(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相電力系統に接続する電力変換回路内の複数のスイッチング手段の駆動をＰＷＭ信号により制御する制御回路であって、
各種センサより入力される検出信号に基づいて生成された３つの相電圧指令値信号と、前記各相電圧指令値信号の差分信号である３つの線間電圧指令値信号とを用いて、前記３つの線間電圧指令値信号の絶対値の大きさと、前記３つの相電圧指令値信号が正の値であるか負の値であるかとに基づいて、第１ないし第３の指令値信号を生成する指令値信号生成手段と、
前記各指令値信号に基づいてＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、
を備えており、
前記電力変換回路の出力または入力の交流相電圧の波形が、所定の期間で所定の下限電圧値を継続し、他の所定の期間で所定の上限電圧値を継続する波形となる、
ことを特徴とする制御回路。
【請求項２】
前記指令値信号生成手段は、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する、請求項１に記載の制御回路。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ１をＸｕｖに所定の下限値を加算したものとし、前記第２の指令値信号Ｘｖ１を前記下限値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ１を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｃ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ１を所定の上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ１を前記上限値とし、Ｘｗ１を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｄ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが正の値の場合、Ｘｕ１を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ１をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ１を前記下限値とする。
（ｅ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ１を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ１を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ１を前記上限値とする。
（ｆ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ１を前記下限値とし、Ｘｖ１を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ１をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｇ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ１を前記上限値とし、Ｘｖ１を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ１を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
【請求項３】
前記指令値信号生成手段は、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する、請求項１に記載の制御回路。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ２を所定の上限値とし、前記第２の指令値信号Ｘｖ２を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ２を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ２を所定の下限値とし、Ｘｖ２を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ２をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが正の値の場合、
Ｘｕ２を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ２を前記上限値とし、Ｘｗ２を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ２をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ２を前記下限値とし、Ｘｗ２を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ２を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ２を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ２を前記上限値とする。
（ｇ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ２を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ２をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ２を前記下限値とする。
【請求項４】
前記指令値信号生成手段は、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する、請求項１に記載の制御回路。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ３を所定の上限値とし、前記第２の指令値信号Ｘｖ３を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ３を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ３を所定の下限値とし、Ｘｖ３を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ３をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが正の値の場合、Ｘｕ３を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ３を前記上限値とし、Ｘｗ３を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ３をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ３を前記下限値とし、Ｘｗ３を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｖの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ３を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ３を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ３を前記上限値とする。
（ｇ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｖの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ３を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ３をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ３を前記下限値とする。
【請求項５】
前記指令値信号生成手段は、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する、請求項１に記載の制御回路。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ４を所定の上限値とし、前記第２の指令値信号Ｘｖ４を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ４を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ４を所定の下限値とし、Ｘｖ４を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ４をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｖが正の値の場合、Ｘｕ４を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ４を前記上限値とし、Ｘｗ４を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ４をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ４を前記下限値とし、Ｘｗ４を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｖの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ４を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ４を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ４を前記上限値とする。
（ｇ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｖの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ４を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ４をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ４を前記下限値とする。
【請求項６】
三相交流電力に関する電力変換回路内の複数のスイッチング手段の駆動をＰＷＭ信号により制御する制御回路であって、
第１の信号と第２の信号とを組み合わせた第１の指令値信号と、前記第１の信号に対して位相が２π／３だけ遅れた信号と前記第２の信号に対して位相が２π／３だけ遅れた信号とを組み合わせた第２の指令値信号と、前記第１の信号に対して位相が４π／３だけ遅れた信号と前記第２の信号に対して位相が４π／３だけ遅れた信号とを組み合わせた第３の指令値信号とを生成する指令値信号生成手段と、
前記各指令値信号に基づいてＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、
を備えており、
前記第１の信号は、１周期の波形が、１／３の期間で所定の下限値であり、続く１／３の期間で位相が０から２π／３の区間の正弦波の波形を前記下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの１／３の期間で位相がπ／３からπの区間の正弦波の波形を前記下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、
前記第２の信号は、１周期の波形が、１／３の期間で所定の上限値であり、続く１／３の期間で位相がπから５π／３の区間の正弦波の波形を前記上限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの１／３の期間で位相が４π／３から２πの区間の正弦波の波形を前記上限値だけ上方にシフトさせた波形であり、
前記電力変換回路の出力または入力の交流相電圧の波形が、所定の期間で所定の下限電圧値を継続し、他の所定の期間で所定の上限電圧値を継続する波形となる、
ことを特徴とする制御回路。
【請求項７】
前記指令値信号生成手段は、
所定の周期でハイレベルとローレベルとを繰り返すフラグ信号を生成し、
前記フラグ信号に基づいて、前記第１の信号と第２の信号とを切り替えることで前記第１の指令値信号を生成する、
請求項６に記載の制御回路。
【請求項８】
前記指令値信号生成手段は、前記電力変換回路から出力される三相の相電圧の波形をそれぞれ指令するために生成された３つの相電圧指令値信号の差分信号である３つの線間電圧指令値信号と、前記フラグ信号とを用いて、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する、請求項７に記載の制御回路。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ５をＸｕｖに所定の下限値を加算したものとし、前記第２の指令値信号Ｘｖ５を前記下限値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ５を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｃ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが負の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値とし、Ｘｖ５を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ５をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが正の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ５をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ５を前記下限値とする。
（ｅ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが負の値の場合、Ｘｕ５をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ５を前記下限値とし、Ｘｗ５を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが正の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値とし、Ｘｖ５を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ５をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｇ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが負の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ５をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ５を前記下限値とする。
（ｂ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが正の値の場合、Ｘｕ５を所定の上限値とし、Ｘｖ５を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが負の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値とし、Ｘｗ５を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｄ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが正の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値とし、Ｘｗ５を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが負の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値とする。
（ｆ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが正の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値とする。
（ｇ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが負の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値とし、Ｘｖ５を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
【請求項９】
前記フラグ信号の周期は、前記相電圧指令値信号の周期の偶数倍である、請求項８に記載の制御回路。
【請求項１０】
前記フラグ信号の周波数は、前記相電圧指令値信号の周波数の３／４の倍数である、請求項８に記載の制御回路。
【請求項１１】
前記フラグ信号は、ハイレベルである期間とローレベルである期間の長さが同一である、請求項７ないし１０のいずれかに記載の制御回路。
【請求項１２】
前記ＰＷＭ信号生成手段は、前記３つの指令値信号をそれぞれ所定のキャリア信号と比較することにより前記ＰＷＭ信号を生成する、請求項２ないし１１のいずれかに記載の制御回路。
【請求項１３】
前記キャリア信号は、前記上限値と前記下限値との間で変化する信号である、
請求項１２に記載の制御回路。
【請求項１４】
インバータ回路と、前記インバータ回路を制御する、請求項１ないし１３のいずれかに記載の制御回路とを備えている系統連系インバータシステム。
【請求項１５】
コンピュータを、請求項１ないし１３のいずれかに記載の制御回路として機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換回路をＰＷＭ信号で制御する制御回路、この制御回路を備えた系統連系インバータシステム、この制御回路を実現するためのプログラム、及びこのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光などの自然エネルギーを用いた分散型電源が普及拡大の傾向にある。この分散型電源によって生成される直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を備え、変換された交流電力を接続された負荷や電力系統に供給する系統連系インバータシステムが開発されている。
【０００３】
図３１は、三相電力系統Ｂ（以下、「系統Ｂ」と略称する。）に電力を供給するための一般的な系統連系インバータシステムＡ’を説明するためのブロック図である。
【０００４】
系統連系インバータシステムＡ’は、直流電源１００、インバータ回路２００、フィルタ回路３００、変圧回路４００、および、制御回路５００を備えている。インバータ回路２００は、三相フルブリッジ形インバータであって、６つのスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えることで、直流電源１００から入力される直流電圧を交流電圧に変換するものである。制御回路５００は、各種センサから入力される信号に基づいて、インバータ回路２００を制御するためのＰＷＭ信号を生成するものである。インバータ回路２００は、制御回路５００から入力されるＰＷＭ信号に基づいて、スイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替える。当該切り替えを、以下では、「スイッチング」とする。フィルタ回路３００は、インバータ回路２００から入力される交流電圧から、スイッチングによる高周波成分を除去するものである。変圧回路４００は、フィルタ回路３００から入力される交流電圧を系統Ｂの系統電圧とほぼ同一のレベルに昇圧または降圧するものである。
【０００５】
スイッチング素子のスイッチングにより消費される電力は、スイッチングロスと呼ばれ、インバータ回路２００の電力変換効率を低下させる。電力変換効率を向上させるために、スイッチングロスを低減させる方法が開発されている。例えば、ＰＷＭ信号に周期的にパルスの生じない期間を設け、これによりスイッチングを周期的に停止させることで、スイッチングロスを低減する方法が開発されている。
【０００６】
この方法は、三相の中性点電位を１／３周期毎に遷移させて１／３周期ずつ各相の電位を負極側電位に固定することで、各相のスイッチングを負極側電位に固定された期間停止させるという制御であり、ＮＶＳ（Neutral Voltage Shift）制御と呼ばれる。ＮＶＳ制御は、スイッチング回数を削減させることができるので、スイッチングロスを低減することができる。本明細書では、三相の各相をＵ相，Ｖ相，Ｗ相とし、Ｖ相の系統電圧の位相はＵ相より２π／３遅れており、Ｗ相の系統電圧の位相はＵ相より４π／３遅れている（２π／３進んでいる）ものとする。
【０００７】
ＮＶＳ制御は、具体的には、周期の１／３が「０」である特殊な波形となる指令値信号（以下では、「ＮＶＳ指令値信号」という。）を生成し、当該ＮＶＳ指令値信号に基づいて生成されたＰＷＭ信号でインバータ回路２００を制御することで行われる。ＮＶＳ指令値信号は、系統連系インバータシステムＡ’の出力線間電圧の波形を指令するための線間電圧指令値信号と、当該線間電圧指令値信号の極性を反転させた信号と、値が「０」であるゼロ信号とを切り替えることで生成される。線間電圧指令値信号は、系統連系インバータシステムＡ’の出力相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号の差分によって生成される。
【０００８】
図３２は、ＮＶＳ指令値信号の波形を説明するための図である。
【０００９】
同図（ａ）に示す波形Ｘｕｖは、Ｖ相に対するＵ相の線間電圧の波形を指令するための線間電圧指令値信号Ｘｕｖの波形である。線間電圧指令値信号Ｘｕｖは、Ｕ相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号ＸｕとＶ相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号Ｘｖとの差分信号である。相電圧指令値信号Ｘｕの振幅を「１」にしているので、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの振幅は√（３）になっている。また、波形ＸｖｗはＷ相に対するＶ相の線間電圧の波形を指令するための線間電圧指令値信号Ｘｖｗの波形である。線間電圧指令値信号Ｘｖｗは、Ｖ相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号ＸｖとＷ相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号Ｘｗとの差分信号である。また、波形ＸｗｕはＵ相に対するＷ相の線間電圧の波形を指令するための線間電圧指令値信号Ｘｗｕの波形である。線間電圧指令値信号Ｘｗｕは、Ｗ相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号ＸｗとＵ相の相電圧の波形を指令するための相電圧指令値信号Ｘｕとの差分信号である。同図においては、Ｕ相の相電圧指令値信号Ｘｕの位相を基準として記載している。
【００１０】
同図（ｂ）に示す波形Ｘｖｕは、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの極性を反転させた信号Ｘｖｕの波形である。また、波形Ｘｗｖは線間電圧指令値信号Ｘｖｗの極性を反転させた信号Ｘｗｖの波形であり、波形Ｘｕｗは、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの極性を反転させた信号Ｘｕｗの波形である。
【００１１】
同図（ｃ）に示す波形Ｘｕ’は、Ｕ相のＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’の波形である。ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖと信号Ｘｖｕとゼロ信号とを切り替えて生成される。波形Ｘｕ’は、−π／６≦θ≦π／２（＝３π／６）の期間は波形Ｘｕｖとなり、３π／６≦θ≦７π／６の期間は波形Ｘｕｗとなり、７π／６≦θ≦１１π／６の期間は「０」となっている。なお、相電圧指令値信号Ｘｕの位相をθとしている。同様に、Ｖ相のＮＶＳ指令値信号Ｘｖ’の波形である波形Ｘｖ’は、−π／６≦θ≦π／２（＝３π／６）の期間は「０」となり、３π／６≦θ≦７π／６の期間は波形Ｘｖｗとなり、７π／６≦θ≦１１π／６の期間は波形Ｘｖｕとなっている。また、Ｗ相のＮＶＳ指令値信号Ｘｗ’の波形である波形Ｘｗ’は、−π／６≦θ≦π／２（＝３π／６）の期間は波形Ｘｗｖとなり、３π／６≦θ≦７π／６の期間は「０」となり、７π／６≦θ≦１１π／６の期間は波形Ｘｗｕとなっている。ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'とＸｖ'との差分信号の波形は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの波形Ｘｕｖ（同図(ａ)参照）と一致する。したがって、系統連系インバータシステムＡ’は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖと同一波形の線間電圧を出力することができる。
【００１２】
インバータ回路２００を制御するＰＷＭ信号は、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’をそれぞれキャリア信号と比較することで生成される。
【００１３】
図３３は、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'とキャリア信号とからＵ相のＰＷＭ信号を生成する方法を説明するための図である。同図においては、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'を波形Ｘ、キャリア信号を波形Ｃで示している。ＰＷＭ信号は、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'がキャリア信号より大きい期間にハイレベルとなり、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'がキャリア信号以下となる期間にローレベルとなるパルス信号として生成される。同図に示す波形Ｐ１は、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'とキャリア信号とから生成されたＵ相のＰＷＭ信号の波形である。波形Ｘが波形Ｃより大きい期間に波形Ｐ１がハイレベルとなっており、波形Ｘが波形Ｃ以下となる期間に波形Ｐ１がローレベルとなっている。Ｕ相のＰＷＭ信号は、Ｕ相の正極側のスイッチング素子に入力されてスイッチングを制御する。一方、Ｕ相のＰＷＭ信号を反転させたＰＷＭ信号（同図に示す波形Ｐ４参照）は、Ｕ相の負極側のスイッチング素子に入力されてスイッチングを制御する。なお、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭ信号も同様にして生成される。
【００１４】
同図の波形Ｐ１が示すように、Ｕ相のＰＷＭ信号（波形Ｐ１）は、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'（波形Ｘ）が「０」である期間でローレベルを継続するので、この期間のスイッチング素子のスイッチングは停止する。したがって、スイッチング素子のスイッチングの回数が２／３に削減されるので、スイッチングロスを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１０−１３６５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記方法の場合、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とで、オン状態になっている時間が異なるという問題がある。すなわち、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ'（波形Ｘ）が「０」である期間において、正極側のスイッチング素子に入力されるＰＷＭ信号（波形Ｐ１）はローレベルを継続するので、正極側のスイッチング素子はオフ状態に固定される。一方、負極側のスイッチング素子に入力されるＰＷＭ信号（波形Ｐ４）はハイレベルを継続するので、負極側のスイッチング素子はオン状態に固定される。したがって、正極側のスイッチング素子はオフ状態になる時間が長くなり、負極側のスイッチング素子はオン状態になる時間が長くなる。スイッチング素子は、電流が流れることで発生する熱によって劣化が進む。負極側のスイッチング素子は、オン状態になる時間が長くなって電流が流れる時間が増加するので、正極側のスイッチング素子より劣化が進行する。したがって、負極側のスイッチング素子は、正極側のスイッチング素子より寿命が短くなる。また、負極側のスイッチング素子から発生する熱をより放熱させるため、冷却部材の設計が複雑になる。
【００１７】
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、スイッチング素子のスイッチングを周期的に停止させてスイッチングロスを低減することができ、かつ、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる制御回路を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１９】
本発明の第１の側面によって提供される制御回路は、三相電力系統に接続する電力変換回路内の複数のスイッチング手段の駆動をＰＷＭ信号により制御する制御回路であって、各種センサより入力される検出信号に基づいて生成された３つの相電圧指令値信号と、前記各相電圧指令値信号の差分信号である３つの線間電圧指令値信号とを用いて、前記３つの線間電圧指令値信号の絶対値の大きさと、前記３つの相電圧指令値信号が正の値であるか負の値であるかとに基づいて、第１ないし第３の指令値信号を生成する指令値信号生成手段と、前記各指令値信号に基づいてＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段とを備えており、前記電力変換回路の出力または入力の交流相電圧の波形が、所定の期間で所定の下限電圧値を継続し、他の所定の期間で所定の上限電圧値を継続する波形となることを特徴とする。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ１をＸｕｖに所定の下限値を加算したものとし、前記第２の指令値信号Ｘｖ１を前記下限値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ１を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｃ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ１を所定の上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ１を前記上限値とし、Ｘｗ１を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｄ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが正の値の場合、Ｘｕ１を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ１をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ１を前記下限値とする。
（ｅ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ１を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ１を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ１を前記上限値とする。
（ｆ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ１を前記下限値とし、Ｘｖ１を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ１をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｇ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ１を前記上限値とし、Ｘｖ１を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ１を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ２を所定の上限値とし、前記第２の指令値信号Ｘｖ２を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ２を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ）Ｘｕｖの絶対値が、Ｘｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ２を所定の下限値とし、Ｘｖ２を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ２をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが正の値の場合、
Ｘｕ２を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ２を前記上限値とし、Ｘｗ２を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ）Ｘｖｗの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ２をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ２を前記下限値とし、Ｘｗ２を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ２を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ２を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ２を前記上限値とする。
