(57)【要約】【課題】電力変換器に対して位相参照式の同期ＰＷＭ制御を行う場合に、電力変換器の出力電圧の制御精度の確保、および制御系の安定性の向上を図る。【解決手段】位相参照式の同期ＰＷＭ制御において、電力変換器２の半導体スイッチ素子をオン／オフ駆動するスイッチ指令にデッドタイムＴｄを挿入するのに伴って電力変換器２の出力電圧誤差が生じないように、スイッチ指令の生成に使用する位相閾値をデッドタイム補償位相Δθで補正してデッドタイム補償を行うデッドタイム補償器１４を設けた。【選択図】図１
2011015566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体スイッチ素子から構成された電力変換器に対して位相参照方式の同期ＰＷＭ制御を行う制御装置であって、
負荷に流れる電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出器と、
基本周波数および基本位相を出力する基本周波数・位相発生器と、
この基本周波数・位相発生器から出力される基本位相を入力してこの基本位相を基準とした電圧指令を演算し、その電圧指令の振幅と位相を出力する電圧指令演算器と、
この電圧指令演算器から出力される電圧指令振幅を入力として上記同期ＰＷＭ制御用の複数の位相閾値を発生する位相閾値演算器と、
上記電流検出器からの電流検出信号、上記基本周波数・位相発生器からの基本周波数、および上記位相閾値演算器からの各位相閾値を共に入力し、上記位相閾値の種類と上記電流検出信号とに基づいてデッドタイムによる出力電圧誤差の発生の有無を判定し、出力電圧誤差の発生ありと判定される場合には、上記電流検出信号と上記基本周波数とから上記出力電圧誤差を解消するためのデッドタイム補償位相を計算し、このデッドタイム補償位相により上記各位相閾値を補正して補償位相閾値として出力するデッドタイム補償器と、  このデッドタイム補償器から出力される上記補償位相閾値と上記電圧指令演算器から出力される上記電圧指令位相とを入力し、上記電圧指令位相が各補償位相閾値に到達するたびに上記半導体スイッチ素子のスイッチ状態が変化する素子駆動用のスイッチ指令を発生するスイッチングパターン演算器と、
を備える電力変換器の制御装置。
【請求項２】
複数の半導体スイッチ素子から構成された電力変換器に対して位相参照方式の同期ＰＷＭ制御を行う制御装置であって、
負荷に流れる電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出器と、
基本周波数および基本位相を出力する基本周波数・位相発生器と、
この基本周波数・位相発生器から出力される基本位相を入力してこの基本位相を基準とした電圧指令を演算し、その電圧指令の振幅と位相を出力する電圧指令演算器と、
この電圧指令演算器から出力される電圧指令振幅を入力として上記同期ＰＷＭ制御用の複数の位相閾値を発生する位相閾値演算器と、
上記電圧指令演算器から出力される電圧指令位相と、上記基本周波数・位相発生器から出力される基本周波数とを共に入力し、上記基本周波数の増減に応じた上記電圧指令位相の増加または減少時における上記基本周波数による位相変化傾向と逆向きの変化を制限して上記電圧指令位相の位相反転を防止する変化率制限器と、
上記位相閾値演算器から出力される位相閾値と上記変化率制限器から位相変化率が制限されて出力される制限電圧指令位相とを入力し、上記制限電圧指令位相が各位相閾値に到達するたびに上記半導体スイッチ素子のスイッチ状態が変化する素子駆動用のスイッチ指令を発生するスイッチングパターン演算器と、
を備える電力変換器の制御装置。
【請求項３】
複数の半導体スイッチ素子から構成された電力変換器に対して位相参照方式の同期ＰＷＭ制御を行う制御装置であって、
負荷に流れる電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出器と、
基本周波数および基本位相を出力する基本周波数・位相発生器と、
この基本周波数・位相発生器から出力される基本位相を入力してこの基本位相を基準とした電圧指令を演算し、その電圧指令の振幅と位相を出力する電圧指令演算器と、
この電圧指令演算器から出力される電圧指令振幅を入力として上記同期ＰＷＭ制御用の複数の位相閾値を発生する位相閾値演算器と、
上記電流検出器からの電流検出信号、上記基本周波数・位相発生器からの基本周波数、および上記位相閾値演算器からの各位相閾値を共に入力し、上記位相閾値の種類と上記電流検出信号とに基づいてデッドタイムによる出力電圧誤差の発生の有無を判定し、出力電圧誤差の発生ありと判定される場合には、上記電流検出信号と上記基本周波数とから上記出力電圧誤差を解消するためのデッドタイム補償位相を計算し、このデッドタイム補償位相により上記各位相閾値を補正して補償位相閾値として出力するデッドタイム補償器と、  上記電圧指令演算器から出力される電圧指令位相と、上記基本周波数・位相発生器から出力される基本周波数とを共に入力し、上記基本周波数の増減に応じた上記電圧指令位相の増加または減少時における上記基本周波数による位相変化傾向と逆向きの変化を制限して電圧指令位相の位相反転を防止する変化率制限器と、
上記デッドタイム補償器から出力される上記補償位相閾値と上記変化率制限器から位相変化率が制限されて出力される制限電圧指令位相とを入力し、上記制限電圧指令位相が各補償位相閾値に到達するたびに上記半導体スイッチ素子のスイッチ状態が変化する素子駆動用のスイッチ指令を発生するスイッチングパターン演算器と、
を備える電力変換器の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電力と交流電力を交互に変換する電力変換器（以後、インバータと称する）の制御装置に係り、特には、パルス幅変調（ＰＷＭ）によりインバータを制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータを構成する各半導体スイッチ素子を制御する方式として、インバータへの電圧指令と、半導体スイッチ素子をオン／オフ駆動するスイッチ指令とを常に同期させる同期ＰＷＭ制御が知られている。
【０００３】
この同期ＰＷＭ制御は、インバータへの電圧指令の周波数（以下、基本周波数と称する）に対して、スイッチング回数がそれほど多くなくても、ビートなどの現象が発生せずに、負荷に対して安定した電力を供給することが可能であるという利点がある。この特徴を生かし、単位時間あたりのスイッチング回数が多く取れない大容量インバータの制御方式に多く採用されている。その具体例としては、電鉄のモータ駆動用インバータがある。
