(57)【要約】【課題】コモンモード電圧を抑制して零相リアクトルを不要または低減して装置を小型化、低コスト化する。【解決手段】電圧指令ベクトルの先端の領域を判別する電圧指令ベクトル領域判別手段１０と、前記領域を囲み、かつ、コモンモード電圧の最大値が小さくなる電圧ベクトルを三つ選択する電圧ベクトル選択手段２０と、三つの電圧ベクトルの合成ベクトルが電圧指令ベクトルに一致するように各電圧ベクトルの出力時間比率を計算する選択ベクトル出力時間比率計算手段３０と、三つの電圧ベクトルの中で、ある電圧ベクトルから他ベクトルに遷移する際にスイッチ状態が二相以上で同時に変化しないように電圧ベクトルの出力順序を決定する選択ベクトル出力順序決定手段４０と、三つの電圧ベクトルを前記時間比率及び出力順序に従って出力する電圧ベクトル出力手段５０と、その出力に基づいて半導体スイッチの駆動信号を生成するデコード手段６０とを備える。【選択図】図１
2010206931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続された三相インバータの各相の半導体スイッチをオンオフさせて各相から直流高電圧、中電圧、低電圧の三つのレベルの直流電圧を所定の時間比率でそれぞれ出力し、三相交流電圧指令通りの三相交流電圧を出力する３レベルインバータにおいて、
各相の半導体スイッチのスイッチ状態として、直流高電圧、中電圧、または低電圧を出力している状態をそれぞれ１，０，−１と表現し、各相のスイッチ状態に対応する前記インバータの三相出力電圧を出力電圧ベクトルとして表現すると共に、
前記インバータの三相交流電圧指令を二相交流に座標変換して得た電圧指令ベクトルに対して距離が近く、かつ、各相の前記スイッチ状態を三相分加算した結果の絶対値が１以下となるような前記出力電圧ベクトルを三つ選択し、
選択した三つの出力電圧ベクトルの中で、ある出力電圧ベクトルから他の出力電圧ベクトルに遷移する際に、前記スイッチ状態が二相以上で同時に変化しないように出力電圧ベクトルを遷移させ、かつ、選択した三つの出力電圧ベクトルの合成ベクトルが前記電圧指令ベクトルに一致するように各出力電圧ベクトルの時間比率を調整することを特徴とする３レベルインバータの制御方法。
【請求項２】
直流電源に接続された三相インバータの各相の半導体スイッチをオンオフさせて各相から直流高電圧、中電圧、低電圧の三つのレベルの直流電圧を所定の時間比率でそれぞれ出力し、三相交流電圧指令通りの三相交流電圧を出力する３レベルインバータにおいて、
各相の半導体スイッチのスイッチ状態として、直流高電圧、中電圧、または低電圧を出力している状態をそれぞれ１，０，−１と表現し、各相のスイッチ状態に対応する前記インバータの三相出力電圧を出力電圧ベクトルとして表現した時に、
インバータの三相交流電圧指令を二相交流に座標変換して得た電圧指令ベクトルの先端が位置する領域を判別する電圧指令ベクトル領域判別手段と、
前記領域を囲むベクトルであって、各相の前記スイッチ状態を三相分加算した結果の絶対値が１以下となるような前記出力電圧ベクトルを三つ選択する電圧ベクトル選択手段と、
この選択手段により選択された三つの出力電圧ベクトルの合成ベクトルが前記電圧指令ベクトルに一致するように各出力電圧ベクトルを出力させる時間比率を計算する選択ベクトル出力時間比率計算手段と、
前記三つの出力電圧ベクトルの中で、ある出力電圧ベクトルから他の出力電圧ベクトルに遷移する際に前記スイッチ状態が二相以上で同時に変化しないように出力電圧ベクトルの出力順序を決定する選択ベクトル出力順序決定手段と、
前記三つの出力電圧ベクトルを前記時間比率及び出力順序に従って出力する電圧ベクトル出力手段と、
この出力手段の出力に基づいて前記半導体スイッチの駆動信号を生成するデコード手段と、
を備えたことを特徴とする３レベルインバータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータの各相の出力電圧が三つのレベルを持つ３レベルインバータの制御方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、一般的な３レベルインバータ（ＮＰＣ（Neutral Point Clamped Inverter）インバータ）の回路構成図である。