（ｇ）Ｘｗｕの絶対値が、Ｘｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ２を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ２をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ２を前記下限値とする。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ３を所定の上限値とし、前記第２の指令値信号Ｘｖ３を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ３を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ３を所定の下限値とし、Ｘｖ３を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ３をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが正の値の場合、Ｘｕ３を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ３を前記上限値とし、Ｘｗ３を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ３をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ３を前記下限値とし、Ｘｗ３を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｖの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ３を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ３を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ３を前記上限値とする。
（ｇ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値およびＸｖの絶対値より大きい場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ３を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ３をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ３を前記下限値とする。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｕが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ４を所定の上限値とし、前記第２の指令値信号Ｘｖ４を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ４を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ）Ｘｕの絶対値が、Ｘｖの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｕが負の値の場合、Ｘｕ４を所定の下限値とし、Ｘｖ４を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ４をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｖが正の値の場合、Ｘｕ４を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ４を前記上限値とし、Ｘｗ４を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ）Ｘｖの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｗの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｖが負の値の場合、Ｘｕ４をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ４を前記下限値とし、Ｘｗ４を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｖの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｗが正の値の場合、Ｘｕ４を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ４を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ４を前記上限値とする。
（ｇ）Ｘｗの絶対値が、Ｘｕの絶対値とＸｖの絶対値との間の大きさの場合で、Ｘｗが負の値の場合、Ｘｕ４を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ４をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ４を前記下限値とする。
【００３１】
本発明の第２の側面によって提供される制御回路は、三相交流電力に関する電力変換回路内の複数のスイッチング手段の駆動をＰＷＭ信号により制御する制御回路であって、第１の信号と第２の信号とを組み合わせた第１の指令値信号と、前記第１の信号に対して位相が２π／３だけ遅れた信号と前記第２の信号に対して位相が２π／３だけ遅れた信号とを組み合わせた第２の指令値信号と、前記第１の信号に対して位相が４π／３だけ遅れた信号と前記第２の信号に対して位相が４π／３だけ遅れた信号とを組み合わせた第３の指令値信号とを生成する指令値信号生成手段と、前記各指令値信号に基づいてＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段とを備えており、前記第１の信号は、１周期の波形が、１／３の期間で所定の下限値であり、続く１／３の期間で位相が０から２π／３の区間の正弦波の波形を前記下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの１／３の期間で位相がπ／３からπの区間の正弦波の波形を前記下限値だけ上方にシフトさせた波形であり、前記第２の信号は、１周期の波形が、１／３の期間で所定の上限値であり、続く１／３の期間で位相がπから５π／３の区間の正弦波の波形を前記上限値だけ上方にシフトさせた波形であり、残りの１／３の期間で位相が４π／３から２πの区間の正弦波の波形を前記上限値だけ上方にシフトさせた波形であり、前記電力変換回路の出力または入力の交流相電圧の波形が、所定の期間で所定の下限電圧値を継続し、他の所定の期間で所定の上限電圧値を継続する波形となることを特徴とする。
【００３２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、所定の周期でハイレベルとローレベルとを繰り返すフラグ信号を生成し、前記フラグ信号に基づいて、前記第１の信号と第２の信号とを切り替えることで前記第１の指令値信号を生成する。
【００３３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記指令値信号生成手段は、前記電力変換回路から出力される三相の相電圧の波形をそれぞれ指令するために生成された３つの相電圧指令値信号の差分信号である３つの線間電圧指令値信号と、前記フラグ信号とを用いて、次の方法で前記第１ないし第３の指令値信号を生成する。
（ａ）前記三相を、Ｕ相、前記Ｕ相より位相が２π／３だけ遅れるＶ相、前記Ｕ相より位相が４π／３だけ遅れるＷ相とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧指令値信号をそれぞれＸｕ，Ｘｖ，Ｘｗとし、ＸｕからＸｖを減算した線間電圧指令値信号をＸｕｖ、ＸｖからＸｗを減算した線間電圧指令値信号をＸｖｗ、ＸｗからＸｕを減算した線間電圧指令値信号をＸｗｕとする。
（ｂ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが正の値の場合、前記第１の指令値信号Ｘｕ５をＸｕｖに所定の下限値を加算したものとし、前記第２の指令値信号Ｘｖ５を前記下限値とし、前記第３の指令値信号Ｘｗ５を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｃ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが負の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値とし、Ｘｖ５を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ５をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｄ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが正の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ５をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ５を前記下限値とする。
（ｅ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが負の値の場合、Ｘｕ５をＸｕｖに前記下限値を加算したものとし、Ｘｖ５を前記下限値とし、Ｘｗ５を前記下限値からＸｖｗを減算したものとする。
（ｆ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが正の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値とし、Ｘｖ５を前記下限値からＸｕｖを減算したものとし、Ｘｗ５をＸｗｕに前記下限値を加算したものとする。
（ｇ１）前記フラグ信号がローレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが負の値の場合、Ｘｕ５を前記下限値からＸｗｕを減算したものとし、Ｘｖ５をＸｖｗに前記下限値を加算したものとし、Ｘｗ５を前記下限値とする。
（ｂ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが正の値の場合、Ｘｕ５を所定の上限値とし、Ｘｖ５を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
（ｃ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｕｖが負の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値とし、Ｘｗ５を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｄ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが正の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値とし、Ｘｗ５を前記上限値からＸｖｗを減算した値とする。
（ｅ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｖｗの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｗｕの絶対値より大きい場合で、Ｘｖｗが負の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値とする。
（ｆ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが正の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ５を前記上限値にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値とする。
（ｇ２）前記フラグ信号がハイレベルであり、Ｘｗｕの絶対値がＸｕｖの絶対値およびＸｖｗの絶対値より大きい場合で、Ｘｗｕが負の値の場合、Ｘｕ５を前記上限値とし、Ｘｖ５を前記上限値からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ５を前記上限値にＸｗｕを加算した値とする。
【００３４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記フラグ信号の周期は、前記相電圧指令値信号の周期の偶数倍である。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記フラグ信号の周波数は、前記相電圧指令値信号の周波数の３／４の倍数である。
【００３６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記フラグ信号は、ハイレベルである期間とローレベルである期間の長さが同一である。
【００３７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ＰＷＭ信号生成手段は、前記３つの指令値信号をそれぞれ所定のキャリア信号と比較することにより前記ＰＷＭ信号を生成する。
【００３８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記キャリア信号は、前記上限値と前記下限値との間で変化する信号である。
【００３９】
本発明の第３の側面によって提供される系統連系インバータシステムは、インバータ回路と、前記インバータ回路を制御する、本発明の第１または第２の側面によって提供される制御回路とを備えていることを特徴とする。
【００４０】
本発明の第４の側面によって提供されるプログラムは、コンピュータを、本発明の第１または第２の側面によって提供される制御回路として機能させることを特徴とする。
【００４１】
本発明の第５の側面によって提供される記録媒体は、本発明の第４の側面によって提供されるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、前記電力変換回路に入力されるＰＷＭ信号は、所定の期間でローレベルが継続し、他の所定の期間でハイレベルが継続している。したがって、前記電力変換回路のスイッチング手段は、これらの期間においてスイッチングを停止している。これにより、スイッチング回数を低減することができ、スイッチングロスを低減することができる。また、ＰＷＭ信号がローレベルでの継続期間とハイレベルでの継続期間との両方を有しているので、正極側のスイッチング素子のオン状態が継続している期間と負極側のスイッチング素子のオン状態が継続している期間とが生じる。したがって、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子のいずれか一方のみがオン状態を継続する場合と比べて、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる。これにより、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とで劣化の進行のアンバランスを抑制することができる。また、冷却部材の設計が複雑になることを緩和することができる。
【００４３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】三相平衡状態の三相交流の各相の相電圧信号および線間電圧信号をベクトルで説明するための図である。
【図２】ＮＶＳ制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係る指令値信号の波形を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係る制御回路を備える系統連系インバータシステムを説明するためのブロック図である。
【図６】インバータ回路の内部構成を説明するための回路図である。
【図７】制御回路の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図８】第１実施形態に係る指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。
【図９】他の指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。
【図１０】指令値信号とキャリア信号とからＰＷＭ信号を生成する方法を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【図１２】第２実施形態に係る指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。
【図１３】第２実施形態に係る指令値信号の波形を説明するための図である。
【図１４】第３実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【図１５】第３実施形態に係る指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。
【図１６】第３実施形態に係る指令値信号の波形を説明するための図である。
【図１７】第４実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【図１８】第４実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【図１９】第４実施形態に係る指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。
【図２０】第４実施形態に係る指令値信号の波形を説明するための図である。
【図２１】第５実施形態に係る指令値信号生成部の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図２２】第５実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【図２３】第５実施形態に係る指令値信号の波形を説明するための図である。
【図２４】第５実施形態に係る指令値信号の波形を説明するための図である。
【図２５】第５実施形態に係る指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。
【図２６】第５実施形態に係る指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図２７】第５実施形態に係る指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図２８】第５実施形態に係る指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図２９】第５実施形態に係る指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図３０】第５実施形態に係る指令値信号のシミュレーション結果を説明するための図である。
【図３１】一般的な系統連系インバータシステムを説明するためのブロック図である。
【図３２】ＮＶＳ指令値信号の波形を説明するための図である。
【図３３】ＮＶＳ指令値信号とキャリア信号とからＰＷＭ信号を生成する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の第１実施形態を、本発明に係る制御回路を系統連系インバータシステムに用いた場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。
【００４６】
まず、本発明の基本的な考え方について説明する。
【００４７】
図１は、三相平衡状態の三相交流の各相の相電圧信号および線間電圧信号をベクトルで説明するための図である。
【００４８】
Ｕ相の相電圧信号をＶｕ＝Ａ・ｓｉｎ(ωｔ)とすると、Ｖ相の位相はＵ相より２π／３遅れているので、Ｖ相の相電圧信号はＶｖ＝Ａ・ｓｉｎ(ωｔ−２π／３)となる。また、Ｗ相の位相はＵ相より４π／３遅れている（２π／３進んでいる）ので、Ｖｗ＝Ａ・ｓｉｎ(ωｔ+２π／３)となる。また、Ｖ相に対するＵ相の線間電圧信号はＶｕｖ＝Ｖｕ−Ｖｖ＝√（３）・Ａ・ｓｉｎ(ωｔ＋π／６)、Ｗ相に対するＶ相の線間電圧信号はＶｖｗ＝Ｖｖ−Ｖｗ＝√（３）・Ａ・ｓｉｎ(ωｔ−π／２)、Ｕ相に対するＷ相の線間電圧信号はＶｗｕ＝Ｖｗ−Ｖｕ＝√（３）・Ａ・ｓｉｎ(ωｔ−７π／６)となる。
【００４９】
図１は、相電圧信号Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗをベクトルＰｕ，Ｐｖ，Ｐｗで表し、線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，ＶｗｕをベクトルＰｕｖ，Ｐｖｗ，Ｐｗｕで表している。また、中性点Ｎを起点としたベクトルＰｕ，Ｐｖ，Ｐｗの終点を結んだ正三角形Ｔを破線で示し、各頂点をｕ，ｖ，ｗで示している。同図においては、Ｘ軸を位相の基準（θ＝０°）とし、Ｕ相の相電圧信号Ｖｕに対応するベクトルＰｕがＸ軸に一致したときの状態を示している。また、ベクトルＰｖｕ，Ｐｗｖ，Ｐｕｗは、それぞれベクトルＰｕｖ，Ｐｖｗ，Ｐｗｕの向きを逆にしたものである。したがって、ベクトルＰｖｕ，Ｐｗｖ，Ｐｕｗに対応する信号Ｖｖｕ，Ｖｗｖ，Ｖｕｗは、それぞれ線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの位相がπだけずれたものとなり、Ｖｖｕ＝−Ｖｕｖ＝√（３）・Ａ・sin(ωｔ＋７π／６)、Ｖｗｖ＝−Ｖｖｗ＝√（３）・Ａ・sin(ωｔ＋π／２)、Ｖｕｗ＝−Ｖｗｕ＝√（３）・Ａ・ｓｉｎ(ωt−π／６)となる。
【００５０】
図１において、ベクトルＰｕ，Ｐｖ，Ｐｗが相互に２π／３の位相差を保持して中性点Ｎを中心に反時計回りに角速度ωで回転している状態が、三相平衡状態を表している。一般に、中性点Ｎは０［ｖ］の基準電圧に設定されるので、各相電圧信号Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗはベクトルＰｕ，Ｐｖ，ＰｗのＹ軸上への正射影となり、上記のように互いに位相が２π／３だけずれた正弦波信号となる。
【００５１】
図２は、ＮＶＳ制御の考え方を、図１と同様にベクトルで説明するための図である。ＮＶＳ制御は、中性点Ｎを０［ｖ］に固定するのではなく１／３周期毎に遷移させて、１／３周期ずつ各相の電位を負極側の電位（例えば、０［ｖ］）に固定するものである。
【００５２】
図２においては、中性点ＮおよびベクトルＰｕを示しており、同図（ａ）の左の図以外は、ベクトルＰｖ，Ｐｗの記載を省略している。また、中性点Ｎを起点としたベクトルＰｕ，Ｐｖ，Ｐｗの終点を結んだ正三角形Ｔを破線で示し、各頂点をｕ，ｖ，ｗで示している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。
【００５３】
同図（ａ）は、ベクトルＰｕがＸ軸となす角度（以下では、「角度θ」とする。）が−π／６からπ／２まで変化するときの状態を示している。−π／６≦θ≦π／２のとき、Ｖ相の電位が０［ｖ］に固定される。この状態を「モード１」とする。モード１は、正三角形Ｔの頂点ｖが原点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回り（図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。）に２π／３回転することで表される。左の図はθ＝−π／６のとき、中央の図はθ＝π／６のとき、右の図はθ＝π／２のときを示している。θ＝π／２になると、Ｗ相の電位が０［ｖ］に固定される。右の図は、固定される相がＶ相からＷ相に変化することを示しており、正三角形Ｔが頂点ｗを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移していることを示している。
【００５４】
同図（ｂ）は、角度θがπ／２から７π／６まで変化するときの状態を示している。π／２≦θ≦７π／６のとき、Ｗ相の電位が０［ｖ］に固定される。この状態を「モード２」とする。モード２は、正三角形Ｔの頂点ｗが原点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りに２π／３回転することで表される。左の図はθ＝π／２のとき、中央の図はθ＝５π／６のとき、右の図はθ＝７π／６のときを示している。左の図は、図２（ａ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝７π／６になると、Ｕ相の電位が０［ｖ］に固定される。右の図は、固定される相がＷ相からＵ相に変化することを示しており、正三角形Ｔが頂点ｕを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移していることを示している。
【００５５】
同図（ｃ）は、角度θが７π／６から１１π／６（＝−π／６）まで変化するときの状態を示している。７π／６≦θ≦１１π／６のとき、Ｕ相の電位が０［ｖ］に固定される。この状態を「モード３」とする。モード３は、正三角形Ｔの頂点ｕが原点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りに２π／３回転することで表される。左の図はθ＝７π／６のとき、中央の図はθ＝３π／２のとき、右の図はθ＝１１π／６のときを示している。左の図は、図２（ｂ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝１１π／６になると、Ｖ相の電位が０［ｖ］に固定される。右の図は、固定される相がＵ相からＶ相に変化することを示しており、正三角形Ｔが頂点ｖを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移していることを示している。この遷移後の図は、図２（ａ）の左の図と同じである。以後、モード１〜３が繰り返される。
【００５６】
図２に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Ｔの各頂点のＹ座標によって表される。例えば、Ｕ相の相電圧は、頂点ｕのＹ座標によって表される。モード１においては頂点ｖが原点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトル、すなわちベクトルＰｕからベクトルＰｖを減算したベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ａ）参照）。したがって、モード１におけるＮＶＳ制御のＵ相の相電圧信号Ｖｕ’は、Ｖ相に対するＵ相の線間電圧信号Ｖｕｖとなる。
【００５７】
モード２においては頂点ｗが原点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトル、すなわちベクトルＰｕからベクトルＰｗを減算したベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｂ）参照）。したがって、モード２におけるＮＶＳ制御のＵ相の相電圧信号Ｖｕ’は、信号Ｖｕｗ（＝−Ｖｗｕ）となる。モード３においては頂点ｕが原点に固定されるので、Ｕ相の相電圧は「０」となる（同図（ｃ）参照）。したがって、モード３におけるＮＶＳ制御のＵ相の相電圧信号Ｖｕ’は、値が「０」であるゼロ信号となる。
【００５８】
同様に、ＮＶＳ制御のＶ相の相電圧信号Ｖｖ’は、モード１においてはゼロ信号となり、モード２においては線間電圧信号Ｖｖｗとなり、モード３においては信号Ｖｖｕとなる。また、ＮＶＳ制御のＷ相の相電圧信号Ｖｗ’は、モード１においては信号Ｖｗｖとなり、モード２においてはゼロ信号となり、モード３においては線間電圧信号Ｖｗｕとなる。
【００５９】
以上のことから、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’は、各モードに応じて、線間電圧指令値信号Ｘｕｖと信号Ｘｕｗとゼロ信号とを切り替えることで生成する。ＮＶＳ指令値信号Ｘｖ’，Ｘｗ’も同様である。生成されたＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’の波形は、図３２（ｃ）のようになる。
【００６０】
図３２（ｃ）に示すように、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’は、周期の１／３で「０」に固定される。したがって、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’とキャリア信号とを比較することで生成されるＰＷＭ信号は、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’が「０」に固定されている期間でローレベルまたはハイレベルを継続することになる。ＰＷＭ信号が、ローレベルまたはハイレベルのいずれか一方のみの継続となることから、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とで、オン状態になっている時間が異なるという問題が生じる。
【００６１】
この問題を解決するためには、ＰＷＭ信号におけるローレベルの継続時間とハイレベルの継続時間とを同等の長さとすればよい。すなわち、キャリア信号と比較するための指令値信号を、「０」にのみ固定するのではなく、同等の長さの期間で最小値（例えば、「０」）と最大値とに固定するようにすればよい。これを、図２と同様にベクトル図で考えると、正三角形Ｔの各頂点を原点のみに固定するのではなく、原点に固定するのと同じ長さの期間で、Ｘ座標が「０」でＹ座標が所定の値である点に固定するようにすればよい。
【００６２】
図３は、第１実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図であり、正三角形Ｔの各頂点を原点とＸ座標が「０」でＹ座標がＢである点（以下では、「最大点」とする。）とに固定する場合を説明するための図である。
【００６３】
図３においては、図２と同様に、中性点Ｎ、ベクトルＰｕ、および正三角形Ｔを示しており、図３（ａ）の左の図以外は、ベクトルＰｖ，Ｐｗの記載を省略している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。
【００６４】
同図（ａ）は、角度θ（ベクトルＰｕがＸ軸となす角度）が−π／６からπ／６まで変化するときの状態を示している。−π／６≦θ≦π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが最大点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回り（図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。）にπ／３回転する。この状態を「モード１」とする。同図（ａ）は、モード１では、Ｗ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝−π／６のとき、中央の図はθ＝０のとき、右の図はθ＝π／６のときを示している。θ＝π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｖを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｖ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【００６５】
同図（ｂ）は、角度θがπ／６からπ／２（＝３π／６）まで変化するときの状態を示している。π／６≦θ≦π／２のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが原点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード２」とする。同図（ｂ）は、モード２では、Ｖ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝π／６のとき、中央の図はθ＝π／３（＝２π／６）のとき、右の図はθ＝π／２（＝３π／６）のときを示している。左の図は、同図（ａ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝π／２になると、正三角形Ｔが頂点ｕを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｕ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【００６６】
同図（ｃ）は、角度θがπ／２（＝３π／６）から５π／６まで変化するときの状態を示している。π／２≦θ≦５π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが最大点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード３」とする。同図（ｃ）は、モード３では、Ｕ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝π／２（＝３π／６）のとき、中央の図はθ＝２π／３（＝４π／６）のとき、右の図はθ＝５π／６のときを示している。左の図は、同図（ｂ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝５π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｗを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｗ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【００６７】
同図（ｄ）は、角度θが５π／６から７π／６まで変化するときの状態を示している。５π／６≦θ≦７π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが原点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード４」とする。同図（ｄ）は、モード４では、Ｗ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝５π／６のとき、中央の図はθ＝π（＝６π／６）のとき、右の図はθ＝７π／６のときを示している。左の図は、同図（ｃ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝７π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｖを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｖ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【００６８】
