(57)【要約】【課題】  ５レグインバータによる誘導電動機の制御において、制御方法を簡易化して例えばサブハーモニック変調を可能とし、しかも使用する直流電圧を低下させる。【解決手段】  制御装置１０は、相電圧指令値変換手段１４及びスイッチングパターン決定手段１６を備えたことを特徴とする。相電圧指令値変換手段１４は、誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２の各相電圧指令値を入力し、レグ１２５における相電圧指令値が零となるように、当該各相電圧指令値を変換する。スイッチングパターン決定手段１６は、相電圧指令値変換手段１４で変換された各相電圧指令値を用いてパルス幅変調を実施することにより、スイッチＳ11，…のスイッチングパターンを決定する。【選択図】  図１
2006262561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子的スイッチが二個直列に接続されて成る第一乃至第五のレグが並列に接続された構成の５レグインバータのうち、前記第一、第二及び第五のレグを用いて第一の三相誘導電動機を制御するとともに、前記第三、第四及び第五のレグを用いて第二の三相誘導電動機を制御する装置において、
前記第一及び第二の三相誘導電動機の各相電圧指令値を入力し、前記第五のレグにおける相電圧指令値が零となるように、当該各相電圧指令値を変換する相電圧指令値変換手段と、
この相電圧指令値変換手段で変換された各相電圧指令値を用いてパルス幅変調を実施することにより、前記電子的スイッチのスイッチングパターンを決定するスイッチングパターン決定手段と、
を備えたことを特徴とする三相誘導電動機の制御装置。
【請求項２】
前記第一の三相誘導電動機の各相をｕ１，ｖ１，ｗ１、これらの相電圧指令値をｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1、前記第二の三相誘導電動機の各相をｕ２，ｖ２，ｗ２、これらの相電圧指令値をｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2としたとき、
相電圧指令値変換手段は、前記各相電圧指令値ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1を入力し、これらを各相電圧指令値ｖ*u1−ｖ*w1，ｖ*v1−ｖ*w1，０に変換するとともに、前記各相電圧指令値ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2を入力し、これらを各相電圧指令値ｖ*u2−ｖ*w2，ｖ*v2−ｖ*w2，０に変換する、
請求項１記載の三相誘導電動機の制御装置。
【請求項３】
前記スイッチングパターン決定手段は、
前記各相電圧指令値ｖ*u1−ｖ*w1，ｖ*v1−ｖ*w1，０と搬送波信号との大小関係に基づき、前記第一の誘導電動機に対する前記スイッチングパターンを決定するとともに、
前記各相電圧指令値ｖ*u2−ｖ*w2，ｖ*v2−ｖ*w2，０と前記搬送波信号との大小関係に基づき、前記第二の誘導電動機に対する前記スイッチングパターンを決定し、
かつ前記第一の誘導電動機に対するスイッチングパターンと前記第二の誘導電動機に対するスイッチングパターンとで、前記第五のレグにおけるスイッチングパターンが同じになるように決定する、
請求項２記載の三相誘導電動機の制御装置。
【請求項４】
前記各相電圧指令値ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1，ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2は正弦波信号から成る、
請求項３記載の三相誘導電動機の制御装置。
【請求項５】
前記搬送波信号は三角波信号又は鋸歯状波信号から成る、
請求項３記載の三相誘導電動機の制御装置。
【請求項６】
前記パルス幅変調はサブハーモニック変調である、
請求項１乃至５のいずれかに記載の三相誘導電動機の制御装置。
【請求項７】
電子的スイッチが二個直列に接続されて成るレグが五個並列に接続された構成の５レグインバータを用いて、第一及び第二の三相誘導電動機を制御する方法において、
前記第一及び第二の三相誘導電動機の各相電圧指令値を入力し、前記第一及び第二の三相誘導電動機に共通となる前記レグにおける相電圧指令値が零となるように、当該各相電圧指令値を変換する相電圧指令値変換ステップと、
