(57)【要約】【課題】本発明は別途のバイパススイッチを使わないでインバータ部のスイッチングを介してバイパスができるように制御する、インバータシステムを提供する。【解決手段】本発明のインバータシステムにおいて、ＮＰＣ／Ｈブリッジ方式で配列されたＵ相とＶ相のスイッチング素子のうち、隣接して配置される４つのスイッチング素子をオン状態に切り替えて、直流端キャパシタから印加される電圧をバイパスすることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力セルが直列連結されて電動機の相電圧を構成するインバータシステムにおいて、
前記電力セルは、
印加される交流電圧を直流電圧に整流する整流部と、
直流端キャパシタと、
Ｕ相を構成するように直列連結される第１乃至第４スイッチング素子、及びＶ相を構成するように直列連結される第５乃至第８スイッチング素子を含み、前記スイッチ素子は、複数のダイオードによって中性点クランプ（ＮＰＣ）／Ｈブリッジ方式で配置されて、前記直流端キャパシタの直流端電圧を前記複数のスイッチング素子各々のオンまたはオフによって所定電圧と周波数を有する交流電圧に合成するインバータ部と、
前記複数のスイッチング素子のオンまたはオフを制御して、前記インバータ部が出力電圧をバイパスするように制御する制御部と、を含む、インバータシステム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１、第２、第５及び第６スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスする、請求項１に記載のインバータシステム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２、第３、第６及び第７スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスする、請求項１に記載のインバータシステム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第３、第４、第７及び第８スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスする、請求項１に記載のインバータシステム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記電力セルに故障が発生したと判断した場合、前記複数のスイッチング素子の状態を確認して、故障が発生したスイッチング素子に応じてバイパス動作を行うように前記複数のスイッチング素子のうち一部をオン状態に切り替える、請求項１に記載のインバータシステム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第３、第４、第７及び第８スイッチング素子のうちいずれか一つに故障が発生した場合、前記第１、第２、第５及び第６スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスする、請求項５に記載のインバータシステム。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第１、第４、第５及び第８スイッチング素子のうちいずれか一つに故障が発生した場合、前記第２、第３、第６及び第７スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスする、請求項５に記載のインバータシステム。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第１、第２、第５及び第６スイッチング素子のうちいずれか一つに故障が発生した場合、前記第３、第４、第７及び第８スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスする、請求項５に記載のインバータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧インバータ（ｍｅｄｉｕｍ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｉｎｖｅｒｔｅｒ）は、線間電圧の失効値が６００Ｖ以上である入力電源を用いるインバータであり、定格電力容量は、数百ｋＷ〜数十ＭＷまでで、ファン、ポンプ、圧縮機など応用分野に主に使用されている。このような高圧インバータとして、主に出力相電圧が３レベル以上の出力電圧を発生する直列型マルチ−レベルインバータ（ｃａｓｃａｄｅｄ  ｍｕｌｔｉ−ｌｅｖｅｌ  ｉｎｖｅｒｔｅｒ）が用いられている。マルチ−レベルインバータを構成する電力セルの数に応じて出力電圧レベルの大きさと数が決定され、各電力セルは絶縁された入力電圧を用いる。
【０００３】
直列型マルチ−レベルインバータは、複数の電力セルを直列連結して各相を構成し、インバータの３相の出力電圧は、各相を構成する電力セルの出力電圧の計によって決定される。各電力セルは、種々のトポロジーで構成されてもよい。
