(57)【要約】  誘導電動機郡制御システムは、商用電源で直接駆動される誘導電動機（２）に磁気エネルギー回生スイッチ（３）を直列に接続し、誘導電動機２の電圧制御と無効電力制御を可能にする誘導電動機制御装置（１０）を複数台用いて、これを含む複数の交流負荷全体の力率を最大にするか、または交流電源（１）の電圧変動を補償するように無効電力の発生を制御する。
2010116840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相の交流電源から供給される電力に基づいて動作する誘導電動機を制御する誘導電動機制御装置であって、
前記交流電源と、前記誘導電動機との間にそれぞれの相において直列に接続され、それぞれが４つの自己消孤素子を有する３つの磁気エネルギー回生スイッチと、
前記磁気エネルギー回生スイッチと前記誘導電動機との間に配設され、当該誘導電動機に印加される各相の端子電圧を測定する第１の電圧検出手段と、
前記交流電源と前記磁気エネルギー回生スイッチとの間に配設され、当該交流電源の電圧を測定する第２の電圧検出手段と、
前記誘導電動機に供給される電流を測定する電流検出手段と、
前記各相の磁気エネルギー回生スイッチのそれぞれに含まれる各自己消孤素子のオン・オフを制御するゲート信号を生成するゲート制御手段と、
を具備し、
前記ゲート制御手段は、前記第１の電圧検出手段から入力された端子電圧の測定値と、前記電流検出手段から入力された電流の測定値と、前記第２の電圧検出手段から入力された交流電源の電圧の測定値とに基づいて、無効電力の発生量を制御するように前記ゲート信号のスイッチング位相を設定して、前記誘導電動機に印加される電圧を制御することを特徴とする、誘導電動機制御装置。
【請求項２】
前記ゲート制御手段は、
前記第１の電圧検出手段から入力された端子電圧の測定値に基づいて、瞬時の電圧実効値である端子電圧測定値を連続的に演算する端子間電圧演算部と、
前記第２の電圧検出手段から入力された交流電源の電圧の測定値と、前記電流検出手段から入力された電流の測定値とを基に、前記無効電力の測定値を算出して、当該無効電力の測定値が指令値になるように、前記端子電圧の指令値を出力する無効電力制御部と、
前記端子間電圧演算部で演算された端子電圧測定値と、前記無効電力制御部から出力された端子電圧の指令値との偏差を基に、Ｐ制御またはＰＩ制御を行って、前記ゲート信号のスイッチング位相量を生成する制御部と、
前記第２の電圧検出手段から入力された交流電源の電圧の測定値を基準として、前記制御部で生成されたスイッチング位相量分シフトしたゲート信号を生成し、当該ゲート信号を、前記各相の磁気エネルギー回生スイッチのそれぞれに出力する位相制御部と、
を具備することを特徴とする、請求項１に記載の誘導電動機制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の誘導電動機制御装置を複数台用いて、一の三相の交流電源から供給される電力に基づいて動作する複数の誘導電動機を制御する誘導電動機郡制御システムであって、
前記複数の誘導電動機のそれぞれを制御する複数の前記誘導電動機制御装置と、
前記交流電源に接続された前記複数の誘導電動機制御装置及びその他の負荷に流れる電流の合成電流に基づく無効電力を測定する計測装置と、
前記計測装置で測定された無効電力に基づいて、当該無効電力が所定の値になるように、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに対する無効電力の指令値を生成して、当該無効電力の指令値を、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに出力することにより、前記複数の誘導電動機が発生する無効電力量を制御する群制御装置と、
を具備し、
前記交流電源で駆動する複数の誘導電動機を含む複数の負荷からなる系統全体の力率を制御することを特徴とする、誘導電動機郡制御システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の誘導電動機制御装置を複数台用いて、一の三相の交流電源から供給される電力に基づいて動作する複数の誘導電動機を制御する誘導電動機郡制御システムであって、
前記複数の誘導電動機のそれぞれを制御する複数の前記誘導電動機制御装置と、
前記交流電源に接続された前記複数の誘導電動機制御装置及びその他の負荷に流れる電流の合成電流に基づく無効電力を測定する計測装置と、
前記交流電源の電圧を測定する電圧計測装置と、
前記計測装置で測定された無効電力と、前記電圧計測装置で測定された電圧とに基づいて、当該無効電力が当該電圧に基づく無効電力になるように、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに対する無効電力の指令値を生成して、当該無効電力の指令値を、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに出力することにより、前記複数の誘導電動機が発生する無効電力量を制御し、且つ、前記交流電源の電圧の変動を低減する群制御装置と、
を具備することを特徴とする、誘導電動機郡制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電動機制御装置、及び誘導電動機群制御システムに関し、特に、誘導電動機を含む負荷を有する電力系統における無効電力の低減及び電圧の安定化を図るのに好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機のうち誘導電動機は、始動から運転中にいたるまでのその駆動は比較的容易であり、しかも商用電源に直接接続するだけで使用できるため、様々な用途で広く用いられている。【０００３】
近年のパワーエレクトロニクスの発展に伴って、可変速で誘導電動機を駆動することが可能である。すなわち、交流電力をいったん直流電力に変換し、その直流電力を、半導体スイッチを高頻度でスイッチングすることで周波数の異なる交流電力に逆変換するインバータによって誘導電動機を駆動するものである。しかし、ファンモータ、コンプレッサ、およびポンプのモーターなど、一定の回転数で対象物を駆動することでそれらの使用の目的を十分に満足することも多い。特に工場などにおいては、モーターの設置台数の多さ・容量の大きさなどの理由や、インバータのコスト・設置スペースなどの問題などにより、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ等の電源周波数によって直接駆動されるモーターが占める割合は大きい。【０００４】