この相電圧指令値変換ステップで変換された各相電圧指令値を用いてパルス幅変調を実施することにより、前記電子的スイッチのスイッチングパターンを決定するスイッチングパターン決定ステップと、
を含むことを特徴とする三相誘導電動機の制御方法。
【請求項８】
電子的スイッチが二個直列に接続されて成るレグが五個並列に接続された構成の５レグインバータを用いて、第一及び第二の三相誘導電動機を制御するプログラムにおいて、
前記第一及び第二の三相誘導電動機の各相電圧指令値を入力し、前記第一及び第二の三相誘導電動機に共通となる前記レグにおける相電圧指令値が零となるように、当該各相電圧指令値を変換する相電圧指令値変換ステップと、
この相電圧指令値変換ステップで変換された各相電圧指令値を用いてパルス幅変調を実施することにより、前記電子的スイッチのスイッチングパターンを決定するスイッチングパターン決定ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする三相誘導電動機の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子的スイッチが二個直列に接続されたものが五個並列に接続された構成の５レグインバータを用いて、二台の三相誘導電動機（以下、単に「誘導電動機」という。）をそれぞれ独立に制御する、装置及び方法並びに制御プログラムに関する。ここで「レグ（leg）」とは、電子的スイッチが二個直列に接続されたもの、すなわち単相ハーフブリッジインバータの構成のことである。
【背景技術】
【０００２】
一台の誘導電動機を制御するには、３レグインバータが一個必要になる。したがって、図１２［１］に示すように、直流電源ライン９０に並列接続された二台の誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２をそれぞれ独立に制御するには、一般に二個の３レグインバータ９１，９２が必要になる。しかし、これでは３レグインバータが二個も必要になるので、小型化、軽量化、低価格化等の点で好ましくない。そこで、図１２［２］に示すように、二個の３レグインバータ９１，９２から一つのレグを減らした５レグインバータ９３を用いて、二台の誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２をそれぞれ独立に制御する技術が提案されている。（例えば、下記特許文献１）。
【０００３】
５レグインバータ９３とは、二個の３レグインバータ９１，９２において一つのレグを二台の誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２で共用化することによって、五つのレグとしたものである。すなわち、一つのレグは誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２の両方のｗ相に共通に接続され、他のレグは誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２の一方のｕ相、ｖ相にのみ接続されている。
【０００４】
このときＰＷＭ制御を行う際に問題となるのは、誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２の両方に共通接続されたレグのスイッチングである。つまり、サブハーモニック変調などの通常のＰＷＭ制御をそのまま用いると、誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２を独立に制御するにあたり、この共通のレグに送られるスイッチング信号に矛盾が生じてしまうのである。
【０００５】
そこで、変調期間を二等分し、前半では誘導電動機ＩＭ１に関する変調を行い誘導電動機ＩＭ２に印加する線間電圧を零とし、後半では逆に誘導電動機ＩＭ１に印加する線間電圧を零とし誘導電動機ＩＭ２に関する変調を行う。換言すると、変調期間の前半で誘導電動機ＩＭ１をその三つの線間電圧指令値に基づいて制御し、続いて変調期間の後半で三相誘導電動機ＩＭ２を三つの線間電圧指令値に基づいて制御する。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００３−３３９１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、５レグインバータ９３は、各誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２の変調を通常の変調期間の半分で行うので、通常の二倍の直流電圧を必要という問題があった。