JPH09149660A - Ｐｗｍ制御インバータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２相変調時の出力波形歪を低く抑えることが
でき、また、ＰＷＭ信号の最小パルス幅を確実に確保す
ることのできるＰＷＭ制御インバータの制御装置を提供
する。 【解決手段】 電圧基準発生器(1) が３相の電圧基準Ｖ
_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* を発生し、スイッチング休止指令
発生器(4) が電圧基準に対応させてインバータのスイッ
チングを休止するスイッチング休止指令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ
_W ，Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z を発生すると、電圧基準補正器
(8) はスイッチング休止指令を有する相の該当区間でス
イッチングを休止すると共に、他の相の該当区間で入力
した電圧基準を補正し、スイッチング休止区間が存在し
ない区間では電圧基準発生器の３相分の電圧基準をその
まま出力して補正電圧基準Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W
^*** を作り、比較器(3) がこの補正電圧基準と搬送波発
生器(2) の搬送波ｈとの大小比較をしてＰＷＭ制御信号
を作る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三角波との比較に
よるＰＷＭ制御インバータの制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】直流から交流に変換するＰＷＭ制御イン
バータ装置は、モータ駆動用、無停電電源、周波数変換
などに使用されている。これらのＰＷＭ制御インバータ
装置では、目的の出力波形を得るために、ＰＷＭ制御イ
ンバータを構成する各半導体スイッチのターンオンおよ
びターンオフのタイミングを制御する。このターンオン
およびターンオフのタイミングを作る手段として、三角
波との比較によるＰＷＭ制御信号を作る方法がある。

【０００３】図１８は三角波比較ＰＷＭ制御のゲート信
号の作成回路を示したものである。同図において、１は
電圧基準発生器、２は搬送波発生器、３は比較器であ
る。また、θは位相基準、Ｖ^* は変調率、Ｖ_U ^* ，Ｖ_V
^* ，Ｖ_W ^* は電圧基準、ｈは三角波搬送波、Ｇ_U ，
Ｇ_V ，Ｇ_W はＰＷＭ出力信号である。電圧基準発生器１
は変調率Ｖ^* 、位相基準θより、電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V
^* ，Ｖ_W ^* を出力する。Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* は変調
率Ｖ^* 、位相基準θにより、（１）式のように定義す
る。 Ｖ_U ^* ＝Ｖ^* ×ｓｉｎ（θ） Ｖ_V ^* ＝Ｖ^* ×ｓｉｎ（θ＋２×π／３） Ｖ_W ^* ＝Ｖ^* ×ｓｉｎ（θ＋２×π／３） ……（１） 搬送波発生器２は、スイッチング周波数で周期的に変化
する三角波搬送波ｈを出力する。ただし、搬送波ｈは
（２）式の範囲を取るものとする。 −１＜ｈ＜＋１ ……（２） 比較器３は、電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* と搬送波
ｈを比較し、前者が大きいときは＋１、それ以外は−１
となるＰＷＭ出力信号Ｇ_U ，Ｇ_V ，Ｇ_W を出力する。

【０００４】図１９は電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^*
と搬送波ｈとの関係、並びに、ＰＷＭ出力信号Ｇ_U ，Ｇ
_V ，Ｇ_W の波形を示したものである。３相ＰＷＭ制御イ
ンバータ装置の交流出力をトランスを介して負荷に接続
している場合や、負荷が誘導電動機のときは、インバー
タの各相の出力波形は重要ではなくなるため、線間で電
圧を制御する方法が一般的である。線間で電圧を制御す
る方式として、３相のうち、１相のスイッチングを休止
して、残りの２相でＰＷＭ制御を行う２相変調がある。

【０００５】図２０は２相変調の電圧基準発生回路の構
成例である。同図において、２４は相選択器、２５は２
相変調補正器であり、そのほかの要素は図１８の同一番
号を付けたものに対応する。また、Ａは相選択指令、Ｖ
_U ^**，Ｖ_V ^**，Ｖ_W ^**は２相変調電圧基準である。相選
択指令Ａと位相基準θの関係を（３）式で表す。 Ａ＝ｆｌｏｏｒ（３×θ／π） ……（３） ただし、ｆｌｏｏｒ（ｘ）はｘを超えない最大の整数で
ある。

【０００６】２相変調補正器２５は、Ａの値と併せて各
部の波形を示す図２１のように、（３）式の相選択指令
Ａを入力し、２相変調電圧基準Ｖ_U ^**，Ｖ_V ^**，Ｖ_W ^**
を出力する。２相変調電圧基準Ｖ_U ^**，Ｖ_V ^**，Ｖ_W ^**
は相選択指令により（４）式のようになる。 Ａ＝０のとき Ｖ_U ^**＝Ｖ_U ^* −Ｖ_V ^* −１ Ｖ_V ^**＝ −１ Ｖ_W ^**＝Ｖ_W ^* −Ｖ_V ^* −１ Ａ＝１のとき Ｖ_U ^**＝ ＋１ Ｖ_V ^**＝Ｖ_V ^* −Ｖ_U ^* ＋１ Ｖ_W ^**＝Ｖ_W ^* −Ｖ_U ^* ＋１ Ａ＝２のとき Ｖ_U ^**＝Ｖ_U ^* −Ｖ_W ^* −１ Ｖ_V ^**＝Ｖ_V ^* −Ｖ_W ^* −１ Ｖ_W ^**＝ −１ Ａ＝３のとき Ｖ_U ^**＝Ｖ_U ^* −Ｖ_V ^* ＋１ Ｖ_V ^**＝ ＋１ Ｖ_W ^**＝Ｖ_W ^* −Ｖ_V ^* ＋１ Ａ＝４のとき Ｖ_U ^**＝ −１ Ｖ_V ^**＝Ｖ_V ^* −Ｖ_U ^* −１ Ｖ_W ^**＝Ｖ_W ^* −Ｖ_U ^* −１ Ａ＝５のとき Ｖ_U ^**＝Ｖ_U ^* −Ｖ_W ^* ＋１ Ｖ_V ^**＝Ｖ_V ^* −Ｖ_W ^* ＋１ Ｖ_W ^**＝ ＋１ ……（４） 比較器３の動作は、電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* の
代わりに２相変調電圧基準Ｖ_U ^**，Ｖ_V ^**，Ｖ_W ^**を使
うことを除いて図１８と同じである。上記例では相選択
指令Ａを位相基準θのみで作成したが、負荷電流位相や
素子発熱温度などからスイッチング休止指令を作ること
もある。

【０００７】インバータを構成する主スイッチに充放電
型スナバ回路を接続しているときや、共振回路によるソ
フトスイッチングを行っている場合、ＰＷＭパルス幅
を、特定の値以上に設定する必要がある（以後、この特
定の値を最小パルス幅と言う）。通常、充放電型スナバ
回路を用いる場合は、最小パルス幅として、スナバ抵
抗、スナバコンデンサの積で表される時定数の３〜５倍
を設定する。また、共振回路によるソフトスイッチング
を行う場合には、最小パルス幅を共振回路の最大動作時
間に設定する。

