(57)【要約】【課題】モータの端子間の印加電圧をインバータの直流電圧以下とすることによって低速運転時でのモータ駆動効率の向上と低騒音化を可能とする電力変換装置を提供する。【解決手段】直流端子間に接続され中性点出力端子を備えた２つの直流電源と、直流端子間にそれぞれ同一極性にて直列接続された３組の上下アームと、各組の上アームと下アームとの３つの接続点と中性点出力端子との間に各々接続された双方向性スイッチからなる３組の中間アームと、３つの接続点に接続された三相モータとからなる主回路装置と、いずれか１相の上下アームを交互にオン状態に固定し、パルス幅変調を行って残りの２相の上・下・中間アームの各々の駆動信号を生成し、オン・オフ制御を行う主回路制御手段とを備えた電力変換装置において、主回路制御手段は、パルス幅変調によって得られるデューティ比が５０％以下の場合には、２倍のデューティ比で中間アームをオン・オフする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流端子間に接続され中性点出力端子を備えた直流電源と、直流端子間にそれぞれ同一極性にて直列接続された３組の上アームおよび下アームと、各組の上アームと下アームとの接続点Ｕ，Ｖ，Ｗと中性点出力端子との間に各々接続された双方向性スイッチからなる３組の中間アームと、接続点Ｕ、Ｖ，Ｗに接続された三相モータとからなる主回路装置と、いずれか１相の上アームまたは下アームを交互にオン状態に固定し、パルス幅変調を行って残りの２相の上アーム・下アーム・中間アームの各々の駆動信号を生成し、オン・オフ制御を行う主回路制御手段とを備えた電力変換装置において、
前記主回路制御手段は、いずれか１相の上アームがオンに固定されている期間において、パルス幅変調によって得られるデューティ比が予め設定された５０％以上の値を有する第１のデューティ比よりも低い場合には、前記デューティ比にて上アームと下アームとを相補的にオン・オフし、前記デューティ比が前記第１のデューティ比以上の場合には、前記デューティ比の１／２のデューティ比にて上アームと中間アームとを相補的にオン・オフし、いずれか１相の下アームがオンに固定されている期間において、前記デューティ比が予め設定された５０％以下の値を有する第２のデューティ比よりも高い場合には、上アームと下アームとを相補的にオン・オフし、前記デューティ比が前記第２のデューティ比以下の場合には、前記デューティ比の２倍のデューティ比で中間アームと下アームとを相補的にオン・オフすることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
中間アームは、上アームおよび下アームの耐圧よりも低い耐圧を有するＭＯＳＦＥＴを逆向きに直列接続されて構成され、直列接続されたＭＯＳＦＥＴは、同時にオン・オフされることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
負荷検出手段と、請求項１または２に記載の電力変換装置と備えた空気調和機において、所定の負荷よりも重負荷の場合には、中間アームを常にオフとし、２アーム変調方式に基づくパルス幅変調によって得られるデューティ比にて上アームと下アームとを相補的にオン・オフすることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの可変速を行うインバータ等の電力変換装置およびこれを用いた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機において、省エネ性能向上に向けた技術開発が継続的に行われている。
【０００３】
近年では、特に総運転時間中に占める発生頻度の高い軽負荷時、すなわち圧縮機の低速運転時におけるシステム効率が重要視されるようになっている。
【０００４】
一般に、インバータを用いたモータ駆動システムの効率は、モータ駆動に必要な直流電圧以上の電圧範囲であれば、電圧が低いほど効率が高く、より低騒音にて駆動できることが良く知られている。
【０００５】
したがって、空気調和機の電力変換装置においても、圧縮機の低速運転時にインバータへ供給される出力電圧を、高速運転時に比べて低くすることによって、軽負荷時における効率の向上と低騒音化を実現することができる。
【０００６】
