本發(fā)明涉及逆變器和使用它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，特別涉及降低交流電動(dòng)機(jī)的高次諧波損失的技術(shù)。
背景技術(shù)：
：為了高效地驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，應(yīng)用逆變器的可變速驅(qū)動(dòng)是有效的。逆變器包括開關(guān)元件，能夠?qū)涣麟妱?dòng)機(jī)施加任意頻率的交流電壓。但是，因開關(guān)動(dòng)作而會(huì)產(chǎn)生電壓、電流高次諧波，成為高次諧波損失(磁滯損失(Hysteresisloss)、渦電流損失等)的原因。這不僅使效率降低，而且還會(huì)因熱而使磁鐵、電磁鋼板等的材料特性劣化。因此，需要適當(dāng)控制逆變器的開關(guān)，降低高次諧波損失。(專利文獻(xiàn)1)中，根據(jù)調(diào)制系數(shù)切換逆變器的開關(guān)的脈沖數(shù)。在此，脈沖數(shù)是交流電動(dòng)機(jī)的1周期中，逆變器輸出的電壓脈沖的數(shù)量。通過脈沖數(shù)的調(diào)節(jié)，能夠抑制電壓高次諧波，減少高次諧波損失。(專利文獻(xiàn)2)中，以使高次諧波損失除以基波電力而得的值為最小的方式規(guī)定脈沖相位。脈沖相位是電壓脈沖為ON或OFF時(shí)的電壓相位。當(dāng)脈沖相位被確定時(shí)，電壓高次諧波也被確定，進(jìn)而能夠近似地求取高次諧波損失。以使其最小化的方式使脈沖相位最適合。(專利文獻(xiàn)1)的問題點(diǎn)在于，在無法變更脈沖數(shù)的情況下，不能減少高次諧波損失。脈沖數(shù)依賴于逆變器的開關(guān)元件的特性、或交流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，所以并不一定能夠任意變更。(專利文獻(xiàn)2)中，即使脈沖數(shù)相同，也通過使脈沖相位最適合來降低高次諧波損失。但是，脈沖相位的最適合時(shí)，高次諧波損失的極小化有可能停止，并不一定能夠最小化。為了使高次諧波損失最小化，需要按逆變器的每個(gè)脈沖模式使脈沖相位最適合化，并將最適合化后的脈沖模式彼此進(jìn)行比較。脈沖模式是電壓相位對(duì)應(yīng)的電壓脈沖的配置圖案。相同的脈沖數(shù)(2n-1、n：整數(shù))中，脈沖模式被分為2類。第1脈沖模式，電壓相位為0～180度的脈沖數(shù)為：n；電壓相位為180～360度的脈沖數(shù)為：(n-1)。第2脈沖模式，電壓相位為0～180度的脈沖數(shù)為：(n-1)；電壓相位為180～360度的脈沖數(shù)為：n。全部的脈沖模式被分為第1脈沖模式、第2脈沖模式中的一者。因此，如果分別使第1脈沖模式、第2脈沖模式最適合化，進(jìn)而在最適化后選擇損失更小的脈沖模式，就能夠使高次諧波損失最小化?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-223772號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-120250號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1：電氣工程師協(xié)會(huì)：電機(jī)控制工程，Ohmsha、pp.132-152(2007)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明要解決的課題本發(fā)明涉及逆變器和使用它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，特別是實(shí)現(xiàn)用于降低交流電動(dòng)機(jī)的高次諧波損失的脈沖模式控制。