JP5514660B2 - 負荷制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、インバータを２相変調方式でＰＷＭ制御する負荷制御装置に関する。

電動機等の複数の負荷を駆動するための駆動負荷システムは、直流電源と、直流電力を交流電力に変換する、負荷と同数のインバータと、直流電源とインバータの間に設けられた直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記複数の負荷とを備える。当該駆動負荷システムの内、平滑コンデンサ及びインバータをモジュール化すると、各々のインバータから平滑コンデンサへの電流が影響し合って、平滑コンデンサを流れるリプル電流が増大する。しかし、平滑コンデンサの寿命や平滑コンデンサで発生する損失、モジュールのサイズ等を鑑みると、リップル電流は低い方が望ましい。

特許文献１には、直流電源に接続される平滑コンデンサのリプル電流を減らすことができるインバータ装置が開示されている。当該インバータ装置は、第１のモータの１つの相の指令値とキャリア信号である三角波を比較し、同時に別の相の指令値と前記三角波の反転信号である別のキャリア信号としての三角波を比較してＰＷＭ信号を算出する。同様に、インバータ装置は、第２のモータの１つの相の指令値とキャリア信号である三角波を比較し、同時に別の相の指令値と前記三角波の反転信号である別のキャリア信号としての三角波を比較してＰＷＭ信号を計算する。インバータ装置は、これらのＰＷＭ信号により第１のモータ及び第２のモータのそれぞれに対応する２つのインバータブリッジのスイッチングタイミングを２相変調方式でＰＷＭ制御することで平滑コンデンサのリプル電流を減少させる。

特開２００８−１４８３９５号公報 特開２００２−３００８００号公報 特開２００６−３５２９５１号公報

上記説明したインバータ装置は、モータ毎に２種類のキャリア信号（三角波）を利用するため、当該２種類のキャリア信号を生成する回路が複雑化する。しかし、簡便なシステムの点では回路の複雑化は好ましくない。すなわち、リプル電流を低減可能な簡単な構成の装置が望ましい。

本発明の目的は、リプル電流を低減可能な簡単な構成の負荷制御装置を提供することである。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の負荷制御装置は、直流電圧を出力する電力供給部（例えば、実施の形態でのコンバータ１０１）と、前記直流電圧を３相の交流電圧に変換して複数の回転型誘導性負荷（例えば、実施の形態での電動機Ｍ１，Ｍ２）に前記交流電圧をそれぞれ印加する複数の電力変換部（例えば、実施の形態でのインバータ１０３ａ，１０３ｂ）と、前記電力供給部と前記複数の電力変換部の間に並列に設けられ、前記直流電圧を平滑化する平滑部（例えば、実施の形態での平滑コンデンサＣ）と、前記複数の電力変換部の各々を、周期が同じ個別のキャリア信号に基づいて、２相変調方式でＰＷＭ制御する制御部（例えば、実施の形態でのＥＣＵ１０５）と、を備えた負荷制御装置であって、前記制御部は、前記複数の回転型誘導性負荷の各回転子の電気角度を検出する回転子角度検出部（例えば、実施の形態でのレゾルバ１１３ａ，１１３ｂ）と、前記複数の電力変換部が出力するｄｑ軸上の各電圧に基づいて、当該各出力電圧のｄｑ軸上の位相を算出する出力電圧位相算出部（例えば、実施の形態での出力電圧位相算出部１２１）と、前記複数の回転型誘導性負荷の各駆動状態を判断する負荷状態判断部（例えば、実施の形態での負荷状態判断部１４７）と、前記複数の電力変換部のｄｑ軸上の出力電圧位相、前記複数の回転型誘導性負荷の回転子の電気角度、及び前記複数の回転型誘導性負荷の各駆動状態に応じて、前記キャリア信号の位相差を設定する位相設定部（例えば、実施の形態でのキャリア位相オフセット指令生成部１２３）と、を有することを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の負荷制御装置では、前記位相設定部は、前記複数の電力変換部のｄｑ軸上の出力電圧位相及び前記複数の回転型誘導性負荷の回転子の電気角度に基づいて、基準とされる回転型誘導性負荷における第１出力電圧基準電気角度及び他の回転型誘導性負荷の第２出力電圧基準電気角度の差である出力電圧基準電気角差とを導出する出力電圧基準電気角差導出部（例えば、実施の形態でのリプル切替判定処理部１４５）と、前記第１出力電圧基準電気角度に基づいて、前記基準とされる回転型誘導性負荷の回転子の電気角度を前記キャリア信号と同周期の第１カウント値に変換し、前記第２出力電圧基準電気角度に基づいて、前記他の回転型誘導性負荷の回転子の電気角度を前記キャリア信号と同周期の第２カウント値に変換するカウント値生成部（例えば、実施の形態でのリプル切替判定処理部１４５）と、を有し、前記基準とされる回転型誘導性負荷の駆動状態と前記他の回転型誘導性負荷の駆動状態の関係に応じて、前記基準とされる回転型誘導性負荷に交流電圧を印加する電力変換部に対するキャリア信号の位相と前記他の回転型誘導性負荷に交流電圧を印加する電力変換部に対するキャリア信号の位相の差を、前記出力電圧基準電気角差及び前記第１カウント値と前記第２カウント値の大小関係に基づいて変更することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の負荷制御装置では、前記負荷状態判断部は、各回転型誘導性負荷が力行状態か回生状態かを判断することを特徴としている。

さらに、請求項４に記載の発明の負荷制御装置では、前記複数の回転型誘導性負荷の全てが力行状態又は回生状態であって、前記キャリア信号の位相差を変更する場合、前記位相設定部は、前記複数の回転型誘導性負荷の数で３６０度を割った角度の整数倍の位相をオフセットすることを特徴としている。

さらに、請求項５に記載の発明の負荷制御装置では、前記複数の回転型誘導性負荷の一部が力行状態、残りが回生状態であって、前記キャリア信号の位相差を変更する場合、前記位相設定部は、同じ駆動状態であって数が多い方の回転型誘導性負荷の数で３６０度を割った角度の整数倍の位相をオフセットすることを特徴としている。

さらに、請求項６に記載の発明の負荷制御装置では、前記複数の回転型誘導性負荷に力行状態の回転型誘導性負荷と回生状態の回転型誘導性負荷が同数含まれており、前記キャリア信号の位相差を変更する場合、前記位相設定部は、同じ駆動状態の回転型誘導性負荷の数で３６０度を割った角度の整数倍の位相をオフセットすることを特徴としている。

さらに、請求項７に記載の発明の負荷制御装置では、前記複数の回転型誘導性負荷の全てが力行状態又は回生状態である場合、前記位相設定部は、前記複数の回転型誘導性負荷の中から任意の１つを前記基準とされる回転型誘導性負荷として選択することを特徴としている。

