TOP > 国内特許検索 > ＰＷＭインバータの制御方法および制御装置
図１に示すように、三相２レベル形のＰＷＭインバータ１ａは、制御部３によって制御されるインバータ部２からなり、インバータ部２の各相出力が三相負荷４に接続されている。同図に示すように、インバータ部２はＩＧＢＴ等からなる６つのスイッチＳＷ１～ＳＷ６を有し、このうち、スイッチＳＷ１、ＳＷ２はＵ相アームを、スイッチＳＷ３、ＳＷ４はＶ相アームを、スイッチＳＷ５、ＳＷ６はＷ相アームをそれぞれ構成する。各スイッチＳＷ１～ＳＷ６の導通状態は、制御部３の制御下で切り替えられる。
ＰＷＭインバータ１ａの制御方法は、従来から種々の方法が検討されている。その１つである空間ベクトル制御では、インバータ部２の各スイッチ状態に対応する２３＝８個のスイッチベクトルＶ０～Ｖ７（図２参照）のうちの少なくとも１つを選択することによりＰＷＭインバータ１ａを制御する（例えば、特許文献１参照）。ここで、各スイッチベクトルＶ０～Ｖ７の括弧内の数字“１”は、各相アームの上側スイッチがオン（下側スイッチはオフ）していることを示し、“０”は、各相アームの下側スイッチがオン（上側スイッチはオフ）していることを示す。各スイッチベクトルＶ０～Ｖ７とスイッチ状態の関係は、下表の通りである。【表１】
なお、本明細書では、各相アームのスイッチ状態が同一で出力電圧がゼロとなるスイッチベクトル（Ｖ０、Ｖ７、後述するＶ２６）を「ゼロスイッチベクトル」と呼び、その他のスイッチベクトル（Ｖ１～Ｖ６、後述するＶ８～Ｖ２５）を「非ゼロスイッチベクトル」と呼ぶこととする。
この空間ベクトル制御では、出力電圧を任意の波形に制御することができる。また、この空間ベクトル制御では、ＰＷＭインバータ１ａの出力状態をモードＩ～ＶＩに相当する６つの領域に分割して捉える（図３参照）。各モードの領域内にある任意の出力ベクトルＶｕは、上記スイッチベクトルＶ０～Ｖ７のベクトル的組み合わせにより表現することができる。つまり、空間ベクトル制御では、任意の制御則にしたがって出力ベクトルＶｕを決定するとともに、当該出力ベクトルＶｕを得るためのスイッチベクトルを選択し、インバータ部２を選択したスイッチベクトルに対応したスイッチ状態とすることにより、ＰＷＭインバータ１ａを制御する。
例えば、図３の時間ｔにおける出力ベクトルＶｕはモードＩＩの領域内にあるので、出力ベクトルＶｕはスイッチベクトルＶ０、Ｖ２、Ｖ３またはスイッチベクトルＶ７、Ｖ２、Ｖ３のベクトル的組み合わせにより表現することができる。すなわち、３つのスイッチベクトルＶ０（Ｖ７）、Ｖ２、Ｖ３を適当な順序で選択し、インバータ部２を各スイッチベクトルＶ０（Ｖ７）、Ｖ２、Ｖ３に対応したスイッチ状態とすることにより、時間ｔにおける所定の各相出力電圧を得ることができる。
なお、上記出力ベクトルＶｕは、例えば、各相出力電圧を正弦波状とする場合は、ＰＷＭインバータ１ａの各相出力電圧が１周期変化する間に、図２の六角形内にある円軌道上を半時計周りに１周する。言い換えると、出力ベクトルＶｕは、ＰＷＭインバータ１ａの出力が電気角で６０°変化する度にモードＩ→モードＩＩ→・・・→モードＶＩ→モードＩ・・・に対応した領域内を順次移動していく。
本発明は、ＰＷＭインバータの制御方法および制御装置に関し、特にスイッチベクトルを用いてＰＷＭインバータを空間ベクトル制御する方法および装置に関する。
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