条件のも
とで、運転が損なわれること無く、負荷の端子上の電圧
が所定の期間を越えて所定の電圧値に維持されることを
防止する、負荷を付勢するための回路装置を提供するこ
とが、本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるとこの目的
は、ｎ個の分枝を具えている電力インバータを介してｎ
個の端子を有する負荷を付勢するための回路装置によっ
て達成され、その回路装置では負荷の端子のうちの１個
が各分枝により電圧源の第１又は第２端子へ任意に接続
でき、その結果としてｎ個の成分を有する電圧ベクトル
が負荷へ印加され、その成分がこの電源の端子上に電圧
源により作り出される電圧値により構成される２個の値
を各々呈し得て、その装置は電圧ベクトルのｎ個の成分
がそれにより所定の時間系列で二つの可能な値へ設定さ
れ得る制御回路を具えており、それで前記電圧ベクトル
がｎ個の成分全部が規則正しく戻る時間間隔において
（零ベクトルと呼ばれる）同じ値を呈する時間の所定の
関数に従い、電圧ベクトルの成分のうちの少なくとも１
個が所定の期間に対して二つの値のうちの第１の値を独
占的に呈する場合には、その次の零ベクトルは二つの値
のうちの第２の値により形成されている。
【０００９】本発明による回路装置は広く多様の種類の
多相負荷に対して一般的に用いられ得る。それは可変速
度多相駆動の電源に特に適している。最も重要な要求は
その時正規の時間間隔で零ベクトルが立ち返ることであ
る。これは電圧ベクトルの全部の成分、すなわち負荷端
子上に現れる全部の電圧が、同じ値を呈することを意味
する。この条件が起こる時間間隔において、負荷が従っ
て全部の負荷の端子に対して短絡される。その場合には
どの電源端子を介してこの短絡が作り出されるかは無関
係である。従って、それは所望の電源端子を介して、す
なわち電圧ベクトルの成分の二つの値のうちの所望の値
を介して作り出され得る。電圧ベクトルの全部の成分に
対して、負荷の運転がそれにより影響されること無く、
それが二つの値のうちの一つを独占的に呈し得る間の時
間間隔を効果的に制限することがかくして可能である。
特に、それはいかなる望まれない高調波又は過渡効果も
生じない。
【００１０】本発明の好ましい使用は、電圧ベクトルの
ｎ個の成分のうちの少なくとも幾つかが、時間の関数と
して一時的にパルス幅変調される場合に得られる。この
時この関数のうちの少なくとも個別のパルスが定期的に
戻る時間間隔を形成し、その時間間隔内で好適に零ベク
トルが起こる。特に適する使用の分野は、電圧ベクトル
のｎ個の成分のうちの全部でないものがパルス幅変調さ
れる場合に得られ、その場合には随意に幾つかの成分が
主として又は連続的にパルス幅変調され、且つ他の成分
は少しだけパルス幅変調されるか又は全くパルス幅変調
されなくてもよいが、代案として、連続する全部の成分
が所定の期間内に所定の系列で交互にパルス幅変調され
てもよいが、他の期間内に一定であってもよい。本発明
による負荷を付勢するためのいろいろな異なる変形を使
用することが可能であるので、これは本発明による回路
装置に対する使用の非常に広い分野に帰着する。
【００１１】本発明による回路装置が使用される有利な
場合においては、電圧源の第１端子が本質的に成分の二
つの値のうちの第１の値として高電圧値を導き、且つ電
圧源の第２端子は成分の二つの値のうちの第２の値とし
て大地電位を導く。電圧値のこの選択は本発明による回
路装置の一実施例に特に適しており、それは電力インバ
ータの各分枝が２個の半導体スイッチを含み、それらの
うちの第１の半導体スイッチは電圧源の第１端子と負荷
の関連する端子との間に配置され、それらのうちの第２
の半導体スイッチは負荷の関連する端子と電圧源の第２
端子との間に配置されて、各半導体スイッチに対して駆
動回路が設けられ、且つ電力インバータの一つの分枝の
駆動回路が共通駆動供給電圧源から付勢され、その電圧
源へ第１半導体スイッチの（第１）駆動回路がダイオー