一方、無効電力に関して、誘導電動機をはじめとして遅れ力率の電流をとる電気機器は多く、力率が低いことにより、駆動する負荷が消費する有効電力に対する電流が大きくなる。そのために、配電線や配電系統に存在する「変圧器をはじめとする送配電設備」の容量と損失とが増加することになる。また、一般に送配電系統は、配線に存在するリアクタンスや変圧器の漏れリアクタンスなどにより、需要家側から見込んだ系統リアクタンスとしては誘導性となっている。このため、遅れ力率の電流によって需要家の受電端での電圧が降下することになる。【０００５】
このような遅れ力率の負荷が存在することによる問題に対しては、無効電力を発生させる装置による補償が行われている。【０００６】
このような補償を行うためのもっとも簡単な方法としては、電源に並列に進相コンデンサを接続する方法がある。この方法は、コンデンサの容量が適切な値となるように、スイッチを用いて段階的に電力系統に電力を投入することで、負荷に見合った無効電力を発生するものである。また、電力系統に接続される大容量なものとしては、同期調相機がある。同期調相機は、回転機である同期機を電力系統に接続し、その界磁電流を制御することで無効電力の発生量を制御する。近年では、電力系統や、変動の激しい負荷に対して、その電圧の安定化のためなどに半導体電力変換技術を応用した静止型の無効電力補償装置（ＴＳＣ、ＴＣＲ、ＳＶＧまたはＳＴＡＴＣＯＭなどが知られている）が使用されている。【０００７】
特許文献１等に開示されている磁気エネルギー回生双方向電流スイッチ（ここでは「磁気エネルギー回生スイッチ」と記す）は、４個の逆導通半導体スイッチで構成されたブリッジ回路と、このブリッジ回路の直流端子間に接続されたコンデンサと、からなるスイッチ回路である。このような磁気エネルギー回生スイッチを用いて負荷の力率を改善する技術として、特許文献２に記載の技術がある。この特許文献２に記載の技術では、磁気エネルギー回生スイッチを交流電源および交流負荷の間に直列に接続し、交流電源の周期に合わせてスイッチングすることで、磁気エネルギー回生スイッチに直列コンデンサの働きをさせて力率を改善する。また、特許文献３には、このような回路を、電動機または発電機といった回転機に応用することで、内部に漏れインダクタンスなどのインダクタンスが存在するこれらの回転機の力率を改善することが開示されている。【０００８】
遅れ力率の交流負荷に対し磁気エネルギー回生スイッチを適用することで電源に対して無効電力を発生することが可能であり、この無効電力によって遅れ力率の負荷が必要とする無効電力を補償することができる。特許文献４ではこのことを利用して、２台の遅れ力率の交流負荷の一方に磁気エネルギー回生スイッチを適用し、全体の力率を１とすることで力率の改善をすることが開示されている。【０００９】
商用電源によって直接駆動される誘導電動機は、その簡便さの反面、電気的に何ら制御されていないため、運転時の効率や過大な起動電流などの問題点が存在する。【００１０】
一方、無効電力の補償について、電力系統や需要家設備の受電点での無効電力の補償は広く行われている。しかし、大規模な需要家では受電点から実際の負荷にいたるまでの経路が長いものとなる場合が多い。このため、力率の悪い電流が流れることは配電線の損失や設備の容量の点からいって不利である。これらの配電線の末端近くでの無効電力の補償を行うためには負荷の近傍に無効電力補償装置を設置する必要がある。【００１１】
ここで、前述した、現在広く用いられている半導体変換器による静止型無効電力補償について述べる。ＴＳＣは、コンデンサをサイリスタスイッチで切り替えるものである。このため、ＴＳＣでは、高速でかつ連続的に無効電力を制御することができない。ＴＣＲは、固定コンデンサとサイリスタで制御されるリアクトルとの組み合わせである。このため、ＴＣＲでは、コンデンサに加えてリアクトルが必要であるという問題がある。ＳＶＧは、ＰＷＭ変調などを行うため逆阻止型半導体スイッチを高速でスイッチングする。このため、ＳＶＧでは、スイッチング損失が増加するという問題がある。したがって、これら従来の無効電力補償装置を配電系統の末端付近での無効電力の補償のために用いるのは一般的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−３５８３５９号公報
【特許文献２】特開２００４−２６０９９１号公報
【特許文献３】特開２００５−５７９８０号公報
【特許文献４】特開２００７−５８６７６号公報
【特許文献５】国際公開第２００８／３２８５５号パンフレット
【特許文献６】米国特許出願公開第２００６／１５２９５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、交流電源である電力系統に接続して誘導電動機を駆動する際に、配電系統の末端に接続される一台又は多数の誘導電動機を制御して配電系統の末端付近での無効電力の低減及び電圧の安定化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明者は、誘導電動機の駆動等について鋭意研究を行った結果、配電線の末端に多数接続されている誘導電動機に磁気エネルギー回生スイッチを接続して、誘導電動機の端子電圧の制御を可能にするとともに、この磁気エネルギー回生スイッチを多数台用いて配電系統の末端付近での無効電力の補償を行うことができることに想到して、本発明を完成させた。  前記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、三相の交流電源から供給される電力に基づいて動作する誘導電動機を制御する誘導電動機制御装置であって、前記交流電源と、前記誘導電動機との間にそれぞれの相において直列に接続され、それぞれが４つの自己消孤素子を有する３つの磁気エネルギー回生スイッチと、前記磁気エネルギー回生スイッチと前記誘導電動機との間に配設され、当該誘導電動機に印加される各相の端子電圧を測定する第１の電圧検出手段と、前記交流電源と前記磁気エネルギー回生スイッチとの間に配設され、当該交流電源の電圧を測定する第２の電圧検出手段と、前記誘導電動機に供給される電流を測定する電流検出手段と、前記各相の磁気エネルギー回生スイッチのそれぞれに含まれる各自己消孤素子のオン・オフを制御するゲート信号を生成するゲート制御手段と、を具備し、前記ゲート制御手段は、前記第１の電圧検出手段から入力された端子電圧の測定値と、前記電流検出手段から入力された電流の測定値と、前記第２の電圧検出手段から入力された交流電源の電圧の測定値とに基づいて、無効電力の発生量を制御するように上記ゲート信号のスイッチング位相を設定して、前記誘導電動機に印加される電圧を制御することを特徴とする、誘導電動機制御装置が提供される。【００１５】
