(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回転機（１）を操作する方法であって、
前記電気回転機は、ｍ個の電圧レベルを切換えるために、ＤＣ電圧回路（３）を有する変換器回路（２）に、位相毎に接続され、ここでｍ≧２であり、
前記方法は、
（ａ）前記変換器回路（２）の位相（ｕ、ｖ、ｗ）を、前記変換器回路（２）中の複数の電力半導体スイッチの複数の切換え状態から選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）にしたがって前記ＤＣ電圧回路（３）に接続するステップと、
（ｂ）選択可能なサンプリング時間数がＮである場合、開始サンプリング時間ｋから開始し、Ｎ個のサンプリング時間の各々に関する全ての取りうる切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）を決定するステップと、ここでＮ≧１であり、
（ｃ）前記開始サンプリング時間ｋに関する各特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）に対する複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）を形成するステップと、ここで、各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）は、前記開始サンプリング時間ｋに関するそれぞれの切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）に関連する、前記Ｎ個のサンプリング時間の特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）から成るシーケンスである、
を有し、
前記切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）は、以下のさらなるステップで選択され、即ち、
（ｄ）フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）により、ステップ（ｂ）にしたがって決定し、ステップ（ｃ）にしたがって形成するステップと、
（ｅ１）デジタル信号プロセッサにより、前記開始サンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間ｋ＋Ｎに対する、前記電気回転機（１）と前記変換器回路（２）の、状態中間値セット（Ｙｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎ）を計算するステップと、
（ｅ２）複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）および前記計算された状態中間値セット（Ｙｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎ）から、状態値セット（Ｘｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎ）を、前記ＦＰＧＡにより計算するステップと、
（ｆ）前記複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）の各々について、前記開始サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間ｋ＋Ｎに対する前記計算された状態値セット（Ｘｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎ）から、前記電気回転機（１）のトルク軌跡（Ｍ）と、前記電気回転機（１）の固定子磁束軌跡（ψ）とを、前記ＦＰＧＡにより計算するステップと、
（ｆ１）ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が、予め定められた値の範囲の上限（ｙＭ，ｍａｘ）を超えないか、または予め定められた値の範囲の下限（ｙＭ，ｍｉｎ）に達するならば、および前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が、予め定められた値の範囲の上限（ｙＳ，ｍａｘ）を超えないか、または予め定められた値の範囲の下限（ｙＳ，ｍｉｎ）に達するならば、以下のステップ（ｇ）乃至（ｋ）で前記切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択するステップと、
（ｇ）（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連するトルク軌跡（Ｍ）と固定子磁束軌跡（ψ）との各々が、予め定められた値の範囲内にある複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）か、または、
前記ｋ番目のサンプリング時間乃至前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に対する、関連するトルク軌跡（Ｍ）の軌跡値（ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と関連する固定子磁束軌跡（ψ）の軌跡値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）が、それぞれの予め定められた値の範囲に接近する複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）、
を、前記ＦＰＧＡにより選択するステップと、
（ｈ）前記選択された複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）の各々について、前記関連するトルク軌跡（Ｍ）の軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）または前記関連する固定子磁束軌跡（ψ）の軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補外により、（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間とに対するそれぞれ予め定められた値の範囲外になるまでの回数ｎを、前記ＦＰＧＡにより決定するステップと、
（ｉ）前記選択された複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）の各々について、関連する特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）の切換え変位ｓの総数を、前記ＦＰＧＡにより決定するステップと、
（ｊ）前記選択された複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）の各々について、前記回数ｎと前記切換え変位の総数ｓとから品質値ｃを、前記ＦＰＧＡにより計算するステップと、
（ｋ）前記開始サンプリング時間ｋに対する特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を、前記関連する選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）の前記品質値ｃが最小である、選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として、前記ＦＰＧＡにより設定するステップと、
（ｌ）前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が、予め定められた値の範囲の上限（ｙＭ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた値の範囲の下限（ｙＭ，ｍｉｎ）に達しないならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＭ，ｍｉｎ，ｙＭ，ｍａｘ）に関するトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）を、前記ＦＰＧＡにより計算し、
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が、予め定められた値の範囲の上限（ｙＳ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた値の範囲の下限（ｙＳ，ｍｉｎ）に達しないならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＳ，ｍｉｎ，ｙＳ，ｍａｘ）に関する固定子磁束違反値（ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎ）を、前記ＦＰＧＡにより計算し、
以下のステップ（ｍ）乃至（ｏ）で前記切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択するステップと、
（ｍ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間ｋ＋Ｎに対して、前記トルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）と前記固定子磁束違反値（ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎ）とから最大値（ｖｍａｘ）を、前記ＦＰＧＡにより決定するステップと、
（ｎ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、前記最大値（ｖｍａｘ）の和（ｓｖｍａｘ）を、前記ＦＰＧＡにより形成するステップと、
（ｏ）前記開始サンプリング時間ｋに関する特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を、前記最大値（ｖｍａｘ）の和（Ｓｖｍａｘ）が最小である、前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として、前記ＦＰＧＡにより設定するステップと、
（ｐ）ステップ（ａ）乃至（ｏ）を反復するステップと、ここでｋ＝ｋ＋１である、
を有することを特徴とする、方法。
【請求項２】
ｍ≧３の場合に、前記変換器回路（２）は、前記ＤＣ電圧回路（３）において、ｍ個の電圧レベルを切換えるために、ｍ−２個のサブ接続（ＮＰ）を有し、
ステップ（ｆ）に関して、前記複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）の各々について、前記ｍ−２個のサブ接続（ＮＰ）における電位に対するｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）を、前記ＦＰＧＡによりさらに計算し、
ステップ（ｇ）に関して、
さらに、前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連するｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の各々が、予め定められた値の範囲内にある切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）か、または、
さらに、前記ｋ番目のサンプリング時間乃至前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に対する、関連するｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の軌跡値（ＵＮＰ，ｋ，…，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）が、それぞれの予め定められた値の範囲に接近する切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）、
を、前記ＦＰＧＡにより選択し、
ステップ（ｈ）に関して、前記選択された複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）の各々について、前記（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間とに対する、前記関連するトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）、前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）、または前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）、の補外により、それぞれの予め定められた値の範囲外になるまでの前記回数ｎを、前記ＦＰＧＡにより決定する、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
さらなるステップ（ｑ）、即ち、
ステップ（ｂ）と（ｃ）を省き、先行する選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）に対する切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）を、前記ＦＰＧＡにより形成し、
ここで、前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）は、Ｎ個の先行する選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）から成るシーケンスであり、
前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として、前記先行する選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）を、前記ＦＰＧＡにより設定し、
ステップ（ｆ）を使用し、前記ｋ番目のサンプリング時間乃至前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に対する、前記関連するトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）および前記関連する固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）が、それぞれ予め定められた値の範囲内にあるならば、ステップ（ｆ１）乃至（ｏ）を省くステップ、を特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
さらなるステップ（ｑ）、即ち、
ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とを省き、先行する選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）に対する切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）を、前記ＦＰＧＡにより形成し、
ここで、前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）は、Ｎ個の先行する選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）から成るシーケンスであり、