従来、このような電力変換装置を実現するインバータ用の電源装置の１つとして、リアクタを介して交流電源を短絡する短絡手段および短絡手段を制御する短絡制御手段（力率改善手段）を備え、短絡制御手段によってスイッチング動作させることによる昇圧手段を備えるとともに、切替制御手段によって負荷に応じて整流回路を全波整流回路または倍電圧整流回路に切り替える方式が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図１２は、特許文献１に記載された電源装置の構成を示すものである。図１２に示すように、従来の電源装置は、交流電源１１からの交流電圧を整流して直流電圧を生成する整流回路１２と、交流電源１１に直列に接続されたリアクタ１３と、該リアクタ１３を介して交流電源１１を短絡する短絡素子（１０４および１０５）を制御する力率改善制御手段１０６と、整流回路１２を全波整流回路または倍電圧整流回路に切り替えるように制御する倍電圧／全波整流制御手段１０７とを有し、倍電圧／全波整流制御手段１０７は、力率改善制御手段１０６の出力信号および電源装置への入力電流または電源装置からの出力電流に基づいて、整流回路１２を全波整流回路または倍電圧整流回路へと切り替える制御を行うことで、広範囲の出力電圧可変範囲の中から、重負荷時には高い出力電圧を負荷へ供給し、軽負荷時には低い出力電圧を負荷へ供給することができる。
【０００８】
なお、特許文献１には明記されていないが、空気調和機における負荷（インバータ負荷部１５）は、一般に、図１３に示すような三相電圧形インバータである。
【特許文献１】特開平１１−２０６１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の電力変換装置（電源装置）は、全波整流回路と倍電圧整流回路との切替手段と、リアクタを介した交流電源の短絡による昇圧手段とによって構成されているため、インバータの駆動電圧として交流電源から通常全波整流回路によって得られる直流電圧（およそ交流電源の電源電圧×√２）よりも低い直流電圧を得ることができず、このことが、軽負荷時の効率向上における１つの制約条件となっていた。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、軽負荷時において、直流電源部に設けられた中間電圧端子と各出力相との間に接続された３組の中間アームを用いてスイッチング動作させることによって、モータの端子間に印加される瞬時電圧を従来の約１／２とすることで、インバータ部におけるスイッチング損失の低減と、モータに流れる電流の高周波成分の低減とによって、軽負荷時におけるシステム効率を大幅に向上するとともに、低騒音化が可能な電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電力変換装置は、直流端子間に接続され中性点出力端子を備えた直流電源と、直流端子間にそれぞれ同一極性にて直列接続された３組の上アームおよび下アームと、各組の上アームと下アームとの接続点Ｕ，Ｖ，Ｗと中性点出力端子との間に各々接続された双方向性スイッチからなる３組の中間アームと、接続点Ｕ、Ｖ，Ｗに接続された三相モータとからなる主回路装置と、いずれか１相の上アームまたは下アームを交互にオン状態に固定し、パルス幅変調を行って残りの２相の上アーム・下アーム・中間アームの各々の駆動信号を生成し、オン・オフ制御を行う主回路制御手段とを備えた電力変換装置において、主回路制御手段は、いずれか１相の上アームがオンに固定されている期間において、パルス幅変調によって得られるデューティ比が予め設定された５０％以上の値を有する第１のデューティ比よりも低い場合には、前記デューティ比にて上アームと下アームとを相補的にオン・オフし、前記デューティ比が第１のデューティ比以上の場合には、前記デューティ比の１／２のデューティ比にて上アームと中間アームとを相補的にオン・オフし、いずれか１相の下アームがオンに固定されている期間において、前記デューティ比が予め設定された５０％以下の値を有する第２のデューティ比よりも高い場合には、上アームと下アームとを相補的にオン・オフし、前記デューティ比が第２のデューティ比以下の場合には、前記デューティ比の２倍のデューティ比で中間アームと下アームとを相補的にオン・オフするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電力変換装置は、モータの端子間に印加される瞬時電圧をインバータに供給される直流電圧よりも小さくすることができるため、特に軽負荷時においてモータを高効率に駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、直流端子間に接続され中性点出力端子を備えた直流電源と、直流端子間にそれぞれ同一極性にて直列接続された３組の上アームおよび下アームと、各組の上アームと下アームとの接続点Ｕ，Ｖ，Ｗと中性点出力端子との間に各々接続された双方向性スイッチからなる３組の中間アームと、接続点Ｕ、Ｖ，Ｗに接続された三相モータとからなる主回路装置と、いずれか１相の上アームまたは下アームを交互にオン状態に固定し、パルス幅変調を行って残りの２相の上アーム・下アーム・中間アームの各々の駆動信号を生成し、オン・オフ制御を行う主回路制御手段とを備えた電力変換装置において、主回路制御手段は、いずれか１相の上アームがオンに固定されている期間において、パルス幅変調によって得られるデューティ比が予め設定された５０％以上の値を有する第１のデューティ比よりも低い場合には、前記デューティ比にて上アームと下アームとを相補的にオン・オフし、前記デューティ比が第１のデューティ比以上の場合には、前記デューティ比の１／２のデューティ比にて上アームと中間アームとを相補的にオン・オフし、いずれか１相の下アームがオンに固定されている期間において、前記デューティ比が予め設定された５０％以下の値を有する第２のデューティ比よりも高い場合には、上アームと下アームとを相補的にオン・オフし、前記デューティ比が第２のデューティ比以下の場合には、前記デューティ比の２倍のデューティ比で中間アームと下アームとを相補的にオン・オフするものである。本構成によって、モータの端子間に印加される瞬時電圧を、インバータに供給
