特許 7091885 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】

(24)【登録日】2022-06-20

(45)【発行日】2022-06-28

(54)【発明の名称】電動機駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20220621BHJP

   H02P 25/22 20060101ALI20220621BHJP

   H02P 27/06 20060101ALI20220621BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 E

H02P25/22

H02P27/06

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018124803

(22)【出願日】2018-06-29

(65)【公開番号】P2019208349

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-05-14

(31)【優先権主張番号】P 2018100198

(32)【優先日】2018-05-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】岩堀 道雄

(72)【発明者】

【氏名】馬場 謙二

【審査官】東 昌秋

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第５９１７２９５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６８２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平２－１８８１９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４２－ ７／９８

Ｈ０２Ｐ ２１／００－２７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源から入力された直流の電力を交流の電力に変換して、互いに絶縁されておりｎ個（ｎは６以上の整数）の巻線を有する電動機に、複数相の前記交流の電力を出力するｍ個（ｍは３以上の整数）のインバータユニットと、制御部とを備え、
前記ｍ個のインバータユニットには、それぞれ、前記ｎ個の巻線のうちの第１の前記巻線に接続された第１単相フルブリッジ回路と、第２の前記巻線に接続された第２単相フルブリッジ回路と、前記第１単相フルブリッジ回路および前記第２単相フルブリッジ回路の前記直流電源側の端子に接続されている共通コンデンサとが設けられており、
前記制御部は、前記第１単相フルブリッジ回路から前記第１の巻線に出力される第１電力と、前記第２単相フルブリッジ回路から前記第２の巻線に出力される第２電力との前記共通コンデンサにおける合成波形の脈動成分の振幅が、前記第１電力または前記第２電力のいずれか一方の脈動成分の振幅以下となるように、前記第１単相フルブリッジ回路および前記第２単相フルブリッジ回路を制御する、電動機駆動装置。

【請求項2】

前記制御部は、同一の前記インバータユニット内において、前記第１単相フルブリッジ回路から前記第１の巻線に出力される第１基本波出力電圧の位相と、前記第２単相フルブリッジ回路から前記第２の巻線に出力される第２基本波出力電圧の位相との位相差が、６０度以上１２０度以下となるように、前記第１単相フルブリッジ回路および前記第２単相フルブリッジ回路を制御する、請求項１に記載の電動機駆動装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１基本波出力電圧の位相と前記第２基本波出力電圧の位相との位相差が、前記ｎ個の巻線に出力される基本波出力電圧同士の位相差のうちの最も９０度に近い位相差に対応する状態となるように、前記第１単相フルブリッジ回路および前記第２単相フルブリッジ回路を制御する、請求項２に記載の電動機駆動装置。

【請求項4】

前記ｍは、前記ｎの半数であり、
前記制御部は、前記ｍ個のインバータユニットから出力され、ｍ個の前記第１基本波出力電圧の電圧ベクトルである第１電圧ベクトルと、前記ｍ個のインバータユニットから出力されるｍ個の前記第２基本波出力電圧の電圧ベクトルである第２電圧ベクトルとを含む、所定角度ずつ互いに位相が異なる前記ｎ個の基本波出力電圧ベクトルを構成するように、前記第１単相フルブリッジ回路および前記第２単相フルブリッジ回路を制御する、請求項３に記載の電動機駆動装置。

【請求項5】

前記ｍは、前記ｎの半数でかつ奇数であり、
前記制御部は、前記ｍ個のインバータユニットから出力され、所定角度ずつ互いに位相が異なるｍ個の前記第１基本波出力電圧の電圧ベクトルである第１電圧ベクトルからなる第１の基本波出力電圧ベクトル群を構成するとともに、前記ｍ個のインバータユニットから出力され、前記所定角度ずつ互いに位相が異なるｍ個の前記第２基本波出力電圧の電圧ベクトルである第２電圧ベクトルからなる第２の基本波出力電圧ベクトル群を構成するように、前記第１単相フルブリッジ回路および前記第２単相フルブリッジ回路を制御する、請求項３に記載の電動機駆動装置。

【請求項6】

前記ｍ個のインバータユニットには、それぞれ、単一の前記共通コンデンサが設けられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。

【請求項7】

前記第１単相フルブリッジ回路および前記第２単相フルブリッジ回路は、それぞれ、スイッチング素子と前記スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードとを有し、
前記共通コンデンサは、前記第１単相フルブリッジ回路の正負の両端子および前記第２単相フルブリッジ回路の正負の両端子に接続されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。

【請求項8】

前記スイッチング素子および前記ダイオードの少なくとも一方は、炭化珪素を含む、請求項７に記載の電動機駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、複数相の交流の電力を出力する複数個のインバータユニットを備える電動機駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数相の交流の電力を出力する複数個のインバータユニットを備える電動機駆動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、複数相の交流の電力を出力する複数個の単相パルス幅変調方式インバータ（以下、「単相インバータ」という）を備える多相電動機駆動装置が開示されている。この多相電動機駆動装置の各単相インバータには、直流電源に接続されている単相フルブリッジ回路と、単相フルブリッジ回路の直流電源側の端子に接続された平滑コンデンサとが設けられている。そして、各単相インバータは、それぞれ、単相フルブリッジ回路と平滑コンデンサとにより、直流電源からの直流の電力を交流の電力に変換して、電動機の巻線に交流の電力を出力するように構成されている。これにより、多相電動機駆動装置は、複数相の交流の電力を電動機に出力するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２６８２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、上記特許文献１に記載のような多相電動機駆動装置では、各単相インバータにおいて、出力電力（基本波出力電圧と基本波出力電流とを乗算したもの）は、基本波出力電圧の角周波数の２倍の角周波数（２ω）で振動する波形となる。すなわち、出力電力をｐ、振幅をＶとする基本波出力電圧をｖ、振幅をＩとする基本波出力電流をｉ、力率をｃｏｓθ、角周波数をω、および、時間をｔとすると、下記の式（１）～（３）のように表すことができる。

【数1】

すなわち、出力電力ｐの波形には、一般的に、振幅がＶＩの２分の１の大きさの脈動成分が重畳する。ここで、単相インバータのフルブリッジ回路にはエネルギー蓄積要素がないことから、単相インバータ内の損失を無視すれば、この出力電力ｐと、入力電力とは、等しくなるので、単相フルブリッジ回路に流入する直流電流ｉｄ１も、出力電力ｐと略相似の波形となる。なお、平滑コンデンサの電圧が一定ならば、完全に相似な波形となるが、実際には、この電圧は変動するため、完全な相似ではない。また、直流電流ｉｄ１は、単相インバータの入力端子から流入する電流ｉｄ１ａと平滑コンデンサＣ１から流れる電流ｉｃ１とを加えたものであり、以下の式（４）のように表せる。

