【手続補正書】
【提出日】平成21年9月14日(2009.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段と、前記両半導体スイッチング素子がともにオフする期間であるオンディレイ時間を前記ＰＷＭ信号に設定して前記各半導体スイッチング素子に対するオンオフ指令信号として出力するオンディレイ時間設定手段と、を備えたインバータ装置において、
前記オンオフ指令信号の上段側半導体スイッチング素子のオン指令時間と下段側半導体スイッチング素子のオン指令時間との差が各相同じ場合に、上段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時期及び下段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時期につき各相相互間に時間差を設定する手段を備え、
前記時間差は任意相の上段側半導体スイッチング素子と他の任意相の下段側半導体スイッチング素子とが同時にオンする期間のない時間差であることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記時間差を設定する手段は、最も遅く上段側半導体スイッチング素子がオフする相の該上段側半導体スイッチング素子のオフ指令開始時点と、最も早く下段側半導体スイッチング素子がオンする相の該下段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時点との間に半導体スイッチング素子のオフ動作遅れ時間以上の時間差を設けることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記時間差を設定する手段は、最も遅く下段側半導体スイッチング素子がオフする相の該下段側半導体スイッチング素子のオフ指令開始時点と、最も早く上段側半導体スイッチング素子がオンする相の該上段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時点との間に半導体スイッチング素子のオフ動作遅れ時間以上の時間差を設けることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項４】
２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段を備えたインバータ装置において、
前記電圧指令がゼロ電圧指令時に、各相の出力端子電圧が各相相互間に時間差を有するように、前記ＰＷＭ信号の各相相互間に前記時間差を設定する時間差設定手段を備えることを特徴とするインバータ装置。
【請求項５】
２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段を備えたインバータ装置において、
通常動作時には前記ＰＷＭ信号を選択、もしくは、前記電圧指令がゼロ電圧指令時には各相の出力端子電圧が各相相互間に時間差を有するように、前記ＰＷＭ信号の各相相互間に前記時間差を設定された新たなＰＷＭ信号を選択する切替器を備えることを特徴とするインバータ装置。
【請求項６】
２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段を備えたインバータ装置において、
前記電圧指令がゼロ電圧指令時に、前記ＰＷＭ信号の各相相互間に時間差を設定して新たなＰＷＭ信号とする時間差設定手段と、
通常動作時には前記ＰＷＭ信号を選択、もしくは、ゼロ電圧指令時には前記新たなＰＷＭ信号を選択する切替器と、を備えることを特徴とするインバータ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記課題を解決するため、請求項１記載のインバータ装置は、２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的（一方がオンすれば、他方はオフする）にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段と、前記両半導体スイッチング素子がともにオフする期間（以下、オンディレイ時間とする）であるオンディレイ時間を前記ＰＷＭ信号に設定して前記各半導体スイッチング素子に対するオンオフ指令信号として出力するオンディレイ時間設定手段と、を備えたインバータ装置において、前記オンオフ指令信号の上段側半導体スイッチング素子のオン指令時間と下段側半導体スイッチング素子のオン指令時間との差が各相同じ場合に、上段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時期及び下段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時期につき各相相互間に時間差を設定する手段を備え、前記時間差は任意相の上段側半導体スイッチング素子と他の任意相の下段側半導体スイッチング素子とが同時にオンする期間のない時間差であることを特徴としている。