さらに、請求項８に記載の発明の負荷制御装置では、前記複数の回転型誘導性負荷の一部が力行状態、残りが回生状態である場合、前記位相設定部は、同じ駆動状態であって数が多い方の回転型誘導性負荷の中から任意の１つを前記基準とされる回転型誘導性負荷として選択することを特徴としている。

さらに、請求項９に記載の発明の負荷制御装置では、前記複数の回転型誘導性負荷に力行状態の回転型誘導性負荷と回生状態の回転型誘導性負荷が同数含まれている場合、前記位相設定部は、いずれかの駆動状態の回転型誘導性負荷の中から任意の１つを前記基準とされる回転型誘導性負荷として選択することを特徴としている。

請求項１〜９に記載の発明の負荷制御装置によれば、簡単な構成でリプル電流を低減できる。

第１の実施形態の負荷制御装置を含むシステムを示す図 （ａ）インバータ１０３ａ，１０３ｂを３相変調方式でＰＷＭ制御を行った際の各相電圧及び各相間電圧を示すグラフ、及び（ｂ）インバータ１０３ａ，１０３ｂを２相変調方式でＰＷＭ制御を行った際の各相電圧及び各相間電圧を示すグラフ インバータ１０３ａ，１０３ｂが２相変調方式でＰＷＭ制御を行う際の、インバータキャリア信号に対する各相指令電圧から得られる各相のＰＷＭ信号及び平滑コンデンサＣを流れるリプル電流、並びに、いずれかの相のデューティ信号を示すグラフ インバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対するキャリア信号の位相が一致する場合に発生するリプル電流のタイミングとその対応策を示す図 インバータ制御部１０５Ｉの内部構成を示すブロック図 制御部１２５の内部構成を示すブロック図 出力電圧位相算出部１２１の内部構成を示すブロック図 ｄ軸基準の出力電圧位相と出力電圧位相算出部１２１が出力するｑ軸基準の出力電圧位相との関係を示す図 インバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対するキャリア信号の位相が電気角度で３０度ずれている場合に発生するリプル電流のタイミングを示す図 キャリア位相オフセット指令生成部１２３の内部構成を示すブロック図 出力電圧基準電気角θｖｓａ、出力電圧基準電気角θｖｓｂ及び出力電圧基準電気角差θｃの関係、並びに、リプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの関係の一例を示す図 出力電圧基準電気角差θｃが０度、３０度、６０度、９０度及び１２０度のときのリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの各位相関係を示す図 第１の実施形態におけるキャリア位相差選択処理部１４９の動作を示すフローチャート 第１の実施形態におけるキャリア位相差選択処理部１４９の動作を示すフローチャート θｃ＝３０度の場合のリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの関係を示す図 θｃ＝９０度の場合のリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの関係を示す図 第２の実施形態におけるキャリア位相差選択処理部１４９の動作を示すフローチャート ４つの電動機Ｍ１〜Ｍ４の内、電動機Ｍ１〜Ｍ３が力行状態であり、電動機Ｍ４が回生状態であって、電動機Ｍ１が基準電動機として選択された場合の各電動機の駆動状態、リプル電流及びキャリア位相オフセット指令、並びに、キャリア位相オフセット後のリプル電流の状態を示す図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の負荷制御装置を含むシステムを示す図である。図１に示すように、第１の実施形態の負荷制御装置は、力行駆動時には電動機として動作し、回生動作時には発電機として動作する永久磁石同期モータ等の回転型誘導性負荷（以下「電動機」という）Ｍ１，Ｍ２の各運転を制御する装置である。

図１に示すように、負荷制御装置は、コンバータ１０１と、平滑コンデンサＣと、電動機Ｍ１に対応するインバータ１０３ａと、電動機Ｍ２に対応するインバータ１０３ｂと、ＥＣＵ１０５と、電圧センサ１０９と、電動機Ｍ１に対応する相電流センサ１１１ｕａ，１１１ｗａ及びレゾルバ１１３ａと、電動機Ｍ２に対応する相電流センサ１１１ｕｂ，１１１ｗｂ及びレゾルバ１１３ｂとを備える。コンバータ１０１、平滑コンデンサＣ及びインバータ１０３ａ，１０３ｂは、蓄電器等の直流電源Ｂと電動機Ｍ１，Ｍ２の間に設けられている。インバータ１０３ａ，１０３ｂは、コンバータ１０１と並列に設けられている。平滑コンデンサＣは、コンバータ１０１とインバータ１０３ａ，１０３ｂの間にコンバータ１０１と並列に設けられている。

コンバータ１０１は、直流電源Ｂの出力電圧Ｖ１を昇圧又は降圧する。平滑コンデンサＣは、直流電圧を平滑化する。インバータ１０３ａ，１０３ｂは、上下２段に直列接続された各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応するトランジスタと、各トランジスタと並列に接続された還流ダイオードとを有する。インバータ１０３ａ，１０３ｂは、それぞれ設定された周波数のキャリア信号に応じたＰＷＭ信号によるトランジスタのスイッチング動作によって、コンバータ１０１の出力電圧Ｖ２を３相交流に変換する。なお、インバータ１０３ａ，１０３ｂは、２相変調方式でＰＷＭ制御される。また、電動機Ｍ１，Ｍ２が回生した際、インバータ１０３ａ，１０３ｂは、トランジスタのスイッチング動作によって、電動機Ｍ１，Ｍ２が発生した３相の交流電圧を直流に変換する。

以下、インバータ１０３ａ，１０３ｂに対して行われる２相変調について簡単に説明する。図２（ａ）は、インバータ１０３ａ，１０３ｂを３相変調方式でＰＷＭ制御を行った際の各相電圧及び各相間電圧を示すグラフであり、図２（ｂ）は、インバータ１０３ａ，１０３ｂを２相変調方式でＰＷＭ制御を行った際の各相電圧及び各相間電圧を示すグラフである。図２に示すように、各相間電圧は３相変調時と２相変調時とで変わらないため、インバータ１０３ａ，１０３ｂの負荷（電動機Ｍ１又は電動機Ｍ２）に対する出力は変わらない。しかし、２相変調時には、図２（ｂ）に示すように、３相の内のいずれか１相のデューティが０％又は１００％のままであり、かつ、このような状態を各相で交互に繰り返す。図２（ｂ）に示した例では、出力電圧位相基準で電気角６０度毎に、Ｖ相のデューティ１００％→Ｕ相のデューティ０％→Ｗ相のデューティ１００％→Ｖ相のデューティ０％→Ｕ相のデューティ１００％→Ｗ相のデューティ０％と変化している。デューティが変わらない相に対してはスイッチングが行われない。