用于解決課題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述課題，本發(fā)明為一種對(duì)直流進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作將該直流轉(zhuǎn)換為交流的逆變器，其特征在于：基于調(diào)制系數(shù)切換第1脈沖模式與第2脈沖模式，所述第1脈沖模式的電壓相位0～180度、180～360度的脈沖數(shù)分別為n、(n-1)，所述第2脈沖模式的電壓相位0～180度、180～360度的脈沖數(shù)分別為(n-1)、n，其中，n為整數(shù)，每一個(gè)周期的脈沖數(shù)為(2n-1)。并且，本發(fā)明的逆變器的特征在于：基于逆變器的基頻改變上述脈沖數(shù)。并且，本發(fā)明的逆變器的特征在于：切換所述第1脈沖模式與所述第2脈沖模式以使(式3)的高次諧波損失Wh最小化(其中，An：n次電壓高次諧波，n：諧波次數(shù)，λ：損失系數(shù)(0≤λ≤2))。并且，本發(fā)明的逆變器的特征在于：當(dāng)所述調(diào)制系數(shù)為正時(shí)，切換為所述第1脈沖模式，當(dāng)所述調(diào)制系數(shù)為負(fù)時(shí)，切換為所述第2脈沖模式。并且，本發(fā)明的逆變器的特征在于：按照下列方式中的至少一種方式切換所述第1脈沖模式與所述第2脈沖模式，即：(1)所述n為奇數(shù)并且調(diào)制系數(shù)為規(guī)定值以上時(shí)，切換為第1脈沖模式；(2)所述n為奇數(shù)并且調(diào)制系數(shù)為規(guī)定值以下時(shí)，切換為第2脈沖模式；(3)所述n為偶數(shù)并且調(diào)制系數(shù)為規(guī)定值以上時(shí)，切換為第2脈沖模式；和(4)所述n為偶數(shù)并且調(diào)制系數(shù)為規(guī)定值以下時(shí)，切換為第1脈沖模式。并且，本發(fā)明的逆變器的特征在于：在所述脈沖數(shù)為規(guī)定值以上的情況下，停止所述脈沖模式的切換。并且，本發(fā)明的逆變器的特征在于：基于所述調(diào)制系數(shù)使載波反轉(zhuǎn)。另外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特征在于：利用本發(fā)明的逆變器控制作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)源的交流電動(dòng)機(jī)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠使交流電動(dòng)機(jī)的高次諧波損失最小化。由此，能夠得到防止材料特性的劣化、冷卻系統(tǒng)的小型化等的效果。附圖說明圖1是實(shí)施例1的逆變器的結(jié)構(gòu)圖。圖2是電壓、電流的矢量圖。圖3是脈沖數(shù)3的脈沖模式。圖4是脈沖數(shù)5的脈沖模式。圖5是脈沖數(shù)n的脈沖模式。圖6是脈沖數(shù)3的調(diào)制系數(shù)與脈沖相位的關(guān)系圖。圖7是脈沖數(shù)3的調(diào)制系數(shù)與高次諧波損失的關(guān)系圖。圖8是脈沖數(shù)5的調(diào)制系數(shù)與脈沖相位的關(guān)系圖。圖9是脈沖數(shù)5的調(diào)制系數(shù)與高次諧波損失的關(guān)系圖。圖10是脈沖數(shù)3、調(diào)制系數(shù)0％附近的脈沖模式。圖11是脈沖數(shù)3、調(diào)制系數(shù)+100％附近的脈沖模式。圖12是實(shí)施例2的逆變器的結(jié)構(gòu)圖。圖13是第1載波選擇時(shí)的動(dòng)作波形圖的一例。圖14是第2載波選擇時(shí)的動(dòng)作波形圖的一例。圖15是使用實(shí)施例3的逆變器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式下面，用附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例進(jìn)行說明。(實(shí)施例1)用圖1～圖11對(duì)實(shí)施例1進(jìn)行說明。圖1是實(shí)施例1的逆變器的結(jié)構(gòu)圖。交流電動(dòng)機(jī)1，通過逆變器2被施加三相交流電壓(U相電壓Vu、V相電壓Vv、W相電壓Vw)，流動(dòng)三相交流電流(U相電流Iu、V相電流Iv、W相電流Iw)，產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。