交流电动机驱动系统的制作方法

本发明涉及一种交流电动机驱动系统。

背景技术：

当前，作为交流电动机驱动系统的一个结构例，举出如下交流电动机驱动系统，在该交流电动机驱动系统中，将逆变器和充放电电路经由平滑电容器，相对于将来自系统电源的交流电力变换为直流电力的转换器的输出侧即直流母线进行并联连接，该逆变器为了驱动交流电动机而将直流电力变换为与系统电源不同电压值和频率的交流电力，该充放电电路用于对积蓄、释放直流电力的蓄电设备进行充放电。

例如，在专利文献1中公开有如下技术，即：基于因来自交流电动机的再生电力而上升的直流母线的电压值，将再生电力的一部分充电至蓄电设备而对经由转换器再生至系统电源的电力的峰值进行抑制的技术；以及在交流电动机的动力运行时基于因交流电动机的消耗电力而下降的直流母线电压值，将积蓄于蓄电设备的电力进行放电而对从系统电源经由转换器供给的电力的峰值进行抑制的技术。根据专利文献1所记载的技术，与交流电动机既不进行动力运行动作也不进行再生动作的无负载时的直流母线电压值相比较，存在下述明确的状态的差异，即，在交流电动机的再生时直流母线电压值上升，并且在交流电动机的动力运行时直流母线电压值下降。基于该差异，使蓄电设备进行充放电，从而对从系统电源向交流电动机的经过转换器的动力运行电力、从交流电动机向系统电源的经过转换器的再生电力的峰值进行抑制。为了通过平滑电容器、转换器以及逆变器的与直流母线连接的部件的耐电压规格的放宽而实现价格的低廉化以及使用期间的长寿命化，优选交流电动机再生时的直流母线电压值的上升变小、或者不上升，更优选与无负载时相比，直流母线电压值下降。

专利文献1：日本专利第5389302号公报

技术实现要素：

但是，根据上述现有技术，在交流电动机再生时的直流母线电压值与无负载时相比下降的情况下，存在下述问题，即，不能决定转换器是处于向系统电源进行电力的再生的状态，还是处于从系统电源接受电力供给的状态。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种交流电动机驱动系统，即使在交流电动机再生时直流母线电压值与交流电动机无负载时的直流母线电压值相比下降的情况下，该交流电动机驱动系统也可靠地由转换器将电力再生至系统电源。

为了解决上述课题，实现目的，本发明是一种交流电动机驱动系统，该交流电动机驱动系统具有：转换器，其供给直流电力；逆变器，其将所述直流电力变换为交流电力；直流母线，其对所述转换器和所述逆变器进行连接；交流电动机，其由所述交流电力进行驱动；直流电压值检测单元，其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测；蓄电设备，其从所述直流母线充入所述直流电力，并且将已充入的所述直流电力向所述直流母线进行放电；充放电电路，其相对于所述直流母线而与所述逆变器并联地连接，使所述蓄电设备进行充放电；充放电电流值检测单元，其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测；以及充放电控制单元，其基于所述直流电压值和所述充放电电流值而输出用于对充放电电路进行控制的控制信号，该交流电动机驱动系统的特征在于，在来自所述交流电动机的再生电力的经由所述逆变器后的再生电力超过预先规定的电力阈值的情况下，所述充放电控制单元使所述蓄电设备进行充电，以使所述直流电压值成为与所述电力阈值相应的电压阈值，所述转换器具有下述功能，即，针对小于或等于所述电力阈值的经由所述逆变器后的所述再生电力，如果所述直流电压值达到大于或等于预先规定的再生开始电压阈值，则所述转换器进行再生动作，如果所述直流电压值达到小于或等于预先规定的再生结束电压阈值，则所述转换器结束再生动作，所述转换器的再生动作中的所述直流电压值的时间平均值是比转换器没有执行电力的供给和再生的无负载时的所述直流电压值低的电压值。

发明的效果

本发明所涉及的交流电动机驱动系统具有如下效果，即，能够得到一种交流电动机驱动系统，即使在交流电动机再生时直流母线电压值与交流电动机无负载时的直流母线电压值相比下降的情况下，该交流电动机驱动系统也可靠地由转换器进行电力的再生。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。