また、前記ゲート制御手段は、前記第１の電圧検出手段から入力された端子電圧の測定値に基づいて、瞬時の電圧実効値である端子電圧測定値を連続的に演算する端子間電圧演算部と、前記第２の電圧検出手段から入力された交流電源の電圧の測定値と、前記電流検出手段から入力された電流の測定値とを基に、前記無効電力の測定値を算出して、当該該無効電力の測定値が指令値になるように、前記端子電圧の指令値を出力する無効電力制御部と、前記端子間電圧演算部で演算された端子電圧測定値と、前記無効電力制御部から出力された端子電圧の指令値との偏差を基に、Ｐ制御またはＰＩ制御を行って、前記ゲート信号のスイッチング位相量を生成する制御部と、前記第２の電圧検出手段から入力された交流電源の電圧の測定値を基準として、前記制御部で生成されたスイッチング位相量分シフトしたゲート信号を生成し、当該ゲート信号を、前記各相の磁気エネルギー回生スイッチのそれぞれに出力する位相制御部と、を具備してもよい。【００１６】
また、前記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、前記誘導電動機制御装置を複数台用いて、一の三相の交流電源から供給される電力に基づいて動作する複数の誘導電動機を制御する誘導電動機郡制御システムであって、前記複数の誘導電動機のそれぞれを制御する複数の前記誘導電動機制御装置と、前記交流電源に接続された前記複数の誘導電動機制御装置及びその他の負荷に流れる電流の合成電流に基づく無効電力を測定する計測装置と、前記計測装置で測定された無効電力に基づいて、当該無効電力が所定の値になるように、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに対する無効電力の指令値を生成して、当該無効電力の指令値を、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに出力することにより、前記複数の誘導電動機が発生する無効電力量を制御する群制御装置と、を具備し、前記交流電源で駆動する複数の誘導電動機を含む複数の負荷からなる系統全体の力率を制御することを特徴とする、誘導電動機郡制御システムが提供される。【００１７】
また、前記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、前記誘導電動機制御装置を複数台用いて、一の三相の交流電源から供給される電力に基づいて動作する複数の誘導電動機を制御する誘導電動機郡制御システムであって、上記複数の誘導電動機のそれぞれを制御する複数の前記誘導電動機制御装置と、前記交流電源に接続された前記複数の誘導電動機制御装置及びその他の負荷に流れる電流の合成電流に基づく無効電力を測定する計測装置と、前記交流電源の電圧を測定する電圧計測装置と、前記計測装置で測定された無効電力と、前記電圧計測装置で測定された電圧とに基づいて、当該無効電力が当該電圧に基づく無効電力になるように、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに対する無効電力の指令値を生成して、当該無効電力の指令値を、前記複数の誘導電動機制御装置のそれぞれに出力することにより、前記複数の誘導電動機が発生する無効電力量を制御し、且つ、前記交流電源の電圧の変動を低減する群制御装置と、を具備することを特徴とする、誘導電動機郡制御システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る誘導電動機制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、磁気エネルギー回生スイッチの構成例を示す図である。
【図３】図３は、磁気エネルギー回生スイッチの各自己消孤素子の制御方法を示す模式図である。
【図４】図４は、磁気エネルギー回生スイッチが発生する電圧の位相と、負荷端子電圧および力率との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、同実施の形態に係る誘導電動機制御装置における、無効電力を制御するために使用するための、ゲート制御装置の内部の制御ブロックの一例を示す図である。
【図６】図６は、同実施の形態に係る誘導電動機制御装置によって誘導電動機の端子電圧を制御した場合の、誘導電動機の端子に流れ込む電流と、消費有効電力と、発生無効電力の変化を示す図である。
【図７】図７は、同実施の形態に係る誘導電動機制御装置が発生する無効電力の制御を実現する制御フローの一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る誘導電動機群制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、同実施の形態において、複数台の誘導電動機制御装置が発生する無効電力の合計を制御するための制御ブロックの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、同実施の形態において、電源電圧の変動を補償するように複数台の誘導電動機制御装置が発生する無効電力の合計を制御するための制御ブロックの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能・構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
＜１．第１の実施の形態に係る誘導電動機制御装置の構成例等＞
（１−１．全体構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る誘導電動機制御装置の構成の一例の概略を示す。
誘導電動機制御装置１０は、３つの磁気エネルギー回生スイッチ３（磁気エネルギー回生スイッチ３−１〜３−３）と、ゲート制御装置６と、電圧検出装置７と、電流検出装置８と、電圧検出装置９と、を含んで構成される。
磁気エネルギー回生スイッチ３は、ＭＥＲＳ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｓｗｉｔｃｈ）と称される。本実施の形態では、三相の誘導電動機２が負荷として使用され、三相の交流電源１が使用されるので、磁気エネルギー回生スイッチ３（磁気エネルギー回生スイッチ３−１〜３−３）は、各相に１つずつ設けられる。
【００２１】