ドを介して接続され且つ第２半導体スイッチの（第２）
駆動回路が直接接続されていることを特徴としている。
この装置は非常に簡単な構造のものであり且つそれ故に
大量生産品に使用するのに好都合である。それで本発明
は効果的な且つ信頼できる駆動を非常に安価な手段を用
いて得ることを可能にする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１において参照符号１は第１端
子２と第２端子３とを有する電圧源の参照符号である。
原則として、この電圧源はそれの端子２，３間に大きさ
U0の直流電圧を導く。第２端子３は大地へ接続され且つ
それ故に大地電位０にある。電圧源１の第１端子は従っ
て高電圧値U0にある。
【００１３】図１は更に電力インバータ４と負荷５を形
成する電動機とを図式的に示している。負荷５は、各々
が電力インバータ４の関連する分枝41, 42, 43へ接続さ
れたｎ＝３の数の端子51, 52及び53を有している。各分
枝41, 42及び43により負荷５の関連する端子51, 52又は
53が電圧源１の第１端子２又は第２端子３へ任意に接続
され得る。図１においては電力インバータ４の分枝41,
42, 43がそれ故にスイッチとして各々図式的に示されて
いる。電圧U1, U2及びU3が電力インバータ４の分枝41,
42, 43を介して負荷５のそれぞれの端子51, 52及び53へ
印加される。これらの電圧U1, U2, U3は、一般化された
形で複数の成分を具え、漠然としてｎ個の成分U1, U2,
U3，…，Unを具える電圧ベクトルを表現している。これ
らの成分は各々が、電圧源１によりそれの端子２，３上
で作り出される電圧値U0及び０により形成される、二つ
の異なる値を呈し得る。分枝41, 42, 43‐一般に4nまで
‐内のスイッチが、所定の電圧ベクトルが所定の時間系
列で負荷５へ印加されるような、すなわち電圧ベクトル
のｎ個の成分がこの所定の時間系列でそれらの二つの可
能な値０及びU0へ設定され得るような、図１に示されて
いない、制御回路による方法で設定され得る。かくし
て、電圧ベクトルは時間の所定の関数である。
【００１４】図２は、図１において負荷５を付勢するた
めの信号波形の図の系列を示している。これらの信号波
形は上述の制御回路によって処理又は発生され得る。そ
のような回路の例は導入部分において述べた米国特許第
4,626,763 及び4,602,201 号に見出され得て、それらは
ここに参考として組み込まれる。それ故に、本実施例の
記載はそのような制御回路の構造と動作との詳細な記載
は含まない。
【００１５】負荷５を形成する電動機の制御は図2a) に
示され、且つ電動機の回転周波数の６倍（最も簡単な場
合）に対応する周波数を有するような矩形信号に基づい
ている。電動機５の回転周波数を規定するこの第１信号
S1が、電動機５の一つの回転周期Ｔを６個の等しい時間
間隔に分割し、それは第１信号S1の立ち上がり縁におい
て開始し、その縁は瞬時t0〜t5に対応し、瞬時t6は回転
周期Ｔの終端に対応する。図２に示された図形では文字
ｔが時間軸を示している。
【００１６】図2b) は第２信号S2の時間における変動を
示しており、その第２信号も矩形であり、それの周波数
は第１信号S1の周波数に対して高い。TS2 は第２信号S2
の周期であり且つATS2はこの周期TS2 内のパルス持続期
間である。第２信号S2の周波数は電動機５の運転条件と
無関係に、すなわち第１信号の周波数に無関係に一定値
に維持される。しかしながら、第２信号S2のパルス持続
期間ATS2はパルス幅変調され得て、すなわち、要求によ
り、０とTS2 との間で変えられ得る。これが電圧ベクト
ルU1, U2, U3に対する時間変化を得るために働き、それ
は導入部分に引用された文献に詳細に記載されている。
簡単化のために図２は、パルス持続期間ATS2と周期TS2
との間に一定の比率、すなわち衝撃係数を有する信号波
形のみを引用している。
【００１７】本来知られた方法でパルス幅変調回路が前
