WO2022185381A1

WO2022185381A1 - 回転機の制御装置

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Publication number: WO2022185381A1
Application number: PCT/JP2021/007718
Authority: WO
Inventors: 辰也森; 晃古川
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2022-09-09
Also published as: EP4304078A1; EP4304078A4; JP7378662B2; US20240063746A1; JPWO2022185381A1; CN116918237A

Abstract

第１組のスイッチング素子のオンオフ制御のタイミングと第２組のスイッチング素子のオンオフ制御のタイミングの同期を取る必要なく、２組の電機子巻線及び２組のインバータが設けられている自由度を生かし、母線交流成分の実効値を低減させることができる回転機の制御装置を提供する。直流電源（５）と２組のインバータ（６ａ、６ｂ）とを接続する母線（７）を流れる母線電流に重畳している母線交流成分の実効値が、第１組の電圧利用率と第２組の電圧利用率との間の利用率比率（Ｒ１２）が１対１である場合よりも低下するように、利用率比率（Ｒ１２）を１対１から変化させる利用率設定指令を算出する回転機の制御装置（３０）。

Description

回転機の制御装置

　本願は、回転機の制御装置に関するものである。

　２組の複数相の電機子巻線を有する回転機を、２組のインバータで駆動するシステムが提案され、エレベータ、電動パワーステアリングなどに採用されている。

　特許文献１では、回転機に２組の３相の電機子巻線が設けられ、一方の組の３相の電機子巻線に対する電圧指令値を、印加可能な範囲の中心値よりも高電位側にシフトさせ、他方の組の３相の電機子巻線に対する電圧指令値を、中心値よりも低電位側にシフトさせている。これにより、第１組のインバータのスイッチング素子をオンオフするオンオフパターン（電圧ベクトル）と、第２組のインバータのスイッチング素子をオンオフするオンオフパターン（電圧ベクトル）とが同時に有効ベクトルになること、及び同時に零ベクトルになることを低減し、母線電流に重畳する母線交流成分の実効値を低減している。

　特許文献２では、回転機に２組の３相の電機子巻線が設けられ、２組の３相の電機子巻線に、互いに逆位相の５次、７次高調波成分の電流を重畳させる指令値を設定することで、モータのトルクリップルを抑えつつ、電機子巻線電流の瞬時値を低減することで、モータの発熱を低減している。

　特許文献３では、回転機に１組の３相の電機子巻線が設けられ、３相の搬送波比較ＰＷＭにおいて、２相の電圧指令値と比較される搬送波と、１相の電圧指令値と比較される搬送波とを互いに逆位相にすることで、母線交流成分の実効値を低減している。

特許４９４１６８６号国際公開第２０１７／１４１５９３号特開２０２０－１３７２３３号公報

　しかしながら、特許文献１の技術では、各組の３相の電圧指令値を、中心値よりも高電位側又は低電位側にシフトさせるので、各組のインバータにおいて、高電位側又は低電位側のスイッチング素子に発熱の偏りが生じる。また、一方の組のインバータから直流電源に充電されているときに、他方の組の直流電源からインバータに放電されるように、充放電のタイミングをずらしているため、２組のＰＷＭ制御の同期を取る必要がある。

　特許文献２の技術では、各組の電機子巻線電流に互いに逆位相の高調波成分を重畳させることで、電機子巻線電流の瞬時値は低下するものの、母線交流成分の実効値を低減させることは困難である。

　特許文献３の技術では、１組の３相の電機子巻線が設けられる場合の技術であり、２組の３相の電機子巻線が設けられる場合については開示されていない。

　そこで、本願は、第１組のスイッチング素子のオンオフ制御のタイミングと第２組のスイッチング素子のオンオフ制御のタイミングの同期を取る必要なく、２組の電機子巻線及び２組のインバータが設けられている自由度を生かし、母線交流成分の実効値を低減させることができる回転機の制御装置を提供することを目的とする。

　本願に係る回転機の制御装置は、２組の複数相の電機子巻線を有する回転機を、同一の直流電源に接続された２組のインバータを介して制御する回転機の制御装置であって、
　前記直流電源の電源電圧に対する第１組の複数相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅の比率である第１組の電圧利用率、及び前記電源電圧に対する第２組の複数相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅の比率である第２組の電圧利用率の設定に関わる利用率設定指令を算出する分配部と、
　前記利用率設定指令に基づいて、第１組の複数相の電圧指令値を算出する第１組電圧指令算出部と、
　前記利用率設定指令に基づいて、第２組の複数相の電圧指令値を算出する第２組電圧指令算出部と、
　前記第１組の複数相の電圧指令値に基づいて、第１組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、前記第１組の複数相の電機子巻線に電圧を印加する第１組スイッチング制御部と、
　前記第２組の複数相の電圧指令値に基づいて、第２組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、前記第２組の複数相の電機子巻線に電圧を印加する第２組スイッチング制御部と、を備え、
　前記分配部は、前記直流電源と前記２組のインバータとを接続する母線を流れる母線電流に重畳している交流成分である母線交流成分の実効値が、前記第１組の電圧利用率と前記第２組の電圧利用率との間の利用率比率が１対１である場合よりも低下するように、前記利用率比率を１対１から変化させる前記利用率設定指令を算出するものである。

　各組において、電圧利用率が変化すると、インバータの複数のスイッチング素子のオンオフパターン及び各パターンの頻度が変化し、スイッチング素子のオンオフにより生じる母線交流成分の実効値が増減する。上記の構成によれば、２組の電機子巻線及び２組のインバータが設けられている自由度を生かし、第１組の電圧利用率と第２組の電圧利用率とを１対１から変化させることにより、１対１の場合よりも、第１組のインバータから生じる母線交流成分と第２組のインバータから生じる母線交流成分とを変化させ、第１組及び第２組の合計の母線交流成分の実効値を低減させることができる。よって、直流電源、及び直流電源に接続された平滑コンデンサ及び他の装置に与える母線交流成分の悪影響を低減することができる。また、第１組のスイッチング素子のオンオフ制御のタイミングと第２組のスイッチング素子のオンオフ制御のタイミングの同期を取らなくても、母線交流成分の実効値を低減することができ、制御装置及び処理の簡素化を図ることができる。

実施の形態１に係る回転機及び回転機の制御装置の概略構成図である。実施の形態１に係る制御装置のハードウェア構成図である。実施の形態１に係る各組の電機子巻線の位相を説明する図である。実施の形態１に係る制御装置の概略ブロック図である。実施の形態１に係る搬送波比較ＰＷＭ制御を説明するタイムチャートである。実施の形態１に係る分配部の処理を説明するフローチャートである。実施の形態１に係る利用率比率を１：１から変化させない場合と変化させる場合において、平均電圧利用率に対する母線交流成分の実効値及び電圧利用率の設定を説明する図である。実施の形態２に係る利用率比率を１：１から変化させない場合と変化させる場合において、平均電圧利用率に対する母線交流成分の実効値及び電圧利用率の設定を説明する図である。実施の形態２の別例に係る利用率比率を１：１から変化させない場合と変化させる場合において、平均電圧利用率に対する母線交流成分の実効値及び電圧利用率の設定を説明する図である。実施の形態３に係る分配部の処理を説明するフローチャートである。実施の形態３に係る分配部の反復計算の処理を説明するフローチャートである。実施の形態４に係る回転機及び回転機の制御装置の概略構成図である。実施の形態４に係る制御装置の概略ブロック図である。実施の形態５に係る分配部の処理を説明するフローチャートである。実施の形態５に係る分配部の反復計算の処理を説明するフローチャートである。実施の形態６に係る搬送波比較ＰＷＭ制御を説明するタイムチャートである。実施の形態６に係る利用率比率を１：１から変化させない場合と変化させる場合において、平均電圧利用率に対する母線交流成分の実効値及び電圧利用率の設定を説明する図である。実施の形態６に係る分配部の処理を説明するフローチャートである。実施の形態６の別例に係る利用率比率を１：１から変化させない場合と変化させる場合において、平均電圧利用率に対する母線交流成分の実効値及び電圧利用率の設定を説明する図である。実施の形態６の別例に係る利用率比率を１：１から変化させない場合と変化させる場合において、平均電圧利用率に対する母線交流成分の実効値及び電圧利用率の設定を説明する図である。その他の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。

１．実施の形態１
　実施の形態１に係る回転機の制御装置３０について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る回転機１及び回転機の制御装置３０（以下、単に、制御装置３０と称す）の概略構成図である。回転機１は、２組の複数相（本例では、３相）の電機子巻線を有している。制御装置３０は、回転機１を、同一の直流電源５に接続された２組のインバータ６ａ、６ｂを介して制御する。図２に示すように、制御装置３０は、第１組の３相の電機子巻線を制御する第１組の制御器３０ａと、第２組の３相の電機子巻線を制御する第２組の制御器３０ｂと、を有している。

１－１．回転機１
　回転機１は、円筒状のステータ１８と、ステータ１８の径方向内側に配置されたロータ１４と、を備えている。ステータ１８に、２組の３相の電機子巻線が巻装されている。すなわち、ステータ１８には、第１組の３相の電機子巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１と、第２組の３相の電機子巻線Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２と、が設けられている。各組の３相の電機子巻線は、スター結線とされてもよいし、デルタ結線とされてもよい。第１組の３相を、Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相とする。第２組の３相を、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相とする。

　本実施の形態では、図３に模式図を示すように、第１組の３相の電機子巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１の位置に対する第２組の３相の電機子巻線Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２の位置の電気角での位相差は、０度に設定されている。なお、電気角は、ロータ１４の機械角に磁石の極対数を乗算した角度になる。なお、位相差は、０度以外（例えば、π／６（３０度））に設定されてもよい。

　ロータ１４には、永久磁石が設けられており、回転機１は、永久磁石式の同期回転機とされている。ロータ１４の外周面に永久磁石が設けられた表面磁石型の同期回転機とされており、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとが等しい非突極機とされている。なお、ロータ１４の内部に永久磁石が設けられた埋込磁石型の同期回転機とされ、ｑ軸インダクタンスＬｑがｄ軸インダクタンスＬｄより大きい突極機とされてもよい。

　ロータ１４には、ロータ１４の回転角度を検出するための回転センサ１５が設けられている。回転センサ１５は、冗長型とされており、第１組の３相の電機子巻線の制御のための第１の回転角度θ１に係る第１の出力信号と、第２組の３相の電機子巻線の制御のための第２の回転角度θ２に係る第２の出力信号と、を出力する。第１の回転角度θ１に係る第１の出力信号は、第１組の制御器３０ａに入力され、第２の回転角度θ２に係る第２の出力信号は、第２組の制御器３０ｂに入力される。回転センサ１５には、ホール素子、レゾルバ、又はエンコーダ等の各種のセンサが用いられる。回転センサ１５が設けられず、後述する各組の電流指令値に高調波成分を重畳することによって得られる各組の電流情報等に基づいて、各組の回転角度（各組の磁極位置）を推定するように構成されてもよい（いわゆる、センサレス方式）。

１－２．直流電源５
　直流電源５は、第１組のインバータ６ａ、及び第２組のインバータ６ｂに直流電圧Ｖｄｃを出力する。直流電源５として、バッテリー、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ダイオード整流器、ＰＷＭ整流器等、電源電圧を出力する任意の機器が用いられる。

　直流電源５と２組のインバータ６ａ、６ｂとは、共通の母線７を介して接続されている。母線７は、高電位側の母線７Ｐと低電位側の母線７Ｎとを有している。高電位側の母線７Ｐの一端が、直流電源５の高電位側に接続され、低電位側の母線７Ｎの一端が、直流電源５の低電位側に接続されている。高電位側の母線７Ｐの他端が、第１組のインバータ６ａの高電位側電線８ａＰ及び第２組のインバータ６ｂの高電位側電線８ｂＰに分岐して接続され、低電位側の母線７Ｎの他端が、第１組のインバータ６ａの低電位側電線８ａＮ及び第２組のインバータ６ｂの低電位側電線８ｂＮに分岐して接続されている。

　平滑コンデンサ１２が、高電位側の母線７Ｐと低電位側の母線７Ｎとの間に接続されている。平滑コンデンサ１２は、第１組のインバータ６ａ及び第２組のインバータ６ｂに供給される直流電圧Ｖｄｃの変動を抑制し、安定させる。