磁気エネルギー回生スイッチ３の構成及び動作は、特許文献１〜４に加えて、特許文献５、６にも記載されている。これら全ての特許文献の明細書及び図面に記載されている事項を参照することにより、磁気エネルギー回生スイッチ３を実現することができる。そこで、以下では、磁気エネルギー回生スイッチ３の概略について説明する。
【００２２】
図２は、磁気エネルギー回生スイッチ３−１の構成の一例を示す図である。なお、磁気エネルギー回生スイッチ３−２、３−３の構成は、磁気エネルギー回生スイッチ３−１と同じであるので、ここでは、磁気エネルギー回生スイッチ３−２、３−３の詳細な説明を省略する。
図２に示すように、磁気エネルギー回生スイッチ３−１は、ブリッジ回路と、コンデンサＣとを含む。ブリッジ回路は、交流電源１と接続される交流端子ａ（以下、端子ａと称する）と、誘導電動機２と接続される交流端子ｄ（以下、端子ｄと称する）とを、端子ｂを介して結ぶ経路である第１の経路を含む。この第１の経路において、端子ｄと端子ｂとの間に、逆導通型半導体スイッチＶが配置され、端子ｂと端子ａとの間に、逆導通型半導体スイッチＵが配置される。
また、ブリッジ回路は、端子ａと、端子ｄとを、端子ｃを介して結ぶ経路である第２の経路を含む。この第２の経路において、端子ｄと端子ｃとの間に逆導通型半導体スイッチＹが配置され、端子ｃと端子ａとの間に逆導通型半導体スイッチＸが配置される。
【００２３】
コンデンサＣは、端子ｂと端子ｃとの間に配置される。
各逆導通型半導体スイッチＶ、Ｙ、Ｘ、Ｕは、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４がオフのときに、ダイオードＤ１〜Ｄ４により定まる一方向（以下、順方向と称する）に導通し、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４がオンのときに他方向にも導通するスイッチである。図２に示す例では、逆導通型半導体スイッチＶ、Ｙ、Ｘ、Ｕのそれぞれは、１つのダイオードＤ１〜Ｄ４と、ダイオードＤ１〜Ｄ４に並列に接続された１つの半導体スイッチＳ１〜Ｓ４とを含む。しかしながら、前述した導通を行う構成であれば、逆導通型半導体スイッチＶ、Ｙ、Ｘ、Ｕは、前述したものに限定されない。例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ、逆導通型ＧＴＯサイリスタ等を逆導通型半導体スイッチＶ、Ｙ、Ｘ、Ｕに用いてもよい。また、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチとダイオードとを並列に接続して逆導通型半導体スイッチＶ、Ｙ、Ｘ、Ｕを構成してもよい。
【００２４】
ここで、逆導通型半導体スイッチＶ、Ｘは、順方向が同じ方向になるように配置される。また、逆導通型半導体スイッチＹ、Ｕは、順方向が同じ方向になるように配置される。そして、逆導通型半導体スイッチＶ、Ｘと、逆導通型半導体スイッチＹ、Ｕは、順方向が相互に逆向きとなるように配置される。
逆導通型半導体スイッチＶ、Ｘ（半導体スイッチＳ１、Ｓ３）は、オン・オフを同じタイミングで行う。また、逆導通型半導体スイッチＹ、Ｕ（半導体スイッチＳ２、Ｓ４）は、オン・オフを同じタイミングで行う。そして、逆導通型半導体スイッチＶ、Ｘ（半導体スイッチＳ１、Ｓ３）がオン（オフ）しているときには、逆導通型半導体スイッチＹ、Ｕ（半導体スイッチＳ２、Ｓ４）はオフ（オン）しているようにする。
以上のような磁気エネルギー回生スイッチ３（磁気エネルギー回生スイッチ３−１〜３−３）は、交流電源１と誘導電動機２との間に直列に接続される。
【００２５】
図１の説明に戻り、ゲート制御装置６は、磁気エネルギー回生スイッチ３の各自己消孤素子（４つの逆導通型半導体スイッチＶ、Ｙ、Ｘ、Ｕに相当）のオン・オフのタイミングを制御する。
電圧検出装置７は、三相の交流電源１の電圧の時間波形を検出する。電流検出装置８は、三相の交流電源１の電流の時間波形を検出する。電圧検出装置９は、誘導電動機２の端子電圧の時間波形を測定する。
【００２６】
なお、以下の説明において交流電源１の周波数は５０Ｈｚとするが、その他一般に使用されている電源周波数や特別な電源周波数のときも同様に本発明を実施することができることは明らかである。
【００２７】
（１−２．磁気エネルギー回生スイッチ）
特許文献２および３等に記載の磁気エネルギー回生スイッチ等について鋭意研究を行った結果、本発明の発明者らは、次の事項を見出した。すなわち、磁気エネルギー回生スイッチ３の各自己消孤素子を、交流電源１の位相と同期して、交流電源１の電源波形の１サイクルで１回オン・オフ（スイッチング）させ、交流電源１の位相と、磁気エネルギー回生スイッチ３の各自己消孤素子のスイッチングのタイミングとの位相差（スイッチング位相）を制御する。このようにすることで、誘導電動機２に供給される電圧の大きさと電流の位相とを制御することができる。そこで、電圧検出装置７は、このスイッチング位相を制御するために使用する。
【００２８】
ここで、前述したように、各相（Ｒ相、Ｓ相、又はＴ相）の電力を誘導電動機２に印加する磁気エネルギー回生スイッチ３を構成する４つの自己消孤素子の名称を、図２のようにＵ、Ｖ、Ｘ、Ｙと定義する。
【００２９】
図３は、磁気エネルギー回生スイッチの各自己消孤素子Ｕ、Ｖ、Ｘ、Ｙの制御方法（フロー）を説明するための模式図である。具体的に図３は、交流電源１の電源電圧の時間波形と、各自己消孤素子（Ｖ、ＸまたはＵ、Ｙ）のゲート信号のオン・オフ（Ｈｉｇｈ・Ｌｏｗ）の時間変化を示すグラフである。
【００３０】
各相の磁気エネルギー回生スイッチ３は、それぞれＶとＸの対と、ＵとＹの対で同時にオンまたはオフする。各相の磁気エネルギー回生スイッチは、それぞれ交流電源１の１サイクルにおいて１回オンとオフとを行う。図３で示すように、各相の磁気エネルギー回生スイッチ３の各自己消孤素子Ｕ、Ｖ、Ｘ、Ｙは、磁気エネルギー回生スイッチ３に対応する「交流電源１の相」の相電圧（Ｒ相電圧３１、Ｓ相電圧３２、Ｔ相電圧３３）に同期して制御される。各相電圧３１〜３３が負から正に転ずる時刻を基準とし、位相進み時間δの時間（スイッチング位相）だけ進んだ時刻（例えば時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）においてＶおよびＸをオンし、ＵおよびＹをオフする。同様に、各相電圧３１〜３３が正から負に転ずる時刻を基準とし、位相進み時間δの時間だけ進んだ時刻においてＵおよびＹをオンし、ＶおよびＸをオフする。なお、図３において、線間電圧３４は、Ｒ相とＳ相との線間電圧を示している。