其中，交流電動(dòng)機(jī)1假定為三相進(jìn)行說明，但三相以外的情況下也同樣。對(duì)交流電動(dòng)機(jī)1的狀態(tài)量進(jìn)行說明。圖2是電壓、電流的矢量圖。U軸表示交流電動(dòng)機(jī)1的U相線圈產(chǎn)生的磁通方向。V軸和W軸也同樣。S軸是使U軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90度的軸。d軸表示交流電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)軸，其相位為以S軸為基準(zhǔn)的θ。另外，d軸的旋轉(zhuǎn)速度、即交流電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度為ω。電動(dòng)機(jī)電壓V1為三相交流電壓的合成矢量，其電壓相位為以S軸為基準(zhǔn)的θv。逆變器2通過對(duì)直流電壓VDC進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作將其轉(zhuǎn)換為三相交流電壓，輸出到交流電動(dòng)機(jī)1。電流檢測(cè)單元3檢測(cè)三相交流電流，輸出到逆變器控制單元5。位置-速度檢測(cè)單元4檢測(cè)交流電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子相位θ和旋轉(zhuǎn)速度ω，輸出到逆變器控制單元5。逆變器控制單元5基于三相交流電流、轉(zhuǎn)子相位θ、旋轉(zhuǎn)速度ω、速度指令ω*，將柵極信號(hào)Guvw輸出到逆變器2。由此，逆變器2的開關(guān)被控制(PWM控制)，交流電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度ω收斂于速度指令ω*。旋轉(zhuǎn)速度指令ω*也可以置換為轉(zhuǎn)矩指令或電流指令等。逆變器控制單元5的構(gòu)成要素為輸出電壓計(jì)算單元51、第1脈沖模式計(jì)算單元52、第2脈沖模式計(jì)算單元53、脈沖模式切換單元54、柵極信號(hào)計(jì)算單元55、脈沖數(shù)計(jì)算單元56。以下對(duì)各構(gòu)成要素進(jìn)行說明。輸出計(jì)算單元51基于三相交流電流、轉(zhuǎn)子相位θ、旋轉(zhuǎn)速度ω，計(jì)算電壓相位θv和調(diào)制系數(shù)Kh。例如以下面的步驟進(jìn)行計(jì)算。(1)根據(jù)非專利文獻(xiàn)1的矢量控制，計(jì)算電動(dòng)機(jī)電壓V1和電壓相位θv。(2)通過將電動(dòng)機(jī)電壓V1除以直流電壓VDC來導(dǎo)出調(diào)制系數(shù)Kh。上述計(jì)算后，電壓相位θv被輸出到柵極信號(hào)計(jì)算單元55。另外，調(diào)制系數(shù)Kh被輸出到第1脈沖模式計(jì)算單元52、第2脈沖模式計(jì)算單元53。第1脈沖模式計(jì)算單元52、第2脈沖模式計(jì)算單元53，基于調(diào)制系數(shù)Kh和脈沖數(shù)Pno分別輸出第1脈沖模式P1、第2脈沖模式P2。這例如通過預(yù)先在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)表來實(shí)現(xiàn)。脈沖數(shù)Pno是交流電動(dòng)機(jī)的每一個(gè)周期的電壓脈沖的總數(shù)，根據(jù)后述的奇對(duì)稱性為奇數(shù)“Pno＝2n-1(n：整數(shù))”。另外，脈沖模式是與電壓相位θv對(duì)應(yīng)的電壓脈沖的配置圖案。全部的脈沖模式被分為第1脈沖模式、第2脈沖模式，其定義如表1所示。該定義基于根據(jù)后述的奇對(duì)稱性不存在跨0度或180度的脈沖模式。[表1]0度≤θv≤180度的脈沖數(shù)180度≤θv≤360度的脈沖數(shù)第1脈沖模式nn-1第2脈沖模式n-1n圖3表示脈沖數(shù)3時(shí)的脈沖模式，圖4表示脈沖數(shù)5時(shí)的脈沖模式。