図４において、Ｂ１，Ｂ２は直流電源、ＵＡ〜ＷＤは半導体スイッチとしてのＩＧＢＴ、Ｄ１〜Ｄ６はダイオード、Ｕ，Ｖ，Ｗはインバータの三相出力端子、Ｍは三相交流電動機等の負荷、Ｎはその固定子巻線の中性点、ＮＰは直流中点である。
【０００３】
３レベルインバータの出力電圧の制御方法については、例えば特許文献１や非特許文献１に記載されており、以下簡単に説明する。
【０００４】
図５は、３レベルインバータの動作波形図である。
図５において、最上段の波形は、変調信号としての正弦波状の各相出力電圧指令ｖＲＥＦＵ，ｖＲＥＦＶ，ｖＲＥＦＷ及びキャリア三角波ＴＨＩＧＨ，ＴＬＯＷを示しており、出力電圧指令とキャリア三角波とを比較することにより、インバータを構成する各ＩＧＢＴ ＵＡ〜ＷＤの駆動信号を生成する。これらの駆動信号に基づいて各ＩＧＢＴをスイッチングすることにより、例えば、図示するようなＵ相出力電圧ｖＵ，Ｕ−Ｖ線間電圧ｖＵＶを得ている。
【０００５】
ここで、表１は、各スイッチのオンオフ条件をまとめたものである。なお、表１において、ＩＧＢＴＡは図４におけるＩＧＢＴ ＵＡ，ＶＡ，ＷＡを、ＩＧＢＴＢは同じくＩＧＢＴ ＵＢ，ＶＢ，ＷＢを、ＩＧＢＴＣは同じくＩＧＢＴ ＵＣ，ＶＣ，ＷＣを、ＩＧＢＴＤは同じくＩＧＢＴ ＵＤ，ＶＤ，ＷＤをそれぞれ示している。
【０００６】
【表１】
2010206931.tif 000003
【０００７】
図４において、例えば、Ｕ相について考えると、一番上のＩＧＢＴ ＵＡは、図５の電圧指令ｖＲＥＦＵが上側の三角波ＴＨＩＧＨよりも大きいときにオン、それ以外でオフする。二番目のＩＧＢＴ ＵＢは、ｖＲＥＦＵが下側の三角波ＴＬＯＷよりも大きいときにオンし、それ以外でオフする。三番目のＩＧＢＴ ＵＣは、ｖＲＥＦＵが上側の三角波ＴＨＩＧＨよりも小さいときにオンし、それ以外はオフする。四番目のＵＧＢＴ ＵＤは、ｖＲＥＦＵが下側の三角波ＴＬＯＷよりも小さいときにオンし、それ以外でオフする。
上記の動作は、他のＶ相、Ｗ相も同様である。
【０００８】
図５における２段目の波形ｖＵは直流中点ＮＰを基準として出力Ｕ相の電圧を観測した波形、３段目の波形ｖＵＶは出力端子Ｕ−Ｖ間の線間電圧波形、また、４段目の波形ｖＣＯＭは直流中点ＮＰを基準として負荷Ｍの中性点Ｎを観測した電圧（後述するコモンモード電圧）の波形である。
特に、２段目の波形ｖＵ、３段目の波形ｖＵＶからわかるように、前述した制御方法に基づいて各ＩＧＢＴをスイッチングすることにより、各相について直流電圧を正弦波状の交流電圧に変換することができ、その大きさ、周波数を制御することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１９４１３３号公報（段落［０００２］〜［００１８］、図８〜図１１等）
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】総合電気雑誌ＯＨＭ１１月号別冊，「パワーエレクトロニクスガイドブック」，ｐ．４５−４６，オーム社，１９９６年１１月１５日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
さて、半導体スイッチのオンオフにより出力電圧を調整する電力変換器は、スイッチングに伴って他の機器の誤動作を誘発するコモンモード電圧を発生することが知られている。
本発明に係る３レベルインバータも例外ではなく、図４における直流中点ＮＰを基準として負荷Ｍの中性点Ｎを観測した電圧であるコモンモード電圧ｖＣＯＭは、以下の数式１により計算することができる。
【００１２】
［数１］
ｖＣＯＭ＝（ｖｕ＋ｖｖ＋ｖｗ）／３
【００１３】
例えば、図４において、Ｕ相がＥｄ／２を出力し、Ｖ相，Ｗ相が０を出力している場合、すなわち、ＩＧＢＴ ＵＡ，ＩＧＢＴ ＵＢ，ＩＧＢＴ ＶＢ，ＩＧＢＴ ＶＣ，ＩＧＢＴ ＷＢ，ＩＧＢＴ ＷＣがオンし、他のスイッチがオフしている場合を考えると、数式２によりコモンモード電圧ｖＣＯＭを計算することができる。
