(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相中性点クランプ式インバータの相出力端子が前記インバータの正母線電圧点に接続される状態をＰ，前記インバータの母線の中性点に接続される状態をＯ，前記インバータの負母線電圧点に接続される状態をＮとして、
前記インバータの３相の出力状態がＵ相Ｖ相Ｗ相の順番で
ＰＯＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（１），
ＯＮＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（１），
ＰＰＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＯＮとなる出力状態をベクトルｙｎ（１），
ＯＰＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（２），
ＮＯＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（２），
ＯＰＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＮＯＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（２），
ＯＯＰとなる出力状態をベクトルｘｐ（３），
ＮＮＯとなる出力状態をベクトルｘｎ（３），
ＰＯＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（３），
ＯＮＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（３）
のように出力電圧を空間ベクトルとして表記をすると、
前記３相中性点クランプ式インバータにおいて、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流の方向によって前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流の方向によって前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流の方向によって前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｎ（３）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流の方向によって前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流の方向によって前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流の方向によって前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｎ（３）の発生時間比率を変化させて、前記３相中性点クランプ式インバータの中性点電圧の安定化を行うことを特徴とする中性点電位制御方法。
【請求項２】
３相中性点クランプ式インバータの相出力端子が前記インバータの正母線電圧点に接続される状態をＰ，前記インバータの母線の中性点に接続される状態をＯ，前記インバータの負母線電圧点に接続される状態をＮとして、
前記インバータの３相の出力状態がＵ相Ｖ相Ｗ相の順番で
ＰＯＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（１），
ＯＮＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（１），
ＰＰＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＯＮとなる出力状態をベクトルｙｎ（１），
ＯＰＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（２），
ＮＯＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（２），
ＯＰＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＮＯＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（２），
ＯＯＰとなる出力状態をベクトルｘｐ（３），
ＮＮＯとなる出力状態をベクトルｘｎ（３），
ＰＯＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（３），
ＯＮＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（３）
のように出力電圧を空間ベクトルとして表記をすると、
前記３相中性点クランプ式インバータにおいて、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｖ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｖ相の和の電流方向によって前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｎ（３）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｖ相の和の電流方向によって前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｖ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｎ（３）の発生時間比率を変化させて、
前記３相中性点クランプ式インバータの中性点電圧の安定化を行うことを特徴とする中性点電位制御方法。
【請求項３】
３相中性点クランプ式インバータの相出力端子が前記インバータの正母線電圧点に接続される状態をＰ，前記インバータの母線の中性点に接
続される状態をＯ，前記インバータの負母線電圧点に接続される状態をＮとして、  前記インバータの３相の出力状態がＵ相Ｖ相Ｗ相の順番で
ＰＯＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（１），
ＯＮＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（１），
ＰＰＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＯＮとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＰＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（２），
ＮＯＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（２），
ＯＰＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＮＯＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＯＯＰとなる出力状態をベクトルｘｐ（３），
ＮＮＯとなる出力状態をベクトルｘｎ（３），
ＰＯＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（３），
ＯＮＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（３）
のように出力電圧を空間ベクトルとして表記をすると、
前記３相中性点クランプ式インバータにおいて、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｕとＩｖ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｕ｜＜｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｐ（１）の発生を抑制し
｜Ｉｕ｜＞｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｎ（１）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流Ｉｖと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｖとＩｕ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｖ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｐ（２）の発生を抑制し
｜Ｉｖ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｎ（２）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流Ｉｗと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖの電流の和を比較しＩｗとＩｕ＋Ｉｖが同符号で
｜Ｉｗ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｘｐ（３）の発生を抑制し
｜Ｉｗ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｘｎ（３）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流Ｉｗと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖの電流の和を比較しＩｗとＩｕ＋Ｉｖが同符号で
｜Ｉｗ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｙｎ（１）の発生を抑制し
｜Ｉｗ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｙｐ（１）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｕとＩｖ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｕ｜＜｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｎ（２）の発生を抑制し
｜Ｉｕ｜＞｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｐ（２）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流Ｉｖと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｖとＩｕ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｖ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｎ（３）の発生を抑制し
｜Ｉｖ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｐ（３）の発生を抑制させて前記３相中性点クランプ式インバータの中性点電圧の安定化を行うことを特徴とする中性点電位制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの可変速駆動や系統連系を行う３相中性点クランプ式インバータなどの電力変換装置の中性点電位制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、３相中性点クランプ式インバータの中性点電位制御方法としては特許公報第２８２１１６８号「インバータ装置と交流電動機駆動システム」に示されているような、指令電圧に零相電圧を加えて制御する方法や空間電圧ベクトル方式を用いて出力するベクトルの時間を調整することで中性点電位を制御する方式が一般的である。
図４は３相中性点クランプ式インバータの基本的構成を示すもので、図中、１は３相交流電源、２は整流素子、３，４は平滑コンデンサ、６〜２３はダイオード、２４〜３５はＩＧＢＴ、３６はモータである。
図４において、中性点電圧（直列接続されたインバータの平滑コンデンサの接続点Ｏの電圧）と負母線電圧との電位差をＶｃｎとすると、中性点電位制御はＶｃｎをインバータの母線電圧Ｖｐｎの１／２の電圧に制御しなければならない。
図４のような３相中性点クランプ式インバータが図５に示す出力ベクトルを選択してＶｃｎをコントロールする場合、Ｖｃｎのコントロールに利用できる電圧ベクトルは、ｘｐ（１），ｘｎ（１），ｘｐ（２），ｘｎ（２），ｘｐ（３），ｘｎ（３），ｙｐ（１），ｙｎ（１），ｙｐ（２），ｙｎ（２），ｙｐ（３），ｙｎ（３）の１２のベクトルしかない。この１２のベクトルを出力した場合の負荷とインバータの平滑コンデンサとの接続状態を図６に示す。
【０００３】
負荷電流が図６に示す矢印の方向に流れているとすれば、例えば領域１のｘｐ（１）とｘｎ（１）の接続状態では中性点へ流れ込む電流の向きが逆になるため、図７のようにＵ相の電流が変動しない程度の短い微少時間にｘｐ（１），ｘｎ（１）を発生させると、Ｖｃｎはｘｐ（１）の発生時に上昇し、ｘｎ（１）の発生時に下降し、ｘｐ（１）の発生時間Ｔｐとｘｎ（１）の発生時間Ｔｎの時間が等しければｘｐ（１）とｘｎ（１）の総発生時間Ｔｏｕｔ（＝Ｔｐ＋Ｔｎ）での平均のＶｃｎは一定の電圧となり、Ｔｐ＞Ｔｎならば平均のＶｃｎは上昇し。Ｔｐ＜Ｔｎならば平均のＶｃｎは下降する。