【０００４】
このような同期ＰＷＭ制御として、電圧指令に同期したキャリアを発生させて電圧指令との比較によりスイッチ指令を決定するキャリア比較方式と、電圧指令の位相を参照し、この位相が電圧指令の振幅の大きさに応じて設定される所定の切替位相（以下、これを位相閾値と称する）に到達すると、スイッチ指令のオン／オフ状態を変化させる、いわゆる位相参照方式が知られている。特に、後者の位相参照方式は、下記の非特許文献１，２に記載されているように、インバータの出力電圧に含まれる基本波成分を所定の値としつつ特定次数の高調波を除去するといった高度な制御を実現することができる。
【０００５】
ところで、インバータの半導体スイッチ素子をオン／オフ駆動するスイッチ指令には、半導体スイッチ素子の上下短絡を防止するためにデッドタイムを挿入する必要がある。しかし、単純にデッドタイムを挿入した場合、このデッドタイム期間中は、還流ダイオードを通じて電流が流れるため、インバータの出力端子には、その電流の極性に応じて上側電圧（インバータの直流部電圧値Ｖｄｃ）、または下側電圧（０Ｖ）が現れる。その結果、元の電圧指令に基づいて発生されるインバータへのスイッチ指令から期待される出力電圧に対して、インバータの実際の出力電圧のパルスの立上り、立下りのタイミングが変化し、両者間にずれを生じる。
【０００６】
このような、インバータの実際の出力電圧の元の電圧指令に基づくスイッチ指令からのタイミングのずれは、平均的にはインバータの出力電圧誤差となる。したがって、このようにデッドタイムの挿入に伴うインバータの実際の出力電圧の電圧指令からのずれを解消する、いわゆるデッドタイム補償を行い、電圧精度の低下を防止することが必要となる。
【０００７】
非同期ＰＷＭ制御方式では、この電圧精度の低下を補償するために、電流の極性を検出し、その極性に応じてＴｄ・ｆｃ・Ｖｄｃ（Ｔｄはデッドタイムの長さ、ｆｃは非同期ＰＷＭ用のキャリア周波数、Ｖｄｃはインバータの直流部電圧値）となる振幅の補償電圧を加算する方法が示されている（例えば、下記の非特許文献３参照）。これにより、予めデッドタイムを挿入したことにより生じる出力電圧パルスのタイミング変化を見込んだ電圧指令となるため、デッドタイム補償を行うことができる。
【０００８】
一方、同期ＰＷＭ制御方式については、従来、キャリア比較方式の下において、デッドタイム補償を行って電圧精度の低下を防止する技術が開示されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−７５５８６号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  Ｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  （１９７４，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．３）Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｏｆ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｉｎ  Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ  Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ  Ｐａｒｔ  Ｉ−Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  Ｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  （１９７４，Ｖｏｌ，１０，Ｎｏ．５）Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｏｆ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｉｎ  Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ  Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ  ＰａｒｔＩＩ−Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
【非特許文献３】ＡＣサーボシステムの理論と設計の実際  総合電子出版  １９９７、Ｐ５６〜５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の特許文献１の従来技術は、キャリア比較方式の同期ＰＷＭ制御において、デッドタイム補償を行って電圧精度の低下を防止する技術が開示されているものの、位相参照方式における同期ＰＷＭ制御について、デッドタイム補償を行って電圧精度の低下を防止するようにした技術については何ら開示されてないのが現状である。
【００１２】
また、この特許文献１記載の従来技術は、電圧検出器の情報を用いてデッドタイム補償電圧を補正する方式のため、電流検出器に加えて、電圧検出器を必要としコストアップを招く問題がある。
【００１３】
また、このデッドタイムのため、前記の非特許文献１，２に開示された位相閾値の決定法に基づいて同期ＰＷＭ制御を実施しても、インバータの実際の出力電圧が元のスイッチ指令から期待される出力電圧と異なってしまうため、基本波成分が元の電圧指令と異なり、さらに、特定次数の高調波成分の抑制精度が低下する問題があった。
【００１４】
また、負荷電流を検出して所定の値となるようフィードバック電流制御を行うと、電圧指令の振幅と位相にリンギングが含まれて細かく変動することになる。この傾向は、電流制御応答の帯域を上げるほど電流リプルなどに対し敏感に反応するようになるため、特に顕著となる。電圧指令位相は、基本周波数に従い位相が増加または減少するが、リンギングの影響は、電圧指令位相にも反映されるため、条件によっては電圧指令位相が瞬間的に反転する場合があった。同期ＰＷＭ制御適用時に、この位相反転が発生すると、スイッチ指令が連続して複数回発生して半導体スイッチ素子の発熱が増加する問題が発生する。また、意図しない出力電圧となる場合があり、制御系が不安定化する場合があった。