される直流電圧の最大１／２にまで低減することができるため、軽負荷時におけるモータを高効率かつ低騒音にて駆動することができる。
【００１４】
第２の発明は、上アームおよび下アームの耐圧よりも低い耐圧を有するＭＯＳＦＥＴを逆向きに直列接続されて中間アームを構成し、直列接続されたＭＯＳＦＥＴを同時にオン・オフするものである。これによって上アームおよび下アームの素子に比べて中間アームを構成する素子のオン時の損失をさらに低減することができるため、軽負荷時におけるシステム効率をさらに高めることができる。
【００１５】
第３の発明は、負荷検出手段と、請求項１または２に記載の電力変換装置とを備えた空気調和機において、所定の負荷よりも重負荷の場合には、中間アームを常にオフとし、２アーム変調方式に基づくパルス幅変調によって得られるデューティ比にて上アームと下アームとを相補的にオン・オフするものである。これによって、中間アームに必要な素子の電流定格を小さくすることができるため、より安価な構成にて、軽負荷時におけるシステム効率の高い電力変換装置を得ることが可能となる。さらに、コンデンサの分圧によって中性点電圧を生成している場合には、コンデンサの直流電圧バランスに影響を与えない範囲で動作させることができるため、直流電圧バランス制御が不要になり、制御が簡単になる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電力変換装置の構成を示すものである。図１に示すように、本発明における電力変換装置は、直流端子Ｐ−Ｎ間に接続され中性点出力端子Ｏを備えた直流電源Ｖ１およびＶ２と、直流端子Ｐ−Ｎ間にそれぞれ同一極性にて直列接続された３組の上アーム（Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１）および下アーム（Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２）と、各組の上アームと下アームの接続点（Ｕ，Ｖ，Ｗ）と中性点出力端子Ｏとの間に各々接続された双方向性スイッチからなる３組の中間アーム（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３）と、接続点Ｕ、Ｖ，Ｗに接続された三相モータ１からなる主回路装置２と、三相モータ１に対して供給する電圧指令値を与える電圧指令手段３と、電圧指令値をもとにパルス幅変調を行うパルス幅変調手段４と、パルス幅変調手段４の変調結果に基づいて上アーム・下アーム・中間アームの各々の駆動信号を出力するアーム駆動信号出力手段５とからなる主回路制御手段６とを備える。
【００１８】
以下に本発明におけるパルス幅変調方式について説明する。本発明におけるパルス幅変調方式は、位相角６０°毎に上アームまたは下アームを交互にオンに固定する２アーム変調であり、以下の説明においては、正弦波電流駆動を想定して表記しているが、本発明は、正弦波電流駆動に限定されるものではない。
【００１９】
図２は、高速回転時における各相の端子電圧における電圧指令波形（Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗ）を、図３は、低速回転時における各相の端子電圧における電圧指令波形（Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗ）を示す。図４は、Ｕ相の下アームＳ１２がオンに固定されている期間におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャートである。
【００２０】
パルス幅変調手段４は、搬送波として三相モータ１の回転数（周波数）に比べて十分高い周波数を有する同位相の２種類の三角波Ｖｃ１およびＶｃ２を用いてパルス幅変調を行う。ＳｕはＵ相の端子電圧における電圧指令値、ＳｖはＶ相の端子電圧における電圧指令値であり、Ｖｃ１は、直流端子間電圧Ｖｄｃと等しい振幅をもつ三角波搬送波、Ｖｃ２は、Ｖｃ１の１／２の振幅を有する三角波搬送波である。パルス幅変調手段４は、三角波搬
送波Ｖｃ１の山のタイミング毎に、予め直流電圧Ｖｄｃの１／２以下に設定されたしきい電圧Ｖｔｈ１とＳｖとを比較する。
【００２１】