このようにして、図６において横に並んでいるベクトル（ｘｐ（１）とｘｎ（１），ｙｐ（１）とｙｎ（１），ｘｐ（２）とｘｎ（２），ｙｐ（２）とｙｎ（２），ｘｐ（３）とｘｎ（３），ｙｐ（３）とｙｎ（３））の発生時間比率を調整することでＶｃｎがコントロールできることが分かる。
指令電圧に零相電圧を加える中性点電位制御では、正の零相電圧を加えることでｘｐ（１），ｘｐ（２），ｘｐ（３），ｙｐ（１），ｙｐ（２），ｙｐ（３）の発生時間比率を長くし、負の零相電圧を加えることでｘｎ（１），ｘｎ（２），ｘｎ（３），ｙｎ（１），ｙｎ（２），ｙｎ（３）の発生時間を長くしているのとほぼ等価である。
【０００４】
空間電圧ベクトルを用いた方式では、例えば領域ｉ（ｉ＝１，２．．．，６）内のある電圧ベクトルを出力するときのｘｐ（ｊ），ｘｎ（ｊ）ベクトルの総出力時間をＴｘ（ｉ）、ｙｐ（ｋ），ｙｎ（ｋ）ベクトルの総出力時間をＴｙ（ｉ）、ｘｐ（ｊ）の出力時間をＴｘｐ（ｊ）、ｘｎ（ｊ）の出力時間をＴｘｎ（ｊ）、ｙｐ（ｋ）の出力時間をＴｙｐ（ｋ）、ｙｎ（ｋ）の出力時間をＴｙｎ（ｋ）とすると、
Ｔｘｐ（ｊ）＝αＴｘ（ｉ）
Ｔｘｎ（ｊ）＝（１−α）Ｔｘ（ｉ）
Ｔｙｐ（ｋ）＝αＴｙ（ｉ）
Ｔｙｎ（ｋ）＝（１−α）Ｔｙ（ｉ）
（ｉ＝１のときｊ＝１，ｋ＝１でｉ＝２のときｊ＝２，ｋ＝１でｉ＝３のときｊ＝２，ｋ＝２でｉ＝４のときｊ＝３，ｋ＝２でｉ＝５のときｊ＝３，ｋ＝３でｉ＝６のときｊ＝１，ｋ＝３とする。）
のように設定するαを定義すれば、電動状態のときは
αを大きくするとＶｃｎが上昇し、
αを小さくするとＶｃｎが下降し、
また、回生状態の時は
αを大きくするとＶｃｎが下降し、
αを小さくするとＶｃｎが上昇するので、
αを調整することで中性点電位をコントロールすることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の零相電圧を指令に加える中性点電位制御方法では負荷力率が零付近で中性点電位制御不能となるため、これを解決し負荷力率に影響されずに中性点電位制御を行う方法としては、特開平９−１８２４５５号公報のように零相電圧として変調指令の偶数次成分を重畳する方法があるが、制御が複雑である割には効果が薄いという問題があった。
また、特許第２８８８１０４号公報のように所定相の電流の方向によって対応する中性点電位期間を調節する方法もあるが、多相インバータでは相間出力電圧の制御がうまくできないという問題があった。
そこで本発明が解決しようとする課題は、相間出力電圧の品質を落とさずに、簡単な相電流の測定または予測で力率に関係なく中性点電位制御を行うことができ、また負荷地絡時の負荷電流アンバランスによる中性点電位変動も抑制することができ、これによりインバータの品質・安定性・安全性を向上することのできる３相中性点クランプ式インバータの中性点電位制御方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の課題を解決するために、
（１）３相中性点クランプ式インバータの相出力端子が前記インバータの正母線電圧点に接続される状態をＰ，前記インバータの母線の中性点に接続される状態をＯ，前記インバータの負母線電圧点に接続される状態をＮとして、
前記インバータの３相の出力状態がＵ相Ｖ相Ｗ相の順番で
ＰＯＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（１），
ＯＮＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（１），
ＰＰＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＯＮとなる出力状態をベクトルｙｎ（１），
ＯＰＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（２），
ＮＯＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（２），
ＯＰＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＮＯＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（２），
ＯＯＰとなる出力状態をベクトルｘｐ（３），
ＮＮＯとなる出力状態をベクトルｘｎ（３），
ＰＯＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（３），
ＯＮＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（３）
のように出力電圧を空間ベクトルとして表記をすると、
前記３相中性点クランプ式インバータにおいて、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流の方向によって前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流の方向によって前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流の方向によって前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｎ（３）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流の方向によって前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流の方向によって前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流の方向によって前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｎ（３）の発生時間比率を変化させて、
前記３相中性点クランプ式インバータの中性点電圧の安定化を行うことを特徴とする中性点電位制御方法とする。
【０００７】
（２）３相中性点クランプ式インバータの相出力端子が前記インバータの正母線電圧点に接続される状態をＰ，前記インバータの母線の中性点に接続される状態をＯ，前記インバータの負母線電圧点に接続される状態をＮとして、
前記インバータの３相の出力状態がＵ相Ｖ相Ｗ相の順番で
ＰＯＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（１），
ＯＮＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（１），
ＰＰＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＯＮとなる出力状態をベクトルｙｎ（１），
ＯＰＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（２），
ＮＯＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（２），
ＯＰＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＮＯＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（２），
ＯＯＰとなる出力状態をベクトルｘｐ（３），
ＮＮＯとなる出力状態をベクトルｘｎ（３），
ＰＯＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（３），
ＯＮＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（３）
のように出力電圧を空間ベクトルとして表記をすると、
前記３相中性点クランプ式インバータにおいて、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｖ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｖ相の和の電流方向によって前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｎ（３）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｖ相の和の電流方向によって前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｎ（１）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｖ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｎ（２）の発生時間比率を変化させ、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｕ相と前記Ｗ相の和の電流方向によって前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｎ（３）の発生時間比率を変化させて、
前記３相中性点クランプ式インバータの中性点電圧の安定化を行うことを特徴とする中性点電位制御方法とする。
【０００８】
（３）３相中性点クランプ式インバータの相出力端子が前記インバータの正母線電圧点に接続される状態をＰ，前記インバータの母線の中性点に接続される状態をＯ，前記インバータの負母線電圧点に接続される状態をＮとして、
前記インバータの３相の出力状態がＵ相Ｖ相Ｗ相の順番で
ＰＯＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（１），
ＯＮＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（１），
ＰＰＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＯＮとなる出力状態をベクトルｙｐ（１），
ＯＰＯとなる出力状態をベクトルｘｐ（２），
ＮＯＮとなる出力状態をベクトルｘｎ（２），
ＯＰＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＮＯＯとなる出力状態をベクトルｙｐ（２），
ＯＯＰとなる出力状態をベクトルｘｐ（３），
ＮＮＯとなる出力状態をベクトルｘｎ（３），
ＰＯＰとなる出力状態をベクトルｙｐ（３），
ＯＮＯとなる出力状態をベクトルｙｎ（３）
のように出力電圧を空間ベクトルとして表記をすると、
前記３相中性点クランプ式インバータにおいて、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（３）と前記ベクトルｙｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｕとＩｖ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｕ｜＜｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｐ（１）の発生を抑制し
｜Ｉｕ｜＞｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｎ（１）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（１）と前記ベクトルｙｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流Ｉｖと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｖとＩｕ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｖ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｐ（２）の発生を抑制し
｜Ｉｖ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｘｎ（２）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｙｐ（２）と前記ベクトルｙｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流Ｉｗと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖの電流の和を比較しＩｗとＩｕ＋Ｉｖが同符号で
｜Ｉｗ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｘｐ（３）の発生を抑制し
｜Ｉｗ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｘｎ（３）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（１）と前記ベクトルｘｐ（２）とに挟まれる場合には前記Ｗ相の電流Ｉｗと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖの電流の和を比較しＩｗとＩｕ＋Ｉｖが同符号で