图2是针对实施方式1所涉及的转换器是电源再生型转换器的情况下的连续再生模式的动作而示出直流母线电压值Vdc(t)的变化的示意图。

图3是针对实施方式1所涉及的转换器是电源再生型转换器的情况下的间歇再生模式的动作而示出直流母线电压值Vdc(t)的变化的示意图。

图4是表示实施方式1所涉及的经过转换器的电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系的示意图。

图5是表示在实施方式1所涉及的控制为同一直流母线电压值的情况下转换器能够呈动力运行动作状态和再生动作状态这两种状态的电力分配图。

图6是表示实施方式1所涉及的交流电动机驱动系统内的充放电控制部的框图。

图7是表示实施方式1所涉及的进行PID控制的情况下的充电电流指令值生成部的框图。

图8是表示实施方式1所涉及的转换器再生时的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的示意图。

图9是表示实施方式1所涉及的转换器从再生动作向动力运行动作转换的情况下的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的一个例子的示意图。

图10是表示实施方式1所涉及的转换器从再生动作向动力运行动作转换的情况下的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的一个例子的示意图。

图11是表示实施方式1所涉及的再生时充电电流指令值抑制部的框图。

图12是表示实施方式1所涉及的再生时充电电流指令值抑制部防止转换器从再生动作向动力运行动作转换的动作的一个例子的时序图。

图13是表示实施方式1所涉及的再生时充电电流指令值抑制部防止转换器从再生动作向动力运行动作转换的动作的其他例子的时序图。

图14是表示实施方式2所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。

图15是表示实施方式2所涉及的再生时充电电流指令值抑制部的框图。

图16是表示实施方式3所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。

图17是表示实施方式3所涉及的充放电控制部的框图。

图18是表示实施方式3所涉及的再生时充电电流指令值抑制部的框图。

图19是表示实施方式4所涉及的交流电动机驱动系统的整体结构的框图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明所涉及的交流电动机驱动系统的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于本实施方式。另外，在以下的说明中明示出物理量的单位，但本发明不限定于该单位。

实施方式1

图1是表示本发明所涉及的交流电动机驱动系统的实施方式1的整体结构的框图。图1所示的交流电动机驱动系统1包含充放电控制部2、转换器11、直流母线12、平滑电容器13、逆变器14、充放电电路15、交流电动机16、蓄电设备17、直流电压值检测部18和充放电电流值检测部19。向图1所示的交流电动机驱动系统1，从发电厂、工场内的变电设施等系统电源10经由配线R、S、T供给交流电力。转换器11将来自系统电源10的交流电力变换为直流电力。变换得到的直流电力从转换器11输出至直流母线12。此外，直流母线12具有高电位侧直流母线12a和低电位侧直流母线12b。平滑电容器13位于转换器11的输出部分的直流母线12中，且配置于后述的逆变器14的输入部分、后述的充放电电路15的直流母线12侧的任1部位或者多个部位。平滑电容器13在高电位侧直流母线12a和低电位侧直流母线12b之间使直流电力平滑化。在这里，将平滑电容器13的电容设为C[F]。由平滑电容器13进行平滑后的直流电力经由直流母线12输出至逆变器14和充放电电路15。逆变器14和充放电电路15相对于直流母线12并联连接。逆变器14将直流电力变换为交流电力而驱动交流电动机16。逆变器14所输出的交流电力的电压值及频率与从系统电源10供给的交流电力的电压值及频率不同。充放电电路15是将流过直流母线12的直流电力积蓄(充电)至蓄电设备17、将积蓄于蓄电设备17的电力向直流母线12释放(放电)的电路。能够例示出电流可逆斩波电路作为充放电电路15。在充放电电路15是电流可逆斩波电路的情况下，流过直流母线12的电力通过向蓄电设备17的充电电流而得到积蓄，反之，积蓄于蓄电设备17的电力通过向直流母线12的放电电流而得到释放。此外，在以下的说明中，在不对充电电流和放电电流进行区分地表示流过蓄电设备17的电流的情况下，记载为充放电电流。在充放电电路15中，电流可逆斩波电路由来自充放电控制部2的控制信号进行控制，对充放电电流的电流量进行控制。由直流电压值检测部18进行检测的直流母线12的直流母线电压值Vdc(t)、以及由充放电电流值检测部19进行检测的充放电电流值Ic作为观测值而输入至充放电控制部2，将控制信号输出至充放电电路15。作为转换器11，能够例示出对三相全波整流电路附加了电阻再生电路后的电阻再生型转换器，或者与构成三相全波整流电路的二极管分别反并联地连接开关元件、且在输入侧串联地插入了交流电抗器后的电源再生型转换器。此外，在本实施方式中，例示出电源再生型转换器而进行说明，但本发明不限定于此。在电源再生型转换器的从系统电源10向直流母线12供给电力的情况下，通过转换器11内的三相全波整流电路的二极管和平滑电容器13的工作，具有系统电源10的频率的6倍的脉动的直流电力被供给至直流母线12。此外，在本说明书中，将从系统电源10经由转换器11向直流母线12供给电力的情况称为转换器11的动力运行时。