【０００４】
このように、電力セルを用いたマルチ−レベルインバータのモジュール化構造は、メンテナンスが容易で、いずれか一つの電力セルが故障状態になっても出力を減少させたまま運転するバイパス運転が可能である。バイパス運転時にはバイパススイッチを介して故障状態の電力セルの出力セルを短絡（ｓｈｏｒｔ）させることによって該当電力セルを使用せず、残りの正常動作する電力セルを使用して高圧インバータが動作し続けるようにする。
【０００５】
しかし、故障が発生した電力セルが出力端にバイパススイッチを使用しない場合には、故障が発生した電力セルで使用する電力スイッチの逆並列ダイオードによる整流動作によって直流端電圧が上昇することになって、これにより直流端キャパシタの定格電圧を超えるので、電力セルが焼損してインバータの全体的な運転が不可能となる問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、別のバイパススイッチを使用せずインバータ部のスイッチングを介してバイパスが可能となるように制御する、インバータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記のような技術的課題を解決するために、複数の電力セルが直列連結されて電動機の相電圧を構成するインバータシステムにおいて、本発明の前記電力セルは、複数の電力セルが直列連結されて電動機の相電圧を構成するインバータシステムにおいて、前記電力セルは、印加される交流電圧を直流電圧に整流する整流部と、直流端キャパシタと、複数のスイッチング素子と複数のダイオードが中性点クランプ（ＮＰＣ）／Ｈブリッジ方式で配置されて、前記直流端キャパシタの直流端電圧を前記複数のスイッチング素子各々のオンまたはオフによって所定電圧と周波数を有する交流電圧に合成するインバータ部と、前記複数のスイッチング素子のオンまたはオフを制御して、前記インバータ部が出力電圧をバイパスするように制御する制御部と、を含んでもよい。
【０００８】
本発明の一実施形態において、前記インバータ部は、Ｕ相を構成するように直列に連結される第１乃至第４スイッチング素子と、Ｖ相を構成するように直列連結される第５乃至第８スイッチング素子と、を含み、前記複数のダイオードによって、ＮＰＣ／Ｈブリッジ方式を構成することができる。
【０００９】
本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第１、第２、第５及び第６スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスすることができる。
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第２、第３、第６及び第７スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスすることができる。
【００１１】
本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第３、第４、第７及び第８スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスすることができる。
【００１２】
本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記電力セルに故障が発生したと判断した場合、前記複数のスイッチング素子の状態を確認して、故障が発生したスイッチング素子に応じてバイパス動作を行うように前記複数のスイッチング素子のうち一部をオン状態に切り替えることができる。
【００１３】
本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第３、第４、第７及び第８スイッチング素子のうちいずれか一つに故障が発生した場合、前記第１、第２、第５及び第６スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスすることができる。
【００１４】
本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第１、第４、第５及び第８スイッチング素子のうちいずれか一つに故障が発生した場合、前記第２、第３、第６及び第７スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスすることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記第１、第２、第５及び第６スイッチング素子のうちいずれか一つに故障が発生した場合、前記第３、第４、第７及び第８スイッチング素子をオンにして前記直流端キャパシタから印加される出力電圧をバイパスすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、セル制御部が電力セルで故障が感知したのを判断した場合、インバータ部のスイッチング素子のスイッチングを制御することによって電流をバイパスして、付加的なスイッチを使用しないので原価を削減する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用される高圧インバータシステムの一例示図である。