【００１５】
本発明は、これらの課題を解決するためなされたものであり、位相を直接参照してスイッチングパターンを決定する位相参照方式の下で同期ＰＷＭ制御を行う電力変換器の制御装置において、適切なデッドタイム補償と安定化制御を両立させて行うことができ、負荷に対して高精度かつ安定な電力供給を行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明に係る電力変換器の制御装置は、複数の半導体スイッチ素子から構成された電力変換器に対して位相参照方式の同期ＰＷＭ制御を行う制御装置であって、負荷に流れる電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出器と、基本周波数および基本位相を出力する基本周波数・位相発生器と、この基本周波数・位相発生器から出力される基本位相を入力してこの基本位相を基準とした電圧指令を演算し、その電圧指令の振幅と位相を出力する電圧指令演算器と、この電圧指令演算器から出力される電圧指令振幅を入力として上記同期ＰＷＭ制御用の複数の位相閾値を発生する位相閾値演算器と、上記電流検出器からの電流検出信号、上記基本周波数・位相発生器からの基本周波数、および上記位相閾値演算器からの各位相閾値を共に入力し、上記位相閾値の種類と上記電流検出信号とに基づいてデッドタイムによる出力電圧誤差の発生の有無を判定し、出力電圧誤差の発生ありと判定される場合には、上記電流検出信号と上記基本周波数とから上記出力電圧誤差を解消するためのデッドタイム補償位相を計算し、このデッドタイム補償位相により上記各位相閾値を補正して補償位相閾値として出力するデッドタイム補償器と、このデッドタイム補償器から出力される上記補償位相閾値と上記電圧指令演算器から出力される上記電圧指令位相とを入力し、上記電圧指令位相が各補償位相閾値に到達するたびに上記半導体スイッチ素子のスイッチ状態が変化する素子駆動用のスイッチ指令を発生するスイッチングパターン演算器と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明に係る電力変換器の制御装置は、上述の電圧指令演算器から出力される電圧指令位相と、上記基本周波数・位相発生器から出力される基本周波数とを共に入力し、上記基本周波数の増減に応じた上記電圧指令位相の増加または減少時における上記基本周波数による位相変化傾向と逆向きの変化を制限して電圧指令位相の位相反転を防止する変化率制限器を設け、また、スイッチングパターン演算器は、上記位相閾値演算器から出力される位相閾値と上記変化率制限器から位相変化率が制限されて出力される制限電圧指令位相とを入力し、上記制限電圧指令位相が各位相閾値に到達するたびに上記半導体スイッチ素子のスイッチ状態が変化する素子駆動用のスイッチ指令を発生する構成とした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、位相参照方式の同期ＰＷＭ制御装置において、半導体スイッチ素子駆動用のスイッチ指令を生成する際、電流の極性と位相閾値の種類とからデッドタイム挿入に伴う出力電圧誤差の発生の有無を判断し、インバータの出力電圧が元の電圧指令に沿った出力電圧となるよう位相閾値を補正してデッドタイム補償を行うので、デッドタイムを確保することに伴う出力電圧誤差の発生を無くすことができ、電力変換器の出力電圧精度が向上し、かつ負荷の電流精度も向上する。
【００１９】
また、電圧指令位相の時間変化率を制限して電圧指令位相の過度の逆転を防止することにより、電力変換器に対して安定したスイッチ指令を与えることができるので、制御系の安定性向上を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における電力変換器の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同制御装置を構成するデッドタイム補償器の構成を示すブロック図である。
【図３】半導体スイッチ素子と還流ダイオードとを並列接続した上下１組のアームにおいて、デッドタイム期間中に流れる電流とインバータ出力電圧との関係を説明するための模式図である。
【図４】図２のデッドタイム補償器によるデッドタイム補償を行う動作説明に供するタイミグチャートである。
【図５】同制御装置を構成するスイッチングパターン演算器の構成を示すブロック図である。
【図６】同スイッチングパターン演算器の動作説明に供するタイミグチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２における電力変換器の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】同制御装置を構成する変化率制限器の作用説明図である。
【図９】同制御装置を構成する変化率制限器の他の作用説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における電力変換器の制御装置の構成の変形例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における電力変換器の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】同制御装置がｄｑ軸電圧指令に基づいて電圧指令振幅とｄｑ軸電圧位相とを算出する場合のこれらの相互の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における電力変換器の制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
この実施の形態１の制御装置１は、位相参照方式を採用した同期ＰＷＭ制御を行うものであって、電力変換器であるインバータ２の半導体スイッチ素子（図示せず）をオン／オフ駆動するスイッチ指令を出力して当該インバータ２を動作させる。なお、ここでは、本発明の理解を促すため、インバータ２は単相２レベルインバータとし、電圧指令位相の１周期に対してパルス状のスイッチ指令が３回発生する３パルスモードの同期ＰＷＭ制御を行うものとする。
【００２３】
負荷３は、インバータ２から電力を供給されて駆動される。電流検出器４は、インバータ２から負荷３に供給される電流を検出し、その電流検出信号Ｓ０を制御装置１に帰還させる。
【００２４】