記の二つの信号S1及びS2から、成分P1, P2, P3（一般に
Pnまで）を有する信号ベクトルを形成し、それらの成分
が図2c), 2d)及び2E) に時間の関数として示されてい
る。これらの信号P1, P2, P3によって、図１における電
力インバータ４の分枝41, 42及び43が、電力インバータ
４の関連する分枝41, 42又は43がそれへ接続される負荷
５のそれぞれの端子51,52又は53を、高信号レベルが信
号P1, P2及びP3のうちの一つ内に起こる場合に電圧源１
の第１端子２へ接続し、且つ信号P1, P2及びP3の低レベ
ルの場合には第２端子３へ接続するような方法で、制御
され得る。従って、信号ベクトルP1, P2，P3は三相シス
テムに対応する電圧ベクトルU1, U2, U3を負荷５を横切
って作り出し得る。本例においては、信号ベクトルの成
分P1, P2，P3は第２信号S2の形状に従った間隔において
のみ脈動するが、他の時間間隔においては一定である。
例えば、信号ベクトルの第１成分P1及び従って負荷５を
横切る電圧ベクトルの第１成分としての電圧U1は、瞬時
t0とt1との間の第１時間間隔において一定値を有し、t1
とt2との間の時間間隔においてS2に従って脈動し、t2と
t3との間で一定の高値を有し、t3とt4との間で一定の低
値を有し、t4とt5との間で再び脈動し、且つt5とt6との
間で一定の低値を有する。連続して脈動する形と比較し
て、この信号波形は時間の単位当たりのスイッチング動
作の数がより小さいと言う利点を有し、その結果として
電力インバータ分枝41, 42, 43内に一層小さいスイッチ
ング損失しか生じない。
【００１８】信号P1，…及び、従って、電圧U1，…は一
定値を有する時間間隔であって、その間隔は第２信号S2
の周期TS2 と比較して長く、電動機５の低回転周波数の
場合に望ましくなく延ばされ得る。それでこれらの時間
間隔内で少なくとも部分的に信号ベクトル又は電圧ベク
トルの関連する成分の値を変えることが望ましいであろ
う。これに対する動作及び設計の理由は多様であり得
て、これの一例が図３及び図４を参照して以下に説明さ
れるであろう。この例は、しかし図２の例もまた電圧ベ
クトルU1, …の成分のうちの少なくとも一つが瞬時t0〜
t6により制限された時間間隔内で所定の期間を越えて高
値U0を呈する場合に基づいている。本発明の目的に従っ
て、電圧ベクトルU1, …の前記の成分はそれで、それに
より起こされる電圧ベクトルU1, …の変化が負荷５の端
子51, 52, 53の間の電圧の変化へ導くこと無しに、遅く
ともこの所定の期間の終了の後に低値０を少なくとも部
分的に呈しなくてはならない。図2i) は、電動機５の端
子51, 52, 53の間の電圧のうちの一つに対する例とし
て、第２端子52と第３端子53との間の電圧U2とU3との差
を示している。t0とt1との間の時間間隔における図2e)
中のP3の信号波形の中断がこの範囲における図2i) の電
圧波形の変化へ導くことは明らかである。しかしなが
ら、そのような変化は望ましくない。
【００１９】本発明に従って、図２にZSP で指定されて
いる所定の期間の終了の後に、電圧ベクトルU1, …の次
の零ベクトルが反転される。この零ベクトル、すなわち
電圧ベクトルの全部の成分U1, …が同じ値を呈する電圧
ベクトルU1, …の状態が、電圧ベクトルの全部の成分U
1, …が高値を呈する場合に、瞬時t0とt1との間の時間
間隔内に常に起こるだろう。この時間間隔内では成分U3
も絶えず高値U0を有するので、零ベクトルは電圧U2の各
パルスにおける高値U0と共に現れるだろう。所定の期間
ZSP の終了の後にこの出現は時間間隔Z1中に行われるだ
ろう。この零ベクトルを反転することにより、電圧ベク
トルの全部の成分U1, …が時間間隔Z1の間に低値０へ変
換される。図2f), 2g)及び2h) において、これは電圧ベ
クトルの成分U1, …に対して示されている。図2i) から