【００１４】
［数２］
ｖＣＯＭ＝（Ｅｄ／２＋０＋０）／３＝Ｅｄ／６
【００１５】
上記のコモンモード電圧ｖＣＯＭの波形を、図５の上から４段目に示す。このように、電力変換器においては、コモンモード電圧が原理的に発生するものであり、このコモンモード電圧により負荷の浮遊容量を介して大地に高周波のコモンモード電流が流れ、これがノイズとして他の機器に流入することによって他の機器の誤動作を誘発する。
上記問題を解決するため、従来では、電力変換器の出力側にコモンモード電流の高周波成分の抑制に効果的な零相リアクトルを設置する等の対応策を採っているが、この零相リアクトルが装置の体積低減やコスト低減の妨げとなっていた。
【００１６】
そこで、本発明の解決課題は、コモンモード電圧を抑制して零相リアクトルを不要とし、または零相リアクトルのインダクタンス値の低減を可能にして装置の小型化、低価格化を可能にした３レベルインバータの制御方法及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る３レベルインバータの制御方法は、直流電源に接続された三相インバータの各相の半導体スイッチをオンオフさせて各相から直流高電圧、中電圧、低電圧の三つのレベルの直流電圧を所定の時間比率でそれぞれ出力し、三相交流電圧指令通りの三相交流電圧を出力する３レベルインバータにおいて、
各相の半導体スイッチのスイッチ状態として、直流高電圧、中電圧、または低電圧を出力している状態をそれぞれ１，０，−１と表現し、各相のスイッチ状態に対応する前記インバータの三相出力電圧を出力電圧ベクトルとして表現すると共に、
前記インバータの三相交流電圧指令を二相交流に座標変換して得た電圧指令ベクトルに対して距離が近く、かつ、各相の前記スイッチ状態を三相分加算した結果の絶対値が１以下となるような前記出力電圧ベクトルを三つ選択し、
選択した三つの出力電圧ベクトルの中で、ある出力電圧ベクトルから他の出力電圧ベクトルに遷移する際に、前記スイッチ状態が二相以上で同時に変化しないように出力電圧ベクトルを遷移させ、かつ、選択した三つの出力電圧ベクトルの合成ベクトルが前記電圧指令ベクトルに一致するように各出力電圧ベクトルの時間比率を調整するものである。
【００１８】
請求項２に係る制御装置は、直流電源に接続された三相インバータの各相の半導体スイッチをオンオフさせて各相から直流高電圧、中電圧、低電圧の三つのレベルの直流電圧を所定の時間比率でそれぞれ出力し、三相交流電圧指令通りの三相交流電圧を出力する３レベルインバータにおいて、
各相の半導体スイッチのスイッチ状態として、直流高電圧、中電圧、または低電圧を出力している状態をそれぞれ１，０，−１と表現し、各相のスイッチ状態に対応する前記インバータの三相出力電圧を出力電圧ベクトルとして表現した時に、
インバータの三相交流電圧指令を二相交流に座標変換して得た電圧指令ベクトルの先端が位置する領域を判別する電圧指令ベクトル領域判別手段と、
前記領域を囲むベクトルであって、各相の前記スイッチ状態を三相分加算した結果の絶対値が１以下となるような前記出力電圧ベクトルを三つ選択する電圧ベクトル選択手段と、
この選択手段により選択された三つの出力電圧ベクトルの合成ベクトルが前記電圧指令ベクトルに一致するように各出力電圧ベクトルを出力させる時間比率を計算する選択ベクトル出力時間比率計算手段と、
前記三つの出力電圧ベクトルの中で、ある出力電圧ベクトルから他の出力電圧ベクトルに遷移する際に前記スイッチ状態が二相以上で同時に変化しないように出力電圧ベクトルの出力順序を決定する選択ベクトル出力順序決定手段と、
前記三つの出力電圧ベクトルを前記時間比率及び出力順序に従って出力する電圧ベクトル出力手段と、