また、変調期間の前半で誘導電動機ＩＭ１をその三つの線間電圧指令値に基づいて制御し、続いて変調期間の後半で三相誘導電動機ＩＭ２を三つの線間電圧指令値に基づいて制御するというように、制御方法が複雑化していた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、制御方法を簡易化して例えばサブハーモニック変調を可能とし、しかも使用する直流電圧を低下させることが可能な制御装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る制御装置は、電子的スイッチが二個直列に接続されて成る第一乃至第五のレグが並列に接続された構成の５レグインバータのうち、第一、第二及び第五のレグを用いて第一の誘導電動機を制御するとともに、第三、第四及び第五のレグを用いて第二の誘導電動機を制御するものである。そして、本発明に係る制御装置は、相電圧指令値変換手段及びスイッチングパターン決定手段を備えたことを特徴とする。相電圧指令値変換手段は、第一及び第二の誘導電動機の各相電圧指令値を入力し、第五のレグにおける相電圧指令値が零となるように、当該各相電圧指令値を変換する。スイッチングパターン決定手段は、相電圧指令値変換手段で変換された各相電圧指令値を用いてパルス幅変調を実施することにより、電子的スイッチのスイッチングパターンを決定する。
【００１０】
第一及び第二の誘導電動機は、第五のレグを共用している。従来技術では、第一の誘導電動機を駆動するための第五のレグのスイッチング信号と、第二の誘導電動機を駆動するための第五のレグのスイッチング信号とが、同時刻において異なっていた。したがって、通常のＰＷＭ制御を用いようとすると第五のレグのスイッチング信号に矛盾が生じるため、変調期間を二等分し、前半で第一の誘導電動機を駆動し、後半で第二の誘導電動機を駆動するような複雑な制御を必要とした。その上、変調期間を二等分してそれぞれの期間で第一及び第二の誘導電動機を駆動することにより、各誘導電動機に電圧を印加する時間が半分になるので、使用する直流電圧を二倍にしていた。
【００１１】
これに対し、本発明では、入力した各相電圧指令値を、第五のレグにおける相電圧指令値が零となるように変換する。すると、第五のレグにおける相電圧指令値が常に零になるので、第一の誘導電動機を駆動するための第五のレグのスイッチング信号と、第二の誘導電動機を駆動するための第五のレグのスイッチング信号とを同じにできる。すなわち、これらのスイッチング信号に矛盾を生じることが無いので、サブハーモニック変調のような簡単な制御が使用可能となる。しかも、変調期間を二等分してそれぞれの期間で第一及び第二の誘導電動機を駆動する必要がないので、使用する直流電圧も低くなる。
【００１２】
例えば、相電圧指令値変換手段は、次のように動作する。第一の誘導電動機の各相をｕ１，ｖ１，ｗ１、これらの相電圧指令値をｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1、第二の誘導電動機の各相をｕ２，ｖ２，ｗ２、これらの相電圧指令値をｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2としたとき、各相電圧指令値ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1を入力し、これらを各相電圧指令値ｖ*u1−ｖ*w1，ｖ*v1−ｖ*w1，０に変換するとともに、各相電圧指令値ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2を入力し、これらを各相電圧指令値ｖ*u2−ｖ*w2，ｖ*v2−ｖ*w2，０に変換する。
【００１３】
例えば、スイッチングパターン決定手段は、次のように動作する。各相電圧指令値ｖ*u1−ｖ*w1，ｖ*v1−ｖ*w1，０と搬送波信号との大小関係に基づき、第一の誘導電動機に対するスイッチングパターンを決定するとともに、各相電圧指令値ｖ*u2−ｖ*w2，ｖ*v2−ｖ*w2，０と搬送波信号との大小関係に基づき、第二の誘導電動機に対するスイッチングパターンを決定する。このとき、第一の誘導電動機に対するスイッチングパターンと第二の誘導電動機に対するスイッチングパターンとで、第五のレグにおけるスイッチングパターンが同じになるように決定する。各相電圧指令値ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1，ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2は、例えば正弦波信号から成る。搬送波信号は、例えば三角波信号又は鋸歯状波信号である。また、パルス幅変調はサブハーモニック変調としてもよい。サブハーモニック変調とは、搬送波信号の周波数が各相電圧指令値の周波数よりも十分に高い場合のパルス幅変調のことである。