図５は、ＳｖがＶｔｈ１よりも大きい場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャートである。図５に示すように、電圧指令値ＳｖがＶｔｈ１よりも大きい場合には、パルス幅変調手段４は、Ｖｃ１を搬送波としてパルス幅変調を行う。すなわち、Ｓｖが搬送波Ｖｃ１よりも大きい期間には上アームをオン、Ｓｖが搬送波Ｖｃ１よりも小さい期間には下アームをオンし（デッドタイムは必要であるが、図では省略する）、期間中、中間アームは常にオフとなる。
【００２２】
アーム駆動パルス出力手段５は、パルス幅変調手段４によって得られた変調結果に基づいて、上アームＳ２１・中間アームＳ２３・下アームＳ２２のゲート駆動信号をそれぞれ出力し、各々該当するアームを構成する素子をオン・オフする。Ｗ相の端子電圧における電圧指令値Ｓｗは、Ｓｖと同様であるため、記載を省略する。また、Ｕ相の端子電圧における電圧指令値Ｓｕは、下アームＳ１２をオンに固定していることから、期間中常にゼロであり、アーム駆動パルス出力手段５によって期間中常にオフされる。
【００２３】
図６は、ＳｖがＶｔｈ１よりも小さい場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャートである。図６に示すように、電圧指令値ＳｖがＶｔｈ１よりも小さい場合には、パルス幅変調手段４は、Ｖｃ２を搬送波としてパルス幅変調を行う。すなわち、Ｓｖが搬送波Ｖｃ２よりも大きい期間には中間アームをオン、Ｓｖが搬送波Ｖｃ２よりも小さい期間には下アームをオンし（デッドタイムは必要であるが、図では省略した）、期間中、上アームは常にオフとなる。
【００２４】
アーム駆動パルス出力手段５は、パルス幅変調手段４によって得られた変調結果に基づいて、上アームＳ２１・中間アームＳ２３・下アームＳ２２のゲート駆動信号をそれぞれ出力し、各々該当するアームを構成する素子をオン・オフする。ここで、しきい電圧Ｖｔｈ１を直流電圧Ｖｄｃの１／２以下とするのは、直流電圧Ｖｄｃのリプル電圧やその他のバラツキに対するマージン確保のためである。したがって、直流電圧Ｖｄｃの変動や他のバラツキが無視できる場合においては、しきい電圧Ｖｔｈ１をＶｄｃの１／２としてもよい。
【００２５】
これらの制御により、パルス幅変調手段４は、電圧指令手段３からの電圧指令値(正確には、変調のために位相角６０度毎に各相に等しい電圧を加減して生成した端子電圧の電圧指令値)を三角波搬送波Ｖｃ１にてパルス幅変調した場合におけるデューティ比が５０％（もしくは５０％以下の値）よりも高い場合には、従来の２アーム変調方式と同様に、上アームと下アームとを相補的にオン・オフすることになる。逆に、三角波搬送波Ｖｃ１にてパルス幅変調した場合におけるデューティ比が５０％（もしくは５０％以下の値）よりも低い場合には、前記デューティ比の２倍のデューティ比で中間アームと下アームとを相補的にオン・オフすることになる。
【００２６】
図７は、軽負荷時における、Ｕ相の下アームＳ１２がオンに固定されている期間中のＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャートである。通常、低速運転時ほど、三相モータ１を駆動するのに必要な電圧が低くなるため、本実施の形態における電力変換装置においては、軽負荷になるになるにつれて、上アームＳ２１ではなく、中間アームＳ２３がオンされる割合が高くなる。したがって、一定の負荷よりも軽負荷になると、図７に示すように上アームのオン期間がなくなって、中間アームと下アームによるオン・オフ動作のみとなる。
【００２７】
次に、Ｕ相の上アームＳ１１がオンに固定されている期間におけるＶ相のパルス幅変調
の様子を説明する。図８は、ＳｖがＶｔｈ２よりも小さい場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャートである。図８に示すように、電圧指令値ＳｖがＶｔｈ２よりも小さい場合には、パルス幅変調手段４は、Ｖｃ１を搬送波としてパルス幅変調を行う。すなわち、Ｓｖが搬送波Ｖｃ１よりも大きい期間には上アームをオン、Ｓｖが搬送波Ｖｃ１よりも小さい期間には下アームをオンし（デッドタイムは必要であるが、図では省略した）、期間中、中間アームは常にオフとなる。
【００２８】
図９は、ＳｖがＶｔｈ２以上の場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャートである。図９に示すように、電圧指令値ＳｖがＶｔｈ２よりも大きい場合には、パルス幅変調手段４は、Ｖｃ１の１／２の振幅を有し、三角波の山の高さがＶｃ１と等しいＶｃ３と搬送波としてパルス幅変調を行う。すなわち、Ｓｖが搬送波Ｖｃ３よりも大きい期間には上アームをオン、Ｓｖが搬送波Ｖｃ３よりも小さい期間には中間アームをオンし（デッドタイムは必要であるが、図では省略した）、期間中、下アームは常にオフとなる。
【００２９】
