特許 6875607 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6875607

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20210517BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 E

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2020-541615(P2020-541615)

(86)(22)【出願日】2020年3月31日

(86)【国際出願番号】JP2020014887

【審査請求日】2020年7月29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】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 洋祐

【審査官】 山崎 雄司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１９−１５４１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−２０７７８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／００−７／９８

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

Ｇ０１Ｒ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電圧を第１の三相交流電圧に変換する逆変換器と、
前記第１の三相交流電圧を分圧して第２の三相交流電圧を生成する第１〜第３の分圧器と、
前記第２の三相交流電圧の線間電圧である第３の三相交流電圧を検出する第１〜第３の電圧検出器と、
前記第１の三相交流電圧の中性点電圧を検出する第４の電圧検出器と、
前記第１〜第３の分圧器の分圧比の誤差に関連する情報を記憶した記憶部と、
前記第１〜第４の電圧検出器の検出結果と前記記憶部の記憶内容とに基づいて、前記第３の三相交流電圧のうちの前記分圧比の誤差に起因する直流成分を求め、求めた直流成分を前記第３の三相交流電圧から除去して第４の三相交流電圧を生成する補正部と、
前記第４の三相交流電圧の直流成分がなくなるように前記逆変換器を制御する制御部とを備える、電力変換装置。

【請求項2】

前記記憶部に記憶された前記情報は、前記第１および第２の分圧器の分圧比の第１の誤差と、前記第２および第３の分圧器の分圧比の第２の誤差と、前記第３および第１の分圧器の分圧比の第３の誤差とを含み、
前記補正部は、前記第４の電圧検出器によって検出される前記中性点電圧に前記記憶部に記憶された前記第１〜第３の誤差を乗算することにより、前記第３の三相交流電圧のうちの前記分圧比の誤差に起因する直流成分を求める、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記第３の三相交流電圧の直流成分を検出する直流検出器をさらに備え、
前記第１〜第３の誤差は、前記逆変換器に負荷が接続されていない状態で前記逆変換器を運転し、前記直流検出器によって検出される前記第３の三相交流電圧の直流成分を前記第４の電圧検出器によって検出される前記中性点電圧で除算することによって求められる、請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記第１の三相交流電圧は負荷に供給され、
前記逆変換器から前記負荷に流れる三相交流電流を検出する第１〜第３の電流検出器と、
前記第１〜第３の電流検出器によって検出される前記三相交流電流の直流成分を検出する第１の直流検出器とをさらに備え、
前記記憶部に記憶された前記情報は、前記第１〜第３の係数を含み、
前記補正部は、前記第４の電圧検出器によって検出される前記中性点電圧に前記第１〜第３の係数を乗算し、さらに前記第１の直流検出器によって検出される前記三相交流電流の直流成分を乗算することにより、前記第３の三相交流電圧のうちの前記分圧比の誤差に起因する直流成分を求める、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記第３の三相交流電圧の直流成分を検出する第２の直流検出器をさらに備え、
前記第１〜第３の係数は、前記逆変換器に負荷が接続されている状態で、前記第１〜第３の電圧検出器によって検出される前記第３の三相交流電圧の直流成分がなくなるように前記逆変換器を制御した後、前記第１の直流検出器によって検出される前記三相交流電流の直流成分が減少するように前記逆変換器を制御し、前記第２の直流検出器によって検出される前記第３の三相交流電圧の直流成分を前記第１の直流検出器によって検出される前記三相交流電流の直流成分によって除算し、さらに前記第４の電圧検出器によって検出される前記中性点電圧によって除算することによって求められる、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記逆変換器は、
前記直流電圧を三相パルス信号列に変換するインバータと、
前記三相パルス信号列を前記第１の三相交流電圧に変換して第１〜第３の出力端子に出力する交流フィルタとを含み、
前記交流フィルタは、第１〜第３のリアクトルと第１〜第３のコンデンサとを含み、
前記第１〜第３のリアクトルの一方端子はそれぞれ前記三相パルス信号列を受け、それらの他方端子はそれぞれ前記第１〜第３の出力端子に接続され、
前記第１〜第３のコンデンサの一方電極はそれぞれ前記第１〜第３の出力端子に接続され、それらの他方電極はともに前記中性点電圧を受ける、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記第１の分圧器は第１および第２の抵抗素子を含み、
前記第２の分圧器は第３および第４の抵抗素子を含み、
前記第３の分圧器は第５および第６の抵抗素子を含み、
前記第１、第３、および第５の抵抗素子の一方端子はそれぞれ前記逆変換器の第１〜第３の出力端子に接続され、それらの他方端子はそれぞれ第１〜第３のモニタ端子に接続され、
前記第２、第４、および第６の抵抗素子の一方端子はそれぞれ前記第１〜第３のモニタ端子に接続され、それらの他方端子はともに基準電圧を受け、
前記第１の電圧検出器は、前記第１および第２のモニタ端子間の電圧を検出し、
前記第２の電圧検出器は、前記第２および第３のモニタ端子間の電圧を検出し、
前記第３の電圧検出器は、前記第３および第１のモニタ端子間の電圧を検出する、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記第１の三相交流電圧は負荷に供給され、
前記負荷は、
負荷本体部と、
前記第１の三相交流電圧を前記負荷本体部に伝達する三相変圧器とを含む、請求項１に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は電力変換装置に関し、特に、直流電圧を三相交流電圧に変換する逆変換器を備える電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば特許文献１には、直流電圧を交流電圧に変換する逆変換器と、逆変換器の交流出力電圧を負荷に伝達する変圧器と、交流出力電圧の直流成分がなくなるように逆変換器を制御することにより、変圧器における偏磁現象の発生を防止する制御装置とを備える電力変換装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８−２０７７８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、このような電力変換装置では、逆変換器から出力される第１の交流電圧を分圧して第２の交流電圧を生成し、その第２の交流電圧の直流成分がなくなるように逆変換器を制御する。また、逆変換器によって第１の三相交流電圧を生成する場合には、第１の三相交流電圧を第１〜第３の分圧器によって分圧して第２の三相交流電圧を生成し、その第２の三相交流電圧の線間電圧である第３の三相交流電圧の直流成分がなくなるように逆変換器を制御する。

