KR101035425B1

KR101035425B1 - 가변속 교류 전동기의 제어 장치

Info

Publication number: KR101035425B1
Application number: KR1020077017152A
Authority: KR
Inventors: 히데토 네고로; 사토루 소네
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2011-05-18
Also published as: US7902791B2; EP1885055A4; CA2592250C; EP1885055A1; CN101111990B; WO2006126272A1; JPWO2006126272A1; KR20070098999A; HK1114956A1; CN101111990A; CA2592250A1; US20080122393A1

Abstract

교류 전동기의 발생 토크를 향상시킬 수 있는 제어 장치를 얻는다. 에너지 축적 소자를 포함하는 2개 이상의 전원에 기초한 인버터로 교류 전동기를 구동하는 제어 장치에 있어서, 외부로부터 직류 전기를 공급받아서 교류 전기로 변환하는 제1의 인버터와; 직류 전기를 축적하는 전원과; 상기 전원으로부터 공급되는 직류 전기를 교류 전기로 변환하는 제2의 인버터와; 상기 제1 및 제2의 인버터의 출력측의 교류 전압을 가산하는 가산기를 구비하였다.

Description

가변속 교류 전동기의 제어 장치{CONTROLLER OF VARIABLE SPEED AC MOTOR}

본 발명은 교류 전동기를 구동하는 제어 장치에 관한 것으로서, 예를 들어 철도 차량이나 전기 자동차 등의 전기 차량에 이용되는 것이다.

종래부터, 교류 전동기에서부터 인버터로의 회생 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 방법으로서, 전체 회생 에너지 중에서 전원으로 변환으로 할 수 없는 회생 에너지를 다른 전원에 축적하여, 역행(力行)시에는 해당 다른 전원으로부터 전원을 공급하는 전류 분류 제어 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1) .

특허 문헌 1 : 일본 특개 2002-291103호 공보(제7 페이지, 도 1)

그러나, 종래의 전류 분류 제어 장치에 있어서는 인버터에 접속되어 있는 교류 전동기에는 슬레이브 인버터와 마스터 인버터의 교류 전류가 가산된 전류가 흐르지만, 교류 전동기가 발생하는 토크(torque)는 교류 전동기 자체의 전류 상한값으로 제한된다.

그 때문에, 특히 고속 영역의 브레이크시에 있어서, 교류 전동기의 토크가 증대하면, 교류 전동기 자체의 전류 상한값으로 제약되어 버려서, 전동기의 감속 성능이 불충분하게 되는 문제점이 있고, 고속 영역을 포함하는 전체 운전 속도역에서 일정한 감속 성능을 확보하기 위해, 부족분을 기계 브레이크 등에서 보충하고 있다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 교류 전동기에 주는 전압을 증가시키는 것에 의해, 고속 영역의 가속 및 감속 성능의 향상을 실현할 수 있는 가변속 교류 전동기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 가변속 교류 전동기의 제어 장치는, 에너지 축적 소자를 포함하는 2개 이상의 직류 전원과; 상기 2개 이상의 직류 전원으로부터 각각 공급되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 2개 이상의 인버터와; 상기 2개 이상의 인버터로부터의 출력 전압을 가산하는 전압 가산기를 구비한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 가변속 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 가변속 교류 전동기의 제어 장치의 회생 제동일 때의 동작을 나타내는 동작도이다.

도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 가변속 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 가변속 교류 전동기의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

<부호의 설명>

1 외부 전원,

1a 가선,

1b 집전기,

1c 필터 컨덴서,

1d 어스 전위,

2 에너지 축적 소자,

3 배터리 인버터,

4 전원 인버터,

5 전압 가산기,

6 교류 전동기,

7a ~ 7c 단상(單相) 인버터,

8a ~ 8c 단상 인버터용 에너지 축적 소자,

9a, 9b 전환 스위치,

10 필터 컨덴서.

실시 형태 1.

이하, 본 발명을 그 실시 형태를 나타내는 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 가변속 교류 전동기의 제어 장치를 나타내는 구성도로서, 철도 차량 등에 이용되는 한 형태를 나타내고 있다. 도 1에 있어서, 외부 전원(1)은 가선(1a)으로부터 집전기(1b) 및 필터 컨텐서(1c)를 통하여 전원 인버터(4)에 접속한다. 또, 1d는 어스 전위를 나타내고 있다.