下面，对电源再生型转换器的从直流母线12向系统电源10进行电力的再生的情况进行说明。在本说明书中，将该情况称为转换器11的再生时。在电源再生型转换器中，设定与由直流电压值检测部18进行检测的直流母线12的直流母线电压值Vdc(t)相对的2种预先规定的阈值。将一个阈值称为再生开始电压阈值，将另一个阈值称为再生结束电压阈值。再生开始电压阈值是比再生结束电压阈值大的值。电源再生型转换器将从直流母线电压值Vdc(t)变得大于或等于再生开始电压阈值的时刻起、直至直流母线电压值Vdc(t)变得小于或等于再生结束电压阈值的时刻为止设定为电力从直流母线12向系统电源10的“可再生期间”。电源再生型转换器在该可再生期间中，且仅在与系统电源10的波形的相位相对应地预先规定的相位状态的期间，将电源再生型转换器内的开关元件设为导通状态，基于直流母线电压值Vdc(t)和系统电源10的电压值之差，经由电源再生型转换器内的交流电抗器从直流母线12向系统电源10进行电力的再生。

在电源再生型转换器的再生时的动作中，存在下述模式，即，在时间上不间断地、连续地从直流母线12向系统电源10进行电力的再生的连续再生模式、和在时间上间歇地从直流母线12向系统电源10进行电力的再生的间歇再生模式。在从直流母线12向系统电源10再生的电力大的情况下，成为连续再生模式。在从直流母线12向系统电源10再生的电力小的情况下，成为间歇再生模式。

图2是针对在电源再生型转换器的情况下的连续再生模式的动作而示出直流母线电压值Vdc(t)的变化的示意图。来自交流电动机16的再生电力经由逆变器14而充电至平滑电容器13，直流母线电压值Vdc(t)上升。如果直流母线电压值Vdc(t)达到大于或等于再生开始电压阈值，则转换器11开始再生动作。如果转换器11进行再生动作，则积蓄于平滑电容器13的电力被释放至系统电源10，因此直流母线电压值Vdc(t)下降。如果取决于直流母线电压值Vdc(t)和系统电源10间的电压值之差的转换器11的再生电力变得与来自交流电动机16的再生电力相等，则直流母线电压值Vdc(t)的下降停止。下降停止后的直流母线电压值Vdc(t)不会变得小于或等于再生结束电压阈值，转换器11使可再生期间得以持续。就连续再生模式的结束而言，是通过来自交流电动机16的再生电力变小，从而经由后述的间歇再生模式的动作而结束的。在连续再生模式下，由于转换器11的再生电力能力依赖于系统电源10的电压值，因此直流母线电压值Vdc(t)具有系统电源10的频率的6倍的脉动。如果将对该脉动进行平均化后的情况下的直流母线电压值设为平均化直流母线电压值Vdc，则根据至此为止的说明，转换器11的再生电力越大，则平均化直流母线电压值Vdc变为越高的电位，反之，在连续再生模式的范围，转换器11的再生电力变得越小，则平均化直流母线电压值Vdc越是向低电位移动。