【0005】

しかし、第１〜第３の分圧器の分圧比が同一でない場合には、第１〜第３の分圧器の分圧比の誤差に起因する直流成分が第３の三相交流電圧に含まれることとなり、逆変換器を精度よく制御することができなくなる。

【0006】

それゆえに、この発明の主たる目的は、第１〜第３の分圧器の分圧比が同一でない場合でも逆変換器を精度よく制御することが可能な電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明に係る電力変換装置は、逆変換器と、第１〜第３の分圧器と、第１〜第３の電圧検出器と、第４の電圧検出器と、記憶部と、補正部と、制御部とを備える。逆変換器は、直流電圧を第１の三相交流電圧に変換する。第１〜第３の分圧器は、第１の三相交流電圧を分圧して第２の三相交流電圧を生成する。第１〜第３の電圧検出器は、第２の三相交流電圧の線間電圧である第３の三相交流電圧を検出する。第４の電圧検出器は、第１の三相交流電圧の中性点電圧を検出する。記憶部は、第１〜第３の分圧器の分圧比の誤差に関連する情報を記憶する。補正部は、第１〜第４の電圧検出器の検出結果と記憶部の記憶内容とに基づいて、第３の三相交流電圧のうちの分圧比の誤差に起因する直流成分を求める。補正部は、求めた直流成分を第３の三相交流電圧から除去して第４の三相交流電圧を生成する。制御部は、第４の三相交流電圧の直流成分がなくなるように逆変換器を制御する。

【発明の効果】

【0008】

この発明に係る電力変換装置では、逆変換器から出力される第１の三相交流電圧を第１〜第３の分圧器によって分圧して第２の三相交流電圧を生成し、第２の三相交流電圧の線間電圧である第３の三相交流電圧と第１の三相交流電圧の中性点電圧とを検出する。そして、それらの検出結果と記憶部の記憶内容とに基づいて、第３の三相交流電圧のうちの分圧比の誤差に起因する直流成分を求め、求めた直流成分を第３の三相交流電圧から除去して第４の三相交流電圧を生成し、第４の三相交流電圧の直流成分がなくなるように逆変換器を制御する。したがって、第１〜第３の分圧器の分圧比が同一でない場合でも逆変換器を精度よく制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１による電力変換装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す交流フィルタの構成を示す回路図である。

【図3】図１に示す負荷の構成を例示する回路ブロック図である。

【図4】図１に示す制御装置の構成を示すブロック図である。

【図5】図４に示す三相分圧器および線間電圧検出部の構成を示す回路ブロック図である。

【図6】図５に示す制御部の構成を示すブロック図である。

【図7】実施の形態１の変更例の要部を示すブロック図である。

【図8】実施の形態２による電力変換装置の構成を示すブロック図である。

【図9】図８に示す制御装置の構成を示すブロック図である。

【図10】図５に示す制御部の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１による電力変換装置の構成を示すブロック図である。図１において、この電力変換装置は、インバータ１、交流フィルタ２、操作部３、制御装置４、および出力端子Ｔ１〜Ｔ３を備える。

【0011】

インバータ１は、制御装置４から供給される制御信号ＣＮＴによって制御される。インバータ１は、たとえば、６個のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、それぞれ６個のＩＧＢＴに逆並列に接続された６個のダイオードとを含む。制御信号ＣＮＴは、それぞれ６個のＩＧＢＴをオンおよびオフさせるための６個のゲート信号を含む。６個のゲート信号の各々は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号である。

【0012】

インバータ１は、直流電源５から供給される直流電圧ＶＤＣを商用周波数の三相パルス信号列Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗに変換して出力ノード１ａ，１ｂ，１ｃに出力する。直流電源５は、バッテリでもよいし、商用交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する順変換器でもよい。

【0013】

図２は、交流フィルタ２の構成を示す回路図である。図２において、交流フィルタ２は、リアクトルＬ１〜Ｌ３およびコンデンサＣ１〜Ｃ３を含む。リアクトルＬ１〜Ｌ３の一方端子はそれぞれインバータ１の出力ノード１ａ〜１ｃに接続され、それらの他方端子はそれぞれ出力端子Ｔ１〜Ｔ３に接続される。コンデンサＣ１〜Ｃ３の一方電極はそれぞれ出力端子Ｔ１〜Ｔ３に接続され、それらの他方電極はともに中性点端子Ｔ４に接続される。

【0014】

中性点端子Ｔ４と接地電圧ＧＮＤ（基準電圧）のラインとの間には、中性点電圧ＶＮが発生している。中性点電圧ＶＮは、直流電圧であり、電力変換装置が設置される環境によって変動する。中性点電圧ＶＮは、制御装置４によって検出される。

【0015】

交流フィルタ２は、低域通過フィルタであり、インバータ１から出力される三相パルス信号列Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗのうちの商用周波数の交流成分を通過させ、スイッチング周波数の信号を遮断する。換言すると、交流フィルタ２は、三相パルス信号列Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを商用周波数の三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷ（第１の三相交流電圧）に変換する。

【0016】

三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷは、それぞれ交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、中性点電圧ＶＮとを含む。すなわち、ＶＵ＝Ｖｕ＋ＶＮ，ＶＶ＝Ｖｖ＋ＶＮ，ＶＷ＝Ｖｗ＋ＶＮである。交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各々は、商用周波数で正弦波状に変化する。交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの位相は、１２０度ずつずれている。三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷの瞬時値は、制御装置４によって検出される。

【0017】

図１に戻って、出力端子Ｔ１〜Ｔ３には、負荷６が接続される。負荷６は、電力変換装置から供給される三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷによって駆動される。図３は、負荷６の構成を例示する回路ブロック図である。図３において、負荷６は、三相変圧器７と、負荷本体部８とを含む。