各相電圧指令値が一致するゼロ電圧指令時において、各相出力端子電圧がＰＮ電位間を同じ方向に同時移動するのを防止するには、オンオフ指令信号の上段側半導体スイッチング素子のオン指令時間と下段側半導体スイッチング素子のオン指令時間との差を各相同じ値に保持しつつ、オンオフ指令信号の位相のみを相互にずらせば（換言すれば、半導体スイッチング素子のオン開始時期につき各相相互間に時間差を設定すれば）よい。この場合、各相出力端子電圧は３相とも同じ値なので線間電圧値はゼロとなり、３相交流電圧として見れば、相電圧もゼロとみなす（相電圧の直流分は全相ともに同相モード値なので無視できる）ことができる。こうして、ゼロ電圧指令時における発生ノイズ及び漏れ電流の値を抑制することができる。
しかしながら、上段側半導体スイッチング素子のオン指令時間と下段側半導体スイッチング素子のオン指令時間との差を各相同じ値に保持しつつ、単にオンオフ指令信号の位相ずらしただけでは、任意相の上段側半導体スイッチング素子と他相の下段側半導体スイッチング素子とが共にオンする区間が発生する。この区間中は、前記任意相と前記他相との間に直流母線電圧が印加されるので、急峻な増減電流が発生する。そうすると、ゼロ電圧指令時なので、出力電流もゼロとなるのが理想であるところ、大きなリップル電流（但し、直流分はゼロとなる）が発生してしまう。そこで、前記設定された時間差を任意相の上段側半導体スイッチング素子と他の任意相の下段側半導体スイッチング素子とが同時にオンする期間の生じない時間差とすることで、リップル電流の発生をも防止している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項２記載のインバータ装置では、前記時間差を設定する手段は、最も遅く上段側半導体スイッチング素子がオフする相の該上段側半導体スイッチング素子のオフ指令開始時点と、最も早く下段側半導体スイッチング素子がオンする相の該下段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時点との間に半導体スイッチング素子のオフ動作遅れ時間以上の時間差を設けることを特徴としている。
半導体スイッチング素子のオフ動作遅れ時間以上の時間差を設けることで、上段側半導体スイッチング素子がオフする前に下段側半導体スイッチング素子がオンしてしまうことを防止し、これによって、リップル電流の発生を防止するというものである。
また、出力電流が存在し、上段側半導体スイッチング素子を流れていた場合には、上段側半導体スイッチング素子がオフするときに、当該相の出力端子電圧は、Ｐ側電位からＮ側電位へと移動する。一方、最も早く下段側半導体スイッチング素子がオンする相の該下段側半導体スイッチング素子のオンにより、当該相の出力端子電圧もＰ側電位からＮ側電位へと移動する。そこで、半導体スイッチング素子のオフ動作遅れ時間の以上の時間差を設けて、この両相が、同時期にＰ側電位からＮ側電位へと移動するのを防止したものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項３記載のインバータ装置では、前記時間差を設定する手段は、最も遅く下段側半導体スイッチング素子がオフする相の該下段側半導体スイッチング素子のオフ指令開始時点と、最も早く上段側半導体スイッチング素子がオンする相の該上段側半導体スイッチング素子のオン指令開始時点との間に半導体スイッチング素子のオフ動作遅れ時間以上の時間差を設けることを特徴としている。これは、請求項２に対して、出力端子電圧がＮ電位からＰ電位に移動するという逆のケースを想定したものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項４記載のインバータ装置では、２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段を備えたインバータ装置において、前記電圧指令がゼロ電圧指令時に、各相の出力端子電圧が各相相互間に時間差を有するように、前記ＰＷＭ信号の各相相互間に前記時間差を設定する時間差設定手段を備えることを特徴としている。

【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項５記載のインバータ装置では、２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段を備えたインバータ装置において、通常動作時には前記ＰＷＭ信号を選択、もしくは、前記電圧指令がゼロ電圧指令時には各相の出力端子電圧が各相相互間に時間差を有するように、前記ＰＷＭ信号の各相相互間に前記時間差を設定された新たなＰＷＭ信号を選択する切替器を備えることを特徴としている。

【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項６記載のインバータ装置では、２個の半導体スイッチング素子を直列接続し、前記両半導体スイッチング素子を相補的にオンオフ制御して直流母線電圧を任意電圧及び任意周波数の交流電圧に変換出力する出力相を２以上備えたインバータ装置であって、電圧指令に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生手段を備えたインバータ装置において、前記電圧指令がゼロ電圧指令時に、前記ＰＷＭ信号の各相相互間に時間差を設定して新たなＰＷＭ信号とする時間差設定手段と、通常動作時には前記ＰＷＭ信号を選択、もしくは、ゼロ電圧指令時には前記新たなＰＷＭ信号を選択する切替器と、を備えることを特徴としている。