　直流電源５から各組のインバータ６ａ、６ｂに供給される直流電圧Ｖｄｃを検出する電源電圧センサ１３が備えられている。電源電圧センサ１３は、高電位側の母線７Ｐと低電位側の母線７Ｎとの間に接続されている。電源電圧センサ１３の出力信号は、第１組の制御器３０ａ及び第２組の制御器３０ｂに入力される。なお、第１組のインバータ６ａに入力される第１組の直流電圧Ｖｄｃ１と、第２組のインバータ６ｂに入力される第２組の直流電圧Ｖｄｃ２とが、第１組の電源電圧センサ及び第２組の電源電圧センサにより個別に検出され、第１組の制御器３０ａ及び第２組の制御器３０ｂに個別に入力されてもよい。

１－３．インバータ
　第１組のインバータ６ａは、直流電源５と第１組の３相の電機子巻線との間で電力変換を行う。第２組のインバータ６ｂは、直流電源５と第２組の３相の電機子巻線との間で電力変換を行う。

　第１組のインバータ６ａは、直流電源５の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子ＳＰと、直流電源５の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子ＳＮと、が直列接続された直列回路を、第１組の３相各相の電機子巻線に対応して３つ設けている。各直列回路における２つのスイッチング素子の接続点が、第１組の対応する相の電機子巻線に接続される。第２組のインバータ６ｂは、直流電源５の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子ＳＰと、直流電源５の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子ＳＮと、が直列接続された直列回路を、第２組の３相各相の電機子巻線に対応して３つ設けている。各直列回路における２つのスイッチング素子の接続点が、第２組の対応する相の電機子巻線に接続される。

　具体的には、第１組のインバータ６ａにおける各相の直列回路において、高電位側のスイッチング素子ＳＰのコレクタ端子は、高電位側電線８ａＰに接続され、高電位側のスイッチング素子ＳＰのエミッタ端子は、低電位側のスイッチング素子ＳＮのコレクタ端子に接続され、低電位側のスイッチング素子ＳＮのエミッタ端子は、低電位側電線８ａＮに接続されている。高電位側のスイッチング素子ＳＰと低電位側のスイッチング素子ＳＮとの接続点は、第１組の対応する相の電機子巻線に接続されている。

　第２組のインバータ６ｂにおける各相の直列回路において、高電位側のスイッチング素子ＳＰのコレクタ端子は、高電位側電線８ｂＰに接続され、高電位側のスイッチング素子ＳＰのエミッタ端子は、低電位側のスイッチング素子ＳＮのコレクタ端子に接続され、低電位側のスイッチング素子ＳＮのエミッタ端子は、低電位側電線８ｂＮに接続されている。高電位側のスイッチング素子ＳＰと低電位側のスイッチング素子ＳＮとの接続点は、第２組の対応する相の電機子巻線に接続されている。

　各組のインバータのスイッチング素子には、ダイオードが逆並列に接続されたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ダイオードが逆並列に接続されたバイポーラトランジスタ、逆並列に接続されたダイオードの機能を有するＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等が用いられる。

　第１組のインバータ６ａの各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、第１組の制御器３０ａに接続されている。よって、第１組の各スイッチング素子は、第１組の制御器３０ａから出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。第２組のインバータ６ｂの各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、第２組の制御器３０ｂに接続されている。よって、第２組の各スイッチング素子は、第２組の制御器３０ｂから出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。

　第１組の３相の電機子巻線に流れる電流を検出するための第１組電流センサ９ａ、及び第２組の３相の電機子巻線に流れる電流を検出するための第２組電流センサ９ｂが設けられている。各組の電流センサ９ａ、９ｂは、ホール素子又はシャント抵抗等の電流センサとされる。第１組電流センサ９ａの出力信号は、第１組の制御器３０ａに入力される。第２組電流センサ９ｂの出力信号は、第２組の制御器３０ｂに入力される。

　本実施の形態では、第１組電流センサ９ａは、第１組のインバータ６ａの各相のスイッチング素子の直列回路と各相の電機子巻線とをつなぐ各相の電線上に備えられている。第２組電流センサ９ｂは、第２組のインバータ６ｂの各相のスイッチング素子の直列回路と各相の電機子巻線とをつなぐ各相の電線上に備えられている。なお、各組の電流センサ９ａ、９ｂは、各組のインバータの各相の直列回路に備えられてもよい。或いは、各組の電流センサ９ａ、９ｂは、各組のインバータ６ａ、６ｂと直流電源５と接続する電線上に設けられ、各組について、公知の「母線１シャント方式」により、各相の巻線の電流が検出されてもよい。

１－４．制御装置３０
　制御装置３０は、２組のインバータ６ａ、６ｂを介して回転機１を制御する。制御装置３０は、図４に示すように、分配部３１、第１組回転検出部３２、第１組電流検出部３３、第１組電圧検出部３４、第１組電圧指令算出部３５、第１組スイッチング制御部３６、第２組回転検出部３７、第２組電流検出部３８、第２組電圧検出部３９、第２組電圧指令算出部４０、及び第２組スイッチング制御部４１等の機能部を備えている。制御装置３０の各機能は、制御装置３０が備えた処理回路により実現される。

　本実施の形態では、制御装置３０は、第１組の制御器３０ａ及び第２組の制御器３０ｂを備えている。分配部３１、第１組回転検出部３２、第１組電流検出部３３、第１組電圧検出部３４、第１組電圧指令算出部３５、及び第１組スイッチング制御部３６が、第１組の制御器３０ａに備えられている。第２組回転検出部３７、第２組電流検出部３８、第２組電圧検出部３９、第２組電圧指令算出部４０、及び第２組スイッチング制御部４１が、第２組の制御器３０ｂに備えられている。なお、分配部３１は、第２組の制御器３０ｂに備えられてもよい。或いは、分配部３１は、双方の制御器に備えられ、双方の制御器の動作が正常な場合は、予め設定された一方の制御器の分配部３１が動作し、いずれか一方の制御器の動作に異常があった場合は、他方の制御器の分配部３１が動作するように構成されてもよい。或いは、分配部３１は、第３の制御器に備えられ、第３の制御器と、第１組及び第２組の制御器３０ａ、３０ｂとが通信により接続されてもよい。

　図２に示すように、各組の制御器３０ａ、３０ｂは、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３、及び通信回路９４等を備えている。記憶装置９１、入力回路９２、出力回路９３、及び通信回路９４等は、バス等の信号線を介して演算処理装置９０に接続されている。

　演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の揮発性及び不揮発性の記憶装置が備えられている。入力回路９２は、電源電圧センサ１３、回転センサ１５、各組の電流センサ９ａ、９ｂ等の各種のセンサが接続され、これらセンサの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、スイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。各組の通信回路９４は、相互に接続されて通信を行うと共に、外部装置と通信を行う。

　そして、制御装置３０が備える各制御部３１～４１等の各機能は、各組の制御器３０ａ、３０ｂの演算処理装置９０が、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、出力回路９３、及び通信回路９４等の各組の制御器３０ａ、３０ｂの他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部３１～４１等が用いる閾値Ｍｔｈ、目標電圧利用率ＭｏＨ、電気定数、及びマップデータ等の各種の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。以下、制御装置３０の各機能について詳細に説明する。

１－４－１．第１組の基本制御
　第１組回転検出部３２は、回転センサ１５の第１の出力信号に基づいて、ロータの電気角での第１の回転角度θ１（第１の磁極位置θ１）及び第１の回転角速度ω１を検出する。第１の回転角度θ１は、第１組のＵ１相の電機子巻線位置を基準にしたロータのＮ極の角度とされる。なお、第１組回転検出部３２は、第１組の電流指令値に高調波成分を重畳することによって得られる電流情報等に基づいて、回転センサを用いずに、第１の回転角度θ１を推定するように構成されてもよい（いわゆる、センサレス方式）。

　第１組電圧検出部３４は、電源電圧センサ１３の出力信号に基づいて、第１の直流電圧Ｖｄｃ１を検出する。

　第１組電流検出部３３は、第１組電流センサ９ａの出力信号に基づいて、第１組の３相の電機子巻線を流れる第１組の３相の電流Ｉｕ１ｓ、Ｉｖ１ｓ、Ｉｗ１ｓを検出する。そして、第１組電流検出部３３は、次式に示すように、第１組の３相の電流検出値Ｉｕ１ｓ、Ｉｖ１ｓ、Ｉｗ１ｓを、第１の回転角度θ１に基づいて、３相２相変換及び回転座標変換を行って、第１組のｄ軸の電流検出値Ｉｄ１ｓ及び第１組のｑ軸の電流検出値Ｉｑ１ｓを算出する。

　ｄ軸及びｑ軸の座標系（以下、ｄｑ軸の座標系と称す）は、交流回転機（ロータ）の第１の回転角度θ１（第１の磁極位置θ１）に同期して回転する２軸の回転座標系である。より詳細には、ｄｑ軸の座標系は、ロータの第１の磁極位置θ１（磁石のＮ極の向き）に定めたｄ軸、及びｄ軸より電気角で９０度進んだ方向に定めたｑ軸からなる。

　第１組電圧指令算出部３５は、後述する分配部３１から指令された利用率設定指令（本例では、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏ）に基づいて、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏを算出する。本実施の形態では、第１組電圧指令算出部３５は、第１組ｄｑ軸電圧指令算出部３５１、及び第１組電圧座標変換部３５２を備えている。

　第１組ｄｑ軸電圧指令算出部３５１は、第１組のｄｑ軸の電流検出値Ｉｄ１ｓ、１ｑ１ｓが、それぞれ、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに近づくように、ＰＩ制御等により第１組のｄｑ軸の電圧指令値Ｖｄ１ｏ、Ｖｑ１ｏを変化させる。第１組電圧座標変換部３５２は、第１組のｄｑ軸の電圧指令値Ｖｄ１ｏ、Ｖｑ１ｏを、次式に示すように、第１の回転角度θ１に基づいて、固定座標変換及び２相３相変換を行って、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏに変換する。

　そして、電圧利用率を向上させるために、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏに、３次高調波重畳、空間ベクトル変調、二相変調などの公知の振幅低減変調が加えられる。振幅低減変調により、３相の電圧指令値の線間電圧が維持しされつつ、３相の電圧指令値の振幅が√３／２倍（約０．８６６倍）に低減される。よって、最終的な３相の電圧指令値が直流電圧の範囲（－Ｖｄｃ／２～＋Ｖｄｃ／２）を超えない（電圧飽和を生じない）ような、幅低減変調前の３相の電圧指令値の最大振幅を、振幅低減変調により、２／√３倍（約１．１５倍）に増加させることができる。第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏの基本波成分の振幅に√３を乗算した値が、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏの線間電圧の基本波成分の振幅になる。なお、振幅低減変調が行われなくてもよい。

　本実施の形態では、第１組ｄｑ軸電圧指令算出部３５１は、最終的な第１組の３相の電圧指令値が直流電圧の範囲（－Ｖｄｃ／２～＋Ｖｄｃ／２）を超え、過変調状態及び電圧飽和状態にならないような、第１組のｄｑ軸の電圧指令値及び第１組の３相の電圧指令値を算出する。例えば、第１組のｄｑ軸の電圧指令値の電圧利用率が、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率（振幅低減変調が行われる場合は１００％、振幅低減変調が行われない場合は８６．６％）以下になるように、第１組のｄｑ軸の電圧指令値が制限される。

　第１組スイッチング制御部３６は、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏに基づいて、第１組のインバータ６ａが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、第１組の３相の電機子巻線に電圧を印加する。第１組スイッチング制御部３６は、公知の搬送波比較ＰＷＭ又は空間ベクトルＰＷＭを用いる。

　搬送波比較ＰＷＭが用いられる場合は、第１組スイッチング制御部３６は、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏのそれぞれと第１組の搬送波ＣＡ１とを比較し、比較結果に基づいて、複数のスイッチング素子をオンオフする。本実施の形態では、図５に示すように、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏのそれぞれと比較される第１組の搬送波ＣＡ１は、同じ搬送波である。第１組の搬送波ＣＡ１は、ＰＷＭ周期Ｔｃで０を中心に直流電圧の半分値Ｖｄｃ１／２の振幅で振動する三角波とされている。三角波以外に鋸波等の任意の波形が用いられてもよい。