【0018】

三相変圧器７は、デルタ・デルタ方式、デルタ・スター方式、スター・デルタ方式、およびスター・スター方式のうちのいずれの方式でも構わない。図３では、デルタ・デルタ方式の三相変圧器７が示されている。

【0019】

三相変圧器７は、１次端子Ｔ１１〜Ｔ１３、２次端子Ｔ１４〜Ｔ１６、１次巻線７ａ〜７ｃ、および２次巻線７ｄ〜７ｆを含む。１次端子Ｔ１１〜Ｔ１３は、それぞれ交流フィルタ２を通過した三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷを受ける。２次端子Ｔ１４〜Ｔ１６は、負荷本体部８に接続される。

【0020】

１次巻線７ａ〜７ｃの一方端子はそれぞれ１次端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３に接続され、それらの他方端子はそれぞれ１次端子Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１１に接続される。２次巻線７ｄ〜７ｆの一方端子はそれぞれ２次端子Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１６に接続され、それらの他方端子はそれぞれ２次端子Ｔ１５，Ｔ１６，Ｔ１４に接続される。

【0021】

２次端子Ｔ１４〜Ｔ１６には、三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷの交流成分Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに応じたレベルの三相交流電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが出力される。負荷本体部８は、三相変圧器７から供給される三相交流電圧Ｖａ〜Ｖｃによって駆動される。

【0022】

なお、三相変圧器７の１次巻線７ａ〜７ｃに三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷが印加されて巻線７ａ〜７ｆに電流が流れると、鉄心（図示せず）内に磁束が発生する。鉄心内の磁束に直流成分が発生することを偏磁という。偏磁が発生すると、三相変圧器７の励磁電流が増大し、三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷの波形が劣化したり、三相変圧器７に過電流が流れて電力変換器が破損する恐れがある。したがって、このような電力変換装置では、三相変圧器７において偏磁現象が発生することを防止する必要がある。

【0023】

図１に戻って、操作部３は、電力変換装置の使用者によって操作される複数のスイッチおよび複数のボタン、種々の情報を表示する画像表示部などを含む。電力変換装置の使用者は、操作部３を操作することにより、電力変換装置の電源をオンおよびオフしたり、誤差検出モードおよび運転モードのうちのいずれかのモードを選択することができる。

【0024】

操作部３は、誤差検出モードの実行を指令する場合には誤差検出信号Ｓ１を出力し、負荷６の運転を指令する場合には運転指令信号Ｓ２を出力し、負荷６の運転の停止を指令する場合には運転停止信号Ｓ３を出力する。制御装置４は、操作部３からの信号Ｓ１〜Ｓ３、三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷ、中性点電圧ＶＮなどに基づき、制御信号ＣＮＴを生成してインバータ１に与える。誤差検出モードについては後述する。

【0025】

図４は、制御装置４の構成を示すブロック図である。図４において、制御装置４は、三相分圧器１０、線間電圧検出器１１、電圧検出器１２、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１３、演算制御部１４、記憶部１５、減算部１６、および制御部１７を含む。

【0026】

三相分圧器１０は、出力端子Ｔ１〜Ｔ３（図１）に出力される三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷを分圧して三相交流電圧Ｖ１〜Ｖ３（第２の三相交流電圧）を生成する。線間電圧検出器１１は、三相交流電圧Ｖ１〜Ｖ３の線間電圧Ｖ１２＝Ｖ１−Ｖ２，Ｖ２３＝Ｖ２−Ｖ３，Ｖ３１＝Ｖ３−Ｖ１を検出し、線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１（第３の三相交流電圧）の検出値を示す三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを出力する。

【0027】

図５は、三相分圧器１０および線間電圧検出器１１の構成を示す回路ブロック図である。図５において、三相分圧器１０は、分圧器２１〜２３を含む。分圧器２１は、抵抗素子２１ａ，２１ｂおよびモニタ端子２１ｃを含む。抵抗素子２１ａの一方端子は交流電圧ＶＵ＝Ｖｕ＋ＶＮを受け、その他方端子はモニタ端子２１ｃに接続される。抵抗素子２１ｂの一方端子はモニタ端子２１ｃに接続され、その他方端子は接地電圧ＧＮＤ（基準電圧）を受ける。抵抗素子２１ａ，２１ｂの抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２とすると、分圧器２１の分圧比ＡはＡ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。モニタ端子２１ｃには、交流電圧Ｖ１＝（Ｖｕ＋ＶＮ）Ａが出力される。

【0028】

分圧器２２は、抵抗素子２２ａ，２２ｂおよびモニタ端子２２ｃを含む。抵抗素子２２ａの一方端子は交流電圧ＶＶ＝Ｖｖ＋ＶＮを受け、その他方端子はモニタ端子２２ｃに接続される。抵抗素子２２ｂの一方端子はモニタ端子２２ｃに接続され、その他方端子は接地電圧ＧＮＤを受ける。抵抗素子２２ａ，２２ｂの抵抗値をそれぞれＲ３，Ｒ４とすると、分圧器２２の分圧比ＢはＢ＝Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）となる。モニタ端子２２ｃには、交流電圧Ｖ２＝（Ｖｖ＋ＶＮ）Ｂが出力される。

【0029】

分圧器２３は、抵抗素子２３ａ，２３ｂおよびモニタ端子２３ｃを含む。抵抗素子２３ａの一方端子は交流電圧ＶＷ＝Ｖｗ＋ＶＮを受け、その他方端子はモニタ端子２３ｃに接続される。抵抗素子２３ｂの一方端子はモニタ端子２３ｃに接続され、その他方端子は接地電圧ＧＮＤを受ける。抵抗素子２３ａ，２３ｂの抵抗値をそれぞれＲ５，Ｒ６とすると、分圧器２３の分圧比ＣはＣ＝Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６）となる。モニタ端子２３ｃには、交流電圧Ｖ３＝（Ｖｗ＋ＶＮ）Ｃが出力される。