この実施の形態１において、制御装置１は、基本周波数・位相発生器１１、電圧指令演算器１２、位相閾値演算器１３、デッドタイム補償器１４、およびスイッチングパターン演算器１５を備えている。
【００２５】
ここに、基本周波数・位相発生器１１は、負荷電力の基準となる電圧指令の周波数である基本周波数Ｓ１と基本位相Ｓ２とを出力する。基本周波数Ｓ１は、負荷３の種類や駆動方法によって様々な計算方法があるが、基本位相Ｓ２の値を微分した信号に相当する。
【００２６】
電圧指令演算器１２は、基本周波数・位相発生器１１からの基本位相Ｓ２を入力し、この基本位相Ｓ２を基準として所定の振幅と位相を持った電圧指令を演算する。そして、この電圧指令として、電圧指令振幅Ｓ３と、電圧指令位相Ｓ４（後述の図６に示すような三角波状の信号）とを出力する。
【００２７】
位相閾値演算器１３は、位相参照方式に基づき、電圧指令演算器１２から与えられる電圧指令振幅Ｓ３に対応した同期ＰＷＭ制御用の位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）を演算して出力する。すなわち、本例では、電圧指令位相Ｓ４の１周期に対してスイッチ指令となるパルスが３回発生する３パルスモードを前提としているので、インバータ２の各半導体スイッチ素子それぞれのオン／オフタイミングを決める必要があり、そのため、ここでは、計６個の位相閾値θ１０〜θ６０が用いられる。よって、各位相閾値θ１０〜θ６０は、電圧指令振幅Ｓ３の値の大小に応じて変化される。
【００２８】
デッドタイム補償器１４は、電流検出器４からの電流検出信号Ｓ０と、基本周波数・位相発生器１１からの基本周波数Ｓ１に基づき、位相閾値演算器１３から与えられる位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）に対してデッドタイム補償を行い、補償後の位相閾値を補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）として出力する。
【００２９】
すなわち、このデッドタイム補償器１４は、位相閾値の種類（半導体スイッチ素子に対するスイッチ指令のオン／オフ切替状態）と電流検出信号Ｓ０の極性とからデッドタイムによるインバータ２の出力電圧の誤差発生の有無を判定し、誤差発生が予想される場合には、出力電圧誤差を解消するために、電流検出信号Ｓ０の電流値Ｉｆｂと基本周波数Ｓ１の値ｆ１に基づいてデッドタイム補償位相Δθを計算し、位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）に対して補償動作を行って、補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）を決定する。こうしてデッドタイム補償位相Δθで補償された補償位相閾値（θ１〜θ６）は、次段のスイッチングパターン演算器１５に与えられる。なお、このデッドタイム補償器１４のより詳しい構成、および作用については後述する。
【００３０】
スイッチングパターン演算器１５は、位相参照式の同期ＰＷＭ制御方式に基づき、デッドタイム補償器１４から出力される補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）と、電圧指令演算器１２から出力される電圧指令位相Ｓ４とを入力し、電圧指令位相Ｓ４が所定の各補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）に到達した時に、半導体スイッチ素子を駆動するための一連のスイッチ指令を出力するスイッチングパターン演算を行う。
【００３１】
すなわち、このスイッチングパターン演算器１５は、補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）と電圧指令位相Ｓ４とを比較し、電圧指令位相Ｓ４が各補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）に到達した時点で、スイッチ指令を反転させる。さらに、インバータ２の半導体スイッチ素子の上下短絡を防止するために、半導体スイッチ素子がオフからオンに変化するタイミングに対してそれぞれスイッチ指令にデッドタイムＴｄを付加して出力する。なお、このスイッチングパターン演算器１５のより詳しい構成、および作用については後述する。
【００３２】
次に、デッドタイム補償器１４の構成および作用について、図２ないし図４を参照してさらに詳しく説明する。
【００３３】
デッドタイム補償器１４は、図２に示すように、デッドタイム補償位相演算器１４１と、各位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）に個別に対応して設けられた各補償器１４２とからなり、各補償器１４２は、判定器１４２ａと減算器１４２ｂとを備えている。
【００３４】
デッドタイム補償位相演算器１４１は、次の（１）式により、デッドタイム補償位相Δθの計算を行う。
Δθ＝Ｋ（｜Ｉｆｂ｜）・Ｔｄ・ｆ１                    ・・・（１）
【００３５】
ここで、Ｔｄはデッドタイムの長さ、ｆ１は基本周波数Ｓ１の値、Ｉｆｂは電流検出信号Ｓ０の値、Ｋは電流検出信号Ｓ０の値Ｉｆｂで決定される係数である。なお、上記（１）式によりデッドタイム補償位相Δθを算出する理由は、制御装置上でデッドタイムＴｄを付加しても、インバータ２ではゲートドライバの遅れや、各種半導体素子の寄生容量のため、実際にはＴｄとは異なった値となるためであり、これらはインバータ２から負荷３に供給される電流の大きさＩｆｂによって変化するためである。
【００３６】
位相閾値演算器１３からの位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）は、各補償器１４２の判定器１４２ａに入力される。また、デッドタイム補償位相演算器１４１で算出されたデッドタイム補償位相Δθ、および電流検出信号Ｓ０も共に判定器１４２ａに入力される。各判定器１４２ａは、デッドタイム挿入に伴うインバータ２の出力電圧誤差の発生を解消するためのデッドタイム補償の必要性の有無を判定し、デッドタイム補償が必要な場合には、減算器１４２ｂにデッドタイム補償位相Δθを出力する。これにより、減算器１４２ｂで位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）がこのデッドタイム補償位相Δθによって補正されて補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）が出力される。