【００３１】
図４は、磁気エネルギー回生スイッチ３が発生する電圧の位相と、負荷端子電圧および力率との関係を示すグラフである。ここで、「負荷端子電圧」とは、各磁気エネルギー回生スイッチ３の出力端子（負荷側端子）側の電圧である。また、「力率」は、交流電源１の電圧と交流電源１から流れる電流とに関する力率である。図４に示すグラフは、遅れ力率０．８である抵抗およびコイルからなる理想的な負荷に、磁気エネルギー回生スイッチ３で位相を制御した交流電圧を印加した場合の、理論的な負荷端子電圧（グラフ４１）と力率（グラフ４２）とを示している。ここで「磁気エネルギー回生スイッチ３が発生する電圧の位相」とは、交流電源１の電圧と、磁気エネルギー回生スイッチ３が発生する交流電圧との位相差のことである。ここでは、磁気エネルギー回生スイッチ３が発生する電圧が進みであるときに位相が正であるとする。図４に示すように、各自己消孤素子Ｕ、Ｖ、Ｘ、Ｙのスイッチングのタイミング、すなわち位相進み時間δを制御することにより、磁気エネルギー回生スイッチ３が発生する電圧の位相を制御することが可能である。
【００３２】
図４によれば、磁気エネルギー回生スイッチ３が発生する電圧の位相が９０度であるときに力率が１となる。そして、負荷端子電圧を制御するための運転領域として、２つの運転領域が存在する。そのうちの１つは力率が遅れとなる領域であり、もう１つは力率が進みとなる領域である。
以上のように、各自己消孤素子Ｕ、Ｖ、Ｘ、Ｙのスイッチングのタイミング、すなわち位相進み時間δを変えると、力率を制御することができ、これにより、負荷端子電圧を制御することができることが分かる。
【００３３】
誘導電動機２の特性によっては磁気エネルギー回生スイッチ３が直列コンデンサとしてふるまうことにより、この直列コンデンサと、誘導電動機２のインダクタンスとによりＬＣ回路が構成される。そうすると、誘導電動機２の自己励磁現象によって誘導電動機２の端子電圧と電流とが振動することで、誘導電動機２の動作が不安定となることがある。したがって、本実施の形態では、磁気エネルギー回生スイッチ３と誘導電動機２との間に接続される電圧検出装置９によって誘導電動機２に印加される電圧を測定してゲート制御装置６にフィードバックする。そして、ゲート制御装置６によってスイッチング位相量（位相進み時間δ）をフィードバック制御することによりこの不安定現象を回避するようにしている。
【００３４】
（１−３．詳細構成）
図５は、図１に示した誘導電動機制御装置１０のゲート制御装置６の一例をさらに詳細に示した図である。すなわち、図５は、誘導電動機２の端子電圧を制御するために使用するゲート制御装置６の内部の制御ブロックの構成の一例を含む図である。ゲート制御装置６内の端子間電圧演算部２１は、まず、電圧検出装置９によって連続的または逐次的に測定された誘導電動機２の三相それぞれの端子電圧の瞬時値から線間電圧の値（Ｖｒｓ、Ｖｓｔ、Ｖｔｒ）を求める。そして、端子間電圧演算部２１は、線間電圧の値（Ｖｒｓ、Ｖｓｔ、Ｖｔｒ）を三相二相変換することで二相の瞬時電圧値（Ｖα、Ｖβ）を求める。次に、端子間電圧演算部２１は、二相の瞬時電圧値（Ｖα、Ｖβ）の二乗の和の平方根を算出して瞬時の電圧実効値を求める。この瞬時の電圧実効値には、誘導電動機２の端子電圧に含まれる「電源周波数よりも高い周波数成分である高調波成分に起因する信号」が含まれる。このため、端子間電圧演算部２１は、この信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）によって除去することで端子電圧測定値Ｖｒｍｓを算出するとよい。ただし、必ずしもローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いる必要はない。
【００３５】
一方、電圧検出装置７によって測定された三相の交流電源１の電源電圧波形が、ゲート制御装置６内の無効電力制御部２２に入力される。また、電流検出装置８によって測定された三相の交流電源１の電源電流波形も、無効電力制御部２２に入力される。無効電力制御部２２は、これらの電源電圧波形と電源電流波形とに基づいて、電源から供給される無効電力（以下、必要に応じて、無効電力と略称する）の現在値を求める。そして、無効電力制御部２２は、予め設定されている無効電力の指令値から、無効電力の現在値を減算し、この減算値を、電圧値に換算する。そして、無効電力制御部２２は、この電圧値を、誘導電動機２の端子電圧の指令値Ｖ＊（以下、端子電圧指令値と称する）として出力する。
【００３６】
なお、本実施の形態のように、多くの場合、三相の電源配線の線間電圧のみが観測可能である。このときは、図３に示すように線間電圧（例えばＲＳ線間電圧３４）に対して３０度に相当する時間だけ遅れた相電圧を仮定して、自己消孤素子Ｕ、Ｖ、Ｘ、Ｙのゲートを制御する必要がある。そこで、例えば、無効電力制御部２２は、三相の交流電源電圧の周期が一定であると見做して、各相の電圧のゼロ点を検出し、このゼロ点からの時間をタイマーで計時することにより線間電圧に対して３０度に相当する時間だけ遅れた相電圧を求めることができる。また、三相の交流電源電圧の瞬時電圧を電圧検出装置７で連続的に検出し、ＰＬＬ（フェーズ・ロック・ループ）により当該瞬時電圧の波形に同期する信号を生成する。そして、その信号の位相を、３０度に相当する時間だけ移相器でずらす方法によっても、線間電圧に対して３０度に相当する時間だけ遅れた相電圧をより効果的に得ることができる。このようにして、無効電力制御部２２は、三相の交流電源１の電源電圧波形と電源電流波形とに基づいて、誘導電動機２を駆動するための基準信号である端子電圧指令値Ｖ＊を演算して出力する。
【００３７】
ゲート制御装置６では、上記の端子間電圧演算部２１で、線間電圧の測定値より演算した端子電圧測定値Ｖｒｍｓ（瞬時の電圧実効値）が、無効電力制御部２２から出力された端子電圧指令値Ｖ＊と一致するための演算を行う。そのために、まず、減算器２６は、端子電圧測定値Ｖｒｍｓと端子電圧指令値Ｖ＊との偏差値を計算する。そして、ＰＩ制御部２３は、当該偏差値を基にした比例積分制御を行うことによって、位相進み時間δをフィードバック制御する。本実施の形態では、このフィードバック制御によって、誘導電動機２に印加される端子電圧を制御する。また、このフィードバック制御によって、誘導電動機２の回路定数が当該誘導電動機２の負荷状態によって変化しても、当該誘導電動機２の端子電圧を、無効電力制御部２２により指令した端子電圧指令値Ｖ＊に制御することが可能である。また、このフィードバック制御によるフィードバックゲインを適切に選定することで、前述したような、誘導電動機２の自己励磁現象による不安定現象を回避することができる。