【0030】

線間電圧検出器１１は、電圧検出器２４〜２６を含む。電圧検出器２４は、分圧器２１の交流出力電圧Ｖ１＝（Ｖｕ＋ＶＮ）Ａと分圧器２２の交流出力電圧Ｖ２＝（Ｖｖ＋ＶＮ）Ｂとの差の電圧Ｖ１２＝Ｖ１−Ｖ２＝ＶｕＡ−ＶｖＢ＋ＶＮ（Ａ−Ｂ）を検出し、検出した線間電圧Ｖ１２を示す交流信号Ｖｕｖを出力する。

【0031】

電圧検出器２５は、分圧器２２の交流出力電圧Ｖ２＝（Ｖｖ＋ＶＮ）Ｂと分圧器２３の交流出力電圧Ｖ３＝（Ｖｗ＋ＶＮ）Ｃとの差の電圧Ｖ２３＝Ｖ２−Ｖ３＝ＶｖＢ−ＶｗＣ＋ＶＮ（Ｂ−Ｃ）を検出し、検出した線間電圧Ｖ２３を示す交流信号Ｖｖｗを出力する。

【0032】

電圧検出器２６は、分圧器２３の出力電圧Ｖ３＝（Ｖｗ＋ＶＮ）Ｃと分圧器２１の出力電圧Ｖ１＝（Ｖｕ＋ＶＮ）Ａとの差の電圧Ｖ３１＝Ｖ３−Ｖ１＝ＶｗＣ−ＶｕＡ＋ＶＮ（Ｃ−Ａ）を検出し、検出した線間電圧Ｖ３１を示す交流信号Ｖｗｕを出力する。

【0033】

実際には三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの電圧は線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１よりも小さいが、ここでは説明の簡単化のため、三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの電圧は線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１と同じであるものとする。

【0034】

このように線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１を検出するのは、中性点電圧ＶＮを除去することにより、インバータ１の制御を容易にするためである。ここで、分圧器２１，２２，２３の分圧比Ａ，Ｂ，Ｃが同一である場合には、線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１の直流成分ＶＮ（Ａ−Ｂ），ＶＮ（Ｂ−Ｃ），ＶＮ（Ｃ−Ａ）がともに０になり、Ｖ１２＝（Ｖｕ−Ｖｖ）Ａ，Ｖ２１＝（Ｖｖ−Ｖｗ）Ａ，Ｖ３１＝（Ｖｗ−Ｖｕ）Ａとなり、Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１の各々は交流成分だけになる。

【0035】

しかし、実際には、抵抗素子２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの製造ばらつきによって分圧器２１，２２，２３の分圧比Ａ，Ｂ，Ｃが一致せず、分圧比Ａ，Ｂ，Ｃには誤差Ｅ１＝Ａ−Ｂ，Ｅ２＝Ｂ−Ｃ，Ｅ３＝Ｃ−Ａが発生する。

【0036】

このため、線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１は、分圧比Ａ，Ｂ，Ｃの誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に起因する直流成分ＶＮ×Ｅ１，ＶＮ×Ｅ２，ＶＮ×Ｅ３を有することとなる。このような線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１（すなわち交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕ）に基づいてインバータ１を制御すると、インバータ１を精度よく制御することができず、三相変圧器７における偏磁現象の発生を防止することができない。

【0037】

そこで、本実施の形態１では、分圧比Ａ，Ｂ，Ｃの誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を検出して記憶しておき、記憶した誤差Ｅ１〜Ｅ３に中性点電圧ＶＮを乗算して直流成分ＶＮ×Ｅ１，ＶＮ×Ｅ２，ＶＮ×Ｅ３を求め、それらの直流成分ＶＮ×Ｅ１，ＶＮ×Ｅ２，ＶＮ×Ｅ３に基づいて線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１（すなわち交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕ）を補正する。

【0038】

図４に戻って、電圧検出器１２は、中性点電圧ＶＮを検出し、その検出値を示す直流信号Ｖｎを出力する。ＬＰＦ１３（直流検出器）は、電圧検出器２４〜２６から出力される三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕから直流成分ＶＤ１〜ＶＤ３を抽出して演算制御部１４に与える。

【0039】

分圧比Ａ，Ｂ，Ｃの誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を検出する誤差検出モード時には、電力変換装置の使用者は、出力端子Ｔ１〜Ｔ３（図１）に負荷６を接続せず、中性点電圧ＶＮが高くなるようにチューニングし、操作部３（図１）を操作して誤差検出信号Ｓ１を演算制御部１４に与える。中性点電圧ＶＮが高くなるようにチューニングする方法としては、たとえば、中性点端子Ｔ４（図２）と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に高抵抗値（たとえば１０ｋΩ）を有する抵抗器を接続する方法がある。

【0040】

この場合、線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１の直流成分において、分圧比Ａ，Ｂ，Ｃの誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に起因する直流成分ＶＮ×Ｅ１，ＶＮ×Ｅ２，ＶＮ×Ｅ３が支配的になる。上述の通り、三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕと線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１とが同じ電圧であるので、三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの直流成分ＶＤ１〜ＶＤ３を、分圧比Ａ，Ｂ，Ｃの誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に起因する直流成分ＶＮ×Ｅ１，ＶＮ×Ｅ２，ＶＮ×Ｅ３とみなすことができる。

【0041】

誤差検出信号Ｓ１に応答して演算制御部１４は、信号ＥＮを活性化レベルの「Ｈ」レベルにし、制御部１７を活性化させてインバータ１を運転させる。また、演算制御部１４は、電圧検出器１２の出力信号Ｖｎによって示される中性点電圧ＶＮと、ＬＰＦ１３からの直流電圧ＶＤ１〜ＶＤ３とに基づいて、誤差Ｅ１＝ＶＤ１／ＶＮ，Ｅ２＝ＶＤ２／ＶＮ，Ｅ３＝ＶＤ３／ＶＮを求め、求めた誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を記憶部１５に格納する。演算制御部１４は、誤差Ｅ１〜Ｅ３を記憶部１５に格納した後、信号ＥＮを非活性化レベルの「Ｌ」レベルにし、制御部１７を非活性化させてインバータ１の運転を停止させる。