【０００８】最小パルス幅を確保する方法として、図２
２に示すように、電圧基準に設定禁止区間を設ける方法
がある。搬送波の周期をＴ_O として、最小パルス幅をＴ
_M とすると、設定禁止幅Ｘを（５）式のように設定す
る。 Ｘ＝Ｔ_M ／Ｔ_O ……（５） 電圧基準を、電圧基準設定範囲内に設定することによ
り、Ｔ_M 以上の最小パルス幅を確保できる。

【０００９】図２３は中性点クランプ式インバータにお
ける三角波比較ＰＷＭ制御のゲート信号作成回路を示し
たものである。同図において、１８は搬送波発生器、１
９は比較器であり、そのほかの要素は図１８の同一番号
を付けたものに対応する。また、ｈ₁ は上側（正極側）
搬送波、ｈ₂ は下側（負極側）搬送波、Ｇ_U1，Ｇ_V1，Ｇ
_W1，Ｇ_U2，Ｇ_V2，Ｇ_W2はＰＷＭ出力信号である。

【００１０】搬送波発生器１８は、スイッチング周波数
で周期的に変化する２つの三角波搬送波ｈ₁ ，ｈ₂ を出
力する。ただし、搬送波はｈ₁ ，ｈ₂ は（６）式の範囲
を取るものとする。 ０ ＜ ｈ₁ ＜ ＋１ −１ ＜ ｈ₂ ＜ ０ ……（６） 比較器１９は、図２４に示したように、電圧基準
Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* と搬送波ｈ₁ ，ｈ₂ とを比較
し、ＰＷＭ出力信号Ｇ_U1，Ｇ_V1，Ｇ_W1，Ｇ_U2，Ｇ_V2，Ｇ
_W2を出力する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】２相変調は、スイッチ
ングを休止する区間があるため、インバータを構成する
スイッチのスイッチング回数を減らすことができ、スイ
ッチング損失を減らすことができる。しかしながら、図
２１に示したように２相変調を行うと、スイッチングを
休止する相を切り換えるとき、電圧基準の不連続性か
ら、切り換え時に波形が大きく歪むことがある。

【００１２】さらに、図２２に示したように最小パルス
幅を設定している場合でも、２相変調によるスイッチン
グ休止を行う場合、スイッチングを休止するタイミング
によっては最小パルス幅を確保できないことがある。例
えば、図２５に示したように、設定禁止区間の搬送波ｈ
と電圧基準Ｖ_U ^* とが交わるように設定すると、設定禁
止区間を設けていてもパルス幅が最小パルス幅設定値よ
りも狭いパルスＴ_M が発生する。充放電型スナバ回路を
備えた構成で、このように非常に狭いパルスが発生する
と、スナバ回路が正常に動作しなくなり素子を破壊する
ことがある。

【００１３】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、第１の目的は２相変調時の出力波形歪
を抑えることにある。本発明の第２の目的はＰＷＭ信号
の最小パルス幅を確実に確保することにより素子破壊を
未然に防ぐことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の装置
は、３相の電圧基準と、これよりも周波数が充分に高い
三角波搬送波とに基づいてＰＷＭ制御信号を作るに当た
り、スイッチング休止指令発生器が電圧基準に対応させ
てインバータのスイッチングを休止する相を順次選択
し、隣接するものどうしが所定の間隔を保つようにそれ
ぞれ選択した相にスイッチング休止区間を設定してスイ
ッチング休止指令を発生すると、電圧基準補正器がスイ
ッチング休止指令を有する相の該当区間でスイッチング
を休止する補正電圧基準を出力すると共に、他の相の該
当区間で電圧基準に基づいて補正した補正電圧基準を出
力し、かつ、スイッチング休止区間が存在しない区間で
は電圧基準発生器の３相分の電圧基準をそのまま出力す
るようにし、これによって得られた補正電圧基準と三角
波搬送波との大小比較によりＰＷＭ制御信号を作るもの
である。

【００１５】請求項２に記載の装置は、さらに、搬送波
の上限タイミングを示す上限タイミング信号、及び下限
タイミングを示す下限タイミング信号を発生する手段を
設け、その出力に基づいて同期回路が電圧基準の正極側
で休止するスイッチング休止指令の立上がり及び立下が
りを搬送波の下限タイミングに同期させ、電圧基準の負
極側で休止するスイッチング休止指令の立下がり及び立
上がりを搬送波の上限タイミングに同期させるようにし
ている。

【００１６】請求項３に記載の装置は、請求項２のよう
な同期回路を設ける代わりにその機能を電圧基準補正器
に持たせたもので、この電圧基準補正器がインバータの
正極側で休止するスイッチング休止指令に対応する補正
電圧基準の立上がり及び立下がりを搬送波が下限になる
タイミングに同期させ、負極側で休止するスイッチング
休止指令に対応する補正電圧基準の立下がり及び立上が
りを搬送波が上限になるタイミングに同期させて補正す
るようにしている。

【００１７】請求項４に記載の装置は、スイッチング休
止指令発生器から出力される一つのスイッチング休止指
令の立下がりとこれに隣接するスイッチング休止指令の
立上がりとが一致するような場合に、同期回路が搬送波
の上限タイミング及び下限タイミング信号に基づいて、
隣接するスイッチング休止指令どうしが搬送波の半周期
以上の間隔を保ち、かつ、正極側のスイッチに対するス
イッチング休止指令の立上がり及び立下がりを搬送波が
下限になるタイミングに同期させ、負極側のスイッチに
対するスイッチング休止指令の立下がり及び立上がりを
搬送波が上限になるタイミングに同期させるように補正
すると、電圧基準補正器が請求項１のものと同様に電圧
基準を補正する。

【００１８】請求項５に記載のＰＷＭ制御インバータの
制御装置は、３相中点クランプ式の制御装置であって、
スイッチング休止指令発生器が電圧基準に対応させてイ
ンバータのスイッチングを休止する相を順次選択し、隣
接するものどうしが所定の間隔を保つようにそれぞれ選
択した相にスイッチング休止区間を設定してスイッチン
グ休止指令を発生すると、電圧基準補正器が請求項１の
ものと同様に電圧基準を補正し、補正して得られた電圧
基準と正極側及び負極側の各三角波搬送波との大小比較
をしてＰＷＭ制御信号を作るものである。

【００１９】請求項６に記載の装置は、さらに、搬送波
の内側タイミング信号及び外側タイミング信号を発生す
る手段と、電圧基準補正器に加えられるスイッチング休
止指令のうち、電圧基準の外側で休止するスイッチング
休止指令の立上がり及び立下がりを前記搬送波の内側タ
イミング信号に同期させ、電圧基準の内側で休止するス
イッチング休止指令の立上がり及び立下がりを前記搬送
波の外側タイミング信号に同期させる同期回路とを設け
たものである。

【００２０】請求項７に記載の装置は、請求項６に記載
の同期回路の機能を電圧基準補正器に持たせたもので、
この電圧基準補正器は補正して出力する電圧基準のう
ち、電圧基準の外側で休止するスイッチング休止指令に
対応する補正電圧基準の立上がり及び立下がりを前記搬
送波の内側タイミング信号に同期させ、電圧基準の内側
で休止するスイッチング休止指令に対応する補正電圧基
準の立上がり及び立下がりを前記搬送波の外側タイミン
グ信号に同期させるようにしたものである。