【００３７】
すなわち、各補償器１４２の判定器１４２ａは、電流検出信号Ｓ０の極性（正負）、および各位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）によってインバータ２の半導体スイッチ素子がオンからオフ、あるいはオフからオンへの切り替わり状況を検知し、デッドタイム補償の必要性の有無、すなわち各位相閾値Ｓ５（θ１０〜θ６０）に対してデッドタイム補償位相Δθを減算すべきか否かを判定する。
【００３８】
次に、デッドタイム補償器１４の判定器１４２ａによるデッドタイム補償の必要性の有無の判定について、図３および図４を用いてさらに詳しく説明する。
【００３９】
図３に示すように、半導体スイッチ素子と還流ダイオードとを並列接続した上下１組のアームにおいて、デッドタイムＴｄ期間中にアームに流れる電流（破線で示す）とインバータ２の出力電圧との関係を見ると、インバータ２から負荷３に向かう電流の方向を正とすれば、電流が正の場合には、デッドタイムＴｄの区間ではインバータ２の出力電圧は下側電圧（０Ｖ）となる。逆に、電流が負の場合には、デッドタイムＴｄの区間ではインバータ２の出力電圧は上側電圧（インバータ２直流部電圧）Ｖｄｃとなる。
【００４０】
なお、ここでは説明の便宜上、アームの上側の半導体スイッチ素子を上側スイッチと、下側の半導体スイッチ素子を下側スイッチと、また、上側スイッチに対するスイッチ指令を上側スイッチ指令と、下側スイッチに対するスイッチ指令を下側スイッチ指令と称することとする。
【００４１】
ここで、図４（ａ）は、一例として、ある時刻ｔｘで電圧指令位相Ｓ４が位相閾値θｘ０に到達して上側スイッチ指令がオフからオンに変化する場合を示している。
【００４２】
この場合、元の電圧指令に基づいて発生される上側スイッチ指令は時刻ｔｘでオフからオンに、下側スイッチ指令はオンからオフとなり、このときスイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち上がりのタイミングは時刻ｔｘとなる。
【００４３】
しかし、前述のように、上側スイッチと下側スイッチとの短絡防止を図る上ではスイッチ指令にデッドタイムを挿入する必要がある。なお、このデッドタイムの挿入は、その後のスイッチングパターン演算器１５によって行われる。ここでは、スイッチ指令がオフからオンへ変化する際にデッドタイムＴｄが付加されるものとすれば、上側スイッチ指令は、時刻ｔｘからデッドタイムＴｄ分遅れた時刻ｔｘ２にオフからオンに、下側スイッチ指令は時刻ｔｘでオンからオフとなる。このとき、図３に示したように、上下スイッチが共にオフするデッドタイムＴｄの期間では、電流の極性によってインバータ２の出力電圧が決定される。
【００４４】
すなわち、出力電流が負の場合には、下側スイッチ指令が時刻ｔｘでオンからオフとなった時点で既にインバータ２の出力電圧は上側電位Ｖｄｃであるので、上側スイッチ指令が時刻ｔｘ２でオフからオンになる以前のデッドタイムＴｄ期間中も上側電圧Ｖｄｃになる。したがって、この場合には、スイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち上がりのタイミングと、実際の出力電圧の立ち上がりタイミングとが時刻ｔｘで一致するので、出力電圧誤差は生じない。
【００４５】
これに対して、出力電流が正の場合には、下側スイッチ指令が時刻ｔｘでオンからオフとなる時点からデッドタイムＴｄ期間中にわたってインバータ２出力電圧は下側電圧０Ｖのままであり、上側スイッチ指令が時刻ｔｘ２でオフからオンになった時点で初めて上側電位Ｖｄｃになる。したがって、出力電流が正の場合に、単純に上側スイッチ指令にデッドタイムＴｄを付加すると、スイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち上がりタイミングは、時刻ｔｘからデッドタイムＴｄの付加分だけずれて時刻ｔｘ２となり、出力電圧誤差を生じる。
【００４６】
そこで、出力電流が正の場合には、上側スイッチ指令にデッドタイムを付加して上側スイッチをオフからオンに変化させた際に生じる出力電圧誤差の発生を無くすため、上側スイッチ指令のオフからオンへのタイミングをデッドタイム補償位相Δθ分だけ前倒してデッドタイムＴｄの挿入に伴うタイミングのずれを解消する。
【００４７】
すなわち、判定器１４２ａは、上側スイッチがオフからオンに変化する際（このことは位相閾値θｘで分かる）、出力電流が正の場合には、デッドタイム補償が必要であると判定し、減算器１４２ｂによって位相閾値θｘ０をデッドタイム補償位相Δθ分だけ減算し（θｘ０−Δθ）、これを補償位相閾値θｘとして新たに設定する。
【００４８】
すると、時刻ｔｘ１（＝ｔｘ−Ｔｄ）において電圧指令位相Ｓ４が補償位相閾値θｘ（＝θｘ０−Δθ）に到達した時点で、上側スイッチと下側スイッチに対してそれぞれスイッチ指令が出力されることになるが、上側スイッチと下側スイッチとの短絡防止を図る上で上側スイッチ指令に対してデッドタイムを挿入するので、上側スイッチ指令は、時刻ｔｘ１からデッドタイムＴｄ分遅れた時刻ｔｘにオフからオンになる。また、下側スイッチ指令は時刻ｔｘ１でオンからオフとなる。
【００４９】
その結果、下側スイッチ指令が時刻ｔｘ１でオンからオフとなった時点から時刻ｔｘまでのデッドタイムＴｄ期間中、インバータ２の出力電圧は下側電圧０Ｖのままであり、上側スイッチ指令が時刻ｔｘでオフからオンになった時点で初めて上側電位Ｖｄｃになる。したがって、出力電流が正の場合に、位相閾値θｘ０からデッドタイム補償位相Δθ分だけ減算して補償位相閾値θｘを設定することにより、スイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち上がりのタイミングと、実際の出力電圧の立ち上がりタイミングとが時刻ｔｘで一致するので、出力電圧誤差が生じなくなる。
【００５０】
一方、図４（ｂ）は、一例として、ある時刻ｔｙで電圧指令位相Ｓ４が位相閾値θｙに到達して上側スイッチ指令がオンからオフに変化する場合を示している。
【００５１】