　第１組スイッチング制御部３６は、各相について、第１組の搬送波ＣＡ１が電圧指令値を下回った場合は、高電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＰ１をオン（本例では、１）して、高電位側のスイッチング素子をオンし、第１組の搬送波ＣＡ１が電圧指令値を上回った場合は、高電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＰ１をオフ（本例では、０）して、高電位側のスイッチング素子をオフする。一方、第１組スイッチング制御部３６は、各相について、第１組の搬送波ＣＡ１が電圧指令値を下回った場合は、低電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＮ１をオフ（本例では、０）して、低電位側のスイッチング素子をオフし、第１組の搬送波ＣＡ１が電圧指令値を上回った場合は、低電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＮ１をオン（本例では、１）して、低電位側のスイッチング素子をオンする。なお、各相について、高電位側のスイッチング素子のオン期間と低電位側のスイッチング素子のオン期間との間には、高電位側及び低電位側のスイッチング素子の双方をオフにする短絡防止期間（デッドタイム）が設けられてもよい。

　空間ベクトルＰＷＭが用いられる場合は、第１組スイッチング制御部３６は、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏから第１組の電圧指令ベクトルを生成し、第１組の電圧指令ベクトルに基づいて、ＰＷＭ周期における７つの基本電圧ベクトルの設定時間配分を決定し、７つの基本電圧ベクトルの設定時間配分に基づいて、ＰＷＭ周期において各スイッチング素子をオンオフするスイッチング信号を生成する。

１－４－２．第２組の基本制御
　第２組回転検出部３７は、回転センサ１５の第２の出力信号に基づいて、ロータの電気角での第２の回転角度θ２（第２の磁極位置θ２）及び第２の回転角速度ω２を検出する。第２の回転角度θ２は、第２組のＵ２相の電機子巻線位置を基準にしたロータのＮ極の角度とされる。なお、第２組回転検出部３７は、第２組の電流指令値に高調波成分を重畳することによって得られる電流情報等に基づいて、回転センサを用いずに、第２の回転角度θ２を推定するように構成されてもよい（いわゆる、センサレス方式）。

　第２組電圧検出部３９は、電源電圧センサ１３の出力信号に基づいて、第２の直流電圧Ｖｄｃ２を検出する。

　第２組電流検出部３８は、第２組電流センサ９ｂの出力信号に基づいて、第２組の３相の電機子巻線を流れる第２組の３相の電流Ｉｕ２ｓ、Ｉｖ２ｓ、Ｉｗ２ｓを検出する。そして、第２組電流検出部３８は、式（１）と同様に、第２組の３相の電流検出値Ｉｕ２ｓ、Ｉｖ２ｓ、Ｉｗ２ｓを、第２の回転角度θ２に基づいて、３相２相変換及び回転座標変換を行って、第２組のｄ軸の電流検出値Ｉｄ２ｓ及び第２組のｑ軸の電流検出値Ｉｑ２ｓを算出する。

　ｄ軸及びｑ軸の座標系（以下、ｄｑ軸の座標系と称す）は、交流回転機（ロータ）の第２の回転角度θ２（第２の磁極位置θ２）に同期して回転する２軸の回転座標系である。より詳細には、ｄｑ軸の座標系は、ロータの第２の磁極位置θ２（磁石のＮ極の向き）に定めたｄ軸、及びｄ軸より電気角で９０度進んだ方向に定めたｑ軸からなる。

　第２組電圧指令算出部４０は、後述する分配部３１から指令された利用率設定指令（本例では、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏ）に基づいて、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏを算出する。本実施の形態では、第２組電圧指令算出部４０は、第２組ｄｑ軸電圧指令算出部４０１、及び第２組電圧座標変換部４０２を備えている。

　第２組ｄｑ軸電圧指令算出部４０１は、第２組のｄｑ軸の電流検出値Ｉｄ２ｓ、１ｑ２ｓが、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏに近づくように、ＰＩ制御等により第２組のｄｑ軸の電圧指令値Ｖｄ２ｏ、Ｖｑ２ｏを変化させる。第２組電圧座標変換部４０２は、式（２）と同様に、第２組のｄｑ軸の電圧指令値Ｖｄ２ｏ、Ｖｑ２ｏを、第２の回転角度θ２に基づいて、固定座標変換及び２相３相変換を行って、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏに変換する。

　そして、第１組と同様に、電圧利用率を向上させるために、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏに、３次高調波重畳、空間ベクトル変調、二相変調などの公知の振幅低減変調が加えられる。また、第２組ｄｑ軸電圧指令算出部４０１は、最終的な第２組の３相の電圧指令値が直流電圧の範囲（－Ｖｄｃ／２～＋Ｖｄｃ／２）を超え、過変調状態及び電圧飽和状態にならないような、第２組のｄｑ軸の電圧指令値及び第２組の３相の電圧指令値を算出する。例えば、第２組のｄｑ軸の電圧指令値の電圧利用率が、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率（振幅低減変調が行われる場合は１００％、振幅低減変調が行われない場合は８６．６％）以下になるように、第２組のｄｑ軸の電圧指令値が制限される。

　第２組スイッチング制御部４１は、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏに基づいて、第２組のインバータ６ｂが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、第２組の３相の電機子巻線に電圧を印加する。第２組スイッチング制御部４１は、公知の搬送波比較ＰＷＭ又は空間ベクトルＰＷＭを用いる。

　搬送波比較ＰＷＭが用いられる場合は、第２組スイッチング制御部４１は、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏのそれぞれと第２組の搬送波ＣＡ２とを比較し、比較結果に基づいて、複数のスイッチング素子をオンオフする。本実施の形態では、第１組の図５と同様に、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏのそれぞれと比較される第２組の搬送波ＣＡ２は、同じ搬送波である。第２組の搬送波ＣＡ２は、ＰＷＭ周期Ｔｃで０を中心に直流電圧の半分値Ｖｄｃ２／２の振幅で振動する三角波とされている。第２組スイッチング制御部４１の処理は、第１組スイッチング制御部３６の処理と同様であるので、説明を省略する。

１－４－３．分配部３１
＜各組の電圧利用率の設定に係る利用率設定指令＞
　分配部３１は、第１組の電圧利用率Ｍ１及び第２組の電圧利用率Ｍ１の設定に関わる利用率設定指令を算出する。次式に示すように、第１組の電圧利用率Ｍ１は、直流電源の電源電圧Ｖｄｃに対する第１組の３相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅Ｖ１ａｍｐの比率である。第２組の電圧利用率Ｍ２は、直流電源の電源電圧Ｖｄｃに対する第２組の３相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅Ｖ２ａｍｐの比率である。

　また、次式に示すように、第１組のｄｑ軸の電圧指令値Ｖｄ１ｏ、Ｖｑ１ｏの２乗和の平方根（第１組のｄｑ軸の電圧ベクトルＶｄｑ１の大きさ｜Ｖｄｑ１｜）は、第１組の３相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅Ｖ１ａｍｐを、√２で除算した値に等しくなり、２乗和の平方根により第１組の電圧利用率Ｍ１を算出できる。第２組のｄｑ軸の電圧指令値Ｖｄ２ｏ、Ｖｑ２ｏの２乗和の平方根（第２組のｄｑ軸の電圧ベクトルＶｄｑ２の大きさ｜Ｖｄｑ２｜）は、第２組の３相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅Ｖ２ａｍｐを、√２で除算した値に等しくなり、２乗和の平方根により第２組の電圧利用率Ｍ２を算出できる。

　なお、各組について、Ｕ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）の線間電圧は、Ｕ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）からＶ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）を減算した電圧になる。Ｖ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）の線間電圧は、Ｖ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）からＷ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）を減算した電圧になる。Ｗ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）の線間電圧は、Ｗ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）からＵ相の電機子巻線の印加電圧（又は電圧指令値）を減算した電圧になる。

＜利用率比率Ｒ１２の変化＞
　そして、分配部３１は、直流電源Ｖｄｃと２組のインバータ６ａ、６ｂとを接続する母線７を流れる母線電流に重畳している交流成分である母線交流成分の実効値が、第１組の電圧利用率Ｍ１と第２組の電圧利用率Ｍ２との間の利用率比率Ｒ１２が１対１である場合よりも低下するように、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる利用率設定指令を算出する。

　各組において、電圧利用率が変化すると、インバータの複数のスイッチング素子のオンオフパターン及び各パターンの頻度が変化し、スイッチング素子のオンオフにより生じる母線交流成分の実効値が増減する。上記の構成によれば、２組の電機子巻線及び２組のインバータが設けられている自由度を生かし、第１組の電圧利用率Ｍ１と第２組の電圧利用率Ｍ２とを１対１から変化させることにより、１対１の場合よりも、第１組のインバータから生じる母線交流成分と第２組のインバータから生じる母線交流成分とを変化させ、第１組及び第２組の合計の母線交流成分の実効値を低減させることができる。よって、直流電源、及び直流電源に接続された平滑コンデンサ１２及び他の装置に与える母線交流成分の悪影響を低減することができる。例えば、母線交流成分の実効値が大きいと、平滑コンデンサ１２の容量を大きくする必要が生じたり、平滑コンデンサ１２の発熱が大きくなる問題が生じたり、平滑コンデンサ１２の寿命が短くなる問題が生じたりする。

　分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、母線交流成分の実効値が最小になるように、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる利用率設定指令を算出すとよい。この構成によれば、母線交流成分の実効値の低減効果を最大化させることができる。

　なお、必ずしも、母線交流成分の実効値が最小になる利用率設定指令が算出されなくてもよく、他の要因、例えば、電圧利用率が高くされる組の電機子巻線及びインバータの発熱の抑制、制御の容易さなども考慮して、利用率比率Ｒ１２が１対１である場合よりも、母線交流成分の実効値を低減できる利用率設定指令が算出されればよい。

＜合計トルク＞
　分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、第１組の３相の電機子巻線の磁束による第１組のトルクと第２組の３相の電機子巻線の磁束による第２組のトルクとの合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、利用率設定指令を算出する。この構成によれば、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させても、合計トルクを合計のトルク指令値に一致させることができる。

＜平均電圧利用率による判定＞
　分配部３１は、第１組の電圧利用率と第２組の電圧利用率との平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ以上である場合に、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる利用率設定指令を算出し、平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ未満である場合に、利用率比率Ｒ１２が１対１になる利用率設定指令を算出する。

　利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合であっても、一方の組の電圧利用率を最大電圧利用率の１００％よりも大きくなるように変化させることはできず、他方の組の電圧利用率を０％よりも小さくなるように変化させることはできない。よって、平均電圧利用率が低い場合は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させることができる変化量が小さくなり、母線交流成分の実効値を十分に低減させることができない。また、平均電圧利用率が小さい場合は、母線交流成分の実効値が小さくなるので、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる必要性が低い。上記の構成によれば、平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ以上である場合に、利用率比率Ｒ１２が１対１から変化されるので、効果的に、母線交流成分の実効値を低減させることができる。

＜各組の電流指令値の算出＞
　本実施の形態では、分配部３１は、利用率設定指令として、第１組の３相の電機子巻線についての第１組の電流指令値（本例では、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏ）、及び第２組の３相の電機子巻線についての第２組の電流指令値（本例では、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏ）を算出する。そして、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、利用率比率Ｒ１２が１対１から変化するように、第１組の電流指令値及び第２組の電流指令値を算出する。

　この構成によれば、利用率設定指令として、各組の電流指令値を算出し、各組に指令しているので、各組の電圧利用率Ｍ１、Ｍ２を精度よく変化させ、利用率比率Ｒ１２を精度よく制御できる。

　分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、第１組の電圧利用率Ｍ１及び第２組の電圧利用率Ｍ２の一方の組の電圧利用率が、他方の組の電圧利用率よりも高くなるように、一方の組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定する。そして、分配部３１は、一方の組の目標電圧利用率ＭｏＨ及びロータの回転角速度ω（本例では、ω１）に基づいて、一方の組の印加電圧の電圧利用率が一方の組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致するように、一方の組の電流指令値を算出する。また、分配部３１は、第１組の３相の電機子巻線の磁束による第１組のトルクと第２組の３相の電機子巻線の磁束による第２組のトルクとの合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、一方の組の電流指令値に基づいて、他方の組の電流指令値を算出する。