2는 2차 전지나 전기 2중층 컨덴서 등의 에너지 축적 소자로, 배터리 인버터(3)에 접속되어 있다. 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)는 직류 전력에서부터 교류 전력, 또는 교류 전력에서부터 직류 전력으로 변환하는 전력 변환기이고, 예를 들어 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식에 의한 전력 변환기를 이용하면 좋다.

배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)는 전압 가산기(5)에 접속되고, 또 전압 가산기(5)는 교류 전동기(6)에 접속되어 있다. 또한, 전압 가산기(5)는 예를 들어 변압기를 이용하면 되고, 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)의 교류 전압을 가산하는 경우는 3개 코일의 변압기를 U 상, V 상, W 상 각각에 이용하면 된다.

다음에, 동작에 대해 설명한다. 우선, 외부 전원(1)에 의해 직류 전력이 전원 인버터(4)에 공급된다. 예를 들어, 철도 차량에서는 직류 전력이 변전소(도시하지 않음)로부터 가선(1a)을 통과하여 집전기(1b)에 의해 집전되어 필터 컨텐서(1c)를 통하여 전원 인버터(4)에 공급된다.

그리고, 배터리 인버터(3)는 에너지 축적 소자(2)로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전압 가산기(5)에 출력한다. 배터리 인버터(3)의 교류 전압을 Vub, Vvb, Vwb로 하면, 교류 전압 Vub, Vvb, Vwb는 식 (1) ~ (3)으로 나타낼 수 있다.

[식 1]

[식 2]

[식 3]

단, Vb는 배터리 인버터(3)의 교류 전압 파고(波高)값, θb는 배터리 인버터(3)의 위상이다. 또한, 배터리 인버터(3)는 PWM 제어에 의해, 직류 전압의 범위내에서 교류 전압의 크기와 주파수(위상)를 결정할 수 있으므로, 식 (1) ~ (3)의 Vb 및 θb를 임의의 값으로 제어할 수 있다.

한편, 전원 인버터(4)는 입력된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여, 전압 가산기(5)에 출력한다. 전원 인버터(4)의 교류 전압을 Vus, Vvs, Vws로 하면, 교류 전압 Vus, Vvs, Vws는 각각 식 (4) ~ (6)으로 나타낼 수 있다.

[식 4]

[식 5]

[식 6]

단, Vs는 전원 인버터(4)의 교류 전압 파고값, θs는 전원 인버터(4)의 위상이다. 또한, 전원 인버터(4)도 PWM 제어에 의해, 직류 전압의 범위내에서 교류 전압의 크기와 주파수(위상)를 결정할 수 있으므로, 식 (4) ~ (6)의 Vs 및 θs를 임의의 값으로 제어할 수 있다.

전압 가산기(5)는 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)로부터 입력된 교류 전압을 가산한다. 즉, 전압 가산기(5)의 출력을 Vuo, Vvo, Vwo로 하면, Vuo, Vvo, Vwo는 각각 식 (7) ~ (9)로 나타낼 수 있다.

[식 7]

[식 8]

[식 9]

또한, 식 (7) ~ (9)에서는 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)의 전압을 각각 가산하는 관계로 되어 있으나, 배터리 인버터(3)의 위상 θb와 전원 인버터(4)의 위상 θs를 조정함으로써, 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)의 전압을 가산하는 것뿐만 아니라, 감산을 행할 수도 있다.

상기, 식 (7) ~ (9)로 정해지는 교류 전압 Vuo, Vvo, Vwo는 각각 교류 전동기(6)에 인가된다. 교류 전동기(6)는 교류 전압 Vuo, Vvo, Vwo에 따라 토크를 발생하고, 이 토크에 의해 차바퀴(도시하지 않음)를 회전시켜 전기 차량을 가속시킨다.