【図２】従来電力セルを示した構成図である。
【図３】図２のインバータ部の出力電圧の波形を示した例示図である。
【図４】本発明の一実施形態のインバータシステムの電力セルの細部構成図である。
【図５】表２の各モードに対する出力電流の経路を示した。
【図６】表２の各モードに対する出力電流の経路を示した。
【図７】表２の各モードに対する出力電流の経路を示した。
【図８】本発明のセル制御部がバイパスモードを決定してバイパス動作を行うことを説明するための一実施形態 フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は多様な変更を加えることができ、様々な実施形態を持つことができ、特定実施形態を図面に例示して詳細な説明に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするのではなくて、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明に係る好ましい一実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明が適用される高圧インバータシステムの一例示図で、直列型マルチ−レベルインバータシステムを示した。
【００２１】
図面に示したように、本発明が適用されるシステムにおいて、インバータ２は、３相電源部１から印加された線間電圧の失効値が６００Ｖ以上である３相電源を変換して高圧の３相電動機３に提供するものである。この時３相電動機３は、誘導電動機（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｍａｃｈｉｎｅ）または、同期電動機（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｍａｃｈｉｎｅ）であってもよいが、その他の電動機であってもよい。
【００２２】
本発明のインバータ２は、位相置換変圧器１０と複数の電力セル２０を含んでもよい。
【００２３】
位相置換変圧器１０は、電源部１から入力される電源を絶縁して、複数の電力セル２０の要求に合わせて電圧の位相と大きさを変換して複数の電力セル２０に提供することができる。このような位相置換を介して入力電流の全高調波歪率（ｔｏｔａｌ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＴＨＤ）を向上することができる。
【００２４】
複数の電力セル２０は、位相置換変圧器１０の出力電圧を受信して、高圧インバータ２の出力電圧は、各相に該当する電力セルの出力の計で合成（ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ）される。
【００２５】
すなわち、図１の場合、インバータ２のａ相の出力電圧は、直列連結された電力セル２０ａ１及び２０ａ２の出力電圧の計であり、ｂ相の出力電圧は、直列連結された電力セル２０ｂ１及び２０ｂ２の出力電圧の計であり、ｃ相の出力電圧は、直列連結された電力セル２０ｃ１及び２０ｃ２の出力電圧の計である。但し、説明を簡単にするために、２つの電力セルが直列連結される場合を例として図示したが、これに限定されず、インバータ２の出力電圧に応じて直列連結された電力セルの数が決定されてもよい。複数の電力セルは、同じ構造で構成されて、以下で本発明の説明時に電力セルの図面符号を「２０」として説明する。
【００２６】
合成されたインバータ２の各々の出力相電圧の大きさは同じであるか、位相は１２０度差である。また、インバータ２を構成する電力セル２０の数の増加と、種々のスイッチング方式によって電動機３に印加する出力電圧のＴＨＤと電圧変化率（ｄｖ／ｄｔ）を改善できることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者には自明である。
【００２７】
以下、従来バイパススイッチを有する電力セルの構成をひとまず調べた後、本発明に係る電力セルの構成を説明する。
【００２８】
図２は、従来電力セルを示した構成図である。
【００２９】
図面に示したように、従来電力セル２００は、整流部２１０、直流端キャパシタ２２０、インバータ部２３０、バイパススイッチ２４０、及びセル制御部２５０で構成される。
【００３０】
整流部２１０は、６つのダイオードで構成される。整流された直流端電圧の大きさは、整流部２１０の入力電力と電力セル２００の出力電力との差の関係から決定される。供給される入力電力が負荷で消費される出力電力より大きい場合には、直流端電圧が増加し、逆の場合には直流端電圧が減少する。直流端キャパシタ２２０は、入出力端の瞬時的な電力不均衡を解消するためのものである。
【００３１】
インバータ部２３０は、中性点クランプ（ｎｅｕｔｒａｌ−ｐｏｉｎｔ  ｃｌａｍｐｅｄ、ＮＰＣ）方式とＨ−ブリッジ方式が混合したもので、直流端電圧から複数のスイッチング素子をオンオフして出力電圧を合成することができる。