【数2】

ここで、単相インバータの直流入力端子のインピーダンスが、略０で、平滑コンデンサのインピーダンスより充分小さければ、上記の周波数２ωの電流成分は、平滑コンデンサにはほとんど流れず、この直流入力端子間で打ち消される。すなわち、周波数２ωの電流成分のほとんどは、電流ｉｄ１ａに流れる。しかしながら、大容量機では、直流入力端子間のインピーダンスが無視できない程度に大きくなるので、平滑コンデンサに分流する周波数２ωの電流が比較的大きくなる。ここで、上記特許文献１に記載されているような、多巻線交流電動機を駆動するための電動機駆動装置は、大容量のものが多く、単相インバータ自体も大型化し、単相インバータの直流入力端子や直流電源の出力端子の間を接続する配線も長くなり、無視できないインピーダンスとなるため、平滑コンデンサに流れる周波数２ωの電流が比較的大きくなる。また、この平滑コンデンサには、単相インバータのＰＷＭ制御などに伴う大きな高調波のリプル電流が流れるため、この平滑コンデンサの温度上昇や寿命などに影響を及ぼす。ここで更に、上記のように、比較的大きな周波数２ωの電流（上記高調波の全リプル電流実効値の数十％にも及ぶ場合がある）が平滑コンデンサに流れるため、周波数２ωの電流（脈動成分）が平滑コンデンサの損失増加、寿命短縮や容量増加による大型化などに拍車をかけるという問題点があった。なお、単相インバータおよび電動機の巻線を複数群に分割した場合にも、各単相インバータの構成は上記と同様であるため、上記と同様の課題があった。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、コンデンサに流れる脈動成分を低減することができ、コンデンサの責務を低減することが可能な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】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電動機駆動装置は、直流電源から入力された直流の電力を交流の電力に変換して、互いに絶縁されておりｎ個（ｎは６以上の整数）の巻線を有する電動機に、複数相の交流の電力を出力するｍ個（ｍは３以上の整数）のインバータユニットと、制御部とを備え、ｍ個のインバータユニットには、それぞれ、ｎ個の巻線のうちの第１の巻線に接続された第１単相フルブリッジ回路と、第２の巻線に接続された第２単相フルブリッジ回路と、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路の直流電源側の端子に接続されている共通コンデンサとが設けられており、制御部は、第１単相フルブリッジ回路から第１の巻線に出力される第１電力と、第２単相フルブリッジ回路から第２の巻線に出力される第２電力との共通コンデンサにおける合成波形の脈動成分が、第１電力または第２電力のいずれか一方の脈動成分の振幅以下となるように、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路を制御する。

【0008】

この発明の一の局面による電動機駆動装置では、上記のように、ｍ個のインバータユニットには、それぞれ、第１単相フルブリッジ回路と第２単相フルブリッジ回路と共通コンデンサ（好ましくは、単一の共通コンデンサ）とを設けることにより、単一の単相フルブリッジ回路と平滑コンデンサとを備えたｍ個のインバータユニットを２組以上設ける場合に比べて、部品点数を低減することができる。そして、第１電力と第２電力との共通コンデンサにおける合成波形の脈動成分の振幅を、第１電力または第２電力のいずれか一方の脈動成分の振幅以下にすることができる。ここで、ｍ個のインバータユニットのうちの第１のインバータユニットにおいて、第１単相フルブリッジ回路から第１の巻線に出力される第１基本波出力電圧をｖａ１－１、第１基本波出力電流をｉａ１－１とし、第２単相フルブリッジ回路から第２の巻線に出力される第２基本波出力電圧をｖａ２－１、第２基本波出力電流をｉａ２－１とし、基本波力率をｃｏｓθとし、第１基本波出力電圧ｖａ１－１および第２基本波出力電圧ｖａ２－１の位相差をαとすると、以下の式（５）～（８）のように表すことができる。なお、以下の式では、高調波は無視するものとして記載している。なお、以下の記載では、第１のインバータユニットの作用および効果について説明するが、第２～第ｍのインバータユニットにおいても、第１のインバータユニットと同様の作用および効果を奏する。

【数3】

ここで、Ｖは、第１基本波出力電圧および第２基本波出力電圧の振幅であり、Ｉは、第１基本波出力電流および第２基本波出力電流の振幅であり、ωは角周波数であり、ｔは時間である。そして、第１単相フルブリッジ回路から出力される第１電力ｐ１－１は以下の式（９）のように表すことができる。

【数4】

式（９）によれば、第１電力ｐ１－１の波形には、それぞれ、角周波数２ωでかつＶＩの２分の１の振幅の脈動成分が含まれている。また、第２電力ｐ２－１の波形にも、同様に、角周波数２ωでかつＶＩの２分の１の振幅の脈動成分が含まれる。ここで、第１電力ｐ１－１と第２単相フルブリッジ回路から出力される第２電力ｐ２－１とを合成すると、式（１０）のように表すことができる。

【数5】

この場合、合成した電力「（ｐ１－１）＋（ｐ２－１）」は、一定値ＶＩｃｏｓθに、角周波数２ωの脈動成分の波形が重畳する波形となる。ここで、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路には、エネルギー蓄積要素がないことから、回路内の損失を無視すれば、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路の出力電力「（ｐ１－１）＋（ｐ２－１）」と、入力電力とは等しくなる。ここで、第１単相フルブリッジ回路に流入する電流をｉｄ１－１とし、第２単相フルブリッジ回路に流入する電流をｉｄ２－１とする（図１参照）と、電流「（ｉｄ１－１）＋（ｉｄ２－１）」は、出力電力「（ｐ１－１）＋（ｐ２－１）」と略相似の波形となる。また、電流「（ｉｄ１－１）＋（ｉｄ２－１）」は、入力端子から流入する電流ｉｄ１ａと共通コンデンサから流れる電流ｉｃ１とを加えたものであり、以下の式（１１）のように表せる。