【００２１】請求項８に記載のＰＷＭ制御インバータの
制御装置は、３相中点クランプ式の制御装置であって、
スイッチング休止指令発生器から出力される一つのスイ
ッチング休止指令の立下がりとこれに隣接するスイッチ
ング休止指令の立上がりとが一致するような場合に、搬
送波の内側タイミングを示す内側タイミング信号、及び
外側タイミングを示す外側タイミング信号に基づき、同
期回路が隣接するスイッチング休止指令を相互に搬送波
の半周期以上離隔せしめ、かつ、電圧基準の外側で休止
するスイッチング休止指令の立上がり及び立下がりを搬
送波の内側タイミング信号に同期させ、電圧基準の内側
で休止するスイッチング休止指令の立上がり及び立下が
りを搬送波の外側タイミング信号に同期させると、電圧
基準補正器は請求項５のものと同様に電圧基準を補正す
るものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施形態に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るＰＷＭイ
ンバータの制御装置の第１の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。図中、従来装置を示した図１８と同一の
要素には同一の符号を付してその説明を省略する。そし
て、この装置は図１８に示した構成に対して、新たに、
スイッチング休止指令発生器４及び電圧基準補正器８を
付加した構成になっている。ここで、Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W
は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の上側スイッチング休止
指令、Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z は、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ
相の下側スイッチング休止指令、Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，
Ｖ_W ^*** は補正後電圧基準である。

【００２３】上記のように構成された第１の実施形態の
動作について、特に、従来装置と構成を異にする部分を
中心にして、図２をも参照して以下に説明する。電圧基
準発生器１は３相交流の電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W
^* を出力する。スイッチング休止指令発生器４は、位相
基準θを入力し図２に示したように、電圧基準に対応さ
せてインバータのスイッチングを休止する相を順次選択
し、相の異なるものどうしが所定の間隔を保つようにそ
れぞれ選択した相にスイッチング休止区間を設定してス
イッチング休止指令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W ，Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ
_Zを出力する。電圧基準補正器８はスイッチング休止指
令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W ，Ａ_X，Ａ_Y ，Ａ_Z 、電圧基準Ｖ_U
^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* を入力し、補正後電圧基準
Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W ^*** を出力する。

【００２４】この場合、スイッチング休止指令Ａ_U ，Ａ
_V ，Ａ_W ，Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z と位相基準θとは次の
（７）式の関係にある。 Ａ_Y ＝１ 他の上側／下側スイッチング休止指令は０ （ α＜θ＜ π／3-β） Ａ_U ＝１ 〃 （π／3+α＜θ＜ 2×π／3-β） Ａ_Z ＝１ 〃 （ 2×π／3+α＜θ＜ 2×π／3-β） Ａ_V ＝１ 〃 （ 3×π／3+α＜θ＜ 4×π／3-β） Ａ_X ＝１ 〃 （ 4×π／3+α＜θ＜ 5×π／3-β） Ａ_W ＝１ 〃 （ 5×π／3+α＜θ＜ 6×π／3-β） 全ての上側、下側スイッチング休止指令は０（上記以外） ……（７） ただし、α，βはπ／６以下の任意の角度である。

【００２５】補正後電圧基準Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W
^*** と電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* の関係を次の
（８）式に示す。 Ａ_Y ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝Ｖ_U ^* −Ｖ_V ^* −１ Ｖ_V ^*** ＝ −１ Ｖ_W ^*** ＝Ｖ_W ^* −Ｖ_V ^* −１ Ａ_U ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝ ＋１ Ｖ_V ^*** ＝Ｖ_V ^* −Ｖ_U ^* ＋１ Ｖ_W ^*** ＝Ｖ_W ^* −Ｖ_U ^* ＋１ Ａ_Z ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝Ｖ_U ^* −Ｖ_W ^* −１ Ｖ_V ^*** ＝Ｖ_V ^* −Ｖ_W ^* −１ Ｖ_W ^*** ＝ −１ Ａ_V ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝Ｖ_U ^* −Ｖ_V ^* ＋１ Ｖ_V ^*** ＝ ＋１ Ｖ_W ^*** ＝Ｖ_W ^* −Ｖ_V ^* ＋１ Ａ_X ＝１ Ｖ_U ^*** ＝ −１ Ｖ_V ^*** ＝Ｖ_V ^* −Ｖ_U ^* −１ Ｖ_W ^*** ＝Ｖ_W ^* −Ｖ_U ^* −１ Ａ_W ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝Ｖ_U ^* −Ｖ_W ^* ＋１ Ｖ_V ^*** ＝Ｖ_V ^* −Ｖ_W ^* ＋１ Ｖ_W ^*** ＝ ＋１ ……（８） ただし、上記以外では、Ｖ_U ^*** ＝Ｖ_U ^* 、Ｖ_V ^*** ＝
Ｖ_V ^* 、Ｖ_W ^*** ＝Ｖ_W ^* とする。比較器３は、電圧基
準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，Ｖ_W ^* の代わりに、補正後電圧基準
Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W ^*** を使う点を除いて、図１
８の比較器３と同じ動作をする。

【００２６】この結果、スイッチング休止指令が出力さ
れているときには、休止指令のある相がスイッチングを
休止する２相変調を行い、それ以外では３相変調とな
る。

【００２７】かくして、第１の実施形態によれば、スイ
ッチングを休止する２相変調の間に、通常の３相変調を
入れることにより、図２１に示した従来装置よりも休止
相を切り換えるときの電圧基準の変動量を少なくするこ
とができ、切り換え時の出力波形歪を低く抑えることが
できる。

【００２８】図３は本発明に係るＰＷＭインバータの制
御装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。この装置は、図１に示した搬送波発
生器２の代わりに、三角波搬送波及びその上限、下限の
タイミング信号を発生する搬送波発生器７Ａ，７Ｂを用
い、新たに、スイッチング休止指令の立上がり及び立下
がりを搬送波の下限及び上限に同期させる同期回路７を
付加した構成になっている。図４は同期回路７Ａ，７Ｂ
の詳細な構成を示すもので、Ｄフリップフロップを用い
た場合を示している。

【００２９】上記のように構成された第２の実施形態の
動作について、図１と構成を異にする部分を中心にして
図５をも参照して以下に説明する。搬送波発生器１１は
図５に示したように、三角波の搬送波ｈを発生して比較
器３に加え、さらに、搬送波ｈの下限タイミングを示す
タイミング信号Ｓ_L を発生して同期回路７Ａに加え、搬
送波ｈの上限タイミングを示すタイミング信号Ｓ_Uを発
生して同期回路７Ｂに加える。タイミング信号Ｓ_L は搬
送波ｈが下限になるタイミングで１になり、それ以外で
は０となる信号である。タイミング信号Ｓ_Uは搬送波ｈ
が上限になるタイミングで１になり、それ以外では０と
なる信号である。