【００３８】
なお、図５に示したゲート制御装置６は、上記ＰＩ制御部２３からの出力信号が過大なときの対策として電圧リミッタ２４を備える。すなわち、電圧リミッタ２４は、ＰＩ制御部２３から出力された位相進み時間δを示す信号が過大なときには、当該信号を所定の値に制限する。このように電圧リミッタ２４を設ければ、ＰＩ制御部２３からの過大な信号がゲート制御装置６から出力されることを防止することができるので好ましい。しかしながら、必ずしも電圧リミッタ２４を設ける必要はない。
位相制御器２５は、電圧検出装置７で測定された三相の交流電源１の電源電圧の位相を基に、当該電源電圧の所定のタイミング（ここではゼロ点）を基準とした位相進み時間δを示す信号を、磁気エネルギー回生スイッチ３へのゲート信号Ｇとして生成する。そして、位相制御器２５は、生成したゲート信号Ｇを磁気エネルギー回生スイッチ３に出力する。
【００３９】
図５では、比例積分制御法により位相進み時間δをフィードバック制御するために、ＰＩ制御部２３を制御部の一例として有する場合を示した。しかしながら、比例制御法により位相進み時間δをフィードバック制御する場合には、このＰＩ制御部２３の代りにＰ制御部を使用することが可能であることは言うまでもない。さらに、比例積分微分制御法により位相進み時間δをフィードバック制御する場合には、このＰＩ制御部２３の代りにＰＩＤ制御部を使用することが可能である。ただし、微分動作を行ってもフィードバック制御の速度がそれほど上昇しないことと、微分動作がフィードバック制御における不安定要素になる虞があることから、比例制御法または比例積分制御法を用いることが望ましい。
【００４０】
以上のようにゲート制御装置６は、図３を用いて説明したように、電源電圧と同期し、かつ、位相進み時間δだけ進んだ位相のゲート信号Ｇを生成し、磁気エネルギー回生スイッチ３（３−１〜３−２）に与える。これにより、図３に示すように、電源電圧のゼロ点に対して位相進み時間δだけ進んだ時刻で、自己消孤素子Ｕ・Ｙ、Ｖ・Ｘのゲートがオン・オフする（Ｕ・ＹがオンするときにはＶ・Ｘがオフし、Ｖ・ＸがオンするときにはＵ・Ｙがオフする）。
【００４１】
＜２．第１の実施の形態に係る誘導電動機制御装置による誘導電動機の制御例等＞
図６は、誘導電動機２の端子電圧と、誘導電動機２の端子より流れ込む電流（グラフ６１）・消費有効電力（グラフ６３）・発生無効電力（グラフ６２）との関係の一例を示す図である。図６は、本実施の形態に係る誘導電動機駆動装置１０によって、自己消孤素子Ｕ・Ｙ、Ｖ・Ｘのゲートのスイッチング位相（位相進み時間δ）を制御して、定格仕様が４００Ｖ、５．５ｋＷの誘導電動機２の端子電圧を制御した時の測定結果を示す。なお、このときの負荷の力率は０．７（遅れ）であった。また、誘導電動機２の端子電圧の制御は、磁気エネルギー回生スイッチ３の力率が進みとなる運転領域において行った。図４に示したように、位相進み時間δを制御することにより、誘導電動機２の端子電圧を制御することができる。そして、図６に示すように、誘導電動機制御装置１０は、交流電源１に対し無効電力を発生することになる。そして、誘導電動機２の端子電圧の制御によって、無効電力の発生量が制御できる。よって、位相進み時間δを制御することにより、無効電力の発生量が制御できることがわかる。
【００４２】
以上の実験結果（図４、図６）に基づいて、ゲート制御装置６が、電流検出装置８および電圧検出装置７でそれぞれ測定された、交流電源１側の電流測定値及び交流電源１側の電圧測定値から、無効電力の現在値を演算する。そして、ゲート制御装置６が、演算した無効電力の現在値が所望の値になるように、誘導電動機２の端子電圧（位相進み時間δ）を制御することにより、無効電力の発生量を制御することが可能である。
【００４３】
すなわち、前述したように、本実施の形態では、ゲート制御装置６を図５のように構成する。そして、電流検出装置８および電圧検出装置７の測定値を無効電力制御部２２に入力し、誘導電動機制御装置１０が交流電源１に対して発生する無効電力の測定値（すなわち現在値）を無効電力制御部２２が演算する。そして、無効電力制御部２２は、無効電力の現在値が、外部より入力される無効電力の指令値と一致するように端子電圧指令値Ｖ＊を制御する。図４において、例えば、ゲート信号Ｇの位相を約１３０度から１８０度に徐々に変化させ、力率が進みとなる領域で誘導電動機制御装置１０を運転したとする。この場合、図６に示したように、発生する無効電力は、誘導電動機２の端子電圧がある値のときに下限となり、それより端子電圧を上昇させても下降させても増加する特性を持つ（グラフ６２を参照）。
【００４４】
なお、無効電力制御部２２には、無効電力の測定値を出力し、また無効電力の指令値を入力する入出力部（図示せず）を設けてもよい。
【００４５】
図７は、力率が進みとなる範囲で無効電力の測定値が無効電力の指令値に近づくように制御するための無効電力制御部２２の制御フローの一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、誘導電動機２の端子電圧と、無効電力との関係が、図６に示す関係（無効電力は、誘導電動機２の端子電圧がある値のときに下限となり、それより端子電圧を上昇させても下降させても増加する関係）であることを前提として説明する。
【００４６】
この制御フローでは、まず、無効電力制御部２２は、誘導電動機２の端子電圧の探索方向（電圧探索方向）として下降する方向を設定する（ステップＳ１０１）。無効電力制御部２２は、電圧探索方向に従って誘導電動機２の現在の端子電圧を上昇または下降させることによる無効電力の発生の変化を測定する（ステップＳ１０２、Ｓ１０３〜Ｓ１０５、またはステップＳ１０２、Ｓ１１０〜Ｓ１１２）。無効電力制御部２２は、無効電力の現在値（測定値）が予め設定した指令値に比べて小さいときには、誘導電動機２の端子電圧を減少させる（ステップＳ１０６処理後ステップＳ１０８未処理のステップＳ１０２、Ｓ１０３〜Ｓ１０９、または、ステップＳ１１５処理後のステップＳ１０２、Ｓ１０３〜Ｓ１０９）。
【００４７】
一方、無効電力制御部２２は、無効電力の現在値（測定値）が指令値に比べて大きいときには、誘導電動機２の端子電圧を増加させる（ステップＳ１０８処理後のステップＳ１０２、Ｓ１１０〜Ｓ１１６、または、ステップＳ１１３処理後ステップＳ１１５未処理のステップＳ１０２、Ｓ１１０〜Ｓ１１６）。その際に、無効電力制御部２２は、誘導電動機２の端子電圧の下降により電流が増加するが、その電流が過大とならない範囲において無効電力を増加させることが可能である（ステップＳ１０７、Ｓ１０９及びステップＳ１１４、Ｓ１１６）。