　電圧利用率が高くされる一方の組は、電圧利用率が１００％を超えると、３相の電圧指令値が直流電圧Ｖｄｃ（本例では、Ｖｄｃ１）の範囲（－Ｖｄｃ／２～＋Ｖｄｃ／２）を超え、過変調状態及び電圧飽和状態になり、線間電圧及び巻線電流に高調波成分が重畳し、トルクに高調波成分が重畳する。一方、電圧利用率が低くされる他方の組は、このような懸念がない。上記の構成によれば、電圧利用率が高くされる一方の組の印加電圧の電圧利用率が一方の組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致するように、一方の組の電流指令値を算出されるので、一方の組の電圧利用率を目標電圧利用率ＭｏＨに精度よく変化させることができる。よって、電圧利用率が高くされ過ぎ、過変調状態及び電圧飽和状態になり、トルクに高調波成分が重畳することを防止できる。一方、電圧利用率が低くされる他方の組は、合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、一方の組の電流指令値に基づいて、他方の組の電流指令値が算出されるので、合計トルクを合計のトルク指令値に一致させることができる。従って、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合も、一方の組の電圧利用率を精度よく高くすることができ、過変調状態及び電圧飽和状態になることを防止できると共に、合計トルクを目標に精度よく一致させることができる。

　図６のフローチャートを用いて後述するように、本実施の形態では、電圧利用率が高くされる一方の組は、第１組とされており、電圧利用率が低くされる他方の組は、第２組とされている。第１組と第２組とが入れ替えられてもよい。或いは、発熱が偏らないように、一方の組が、定期的に第１組と第２組との間で入れ替えられてもよい。

＜平均電圧利用率による目標電圧利用率ＭｏＨの設定＞
　分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定すると仮定した場合に設定される第１組の電流指令値の基準値及び第２組の電流指令値の基準値を設定する。分配部３１は、第１組の電流指令値の基準値及び第２組の電流指令値の基準値に対応する第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０（以下、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０と称す）を算出する。そして、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に基づいて一方の組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定する。

　利用率比率Ｒ１２の１対１からの変化の有無に関わらず、平均電圧利用率は同等になる。利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させない場合は、基準の状態であるので、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に基づいて、目標電圧利用率ＭｏＨを精度よく設定することができる。

１－４－３－１．分配部３１の詳細処理
　図６のフローチャートを参照して、分配部３１の詳細処理を説明する。

＜ステップＳ０１＞
　ステップＳ０１で、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定すると仮定した場合に設定される第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０、及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０を設定する。

　分配部３１は、回転機１に出力させる合計のトルク指令値を、基準状態の分配率で第１組及び第２組に分配し、第１組のトルク指令値及び第２組のトルク指令値を設定する。基準状態の分配率は、５０％に設定されている。合計のトルク指令値は、制御装置３０の内部で演算されてもよいし、制御装置３０の外部の装置から伝達されてもよい。

　本実施の形態では、回転機１は、非突極機であるので、トルクは、ｑ軸電流に比例し、Ｉｄ＝０制御によりｄｑ軸の電流指令値を設定するように構成されている。そのため、トルク指令値として、ｑ軸電流指令値が直接用いられている。なお、トルク指令値を介してｑ軸電流指令値が設定されてもよい。

　そこで、次式に示すように、分配部３１は、合計のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑａｌｌｏ０を設定し、合計のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑａｌｌｏ０を、基準状態の分配率（本例では、５０％）で、第１組のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑ１ｏ０、及び第２組のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑ２ｏ０に分配する。第１組のｄ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、及び第２組のｄ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０は、０に設定される。

　或いは、回転機１が、突極機であり、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御等によりｄｑ軸の電流指令値が設定される場合は、次式に示すように、分配部３１は、合計のトルク指令値Ｔａｌｌｏを、基準状態の分配率（本例では、５０％）で、第１組のトルク指令値Ｔｏ１及び第２組のトルク指令値Ｔｏ２に分配する。そして、分配部３１は、第１組のトルク指令値Ｔｏ１、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御等により、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０を設定する。分配部３１は、第２組のトルク指令値Ｔｏ２、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御等により、第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０を設定する。

＜ステップＳ０２＞
　ステップＳ０２で、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０に対応する第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率の基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０を算出する。本実施の形態では、各組の巻線抵抗及びインダクタンス等の電気定数が互いに等しいので、基準状態の第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率が互いに等しくなる。よって、基準状態の第１組の電圧利用率（又は基準状態の第２組の電圧利用率）が、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０として算出される。なお、基準状態の第１組及び第２組の電圧利用率が互いに等しくならない場合は、基準状態の第１組及び第２組の電圧利用率が算出され、それらを平均化して基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が算出されてもよい。

　次式に示すように、分配部３１は、電圧方程式を用い、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０、及び回転角速度ωに基づいて、基準状態の第１組のｄｑ軸の電圧Ｖｄ１０、Ｖｑ１０を算出する。なお、電圧方程式において、定常状態であると仮定し、微分の項が省略されている。そして、分配部３１は、基準状態の第１組のｄｑ軸の電圧Ｖｄ１０、Ｖｑ１０に基づいて、基準状態の第１組の電圧利用率Ｍ１０を算出し、基準状態の第１組の電圧利用率Ｍ１０を基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０として算出する。

　ここで、Ｌｄは、ｄ軸インダクタンスであり、Ｌｑは、ｑ軸インダクタンスであり、Ｒは、電機子巻線の抵抗値であり、Ψａは、ロータの磁石の鎖交磁束である。

＜ステップＳ０３＞
　ステップＳ０３で、分配部３１は、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が閾値Ｍｔｈ以上であるか否かを判定し、閾値Ｍｔｈ以上である場合は、ステップＳ０４に進み、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させ、閾値Ｍｔｈ未満である場合は、ステップＳ０７に進み、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する。

　本実施の形態では、図７を用いて後述するように、閾値Ｍｔｈは、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する条件で、平均電圧利用率Ｍａｖｅの変化に対して、母線交流成分の実効値が極大になる平均電圧利用率に対応して設定されている（本例では、５０％）。例えば、閾値Ｍｔｈは、極大になる平均電圧利用率の＋１０％から－１０％の範囲内に設定されればよい。

　また、閾値Ｍｔｈは、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率（本例では、１００％）の５０％に設定されている。基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が５０％以上になれば、一方の組の電圧利用率を１００％に設定しても、他方の組の電圧利用率を０％以上に設定することができ、双方の組の電圧利用率を適切に設定できる。

＜ステップＳ０４＞
　ステップＳ０４で、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、第１組の電圧利用率Ｍ１が、第２組の電圧利用率Ｍ２よりも高くなるように、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に基づいて、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定する。例えば、分配部３１は、平均電圧利用率Ｍａｖｅと第１組の目標電圧利用率ＭｏＨとの関係が予め設定された目標利用率設定マップデータを参照し、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に対応する第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを参照する。

　本実施の形態では、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率（本例では、１００％）に設定する。

　図７の上段グラフに、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合の、平均電圧利用率Ｍａｖｅの変化に対する母線交流成分の実効値の変化の特性を破線で示す。また、図７の下段グラフに、この場合の平均電圧利用率Ｍａｖｅに対する、各組の電圧利用率Ｍ１、Ｍ２を破線で示す。平均電圧利用率Ｍａｖｅが、５０％の場合に、母線交流成分の実効値が極大になっており、平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％から増加又は減少するに従って、母線交流成分の実効値が減少していき、Ｍａｖｅ＝１００％又は０％の場合に、最小になっている。これは、各組について、電圧利用率が５０％である場合に、インバータの複数のスイッチング素子のオンオフパターン（電圧ベクトル）のうち、有効ベクトルの設定割合と零ベクトルの設定割合が５０％で等しくなる。有効ベクトルでは、直流電源５からインバータに電流が流れ、零ベクトルでは、インバータから直流電源５に電流が流れ、有効ベクトルと零ベクトルとが交互に設定されることで、母線電流に交流成分が生じる。有効ベクトルの設定割合と零ベクトルの設定割合が等しいときに、母線交流成分の実効値が最大になる。そして、有効ベクトルの設定割合と零ベクトルの設定割合が５０％からずれるに従って、母線交流成分の実効値が減少していき、有効ベクトル又は零ベクトルの設定割合が１００％になる場合に、母線交流成分の実効値が最小になる。

　図７の上段グラフに、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを１００％に設定する場合の母線交流成分の実効値を実線で示し、図７の下段グラフに、この場合の平均電圧利用率Ｍａｖｅに対する、各組の電圧利用率Ｍ１、Ｍ２を実線で示す。第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを１００％に設定することにより、第１組により生じる母線交流成分の実効値を最小化することができる。また、特に、母線交流成分の実効値が最大値になる５０％の平均電圧利用率Ｍａｖｅ付近で、第２組の電圧利用率を５０％から低下させることができ、第２組により生じる母線交流成分の実効値を減少させることができる。よって、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合よりも、合計の母線交流成分の実効値を大幅に低減することができる。このように、平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％以上の領域で、分配部３１は、母線交流成分の実効値が最小になるように、第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率を変化させている。

＜ステップＳ０５＞
　そして、ステップＳ０５で、分配部３１は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ及びロータの回転角速度ωに基づいて、第１組の印加電圧の電圧利用率Ｍ１が第１組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致するように、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏを算出する。

　式（７）に示したように、定常状態の電圧方程式を用いると、第１組の電圧利用率Ｍ１と、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏとの間には、次式に示す関係が成り立ち、第１組の電圧利用率Ｍ１が、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致する、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏを算出すればよい。

　本実施の形態では、Ｉｄ＝０制御が行われるので、式（８）に、Ｉｄ１ｏ＝０を代入し、Ｉｑ１ｏについて整理すると、次式を得る。

　式（９）をＩｑ１ｏについて解くと、次式が得られる。分配部３１は、式（９）の各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式及び次式を用い、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出する。巻線抵抗値Ｒ、インダクタンス、ロータの磁石の鎖交磁束Ψａ等の電気定数は、予め設定される。また、直流電圧Ｖｄｃは、予め設定された固定値であってもよい。なお、負トルクを出力させる場合は、式（１０）の平方根の項の符号がマイナスになる。

　或いは、最大トルク電流制御によりｄｑ軸の電流指令値が設定される場合は、式（８）のＩｄ１ｏに次式を代入し、Ｉｑ１ｏについて整理すれば、式（９）と同様に、Ｉｑ１ｏの２次関数が得られ、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式が得られる（式導出は省略）。そして、分配部３１は、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式及び式（１０）を用い、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出する。そして、分配部３１は、式（１１）を用い、算出した第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏに基づいて、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏを算出する。

　或いは、弱め磁束制御によりｄｑ軸の電流指令値が設定される場合は、式（８）のＩｄ１ｏに次式を代入し、Ｉｑ１ｏについて整理すれば、式（９）と同様に、Ｉｑ１ｏの２次関数が得られ、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式が得られる（式導出は省略）。そして、分配部３１は、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式及び式（１０）を用い、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出する。そして、分配部３１は、式（１２）を用い、算出した第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏに基づいて、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏを算出する。

　或いは、次式に示すように、分配部３１は、式（８）から式（１２）などを用いて、目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃと、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏとの関係が予め設定されたｑ軸電流設定マップデータＭＡＰｉｑを参照し、実際の目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに対応する第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出してもよい。また、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御の場合は、次式に示すように、分配部３１は、式（８）から式（１２）などを用いて、目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃと、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏとの関係が予め設定されたｄ軸電流設定マップデータＭＡＰｉｄを参照し、実際の目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに対応する第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏを算出してもよい。

＜ステップＳ０６＞
　ステップＳ０６で、分配部３１は、第１組の３相の電機子巻線の磁束による第１組のトルクと第２組の３相の電機子巻線の磁束による第２組のトルクとの合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに基づいて、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏを算出する。

　本実施の形態では、Ｉｄ＝０制御が行われ、トルクはｑ軸電流に比例する。分配部３１は、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏと第２組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ２ｏとの合計が、第１組のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑ１ｏ０及び第２組のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑ２ｏ０の合計に一致するように、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏに基づいて、第２組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ２ｏを算出する。具体的には、次式に示すように、分配部３１は、合計のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑａｌｌｏ０から、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを減算して、第２組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ２ｏを設定する。