한편, 차량이 브레이크 동작, 이른바 회생 제동하는 경우는 교류 전동기(6)는 교류 발전기로서 작용한다. 이 때, 교류 전동기(6)에는 회생 에너지가 발생하고, 전압 가산기(5)에 교류 전력으로서 공급된다. 이와 같은 회생 제동시에 있어서도, 전압 가산기(5)는 가속시와 동양(同樣)의 동작을 행하고, 상기 식 (7) ~ (9)로 정해지는 교류 전압의 관계를 유지한다.

여기서, 전기 차량에 있어서 회생 제동일 때의 동작에 대해 설명한다. 도 2는 전기 차량의 회생 제동시에 있어서 교류 전동기(6)의 단자간 전압 VM, 전류 IM, 및 발생 토크 TM과 차량 속도의 관계를 나타낸 동작도이다. 교류 전동기 토크의 최대값을 TMmax, 최대 전류를 IMmax로 하고, 도 2에서는 교류 전동기가 최대의 토크와 전류값으로 동작하고 있는 경우를 나타내고, 비교를 위하여, 종래의 배터리 인 버터(3)와 전압 가산기(5)가 없는 케이스에 대한 교류 전동기 토크와 교류 전동기 전류를 파선으로 나타낸다.

도 2에 있어서, 우선 구간 A의 영역은 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 영역이고, 교류 전동기(6)의 단자간 전압 VM과 주파수(Finv)의 비(VM/Finv)를 일정하게 유지하면서 교류 전동기(6)를 제어한다. 이 영역에서는 전동기 토크 TM이 일정하면 전동기 전류 IM도 일정하게 된다.

다음에, 구간 B의 정출력 영역에 들어간다. 이 구간 B의 정출력 영역에서는 전동기 전류 IM을 최대값으로 유지하기 위해서, 전동기 토크 TM을 속도에 반비례시켜 감소시키고 있다.

종래는 전동기 단자간 전압 VM이 전원 인버터(4)의 직류 전압 Vc 만으로 정해지는 최대 전압(VSmax)으로 되는 영역에 있었다. 전원 인버터(4)의 교류 전압 최대값 VSmax와 전원 인버터(4)의 직류 전압 Vc의 관계는 하기 식 (10)으로 정해진다.

[식 10]

따라서, 종래는 구간 A가, 전동기 단자간 전압 VM이 전원 인버터(4)의 직류 전압 Vc에 도달하는 속도 S1까지로 제한되고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 속도 S1 이후는 전동기 토크 TM을 속도에 반비례시켜 감소시키고 있었다.

그러나, 본 발명에 의한 실시 형태에서는 전압 가산기(5)의 동작에 의해, 전 동기 단자간 전압 VM은 전압 가산기(5)의 출력, 즉 하기 식 (11)으로 나타내는 바와 같이, 전원 인버터(4)와 배터리 인버터(3)의 교류 전압값의 합과 동일하게 된다.

[식 11]

그 때문에, 속도 S1까지로 제한되어 있던 구간 A는 도 2에 나타내는 바와 같이 속도 S2까지 되고, 전동기 단자간 전압 VM을 증대시키는 것에 의해, 전동기 전류 IM을 증가시키는 일 없이, 전동기의 발생 토크 TM을 향상시킬 수 있다.

그 후, 종래에서는 구간 B의 정출력 영역이 속도 S3까지, 본 실시 형태에서는 속도 S4까지 되고, 그 이후는 구간 C의 특성 영역으로 된다. 이 구간 C는 교류 전동기의 특성으로 정해지는 최대 성능으로, 전동기 토크 TM을 속도의 제곱값에 반비례시켜 감소시킨다. 그 때문에, 이 영역에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 전동기 전류 IM은 감소한다.