前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として、前記先行する選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）を、前記ＦＰＧＡにより設定し、
ステップ（ｆ）を使用し、前記ｋ番目のサンプリング時間乃至前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に対する、前記関連するトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と、前記関連する固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）と、関連するｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ，…，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）とが、それぞれ予め定められた値の範囲内にあるならば、ステップ（ｆ１）乃至（ｏ）を省くステップ、を特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）と、の補外に対して、それぞれの場合において、線形補外が選択されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と、前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）と、前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）と、の補外に対して、それぞれの場合において、線形補外が選択されることを特徴とする請求項２または４記載の方法。
【請求項７】
前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と、前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）と、の補外に対して、それぞれの場合において、二次補外が選択されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と、前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）と、の補外に対して、それぞれの場合において、二次補外が選択され、
前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）の補外に対して、線形補外が選択されることを特徴とする請求項２または４記載の方法。
【請求項９】
前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）の補外に対して、線形補外が選択され、
前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補外に対して、二次補外が選択されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と、前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）と、の補外に対して、それぞれの場合において、線形補外が選択され、
前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補外に対して、二次補外が選択されることを特徴とする請求項２または４記載の方法。
【請求項１１】
前記品質値ｃは、前記回数ｎにより前記切換え変位ｓの総数を割算することによって計算されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
ｍ≧３の場合に、前記ＤＣ電圧回路（３）において、ｍ個の電圧レベルを切換えるために、前記変換器回路（２）は、ｍ−２個のサブ接続（ＮＰ）を有し、
ステップ（ｆ）に関して、前記複数の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）の各々について、前記ｍ−２個のサブ接続（ＮＰ）における電位に対するｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）を、前記ＦＰＧＡによりさらに計算し、
ステップ（ｌ）に関して、前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）が、予め定められた値の範囲の上限（ｙＮＰ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた値の範囲の下限（ｙＮＰ，ｍｉｎ）に達しないならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、各電位軌跡（ＵＮＰ）について、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘ）に関する電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎ）を、前記ＦＰＧＡにより計算し、
ステップ（ｍ）に関して、各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対して、前記電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎ）から前記最大値（Ｖｍａｘ）を、前記ＦＰＧＡによりさらに決定する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が、前記予め定められた値の範囲の上限（ｙＭ，ｍａｘ）を超えるならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＭ，ｍｉｎ、ｙＭ，ｍａｘ）に関する前記トルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）が、次式を使用して計算され、
【数１】
0005474818.tif 000014
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が、前記予め定められた値の範囲の下限（ｙＭ，ｍｉｎ）に達しないならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＭ，ｍｉｎ、ｙＭ，ｍａｘ）に関する前記トルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）が、次式を使用して計算され、
【数２】
0005474818.tif 000015
ここで、ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎは、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する前記トルク軌跡（Ｍ）の軌跡値である、ことを特徴とする請求項１または１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が、前記予め定められた値の範囲の上限（ｙＳ，ｍａｘ）を超えるならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＳ，ｍｉｎ、ｙＳ，ｍａｘ）に関する前記固定子磁束違反値（ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎ）が、次式を使用して計算され、
【数３】
0005474818.tif 000016
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が、予め定められた値の範囲の下限（ｙＳ，ｍｉｎ）に達しないならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＳ，ｍｉｎ、ｙＳ，ｍａｘ）に関する前記固定子磁束違反値（ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎ）が、次式を使用して計算され、
【数４】
0005474818.tif 000017
ここで、ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎは、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記固定子磁束軌跡（ψ）の軌跡値である、ことを特徴とする請求項１、１２、または１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）が、前記予め定められた値の範囲の上限（ｙＮＰ，ｍａｘ）を超えるならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘ）に関する前記電位違反値（ｖＮＰ，Ｋ，…，ｖＮＰ，Ｋ＋Ｎ）が、次式を使用して計算され、
【数５】
0005474818.tif 000018
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）が、前記予め定められた値の範囲の下限（ｙＮＰ，ｍｉｎ）に達しないならば、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記予め定められた値の範囲の上限及び下限（ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘ）に関する前記電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，Ｋ＋Ｎ）が、次式を使用して計算され、
【数６】
0005474818.tif 000019
ここで、ＵＴ，ｋ，…，ＵＴ，ｋ＋Ｎは、前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎに対する、前記ｍ−２個の電位軌跡（ＵＮＰ）の軌跡値である、ことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気回転機の動作方法の分野に関し、特に、独立請求項の特徴部分の前に記載されている電気回転機の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、高電力の電圧変換器回路が多くの応用で使用されている。このような変換器回路は通常３つの電圧レベルを有し、電気回転機、特に同期及び非同期機械での動作のためにしばしば使用されており、この電気回転機は通常３つの固定子巻線を有する。電気回転機の通常の動作方法では、この機械はこのようにして相毎に変換器回路に接続されており、これは通常ｍ個の電圧レベルを切換えるため、ＤＣ電圧回路を有し、ｍ≧２である。典型的に３つの電圧レベルを切換えるための変換器回路中のＤＣ電圧回路は第１のキャパシタと、この第１のキャパシタと直列接続される第２のキャパシタとにより形成され、ＤＣ電圧回路はさらに第１のキャパシタに対する第１の主接続と第２のキャパシタへの第２の主接続と、２つの直列接続されたキャパシタにより形成されるサブ接続とを有している。３つの電圧レベルを切換えるための変換器回路はさらに通常の方法で接続される電力半導体スイッチを有する。この文脈では、図１は３つの電圧レベルを切換えるための通常の３相変換器回路の１実施形態を示している。その方法によれば、変換器回路の各相は通常変換器回路の電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せにしたがってＤＣ電圧回路に接続される。３つの電圧レベルを切換えるための変換器回路の場合、変換器回路の相はしたがって変換器回路の電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せにしたがって第１の主接続と、第２の主接続またはサブ接続に接続される。図２に示されているような状態図では、これらの切換え状態組合せ及びそれらの変位は相互に関して示されており、「＋」は第１の主接続への対応する相の接続を表し、「−」は第２の主接続への対応する相の接続を表し、「０」はサブ接続への対応する位相の接続を表している。
【０００３】
適切な切換え状態の組合せは例えば既知の直接トルク制御にしたがって選択され、それにおいて電気回転機のトルクと、電気回転機の固定子磁束と、サブ接続における電位との瞬間実際値は特にそれぞれ関連され予め定められた値の範囲と比較される。それぞれ予め決定された値の範囲は時間変化するか時間変化されることができ、通常は電気回転機のトルクと、電気回転機の固定子磁束と、サブ接続における電位との基準値を含む上位制御ループにより支配される。瞬間実際値がその関連される予め定められた値の範囲を超えるならば、切換え状態の組合せは予め選択された切換え状態の組合せの関数として表から選択され、それによってこの切換え状態の組合せについて生じた瞬間値は必要ならば再度関連される値の範囲内になることができるが、この保証はない。さらに、切換え状態の組合せは関連される値の範囲を超過するとき、常にトルクと、固定子磁束、または電位との瞬間実際値に関してのみ選択される。トルクと、固定子磁束と、電位との瞬間実際値の関連した解析は存在しない。
【０００４】
知られている「直接トルク制御」によって電気回転機を動作するための前述した方法に関する１つの問題は、典型的に先に選択された切換え状態の組合せと瞬間的な選択された切換え状態の組合せとの間に複数の変位が存在することであり、これらは図２の切換え状態組合せ間のラインにより表されている。切換え状態の組合せと、１つの切換え状態の組合せから別の切換え状態の組合せへの変位は通常、表に記憶され固定されるが、図２に示されているような切換え状態の組合せの全ての組合せ選択肢は典型的に表には記憶されていない。さらに、「直接トルク制御」の場合、ただ１つの切換え状態の組合せが関連される変位と共に先に選択された切換え状態の組合せの関数として選択され、その変位は表に記憶され、選択された切換え状態の組合せから生じる瞬間値を再度関連される値の範囲内に戻す。特に先に選択された切換え状態組合せから恐らく少数の変位を有する代わりに選択されることができる切換え状態の組合せは表に記憶されない。切換え状態の組合せ間の複数の変位は変換器回路中の電力半導体スイッチの多数の切換え動作を発生するが、その結果として、電力半導体スイッチの切換え頻度は上昇する。しかしながらこのような高い切換え頻度は変換器回路中の電力半導体スイッチで熱の損失（より大きなエネルギ消費）を生じ、その結果、電力半導体スイッチはさらに速く老化する可能性があり、損傷され、或いは破壊される可能性がある。
【０００５】
この文脈では、EP 1 670 135 A1号明細書は電気回転機の動作方法を特定しており、それによって各相毎に電気回転機に接続され、ｍ個の電圧レベルの切換えに使用される変換器回路の電力半導体スイッチの切換え頻度は減少され、ここでｍ≧２である。この方法によれば、ステップ（ａ）で、変換器回路の相は変換器回路の電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態組合せにしたがってＤＣ電圧回路に接続される。この切換え状態の組合せは以下のさらに別のステップで選択される。  
（ｂ）サンプリング時間の選択可能な数Ｎについて開始サンプリング時間ｋで開始し、各Ｎ個のサンプリング時間に関する全ての許容可能な切換え状態の組合せを決定し、ここでＮ≧１であり、