　或いは、回転機１が、突極機であり、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御が行われる場合は、次式に示すように、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに基づいて、第１組の３相の電機子巻線の磁束による第１組のトルクＴ１を算出する。ここで、Ｐｎは、極対数である。そして、分配部３１は、合計のトルク指令値Ｔａｌｌｏから、第１組のトルクＴ１を減算して、第２組のトルクＴ２を算出する。そして、分配部３１は、第２組のトルクＴ２、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御により、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏを算出する。

　本実施の形態では、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる場合に、第１組の電流指令値を制限値で制限する制限処理を行い、制限により低下した第１組のトルクの低下分だけ、第２組のトルクが増加するように、第２組の電流指令値を変化させる。

　例えば、非突極機の場合は、分配部３１は、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏをｑ軸の制限値で上限制限し、上限制限により低下した第１組のｑ軸の電流指令値の低下分を、第２組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ２ｏに加算する。或いは、突極機の場合は、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏのベクトルの大きさを制限値で上限制限し、上限制限された場合は、上限制限後の第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに基づいて、式（１５）の第１式を用い、第１組のトルクＴ１を算出し、式（１５）の第２式及び第３式により、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏを算出してもよい。

　利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させると、変化させない場合よりも、第１組の電流が増加し、第１組の電機子巻線及びインバータの発熱が増加する。上記の構成によれば、第１組の電流を制限することにより、第１組の過熱を防止しつつ、第１組の電流制限より低下した第１組トルクの低下分だけ第２組トルクを増加させて、合計トルクが変化することを抑制できる。

＜ステップＳ０７＞
　ステップＳ０７で、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２が１対１になる各組のｄｑ軸の電流指令値を算出する。本実施の形態では、次式に示すように、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０を、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに設定し、第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０を、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏに設定する。

２．実施の形態２
　実施の形態２に係る回転機の制御装置３０について図面を参照して説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転機１及び回転機の制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる平均電圧利用率Ｍａｖｅの範囲が実施の形態１と異なる。

　実施の形態１では、閾値Ｍｔｈは５０％に設定されており、分配部３１は、平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％以上である場合に、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させ、平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％未満である場合に、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定していた。本実施の形態では、分配部３１は、平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％未満の場合も、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させるように構成されている。

　例えば、図８の下段グラフに、本実施の形態に係る平均電圧利用率Ｍａｖｅに対する、各組の電圧利用率を実線で示す。図８の上段グラフに、この場合の平均電圧利用率Ｍａｖｅに対する母線交流成分の実効値を実線で示す。なお、図７と同様に、比較のために、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合の、母線交流成分の実効値及び各組の電圧利用率を破線で示している。

　本実施の形態では、平均電圧利用率Ｍａｖｅの全域（０％～１００％）に亘って、分配部３１は、母線交流成分の実効値が、利用率比率Ｒ１２が１対１である場合よりも低下するように、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる第１組の電流指令値及び第２組の電流指令値を算出する。平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％以下の領域でも、分配部３１は、母線交流成分の実効値が、最小になるように、第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率を変化させている。

　例えば、平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％から４０％の範囲は、第２組の電圧利用率が０％になるように、平均電圧利用率Ｍａｖｅが低下するに従って、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを１００％から次第に低下させている。この範囲は、第２組の電圧利用率を０％にすることによる第２組の母線交流成分の実効値の減少が、第１の電圧利用率を１００％から減少させることによる第１組の母線交流成分の実効値の増加を上回っており、全体の母線交流成分の実効値を最小にすることができる。

　平均電圧利用率Ｍａｖｅが４０％から０％の範囲は、全体の母線交流成分の実効値が最小になるように、第２組の電圧利用率を０％よりも増加させ、その分、第１組の電圧利用率を低下させている。

　全体の母線交流成分の実効値が最小になるような、平均電圧利用率Ｍａｖｅと第１組の目標電圧利用率ＭｏＨとの関係が数値演算又は実験により予め決定され、図８の下段グラフの実線のような目標利用率設定マップデータが予め設定される。

　なお、必ずしも、母線交流成分の実効値が最小になる第１組の目標電圧利用率ＭｏＨが設定されなくても、他の要因、例えば、電圧利用率が高くされる組の電機子巻線及びインバータの発熱の抑制、制御の容易さなども考慮して、利用率比率Ｒ１２が１対１である場合よりも、母線交流成分の実効値を低減できる第１組の目標電圧利用率ＭｏＨが設定されればよい。

　本実施の形態では、図６のフローチャートにおいて、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合の処理であるステップＳ０３及びステップＳ０７の演算が実行されないように構成され、ステップＳ０１、ステップＳ０２、ステップＳ０４、ステップＳ０５、ステップＳ０６の順で実行される。

　実施の形態１及び２では、図３に示したように、第１組の３相の電機子巻線の位置に対する第２組の３相の電機子巻線の位置の電気角での位相差は、０度に設定されていた。しかし、位相差は、０度以外（例えば、３０度）に設定されてもよい。例えば、図９に、位相差＝３０度の場合において、母線交流成分の実効値が最小になる各組の電圧利用率の設定値、及び母線交流成分の実効値を実線で示す。なお、比較のために、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合の、母線交流成分の実効値及び各組の電圧利用率を破線で示している。位相差が０度以外であっても、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させることにより、母線交流成分の実効値を低下させることができる。以下の実施の形態でも同様である。

　実施の形態１及び２では、制御装置３０は、第１組の制御器３０ａ及び第２組の制御器３０ｂを備えており、各組の制御が各組の制御器により個別に実行されていた。しかし、制御装置３０は、１つの制御器を備えており、各組の制御が１つの制御器により実行されてもよい。或いは、制御装置３０は、３つ以上の制御器を備えており、分配部３１が第３の制御器により実行されてもよい。以下の実施の形態でも同様である。

　また、第１組の制御器３０ａ及び第２組の制御器３０ｂが設けられる場合、２つの制御器の間で、第１組の搬送波と第２組の搬送波との同期をとってもよいが、同期をとらなくても、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させることにより、母線交流成分の実効値を低下させる効果がある。一方、特許文献１の技術では、有効ベクトルを時間軸で分散させるため、組間の同期をとる必要があるが、本願ではそのような必要がなく、同期をとるために、装置コストが増加することを抑制できる。また、第１組のＰＷＭ周期と、第２組のＰＷＭ周期とを異ならせてもよい。以下の実施の形態でも同様である。

３．実施の形態３
　実施の形態３に係る回転機の制御装置３０について図面を参照して説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転機１及び回転機の制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、電圧利用率を増加させるために強め磁束が行われる点が実施の形態１と異なる。

　実施の形態１及び２では、図７及び図８に示したように、平均電圧利用率が５０％以上の場合に、一方の組の電圧利用率を１００％に増加させ、母線交流成分の実効値を低下させていた。一方、平均電圧利用率が５０％未満の場合は、他方の組の電圧利用率を負に設定できないので、一方の組の電圧利用率を１００％まで増加させることができなかった。ロータの磁束を強めるように電流指令値を補正すれば、トルクを変化させずに電圧利用率を増加させることができる。よって、平均電圧利用率が５０％未満の場合でも、一方の組の電圧利用率を１００％まで増加させることができる。

　そこで、本実施の形態では、分配部３１は、電流補正値による補正を行わない場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ未満である場合は、電流補正値による補正を行う場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ以上になるような、ロータの磁束を強める電流補正値を算出する。そして、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる、電流補正値により補正された第１組の電流指令値及び第２組の電流指令値を算出する。一方、分配部３１は、電流補正値による補正を行わない場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ以上である場合は、実施の形態１と同様に、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる、電流補正値により補正されていない第１組の電流指令値及び第２組の電流指令値を算出する。

　この構成によれば、電流補正を行わない場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ未満の場合でも、ロータの磁束を強める電流補正により平均電圧利用率を閾値Ｍｔｈ以上に増加させ、一方の組の電圧利用率を、電流補正を行わない場合よりも増加させることができ、母線交流成分の実効値を低下させることができる。

＜フローチャート＞
　図１０のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る分配部３１の詳細処理を説明する。ステップＳ１１で、実施の形態１のステップＳ０１と同様に、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定し、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄによる補正が行われないと仮定した場合に設定される第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０、及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０を設定する。

　ステップＳ１２で、実施の形態１のステップＳ０２と同様に、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０に対応する第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率の基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０を算出する。

　ステップＳ１３で、実施の形態１のステップＳ０３と同様に、分配部３１は、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄによる補正が行われない基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が閾値Ｍｔｈ以上であるか否かを判定し、閾値Ｍｔｈ以上である場合は、ステップＳ１４に進み、閾値Ｍｔｈ未満である場合は、ステップＳ１７に進む。本実施の形態では、閾値Ｍｔｈは、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率（本例では、１００％）の５０％に設定されている。

　ステップＳ１４で、実施の形態１のステップＳ０４と同様に、分配部３１は、第１組の電圧利用率Ｍ１が、第２組の電圧利用率Ｍ２よりも高くなるように、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に基づいて、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定する。本実施の形態では、分配部３１は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率（本例では、１００％）に設定する。

　ステップＳ１５で、実施の形態１のステップＳ０５と同様に、分配部３１は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ及びロータの回転角速度ωに基づいて、第１組の印加電圧の電圧利用率Ｍ１が第１組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致するように、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏを算出する。

　ステップＳ１６で、実施の形態１のステップＳ０６と同様に、分配部３１は、第１組のトルクと第２組のトルクとの合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに基づいて、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏを算出する。

　一方、ステップＳ１７で、分配部３１は、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄによる補正を行う場合の平均電圧利用率Ｍａｖｅｃｒが閾値Ｍｔｈ以上になるような、ロータの磁束を強めるｄ軸の電流補正値ΔＩｄを算出する。例えば、分配部３１は、次式に示すように、第１組のｄ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０にｄ軸の電流補正値ΔＩｄを加算した電流補正後のｄ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０＋ΔＩｄ、及び第１組のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑ１ｏ０に基づいて算出される電流補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒが、閾値Ｍｔｈに一致するような、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄを算出する。例えば、反復計算により、式（１７）を満たすｄ軸の電流補正値ΔＩｄが探索される。或いは、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０、回転角速度ω、直流電圧Ｖｄｃを引数とする代数方程式又はマップデータを用いて、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄが算出されてもよい。ｄ軸の電流補正値ΔＩｄは、正の値になる。ｄ軸の電流補正値ΔＩｄは、上限値により、上限制限される。なお、第１組の基準値の代わりに第２組の基準値が用いられてもよい。

　反復計算を行う場合の例を図１１のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１７１で、分配部３１は、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄの初期値（本例では、０）を設定する。そして、ステップＳ１７２で、分配部３１は、現在のｄ軸の電流補正値ΔＩｄを、第１組のｄ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０に加算して、電流補正後のｄ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０＋ΔＩｄを算出する。

　そして、ステップＳ１７３で、分配部３１は、式（１７）を用い、電流補正後のｄ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０＋ΔＩｄ、及び第１組のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑ１ｏ０に基づいて、電流補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒを算出する。

　ステップＳ１７４で、分配部３１は、電流補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒが、閾値Ｍｔｈに、十分近づいたか否かを判定し（例えば、偏差の絶対値が判定値以下になったか否かを判定する）、十分に近づいたと判定した場合は、ステップＳ１７５に進み、十分に近づいていないと判定した場合は、ステップＳ１７６に進む。ステップＳ１７６で、分配部３１は、電流補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒが、閾値Ｍｔｈに近づくように、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄを変化させた後、ステップＳ１７２に戻り、反復計算を継続する。一方、ステップＳ１７５で、分配部３１は、現在のｄ軸の電流補正値ΔＩｄを、最終的なｄ軸の電流補正値ΔＩｄとして設定し、反復計算を終了する。

　図１０に戻り、ステップＳ１８で、分配部３１は、第１組の電圧利用率Ｍ１が、第２組の電圧利用率Ｍ２よりも高くなるように、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に基づいて、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定する。本実施の形態では、分配部３１は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、閾値Ｍｔｈの２倍値（本例では、１００％）に設定する。

　ステップＳ１９で、分配部３１は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ及びロータの回転角速度ωに基づいて、電流補正後の第１組の印加電圧の電圧利用率Ｍ１ｃｒが第１組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致するように、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄにより補正された第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ＋ΔＩｄ、Ｉｑ１ｏを算出する。本実施の形態では、基準状態でＩｄ＝０制御が行われるので、基準状態の第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏは０になる。