明らかなように、この変換は負荷５の端子51, 52及び53
を介する電圧に対する変化を意味しない。
【００２０】瞬時t1とt2との間の時間間隔においては、
電圧ベクトルの成分U2とU3とは絶えず低値を呈し、一方
U1は第２信号に従って高値U0と低値０との間を切り換え
られる。かくして、第２信号S2の周波数に対応する反復
周波数により規則正しく戻る時間間隔内に、電圧源１の
第２端子３上の低電圧値０を介して、この時間間隔に零
ベクトルが形成される。零電圧が生じるこれらの時間間
隔の間の空間が所定の期間ZSP より小さいので、零ベク
トルは瞬時t1とt2との間では反転されない。
【００２１】同じことが瞬時t5とt6と同様に瞬時t3とt4
との間の時間間隔へも適用される。反対に、瞬時t4とt5
と同様に瞬時t2とt3との間の時間間隔においては、所定
の期間ZSP よりも長い時間に対して、絶えず高値がそれ
ぞれ成分P1及びP2とP2及びP3との中に生じる。結果とし
て、零ベクトルがこれらの時間間隔中に、すなわち図２
においてZ2及びZ3の印を付けられた時間間隔中に再び反
転される。
【００２２】図３にブロック図式に示された実施例は、
本発明による回路装置を用いた多相電動機用の電源であ
る。図１及び２を参照してすでに記載された項目は同じ
参照符号を再び付してある。制御回路６は、第１入力端
子７を介して制御回路６へ第２信号S2を供給する第１信
号源８へ接続されている。第１信号S1が第２入力端子９
を介して制御回路６へ印加される。制御段10においてこ
の第１信号が電動機５の所望の速度を代表し且つ名目値
入力端子11を介して制御段10へ印加される名目値信号か
ら、及び電動機５へ接続された回転位置センサ12から得
られ且つ実際値入力端子13を介して制御段10へ印加され
る実際値信号から引き出される。制御回路６へ印加され
る信号(7) の衝撃係数もまた、電動機特性に従って所望
の電動機速度(11)に依存して変えられるだろう。この制
御回路６は電力インバータ制御端子21, 22, …, 2nを介
して電力インバータ４へ接続されている。各電力インバ
ータ制御端子21, 22, …, 2nは、図１においては三相電
動機５に対して非常に図式的に、図４においては一般例
に対して詳細に示されているように、電力インバータ４
の分枝41, 42, …, 4nのうちの一つと関連している。図
４に示された電力インバータ４は、それの分枝41, 42,
…, 4nの各々内に、電圧源１の第１端子２と第２端子３
との間に直列に配設されたトランジスタの主電流路を有
する、それぞれ２個の負荷トランジスタ411, 421、412,
422、…、41n, 42nを含んでいる。負荷トランジスタ41
1, 421、…が電力インバータ４用の半導体スイッチを形
成し、毎回それらのうちの第１のトランジスタが電圧源
１の第１端子２と負荷５の関連する端子51, …との間に
配設され、第２のトランジスタが負荷５の端子51, …と
電圧源１の第２端子３との間に配設されている。負荷ト
ランジスタ411, 421, …の各々が、出力端子が関連する
負荷トランジスタ411, 421, …の制御端子へ接続されて
いる関連する駆動回路431, 441、432, 442、…、43n, 4
4nを有している。各分枝41, 42, …, 4nのそれぞれの駆
動回路431, 441、432, 442、…、43n, 44nが、各々高い
逆電圧に対して寸法決めされた電力インバータ451, 45
2, …, 45nを介して相互に接続されたそれらの入力端子
を有し、第２負荷トランジスタ421,422, …, 42n 用の
第２駆動回路441, 442, …, 44n は関連する電力インバ
ータ制御端子21, 22, …, 2nへ接続されたそれらの入力
端子を有している。第１駆動回路431, 432, …, 43n が
各々、負荷５の関連する端子51, 52, …，5nへ、すなわ
ち関連する負荷トランジスタ411, 421、412, 422、…、
41n, 42nの主電流路の間の結合点へも接続された、それ