【００３０】同期回路７Ａはスイッチング休止指令
Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W をそれぞれ入力する３個のＤフリップ
フロップを含んでおり、スイッチング休止指令Ａ_U を入
力するものを図４に示している。ここで、Ｄフリップフ
ロップ１２のＤ端子にスイッチング休止指令Ａ_U を、Ｃ
ＬＫ端子に搬送波の下限のタイミング信号Ｓ_L を加えて
いる。これによって、Ｕ相のスイッチング休止指令Ａ_U
の立上がり、立下がりを搬送波の下限に同期させること
ができる。同様にして、Ｖ相のスイッチング休止指令Ａ
_V 及びＷ相のスイッチング休止指令Ａ_W の立上がり、立
下がりを搬送波の下限に同期させる。これによって、図
５に示した同期スイッチング休止指令Ａ_U ′，Ａ_V ′，
Ａ_W ′が得られる。

【００３１】一方、同期回路７Ｂはスイッチング休止指
令Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z をそれぞれ入力する３個のＤフリッ
プフロップを含んでおり、同期回路７Ａと全く同様にし
てスイッチング休止指令Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z の立下がり、
立上がりを搬送波の上限に同期させる。これによって、
図５に示した同期スイッチング休止指令Ａ_X ′，
Ａ_Y′，Ａ_Z ′が得られる。

【００３２】電圧基準補正器８は、電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ
_V ^* ，Ｖ_W ^* と、同期スイッチング休止指令Ａ_U ′，Ａ
_V ′，Ａ_W ′，Ａ_X ′，Ａ_Y ′，Ａ_Z ′とを用いて
（８）式の演算を実行してスイッチング休止区間の電圧
基準を補正し、スイッチング休止区間外ではＶ_U ^* ，Ｖ
_V ^* ，Ｖ_W ^* をそのまま用いるようにした補正後電圧基
準ＶU ^*** ，ＶV ^*** ，ＶW ^*** を出力して比較器３に
加える。

【００３３】かくして、第２の実施形態によれば、イン
バータの正極側スイッチに対するスイッチング休止指令
の立上がり及び立下がりを搬送波の下限タイミングに同
期させ、負極側のスイッチに対するスイッチング休止指
令の立下がり及び立上がりを搬送波の上限タイミングに
同期させることができ、図２５に示したような狭い幅の
ＰＷＭ信号が出力されないため、切り換え時の出力波形
歪を低く抑えると共に、最小パルス幅を確実に確保でき
る効果がある。

【００３４】なお、第２の実施形態では、搬送波ｈとそ
の下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U
を出力する搬送波発生器１１を用いたが、この代わり
に、図２に示す搬送波発生器２と、搬送波ｈに基づいて
下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U を
出力する手段を別に設けても、上述したと同様な動作を
行わせることができる。

【００３５】図６は本発明に係るＰＷＭ制御インバータ
の制御装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図３と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この装置は、図３中の同期回路７
Ａ，７Ｂを除去し、その機能を電圧基準補正器１３に持
たせたもので、そのために、搬送波発生器１１から発生
される搬送波ｈの下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイ
ミング信号Ｓ_U を電圧基準補正器１３に加えている。

【００３６】上記のように構成された第３の実施形態の
動作について、図３と構成を異にする部分を中心にし
て、各部の信号波形を示す図７をも参照して以下に説明
する。電圧基準補正器１３に上側スイッチング休止指令
Ａ_U が加えられたとする。このとき、電圧基準補正器１
３はＶ相、Ｗ相の電圧基準を（８）式に従って補正す
る。Ｕ相電圧基準については、搬送波の下限タイミング
信号Ｓ_L が出されるまで、入力される電圧基準Ｖ_U ^* を
そのまま出力し、Ｓ_L が出されると（８）式に従って変
換する。

【００３７】続いて、上側スイッチング休止指令Ａ_U が
解除されたとする。このとき、電圧基準補正器１３は、
Ｖ相、Ｗ相について、入力された電圧基準をそのまま出
力する。しかるにＵ相電圧基準については、搬送波の下
限タイミング信号Ｓ_L が出されるまで、（８）式の電圧
基準をそのまま出力し続け、下限タイミング信号Ｓ_Lが
加えられた時点から入力される電圧基準をそのまま出力
する。つまり、スイッチング休止指令が出されていない
相については、図１に示した第１の実施形態と同じ動作
をして、スイッチング休止指令が出されている相のみに
ついて、図３に示した第２の実施形態と同様に、搬送波
タイミング信号に同期した動作をさせる。以上、電圧基
準補正器１３に上側スイッチング休止指令Ａ_U が加えら
れた場合について説明したが、これ以外のスイッチング
休止指令Ａ_V ，Ａ_W ，Ａ_X ，Ａ_Y，Ａ_Z が加えられた場
合も、これと全く同様な補正が行われ、図７に示す補正
後の電圧基準Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W ^*** が比較器３
に加えられる。なお、図７に示した補正後の電圧基準Ｖ
U ^*** は、比較のために破線で示した図１の実施形態の
補正後の電圧基準に対して、立上がり及び立下がりが搬
送波の下限タイミング信号Ｓ_L に同期せしめられてい
る。

【００３８】かくして、第３の実施形態によれば、正極
側のスイッチング素子に対するスイッチング休止指令の
立上がり及び立下がりを搬送波の下限タイミングに同期
させ、負極側のスイッチング素子に対するスイッチング
休止指令の立下がり及び立上がりを搬送波の上限タイミ
ングに同期させることができ、図２５に示したような狭
い幅のＰＷＭ信号が出力されないため、切り換え時の出
力波形歪を低く抑えると共に、最小パルス幅を確実に確
保できる効果がある。

【００３９】なお、第３の実施形態では、搬送波ｈとそ
の下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U
を出力する搬送波発生器１１を用いたが、この代わり
に、図２に示す搬送波発生器２と、搬送波ｈに基づいて
下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U を
出力する手段を別に設けても、上述したと同様な動作を
行わせることができる。

【００４０】図８は本発明に係るＰＷＭ制御インバータ
の制御装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図で
ある。図中、図３と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この装置は図３中の同期回路７
Ａ，７Ｂを除去し、その代わりに内部構成の異なる同期
回路１４Ａ，１４Ｂを設けると共に、その出力を加算す
る加算器６を設けたものである。

【００４１】図９は同期回路１４Ａ，１４Ｂの詳細な構
成を示す回路図であり、特に、上側スイッチング休止指
令Ａ_U を補正して上側スイッチング休止指令Ａ_U ′を出
力するものを示している。ここで、スイッチング休止指
令Ａ_U は反転器９Ａに加えられ、加算器６の出力ΣＡは
もう一つの反転器９Ｂに加えられる。反転器９Ａの出力
とスイッチング休止指令Ａ_U とが論理積演算器１５Ａに
加えられる。また、論理積演算器１５Ａの出力と搬送波
の下限タイミング信号Ｓ_L とが論理積演算器１５Ｂに加
えられる。さらに、反転器９Ａの出力と搬送波の下限タ
イミング信号Ｓ_L とが論理積演算器１５Ｃに加えられ
る。そして、論理積演算器１５Ｂの出力がＳＲタイプフ
リップフロップ１６のセット端子に加えられ、論理積演
算器１５Ｂの出力がＳＲタイプフリップフロップ１６の
リセット端子に加えられる。なお、ΣＡはスイッチング
休止信号である。