この図４（ｂ）の場合では、電流が負の場合に、スイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち下がりタイミングと、実際の出力電圧の立ち下がりタイミングとが一致しなくなるので、位相閾値θｙからΔθを減算してスイッチ指令を前倒しすることでデッドタイム補償を行い、出力電圧誤差が発生するのを解消する。
【００５２】
すなわち、元の電圧指令に基づいて発生される上側スイッチ指令は、時刻ｔｙでオンからオフに、下側スイッチ指令はオフからオンとなり、このときスイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち下がりのタイミングは時刻ｔｙとなるが、上側スイッチと下側スイッチとの短絡防止を図る上ではスイッチ指令にデッドタイムを挿入する必要がある。このため、スイッチ指令がオフからオンへ変化する際にデッドタイムＴｄを付加するものとすれば、上側スイッチ指令は時刻ｔｙでオンからオフ、下側スイッチ指令は、時刻ｔｙからデッドタイムＴｄ分遅れた時刻ｔｙ２にオフからオンになる。
【００５３】
このとき、図３に示したように、上下スイッチが共にオフするデッドタイム期間Ｔｄにおいて、出力電流が正の場合には、上側スイッチ指令が時刻ｔｙでオンからオフとなった時点でインバータ２の出力電圧は下側電位０Ｖであるので、下側スイッチ指令が時刻ｔｙ２でオフからオンになる以前のデッドタイムＴｄ期間中も下側電圧０Ｖになる。したがって、この場合には、スイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち下がりタイミングと、実際の出力電圧の立ち下がりタイミングとが時刻ｔｙで一致するので、出力電圧誤差は生じない。
【００５４】
これに対して、出力電流が負の場合には、上側スイッチのスイッチ指令が時刻ｔｙでオンからオフとなる時点からデッドタイムＴｄ期間中にわたってインバータ２の出力電圧は上側電圧Ｖｄｃのままであり、下側スイッチのスイッチ指令が時刻ｔｙ２でオフからオンになった時点で初めて下側電位０Ｖになる。したがって、出力電流が負の場合に、単純に下側スイッチ指令にデッドタイムＴｄを付加すると、スイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち下がりタイミングは、時刻ｔｙからデッドタイムＴｄの付加分だけずれて時刻ｔｙ２となり、出力電圧誤差を生じる。
【００５５】
そこで、出力電流が負の場合に出力電圧誤差の発生を無くすため、上側スイッチ指令のオンからオフへのタイミングをデッドタイム補償位相Δθ分だけ前倒してデッドタイムＴｄの挿入に伴うタイミングのずれを解消する。すなわち、判定器１４２ａは、上側スイッチがオンからオフに変化する際、出力電流が負の場合にデッドタイム補償が必要であると判定し、減算器１４２ｂによって位相閾値θｙ０からデッドタイム補償位相Δθ分だけ減算し（θｙ０−Δθ）、これを補償位相閾値θｙとして新たに設定する。
【００５６】
すると、時刻ｔｙ１（＝ｔｙ−Ｔｄ）において電圧指令位相Ｓ４が補償位相閾値θｙ（＝θｙ０−Δθ）に到達した時点で、上側スイッチと下側スイッチに対してスイッチ指令が出力されるので、上側スイッチ指令は時刻ｔｙ１でオンからオフとなる。一方、下側スイッチ指令に対してはデッドタイムを挿入するので、下側スイッチ指令は、時刻ｔｙ１からデッドタイムＴｄ分遅れた時刻ｔｙにオフからオンになる。
【００５７】
その結果、上側スイッチ指令が時刻ｔｙ１でオンからオフとなった時点から時刻ｔｙまでのデッドタイムＴｄ期間中、インバータ２の出力電圧は上側電圧Ｖｄｃのままであり、下側スイッチ指令が時刻ｔｙでオフからオンになった時点で初めて下側電位０Ｖになる。したがって、出力電流が負の場合に、位相閾値θｙ０からデッドタイム補償位相Δθ分だけ減算して補償位相閾値θｙを設定することにより、スイッチ指令から期待されるインバータ２の出力電圧の立ち下がりタイミングと、実際の出力電圧の立ち下がりタイミングとが時刻ｔｙで一致するので、出力電圧誤差が生じなくなる。
このようにして、デッドタイム補償器１４でデッドタイム補償が行われた後の６個の補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）が共にスイッチングパターン演算器１５へ入力される。
【００５８】
次に、スイッチングパターン演算器１５の構成および作用について、図５および図６を参照してさらに詳しく説明する。
【００５９】
スイッチングパターン演算器１５は、位相参照式の同期ＰＷＭ方式に基づいて、インバータ２の各スイッチング素子をオン／オフ駆動するスイッチ指令を演算して出力するものであり、図５に示すように、第１〜第６のコンパレータ１５１ａ〜１５１ｆ、第１〜第３のＡＮＤ回路１５２ａ〜１５２ｃ、ＯＲ回路１５３、ＮＯＴ回路１５４、および第１、第２のデッドタイム付加回路１５５ａ，１５５ｂを備えている。
【００６０】
第１〜第６のコンパレータ１５１ａ〜１５１ｆは、デッドタイム補償器１４でデッドタイム補償が行われた後の各補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）と電圧指令位相Ｓ４とを比較し、電圧指令位相Ｓ４が各補償位相閾値θ１〜θ６に到達した時点で、補償位相閾値θ１〜θ６のいずれの範囲であるかを判定する。なお、図６における各補償位相閾値θ１〜θ６において、θ１，θ３，θ５が、図４（ａ）の補償位相閾値θｘに対応し、また、θ２，θ４，θ６が図４（ｂ）の補償位相閾値θｙに対応している。
【００６１】
次いで、第１〜第３のＡＮＤ回路１５２ａ〜１５２ｃは、補償位相閾値がθ１〜θ２，θ３〜θ４，θ５〜θ６の範囲ならば、上側スイッチ指令用のハイレベル信号を出力する。そして、この上側スイッチ指令用のハイレベル信号は、ＯＲ回路１５３によってその演算結果がまとめられた後、第１デッドタイム付加回路１５５ａでオフからオンに変化するタイミングに対してデッドタイムＴｄが付加されて上側スイッチ指令としてインバータ２に出力される。
【００６２】
また、第１〜第３のＡＮＤ回路１５２ａ〜１５２ｃは、補償位相閾値が〜θ１，θ２〜θ３，θ４〜θ５，θ６〜の範囲ならば、下側スイッチ指令用のローレベル信号を出力する。そして、この下側スイッチ指令用のローレベル信号は、ＯＲ回路１５３によってその演算結果がまとめられた後、ＮＯＴ回路１５４でレベル反転されてハイレベル信号となり、第２のデッドタイム付加回路１５５ｂでオフからオンに変化するタイミングに対してデッドタイムＴｄが付加されて下側スイッチ指令としてインバータ２に出力される。