【００４８】
本実施の形態では、無効電力制御部２２に、無効電力の指令値を予め設定するようにした。しかしながら、無効電力制御部２２に、無効電力の指令値を予め設定せずに、無効電力制御部２２が、ゲート信号Ｇの位相を変化させて最小値を探索してもよい。また、無効電力制御部２２は、無効電力が最小になる端子電圧となるか、端子電圧に許容される上限電圧に達するまで無効電力を減少させることが可能である。
【００４９】
また、無効電力の制御範囲は、誘導電動機２の定数または負荷状態などによって決まる。このため、無効電力の指令値がその制御範囲から外れる場合、無効電力の現在値は、その制御範囲の上限または下限値となり指令値とは一致しない。
また、図７では、ステップＳ１０１において、無効電力制御部２２は、まず、誘導電動機２の端子電圧の探索方向を下降に設定してステップＳ１０２以降の処理を行うようにしている。しかしながら、ステップＳ１０１において、無効電力制御部２２は、まず、誘導電動機２の端子電圧の探索方向を上昇に設定してステップＳ１０２以降の処理を行うことももちろん可能である。
また、単相の誘導電動機であっても、本実施の形態の誘導電動機制御装置を適用することができる。このように場合、磁気エネルギー回生スイッチは１つでよい。また、端子間電圧演算部２１は、三相二相変換を省略し、単相の電圧の実効値を電圧検出装置８による測定値から求めることになる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、例えば、電圧検出装置９を用いることにより、第１の電圧検出手段の一例が実現される。また、例えば、電圧検出装置７を用いることにより、第２の電圧検出手段の一例が実現され、電流検出装置８を用いることにより、電流検出手段の一例が実現される。また、例えば、ゲート制御装置６を用いることにより、ゲート制御手段の一例が実現される。また、例えば、ＰＩ制御部２３を用いることにより制御部の一例が実現され、位相制御器２５を用いることにより位相制御部の一例が実現される。
【００５１】
＜３．第２の実施の形態に係る誘導電動機群制御システム＞
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る誘導電動機群制御システムの構成例を示す図である。誘導電動機群制御システムは、第１の実施の形態に係る誘導電動機制御装置１０を利用している。誘導電動機群制御システム１００は、複数の誘導電動機制御装置１０（１０−１、１０−２、…）と、群制御装置１１と、力率・電圧計測装置１２と、を含んで構成される。
【００５２】
複数の誘導電動機制御装置１０（１０−１、１０−２、…）は、交流電源１に接続され、複数の誘導電動機２（２−1、２−２、…）に対して１つずつ配置され、複数の誘導電動機２（２−1、２−２、…）のそれぞれを個別に制御する。
群制御装置１１は、各誘導電動機制御装置１０（１０−１、１０−２、…）に対し、無効電力の発生量を指令する。
力率・電圧計測装置１２は、複数の誘導電動機２への分岐配線が接続された基幹配線において交流電源１の力率と電圧とを測定する。
交流電源１には、誘導電動機制御装置１０を用いない１台または複数台の誘導電動機１３−1、１３−２、…と、１個または複数個の誘導電動機以外の負荷１４−1、１４−２、…との少なくとも何れか一方を接続してもよい。ただし、これら誘導電動機１３−1、１３−２、…や、負荷１４−1、１４−２、…を交流電源１に接続しなくてもよい。なお、負荷１４−1、１４−２、…としては、照明装置や、電磁弁などが挙げられる。
【００５３】
一般に、誘導電動機２は、遅れ力率の負荷である。一方、第１の実施の形態に係る誘導電動機制御装置１０により駆動される場合、誘導電動機２は、交流電源１側から見ると、進み力率の負荷となりうる。ただし、第１の実施の形態の誘導電動機制御装置１０を用いた場合であっても、その制御によっては遅れ力率の範囲で、誘導電動機２を制御することも可能である。
【００５４】
図８の構成例において、力率・電圧計測装置１２によって、交流電源１から取る電流の力率を計測し、無効電力の現在値を計測する。そして、群制御装置１１は、力率・電圧計測装置１２によって計測された無効電力の現在値に基づいて、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…のそれぞれに発生すべき無効電力を指令する（無効電力の指令値を出力する）。これにより、交流電源１から供給される電流全体の力率が最大になるように、誘導電動機２−１、２−２、…を制御することができる。このとき、誘導電動機制御装置１０を用いた誘導電動機２の台数と、誘導電動機制御装置１０を用いない誘導電動機１３の台数と、誘導電動機以外の負荷１４の状況によっては、一部の誘導電動機制御装置１０は、遅れ力率となるように誘導電動機２を制御する可能性もある。
【００５５】
一例として、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…のゲート制御装置６を、図５のように構成する。そして、図７に示す制御方法によって、それぞれの誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…が発生する無効電力の制御が可能となるようにする。そして、力率・電圧計測装置１２によって、交流電源１からとる電流の力率を計測し、無効電力の現在値を計測する。また、群制御装置１１によって、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…のそれぞれが発生する無効電力を制御する。
【００５６】
（３−１．第１の制御方法）
図９は、本実施の形態の第１の例に係る群制御装置１１ａの構成の一例を詳細に示した図である。
群制御装置１１ａは、図９に示すようにして無効電力の指令値を生成することにより、複数台の誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…が発生する無効電力の合計を制御することが可能である。
【００５７】
図９に示す制御方法では、力率・電圧計測装置１２から得られる全体の無効電力の現在値Ｑ（ここでは、遅れ力率の場合の無効電力を負とする）を０に近づけるような制御を行う。群制御装置１１ａは、減算器９１により、必要な無効電力ΔＱ（＝０−Ｑ）を求める。そして、群制御装置１１ａは、求めた無効電力ΔＱを、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…によって駆動される誘導電動機２−１、２−２、…の容量に応じて案分する。図９において、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…に案分された無効電力を、それぞれΔＱ１、ΔＱ２、…とする。