同図（ｅ）は、角度θが７π／６から３π／２（＝９π／６）まで変化するときの状態を示している。７π／６≦θ≦３π／２のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが最大点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード５」とする。同図（ｅ）は、モード５では、Ｖ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝７π／６のとき、中央の図はθ＝４π／３（＝８π／６）のとき、右の図はθ＝３π／２（＝９π／６）のときを示している。左の図は、同図（ｄ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝３π／２になると、正三角形Ｔが頂点ｕを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｕ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【００６９】
同図（ｆ）は、角度θが３π／２（＝９π／６）から１１π／６（＝−π／６）まで変化するときの状態を示している。３π／２≦θ≦１１π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが原点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード６」とする。同図（ｆ）は、モード６では、Ｕ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝３π／２（＝９π／６）のとき、中央の図はθ＝５π／３（＝１０π／６）のとき、右の図はθ＝１１π／６のときを示している。左の図は、同図（ｅ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝１１π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｗを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｗ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。この遷移後の図は、同図（ａ）の左の図と同じである。以後、モード１〜６が繰り返される。
【００７０】
図３に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Ｔの各頂点のＹ座標によって表される。例えば、Ｕ相の相電圧は、頂点ｕのＹ座標によって表される。モード１においては頂点ｗが最大点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ａ）参照）。したがって、モード１においては、Ｕ相の相電圧の波形を指令するための指令値信号Ｘｕ１を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）にＢを加算したものとすればよい。モード２においては頂点ｖが原点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｂ）参照）。したがって、モード２においては、指令値信号Ｘｕ１を、線間電圧指令値信号Ｘｕｖとすればよい。モード３においては頂点ｕが最大点に固定されるので、Ｕ相の相電圧はＢとなる（同図（ｃ）参照）。したがって、モード３においては、指令値信号Ｘｕ１を、値がＢである信号とすればよい。モード４においては頂点ｗが原点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｄ）参照）。したがって、モード４においては、指令値信号Ｘｕ１を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）とすればよい。モード５においては頂点ｖが最大点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｅ）参照）。したがって、モード５においては、指令値信号Ｘｕ１を、線間電圧指令値信号ＸｕｖにＢを加算したものとすればよい。モード６においては頂点ｕが原点に固定されるので、Ｕ相の相電圧は「０」となる（同図（ｆ）参照）。したがって、モード６においては、指令値信号Ｘｕ１を、値が「０」であるゼロ信号とすればよい。
【００７１】
同様に、Ｖ相の相電圧の波形を指令するための指令値信号Ｘｖ１を、モード１においては線間電圧指令値信号ＸｖｗにＢを加算したものとし、モード２においてはゼロ信号とし、モード３においては信号ＸｖｕにＢを加算したものとし、モード４においては線間電圧指令値信号Ｘｖｗとし、モード５においては値がＢである信号とし、モード６においては信号Ｘｖｕとすればよい。また、Ｗ相の相電圧の波形を指令するための指令値信号Ｘｗ１を、モード１においては値がＢである信号とし、モード２においては信号Ｘｗｖとし、モード３においては線間電圧指令値信号ＸｗｕにＢを加算したものとし、モード４においてはゼロ信号とし、モード５においては信号ＸｗｖにＢを加算したものとし、モード６においては線間電圧指令値信号Ｘｗｕとすればよい。
【００７２】
図４は、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の波形を説明するための図である。
【００７３】
図４（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕは、図３２（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同一であり、図４（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗは、図３２（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗと同一なので、説明を省略する。図４においても、相電圧指令値信号Ｘｕの位相を基準として記載している。図３などのベクトル図での説明における角度θは、ベクトルＰｕがＸ軸となす角度であり、相電圧指令値信号Ｘｕの位相を示している。したがって、図４に示す位相は、角度θに対応している。
【００７４】
図４（ｃ）に示す波形Ｘｕ１は、Ｕ相の指令値信号Ｘｕ１の波形である。指令値信号Ｘｕ１は、図３で説明したように、モード１〜６に分けて生成される。図４（ｃ）においては、Ｂ＝２のときの各波形を示している。波形Ｘｕ１は、モード１（−π／６≦θ≦π／６）においては波形Ｘｕｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形、モード２（π／６≦θ≦π／２）においては波形Ｘｕｖ、モード３（π／２≦θ≦５π／６）においては「２」に固定された波形、モード４（５π／６≦θ≦７π／６）においてはＸｕｗ、モード５（７π／６≦θ≦３π／２）においては波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形、モード６（３π／２≦θ≦１１π／６）においては「０」に固定された波形となっている。同様に、波形Ｘｖ１は、モード１においては波形Ｘｖｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形、モード２においては「０」に固定された波形、モード３においては波形Ｘｖｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形、モード４においては波形Ｘｖｗ、モード５においては「２」に固定された波形、モード６においてはＸｖｕとなっている。また、波形Ｘｗ１は、モード１においては「２」に固定された波形、モード２においてはＸｗｖ、モード３においては波形Ｘｗｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形、モード４においては「０」に固定された波形、モード５においては波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形、モード６においては波形Ｘｗｕとなっている。
【００７５】
指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１は、周期の１／６で「０」に固定され、周期の１／６で「２」に固定される。したがって、ＰＷＭ信号は、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１が「０」に固定されている期間でローレベル（またはハイレベル）を継続し、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１が「２」に固定されている期間でハイレベル（またはローレベル）を継続することになる。ＰＷＭ信号のローレベル継続時間とハイレベル継続時間とが同等となるので、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とで、オン状態になっている時間が同等となる。
【００７６】
次に、上述した指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成して、これに基づくＰＷＭ信号をインバータ回路に出力する制御回路について説明する。
【００７７】
図５は、本発明に係る制御回路を備える系統連系インバータシステムを説明するためのブロック図である。
【００７８】
図５に示すように、系統連系インバータシステムＡは、直流電源１、インバータ回路２、フィルタ回路３、変圧回路４、および、制御回路５を備えている。直流電源１は、インバータ回路２に接続している。インバータ回路２は三相インバータであり、インバータ回路２、フィルタ回路３、および変圧回路４は、この順で、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の出力電圧の出力ラインにより、直列に接続されている。出力ラインは、図示しない開閉器を介して三相電力系統Ｂ（系統Ｂ）に接続している。インバータ回路２には制御回路５が接続されている。系統連系インバータシステムＡは、開閉器によって系統Ｂに連系し、直流電源１が出力する直流電力をインバータ回路２で交流電力に変換して、系統Ｂに供給する。なお、系統連系インバータシステムＡには各種センサが設けられており、制御回路５は当該センサによる検出値に基づいて制御を行う。しかし、図５においては、各種センサの記載を省略している。また、系統連系インバータシステムＡの構成は、これに限られない。例えば、変圧回路４に代えて、直流電源１とインバータ回路２との間にＤＣ／ＤＣコンバータ回路を設ける、いわゆるトランスレス方式であってもよい。
【００７９】
直流電源１は、直流電力を出力するものであり、例えば太陽電池を備えている。太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換することで、直流電力を生成する。直流電源１は、生成された直流電力を、インバータ回路２に出力する。なお、直流電源１は、太陽電池により直流電力を生成するものに限定されない。例えば、直流電源１は、燃料電池、蓄電池、電気二重層コンデンサやリチウムイオン電池などであってもよい。また、ディーゼルエンジン発電機、マイクロガスタービン発電機や風力タービン発電機などにより生成された交流電力を直流電力に変換して出力する装置であってもよい。
【００８０】
インバータ回路２は、６つのスイッチング素子を備えた三相フルブリッジ形インバータであり、制御回路５から入力されるＰＷＭ信号Ｐに基づいて各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで、直流電源１から入力される直流電圧を交流電圧に変換する。なお、ＰＷＭ信号Ｐは、各スイッチング素子に入力される６つのＰＷＭ信号からなる。
【００８１】
図６は、インバータ回路２の内部構成を説明するための回路図である。
【００８２】
同図に示すように、インバータ回路２は、６個のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６、環流ダイオードＤ１〜Ｄ６、および平滑コンデンサＣを備えている。本実施形態では、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ）を使用している。なお、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６はＩＧＢＴに限定されず、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、逆阻止サイリスタなどであってもよい。また、環流ダイオードＤ１〜Ｄ６および平滑コンデンサＣの種類も限定されない。
【００８３】
スイッチング素子Ｓ１とＳ４とは、スイッチング素子Ｓ１のエミッタ端子とスイッチング素子Ｓ４のコレクタ端子とが接続されて、直列接続されている。スイッチング素子Ｓ１のコレクタ端子は直流電源１の正極側に接続され、スイッチング素子Ｓ４のエミッタ端子は直流電源１の負極側に接続されて、ブリッジ構造を形成している。同様に、スイッチング素子Ｓ２とＳ５とが直列接続されてブリッジ構造を形成し、スイッチング素子Ｓ３とＳ６とが直列接続されてブリッジ構造を形成している。スイッチング素子Ｓ１とＳ４で形成されているブリッジ構造をＵ相アームとし、スイッチング素子Ｓ２とＳ５で形成されているブリッジ構造をＶ相アームとし、スイッチング素子Ｓ３とＳ６で形成されているブリッジ構造をＷ相アームとする。Ｕ相アームのスイッチング素子Ｓ１とＳ４との接続点にはＵ相の出力ラインが接続され、Ｖ相アームのスイッチング素子Ｓ２とＳ５との接続点にはＶ相の出力ラインが接続され、Ｗ相アームのスイッチング素子Ｓ３とＳ６との接続点にはＷ相の出力ラインが接続されている。各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のベース端子には、制御回路５から出力されるＰＷＭ信号Ｐが入力される。
【００８４】
各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、ＰＷＭ信号Ｐに基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替えられる。各アームの両端はそれぞれ直流電源１の正極と負極とに接続されているので、正極側のスイッチング素子がオン状態で負極側のスイッチング素子がオフ状態の場合、当該相の出力ラインの電位は直流電源１の正極側の電位となる。一方、正極側のスイッチング素子がオフ状態で負極側のスイッチング素子がオン状態の場合、当該相の出力ラインの電位は直流電源１の負極側の電位となる。これにより、直流電源１の正極側の電位と負極側の電位とが切り替えられたパルス状の電圧信号が各出力ラインから出力され、出力ライン間の電圧である線間電圧が交流電圧となる。
【００８５】
環流ダイオードＤ１〜Ｄ６は、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のコレクタ端子とエミッタ端子との間に、それぞれ逆並列に接続されている。すなわち、環流ダイオードＤ１〜Ｄ６のアノード端子はそれぞれスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のエミッタ端子に接続され、環流ダイオードＤ１〜Ｄ６のカソード端子はそれぞれスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のコレクタ端子に接続されている。各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６には、スイッチングによる逆起電力が発生する。環流ダイオードＤ１〜Ｄ６は、当該逆起電力による逆方向の高い電圧がスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６に印加されないようにするためのものである。
【００８６】
平滑コンデンサＣは、直流電源１から入力される直流電圧を平滑化するものである。
【００８７】
なお、インバータ回路２の構成は、これに限られない。例えば、インバータ回路２は、３レベルインバータなどのマルチレベルインバータであってもよいし、ソフトスイッチング技術を適用したインバータであってもよい。また、インバータ回路２はフルブリッジ形インバータに限定されず、ハーフブリッジ形インバータであってもよい。
【００８８】
フィルタ回路３は、インバータ回路２より入力される交流電圧から、スイッチングによる高周波成分を除去するものである。フィルタ回路３は、リアクトルとコンデンサとからなるローパスフィルタ（図示しない。）を備えている。フィルタ回路３で高周波成分を除去された交流電圧は、変圧回路４に出力される。なお、フィルタ回路３の構成はこれに限定されず、高周波成分を除去するための周知のフィルタ回路であればよい。変圧回路４は、フィルタ回路３から出力される交流電圧を系統Ｂの系統電圧とほぼ同一のレベルに昇圧または降圧する。
【００８９】
制御回路５は、インバータ回路２のスイッチング素子のスイッチングを制御するＰＷＭ信号Ｐを生成するものである。制御回路５は、図示しない各種センサから検出信号を入力され、インバータ回路２にＰＷＭ信号Ｐを出力する。
【００９０】
制御回路５は、系統連系インバータシステムＡが出力する出力電圧の波形を指令するための指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を各種センサから入力される検出信号に基づいて生成し、当該指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１に基づいてＰＷＭ信号Ｐを生成する。インバータ回路２は、入力されるＰＷＭ信号Ｐに基づいて各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１に対応した電圧信号を出力する。制御回路５は、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の波形を変化させてインバータ回路２の出力電圧信号を変化させることで出力電流を制御している。これにより、制御回路５は、各種フィードバック制御を行っている。なお、制御回路５は、過電流、地絡、短絡、単独運転などを検出してインバータ回路２の運転を停止させる構成や、最大電力追従のための構成なども有しているが、本発明の説明に関係しないので、図５への記載および説明を省略している。
【００９１】
次に、図７〜図１０を参照して、制御回路５の内部構成および指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１およびＰＷＭ信号Ｐの生成方法の詳細な説明を行う。
【００９２】
図７は、制御回路５の内部構成を説明するためのブロック図である。
【００９３】
制御回路５は、フィードバック制御部５１、指令値信号生成部５２、およびＰＷＭ信号生成部５３を備えている。
【００９４】
フィードバック制御部５１は、各種センサより入力される検出信号と予め設定されている目標値との偏差に基づいてフィードバック制御を行い、系統連系インバータシステムＡの出力相電圧の波形を指令するために生成した相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗを指令値信号生成部５２に出力するものである。フィードバック制御部５１で行われるフィードバック制御の詳細については記載を省略している。フィードバック制御部５１が行うフィードバック制御は、系統連系インバータシステムＡが出力する出力電流や出力電圧、出力有効電力、出力無効電力を制御するものであってもよいし、直流電源１から出力される直流電圧を制御するものであってもよい。
【００９５】
指令値信号生成部５２は、フィードバック制御部５１から入力される相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗに基づいて、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成してＰＷＭ信号生成部５３に出力する。指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１は、系統連系インバータシステムＡが出力する相電圧の波形を実際に指令するための信号である。指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の波形は、図４（ｃ）に示す波形Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１のように特殊な形状の波形となる。すなわち、指令値信号生成部５２は、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗを指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１に変換するものである。
【００９６】
指令値信号生成部５２は、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗから線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕを生成する。すなわち、相電圧指令値信号ＸｕとＸｖとの差分によって線間電圧指令値信号Ｘｕｖを生成し、相電圧指令値信号ＸｖとＸｗとの差分によって線間電圧指令値信号Ｘｖｗを生成し、相電圧指令値信号ＸｗとＸｕとの差分によって線間電圧指令値信号Ｘｗｕを生成する。線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕは、系統連系インバータシステムＡが出力する線間電圧の波形を指令するための信号である。
【００９７】
また、指令値信号生成部５２は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕの極性を反転させた信号Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗを生成する。なお、極性を反転させるのではなく、相電圧指令値信号ＸｖとＸｕとの差分によって信号Ｘｖｕを生成し、相電圧指令値信号ＸｗとＸｖとの差分によって信号Ｘｗｖを生成し、相電圧指令値信号ＸｕとＸｗとの差分によって信号Ｘｕｗを生成するようにしてもよい。
【００９８】
指令値信号生成部５２は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕ、信号Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗ、値が「０」であるゼロ信号、および、値が「２」である信号を用いて、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成する。本実施形態では、正規化のために相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗの振幅を「１」としているので、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕの振幅は√（３）となる（図４（ａ）参照）。指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の上限値は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕの振幅以上の値にする必要がある。したがって、本実施形態では、当該上限値を「２」にするために、値が「２」である信号を用いている。なお、当該上限値は線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕの振幅以上の値であればよいので、設定する変調度に応じて、√（３）以上の所定の値が上限値として設定される。後述するキャリア信号の振幅は、上限値に応じて設定される。
【００９９】
図８は、指令値信号生成部５２で行われる、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕから指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成する処理（以下では、「指令値信号生成処理」とする。）について説明するためのフローチャートである。指令値信号生成処理は、所定のタイミングで実行される。
【０１００】
まず、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗおよび線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕが取得される（Ｓ１）。次に、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ２）。Ｘｕｖの絶対値の方が大きい場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、Ｘｕｖの絶対値がＸｗｕの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ３）。Ｘｕｖの絶対値の方が大きい場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、すなわち、Ｘｕｖの絶対値が最大の場合、ステップＳ５に進む。一方、Ｘｕｖの絶対値がＸｗｕの絶対値以下の場合（Ｓ３：ＮＯ）、すなわち、Ｘｗｕの絶対値が最大の場合、ステップＳ６に進む。ステップＳ２において、Ｘｕｖの絶対値がＸｖｗの絶対値以下の場合（Ｓ２：ＮＯ）、Ｘｖｗの絶対値がＸｗｕの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ４）。Ｘｖｗの絶対値の方が大きい場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、すなわち、Ｘｖｗの絶対値が最大の場合、ステップＳ７に進む。一方、Ｘｖｗの絶対値がＸｗｕの絶対値以下の場合（Ｓ４：ＮＯ）、すなわち、Ｘｗｕの絶対値が最大の場合、ステップＳ６に進む。ステップＳ２〜Ｓ４では、Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕのうち絶対値が最大のものを判定している。
【０１０１】
Ｘｕｖの絶対値が最大と判定されてステップＳ５に進んだ場合、Ｘｕが正の値であるか否かが判別される（Ｓ５）。Ｘｕが正の値である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、指令値信号Ｘｕ１はＸｕｖとされ、指令値信号Ｘｖ１は「０」とされ、指令値信号Ｘｗ１はＸｖｗのマイナス値とされる（Ｓ８）。一方、Ｘｕが「０」以下の場合（Ｓ５：ＮＯ）、Ｘｕ１は「２」にＸｕｖを加算した値とされ、Ｘｖ１は「２」とされ、Ｘｗ１は「２」からＸｖｗを減算した値とされる（Ｓ９）。
【０１０２】
Ｘｗｕの絶対値が最大と判定されてステップＳ６に進んだ場合、Ｘｗが正の値であるか否かが判別される（Ｓ６）。Ｘｗが正の値である場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、Ｘｕ１は「０」とされ、Ｘｖ１はＸｕｖのマイナス値とされ、Ｘｗ１はＸｗｕとされる（Ｓ１０）。一方、Ｘｗが「０」以下の場合（Ｓ６：ＮＯ）、Ｘｕ１は「２」とされ、Ｘｖ１は「２」からＸｕｖを減算した値とされ、Ｘｗ１は「２」にＸｗｕを加算した値とされる（Ｓ１１）。
【０１０３】
Ｘｖｗの絶対値が最大と判定されてステップＳ７に進んだ場合、Ｘｖが正の値であるか否かが判別される（Ｓ７）。Ｘｖが正の値である場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、Ｘｕ１はＸｗｕのマイナス値とされ、Ｘｖ１はＸｖｗとされ、Ｘｗ１は「０」とされる（Ｓ１２）。一方、Ｘｖが「０」以下の場合（Ｓ７：ＮＯ）、Ｘｕ１は「２」からＸｗｕを減算した値とされ、Ｘｖ１は「２」にＸｖｗを加算した値とされ、Ｘｗ１は「２」とされる（Ｓ１３）。
【０１０４】
つまり、指令値信号生成処理では、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕのうち絶対値が最大のものを判定し、絶対値が最大のものに対応する相電圧指令値信号の正負を判定し、その判定結果に応じて指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を決定している。すなわち、図３に示すベクトル図のいずれのモードの状態かを判定して、判定されたモードのベクトル図に対応するように各相の指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を決定している。
【０１０５】
図３（ａ）に示すモード１の状態の場合、正三角形Ｔの頂点ｖと頂点ｗとを結ぶ辺ｖｗのＹ軸上への正射影の長さが、他の辺ｗｕ，ｕｖのＹ軸上への正射影の長さ以上になる。つまり、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが、ベクトルＰｗｕ，ＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さ以上になる（各ベクトルは図示していない。）。これは、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が線間電圧指令値信号Ｘｗｕ，Ｘｕｖの絶対値以上であることを示している。また、モード１の状態の場合、ベクトルＰｖのＹ座標は負の値となる。これは、相電圧指令値信号Ｘｖが負の値であることを示している。すなわち、モード１の状態では、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｖが負の値となる。
【０１０６】
また、モード１の状態の場合、正三角形Ｔの頂点ｕのＹ座標は、Ｂ（図８においては、Ｂ＝「２」の場合について説明しているので、以下では、「２」とする。）にベクトルＰｕｗのＹ座標を加算した値（すなわち、「２」からベクトルＰｗｕのＹ座標を減算した値）となる。これは、相電圧指令値信号Ｘｕ１が、「２」から線間電圧指令値信号Ｘｗｕを減算したものになることを示している。また、正三角形Ｔの頂点ｖのＹ座標は、「２」にベクトルＰｖｗのＹ座標を加算した値となる。これは、相電圧指令値信号Ｘｖ１が、「２」に線間電圧指令値信号Ｘｖｗを加算したものになることを示している。また、正三角形Ｔの頂点ｗは最大点に固定されているので、頂点ｗのＹ座標は、「２」に固定される。これは、相電圧指令値信号Ｘｗ１が、「２」になることを示している。
【０１０７】
したがって、図８に示すフローチャートにおいて、Ｘｖｗの絶対値が最大でＸｖが負の値である場合（Ｓ７：ＮＯ）がモード１の状態であり、このとき、Ｘｕ１を「２」からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ１を「２」にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ１を「２」としている（Ｓ１３）。
【０１０８】
同様に、図３（ｂ）に示すモード２の状態の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｕが正の値となる（図８において、Ｓ５：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｕｖのＹ座標の値、「０」、ベクトルＰｖｗのＹ座標のマイナス値となる。したがって、Ｘｕ１をＸｕｖとし、Ｘｖ１を「０」とし、Ｘｗ１をＸｖｗのマイナス値としている（図８におけるＳ８）。
【０１０９】
図３（ｃ）に示すモード３の状態の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｗが負の値となる（図８において、Ｓ６：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」、「２」からベクトルＰｕｖのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｗｕのＹ座標を加算した値となる。したがって、Ｘｕ１を「２」とし、Ｘｖ１を「２」からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ１を「２」にＸｗｕを加算した値としている（図８におけるＳ１１）。
【０１１０】
図３（ｄ）に示すモード４の状態の場合、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｖが正の値となる（図８において、Ｓ７：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｗｕのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｖｗのＹ座標の値、「０」となる。したがって、Ｘｕ１をＸｗｕのマイナス値とし、Ｘｖ１をＸｖｗとし、Ｘｗ１を「０」としている（図８におけるＳ１２）。
【０１１１】
図３（ｅ）に示すモード５の状態の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｕが負の値となる（図８において、Ｓ５：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」にベクトルＰｕｖのＹ座標を加算した値、「２」、「２」からベクトルＰｖｗのＹ座標を減算した値となる。したがって、Ｘｕ１を「２」にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ１を「２」とし、Ｘｗ１を「２」からＸｖｗを減算した値としている（図８におけるＳ９）。
【０１１２】
図３（ｆ）に示すモード６の状態の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｗが正の値となる（図８において、Ｓ６：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「０」、ベクトルＰｕｖのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｗｕのＹ座標の値となる。したがって、Ｘｕ１を「０」とし、Ｘｖ１をＸｕｖのマイナス値とし、Ｘｗ１をＸｗｕとしている（図８におけるＳ１０）。
【０１１３】