본 발명에 의한 실시 형태에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 속도 S1 이후의 고속 영역에 있어서, 종래와 비교하여, 교류 전동기(6)의 발생 토크를 향상시킬 수 있으므로, 전기 차량에서는 고속 영역에 있어서 회생 제동 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 속도 S1 이상의 영역에서는 전동기 단자간 전압 VM은 종래와 비교하여 크게 하고 있으나, 통상 전동기는 절연 성능으로서 과전압 내량(耐量)을 가지고 있 고, 과전압 내량이 허용하는 범위내에서 전동기의 단자간 전압을 증가시켜도 문제는 없다.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태 1에 관한 가변속 교류 전동기의 제어 장치는 전압 가산기(5)의 동작에 의해서, 전동기 단자간 전압 VM을 증대시키는 것에 의해, 전동기 전류 IM을 증가시키는 일 없이, 전동기의 발생 토크 TM을 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 전기 차량에서는 고속 영역에 있어서 회생 제동 능력을 향상시킬 수 있고, 마찰 브레이크로 대표되는 기계 브레이크 등의 감속 특성이 나쁜 보조적 수단에 의지하지 않아도 된다.

또한, 도 1에서, 전원 인버터(4) 및 배터리 인버터(3)는 각각 1 대로 하고 있으나 각각 2 대 이상이어도 되고, 그 경우 각각의 인버터의 교류측은 전압 가산기(5)에 접속된다. 또, 교류 전동기도 도 1에서는 1 대로 하고 있으나 2 대 이상이어도 되고, 그 경우 교류 전동기는 전압 가산기(5)에 접속된다.

또, 실시 형태 1에서는 회생 제동시에 있어서 전동기 토크의 향상에 대해 설명하였으나, 전기 차량이 가속하는 역행시에 대해서도 동양으로 고속 영역의 전동기 토크를 향상시킬 수 있다.

또, 회생 제동시에 있어서, 전원 인버터(4)에서 교류 전력으로부터 변환된 직류 전력은 집전 장치(1b)를 통하여 가선(1a)측에 유입하고, 예를 들어 전기 차량에서는 다른 열차의 가속용의 전력으로서 이용되지만, 다른 열차의 운전 상황에 의해, 전원 인버터(4)에서 직류 전압으로 변환된 회생 전력을 다른 열차에서 완전하게 소비할 수 없는 경우에는 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)에서 실시하고 있 는 PWM 제어에 의해, 각각 교류 전압 파고값, 즉 식 (1) ~ (6)의 Vb 및 Vs를 각각 제어함으로써, 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)에서 변환하는 회생 전력을 변화시킬 수 있으므로, 회생 제동 능력을 저하시키는 일 없이, 회생 에너지의 유효 활용이 가능하게 된다.

또, 에너지 축적 소자(2)에 직류 전력이 축적되어 있는 경우에서는 배터리 인버터(3)에 의해 변환되는 교류 전력만으로 교류 전동기를 구동할 수 있으므로, 예를 들어 철도 차량 등에서는 차량 기지 등 고속 주행이 불필요한 장소에서는 전철선 등의 설비를 생략할 수 있으므로, 설비 비용을 큰 폭으로 삭감할 수 있다고 하는 경제적인 효과가 있다.

또, 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)에서 실시하고 있는 PWM 제어에 의해 각각 교류 전압 파고값, 즉 (1) ~ (6) 식의 Vb 및 Vs를 각각 제어함으로써, 배터리 인버터(3)와 전원 인버터(4)에서 변환하는 교류 전압을 변화시킬 수 있으므로, 필요에 따라서 전압 위상, 즉 (1) ~ (6) 식의 θb 및 θS의 제어를 병용하면, 예를 들어 전기 차량이 정지시 및 역행시에 있어서도 에너지 축적 소자(2)로의 충전을 실시할 수 있다.

실시 형태 2.

도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서 가변속 교류 전동기의 제어 장치를 나타내는 구성도이다. 도 3에 있어서, 도 1과 동일한 부호가 부여되어 있는 구성 요소는 실시 형태 1의 가변속 교류 전동기의 제어 장치와 동일 또는 상당하는 구성 요소이다.

도 3에 있어서, 단상 인버터(7a ~ 7c)는 직류 전력으로부터 단상의 교류 전력, 또는 단상의 교류 전력에서부터 직류 전력으로 변환하는 전력 변환기이다. 또, 8a ~ 8c는 에너지 축적 소자이며 각각 단상 인버터(7a ~ 7c)에 접속되어 있다.