　式導出は省略するが、式（１８）をＩｑ１ｏについて整理すると、式（９）と同様に、Ｉｑ１ｏの２次関数が得られ、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式が得られる。そして、実施の形態１と同様に、分配部３１は、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式及び式（１０）を用い、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、電流補正後の第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出する。そして、分配部３１は、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄを、電流補正後の第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏとして算出する。

　なお、回転機１が突極機であり、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御が行われる場合は、式（１８）の第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏに、式（１１）又は式（１２）を代入し、Ｉｑ１ｏについて整理すると、同様に、Ｉｑ１ｏの２次関数が得られ、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式が得られる。そして、分配部３１は、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式及び式（１０）を用い、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、電流補正後の第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出する。そして、分配部３１は、式（１１）又は式（１２）を用い、算出した電流補正後の第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏに基づいて、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏを算出し、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏにｄ軸の電流補正値ΔＩｄを加算して、電流補正後の第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ＋ΔＩｄを算出する。

　或いは、実施の形態１と同様に、次式に示すように、分配部３１は、目標電圧利用率ＭｏＨ、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃと、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏとの関係が予め設定されたｑ軸電流設定マップデータＭＡＰｉｑを参照し、実際の目標電圧利用率ＭｏＨ、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに対応する電流補正後の第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出してもよい。分配部３１は目標電圧利用率ＭｏＨ、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃと、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏとの関係が予め設定されたｄ軸電流設定マップデータＭＡＰｉｄを参照し、実際の目標電圧利用率ＭｏＨ、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに対応する電流補正後の第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ＋ΔＩｄを算出してもよい。

　ステップＳ２０で、分配部３１は、第１組のトルクと第２組のトルクとの合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、電流補正後の第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ＋ΔＩｄ、Ｉｑ１ｏに基づいて、電流補正後の第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏを算出する。

　本実施の形態では、Ｉｄ＝０制御が行われるので、次式に示すように、分配部３１は、合計のｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｑａｌｌｏ０から、電流補正後の第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを減算して、電流補正後の第２組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ２ｏを設定する。また、分配部３１は、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄを、電流補正後の第２組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ＋ΔＩｄとして算出する。

　なお、回転機１が突極機であり、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御が行われる場合は、電流補正後の第２組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ＋ΔＩｄが、電流補正を行わない場合よりもｄ軸の電流補正値ΔＩｄだけ増加し、且つ、合計のトルクが合計のトルク指令値Ｔａｌｌｏに一致するように、電流補正後の第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ＋ΔＩｄ、Ｉｑ２ｏが算出される。

　なお、第２組の電圧利用率は低下される側であるので、第２組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏは、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄにより補正されなくてもよい。この場合は、実施の形態１のステップＳ０６と同様の方法で、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏが算出される。

　電流補正前の平均電圧利用率が低い領域で、平均電圧利用率を増加させようとすると、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄが大きくなりすぎるので、電流補正前の平均電圧利用率が、所定値（例えば、２０％）以下の領域では、電流補正が行われず、利用率比率Ｒ１２が１対１に設定されるように構成されてもよい。

４．実施の形態４
　実施の形態４に係る回転機の制御装置３０について図面を参照して説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転機１及び回転機の制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、ロータを界磁する界磁巻線２０が設けられており、制御装置３０は、界磁巻線２０に電圧を印加する界磁巻線制御部４２を備えている。図１２及び図１３に、回転機１及び制御装置３０の概略構成図を示す。界磁巻線制御部４２は、第１組の制御器３０ａに備えられている。或いは、界磁巻線制御部４２は、第２組の制御器３０ｂ又は第３の制御器に備えられてもよい。界磁巻線２０は、ロータ以外、例えば、ステータ、又はロータの近傍に設けられてもよい。

　コンバータ２１は、スイッチング素子を有し、直流電源５と界磁巻線２０との間で電力変換を行う。本実施の形態では、コンバータ２１は、直流電源５の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子ＳＰと直流電源５の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子ＳＮとが直列接続された直列回路を２つ設けたＨブリッジ回路とされている。なお、コンバータ２１は、電力変換を行うことができる任意のスイッチング素子の回路構成とされてもよい。界磁巻線２０に流れる電流を検出する電流センサ２２が設けられており、電流センサ２２の出力信号が、制御装置３０に入力される。

　界磁巻線制御部４２は、合計のトルク指令値等に基づいて、界磁電流指令値を算出し、界磁巻線電流の検出値が界磁電流指令値に近づくように、界磁電圧指令値を変化させる。そして、界磁巻線制御部４２は、界磁電圧指令値に基づいて、ＰＷＭ制御によりコンバータ２１の複数のスイッチング素子をオンオフ制御する。

５．実施の形態５
　実施の形態５に係る回転機の制御装置３０について図面を参照して説明する。上記の実施の形態４と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転機１及び回転機の制御装置３０の基本的な構成は実施の形態４と同様であり、ロータには界磁巻線２０が設けられており、制御装置３０には、界磁巻線制御部４２が設けられている。しかし、本実施の形態では、電圧利用率を増加させるために界磁巻線２０の界磁が強められる点が実施の形態４と異なる。

　そこで、本実施の形態では、分配部３１は、界磁巻線補正値による補正を行わない場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ未満である場合は、界磁巻線補正値による補正を行う場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ以上になるような、ロータの界磁を強める界磁巻線補正値を算出する。そして、分配部３１は、界磁巻線補正値により界磁電圧指令値を補正し、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる利用率設定指令を算出する。一方、分配部３１は、界磁巻線補正値による補正を行わない場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ以上である場合は、実施の形態４と同様に、界磁巻線補正値による界磁電圧指令値の補正を行わず、利用率比率を１対１から変化させる利用率設定指令を算出する。

　この構成によれば、電流補正を行わない場合の平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ未満の場合でも、ロータの界磁を強める界磁巻線補正により平均電圧利用率を閾値Ｍｔｈ以上に増加させ、一方の組の電圧利用率を、界磁巻線補正を行わない場合よりも増加させることができ、母線交流成分の実効値を低下させることができる。

＜フローチャート＞
　図１４のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る分配部３１の詳細処理を説明する。ステップＳ３１で、実施の形態１のステップＳ０１と同様に、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定し、界磁電流補正値ΔＩｆによる補正が行われないと仮定した場合に設定される第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０、及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０を設定する。

　ステップＳ３２で、実施の形態１のステップＳ０２と同様に、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０に対応する第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率の基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０を算出する。

　ステップＳ３３で、実施の形態１のステップＳ０３と同様に、分配部３１は、界磁電流補正値ΔＩｆによる補正が行われない基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が閾値Ｍｔｈ以上であるか否かを判定し、閾値Ｍｔｈ以上である場合は、ステップＳ３４に進み、閾値Ｍｔｈ未満である場合は、ステップＳ３７に進む。本実施の形態では、閾値Ｍｔｈは、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率（本例では、１００％）の５０％に設定されている。

　ステップＳ３４からステップＳ３６は、実施の形態１のステップＳ０４からステップＳ０６と同様であるので、説明を省略する。ただし、ロータの磁束Ψａが、界磁巻線電流Ｉｆに応じて変化する。

　ステップＳ３７で、分配部３１は、界磁電流補正値ΔＩｆによる補正を行う場合の平均電圧利用率Ｍａｖｅｃｒが閾値Ｍｔｈ以上になるような、ロータの界磁を強める界磁電流補正値ΔＩｆを算出する。例えば、分配部３１は、次式に示すように、界磁電流補正値ΔＩｆを加算した界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、及び第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０に基づいて算出される界磁巻線補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒが、閾値Ｍｔｈに一致するような、界磁電流補正値ΔＩｆを算出する。界磁電流指令値Ｉｆｏは、合計のトルク指令値等に基づいて算出される基準値である。例えば、反復計算により、式（２１）を満たす界磁電流補正値ΔＩｆが探索される。ここで、ロータの磁束Ψａは、界磁巻線電流の関数になっている。或いは、界磁電流指令値Ｉｆｏ、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０、回転角速度ω、直流電圧Ｖｄｃを引数とする代数方程式又はマップデータを用いて、界磁電流補正値ΔＩｆが算出されてもよい。界磁電流補正値ΔＩｆは、正の値になる。界磁電流補正値ΔＩｆは、上限値により、上限制限される。

　反復計算を行う場合の例を図１５のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３７１で、分配部３１は、界磁電流補正値ΔＩｆの初期値（本例では、０）を設定する。そして、ステップＳ３７２で、分配部３１は、現在の界磁電流補正値ΔＩｆを、界磁電流指令値Ｉｆｏに加算して、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆを算出する。

　そして、ステップＳ３７３で、分配部３１は、式（２１）を用い、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、及び第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０に基づいて、界磁巻線補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒを算出する。

　ステップＳ３７４で、分配部３１は、界磁巻線補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒが、閾値Ｍｔｈに、十分近づいたか否かを判定し（例えば、偏差の絶対値が判定値以下になったか否かを判定する）、十分に近づいたと判定した場合は、ステップＳ３７５に進み、十分に近づいていないと判定した場合は、ステップＳ３７６に進む。ステップＳ３７６で、分配部３１は、界磁巻線補正後の第１組の電圧利用率の基準値Ｍ１０ｃｒが、閾値Ｍｔｈに近づくように、界磁電流補正値ΔＩｆを変化させた後、ステップＳ３７２に戻り、反復計算を継続する。一方、ステップＳ３７５で、分配部３１は、現在の界磁電流補正値ΔＩｆを、最終的な界磁電流補正値ΔＩｆとして設定し、反復計算を終了する。なお、界磁巻線制御部４２は、界磁電流補正値ΔＩｆの加算後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆに、界磁巻線電流の検出値が近づくように、界磁電圧指令値を変化させる。

　図１４に戻り、ステップＳ３８で、分配部３１は、第１組の電圧利用率Ｍ１が、第２組の電圧利用率Ｍ２よりも高くなるように、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に基づいて、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定する。本実施の形態では、分配部３１は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、閾値Ｍｔｈの２倍値（本例では、１００％）に設定する。

　ステップＳ３９で、分配部３１は、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ及びロータの回転角速度ωに基づいて、電流補正後の第１組の印加電圧の電圧利用率Ｍ１ｃｒが第１組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致するように、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏを算出する。

　式導出は省略するが、式（２２）をＩｑ１ｏについて整理すると、式（９）と同様に、Ｉｑ１ｏの２次関数が得られ、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式が得られる。そして、実施の形態１と同様に、分配部３１は、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式及び式（１０）を用い、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出する。分配部３１は、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏを０に設定する。

　なお、回転機１が突極機であり、最大トルク電流制御又は弱め磁束制御が行われる場合は、式（２２）の第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏに、式（１１）又は式（１２）を代入し、Ｉｑ１ｏについて整理すると、同様に、Ｉｑ１ｏの２次関数が得られ、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式が得られる。そして、分配部３１は、各次数の係数ａ、ｂ、ｃの算出式及び式（１０）を用い、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに基づいて、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出する。そして、分配部３１は、式（１１）又は式（１２）を用いて、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏを算出する。

　或いは、実施の形態１と同様に、次式に示すように、分配部３１は、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃと、第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏとの関係が予め設定されたｑ軸電流設定マップデータＭＡＰｉｑを参照し、実際の界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに対応する電流補正後の第１組のｑ軸の電流指令値Ｉｑ１ｏを算出してもよい。分配部３１は、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃと、第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏとの関係が予め設定されたｄ軸電流設定マップデータＭＡＰｉｄを参照し、実際の界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、目標電圧利用率ＭｏＨ、回転角速度ω、及び直流電圧Ｖｄｃに対応する第１組のｄ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏを算出してもよい。

　ステップＳ４０で、分配部３１は、第１組のトルクと第２組のトルクとの合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆ、及び第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに基づいて、電流補正後の第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏを算出する。界磁巻線補正後の界磁電流指令値Ｉｆｏ＋ΔＩｆに基づくロータの磁束Ψａの算出以外は、実施の形態１のステップＳ０６と同様であるので、説明を省略する。

　界磁巻線補正前の平均電圧利用率が低い領域で、平均電圧利用率を増加させようとすると、界磁電流補正値ΔＩｆが大きくなりすぎるので、界磁巻線補正前の平均電圧利用率が、所定値（例えば、２０％）以下の領域では、界磁巻線補正が行われず、利用率比率Ｒ１２が１対１に設定されるように構成されてもよい。