指令値信号生成処理により生成された、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の波形は、図４（ｃ）に示す波形Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１のようになる。すなわち、モード１においては、図８のフローチャートにおいてステップＳ１３に進むので、波形Ｘｕ１は波形Ｘｕｗ（図４（ｂ）参照）を「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ１は波形Ｘｖｗ（図４（ａ）参照）を「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ１は「２」に固定された波形となる。また、モード２においては、図８のフローチャートにおいてステップＳ８に進むので、波形Ｘｕ１は波形Ｘｕｖとなり、波形Ｘｖ１は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｗ１は波形Ｘｗｖとなる。モード３においては、図８のフローチャートにおいてステップＳ１１に進むので、波形Ｘｕ１は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｖ１は波形Ｘｖｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ１は波形Ｘｗｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード４においては、図８のフローチャートにおいてステップＳ１２に進むので、波形Ｘｕ１は波形Ｘｕｗとなり、波形Ｘｖ１は波形Ｘｖｗとなり、波形Ｘｗ１は「０」に固定された波形となる。モード５においては、図８のフローチャートにおいてステップＳ９に進むので、波形Ｘｕ１は波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ１は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｗ１は波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード６においては、図８のフローチャートにおいてステップＳ１０に進むので、波形Ｘｕ１は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｖ１は波形Ｘｖｕとなり、波形Ｘｗ１は波形Ｘｗｕとなる。
【０１１４】
なお、図８に示すフローチャートは、指令値信号生成処理の一例であって、これに限られない。例えば、各線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕが各相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗの差分によって算出されることを利用して、ステップＳ８〜Ｓ１３における指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗを用いて算出するようにしてもよい。例えば、ステップＳ８の場合、Ｘｕ１＝Ｘｕ−Ｘｖ、Ｘｖ１＝０、Ｘｗ１＝Ｘｗ−Ｘｖとし、ステップＳ９の場合、Ｘｕ１＝２＋Ｘｕ−Ｘｖ、Ｘｖ１＝２、Ｘｗ１＝２＋Ｘｗ−Ｘｖとしてもよい。
【０１１５】
また、Ｕ相の相電圧指令値信号Ｘｕの位相に応じて指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成するようにしてもよい。
【０１１６】
図９は、他の指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。当該指令値信号生成処理では、相電圧指令値信号Ｘｕの位相に応じて指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成する。
【０１１７】
まず、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕおよび相電圧指令値信号Ｘｕの位相θが取得される（Ｓ２１）。位相θは、−π／６≦θ＜１１π／６となるように調整される。次に、位相θが−π／６以上でありπ／６未満であるか否かが判別される（Ｓ２２）。位相θがこれに該当する場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、Ｘｕ１は「２」からＸｗｕを減算した値とされ、Ｘｖ１は「２」にＸｖｗを加算した値とされ、Ｘｗ１は「２」とされる（Ｓ２３）。つまり、−π／６≦θ＜π／６の場合、図３に示すベクトル図のモード１の状態であると判定され、モード１のベクトル図に対応するように各相の指令値信号が決定される。
【０１１８】
位相θがステップＳ２２の範囲に該当しない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、位相θがπ／６以上でありπ／２未満であるか否かが判別される（Ｓ２４）。位相θがこれに該当する場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、Ｘｕ１はＸｕｖとされ、Ｘｖ１は「０」とされ、Ｘｗ１はＸｖｗのマイナス値とされる（Ｓ２５）。つまり、π／６≦θ＜π／２の場合、図３に示すベクトル図のモード２の状態であると判定され、モード２のベクトル図に対応するように各相の指令値信号が決定される。
【０１１９】
位相θがステップＳ２４の範囲に該当しない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、位相θがπ／２以上であり５π／６未満であるか否かが判別される（Ｓ２６）。位相θがこれに該当する場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、Ｘｕ１は「２」とされ、Ｘｖ１は「２」からＸｕｖを減算した値とされ、Ｘｗ１は「２」にＸｗｕを加算した値とされる（Ｓ２７）。つまり、π／２≦θ＜５π／６の場合、図３に示すベクトル図のモード３の状態であると判定され、モード３のベクトル図に対応するように各相の指令値信号が決定される。
【０１２０】
位相θがステップＳ２６の範囲に該当しない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、位相θが５π／６以上であり７π／６未満であるか否かが判別される（Ｓ２８）。位相θがこれに該当する場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、Ｘｕ１はＸｗｕのマイナス値とされ、Ｘｖ１はＸｖｗとされ、Ｘｗ１は「０」とされる（Ｓ２９）。つまり、５π／６≦θ＜７π／６の場合、図３に示すベクトル図のモード４の状態であると判定され、モード４のベクトル図に対応するように各相の指令値信号が決定される。
【０１２１】
位相θがステップＳ２８の範囲に該当しない場合（Ｓ２８：ＮＯ）、位相θが７π／６以上であり３π／２未満であるか否かが判別される（Ｓ３０）。位相θがこれに該当する場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、Ｘｕ１は「２」にＸｕｖを加算した値とされ、Ｘｖ１は「２」とされ、Ｘｗ１は「２」からＸｖｗを減算した値とされる（Ｓ３１）。つまり、７π／６≦θ＜３π／２の場合、図３に示すベクトル図のモード５の状態であると判定され、モード５のベクトル図に対応するように各相の指令値信号が決定される。
【０１２２】
位相θがステップＳ３０の範囲に該当しない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、すなわち、位相θが７π／６以上であり１１π／６未満である場合、Ｘｕ１は「０」とされ、Ｘｖ１はＸｕｖのマイナス値とされ、Ｘｗ１はＸｗｕとされる（Ｓ３２）。つまり、７π／６≦θ＜１１π／６の場合、図３に示すベクトル図のモード６の状態であると判定され、モード６のベクトル図に対応するように各相の指令値信号が決定される。
【０１２３】
なお、指令値信号生成部５２は、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１をそれぞれ個別に生成するものに限定されない。指令値信号生成部５２は、例えば、指令値信号Ｘｕ１だけを生成し、指令値信号Ｘｕ１の位相を２π／３遅らせた信号を指令値信号Ｘｖ１とし、指令値信号Ｘｕ１の位相を４π／３遅らせた信号を指令値信号Ｘｗ１として出力するものであってもよい。
【０１２４】
図７に戻って、ＰＷＭ信号生成部５３は、その内部で生成される所定の周波数（例えば、４ｋＨｚ）のキャリア信号（例えば、三角波信号）と、指令値信号生成部５２から入力される指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１とに基づいてＰＷＭ信号Ｐを生成し、インバータ回路２に出力するものである。ＰＷＭ信号生成部５３は、下限値を指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の下限値（すなわち「０」）とし、上限値を指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の上限値（すなわち「２」）として、この間で変化する三角波信号をキャリア信号として生成する。なお、本実施形態では、キャリア信号の上限値および下限値を指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の上限値および下限値にそれぞれ一致させているが、これに限られない。例えば、キャリア信号の振幅が指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の振幅より小さくなるようにしてもよい。ただし、この場合は過変調となって変調の精度が悪くなるので、上限値および下限値をそれぞれ一致させるのが望ましい。
【０１２５】
ＰＷＭ信号生成部５３は、指令値信号Ｘｕ１がキャリア信号以上となる期間にハイレベルとなり、指令値信号Ｘｕ１がキャリア信号より小さい期間にローレベルとなるパルス信号をインバータ回路２のスイッチング素子Ｓ１（図６参照）に入力するＰＷＭ信号Ｐ１として生成する。なお、ＰＷＭ信号Ｐ１の生成時に、パルス幅が所定より小さいパルスは除去される。したがって、指令値信号Ｘｕ１が「０」に固定されている期間においてキャリア信号が「０」となっても、瞬間的にハイレベルになるのではなく、ローレベルが継続される。また、ＰＷＭ信号生成部５３は、同様に、指令値信号Ｘｖ１とキャリア信号との比較により、スイッチング素子Ｓ２に入力するＰＷＭ信号Ｐ２を生成し、指令値信号Ｘｗ１とキャリア信号との比較により、スイッチング素子Ｓ３に入力するＰＷＭ信号Ｐ３を生成する。また、ＰＷＭ信号生成部５３は、ＰＷＭ信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の極性を反転させて、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６にそれぞれ入力するＰＷＭ信号Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を生成する。生成されたＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ６は、それぞれインバータ回路２のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のベース端子に入力される。
【０１２６】
図１０は、指令値信号Ｘｕ１とキャリア信号とからＰＷＭ信号Ｐ１，Ｐ４を生成する方法を説明するための図である。同図においては、指令値信号Ｘｕ１を波形Ｘ、キャリア信号を波形Ｃ、ＰＷＭ信号Ｐ１，Ｐ４を波形Ｐ１，Ｐ４で示している。図１０において、波形Ｘが波形Ｃ以上となる期間に波形Ｐ１がハイレベルとなっており、波形Ｘが波形Ｃより小さい期間に波形Ｐ１がローレベルとなっている。また、波形Ｐ４は、波形Ｐ１の極性を反転した波形となっている。
【０１２７】
なお、ＰＷＭ信号生成部５３の構成は、上述したものに限定されない。指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１からＰＷＭ信号Ｐを生成することができるものであれば、他の方法を用いてもよい。例えば、キャリア信号を三角波信号の代わりにのこぎり波信号としてもよい。また、キャリア信号との比較による方法以外の方法を用いるものであってもよい。また、ＰＷＭホールド法を用いて線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕからパルス幅（以下では、「線間電圧に対するパルス幅」とする。）を算出し、所定のアルゴリズムによって線間電圧に対するパルス幅を相電圧に対するパルス幅に変換し、相電圧に対するパルス幅に基づいてＰＷＭ信号Ｐを生成するようにしてもよい（特開２０１０−６８６３０号公報参照）。
【０１２８】
なお、制御回路５は、アナログ回路として実現してもよいし、デジタル回路として実現してもよい。また、各部が行う処理をプログラムで設計し、当該プログラムを実行させることでコンピュータを制御回路５として機能させてもよい。また、当該プログラムを記録媒体に記録しておき、コンピュータに読み取らせるようにしてもよい。
【０１２９】
本実施形態において、制御回路５の指令値信号生成部５２は図４（ｃ）に示す波形となる指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を出力し、ＰＷＭ信号生成部５３は指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１に基づいてＰＷＭ信号Ｐを生成してインバータ回路２に出力する。インバータ回路２は、ＰＷＭ信号Ｐに基づいて、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のスイッチングを行う。これにより、直流電源１が出力する直流電力は、交流電力に変換されて出力される。
【０１３０】
系統連系インバータシステムＡが出力する相電圧信号Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１の波形は図４（ｃ）に示す指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の波形と同じになる。図４から明らかなように、指令値信号Ｘｕ１とＸｖ１との差分信号は線間電圧指令値信号Ｘｕｖに一致する。例えば、モード１においてＸｕ１＝２−Ｘｗｕ、Ｘｖ１＝２＋Ｘｖｗであり、Ｘｗｕ＝√（３）・ｓｉｎ(ωｔ−７π／６)、Ｘｖｗ＝√（３）・ｓｉｎ(ωｔ−π／２)であることから、その差分はＸｕ１−Ｘｖ１＝２−Ｘｗｕ−２−Ｘｖｗ＝−√（３）・ｓｉｎ(ωｔ−７π／６)−√（３）・ｓｉｎ(ωｔ−π／２)＝√（３）・ｓｉｎ(ωｔ−π／６)＝Ｘｕｖとなる。すなわち、指令値信号Ｘｕ１とＸｖ１との差分信号が線間電圧指令値信号Ｘｕｖに一致することが、計算によっても確認できる。モード２〜６においても同様に、Ｘｕ１−Ｘｖ１＝Ｘｕｖとなることが確認できる。同様に、指令値信号Ｘｖ１とＸｗ１との差分信号は線間電圧指令値信号Ｘｖｗに一致し、指令値信号Ｘｗ１とＸｕ１との差分信号は線間電圧指令値信号Ｘｗｕに一致する。したがって、相電圧信号Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１の差分信号である線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの波形は、図４（ａ）に示す線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕの波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同じになる。すなわち、線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕは三相平衡した正弦波信号となるので、系統Ｂの系統電圧と同期することができる。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する交流電力を系統Ｂに供給することができる。
【０１３１】
図１０の波形Ｐ１が示すように、ＰＷＭ信号Ｐ１は、指令値信号Ｘｕ１（波形Ｘ）が「０」に固定されている期間でローレベルを継続し、「２」に固定されている期間でハイレベルを継続する。これらの期間で、スイッチング素子Ｓ１は、スイッチングを停止する。したがって、スイッチング素子のスイッチングの回数が削減されるので、スイッチングロスを低減することができる。また、ＰＷＭ信号Ｐ１がハイレベルを継続している時間とローレベルを継続している時間とが同等となる。また、ＰＷＭ信号Ｐ４はＰＷＭ信号Ｐ１の極性を反転させたものである。したがって、ＰＷＭ信号Ｐ１がハイレベルを継続している時間とＰＷＭ信号Ｐ４がハイレベルを継続している時間とが同等となる。これにより、スイッチング素子Ｓ１がオン状態になっている時間とスイッチング素子Ｓ４がオン状態になっている時間とは同等となる。したがって、スイッチング素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ４の劣化は同様に進行し、両者の寿命は同等となる。また、両者の発熱量も同等となるので、冷却部材の設計は容易になる。
【０１３２】
本実施形態の制御回路５は、フィードバック制御部５１およびＰＷＭ信号生成部５３が従来の制御回路５００（図３１参照）のものと共通する。したがって、従来の制御回路５００において指令値信号生成部５２を追加するだけで実現することができる。
【０１３３】
上記実施形態においては、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の下限値が「０」で上限値が「２」の場合について説明したが、これに限られない。例えば、下限値が「−１」で上限値が「１」となるように、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成するようにしてもよい。この場合、ＰＷＭ信号生成部５３で用いられるキャリア信号の下限値および上限値も、指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の下限値および上限値に応じたものを設定する必要がある。
【０１３４】
上記実施形態においては、直流電源１の負極が接地されて負極の電位が「０」である場合について説明したが、これに限られない。例えば、直流電源１の正極が接地されて正極の電位が「０」である場合や、正極の電位が正の電位で負極の電位が負の電位である場合などでも、本発明を適用することができる。
【０１３５】
上記実施形態においては、図４（ｃ）に示す波形Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１となる指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１を生成してインバータ回路２の制御を行っているが、これに限られない。他の波形の指令値信号を生成してインバータ回路２の制御を行うようにしてもよい。他の波形の指令値信号を生成する制御方法を第２ないし第４実施形態として、以下に説明する。第２実施形態に係る指令値信号をＸｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２とし、第３実施形態に係る指令値信号をＸｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３とし、第４実施形態に係る指令値信号をＸｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４とする。第２ないし第４実施形態は、指令値信号生成部５２で行われる指令値信号生成処理のみが、第１実施形態とは異なる。その他の構成は第１実施形態と共通するので、説明を省略する。
【０１３６】
図１１は、第２実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【０１３７】
図１１に示す第２実施形態の制御の考え方は、図３に示す第１実施形態の制御の考え方と同様に、正三角形Ｔの各頂点を原点と最大点（Ｘ座標が「０」でＹ座標がＢである点）とに固定するものである。しかし、第２実施形態と第１実施形態とでは、固定する頂点が異なる。図１１においては、図３と同様に、中性点Ｎ、ベクトルＰｕ、および正三角形Ｔを示しており、図１１（ａ）の左の図以外は、ベクトルＰｖ，Ｐｗの記載を省略している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。
【０１３８】
同図（ａ）は、角度θ（ベクトルＰｕがＸ軸となす角度）が−π／６からπ／６まで変化するときの状態を示している。−π／６≦θ≦π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが原点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回り（図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。）にπ／３回転する。この状態を「モード１」とする。同図（ａ）は、モード１では、Ｖ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝−π／６のとき、中央の図はθ＝０のとき、右の図はθ＝π／６のときを示している。θ＝π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｕを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｕ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０１３９】
同図（ｂ）は、角度θがπ／６からπ／２（＝３π／６）まで変化するときの状態を示している。π／６≦θ≦π／２のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが最大点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード２」とする。同図（ｂ）は、モード２では、Ｕ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝π／６のとき、中央の図はθ＝π／３（＝２π／６）のとき、右の図はθ＝π／２（＝３π／６）のときを示している。左の図は、同図（ａ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝π／２になると、正三角形Ｔが頂点ｗを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｗ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【０１４０】
同図（ｃ）は、角度θがπ／２（＝３π／６）から５π／６まで変化するときの状態を示している。π／２≦θ≦５π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが原点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード３」とする。同図（ｃ）は、モード３では、Ｗ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝π／２（＝３π／６）のとき、中央の図はθ＝２π／３（＝４π／６）のとき、右の図はθ＝５π／６のときを示している。左の図は、同図（ｂ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝５π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｖを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｖ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０１４１】
同図（ｄ）は、角度θが５π／６から７π／６まで変化するときの状態を示している。５π／６≦θ≦７π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが最大点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード４」とする。同図（ｄ）は、モード４では、Ｖ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝５π／６のとき、中央の図はθ＝π（＝６π／６）のとき、右の図はθ＝７π／６のときを示している。左の図は、同図（ｃ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝７π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｕを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｕ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【０１４２】
同図（ｅ）は、角度θが７π／６から３π／２（＝９π／６）まで変化するときの状態を示している。７π／６≦θ≦３π／２のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが原点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード５」とする。同図（ｅ）は、モード５では、Ｕ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝７π／６のとき、中央の図はθ＝４π／３（＝８π／６）のとき、右の図はθ＝３π／２（＝９π／６）のときを示している。左の図は、同図（ｄ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝３π／２になると、正三角形Ｔが頂点ｗを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｗ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０１４３】
同図（ｆ）は、角度θが３π／２（＝９π／６）から１１π／６（＝−π／６）まで変化するときの状態を示している。３π／２≦θ≦１１π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが最大点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード６」とする。同図（ｆ）は、モード６では、Ｗ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝３π／２（＝９π／６）のとき、中央の図はθ＝５π／３（＝１０π／６）のとき、右の図はθ＝１１π／６のときを示している。左の図は、同図（ｅ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝１１π／６になると、正三角形Ｔが頂点ｖを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｖ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。この遷移後の図は、同図（ａ）の左の図と同じである。以後、モード１〜６が繰り返される。
【０１４４】
図１１に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Ｔの各頂点のＹ座標によって表される。モード１においては頂点ｖが原点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ａ）参照）。したがって、モード１においては、指令値信号Ｘｕ２を、線間電圧指令値信号Ｘｕｖとすればよい。モード２においては頂点ｕが最大点に固定されるので、Ｕ相の相電圧はＢとなる（同図（ｂ）参照）。したがって、モード２においては、指令値信号Ｘｕ２を、値がＢである信号とすればよい。モード３においては頂点ｗが原点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｃ）参照）。したがって、モード３においては、指令値信号Ｘｕ２を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）とすればよい。モード４においては頂点ｖが最大点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｄ）参照）。したがって、モード４においては、指令値信号Ｘｕ２を、信号ＸｕｖにＢを加算したものとすればよい。モード５においては頂点ｕが原点に固定されるので、Ｕ相の相電圧は「０」となる（同図（ｅ）参照）。したがって、モード５においては、指令値信号Ｘｕ２を、値が「０」であるゼロ信号とすればよい。モード６においては頂点ｗが最大点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｆ）参照）。したがって、モード６においては、指令値信号Ｘｕ２を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）にＢを加算したものとすればよい。
【０１４５】
同様に、Ｖ相の指令値信号Ｘｖ２を、モード１においてはゼロ信号とし、モード２においては信号ＸｖｕにＢを加算したものとし、モード３においては線間電圧指令値信号Ｘｖｗとし、モード４においては値がＢである信号とし、モード５においては信号Ｘｖｕとし、モード６においては線間電圧指令値信号ＸｖｗにＢを加算したものとすればよい。また、Ｗ相の指令値信号Ｘｗ２を、モード１においては信号Ｘｗｖとし、モード２においては線間電圧指令値信号ＸｗｕにＢを加算したものとし、モード３においてはゼロ信号とし、モード４においては信号ＸｗｖにＢを加算したものとし、モード５においては線間電圧指令値信号Ｘｗｕとし、モード６においては値がＢである信号とすればよい。
【０１４６】
図１２は、第２実施形態に係る指令値信号生成部５２で行われる指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。指令値信号生成処理は、所定のタイミングで実行される。
【０１４７】
同図に示すフローチャートにおいて、ステップＳ４１〜４７は、第１実施形態に係る指令値信号生成処理のフローチャート（図８参照）のステップＳ１〜Ｓ７と同一である。したがって、ステップＳ４１〜４７の詳細な説明を省略する。ステップＳ４１〜４７は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕのうち絶対値が最大のものを判定し、絶対値が最大のものに対応する相電圧指令値信号の正負を判定している。そして、ステップＳ４８〜Ｓ５３では、判定結果に応じて指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２を決定している。すなわち、図１１に示すベクトル図のいずれのモードの状態かを判定して、判定されたモードのベクトル図に対応するように各相の指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２を決定している。
【０１４８】
Ｘｕｖの絶対値が最大であり、Ｘｕが正の値であると判定された場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）は、指令値信号Ｘｕ２は「２」とされ、指令値信号Ｘｖ２は「２」からＸｕｖを減算した値とされ、指令値信号Ｘｗ２は「２」にＸｗｕを加算した値とされる（Ｓ４８）。Ｘｕｖの絶対値が最大であり、Ｘｕが負の値であると判定された場合（Ｓ４５：ＮＯ）は、指令値信号Ｘｕ２は「０」とされ、指令値信号Ｘｖ２はＸｕｖのマイナス値とされ、指令値信号Ｘｗ２はＸｗｕとされる（Ｓ４９）。Ｘｗｕの絶対値が最大であり、Ｘｗが正の値であると判定された場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）は、指令値信号Ｘｕ２は「２」からＸｗｕを減算した値とされ、指令値信号Ｘｖ２は「２」にＸｖｗを加算した値とされ、指令値信号Ｘｗ２は「２」とされる（Ｓ５０）。Ｘｗｕの絶対値が最大であり、Ｘｗが負の値であると判定された場合（Ｓ４６：ＮＯ）は、指令値信号Ｘｕ２はＸｗｕのマイナス値とされ、指令値信号Ｘｖ２はＸｖｗとされ、指令値信号Ｘｗ２は「０」とされる（Ｓ５１）。Ｘｖｗの絶対値が最大であり、Ｘｖが正の値であると判定された場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）は、指令値信号Ｘｕ２は「２」にＸｕｖを加算した値とされ、指令値信号Ｘｖ２は「２」とされ、指令値信号Ｘｗ２は「２」からＸｖｗを減算した値とされる（Ｓ５２）。Ｘｖｗの絶対値が最大であり、Ｘｖが負の値であると判定された場合（Ｓ４７：ＮＯ）は、指令値信号Ｘｕ２はＸｕｖとされ、指令値信号Ｘｖ２は「０」とされ、指令値信号Ｘｗ２はＸｖｗのマイナス値とされる（Ｓ５３）。
【０１４９】
図１１（ａ）に示すモード１の状態の場合、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｖが負の値となる（図１２において、Ｓ４７：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｕｖのＹ座標の値、「０」、ベクトルＰｖｗのＹ座標のマイナス値となる。したがって、Ｘｕ２をＸｕｖとし、Ｘｖ２を「０」とし、Ｘｗ２をＸｖｗのマイナス値としている（図１２におけるＳ５３）。
【０１５０】
図１１（ｂ）に示すモード２の状態の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｕが正の値となる（図１２において、Ｓ４５：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、Ｂ（なお、図１２においては、Ｂ＝「２」の場合について説明しているので、以下では、「２」とする。）、「２」にベクトルＰｖｕのＹ座標を加算した値（すなわち、「２」からベクトルＰｕｖのＹ座標を減算した値）、「２」にベクトルＰｗｕのＹ座標を加算した値となる。したがって、Ｘｕ２を「２」とし、Ｘｖ２を「２」からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ２を「２」にＸｗｕを加算した値としている（図１２におけるＳ４８）。
【０１５１】
図１１（ｃ）に示すモード３の状態の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｗが負の値となる（図１２において、Ｓ４６：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｗｕのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｖｗのＹ座標の値、「０」となる。したがって、Ｘｕ２をＸｗｕのマイナス値とし、Ｘｖ２をＸｖｗとし、Ｘｗ２を「０」としている（図１２におけるＳ５１）。