【００１４】
本発明に係る制御方法は、本発明に係る制御装置の各手段の動作を手順として捉えたものである。本発明に係る制御プログラムは、本発明に係る制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第五のレグにおける相電圧指令値が零となるように各相電圧指令値を変換することにより、第一の誘導電動機を駆動するための第五のレグのスイッチング信号と、第二の誘導電動機を駆動するための第五のレグのスイッチング信号とを同じにできるので、サブハーモニック変調のような簡単な制御を使用できる。しかも、変調期間を二等分してそれぞれの期間で第一及び第二の誘導電動機を駆動する必要がないので、使用する直流電圧も低くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る制御装置の一実施形態を示すブロック図である。図２は、５レグインバータの構成を示す回路図である。以下、これらの図面に基づき説明する。
【００１７】
図２に示すように、５レグインバータ１２は、電子的なスイッチＳ11，…が二個直列に接続されたレグ１２１，…が五個並列に接続されたものであり、レグ１２１，…のそれぞれのスイッチＳ11，…を交互にオン・オフすることによって直流電圧Ｖdcを交流電圧に変換する電圧形ＰＷＭインバータである。レグ１２１はスイッチＳ11，Ｓ12からなり、レグ１２２はスイッチＳ21，Ｓ22からなり、レグ１２３はスイッチＳ31，Ｓ32からなり、レグ１２４はスイッチＳ41，Ｓ42からなり、レグ１２５はスイッチＳ51，Ｓ52からなる。
【００１８】
なお、レグ１２１においてスイッチＳ11，Ｓ12が同時にオンすることはない。直流電圧Ｖdcが短絡してしまうからである。一方、レグ１２１においてスイッチＳ11，Ｓ12が同時にオフすることもない。出力電流を連続に保つためである。すなわち、常に、スイッチＳ11，Ｓ12のどちらか一方がオン、他方がオフになる。このことは、レグ１２２〜１２５についても同様である。
【００１９】
また、スイッチＳ11，Ｓ21，Ｓ31，Ｓ41，Ｓ51は上アーム１３１を構成し、スイッチＳ12，Ｓ22，Ｓ32，Ｓ42，Ｓ52は下アーム１３２を構成している。スイッチＳ11，…は、例えばＩＧＢＴ（insulated
gate bipolar transistor）である。スイッチＳ11，…において、トランジスタに逆並列接続された帰還ダイオードは、遅れ電流の通路となる。なお、ＩＧＢＴは一例に過ぎず、その代わりにパワーＭＯＳＦＥＴなどを用いてもよい。
【００２０】
図１及び図２に示すように、制御装置１０は、レグ１２１，１２２，１２５を用いて誘導電動機ＩＭ１を制御するとともに、レグ１２３，１２４，１２５を用いて誘導電動機ＩＭ２を制御する。そして、図１に示すように、制御装置１０は、相電圧指令値変換手段１４及びスイッチングパターン決定手段１６を備えたことを特徴とする。相電圧指令値変換手段１４は、誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２の各相電圧指令値を入力し、レグ１２５における相電圧指令値が零となるように、当該各相電圧指令値を変換する。スイッチングパターン決定手段１６は、相電圧指令値変換手段１４で変換された各相電圧指令値を用いてパルス幅変調を実施することにより、スイッチＳ11，…のスイッチングパターンを決定する。
【００２１】
図３は、制御装置１０を含む制御システム全体の機能ブロック図である。以下、図１及び図３に基づき説明する。
【００２２】
この制御システムは、ベクトル制御から構成される一般的なものである。また、誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２を独立に制御可能にするために、誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２ごとの別々のアルゴリズムによって成り立っている。図３における「５−ＬｅｇＶＳＩ」のブロックが、図１における制御装置１０及び５レグインバータ１２に相当する。誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２及び５レグインバータ１２を除き、制御装置１０を含む各ブロックは、コンピュータプログラムによって実現されている。