【数6】

ここで、入力端子のインピーダンスが略０で、共通コンデンサのインピーダンスより充分小さければ，周波数２ωの脈動成分は、共通コンデンサにはほとんど流れず、この端子間で打ち消される。すなわち、２ωの脈動成分は、ほとんど電流ｉｄ１ａに流れる。しかし、大容量機では、端子間のインピーダンスが無視できない程度に大きくなるので、共通コンデンサに分流する周波数２ωの電流が比較的大きくなる。これに対して、本発明では、上記のように構成することにより、共通コンデンサにおける合成波形の脈動成分の振幅を、第１電力または第２電力のいずれか一方の脈動成分の振幅以下にすることができるので、コンデンサを第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路の各々に設ける場合と異なり、この電力脈動によって生じる共通コンデンサの責務増加を抑制することができる。この結果、共通コンデンサにおける損失増加、寿命短縮や容量増加を抑制することができる。

【0009】

上記一の局面による電動機駆動装置において、好ましくは、制御部は、同一のインバータユニット内において、第１単相フルブリッジ回路から第１の巻線に出力される第１基本波出力電圧の位相と、第２単相フルブリッジ回路から第２の巻線に出力される第２基本波出力電圧の位相との位相差が、６０度以上１２０度以下となるように、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路を制御する。ここで、本出願の発明者は、上記式（１０）の内容に着目して、下記の構成を見出した。すなわち、本出願の発明者は、合成した電力「（ｐ１－１）＋（ｐ２－１）」の脈動成分について、以下の式（１２）および（１３）が成り立つことを見出した。

【数7】

式（１３）によると、合成した電力「（ｐ１－１）＋（ｐ２－１）」の脈動成分の振幅ＶＩｃｏｓα（最大値がＶＩの２分の１）が、式（９）に示す第１電力ｐ１－１のみの脈動成分の振幅（ＶＩの２分の１）以下または第２電力ｐ２－１のみの脈動成分の振幅以下になる。すなわち、制御部により、同一のインバータユニット内において、第１基本波出力電圧の位相と第２基本波出力電圧の位相との位相差（α）が、６０度以上１２０度以下となるように、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路を制御すれば、脈動成分を、ＶＩの２分の１以下に抑制することができる。

【0010】

また、位相差αが９０度の場合、下記の式（１４）に示すように、ｃｏｓαを０にすることができるので、αを９０度に最も近い値にすることにより、脈動成分の振幅を０に近い値に低減することができる。

【数8】

上記一の局面による電動機駆動装置において、好ましくは、制御部は、第１基本波出力電圧の位相と第２基本波出力電圧の位相との位相差が、ｎ個の巻線に出力される基本波出力電圧同士の位相差のうちの最も９０度に近い位相差に対応する状態となるように、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路を制御する。このように構成すれば、同一のインバータユニットにおいて、第１基本波出力電圧の位相と第２基本波出力電圧の位相との位相差が略９０度となるように、第１単相フルブリッジ回路と第２単相フルブリッジ回路とを制御することができる。この結果、共通コンデンサに流れる脈動成分の振幅をより一層低減することができるので、共通コンデンサの責務を低減することができる。また、共通コンデンサに流れる脈動成分の振幅をより一層低減することができることにより、共通コンデンサの温度上昇を抑制することができ、共通コンデンサの長寿命化を図ることができる。そして、共通コンデンサに流れる脈動成分の振幅をより一層低減することができるので、共通コンデンサの容量を小さくすることができ、共通コンデンサをより一層小型化することができる。

【0011】

この場合、好ましくは、ｍは、ｎの半数であり、制御部は、ｍ個のインバータユニットから出力され、ｍ個の第１基本波出力電圧の電圧ベクトルである第１電圧ベクトルと、ｍ個のインバータユニットから出力されるｍ個の第２基本波出力電圧の電圧ベクトルである第２電圧ベクトルとを含む、所定角度ずつ互いに位相が異なるｎ個の基本波出力電圧ベクトルを構成するように、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路を制御する。このように構成すれば、ｎ相（ｎは偶数）の電力が供給される電動機を駆動する際に、電動機を駆動させるため全てのインバータユニットから出力される電力の脈動成分の振幅を低減することができるので、電動機駆動装置に配置される全ての共通コンデンサにおいて、損失増加、寿命短縮や容量増加を抑制することができる。

【0012】

上記位相差を９０度に近い位相差になるように制御する電動機駆動装置において、好ましくは、ｍは、ｎの半数でかつ奇数であり、制御部は、ｍ個のインバータユニットから出力されるｍ個の第１基本波出力電圧の電圧ベクトルである第１電圧ベクトルからなる第１の基本波出力電圧ベクトル群を構成するとともに、ｍ個のインバータユニットから出力されるｍ個の第２基本波出力電圧の電圧ベクトルである第２電圧ベクトルからなる第２の基本波出力電圧ベクトル群を構成するように、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路を制御する。このように構成すれば、奇数であるｍ相の電力が供給される電動機を駆動させる場合でも、奇数のｍ個のうちの１つの第１単相フルブリッジ回路と、奇数のｍ個のうちの１つの第２単相フルブリッジ回路とを同一のインバータユニットに設けて、駆動させることができる。この結果、奇数であるｍ相の電力が供給される電動機を駆動させる場合にも、電動機を駆動させるため全てのインバータユニットから出力される電力の脈動成分の振幅を低減することができるので、電動機駆動装置に配置される全ての共通コンデンサにおいて、損失増加、寿命短縮や容量増加を抑制することができることができる。

【0013】

上記一の局面による電動機駆動装置において、好ましくは、ｍ個のインバータユニットには、それぞれ、単一の共通コンデンサが設けられている。このように構成すれば、複数の共通コンデンサを設ける場合に比べて、部品点数を低減することができる。

【0014】

上記一の局面による電動機駆動装置において、好ましくは、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路は、それぞれ、スイッチング素子とスイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードとを有し、共通コンデンサは、第１単相フルブリッジ回路の正負の両端子および第２単相フルブリッジ回路の正負の両端子に接続されている。このように構成すれば、第１電力と第２電力との共通コンデンサにおける合成波形の脈動成分が、第１電力または第２電力のいずれか一方の脈動成分の振幅以下となるように、第１の巻線に第１単相フルブリッジ回路を容易に接続することができるとともに、第２の巻線に第２単相フルブリッジ回路を容易に接続することができる。

【0015】

この場合、好ましくは、スイッチング素子およびダイオードの少なくとも一方は、炭化珪素を含む。このように構成すれば、スイッチング素子およびダイオードの両方を、シリコンにより構成される素子により構成する場合に比べて、電力損失を低減することができる。この結果、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路の冷却機構部を小型化することができるので、第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路を同一のインバータユニットに容易に配置（単一のユニットとして容易に構成）することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、上記のように、コンデンサに流れる脈動成分を低減することができ、コンデンサの責務を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態による電動機駆動装置の構成を示す回路図である。