실시 형태 1에서는 전압 가산기(5)로서 예를 들어 변압기 등을 이용하였다. 일반적으로, 변압기에는 철심이 이용되어 있고, 철심은 주파수 특성을 가지기 때문에, 특히 주파수가 낮은 영역이나, 전동기의 단자간 전압의 크기(Vm)와 주파수(Finv)의 비(Vm/Finv)로 정해지는 자속이 변압기의 정격 자속보다 큰 경우에 포화하는 특성을 가진다. 그 때문에 전기 차량에 있어서, 성능 설정상에서 전동기 전류의 제한 등으로부터, 전동기의 단자간 전압의 크기(Vm)와 주파수(Finv)의 비(Vm/Finv)를 크게 설정시킬 수 없는 경우나, 예를 들어 정지까지 전기 브레이크를 작용시키기 위해서, 주파수 제로를 걸쳐서 교류 전동기를 제어하는 경우에서는 상술한 변압기의 포화 특성의 영향으로, 전압 가산기(5)에서 교류 전압의 가산 또는 감산을 정확하게 할 수 없을 가능성이 있다.

여기서, 이와 같은 문제를 회피하기 위해서, 실시 형태 2에서는 도 3에 나타내는 바와 같이, 전압 가산기(5)와 교류 전동기(6) 사이에 각각 단상 인버터(7a ~ 7c), 및 에너지 축적 소자(8a ~ 8b)를 설치하고, 전압 가산기(5)에서 연산되는 식 (7) ~ (9)의 전압 Vuo, Vvo, Vwo에 각각 단상 인버터(7a ~ 7c)의 교류 전압을 가산함으로써, 교류 전동기(6)에 주는 전압을 증가시키도록 하였다.

다음에 동작에 대해 설명한다. 단상 인버터(7a ~ 7c)의 교류 전압을 각각 Vut, Vvt, Vwt, 단상 인버터 교류 전압 파고값을 Vt, 단상 인버터(7a ~ 7c)의 위상 을 θt로 하면, 교류 전압 Vut, Vvt, Vwt는 하기 식 (12) ~ (14)로 나타낸다. 또한, 단상 인버터(7a ~ 7c)는 배터리 인버터(3)과 동양으로, PWM 제어에 의해 직류 전압의 범위내에서 교류 전압의 크기와 주파수(위상)를 결정할 수 있으므로, 식 (12) ~ (14)의 Vt 및 θt를 임의의 값으로 제어할 수 있다.

[식 12]

[식 13]

[식 14]

여기서, 식 (12) ~ (14)로 정해지는 단상 인버터(7a ~ 7c)의 교류 전압은 각각 전압 가산기(5)에서 연산되는 식 (7) ~ (9)에서 나타낸 교류 전압과 동일 주파수이다.

그리고, 식 (12) ~ (14)로 정해지는 교류 전압을 출력하는 단상 인버터(7a ~ 7c)를, 전압 가산기(5)와 교류 전동기(6) 사이에 설치하면, 교류 전동기(6)에 공급되는 교류 전압 Vuo2, Vvo2, Vwo2는 식 (15) ~ (17)로 나타낼 수 있다.

[식 15]

[식 16]

[식 17]

이상과 같이, 단상 인버터(7a ~ 7c), 및 에너지 축적 소자(8a ~ 8b)를 전압 가산기(5)와 교류 전동기(6) 사이에 설치함으로써, 교류 전동기(6)에 공급되는 교류 전압을 증가시킬 수 있으므로, 실시 형태 1과 동양으로, 특히 전기 차량 등에서는 고속 영역에 있어서 회생 제동 능력을 향상시킬 수 있다.

또, 교류 전동기(6)의 단자간 전압의 크기(Vm)와 주파수(Finv)의 비 (Vm/Finv)를 크게 설정할 수 없는 경우나, 예를 들어 정지까지 전기 브레이크를 작용시키기 위해서, 주파수 제로를 걸쳐서 교류 전동기(6)를 제어하는 경우는 전압 가산기(5)를 정지시켜 단상 인버터(7a ~ 7c)만을 동작시키는 것에 의해, 전압 가산기(5)로서 변압기 등을 이용했을 때에 발생하는 포화의 영향을 회피할 수 있다.