この出力手段の出力に基づいて前記半導体スイッチの駆動信号を生成するデコード手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、スイッチング回数を必要以上に増加させずに制御周期内の出力電圧の平均値が電圧指令と等しくなるように半導体スイッチを制御することができ、同時に、コモンモード電圧の最大値を抑制することができる。これにより、コモンモードノイズの発生を抑制し、コモンモード高周波電流を抑制するための零相リアクトルを不要にすることができ、あるいは、零相リアクトルを使用するとしてもそのインダクタンス値を低減させることができる。従って、制御装置の小型化、低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における電圧ベクトルとスイッチ状態、及び電圧ベクトルの遷移可能経路を示した空間ベクトル図である。
【図３】本発明の実施形態により３レベルインバータを動作させた場合の波形例である。
【図４】３レベルインバータの回路構成図である。
【図５】３レベルインバータの動作波形図である。
【図６】３レベルインバータの出力電圧をスイッチ状態に応じてベクトル表現した空間ベクトル図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図６は、三相交流を二相交流に座標変換したα−β軸座標上に、３レベルインバータの三相出力電圧をスイッチのオンオフ状態に応じてベクトル表現した空間ベクトル図である。本実施形態では、この空間ベクトル図に基づいて３レベルインバータを制御する。
以下、この図６を参照しながら説明する。
【００２２】
図６において、α軸及びβ軸は、相電圧瞬時値を２Ｅｄ／３（Ｅｄは３レベルインバータの直流電圧）で規格化している（図６における１．０は２Ｅｄ／３に相当する）。図中のｖ１〜ｖ１８は、３レベルインバータが出力可能な電圧ベクトルの名称であり、全部で１８種類となる。これらの電圧ベクトルｖ１〜ｖ１８は、α−β軸座標の原点を基点として各電圧ベクトルの先端位置に符号ｖ１〜ｖ１８を配置してある。
【００２３】
また、電圧ベクトルｖ１〜ｖ１８の下にそれぞれ記載した（ｕ，ｖ，ｗ）（但し、ｕ，ｖ，ｗは、それぞれ１または０または−１の値）は、３レベルインバータのＵ，Ｖ，Ｗ各相のスイッチの状態を表したものである。図４に示した回路構成の場合、例えばＵ相について、ＩＧＢＴ ＵＡ，ＩＧＢＴ ＵＢがオンすることによりＥｄ／２を出力していれば、（ｕ，ｖ，ｗ）の「ｕ」を「１」と表現する。ＩＧＢＴ ＵＢ，ＩＧＢ ＵＣがオンすることにより０を出力していれば、（ｕ，ｖ，ｗ）の「ｕ」を「０」と表現する。また、ＩＧＢＴ ＵＣ，ＩＧＢＴ ＵＤがオンすることにより−Ｅｄ／２を出力していれば、（ｕ，ｖ，ｗ）の「ｕ」を「−１」と表現する。
このようなスイッチ状態は、電圧ベクトルｖ１〜ｖ１８の種類によっては複数あり得る。
【００２４】
いま、３レベルインバータが、Ｕ，Ｖ相に０を出力し、Ｗ相に−Ｅｄ／２を出力している状態を考えると、この時の電圧ベクトルはｖ２となり、また、スイッチ状態で考えると（０，０，−１）となる。
一方、３レベルインバータが出力可能な電圧ベクトルの先端が位置する領域は、電圧ベクトルｖ１〜ｖ１８の位置に基づいてＳ１〜Ｓ２４に分割することができる。
【００２５】
先ず、本実施形態では、コモンモード電圧の最大値を低減するという目的のもとで、スイッチ状態として、禁止とする状態を設ける。
例えば、電圧ベクトルｖ２であれば、図４に示したように、スイッチ状態としては（０，０，−１）と（１，１，０）との二通りが考えられる。
ここで、スイッチ状態が（１，１，０）の場合、直流電圧をＥｄとすると、前述した数式１により、コモンモード電圧は、ｖＣＯＭ＝（Ｅｄ／２＋Ｅｄ／２＋０）／３＝Ｅｄ／３となる。これに対し、（０，０，−１）の場合のコモンモード電圧は、ｖＣＯＭ＝（０＋０−Ｅｄ／２）／３＝−Ｅｄ／６となり、絶対値で考えると、スイッチ状態として（０，０，−１）を選択した方がコモンモード電圧を小さくすることができる。
【００２６】
このことから、本実施形態では、各相のスイッチ状態を三相分加算した結果の絶対値が少なくとも１以下となるようなスイッチ状態のみを許可し、他のスイッチ状態は禁止することとする。