【0042】

負荷６を運転する運転モード時には、電力変換装置の使用者は、出力端子Ｔ１〜Ｔ３（図１）に負荷６を接続し、中性点端子Ｔ４を通常の方法で接地し、操作部３（図１）を操作して運転指令信号Ｓ２を演算制御部１４に与える。なお、中性点端子Ｔ４を通常の方法で接地することは、中性点端子Ｔ４と接地電圧ＧＮＤのラインとの間に低抵抗値を有する抵抗器を接続することと等価になる。

【0043】

運転指令信号Ｓ２に応答して演算制御部１４は、信号ＥＮを活性化レベルの「Ｈ」レベルにし、制御部１７を活性化させてインバータ１を運転させる。また、演算制御部１４は、電圧検出器１２の出力信号Ｖｎによって示される中性点電圧ＶＮと、記憶部１５に記憶された誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３とに基づいて、誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に起因する直流電圧ＶＤ１＝ＶＮ×Ｅ１，ＶＤ２＝ＶＮ×Ｅ２，ＶＤ３＝ＶＮ×Ｅ３を求め、それらの直流電圧ＶＤ１〜ＶＤ３を示す直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３を減算部１６に与える。

【0044】

実際には直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３の電圧は直流電圧ＶＤ１〜ＶＤ３よりも小さいが、ここでは説明の簡単化のため、直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３の電圧は直流電圧ＶＤ１〜ＶＤ３と同じであるものとする。なお、誤差検出モード時には、直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３は０Ｖにされる。

【0045】

負荷６の運転を停止する場合には、電力変換装置の使用者は、操作部３（図１）を操作して運転停止信号Ｓ３を演算制御部１４に与える。運転停止信号Ｓ３に応答して演算制御部１４は、信号ＥＮを非活性化レベルの「Ｌ」レベルにし、制御部１７を非活性化させてインバータ１の運転を停止させる。

【0046】

減算部１６は、線間電圧検出器１１から与えられる三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕから、演算制御部１４から与えられる直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３を減算して、三相交流信号Ｖｕｖｃ＝Ｖｕｖ−Ｖｄ１，Ｖｖｗｃ＝Ｖｖｗ−Ｖｄ２，Ｖｗｕｃ＝Ｖｗｕ−Ｖｄ３を生成する。演算制御部１４および減算部１６は、三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを補正して三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃ（第４の三相交流電圧）を生成する補正部を構成する。

【0047】

制御部１７は、信号ＥＮが活性化レベルの「Ｈ」レベルである場合に活性化され、減算部１６から与えられる三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃに残存する直流成分がなくなるように制御信号ＣＮＴを生成してインバータ１に与える。信号ＥＮが非活性化レベルの「Ｌ」レベルである場合には、制御部１７は非活性化されて制御信号ＣＮＴの生成を停止し、インバータ１の運転を停止する。

【0048】

図６は、制御部１７の構成を示すブロック図である。図６において、制御部１７は、直流成分検出器３０、電圧指令部３１、および制御信号発生部３２とを含む。直流成分検出器３０は、減算部１６（図５）から与えられる三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃの直流成分Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３をそれぞれ検出する。

【0049】

電圧指令部３１は、三相電圧指令信号ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３を生成する。電圧指令信号ＶＣ１〜ＶＣ３の各々は、正弦波状である。電圧指令信号ＶＣ１〜ＶＣ３の位相は、１２０度ずつずれている。電圧指令部３１は、直流成分Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３がなくなるように、それぞれ電圧指令信号ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３の波形を制御する。

【0050】

制御信号発生部３２は、信号ＥＮが活性化レベルの「Ｈ」レベルである場合に活性化され、電圧指令信号ＶＣ１〜ＶＣ３と三角波信号との高低を比較し、比較結果に基づいて複数（たとえば６個）のＰＷＭ信号を生成し、それらのＰＷＭ信号を制御信号ＣＮＴとしてインバータ１に出力する。信号ＥＮが非活性化レベルの「Ｌ」レベルである場合には、制御信号発生部３２は非活性化されて制御信号ＣＮＴの生成を停止し、インバータ１の運転を停止する。

【0051】

次に、この電力変換装置の使用方法および動作について説明する。この電力変換装置では、まず分圧器２１〜２３（図５）の分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１＝Ａ−Ｂ，Ｅ２＝Ｂ−Ｃ，Ｅ３＝Ｃ−Ａを検出して記憶部１５（図４）に格納する誤差検出モードが実行される。

【0052】

電力変換装置の使用者は、出力端子Ｔ１〜Ｔ３（図１）に負荷６を接続せず、中性点電圧ＶＮが高くなるようにチューニングし、操作部３を操作して誤差検出信号Ｓ１を演算制御部１４に与え、制御部１７にインバータ１を運転させる。

【0053】

直流電源５から供給される直流電圧ＶＤＣは、インバータ１および交流フィルタ２によって三相交流電圧ＶＵ＝Ｖｕ＋ＶＮ，ＶＶ＝Ｖｖ＋ＶＮ，ＶＷ＝Ｖｗ＋ＶＮに変換される。三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷは、分圧器２１〜２３（図５）によって分圧される。