らの供給電圧端子461, 462, …, 46n のうちの第１の端
子を有している。同様に、第２駆動回路441, 442，…,
44n が各々電圧源１の第２端子３へ接続された、それら
の第１供給電圧端子471, 472, …, 47nを有している。
各第２供給電圧端子491, 492, …, 49n が共通駆動供給
電圧源15の第１端子14へ接続されており、その電圧源の
第２端子16が電圧源１と一緒に大地電位０へ結合されて
いる。その上、電力インバータ４の各分枝41, 42, …,
4n内のダイオード31, 32, …, 3nが、駆動供給電圧源15
の第１端子14をそれぞれの分枝と関連する第１駆動回路
431, 432, …, 43n の第２供給電圧端子481, 482,…，4
8n へ接続している。各駆動回路431, 441、432, 442、
…、43n, 44nの第１及び第２供給電圧端子は、それぞれ
の供給コンデンサ511, 521、512, 522、…、51n, 52nを
介して互いに接続されている。かくして、本実施例にお
いては電力インバータ４の分枝41, 42, …, 4nの駆動回
路431, 441、432, 442、…、43n, 44nのみならず、全部
の駆動回路が共通駆動供給電圧源15からそれらの電源を
受け取る。
【００２３】図４に示された電力インバータの実用版に
おいては、各分枝41, 42, …, 4nの駆動回路431, 441、
432, 442、…、43n, 44nは普通の、好適に集積された装
置を組み合わされてもよい。全部の駆動回路431 が唯一
の駆動供給電圧源15を必要とし、それが供給電圧Uvを供
給する。これが大幅に電力インバータ４用の電源を単純
化する。原則として、電圧Uvは電圧値U0よりも小さくて
よい。電力インバータ４の分枝41, 42, …, 4nにおいて
第１負荷トランジスタ411, 412, …, 41n が導通し、且
つ従って第２負荷トランジスタ421, 422, …, 42n がカ
ットオフされている間隔においては、関連するダイオー
ド31, 32, …，3nもカットオフされ且つ第１駆動回路43
1, 432, …, 43n が駆動供給電圧源15から絶縁されてい
る。この時第１駆動回路431, 432, …, 43n は接続され
た供給コンデンサ511, 512, …，51n により付勢され
る。第１負荷トランジスタ411, 412, …, 41n が今や所
定の期間ZSP を越えて連続的に導通のままであり、且つ
結果として、供給コンデンサ511, 512, …，51n はこの
期間ZSP の間再充電されない場合には、第１駆動回路43
1, 432, …, 43n 用の供給電圧は許容できる最低値の下
へ減少し得る。それで関連する供給コンデンサ511, 51
2, …，51n を再充電することが必要である。この目的
のために、電力インバータ４の関連する分枝41, 42,
…，4nの第２負荷トランジスタ421, 422, …, 42n がタ
ーンオンされねばならず、関連する第１負荷トランジス
タ411, 412, …, 41n がターンオフされねばならない。
図２を参照して説明された本発明はこれを保証し、且つ
またこのスイッチング動作が負荷５上に影響しないこと
を確実にする。
【００２４】図４は図１との関係を図解するために電力
インバータ４の第ｎ分枝4nの符号化された等価図面を示
している。
【００２５】図３は本発明による回路装置に対する実施
例の一例を示しており、それによって図2f〜2hに示され
た信号波形が発生され得て、且つそれは図４に示された
電力インバータ４と一緒に用いられ得る。図３に示され
た制御回路６はパルス幅変調回路17を具え、その変調回
路は、導入部分において引用された文献から既知の方法
で、制御回路６の入力端子７及び９を介してその回路へ
印加される信号から図2c〜2eに示された信号ベクトルP
1, P2, …, Pnを引出し、且つ信号出力端子171,172,