【図2】本発明の第１実施形態による基本波出力電圧（電圧ベクトル）を説明するための図である。

【図3】本発明の第１実施形態による各インバータユニットの基本波出力電圧ベクトルを説明するための図である。

【図4】本発明の第１実施形態による第１のインバータユニットにおける基本波出力電圧の波形および基本波出力電流の波形を示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態による第１電力と第２電力との合成された波形（合成波形）を説明するための図である。

【図6】本発明の第２実施形態による電動機駆動装置の構成を示す回路図である。

【図7】本発明の第２実施形態による第１単相フルブリッジ回路における基本波出力電圧（電圧ベクトル）を説明するための図である。

【図8】本発明の第２実施形態による第２単相フルブリッジ回路における基本波出力電圧（電圧ベクトル）を説明するための図である。

【図9】本発明の第２実施形態による各インバータユニットの基本波出力電圧ベクトルを説明するための図である。

【図10】本発明の第２実施形態による第１電力と第２電力との合成された波形（合成波形）を示す図である。

【図11】本発明の第１および第２実施形態の変形例による電動機駆動装置の構成を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0019】

［第１実施形態］
（電動機駆動装置の構成）
図１～図５を参照して、第１実施形態による電動機駆動装置１００の構成について説明する。

【0020】

図１に示すように、電動機駆動装置１００は、直流電源１０１からの直流の電力を、複数相（ｎ相：ｎは３以上の整数）の交流の電力に変換するとともに、複数相の交流の電力を電動機１０２（負荷）に出力するように構成されている。直流電源１０１は、好ましくは、単一の直流電源装置として構成されている。

【0021】

電動機１０２は、好ましくは、複数相（多相）巻線交流電動機（モーター）として構成されている。たとえば、電動機１０２は、船舶を推進させるためのプロペラを回転させるモータとして構成されている。具体的には、電動機１０２には、互いに絶縁されたｎ個の巻線１２０が設けられている。ｎ個の巻線１２０は、複数の第１巻線１２１と複数の第２巻線１２２とを含む。複数の第１巻線１２１は、互いに絶縁されており、ｍ個（ｍは３以上の整数）設けられている。複数の第２巻線１２２は、互いに絶縁されており、ｍ個（ｍは３以上の整数）設けられている。ここで、ｍは、ｎの半数である。そして、ｍ個の第１巻線１２１には、それぞれ、異なる相の交流の電力が供給される。また、ｍ個の第２巻線１２２には、それぞれ、異なる相の交流の電力が供給される。すなわち、電動機１０２は、ｎ相のモータとして構成されている。

【0022】

電動機駆動装置１００は、電動機１０２に複数相の交流の電力を出力するｍ個のインバータユニット１を備える。なお、図１では、ｍ個のインバータユニット１に、順に、符号「Ｕ１」、「Ｕ２」、・・・、「Ｕｍ」を付すことにより互いに区別して図示している。また、各インバータユニット１と電動機１０２とは、たとえば、配線１０３（符号Ｗ１１、Ｗ１２、・・・、Ｗ１ｍ、Ｗ２１、Ｗ２２、・・・、Ｗ２ｍ）により接続されている。具体的には、第１（Ｕ１）のインバータユニット１と電動機１０２とは、配線１０３（Ｗ１１およびＷ２１）を介して接続されている。また、第ｍ（Ｕｍ）のインバータユニット１と電動機１０２とは、配線１０３（Ｗ１ｍおよびＷ２ｍ）を介して接続されている。

【0023】

ｍ個のインバータユニット１には、それぞれ、第１巻線１２１に接続された第１単相フルブリッジ回路１０と、第２巻線１２２に接続された第２単相フルブリッジ回路２０と、第１単相フルブリッジ回路１０の直流電源１０１側の電源側正極端子１１および電源側負極端子１２に接続されているとともに、第２単相フルブリッジ回路２０の直流電源１０１側の電源側正極端子２１および電源側負極端子２２に接続されている共通コンデンサ３０と、筐体４０とが設けられている。たとえば、第１単相フルブリッジ回路１０と第２単相フルブリッジ回路２０と共通コンデンサ３０とは、共通の筐体４０に配置（実装）されている。また、直流電源１０１の正極端子Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｍ）と、負極端子Ｎ（Ｎ１、Ｎ２、・・・、Ｎｍ）とは、第１単相フルブリッジ回路１０および第２単相フルブリッジ回路２０に、それぞれ、接続されている。また、直流電源１０１から正極端子Ｐ１に入力される電流をｉｄ１ａとする。また、第１単相フルブリッジ回路１０に流入する電流をｉｄ１－１とし、第２単相フルブリッジ回路２０に流入する電流をｉｄ２－１する。また、共通コンデンサ３０から流れる電流をｉｃ１とすると、上記式（１１）が成り立つ。なお、第１のインバータユニット１に限らず、第２～第ｍのインバータユニット１においても、上記式（１１）と同様の関係が成り立つ。

【0024】

ｍ個のインバータユニット１の各第１単相フルブリッジ回路１０は、電圧ｖａ１－１、ｖａ１－２、・・・、ｖａ１－ｍ（以下、特に区別しない場合、「電圧ｖａ１」とする）を出力し、各第２単相フルブリッジ回路２０は、電圧ｖａ２－１、ｖａ２－２、・・・、ｖａ２－ｍ（以下、特に区別しない場合、「電圧ｖａ２」とする）を出力する。以下、ｍ個のインバータユニット１のうちの第１（Ｕ１）のインバータユニット１について説明するが、第２（Ｕ２）～第ｍ（Ｕｍ）のインバータユニット１は、第１のインバータユニット１と同様に構成されているため、説明を省略する。なお、電圧ｖａ１は、特許請求の範囲の「第１基本波出力電圧」の一例であり、電圧ｖａ２は、特許請求の範囲の「第２基本波出力電圧」の一例である。

【0025】

ここで、第１実施形態では、電動機駆動装置１００は、ｍ＝６として、ｎ＝１２として構成されている。すなわち、電動機駆動装置１００は、１２相の交流の電力を出力するように構成されている。また、電動機１０２は、１２相の交流電動機として構成されている。