【０１５２】
図１１（ｄ）に示すモード４の状態の場合、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｖが正の値となる（図１２において、Ｓ４７：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」にベクトルＰｕｖのＹ座標を加算した値、「２」、「２」からベクトルＰｖｗのＹ座標を減算した値となる。したがって、Ｘｕ２を「２」にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ２を「２」とし、Ｘｗ２を「２」からＸｖｗを減算した値としている（図１２におけるＳ５２）。
【０１５３】
図１１（ｅ）に示すモード５の状態の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｕが負の値となる（図１２において、Ｓ４５：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「０」、ベクトルＰｕｖのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｗｕのＹ座標の値となる。したがって、Ｘｕ２を「０」とし、Ｘｖ２をＸｕｖのマイナス値とし、Ｘｗ２をＸｗｕとしている（図１２におけるＳ４９）。
【０１５４】
図１１（ｆ）に示すモード６の状態の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｗが正の値となる（図１２において、Ｓ４６：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」からベクトルＰｗｕのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｖｗのＹ座標を加算した値、「２」となる。したがって、Ｘｕ２を「２」からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ２を「２」にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ２を「２」としている（図１２におけるＳ５０）。
【０１５５】
なお、図１２に示すフローチャートは、指令値信号生成処理の一例であって、これに限られない。
【０１５６】
第２実施形態に係る指令値信号生成処理により生成された、指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２の波形は、図１３（ｃ）に示す波形Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２のようになる。
【０１５７】
図１３は、指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２の波形を説明するための図である。
【０１５８】
図１３（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕは、図３２（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同一であり、図１３（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗは、図３２（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗと同一なので、説明を省略する。図１３においても、相電圧指令値信号Ｘｕの位相を基準として記載している。
【０１５９】
図１３（ｃ）に示す波形Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２は、それぞれ指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２の波形である。図１１および図１２で説明したように、指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２は、モード１〜６に分けて生成される。図１３（ｃ）においては、Ｂ＝２のときの各波形を示している。
【０１６０】
モード１（−π／６≦θ≦π／６）においては、図１２のフローチャートにおいてステップＳ５３に進むので、波形Ｘｕ２は波形Ｘｕｖ（図１３（ａ）参照）となり、波形Ｘｖ２は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｗ２は波形Ｘｗｖ（図１３（ｂ）参照）となる。また、モード２（π／６≦θ≦π／２）においては、図１２のフローチャートにおいてステップＳ４８に進むので、波形Ｘｕ２は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｖ２は波形Ｘｖｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ２は波形Ｘｗｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード３（π／２≦θ≦５π／６）においては、図１２のフローチャートにおいてステップＳ５１に進むので、波形Ｘｕ２は波形Ｘｕｗとなり、波形Ｘｖ２は波形Ｘｖｗとなり、波形Ｘｗ２は「０」に固定された波形となる。モード４（５π／６≦θ≦７π／６）においては、図１２のフローチャートにおいてステップＳ５２に進むので、波形Ｘｕ２は波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ２は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｗ２は波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード５（７π／６≦θ≦３π／２）においては、図１２のフローチャートにおいてステップＳ４９に進むので、波形Ｘｕ２は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｖ２は波形Ｘｖｕとなり、波形Ｘｗ２は波形Ｘｗｕとなる。モード６（３π／２≦θ≦１１π／６）においては、図１２のフローチャートにおいてステップＳ５０に進むので、波形Ｘｕ２は波形Ｘｕｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ２は波形Ｘｖｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ２は「２」に固定された波形となる。
【０１６１】
図１３から明らかなように、指令値信号Ｘｕ２とＸｖ２との差分信号、Ｘｖ２とＸｗ２との差分信号、Ｘｗ２とＸｕ２との差分信号は、それぞれ線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕに一致する。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する相電圧信号Ｖｕ２とＶｖ２との差分信号である線間電圧信号Ｖｕｖ、Ｖｖ２とＶｗ２との差分信号である線間電圧信号Ｖｖｗ、Ｖｗ２とＶｕ２との差分信号である線間電圧信号Ｖｗｕの波形は、図１３（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同じになる。すなわち、線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕは三相平衡した正弦波信号となるので、系統Ｂの系統電圧と同期することができる。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する交流電力を系統Ｂに供給することができる。
【０１６２】
また、指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２は、周期の１／６で「０」に固定され、周期の１／６で「２」に固定される（図１３（ｃ）の波形Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２参照）。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１６３】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２の下限値および上限値は限定されない。例えば、下限値が「−１」で上限値が「１」となるように、指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２を生成するようにしてもよい。この場合、ＰＷＭ信号生成部５３で用いられるキャリア信号の下限値および上限値も、指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２の下限値および上限値に応じたものを設定する必要がある。
【０１６４】
次に、第３実施形態について、説明する。
【０１６５】
図１４は、第３実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【０１６６】
図１４に示す第３実施形態の制御の考え方は、図３に示す第１実施形態の制御の考え方と同様に、正三角形Ｔの各頂点を原点と最大点（Ｘ座標が「０」でＹ座標がＢである点）とに固定するものである。しかし、第３実施形態と第１実施形態とでは、固定する頂点を切り替えるタイミングが異なる。図１４においては、図３と同様に、中性点Ｎ、ベクトルＰｕ、および正三角形Ｔを示しており、図１４（ａ）の左の図以外は、ベクトルＰｖ，Ｐｗの記載を省略している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。
【０１６７】
同図（ａ）は、角度θ（ベクトルＰｕがＸ軸となす角度）が０からπ／３まで変化するときの状態を示している。０≦θ≦π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが原点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回り（図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。）にπ／３回転する。この状態を「モード１」とする。同図（ａ）は、モード１では、Ｖ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝０のとき、中央の図はθ＝π／６のとき、右の図はθ＝π／３のときを示している。θ＝π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｕを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｕ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０１６８】
同図（ｂ）は、角度θがπ／３から２π／３まで変化するときの状態を示している。π／３≦θ≦２π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが最大点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード２」とする。同図（ｂ）は、モード２では、Ｕ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝π／３のとき、中央の図はθ＝π／２のとき、右の図はθ＝２π／３のときを示している。左の図は、同図（ａ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝２π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｗを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｗ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【０１６９】
同図（ｃ）は、角度θが２π／３からπ（＝３π／３）まで変化するときの状態を示している。２π／３≦θ≦πのとき、正三角形Ｔの頂点ｗが原点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード３」とする。同図（ｃ）は、モード３では、Ｗ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝２π／３のとき、中央の図はθ＝５π／６のとき、右の図はθ＝πのときを示している。左の図は、同図（ｂ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝πになると、正三角形Ｔが頂点ｖを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｖ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０１７０】
同図（ｄ）は、角度θがπから４π／３まで変化するときの状態を示している。π≦θ≦４π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが最大点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード４」とする。同図（ｄ）は、モード４では、Ｖ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝πのとき、中央の図はθ＝７π／６のとき、右の図はθ＝４π／３のときを示している。左の図は、同図（ｃ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝４π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｕを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｕ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【０１７１】
同図（ｅ）は、角度θが４π／３から５π／３まで変化するときの状態を示している。４π／３≦θ≦５π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが原点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード５」とする。同図（ｅ）は、モード５では、Ｕ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝４π／３のとき、中央の図はθ＝３π／２（＝９π／６）のとき、右の図はθ＝５π／３のときを示している。左の図は、同図（ｄ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝５π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｗを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｗ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０１７２】
同図（ｆ）は、角度θが５π／３から２π（＝６π／３＝０）まで変化するときの状態を示している。５π／３≦θ≦２πのとき、正三角形Ｔの頂点ｗが最大点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／３回転する。この状態を「モード６」とする。同図（ｆ）は、モード６では、Ｗ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝５π／３のとき、中央の図はθ＝１１π／６のとき、右の図はθ＝２πのときを示している。左の図は、同図（ｅ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝２πになると、正三角形Ｔが頂点ｖを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｖ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。この遷移後の図は、同図（ａ）の左の図と同じである。以後、モード１〜６が繰り返される。
【０１７３】
図１４に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Ｔの各頂点のＹ座標によって表される。モード１においては頂点ｖが原点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ａ）参照）。したがって、モード１においては、指令値信号Ｘｕ３を、線間電圧指令値信号Ｘｕｖとすればよい。モード２においては頂点ｕが最大点に固定されるので、Ｕ相の相電圧はＢとなる（同図（ｂ）参照）。したがって、モード２においては、指令値信号Ｘｕ３を、値がＢである信号とすればよい。モード３においては頂点ｗが原点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｃ）参照）。したがって、モード３においては、指令値信号Ｘｕ３を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）とすればよい。モード４においては頂点ｖが最大点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｄ）参照）。したがって、モード４においては、指令値信号Ｘｕ３を、信号ＸｕｖにＢを加算したものとすればよい。モード５においては頂点ｕが原点に固定されるので、Ｕ相の相電圧は「０」となる（同図（ｅ）参照）。したがって、モード５においては、指令値信号Ｘｕ３を、値が「０」であるゼロ信号とすればよい。モード６においては頂点ｗが最大点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｆ）参照）。したがって、モード６においては、指令値信号Ｘｕ３を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）にＢを加算したものとすればよい。
【０１７４】
同様に、Ｖ相の指令値信号Ｘｖ３を、モード１においてはゼロ信号とし、モード２においては信号ＸｖｕにＢを加算したものとし、モード３においては線間電圧指令値信号Ｘｖｗとし、モード４においては値がＢである信号とし、モード５においては信号Ｘｖｕとし、モード６においては線間電圧指令値信号ＸｖｗにＢを加算したものとすればよい。また、Ｗ相の指令値信号Ｘｗ３を、モード１においては信号Ｘｗｖとし、モード２においては線間電圧指令値信号ＸｗｕにＢを加算したものとし、モード３においてはゼロ信号とし、モード４においては信号ＸｗｖにＢを加算したものとし、モード５においては線間電圧指令値信号Ｘｗｕとし、モード６においては値がＢである信号とすればよい。
【０１７５】
図１５は、第３実施形態に係る指令値信号生成部５２で行われる指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。指令値信号生成処理は、所定のタイミングで実行される。
【０１７６】
同図に示すフローチャートは、ステップＳ６２〜６４において相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗのうち絶対値が最大のものを判定している点で、第１実施形態に係る指令値信号生成処理のフローチャート（図８参照）と異なる。
【０１７７】
まず、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗおよび線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕが取得される（Ｓ６１）。次に、Ｘｕの絶対値がＸｖの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ６２）。Ｘｕの絶対値の方が大きい場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、Ｘｕの絶対値がＸｗの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ６３）。Ｘｕの絶対値の方が大きい場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、すなわち、Ｘｕの絶対値が最大の場合、ステップＳ６５に進む。一方、Ｘｕの絶対値がＸｗの絶対値以下の場合（Ｓ６３：ＮＯ）、すなわち、Ｘｗの絶対値が最大の場合、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６２において、Ｘｕの絶対値がＸｖの絶対値以下の場合（Ｓ６２：ＮＯ）、Ｘｖの絶対値がＸｗの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ６４）。Ｘｖの絶対値の方が大きい場合（Ｓ６４：ＹＥＳ）、すなわち、Ｘｖの絶対値が最大の場合、ステップＳ６７に進む。一方、Ｘｖの絶対値がＸｗの絶対値以下の場合（Ｓ６４：ＮＯ）、すなわち、Ｘｗの絶対値が最大の場合、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６２〜Ｓ６４では、Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗのうち絶対値が最大のものを判定している。
【０１７８】
Ｘｕの絶対値が最大と判定されてステップＳ６５に進んだ場合、Ｘｕが正の値であるか否かが判別される（Ｓ６５）。Ｘｕが正の値である場合（Ｓ６５：ＹＥＳ）、指令値信号Ｘｕ３は「２」とされ、指令値信号Ｘｖ３は「２」からＸｕｖを減算した値とされ、指令値信号Ｘｗ３は「２」にＸｗｕを加算した値とされる（Ｓ６８）。一方、Ｘｕが「０」以下の場合（Ｓ６５：ＮＯ）、Ｘｕ３は「０」とされ、Ｘｖ３はＸｕｖのマイナス値とされ、Ｘｗ３はＸｗｕとされる（Ｓ６９）。
【０１７９】
Ｘｗの絶対値が最大と判定されてステップＳ６６に進んだ場合、Ｘｗが正の値であるか否かが判別される（Ｓ６６）。Ｘｗが正の値である場合（Ｓ６６：ＹＥＳ）、Ｘｕ３は「２」からＸｗｕを減算した値とされ、Ｘｖ３は「２」にＸｖｗを加算した値とされ、Ｘｗ３は「２」とされる（Ｓ７０）。一方、Ｘｗが「０」以下の場合（Ｓ６６：ＮＯ）、Ｘｕ３はＸｗｕのマイナス値とされ、Ｘｖ３はＸｖｗとされ、Ｘｗ３は「０」とされる（Ｓ７１）。
【０１８０】
Ｘｖの絶対値が最大と判定されてステップＳ６７に進んだ場合、Ｘｖが正の値であるか否かが判別される（Ｓ６７）。Ｘｖが正の値である場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、Ｘｕ３は「２」にＸｕｖを加算した値とされ、Ｘｖ３は「２」とされ、Ｘｗ３は「２」からＸｖｗを減算した値とされる（Ｓ７２）。一方、Ｘｖが「０」以下の場合（Ｓ６７：ＮＯ）、Ｘｕ３はＸｕｖとされ、Ｘｖ３は「０」とされ、Ｘｗ３はＸｖｗのマイナス値とされる（Ｓ７３）。
【０１８１】
つまり、第３実施形態に係る指令値信号生成処理では、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗのうち絶対値が最大のものを判定し、絶対値が最大の相電圧指令値信号の正負を判定し、その判定結果に応じて指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３を決定している。すなわち、図１４に示すベクトル図のいずれのモードの状態かを判定して、判定されたモードのベクトル図に対応するように各相の指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３を決定している。
【０１８２】
図１４（ａ）に示すモード１の状態の場合、ベクトルＰｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｖの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｖが負の値となる（図１５において、Ｓ６７：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｕｖのＹ座標の値、「０」、ベクトルＰｖｗのＹ座標のマイナス値となる。したがって、Ｘｕ３をＸｕｖとし、Ｘｖ３を「０」とし、Ｘｗ３をＸｖｗのマイナス値としている（図１５におけるＳ７３）。
【０１８３】
図１４（ｂ）に示すモード２の状態の場合、ベクトルＰｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｕが正の値となる（図１５において、Ｓ６５：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、Ｂ（なお、図１５においては、Ｂ＝「２」の場合について説明しているので、以下では、「２」とする。）、「２」にベクトルＰｖｕのＹ座標を加算した値（すなわち、「２」からベクトルＰｕｖのＹ座標を減算した値）、「２」にベクトルＰｗｕのＹ座標を加算した値となる。したがって、Ｘｕ３を「２」とし、Ｘｖ３を「２」からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ３を「２」にＸｗｕを加算した値としている（図１５におけるＳ６８）。
【０１８４】
図１４（ｃ）に示すモード３の状態の場合、ベクトルＰｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｗの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｗが負の値となる（図１５において、Ｓ６６：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｗｕのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｖｗのＹ座標の値、「０」となる。したがって、Ｘｕ３をＸｗｕのマイナス値とし、Ｘｖ３をＸｖｗとし、Ｘｗ３を「０」としている（図１５におけるＳ７１）。
【０１８５】
図１４（ｄ）に示すモード４の状態の場合、ベクトルＰｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｖの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｖが正の値となる（図１５において、Ｓ６７：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」にベクトルＰｕｖのＹ座標を加算した値、「２」、「２」からベクトルＰｖｗのＹ座標を減算した値となる。したがって、Ｘｕ３を「２」にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ３を「２」とし、Ｘｗ３を「２」からＸｖｗを減算した値としている（図１５におけるＳ７２）。
【０１８６】
図１４（ｅ）に示すモード５の状態の場合、ベクトルＰｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｕが負の値となる（図１５において、Ｓ６５：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「０」、ベクトルＰｕｖのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｗｕのＹ座標の値となる。したがって、Ｘｕ３を「０」とし、Ｘｖ３をＸｕｖのマイナス値とし、Ｘｗ３をＸｗｕとしている（図１５におけるＳ６９）。
【０１８７】
図１４（ｆ）に示すモード６の状態の場合、ベクトルＰｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｗの絶対値が最大となり、相電圧指令値信号Ｘｗが正の値となる（図１５において、Ｓ６６：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」からベクトルＰｗｕのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｖｗのＹ座標を加算した値、「２」となる。したがって、Ｘｕ３を「２」からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ３を「２」にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ３を「２」としている（図１５におけるＳ７０）。
【０１８８】
なお、図１５に示すフローチャートは、指令値信号生成処理の一例であって、これに限られない。
【０１８９】
第３実施形態に係る指令値信号生成処理により生成された、指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３の波形は、図１６（ｃ）に示す波形Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３のようになる。
【０１９０】
図１６は、指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３の波形を説明するための図である。
【０１９１】
図１６（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕは、図３２（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同一であり、図１６（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗは、図３２（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗと同一なので、説明を省略する。図１６においても、相電圧指令値信号Ｘｕの位相を基準として記載している。
【０１９２】
図１６（ｃ）に示す波形Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３は、それぞれ指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３の波形である。図１４および図１５で説明したように、指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３は、モード１〜６に分けて生成される。図１６（ｃ）においては、Ｂ＝２のときの各波形を示している。
【０１９３】
モード１（０≦θ≦π／３）においては、図１５のフローチャートにおいてステップＳ７３に進むので、波形Ｘｕ３は波形Ｘｕｖ（図１６（ａ）参照）となり、波形Ｘｖ３は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｗ３は波形Ｘｗｖ（図１６（ｂ）参照）となる。また、モード２（π／３≦θ≦２π／３）においては、図１５のフローチャートにおいてステップＳ６８に進むので、波形Ｘｕ３は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｖ３は波形Ｘｖｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ３は波形Ｘｗｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード３（２π／３≦θ≦π）においては、図１５のフローチャートにおいてステップＳ７１に進むので、波形Ｘｕ３は波形Ｘｕｗとなり、波形Ｘｖ３は波形Ｘｖｗとなり、波形Ｘｗ３は「０」に固定された波形となる。モード４（π≦θ≦４π／３）においては、図１５のフローチャートにおいてステップＳ７２に進むので、波形Ｘｕ３は波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ３は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｗ３は波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード５（４π／３≦θ≦５π／３）においては、図１５のフローチャートにおいてステップＳ６９に進むので、波形Ｘｕ３は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｖ３は波形Ｘｖｕとなり、波形Ｘｗ３は波形Ｘｗｕとなる。モード６（５π／３≦θ≦２π）においては、図１５のフローチャートにおいてステップＳ７０に進むので、波形Ｘｕ３は波形Ｘｕｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ３は波形Ｘｖｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ３は「２」に固定された波形となる。
【０１９４】
図１６から明らかなように、指令値信号Ｘｕ３とＸｖ３との差分信号、Ｘｖ３とＸｗ３との差分信号、Ｘｗ３とＸｕ３との差分信号は、それぞれ線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕに一致する。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する相電圧信号Ｖｕ３とＶｖ３との差分信号である線間電圧信号Ｖｕｖ、Ｖｖ３とＶｗ３との差分信号である線間電圧信号Ｖｖｗ、Ｖｗ３とＶｕ３との差分信号である線間電圧信号Ｖｗｕの波形は、図１６（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同じになる。すなわち、線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕは三相平衡した正弦波信号となるので、系統Ｂの系統電圧と同期することができる。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する交流電力を系統Ｂに供給することができる。
【０１９５】
また、指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３は、周期の１／６で「０」に固定され、周期の１／６で「２」に固定される（図１６（ｃ）の波形Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３参照）。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１９６】
第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３の下限値および上限値は限定されない。例えば、下限値が「−１」で上限値が「１」となるように、指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３を生成するようにしてもよい。この場合、ＰＷＭ信号生成部５３で用いられるキャリア信号の下限値および上限値も、指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３の下限値および上限値に応じたものを設定する必要がある。