圖3、圖4的a1、a2、……an，表示電壓脈沖的編號(hào)。脈沖相位α1、α2、……αm(m：整數(shù))是電壓脈沖為ON或OFF時(shí)的電壓相位θv。脈沖模式一般設(shè)定成滿足(式1)和(式2)。[式1]f(ωt)＝f(π-ωt)·····················(式1)[式2]f(ωt)＝f(π+ωt)·····················(式2)(式1)表示奇對(duì)稱性，有將脈沖模式中包含的高次諧波的相位統(tǒng)一為零的效果。另外，(式2)表示半波對(duì)稱性，有使偶次高次諧波的振幅為零的效果。根據(jù)它們的對(duì)稱性，脈沖模式被規(guī)定為僅在0～90度之間。因此，如果圖3所示的脈沖數(shù)3中僅確定脈沖相位α1，圖4所示的脈沖數(shù)5中僅確定脈沖相位α1、α2，脈沖模式就被規(guī)定下來。一般來說，脈沖數(shù)“Pno＝2n-1”中，脈沖模式由(n-1)個(gè)脈沖相位規(guī)定。圖5表示將脈沖數(shù)Pno一般化時(shí)的脈沖模式。根據(jù)圖5，可知以下內(nèi)容。(1)第1脈沖模式P1中，存在與0度、180度的內(nèi)側(cè)(包含90度的方向)相接的脈沖。(2)第1脈沖模式P1中，在脈沖數(shù)“Pno＝2n-1”的n為奇數(shù)“n＝2p-1(p：整數(shù))”的情況下，存在包含90度的脈沖。在n為偶數(shù)“n＝2p(p：整數(shù))”的情況下，不存在跨90度的脈沖。(3)第2脈沖模式P2的性質(zhì)與第1脈沖模式P1相反。(4)切換脈沖模式P1、P2時(shí)，脈沖模式(圖形)不連續(xù)地變化(不能連續(xù)地變化)。脈沖模式切換單元54基于調(diào)制系數(shù)Kh或脈沖數(shù)Pno切換第1脈沖模式P1、第2脈沖模式P2。所選擇的脈沖模式Px被輸出到柵極信號(hào)計(jì)算單元55。柵極信號(hào)計(jì)算單元55基于電壓相位θv和選擇脈沖模式Px計(jì)算柵極信號(hào)Guvw。例如如圖3的點(diǎn)Q所示，在電壓相位θv為90度、并且第1脈沖模式P1被選擇的情況下，柵極信號(hào)為OFF。對(duì)其進(jìn)行三相計(jì)算，將柵極信號(hào)Guvw輸出到逆變器2。脈沖數(shù)計(jì)算單元56基于逆變器2的基頻或開關(guān)元件的材料特性(省略圖示)等，計(jì)算脈沖數(shù)Pno。也可以以交流電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度ω替代逆變器2的基波頻率(因?yàn)槿绻涣麟妱?dòng)機(jī)1為同步機(jī)，則它們是一致的)。通過脈沖數(shù)Pno的調(diào)節(jié)，能夠使逆變器2的開關(guān)損失和交流電動(dòng)機(jī)1的高次諧波損失的分配最適合。脈沖數(shù)Pno被輸出到第1脈沖模式52、第2脈沖模式53、脈沖模式切換單元54。根據(jù)上述內(nèi)容，切換脈沖模式P1、P2，此外通過所選擇的脈沖模式Px控制逆變器2，由此來驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)1。對(duì)根據(jù)本發(fā)明能夠使交流電動(dòng)機(jī)1的高次諧波損失Wh最小化的理由進(jìn)行說明。高次諧波損失Wh是由電流高次諧波In產(chǎn)生的磁滯損失或渦電流損失等的總和，用(式3)表示。[式3]其中，An：電壓高次諧波，n：高次諧波次數(shù)，λ：損失系數(shù)電壓高次諧波An是脈沖模式所包含的高次諧波，通過對(duì)脈沖模式進(jìn)行FFT分析來求取。損失系數(shù)λ表示高次諧波損失Wh的頻率依賴性，是0以上2以下的系數(shù)。根據(jù)高次諧波損失的主要原因，以如下方式確定。(1)λ＝0：沒有頻率依賴性，銅耗為主的情況(2)λ＝1：磁滯損失為主的情況(3)λ＝2：渦電流損失為主的情況以下表示通過脈沖模式P1、P2的切換，使(式3)的高次諧波損失最小化。圖6是脈沖數(shù)3的調(diào)制系數(shù)Kh和脈沖相位α1的關(guān)系圖。脈沖數(shù)3中，脈沖模式的設(shè)計(jì)自由度僅為脈沖相位α1。因此，脈沖相位α1根據(jù)調(diào)制系數(shù)Kh唯一確定?？