【００６３】
具体例として、電圧指令位相Ｓ４が補償位相閾値θ１〜θ２の範囲である場合は、第１のＡＮＤ回路１５２ａの出力のみがハイレベル、第２、第３のＡＮＤ回路１５２ｂ，１５２ｃの出力は共にローレベルとなる。したがって、ＯＲ回路１５３からのパルス信号出力は、ハイレベルとなり、このパルス信号に対して第１のデッドタイム付加回路１５５ａによってデッドタイムＴｄが付加される。そして、このパルス信号が、インバータ２の上側スイッチ指令として出力される。
【００６４】
また、電圧指令位相Ｓ４が補償位相閾値θ２〜θ３の範囲である場合は、第１〜第３のＡＮＤ回路１５２ａ〜１５２ｃの出力が全てローレベルとなる。したがって、ＯＲ回路１５３からのパルス信号出力はローレベルとなり、このパルス信号がＮＯＴ回路１５４でレベル反転され、そのレベル反転後のパルス信号に対してデッドタイムＴｄが付加される。そして、このパルス信号が、インバータ２の下側スイッチ指令として出力される。他のスイッチ指令についても同様である。
【００６５】
以上のように、この実施の形態１によれば、位相参照式の同期ＰＷＭ制御を用いる場合でも、常に適切なデッドタイム補償を実現できる。そのため、インバータ２の出力電圧を高精度化でき、さらに負荷３の電力制御精度も向上する。
【００６６】
なお、この実施の形態１では、本発明の理解を促すため、インバータ２は単相２レベルインバータとし、また、電圧指令位相Ｓ４の１周期に対してスイッチ指令が３回発生する３パルスモードの同期ＰＷＭ制御を行うものとして説明したが、これらはあくまで一例であって、本発明は、このような単相２レベルのインバータ２に限るものではなく、また、電圧指令位相Ｓ４の１周期に対してスイッチ指令も３回出力される場合に限らず、さらにスイッチ指令が多く出力されるものであってもかまわない。
【００６７】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２における電力変換器の制御装置の構成を示すブロック図である。図７において、図１に示した実施の形態１と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。
【００６８】
この実施の形態２の特徴は、電圧指令演算器１２から出力される電圧指令位相Ｓ４に対して時間変化率を制限する変化率制限器１６を設けていることである。そして、スイッチングパターン演算器１５は、この変化率制限器１６から出力される変化率制限後の電圧指令位相（以下、これを制限電圧指令位相という）Ｓ７に基づいて、半導体スイッチ素子を駆動するための一連のスイッチ指令を出力するスイッチングパターン演算を行うようにしている。
【００６９】
位相参照式の同期ＰＷＭ制御を用いる場合、スイッチ指令の生成の基準となる電圧指令位相Ｓ４を安定して演算することが制御系全体の安定化に重要となる。ここで、電圧指令演算器１２において、電流検出器４で検出された電流検出信号Ｓ０を入力して電圧指令が所定の値となるようフィードバック電流制御を行うと、電圧指令の振幅と位相にリンギングが含まれて細かく変動する場合が起こる。これは、特に電流制御応答の帯域を上げるほど、電流リプルなどに対して敏感に反応するようになるために顕著となる。
【００７０】
電圧指令位相Ｓ４は、基本周波数Ｓ１に従って位相が増加または減少するが、上記のように、電圧指令演算の際に電圧指令位相Ｓ４にリプルが重畳していると、条件によって瞬間的に位相が反転する場合が起こる。同期ＰＷＭ制御時にこのような位相反転が位相閾値の前後で発生すると、本来、１回のスイッチ指令が発生すべきものが、複数回にスイッチ指令が発生されることになり、インバータ２における半導体スイッチ素子の損失が増加する。また、同期ＰＷＭ制御では、電圧指令の１周期を基準として出力電圧の基本波成分を形成する。このため、位相の反転が顕著な場合、意図しない出力電圧となる場合があり、制御系が不安定化するなどの不具合を生じる。変化率制限器１６はこのような事態が発生するのを防ぐことを目的として設けられたものである。
【００７１】
すなわち、変化率制限器１６は、基本周波数Ｓ１を基準とする電圧指令位相Ｓ４の変動分に対して位相の逆転を防止する。この動作の一例を図８（ａ）、（ｂ）に示す。
【００７２】
図８（ａ）では、基本周波数・位相発生器１１から与えられる基本周波数Ｓ１が正の場合であり、このとき電圧指令位相Ｓ４は時間と共に増加するが、電圧指令演算の結果、電圧指令位相Ｓ４にリプルが重畳すると、位相が減少する方向に変化することが起こる。その際には、変化率制限器１６によって電圧指令位相Ｓ４が減少する方向の変化率が制限される。
【００７３】
また、図８（ｂ）は、基本周波数・位相発生器１１から与えられる基本周波数Ｓ１が負の場合であり、このとき電圧指令位相Ｓ４は時間と共に減少するが、電圧指令演算の結果、電圧指令位相Ｓ４にリプルが重畳すると、位相が増加する方向に変化することが起こる。その際には、変化率制限器１６によって電圧指令位相Ｓ４が増加する方向の変化率が制限される。
【００７４】
このように、変化率制限器１６を用いることにより、スイッチングパターン演算器１５は、反転のない電圧指令位相Ｓ４を用いてスイッチングパターン演算を行えるので、制御系の安定性が向上する。
【００７５】
具体的な変化率制限器１６としては、例えば、微分回路、ピークホールド回路、比較回路を備えた構成とし、図８（ａ）の場合には、微分回路で電圧指令位相Ｓ４の微分値を求め、その微分値から位相が減少する方向に勾配が変化したことが検知されたときには、これに応じて、ピークホールド回路でその時点での電圧指令位相Ｓ４をホールドし、その後、このホールド値よりも電圧指令位相Ｓ４の方が大きくなったことが比較回路で検知されれば、ピークホールド回路によるホールドを解除することで実現することができる。
【００７６】
一方、電圧指令位相Ｓ４の変化率を制限することは制御系の安定性の向上につながるが、これは電圧制御の応答速度に制限を加えることに相当する。そこで、応答性を重視するような場合は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、多少の反転を許容するように、変化率制限器１６を動作させてもよい。すなわち、図９（ａ）のように、位相が局部的に減少する場合には、その減少方向に一定の傾きを保って電圧指令位相Ｓ４の低下を許容し、また、位相が局部的に増加する場合には、その増加方向に一定の傾きを保って電圧指令位相Ｓ４の増加を許容する。この場合でも、電圧指令位相Ｓ４の過度の反転を防ぐべく、電圧指令位相Ｓ４が反転する方向の変化率に対し、基本周波数Ｓ１の大きさと同程度の制限をかける。