【０１９７】
上記第１〜３実施形態においては、指令値信号の１周期を６つのモードに分割する場合について説明したが、これに限られない。例えば、指令値信号の１周期を１２のモードに分割して、モードが切り替わるときに固定する相を変更するようにしてもよい。この場合でも、指令値信号は２つのモードで下限値に固定され、２つのモードで上限値に固定される。したがって、生成されるＰＷＭ信号がハイレベルを継続している時間とローレベルを継続している時間とが同等となるので、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とを同等とすることができる。したがって、この場合でも、第１〜３実施形態と同様の効果を奏することができる。指令値信号の１周期を２４のモードに分割した場合や、３６のモードに分割した場合も同様である。なお、モードの切り替え時にスイッチングが必要な場合があるので、モード数が増加すると、スイッチング回数が増加することになる。したがって、モード数は少ないほどよく、モード数が６つの上記第１〜３実施形態がより有効である。
【０１９８】
指令値信号の１周期を１２のモードに分割する場合を、第４実施形態として以下に説明する。
【０１９９】
図１７および図１８は、第４実施形態に係る制御の考え方をベクトルで説明するための図である。
【０２００】
図１７および図１８に示す第４実施形態の制御の考え方は、図３に示す第１実施形態の制御の考え方と同様に、正三角形Ｔの各頂点を原点と最大点（Ｘ座標が「０」でＹ座標がＢである点）とに固定するものである。しかし、第４実施形態と第１実施形態とでは、固定する頂点を切り替えるタイミングが異なる。図１７および図１８においては、図３と同様に、中性点Ｎ、ベクトルＰｕ、および正三角形Ｔを示しており、図１７（ａ）の左の図以外は、ベクトルＰｖ，Ｐｗの記載を省略している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。
【０２０１】
図１７（ａ）は、角度θ（ベクトルＰｕがＸ軸となす角度）が０からπ／６まで変化するときの状態を示している。０≦θ≦π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが最大点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回り（図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。）にπ／６回転する。この状態を「モード１」とする。同図（ａ）は、モード１では、Ｗ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝０のとき、右の図はθ＝π／６のときを示している。
【０２０２】
図１７（ｂ）は、角度θがπ／６からπ／３（＝２π／６）まで変化するときの状態を示している。π／６≦θ≦π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが最大点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード２」とする。同図（ｂ）は、モード２では、Ｕ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝π／６のとき、右の図はθ＝π／３のときを示している。左の図は、図１７（ａ）の右の図において、最大点に固定される点を頂点ｗから頂点ｕに変更したものである。θ＝π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｖを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｖ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【０２０３】
図１７（ｃ）は、角度θがπ／３からπ／２（＝３π／６）まで変化するときの状態を示している。π／３≦θ≦π／２のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが原点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード３」とする。同図（ｃ）は、モード３では、Ｖ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝π／３のとき、右の図はθ＝π／２のときを示している。
【０２０４】
図１７（ｄ）は、角度θがπ／２から２π／３（＝４π／６）まで変化するときの状態を示している。π／２≦θ≦２π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが原点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード４」とする。同図（ｄ）は、モード４では、Ｗ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝π／２のとき、右の図はθ＝２π／３のときを示している。左の図は、図１７（ｃ）の右の図において、原点に固定される点を頂点ｖから頂点ｗに変更したものである。θ＝２π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｕを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｕ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０２０５】
図１７（ｅ）は、角度θが２π／３から５π／６まで変化するときの状態を示している。２π／３≦θ≦５π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが最大点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード５」とする。同図（ｅ）は、モード５では、Ｕ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝２π／３のとき、右の図はθ＝５π／６のときを示している。
【０２０６】
図１７（ｆ）は、角度θが５π／６からπ（＝６π／６）まで変化するときの状態を示している。５π／６≦θ≦πのとき、正三角形Ｔの頂点ｖが最大点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード６」とする。同図（ｆ）は、モード６では、Ｖ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝５π／６のとき、右の図はθ＝πのときを示している。左の図は、図１７（ｅ）の右の図において、最大点に固定される点を頂点ｕから頂点ｖに変更したものである。θ＝πになると、正三角形Ｔが頂点ｗを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｗ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【０２０７】
図１８（ａ）は、角度θがπから７π／６まで変化するときの状態を示している。π≦θ≦７π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが原点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード７」とする。同図（ａ）は、モード７では、Ｗ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝πのとき、右の図はθ＝７π／６のときを示している。
【０２０８】
図１８（ｂ）は、角度θが７π／６から４π／３（＝８π／６）まで変化するときの状態を示している。７π／６≦θ≦４π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが原点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード８」とする。同図（ｂ）は、モード８では、Ｕ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝７π／６のとき、右の図はθ＝４π／３のときを示している。左の図は、図１８（ａ）の右の図において、原点に固定される点を頂点ｗから頂点ｕに変更したものである。θ＝４π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｖを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｕ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｖ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。
【０２０９】
図１８（ｃ）は、角度θが４π／３から３π／２（＝９π／６）まで変化するときの状態を示している。４π／３≦θ≦３π／２のとき、正三角形Ｔの頂点ｖが最大点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード９」とする。同図（ｃ）は、モード９では、Ｖ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝４π／３のとき、右の図はθ＝３π／２のときを示している。
【０２１０】
図１８（ｄ）は、角度θが３π／２から５π／３（＝１０π／６）まで変化するときの状態を示している。３π／２≦θ≦５π／３のとき、正三角形Ｔの頂点ｗが最大点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード１０」とする。同図（ｄ）は、モード１０では、Ｗ相の電位がＢに固定されることを示している。左の図はθ＝３π／２のとき、右の図はθ＝５π／３のときを示している。左の図は、図１８（ｃ）の右の図において、最大点に固定される点を頂点ｖから頂点ｗに変更したものである。θ＝５π／３になると、正三角形Ｔが頂点ｕを原点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｗ相の電位がＢに固定されている状態から、Ｕ相の電位が「０」に固定される状態に変化することを示している。
【０２１１】
図１８（ｅ）は、角度θが５π／３から１１π／６まで変化するときの状態を示している。５π／３≦θ≦１１π／６のとき、正三角形Ｔの頂点ｕが原点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード１１」とする。同図（ｅ）は、モード１１では、Ｕ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝５π／３のとき、右の図はθ＝１１π／６のときを示している。
【０２１２】
図１８（ｆ）は、角度θが１１π／６から２π（＝１２π／６）まで変化するときの状態を示している。１１π／６≦θ≦２πのとき、正三角形Ｔの頂点ｖが原点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りにπ／６回転する。この状態を「モード１２」とする。同図（ｆ）は、モード１２では、Ｖ相の電位が「０」に固定されることを示している。左の図はθ＝１１π／６のとき、右の図はθ＝２πのときを示している。左の図は、図１８（ｅ）の右の図において、原点に固定される点を頂点ｕから頂点ｖに変更したものである。θ＝２πになると、正三角形Ｔが頂点ｗを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移する。これは、Ｖ相の電位が「０」に固定されている状態から、Ｗ相の電位がＢに固定される状態に変化することを示している。この遷移後の図は、図１７（ａ）の左の図と同じである。以後、モード１〜１２が繰り返される。
【０２１３】
図１７および図１８に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Ｔの各頂点のＹ座標によって表される。モード１においては頂点ｗが最大点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（図１７（ａ）参照）。したがって、モード１においては、指令値信号Ｘｕ４を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）にＢを加算したものとすればよい。モード２においては頂点ｕが最大点に固定されるので、Ｕ相の相電圧はＢとなる（同図（ｂ）参照）。したがって、モード２においては、指令値信号Ｘｕ４を、値がＢである信号とすればよい。モード３においては頂点ｖが原点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｃ）参照）。したがって、モード３においては、指令値信号Ｘｕ４を、線間電圧指令値信号Ｘｕｖとすればよい。モード４においては頂点ｗが原点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｄ）参照）。したがって、モード４においては、指令値信号Ｘｕ４を、信号Ｘｕｗとすればよい。モード５においては頂点ｕが最大点に固定されるので、Ｕ相の相電圧はＢとなる（同図（ｅ）参照）。したがって、モード５においては、指令値信号Ｘｕ４を、値がＢである信号とすればよい。モード６においては頂点ｖが最大点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｆ）参照）。したがって、モード６においては、指令値信号Ｘｕ４を、線間電圧指令値信号ＸｕｖにＢを加算したものとすればよい。
【０２１４】
モード７においては頂点ｗが原点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（図１８（ａ）参照）。したがって、モード７においては、指令値信号Ｘｕ４を、信号Ｘｕｗとすればよい。モード８においては頂点ｕが原点に固定されるので、Ｕ相の相電圧は「０」となる（同図（ｂ）参照）。したがって、モード８においては、指令値信号Ｘｕ４を、値が「０」であるゼロ信号とすればよい。モード９においては頂点ｖが最大点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｃ）参照）。したがって、モード９においては、指令値信号Ｘｕ４を、線間電圧指令値信号ＸｕｖにＢを加算した値とすればよい。モード１０においては頂点ｗが最大点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｄ）参照）。したがって、モード１０においては、指令値信号Ｘｕ４を、信号ＸｕｗにＢを加算した値とすればよい。モード１１においては頂点ｕが原点に固定されるので、Ｕ相の相電圧は「０」となる（同図（ｅ）参照）。したがって、モード１１においては、指令値信号Ｘｕ４を、値が「０」であるゼロ信号とすればよい。モード１２においては頂点ｖが原点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影がＵ相の相電圧となる（同図（ｆ）参照）。したがって、モード１２においては、指令値信号Ｘｕ４を、線間電圧指令値信号Ｘｕｖとすればよい。
【０２１５】
同様に、Ｖ相の指令値信号Ｘｖ４を、モード１においては線間電圧指令値信号ＸｖｗにＢを加算したものとし、モード２においては信号ＸｖｕにＢを加算したものとし、モード３においてはゼロ信号とし、モード４においては線間電圧指令値信号Ｘｖｗとし、モード５においては信号ＸｖｕにＢを加算したものとし、モード６においては値がＢである信号とし、モード７においては線間電圧指令値信号Ｘｖｗとし、モード８においては信号Ｘｖｕとし、モード９においては値がＢである信号とし、モード１０においては線間電圧指令値信号ＸｖｗにＢを加算した値とし、モード１１においては信号Ｘｖｕとし、モード１２においてはゼロ信号とすればよい。また、Ｗ相の指令値信号Ｘｗ４を、モード１においては値がＢである信号とし、モード２においては線間電圧指令値信号ＸｗｕにＢを加算したものとし、モード３においては信号Ｘｗｖとし、モード４においてはゼロ信号とし、モード５においては線間電圧指令値信号ＸｗｕにＢを加算したものとし、モード６においては信号ＸｗｖにＢを加算したものとし、モード７においてはゼロ信号とし、モード８においては線間電圧指令値信号Ｘｗｕとし、モード９においては信号ＸｗｖにＢを加算したものとし、モード１０においては値がＢである信号とし、モード１１においては線間電圧指令値信号Ｘｗｕとし、モード１２においては信号Ｘｗｖとすればよい。
【０２１６】
図１９は、第４実施形態に係る指令値信号生成部５２で行われる指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。指令値信号生成処理は、所定のタイミングで実行される。
【０２１７】
同図に示すフローチャートは、ステップＳ８１〜８６において相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗの各絶対値のうち中間の大きさのものを判定している点で、第１実施形態に係る指令値信号生成処理のフローチャート（図８参照）と異なる。
【０２１８】
まず、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗおよび線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕが取得される（Ｓ８１）。次に、Ｘｕの絶対値がＸｖの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ８２）。Ｘｕの絶対値の方が大きい場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、Ｘｖの絶対値がＸｗの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ８３）。Ｘｖの絶対値の方が大きい場合（Ｓ８３：ＹＥＳ）、すなわち、Ｘｖの絶対値が中間の大きさの場合、ステップＳ８７に進む。一方、Ｘｖの絶対値がＸｗの絶対値以下の場合（Ｓ８３：ＮＯ）、Ｘｕの絶対値がＸｗの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ８４）。Ｘｕの絶対値の方が大きい場合（Ｓ８４：ＹＥＳ）、すなわち、Ｘｗの絶対値が中間の大きさの場合、ステップＳ８８に進む。一方、Ｘｕの絶対値がＸｗの絶対値以下の場合（Ｓ８４：ＮＯ）、すなわち、Ｘｕの絶対値が中間の大きさの場合、ステップＳ８９に進む。ステップＳ８２において、Ｘｕの絶対値がＸｖの絶対値以下の場合（Ｓ８２：ＮＯ）、Ｘｖの絶対値がＸｗの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ８５）。Ｘｖの絶対値の方が大きい場合（Ｓ８５：ＹＥＳ）、Ｘｕの絶対値がＸｗの絶対値より大きいか否かが判別される（Ｓ８６）。Ｘｕの絶対値の方が大きい場合（Ｓ８６：ＹＥＳ）、すなわち、Ｘｕの絶対値が中間の大きさの場合、ステップＳ８９に進む。一方、Ｘｕの絶対値がＸｗの絶対値以下の場合（Ｓ８６：ＮＯ）、すなわち、Ｘｗの絶対値が中間の大きさの場合、ステップＳ８８に進む。ステップＳ８５において、Ｘｖの絶対値がＸｗの絶対値以下の場合（Ｓ８５：ＮＯ）、すなわち、Ｘｖの絶対値が中間の大きさの場合、ステップＳ８７に進む。ステップＳ８２〜Ｓ８６では、Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗの各絶対値のうち中間の大きさのものを判定している。
【０２１９】
Ｘｖの絶対値が中間の大きさと判定されてステップＳ８７に進んだ場合、Ｘｖが正の値であるか否かが判別される（Ｓ８７）。Ｘｖが正の値である場合（Ｓ８７：ＹＥＳ）、指令値信号Ｘｕ４は「２」にＸｕｖを加算した値とされ、指令値信号Ｘｖ４は「２」とされ、指令値信号Ｘｗ４は「２」からＸｖｗを減算した値とされる（Ｓ９０）。一方、Ｘｖが「０」以下の場合（Ｓ８７：ＮＯ）、Ｘｕ４はＸｕｖとされ、Ｘｖ４は「０」とされ、Ｘｗ４はＸｖｗのマイナス値とされる（Ｓ９１）。
【０２２０】
Ｘｗの絶対値が中間の大きさと判定されてステップＳ８８に進んだ場合、Ｘｗが正の値であるか否かが判別される（Ｓ８８）。Ｘｗが正の値である場合（Ｓ８８：ＹＥＳ）、Ｘｕ４は「２」からＸｗｕを減算した値とされ、Ｘｖ４は「２」にＸｖｗを加算した値とされ、Ｘｗ４は「２」とされる（Ｓ９２）。一方、Ｘｗが「０」以下の場合（Ｓ８８：ＮＯ）、Ｘｕ４はＸｗｕのマイナス値とされ、Ｘｖ４はＸｖｗとされ、Ｘｗ４は「０」とされる（Ｓ９３）。
【０２２１】
Ｘｕの絶対値が中間の大きさと判定されてステップＳ８９に進んだ場合、Ｘｕが正の値であるか否かが判別される（Ｓ８９）。Ｘｕが正の値である場合（Ｓ８９：ＹＥＳ）、Ｘｕ４は「２」とされ、Ｘｖ４は「２」からＸｕｖを減算した値とされ、Ｘｗ４は「２」にＸｗｕを加算した値とされる（Ｓ９４）。一方、Ｘｖが「０」以下の場合（Ｓ８９：ＮＯ）、Ｘｕ４は「０」とされ、Ｘｖ４はＸｕｖのマイナス値とされ、Ｘｗ４はＸｗｕとされる（Ｓ９５）。
【０２２２】
つまり、第４実施形態に係る指令値信号生成処理では、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗの各絶対値のうち中間の大きさのものを判定し、絶対値が中間の大きさの相電圧指令値信号の正負を判定し、その判定結果に応じて指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４を決定している。すなわち、図１７および図１８に示すベクトル図のいずれのモードの状態かを判定して、判定されたモードのベクトル図に対応するように各相の指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４を決定している。
【０２２３】
図１７（ａ）に示すモード１の状態の場合、ベクトルＰｗのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｗのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｗの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｗが正の値となる（図１９において、Ｓ８８：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、Ｂ（なお、図１９においては、Ｂ＝「２」の場合について説明しているので、以下では、「２」とする。）にベクトルＰｕｗのＹ座標の値を加算した値（すなわち、「２」からベクトルＰｗｕのＹ座標を減算した値）、「２」にベクトルＰｖｗのＹ座標を加算した値、「２」となる。したがって、Ｘｕ４を「２」からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ４を「２」にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ４を「２」としている（図１９におけるＳ９２）。
【０２２４】
図１７（ｂ）に示すモード２の状態の場合、ベクトルＰｕのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｕのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｕが正の値となる（図１９において、Ｓ８９：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」、「２」からベクトルＰｕｖのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｗｕのＹ座標を加算した値となる。したがって、Ｘｕ４を「２」とし、Ｘｖ４を「２」からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ４を「２」にＸｗｕを加算した値としている（図１９におけるＳ９４）。
【０２２５】
図１７（ｃ）に示すモード３の状態の場合、ベクトルＰｖのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｖのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｖの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｖが負の値となる（図１９において、Ｓ８７：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｕｖのＹ座標の値、「０」、ベクトルＰｖｗのＹ座標のマイナス値となる。したがって、Ｘｕ４をＸｕｖとし、Ｘｖ４を「０」とし、Ｘｗ４をＸｖｗのマイナス値としている（図１９におけるＳ９１）。
【０２２６】
図１７（ｄ）に示すモード４の状態の場合、ベクトルＰｗのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｗのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｗの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｗが負の値となる（図１９において、Ｓ８８：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｗｕのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｖｗのＹ座標の値、「０」となる。したがって、Ｘｕ４をＸｗｕのマイナス値とし、Ｘｖ４をＸｖｗとし、Ｘｗ４を「０」としている（図１９におけるＳ９３）。
【０２２７】
図１７（ｅ）に示すモード５の状態の場合、ベクトルＰｕのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｕのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｕが正の値となる（図１９において、Ｓ８９：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」、「２」からベクトルＰｕｖのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｗｕのＹ座標を加算した値となる。したがって、Ｘｕ４を「２」とし、Ｘｖ４を「２」からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ４を「２」にＸｗｕを加算した値としている（図１９におけるＳ９４）。
【０２２８】
図１７（ｆ）に示すモード６の状態の場合、ベクトルＰｖのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｖのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｖの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｖが正の値となる（図１９において、Ｓ８７：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」にベクトルＰｕｖのＹ座標を加算した値、「２」、「２」からベクトルＰｖｗのＹ座標を減算した値となる。したがって、Ｘｕ４を「２」にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ４を「２」とし、Ｘｗ４を「２」からＸｖｗを減算した値としている（図１９におけるＳ９０）。
【０２２９】
図１８（ａ）に示すモード７の状態の場合、ベクトルＰｗのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｗのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｗの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｗが負の値となる（図１９において、Ｓ８８：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｗｕのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｖｗのＹ座標の値、「０」となる。したがって、Ｘｕ４をＸｗｕのマイナス値とし、Ｘｖ４をＸｖｗとし、Ｘｗ４を「０」としている（図１９におけるＳ９３）。
【０２３０】
図１８（ｂ）に示すモード８の状態の場合、ベクトルＰｕのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｕのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｕが負の値となる（図１９において、Ｓ８９：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「０」、ベクトルＰｕｖのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｗｕのＹ座標の値となる。したがって、Ｘｕ４を「０」とし、Ｘｖ４をＸｕｖのマイナス値とし、Ｘｗ４をＸｗｕとしている（図１９におけるＳ９５）。
【０２３１】
図１８（ｃ）に示すモード９の状態の場合、ベクトルＰｖのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｖのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｖの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｖが正の値となる（図１９において、Ｓ８７：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」にベクトルＰｕｖのＹ座標を加算した値、「２」、「２」からベクトルＰｖｗのＹ座標を減算した値となる。したがって、Ｘｕ４を「２」にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ４を「２」とし、Ｘｗ４を「２」からＸｖｗを減算した値としている（図１９におけるＳ９０）。
【０２３２】
図１８（ｄ）に示すモード１０の状態の場合、ベクトルＰｗのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｗのＹ座標は正の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｗの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｗが正の値となる（図１９において、Ｓ８８：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」からベクトルＰｗｕのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｖｗのＹ座標を加算した値、「２」となる。したがって、Ｘｕ４を「２」からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ４を「２」にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ４を「２」としている（図１９におけるＳ９２）。
【０２３３】
図１８（ｅ）に示すモード１１の状態の場合、ベクトルＰｕのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｕのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｕが負の値となる（図１９において、Ｓ８９：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「０」、ベクトルＰｕｖのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｗｕのＹ座標の値となる。したがって、Ｘｕ４を「０」とし、Ｘｖ４をＸｕｖのマイナス値とし、Ｘｗ４をＸｗｕとしている（図１９におけるＳ９５）。
【０２３４】
図１８（ｆ）に示すモード１２の状態の場合、ベクトルＰｖのＹ軸上への正射影の長さが中間の大きさとなり、ベクトルＰｖのＹ座標は負の値となる。すなわち、相電圧指令値信号Ｘｖの絶対値が中間の大きさとなり、相電圧指令値信号Ｘｖが負の値となる（図１９において、Ｓ８７：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｕｖのＹ座標の値、「０」、ベクトルＰｖｗのＹ座標のマイナス値となる。したがって、Ｘｕ４をＸｕｖとし、Ｘｖ４を「０」とし、Ｘｗ４をＸｖｗのマイナス値としている（図１９におけるＳ９１）。
【０２３５】
なお、図１９に示すフローチャートは、指令値信号生成処理の一例であって、これに限られない。
【０２３６】
第４実施形態に係る指令値信号生成処理により生成された、指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４の波形は、図２０（ｃ）に示す波形Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４のようになる。
【０２３７】
図２０は、指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４の波形を説明するための図である。
【０２３８】
図２０（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕは、図３２（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同一であり、図２０（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗは、図３２（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗと同一なので、説明を省略する。図２０においても、相電圧指令値信号Ｘｕの位相を基準として記載している。
【０２３９】
図２０（ｃ）に示す波形Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４は、それぞれ指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４の波形である。図１７、図１８および図１９で説明したように、指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４は、モード１〜１２に分けて生成される。図２０（ｃ）においては、Ｂ＝２のときの各波形を示している。