芍缭谶x擇第1脈沖模式P1的情況下，調(diào)制系數(shù)Kh越增加，脈沖相位α1越漸近90度(圖6的上圖)。這意味著圖3中，電壓脈沖a1的寬度增加。反之，調(diào)制系數(shù)Kh越減少，脈沖相位α1越漸近0度，圖3的電壓脈沖a1的寬度減少。以上情況關(guān)于第2脈沖模式也同樣。圖7是脈沖數(shù)3的調(diào)制系數(shù)Kh和高次諧波損失Wh的關(guān)系圖。高次諧波損失Wh根據(jù)(式3)求取，損失系數(shù)λ假定為零。另外，高次諧波損失Wh以調(diào)制系數(shù)100％(1脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí))的高次諧波損失為1進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(單位：p.u.)。圖7的區(qū)間M1、M2表示脈沖模式P1、P2的高次諧波損失Wh比另一方小的區(qū)間。因此，區(qū)間M1、M2中分別能夠通過切換為脈沖模式P1、P2來使高次諧波損失最小化。例如，調(diào)制系數(shù)60％包含在區(qū)間M1中，選擇脈沖模式P1。此時(shí)，與選擇了P2的情況相比，能夠?qū)⒏叽沃C波損失Wh減小2.7p.u.。區(qū)間M1中不應(yīng)用脈沖模式P2，區(qū)間M2中不應(yīng)用脈沖模式P1。沒有應(yīng)用它們的脈沖模式，是圖6的灰色部分。如圖6所示，脈沖數(shù)3中，脈沖相位α1根據(jù)調(diào)制系數(shù)Kh唯一確定，所以沒有將脈沖相位α1最適合化的自由度。因此，用將脈沖相位最適合化的方法不能將高次諧波損失最小化。本發(fā)明中，通過利用脈沖模式切換單元54切換脈沖模式本身，能夠使高次諧波損失最小化。圖8是脈沖數(shù)5的調(diào)制系數(shù)Kh和高次諧波損失Wh的關(guān)系圖。脈沖數(shù)5中，脈沖模式的設(shè)計(jì)自由度為脈沖相位α1、α2這兩個(gè)。因此，脈沖相位α1、α2不由調(diào)制系數(shù)Kh唯一確定，所以有將脈沖相位最適合化的自由度。雖然省略了圖示，7脈沖以上也同樣，脈沖數(shù)越增加，最適合化的自由度也增加。圖8所示的脈沖相位是以將(式3)的高次諧波損失Wh最小化的方式來最適合化的結(jié)果。圖9是脈沖數(shù)5的調(diào)制系數(shù)Kh和高次諧波損失Wh的關(guān)系圖。可知與圖7所示的脈沖數(shù)3的情況同樣能夠通過切換脈沖模式P1、P2來使高次諧波損失最小化。脈沖模式P1、P2已經(jīng)完成最適合化，各自的脈沖模式中，高次諧波損失被極小化。但是，為了使高次諧波損失最小化，需要將它們進(jìn)行比較，利用脈沖模式切換單元54進(jìn)行切換。在脈沖數(shù)5以上的情況下，僅使脈沖相位最適合化不能使高次諧波損失最小化，是因?yàn)槊}沖模式P1、P2的不連續(xù)性導(dǎo)致的。根據(jù)圖5可知，不改變脈沖數(shù)，不能使脈沖模式P1、P2連續(xù)地變化。即，脈沖模式P1、P2不能用相同的方式(準(zhǔn)則)來最適合化，需要分別地最適和化并將兩者進(jìn)行比較。本發(fā)明著眼于這一點(diǎn)，設(shè)置有脈沖模式切換單元54。根據(jù)上述內(nèi)容，能夠使交流電動(dòng)機(jī)1的高次諧波損失Wh最小化。下面進(jìn)行補(bǔ)充說明。脈沖模式P1、P2的切換并不需要全部實(shí)施，也可以省略一部分。例如，可以以調(diào)制系數(shù)0％為界進(jìn)行切換即可。(1)調(diào)制系數(shù)Kh＞0：第1脈沖模式P1(2)調(diào)制系數(shù)Kh＜0：第2脈沖模式P2為了得到區(qū)間M1、M2的邊界值，需要解決以(式3)為目標(biāo)函數(shù)的最適合化問題。但是，在調(diào)制系數(shù)0％需要進(jìn)行切換的情況，根據(jù)脈沖模式的對(duì)稱性就可以明了，并不需要最適合化的計(jì)算。下面對(duì)調(diào)制系數(shù)Kh＞0時(shí)選擇第1脈沖模式P1的理由進(jìn)行說明。圖10是脈沖數(shù)3、調(diào)制系數(shù)0％附近的脈沖模式。