｜Ｉｗ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｙｎ（１）の発生を抑制し
｜Ｉｗ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜ならば前記ベクトルｙｐ（１）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（２）と前記ベクトルｘｐ（３）とに挟まれる場合には前記Ｕ相の電流Ｉｕと前記Ｖ相Ｉｖと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｕとＩｖ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｕ｜＜｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｎ（２）の発生を抑制し
｜Ｉｕ｜＞｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｐ（２）の発生を抑制し、
前記インバータで出力させる電圧ベクトルの角度が前記ベクトルｘｐ（３）と前記ベクトルｘｐ（１）とに挟まれる場合には前記Ｖ相の電流Ｉｖと前記Ｕ相Ｉｕと前記Ｗ相Ｉｗの電流の和を比較しＩｖとＩｕ＋Ｉｗが同符号で
｜Ｉｖ｜＜｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｎ（３）の発生を抑制し
｜Ｉｖ｜＞｜Ｉｕ＋Ｉｗ｜ならば前記ベクトルｙｐ（３）の発生を抑制させて前記３相中性点クランプ式インバータの中性点電圧の安定化を行うことを特徴とする中性点電位制御方法とする。
前述の（１）（２）ような３相中性点クランプ式インバータの中性点電位制御方法ならば、負荷力率に関係なく中性点電位制御が可能となり、また負荷電流の方向を検出するだけなので制御が簡単になる。また（３）のような３相中性点クランプ式インバータの中性点電位制御ならば、インバータ出力が地絡した場合の急激な中性点電位変動を抑制することが可能であり安全性が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例は、まず従来の中性点電位制御で利用していた前述のαに加えα１，α２という二つのパラメータを用意して、領域ｉ（ｉ＝１，２，．．．，６）内のある電圧ベクトルを出力するときのｘｐ（ｊ），ｘｎ（ｊ）ベクトルの総出力時間をＴｘ（ｉ）、ｙｐ（ｋ），ｙｎ（ｋ）ベクトルの総出力時間をＴｙ（ｉ）、ｘｐ（ｊ）の出力時間をＴｘｐ（ｊ）、ｘｎ（ｊ）の出力時間をＴｘｎ（ｊ）、ｙｐ（ｋ）の出力時間をＴｙｐ（ｋ）、ｙｎ（ｋ）の出力時間をＴｙｎ（ｋ）とすると、
Ｔｘｐ（ｊ）＝α１・Ｔｘ（ｉ）
Ｔｘｎ（ｊ）＝（１−α１）・Ｔｘ（ｉ）
Ｔｙｐ（ｋ）＝α２・Ｔｙ（ｉ）
Ｔｙｎ（ｋ）＝（１−α２）・Ｔｙ（ｉ）
（ｉ＝１のときｊ＝１，ｋ＝１でｉ＝２のときｊ＝２，ｋ＝１でｉ＝３のときｊ＝２，ｋ＝２でｉ＝４のときｊ＝３，ｋ＝２でｉ＝５のときｊ＝３，ｋ＝３でｉ＝６のときｊ＝１，ｋ＝３とする）
のように変更する。
【００１０】
次に、Ｘ１，Ｘ２というパラメータを用意してＸ１，Ｘ２と相電流の対応を表１に示すよう設定し、インバータ出力の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ（インバータからモータに電流が流れた場合を正とする）を表１にしたがってＸ１，Ｘ２にあてはめ、
Ｘ１≧０  ならば  α１＝α
Ｘ１＜０  ならば  α１＝（１−α）
Ｘ２≧０  ならば  α２＝（１−α）
Ｘ２＜０  ならば  α２＝α
のようにαとα１，α２とを対応させる。
【００１１】
図１に実施例１の制御ブロックを示す。
このようにすると、中性点電流に流れる電流の向きを相電流の正負の判断で整えることができ、負荷力率に関係なくαを大きくするとＶｃｎが上昇し、αを小さくするとＶｃｎが下降する中性点電位が可能となる。
【表１】
0003841253.tif 000002
【００１２】
本発明の第２の実施例は、実施例１では１相のみの電流方向を測定していたのを、表２のように２相の電流値の和の方向を測定するように変更したものである。
図２に実施例２の制御ブロックを示す。
【表２】
0003841253.tif 000003
【００１３】
本発明の第３の実施例は、３相出力のインバータの場合で出力電流がバランスしている場合には、実施例１，実施例２のように１相または２相の和の電流方向を測定すればよいが、負荷の地絡などで出力電流がバランスしていない場合には中性点電位制御が不能となるなどの問題が生じる。そこで図３に示すような制御ブロックを実施例１，実施例２へ加え、出力電流アンバランス時にはα１，α２の値を調整して、より中性点へ流れる電流が少ない方のベクトルを選択して発生する。このようにすることで出力電流アンバランス時の中性点電位の変動を抑制することができる。
また、実施例１，２，３では各相電流の方向を実際に測定するように説明したが、各相電流の方向はインバータが出力すべき電流の指令値などから導き予測した値を用いてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の中性点クランプ式インバータの中性点電位制御方法を用いれば、負荷電流の方向を測定または予測するという簡単な方法で力率に関係なく中性点電位制御を行うことが可能となり、インバータの安定性・安全性が著しく向上する。また負荷地絡時の負荷電流アンバランスによる中性点電位変動も抑制することができ、さらに安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施例１の追加制御ブロック図である。
【図２】  本発明実施例２の追加制御ブロック図である。
【図３】  本発明実施例３の追加制御ブロック図である。
【図４】  一般的な３相中性点クランプ式インバータの主回路図である。
【図５】  ３相中性点クランプ式インバータの空間電圧ベクトルを示すベクトル図である。
【図６】  ３相中性点クランプ式インバータの中性点電位制御に利用できるベクトル発生時のインバータ平滑コンデンサと負荷との接続状態図である。
【図７】  ｘｐ（１），ｘｎ（１）ベクトルを発生した場合の中性点電位変化を示す概念図である。
【符号の説明】
１  ３相電源、２  整流素子、３，４  平滑コンデンサ、６〜２３  ダイオード、２４〜３５  ＩＧＢＴ、３６  モータ
【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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