【０２４０】
モード１（０≦θ≦π／６）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９２に進むので、波形Ｘｕ４はＸｕｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形（図２０（ｂ）参照）となり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｗ（図２０（ａ）参照）を「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ４は「２」に固定された波形となる。また、モード２（π／６≦θ≦π／３）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９４に進むので、波形Ｘｕ４は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード３（π／３≦θ≦π／２）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９１に進むので、波形Ｘｕ４は波形Ｘｕｖとなり、波形Ｘｖ４は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｖとなる。モード４（π／２≦θ≦２π／３）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９３に進むので、波形Ｘｕ４は波形Ｘｕｗとなり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｗとなり、波形Ｘｗ４は「０」に固定された波形となる。モード５（２π／３≦θ≦５π／６）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９４に進むので、波形Ｘｕ４は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード６（５π／６≦θ≦π）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９０に進むので、波形Ｘｕ４は波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ４は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。
【０２４１】
モード７（π≦θ≦７π／６）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９３に進むので、波形Ｘｕ４は波形Ｘｕｗとなり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｗとなり、波形Ｘｗ４は「０」に固定された波形となる。また、モード８（７π／６≦θ≦４π／３）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９５に進むので、波形Ｘｕ４は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｕとなり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｕとなる。モード９（４π／３≦θ≦３π／２）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９０に進むので、波形Ｘｕ４は波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ４は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード１０（３π／２≦θ≦５π／３）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９２に進むので、波形Ｘｕ４はＸｕｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ４は「２」に固定された波形となる。モード１１（５π／３≦θ≦１１π／６）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９５に進むので、波形Ｘｕ４は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｖ４は波形Ｘｖｕとなり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｕとなる。モード１２（１１π／６≦θ≦２π）においては、図１９のフローチャートにおいてステップＳ９１に進むので、波形Ｘｕ４は波形Ｘｕｖとなり、波形Ｘｖ４は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｗ４は波形Ｘｗｖとなる。
【０２４２】
図２０から明らかなように、指令値信号Ｘｕ４とＸｖ４との差分信号、Ｘｖ４とＸｗ４との差分信号、Ｘｗ４とＸｕ４との差分信号は、それぞれ線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕに一致する。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する相電圧信号Ｖｕ４とＶｖ４との差分信号である線間電圧信号Ｖｕｖ、Ｖｖ４とＶｗ４との差分信号である線間電圧信号Ｖｖｗ、Ｖｗ４とＶｕ４との差分信号である線間電圧信号Ｖｗｕの波形は、図２０（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同じになる。すなわち、線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕは三相平衡した正弦波信号となるので、系統Ｂの系統電圧と同期することができる。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する交流電力を系統Ｂに供給することができる。
【０２４３】
また、指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４は、周期の１／６で「０」に固定され、周期の１／６で「２」に固定される（図２０（ｃ）の波形Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４参照）。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０２４４】
第４実施形態においても、第１実施形態と同様に、指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４の下限値および上限値は限定されない。例えば、下限値が「−１」で上限値が「１」となるように、指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４を生成するようにしてもよい。この場合、ＰＷＭ信号生成部５３で用いられるキャリア信号の下限値および上限値も、指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４の下限値および上限値に応じたものを設定する必要がある。
【０２４５】
次に、上記第１〜４実施形態とは異なる波形の指令値信号を生成する制御方法を第５実施形態として、以下に説明する。第５実施形態に係る指令値信号をＸｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５とする。第５実施形態は、指令値信号生成処理のみが、第１実施形態とは異なる。その他の構成は第１実施形態と共通するので、説明を省略する。
【０２４６】
第５実施形態に係る指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５は、ＮＶＳ指令値信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’（図３２（ｃ）参照）と、これらの信号の波形の極性を反転させて所定の値だけ上方にシフトさせた波形を有する信号（以下では、「第２の信号」とする。）Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”（後述する図２３（ｃ）参照）とを組み合わせた波形の信号である。なお、「ＮＶＳ指令値信号」を、以下では、「第１の信号」とする。
【０２４７】
図２１は、第５実施形態に係る指令値信号生成部の内部構成を説明するためのブロック図である。
【０２４８】
同図に示すように、指令値信号生成部５２’は、第１信号生成部５２１、第２信号生成部５２２、フラグ信号生成部５２３、および、信号組合部５２４を備えている。
【０２４９】
第１信号生成部５２１は、第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’を生成するものである。第１信号生成部５２１は、フィードバック制御部５１から入力される相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗに基づいて、第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’を生成して信号組合部５２４に出力する。第１信号生成部５２１は、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗから線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕを生成し、これらの極性を反転させた信号Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗを生成する。第１信号生成部５２１は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖと信号Ｘｕｗとゼロ信号とから第１の信号Ｘｕ’を生成し、線間電圧指令値信号Ｘｖｗと信号Ｘｖｕとゼロ信号とから第１の信号Ｘｖ’を生成し、線間電圧指令値信号Ｘｗｕと信号Ｘｗｖとゼロ信号とから第１の信号Ｘｗ’を生成する（図３２参照）。
【０２５０】
第１の信号（ＮＶＳ指令値信号）Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’の波形Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’は、図３２（ｃ）に示すものとなる。すなわち、波形Ｘｕ’は、モード１（−π／６≦θ≦π／２（＝３π／６））においては波形Ｘｕｖとなり、モード２（π／２≦θ≦７π／６）においては波形Ｘｕｗとなり、モード３（７π／６≦θ≦１１π／６）においては「０」に固定された波形となっている。また、波形Ｘｖ’は、モード１においては「０」に固定された波形となり、モード２においては波形Ｘｖｗとなり、モード３においては波形Ｘｖｕとなっている。また、波形Ｘｗ’は、モード１においては波形Ｘｗｖとなり、モード２においては「０」に固定された波形となり、モード３においては波形Ｘｗｕとなっている。
【０２５１】
第２信号生成部５２２は、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”を生成するものである。第２信号生成部５２２は、フィードバック制御部５１から入力される相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗに基づいて、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”を生成して信号組合部５２４に出力する。第２信号生成部５２２は、相電圧指令値信号Ｘｕ，Ｘｖ，Ｘｗから線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕを生成し、これらの極性を反転させた信号Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗを生成する。第２信号生成部５２２は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと信号Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗとを用いて、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”を生成する
【０２５２】
図２２は、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”の生成の考え方をベクトルで説明するための図である。図２２においては、第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’の生成の考え方を示すベクトル図（図２参照）と同様に、中性点Ｎ、ベクトルＰｕ、および正三角形Ｔを示しており、図２２（ａ）の左の図以外は、ベクトルＰｖ，Ｐｗの記載を省略している。また、各図において、固定している頂点に白丸を付している。図２に示すベクトル図では正三角形Ｔの各頂点を原点に固定しているが、図２２に示すベクトル図では正三角形Ｔの各頂点を最大点に固定している。
【０２５３】
同図（ａ）は、角度θ（ベクトルＰｕがＸ軸となす角度）がπ／６から５π／６まで変化するときの状態を示している。π／６≦θ≦５π／６のとき、Ｕ相の電位がＢに固定される。この状態を「モード１’」とする。モード１’は、正三角形Ｔの頂点ｕが最大点に固定され、頂点ｕを中心として正三角形Ｔが反時計回り（図に示す破線矢印の方向であり、以下でも同様である。）に２π／３回転することで表される。左の図はθ＝π／６のとき、中央の図はθ＝π／２（＝３π／６）のとき、右の図はθ＝５π／６のときを示している。θ＝５π／６になると、Ｖ相の電位がＢに固定される。右の図は、固定される相がＵ相からＶ相に変化することを示しており、正三角形Ｔが頂点ｖを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移していることを示している。
【０２５４】
同図（ｂ）は、角度θが５π／６から３π／２（＝９π／６）まで変化するときの状態を示している。５π／６≦θ≦３π／２のとき、Ｖ相の電位がＢに固定される。この状態を「モード２’」とする。モード２’は、正三角形Ｔの頂点ｖが最大点に固定され、頂点ｖを中心として正三角形Ｔが反時計回りに２π／３回転することで表される。左の図はθ＝５π／６のとき、中央の図はθ＝７π／６のとき、右の図はθ＝３π／２（＝９π／６）のときを示している。左の図は、同図（ａ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝３π／２になると、Ｗ相の電位がＢに固定される。右の図は、固定される相がＶ相からＷ相に変化することを示しており、正三角形Ｔが頂点ｗを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移していることを示している。
【０２５５】
同図（ｃ）は、角度θが３π／２（＝９π／６）から１３π／６（＝π／６）まで変化するときの状態を示している。３π／２≦θ≦１３π／６のとき、Ｗ相の電位がＢに固定される。この状態を「モード３’」とする。モード３’は、正三角形Ｔの頂点ｗが最大点に固定され、頂点ｗを中心として正三角形Ｔが反時計回りに２π／３回転することで表される。左の図はθ＝３π／２（＝９π／６）のとき、中央の図はθ＝１１π／６のとき、右の図はθ＝１３π／６のときを示している。左の図は、同図（ｂ）の右の図の中性点遷移後と同じ図である。θ＝１３π／６になると、Ｕ相の電位がＢに固定される。右の図は、固定される相がＷ相からＵ相に変化することを示しており、正三角形Ｔが頂点ｕを最大点に一致させるように移動して、中性点Ｎが遷移していることを示している。この遷移後の図は、同図（ａ）の左の図と同じである。以後、モード１’〜３’が繰り返される。
【０２５６】
図２２に示すベクトル図において、各相の相電圧は、正三角形Ｔの各頂点のＹ座標によって表される。モード１’においては頂点ｕが最大点に固定されるので、Ｕ相の相電圧はＢとなる（同図（ａ）参照）。したがって、モード１’においては、Ｕ相の第２の信号Ｘｕ”を、値がＢである信号とすればよい。
【０２５７】
モード２’においては頂点ｖが最大点に固定されるので、頂点ｖから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｂ）参照）。したがって、モード２’においては、Ｕ相の第２の信号Ｘｕ”を、線間電圧指令値信号ＸｕｖにＢを加算したものとすればよい。モード３’においては頂点ｗが最大点に固定されるので、頂点ｗから頂点ｕに向かうベクトルＰｕｗのＹ軸上への正射影にＢを加算した値がＵ相の相電圧となる（同図（ｃ）参照）。したがって、モード３’においては、Ｕ相の第２の信号Ｘｕ”を、信号Ｘｕｗ（＝−Ｘｗｕ）にＢを加算したものとすればよい。
【０２５８】
同様に、Ｖ相の第２の信号Ｘｖ”を、モード１’においては信号ＸｖｕにＢを加算したものとし、モード２’においては値がＢである信号とし、モード３’においては線間電圧指令値信号ＸｖｗにＢを加算したものとすればよい。また、Ｗ相の第２の信号Ｘｗ”を、モード１’においては線間電圧指令値信号ＸｗｕにＢを加算したものとし、モード２’においては信号ＸｗｖにＢを加算したものとし、モード３’においては値がＢである信号とすればよい。
【０２５９】
図２３は、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”の波形を説明するための図である。
【０２６０】
図２３（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕは、図３２（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同一であり、図２３（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗは、図３２（ｂ）に示す波形Ｘｖｕ，Ｘｗｖ，Ｘｕｗと同一なので、説明を省略する。図２３においても、相電圧指令値信号Ｘｕの位相を基準として記載している。
【０２６１】
図２３（ｃ）に示す波形Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”は、それぞれ第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”の波形である。図２２で説明したように、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”は、モード１’〜３’に分けて生成される。同図（ｃ）においては、Ｂ＝２のときの各波形を示している。
【０２６２】
Ｕ相の第２の信号Ｘｕ”は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖに「２」を加算したものと信号Ｘｕｗに「２」を加算したものと値が「２」である信号とを切り替えて生成される。波形Ｘｕ”は、モード１’（π／６≦θ≦５π／６）においては「２」に固定された波形となり、モード２’（５π／６≦θ≦３π／２（＝９π／６））においては波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード３’（３π／２≦θ≦１３π／６）においては波形Ｘｕｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となっている。なお、相電圧指令値信号Ｘｕの位相をθとしている。
【０２６３】
同様に、Ｖ相の第２の信号Ｘｖ”は、線間電圧指令値信号Ｘｖｗに「２」を加算したものと信号Ｘｖｕに「２」を加算したものと値が「２」である信号とを切り替えて生成される。波形Ｘｖ”は、モード１’においては波形Ｘｖｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード２’においては「２」に固定された波形となり、モード３’においては波形Ｘｖｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となっている。
【０２６４】
また、Ｗ相の第２の信号Ｘｗ”は、線間電圧指令値信号Ｘｗｕに「２」を加算したものと信号Ｘｗｖに「２」を加算したものと値が「２」である信号とを切り替えて生成される。波形Ｘｗ”は、モード１’においては波形Ｘｗｕを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード２’においては波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、モード３’においては「２」に固定された波形となっている。
【０２６５】
図２１に戻って、フラグ信号生成部５２３は、第１の信号と第２の信号とを切り替えるためのフラグ信号ｆｇを生成するものである。フラグ信号ｆｇは、所定の周期で「０」（ローレベル）と「１」（ハイレベル）とが切り替わる信号である。本実施形態においては、フラグ信号ｆｇの周期は第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’および第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”の周期の２倍の周期（１／２の周波数）とされており、「０」である期間と「１」である期間とが同一とされている。
【０２６６】
信号組合部５２４は、第１信号生成部５２１から入力される第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’と、第２信号生成部５２２から入力される第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”とを組み合わせて、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５を生成するものである。信号組合部５２４は、フラグ信号生成部５２３から入力されるフラグ信号ｆｇに基づいて、第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’と第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”とを切り替える。すなわち、信号組合部５２４は、フラグ信号ｆｇが「１」の間、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”を出力し、フラグ信号ｆｇが「０」の間、第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’を出力する。信号組合部５２４から出力された信号が指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５として、ＰＷＭ信号生成部５３に出力される。
【０２６７】
図２４は、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形を説明するための図である。
【０２６８】
同図（ａ）に示す波形ｆｇは、フラグ信号ｆｇの波形を示している。フラグ信号ｆｇの周期は、第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’および第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”の周期の２倍の周期とされている。第１の信号Ｘｕ’の周期は、相電圧指令値信号Ｘｕの周期（以下では、当該周期を「Ｔ」とする。なお、周期Ｔは系統電圧の周期と一致させるようにしているので、例えば、Ｔ＝１／６０〔ｓ〕である。）と一致しているので、フラグ信号ｆｇの周期は、周期Ｔの２倍の周期（２Ｔ）である。また、本実施形態では、相電圧指令値信号Ｘｕの位相θを基準として、θ＝０のときにフラグ信号ｆｇを「１」に切り替えるようにしている。したがって、フラグ信号ｆｇは、θ＝２πのときに「０」に切り替えられ、θ＝４πのときに「１」に切り替えられている。
【０２６９】
同図（ｂ）に示す波形Ｘｕ５は、Ｕ相の指令値信号Ｘｕ５の波形である。０≦θ≦２πの期間においては、フラグ信号ｆｇが「１」なので、指令値信号Ｘｕ５は第２の信号Ｘｕ”となり、２π≦θ≦４πの期間においては、フラグ信号ｆｇが「０」なので、指令値信号Ｘｕ５は第１の信号Ｘｕ’となる。したがって、波形Ｘｕ５は、０≦θ≦２πの期間で波形Ｘｕ”（図２３（ｃ）参照）となり、２π≦θ≦４πの期間で波形Ｘｕ’（図３２（ｃ）参照）となっている。
【０２７０】
同様に、Ｖ相の指令値信号Ｘｖ５の波形Ｘｖ５は、０≦θ≦２πの期間で波形Ｘｖ”となり、２π≦θ≦４πの期間で波形Ｘｖ’となっている。また、Ｗ相の指令値信号Ｘｗ５の波形Ｘｗ５は、０≦θ≦２πの期間で波形Ｘｗ”となり、２π≦θ≦４πの期間で波形Ｘｗ’となっている。
【０２７１】
指令値信号Ｘｕ５とＸｖ５との差分信号は、０≦θ≦２πの期間では第２の信号Ｘｕ”とＸｖ”との差分信号であり、２π≦θ≦４πの期間では第１の信号Ｘｕ’とＸｖ’との差分信号である。第２の信号Ｘｕ”とＸｖ”との差分信号は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ（図２３(ａ)参照）に一致する。また、第１の信号Ｘｕ’とＸｖ’との差分信号も、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ（図３２(ａ)参照）に一致する。したがって、指令値信号Ｘｕ５とＸｖ５との差分信号は、線間電圧指令値信号Ｘｕｖに一致する。同様に、指令値信号Ｘｖ５とＸｗ５との差分信号は線間電圧指令値信号Ｘｖｗに一致し、指令値信号Ｘｗ５とＸｕ５との差分信号は線間電圧指令値信号Ｘｗｕに一致する。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する相電圧信号Ｖｕ４とＶｖ４との差分信号である線間電圧信号Ｖｕｖ、Ｖｖ４とＶｗ４との差分信号である線間電圧信号Ｖｖｗ、Ｖｗ４とＶｕ４との差分信号である線間電圧信号Ｖｗｕの波形は、図２３（ａ）および図３２（ａ）に示す波形Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕと同じになる。すなわち、線間電圧信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕは三相平衡した正弦波信号となるので、系統Ｂの系統電圧と同期することができる。したがって、系統連系インバータシステムＡが出力する交流電力を系統Ｂに供給することができる。
【０２７２】
図２５は、第５実施形態に係る指令値信号生成部５２’で行われる指令値信号生成処理について説明するためのフローチャートである。指令値信号生成処理は、所定のタイミングで実行される。
【０２７３】
まず、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕおよびフラグ信号ｆｇが取得される（Ｓ１０１）。次に、ｆｇが「０」であるか否かが判別される（Ｓ１０２）。ｆｇが「０」である場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進み、第１の信号Ｘｕ’，Ｘｖ’，Ｘｗ’を生成する処理が行われる（Ｓ１０３〜Ｓ１１４）。一方、ｆｇが「０」でない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、すなわちｆｇが「１」である場合、ステップＳ１１５に進み、第２の信号Ｘｕ”，Ｘｖ”，Ｘｗ”を生成する処理が行われる（Ｓ１１５〜Ｓ１２６）。
【０２７４】
ステップＳ１０３〜Ｓ１０５およびステップＳ１１５〜Ｓ１１７は、それぞれ第１実施形態に係る指令値信号生成処理のフローチャート（図８参照）のステップＳ２〜Ｓ４と同一である。すなわち、これらのステップでは、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕのうち絶対値が最大のものを判定している。
【０２７５】
ステップＳ１０２においてｆｇが「０」であり、Ｘｕｖの絶対値が最大であると判定された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ、Ｓ１０３：ＹＥＳ、Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｘｕｖが正の値であるか否かが判別される（Ｓ１０６）。Ｘｕｖが正の値である場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、指令値信号Ｘｕ５はＸｕｖとされ、指令値信号Ｘｖ５は「０」とされ、指令値信号Ｘｗ５はＸｖｗのマイナス値とされる（Ｓ１０９）。一方、Ｘｕｖが「０」以下の場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｘｕ５は「０」とされ、Ｘｖ５はＸｕｖのマイナス値とされ、Ｘｗ５はＸｗｕとされる（Ｓ１１０）。
【０２７６】
ステップＳ１０２においてｆｇが「０」であり、Ｘｗｕの絶対値が最大であると判定された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ、Ｓ１０３：ＹＥＳからＳ１０４：ＮＯ、または、Ｓ１０３：ＮＯからＳ１０５：ＮＯ）、Ｘｗｕが正の値であるか否かが判別される（Ｓ１０７）。Ｘｗｕが正の値である場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｘｕ５は「０」とされ、Ｘｖ５はＸｕｖのマイナス値とされ、Ｘｗ５はＸｗｕとされる（Ｓ１１１）。一方、Ｘｗｕが「０」以下の場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｘｕ５はＸｗｕのマイナス値とされ、Ｘｖ５はＸｖｗとされ、Ｘｗ５は「０」とされる（Ｓ１１２）。
【０２７７】
ステップＳ１０２においてｆｇが「０」であり、Ｘｖｗの絶対値が最大であると判定された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ、Ｓ１０３：ＮＯ、Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｘｖｗが正の値であるか否かが判別される（Ｓ１０８）。Ｘｖｗが正の値である場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、Ｘｕ５はＸｗｕのマイナス値とされ、Ｘｖ５はＸｖｗとされ、Ｘｗ５は「０」とされる（Ｓ１１３）。一方、Ｘｖｗが「０」以下の場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、Ｘｕ５はＸｕｖとされ、Ｘｖ５は「０」とされ、Ｘｗ５はＸｖｗのマイナス値とされる（Ｓ１１４）。
【０２７８】
ステップＳ１０２においてｆｇが「１」であり、Ｘｕｖの絶対値が最大であると判定された場合（Ｓ１０２：ＮＯ、Ｓ１１５：ＹＥＳ、Ｓ１１６：ＹＥＳ）、Ｘｕｖが正の値であるか否かが判別される（Ｓ１１８）。Ｘｕｖが正の値である場合（Ｓ１１８：ＹＥＳ）、Ｘｕ５は「２」とされ、Ｘｖ５は「２」からＸｕｖを減算した値とされ、Ｘｗ５は「２」にＸｗｕを加算した値とされる（Ｓ１２１）。一方、Ｘｕｖが「０」以下の場合（Ｓ１１８：ＮＯ）、Ｘｕ５は「２」にＸｕｖを加算した値とされ、Ｘｖ５は「２」とされ、Ｘｗ５は「２」からＸｖｗを減算した値とされる（Ｓ１２２）。
【０２７９】
ステップＳ１０２においてｆｇが「１」であり、Ｘｗｕの絶対値が最大であると判定された場合（Ｓ１０２：ＮＯ、Ｓ１１５：ＹＥＳからＳ１１６：ＮＯ、または、Ｓ１１５：ＮＯからＳ１１７：ＮＯ）、Ｘｗｕが正の値であるか否かが判別される（Ｓ１１９）。Ｘｗｕが正の値である場合（Ｓ１１９：ＹＥＳ）、Ｘｕ５は「２」からＸｗｕを減算した値とされ、Ｘｖ５は「２」にＸｖｗを加算した値とされ、Ｘｗ５は「２」とされる（Ｓ１２３）。一方、Ｘｗｕが「０」以下の場合（Ｓ１１９：ＮＯ）、Ｘｕ５は「２」とされ、Ｘｖ５は「２」からＸｕｖを減算した値とされ、Ｘｗ５は「２」にＸｗｕを加算した値とされる（Ｓ１２４）。
【０２８０】
ステップＳ１０２においてｆｇが「１」であり、Ｘｖｗの絶対値が最大であると判定された場合（Ｓ１０２：ＮＯ、Ｓ１１５：ＮＯ、Ｓ１１７：ＹＥＳ）、Ｘｖｗが正の値であるか否かが判別される（Ｓ１２０）。Ｘｖｗが正の値である場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｘｕ５は「２」にＸｕｖを加算した値とされ、Ｘｖ５は「２」とされ、Ｘｗ５は「２」からＸｖｗを減算した値とされる（Ｓ１２５）。一方、Ｘｖｗが「０」以下の場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｘｕ５は「２」からＸｗｕを減算した値とされ、Ｘｖ５は「２」にＸｖｗを加算した値とされ、Ｘｗ５は「２」とされる（Ｓ１２６）。
【０２８１】
つまり、指令値信号生成処理では、ｆｇが「０」であるか「１」であるかを判定し、線間電圧指令値信号Ｘｕｖ，Ｘｖｗ，Ｘｗｕのうち絶対値が最大のものを判定し、絶対値が最大となる相電圧指令値信号の正負を判定し、その判定結果に応じて指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５を決定している。すなわち、図２に示すベクトル図のモード１〜３および図２２に示すベクトル図のモード１’〜３’のうちのいずれの状態かを判定して、判定されたモードのベクトル図に対応するように各相の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５を決定している。
【０２８２】
図２（ａ）に示すモード１の状態のうちの左の図から中央の図までの期間（以下では、「前半部分」とする。）の場合、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖｗのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｖｗが負の値となる（図２５において、Ｓ１０８：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｕｖのＹ座標の値、「０」、ベクトルＰｖｗのＹ座標のマイナス値となる。したがって、Ｘｕ５をＸｕｖとし、Ｘｖ５を「０」とし、Ｘｗ５をＸｖｗのマイナス値としている（図２５におけるＳ１１４）。
【０２８３】
図２（ａ）に示すモード１の状態のうちの中央の図から右の図までの期間（以下では、「後半部分」とする。）の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕｖのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｕｖが正の値となる（図２５において、Ｓ１０６：ＹＥＳ）。このときも、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｕｖのＹ座標の値、「０」、ベクトルＰｖｗのＹ座標のマイナス値となる。したがって、Ｘｕ５をＸｕｖとし、Ｘｖ５を「０」とし、Ｘｗ５をＸｖｗのマイナス値としている（図２５におけるＳ１０９）。