図３は、インバータ１０３ａ，１０３ｂが２相変調方式でＰＷＭ制御を行う際の、インバータキャリア信号に対する各相指令電圧から得られる各相のＰＷＭ信号及び平滑コンデンサＣを流れるリプル電流、並びに、いずれかの相のデューティ信号を示すグラフである。図３に示すように、いずれかの相のデューティ信号は電気角６０度毎に周期性を有し、平滑コンデンサＣには、インバータキャリア信号（以下、単に「キャリア信号」という）の山と谷で入れ替わり発生する。すなわち、図３に示した例では、位相Ａの期間は、キャリア信号が谷となるときにリプル電流が発生し、位相Ｂの期間は、キャリア信号が山となるときにリプル電流が発生する。

図４は、インバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対するキャリア信号の位相が一致する場合に発生するリプル電流のタイミングとその対応策を示す図である。図４に示した例では、インバータ１０３ａに対するキャリア信号の位相とインバータ１０３ｂに対するキャリア信号の位相とが一致するため、同じタイミングで発生したリプル電流が重畳されてしまう。しかし、いずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットすることにより、インバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対応するリプル電流が互いに干渉しない状態となる。但し、電動機Ｍ１が力行運転され、電動機Ｍ２が回生しているときは、同じタイミングで発生したリプル電流が互いに相殺されるため、キャリア信号の位相をオフセットする必要はない。

図１に示した負荷制御装置が備える電圧センサ１０９は、コンバータ１０１の出力電圧Ｖ２を検出する。相電流センサ１１１ｕａ，１１１ｗａは、インバータ１０３ａから出力されるｕ相電流Ｉｕａ及びｗ相電流Ｉｗａをそれぞれ検出する。同様に、相電流センサ１１１ｕｂ，１１１ｗｂは、インバータ１０３ｂから出力されるｕ相電流Ｉｕｂ及びｗ相電流Ｉｗｂをそれぞれ検出する。レゾルバ１１３ａは、電動機Ｍ１の回転子の電気角度を検出する。また、レゾルバ１１３ｂは、電動機Ｍ２の回転子の電気角度を検出する。電圧センサ１０９、相電流センサ１１１ｕａ，１１１ｗａ，１１１ｕｂ，１１１ｗｂ及びレゾルバ１１３ａ，１１３ｂによって検出された値を示す信号はＥＣＵ１０５に送られる。また、電動機Ｍ１に対するトルク指令値Ｔａ及び電動機Ｍ２に対するトルク指令値Ｔｂも、外部からＥＣＵ１０５に入力される。

ＥＣＵ１０５は、例えばＣＰＵであり、コンバータ１０１及びインバータ１０３ａ，１０３ｂを構成する各トランジスタのスイッチングを２相変調方式でＰＷＭ制御する。ＥＣＵ１０５は、コンバータ制御部１０５Ｃ及びインバータ制御部１０５Ｉを有する。コンバータ制御部１０５Ｃは、コンバータ１０１を構成する各トランジスタのスイッチングをＰＷＭ制御する。また、インバータ制御部１０５Ｉは、インバータ１０３ａ，１０３ｂを構成する各トランジスタのスイッチングを２相変調方式でＰＷＭ制御する。

図５は、インバータ制御部１０５Ｉの内部構成を示すブロック図である。図５に示すように、インバータ制御部１０５Ｉは、出力電圧位相算出部１２１と、キャリア位相オフセット指令生成部１２３と、制御部１２５とを有する。以下、各構成要素について詳細に説明する。

図６は、制御部１２５の内部構成を示すブロック図である。図６に示すように、制御部１２５は、第１制御部１２５ａと、第２制御部１２５ｂとを有する。第１制御部１２５ａ及び第２制御部１２５ｂは、角速度算出部１５１と、電流指令算出部１５３と、３相−ｄｑ変換部１５５と、電流ＦＢ制御部１５７と、ｄｑ−３相変換部１５９と、ＰＷＭ制御部１６１と、負荷電力算出部１６３とをそれぞれ含む。

なお、第１制御部１２５ａには、トルク指令値Ｔａ、レゾルバ１１３ａが検出した電動機Ｍ１の回転子の電気角度θａの検出値、相電流センサ１１１ｕａ，１１１ｗａが検出したｕ相電流Ｉｕａ及びｗ相電流Ｉｗａの各値、電圧センサ１０９が検出したコンバータ１０１の出力電圧Ｖ２の値、及びキャリア位相オフセット指令生成部１２３が生成したキャリア位相オフセット指令が入力される。同様に、第２制御部１２５ｂには、トルク指令値Ｔｂ、電動機Ｍ２の回転子の電気角度θｂの検出値、相電流センサ１１１ｕｂ，１１１ｗｂが検出したｕ相電流Ｉｕｂ及びｗ相電流Ｉｗｂの各値、電圧センサ１０９が検出したコンバータ１０１の出力電圧Ｖ２の値、及びキャリア位相オフセット指令生成部１２３が生成したキャリア位相オフセット指令が入力される。

以下、第１制御部１２５ａ及び第２制御部１２５ｂがそれぞれ備える各構成要素について説明する。なお、図６中の符号に付された「ａ」は第１制御部１２５ａに対応し、「ｂ」は第２制御部１２５ｂに対応するが、第１制御部１２５ａ及び第２制御部１２５ｂの動作は共通するため、以下の説明では「ａ」及び「ｂ」を省略する。

角速度算出部１５１は、電動機Ｍ１又は電動機Ｍ２の回転子の電気角度θの検出値を時間微分することによって、電動機Ｍ１又は電動機Ｍ２の回転子の角速度ωを算出する。角速度算出部１５１によって算出された角速度ωは、電流指令算出部１５３に入力される。電流指令算出部１５３は、トルク指令値Ｔと、電動機Ｍ１又は電動機Ｍ２の回転子の角速度ωとに基づいて、ｄ軸側の電機子（以下「ｄ軸電機子」という。）に流す電流（以下「ｄ軸電流」という。）の指令値Ｉｄ＿ｃ及びｑ軸側の電機子（以下「ｑ軸電機子」という。）に流す電流（以下「ｑ軸電流」という。）の指令値Ｉｑ＿ｃを算出する。