…, 17n でその信号ベクトルを引き渡す。各信号出力端
子171, 172, …,17n はそれぞれの排他的ORゲート71, 7
2, 〜, 7nの第１入力端子61, 62, 〜, 6nへ接続されて
おり、排他的ORゲートの出力端子81, 82, …, 8nは電力
インバータ４の分枝41, 42, …，4nの電力インバータ制
御端子21, 22, …, 2nへ接続されており、その制御端子
へ信号ベクトルP1, P2, …, Pnの関連する成分P1, P2,
…,Pnが印加されるはずである。排他的ORゲート71, 72,
〜, 7nはそれらの第２入力端子91, 92, …, 9nを介し
て制御され得る位相反転器として働く。第２入力端子9
1, 92, …, 9nを介して印加される信号に依存して、信
号ベクトルP1, P2, …,Pnが反転されたか又は反転され
ない形で伝達される。
【００２６】パルス幅変調回路17の信号出力端子171, 1
72, 〜, 17n はORゲート18の入力端子181, 182, …, 18
n とAND ゲート19の入力端子191, 192, …, 19n へも接
続されている。ORゲートの出力端子180 において、ORゲ
ート18が信号ベクトルの成分P1, …のうちの少なくとも
１個が高値を有するかどうかの情報を有する信号を作り
出す。ORゲート18の出力端子180 が計数器100 のイネー
ブル入力端子を形成して、それにクロック入力端子101
を介して制御回路６の第１入力端子７からの第２信号S2
が印加される。イネーブル入力端子 (又はORゲート18の
出力端子180)が信号ベクトルP1, …, Pnの成分のうちの
少なくとも１個が高値を有することを示す信号を導く限
り計数器100 が第２信号S2のパルスを計数する。所定の
期間ZSPを形成する周期TS2 の数に対応する計数Ｎが達
成された場合に、計数器100 がデコーダ回路102 を介し
てAND ゲート19の別の入力端子20へ論理高レベルの信号
を供給する。電圧源１の第１端子２上の高電圧値U0を介
して形成される次の零ベクトルが現れた場合には、すな
わち信号ベクトルの全部の成分P1, …が高値を呈した場
合には、論理高レベルのもう一つの信号がAND ゲート19
の出力端子190 上に現れる。これが排他的ORゲート71の
第２入力端子91, …へ印加され、その際にこのゲートが
印加された零ベクトルを反転する。
【図面の簡単な説明】
【図１】直流電圧源によって付勢される三相電動機の基
本的回路図を示している。
【図２】図１に関係する幾つかの信号波形を示してい
る。
【図３】実施例の一例を示している。
【図４】本発明と共に使用するための電力インバータを
詳細に示している。
【符号の説明】
１ 電圧源 ２ 第１端子 ３ 第２端子 ４ 電力インバータ ５ 負荷を形成する電動機 ６ 制御回路 ７ 第１入力端子 ８ 信号源 ９ 第２入力端子 10 制御段 11 入力端子 12 回転位置センサ 13 実際値入力端子 14 共通駆動供給電圧源の第１端子 15 共通駆動供給電圧源 16 共通駆動供給電圧源の第２端子 17 パルス幅変調回路 18 ORゲート 19 AND ゲート 20 AND ゲートの別の入力端子 21, 22, …, 2n 電力インバータ制御端子 31, 32, …, 3n 電力インバータの各分枝内のダイオー
ド 41, 42, 43, …, 4n 電力インバータの分枝 51, 52，53, …, 5n 負荷の端子 61, 62, 〜, 6n 排他的ORゲートの第１入力端子 71, 72, 〜, 7n 排他的ORゲート 81, 82, …, 8n 排他的ORゲートの出力端子 91, 92, …, 9n 排他的ORゲートの第２入力端子 100 計数器 101 クロック入力端子 102 デコーダ回路 171, 172, …, 17n 信号出力端子 180 ORゲートの出力端子 181, 182, …, 18n ORゲートの入力端子 190 AND ゲートの出力端子 191, 192, …, 19n AND