特許 6093683 交流電動機駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6093683

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】交流電動機駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20170227BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   H02P27/06

   H02P5/46 H

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-214445(P2013-214445)

(22)【出願日】2013年10月15日

(65)【公開番号】特開2015-80283(P2015-80283A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2015年11月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100103333

【弁理士】

【氏名又は名称】菊池 治

(74)【代理人】

【識別番号】100173451

【弁理士】

【氏名又は名称】井澤 彪

(72)【発明者】

【氏名】内藤 義雄

(72)【発明者】

【氏名】高橋 俊秀

【審査官】 マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１１０８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４３６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８３８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３０５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３３３８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３２６８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

Ｈ０２Ｐ ５／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流電源に接続される入力変圧器と、１または複数台の交流電動機を運転するための複数台の三相インバータとを備える交流電動機駆動装置において、
前記三相インバータは、前記入力変圧器から出力される三相交流を整流して直流電力に変換し単相交流に逆変換する単位インバータの出力側をＮ（Ｎは２以上の整数）台多段接続して一相分とする多段接続インバータを三相分有し、
前記入力変圧器は、一次巻線が前記交流電源に接続され、二次巻線が前記複数台の三相インバータの一相分の前記多段接続インバータの入力に対応したＮ個を１群として６群に区分されて当該１群ごとに前記一相分の前記多段接続インバータに接続されて、前記二次巻線の前記１群内のＮ個の前記二次巻線間の電圧の位相差を互いに３６０°／（６×Ｎ）とするように前記二次巻線が共通の鉄心により巻回され、
前記入力変圧器は、２台の前記三相インバータに接続される前記Ｎ個からなる二次巻線を１群とする計６群を、１台の前記三相インバータの入力に接続される３群とする第１のグループと、他の１台の前記三相インバータの入力に接続される前記第１のグループの３群以外の３群とする第２のグループにそれぞれ区分され、さらに、前記第１のグループに区分された前記二次巻線の３群と前記第２のグループに区分された前記二次巻線の３群との間で電圧の位相差を、互いに３６０°／（６×２×Ｎ）とする
ことを特徴とする交流電動機駆動装置。

【請求項2】

前記交流電動機が駆動する負荷である機械を独立した１台とする場合に、当該機械を２台の前記交流電動機および２台の前記三相インバータを用いて駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の交流電動機駆動装置。

【請求項3】

前記交流電動機が駆動する負荷である機械を独立した２台とする場合に、各々の当該機械を１台の前記交流電動機および１台の前記三相インバータを用いてそれぞれ駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の交流電動機駆動装置。

【請求項4】

前記交流電動機が１台である場合に、２台の前記三相インバータの三相出力の同相同士がリアクトルを介して接続され、当該各々のリアクトルの中点が前記交流電動機に接続されて、前記交流電動機を２台の前記三相インバータを用いて運転する
ことを特徴とする請求項１に記載の交流電動機駆動装置。

【請求項5】

前記交流電動機が２巻線構成かつ１台である場合に、２台の前記三相インバータの三相出力が前記交流電動機の前記２巻線構成のうちの一の系統および他の系統に分離して接続され、前記交流電動機を２台の前記三相インバータを用いて運転する
ことを特徴とする請求項１に記載の交流電動機駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、交流電動機を駆動する交流電動機駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高圧（例えば、３ｋＶ以上）電動機の交流電動機駆動装置においては、インバータの大容量化や出力波形改善のため、単相セルインバータを直列に接続した多段接続インバータが用いられている。

【0003】

なお、高圧大容量モータを可変速駆動する高圧ダイレクトインバータ装置２台によって、２台のモータの機械軸を直結駆動するツインドライブインバータ制御方式が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】日立評論２００８年１月号 ｐ０３９〜ｐ０４０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、容量の比較的大きな機械を駆動する場合、１台の高圧電動機で機械を駆動する構成ではなく、２台の高圧電動機で１台の機械を駆動する場合がある。

【0006】

この場合は、高圧電動機を運転する高圧電動機の駆動装置は、２台必要となる。

【0007】

図１０は、従来の交流電動機駆動装置の構成を示すブロック図である。

【0008】

図１０に示す交流電動機駆動装置１００は、例えば複数の単位インバータ１１ａｒ、１１ａｓおよび１１ａｔを多段に接続してこれを１組（多段接続インバータ１１ａ）とし、このような多段接続インバータ１１ａ、１１ｂおよび１１ｃを３組設けて三相出力する三相インバータ１１０と、同じく三相インバータ１２０とを備える。