【0026】

第１単相フルブリッジ回路１０および第２単相フルブリッジ回路２０は、それぞれ、単相インバータ動作を行う回路として構成されている。具体的には、第１単相フルブリッジ回路１０では、複数（たとえば、４個）のスイッチング素子１３と、複数のスイッチング素子１３のそれぞれに逆並列に接続されたダイオード１４とにより、フルブリッジ回路が構成されている。第２単相フルブリッジ回路２０においても、第１単相フルブリッジ回路１０と同様に、スイッチング素子２３およびダイオード２４からなるフルブリッジ回路が構成されている。

【0027】

ここで、第１実施形態では、スイッチング素子１３および２３、および、ダイオード１４および２４、のうちの少なくとも一方、好ましくは両方が、炭化珪素（ＳｉＣ）を含む。スイッチング素子１３および２３は、たとえば、炭化珪素を含む電界効果型の半導体素子（ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴ）として構成されている。ダイオード１４および２４は、たとえば、炭化珪素を含むフリーホイールダイオード（ＳｉＣ－ＦＷＤ）である。

【0028】

そして、第１単相フルブリッジ回路１０の出力側端子１５ａおよび１５ｂは、対応する第１巻線１２１に配線１０３（符号Ｗ１１）を介して接続されている。第１単相フルブリッジ回路１０は、電圧ｖａ１－１を出力する。その結果、第１巻線１２１には基本波出力電流ｉａ１－１（以下「電流ｉａ１－１」とする）が流れる。このとき、第１単相フルブリッジ回路１０から出力される電力を第１電力ｐ１－１とする。

【0029】

また、第２単相フルブリッジ回路２０の出力側端子２５ａおよび２５ｂは、対応する第２巻線１２２に配線１０３（符号Ｗ２１）を介して接続されている。第２単相フルブリッジ回路２０は、電圧ｖａ２－１を出力する。その結果、第２巻線１２２には、基本波出力電流ｉａ２－１（以下「電流ｉａ２－１」とする）が流れる。このとき、第２単相フルブリッジ回路２０から出力される電力を第２電力ｐ２－１とする。

【0030】

電動機駆動装置１００には、制御部５０が設けられている。制御部５０は、第１単相フルブリッジ回路１０に設けられている各スイッチング素子１３、および、第２単相フルブリッジ回路２０に設けられている各スイッチング素子２３に制御信号（ゲート駆動信号）を伝達することにより、各スイッチング素子１３および各スイッチング素子２３を駆動させる（オンオフさせる）ように構成されている。

【0031】

また、第１単相フルブリッジ回路１０の電源側正極端子１１と、第２単相フルブリッジ回路２０の電源側正極端子２１とは、直流電源１０１の正極端子Ｐ（Ｐ１）に接続されている。また、第１単相フルブリッジ回路１０の電源側負極端子１２と、第２単相フルブリッジ回路２０の電源側負極端子２２とは、直流電源１０１の負極端子Ｎ（Ｎ１）に接続されている。

【0032】

ここで、第１実施形態では、共通コンデンサ３０は、たとえば、単一のコンデンサＣ１として構成されている。具体的には、共通コンデンサ３０は、直流電源１０１と、第１単相フルブリッジ回路１０および第２単相フルブリッジ回路２０との間に配置されており、インバータユニット１における平滑コンデンサ（直流コンデンサ）として機能する。具体的には、共通コンデンサ３０の正極端子３１は、第１単相フルブリッジ回路１０の電源側正極端子１１および第２単相フルブリッジ回路２０の電源側正極端子２１と、正極端子Ｐ（Ｐ１）に接続されている。また、共通コンデンサ３０の負極端子３２は、第１単相フルブリッジ回路１０の電源側負極端子１２および第２単相フルブリッジ回路２０の電源側負極端子２２と、負極端子Ｎ（Ｎ１）に接続されている。

【0033】

（制御部の構成）
制御部５０は、たとえば、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）からなり、制御プログラムに基づいて、ｍ個のインバータユニット１の各第１単相フルブリッジ回路１０から出力される電圧ｖａ１－１、ｖａ１－２、・・・、ｖａ１－ｍおよび各第２単相フルブリッジ回路２０から出力される電圧ｖａ２－１、ｖａ２－２、・・・、ｖａ２－ｍの振幅、周波数および位相を制御するように構成されている。また、制御部５０には、ゲート駆動回路が設けられており、ゲート駆動回路は各スイッチング素子１３および各スイッチング素子２３にゲート駆動信号を伝達するように構成されている。

【0034】

ここで、第１実施形態では、制御部５０は、第１（Ｕ１）のインバータユニット１において、第１巻線１２１に出力される電力ｐ１－１と、第２巻線１２２に出力される電力ｐ２－１との共通コンデンサ３０における合成波形の脈動成分の振幅が、電力ｐ１－１または電力ｐ２－１のいずれか一方の脈動成分の振幅ＶＩの２分の１以下となるように、第１単相フルブリッジ回路１０と第２単相フルブリッジ回路２０とを制御するように構成されている。

【0035】

具体的には、第１のインバータユニット１において、第２単相フルブリッジ回路２０は、第１単相フルブリッジ回路１０が接続される第１巻線１２１との位相差が６０度以上１２０度以下となる第２巻線１２２に接続されている。そして、第２単相フルブリッジ回路２０は、第１単相フルブリッジ回路１０が第１巻線１２１に対して出力する第１電圧ｖａ１－１に対して６０度以上１２０度以下の位相差となる第２電圧ｖａ２－１を出力する。

【0036】

好ましくは、第１実施形態では、同一のインバータユニット１において、第１単相フルブリッジ回路１０は第１巻線１２１に接続されており、図２に示すように、第２単相フルブリッジ回路２０は第１巻線１２１と最も９０度に近い位相差となる第２巻線１２２に接続されている。したがって、第２単相フルブリッジ回路２０は、第１単相フルブリッジ回路１０が出力する第１電圧ｖａ１の位相に対して最も９０度に近い位相差である第２電圧ｖａ２を出力する。

【0037】

すなわち、制御部５０は、同一のインバータユニット１において、第１電圧ｖａ１の位相と、第２電圧ｖａ２の位相との位相差が、６０度以上１２０度以下（好ましくは、略９０度）となるように、第１単相フルブリッジ回路１０および第２単相フルブリッジ回路２０を制御するように構成されている。