【００４２】上記のように構成された第４の実施形態の
動作について、図３と構成を異にする部分を中心に、各
部の波形を示す図１０をも参照して以下に説明する。先
ず、スイッチング休止指令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W ，Ａ_X ，Ａ
_Y ，Ａ_Z と位相基準θとの関係は前述したと同様である
が、スイッチング休止指令発生器４は、任意のスイッチ
ング休止指令の立下がりとその次のスイッチング休止指
令の立上がりとが一致し、前述のα，βを０とするスイ
ッチング休止指令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W ，Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z
を出力する。

【００４３】次に、スッチング休止信号ΣＡが「０」レ
ベルであるとして、このスイッチング休止信号ΣＡ、ス
イッチング休止指令Ａ_U 及び搬送波の下限タイミング信
号Ｓ_L を同期回路１４Ａに加えたとすれば、図９から明
らかなように、下限タイミング信号Ｓ_L に同期してフリ
ップフロップ１６のセット、リセットが行われ、スイッ
チング休止指令Ａ_U に対して立上がり、立下がりが遅れ
たスイッチング休止指令Ａ_U ′が得られる。一方、スイ
ッチング休止指令Ａ_U に隣接するスイッチング休止指令
Ａ_Y ，Ａ_Z は搬送波の上限タイミング信号に同期してそ
の立上がり、立下がりが遅れたスイッチング休止指令Ａ
_Y ′，Ａ_Z ′となる。この結果、スイッチング休止指令
Ａ_Y ′の立下がりとスイッチング休止指令Ａ_U ′の立上
がりとは搬送波ｈの半周期以上離れ、さらに、スイッチ
ング休止指令Ａ_U ′の立上がりとスイッチング休止指令
Ａ_Z ′の立上がりは搬送波ｈの半周期以上離れる。

【００４４】加算器６は同期上側スイッチング休止指令
Ａ_U ′，Ａ_V ′，Ａ_W ′および同期下側スイッチング休
止指令Ａ_X ′，Ａ_Y ′，Ａ_Z ′を入力し、図１０に示す
スイッチング休止信号ΣＡを出力する。従って、スイッ
チング休止信号ΣＡは次の（９）式で表したものになっ
ている。 ΣＡ＝Ａ_U ′＋Ａ_V ′＋Ａ_W ′＋Ａ_X ′＋Ａ_Y ′＋Ａ_Z ′ ……（９） 同期回路１４Ａはスイッチング休止信号ΣＡを条件とし
ているため、Ｕ相のスイッチング休止指令Ａ_U に関し
て、以下のように動作する。

【００４５】スイッチング休止指令Ａ_U が解除されたと
き、下側搬送波同期信号Ｓ_L に同期して、フリップフロ
ップ１６をリセットし、同期上側スイッチング休止指令
Ａ_U′を解除する。スイッチング休止指令Ａ_U がセット
されたときは、スイッチング休止信号ΣＡがクリアされ
てから、次の下側搬送波同期信号Ｓ_L に同期して、ＳＲ
フリップフロップ１６をセットし、スイッチング休止指
令Ａ_U ′をセットする。同期回路１４Ａは、スイッチン
グ休止指令Ａ_V ，Ａ_W についても同様な同期処理を実行
する。また、同期回路１４Ｂは、下側スイッチング休止
指令Ａ_X ，Ａ_Y，Ａ_Z 、スイッチング休止信号ΣＡ、及
び上側搬送波同期信号Ｓ_U を入力して同期回路１４Ａと
同様な同期処理を実行する。そこで、電圧基準補正器８
は図３を用いて説明したと全く同様な補正を行う。

【００４６】かくして、第４の実施形態によれば、スイ
ッチングを休止する２相変調の間に、強制的に通常の３
相変調を入れることにより、電圧基準の変動量を少なく
することが出来、切り換え時の出力波形歪を低く抑える
ことが出来る。また、スイッチング休止指令を、搬送波
と同期して与えることにより、最小パルス幅を確実に確
保できる効果がある。

【００４７】なお、第４の実施形態では、搬送波ｈとそ
の下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U
を出力する搬送波発生器１１を用いたが、この代わり
に、図２に示す搬送波発生器２と、搬送波ｈに基づいて
下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U を
出力する手段を別に設けても、上述したと同様な動作を
行わせることができる。なおまた、第４の実施形態で
は、同期回路１４Ａ，１４Ｂに加算器６を付帯させてい
るが、加算器６の機能を同期回路１４Ａ，１４Ｂに含ま
せるようにしても良い。

【００４８】図１１は本発明に係るＰＷＭ制御インバー
タの制御装置の第５の実施形態の構成を示すブロック図
である。図中、図１又は図２３と同一の要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。この装置は中性点ク
ランプ式のインバータのＰＷＭ信号を形成するもので、
図１中のスイッチング休止指令発生器４の代わりに、三
相電圧基準がゼロを含む区間にもスイッチング休止指令
（以下、内側スイッチング休止指令と言う）Ａ_R ，
Ａ_S 、Ａ_T を発生するスイッチング休止指令発生器２０
を設けたものである。

【００４９】上記のように構成された第５の実施形態の
動作について、各部の信号波形を示す図１２をも参照し
て以下に説明する。スイッチング休止指令発生器２０
は、隣接するものどうしが離隔する上側スイッチング休
止指令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W 、下側スイッチング休止指令Ａ
_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z 、内側スイッチング休止指令Ａ_R ，
Ａ_S ，Ａ_T を出力する。上側スイッチング休止指令
Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W および、下側スイッチング休止指令Ａ
_X ，Ａ_Y ，Ａ_Zは、位相基準θにより（７）式で表され
る。これを下記（１０）式として再掲する。 Ａ_Y ＝１ 他の上側／下側スイッチング休止指令は０ （ α＜θ＜ π／3-β） Ａ_U ＝１ 〃 （π／3+α＜θ＜ 2×π／3-β） Ａ_Z ＝１ 〃 （ 2×π／3+α＜θ＜ 2×π／3-β） Ａ_V ＝１ 〃 （ 3×π／3+α＜θ＜ 4×π／3-β） Ａ_X ＝１ 〃 （ 4×π／3+α＜θ＜ 5×π／3-β） Ａ_W ＝１ 〃 （ 5×π／3+α＜θ＜ 6×π／3-β） 全ての上側、下側スイッチング休止指令は０（上記以外） ……（１０） ただし、α，βはπ／６以下の任意の角度である。

【００５０】一方、内側スイッチング休止指令Ａ_R ，Ａ
_S ，Ａ_T は、位相基準θにより次の（１１）式で表わさ
れる。 Ａ_R ＝１ Ａ_S ＝０，Ａ_T ＝０ （θ＜α′，θ＞ 6×π/3−β′，３×π/3−β′＜θ＜３×π/3＋α′） Ａ_S ＝１ Ａ_R ＝０，Ａ_T ＝０ （２×π/3−β′＜θ＜２×π/3＋α′，５×π/3−β′＜θ＜５×π/3＋ α′） Ａ_T ＝１ Ａ_R ＝０，Ａ_S ＝０ （π/3−β′＜θ＜ π/3＋α′，４×π/3−β′＜θ＜４×π/3＋α′） Ａ_R ＝０ Ａ_S ＝０，Ａ_T ＝０ （上記以外） ……（１１） ただし、０≦α′≦α，０≦β′≦βである。