【0054】

分圧器２１〜２３によって生成された三相交流電圧Ｖ１＝（Ｖｕ＋ＶＮ）Ａ，Ｖ２＝（Ｖｖ＋ＶＮ）Ｂ，Ｖ３＝（Ｖｗ＋ＶＮ）Ｃの線間電圧Ｖ１２＝Ｖ１−Ｖ２，Ｖ２３＝Ｖ２−Ｖ３，Ｖ３１＝Ｖ３−Ｖ１が電圧検出器２４〜２６によって検出され、線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１を示す三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕが生成される。三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕは、それぞれＶｕｖ＝ＶｕＡ−ＶｖＢ＋ＶＮ×Ｅ１、Ｖｖｗ＝ＶｖＢ−ＶｗＣ＋ＶＮ×Ｅ２、Ｖｗｕ＝ＶｗＣ−ＶｕＡ＋ＶＮ×Ｅ３となる。

【0055】

三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの直流成分ＶＤ１＝ＶＮ×Ｅ１，ＶＤ２＝ＶＮ×Ｅ２，ＶＤ３＝ＶＮ×Ｅ３がＬＰＦ１３によって抽出されて演算制御部１４に与えられる。中性点電圧ＶＮが電圧検出器１２によって検出され、中性点電圧ＶＮを示す信号Ｖｎが演算制御部１４に与えられる。

【0056】

演算制御部１４は、直流成分ＶＤ１〜ＶＤ３を中性点電圧ＶＮで除算して分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３を求め、求めた誤差Ｅ１〜Ｅ３を記憶部１５（図４）に格納する。これにより、負荷６の運転が可能となる。

【0057】

負荷６を運転する場合、電力変換装置の使用者は、出力端子Ｔ１〜Ｔ３（図１）に負荷６を接続し、中性点端子Ｔ４を通常の方法で接地し、操作部３（図１）を操作して運転指令信号Ｓ２を演算制御部１４に与え、制御部１７にインバータ１を運転させる。

【0058】

直流電源５から供給される直流電圧ＶＤＣは、インバータ１および交流フィルタ２によって三相交流電圧ＶＵ＝Ｖｕ＋ＶＮ，ＶＶ＝Ｖｖ＋ＶＮ，ＶＷ＝Ｖｗ＋ＶＮに変換されて負荷６に供給され、負荷６が運転される。三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷは、分圧器２１〜２３（図５）によって分圧される。

【0059】

分圧器２１〜２３によって生成された三相交流電圧Ｖ１＝（Ｖｕ＋ＶＮ）Ａ，Ｖ２＝（Ｖｖ＋ＶＮ）Ｂ，Ｖ３＝（Ｖｗ＋ＶＮ）Ｃの線間電圧Ｖ１２＝Ｖ１−Ｖ２，Ｖ２３＝Ｖ２−Ｖ３，Ｖ３１＝Ｖ３−Ｖ１が電圧検出器２４〜２６によって検出され、線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１を示す三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕが生成される。

【0060】

中性点電圧ＶＮが電圧検出器１２によって検出され、中性点電圧ＶＮを示す信号Ｖｎが演算制御部１４に与えられる。演算制御部１４は、記憶部１５（図４）に記憶された分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３に中性点電圧ＶＮを乗算し、分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３に起因する直流電圧ＶＤ１〜ＶＤ３（すなわち直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３）を求める。

【0061】

線間電圧検出器１１から与えられる三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕから、演算制御部１４から与えられる直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３が減算部１６によって減算されて、三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃが生成される。制御部１７は、減算部１６から与えられる三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃに残存する直流成分がなくなるように制御信号ＣＮＴを生成してインバータ１に与えることにより、三相変圧器７における偏磁現象の発生を防止する。

【0062】

負荷６の運転を停止する場合には、電力変換装置の使用者は、操作部３（図１）を操作して運転停止信号Ｓ３を演算制御部１４に与え、制御部１７を非活性化させてインバータ１の運転を停止させる。

【0063】

以上のように、この実施の形態１では、分圧器２１〜２３の分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３を記憶部１５に記憶しておき、中性点電圧ＶＮと誤差Ｅ１〜Ｅ３とを乗算して誤差Ｅ１〜Ｅ３に起因する直流成分Ｖｄ１〜Ｖｄ３を求め、その直流成分Ｖｄ１〜Ｖｄ３を三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕから除去して三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃを生成し、その三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃの直流成分がなくなるようにインバータ１を制御する。したがって、分圧器２１〜２３の分圧比Ａ〜Ｃが同一でない場合でも、インバータ１を精度よく制御することができる。

【0064】

図７は、実施の形態１の変更例となる電力変換装置の要部を示すブロック図であって、図４と対比される図である。図７を参照して、この電力変換装置が実施の形態１の電力変換装置と異なる点は、制御装置４が制御装置４Ａで置換されている点である。制御装置４Ａは、制御装置４のＬＰＦ１３を除去し、演算制御部１４を演算制御部１４Ａで置換したものである。

【0065】

この電力変換装置では、分圧器２１〜２３の分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３が予め求められて、記憶部１５に格納されている。たとえば、分圧器２１〜２３に含まれる抵抗素子２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂの抵抗値Ｒ１〜Ｒ６を検出し、検出した抵抗値Ｒ１〜Ｒ６から分圧器２１〜２３の分圧比Ａ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２），Ｂ＝Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４），Ｃ＝Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６）を求め、求めた分圧比Ａ〜Ｃから誤差Ｅ１＝Ａ−Ｂ，Ｅ２＝Ｂ−Ｃ，Ｅ３＝Ｃ−Ａを求め、求めた誤差Ｅ１〜Ｅ３を記憶部１５に書き込む。

【0066】

したがって、この電力変換装置では、分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３を検出して記憶部１５に格納する誤差検出モードは実行されず、誤差検出信号Ｓ１は導入されない。演算制御部１４Ａは、記憶部１５に記憶された分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３に中性点電圧ＶＮを乗算し、分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３に起因する直流電圧Ｖｄ１〜Ｖｄ３を求めて減算部１６に与える。この変更例でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。

【0067】

［実施の形態２］
図８は、この発明の実施の形態２による電力変換装置の構成を示すブロック図であって、図１と対比される図である。図８を参照して、この電力変換装置が実施の形態１の電力変換装置と異なる点は、電流検出器４１〜４３が追加され、制御装置４が制御装置４Ｂと置換されている点である。