또한, 도 3에서는 전압 가산기(5)와 단상 인버터(7a ~ 7c)를 병용하는 구성으로 하고 있으나, 단상 인버터(7a ~ 7c) 만을 동작시켰을 경우에도 실시 형태 1과 동양인 효과가 얻어지므로, 전압 가산기(5)와 배터리 인버터(3)를 생략한 구성으로 해도 된다

또, 단상 인버터(7a ~ 7c)의 위상 θt를 조정함으로써, 교류 전동기(6)의 동작 상태에 관계 없이, 단상 인버터(7a ~ 7c)에 접속된 에너지 축적 소자(8a ~ 8b)의 충방전을 제어하는 것이 가능하고, 전철선 전압 변동의 억제나, 종래 방식의 열차의 회생 실효의 경감, 변전소 전류의 평준화 등에도 이용할 수 있다.

실시 형태 3.

실시 형태 3에 관한 가변속 교류 전동기의 제어 장치는 실시 형태 1에 관계되는 가변속 교류 전동기의 제어 장치에 있어서, 배터리 인버터(3)의 직류 전원을 에너지 축적 소자(2)와 외부 전원(1) 중 어느 하나로 전환하는 스위치(9a 및 9b)를 부가하여 구성한다.

도 4는 본 발명을 실시하기 위한 실시 형태 3에 있어서 가변속 교류 전동기의 제어 장치를 나타내는 구성도이다. 도 4에 있어서, 9a 및 9b는 배터리 인버터(3)의 직류 전원을 에너지 축적 소자(2)와 외부 전원(1) 중 어느 하나로 전환하는 스위치, 10은 필터 컨덴서이다. 도 4에 있어서, 도 1과 동일한 부호가 부여되어 있는 구성 요소는 실시 형태 1의 가변속 교류 전동기의 제어 장치와 동일, 또는 상당하는 구성 요소이다.

도 4에 있어서, 에너지 축적 소자(2)에 충분한 에너지가 축적되어 있는 경우는 스위치(9a 및 9b)를 A측에 설정하고, 배터리 인버터(3)의 전원으로서 에너지 축적 소자(2)를 이용한다.

한편, 에너지 축적 소자(2)가 고장난 경우나, 에너지 축적 소자(2)에 축적된 에너지가 적은 경우에는 스위치(9a 및 9b)를 B측에 설정함으로써, 외부 전원(1)으로부터 전력을 공급한다.

이상과 같이, 에너지 축적 소자(2)의 상태에 의해서 스위치(9a 및 9b)를 설정함으로써, 에너지 축적 소자(2)의 상태에 의존하지 않고 배터리 인버터(3)를 전원 인버터(4)와 동양으로 동작시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 기계 브레이크 등의 보조적 수단에 의지하는 일 없이, 고속 영역의 가속 및 감속 성능의 향상을 실현할 수 있다.

Claims

외부 전원으로 이루어지는 제1의 직류 전원과,

에너지 축적 소자로 이루어지는 제2의 직류 전원과,

상기 제1의 직류 전원으로부터 공급되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 제1의 인버터와,

상기 제2의 직류 전원으로부터 공급되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 제2의 인버터와,

상기 제1 및 제2의 인버터의 위상을 조정하는 것에 의해 상기 제1 및 제2의 인버터의 출력 전압을 가산 및 감산하여 교류 전동기에 출력하는 전압 가산기를 구비한 것을 특징으로 하는 가변속 교류 전동기의 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 전압 가산기와 상기 교류 전동기 사이에, 제3의 직류 전원에 의해 도전되는 제3의 인버터를 접속한 것을 특징으로 하는 가변속 교류 전동기의 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2의 인버터의 직류 전원을 상기 제1의 직류 전원과 상기 제2의 직류 전원 사이에서 전환하는 스위칭 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 가변속 교류 전동기의 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1의 직류 전원은 가선으로부터 집전기를 통하여 취입하도록 한 것을 특징으로 하는 가변속 교류 전동기의 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2의 직류 전원은 2차 전지 또는 전기 2중층 캐패시터인 것을 특징으로 하는 가변속 교류 전동기의 제어 장치.