【００５１】上側スイッチング休止指令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ
_W または、下側スイッチング休止指令Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z
が出力されたとき、電圧基準補正器２１は、（８）式の
補正後電圧基準を出力する。

【００５２】内側スイッチング休止指令Ａ_R が出される
と、電圧基準補正器２１は、電圧基準Ｖ_U ^* ，Ｖ_V ^* ，
Ｖ_W ^* を以下に示す（１２）式のように補正し、補正後
電圧基準Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W ^*** を出力する。 Ａ_R ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝０ Ｖ_V ^*** ＝Ｖ_V ^* −Ｖ_U ^* Ｖ_W ^*** ＝Ｖ_W ^* −Ｖ_U ^* Ａ_S ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝Ｖ_U ^* −Ｖ_V ^* Ｖ_Ｖ ^*** ＝０ Ｖ_W ^*** ＝Ｖ_W ^* −Ｖ_V ^* Ａ_T ＝１のとき Ｖ_U ^*** ＝Ｖ_U ^* −Ｖ_W ^* Ｖ_V ^*** ＝Ｖ_V ^* −Ｖ_W ^* Ｖ_W ^*** ＝０ ……（１２） この結果、図１２に示した補正後の電圧基準Ｖ_U ^*** ，
Ｖ_V ^*** 、Ｖ_W ^*** が得られる。

【００５３】かくして、第５の実施形態によれば、中性
点クランプ式インバータにおいて、電圧基準の内側でス
イッチングを休止することができるので、スイッチング
回数をさらに減らすことができる。また、スイッチング
を休止する２相変調の間に、通常の３相変調を入れるこ
とにより、切り換え時の出力波形歪を低く抑えることが
できる。

【００５４】図１３は本発明に係るＰＷＭ制御インバー
タの制御装置の第６の実施形態の構成を示すブロック図
である。図中、図３又は図１１と同一の要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。この実施形態は上搬
送波ｈ₁ 、下搬送波ｈ₂ の他に、内側搬送波タイミング
信号Ｓ_X 及び、外側搬送波タイミング信号Ｓ_Y をも出力
する搬送波発生器２２と、スイッチング休止指令発生器
２０から出力されるスイッチン休止指令の立上がり、立
下がりのタイミングを搬送波タイミング信号に同期させ
る同期回路７Ａ，７Ｂを備えている。

【００５５】上記のように構成された第６の実施形態の
動作について、図１４をも参照して以下に説明する。中
性点クランプ式の上側搬送波の下限と下側搬送波の上限
とは一致し、そのタイミングで「１」レベルになる内側
搬送波タイミング信号Ｓ_X が搬送波発生器２２より出力
される。同様に、上側搬送波の上限と下側搬送波の下限
とは一致し、そのタイミングで「１」レベルになる外側
搬送波タイミング信号Ｓ_Y が搬送波発生器２２より出力
される。これら内側搬送波タイミング信号Ｓ_X と外側搬
送波タイミング信号Ｓ_Y とは図１４に示したように搬送
波の半周期だけずれている。

【００５６】同期回路７Ａは、上側スイッチング休止指
令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W と下側スイッチング休止指令Ａ_X ，
Ａ_Y ，Ａ_Z 及び内側タイミング信号Ｓ_X を入力し、この
内側タイミング信号Ｓ_X に同期した同期スイッチング休
止指令を出力する。同様に、同期回路７Ｂは、内側スイ
ッチング休止指令Ａ_R ，Ａ_S ，Ａ_T と外側タイミング信
号Ｓ_Y を入力し、この外側タイミング信号Ｓ_Y に同期し
た同期スイッチング休止指令を出力する。これにより、
電圧基準補正器２１から図１４に示した補正後電圧基準
Ｖ_U ^*** ，Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W ^*** が出力される。

【００５７】かくして、第６の実施形態によれば、中性
点クランプ式インバータにおいて、電圧基準切り換え時
の出力波形歪を低く抑えると同時に、最小パルス幅を確
実に確保できる効果がある。

【００５８】図１５は本発明に係るＰＷＭ制御インバー
タの制御装置の第７の実施形態の構成を示すブロック図
である。図中、図１３と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この装置は、図１３中の同期
回路７Ａ，７Ｂを除去し、これらの同期回路の有する機
能を電圧基準補正器２３に持たせたものである。

【００５９】上記のように構成された第７の実施形態の
動作について、各部の波形を示す図１６をも参照して以
下に説明する。

【００６０】上側スイッチング休止指令Ａ_U が出力され
たとき、電圧基準補正器２３は（８）式に従ってＶ相，
Ｗ相の電圧基準を補正する。また、Ｕ相電圧基準につい
ては、下側搬送波タイミング信号Ｓ_L が出力されるま
で、入力される電圧基準をそのまま出力し、Ｓ_L が出力
されると（８）式に従って変換する。

【００６１】上側スイッチング休止指令Ａ_U が解除され
たとき、電圧基準補正器２３は、Ｖ相，Ｗ相について、
入力された電圧基準をそのまま出力する。Ｕ相電圧基準
については、下側搬送波タイミング信号Ｓ_L が出力され
るまで、（８）式の電圧基準をそのまま出力し、Ｓ_L が
出力されると入力される電圧基準をそのまま出力する。

【００６２】下側スイッチング休止指令、内側スイッチ
ング休止指令についても同様である。また、Ｖ相，Ｗ相
についても同様である。

【００６３】つまり、スイッチング休止指令が出力され
ていない相については、図１１に示したものと同じ動作
をし、スイッチング休止指令が出力されている相のみに
ついて、図１３と同様に搬送波タイミング信号に同期し
た動作をさせる。

【００６４】図１６に示した補正後電圧基準Ｖ_U ^*** ，
Ｖ_V ^*** ，Ｖ_W ^*** は、破線で示した図１４の補正後電
圧基準に対して、休止タイミングの立上がり、立下がり
が遅延せしめられた点が異なっている。

【００６５】かくして、第７の実施形態によれば、中性
点クランプ式インバータにおいて、電圧基準切り換え時
の出力波形歪を低く抑えると同時に、最小パルス幅を確
実に確保できる効果がある。

【００６６】なお、第７の実施形態では、搬送波ｈとそ
の下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U
を出力する搬送波発生器１１を用いたが、この代わり
に、図２に示す搬送波発生器２と、搬送波ｈに基づいて
下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U を
出力する手段を別に設けても、上述したと同様な動作を
行わせることができる。

【００６７】図１７は本発明に係るＰＷＭ制御インバー
タの制御装置の第８の実施形態の構成を示すブロック図
である。図中、図８又は図１３と同一の要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００６８】図１７において、同期回路１４Ａは、上側
スイッチング休止指令Ａ_U ，Ａ_V ，Ａ_W 、下側スイッチ
ング休止指令Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ_Z 、スイッチング休止信号
ΣＡ、内側搬送波同期信号Ｓ_X を入力とし、以下のよう
に動作をする。