調(diào)制系數(shù)0％時(shí)，電壓脈沖a1、a2的寬度為60度。在使調(diào)制系數(shù)Kh微小地增加的情況下，需要使電壓脈沖a1、a2的寬度增加Δa。此時(shí)，第1脈沖模式P1能夠在90度(U相電壓Vu的最大點(diǎn))附近設(shè)置電壓脈沖。因此，可以認(rèn)為第1脈沖模式P1的電壓高次諧波較小，高次諧波損失也較小。調(diào)制系數(shù)Kh＜0時(shí)選擇第2脈沖模式的理由，與上述同樣進(jìn)行說明。圖10中，脈沖數(shù)Pno大于3的情況下也同樣。圖10所示的脈沖模式是120度周期，僅包含3倍頻率成分。在交流電動(dòng)機(jī)1為三相的情況下，由于3倍頻率成分被消除，所以高次諧波損失成為零。因此，只要脈沖相位被正確地最適合化，與脈沖數(shù)Pno無關(guān)地，成為與圖10同樣的脈沖模式。例如在脈沖數(shù)Pno為5的情況下，當(dāng)調(diào)制系數(shù)Kh漸近0％時(shí)，根據(jù)圖8可知電壓脈沖寬度a1漸近60度(第2脈沖模式P2中能看到電壓相位θv：60度～90度的寬度30度，根據(jù)對(duì)稱性電壓相位θv：60度～120度的寬度60度)。對(duì)調(diào)制系數(shù)0％的簡(jiǎn)易切換法與圖7、圖9的匹配性進(jìn)行說明。圖7、圖9中，以調(diào)制系數(shù)0％為界使高次諧波損失Wh最小化的脈沖模式，如上所述進(jìn)行切換。另外，調(diào)制系數(shù)0％時(shí)，高次諧波損失Wh為0，脈沖模式P1、P2分別被正確地最適合化。根據(jù)以上，通過以調(diào)制系數(shù)0％為界切換脈沖模式P1、P2，能夠簡(jiǎn)單地降低高次諧波損失。脈沖模式P1、P2的切換也可以僅在調(diào)制系數(shù)±100％附近。在此，用“附近”一詞是因?yàn)?，能夠輸出?yán)格的調(diào)制系數(shù)±100％的情況限定于1脈沖驅(qū)動(dòng)。(表2)表示調(diào)制系數(shù)±100％附近的脈沖模式切換。(表2)的n與圖5的n相同，是脈沖數(shù)“Pno＝2n-1”的n。以下對(duì)表2的依據(jù)進(jìn)行說明。[表2]n＝2p-1n＝2p調(diào)制系數(shù)Kh＝+100％附近P1P2調(diào)制系數(shù)Kh＝-100％附近P2P1圖11是脈沖數(shù)3(n＝2)、調(diào)制系數(shù)+100％附近的脈沖模式。在使調(diào)制系數(shù)Kh從100％微小地減少的情況下，需要使電壓脈沖a1、a2的寬度減少脈沖寬度Δa。此時(shí)，當(dāng)從90度附近削減電壓脈沖時(shí)，基波成分的減少量比高次諧波成分的減少量大。因此，第1脈沖模式P1的高次諧波損失比第2脈沖模式P2的高次諧波損失大。因此，在脈沖數(shù)3(n＝2)、調(diào)制系數(shù)+100％附近選擇第2脈沖模式P2。一般化來說，圖5中，具有跨90度的電壓脈沖的脈沖模式在調(diào)制系數(shù)+100％附近的高次諧波損失小。反之，具有不跨90度的電壓脈沖的脈沖模式，在調(diào)制系數(shù)-100％附近的高次諧波損失小。對(duì)上述進(jìn)行總結(jié)，得到(表2)的切換方法。對(duì)(表2)的切換方法與圖7、圖9的匹配性進(jìn)行說明。在圖7(脈沖數(shù)3：n＝2)中，在調(diào)制系數(shù)+100％附近脈沖模式P2的高次諧波損失較小，在調(diào)制系數(shù)-100％附近脈沖模式P1的高次諧波損失較小。另外，在圖9(脈沖數(shù)5：n＝3)中，在調(diào)制系數(shù)+100％附近脈沖模式P1的高次諧波損失較小，在調(diào)制系數(shù)-100％附近脈沖模式P2的高次諧波損失較小。以上內(nèi)容與(表2)的切換方法進(jìn)行匹配。(表2)的切換方法也可以簡(jiǎn)易地實(shí)施。即，可以在調(diào)制系數(shù)Kh為規(guī)定值以上的情況下作為調(diào)制系數(shù)+100％附近，在規(guī)定值以下的情況下作為調(diào)制系數(shù)-100％附近，應(yīng)用(表2)。這是因?yàn)?