【0009】

また、交流電動機駆動装置１００は、一次巻線２００が三相交流電源３に接続されて二次巻線群２２０ａ、ｂおよびｃが三相インバータ１１０に接続される入力変圧器２０１と、一次巻線２００が三相交流電源３に接続されて二次巻線群２２０ａ、ｂおよびｃが三相インバータ１２０に接続される入力変圧器２０２とを備えている。なお、二次巻線群２２０ａ等は、二次巻線２２０ａｒ、２２０ａｓおよび２２０ａｔ等を含み、入力変圧器２０１および２０２の各々の鉄心２３０に、一次巻線２００、二次巻線２２０ａｒ、２２０ａｓおよび２２０ａｔ等が巻回されている。

【0010】

交流電動機駆動装置１００において、三相インバータ１１０が交流電動機４１に接続され、三相インバータ１２０が交流電動機４２に接続されている。以上のような構成により、交流電動機駆動装置１００は、交流電動機４１および交流電動機４２を運転して、負荷とされる機械５を駆動する。

【0011】

図１０に示す交流電動機駆動装置１００のように、１台の機械５を駆動する場合において、２台の交流電動機４１および交流電動機４２を運転する構成では、三相インバータ１１０および１２０の２台とこの２台のインバータに接続させる入力変圧器２０１および２０２の２台が必要とされていた。

【0012】

以上のような構成では、２台の三相インバータに対して入力変圧器も２台となるため、交流電動機駆動装置の設置場所での入力変圧器の据付面積の割合も大きくなっていた。また、２台の構成による入力変圧器により、入力側（一次側）の高調波電流の影響もあった。

【0013】

本発明が解決しようとする課題は、入力変圧器を省スペース化し、入力側の高調波電流を抑えることができる交流電動機駆動装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するために、本発明に係る交流電動機駆動装置は、交流電源に接続される入力変圧器と、１または複数台の交流電動機を運転するための複数台の三相インバータとを備える。前記三相インバータは、前記入力変圧器から出力される三相交流を整流して直流電力に変換し単相交流に逆変換する単位インバータの出力側をＮ（Ｎは２以上の整数）台多段接続して一相分とする多段接続インバータを三相分有し、前記入力変圧器は、一次巻線が前記交流電源に接続され、二次巻線が前記複数台の三相インバータの一相分の前記多段接続インバータの入力に対応したＮ個を１群として６群に区分されて当該１群ごとに前記一相分の前記多段接続インバータに接続されて、前記二次巻線の前記１群内のＮ個の前記二次巻線間の電圧の位相差を互いに３６０°／（６×Ｎ）とするように前記二次巻線が共通の鉄心により巻回され、前記入力変圧器は、２台の前記三相インバータに接続される前記Ｎ個からなる二次巻線を１群とする計６群を、１台の前記三相インバータの入力に接続される３群とする第１のグループと、他の１台の前記三相インバータの入力に接続される前記第１のグループの３群以外の３群とする第２のグループにそれぞれ区分され、さらに、前記第１のグループに区分された前記二次巻線の３群と前記第２のグループに区分された前記二次巻線の３群との間で電圧の位相差を、互いに３６０°／（６×２×Ｎ）とすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る交流電動機駆動装置によれば、入力変圧器を省スペース化し、入力側の高調波電流を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る交流電動機駆動装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図。

【図2】図１の単位インバータの構成を示すブロック図。

【図3】本発明に係る交流電動機駆動装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図。

【図4】本発明に係る交流電動機駆動装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図。

【図5】本発明に係る交流電動機駆動装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図。

【図6】本発明に係る交流電動機駆動装置の第５の実施形態の構成を示すブロック図。

【図7】本発明に係る交流電動機駆動装置の第６の実施形態の構成を示すブロック図。

【図8】本発明に係る交流電動機駆動装置の第７の実施形態の構成を示すブロック図。

【図9】本発明に係る交流電動機駆動装置の第８の実施形態の構成を示すブロック図。

【図10】従来例による交流電動機駆動装置の構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る実施形態の交流電動機駆動装置について、図面を参照して具体的に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。ここで説明する下記の実施形態はいずれも、三相交流電動機を制御する交流電動機駆動装置の一例をとりあげて説明する。