３相−ｄｑ変換部１５５は、相電流センサ１１１ｕ，１１１ｗが検出したｕ相電流Ｉｕ及びｗ相電流Ｉｗの各値と、各電動機の電気角度θの検出値とに基づいて３相−ｄｑ変換を行って、ｄ軸電流の検出値Ｉｄ＿ｓ及びｑ軸電流の検出値Ｉｑ＿ｓを算出する。電流ＦＢ制御部１５７は、ｄ軸電流の指令値Ｉｄ＿ｃと検出値Ｉｄ＿ｓの偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流の指令値Ｉｑ＿ｃと検出値Ｉｑ＿ｓの偏差ΔＩｑが減少するよう、ｄ軸電機子の端子間電圧（以下「ｄ軸電圧」という。）の指令値Ｖｄ＿ｃ及びｑ軸電機子の端子間電圧（以下「ｑ軸電圧」という。）の指令値Ｖｑ＿ｃを決定する。

ｄｑ−３相変換部１５９は、電流ＦＢ制御部１５７によって決定されたｄ軸電圧の指令値Ｖｄ＿ｃ及びｑ軸電圧の指令値Ｖｑ＿ｃと、各電動機の電気角度θの検出値とに基づいてｄｑ−３相変換を行って、３相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各指令値を導出する。ＰＷＭ制御部１６１は、ｄｑ−３相変換部１５９が導出した３相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各指令値及びキャリア位相オフセット指令に基づいて、インバータ１０３ａ，１０３ｂを構成する各トランジスタのスイッチングをＰＷＭ制御する。

負荷電力算出部１６３は、角速度算出部１５１が算出した角速度ω、電動機Ｍ１，Ｍ２の極対数Ｐｐ及びトルク指令値Ｔに基づいて、以下に示す式（１）より負荷電力Ｐを算出する。なお、負荷電力Ｐとは、電動機Ｍ１，Ｍ２に供給される又は電動機Ｍ１，Ｍ２から出力される電力である。
Ｐ＝ω×Ｔ／Ｐｐ …（１）

なお、負荷電力算出部１６３は、電流ＦＢ制御部１５７が決定したｄ軸電圧の指令値Ｖｄ＿ｃ及びｑ軸電圧の指令値Ｖｑ＿ｃと、３相−ｄｑ変換部１５５が算出したｄ軸電流の検出値Ｉｄ＿ｓ及びｑ軸電流の検出値Ｉｑ＿ｓとに基づいて、以下に示す式（２）より負荷電力Ｐを算出しても良い。
Ｐ＝Ｖｄ＿ｃ×Ｉｄ＿ｓ＋Ｖｑ＿ｃ×Ｉｑ＿ｓ …（２）

また、負荷電力算出部１６３は、ｄ軸電流の検出値Ｉｄ＿ｓ及びｑ軸電流の検出値Ｉｑ＿ｓの代わりに、電流指令算出部１５３が算出したｄ軸電流の指令値Ｉｄ＿ｃ及びｑ軸電流の指令値Ｉｑ＿ｃを用いて、以下に示す式（３）より負荷電力Ｐを算出しても良い。
Ｐ＝Ｖｄ＿ｃ×Ｉｄ＿ｃ＋Ｖｑ＿ｃ×Ｉｑ＿ｃ …（３）

インバータ制御部１０５Ｉが有する出力電圧位相算出部１２１は、電動機Ｍ１に対するｄ軸電圧の指令値Ｖｄａ＿ｃ及びｑ軸電圧の指令値Ｖｑａ＿ｃに基づいて、出力電圧位相θｖａを算出する。また、同様に、出力電圧位相算出部１２１は、電動機Ｍ２に対するｄ軸電圧の指令値Ｖｄｂ＿ｃ及びｑ軸電圧の指令値Ｖｑｂ＿ｃに基づいて、出力電圧位相θｖｂを算出する。図７は、出力電圧位相算出部１２１の内部構成を示すブロック図である。図７に示すように、出力電圧位相算出部１２１は、ｄ軸基準の出力電圧位相θｖａを算出する手段１３１と、ｄ軸基準の出力電圧位相θｖｂを算出する手段１３３と、９０度シフター１３５とを含む。９０度シフター１３５は、ｄ軸基準の出力電圧位相θｖａ及びｄ軸基準の出力電圧位相θｖｂの位相をそれぞれ９０度遅らせる。したがって、図８に示すように、出力電圧位相算出部１２１が出力する出力電圧位相θｖａ，θｖｂは、ｑ軸を基準とした出力電圧の位相である。

インバータ制御部１０５Ｉが有するキャリア位相オフセット指令生成部１２３は、制御部１２５に入力するキャリア位相オフセット指令を導出する。図９は、インバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対するキャリア信号の位相が電気角度で３０度ずれている場合に発生するリプル電流のタイミングを示す図である。図９に示した例では、リプル信号の発生タイミングの組み合わせが（１）〜（４）の４通りあり、各組み合わせは電気角３０度の周期で訪れる。位相（１）及び位相（３）では、一方のキャリア信号が山となるときにリプル電流が発生し、他方のキャリア信号が谷となるときにリプル電流が発生するが、各キャリア信号におけるリプル電流の発生タイミングは重複しない。一方、位相（２）では、一方のキャリア信号が山となるときにリプル電流が発生し、他方のキャリア信号も山となるときにリプル電流が発生するため、リプル電流の発生タイミングが一致する。また、位相（４）では、一方のキャリア信号が谷となるときにリプル電流が発生し、他方のキャリア信号も谷となるときにリプル電流が発生するため、リプル電流の発生タイミングが一致する。なお、図９に示した例は、電動機Ｍ１，Ｍ２が共に力行状態又は回生状態であることを前提としている。

図９に示した例では、電気角３０度毎に、位相（２）及び位相（４）の期間で、いずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットすることによりリプル電流の重複を防ぐことができる。なお、オフセットする際のオフセット位相角は、３６０度をシステムに含まれる電動機の数で割った数である。本実施形態では、電動機Ｍ１，Ｍ２の２つの電動機があるため、３６０／２＝１８０度がオフセット位相角である。

キャリア位相オフセット指令生成部１２３は、インバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対するキャリア信号の位相と電気角の関係に応じて、どの位相の期間にオフセットするかを決定する。すなわち、当該決定に応じて、キャリア位相オフセット指令生成部１２３は、キャリア位相オフセット指令を出力する。図１０は、キャリア位相オフセット指令生成部１２３の内部構成を示すブロック図である。図１０に示すように、キャリア位相オフセット指令生成部１２３は、第１出力電圧基準電気角導出部１４１と、第２出力電圧基準電気角導出部１４３と、リプル切替判定処理部１４５と、負荷状態判断部１４７と、キャリア位相差選択処理部１４９とを含む。以下、図１０及び図１１を参照して、各構成要素について詳細に説明する。なお、図１１は、出力電圧基準電気角θｖｓａ、出力電圧基準電気角θｖｓｂ及び出力電圧基準電気角差θｃの関係、並びに、リプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの関係の一例を示す図である。