　実施の形態３のｄ軸の電流補正値ΔＩｄによる強め磁束と、本実施の形態の界磁電流補正値ΔＩｆによる強め界磁が同時に行われてもよい。この場合は、ｄ軸の電流補正値ΔＩｄによる平均電圧利用率の増加と、界磁電流補正値ΔＩｆによる平均電圧利用率の増加とが適切に分担されるとよい。

６．実施の形態６
　実施の形態６に係る回転機の制御装置３０について図面を参照して説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る回転機１及び回転機の制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、第１組及び第２組の搬送波の位相の設定、及び閾値Ｍｔｈの設定が実施の形態１と異なる。

＜第１組のＰＷＭ制御＞
　実施の形態１と同様に、第１組スイッチング制御部３６は、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏのそれぞれと第１組の搬送波ＣＡ１とを比較し、比較結果に基づいて、複数のスイッチング素子をオンオフする。実施の形態１と異なり、図１６に示すように、第１組の３相の電圧指令値Ｖｕ１ｏ、Ｖｖ１ｏ、Ｖｗ１ｏの内、電流絶対値が最大となる１相（本例では、Ｕ１相）のスイッチングを停止し、特定の相（本例では、Ｕ１相及びＶ１相）の電圧指令値と比較される第１組の搬送波ＣＡ１ａ（第１組の第１の搬送波ＣＡ１ａと称す）と、特定の相以外の相（本例では、Ｗ１相）の電圧指令値と比較される第１組の搬送波ＣＡ１ｂ（第１組の第２の搬送波ＣＡ１ｂと称す）とは、互いに逆位相である。第１組の第１及び第２の搬送波ＣＡ１ａ、ＣＡ１ｂは、互いに逆位相で、ＰＷＭ周期Ｔｃで０を中心に直流電圧の半分値Ｖｄｃ１／２の振幅で振動する三角波とされている。三角波以外に鋸波等の任意の波形が用いられてもよい。

　第１組スイッチング制御部３６は、特定の相であるＶ１相について、第１組の第１の搬送波ＣＡ１ａが電圧指令値を下回った場合は、高電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＰ１をオンし、第１組の第１の搬送波ＣＡ１ａが電圧指令値を上回った場合は、高電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＰ１をオフする。一方、第１組スイッチング制御部３６は、Ｕ１相及びＶ１相のそれぞれについて、第１組の第１の搬送波ＣＡ１ａが電圧指令値を下回った場合は、低電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＮ１をオフし、第１組の第１の搬送波ＣＡ１ａが電圧指令値を上回った場合は、低電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＮ１をオンする。

　第１組スイッチング制御部３６は、特定の相以外の相であるＷ１相について、第１組の第２の搬送波ＣＡ１ｂが電圧指令値を下回った場合は、高電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＰ１をオンし、第１組の第２の搬送波ＣＡ１ｂが電圧指令値を上回った場合は、高電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＰ１をオフする。一方、第１組スイッチング制御部３６は、Ｗ１相について、第１組の第２の搬送波ＣＡ１ｂが電圧指令値を下回った場合は、低電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＮ１をオフし、第１組の第２の搬送波ＣＡ１ｂが電圧指令値を上回った場合は、低電位側のスイッチング素子のスイッチング信号ＧＮ１をオンする。ここでは、Ｖｕ１ｏ＞Ｖｖ１ｏ＞Ｖｗ１ｏとなる電流位相の場合について述べたが、電流位相に応じて公知の特許文献３の方法でスイッチング状態を制御すればよい。

＜第２組のＰＷＭ制御＞
　実施の形態１と同様に、第２組スイッチング制御部４１は、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏのそれぞれと第２組の搬送波ＣＡ２とを比較し、比較結果に基づいて、複数のスイッチング素子をオンオフする。実施の形態１と異なり、第２組の３相の電圧指令値Ｖｕ２ｏ、Ｖｖ２ｏ、Ｖｗ２ｏの内、電流絶対値が最大となる１相（本例では、Ｕ２相）のスイッチングを停止し、特定の相（本例では、Ｕ２相及びＶ２相）の電圧指令値と比較される第２組の搬送波ＣＡ２ｂ（第２組の第１の搬送波ＣＡ２ａと称す）と、特定の相以外の相（本例では、Ｗ２相）の電圧指令値と比較される第２組の搬送波ＣＡ２ｂ（第２組の第２の搬送波ＣＡ２ｂと称す）とは、互いに逆位相であり。第２組の第１及び第２の搬送波ＣＡ２ａ、ＣＡ２ｂは、互いに逆位相で、ＰＷＭ周期Ｔｃで０を中心に直流電圧の半分値Ｖｄｃ２／２の振幅で振動する三角波とされている。第２組スイッチング制御部４１の処理は、第１組スイッチング制御部３６の処理と同様であるので、説明を省略する。

＜利用率比率Ｒ１２の変化＞
　図１７の上段グラフに、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合の、平均電圧利用率Ｍａｖｅの変化に対する母線交流成分の実効値の変化の特性を破線で示す。また、図１７の下段グラフに、この場合の平均電圧利用率Ｍａｖｅに対する、各組の電圧利用率を破線で示す。平均電圧利用率Ｍａｖｅが３０％付近である場合に、母線交流成分の実効値が１番目に大きい極大になっており、平均電圧利用率Ｍａｖｅが７０％付近である場合に、母線交流成分の実効値が２番目に大きい極大になっている。平均電圧利用率Ｍａｖｅが６０％付近である場合に、母線交流成分の実効値が極小になっている。Ｍａｖｅ＝１００％又は０％の場合に、母線交流成分の実効値が最小になっている。これは、本実施の形態では、各組について、特定の２相の搬送波と非特定の１相の搬送波とが互いに逆位相に設定されているためである。

　実施の形態１と同様に、分配部３１は、第１組の電圧利用率と第２組の電圧利用率との平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ以上である場合に、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させる利用率設定指令を算出し、平均電圧利用率が閾値Ｍｔｈ未満である場合に、利用率比率が１対１になる利用率設定指令を算出する。

　閾値Ｍｔｈは、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する条件で、平均電圧利用率Ｍａｖｅの変化に対して、母線交流成分の実効値の変化が極大になる平均電圧利用率に対応して設定されている（本例では、３０％）。例えば、閾値Ｍｔｈは、極大になる平均電圧利用率の＋１０％から－１０％の範囲内に設定されればよい。

＜フローチャート＞
　図１８のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る分配部３１の詳細処理を説明する。ステップＳ５１で、実施の形態１のステップＳ０１と同様に、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定し、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０、及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０を設定する。

　ステップＳ５２で、実施の形態１のステップＳ０２と同様に、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０及び第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０に対応する第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率の基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０を算出する。

　ステップＳ５３で、実施の形態１のステップＳ０３と同様に、分配部３１は、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が閾値Ｍｔｈ（本例では、３０％）以上であるか否かを判定し、閾値Ｍｔｈ以上である場合は、ステップＳ５４に進み、閾値Ｍｔｈ未満である場合は、ステップＳ５７に進む。

　ステップＳ５４で、実施の形態１のステップＳ０４と同様に、分配部３１は、第１組の電圧利用率Ｍ１が、第２組の電圧利用率Ｍ２よりも高くなるように、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０に基づいて、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定する。本実施の形態では、図１７の下段グラフに示すように、分配部３１は、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が閾値Ｍｔｈ（本例では、３０％）以上、最大電圧利用率（本例では１００％）の５０％未満である場合（３０％≦Ｍａｖｅ０＜５０％）は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する条件で平均電圧利用率Ｍａｖｅの変化に対して母線交流成分の実効値の変化が極小になる平均電圧利用率に対応して設定する（本例では、６０％）。例えば、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨは、極小になる平均電圧利用率の＋１０％から－１０％の範囲内に設定されればよい。分配部３１は、基準状態の平均電圧利用率Ｍａｖｅ０が最大電圧利用率（本例では１００％）の５０％以上である場合（５０％≦Ｍａｖｅ０）は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、最大電圧利用率（本例では１００％）に設定する。

　ステップＳ５５で、実施の形態１のステップＳ０５と同様に、分配部３１は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨ及びロータの回転角速度ωに基づいて、第１組の印加電圧の電圧利用率Ｍ１が第１組の目標電圧利用率ＭｏＨに一致するように、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏを算出する。

　ステップＳ５６で、実施の形態１のステップＳ０６と同様に、分配部３１は、第１組のトルクと第２組のトルクとの合計トルクが、合計のトルク指令値に一致するように、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに基づいて、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏを算出する。

　一方、ステップＳ５７で、実施の形態１のステップＳ０７と同様に、分配部３１は、利用率比率Ｒ１２が１対１になる各組のｄｑ軸の電流指令値を算出する。式（１６）に示したように、分配部３１は、第１組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ１ｏ０、Ｉｑ１ｏ０を、第１組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ１ｏ、Ｉｑ１ｏに設定し、第２組のｄｑ軸の電流指令値の基準値Ｉｄ２ｏ０、Ｉｑ２ｏ０を、第２組のｄｑ軸の電流指令値Ｉｄ２ｏ、Ｉｑ２ｏに設定する。

　図１７の上段グラフに、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを６０％又は１００％に設定する場合の母線交流成分の実効値を実線で示し、図１７の下段グラフに、この場合の平均電圧利用率Ｍａｖｅに対する、各組の電圧利用率を実線で示す。特定の２相の搬送波と非特定の１相の搬送波とが互いに逆位相に設定される場合において、母線交流成分の実効値が極大になる３０％以上の平均電圧利用率Ｍａｖｅの領域で、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させることにより、利用率比率Ｒ１２が１対１である場合よりも、母線交流成分の実効値を低下させることができる。平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％未満の場合は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、母線交流成分の実効値が最小になる１００％まで増加させることができないので、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、母線交流成分の実効値が極小になる６０％に設定することで、第１組により生じる母線交流成分の実効値を低減することができる。また、平均電圧利用率Ｍａｖｅが５０％以上の場合は、第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを、母線交流成分の実効値が最小になる１００％まで増加させて、第１組により生じる母線交流成分の実効値を最小化することができる。よって、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合よりも、合計の母線交流成分の実効値を大幅に低減することができる。

　なお、図１９に示すように、分配部３１は、平均電圧利用率Ｍａｖｅの各動作点で、母線交流成分の実効値が最小になるように、第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率を変化させる第１組の目標電圧利用率ＭｏＨを設定してもよい。全体の母線交流成分の実効値が最小になるような、平均電圧利用率Ｍａｖｅと第１組の目標電圧利用率ＭｏＨとの関係が数値演算又は実験により予め決定され、図１９の下段グラフのような目標利用率設定マップデータが予め設定される。この場合は、図１９に示すように、平均電圧利用率Ｍａｖｅが３０％未満の領域でも、利用率比率Ｒ１２が１対１から変化されてもよい。

　図９に示したように第１組の電機子巻線の位置に対する第２組の電機子巻線の位置の位相差が、３０度に設定されている場合において、図２０に母線交流成分の実効値が最小になる各組の電圧利用率の設定値、及び母線交流成分の実効値を実線で示す。なお、比較のために、利用率比率Ｒ１２を１対１に設定する場合の、母線交流成分の実効値及び各組の電圧利用率を破線で示している。逆位相の搬送波が用いられ、位相差が０度以外であっても、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させることにより、母線交流成分の実効値を低下させることができる。

７．その他の実施の形態
（１）上記の各実施の形態では、回転機の用途を特定してなかった。例えば、回転機１は、電動パワーステアリング装置１００の駆動力源として用いられてもよい。図２１に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、回転機１、回転機の制御装置３０、２組のインバータ６ａ、６ｂと、回転機１の駆動力を車両の操舵装置１０２に伝達する駆動力伝達機構１０１と、を備えている。