图3是针对在电源再生型转换器的情况下的间歇再生模式的动作而示出直流母线电压值Vdc(t)的变化的示意图。首先，通过使来自交流电动机16的再生电力经由逆变器14而充电至平滑电容器13，从而直流母线电压值Vdc(t)上升。随着直流母线电压值Vdc(t)达到大于或等于再生开始电压阈值，转换器11开始再生动作。如果转换器11进行再生动作，则积蓄于平滑电容器13的电力被释放至系统电源10，因此直流母线电压值Vdc(t)下降。由于间歇再生模式下的来自交流电动机16的再生电力比连续再生模式的情况小，因此直流母线电压值Vdc(t)下降至达到小于或等于再生结束电压阈值。转换器11在直流母线电压值Vdc(t)达到小于或等于再生结束电压阈值的时刻暂时结束再生动作。在来自交流电动机16的再生电力继续经由逆变器14供给至平滑电容器13的情况下，直流母线电压值Vdc(t)上升。在直流母线电压值Vdc(t)再次达到大于或等于再生开始电压阈值的情况下，转换器11再次开始再生动作。间歇再生模式是反复进行上述动作的模式。直流母线电压值Vdc(t)成为在再生开始电压阈值和再生结束电压阈值之间往复的波形。在间歇再生模式结束时，来自交流电动机16的再生电力变少，最终再生电力变为0，直流母线电压值Vdc(t)停止上升而不会达到再生开始电压阈值。在直流母线电压值Vdc(t)停止上升的时刻，转换器11处于落在可再生期间外的状态。

在间歇再生模式下，在由转换器11再生的电力较大的情况下，如图3(a)所示，转换器11未执行再生动作的期间的直流母线电压值Vdc(t)的上升快，迅速恢复为可再生期间。

另一方面，在由转换器11再生的电力较小的情况下，如图3(b)所示，转换器11未执行再生动作的期间的直流母线电压值Vdc(t)的上升慢，直至恢复为可再生期间为止需要时间。在间歇再生模式的情况下，将对在再生开始电压阈值和再生结束电压阈值之间往复的直流母线电压值Vdc(t)进行平均化后的情况下的直流母线电压值设为平均化直流母线电压值Vdc。根据至此为止的说明，即使在间歇再生模式下，也是转换器11的再生电力越大则平均化直流母线电压值Vdc为越高的电位，反之，转换器11的再生电力变得越小则平均化直流母线电压值Vdc越是向低电位移动。

在这里，将在系统电源10和直流母线12之间无电力的交换的情况下的直流母线电压值Vdc(t)表示为无负载时直流母线电压值Vdc0。在系统电源10的相电压为400[V]的情况下，无负载时直流母线电压值Vdc0为约566[V]。在再生开始电压阈值设定为与无负载时直流母线电压值Vdc0[V]相比上升了较小的值(例如10[V])后的电压值，另一方面，再生结束电压阈值设定为与无负载时直流母线电压值Vdc0[V]相比下降了较大的值(例如40[V])后的电压值的情况下，如图2及图3所示，成为转换器11的平均化直流母线电压值Vdc比无负载时直流母线电压值Vdc0低的状态。图4是表示经过转换器的电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系的示意图，示出再生开始电压阈值为Vdc0+10[V]且再生结束电压阈值为Vdc0－40[V]的情况下的、转换器11的动力运行时电力与平均化直流母线电压值Vdc之间的关系以及转换器11的再生时电力与平均化直流母线电压值Vdc之间的关系的一个例子。在本说明书及图4中，将转换器11的动力运行时电力设为正值、将转换器11的再生时电力设为负值而明示出转换器11在进行动力运行、再生。另外，将向蓄电设备17的充电电流设为正值，将来自蓄电设备17的放电电流设为负值。