第１出力電圧基準電気角導出部１４１は、出力電圧位相θｖａに電動機Ｍ１の回転子の電気角度θａを加算して出力電圧基準電気角度θｖｓａを導出する。同様に、第２出力電圧基準電気角導出部１４３は、出力電圧位相θｖｂに電動機Ｍ２の回転子の電気角度θｂを加算して出力電圧基準電気角度θｖｓｂを導出する。出力電圧基準電気角度θｖｓａ，θｖｓｂは、出力電圧位相θｖａ，θｖｂを基準とした電動機Ｍ１，Ｍ２の各回転子の電気角度である。なお、出力電圧基準電気角度θｖｓａ，θｖｓｂの周期は３６０度である。

リプル切替判定処理部１４５は、出力電圧基準電気角度θｖｓａ，θｖｓｂに基づいて、電動機Ｍ１，Ｍ２の各回転子の電気角度θａ，θｂを６０度周期のカウント値（リプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢ）に変換する。リプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの範囲は、０度〜６０度であって、リプル位相切替りカウント値ＣＡは、出力電圧基準電気角度θｖｓａの周期と同期して、６０度毎に０度にリセットされ、電動機Ｍ１の回転子の電気角度θａの変化量に合わせて０度から６０度までインクリメントされる値であり、リプル位相切替りカウント値ＣＢは、出力電圧基準電気角度θｖｓｂの周期と同期して、６０度毎に０度にリセットされ、電動機Ｍ２の回転子の電気角度θｂの変化量に合わせて０度から６０度までインクリメントされる値である。また、リプル切替判定処理部１４５は、出力電圧基準電気角度θｖｓａと出力電圧基準電気角度θｖｓｂの差（以下「出力電圧基準電気角差」という）θｃを算出する。

なお、図３に示したように、キャリア信号に対するリプル電流の発生タイミングは、電気角６０度毎に異なる。したがって、図１１に示すように、リプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの状態は電気角１２０度の周期性を持つ。このため、出力電圧基準電気角差θｃの範囲は０度〜１２０度である。図１１に示した例は、出力電圧基準電気角差θｃが約９０度の場合を示す。図１２に、出力電圧基準電気角差θｃが９０度の他、出力電圧基準電気角差θｃが０度、３０度、６０度、１２０度のときのリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの各位相関係を示す。

負荷状態判断部１４７は、制御部１２５の負荷電力算出部１６３が算出した電動機Ｍ１，Ｍ２の負荷電力Ｐａ，Ｐｂに基づいて、電動機Ｍ１，Ｍ２が共に力行状態又は共に回生状態である（同一状態）か、又は、電動機Ｍ１，Ｍ２のいずれか一方が力行状態、他方が回生状態である（相反状態）かを判断する。

キャリア位相差選択処理部１４９は、リプル切替判定処理部１４５が導出したリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢ及び出力電圧基準電気角差θｃ、並びに、電動機Ｍ１，Ｍ２の駆動状態（同一状態又は相反状態）に応じて、インバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対するキャリア信号の位相のオフセットに関する指令（キャリア位相オフセット指令）を生成する。図１３及び図１４は、第１の実施形態におけるキャリア位相差選択処理部１４９の動作を示すフローチャートである。図１３に示すように、キャリア位相差選択処理部１４９は、電動機Ｍ１，Ｍ２が同一状態か相反状態かを判断し（ステップＳ１０１）、同一状態であればステップＳ１０３に進み、相反状態であれば図１４に示すステップＳ１５３に進む。

ステップＳ１０３では、キャリア位相差選択処理部１４９は、出力電圧基準電気角差θｃが６０度（θｃ＝６０度）か否かを判断し、θｃ＝６０度であればステップＳ１０５に進み、θｃ＝６０度でなければ（θｃ≠６０度）ステップＳ１０７に進む。θｃ＝６０度のときは、図９の位相（１）又は位相（３）に示すように、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングがキャリア位相上で１８０度ずれている。したがって、ステップＳ１０５では、キャリア位相差選択処理部１４９は、２つのキャリア信号の位相差を０度とするキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット０）を生成する。

ステップＳ１０７では、キャリア位相差選択処理部１４９は、出力電圧基準電気角差θｃが６０度未満（θｃ＜６０度）か否かを判断し、θｃ＜６０度であればステップＳ１０９に進み、θｃ＞６０度であればステップＳ１１５に進む。ステップＳ１０９では、キャリア位相差選択処理部１４９は、リプル位相切替りカウント値ＣＡがリプル位相切替りカウント値ＣＢ未満（ＣＡ＜ＣＢ）か否かを判断し、ＣＡ＜ＣＢであればステップＳ１１１に進み、ＣＡ＞ＣＢであればステップＳ１１３に進む。図１５は、θｃ＝３０度の場合のリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの関係を示す図である。図１５に示す位相（１）ではＣＡ＜ＣＢであり、位相（２）ではＣＡ＞ＣＢである。

θｃ＜６０度であってＣＡ＜ＣＢのときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングがキャリア位相上で略１８０度ずれている。したがって、ステップＳ１１１では、キャリア位相差選択処理部１４９は、２つのキャリア信号の位相差を０度とするキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット０）を生成する。一方、θｃ＜６０度であってＣＡ＞ＣＢのときは、図９の位相（２）又は位相（４）に示すように、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが略同じである。したがって、ステップＳ１１３では、キャリア位相差選択処理部１４９は、いずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットしてリプル電流の重複を防止するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット１８０）を生成する。

ステップＳ１１５では、キャリア位相差選択処理部１４９は、リプル位相切替りカウント値ＣＡがリプル位相切替りカウント値ＣＢ未満（ＣＡ＜ＣＢ）か否かを判断し、ＣＡ＜ＣＢであればステップＳ１１７に進み、ＣＡ＞ＣＢであればステップＳ１１９に進む。図１６は、θｃ＝９０度の場合のリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの関係を示す図である。図１６に示す位相（３）ではＣＡ＜ＣＢであり、位相（４）ではＣＡ＞ＣＢである。

θｃ＞６０度であってＣＡ＜ＣＢのときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが略同じである。したがって、ステップＳ１１７では、キャリア位相差選択処理部１４９は、いずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットしてリプル電流の重複を防止するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット１８０）を生成する。一方、θｃ＞６０度であってＣＡ＞ＣＢのときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングがキャリア位相上で略１８０度ずれている。したがって、ステップＳ１１９では、キャリア位相差選択処理部１４９は、２つのキャリア信号の位相差を０度とするキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット０）を生成する。