ゲートの入力端子 411, 412, …, 41n 第１負荷トランジスタ 421, 422, …, 42n 第２負荷トランジスタ 431, 432, …, 43n 第１駆動回路 441, 442, …, 44n 第２駆動回路 451, 452, …, 45n 電力インバータ 461, 462, …, 46n 第１駆動回路の供給電圧端子 471, 472, …, 47n 第２駆動回路の第１供給電圧端子 481, 482, …，48n 第１駆動回路の第２供給電圧端子 491, 492, …, 49n 第２駆動回路の第２供給電圧端子 511, 512, …，51n, 521, 522, …，52n 供給コンデ
ンサ ATS2 第２信号S2のパルス持続期間 P1, P2, P3，Pn 信号 S1 電動機の回転周波数を規定する第１信号 S2 第２信号 Ｔ 電動機の回転周期 ｔ 時間軸 t0〜t6 瞬時 TS2 第２信号S2の周期 ０ 大地電位 U0 高電圧値 U1, U2, U3，…，Un 電圧及び電圧ベクトル Uv 供給電圧 Z1, Z2, Z3 時間間隔 ZSP 所定の期間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ｎ個の分枝を具えている電力インバータ
    を介してｎ個の端子を有する負荷を付勢するための回路
    装置であって、負荷の端子のうちの１個が分枝の各々に
    より電圧源の第１又は第２端子へ任意に接続でき、その
    結果としてｎ個の成分を有する電圧ベクトルが負荷へ印
    加され、その成分がこの電源の端子上に電圧源により作
    り出される電圧値により構成される二つの値を各々呈し
    得て、その装置は電圧ベクトルのｎ個の成分がそれによ
    り所定の時間系列で二つの可能な値へ設定され得るの
    で、前記電圧ベクトルがｎ個全部の成分が規則的に戻る
    時間間隔内に（零ベクトルと呼ばれる）同じ値を呈する
    所定の時間の関数に従い、電圧ベクトルの成分のうちの
    少なくとも１個が時間の所定の期間の間二つの値のうち
    の第１の値を独占的に呈する場合には、次の零ベクトル
    が二つの値のうちの第２の値により形成される、負荷を
    付勢するための回路装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の回路装置において、電圧
    ベクトルのｎ個の成分のうちの少なくとも幾つかは、時
    間の関数として一時的にパルス幅変調されることを特徴
    とする、負荷を付勢するための回路装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の回路装置におい
    て、電圧源の第１端子は本質的に成分の二つの値のうち
    の第１の値として高電圧値（U0）を導き、且つ電圧源の
    第２端子は成分の二つの値のうちの第２の値として大地
    電位（０）を導くことを特徴とする、負荷を付勢するた
    めの回路装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の回路装置において、電力
    インバータの各分枝が２個の半導体スイッチを含み、そ
    のうちの第１のスイッチは電圧源の第１端子と負荷の関
    連する端子との間に配置され、そのうちの第２のスイッ
    チは負荷の関連する端子と電圧源の第２端子との間に配
    置されて、各半導体スイッチに対して駆動回路を設けら
    れ、且つ電力インバータの一つの分枝の駆動回路は共通
    駆動供給電圧源から付勢され、その電圧源へ第１半導体
    スイッチの（第１）駆動回路がダイオードを介して接続
    され、且つ第２半導体スイッチの（第２）駆動回路は直
    接に接続されたことを特徴とする、負荷を付勢するため
    の回路装置。
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