此外，转换器11的动力运行时的平均化直流母线电压值Vdc是对从系统电源10经由转换器11向直流母线12供给了电力的情况下的直流母线电压值Vdc(t)的脉动进行平均后的值。从图4可知，在再生开始电压阈值设定为与无负载时直流母线电压值Vdc0相比上升了较小的值后的电压值，另一方面，再生结束电压阈值设定为与无负载时直流母线电压值Vdc0相比下降了较大的值后的电压值的转换器11中，不论是在动力运行时，还是在再生时，均成为平均化直流母线电压值Vdc比Vdc0低的状态。并且，在图4中，例如，在平均化直流母线电压值Vdc为540[V]的状态下，存在转换器11从系统电源10向直流母线12以17[kW]进行动力运行的情况、和转换器11从直流母线12向系统电源10以－50[kW]进行再生的情况。同样地，在平均化直流母线电压值Vdc成为544[V]的状态下，存在转换器11从系统电源10向直流母线12以15[kW]进行动力运行的情况、和转换器11从直流母线12向系统电源10以－100[kW]进行再生的情况。

图5是表示在控制为同一直流母线电压值的情况下转换器能够呈动力运行动作状态和再生动作状态这两种状态的电力分配图，是在将交流电动机驱动系统1控制为同一平均化直流母线电压值Vdc[V]的情况下，来自交流电动机16的再生电力也相同的条件下，对转换器11的动力运行时和再生时的转换器11、交流电动机16和蓄电设备17各自的电力的交换的图。图5(a)是表示控制为Vdc＝540[V]、来自交流电动机16的再生电力为－150[kW]时的转换器11进行再生时的情况的图，图5(b)是表示控制为Vdc＝540[V]、来自交流电动机16的再生电力为－150[kW]时的转换器11进行动力运行时的情况的图。此外，转换器11的再生时的平均化直流母线电压值Vdc以及转换器11的动力运行时的平均化直流母线电压值Vdc分别遵循图4。

在图5(a)中，矩形整体相当于来自交流电动机16的再生电力－150[kW]，无底纹的长方形部分－100[kW]表示充电至蓄电设备17的电力，标有阴影的长方形部分的－50[kW]表示由转换器11从直流母线12向系统电源10再生的电力。另一方面，在图5(b)中，无底纹的长方形部分相当于来自交流电动机16的再生电力－150[kW]，标有阴影的长方形部分的+17[kW]表示由转换器11从系统电源10向直流母线12供给的电力，两个电力之和、即167[kW]是充电至蓄电设备17的电力。

在图5(a)的情况下，如下述式(1)所示，从直流母线12向充放电电路15流动的充电电流值为约185[A]。

【算式1】

|－100[kW]|/540[V]≈185[A]…(1)

另一方面，在图5(b)的情况下，如下述式(2)所示，从直流母线12向充放电电路15流动的充电电流值变大为约309[A]。

【算式2】

|－167[kW]|/540[V]≈309[A]…(2)

另一方面，在将来自交流电动机16的再生电力全部充电至蓄电设备17的情况、即转换器11既不进行动力运行动作也不进行再生动作的情况下，如下述式(3)所示，充电电流值为约278[A]。此外，式(1)至式(3)所记载的|Z|是Z的绝对值。

【算式3】

|－150[kW]|/540[V]≈278[A]…(3)

在本实施方式中，根据图4及图5(a)，在转换器11将从直流母线12向系统电源10的再生电力抑制为－50[kW]的情况下的直流母线12的电压指令值为540[V]。同样地，根据图4，在转换器11将从直流母线12向系统电源10的再生电力抑制为－100[kW]的情况下的直流母线12的电压指令值为544[V]。下面，由转换器11将从直流母线12向系统电源10的再生电力抑制为再生时的电力阈值－PthA[kW]的情况下的再生时直流母线电压指令值被记为VthA[V]。