（ｃ）開始サンプリング時間ｋに関する各特別な切換え状態の組合せの切換え状態シーケンスを形成し、各切換え状態シーケンスは開始サンプリング時間ｋに関するそれぞれの切換え状態の組合せに関連されるＮ個のサンプリング時間の特別な切換え状態の組合せのシーケンスであり、
（ｄ）各切換え状態シーケンスについて、電気回転機のトルク軌跡を計算し、開始サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎに対して、電気回転機の計算された状態値のセットから電気回転機と変換器回路の固定子磁束軌跡を計算し、
（ｅ）（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるトルク軌跡と固定子磁束軌跡がそれぞれ予め定められた値の範囲内にある切換え状態シーケンスを選択し、この選択された切換え状態シーケンスを設定し、
（ｆ）ステップ（ａ）乃至（ｄ）を反復し、ここでｋ＝ｋ＋１である。
【０００６】
EP 1 670 135 A1号明細書による電気回転機の動作方法では、方法ステップ（ｂ）乃至（ｅ）は典型的にデジタル信号プロセッサで実行され、この場合ステップ（ｂ）乃至（ｅ）は例えばロードされることができるコンピュータプログラムの形態である。EP 1 670 135 A1号明細書による方法の多数の計算ステップはしかしながらデジタル信号プロセッサの計算電力に関する問題を表し、したがってデジタル信号プロセッサで非常に長く、それ故受入れ不能な計算時間を生じ、変換器回路の位相は電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せにしたがって誤った時間にＤＣ電圧回路に接続される結果になる。
【０００７】
さらに、EP 1 670 135 A1号明細書による方法の場合、ｋ番目または（ｋ−１）番眼のサンプリング時間に関する各関連された切換え状態の組合せのトルク軌跡または固定子磁束軌跡が既に予め定められた値の範囲外であることが可能であり、この場合、EP 1 670 135 A1号明細書による電気回転機の動作方法はこのような状態を処理できない。しかしながら、電気回転機の限定された動作のみがしたがって可能である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的はそれ故、電気回転機の動作方法をさらに発展することであり、それによってその方法の計算ステップの計算時間、したがって、その方法ステップの実行時間は可能な限り短くなり、この方法はそれぞれ関連されるトルク軌跡及び固定子磁束軌跡を有する切換え状態の組合せを処理することができ、トルク軌跡または固定子磁束軌跡は予め定められた値の範囲外である。この目的は請求項１の特徴と請求項２により実現される。本発明の有効な発展形態は独立請求項に特定されている。
【０００９】
電気回転機を動作するための本発明による方法の場合、電気回転機は相毎に変換器回路に接続され、その変換器回路はｍ個の電圧レベルを切換えるためのＤＣ電圧回路を有し、ここでｍ≧２である。この方法によればステップ（ａ）で、変換器回路の相は変換器回路の電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せにしたがってＤＣ電圧回路に接続される。
【００１０】
この切換え状態の組合せは以下のさらに別のステップで選択され、
（ｂ）サンプリング時間の選択可能な数Ｎについて開始サンプリング時間ｋで開始し、Ｎ個のサンプリング時間のそれぞれに関する全ての切換え状態の組合せを決定し、Ｎ≧１であり、
（ｃ）開始サンプリング時間ｋに関する特定の各切換え状態の組合せの切換え状態シーケンスを形成し、各切換え状態シーケンスは開始サンプリング時間ｋに関するそれぞれの切換え状態の組合せに関連されるＮ個のサンプリング時間の特別な切換え状態の組合せのシーケンスである。
【００１１】
本発明によれば、切換え状態の組合せは以下のさらに別のステップで選択され、
（ｄ）ステップ（ｂ）にしたがって決定し、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）によりステップ（ｃ）にしたがって形成し、
（ｅ１）デジタル信号プロセッサにより開始サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎについて、電気回転機と変換器回路の状態中間値のセットを計算し、
（ｅ２）ＦＰＧＡにより、切換え状態シーケンスおよび計算された状態中間値のセットから状態値のセットを計算し、
（ｆ）各切換え状態シーケンスについて、ＦＰＧＡにより、計算された状態値のセットから、開始サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎまでの、電気回転機のトルク軌跡と、電気回転機の固定子磁束軌跡とを計算し、
（ｆ１）ｋ番目のサンプリング時間に関するトルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＭ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＭ，ｍｉｎ）に達しないならば、およびｋ番目のサンプリング時間に関する固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＳ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＳ，ｍｉｎ）に達しないならば、以下のステップ（ｇ）乃至（ｋ）において切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択し、
（ｇ）（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるトルク軌跡（Ｍ）と固定子磁束軌跡（ψ）がそれぞれ予め定められた値の範囲内にある切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）をＦＰＧＡにより選択し、または、
関連されるトルク軌跡（Ｍ）の軌跡値（ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と関連される固定子磁束軌跡（ψ）の軌跡値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）は（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に対するｋ番目のサンプリング時間に関してそれぞれの予め定められた値の範囲に接近し、
（ｈ）各選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、関連されるトルク軌跡（Ｍ）の軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）または固定子磁束軌跡（ψ）の軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間が（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関してそれぞれ予め定められた値の範囲外にあるまで、ＦＰＧＡにより時間の数ｎを決定し、
（ｉ）各選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、ＦＰＧＡにより関連される特別な切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）の切換え変位ｓの総数を決定し、
（ｊ）各選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、ＦＰＧＡにより時間数ｎと切換え変位の総数ｓから品質値ｃを計算し、
（ｋ）ＦＰＧＡにより選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として開始サンプリング時間ｋに関して特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、関連される選択された切換え状態のシーケンス（ＳＳＫａ）の品質値ｃは最小であり、
（ｌ）ｋ番目のサンプリング時間に関するトルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＭ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋ＮについてＦＰＧＡにより上限及び下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ，ｙＭ，ｍａｘ）に関するトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
ｋ番目のサンプリング時間に関する固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ｙｓ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙｓ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎに対してＦＰＧＡにより上限及び下限値の範囲（ｙｓ，ｍｉｎ，ｙｓ，ｍａｘ）に関する固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
以下のステップ（ｍ）乃至（ｏ）で切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択し、
（ｍ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、およびサンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎに対して、ＦＰＧＡによりトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）と固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）から最大値（ｖｍａｘ）を決定し、
（ｎ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、ＦＰＧＡにより最大値（ｖｍａｘ）の和（ｓｖｍａｘ）を形成し、
（ｏ）ＦＰＧＡにより選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として開始サンプリング時間ｋに関する特別な切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、
（ｐ）ステップ（ａ）乃至（ｏ）を反復し、ここではＫ＝ｋ＋１である。
【００１２】
ステップ（ａ）乃至（ｏ）の代りとして、切換え状態の組合せは以下のさらに別のステップにしたがって選択されることもでき、
（ｍ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、およびサンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎについて、ＦＰＧＡによりトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）と固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）から最大値（ｖｍａｘ）を決定し、
（ｎ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、ＦＰＧＡにより最大値（ｖｍａｘ）の和（ｓｖｍａｘ）を形成し、
（ｏ）ＦＰＧＡにより選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａｋ）として開始サンプリング時間ｋに関する特別な切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、最大値（ｖｍａｘ）の和（ｓｖｍａｘ）は最小である。
【００１３】
方法ステップ（ｄ）、即ち方法ステップ（ｂ）と（ｃ）および方法ステップ（ｆ）乃至（ｋ）についてのＦＰＧＡの使用は、デジタル信号プロセッサで行われ、このデジタル信号プロセッサは、方法のステップ（ｅ１）で必要とされる計算ステップについてのみ使用されており、その結果ステップ（ｅ１）は短い計算時間しか必要としない。ステップ（ｅ１）で計算された状態中間値のセットはそれ故、非常に短い時間だけでその後で有効に利用可能であり、その後さらに特に方法ステップ（ｄ）について、即ち方法ステップ（ｂ）および（ｃ）と方法ステップ（ｅ２）乃至（ｋ）について直接的にＦＰＧＡにより使用され、この場合、ＦＰＧＡは同様に特にそれ自体の直列計算シーケンスの並列計算の能力によって非常に短い時間でこれらの方法ステップを処理する。全体的に、デジタル信号プロセッサを伴うＦＰＧＡの使用は、方法の計算ステップのための計算時間、それ故、方法ステップの実行時間を短く維持することを有効に可能にし、その結果、ＤＣ電圧回路に対する変換器回路の位相の接続は常に電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せにしたがって良好なときに生じる。
【００１４】
ステップ（ｂ）乃至（ｋ）は先に選択された切換え状態の組合せに基づいて、および先に選択された切換え状態の組合せから選択された切換え状態の組合せへの複数の変位に関して、および電気回転機のトルクと電気回転機の固定子磁束についてのそれぞれの予め定められた値の範囲に関して、最適の切換え状態の組合せの選択を常に有効に行う。これによって変換器回路中の電力半導体スイッチの切換え動作数を有効に減少でき、それ故電力半導体スイッチの切換え頻度を減少できる。減少された切換え頻度は電力半導体スイッチで発生された熱損失を減少させ、その結果として、電力半導体スイッチはよりゆっくりと老化し、破損又は破壊に対して非常に大規模に保護されることができる。さらにそれぞれの値の範囲は全体的により良好に応じられる。
【００１５】
通常、本発明による方法はそれ故、特定の切換え状態のシーケンスについて２以上のサンプリング時間サイクルにわたる電気回転機の動きを予測することを可能にし、ステップ（ａ）乃至（ｋ）の使用後のＮ個のサンプリング時間の水平線は１サンプリング時間サイクルだけステップ（ｐ）によりシフトされ、この場合、切換え状態シーケンスの第１の切換え状態の組合せ、特にｋ番目の切換え状態の組合せだけが常に選択される。品質規準はその後、切換え頻度を近似するかそれをシミュレートする。最後に、本発明による方法の場合、関連される値の範囲が超過されたとき、切換え状態の組合せは全ての関連性のある変数、特にトルクおよび固定子磁束に関して共同して考えられる。
【００１６】
ステップ（ｌ）乃至（ｏ）は、それぞれ関連されるトルク軌跡または固定子磁束軌跡が予め定められた値の範囲外にある状態において常に有効に選択されている最適の切換え状態の組合せを生じる。本発明による方法はそれ故、予め定められた値の範囲外にあるそれぞれ関連されるトルク軌跡と固定子磁束を有する切換え状態の組合せを処理できる。それ故このことは電気回転機の限定のない動作を可能にする。
【００１７】
本発明のこれら及びさらに別の目的、利点、特徴は図面を伴った本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】３つの電圧レベルを切換えるための３相変換器回路の１実施形態を示す図である。
【図２】変換器回路の相の切換え状態の組合せを有する状態図である。