【0018】

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す単位インバータの構成を示すブロック図である。

【0019】

図１に、機械（Ｌｏａｄ）５を負荷とする交流電動機４１および４２を駆動するためのシステムを示す。図１に示すシステムでは、所定周波数の交流を供給する三相交流電源３と、三相交流電源３から供給される交流を駆動周波数の交流に変換する交流電動機駆動装置１と、負荷に接続される交流電動機４１および４２が備えられている。

【0020】

さらに、交流電動機駆動装置１は、図１に示すように、入力変圧器２と、三相インバータ１１および１２とを備えている。図１に示す交流電動機駆動装置１の構成では、入力変圧器２が１台設けられる。

【0021】

入力変圧器２は、一次側が三相交流電源３に接続される一次巻線２０と、二次側が三相インバータ１１および１２に接続される二次巻線群２１ａ〜２１ｃおよび２２ａ〜２２ｃと、鉄心２３とから構成される。

【0022】

さらに、二次巻線群２１ａは、二次巻線２１ａｒ、２１ａｓおよび２１ａｔから成る。また、二次巻線群２１ｂは、二次巻線２１ｂｒ、２１ｂｓおよび２１ｂｔから成る。また、二次巻線群２１ｃは、二次巻線２１ｃｒ、２１ｃｓおよび２１ｃｔから成る。

【0023】

同様に、二次巻線群２２ａは、二次巻線２２ａｒ、２２ａｓおよび２２ａｔから成る。また、二次巻線群２２ｂは、二次巻線２２ｂｒ、２２ｂｓおよび２２ｂｔから成る。また、二次巻線群２２ｃは、二次巻線２２ｃｒ、２２ｃｓおよび２２ｃｔから成る。

【0024】

以上のように、入力変圧器２の二次巻線は、二次巻線群２１ａ〜２１ｃ、二次巻線群２２ａ〜２２ｃの６群から構成されている。なお、二次巻線の６群の構成の詳細については後述する。

【0025】

鉄心２３には、一次巻線２０と、二次巻線群２１ａおよび２２ａを構成する各々の二次巻線とが巻回されている。鉄心２３は、二次巻線群２１ａおよび２２ａに共通な鉄心である。鉄心２３に、例えば一次巻線２０がＹ結線で巻回され、二次巻線群２１ａおよび２２ａにおける二次巻線がΔ結線などで巻回される。

【0026】

二次巻線群２１ａの二次巻線２１ａｒ、２１ａｓおよび２１ａｔは、例えば直列に多段接続された３台（Ｎ台、Ｎは正の整数、図１はＮ＝３の例）の単位インバータ１１ａｒ、１１ａｓおよび１１ａｔの入力に対応した３組（Ｎ組）である。その他の二次巻線群２１ｂおよび２１ｃ、二次巻線群２２ａ〜２２ｃの各々の二次巻線についても、図１に示すように、各々に対応する単位インバータの入力に対応した３組（Ｎ組）である。

【0027】

以上のように、入力変圧器２は変圧器が１台により構成されている。

【0028】

三相インバータ１１および１２は、入力変圧器２を介して入出力される交流を駆動周波数の交流に変換する。

【0029】

交流電動機４１は、三相インバータ１１で運転される。また、交流電動機４２は、三相インバータ１２で運転される。すなわち、交流電動機駆動装置１は、この２台の交流電動機４１および４２を２台の三相インバータ１１および１２を用いて運転する。

【0030】

機械５は、２台の交流電動機４１および４２で駆動される負荷（図１に示すＬｏａｄ）である。

【0031】

交流電動機４１および４２による動力伝達機構は、例えば機械５との結合軸に接続されるように構成されている。これにより、交流電動機駆動装置１により運転される交流電動機４１および４２が、機械５を駆動する。

【0032】

次に、図１および図２を参照しながら、三相インバータ１１および１２について説明する。

【0033】

三相インバータ１１および１２は、入力変圧器２と交流電動機４１および４２の間に設置される。

【0034】

三相インバータ１１は、例えば３台（Ｎ＝３台の場合）の単位インバータ１１ａｒ、１１ａｓおよび１１ａｔの各出力を直列に多段接続して、これを１相分の多段接続インバータ１１ａとし、さらに、この１相分を３組（多段接続インバータ１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）設けたものである。