【0038】

具体的には、図２に示すように、制御部５０は、ｍ個のインバータユニット１の第１単相フルブリッジ回路１０からｍ個の第１巻線１２１に出力される電圧ｖａ１－１、ｖａ１－２、・・・、ｖａ１－ｍを制御するとともに、ｍ個のインバータユニット１の第２単相フルブリッジ回路２０からｍ個の第２巻線１２２に出力される電圧ｖａ２－１、ｖａ２－２、・・・、ｖ２－ｍを制御するように構成されている。

【0039】

すなわち、制御部５０は、ｍ個のインバータユニット１から電動機１０２のｎ相（１２相）の巻線に対して出力され、基本波出力電圧ベクトルｖｂ１、ｖｂ２、・・・、ｖｂｎ（１２）（以下、「電圧ベクトルｖｂ」とする）が等角度間隔で（基本波出力電圧が等しい位相差をもって）出力されるように、各インバータユニット１の出力電圧を制御するように構成されている。詳細には、制御部５０は、電圧ベクトルｖｂ同士の位相差が、３６０度をｎにより除した角度分ずれるように各第１単相フルブリッジ回路１０および各第２単相フルブリッジ回路２０の出力電圧を制御するように構成されている。なお、３６０度をｎにより除した角度は、特許請求の範囲の「所定角度」の一例である。また、電圧ベクトルｖｂｘ（ｘは奇数）は、特許請求の範囲の「第１電圧ベクトル」の一例である。また、電圧ベクトルｖｂｙ（ｙは偶数）は、特許請求の範囲の「第２電圧ベクトル」の一例である。

【0040】

図２に示すように、ｍ＝６とすると、制御部５０は、電圧ｖａ１－１、ｖａ１－２、および、ｖａ１－３の位相が順に３０度ずつずれるように、かつ、電圧ｖａ１－４、ｖａ１－５、および、ｖａ１－６の位相が順に３０度ずつずれるように、さらに電圧ｖａ１－１と電圧ｖａ１－４の位相差が１８０度となるように、各第１単相フルブリッジ回路１０を制御するように構成されている。また、制御部５０は、電圧ｖａ２－１、ｖａ２－２、および、ｖａ２－３の位相が順に３０度ずつずれるように、かつ、電圧ｖａ２－４、ｖａ２－５、および、ｖａ２－６の位相が順に３０度ずつずれるように、さらに電圧ｖａ２－１と電圧ｖａ２－４の位相差が１８０度となるように、各第２単相フルブリッジ回路２０を制御するように構成されている。

【0041】

たとえば、図２の例では、第１のインバータユニット１において、第１単相フルブリッジ回路１０が第１巻線１２１に接続されており、第２単相フルブリッジ回路２０は第１巻線１２１と９０度の位相差となる第２巻線１２２に接続されている。この場合、第１単相フルブリッジ回路１０が出力する電圧ｖａ１－１（電圧ベクトルｖｂ１）の位相と第２単相フルブリッジ回路２０が出力する電圧ｖａ２－１（電圧ベクトルｖｂ４）の位相との位相差は、９０度である。第２のインバータユニット１～第６のインバータユニット１においても、第１のインバータユニット１と同様に、第１単相フルブリッジ回路１０が出力する電圧ｖａ１－２～１－６の位相と第２単相フルブリッジ回路２０が出力する電圧ｖａ２－２～２－６の位相との位相差は、それぞれ、９０度である。

【0042】

これにより、図４に示すように、電圧ｖａ１－１の波形（正弦波）の位相と、電圧ｖａ２－１の波形（正弦波）の位相とは、９０度（＝π／２）の位相差となる。電流ｉａ１－１の波形（正弦波）の位相と、電流ｉａ２－１の波形（正弦波）の位相とは、９０度（＝π／２）の位相差となる。なお、図４では、力率がｃｏｓθ＝０．８となる例を示している。また、電圧ｖａ１－１の振幅および電圧ｖａ２－１の波形の振幅を、Ｖとし、電流ｉａ１－１の振幅および電流ｉａ２－１を、Ｉとした場合、電力ｐ１－１の波形は、以下の式（１５）により表され、電力ｐ２－１の波形は、以下の式（１６）により表される。

【数9】

【0043】

この場合、図５に示すように、電力ｐ１－１と電力ｐ２－１とが合成された電力（ｐ１－１＋ｐ２－１）の波形は、０．８ＶＩとなり、一定値となる。すなわち、電力（ｐ１－１＋ｐ２－１）は、以下式（１７）により表される。

【数10】

【0044】

これにより、第１実施形態では、第１のインバータユニット１において、電力（ｐ１－１＋ｐ２－１）の脈動成分は、略０（高調波成分等を無視した場合、０）となる。したがって、第１のインバータユニット１において、共通コンデンサ３０に流れる電流の脈動成分が低減される。そして、第２（Ｕ２）～第６（Ｕ６）のインバータユニット１においても、第１のインバータユニット１と同様に、共通コンデンサ３０に流れる電流の脈動成分が低減される。

【0045】

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0046】

第１実施形態では、上記のように、ｍ個のインバータユニット１には、それぞれ、第１単相フルブリッジ回路１０と第２単相フルブリッジ回路２０および単一の共通コンデンサ３０を設ける。これにより、単相フルブリッジ回路と平滑コンデンサとを備えたｍ個のインバータユニットを２組設ける場合に比べて、部品点数を低減することができる。

【0047】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部５０を、同一のインバータユニット１において、第１電圧ｖａ１と第２電圧ｖａ２との位相差が６０度以上１２０度以下となるように、第１単相フルブリッジ回路１０と第２単相フルブリッジ回路２０とを制御するように構成する。これにより、共通コンデンサ３０に流れる電流の脈動成分の振幅を、１つの単相フルブリッジ回路のみがコンデンサに接続されている場合の振幅の２分の１以下に抑制することができる。これにより、共通コンデンサ３０に流れる脈動成分を低減することができ、共通コンデンサ３０の責務を低減することができる。

【0048】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部５０を、第１電圧ｖａ１と第２電圧ｖａ２との位相差が、基本波出力電圧同士の位相差のうちの最も９０度に近い位相差に対応する状態となるように、第１単相フルブリッジ回路１０および第２単相フルブリッジ回路２０を制御するように構成する。これにより、インバータユニット１において、第１電圧ｖａ１と第２電圧ｖａ２との位相差が略９０度となるように、第１単相フルブリッジ回路１０と第２単相フルブリッジ回路２０とを制御することができる。この結果、共通コンデンサ３０に流れる脈動成分をより一層低減することができる。これにより、共通コンデンサ３０における電力損失を大幅に低減することができ、インバータユニット１の効率を向上することができる。また、共通コンデンサ３０に流れる脈動成分をより一層低減することができることにより、共通コンデンサ３０の温度上昇を抑制することができ、共通コンデンサ３０の長寿命化を図ることができる。そして、共通コンデンサ３０に流れる脈動成分をより一層低減することができるので、共通コンデンサ３０の容量を小さくすることができ、共通コンデンサ３０をより一層小型化することができる。