【0068】

電流検出器４１〜４３は、それぞれ交流フィルタ２と出力端子Ｔ１〜Ｔ３との間に設けられ、交流フィルタ２から負荷６に流れる三相交流電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷをそれぞれ検出し、検出値を示す信号φ４１〜φ４３を制御装置４Ｂに出力する。

【0069】

制御装置４Ｂは、操作部３からの信号Ｓ１〜Ｓ３、三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷ、中性点電圧ＶＮ、電流検出器４１〜４３の出力信号φ４１〜φ４３などに基づき、制御信号ＣＮＴを生成してインバータ１に与える。

【0070】

図９は、制御装置４Ｂの構成を示すブロック図であって、図４と対比される図である。図９を参照して、制御装置４Ｂが制御装置４と異なる点は、演算制御部１４および制御部１７がそれぞれ演算制御部１４Ｂおよび制御部１７Ａと置換され、ＬＰＦ４４が追加されている点である。ＬＰＦ４４（第１の直流検出器）は、電流検出器４１〜４３の出力信号φ４１〜φ４３を受け、受けた信号φ４１〜φ４３の直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３を演算制御部１４Ｂに通過させる。

【0071】

分圧比Ａ，Ｂ，Ｃの誤差Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に関連する情報を検出する誤差検出モード時には、電力変換装置の使用者は、出力端子Ｔ１〜Ｔ３（図１）に負荷６を接続し、操作部３（図１）を操作して誤差検出信号Ｓ１を演算制御部１４Ｂに与える。

【0072】

誤差検出信号Ｓ１に応答して演算制御部１４は、まず、信号ＥＮを活性化レベルの「Ｈ」レベルにし、制御部１７Ａを活性化させてインバータ１を運転させる。この場合、演算制御部１４Ｂは直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３を出力しない。したがって、三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕは、そのまま三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃとなる。制御部１７Ａは、三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃの直流成分ＶＤ１＝ＶＮ×Ｅ１，ＶＤ２＝ＶＮ×Ｅ２，ＶＤ３＝ＶＮ×Ｅ３がなくなるようにインバータ１を制御する。

【0073】

また、電流検出器４１〜４３の出力信号φ４１〜φ４３の直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３がＬＰＦ４４によって抽出されて演算制御部１４Ｂに与えられる。この直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３は、三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃ（すなわち三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕ）の直流成分ＶＤ１〜ＶＤ３がなくなるようにインバータ１を制御したことに起因しており、分圧器２１〜２３の分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３に起因している。

【0074】

誤差Ｅ１〜Ｅ３が大きいほど三相交流信号φ４１〜φ４３の直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３が大きくなる。したがって、誤差Ｅ１〜Ｅ３は、直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３の関数ｆ１（ＩＤ１），ｆ２（ＩＤ２），３（ＩＤ３）で表される。

【0075】

Ｅ１＝Ｋ１×ＩＤ１，Ｅ２＝Ｋ２×ＩＤ２，Ｅ３＝Ｋ３×ＩＤ３と近似すると、Ｋ１＝Ｅ１／ＩＤ１＝ＶＤ１／（ＩＤ１×ＶＮ），Ｋ２＝Ｅ２／ＩＤ２＝ＶＤ２／（ＩＤ２×ＶＮ），Ｋ３＝Ｅ３／ＩＤ３＝ＶＤ３／（ＩＤ３×ＶＮ）となる。

【0076】

次に、演算制御部１４Ｂは、指令信号Ｓ４を制御部１７Ａに出力する。指令信号Ｓ４に応答して制御部１７Ａは、電流検出器４１〜４３の出力信号φ４１〜φ４３の直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３が所定割合（たとえば１／２）に減少するようにインバータ１を制御する。信号φ４１〜φ４３の直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３が減少すると、三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの直流成分ＶＤ１〜ＶＤ３が現れる。直流成分ＶＤ１〜ＶＤ３は、ＬＰＦ１３（第２の直流検出器）によって抽出されて演算制御部１４Ｂに与えられる。

【0077】

また、中性点電圧ＶＮが電圧検出器１２によって検出され、中性点電圧ＶＮを示す信号Ｖｎが演算制御部１４Ｂに与えられる。演算制御部１４Ｂは、直流成分ＶＤ１〜ＶＤ３と、直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３と、中性点電圧ＶＮと、上記数式とに基づいて、係数Ｋ１〜Ｋ３を求め、それらの係数Ｋ１〜Ｋ３を記憶部１５に格納する。演算制御部１４Ｂは、係数Ｋ１〜Ｋ３を記憶部１５に格納した後、信号ＥＮを非活性化レベルの「Ｌ」レベルにし、制御部１７Ａを非活性化させてインバータ１の運転を停止させる。これにより、負荷６の運転が可能となる。

【0078】

図１０は、制御部１７Ａの構成を示すブロック図であって、図６と対比される図である。図１０を参照して、制御部１７Ａが制御部１７（図６）と異なる点は、電圧指令部３１が電圧指令部３１Ａで置換されている点である。

【0079】

電圧指令部３１Ａが電圧指令部３１と異なる点は、指令信号Ｓ４に応答して、電流検出器４１〜４３の出力信号φ４１〜φ４３の直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３が所定割合（たとえば１／２）に減少するように、それぞれ電圧指令信号ＶＣ１，ＶＣ２，ＶＣ３の波形を制御する点である。制御部１７Ａの他の動作は、制御部１７と同じであるので、その説明は繰り返さない。

【0080】

負荷６を運転する場合、電力変換装置の使用者は、操作部３（図１）を操作して運転指令信号Ｓ２を演算制御部１４Ｂに与える。演算制御部１４Ｂは、信号ＥＮを活性化レベルの「Ｈ」レベルにして、制御部１７Ａにインバータ１を運転させる。