【００２３】
次に、誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２に対する制御方法は両者とも同じであるので、添え字の１，２を省略して動作の概略を説明する。まず、実速度ωrと速度指令ω*rとに基づき、ＰＩ制御によって必要なトルク指令τ*eを算出する。そして、トルク指令τ*e及び二次磁束指令φe*drに基づき、トルク分電流指令ｉe*qs及び励磁分電流ｉe*dsを求め、これらとそれぞれ対応する実際の電流ｉeqs，ｉedsとに基づき、ＰＩ制御、座標変換、及び２相３相変換を経て必要な電圧を求める。これらの電圧が、相電圧指令値ｖ*u，ｖ*v，ｖ*wであり、制御装置１０へ出力される。また、一次電流ｉu，ｉv，ｉwを検出し、一次電流ｉu，ｉv，ｉwから実際の電流ｉeqs，ｉedsを求め、これをフィードバックさせて座標変換の計算に用いる。以上の処理を誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２について別々に実行する。つまり、一般的なベクトル制御をそれぞれの誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２において、独立に行っている。
【００２４】
図４は、制御装置１０の動作を示すフローチャートである。図５は、制御装置１０の動作を示す波形図である。図６は、制御装置１０におけるスイッチングパターンと誘導電動機ＩＭ１の出力線間電圧との関係を示す波形図である。図７は、制御装置１０におけるスイッチングパターンと誘導電動機ＩＭ２の出力線間電圧との関係を示す波形図である。以下、図４乃至図７を中心に図１乃至図３を適宜参照しつつ説明する。
【００２５】
始めに、誘導電動機ＩＭ１の各相をｕ１，ｖ１，ｗ１、これらの相電圧指令値をｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1、誘導電動機ＩＭ２の各相をｕ２，ｖ２，ｗ２、これらの相電圧指令値をｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2とする。
【００２６】
まず、相電圧指令値変換手段１４は、各相電圧指令値ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1を入力し（ステップ１０１）、これらを各相電圧指令値ｖ*u1−ｖ*w1，ｖ*v1−ｖ*w1，０に変換するとともに（ステップ１０２）、各相電圧指令値ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2を入力し（ステップ１０１）、これらを各相電圧指令値ｖ*u2−ｖ*w2，ｖ*v2−ｖ*w2，０に変換する（ステップ１０２）。
【００２７】
図５の上段に示すように、誘導電動機ＩＭ１用の各相電圧指令値ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1は、それぞれ正弦波信号から成り、互いに位相が１２０°ずれている。同様に誘導電動機ＩＭ２用の各相電圧指令値ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2は、それぞれ正弦波信号から成り、互いに位相が１２０°ずれている。誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２はそれぞれ独立に制御可能であるから、当然のことながら、各相電圧指令値ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1と各相電圧指令値ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2との周波数は異なる。
【００２８】
続いて、スイッチングパターン決定手段１６は、各相電圧指令値ｖ*u1−ｖ*w1，ｖ*v1−ｖ*w1，０と三角波信号との大小関係に基づき、誘導電動機ＩＭ１に対するスイッチングパターンを決定するとともに、各相電圧指令値ｖ*u2−ｖ*w2，ｖ*v2−ｖ*w2，０と三角波信号との大小関係に基づき、誘導電動機ＩＭ２に対するスイッチングパターンを決定する（ステップ１０３）。具体的には、各相電圧指令値ｖ*u01，…と三角波信号とを比較して、各相電圧指令値ｖ*u01，…の方が大きいときに、各レグ１２１〜１２５の上アーム１３１側のスイッチＳ11，Ｓ21，Ｓ31，Ｓ41，Ｓ51をオンするように制御する（図５の下段）。なお、下アーム１３２側のスイッチＳ12，Ｓ22，Ｓ32，Ｓ42，Ｓ52は、上アーム１３１側のスイッチＳ11，Ｓ21，Ｓ31，Ｓ41，Ｓ51と逆の動作となる。このように、スイッチングパターン決定手段１６の動作は、サブハーモニック変調となる（図５の中段）。