【0035】

また、三相インバータ１２は、例えば単位インバータ１２ａｒ、１２ａｓおよび１２ａｔの各出力を直列に多段接続して、これを１相分の多段接続インバータ１２ａとし、さらに、この１相分を３組（多段接続インバータ１２ａ、１２ｂおよび１２ｃ）設けたものである。

【0036】

単位インバータ１１ａｒ、１１ａｓおよび１１ａｔは、各々、三相交流を直流に変換し、この直流を交流逆変換して単相の交流を出力する。他の単位インバータ１１ｂｒ、１１ｂｓおよび１１ｂｔ、１１ｃｒ、１１ｃｓおよび１１ｃｔ、１２ａｒ〜１２ｃｔについても同様である。

【0037】

三相インバータ１１と交流電動機４１との接続について、多段接続インバータ１１ａの出力は交流電動機４１のＵ相に接続され、多段接続インバータ１１ｂの出力はＶ相に接続され、多段接続インバータ１１ｃの出力はＷ相に接続される。

【0038】

また、三相インバータ１２と交流電動機４２との接続について、多段接続インバータ１２ａの出力は交流電動機４２のＵ相に接続され、多段接続インバータ１２ｂの出力はＶ相に接続され、多段接続インバータ１２ｃの出力はＷ相に接続される。

【0039】

三相インバータ１１および１２は、所定の周波数の交流を任意の駆動周波数（インバータ周波数）の交流に変換する。

【0040】

図２に、単位インバータ１１ａｒ、１１ａｓおよび１１ａｔなどを代表して単位インバータ１１ａｒの構成を示す。

【0041】

単位インバータ１１ａｒは、図２に示すように、例えば交流を直流に変換する整流器部がダイオード１６ａ、直流部には整流された直流を平滑するコンデンサ１６ｂ、平滑された直流を交流に逆変換するインバータ部にはダイオード１６ｄが逆並列に接続された自己消弧形電力素子（例えば、ＩＧＢＴ）１６ｃを有する構成である。

【0042】

二次巻線の接続として、三相インバータの１相分を構成する３台、例えば単位インバータ１１ａｒ、１１ａｓおよび１１ａｔが、二次巻線群２１ａの３組、二次巻線２１ａｒ、２１ａｓおよび２１ａｔに接続される。

【0043】

さらに、単位インバータ１１ｂｒ、１１ｂｓおよび１１ｂｔが、二次巻線群２１ｂの３組、二次巻線２１ｂｒ、２１ｂｓおよび２１ｂｔに接続される。また、単位インバータ１１ｃｒ、１１ｃｓおよび１１ｃｔが、二次巻線群２１ｃの３組、二次巻線２１ｃｒ、２１ｃｓおよび２１ｃｔに接続される、
同様に、二次巻線の接続として、図１に示す単位インバータが、二次巻線群２２ａ〜２２ｃの各々について３組の二次巻線に接続される。

【0044】

例えば、二次巻線群２１ａ内の３組の二次巻線は、例えば出力電圧が互いに２０°（３６０°／（６×Ｎ）、本例ではＮ＝３の正数）の位相差を持たせるように巻回されている。二次巻線２１ａｓにおける出力電圧の位相を基準０°として、この基準０°と二次巻線２１ａｒにおける出力電圧の位相差は＋２０°とされ、この基準０°と二次巻線２１ａｔにおける出力電圧の位相差は−２０°とされている。

【0045】

これらの位相関係は、二次巻線群２１ｂおよび２１ｃ、二次巻線群２２ａ〜２２ｃについても同様とされる。

【0046】

三相インバータ１１および１２の一相分が、例えば３台の単位インバータ１１ａｒ、１１ａｓおよび１１ａｔなどで構成される場合、１８パルス整流とよばれる整流方式となり、理論的には、入力変圧器２の入力電流の高調波は、
（１８ｍ±１）次の高調波
以外は消去されることになり、電源側に与える高調波の影響を抑えることができる。なお、ｍは正の整数とする。

【0047】

以上のような二次巻線の構成とすることによって、入力変圧器２の入力電流の高調波を抑制できる。

【0048】

前述の説明では、三相インバータの一相分の単位インバータを３台として説明したが、Ｎ台の構成とした場合、６Ｎパルス整流となり、高調波電流は、理論的には、
（（６Ｎ×ｍ）±１）次の高調波
以外は消去されることになる。