【００３２】
セル制御部２５０は、電力セル毎に独立的に配置されるもので、インバータ部２３０の複数のスイッチング素子のスイッチング状態を決定するゲーティング信号（ｇａｔｉｎｇ  ｓｉｇｎａｌ）を生成する。
【００３３】
バイパススイッチ２４０は、セル制御部２５０の制御によって、電力セル２００の出力電圧をバイパスする。
【００３４】
このような構造の電力セル２００で故障が発生すると、セル制御部２５０は、マスター制御部に故障信号を伝達して、バイパス信号をバイパススイッチ２４０に伝送して該当電力セル２００の出力が短絡されるため、電動機３の運転に影響を及ぼさず、正常動作する電力セルを使用してインバータの連続的な運転が可能にする。
【００３５】
図２の電力セル２００の出力電圧は、ＶｕとＶｖの電圧差によって次の数式１のように決定される。
【００３６】
〔数式１〕
【数１】
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【００３７】
この際、Ｖｕｖは電力セルの出力電圧で、ＶｕとＶｖは、極（ｐｏｌｅ）電圧を示す。
【００３８】
Ｕ相スイッチのうちＳ１１とＳ１３、そしてＳ１２とＳ１４は互いに交互にオン／オフする相補的なスイッチング動作を行い、同様にＶ相のスイッチのうちＳ２１とＳ２３、そしてＳ２２とＳ２４が互いに相補的なスイッチング動作をする。スイッチング状態に応じて下記の表１のように電力セル２００の極電圧と出力電圧が定義される。
【００３９】
【表１】
2016171742.tif 000004
【００４０】
図３は、図２のインバータ部の出力電圧の波形を示したもので、ＩＰＤ（Ｉｎ−Ｐｈａｓｅ  Ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ）変調を用いた例である。
【００４１】
電力セル２００の両極の指令電圧Ｖｍ１とＶｍ２は、周波数と大きさは同じで１８０度の位相差を有する。搬送波Ｖｃｒ１とＶｃｒ２は、周波数と大きさが同じであるが、オフセットが異なる。Ｖｃｒ１は、極電圧指令Ｖｍ１とＶｍ２を比較して（Ｓ１１、Ｓ１３）と（Ｓ２１、Ｓ２３）のゲーティング信号を発生させて、Ｖｃｒ２は、極電圧指令Ｖｍ１とＶｍ２を比較して（Ｓ１２、Ｓ１４）と（Ｓ２２、Ｓ２４）のゲーティング信号を発生させる。
【００４２】
図３のインバータ部２３０のＮＰＣ／Ｈブリッジインバータは、表１のように３レベルの極電圧を用いるが、数式１を介して５レベルの電圧を出力する。各電圧レベルは、Ｖｄｃと同じである。
【００４３】
バイパス動作の場合には、バイパススイッチ２４０をオンさせて、電力セル２００の出力端ＶｕとＶｖを短絡する。出力端が短絡されるので、表１のスイッチング状態と関係なく常に０を出力して、セル制御部２５０はアーム短絡（ａｒｍ  ｓｈｏｒｔ）を防止するために電力セル２００のすべてのスイッチをオフする。
【００４４】
しかし、このような従来のインバータシステムでは、バイパス機能を実現するために高圧インバータを構成する電力セル毎に別のバイパススイッチを要求するため、製品の体積と費用が増加する問題点がある。
【００４５】
従って、本発明の一実施形態は、電力セルに別のバイパススイッチを使用せず、インバータ部２３のスイッチング素子のスイッチングを制御してバイパスを実現する。
【００４６】
図４は、本発明の一実施形態のインバータシステムの電力セルの細部構成図である。
【００４７】
図面に示したように、本発明の電力セル２０は、整流部２１、直流端キャパシタ２２、インバータ部２３、及びセル制御部２４を含んでもよい。
【００４８】
整流部２１は、６つのダイオードで構成されて、位相置換変圧器１０から各々入力される交流電圧を直流に整流することができる。整流された直流端電圧の大きさは、整流部２１の入力電力と電力セル２０の出力電力との差の関係から決定されてもよい。位相置換変圧器１０から供給される入力電力が負荷で消費される出力電力より大きい場合には、直流端電圧が増加し、逆の場合には直流端電圧が減少する。
【００４９】
直流端キャパシタ２２は、入出力端の瞬時的な電力不均衡を解消することができる。また、直流端キャパシタ２２は、第１及び第２キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）が直列連結されて、各キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）に印加される電圧が直流端電圧に該当する。但し、これは例示的なもので、より多くのキャパシタが連結されて構成されてもよい。
【００５０】
インバータ部２３は、ＮＰＣ方式とＨ−ブリッジ方式が混合したもので、直流端キャパシタ２２の直流端電圧から複数のスイッチング素子をオンオフして出力電圧を合成してもよい。
【００５１】
具体的には、本発明の一実施形態のインバータ部２３は、第１スイッチング素子（Ｓ１１）乃至第４スイッチング素子（Ｓ１４）が直列に配置され、第５スイッチング素子（Ｓ２１）乃至第８スイッチング素子２４が直列に配置されてもよい。この時、第１乃至第４スイッチング素子（Ｓ１１乃至Ｓ１４）をＵ相スイッチング素子といい、第５乃至第８スイッチング素子（Ｓ２１乃至Ｓ２４）をＶ相スイッチング素子という。