【図３】Ｎ＝２サンプリング時間についての計算されたトルク軌跡の概略的なプロフィール図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面で使用されている参照符合と、それらの意味は参照符合のリストで要約された形態で列挙されている。原則として、同一の部分には図面で同じ参照符合が設けられている。記載されている実施形態は本発明の主題の例を表し、発明の限定の効果はもたない。  
図１は３つの電圧レベルを切換えるための３相変換器回路２の１実施形態を示しており、ここで電気回転機１は変換器回路２のＤＣ電圧回路３へ各相毎に接続される。通常、電気回転機１はｍ個の電圧レベルを切換えるための変換器回路２に接続されることができ、ここでｍ≧２である。図１に示されているように、ＤＣ電圧回路３は第１のキャパシタＣ１と、第１のキャパシタＣ１と直列接続されている第２のキャパシタＣ２により形成され、Ｃ１の値は基本的にＣ２の値と同じである。図１に示されている３つの電圧レベルを切換えるための変換器回路の例示的な実施形態によるＤＣ電圧回路３は第１のキャパシタＣ１に対する第１の主接続Ｖ＋と、第２のキャパシタＣ２に対する第２の主接続Ｖ−と、２つの直列接続されるキャパシタＣ１とＣ２により形成されるサブ接続ＮＰとを有する。さらに、図１に示されているように変換器回路は各相ｕ、ｖ、ｗについて設けられているサブ変換器システム４を有し、そのサブ変換器システム４はそれぞれ第１の切換えグループ５、第２の切換えグループ６、第３の切換えグループ７により形成され、各切換えグループ５、６、７は２つの直列接続された電力半導体スイッチにより形成されている。さらに各サブ変換器システム４では第１の切換えグループ５は第１の主接続Ｖ＋に接続され、第２の切換えグループ６は第２の主接続Ｖ−に接続されている。さらに、第１の切換えグループ５は第２の切換えグループ６と直列接続されており、第１の切換えグループ５と第２の切換えグループ６の接続点は相接続を形成する。クランピング切換えグループの形態である第３の切換えグループ７は第１の切換えグループ５に、特に第１の切換えグループ５中の２つの直列接続された電力半導体スイッチ間の接続点に接続される。さらに、第３の切換えグループ７は第２の切換えグループ６に、特に第２の切換えグループ６中の２つの直列接続された電力半導体スイッチ間の接続点に接続される。さらに、第３の切換えグループ７はサブ接続ＮＰに、特に第３の切換えグループ７中の２つの直列接続された電力半導体スイッチ間の接合点に接続される。第１及び第２の切換えグループ５、６中の電力半藤愛スイッチは図１に示されているように、制御可能な双方向電力半導体スイッチの形態であり、第３の切換えグループ７中の電力半導体スイッチは単方向の非制御可能な電力半導体スイッチの形態である。しかしながら、第３の切換えグループ７中の電力半導体スイッチも制御可能な双方向の電力半導体スイッチの形態であることも可能である。
【００２０】
この方法によれば、一般的にはｍ個の電圧レベルを切換えるための変換器回路２である変換器回路２の相ｕ、ｖ、ｗは変換器回路２の電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋにしたがって、第１のステップ（ａ）ではＤＣ電圧回路３に接続される。既に最初に述べたように、図２は例示として、３つの電圧レベルを切換えるための変換器回路２の切換え状態の組合せの状態図を示しており、ここで「＋」は第１の主接続Ｖ＋に対する対応する相ｕ、ｖ、ｗの接続を表しており、「−」は第２の主接続Ｖ−に対する対応する相ｕ、ｖ、ｗの接続を表しており、「０」はサブ接続ＮＰに対する対応する相ｕ、ｖ、ｗの接続を表しており、切換え状態の組合せＳＫ間の線はその切換え状態の組合せＳＫ間の許容可能な変位を表している。例えばｍ＝５の電圧レベルを切換えるための変換器回路２の切換え状態の組合せの状態図は相違して示されることを述べておく必要がある。特に当業者はこの変換器回路の全ての可能な切換え可能な切換え状態の組合せＳＫは１つの切換え状態の組合せＳＫに基づいて何等の制限なしに切換えられることができる変換器回路を疑い無く構成できる。
【００２１】
前述の切換え状態の組合せＳＫａ，ｋはさらに以下の別のステップで選択される：
ステップ（ｂ）で、サンプリング時間の選択可能な数Ｎについて開始サンプリング時間ｋで開始して、各Ｎ個のサンプリング時間に関する全ての許容可能な切換え状態の組合せＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎは好ましくはそれぞれ先に決定された切換え状態の組合せＳＫｋ−１から開始して決定され、ここでＮ≧１であり、第１の先に決定された切換え状態の組合せＳＫｋ−１は好ましくは先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１であり、即ちサンプリング時間ｋ−１に関連する。
【００２２】
ステップ（ｃ）では、切換え状態シーケンスＳＳＫは開始サンプリング時間ｋに関連する各特定の切換え状態の組合せＳＫｋに対して形成され、各切換え状態シーケンスＳＳＫは開始サンプリング時間ｋに関するそれぞれの切換え状態の組合せＳＫｋに関連されるＮ個のサンプリング時間の特定の切換え状態の組合せＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎのシーケンスである。比喩的に言えば、このような切換え状態シーケンスＳＳＫは例えば開始サンプリング時間ｋに関する可能な切換え状態の組合せＳＫｋの１つに対する関連線に沿って図２に示されているように一連の可能な切換え状態の組合せＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎを表している。
【００２３】
本発明によれば、切換え可能な状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）は以下のさらに別のステップで選択される：
ステップ（ｄ）では、ステップ（ｂ）にしたがって決定が行われ、フィールド・プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）によりステップ（ｃ）にしたがって形成が行われる。ステップ（ｅ１）では、デジタル信号プロセッサにより開始サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎに対して、電気回転機１と変換器回路２の状態中間値のセットＹｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎが計算される。ステップ（ｅ２）では、ＦＰＧＡにより、切換え状態シーケンスＳＳＫおよび計算された状態中間値のセットから状態値セットＸｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎが計算される。ステップ（ｆ）では、各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、電気回転機１のトルク軌跡Ｍと電気回転機１と変換器回路の固定子磁束軌跡ψが開始サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎについて、前記計算された状態値セットＸｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎから前記ＦＰＧＡにより計算される。電気回転機１のトルク軌跡Ｍと固定子磁束軌跡ψはその後それぞれ軌跡値ＭＴ，ｋ＋２，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎと軌跡値ψＴ，ｋ＋２，…，ψＴ，ｋ＋Ｎを含む。前述された各状態中間値セットはＹｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎは例えば２つの固定子磁束値ψｅｓ１，ｋ，…，ψｅｓ１，ｋ＋Ｎおよびψｅｓ２，ｋ，…，ψｅｓ２，ｋ＋Ｎと、２つの回転子磁束値ψｅＲ１，ｋ，…，ψｅＲ１，ｋ＋ＮおよびψｅＲ２，ｋ，…，ψｅＲ２，ｋ＋Ｎと、恐らく速度値Ｖｅ，ｋ，…，ψｅ，ｋ＋Ｎとを含む。状態中間値セットＹｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎを計算するため、２つの固定子磁束値ψｅｓ１，ｋ，…，ψｅｓ１，ｋ＋Ｎおよびψｅｓ２，ｋ，…，ψｅｓ２，ｋ＋Ｎと、２つの回転子磁束値ψｅＲ１，ｋ，…，ψｅＲ１，ｋ＋ＮおよびψｅＲ２，ｋ，…，ψｅＲ２，ｋ＋Ｎと、恐らく速度値Ｖｅ，ｋ，…，ψｅ，ｋ＋Ｎとは評価されたモーターパラメータからまたは測定により決定されたモーターパラメータからデジタル信号プロセッサにより計算され、これらの計算された値はその後、状態中間値セットＹｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎを形成する。状態値セットＸｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎはその後既に前述したように当業者に知られている計算モデルを使用して、切換え状態シーケンスＳＳＫからおよび計算された状態中間値セットＹｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋ＮからＦＰＧＡによって、ステップ（ｅ２）にしたがって計算される。状態値セットＸｅ，
ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎの計算は反復的であり、即ち例えばサンプリング時間ｋに関する先の状態中間値セット状態値セットＹｅ，ｋと、サンプリング時間ｋに関する特別な切換え状態の組合せＳＫｋについての切換え状態シーケンスＳＳＫはサンプリング時間ｋ＋１に関する状態値セットＸｅ，ｋ＋Ｎを計算するために使用される。
【００２４】
デジタル信号プロセッサはしたがって方法のステップ（ｅ１）で必要とされる計算ステップについてのみ、即ち状態中間値セットＹｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎを計算するために使用される。ステップ（ｅ１）で計算される状態中間値セットＹｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎはそれ故非常に短い時間後に有効に利用可能であり、その後状態値セットＸｅ，ｋ＋Ｎを計算するため、およびトルク軌跡Ｍと固定子磁束軌跡ψを計算するためにＦＰＧＡにより直接的にさらに使用されることができる。例えば加算、乗算等のような複数の計算ステップがトルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ＋２，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎを計算するために必要とされるならば、これらの計算ステップはＦＰＧＡにより連続形態で有効に処理され、直列計算シーケンス（いわゆる「パイプライン化」）を生じる。固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋ＮはＦＰＧＡにより類似して計算され、トルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎを計算するための直列計算シーケンスは有効にＦＰＧＡで固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎを計算するための計算シーケンスと並列して計算され、したがって効率的に計算時間の節約を可能にする。
【００２５】
軌跡値ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋ＮとψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎの計算は前述したように、電気回転機１の前記トルク軌跡Ｍと電気回転機１の固定子磁束軌跡ψにおいて各切換え状態シーケンスＳＳＫを生じ、この場合図３は例示によりＮ＝２のサンプリング時間について関連される切換え状態シーケンスのこのような計算されたトルク軌跡Ｍの概略プロフィールを示し、この場合、トルク軌跡Ｍ上の点は関連され決定された軌跡値ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎに対応する。特にサンプリング時間ｋからｋ＋Ｎについての全ての状態値セットＸｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎも先に説明した手順を使用して決定されることができ、サンプリング時間ｋからｋ＋Ｎについてのそれぞれの軌跡値ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋ＮとψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎはその後前述のプロセスを使用してトルク軌跡Ｍと固定子磁束軌跡ψを形成するためにそこから計算されることができることを述べておく必要がある。
【００２６】
さらに別のステップ（ｆ１）では、ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＭ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＭ，ｍｉｎ）に達するならば、およびｋ番目のサンプリング時間に関する固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＳ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＳ，ｍｉｎ）に達しないならば、以下のステップ（ｇ）乃至（ｋ）で切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）が選択される。さらに別のステップ（ｇ）では、（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるトルク軌跡（Ｍ）と固定子磁束軌跡（ψ）がそれぞれ予め定められた値の範囲内にある切換え状態シーケンスＳＳＫａはＦＰＧＡにより選択される。トルク軌跡Ｍに関する値の範囲は予め定められた上限値の範囲ｙＭ，ｍａｘと予め定められた下限値の範囲ｙＭ，ｍｉｎにより決定される。固定子磁束軌跡（ψ）の値の範囲はｙＳ，ｍａｘと予め定められた下限値の範囲ｙＳ，ｍｉｎにより決定される。図３に示されているトルク軌跡Ｍに関して、これは上部の２つのトルク軌跡Ｍにのみ関連するが、下部トルク軌跡Ｍには関連せず、予め定められた値の範囲は図３により２つの破線の水平線により示されている。それぞれ予め定められた値の範囲は時変性であり、電気回転機１のトルクと電気回転機１の固定子磁束の基準値から上位制御ループにより通常の方法で決定され、このような制御ループは当業者により知られていることを述べておく必要がある。このような制御ループは好ましくはデジタル信号プロセッサで与えられ、即ち値の範囲はデジタル信号プロセッサにより発生される。代わりに切換え状態シーケンスＳＳＫａが選択され、関連されるトルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎと関連される固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎはｋ番目のサンプリング時間から（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関してそれぞれの予め定められた値の範囲に接近する。