【００２７】
上記の禁止条件を踏まえた上で、具体的な制御方法について説明する。
一例として、三相交流電圧指令を二相交流に座標変換して得られた電圧指令ベクトルｖＲＥＦすなわち（ｖＲＥＦα，ｖＲＥＦβ）の先端が領域Ｓ９にある場合につき説明する。
先ず、３レベルインバータが出力するべき電圧ベクトルを三つ選択する。電圧指令ベクトルｖＲＥＦの先端が領域Ｓ９に位置しているので、スイッチングによる高次高周波成分の低減を目的として、電圧指令ベクトルｖＲＥＦに近いベクトルを選択するべく、図６において領域Ｓ９を囲むベクトルｖ２，ｖ８，ｖ９を選択し、これらのベクトルｖ２，ｖ８，ｖ９を時間的に分割して出力することを考える。
【００２８】
次いで、選択したベクトルｖ２，ｖ８，ｖ９を、ある一定の制御周期Ｔの間に出力する時間比率Ｄを計算する。すなわち、各ベクトルｖ２，ｖ８，ｖ９を出力する時間比率を調整し、それらの合成ベクトルが電圧指令ベクトルｖＲＥＦと一致すれば良いから、ベクトルｖ２を（ｖ２α，ｖ２β）、ベクトルｖ８を（ｖ８α，ｖ８β）、ベクトルｖ９を（ｖ９α，ｖ９β）とし、また各ベクトルｖ２，ｖ８，ｖ９を一定時間内に出力する時間比率をそれぞれＤ２，Ｄ８，Ｄ９とすると、以下の数式３が成り立てば良い。
【００２９】
【数３】
2010206931.tif 000004
【００３０】
数式３より、数式４が導かれる。
【００３１】
【数４】
2010206931.tif 000005
【００３２】
次に、スイッチング損失の低減を目的として、少なくとも二相以上のスイッチ状態が同時に変化しないように、電圧ベクトルを出力する順序を決定する。例えば、上記の例において、ベクトルｖ２から他の電圧ベクトルに遷移することを考えると、ベクトルｖ８またはｖ９のどちらかに遷移することが考えられる。
ここで、ベクトルｖ２を実現するスイッチ状態は、コモンモード電圧の低減を目的として（０，０，−１）であり、また、ベクトルｖ９のスイッチ状態は、（１，１，−１）、ベクトルｖ８のスイッチ状態は（１，０，−１）である。
【００３３】
いま、ベクトルｖ２からベクトルｖ９に遷移した場合、スイッチ状態は、Ｕ相及びＶ相で「０」から「１」へと変化し、これは、Ｕ相及びＶ相の二相でスイッチング損失が発生することを意味する。
一方、ベクトルｖ２からベクトルｖ８に遷移する場合は、Ｕ相のみが「０」から「１」へと変化するので、Ｕ相のみでスイッチング損失が発生することを意味する。
【００３４】
従って、この例において、ベクトルｖ２の次に遷移するべきベクトルは、スイッチング損失の点で有利なベクトルｖ８であることが決定される。なお、ベクトルｖ８を出力した後は、三つのベクトルのうちで未だ出力されていない残りのベクトルｖ９を出力すればよい。ベクトルｖ８からベクトルｖ９へ遷移する際には、Ｖ相のみが「０」から「１」へと変化するため、Ｖ相のみでスイッチング損失が発生する。
【００３５】
以上をまとめれば、ある一定の制御周期Ｔの間に、ベクトルｖ２→ｖ８→ｖ９の順序で、先に計算した時間比率Ｄ２，Ｄ８，Ｄ９で各ベクトルｖ２，ｖ８，ｖ９を出力すればよい。
また、次の制御周期においても、上述した制御と同様なことを繰り返せばよいが、この制御周期に出力した最後の電圧ベクトルがｖ９であるため、次の制御周期において最初にｖ２を選択するとｖ９→ｖ２という遷移が起こり、Ｕ相及びＶ相の二相でスイッチング損失が発生してしまう。従って、スイッチング損失を低減する目的から、次の制御周期では、今回の制御周期とは逆に、ｖ９→ｖ８→ｖ２の順序で出力するようにする。すなわち、前回の制御周期の最後に出力したベクトルに応じて、ベクトルを発生する順序を決めることが必要である。
【００３６】
図３は、本実施形態により３レベルインバータを動作させた場合の波形例を示している。
本実施形態によれば、必要以上にスイッチング回数を増加させることなく、制御周期Ｔ内の出力電圧の平均値が電圧指令と等しくなるように制御することができる。また、図示する如く、コモンモード電圧の最大値の絶対値がＥｄ／６に抑制されるので、コモンモードノイズの発生を防ぎ、コモンモード高周波電流を抑制するための零相リアクトルを不要とし、または、そのインダクタンス値を減少させることができる。