【００７７】
以上のように、この実施の形態２によれば、変化率制限器１６を設けることによって、基本周波数Ｓ１を基準とする電圧指令位相Ｓ４の時間変化率に制限を加えた制限電圧指令位相Ｓ７をスイッチングパターン演算器１５に与えることができるので、電圧指令位相Ｓ４の変動分に対して位相の逆転が生じるのを防止することができ、制御系の安定性の向上を図ることができる。
【００７８】
なお、本発明の制御装置は、この実施の形態２で示した変化率制限器１６を設けたものに加えて、実施の形態１に示したデッドタイム補償器１４を設けたものと組み合わせることで、図１０に示すような構成とすることも可能である。このような構成にすれば、両者の特性を同時に兼備することができ、一層良好な制御を達成することができるので好ましい。
【００７９】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３における電力変換器の制御装置の構成を示すブロック図である。図１１において、図１、図７に示した実施の形態１，２に対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付して、ここでは詳しい説明を省略する。
【００８０】
この実施の形態３では、本発明の制御装置を負荷が永久磁石同期モータ３である場合に適用したものである。この場合に使用されるインバータ２は、ここでは３相インバータであり、制御装置１から出力されるスイッチング指令に従って動作し、永久磁石同期モータ３に電力を供給する。また、電流検出器４は、同モータ３の各相の電流を検出して電流検出信号Ｓ０として制御装置に向けて出力する。また、エンコーダ１７は、回転子の位置を検出して位置検出信号Ｓ８を制御装置１に向けて出力する。
【００８１】
制御装置１は、電流検出器４からの電流検出信号Ｓ０と、エンコーダ１７から位置検出信号Ｓ８を共に入力して、各制御演算を行ってスイッチ指令を出力する。すなわち、エンコーダ１７からの位置検出信号Ｓ８は、基本周波数・位相発生器１１に入力される。基本周波数・位相発生器１１は、永久磁石同期モータ３の極対数が考慮されて基本周波数Ｓ１と基本位相Ｓ２とを発生する。また、電流検出信号Ｓ０は、座標変換器１８により２軸直交座標（ｄｑ軸座標）上のｄｑ軸電流検出信号Ｓ９に変換される。座標変換器１８は、この座標変換処理を行う際、基本周波数・位相発生器１１から出力される基本位相Ｓ２を用いる。
【００８２】
電流指令発生器１２１は、永久磁石同期モータ３のトルクや回転速度、ロータ位置などが所定の値となるよう電流指令Ｓ１０を発生する。電流制御器１２２は、電流指令Ｓ１０と、座標変換器１８からのｄｑ軸電流検出信号Ｓ９を共に入力し、両者が一致するように制御処理を行い、ｄｑ軸電圧指令Ｓ１１を出力する。振幅演算器１２３と位相演算器１２４は、電流制御器１２２からのｄｑ軸電圧指令Ｓ１１を入力し、このｄｑ軸電圧指令Ｓ１１に基づいて、電圧指令振幅Ｓ３およびｄｑ軸電圧位相Ｓ１２をそれぞれ計算する。図１２は、ｄｑ軸電圧指令Ｓ１２（Ｖｄ＊，Ｖｑ＊）に対する電圧指令振幅Ｓ３およびｄｑ軸電圧位相Ｓ１２の関係をベクトル図で示したものである。
【００８３】
振幅演算器１２３で得られた電圧指令振幅Ｓ３は、次段の位相閾値演算器１３に入力される。一方、位相演算器１２４で算出されたｄｑ軸電圧指令位相Ｓ１２は、基本周波数・位相発生器１１からの基本位相Ｓ２と加算器１２５で加算されて電圧指令位相Ｓ４が計算され、次段の変化率制限器１６に出力される。この後の同期ＰＷＭ制御に関する処理は、実施の形態１、２で説明した内容と同じであるので詳しい説明は省略する。ただし、インバータ２は、３相インバータであるため、スイッチングパターン演算器１５において、図６に示したような、電圧指令位相Ｓ４と補償位相閾値Ｓ６（θ１〜θ６）との位相参照処理は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相それぞれについて行われる。
【００８４】
永久磁石同期モータ３の制御装置１に同期ＰＷＭ制御を適用すると、基本周波数Ｓ１に対して単位時間あたりのスイッチング回数が多くとれないインバータ２でも、高い回転速度まで安定に制御できるが、従来は、電流検出信号Ｓ０をフィードバック処理するといった積極的な電流制御がなされない場合が多く、速やかなトルク制御が実行できない問題があった。
【００８５】
これに対して、この実施の形態３においては、この制御装置１に適用することで、電圧指令位相Ｓ４の変化率制限により、電流制御動作によってｄｑ軸電圧指令の時間変動が顕著となる場合でも、安定性を維持することが可能となる。その結果、積極的な電流制御ができ、速やかなトルク制御が実現できる。また、適切なデッドタイム補償により電流制御精度が改善され、その結果、トルク制御精度も改善される。
【００８６】
なお、この実施の形態３では、インバータ２に接続された負荷３を永久磁石同期モータとしたが、これに限らず、誘導モータや巻線界磁式同期モータといった他のモータに適用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８７】
１  電力変換器の制御装置、２  インバータ（電力変換器）、３  負荷、
４  電流検出器、１１  基本周波数・位相発生器、１２  電圧指令演算器、
１３  位相閾値演算器、１４  デッドタイム補償器、
１５  スイッチングパターン演算器、１６  変化率制限器、１７  エンコーダ。
【図１】
2011015566.tif 000003
【図２】
2011015566.tif 000004
【図３】
2011015566.tif 000005
【図４】
2011015566.tif 000006
【図５】
2011015566.tif 000007
【図６】
2011015566.tif 000008
【図７】
2011015566.tif 000009
【図８】
2011015566.tif 000010
【図９】
2011015566.tif 000011
【図１０】
2011015566.tif 000012
【図１１】
2011015566.tif 000013
【図１２】
2011015566.tif 000014