，高次諧波損失的絕對(duì)值大是調(diào)制系數(shù)的絕對(duì)值大的情況，只要在這種情況下，就能夠使高次諧波損失最小化。即，能夠用少的切換次數(shù)有效地減少高次諧波損失。在脈沖數(shù)為規(guī)定值以上的情況下，也可以停止脈沖模式P1、P2的切換。這是因?yàn)?，脈沖數(shù)越多，高次諧波損失的絕對(duì)量越減少。(實(shí)施例2)以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施例2。圖12表示本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖。其中與實(shí)施例1相同的方面省略說明。實(shí)施例2中，逆變器控制單元3包括第1載波輸出單元521、第2載波輸出單元531、載波切換單元541、正弦波輸出單元57、PWM單元58。表示了由此能夠簡(jiǎn)易地實(shí)施脈沖模式的切換。第1載波輸出單元521將第1載波C1輸出到載波切換單元541。第2載波輸出單元531將第2載波C2輸出到載波切換單元541。載波切換單元541切換載波C1、C2，輸出到PWM單元58。正弦波輸出單元57基于調(diào)制系數(shù)Kh將U相電壓指令Vu*輸出到PWM單元58。PWM單元58基于所選擇的載波Cx和U相電壓指令Vu*將PWM信號(hào)P-PWM輸出到柵極信號(hào)計(jì)算單元。圖13是第1載波選擇時(shí)的動(dòng)作波形圖。另外，圖14是第2載波選擇時(shí)的動(dòng)作波形圖。載波C1、C2正負(fù)的符號(hào)相反，通過切換它們來切換PWM信號(hào)P-PWM。選擇載波C1、C2的情況，分別對(duì)應(yīng)于選擇實(shí)施例1的第1脈沖模式P1、第2脈沖模式P2的情況。與上述的實(shí)施例1相比，本實(shí)施例的特征在于，不需要將脈沖模式P1、P2的表存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。即，能夠根據(jù)調(diào)制系數(shù)Kh使載波的符號(hào)反轉(zhuǎn)來組裝。因此，能夠削減逆變器控制單元3的成本。(實(shí)施例3)以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施例3。圖15表示本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)圖。其中與實(shí)施例1相同的方面省略說明。實(shí)施例3中，用逆變器2控制作為車輛7的車輪6的驅(qū)動(dòng)源的交流電動(dòng)機(jī)1。交流電動(dòng)機(jī)1被收納于車輪6的內(nèi)部，所以單位體積的轉(zhuǎn)矩密度被設(shè)計(jì)得極高。因此，交流電動(dòng)機(jī)1的損失降低成為重要課題。根據(jù)本發(fā)明，不改變脈沖數(shù)，即不增加逆變器2的損失，就能夠減少交流電動(dòng)機(jī)1的高次諧波損失。因此，能夠使冷卻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化、簡(jiǎn)易化。附圖標(biāo)記說明1…交流電動(dòng)機(jī)2…逆變器單元3…電流檢測(cè)單元4…位置·速度檢測(cè)單元5…逆變器控制單元51…輸出電壓計(jì)算單元52…第1脈沖模式計(jì)算單元53…第2脈沖模式計(jì)算單元531…第1載波輸出單元532…第2載波輸出單元54…脈沖模式切換單元541…載波切換單元55…柵極信號(hào)計(jì)算單元56…脈沖數(shù)計(jì)算單元57…正弦波輸出單元58…PWM單元6…車輪7…車輛VDC…直流電壓Vu、Vv、Vw…U相電壓、V相電壓、W相電壓Vu*…U相電壓指令V1…電動(dòng)機(jī)電壓Iu、Iv、Iw…U相電流、V相電流、W相電流θv…電壓相位θ…轉(zhuǎn)子相位ω*…速度指令ω…旋轉(zhuǎn)速度Kh…調(diào)制系數(shù)P1…第1脈沖模式P2…第2脈沖模式P-PWM…PWM信號(hào)C1…第1載波C2…第2載波a1、a2、…、an：電壓脈沖Pno…脈沖數(shù)。當(dāng)前第1頁1 2 3