【0049】

また、第１実施形態では、上記のように、スイッチング素子１３（２３）およびダイオード１４（２４）の少なくとも一方は、炭化珪素を含む。これにより、スイッチング素子１３（２３）およびダイオード１４（２４）の両方を、シリコンにより構成される素子により構成する場合に比べて、電力損失を低減することができる。この結果、第１単相フルブリッジ回路１０および第２単相フルブリッジ回路２０の冷却機構部を小型化することができるので、第１単相フルブリッジ回路１０および第２単相フルブリッジ回路２０を同一のインバータユニット１に容易に配置（単一のユニットとして容易に構成）することができる。

【0050】

［第２実施形態］
次に、図６～図１０を参照して、第２実施形態の電動機駆動装置２００の構成について説明する。第２実施形態による電動機駆動装置２００では、ｍが偶数として構成されていた第１実施形態による電動機駆動装置１００と異なり、ｍが奇数として構成され、奇数のｍ相の交流の電力が電動機３０２に供給されるように構成されている。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

【0051】

図６に示すように、第２実施形態では、電動機駆動装置２００は、奇数のｍ個のインバータユニット２０１と、各インバータユニット２０１の駆動を制御する制御部２５０とを含む。ｍ個の各インバータユニット２０１には、第１単相フルブリッジ回路２１０と第２単相フルブリッジ回路２２０と、第１単相フルブリッジ回路２１０と第２単相フルブリッジ回路２２０とに接続されている共通コンデンサ３０とが設けられている。また、電動機３０２には、ｎ個（ｍの２倍）の巻線３２０が設けられている。そして、第１単相フルブリッジ回路２１０は、巻線３２０のうちの第１巻線３２１に接続されている。第２単相フルブリッジ回路２２０は、巻線３２０のうちの第２巻線３２２に接続されている。

【0052】

第２実施形態では、制御部２５０は、ｍ個のインバータユニット２０１において、図７に示す第１巻線３２１に出力されるｍ相の電圧ｖａ１１－１～ｖａ１１－ｍ（以下、特に区別しない場合、「電圧ｖａ１１」とする）と、図８に示す第２巻線３２２に出力されるｍ相の電圧ｖａ１２－１～ｖａ１２－ｍ（以下、特に区別しない場合、「電圧ｖａ１２」とする）とが同期するように第１単相フルブリッジ回路２１０および第２単相フルブリッジ回路２２０を制御する。

【0053】

具体的には、制御部２５０は、各インバータユニット２０１の第１単相フルブリッジ回路２１０の電圧ベクトルｖｂ１１－１～ｖｂ１１－ｍを、３６０度をｍにより除した位相差になるように制御するように構成されている。また、制御部２５０は、各インバータユニット２０１の第２単相フルブリッジ回路２２０の電圧ベクトルｖｂ１２－１～ｖｂ１２－ｍを、３６０度をｍにより除した位相差になるように制御するように構成されている。なお、３６０度をｍにより除した位相差は、特許請求の範囲の「所定角度」の一例である。また、電圧ベクトルｖｂ１１－１～ｖｂ１１－ｍは、特許請求の範囲の「第１の基本波出力電圧ベクトル群」の一例であり、電圧ベクトルｖｂ１２－１～ｖｂ１２－ｍは、特許請求の範囲の「第２の基本波出力電圧ベクトル群」の一例である。

【0054】

そして、制御部２５０は、電圧ｖａ１１－１（電圧ベクトルｖｂ１１－１）と電圧ｖａ１２－１（電圧ベクトルｖｂ１２－１）とが同一の位相になるように、電圧ｖａ１１－２と電圧ｖａ１２－２とが同一の位相になるように、・・・、電圧ｖａ１１－ｍと電圧ｖａ１２－ｍとが同一の位相になるように各インバータユニット２０１の駆動を制御するように構成されている。すなわち、電圧ｖａ１１－１～ｖａ１１－ｍが印加される第１巻線３２１は、ｍ相の第１の群の巻線を構成する。また、電圧ｖａ１２－１～ｖａ１２－ｍが印加される第２巻線３２２は、ｍ相の第２の群の巻線を構成する。

【0055】

ここで、第２実施形態では、制御部２５０は、同一のインバータユニット２０１において、電圧ｖａ１１の位相と、電圧ｖａ１２の位相との位相差が、第１巻線３２１に出力されるｍ相の電圧ｖａ１１－１～ｖａ１１－ｍと、第２巻線３２２に出力されるｍ相の電圧ｖａ１２－１～ｖａ１２－ｍとの位相差のうちの最も９０度に近い位相差（電圧ベクトルの組み合わせとなる）となるように、第１単相フルブリッジ回路２１０と第２単相フルブリッジ回路２２０とを制御する。

【0056】

たとえば、ｍ＝１１の場合、１１個のインバータユニット２０１は、図７に示す第１巻線３２１に出力される１１相の電圧ｖａ１１－１～ｖａ１１－１１と、図８に示す第２巻線３２２に出力される１１相の電圧ｖａ１２－１～ｖａ１２－１１とが同期するように交流の電力が出力されるように構成されている。詳細には、制御部２５０は、電圧ｖａ１１－１（電圧ベクトルｖｂ１１－１）と電圧ｖａ１２－１（電圧ベクトルｖｂ１２－１）とが同一の位相になるように、電圧ｖａ１１－２と電圧ｖａ１２－２とが同一の位相になるように、・・・、電圧ｖａ１１－１１と電圧ｖａ１２－１１とが同一の位相になるように各インバータユニット２０１の駆動を制御するように構成されている。