【0049】

以上説明したように、第１の実施形態によれば、入力変圧器も２台の三相インバータに対して１台構成となっており、２台の入力変圧器を使った構成よりも、装置コストを抑えることができる。また、交流電動機駆動装置の設置場所での入力変圧器の据付面積の割合も小さくすることができる。さらに、入力変圧器における二次巻線の出力電圧を互いに所定の位相差を持たせる構成により、入力変圧器の入力側における高調波電流を低減することができる。

【0050】

［第２の実施形態］
図３は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。

【0051】

図３に示す交流電動機駆動装置１ｘでは、図１に示す交流電動機駆動装置１の構成の入力変圧器２の二次巻線を、二次巻線群２１ａ、２１ｂおよび２１ｃと、二次巻線群２２ｘａ、２２ｘｂおよび２２ｘｃとの構成に置き換えたものである。

【0052】

以下、図３に示す二次巻線の６群の構成について説明する。

【0053】

入力変圧器２ｘにおいて、２台の三相インバータ１１および１２に接続されるＮ個からなる二次巻線を１群とする計６群を、三相インバータ１１の入力に接続される３群とする第１のグループと、三相インバータ１２の入力に接続される第１のグループの３群以外の３群とする第２のグループにそれぞれ区分される。

【0054】

第１のグループは、二次巻線群２１ａ、２１ｂおよび２１ｃを含む。第２のグループは、二次巻線群２２ｘａ、２２ｘｂおよび２２ｘｃを含む。

【0055】

例えば、二次巻線群２１ａ内の３組の二次巻線２１ａｒ、２１ａｓおよび２１ａｔは、例えば出力電圧が互いに２０°（３６０°／（６×Ｎ）、本例ではＮ＝３の正数）の位相差を持たせるように巻回されている。二次巻線２１ａｓにおける出力電圧の位相を基準０°として、この基準０°と二次巻線２１ａｒにおける出力電圧の位相差は＋２０°とされ、この基準０°と二次巻線２１ａｔにおける出力電圧の位相差は−２０°とされている。これらの位相関係は、二次巻線群２１ｂおよび２１ｃについても同様とされる。

【0056】

二次巻線群２２ｘａ内の３組の二次巻線２２ｘａｒ、２２ｘａｓおよび２２ｘａｔは、例えば出力電圧が互いに２０°（３６０°／（６×Ｎ）、本例ではＮ＝３の正数）の位相差を持たせるように巻回されている。

【0057】

さらに、第２の実施形態が第１の実施形態と異なるところは、二次巻線群２１ａの二次巻線の出力電圧と二次巻線群２２ｘａの対応する二次巻線の出力電圧で、例えば位相差を１０°（３６０°／（６×２×Ｎ）、Ｎは正の整数）持たせていることである。

【0058】

具体的には、図３に示す例では、二次巻線２１ａｓにおける出力電圧の位相を基準０°として、この基準０°と二次巻線２２ｘａｒにおける出力電圧の位相差は＋１０°とされ、この基準０°と二次巻線２２ｘａｓにおける出力電圧の位相差は−１０°とされ、この基準０°と二次巻線２２ｘａｔにおける出力電圧の位相差は−３０°とされている。

【0059】

これらの位相関係は、二次巻線群２１ｂと二次巻線群２２ｘｂ、二次巻線群２１ｃと二次巻線群２２ｘｃの位相関係についても同様とされる。

【0060】

以上説明した入力変圧器２ｘの場合には、３６パルス整流と呼ばれる整流方式となり、理論的には、入力変圧器２ｘの入力電流の高調波は、
（３６ｍ±１）次の高調波
以外は消去されることになり、電源側に与える高調波の影響をさらに抑えることができる。なお、ｍは正の整数とする。

【0061】

ここでの説明は、今、三相インバータの一相分の単位インバータを３台で説明しているが、Ｎ（正の整数）台構成にした場合は、１２Ｎパルス整流となり、高調波電流は、理論的には、
（（１２Ｎ×ｍ）±１）次の高調波
以外は消去されることになる。

【0062】

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同じく、入力変圧器も２台の三相インバータに対して１台構成となっており、２台の入力変圧器を使った構成よりも、価格的に経済的となり、また、据付面積も小さくすることができる。

【0063】

［第３の実施形態］
図４は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。

【0064】

図１に示す交流電動機駆動装置１の構成では、１台の機械５を２台の交流電機４１および４２と２台の三相インバータ１１および１２を用いて駆動していたが、図４に示す交流電動機駆動装置１は、交流電動機４１および三相インバータ１１と、交流電動機４２および三相インバータ１２とを用いて別々の機械６、７を駆動するものである。