【００２７】
その後ステップ（ｈ）では、選択された各切換え状態シーケンスＳＳＫａについて、関連されるトルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎまたは固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間が前記（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関してそれぞれ予め定められた値の範囲外にあるまで、即ち補間のうちの１つが最初にそれぞれの予め定められた値の範囲を離れるかそれぞれの予め定められた値の範囲を横切るまで、ＦＰＧＡにより時間数ｎが決定される。前述のＦＰＧＡによる決定プロセスは、同様に連続形態（いわゆる「パイプライン化」）で行われる。図３は破線により２つの上部の関連するトルク軌跡Ｍのそれぞれの補間を示しており、この場合、図３に示されているように１つの上部の関連するトルク軌跡Ｍの補間は実際にｋ＋３において予め定められた値の範囲を離れるが、これを良好に識別するために破線により限定されている他の上部の関連するトルク軌跡Ｍの補間は依然としてｋ＋３において予め定められた値の範囲内にある。
【００２８】
さらにステップ（ｉ）では、選択された各切換え状態シーケンスＳＳＫａについて、関連される特定の切換え状態の組合せＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎの切換え変位ｓの総数がＦＰＧＡにより決定される。ＦＰＧＡによるこの決定プロセスも連続形態（いわゆる「パイプライン化」）で有効に行われる。
【００２９】
さらにステップ（ｊ）では、ＦＰＧＡにより各選択された切換え状態シーケンスＳＳＫａについて、時間数ｎと切換え変位の総数ｓから品質値ｃが計算される。品質値ｃは好ましくは時間数ｎにより切換え変位の総数を割算することによって計算される。この計算はＦＰＧＡにより連続形態（いわゆる「パイプライン化」）で有効に行われる。
【００３０】
さらにステップ（ｋ）では、選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋとして開始サンプリング時間ｋに関する特別な切換え状態の組合せＳＫｋがＦＰＧＡによって設定され、関連される選択された切換え状態のシーケンスＳＳＫａの品質値ｃは最小である。ＦＰＧＡによる前述された設定プロセスは連続形態（いわゆる「パイプライン化」）で有効に行われる。
【００３１】
さらに別のステップ（ｌ）では、ステップ（ｆ１）の代わりに、ｋ番目のサンプリング時間に関するトルク軌跡Ｍが予め定められた上限値の範囲ｙＭ，ｍａｘを超えるか、または予め定められた下限値の範囲ｙＭ，ｍｉｎより低下したならば、ＦＰＧＡはサンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎに対する上限及び下限値の範囲ｙＭ，ｍｉｎ，ｙＭ，ｍａｘに関するトルク違反値ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎを計算する。ｋ番目のサンプリング時間に関する固定子磁束軌跡ψが予め定められた上限値の範囲ｙｓ，ｍａｘを超えるか、または予め定められた下限値の範囲ｙｓ，ｍｉｎより低下したならば、ＦＰＧＡはサンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎに対して上限及び下限値の範囲ｙｓ，ｍｉｎ，ｙｓ，ｍａｘに関する固定子磁束違反値ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎを計算する。ステップ（ｍ）では、ＦＰＧＡは各切換え状態シーケンスＳＳＫについて、およびサンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎについて、トルク違反値ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎと固定子磁束違反値ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎから最大値ｖｍａｘを計算する。その後、ステップ（ｎ）では、各切換え状態シーケンスＳＳＫについて、最大値ｖｍａｘから和ｓｖｍａｘが形成される。その後、さらに別のステップ（ｏ）では、選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋとして開始サンプリング時間ｋに関する特別な切換え状態の組合せＳＫｋはＦＰＧＡにより設定され、最大値ｖｖｍａｘの和Ｓｖｍａｘは最小である。
【００３２】
ステップ（ｍ）乃至（ｏ）の代りとして、切換え状態の組合せはさらに以下のステップを使用して選択されることもでき、
（ｍ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、およびサンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎについて、ＦＰＧＡによりトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）と固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）から前記最大値（ｖｍａｘ）を決定し、
（ｎ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、ＦＰＧＡにより最大値（ｖｍａｘ）の和（ｓｖｍａｘ）を形成し、
（ｏ）ＦＰＧＡにより選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として開始サンプリング時間ｋに関する特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、最大値（ｖｖｍａｘ）の和（Ｓｖｍａｘ）は最小である。
【００３３】
最後にステップ（ｐ）では、ステップ（ａ）乃至（ｏ）が反復され、ここでｋ＝ｋ＋１であり、即ちｋ＝ｋ＋１についての切換え状態の組合せＳＫａ，ｋは前述の手順を使用して、ステップ（ａ）乃至（ｋ）に基づいて選択される。Ｎは各ステップ（ａ）乃至（ｌ）で定数である。
【００３４】
方法ステップ（ｄ）について、即ち方法ステップ（ｂ）と（ｃ）について、および方法ステップ（ｆ）乃至（ｋ）について、ＦＰＧＡの使用は、使用され方法ステップ（ｅ１）で使用されるデジタル信号プロセッサは方法のステップ（ｅ１）で必要とされる計算ステップについてのみ使用され、その結果ステップ（ｅ１）は短い計算時間しか必要としないことを意味する。ステップ（ｅ１）で計算された状態中間値のセットＹｅ，ｋ，…Ｙｅ，ｋ＋Ｎはそれ故、非常に短い時間の後でのみ有効に利用可能であり、その後さらに特に方法ステップ（ｄ）について、即ち方法ステップ（ｂ）および（ｃ）と方法ステップ（ｅ２）乃至（ｋ）について直接的にＦＰＧＡにより使用され、ＦＰＧＡは同様に特にそれ自体の直列計算シーケンスの並列計算の能力によって非常に短い時間でこれらの方法ステップを処理する。ステップ（ｈ）乃至（ｋ）にしたがった決定プロセスはＦＰＧＡにより直列形態で有効に実行される。全体的に、デジタル信号プロセッサを伴うＦＰＧＡの使用は、方法の計算ステップのための計算時間、それ故、方法ステップの実行時間を短く維持することを有効に可能にし、その結果、変換器回路２の相ｕ、ｖ，ｗは電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋにしたがって常に適時にＤＣ電圧回路に接続される。
【００３５】
さらに、ステップ（ｂ）乃至（ｋ）により、特に補間によって、システム全体、即ち電気回転機１およびそれに接続されている変換器回路２の動きを予測することと、その後、先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１に基づいて、および先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１から選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋへの複数の変位に関して、および電気回転機１のトルクと電気回転機１の固定子磁束についてのそれぞれの予め定められた値の範囲に関して、最適の切換え状態の組合せＳＫａ，ｋを常に有効に選択することを可能にする。これによって変換器回路２中の電力半導体スイッチの切換え動作数を有効に減少でき、それ故電力半導体スイッチの切換え頻度を減少できる。減少された切換え頻度のために電力半導体スイッチが有効に発生する熱損失は少なくなり、それ故、消費するエネルギが少なくなり、その結果として電力半導体スイッチはよりゆっくりと老化し、破損又は破壊に対して非常に大規模に保護されることができる。
【００３６】
それぞれ関連されるトルク軌跡Ｍまたは固定子磁束軌跡ψは予め定められた値の範囲外である状態では、最適な切換え状態の組合せＳＫａ，ｋは常にステップ（ｌ）乃至（ｏ）により有効に選択される。本発明による方法はそれ故、予め定められた値の範囲外にあるそれぞれ関連されるトルク軌跡Ｍおよび固定子磁束軌跡ψを有する切換え状態の組合せを処理することができる。これはそれ故、電気回転機１の限定されない動作を有効に可能にする。
【００３７】
既に述べたように、図１はｍ＝３の電圧レベルを切換えるための変換器回路２を示しており、ＤＣ電圧回路３は、ｍ−２のサブ接続ＮＰ、即ち単一のサブ接続ＮＰを有する。ｍ≧３であるｍ個の電圧レベルを切換えるための変換器回路２の一般的なケースでは、変換器回路２はＤＣ電圧回路３においてｍ−２のサブ接続ＮＰを有する。本発明による方法のステップ（ｆ）に関して、このことは、開始サンプリング時間ｋからサンプリング時間ｋ＋Ｎにおいて、ｍ−２の電位軌跡ＵＮＰが付加的に、各切換え状態シーケンスＳＳＫと、電気回転機１および変換器回路２の状態値セットＸｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎからのｍ−２のサブ接続ＮＰにおける電位について、ＦＰＧＡにより計算されることを意味する。参照される計算は、電気回転機１の対応するトルク軌跡Ｍと、電気回転機１の固定子磁束軌跡ψの既に説明した計算と類似して行われる。さらに、ステップ（ｇ）に関してｍ≧３のとき、切換え状態シーケンスＳＳＫａはＦＰＧＡにより選択され、この場合においてさらに、（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるｍ−２電位軌跡ＵＮＰはそれぞれ予め定められた値の範囲内であり、またはさらに関連されるｍ−２電位軌跡ＵＮＰの軌跡値ＵＮＰ，ｋ，…，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎはｋ番目のサンプリング時間から（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関してそれぞれの予め定められた値の範囲に接近する。電気軌跡ＵＮＰに関して、値の範囲は予め定められた上限値の範囲ｙＮＰ，ｍａｘと予め定められた下限値の範囲ｙＮＰ，ｍｉｎにより規定される。さらに、ステップ（ｈ）に関してｍ≧３では、各選択された切換え状態シーケンスＳＳＫａについて、ＦＰＧＡは、関連されるトルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１、ＭＴ，ｋ＋Ｎと関連される固定子磁束軌跡ψの固定子磁束軌跡ψの補間がそれぞれ予め定められた値の範囲外になる前の時間の数ｎを、（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関して決定する。ステップ（ａ）乃至（ｅ２）と（ｉ）乃至（ｋ）は依然としてｍ≧３で行われることは自明である。
【００３８】
ｍ≧３では、ステップ（ｂ）乃至（ｋ）により、特にシステム全体の動き、即ち電気回転機１とそれに接続される変換器回路２の動きを予測し、その後先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１に基づいて、および先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１から選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋへの複数の変位に関して、および電気回転機１のトルクと電気回転機１の固定子磁束についてのそれぞれの予め定められた値の範囲に関して、ｍ−２のサブ接続ＮＰにおけるｍ−２電位について最適の切換え状態の組合せＳＫａ，ｋを常に有効に選択することを可能にする。既に前述したように、これによって変換器回路２中の電力半導体スイッチの切換え動作数を有効に減少でき、それ故電力半導体スイッチの切換え頻度を減少できる。
【００３９】
有効に、通常の形態では、さらにステップ（ｑ）で、ステップ（ｂ）と（ｃ）を終え、ＦＰＧＡにより先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１について切換え状態シーケンスＳＳＫが形成され、この場合、切換え状態シーケンスＳＳＫはＮ個の先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１のシーケンスであり、さらに選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋとして先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１をＦＰＧＡにより設定され、最後にステップ（ｆ）が実行され、関連されるトルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ，ＭＴ，ｋ＋Ｎおよび関連される固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎがｋ番目のサンプリング時間から（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関してそれぞれ予め定められた値の範囲内にあるならば、ステップ（ｆ１）乃至（ｏ）が終了される。さらにステップ（ｑ）では、ステップ（ｂ）と（ｃ）を終え、ＦＰＧＡにより先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１について切換え状態シーケンスＳＳＫが形成され、この場合、切換え状態シーケンスＳＳＫはＮ個の先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１のシーケンスであり、さらに選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋとして先に選択された切換え状態の組合せＳＫａ，ｋ−１はＦＰＧＡにより設定され、最後にステップ（ｆ）が適用され、関連されるトルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ，ＭＴ，ｋ＋Ｎおよび関連される固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎおよび関連されるｍ−２の電位軌跡ＵＮＰの軌跡値ＵＮＰ，ｋ，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎがｋ番目のサンプリング時間から（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関してそれぞれ予め定められた値の範囲内にあるならば、ステップ（ｆ１）乃至（ｏ）を終えられる。ステップ（ｂ）と（ｃ）およびステップ（ｆ１）乃至（ｏ）が終了されるので、これは計算時間を節約する。ステップ（ｂ）乃至（ｏ）がその後使用され、前述の規準が軌跡値ＭＴ，ｋ，ＭＴ，ｋ＋Ｎ、ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ、ＵＮＰ，ｋ，…，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎで満足されないならばさらに別のステップ（ｑ）が使用されないことは自明である。