【００２９】
図５の中段に、変換後のｗ相基準の各相電圧指令値ｖ*u01，ｖ*v01，ｖ*w01が示されている。すなわち、ｖ*u01＝ｖ*u1−ｖ*w1，ｖ*v01＝ｖ*v1−ｖ*w1，ｖ*w01＝０である。同様に、図５の中段に、変換後のｗ相基準の各相電圧指令値ｖ*u02，ｖ*v02，ｖ*w02が示されている。すなわち、ｖ*u02＝ｖ*u2−ｖ*w2，ｖ*v02＝ｖ*v2−ｖ*w2，ｖ*w02＝０である。また、図５の中段に示すように、誘導電動機ＩＭ１用の三角波信号と誘導電動機ＩＭ２用の三角波信号とは、同じ周波数かつ同じ位相である。その結果、同一周波数かつ同一位相の二つの三角波信号と０レベルとの比較であるから、誘導電動機ＩＭ１に対するスイッチングパターンと誘導電動機ＩＭ２に対するスイッチングパターンとで、レグ１２５におけるスイッチングパターンが同じになる。すなわち、スイッチＳ51のスイッチングパターンは、常にデューティー比５０％となっている。
【００３０】
最後に、スイッチングパターン決定手段１６は、図５の下段に示す各スイッチングパターンを５レグインバータ１２へ出力する（ステップ１０４）。その結果、図６及び図７に示すように、スイッチングパターンに基づいて出力線間電圧が発生する。このとき、スイッチＳ11が誘導電動機ＩＭ１のｕ相、スイッチＳ21が誘導電動機ＩＭ１のｖ相、スイッチＳ31が誘導電動機ＩＭ２のｕ相、スイッチＳ41が誘導電動機ＩＭ２のｖ相、スイッチＳ51が誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２両方のｗ相のそれぞれの相電圧指令に対応しているので、出力線間電圧は次のようになる。
【００３１】
誘導電動機ＩＭ１：u-v間Ｓ11−Ｓ21／v-w間Ｓ21−Ｓ51／w-u間Ｓ51−Ｓ11
誘導電動機ＩＭ２：u-v間Ｓ31−Ｓ41／v-w間Ｓ41−Ｓ51／w-u間Ｓ51−Ｓ31
【００３２】
次に、本発明について総括的に説明する。
【００３３】
前述したように、従来技術では、スイッチングパターンを導出するまでのシステムが繁雑になってしまう。そこで、比較的システムが簡単であるサブハーモニック変調を使用できる手段として、本発明に係る制御装置（５レグインバータに対する拡張２アームＰＷＭ方式）を提案する。この方式は、各誘導電動機に対する相電圧指令をそのまま使用するのではなく、次式のように各誘導電動機の共通レグであるｗ相基準の指令に変換する。
【００３４】
誘導電動機ＩＭ１  ｖ*u01＝ｖ*u1−ｖ*w1，
ｖ*v01＝ｖ*v1−ｖ*w1，
ｖ*w01＝０          ・・・《1》
誘導電動機ＩＭ２  ｖ*u02＝ｖ*u2−ｖ*w2，
ｖ*v02＝ｖ*v2−ｖ*w2，
ｖ*w02＝０          ・・・《2》
【００３５】
このようにすることで、共通レグであるｗ相への指令が各誘導電動機ともに０となることにより、共通の指令を送ることができるので、サブハーモニック変調方式が適用できる。
【００３６】
また、前述したように、従来技術では、二台の誘導電動機を独立に制御する際に、各誘導電動機に対する変調を変調期間の半分で行わなければならない。そのため、電圧指令値に応じた電圧を出力するためには、３レグインバータでの同一負荷運転時と比較して二倍の直流電圧が必要となる。
【００３７】
これに対して、本発明では、次のようになる。直流電圧をＶdcとすると、ｖ*u01のとり得る範囲は０〜Ｖdcであるから、ｖ*u01は次式のように表せる。
−Ｖdc／２≦ｖ*u01≦Ｖdc／２  ・・・《3》
そのため、ｖ*u01の最大の電圧指令は、
（Ｖdc／２）sinωｔ  ・・・《4》
となる。したがって、式《1》より元の相電圧指令で考えると、ｖ*u01は位相が１２０°ずれた二つの正弦波の差であるから、
ｖ*u1＝｛（Ｖdc／２）（１／√３）｝sinωｔ  ・・・《5》
が最大となる。
【００３８】
つまり、本発明によれば、３レグインバータでの同一負荷運転時と比較して√３倍の直流電圧を必要とするが、前述の従来技術と比較すると√３／２倍に抑えることができる。
【実施例１】
【００３９】
図８乃至図１１は、制御装置１０の動作のシミュレーション結果を示す波形図である。シミュレーションに用いた誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２は、ともに同じ定格とした。以下にその定格とパラメータを示す。