【0065】

第３の実施形態によれば、２台の機械が同程度の負荷量であれば、第１の実施形態と同じ効果を得ることができる。また、２台の負荷量が異なった場合でも、それぞれの三相インバータの入力側はそれぞれ１８パルス構成となっており、入力変圧器の入力高調波電流に関しては、１８パルス構成の効果を得ることができる。

【0066】

［第４の実施形態］
図５は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。

【0067】

図３に示す交流電動機駆動装置１ｘでは、１台の機械５を２台の交流電機４１および４２と２台の三相インバータ１１および１２を用いて駆動していたが、図５に示す交流電動機駆動装置１ｘは、交流電動機４１および三相インバータ１１と、交流電動機４２および三相インバータ１２を用いて別々の機械６、７を駆動するものである。

【0068】

第４の実施形態によれば、２台の機械が同程度の負荷量であれば、第２の実施形態と同じ効果を得ることができる。

【0069】

また、２台の負荷量が異なった場合でも、それぞれの三相インバータの入力側はそれぞれ１８パルス構成となっており、入力変圧器の入力高調波電流に関しては、１８パルス構成の効果を得ることができる。

【0070】

［第５の実施形態］
図６は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第５の実施形態の構成を示すブロック図である。

【0071】

図１に示す交流電動機駆動装置１では、１台の機械５を２台の交流電機４１および４２と２台の三相インバータ１１および１２を用いて駆動していたが、図６に示す交流電動機駆動装置１ｂは、１台の交流電動機４３と２台の三相インバータ１１および１２を用いて機械５を駆動するものである。

【0072】

図６に示す交流電動機４３は、例えば図１に示す交流電動機４１よりも大容量出力の交流電動機である。大容量出力の交流電動機を駆動可能なように、交流電動機駆動装置１ｂは、図１に示す交流電動機駆動装置１の構成に加えて、三相インバータ１１および１２の出力Ｕ相、Ｖ相およびＷ相にそれぞれリアクトルを備え、それらの互いのリアクトルをつないだ中点（図６に示すリアクトル８ａ、８ｂおよび８ｃの中点）から、交流電動機４３に接続する構成である。

【0073】

以上のような構成により、交流電動機駆動装置１ｂは、リアクトル８ａ、８ｂおよび８ｃを介して、２台の三相インバータ１１および１２により１台の交流電動機４３に電力を供給することができるため、大容量出力に対応することができる。

【0074】

第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な効果に加えて、大容量出力の交流電動機を駆動することができる。

【0075】

［第６の実施形態］
図７は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第６の実施形態の構成を示すブロック図である。

【0076】

図３に示す交流電動機駆動装置１ｘでは、１台の機械５を２台の交流電機４１および４２と２台の三相インバータ１１および１２を用いて駆動していたが、図７に示す交流電動機駆動装置１ｘｂは、１台の交流電動機４３と２台の三相インバータ１１および１２を用いて機械５を駆動するものである。

【0077】

図７に示す交流電動機４３は、例えば図３に示す交流電動機４１よりも大容量出力の交流電動機である。大容量出力の交流電動機を駆動可能なように、交流電動機駆動装置１ｘｂは、図３に示す交流電動機駆動装置１ｘの構成に加えて、三相インバータ１１および１２の出力Ｕ相、Ｖ相およびＷ相にそれぞれリアクトルを備え、それらの互いのリアクトルをつないだ中点（図７に示すリアクトル８ａ、８ｂおよび８ｃの中点）から、交流電動機４３に接続する構成である。

【0078】

すなわち、第６の実施形態では、図７に示す入力変圧器２ｘにおいて、図６に示す入力変圧器２の二次巻線側の電圧位相差を変えたものである。

【0079】

以上のような構成により、交流電動機駆動装置１ｘｂは、リアクトル８ａ、８ｂおよび８ｃを介して、２台の三相インバータ１１および１２により１台の交流電動機４３に電力を供給することができるため、大容量出力に対応することができる。

【0080】

第６の実施形態によれば、第２の実施形態と同様な効果に加えて、大容量出力の交流電動機を駆動することができる。

【0081】

［第７の実施形態］
図８は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第７の実施形態の構成を示すブロック図である。