【0057】

この場合、電圧ベクトルｖｂ１１－１と位相差が最も９０度に近い値となるのは、電圧ベクトルｖｂ１１－４（ｖｂ１２－４）および電圧ベクトルｖｂ１１－９（ｖｂ１２－９）であり、９８．２度（６π／１１）となる。この場合、第２実施形態では、第１（Ｕ１）のインバータユニット２０１では、第１単相フルブリッジ回路２１０には、電圧ベクトルｖｂ１１－１に対応する電圧ｖａ１１－１が印加されるとともに、第２単相フルブリッジ回路２２０には、電圧ベクトルｖｂ１２－４に対応する電圧ｖａ１２－４が印加されるように、制御部により制御される。図９に示すように、第１のインバータユニット２０１以外の各インバータユニット２０１においても、第１単相フルブリッジ回路２１０に印加される電圧と、第２単相フルブリッジ回路２２０に印加される電圧との位相差が、９８．２度（６π／１１）となるように、制御部２５０により制御される。

【0058】

そして、図１０に、力率ｃｏｓθを、第１実施形態と同様に、０．８を例とした場合に、電圧ｖ１１－１に対応する第１単相フルブリッジ回路２１０から出力される電力である第１電力ｐ１１－１と、電圧ｖ１２－４に対応する第２単相フルブリッジ回路２２０から出力される電力である第２電力ｐ１２－４と、第１電力ｐ１１－１と第２電力ｐ１２－４とが合成された波形（電力（ｐ１１－１＋ｐ１２－４））を示す。この合成された波形は、上記式（１７）において、α＝６π／１１（９８．２度）とした波形に相当する。この場合、合成された波形の振幅は、約０．０７×ＶＩとなり、第１電力ｐ１１－１または第２電力ｐ１２－４の一方の振幅０．５×ＶＩに比べて小さくなる。また、第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

【0059】

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0060】

第２実施形態では、上記のように、ｍは、ｎの半数でかつ奇数であり、制御部２５０を、ｍ個のインバータユニット２０１から出力され、互いに３６０度をｍにより除した位相差となるｍ個の電圧ベクトルｖｂ１１－１～１１－ｍの群を構成するとともに、互いに３６０度をｍにより除した位相差となるｍ個の電圧ベクトルｖｂ１２－１～１２－ｍの群を構成ように、第１単相フルブリッジ回路２１０および第２単相フルブリッジ回路２２０を制御するように構成する。これにより、奇数であるｍ相の電力が供給される電動機３０２を駆動させる場合でも、奇数のｍ個のうちの１つの第１単相フルブリッジ回路２１０と、奇数のｍ個のうちの１つの第２単相フルブリッジ回路２２０とを同一のインバータユニット２０１に設けて、駆動させることができる。この結果、奇数であるｍ相の電力が供給される電動機３０２を駆動させる場合にも、電動機３０２を駆動させるため全てのインバータユニット２０１から出力される電力の脈動成分の振幅を低減することができるので、電動機駆動装置２００に配置される全ての共通コンデンサ３０において、電力損失の低減、温度上昇の抑制および長寿命化を行うことができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態の効果と同様である。

【0061】

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、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。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許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（変形例）が含まれる。

【0062】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、同一のインバータユニットに、２つの単相フルブリッジ回路（第１単相フルブリッジ回路および第２単相フルブリッジ回路）を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、同一のインバータユニットに、３つ以上の単相フルブリッジ回路を設けてもよい。

【0063】

たとえば、図１１に示す変形例によるインバータユニット４０１では、第１単相フルブリッジ回路４０２および第２単相フルブリッジ回路４０３に加えて、第３単相フルブリッジ回路４０４が設けられている。そして、インバータユニット４０１に設けられている共通コンデンサ４３０は、第１単相フルブリッジ回路４０２、第２単相フルブリッジ回路４０３、および、第３単相フルブリッジ回路４０４の平滑コンデンサとして機能する。そして、同一のインバータユニット４０１において、第１単相フルブリッジ回路４０２の電圧ｖａ２１の位相と、第２単相フルブリッジ回路４０３の電圧ｖａ２２の位相との位相差が、６０度に近い値（たとえば、６０度）となるとともに、電圧ｖａ２２の位相と第３単相フルブリッジ回路４０４の電圧ｖａ２３の位相との位相差が、６０度に近い値（たとえば、６０度）となるとともに、電圧ｖａ２３の位相と電圧ｖａ２１の位相との位相差が、６０度に近い値（たとえば、６０度）となるように、第１単相フルブリッジ回路４０２と第２単相フルブリッジ回路４０３と第３単相フルブリッジ回路４０４とが、制御部４５０により制御されるように構成されている。

【0064】

また、上記第１および第２実施形態では、同一のインバータユニットにおいて、電圧ｖａ１（電圧ｖａ１１）の位相と電圧ｖａ２（電圧ｖａ１２）の位相との位相差が９０度（９８．２度）とする例を示したが、本発明は、これに限られない。すなわち、同一のインバータユニットに２つの単相フルブリッジ回路を設ける場合、位相差を６０度以上１２０度以下の範囲内において、９０度および９８．２度以外の大きさになるように、電動機駆動装置を構成してもよい。

【0065】

また、上記第１実施形態では、ｍを６とするとともに、ｎを１２とする例を、上記第２実施形態では、ｍを１１とするともに、ｎを２２とする例を示したが、本発明は、これに限られない。すなわち、ｍを６および１１以外の３以上の整数として、ｎを１２および２２以外の３以上の整数として電動機駆動装置を構成してもよい。

【0066】

また、上記第１および第２実施形態では、スイッチング素子およびダイオードのうちの少なくとも一方を、炭化珪素を含むように構成する例を示したが、本発明は、これに限られない。スイッチング素子およびダイオードにおける損失の増大および大型化が問題なければ、スイッチング素子およびダイオードの両方を、シリコンからなる素子により構成してもよい。

【0067】

また、上記第１および第２実施形態では、共通コンデンサを単一のコンデンサにより構成する例を示したが、本発明は、これに限られない。すなわち、共通コンデンサを複数のコンデンサにより構成してもよい。

【符号の説明】

【0068】

１、２０１、４０１ インバータユニット
１０、２１０、４０２ 第１単相フルブリッジ回路
１１、２１ 電源側正極端子（直流電源側の端子、単相フルブリッジ回路の端子）
１２、２２ 電源側負極端子（直絵電源側の端子、単相フルブリッジ回路の端子）
１３、２３ スイッチング素子
１４、２４ ダイオード
２０、２２０、４０３ 第２単相フルブリッジ回路
３０、４３０ 共通コンデンサ
５０、２５０、４５０ 制御部
１００、２００ 電動機駆動装置
１０１ 直流電源
１０２、３０２ 電動機
１２０、３２０ 巻線
１２１、３２１ 第１巻線（第１の巻線）
１２２、３２２ 第２巻線（第２の巻線）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】