【００５２】
第１乃至第８ダイオード（Ｄ１１乃至Ｄ１４、及びＤ２１乃至Ｄ２４）が各々のスイッチング素子に並列に配置されてもよい。また、第９及び第１Oダイオード（Ｄ１５、Ｄ１６）が直列連結されて、第２及び第３スイッチング素子（Ｓ１２、Ｓ１３）の連結と並列に連結され、その間のノード（Ｐ）が第１及び第２キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）の間のノード（Ｎ）と連結されてもよい。また、第１１及び第１２ダイオード（Ｄ２５、Ｄ２６）が直列連結されて、第６及び第７スイッチング素子（Ｓ２２、Ｓ２４）の連結と並列に連結され、その間のノード（Ｑ）が第１及び第２キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）の間のノード（Ｎ）と連結されてもよい。すなわち、第１及び第２キャパシタ（Ｃ１、Ｃ２）の間のノード（Ｎ）、第９及び第１Oダイオード（Ｄ１５、Ｄ１６）の間のノード（Ｐ）及び第１１及び第１２ダイオード（Ｄ２５、Ｄ２６）の間のノード（Ｑ）が各々連結されて、これをＮＰＣ方式という。
【００５３】
セル制御部２４は、電力セル２０毎に独立に配置されるもので、インバータ部２３の複数のスイッチング素子のスイッチング状態を決定するゲーティング信号を生成することができる。
【００５４】
従来にはバイパススイッチ２４０を電力セル２００の出力端に配置して、これを短絡させることによって出力電圧が常に０であり、電動機電流の経路を形成してバイパス運転を行ったが、本発明のセル制御部２４は、負荷電流状態に関係なく０電圧を出力して、電動機電流の経路を形成することができる。
【００５５】
電力セルが常に０を出力するスイッチング状態を下記の表２のようにまとめることができる。
【００５６】
【表２】
2016171742.tif 000005
【００５７】
すなわち、セル制御部２４は、ＮＰＣ／Ｈブリッジ方式で複数のスイッチング素子と複数のダイオードが配列されるインバータ部２３において、Ｕ相及びＶ相スイッチング素子のうち隣接して配置される４つのスイッチング素子をオン状態に切り替えるものである。
【００５８】
具体的には、Ｕ相の２つのスイッチング素子と、Ｖ相の２つの連結されたスイッチング素子がオン状態に切り替えられ、この時、オン状態に切り替えられるＵ相及びＶ相のスイッチング素子は各々互いに対応する位置に配置される。
【００５９】
例えば、Ｕ相のうち第１及び第２スイッチング素子（Ｓ１１、Ｓ１２）がオンである場合、Ｖ相の第５及び第６スイッチング素子（Ｓ２１、Ｓ２２）がオンであれば、出力電圧は０であるだめ、バイパスを形成することができる。
【００６０】
図５乃至図７は、各々表２の各モードに対する出力電流の経路を示した図である。
【００６１】
図５は、表２のモード１に該当するもので、第１、第２、第５、第６スイッチング素子（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１及びＳ２２）をオン状態にして、バイパス動作を行うことを示した。
【００６２】
電流が正（＋）の方向である時、電流は、Ｄ１２→Ｄ１１→Ｓ２１→Ｓ２２の経路に沿って閉回路を形成してバイパスされる。これを実線で図示した。逆に電流が負（−）の方向である時、電流は、Ｄ２２→Ｄ２１→Ｓ１１→Ｓ１２の経路に沿って閉回路を形成してバイパスされる。これを点線で図示した。
【００６３】
図６は、表２のモード２に該当するもので、第２、第３、第６、第７スイッチング素子（Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２２及びＳ２３）をオン状態にして、バイパス動作を行うことを示した。
【００６４】
電流が正の方向である時、電流は、Ｓ１３→Ｄ１６→Ｄ２５→Ｓ２２の経路に沿ってバイパスされる。これを実線で図示した。逆に電流が負の方向である時、電流は、Ｓ２３→Ｄ２６→Ｄ１５→Ｓ１２の経路に沿ってバイパスされる。これを点線で図示した。
【００６５】
また、図７は、表２のモード３に該当するもので、第３、第４、第７、第８スイッチング素子（Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２３、Ｓ２４）をオン状態にして、バイパス動作を行うことを示した。
【００６６】
電流が正の方向である時、電流は、Ｓ１３→Ｓ１４→Ｄ２４→Ｄ２３の経路に沿ってバイパスされる。これを実線で図示した。逆に電流が負の方向である時、電流は、Ｓ２３→Ｓ２４→Ｄ１４→Ｄ１３の経路に沿ってバイパスされる。これを点線で図示した。
【００６７】
このように、本発明のセル制御部２４は、スイッチング素子のオンオフを制御して、電流の方向に関係なく負荷電流が電力セル２０の直流端電源に流れずインバータ部２３の出力端を短絡させて、０の出力電圧を介して全体高圧インバータ運転に影響を及ぼさないバイパス動作を行うことができる。