根据上述式(1)至式(3)还可知，流过直流母线12的电流的电流量有时成为大的值。另外，由于存在转换器11的动力运行时的脉动、存在转换器11的连续再生模式下的脉动、存在转换器11的间歇再生模式下的直流母线电压值Vdc(t)的反复的上升和下降、或者存在转换器11内的开关元件或者逆变器14内的开关元件的通断导致的噪声，因此流过直流母线12的电流的波形含有大的高频成分。因此，在对直流母线电流值进行检测的情况下，由于具备避免由大电流导致的磁饱和、应对由电流波形的谐波成分导致的发热(散热)的手段，因此所使用的对直流母线电流值进行检测的单元不得不变得高价且体积大，质量也大。

在本发明的各实施方式中，共通的目的在于得到下述这样的充放电控制部2及其控制方法，即，不使用对直流母线电流值进行检测的单元，针对直流母线12仅使用直流电压值检测部18，即使充放电电路15正在对蓄电设备17进行充电，转换器11也不会向动力运行动作转换。根据本发明，由于不使用对直流母线电流值进行检测的单元，因此能够得到廉价、小型、轻型的交流电动机驱动系统1，在该交流电动机驱动系统1中，即使充放电电路15正在对蓄电设备17进行充电，转换器11也不会向动力运行动作转换。

图6是表示交流电动机驱动系统1内的充放电控制部2的框图。图6所示的充放电控制部2具有动力运行时控制部21、再生时控制部3、电流指令值融合部22和控制信号生成部23。动力运行时控制部21将由直流电压值检测部18进行检测的直流母线12的直流母线电压值Vdc(t)作为输入。动力运行时控制部21输出对用于从蓄电设备17进行放电的放电电流进行控制的指令值即蓄电设备侧放电电流指令值Ib*、和决定从蓄电设备17进行放电的期间的动力运行时电力补偿动作标志Fb。动力运行时控制部21首先利用图4的右半部分(动力运行时)所示的特性，以如下方式生成从充放电电路15向逆变器14进行放电的直流母线侧放电电流指令值，即，将与电力PthB[kW]相对应的电压值VthB[V]作为动力运行时直流母线电压指令值，使与直流母线电压值Vdc(t)之间的差异减小，最终消除差异，其中，在转换器11的动力运行时转换器11试图将从系统电源10向直流母线12供给的电力抑制为该电力PthB[kW]。然后，动力运行时控制部21生成蓄电设备侧放电电流指令值Ib*，该蓄电设备侧放电电流指令值Ib*是基于直流母线电压值Vdc(t)和蓄电设备17的两端电压值或者代替其两端电压值的代表性的近似两端电压值之比对该直流母线侧放电电流指令值进行换算而得到的。另外，动力运行时控制部21基于动力运行时直流母线电压指令值VthB和直流母线电压值Vdc(t)，生成将由蓄电设备侧放电电流指令值Ib*指示进行放电的期间设为有效的动力运行时电力补偿动作标志Fb。

再生时控制部3将由直流电压值检测部18进行检测的直流母线12的直流母线电压值Vdc(t)作为输入。再生时控制部3输出对用于向蓄电设备17充电的充电电流进行控制的指令值即蓄电设备侧充电电流指令值Ia*、和决定对蓄电设备17进行充电的期间的再生时电力补偿动作标志Fa。再生时控制部3的详细内容将在后面进行叙述。

电流指令值融合部22使用来自再生时控制部3的蓄电设备侧充电电流指令值Ia*、和来自动力运行时控制部21的蓄电设备侧放电电流指令值Ib*，生成蓄电设备17的充放电电流的指令值、即融合充放电电流指令值Ic*。控制信号生成部23基于来自电流指令值融合部22的融合充放电电流指令值Ic*、和来自充放电电流值检测部19的蓄电设备17的充放电电流值Ic，以最终会消除差异的方式使融合充放电电流指令值Ic*和充放电电流值Ic之间的差异变小，仅在来自再生时控制部3的再生时电力补偿动作标志Fa为有效的期间或者来自动力运行时控制部21的动力运行时电力补偿动作标志Fb为有效的期间，将对充放电电路15进行控制的控制信号向充放电电路15输出。

下面，说明下述控制单元和控制方法，即，本实施方式中的充放电控制部2内的再生时控制部3不使用对直流母线电流值进行检测的单元，针对直流母线12，仅使用直流电压值检测部18的输出即直流母线电压值Vdc(t)，在充放电电路15正在对蓄电设备17进行充电的过程中转换器11不向动力运行动作转换。