　回転機１のロータの回転軸は、駆動力伝達機構１０１を介して車輪１０３の操舵装置１０２に連結される。例えば、電動パワーステアリング装置１００は、運転者が左右に回転するハンドル１０４と、ハンドル１０４に連結されて、ハンドル１０４による操舵トルクを車輪１０３の操舵装置１０２に伝達するシャフト１０５と、シャフト１０５に取り付けられ、ハンドル１０４による操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ１０６と、回転機１の回転軸をシャフト１０５に連結するウォームギヤ機構等の駆動力伝達機構１０１と、を備えている。トルクセンサ１０６の出力信号は、制御装置３０（入力回路９２）に入力される。制御装置３０（例えば、分配部３１）は、トルクセンサ１０６の出力信号に基づいて検出した操舵トルクＴｓに基づいて、合計のトルク指令値、又は合計のｑ軸の電流指令値を算出する。

　或いは、回転機１は、電動パワーステアリング装置１００以外の各種の装置の駆動力源とされてもよい。例えば、回転機１は、車両の車輪の駆動力源、エレベータの駆動力源、航空機の駆動力源等とされてもよい。

（２）上記の各実施の形態では、第１組及び第２組の３相の電機子巻線が設けられていた。しかし、第１組及び第２組の３相以外の複数相（例えば、２相、４相）の電機子巻線が設けられてもよい。

（３）上記の各実施の形態では、振幅低減変調が行われ、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率は、１００％である場合を例に説明した。しかし、振幅低減変調が行われず、最大電圧利用率が８６．６％であってもよい。或いは、最大電圧利用率が、１００％から１１０％までの間に設定され、過変調が行われてもよい。

（４）上記の各実施の形態では、分配部３１は、利用率設定指令として、第１組の電流指令値、及び第２組の電流指令値を算出していた。しかし、分配部３１は、利用率設定指令として、第１組の電圧利用率及び第２組の電圧利用率の設定に関わる任意のパラメータを算出してもよい。例えば、分配部３１は、利用率設定指令として、第１組のｄｑ軸の圧指令値の補正値、及び第２組のｄｑ軸の電圧指令値の補正値を算出し、各組のｄｑ軸の電圧指令値を補正するように構成されてもよい。

（５）上記の各実施の形態では、分配部３１は、平均電圧利用率が所定の範囲である場合に、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させていた。しかし、回転角速度ω等の回転機１の運転状態が所定の範囲にある場合に、平滑コンデンサ５の発熱等が問題になり、母線交流成分の実効値を低減させたい場合がある。よって、分配部３１は、回転角速度ω等の回転機１の運転状態が所定の範囲である場合に、利用率比率Ｒ１２を１対１から変化させてもよい。また、分配部３１は、一方の組の電圧利用率を、最大電圧利用率（１００％）まで変化させなくてもよく、一方の組の電圧利用率を、母線交流成分の実効値が許容値以下になる最大電圧利用率未満の電圧利用率に変化させてもよい。

　本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１　回転機、５　直流電源、６ａ　第１組のインバータ、６ｂ　第２組のインバータ、７　母線、２０　界磁巻線、３０　回転機の制御装置、３１　分配部、３５　第１組電圧指令算出部、３６　第１組スイッチング制御部、４０　第２組電圧指令算出部、４１　第２組スイッチング制御部、４２　界磁巻線制御部、ＭｏＨ　目標電圧利用率、Ｍｔｈ　閾値、Ｒ１２　利用率比率

Claims

　２組の複数相の電機子巻線を有する回転機を、同一の直流電源に接続された２組のインバータを介して制御する回転機の制御装置であって、
　前記直流電源の電源電圧に対する第１組の複数相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅の比率である第１組の電圧利用率、及び前記電源電圧に対する第２組の複数相の電機子巻線の印加電圧の線間電圧の基本波成分の振幅の比率である第２組の電圧利用率の設定に関わる利用率設定指令を算出する分配部と、
　前記利用率設定指令に基づいて、第１組の複数相の電圧指令値を算出する第１組電圧指令算出部と、
　前記利用率設定指令に基づいて、第２組の複数相の電圧指令値を算出する第２組電圧指令算出部と、
　前記第１組の複数相の電圧指令値に基づいて、第１組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、前記第１組の複数相の電機子巻線に電圧を印加する第１組スイッチング制御部と、
　前記第２組の複数相の電圧指令値に基づいて、第２組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、前記第２組の複数相の電機子巻線に電圧を印加する第２組スイッチング制御部と、を備え、
　前記分配部は、前記直流電源と前記２組のインバータとを接続する母線を流れる母線電流に重畳している交流成分である母線交流成分の実効値が、前記第１組の電圧利用率と前記第２組の電圧利用率との間の利用率比率が１対１である場合よりも低下するように、前記利用率比率を１対１から変化させる前記利用率設定指令を算出する回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率比率を１対１から変化させる場合に、前記母線交流成分の実効値が最小になるように、前記利用率比率を１対１から変化させる前記利用率設定指令を算出する請求項１に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記第１組の電圧利用率と前記第２組の電圧利用率との平均電圧利用率が閾値以上である場合に、前記利用率比率を１対１から変化させる前記利用率設定指令を算出し、
　前記平均電圧利用率が前記閾値未満である場合に、前記利用率比率が１対１になる前記利用率設定指令を算出する請求項１又は２に記載の回転機の制御装置。
　前記閾値は、前記利用率比率を１対１に設定する条件で、前記平均電圧利用率の変化に対して、前記母線交流成分の実効値が極大になる前記平均電圧利用率に対応して設定されている請求項３に記載の回転機の制御装置。
　前記閾値は、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率の５０％に設定されている請求項３に記載の回転機の制御装置。
　前記第１組スイッチング制御部は、前記第１組の複数相の電圧指令値のそれぞれと第１組の搬送波とを比較し、比較結果に基づいて、第１組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフし、前記第１組の複数相の電圧指令値のそれぞれと比較される前記第１組の搬送波は、同じ搬送波であり、
　前記第２組スイッチング制御部は、前記第２組の複数相の電圧指令値のそれぞれと第２組の搬送波とを比較し、比較結果に基づいて、第２組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフし、前記第２組の複数相の電圧指令値のそれぞれと比較される前記第２組の搬送波は、同じ搬送波であり、
　前記閾値は、５０％に設定されている請求項３又は４に記載の回転機の制御装置。
　前記第１組スイッチング制御部は、前記第１組の複数相の電圧指令値のそれぞれと第１組の搬送波とを比較し、比較結果に基づいて、第１組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフし、前記第１組の複数相の電圧指令値の内、特定の相の電圧指令値と比較される前記第１組の搬送波と、前記特定の相以外の相の電圧指令値と比較される前記第１組の搬送波とは、互いに逆位相であり、
　前記第２組スイッチング制御部は、前記第２組の複数相の電圧指令値のそれぞれと第２組の搬送波とを比較し、比較結果に基づいて、第２組の前記インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフし、前記第２組の複数相の電圧指令値の内、特定の相の電圧指令値と比較される前記第２組の搬送波と、前記特定の相以外の相の電圧指令値と比較される前記第２組の搬送波とは、互いに逆位相であり、
　前記閾値は、３０％に設定されている請求項３又は４に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率比率を１対１から変化させる場合に、前記第１組の電圧利用率及び前記第２組の電圧利用率の一方の組の電圧利用率が、設定される電圧利用率の範囲の最大電圧利用率になるように、前記利用率設定指令を算出する請求項１から７のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率比率を１対１から変化させる場合に、前記第１組の複数相の電機子巻線の磁束による第１組のトルクと前記第２組の複数相の電機子巻線の磁束による第２組のトルクとの合計トルクが、目標の合計トルクに一致するように、前記利用率設定指令を算出する請求項１から８のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率設定指令として、前記第１組の複数相の電機子巻線についての第１組の電流指令値、及び前記第２組の複数相の電機子巻線についての第２組の電流指令値を算出し、前記利用率比率を１対１から変化させる場合に、前記利用率比率が１対１から変化するように、前記第１組の電流指令値及び前記第２組の電流指令値を算出し、
　前記第１組電圧指令算出部は、前記第１組の電流指令値に基づいて、前記第１組の複数相の電圧指令値を算出し、
　前記第２組電圧指令算出部は、前記第２組の電流指令値に基づいて、前記第２組の複数相の電圧指令値を算出する請求項１から９のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率比率を１対１から変化させる場合に、前記第１組の電圧利用率及び前記第２組の電圧利用率の一方の組の電圧利用率が、他方の組の電圧利用率よりも高くなるように、前記一方の組の目標電圧利用率を設定し、
　前記一方の組の目標電圧利用率及びロータの回転角速度に基づいて、前記一方の組の印加電圧の電圧利用率が前記一方の組の目標電圧利用率に一致するように、前記一方の組の電流指令値を算出し、
　前記第１組の複数相の電機子巻線の磁束による第１組のトルクと前記第２組の複数相の電機子巻線の磁束による第２組のトルクとの合計トルクが、目標の合計トルクに一致するように、前記一方の組の電流指令値に基づいて、前記他方の組の電流指令値を算出する請求項１０に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率比率を１対１に設定すると仮定した場合に設定される前記第１組の電流指令値の基準値及び前記第２組の電流指令値の基準値を設定し、
　前記第１組の電流指令値の基準値及び前記第２組の電流指令値の基準値に対応する前記第１組の電圧利用率及び前記第２組の電圧利用率の平均電圧利用率を算出し、
　前記利用率比率を１対１から変化させる場合に、前記平均電圧利用率に基づいて前記一方の組の目標電圧利用率を設定する請求項１１に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率比率を１対１に設定すると仮定した場合に設定される前記第１組の電流指令値の基準値及び前記第２組の電流指令値の基準値を設定し、
　前記第１組の電流指令値と前記第２組の電流指令値との合計が、前記第１組の電流指令値の基準値及び前記第２組の電流指令値の基準値の合計に一致するように、前記一方の組の電流指令値に基づいて、前記他方の組の電流指令値を算出する請求項１１又は１２に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率比率を１対１から変化させる場合に、前記第１組の電流指令値及び前記第２組の電流指令値の一方の組の電流指令値を制限値で制限する制限処理を行い、制限により低下した前記一方の組のトルクの低下分だけ、他方の組のトルクが増加するように、前記他方の組の電流指令値を変化させる請求項１０から１３のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。
　前記分配部は、前記利用率設定指令として、前記第１組の複数相の電機子巻線についての第１組の電流指令値、及び前記第２組の複数相の電機子巻線についての第２組の電流指令値を算出し、
　前記第１組電圧指令算出部は、前記第１組の電流指令値に基づいて、前記第１組の複数相の電圧指令値を算出し、
　前記第２組電圧指令算出部は、前記第２組の電流指令値に基づいて、前記第２組の複数相の電圧指令値を算出し、
　前記分配部は、電流補正値による補正を行わない場合の前記第１組の電圧利用率と前記第２組の電圧利用率との平均電圧利用率が閾値未満である場合は、前記電流補正値による補正後の前記平均電圧利用率が前記閾値以上になるような、ロータの磁束を強める前記電流補正値を算出し、前記利用率比率を１対１から変化させる、前記電流補正値により補正された前記第１組の電流指令値及び前記第２組の電流指令値を算出し、
　前記電流補正値による補正を行わない場合の前記平均電圧利用率が前記閾値以上である場合は、前記利用率比率を１対１から変化させる、前記電流補正値により補正されていない前記第１組の電流指令値及び前記第２組の電流指令値を算出する請求項１から１４のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。
　界磁電圧指令値に基づいて、スイッチング素子をオンオフして、ロータを界磁する界磁巻線に電圧を印加する界磁巻線制御部を備え、
　前記分配部は、界磁巻線補正値による補正を行わない場合の前記第１組の電圧利用率と前記第２組の電圧利用率との平均電圧利用率が閾値未満である場合は、前記界磁巻線補正値による補正後の前記平均電圧利用率が前記閾値以上になるような、ロータの界磁を強める前記界磁巻線補正値を算出し、前記界磁巻線補正値により前記界磁電圧指令値を補正し、前記利用率比率を１対１から変化させる前記利用率設定指令を算出し、
　前記界磁巻線補正値による補正を行わない場合の前記平均電圧利用率が前記閾値以上である場合は、前記界磁巻線補正値による前記界磁電圧指令値の補正を行わず、前記利用率比率を１対１から変化させる前記利用率設定指令を算出する請求項１から１５のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。
　前記第１組スイッチング制御部と前記第２組スイッチング制御部との間で、同期をとらず、各組のスイッチング素子をオンオフする請求項１から１６のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。