【００６９】Ｕ相上側スイッチング休止指令Ａ_U が解除
されたとき、図１３に示した実施形態と同様に、内側搬
送波同期信号Ｓ_X に同期して、同期上側スイッチング休
止指令Ａ_U ′を解除する。上側スイッチング休止指令Ａ
_U がセットされたときは、スイッチング休止信号ΣＡが
クリアされてから、次の内側搬送波同期信号Ｓ_X に同期
して、同期上側スイッチング休止指令Ａ_U ′をセットす
る。スイッチング休止指令Ａ_V ，Ａ_W ，Ａ_X ，Ａ_Y ，Ａ
_Z に対しても同様な動作を行う。同期回路１４Ｂの動作
についても、内側スイッチング休止指令Ａ_R ，Ａ_S ，Ａ
_T および外側搬送波同期信号Ｓ_Y を入力して、同様な動
作を行う。

【００７０】かくして、第８の実施形態によれば、中性
点クランプ式インバータにおいて、電圧基準切り換え時
の出力波形歪を低く抑えると同時に、最小パルス幅を確
実に確保できる効果がある。

【００７１】なお、第８の実施形態では、搬送波ｈとそ
の下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U
を出力する搬送波発生器１１を用いたが、この代わり
に、図２に示す搬送波発生器２と、搬送波ｈに基づいて
下限タイミング信号Ｓ_L 及び上限タイミング信号Ｓ_U を
出力する手段を別に設けても、上述したと同様な動作を
行わせることができる。なおまた、第８の実施形態で
は、同期回路１４Ａ，１４Ｂに加算器６を付帯させてい
るが、加算器６の機能を同期回路１４Ａ，１４Ｂに含ま
せるようにしても良い。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明によって明らかな如く、本発
明によれば、２相変調の間に、３相変調を挿入するので
電圧基準の過渡変化量が少なく、出力波形歪を低く抑え
ることができる。また、２相変調の長所であるスイッチ
ング損失の低減効果もある。さらに、従来より２相変調
切り換え時に発生していた、狭幅パルスの発生を防止で
き、最小パルス幅を確実に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図２】本発明の第１の実施形態の動作を説明するため
の波形図。

【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図４】本発明の第２の実施形態の主要素の詳細な構成
例を示す図。

【図５】本発明の第２の実施形態の動作を説明するため
の波形図。

【図６】本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図７】本発明の第３の実施形態の動作を説明するため
の波形図。

【図８】本発明の第４の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図９】本発明の第４の実施形態の主要素の詳細な構成
を示す回路図。