電動機Ｍ１，Ｍ２が相反状態のとき、一方の電動機は力行状態であり、他方の電動機は回生状態である。電動機Ｍ１，Ｍ２が同一状態で、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが同一であると、リプル電流は重複される。しかし、電動機Ｍ１，Ｍ２が相反状態のときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の振幅は互いに逆である。このため、電動機Ｍ１，Ｍ２が相反状態で、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが同一であると、リプル電流は相殺される。

ステップＳ１０１で電動機Ｍ１，Ｍ２が相反状態と判断されたため図１４のステップＳ１５３に進んだ場合、キャリア位相差選択処理部１４９は、出力電圧基準電気角差θｃが６０度（θｃ＝６０度）か否かを判断し、θｃ＝６０度であればステップＳ１５５に進み、θｃ＝６０度でなければ（θｃ≠６０度）ステップＳ１５７に進む。θｃ＝６０度のときは２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングがキャリア位相上で１８０度ずれている。したがって、ステップＳ１５５では、キャリア位相差選択処理部１４９は、相殺対象とされるいずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットしてリプル電流を相殺するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット１８０）を生成する。

ステップＳ１５７では、キャリア位相差選択処理部１４９は、出力電圧基準電気角差θｃが６０度未満（θｃ＜６０度）か否かを判断し、θｃ＜６０度であればステップＳ１５９に進み、θｃ＞６０度であればステップＳ１６５に進む。ステップＳ１５９では、キャリア位相差選択処理部１４９は、リプル位相切替りカウント値ＣＡがリプル位相切替りカウント値ＣＢ未満（ＣＡ＜ＣＢ）か否かを判断し、ＣＡ＜ＣＢであればステップＳ１６１に進み、ＣＡ＞ＣＢであればステップＳ１６３に進む。

θｃ＜６０度であってＣＡ＜ＣＢのときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングがキャリア位相上で略１８０度ずれている。したがって、ステップＳ１６１では、キャリア位相差選択処理部１４９は、相殺対象とされるいずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットしてリプル電流を相殺するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット１８０）を生成する。一方、θｃ＜６０度であってＣＡ＞ＣＢのときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが略同じである。したがって、ステップＳ１６３では、キャリア位相差選択処理部１４９は、２つのキャリア信号の位相差を０度とするキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット０）を生成する。

ステップＳ１６５では、キャリア位相差選択処理部１４９は、リプル位相切替りカウント値ＣＡがリプル位相切替りカウント値ＣＢ未満（ＣＡ＜ＣＢ）か否かを判断し、ＣＡ＜ＣＢであればステップＳ１６７に進み、ＣＡ＞ＣＢであればステップＳ１６９に進む。

θｃ＞６０度であってＣＡ＜ＣＢのときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが略同じである。したがって、ステップＳ１６７では、キャリア位相差選択処理部１４９は、２つのキャリア信号の位相差を０度とするキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット０）を生成する。一方、θｃ＞６０度であってＣＡ＞ＣＢのときは、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングがキャリア位相上で略１８０度ずれている。したがって、ステップＳ１６９では、キャリア位相差選択処理部１４９は、相殺対象とされるいずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットしてリプル電流を相殺するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット１８０）を生成する。

キャリア位相差選択処理部１４９が生成したキャリア位相オフセット指令は、キャリア位相オフセット指令生成部１２３から出力され、インバータ制御部１０５Ｉの制御部１２５に入力される。

以上説明したように、２相変調方式でＰＷＭ制御されるインバータ１０３ａ，１０３ｂの各々に対するキャリア信号の位相上で、電気角６０度毎にリプル電流の発生タイミングが切り替わる。本実施形態では、こうした特性を鑑みて、電動機Ｍ１，Ｍ２の駆動状態（同一状態又は相反状態）と、出力電圧基準電気角差θｃ及びリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢの大小関係とに応じて、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが重複しているか否かが判断される。さらに、電動機Ｍ１，Ｍ２が同一状態のときは、リプル電流の発生タイミングが重複していれば、いずれか一方のキャリア信号の位相をオフセットすることによってリプル電流の重複を防止する。また、電動機Ｍ１，Ｍ２が相反状態のときは、リプル電流の発生タイミングが重複するよういずれか一方のキャリア信号の位相をオフセットすることによってリプル電流を相殺する。このように、リプル電流の重複を防止したり相殺することによって、キャリア信号の種類を増やすことなくリプル電流を低減できる。

なお、本実施形態では、インバータ１０３ａ，１０３ｂに対するデューティの切替期間（デューティが０％又は１００％の期間）が電気角６０度であるため、リプル電流の発生タイミングが切り替わる周期が電気角度で６０であるが、デューティの切替期間は０〜１２０度の任意の値であっても良い。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、システムに含まれる電動機の数が２つであった。しかし、電動機の数は２つに限られず、３つ以上であっても良い。第２の実施形態では、システムに含まれる電動機の数が４つの場合について説明する。

本実施形態では、４つの電動機の各々に対応する４つのインバータがコンバータ１０１及び平滑コンデンサＣと並列に設けられている。当該４つのインバータは、第１の実施形態で説明したインバータ１０３ａ，１０３ｂと同様に、ＥＣＵ１０５によって２相変調方式でＰＷＭ制御される。これに伴い、本実施形態のＥＣＵ１０５が有するインバータ制御部１０５Ｉの制御部１２５は、第１の実施形態で説明した第１制御部１２５ａ及び第２制御部１２５ｂと同様の、４つのインバータの各々に対応した４つの制御部を有する。

本実施形態では、ＥＣＵ１０５が有するインバータ制御部１０５Ｉのキャリア位相オフセット指令生成部１２３に含まれるリプル切替判定処理部１４５は、基準の電動機に対応する出力電圧基準電気角度（θｖｓａ）と他の３つの電動機に対応する出力電圧基準電気角度（θｖｓｂ１，θｖｓｂ２，θｖｓｂ３）の差（出力電圧基準電気角差θｃ１，θｃ２，θｃ３）をそれぞれ算出する。キャリア位相オフセット指令生成部１２３のキャリア位相差選択処理部１４９は、各インバータに対応する４つのリプル位相切替りカウント値ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ，ＣＤ及び出力電圧基準電気角差θｃ１，θｃ２，θｃ３、並びに、４つの電動機の駆動状態に応じて、４つのインバータの各々に対するキャリア位相オフセット指令を生成する。