これらの制御により、パルス幅変調手段４は、電圧指令手段３からの電圧指令値(正確には、変調のために位相角６０度毎に等しい電圧を加減して生成した端子電圧の電圧指令値)を三角波搬送波Ｖｃ１にてパルス幅変調した場合におけるデューティ比が５０％（もしくは５０％以上の値）よりも低い場合には、従来の２アーム変調方式と同様に、上アームと下アームとを相補的にオン・オフすることになる。逆に、三角波搬送波Ｖｃ１にてパルス幅変調した場合におけるデューティ比が５０％（もしくは５０％以上の値）よりも高い場合には、前記デューティ比の１／２のデューティ比で中間アームと下アームとを相補的にオン・オフすることになる。
【００３０】
これら上記の制御によって、本発明の電力変換装置は、重負荷時においては、一般的な２アーム変調によって上アームと下アームのみのスイッチング動作を行うが、軽負荷になるにつれて、中間アームのスイッチングの割合が増加する。
【００３１】
中間アームを用いたＰＷＭ制御の期間においては、モータに印加される瞬時電圧は、上アームと下アームを用いてＰＷＭ制御を行う従来制御の場合の１／２となるため、最終的には、モータの端子間に印加される瞬時電圧を、インバータに供給される直流電圧の約１／２にまで低減することができる。したがって、本発明の電力変換装置は、モータに流れる電流の搬送波の周波数成分を低減することができるため、搬送波の周波数成分を主とする騒音を低減することが可能である。さらに、各アームのスイッチング損失についても、電圧が低くなることから、インバータ効率についても改善される。
【００３２】
以上のように、本実施の形態の電力変換装置は、軽負荷時、すなわちモータの低速運転時において、モータの端子間に印加される瞬時電圧を、インバータの直流電圧Ｖｄｃよりも低い電圧とすることができるので、従来の電力変換装置に比べて、特に軽負荷時におけるモータ駆動において、高効率かつ低騒音化を実現することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図１０に本発明の第２の実施の形態における電力変換装置の構成を示す。図１０に示すように、本実施の形態における電力変換装置は、中間アーム（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３）を構成する双方向性スイッチとして、上アーム（Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１）および下アーム（Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２）を構成する素子の耐圧よりも低い耐圧を有するＭＯＳＦＥＴを逆向きに直列接続された構成となっている。
【００３４】
本発明の電力変換装置は、回路構成上、中間アームにオフ時に印加される電圧は、直流電圧Ｖｄｃの概略１／２となるから、中間アームを構成するＭＯＳＦＥＴの耐圧は、上ア
ームおよび下アームで構成する素子の耐圧の概略１／２にマージンを加えた値とすることができる。ＭＯＳＦＥＴのオン抵抗は、耐圧のおよそ２．５乗に比例することから、本実施の形態における電力変換装置では、直列接続された各相のＭＯＳＦＥＴを同時にオン・オフすることによって、中間アームにおける導通損（オン時のロス）をより小さくすることが可能となる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態２における電力変換装置は、軽負荷時におけるシステム効率をさらに高くすることができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における空気調和機の構成を示すものである。図１１に示すように、本実施の形態における空気調和機は、整流回路１２とリアクタ１３とからなる全波整流回路をベースとしたコンバータと、負荷検出手段（図示せず）を有し、インバータとして、実施の形態１また２に記載した電力変換装置を備えている。
【００３７】
本発明の空気調和機は、負荷検出手段によって検出された負荷が所定の負荷よりも軽負荷の場合には、実施の形態１または２に記載された動作を行う。また、検出された負荷が所定の負荷よりも重負荷の場合には、すべての中間アーム（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３）を常にオフとし、一般的な２アーム変調方式に基づくパルス幅変調によって得られるデューティ比にて上アーム（Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１）と下アーム（Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２）とを相補的にオン・オフする。
【００３８】