【0081】

直流電源５から供給される直流電圧ＶＤＣは、インバータ１および交流フィルタ２によって三相交流電圧ＶＵ＝Ｖｕ＋ＶＮ，ＶＶ＝Ｖｖ＋ＶＮ，ＶＷ＝Ｖｗ＋ＶＮに変換されて負荷６に供給され、負荷６が運転される。三相交流電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷは、分圧器２１〜２３（図５）によって分圧される。

【0082】

分圧器２１〜２３によって生成された三相交流電圧Ｖ１＝（Ｖｕ＋ＶＮ）Ａ，Ｖ２＝（Ｖｖ＋ＶＮ）Ｂ，Ｖ３＝（Ｖｗ＋ＶＮ）Ｃの線間電圧Ｖ１２＝Ｖ１−Ｖ２，Ｖ２３＝Ｖ２−Ｖ３，Ｖ３１＝Ｖ３−Ｖ１が電圧検出器２４〜２６によって検出され、線間電圧Ｖ１２，Ｖ２３，Ｖ３１を示す三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕが生成される。

【0083】

中性点電圧ＶＮが電圧検出器１２によって検出され、中性点電圧ＶＮを示す信号Ｖｎが演算制御部１４Ｂに与えられる。演算制御部１４Ｂは、記憶部１５（図４）に記憶された係数Ｋ１〜Ｋ３に直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３を乗算して分圧器２１〜２３の分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１＝Ｋ１×ＩＤ１，Ｅ２＝Ｋ２×ＩＤ２，Ｅ３＝Ｋ３×ＩＤ３を求める。さらに演算制御部１４Ｂは、誤差Ｅ１〜Ｅ３に中性点電圧ＶＮを乗算し、分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１〜Ｅ３に起因する直流電圧ＶＤ１〜ＶＤ３（すなわち直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３）を求める。

【0084】

線間電圧検出器１１から与えられる三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕから、演算制御部１４Ｂから与えられる直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３が減算部１６によって減算されて、三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃが生成される。制御部１７Ａは、減算部１６から与えられる三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃに残存する直流成分がなくなるように制御信号ＣＮＴを生成してインバータ１に与えることにより、三相変圧器７における偏磁現象の発生を防止する。

【0085】

以上のように、この実施の形態２では、係数Ｋ１〜Ｋ３を記憶部１５に記憶しておき、記憶した係数Ｋ１〜Ｋ３と、三相交流信号φ４１〜φ４３の直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３と、中性点電圧ＶＮとに基づいて、誤差Ｅ１〜Ｅ３に起因する直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３を求め、その直流信号Ｖｄ１〜Ｖｄ３を三相交流信号Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕから除去して三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃを生成し、その三相交流信号Ｖｕｖｃ，Ｖｖｗｃ，Ｖｗｕｃの直流成分がなくなるようにインバータ１を制御する。したがって、分圧器２１〜２３の分圧比Ａ〜Ｃが同一でない場合でも、インバータ１を精度よく制御することができる。

【0086】

なお、この実施の形態２では、Ｅ１＝ｆ１（ＩＤ１），Ｅ２＝ｆ２（ＩＤ２），Ｅ３＝ｆ３（ＩＤ３）をＥ１＝Ｋ１×ＩＤ１，Ｅ２＝Ｋ２×ＩＤ２，Ｅ３＝Ｋ３×ＩＤ３と近似し、係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を記憶部１５に格納したが、これに限るものではなく、関数ｆ１（ＩＤ１），ｆ２（ＩＤ２），ｆ３（ＩＤ３）を記憶部１５に格納しても構わない。この場合、演算制御部１４Ｂは、記憶部１５（図４）に記憶された関数ｆ１（ＩＤ１），ｆ２（ＩＤ２），ｆ３（ＩＤ３）と直流成分ＩＤ１〜ＩＤ３とに基づいて、分圧器２１〜２３の分圧比Ａ〜Ｃの誤差Ｅ１＝ｆ１（ＩＤ１），Ｅ２＝ｆ２（ＩＤ２），Ｅ３＝ｆ３（ＩＤ３）を求める。

【0087】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0088】

１ インバータ、２ 交流フィルタ、３ 操作部、４，４Ａ，４Ｂ 制御装置、Ｔ１〜Ｔ３ 出力端子、Ｔ４ 中性点端子、５ 直流電源、６ 負荷、Ｌ１〜Ｌ３ リアクトル、Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサ、７ 三相変圧器、Ｔ１１〜Ｔ１３ １次端子、Ｔ１４〜Ｔ１６ ２次端子、７ａ〜７ｃ １次巻線、７ｄ〜７ｆ ２次巻線、８ 負荷本体部、１０ 三相分圧器、１１ 線間電圧検出器、１２，２４〜２６ 電圧検出器、１３，４４ ＬＰＦ、１４，１４Ａ，１４Ｂ 演算制御部、１５ 記憶部、１６ 減算部、１７，１７Ａ 制御部、２１〜２３ 分圧器、２１ａ〜２３ａ，２１ｂ〜２３ｂ 抵抗素子、２１ｃ〜２３ｃ モニタ端子、３０ 直流成分検出器、３１，３１Ａ 電圧指令部、３２ 制御信号発生部、４１〜４３ 電流検出器。

【要約】

この電力変換装置では、インバータ（１）および交流フィルタ（２）によって生成される第１の三相交流電圧を第１〜第３の分圧器（２１〜２３）によって分圧して第２の三相交流電圧を生成し、第２の三相交流電圧の線間電圧である第３の三相交流電圧と第１の三相交流電圧の中性点電圧（ＶＮ）とを検出する。そして、それらの検出結果と記憶部（１５）の記憶内容とに基づいて、第３の三相交流電圧のうちの第１〜第３の分圧器の分圧比の誤差（Ｅ１〜Ｅ３）に起因する直流成分を求め、その直流成分を第３の三相交流電圧から除去して第４の三相交流電圧を生成し、第４の三相交流電圧の直流成分がなくなるようにインバータを制御する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】