【００５８】
そして、加算器９２−１、９２−２…は、それぞれの誘導電動機制御装置１０−１、１０−２…から得られる無効電力の現在値Ｑ１、Ｑ２、…に、無効電力ΔＱ１、ΔＱ２、…を加える。これにより、それぞれの誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…に与える無効電力指令値Ｑ1＊、Ｑ2＊、…が得られる。群制御装置１１ａは、無効電力指令値Ｑ1＊、Ｑ2＊、…を、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…に与える。
【００５９】
（３−２．第２の制御方法）
図１０は、本実施の形態の第２の例に係る群制御装置１１ｂの構成の一例を詳細に示した図である。
群制御装置１１ｂは、図１０に示すようにして無効電力の指令値を生成することにより、交流電源１の電圧を一定にするように制御することができる。特に、交流電源１に直接接続される誘導電動機２の起動時には、誘導電動機２に大きな始動電流が流れる。したがって、交流電源１の電源インピーダンスによって交流電源１の電圧が低下する。そこで、図１０に示す制御方法では、交流電源１に直接接続される誘導電動機などの負荷による交流電源１の電圧の低下を補償するよう、無効電力の発生を制御する。
【００６０】
図１０の構成例において、力率・電圧計測装置１２によって交流電源１の電圧と、無効電力の現在値とを計測する。そして、群制御装置１１ｂは、力率・電圧計測装置１２によって計測された交流電源１の電圧と、無効電力の現在値とに基づいて、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…のそれぞれに発生すべき無効電力を指令する（無効電力の指令値を出力する）。これにより、交流電源１の電圧を一定とするようにフィードバック制御することが可能である。
【００６１】
一例として、群制御装置１１ｂを、図１０のように構成する。そして、力率・電圧計測装置１２から無効電力の現在値とともに交流電源１の電源電圧Ｖを群制御装置１１ｂに与える。群制御装置１１ｂの減算器１０１は、交流電源１の定格電圧から交流電源１の電源電圧Ｖを減算する。Ｐ制御部１０２は、交流電源１の定格電圧から交流電源１の電源電圧Ｖを減算した電圧を比例制御して無効電力の指令値を求める。減算器１０３は、無効電力の指令値から、力率・電圧計測装置１２によって得られる全体の無効電力の現在値Ｑ（遅れ力率の場合の無効電力を負とする）を減算し、必要な無効電力ΔＱを求める。そして、群制御装置１１ｂは、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…によって駆動される誘導電動機２−１、２−２、…の容量に応じて案分する。図１０において、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…に案分された無効電力を、それぞれΔＱ１、ΔＱ２、…とする。
【００６２】
そして、加算器９２−１、９２−２、…は、それぞれの誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…から得られる無効電力の現在値Ｑ１、Ｑ２…に、無効電力ΔＱ１、ΔＱ２、…を加える。これにより、それぞれの誘導電動機制御装置１０−１、１０−２…に与える無効電力指令値Ｑ1＊、Ｑ2＊、…が得られる。群制御装置１１ｂは、無効電力指令値Ｑ1＊、Ｑ2＊、…を、誘導電動機制御装置１０−１、１０−２、…に与える。このように、交流電源１の電源電圧Ｖが低下した時に、無効電力Ｑが増加する方向に制御することで、誘導電動機２の起動時のように負荷が一時的に重たくなるような場合であっても、電源電圧Ｖの低下を補償する効果が期待できる。
【００６３】
なお、群制御装置１１には、前記の力率または定格電圧を設定するための入力部、及び、制御結果を表示するための出力部を設けるとよい。また、本実施の形態では、例えば、力率・電圧計測装置１２を用いることにより、計測装置と電圧計測装置の一例が実現される。ただし、第２の制御方法において、交流電源１の電圧と、無効電力の現在値とを別々の装置で計測するようにしてもよい。
【００６４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６５】
なお、上記した、第１、２の実施の形態において、例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）やシーケンサを用いて、端子間電圧演算部２１や、無効電力制御部２２や、群制御装置１１を構成することができる。この場合、制御用のプログラムを作成して、ＰＬＣや、シーケンサがこのプログラムに基づいてディジタル信号処理により実行することにより、端子間電圧演算部２１や、無効電力制御部２２や、群制御装置１１の機能を実現できる。また、無効電力制御部２２や群制御装置１１を、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いて構成しても良い。この他、無効電力制御部２２や群制御装置１１を、ハードウェア（演算回路）を用いて構成しても良い。
【００６６】
なお、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、需要家設備に多く設置されている誘導電動機を無効電力補償装置として用いることができる。よって、配電系統の末端に接続される多数の誘導電動機を制御して配電系統の末端付近での力率改善や、電源電圧の安定化を図ることが可能となる。
【図１】
2010116840.tif 000003
【図２】
2010116840.tif 000004
【図３】
2010116840.tif 000005
【図４】
2010116840.tif 000006
【図５】
2010116840.tif 000007
【図６】
2010116840.tif 000008
【図７】
2010116840.tif 000009
【図８】
2010116840.tif 000010
【図９】
2010116840.tif 000011
【図１０】
2010116840.tif 000012
【国際調査報告】
2010116840.tif 000013
2010116840.tif 000014