【図１０】本発明の第４の実施形態の動作を説明するた
めの波形図。

【図１１】本発明の第５の実施形態の構成を示すブロッ
ク図。

【図１２】本発明の第５の実施形態の動作を説明するた
めの波形図。

【図１３】本発明の第６の実施形態の構成を示すブロッ
ク図。

【図１４】本発明の第６の実施形態の動作を説明するた
めの波形図。

【図１５】本発明の第７の実施形態の構成を示すブロッ
ク図。

【図１６】本発明の第７の実施形態の動作を説明するた
めの波形図。

【図１７】本発明の第８の実施形態の構成を示すブロッ
ク図。

【図１８】従来のＰＷＭ制御インバータの制御装置の構
成を示すブロック図。

【図１９】図１８に示した制御装置の動作を説明するた
めの波形図。

【図２０】従来のＰＷＭ制御インバータの制御装置の他
の構成を示すブロック図。

【図２１】図２０に示した制御装置の動作を説明するた
めの波形図。

【図２２】図２０に示した制御装置の最小パルス幅の設
定を説明するための説明図。

【図２３】従来のＰＷＭ制御インバータの制御装置のも
う一つ他の構成を示すブロック図。

【図２４】図２３に示した制御装置の動作を説明するた
めの波形図。

【図２５】図２３に示した制御装置の最小パルス設定の
問題点を説明するための説明図。

【符号の説明】

１ 電圧基準発生器 ２，１１，１８，２２ 搬送波発生器 ３，１９ 比較器 ４，２０ スイッチング休止指令発生器 ６ 加算器 ７Ａ，７Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ 同期回路 ８，１３，２１，２３ 電圧基準補正器 ９Ａ，９Ｂ 反転器 １２ Ｄタイプフリップフロップ １５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 論理積演算器 １６ ＳＲタイプフリップフロップ ２４ 相選択器 ２５ ２相変調補正器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３相の電圧基準を発生する電圧基準発生器
   と、前記電圧基準よりも周波数が充分に高い三角波搬送
   波を発生する搬送波発生器と、前記電圧基準発生器の電
   圧基準と前記搬送波発生器の搬送波との大小比較をして
   ＰＷＭ制御信号を作る比較器とを備えたＰＷＭ制御イン
   バータの制御装置において、 前記電圧基準に対応させて前記ＰＷＭ制御インバータの
   スイッチングを休止する相を隣接する相どうしが所定の
   間隔を保つように順次選択し、それぞれ選択した相にス
   イッチング休止区間を設定してスイッチング休止指令を
   発生するスイッチング休止指令発生器と、 前記電圧基準発生器と前記比較器との間に設けられ、前
   記スイッチング休止指令を有する相の該当区間でスイッ
   チングを休止する補正電圧基準を出力すると共に、他の
   相の該当区間で前記電圧基準に基づいて補正した補正電
   圧基準を出力し、かつ、スイッチング休止区間が存在し
   ない区間では前記電圧基準発生器の３相分の電圧基準を
   そのまま出力する電圧基準補正器と、 を備えたことを特徴とするＰＷＭ制御インバータの制御
   装置。
2. 【請求項２】前記搬送波の上限タイミングを示す上限タ
   イミング信号、及び下限タイミングを示す下限タイミン
   グ信号を発生する手段と、 前記電圧基準補正器に加えられるスイッチング休止指令
   のうち、電圧基準の正極側で休止するスイッチング休止
   指令の立上がり及び立下がりを前記搬送波の下限タイミ
   ングに同期させ、電圧基準の負極側で休止するスイッチ
   ング休止指令の立下がり及び立上がりを前記搬送波の上
   限タイミングに同期させる同期回路と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＰＷＭ制御
   インバータの制御装置。
3. 【請求項３】前記搬送波の上限タイミングを示す上限タ
   イミング信号、及び下限タイミングを示す下限タイミン
   グ信号を発生する手段を備え、 前記電圧基準補正器は、補正して出力する電圧基準のう
   ち、正極側で休止する前記スイッチング休止指令に対応
   する補正電圧基準の立上がり及び立下がりを搬送波が下
   限になるタイミングに同期させ、負極側で休止する前記
   スイッチング休止指令に対応する補正電圧基準の立下が
   り及び立上がりを搬送波が上限になるタイミングに同期
   させて補正する機能を備えたことを特徴とする請求項１
   に記載のＰＷＭ制御インバータの制御装置。
4. 【請求項４】３相の電圧基準を発生する電圧基準発生器
   と、前記電圧基準よりも周波数が充分に高い三角波搬送
   波を発生する搬送波発生器と、前記電圧基準発生器の電
   圧基準と前記搬送波発生器の搬送波との大小比較をして
   ＰＷＭ制御信号を作る比較器とを備えたＰＷＭ制御イン
   バータの制御装置において、 前記電圧基準に対応させて前記ＰＷＭ制御インバータの
   スイッチングを休止する相を順次選択し、それぞれ選択
   した相にスイッチング休止区間を設定してスイッチング
   休止指令を発生するスイッチング休止指令発生器と、 前記搬送波の上限タイミングを示す上限タイミング信
   号、及び下限タイミングを示す下限タイミング信号を発
   生する手段と、 前記スイッチング休止指令のうち、隣接するものどうし
   が前記搬送波の半周期以上の間隔を保ち、かつ、前記Ｐ
   ＷＭ制御インバータの正極側のスイッチに対する前記ス
   イッチング休止指令の立上がり及び立下がりを前記搬送
   波が下限になるタイミングに同期させ、前記ＰＷＭ制御
   インバータの負極側のスイッチに対するスイッチング休
   止指令の立下がり及び立上がりを前記搬送波が上限にな
   るタイミングに同期させて補正する同期回路と、 前記電圧基準発生器と前記比較器との間に設けられ、前
   記同期回路によって補正された前記スイッチング休止指
   令を有する相の該当区間でスイッチングを休止する補正
   電圧基準を出力すると共に、他の相の該当区間で前記電
   圧基準に基づいて補正した補正電圧基準を出力し、か
   つ、スイッチング休止区間が存在しない区間では前記電
   圧基準発生器の３相分の電圧基準をそのまま出力する電
   圧基準補正器と、 を備えたことを特徴とするＰＷＭ制御インバータの制御
   装置。
5. 【請求項５】３相の電圧基準を発生する電圧基準発生器
   と、中性点クランプ方式のＰＷＭ制御インバータの上側
   アーム用の前記電圧基準よりも周波数が充分に高い正極
   側の三角波搬送波及び負極側の前記ＰＷＭ制御インバー
   タの下側アーム用の三角波搬送波を発生する搬送波発生
   器と、前記電圧基準発生器の電圧基準と前記搬送波発生
   器の搬送波との大小比較をしてＰＷＭ制御信号を作る比
   較器とを備えたＰＷＭ制御インバータの制御装置におい
   て、 前記電圧基準に対応させて前記ＰＷＭ制御インバータの
   スイッチングを休止する相を隣接する相どうしが所定の
   間隔を保つように順次選択し、それぞれ選択した相にス
   イッチング休止区間を設定してスイッチング休止指令を
   発生するスイッチング休止指令発生器と、 前記電圧基準発生器と前記比較器との間に設けられ、前
   記スイッチング休止指令を有する相の該当区間でスイッ
   チングを休止する補正電圧基準を出力すると共に、他の
   相の該当区間で前記電圧基準に基づいて補正した補正電
   圧基準を出力し、かつ、スイッチング休止区間が存在し
   ない区間では前記電圧基準発生器の３相分の電圧基準を
   そのまま出力する電圧基準補正器と、 を備えたことを特徴とするＰＷＭ制御インバータの制御
   装置。
6. 【請求項６】前記正極側の搬送波の下限タイミング及び
   前記負極側の搬送波の上限タイミングを示す内側タイミ
   ング信号、及び前記正極側搬送波の上限タイミング及び
   前記負極側搬送波の下限タイミングを示す外側タイミン
   グ信号を発生する手段と、 前記電圧基準補正器に加えられるスイッチング休止指令
   のうち、前記上側アーム及び前記下側アームの電源側ス
   イッチに対するスイッチング休止指令の立上がり及び立
   下がりを前記搬送波の内側タイミング信号に同期させ、
   前記上側アーム及び下側アームの反電源側スイッチに対
   するスイッチング休止指令の立上がり及び立下がりを前
   記搬送波の外側タイミング信号に同期させる同期回路
   と、 を備えたことを特徴とする請求項５に記載のＰＷＭ制御
   インバータの制御装置。
7. 【請求項７】前記正極側の搬送波の下限タイミング及び
   前記負極側の搬送波の上限タイミングを示す内側タイミ
   ング信号、及び前記正極側搬送波の上限タイミング及び
   前記負極側搬送波の下限タイミングを示す外側タイミン
   グ信号を発生する手段を備え、 前記電圧基準補正器は、補正して出力する電圧基準のう
   ち、上側アーム及び下側アームの電源側スイッチに対す
   るスイッチング休止指令に対応する補正電圧基準の立上
   がり及び立下がりを前記搬送波の内側タイミング信号に
   同期させ、前記上側アーム及び下側アームの反電源側ス
   イッチに対するスイッチング休止指令に対応する補正電
   圧基準の立上がり及び立下がりを前記搬送波の外側タイ
   ミング信号に同期させる機能を備えたことを特徴とする
   請求項５に記載のＰＷＭ制御インバータの制御装置。
8. 【請求項８】３相の電圧基準を発生する電圧基準発生器
   と、中性点クランプ方式のＰＷＭ制御インバータの上側
   アーム用の前記電圧基準よりも周波数が充分に高い正極
   側の三角波搬送波及び負極側の前記ＰＷＭ制御インバー
   タの下側アーム用の三角波搬送波を発生する搬送波発生
   器と、前記電圧基準発生器から出力される電圧基準と前
   記搬送波発生器の搬送波との大小比較をしてＰＷＭ制御
   信号を作る比較器とを備えたＰＷＭ制御インバータの制
   御装置において、 前記電圧基準に対応させて前記ＰＷＭ制御インバータの
   スイッチングを休止する相を順次選択し、それぞれ選択
   した相にスイッチング休止区間を設定してスイッチング
   休止指令を発生するスイッチング休止指令発生器と、 前記正極側の搬送波の下限タイミング及び前記負極側の
   搬送波の上限タイミングを示す内側タイミング信号、及
   び前記正極側搬送波の上限タイミング及び前記負極側搬
   送波の下限タイミングを示す外側タイミング信号を発生
   する手段と、 前記スイッチング休止指令のうち、隣接する相どうしが
   前記搬送波の半周期以上の間隔を保ち、かつ、上側アー
   ム及び下側アームの電源側スイッチに対するスイッチン
   グ休止指令の立上がり及び立下がりを前記搬送波の内側
   タイミング信号に同期させ、前記上側アーム及び前記下
   側アームの反電源側スイッチに対するスイッチング休止
   指令の立上がり及び立下がりを前記搬送波の外側タイミ
   ング信号に同期させる同期回路と、 前記電圧基準発生器と前記比較器との間に設けられ、前
   記同期回路によって補正された前記スイッチング休止指
   令を有する相の該当区間でスイッチングを休止する補正
   電圧基準を出力すると共に、他の相の該当区間で前記電
   圧基準に基づいて補正した補正電圧基準を出力し、か
   つ、スイッチング休止区間が存在しない区間では前記電
   圧基準発生器の３相分の電圧基準をそのまま出力する電
   圧基準補正器と、 を備えたことを特徴とするＰＷＭ制御インバータの制御
   装置。