【0082】

図１に示す交流電動機駆動装置１では、１台の機械５を２台の交流電機４１および４２と２台の三相インバータ１１および１２を用いて駆動していたが、図８に示す交流電動機駆動装置１ｃは、１台の交流電動機４４と２台の三相インバータ１１および１２を用いて機械５を駆動するものである。

【0083】

図８に示す交流電動機４４は、例えば図１に示す交流電動機４１よりも大容量出力であり、多巻線交流電動機である。交流電動機４４は、例えば固定子巻線が２組の三相巻線からなる２巻線交流電動機である。

【0084】

図８に示す交流電動機駆動装置１ｃでは、２巻線交流電動機（交流電動機４４）を駆動するために、２台の三相インバータ１１および１２の出力が交流電動機４４のそれぞれの巻線系統（２巻線構成）に接続されている。２台の三相インバータ１１および１２の三相出力が、交流電動機４４の２巻線構成のうちの一の系統および他の系統に分離して接続される。すなわち、三相インバータ１１が交流電動機４４の一方の組の三相巻線（一の系統）に接続され、三相インバータ１２が他方の組の三相巻線（他の系統）に接続される。

【0085】

以上のような構成により、交流電動機駆動装置１ｃは、多巻線交流電動機を駆動することができる。

【0086】

第７の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な効果に加えて、大容量出力の多巻線交流電動機を駆動することができる。

【0087】

［第８の実施形態］
図９は、本発明に係る交流電動機駆動装置の第８の実施形態の構成を示すブロック図である。

【0088】

図３に示す交流電動機駆動装置１ｘでは、１台の機械５を２台の交流電機４１および４２と２台の三相インバータ１１および１２を用いて駆動していたが、図９に示す交流電動機駆動装置１ｘｃは、１台の交流電動機４４と２台の三相インバータ１１および１２を用いて機械５を駆動するものである。

【0089】

すなわち、第８の実施形態では、図９に示す入力変圧器２ｘにおいて、図８に示す入力変圧器２の二次巻線側の電圧位相差を変えたものである。

【0090】

以上のような構成により、交流電動機駆動装置１ｘｃは、多巻線交流電動機を駆動することができる。

【0091】

第８の実施形態によれば、第２の実施形態と同様な効果に加えて、大容量出力の多巻線交流電動機を駆動することができる。

【0092】

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、交流電動機駆動装置は、多相（二相以上）交流電動機を制御することであってもよい。また、例えば各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0093】

１、１ｂ、１ｃ、１ｘ、１ｘｂ、１ｘｃ、１００…交流電動機駆動装置、２、２ｘ、２０１、２０２…入力変圧器、３…三相交流電源、５、６、７…機械（Ｌｏａｄ）、１１、１２、１１０、１２０…三相インバータ、８ａ、８ｂ、８ｃ…リアクトル、１１ａｒ、１１ａｓ、１１ａｔ、１１ｂｒ、１１ｂｓ、１１ｂｔ、１１ｃｒ、１１ｃｓ、１１ｃｔ、１２ａｒ、１２ａｓ、１２ａｔ、１２ｂｒ、１２ｂｓ、１２ｂｔ、１２ｃｒ、１２ｃｓ、１２ｃｔ…単位インバータ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…多段接続インバータ、１６ａ、１６ｄ…ダイオード、１６ｂ…コンデンサ、１６ｃ…自己消弧形電力素子、２０、２００…一次巻線、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｘａ、２２ｘｂ、２２ｘｃ、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ…二次巻線群、２１ａｒ、２１ａｓ、２１ａｔ、２１ｂｒ、２１ｂｓ、２１ｂｔ、２１ｃｒ、２１ｃｓ、２１ｃｔ、２２ａｒ、２２ａｓ、２２ａｔ、２２ｂｒ、２２ｂｓ、２２ｂｔ、２２ｃｒ、２２ｃｓ、２２ｃｔ、２２ｘａｒ、２２ｘａｓ、２２ｘａｔ、２２ｘｂｒ、２２ｘｂｓ、２２ｘｂｔ、２２ｘｃｒ、２２ｘｃｓ、２２ｘｃｔ、２２０ａｒ、２２０ａｓ、２２０ａｔ、２２０ｂｒ、２２０ｂｓ、２２０ｂｔ、２２０ｃｒ、２２０ｃｓ、２２０ｃｔ…二次巻線、２３、２３０…鉄心、４１、４２、４３、４４…交流電動機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】