【００４０】
トルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１、ＭＴ，ｋ＋Ｎの補間についての線形補間を選択し、固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ＋Ｎ−１、ψＴ，ｋ＋Ｎの補間についての二次補間を選択することが有効であることが発見されている。この場合、固定子磁束軌跡ψの二次補間の選択とトルク軌跡Ｍの線形補間の選択を組み合わせると、システム全体の動きが特に正確に予測されることが可能にされ、したがって切換え状態の組合せＳＫａ，ｋの選択がより正確に行われることが可能にされ、さらに電力半導体スイッチの切換え頻度が減少される結果になる。代わりに、ｍ≧３では、線形補間はそれぞれのケースでトルク軌跡ＭのＭＴ，ｋ＋Ｎ−１、ＭＴ，ｋ＋Ｎと、ｍ−２の電位軌跡ＵＮＰの軌跡値ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１、ＵＮＰ，ｋ＋Ｎの補間について選択されることができ、二次補間は固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ＋Ｎ−１、ψＴ，ｋ＋Ｎの補間について選択されることができ、述べてきたことと同じ利点を生じる。
【００４１】
トルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１、ＭＴ，ｋ＋Ｎの補間と、固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ＋Ｎ−１、ψＴ，ｋ＋Ｎの補間についてそれぞれの場合に線形補間を選択することも実現可能であり、ここでｍ≧３では、線形補間はそれぞれのケースでトルク軌跡ＭのＭＴ，ｋ＋Ｎ−１、ＭＴ，ｋ＋Ｎと、固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ＋Ｎ−１、ψＴ，ｋ＋Ｎの補間について選択されることができ、さらに、ｍ−２電位軌跡ＵＮＰの軌跡値ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１、ＵＮＰ，ｋ＋Ｎの補間について選択されることができる。
【００４２】
さらに別の可能性は、トルク軌跡Ｍの軌跡値ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１、ＭＴ，ｋ＋Ｎの補間と、固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ＋Ｎ−１、ψＴ，ｋ＋Ｎの補間についてそれぞれの場合に二次補間を選択することであり、ここでｍ≧３では、二次補間はそれぞれのケースでトルク軌跡ＭのＭＴ，ｋ＋Ｎ−１、ＭＴ，ｋ＋Ｎと、固定子磁束軌跡ψの軌跡値ψＴ，ｋ＋Ｎ−１、ψＴ，ｋ＋Ｎの補間について選択されることができ、さらに、線形補間はｍ−２電位軌跡ＵＮＰの軌跡値ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１、ＵＮＰ，ｋ＋Ｎの補間について選択されることができる。
【００４３】
既に述べたように、ｍ≧３であるｍ個の電圧レベルを切換えるための変換器回路２の通常のケースでは、変換器回路２はＤＣ電圧回路３に対してｍ−２のサブ接続ＮＰを有する。本発明による方法のステップ（ｆ）に関して、このことはｍ−２の電位軌跡ＵＮＰが付加的に各切換え状態シーケンスＳＳＫについて、ｍ−２のサブ接続ＮＰの電位についてＦＰＧＡによって計算されることを意味する。
【００４４】
さらに、ステップ（ｌ）に関して、ｋ番目のサンプリング時間に関するｍ−２電位軌跡ＵＮＰが予め定められた上限値の範囲ｙＮＰ，ｍａｘを超えるか、または予め定められた下限値の範囲ｙＮＰ，ｍｉｎより低下したならば、上限および下限値の範囲ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘに関連される電位違反値ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎは各電位軌跡ＵＮＰについてサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋ＮについてＦＰＧＡにより計算され、ステップ（ｍ）に関して、各切換え状態シーケンスＳＳＫおよびサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて、最大値ｖｍａｘはＦＰＧＡにより電位違反値ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎから付加的に決定される。
【００４５】
この代りとして、ｍ≧３において、ステップ（ｍ）に関して、各切換え状態シーケンスＳＳＫおよびサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて、電位違反値ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎの和ＳＮＰ，ｖが形成され、ステップ（ｎ）に関して、各切換え状態シーケンスＳＳＫについて、電位違反値ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎの和ＳＮＰ，ｖの最大値Ｖｍａｘはその後各切換え状態シーケンスＳＳＫについて形成される。
【００４６】
トルク違反値ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎと、固定子磁束違反値ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎと、電位違反値ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎの計算を以下の文脈で詳細に説明する。
【００４７】
ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡Ｍが予め定められた上限値の範囲ｙＭ，ｍａｘを超えるならば、上限および下限値の範囲ｙＭ，ｍｉｎ、ｙＭ，ｍａｘに関連されるトルク違反値ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎはサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数１】
0005474818.tif 000002
【００４８】
対照的にｋ番目のサンプリング時間に関するトルク軌跡Ｍが予め定められた下限値の範囲ｙＭ，ｍｉｎに達しないならば、上限および下限値の範囲ｙＭ，ｍｉｎ、ｙＭ，ｍａｘに関連されるトルク違反値ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎはサンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数２】
0005474818.tif 000003
【００４９】
ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎはこの場合、サンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについてトルク軌跡Ｍの軌跡値である。
【００５０】
ｋ番目のサンプリング時間に関する固定子磁束軌跡ψが予め定められた上限値の範囲ｙＳ，ｍａｘを超えるならば、上限および下限値の範囲ｙＳ，ｍｉｎ、ｙＳ，ｍａｘに関連される固定子磁束違反値ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎはサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数３】
0005474818.tif 000004
【００５１】
対照的にｋ番目のサンプリング時間に関する固定子磁束軌跡ψが予め定められた下限値の範囲ｙＳ，ｍｉｎに達しないならば、上限および下限値の範囲ｙＳ，ｍｉｎ、ｙＳ，ｍａｘに関連される固定子磁束違反値ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎはサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数４】
0005474818.tif 000005
【００５２】
ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎはこの場合、サンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて固定子磁束軌跡ψの軌跡値である。
【００５３】
ｋ番目のサンプリング時間に関するｍ−２電位軌跡ＵＮＰが予め定められた上限値の範囲ｙＮＰ，ｍａｘを超えるならば、上限および下限値の範囲ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘに関連される電位違反値ＶＮＰ，ｋ，…，ＶＮＰ，ｋ＋Ｎはサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数５】
0005474818.tif 000006
【００５４】
ｋ番目のサンプリング時間に関するｍ−２電位軌跡ＵＮＰが予め定められた下限値の範囲ｙＮＰ，ｍｉｎより低下したならば、上限および下限値の範囲ＹＮＰ，ｍｉｎ、ＹＮＰ，ｍａｘに関連する電位違反値ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰＫ＋Ｎはサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数６】
0005474818.tif 000007
【００５５】
ここで、ＵＴ，ｋ，…，ＵＴ，ｋ＋Ｎはサンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎについてｍ−２電位軌跡ＵＮＰの軌跡値である。
【００５６】
完全に説明する目的で、通常のケースでは、ｋ番目のサンプリング時間に関するそれぞれの軌跡は関連される値の範囲の上限及び下限により形成されるバンド内であり、サンプリング時間ｋ乃至サンプリング時間Ｋ＋Ｎに関する関連される違反値はゼロに設定されることを述べておく必要がある。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］電気回転機が相毎に変換器回路に接続され、前記変換器回路はｍ個の電圧レベルを切換えるためのＤＣ電圧回路（３）を有し、ここでｍ≧２であり、
（ａ）前記変換器回路（２）の位相（ｕ、ｖ、ｗ）を前記変換器回路（２）中の電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）にしたがって前記ＤＣ電圧回路（３）に接続し、
（ｂ）サンプリング時間の選択可能な数Ｎについて開始サンプリング時間ｋで開始し、各Ｎ個のサンプリング時間に関する全ての前記許容可能な切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）を決定し、ここでＮ≧１であり、
（ｃ）前記開始サンプリング時間ｋに関する各特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）を形成するステップを含んでおり、ここで各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）は前記開始サンプリング時間ｋに関する前記それぞれの切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）に関連される前記Ｎ個のサンプリング時間の特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）のシーケンスである前記電気回転機を動作するための方法において、
前記切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）は以下のさらに別のステップで選択され、即ち
（ｄ）ステップ（ｂ）にしたがって決定し、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）によりステップ（ｃ）にしたがって形成し、
（ｅ１）デジタル信号プロセッサにより前記開始サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎについて、電気回転機（１）と前記変換器回路（２）の状態中間値のセット（Ｙｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
（ｅ２）前記ＦＰＧＡにより、切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）および前記計算された状態中間値のセット（Ｙｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎ）から状態値セット（Ｘｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
（ｆ）前記各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、前記ＦＰＧＡにより、前記計算された状態値セット（Ｘｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎ）から、前記開始サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎについての、前記電気回転機（１）のトルク軌跡（Ｍ）と、前記電気回転機（１）の固定子磁束軌跡（ψ）とを計算し、
（ｆ１）前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＭ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＭ，ｍｉｎ）に達しないならば、およびｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＳ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＳ，ｍｉｎ）に達しないならば、以下のステップ（ｇ）乃至（ｋ）で切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択し、
（ｇ）前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるトルク軌跡（Ｍ）と固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた値の範囲内にある前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）を前記ＦＰＧＡにより選択し、または、