図１７は、第２の実施形態におけるキャリア位相差選択処理部１４９の動作を示すフローチャートである。図１７に示すように、キャリア位相差選択処理部１４９は、４つの電動機の駆動状態から力行状態の電動機の数と回生状態の電動機の数を比較して、同じ駆動状態であって数が多い方の電動機の中から基準とする電動機を選択する（ステップＳ２０１）。例えば、４つの電動機の内、３つが力行状態であり、残る１つが回生状態である場合、キャリア位相差選択処理部１４９は、力行状態の３つの電動機の中から任意の１つを基準電動機として選択する。なお、同じ駆動状態の電動機が同数ある場合、キャリア位相差選択処理部１４９は、いずれかの駆動状態の電動機の中から基準電動機を選択する。例えば４つの電動機の内、２つが力行状態であり、残る２つが回生状態である場合、キャリア位相差選択処理部１４９は、力行状態の２つの電動機又は回生状態の２つの電動機の中から任意の１つを基準電動機として選択する。

次に、キャリア位相差選択処理部１４９は、基準電動機に対応する出力電圧基準電気角度θｖｓａと他の３つの電動機に対応する出力電圧基準電気角度θｖｓｂ１，θｖｓｂ２，θｖｓｂ３の差である出力電圧基準電気角差θｃ１，θｃ２，θｃ３をそれぞれ算出する（ステップＳ２０３）。次に、キャリア位相差選択処理部１４９は、相殺対象のリプル電流がある場合は、基準電動機と駆動状態が同じ電動機に対応したインバータの中から、相殺対象のリプル電流の絶対値に最も近いリプル電流を発生するインバータを選択する（ステップＳ２０５）。次に、キャリア位相差選択処理部１４９は、基準電動機以外の他の電動機に対して、第１の実施形態の図１３及び図１４で説明したフローチャートを実行して、前記他の電動機に対応した各インバータに対するキャリア位相オフセット指令を生成する。

なお、第１の実施形態では、３６０度を電動機の数で割った数がオフセット位相角であると説明した。本実施形態では、基準電動機の駆動状態と同じ駆動状態の電動機の数で３６０度を割った数の整数倍がオフセット位相角である。例えば、４つの電動機の内、３つが力行状態であり、残る１つが回生状態である場合、３６０／３＝１２０度の整数倍がオフセット位相角である。また、４つの電動機の内、２つが力行状態であり、残る２つが回生状態である場合、３６０／２＝１８０度の整数倍がオフセット位相角である。但し、第１の実施形態のように、４つの電動機の全てが力行状態又は回生状態である場合のオフセット位相角は、３６０／４＝９０度の整数倍である。

図１８は、４つの電動機Ｍ１〜Ｍ４の内、電動機Ｍ１〜Ｍ３が力行状態であり、電動機Ｍ４が回生状態であって、電動機Ｍ１が基準電動機として選択された場合の各電動機の駆動状態、リプル電流及びキャリア位相オフセット指令、並びに、キャリア位相オフセット後のリプル電流の波形状態を示す図である。なお、図１８の例では、電動機Ｍ１〜Ｍ３に対応するリプル電流の内、電動機Ｍ４に対応するリプル電流の絶対値に最も近いリプル電流は、電動機Ｍ３に対応するリプル電流である。

２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングがキャリア位相上で１８０度ずれている場合、第１の実施形態で説明した図１３のステップＳ１０５，Ｓ１１１，Ｓ１１９で生成するキャリア位相オフセット指令は、２つのキャリア信号の位相差を０度とする指令（キャリアオフセット０）である。第２の実施形態における図１８に示した例では、電動機Ｍ２に対して、キャリア位相差選択処理部１４９は、電動機Ｍ１に対応するキャリア位相（−１８０度）から３６０／３×１＝１２０度オフセットしてリプル電流の重複を防止するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット−６０）を生成する。また、電動機Ｍ３に対して、キャリア位相差選択処理部１４９は、電動機Ｍ１に対応するキャリア位相（−１８０度）から３６０／３×２＝２４０度オフセットしてリプル電流の重複を防止するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット６０）を生成する。

また、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングが同じである場合、第１の実施形態で説明した図１３のステップＳ１１３，Ｓ１１７で生成するキャリア位相オフセット指令は、いずれか一方のキャリア信号の位相を１８０度オフセットする指令（キャリアオフセット１８０）である。第２の実施形態における図１８に示した例では、電動機Ｍ２に対して、キャリア位相差選択処理部１４９は、電動機Ｍ１に対応するキャリア位相（０度）から３６０／３×１＝１２０度オフセットしてリプル電流の重複を防止するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット１２０）を生成する。また、電動機Ｍ３に対して、キャリア位相差選択処理部１４９は、電動機Ｍ１に対応するキャリア位相（０度）から３６０／３×２＝２４０度オフセットしてリプル電流の重複を防止するキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット２４０）を生成する。

さらに、２つの電動機が相反状態のとき、第１の実施形態で説明した図１４のステップＳ１５５，Ｓ１６１，Ｓ１６３，Ｓ１６７，Ｓ１６９では、２つのキャリア信号の位相におけるリプル電流の発生タイミングの差の有無に応じてキャリア位相オフセット指令（キャリアオフセット０又はキャリアオフセット１８０）が生成されている。第２の実施形態における図１８に示した例では、キャリア位相差選択処理部１４９は、力行状態の電動機Ｍ１〜Ｍ３の内、電動機Ｍ４に対応するリプル電流の絶対値に最も近い電動機（電動機Ｍ３）に対応するキャリア位相のオフセット後の位相となるようなキャリア位相オフセット指令を生成する。

このように、図１８に示した例では、電動機Ｍ２，Ｍ３に対応するリプル電流が電動機Ｍ１に対応するリプル電流に重複していれば、電動機Ｍ２，Ｍ３に対応する各キャリア信号をオフセットすることによってリプル電流の重複が防止される。また、電動機Ｍ４に対応するリプル電流は、電動機Ｍ３に対応するリプル電流と相殺される。

以上説明したように、システムに含まれる電動機が３つ以上の場合であっても、リプル電流の重複を防止したり相殺することによって、キャリア信号の種類を増やすことなくリプル電流を低減できる。

なお、上記説明した第１及び第２の実施形態では、システムに含まれる電動機の諸元（specifications）については特定していないが、ｄ軸インダクタンスＬｄ及びｑ軸インダクタンスＬｑ、並びに、電機子巻線抵抗Ｒａといった諸元が全ての電動機で同じでも良い。但し、この場合、各電動機の極対数は異なっていても良い。