【００４０】
定格出力        ２．２［ｋＷ］
極数            ４
定格電圧        １８０［Ｖ］
定格電流        １０［Ａ］
定格回転速度    １７５０［ｒｐｍ］
一次抵抗Ｒｓ                ０．７１８５［Ω］
二次抵抗Ｒｒ                ０．５９６５［Ω］
一次自己インダクタンスＬｓ  ６３．３９［ｍＨ］
二次自己インダクタンスＬｒ  ６３．３９［ｍＨ］
相互インダクタンスＭ        ６１．２８［ｍＨ］
【００４１】
図８及び図９に、制御装置１０における負荷一定時の速度ステップ応答のシミュレーション結果を示す。誘導電動機ＩＭ１は、負荷トルクを6.0[Nm]（定格の50％）一定として、速度指令を100[rpm]から１秒後に300[rpm]、３秒後に500[rpm]とステップ変化させた。誘導電動機ＩＭ２は、負荷トルクを-6.0[Nm]（定格の50％）一定として、速度指令を-200[rpm]から２秒後に-400[rpm]、３秒後に-300[rpm]とステップ変化させた。図８に各誘導電動機の回転速度、図９に同じく発生トルクを示す。これらの図面より、負荷がかかっている状態でも二台の誘導電動機はそれぞれ独立に制御され、異なる回転速度や回転方向の指令に対しても追従していることが確認できる。
【００４２】
図１０及び図１１に、制御装置１０における速度一定時の負荷ステップ応答のシミュレーション結果を示す。誘導電動機ＩＭ１，ＩＭ２ともに、速度指令を600[rpm]一定とした。そして、誘導電動機ＩＭ１は、負荷トルクを12.0[Nm]（定格）から３秒後に6.0[Nm]（定格の50％）、５秒後に1.2[Nm]（定格の10％）とステップ変化させた。誘導電動機ＩＭ２は、負荷トルクを無負荷から３秒後に3.0[Nm]（定格の25％）、４秒後に6.0[Nm]（定格の50％）とステップ変化させた。図１０に各誘導電動機の回転速度、図１１に同じく発生トルクを示す。これらの図面より、負荷トルクがステップ変化する際に、回転速度に一時的な影響を受けるが、すぐに速度指令値に追従することが確認できる。また、不平衡負荷時でも二台の誘導電動機は安定した駆動で指令値に追従可能であることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】５レグインバータの構成を示す回路図である。
【図３】本実施形態の制御装置を含む制御システム全体の機能ブロック図である。
【図４】本実施形態の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の制御装置の動作を示す波形図である。
【図６】本実施形態の制御装置におけるスイッチングパターンと誘導電動機ＩＭ１の出力線間電圧との関係を示す波形図である。
【図７】本実施形態の制御装置におけるスイッチングパターンと誘導電動機ＩＭ２の出力線間電圧との関係を示す波形図である。
【図８】本実施形態の制御装置による負荷一定時の速度ステップ応答のシミュレーション結果（回転速度）を示す波形図である。
【図９】本実施形態の制御装置による負荷一定時の速度ステップ応答のシミュレーション結果（発生トルク）を示す波形図である。
【図１０】本実施形態の制御装置による速度一定時の負荷ステップ応答のシミュレーション結果（回転速度）を示す波形図である。
【図１１】本実施形態の制御装置による速度一定時の負荷ステップ応答のシミュレーション結果（発生トルク）を示す波形図である。
【図１２】従来技術を示す回路図であり、図１２［１］は第一例、図１２［２］は第二例である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  制御装置
１２  ５レグインバータ
１２１〜１２５  レグ
１４  相電圧指令値変換手段
１６  スイッチングパターン決定手段
ＩＭ１，ＩＭ２  誘導電動機
ｖ*u1，ｖ*v1，ｖ*w1，ｖ*u2，ｖ*v2，ｖ*w2  相電圧指令値
ｖ*u01，ｖ*v01，ｖ*w01，ｖ*u02，ｖ*v02，ｖ*w02  ｗ相基準に変換後の相電圧指令値
Ｓ11，Ｓ21，Ｓ31，Ｓ41，Ｓ51，Ｓ12，Ｓ22，Ｓ32，Ｓ42，Ｓ52  スイッチ
【図１】
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【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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