【００３７】
図２は、本実施形態における電圧ベクトルとスイッチ状態、及び電圧ベクトルの遷移可能経路を示した空間ベクトル図である。一つの電圧ベクトルを実現するスイッチ状態が複数存在する場合には、禁止状態のスイッチ状態を取り消し線で表現している。
また、図２では、二相以上の同時スイッチングが発生しないベクトルの遷移経路を太線で結び、それ以外を細線で結んである。例えば、前述の例では、ベクトルｖ２とベクトルｖ９との間の遷移により二相でスイッチング損失が発生するので、これらのベクトルｖ２，ｖ９の間を細線で結んである。
【００３８】
次に、図１は、本実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。この機能ブロックは、図４に示した３レベルインバータのＩＧＢＴ ＵＡ〜ＷＤに対するゲート信号を生成するための演算処理装置等のハードウェア及びプログラムによって実現される。
【００３９】
図１において、電圧指令ベクトル領域判別手段１０は、電圧指令ベクトルｖＲＥＦすなわち（ｖＲＥＦα，ｖＲＥＦβ）の先端が、前記空間ベクトルの領域Ｓ１〜Ｓ２４のうち、どの領域にあるかを判別して出力する。
電圧ベクトル選択手段２０では、判別手段１０によって判別した領域に近い電圧ベクトル（当該領域を包囲する電圧ベクトル）を、ｖ１〜ｖ１８の中から三つ選択する。その際、コモンモード電圧の最大値を低減するため、前述した如く、例えば電圧ベクトルｖ２であれば、スイッチ状態（１，１，０）が禁止され、（０，０，−１）が選択される。
【００４０】
選択ベクトル出力時間比率計算手段３０では、選択した三つの電圧ベクトル及び電圧指令ベクトルに基づき、各電圧ベクトルを出力する時間比率Ｄ１〜Ｄ３を計算する。
同時に、電圧ベクトル出力順序決定手段４０では、今回の制御周期Ｔにおいて、あるベクトルから次のベクトルに遷移する際に二相以上でスイッチング損失が発生しないように、三つのベクトルを出力する順序を決める。例えば、電圧指令ベクトルｖＲＥＦの先端が領域Ｓ９に位置し、出力電圧ベクトルとして三つのベクトルｖ２，ｖ８，ｖ９が選択された場合においては、出力順序としてベクトルｖ２→ｖ８→ｖ９を決定する。また、電圧ベクトル出力順序決定手段４０では、前述したように、各制御周期Ｔの最後に出力されたベクトルに基づき、次の制御周期の当初にスイッチング損失が発生しないように、必要に応じてベクトルの出力順序を入れ替える処理を行う。
【００４１】
電圧ベクトル出力手段５０では、電圧ベクトルの名称に相当する数値１〜１８から三つの電圧ベクトルに相当する数値を選択し、これらの数値を、各ベクトルの時間比率Ｄ１〜Ｄ３及び出力順序に従って出力する。
デコード手段６０では、上記三つの数値から、３レベルインバータの各相のスイッチ状態をデコードし、各ＩＧＢＴ ＵＡ〜ＩＧＢＴ ＷＤの駆動信号を生成する。これらの駆動信号は３レベルインバータを構成するＩＧＢＴのゲートに伝送され、３レベルインバータがスイッチングすることになる。
これにより、三相交流電圧指令通りの三相交流電圧が出力されるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１０：電圧指令ベクトル領域判別手段
２０：電圧ベクトル選択手段
３０：選択ベクトル出力時間比率計算手段
４０：選択ベクトル出力順序決定手段
５０：電圧ベクトル出力手段
６０：デコード手段
ＵＡ〜ＷＤ：ＩＧＢＴ
Ｂ１，Ｂ２：直流電源
Ｄ１〜Ｄ６：ダイオード
Ｍ：負荷
Ｎ：中性点
ＮＰ：直流中点
Ｕ，Ｖ，Ｗ：出力端子
【図１】
2010206931.tif 000006
【図２】
2010206931.tif 000007
【図３】
2010206931.tif 000008
【図４】
2010206931.tif 000009
【図５】
2010206931.tif 000010
【図６】
2010206931.tif 000011