電動機の諸元が同じであり、同一運転点である場合、各電動機の駆動状態は共通するため、図１０に示したキャリア位相オフセット指令生成部１２３には負荷状態判断部１４７が設けられる必要はない。これに伴い、図６に示した制御部１２５にも負荷電力算出部１６３が設けられる必要はない。また、図５及び図７に示した出力電圧位相算出部１２１は、いずれか一方の出力電圧位相のみを算出すれば良い。さらに、図１３に示したステップＳ１０１の判断結果は常に「同一状態（共に力行又は回生）」であるため、当該ステップＳ１０１を行う必要はない。これに伴い、図１４に示した全てのステップも行う必要はない。

Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ 回転型誘導性負荷（電動機）
Ｂ 直流電源
１０１ コンバータ
Ｃ 平滑コンデンサ
１０３ａ，１０３ｂ インバータ
１０５ ＥＣＵ
１０９ 電圧センサ
１１１ｕａ，１１１ｗａ，１１１ｕｂ，１１１ｗｂ 相電流センサ
１１３ａ，１１３ｂ レゾルバ
１０５Ｃ コンバータ制御部
１０５Ｉ インバータ制御部
１２１ 出力電圧位相算出部
１２３ キャリア位相オフセット指令生成部
１２５ 制御部
１２５ａ 第１制御部
１２５ｂ 第２制御部
１５１ 角速度算出部
１５３ 電流指令算出部
１５５ ３相−ｄｑ変換部
１５７ 電流ＦＢ制御部
１５９ ｄｑ−３相変換部
１６１ ＰＷＭ制御部
１６３ 負荷電力算出部
１３１ ｄ軸基準の出力電圧位相θｖａを算出する手段
１３３ ｄ軸基準の出力電圧位相θｖｂを算出する手段
１３５ ９０度シフター
１４１ 第１出力電圧基準電気角導出部
１４３ 第２出力電圧基準電気角導出部
１４５ リプル切替判定処理部
１４７ 負荷状態判断部
１４９ キャリア位相差選択処理部

Claims (9)

1. 直流電圧を出力する電力供給部と、
   前記直流電圧を３相の交流電圧に変換して複数の回転型誘導性負荷に前記交流電圧をそれぞれ印加する複数の電力変換部と、
   前記電力供給部と前記複数の電力変換部の間に並列に設けられ、前記直流電圧を平滑化する平滑部と、
   前記複数の電力変換部の各々を、周期が同じ個別のキャリア信号に基づいて、２相変調方式でＰＷＭ制御する制御部と、を備えた負荷制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記複数の回転型誘導性負荷の各回転子の電気角度を検出する回転子角度検出部と、
   前記複数の電力変換部が出力するｄｑ軸上の各電圧に基づいて、当該各出力電圧のｄｑ軸上の位相を算出する出力電圧位相算出部と、
   前記複数の回転型誘導性負荷の各駆動状態を判断する負荷状態判断部と、
   前記複数の電力変換部のｄｑ軸上の出力電圧位相、前記複数の回転型誘導性負荷の回転子の電気角度、及び前記複数の回転型誘導性負荷の各駆動状態に応じて、前記キャリア信号の位相差を設定する位相設定部と、
   を有することを特徴とする負荷制御装置。
2. 請求項１に記載の負荷制御装置であって、
   前記位相設定部は、
   前記複数の電力変換部のｄｑ軸上の出力電圧位相及び前記複数の回転型誘導性負荷の回転子の電気角度に基づいて、基準とされる回転型誘導性負荷における第１出力電圧基準電気角度及び他の回転型誘導性負荷の第２出力電圧基準電気角度の差である出力電圧基準電気角差を導出する出力電圧基準電気角差導出部と、
   前記第１出力電圧基準電気角度に基づいて、前記基準とされる回転型誘導性負荷の回転子の電気角度を前記キャリア信号と同周期の第１カウント値に変換し、前記第２出力電圧基準電気角度に基づいて、前記他の回転型誘導性負荷の回転子の電気角度を前記キャリア信号と同周期の第２カウント値に変換するカウント値生成部と、を有し、
   前記基準とされる回転型誘導性負荷の駆動状態と前記他の回転型誘導性負荷の駆動状態の関係に応じて、前記基準とされる回転型誘導性負荷に交流電圧を印加する電力変換部に対するキャリア信号の位相と前記他の回転型誘導性負荷に交流電圧を印加する電力変換部に対するキャリア信号の位相の差を、前記出力電圧基準電気角差及び前記第１カウント値と前記第２カウント値の大小関係に基づいて変更することを特徴とする負荷制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の負荷制御装置であって、
   前記負荷状態判断部は、各回転型誘導性負荷が力行状態か回生状態かを判断することを特徴とする負荷制御装置。
4. 請求項３に記載の負荷制御装置であって、
   前記複数の回転型誘導性負荷の全てが力行状態又は回生状態であって、前記キャリア信号の位相差を変更する場合、
   前記位相設定部は、前記複数の回転型誘導性負荷の数で３６０度を割った角度の整数倍の位相をオフセットすることを特徴とする負荷制御装置。
5. 請求項３に記載の負荷制御装置であって、
   前記複数の回転型誘導性負荷の一部が力行状態、残りが回生状態であって、前記キャリア信号の位相差を変更する場合、
   前記位相設定部は、同じ駆動状態であって数が多い方の回転型誘導性負荷の数で３６０度を割った角度の整数倍の位相をオフセットすることを特徴とする負荷制御装置。
6. 請求項３に記載の負荷制御装置であって、
   前記複数の回転型誘導性負荷に力行状態の回転型誘導性負荷と回生状態の回転型誘導性負荷が同数含まれており、前記キャリア信号の位相差を変更する場合、
   前記位相設定部は、同じ駆動状態の回転型誘導性負荷の数で３６０度を割った角度の整数倍の位相をオフセットすることを特徴とする負荷制御装置。
7. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の負荷制御装置であって、
   前記複数の回転型誘導性負荷の全てが力行状態又は回生状態である場合、
   前記位相設定部は、前記複数の回転型誘導性負荷の中から任意の１つを前記基準とされる回転型誘導性負荷として選択することを特徴とする負荷制御装置。
8. 請求項２、３及び５のいずれか一項に記載の負荷制御装置であって、
   前記複数の回転型誘導性負荷の一部が力行状態、残りが回生状態である場合、
   前記位相設定部は、同じ駆動状態であって数が多い方の回転型誘導性負荷の中から任意の１つを前記基準とされる回転型誘導性負荷として選択することを特徴とする負荷制御装置。
9. 請求項２、３及び６のいずれか一項に記載の負荷制御装置であって、
   前記複数の回転型誘導性負荷に力行状態の回転型誘導性負荷と回生状態の回転型誘導性負荷が同数含まれている場合、
   前記位相設定部は、いずれかの駆動状態の回転型誘導性負荷の中から任意の１つを前記基準とされる回転型誘導性負荷として選択することを特徴とする負荷制御装置。

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