前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と前記関連される固定子磁束軌跡（ψ）の軌跡の値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）が前記ｋ番目のサンプリング時間から前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に対して前記それぞれの予め定められた値の範囲に接近し、
（ｈ）各前記選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）または前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間が前記（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関して前記それぞれ予め定められた値の範囲外にあるまで、前記ＦＰＧＡにより時間数ｎを決定し、
（ｉ）各前記選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、前記ＦＰＧＡにより前記関連される特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）の切換え変位ｓの総数を決定し、
（ｊ）各前記選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、前記ＦＰＧＡにより前記時間数ｎと前記切換え変位の総数ｓから品質値ｃを計算し、
（ｋ）前記ＦＰＧＡにより前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として前記開始サンプリング時間ｋに関して特別な切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、前記関連される選択された切換え状態のシーケンス（ＳＳＫａ）の前記品質値ｃは最小であり、
（ｌ）前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＭ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、前記サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎまでについて前記ＦＰＧＡにより前記上限及び下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ，ｙＭ，ｍａｘ）に関するトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ｙｓ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙｓ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、前記サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎまでについて前記ＦＰＧＡにより前記上限及び下限値の範囲（ｙｓ，ｍｉｎ，ｙｓ，ｍａｘ）に関する固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
以下のステップ（ｍ）乃至（ｏ）で前記切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択し、
（ｍ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、および前記サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎについて、前記ＦＰＧＡにより前記トルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）と前記固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）から前記最大値（ｖｍａｘ）を決定し、
（ｎ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、前記ＦＰＧＡにより前記最大値（ｖｍａｘ）の和（ｓｖｍａｘ）を形成し、
（ｏ）前記ＦＰＧＡにより前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として前記開始サンプリング時間ｋに関する特別な切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、最大値（ｖｖｍａｘ）の和（Ｓｖｍａｘ）は最小であり、
（ｐ）ステップ（ａ）乃至（ｏ）を反復し、ここでｋ＝ｋ＋１であることを特徴とする
方法。
[２]電気回転機が相毎に変換器回路に接続され、前記変換器回路はｍ個の電圧レベルを切換えるためのＤＣ電圧回路（３）を有し、ここでｍ≧２であり、
（ａ）前記変換器回路（２）の相（ｕ、ｖ、ｗ）を前記変換器回路（２）の電力半導体スイッチの切換え状態の選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）にしたがって前記ＤＣ電圧回路（３）に接続し、
（ｂ）サンプリング時間の選択可能な数Ｎについて、開始サンプリング時間ｋで開始し、各Ｎ個のサンプリング時間に関する全ての前記許容可能な切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）を決定し、ここでＮ≧１であり、
（ｃ）前記開始サンプリング時間ｋに関する各特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）を形成するステップを含んでおり、ここで各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）は前記開始サンプリング時間ｋに関する前記それぞれの切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）に関連される前記Ｎ個のサンプリング時間の特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）のシーケンスである前記電気回転機を動作するための方法において、
前記切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）は、以下のさらに別のステップで選択され、
（ｄ）前記ステップ（ｂ）にしたがって決定し、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）により前記ステップ（ｃ）にしたがって形成し、
（ｅ１）デジタル信号プロセッサにより前記開始サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎまでについて、電気回転機（１）と前記変換器回路（２）の状態中間値のセット（Ｙｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
（ｅ２）前記ＦＰＧＡにより、切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）および前記計算された状態中間値のセット（Ｙｅ，ｋ，…，Ｙｅ，ｋ＋Ｎ）から状態値セット（Ｘｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
（ｆ）前記各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、前記ＦＰＧＡにより、前記計算された状態値セット（Ｘｅ，ｋ，…，Ｘｅ，ｋ＋Ｎ）から、前記開始サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎについての、前記電気回転機のトルク軌跡（Ｍ）と、前記電気回転機（１）の固定子磁束軌跡（ψ）とを計算し、
（ｆ１）前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＭ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＭ，ｍｉｎ）に達しないならば、およびｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ＹＳ，ｍａｘ）を超過せずまたは予め定められた下限値の範囲（ＹＳ，ｍｉｎ）に達しないならば、以下のステップ（ｇ）乃至（ｋ）で切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択し、
（ｇ）前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるトルク軌跡（Ｍ）と固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた値の範囲内にある前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）を前記ＦＰＧＡにより選択し、または、
前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と前記関連される固定子磁束軌跡（ψ）の軌跡値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）が前記ｋ番目のサンプリング時間から前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間について前記それぞれの予め定められた値の範囲に接近し、
（ｈ）各前記選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）または前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間が前記（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関して前記それぞれ予め定められた値の範囲外にあるまでの、前記ＦＰＧＡにより時間数ｎを決定し、
（ｉ）各前記選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、前記ＦＰＧＡにより前記関連される特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ，…，ＳＫｋ＋Ｎ）の切換え変位ｓの総数を決定し、
（ｊ）各前記選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、前記ＦＰＧＡにより前記時間数ｎと前記切換え変位の総数ｓから品質値ｃを計算し、
（ｋ）前記ＦＰＧＡにより前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として前記開始サンプリング時間ｋに関して特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、前記関連される選択された切換え状態のシーケンス（ＳＳＫａ）の前記品質値ｃは最小であり、
（ｌ）前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＭ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ）以下に低下するならば、前記サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎまでについて前記ＦＰＧＡにより前記上限及び下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ，ｙＭ，ｍａｘ）に関するトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
前記ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ｙｓ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙｓ，ｍｉｎ）に達したならば、前記サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎについて前記ＦＰＧＡにより前記上限及び下限値の範囲（ｙｓ，ｍｉｎ，ｙｓ，ｍａｘ）に関する固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）を計算し、
以下のステップ（ｍ）乃至（ｏ）で前記切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）を選択し、
（ｍ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、および前記サンプリング時間ｋから前記サンプリング時間ｋ＋Ｎまでについて、前記ＦＰＧＡにより前記トルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）と前記固定子磁束違反値（ｖｓ，ｋ，…，ｖｓ，ｋ＋Ｎ）から前記最大値（ｖｍａｘ）を決定し、
（ｎ）各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、前記ＦＰＧＡにより前記最大値（ｖｍａｘ）の和（ｓｖｍａｘ）を形成し、
（ｏ）前記ＦＰＧＡにより前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として前記開始サンプリング時間ｋに関する特定の切換え状態の組合せ（ＳＫｋ）を設定し、最大値（ｖｖｍａｘ）の和（Ｓｖｍａｘ）は最小であり、
（ｐ）ステップ（ａ）乃至（ｏ）を反復し、ここでｋ＝ｋ＋１であることを特徴とする方法。
[３]ｍ≧３において、前記変換器回路（２）はＤＣ電圧回路（３）でｍ個の電圧レベルを切換えるためのｍ−２のサブ接続を有し、ステップ（ｆ）に関して、各前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、ｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）は前記ＦＰＧＡにより前記ｍ−２のサブ接続（ＮＰ）において電位について付加的に計算され、ステップ（ｇ）に関して、前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）はＦＰＧＡにより選択され、付加的に（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）はそれぞれ予め定められた値の範囲内にあり、または、
付加的に、ｋ番目のサンプリング時間から（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関する関連されるｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ…，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）はそれぞれの予め定められた値の範囲に接近し、