全負荷範囲において、実施の形態１または２に記載の動作を行うためには、中間アーム（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３）を構成するスイッチ素子の電流定格を、最大負荷時におけるモータ電流以上にする必要があるが、本実施の形態における発明においては、中間アーム（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３）を用いる際の負荷の最大値を限定しているため、中間アーム（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３）を構成するスイッチ素子の電流定格を小さくすることができる。したがって、中間アーム（Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３）を構成するＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの素子にかかるコストが低減されるため、安価なシステム構成にて運転頻度の高い軽負荷時におけるシステム効率を高くすることができる。
【００３９】
さらに、図１１に示すように、コンデンサの分圧によって中性点電圧を生成している場合には、コンデンサＣ１、Ｃ２の直流電圧バランスへの影響が問題にならない負荷電力以下の範囲内で、中間アーム（Ｓ１３，Ｓ２３，Ｓ３３）をオン・オフさせることによって、バランス制御をすることなく、制御を簡単に構成できるという効果も奏する。
【００４０】
なお、本発明における負荷検出手段は、相対的に負荷の大きさが判断できるものであればよく、例えば、圧縮機モータの回転数検出や、交流電源１１からの入力電流検出、モータ電流検出などが挙げられる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態における空気調和機は、モータの端子間に印加する瞬時電圧を、通常全波整流回路によって得られる直流電圧よりも大幅に低い直流電圧にて、駆動することができるので、特に軽負荷時において高いシステム効率を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる電力変換装置は、モータに直接印加される瞬時電圧を、インバータの直流電圧以下とすることで、低速運転時の効率向上と低騒音化を実現することができるため、空気調和機だけでなく、ヒートポンプ給湯機、冷蔵庫や洗濯機などモータ負荷を有する電化製品への用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１における電力変換装置の構成を示す図
【図２】上記実施の形態１における電力変換装置の、高速回転時における各相の端子電圧における電圧指令波形（Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗ）を示す図
【図３】上記実施の形態１における電力変換装置の、低速回転時における各相の端子電圧における電圧指令波形（Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗ）を示す図
【図４】上記実施の形態１における電力変換装置の、Ｕ相の下アームＳ１２がオンに固定されている期間におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャート
【図５】上記実施の形態１における電力変換装置の、ＳｖがＶｔｈ１よりも大きい場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャート
【図６】上記実施の形態１における電力変換装置の、ＳｖがＶｔｈ１よりも小さい場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャート
【図７】上記実施の形態１における電力変換装置の軽負荷時における、Ｕ相の下アームＳ１２がオンに固定されている期間中のＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャート
【図８】上記実施の形態１における電力変換装置の、ＳｖがＶｔｈ２よりも小さい場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャート
【図９】上記実施の形態１における電力変換装置の、ＳｖがＶｔｈ２よりも大きい場合におけるＶ相のパルス幅変調の様子を示すタイムチャート
【図１０】本発明の実施の形態２における電力変換装置の構成図
【図１１】本発明の実施の形態３における空気調和機の構成図
【図１２】従来の電力変換装置の構成図
【図１３】従来の電力変換装置におけるインバータ部の構成図
【符号の説明】
【００４４】
１  三相モータ
２  主回路装置
３  電圧指令手段
４  パルス幅変調手段
５  アーム駆動信号出力手段
６  主回路制御手段
【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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【図１３】
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