【００６８】
図のようにＮＰＣ／Ｈブリッジインバータは、前記のように３つのバイパス可能なスイッチング状態を使用できるため、故障が発生したスイッチング素子の位置に応じて適切なバイパススイッチング状態を下記の表のように設定することができる。
【００６９】
【表３】
2016171742.tif 000006
【００７０】
すなわち、前記表の通り、第３、第４、第７及び第８スイッチング素子（Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２３、Ｓ２４）のうちいずれか一つ以上に故障が発生した場合に、第１、第２、第５、第６スイッチング素子（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）は、正常動作が可能であるため、バイパスモード１を用いて、バイパス動作を行うことができ、第１、第４、第５及び第８スイッチング素子（Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ２１、Ｓ２４）のうちいずれか一つ以上に故障が発生した場合に、第２、第３、第６、第７スイッチング素子（Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ２２、Ｓ２３）は、正常動作が可能であるため、バイパスモード２を用いてバイパス動作を行うことができる。また、第１、第２、第５、及び第６スイッチング素子（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）のうちいずれか一つ以上に故障が発生した場合には、第３、第４、第７及び第８スイッチング素子（Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２３、Ｓ２４）は、正常動作が可能であるため、バイパスモード３を用いてバイパス動作を行うことがきるようになる。
【００７１】
図８は、本発明のセル制御部が、バイパスモードを決定してバイパス動作を行うことを説明するための一実施形態フローチャートである。
【００７２】
図面に示したように、セル制御部２４は、電力セル２０の故障が発生したと判断した場合（Ｓ８０）、インバータ部２３の各スイッチング素子の状態を確認して（Ｓ８１）、スイッチング素子の故障に応じてモードを選択して（Ｓ８２）バイパス動作をおこなうことができる  （Ｓ８３乃至Ｓ８５）。
【００７３】
すなわち、セル制御部２４は、第３、第４、第７及び第８スイッチング素子（Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２３、Ｓ２４）のうちいずれか一つ以上に故障が発生した場合には、バイパスモード１を使ってバイパス動作を遂行し（Ｓ８３）、第１、第４、第５及び第８スイッチング素子（Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ２１、Ｓ２４）のうちいずれか一つ以上に故障が発生した場合には、バイパスモード２を用いてバイパス動作を行い（Ｓ８４）、第１、第２、第５、及び第６スイッチング素子（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２）のうちいずれか一つ以上に故障が発生した場合には、バイパスモード３を用いてバイパス動作を行うことができる（Ｓ８５）。
【００７４】
このように、本発明は、セル制御部２４が電力セル２０で故障を感知したことを判断した場合、インバータ部２３のスイッチング素子のスイッチングを制御することによって電流をバイパスして、付加的なスイッチを使用しないので、原価を節減できる。
【００７５】
以上、本発明に係る実施形態が説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当分野で通常的な知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な範囲の実施形態が可能である点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、次の特許請求の範囲によって決まらなければならない。
【符号の説明】
【００７６】
１    ３相電源部
２    インバータ
３    ３相電動機
１０    位相置換変圧器
２０、２００    電力セル
２１，２１０    整流部
２２，２２０    直流端キャパシタ
２３，２３０    インバータ部
２４、２５０    セル制御部
２４０    バイパススイッチ
【図１】
2016171742.tif 000007
【図２】
2016171742.tif 000008
【図３】
2016171742.tif 000009
【図４】
2016171742.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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