ステップ（ｈ）に関して、各選択された切換え状態シーケンス（ＳＳＫａ）について、前記時間数ｎは、前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）または前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）、或いは前記ｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）の補間が前記（ｋ＋Ｎ−１）番目のサンプリング時間と前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関して前記それぞれ予め定められた値の範囲外になるまで、前記ＦＰＧＡにより前記時間数ｎが決定されることを特徴とする前記[１]または[２]に記載の方法。
[４]さらに前記ステップ（ｑ）では、ステップ（ｂ）と（ｃ）を終え、前記ＦＰＧＡにより前記先に選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）の切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）を形成し、前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）はＮ個の先に選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）のシーケンスであり、前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として前記先に選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）を前記ＦＰＧＡにより設定し、ステップ（ｆ）を使用し、前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）および前記関連される固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）が前記ｋ番目のサンプリング時間から前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関して前記それぞれ予め定められた値の範囲内にあるならば、ステップ（ｆ１）乃至（ｏ）を終えるさらに別のステップ（ｑ）を特徴とする前記[１]または[２]に記載の方法。
[５]さらに前記ステップ（ｑ）では、ステップ（ｂ）と（ｃ）の処理を終え、前記ＦＰＧＡにより前記先に選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）に対して切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）を形成し、前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）はＮ個の先に選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）のシーケンスであり、前記選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ）として前記先に選択された切換え状態の組合せ（ＳＫａ，ｋ−１）を前記ＦＰＧＡにより設定し、ステップ（ｆ）を使用し、前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と、前記関連される固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）と、関連されるｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）とが前記ｋ番目のサンプリング時間から前記（ｋ＋Ｎ）番目のサンプリング時間に関してそれぞれ予め定められた値の範囲内にあるならば、ステップ（ｆ１）乃至（ｏ）の処理を終了するさらに別のステップ（ｑ）を特徴とする前記[３]記載の方法。
[６]線形補間はそれぞれの場合、前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択されることを特徴とする前記[１]乃至[６]のいずれか１つに記載の方法。
[７]線形補間はそれぞれの場合、前記関連されるトルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）および前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）およびｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択されることを特徴とする前記[３]または[５]に記載の方法。
[８]二次補間はそれぞれの場合、前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）と前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択されることを特徴とする前記[１]乃至[５]のいずれか１つに記載の方法。
[９]線形補間はそれぞれの場合、前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）および前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択され、
線形補間は前記ｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択されることを特徴とする前記[３]乃至[５]のいずれか１つに記載の方法。
[１０]線形補間は、前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択され、
二次補間は、前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択されることを特徴とする前記[１]乃至[５]のいずれか１つに記載の方法。
[１１]線形補間はそれぞれの場合、前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値（ＭＴ，ｋ＋Ｎ−１，ＭＴ，ｋ＋Ｎ）および前記ｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値（ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ−１，ＵＮＰ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択され、
二次補間は、前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値（ψＴ，ｋ＋Ｎ−１，…，ψＴ，ｋ＋Ｎ）の補間について選択されることを特徴とする前記[３]または[５]記載の方法。
[１２]前記品質値ｃは前記時間数ｎにより前記切換え変位の総数を割算することによって計算されることを特徴とする前記[１]乃至[１１]のいずれか１つに記載の方法。
[１３]ｍ≧３に対して、前記ＤＣ電圧回路（３）でｍ個の電圧レベルを切換えるための前記変換器回路（２）はｍ−２のサブ接続（ＮＰ）を有し、ステップ（ｆ）に関して、各前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、ｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）が前記ＦＰＧＡにより前記ｍ−２のサブ接続（ＮＰ）において電位について付加的に計算され、
ステップ（ｌ）に関して、ｋ番目のサンプリング時間に関する前記ｍ−２電位軌跡（ＵＮＰ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＮＰ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙＮＰ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、前記上限および下限値の範囲（ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘ）に関連される電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎ）は各電位軌跡（ＵＮＰ）について前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて前記ＦＰＧＡにより計算され、ステップ（ｍ）に関して、各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）および前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて、前記最大値（Ｖｍａｘ）は前記ＦＰＧＡにより前記電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎ）から付加的に決定されることを特徴とする前記[１]に記載の方法。
[１４]ｍ≧３に対して、前記ＤＣ電圧回路（３）でｍ個の電圧レベルを切換えるための前記変換器回路（２）はｍ−２のサブ接続（ＮＰ）を有し、ステップ（ｆ）に関して、各前記切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、ｍ−２の電位軌跡（ＵＮＰ）が前記ＦＰＧＡにより前記ｍ−２のサブ接続（ＮＰ）において電位について付加的に計算され、ステップ（ｌ）に関して、ｋ番目のサンプリング時間に関する前記ｍ−２電位軌跡（ＵＮＰ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＮＰ，ｍａｘ）を超えるか、または予め定められた下限値の範囲（ｙＮＰ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、前記上限および下限値の範囲（ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘ）に関連される電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎ）は各電位軌跡（ＵＮＰ）について前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて前記ＦＰＧＡにより計算され、ステップ（ｍ）に関して、各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）および前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて、和（ＳＮＰ，ｖ）は電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎ）から形成され、ステップ（ｎ）に関して、各切換え状態シーケンス（ＳＳＫ）について、最大値（Ｖｍａｘ）は前記ＦＰＧＡにより前記電位違反値（ｖＮＰ，ｋ，…，ｖＮＰ，ｋ＋Ｎ）の前記和（ＳＮＰ，ｖ）から付加的に形成されることを特徴とする前記[２]に記載の方法。
[１５]ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＭ，ｍａｘ）を超えるならば、前記上限および下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ、ｙＭ，ｍａｘ）に関連されるトルク違反値（ｖｍ，ｋ，…，ｖｍ，ｋ＋Ｎ）の計算は前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して行われ、
【数７】
0005474818.tif 000008
ｋ番目のサンプリング時間に関する前記トルク軌跡（Ｍ）が予め定められた下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、前記上限および下限値の範囲（ｙＭ，ｍｉｎ、ｙＭ，ｍａｘ）に関連されるトルク違反値（ｖＭ，ｋ，…，ｖＭ，ｋ＋Ｎ）は前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数８】
0005474818.tif 000009
ここで、ＭＴ，ｋ，…，ＭＴ，ｋ＋Ｎは前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて前記トルク軌跡（Ｍ）の前記軌跡値であることを特徴とする前記[１]、[２]、[１３]または[１４]に記載の方法。
[１６]ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＳ，ｍａｘ）を超えるならば、前記上限および下限値の範囲（ｙＳ，ｍｉｎ、ｙＳ，ｍａｘ）に関連される前記固定子磁束違反値（ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎ）は前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数９】
0005474818.tif 000010
ｋ番目のサンプリング時間に関する前記固定子磁束軌跡（ψ）が予め定められた下限値の範囲（ｙＳ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、前記上限および下限値の範囲（ｙＳ，ｍｉｎ、ｙＳ，ｍａｘ）に関連される前記固定子磁束違反値（ｖＳ，ｋ，…，ｖＳ，ｋ＋Ｎ）は前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数１０】
0005474818.tif 000011
ここで、ψＴ，ｋ，…，ψＴ，ｋ＋Ｎは前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて前記固定子磁束軌跡（ψ）の前記軌跡値であることを特徴とする前記[１]、[２]、[１３]または[１４]または[１５]に記載の方法。
[１７]ｋ番目のサンプリング時間に関する前記ｍ−２電位軌跡（ＵＮＰ）が予め定められた上限値の範囲（ｙＮＰ，ｍａｘ）を超えるならば、前記上限および下限値の範囲（ｙＮＰ，ｍｉｎ、ｙＮＰ，ｍａｘ）に関連される前記電位違反値（ＶＮＰ，ｋ，…，ＶＮＰ，ｋ＋Ｎ）は前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数１１】
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ｋ番目のサンプリング時間に関する前記ｍ−２電位軌跡（ＵＮＰ）が予め定められた下限値の範囲（ｙＮＰ，ｍｉｎ）以下に低下したならば、前記上限および下限値の範囲（ＹＮＰ，ｍｉｎ、ＹＮＰ，ｍａｘ）に関連する前記電位違反値（ＶＮＰ，ｋ，…，ＶＮＰＫ＋Ｎ）は前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについて次式を使用して計算され、
【数１２】
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ここで、ＵＴ，ｋ，…，ＵＴ，ｋ＋Ｎは前記サンプリング時間ｋ乃至前記サンプリング時間Ｋ＋Ｎについての前記ｍ−２電位軌跡（ＵＮＰ）の前記軌跡値であることを特徴とする前記[１３]または[１４]に記載の方法。
【符合の説明】
【００５７】
１…電気回転機、２…３つの電圧レベルを切換えるための変換器回路、３…ＤＣ電圧回路、４…サブ変換器システム、５…第１の切換えグループ、６…第２の切換えグループ、７…第３の切換えグループ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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