【０２８４】
図２（ｂ）に示すモード２の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗｕのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｗｕが負の値となる（図２５において、Ｓ１０７：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｗｕのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｖｗのＹ座標の値、「０」となる。したがって、Ｘｕ５をＸｗｕのマイナス値とし、Ｘｖ５をＸｖｗとし、Ｘｗ５を「０」としている（図２５におけるＳ１１２）。
【０２８５】
図２（ｂ）に示すモード２の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖｗのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｖｗが正の値となる（図２５において、Ｓ１０８：ＹＥＳ）。このときも、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、ベクトルＰｗｕのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｖｗのＹ座標の値、「０」となる。したがって、Ｘｕ５をＸｗｕのマイナス値とし、Ｘｖ５をＸｖｗとし、Ｘｗ５を「０」としている（図２５におけるＳ１１３）。
【０２８６】
図２（ｃ）に示すモード３の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕｖのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｕｖが負の値となる（図２５において、Ｓ１０６：ＮＯ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「０」、ベクトルＰｕｖのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｗｕのＹ座標の値となる。したがって、Ｘｕ５を「０」とし、Ｘｖ５をＸｕｖのマイナス値とし、Ｘｗ５をＸｗｕとしている（図２５におけるＳ１１０）。
【０２８７】
図２（ｃ）に示すモード３の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗｕのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｗｕが正の値となる（図２５において、Ｓ１０７：ＹＥＳ）。このときも、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「０」、ベクトルＰｕｖのＹ座標のマイナス値、ベクトルＰｗｕのＹ座標の値となる。したがって、Ｘｕ５を「０」とし、Ｘｖ５をＸｕｖのマイナス値とし、Ｘｗ５をＸｗｕとしている（図２５におけるＳ１１１）。
【０２８８】
図２２（ａ）に示すモード１’の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕｖのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｕｖが正の値となる（図２５において、Ｓ１１８：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」、「２」からベクトルＰｕｖのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｗｕのＹ座標を加算した値となる。したがって、Ｘｕ５を「２」とし、Ｘｖ５を「２」からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ５を「２」にＸｗｕを加算した値としている（図２５におけるＳ１２１）。
【０２８９】
図２２（ａ）に示すモード１’の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗｕのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｗｕが負の値となる（図２５において、Ｓ１１９：ＮＯ）。このときも、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」、「２」からベクトルＰｕｖのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｗｕのＹ座標を加算した値となる。したがって、Ｘｕ５を「２」とし、Ｘｖ５を「２」からＸｕｖを減算した値とし、Ｘｗ５を「２」にＸｗｕを加算した値としている（図２５におけるＳ１２４）。
【０２９０】
図２２（ｂ）に示すモード２’の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖｗのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｖｗが正の値となる（図２５において、Ｓ１２０：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」にベクトルＰｕｖのＹ座標を加算した値、「２」、「２」からベクトルＰｖｗのＹ座標を減算した値となる。したがって、Ｘｕ５を「２」にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ５を「２」とし、Ｘｗ５を「２」からＸｖｗを減算した値としている（図２５におけるＳ１２５）。
【０２９１】
図２２（ｂ）に示すモード２’の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルＰｕｖのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｕｖのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｕｖの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｕｖが負の値となる（図２５において、Ｓ１１８：ＮＯ）。このときも、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」にベクトルＰｕｖのＹ座標を加算した値、「２」、「２」からベクトルＰｖｗのＹ座標を減算した値となる。したがって、Ｘｕ５を「２」にＸｕｖを加算した値とし、Ｘｖ５を「２」とし、Ｘｗ５を「２」からＸｖｗを減算した値としている（図２５におけるＳ１２２）。
【０２９２】
図２２（ｃ）に示すモード３’の状態のうちの前半部分の場合、ベクトルＰｗｕのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｗｕのＹ座標は正の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｗｕの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｗｕが正の値となる（図２５において、Ｓ１１９：ＹＥＳ）。このとき、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」からベクトルＰｗｕのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｖｗのＹ座標を加算した値、「２」となる。したがって、Ｘｕ５を「２」からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ５を「２」にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ５を「２」としている（図２５におけるＳ１２３）。
【０２９３】
図２２（ｃ）に示すモード３’の状態のうちの後半部分の場合、ベクトルＰｖｗのＹ軸上への正射影の長さが最大となり、ベクトルＰｖｗのＹ座標は負の値となる。すなわち、線間電圧指令値信号Ｘｖｗの絶対値が最大となり、線間電圧指令値信号Ｘｖｗが負の値となる（図２５において、Ｓ１２０：ＮＯ）。このときも、頂点ｕ，ｖ，ｗのＹ座標は、それぞれ、「２」からベクトルＰｗｕのＹ座標を減算した値、「２」にベクトルＰｖｗのＹ座標を加算した値、「２」となる。したがって、Ｘｕ５を「２」からＸｗｕを減算した値とし、Ｘｖ５を「２」にＸｖｗを加算した値とし、Ｘｗ５を「２」としている
（図２５におけるＳ１２６）。
【０２９４】
指令値信号生成処理により生成された指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は、図２４（ｂ）に示す波形Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５のようになる。すなわち、モード１’においては、図２５のフローチャートにおいてステップＳ１２１またはＳ１２４に進むので、波形Ｘｕ５は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｖ５は波形Ｘｖｕ（図２３（ｂ）参照）を「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ５は波形Ｘｗｕ（図２３（ａ）参照）を「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。また、モード２’においては、図２５のフローチャートにおいてステップＳ１２２またはＳ１２５に進むので、波形Ｘｕ５は波形Ｘｕｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ５は「２」に固定された波形となり、波形Ｘｗ５は波形Ｘｗｖを「２」だけ上方にシフトさせた波形となる。モード３’においては、図２５のフローチャートにおいてステップＳ１２３またはＳ１２６に進むので、波形Ｘｕ５は波形Ｘｕｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｖ５は波形Ｘｖｗを「２」だけ上方にシフトさせた波形となり、波形Ｘｗ５は「２」に固定された波形となる。モード１においては、図２５のフローチャートにおいてステップＳ１０９またはＳ１１４に進むので、波形Ｘｕ５は波形Ｘｕｖ（図３２（ａ）参照）となり、波形Ｘｖ５は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｗ５は波形Ｘｗｖ（図３２（ｂ）参照）となる。モード２においては、図２５のフローチャートにおいてステップＳ１１２またはＳ１１３に進むので、波形Ｘｕ５は波形Ｘｕｗとなり、波形Ｘｖ５は波形Ｘｖｗとなり、波形Ｘｗ５は「０」に固定された波形となる。モード３においては、図２５のフローチャートにおいてステップＳ１１０またはＳ１１１に進むので、波形Ｘｕ５は「０」に固定された波形となり、波形Ｘｖ５は波形Ｘｖｕとなり、波形Ｘｗ５は波形Ｘｗｕとなる。
【０２９５】
なお、図２５に示すフローチャートは、指令値信号生成処理の一例であって、これに限られない。
【０２９６】
図２４（ｂ）に示すように、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５は、周期的な信号となり、所定の期間で「０」に固定され、他の所定の期間で「２」に固定される。したがって、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５とキャリア信号とを比較することで生成されるＰＷＭ信号は、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５が「０」または「２」に固定されている期間でローレベルまたはハイレベルを継続することになる。これらの期間でスイッチング素子のスイッチングが停止されるので、スイッチング回数を低減することができ、スイッチングロスを低減することができる。また、ＰＷＭ信号がローレベルでの継続期間とハイレベルでの継続期間との両方を有しているので、正極側のスイッチング素子のオン状態が継続している期間と負極側のスイッチング素子のオン状態が継続している期間とが生じる。したがって、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子のいずれか一方のみがオン状態を継続する場合と比べて、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる。これにより、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とで劣化の進行のアンバランスを抑制することができる。また、冷却部材の設計が複雑になることを緩和することができる。
【０２９７】
第５実施形態においても、第１実施形態と同様に、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の下限値および上限値は限定されない。例えば、下限値が「−１」で上限値が「１」となるように、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５を生成するようにしてもよい。この場合、ＰＷＭ信号生成部５３で用いられるキャリア信号の下限値および上限値も、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の下限値および上限値に応じたものを設定する必要がある。
【０２９８】
上記第５実施形態では、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とが、いずれも１周期の１／６の期間となっている。したがって、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等となる。しかし、フラグ信号ｆｇの周期、デューティ比（周期に対するハイレベルである期間の比率）、位相（「１」に切り替えるタイミング）によって、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とが異なってくる。
【０２９９】
図２６〜図３０は、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５のシミュレーション結果を説明するための図である。図２６〜図２８においては、フラグ信号ｆｇのデューティ比および位相を固定して周期を変化させた場合の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形およびフラグ信号ｆｇの波形を示している。
【０３００】
図２６（ａ）はフラグ信号ｆｇの周期が２Ｔ（＝１／３０〔ｓ〕：周波数３０Ｈｚ）の場合の波形を示しており、同図（ｂ）はフラグ信号ｆｇの周期がＴ（＝１／６０〔ｓ〕：周波数６０Ｈｚ）の場合の波形を示しており、同図（ｃ）はフラグ信号ｆｇの周期が０．５Ｔ（＝１／１２０〔ｓ〕：周波数１２０Ｈｚ）の場合の波形を示している。フラグ信号ｆｇの位相は相電圧指令値信号Ｘｕの位相θに一致させている（すなわち、θ＝０のときにフラグ信号ｆｇを「１」に切り替えるようにしている。）。また、フラグ信号ｆｇのデューティ比を「０．５」としている。
【０３０１】
図２６（ａ）に示す波形は、図２４の場合と同じ条件によるものなので、図２４に示す波形と一致している。
【０３０２】
図２６（ｂ）に示す波形は、フラグ信号ｆｇの周期を図２６（ａ）の場合の半分にしたものなので、図２３（ｃ）の波形の０≦θ≦πの期間の部分と図３２（ｃ）の波形のπ≦θ≦２πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、図２６（ａ）の波形と比較すると、指令値信号Ｘｕ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とが長くなり、指令値信号Ｘｖ５，Ｘｗ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とが短くなっている。しかし、各指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とは同じである。この場合においても、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等となる。しかし、Ｕ相のスイッチング素子とＶ相およびＷ相のスイッチング素子とでスイッチングが停止される時間が異なってくる。
【０３０３】
図２６（ｃ）に示す波形は、フラグ信号ｆｇの周期を図２６（ａ）の場合の１／４にしたものなので、図２３（ｃ）の波形の０≦θ≦π／２の期間の部分、図３２（ｃ）の波形のπ／２≦θ≦πの期間の部分、図２３（ｃ）の波形のπ≦θ≦３π／２の期間の部分、および、図３２（ｃ）の波形の３π／２≦θ≦２πの期間の部分を組み合わせた波形となっている。この場合、指令値信号Ｘｕ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とは同じであるが、指令値信号Ｘｖ５，Ｘｗ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とは異なっている。この場合、Ｖ相およびＷ相においては、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等とはならないが、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子のいずれか一方のみがオン状態を継続する場合と比べて、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる。
【０３０４】
図２７は、フラグ信号ｆｇの周期を図２６（ａ）の場合（図２４の場合）より大きくしたものである。図２７（ａ）はフラグ信号ｆｇの周期が３Ｔ（＝１／２０〔ｓ〕：周波数２０Ｈｚ）の場合の波形を示しており、同図（ｂ）はフラグ信号ｆｇの周期が４Ｔ（＝１／１５〔ｓ〕：周波数１５Ｈｚ）の場合の波形を示している。フラグ信号ｆｇの位相は相電圧指令値信号Ｘｕの位相θに一致させている（すなわち、θ＝０のときにフラグ信号ｆｇを「１」に切り替えるようにしている。）。また、フラグ信号ｆｇのデューティ比を「０．５」としている。
【０３０５】
図２７（ａ）に示す波形は、フラグ信号ｆｇの周期を図２６（ａ）の場合の１．５倍にしたものなので、図２３（ｃ）の波形の０≦θ≦３πの期間の部分と図３２（ｃ）の波形のπ≦θ≦３πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、各指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とは同じである。この場合においても、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等となる。しかし、Ｕ相のスイッチング素子とＶ相およびＷ相のスイッチング素子とでスイッチングが停止される時間が異なってくる。
【０３０６】
図２７（ｂ）に示す波形は、フラグ信号ｆｇの周期を図２６（ａ）の場合の２倍にしたものなので、図２３（ｃ）の波形の０≦θ≦４πの期間の部分と図３２（ｃ）の波形の０≦θ≦４πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、図２６（ａ）の波形と比較すると、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とが、いずれも１周期の１／６の期間となっている。したがって、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等となる。
【０３０７】
図２６および図２７に示すように、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形はそれぞれ互いと異なる波形となっている。特に、周期がＴの場合（図２６（ｂ）参照）などに、各波形の違いが顕著になっている。指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形がそれぞれ異なっている場合、ＰＷＭ信号を生成するときに挿入されるデッドタイムによる誤差電圧の影響が相によって異なる場合が生じる。この問題を解消するためには、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形が同一となるようにすればよい。
【０３０８】
図２８は、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形が同一になる場合を説明するためのものである。同図において、フラグ信号ｆｇの位相は相電圧指令値信号Ｘｕの位相θに一致させている。また、フラグ信号ｆｇのデューティ比を「０．５」としている。
【０３０９】
フラグ信号ｆｇの周期が４Ｔ／３（＝１／４５〔ｓ〕：周波数４５Ｈｚ）の場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は同じ波形となる。図２８（ａ）は、フラグ信号ｆｇの周期が４Ｔ／３の場合の波形を示している。当該波形は、図２３（ｃ）の波形の０≦θ≦４π／３の期間の部分、図３２（ｃ）の波形の４π／３≦θ≦８π／３の期間の部分、図２３（ｃ）の波形の２π／３≦θ≦２πの期間の部分、図３２（ｃ）の波形の０≦θ≦４π／３の期間の部分、図２３（ｃ）の波形の４π／３≦θ≦８π／３の期間の部分、および、図３２（ｃ）の波形の２π／３≦θ≦２πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形が同じ波形になっている。フラグ信号ｆｇの周波数が３／４Ｔ（４５Ｈｚ）の倍数の場合（すなわち、３／２Ｔ（９０Ｈｚ）、９／４Ｔ（１３５Ｈｚ）、３／Ｔ（１８０Ｈｚ）など）も、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形が同じ波形になる。図２８（ｂ）はフラグ信号ｆｇの周波数が３／２Ｔの場合の波形を示しており、同図（ｃ）はフラグ信号ｆｇの周波数が３／Ｔの場合の波形を示している。
【０３１０】
フラグ信号ｆｇの周波数が３／Ｔで、デューティ比が「０．５」の場合において、フラグ信号ｆｇの位相を変化させた場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は変化し、所定の場合に特定の波形となる。
【０３１１】
図２９においては、フラグ信号ｆｇの周波数を３／Ｔ（周期がＴ／３）に、デューティ比を「０．５」に固定して、フラグ信号ｆｇの位相を変化させた場合の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形を示している。
【０３１２】
同図（ａ）は、フラグ信号ｆｇの位相をπ／６遅らせた場合（θ＝π／６のときにフラグ信号ｆｇを「１」に切り替える場合）の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形である。この場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は、第２実施形態における指令値信号Ｘｕ２，Ｘｖ２，Ｘｗ２の波形（図１３参照）と同じ波形になっている。同図（ｂ）は、フラグ信号ｆｇの位相をπ／３遅らせた場合（θ＝π／３のときにフラグ信号ｆｇを「１」に切り替える場合）の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形である。この場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は、第３実施形態における指令値信号Ｘｕ３，Ｘｖ３，Ｘｗ３の波形（図１６参照）と同じ波形になっている。同図（ｃ）は、フラグ信号ｆｇの位相をπ／２遅らせた場合（θ＝π／２のときにフラグ信号ｆｇを「１」に切り替える場合）の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形である。この場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は、第１実施形態における指令値信号Ｘｕ１，Ｘｖ１，Ｘｗ１の波形（図４参照）と同じ波形になっている。つまり、第１ないし第３実施形態に係る各指令値信号は、第５実施形態に係る指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における特定の条件（フラグ信号ｆｇの周期が相電圧指令値信号Ｘｕの周期の１／３、デューティ比が「０．５」、位相が相電圧指令値信号Ｘｕの位相よりπ／６，π／３，π／２遅らせる）の場合のものである。なお、相電圧指令値信号Ｘｕの位相θを基準にしているのでπ／６，π／３，π／２遅らせることになるが、フラグ信号ｆｇの周期を基準にした場合は、フラグ信号ｆｇの位相をπ／２，π，３π／２遅らせることになる。なお、図２８（ｃ）に示す波形は、フラグ信号ｆｇの位相を変化させない場合（θ＝０のときにフラグ信号ｆｇを「１」に切り替える場合）の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形であって、第４実施形態における指令値信号Ｘｕ４，Ｘｖ４，Ｘｗ４の波形（図２０参照）と同じ波形になっている。
【０３１３】
なお、フラグ信号ｆｇの周期（周波数）は、上述したものに限定されない。デューティ比が「０．５」の場合、フラグ信号ｆｇの周期によって指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は異なるが、「２」に固定されている期間と「０」に固定されている期間とが生じる。したがって、正極側のスイッチング素子がオン状態を継続する期間と、負極側のスイッチング素子がオン状態を継続する期間とが生じるので、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子のいずれか一方のみがオン状態を継続する場合と比べて、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる。
【０３１４】
デューティ比が「０．５」でフラグ信号ｆｇの周期をｎＴ（ｎは自然数）とした場合、すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの周期Ｔの倍数の周期とした場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とは同じになり、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等となる。また、デューティ比が「０．５」でフラグ信号ｆｇの周期を２ｎＴ（ｎは自然数）とした場合、すなわち、相電圧指令値信号Ｘｕの周期の偶数倍の周期とした場合、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とが、いずれも１周期の１／６の期間となる。この場合、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等となり、かつ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のスイッチング素子のオン状態になっている時間が同等となる。
【０３１５】
フラグ信号ｆｇの位相によって指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は異なってくるが、デューティ比が「０．５」の場合、「２」に固定されている期間と「０」に固定されている期間とが生じる。したがって、正極側のスイッチング素子がオン状態を継続する期間と、負極側のスイッチング素子がオン状態を継続する期間とが生じるので、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子のいずれか一方のみがオン状態を継続する場合と比べて、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる。
【０３１６】
上記ではフラグ信号ｆｇのデューティ比を「０．５」とした場合について説明しているが、これに限られない。フラグ信号ｆｇのデューティ比によって、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の「０」に固定されている期間と「２」に固定されている期間とが異なってくる。
【０３１７】
図３０においては、フラグ信号ｆｇの周期および位相を固定してデューティ比を変化させた場合の指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形およびフラグ信号ｆｇの波形を示している。同図（ａ）はフラグ信号ｆｇのデューティ比が「０．４５」の場合の波形を示しており、同図（ｂ）はフラグ信号ｆｇのデューティ比が「０．５」の場合の波形を示しており、同図（ｃ）はフラグ信号ｆｇのデューティ比が「０．５５」の場合の波形を示している。フラグ信号ｆｇの位相は相電圧指令値信号Ｘｕの位相θに一致させている。また、フラグ信号ｆｇの周期は２Ｔ（＝１／３０〔ｓ〕：周波数３０Ｈｚ）としている。
【０３１８】
図３０（ｂ）に示す波形は、図２４の場合と同じ条件によるものなので、図２４に示す波形と一致している。
【０３１９】
図３０（ａ）に示す波形は、フラグ信号ｆｇのデューティ比を図３０（ｂ）の場合より小さくしたものであり、図２３（ｃ）の波形の０≦θ≦１．８π（＝４π・０．４５）の期間の部分と図３２（ｃ）の波形の１．８π≦θ≦４πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、図３０（ｂ）の波形と比較すると、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５の「０」に固定されている期間が長くなり、指令値信号Ｘｗ５の「２」に固定されている期間が短くなっている。したがって、各指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における「０」に固定されている期間の方が「２」に固定されている期間より長くなっている。この場合、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等とはならないが、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子のいずれか一方のみがオン状態を継続する場合と比べて、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる。
【０３２０】
図３０（ｃ）に示す波形は、フラグ信号ｆｇのデューティ比を図３０（ｂ）の場合より大きくしたものであり、図２３（ｃ）の波形の０≦θ≦２．２π（＝４π・０．５５）の期間の部分と図３２（ｃ）の波形の２．２π≦θ≦４πの期間の部分とを組み合わせた波形となっている。この場合、図３０（ｂ）の波形と比較すると、指令値信号Ｘｕ５，Ｘｗ５の「２」に固定されている期間が長くなり、指令値信号Ｘｖ５の「０」に固定されている期間が短くなっている。したがって、各指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における「０」に固定されている期間の方が「２」に固定されている期間より短くなっている。この場合、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間とが同等とはならないが、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子のいずれか一方のみがオン状態を継続する場合と比べて、正極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間と負極側のスイッチング素子がオン状態になっている時間との差を小さくすることができる。
【０３２１】
なお、フラグ信号ｆｇのデューティ比は、上述したものに限定されない。フラグ信号ｆｇのデューティ比によって指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５の波形は異なってくる。デューティ比が小さくなるほど各指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における「０」に固定されている期間が「２」に固定されている期間と比べて長くなってゆき、デューティ比が小さくなりすぎると「２」に固定されている期間が生じないようになる。また、デューティ比が大きくなるほど各指令値信号Ｘｕ５，Ｘｖ５，Ｘｗ５における「０」に固定されている期間が「２」に固定されている期間と比べて短くなってゆき、デューティ比が大きくなりすぎると「０」に固定されている期間が生じないようになる。したがって、フラグ信号ｆｇのデューティ比は「０．５」に近いほどよく、「０．５」とするのが最も望ましい。
【０３２２】
上記第１〜５実施形態においては、系統連系インバータシステムのインバータ回路を制御する制御回路について説明したが、これに限られない。本発明は、他のシステムのインバータ回路を制御する制御回路にも適用することができる。また、本発明は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路の制御回路以外にも適用することができる。例えば、交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路など、三相交流電力を用いる電力変換回路の制御回路にも適用することができる。本発明をこれらの制御回路に適用した場合にも、スイッチング素子のスイッチングを周期的に停止させてスイッチングロスを低減することができ、かつ、正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子とでオン状態になっている時間を等しくすることができるという効果を奏することができる。
【０３２３】
本発明に係る制御回路は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る制御回路の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０３２４】
Ａ  系統連系インバータシステム
１  直流電源
２  インバータ回路（電力変換回路）
Ｓ１〜Ｓ６  スイッチング素子
Ｄ１〜Ｄ６  環流ダイオード
Ｃ  平滑コンデンサ
３  フィルタ回路
４  変圧回路
５  制御回路
５１  フィードバック制御部
５２，５２’  指令値信号生成部
５２１  第１信号生成部
５２２  第２信号生成部
５２３  フラグ信号生成部
５２４  信号組合部
５３  ＰＷＭ信号生成部
Ｂ  三相電力系統
【図１】
0005865657.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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