如图6所示，再生时控制部3具有充电电流指令值生成部4、再生时电力补偿动作控制部5、再生时电力/电压换算部6和充电电流指令值换算部7。从直流电压值检测部18向再生时控制部3的输入即直流母线电压值Vdc(t)被输入至充电电流指令值生成部4和再生时电力补偿动作控制部5。作为再生时控制部3的输出之一的蓄电设备侧充电电流指令值Ia*从充电电流指令值换算部7向电流指令值融合部22输出。作为再生时控制部3的另一个输出的再生时电力补偿动作标志Fa从再生时电力补偿动作控制部5向控制信号生成部23输出。另外，再生时电力补偿动作标志Fa还被输出至充电电流指令值生成部4。

再生时电力/电压换算部6具有再生时电压阈值生成变换部61、平滑电容器电容值储存部62和再生时电力阈值储存部63。再生时电力阈值储存部63储存试图由转换器11再生的电力的上限值、即再生时的电力阈值－PthA[kW]。平滑电容器电容值储存部62储存平滑电容器13的电容值C[F]。再生时电压阈值生成变换部61基于来自再生时电力阈值储存部63的再生时的电力阈值－PthA[kW]和来自平滑电容器电容值储存部62的电容值C[F]，利用图4的左半部分(再生时)所记载的关系，生成再生时的再生时直流母线电压指令值VthA[V]。再生时电压阈值生成变换部61所生成的再生时直流母线电压指令值VthA[V]被作为再生时电力/电压换算部6的输出而输出至充电电流指令值生成部4、再生时电力补偿动作控制部5以及充电电流指令值换算部7。此外，对于再生时的电力阈值－PthA[V]和电容值C[F]，与交流电动机驱动系统1的作业负载、逆变器14的结构相对应而适当地进行设定即可，只要具有能够由用户将各自的值输入至再生时电力阈值储存部63及平滑电容器电容值储存部62的结构即可。

再生时电力补偿动作控制部5基于来自直流电压值检测部18的直流母线电压值Vdc(t)，生成再生时电力补偿动作开始信号Sa，该再生时电力补偿动作开始信号Sa表示开始对蓄电设备17进行充电的定时。另外，再生时电力补偿动作控制部5使用直流母线电压值Vdc(t)、来自再生时电力/电压换算部6的再生时直流母线电压指令值VthA、和来自充电电流指令值生成部4的直流母线侧充电电流指令值I1*，生成再生时电力补偿动作标志Fa，该再生时电力补偿动作标志Fa表示对蓄电设备17进行充电的期间。由再生时电力补偿动作控制部5生成的再生时电力补偿动作开始信号Sa被输出至充电电流指令值生成部4。再生时电力补偿动作标志Fa被输出至充电电流指令值生成部4和控制信号生成部23。再生时电力补偿动作开始信号Sa例如是表示直流母线电压值Vdc(t)达到再生开始电压阈值的时刻的信号、或者表示直流母线电压值Vdc(t)变为大于或等于无负载时直流母线电压值Vdc0[V]的时刻的信号。再生时电力补偿动作标志Fa例如是表示从再生时电力补偿动作开始信号S a所表示的时刻起直至直流母线侧充电电流指令值I1*变为零或者负值为止或者变为正的充分地接近于零的值为止的时刻的信号。在这里，作为充分地接近于零的值，例如采用比直流母线侧充电电流指令值I1*可取的最大值的百分之一小的预先规定的值。另外，关于再生时电力补偿动作开始信号Sa变为有效的条件、再生时电力补偿动作标志Fa变为有效的开始条件、结束条件，为了排除叠加于直流母线电压值Vdc(t)、直流母线侧充电电流指令值I1*的噪声的波动的影响，有时还进行防震颤、静区的设定等。

充电电流指令值换算部7将从直流母线12向充放电电路15的充电电流指令值即直流母线侧充电电流指令值I1*变换为从充放电电路15向蓄电设备17的充电电流指令值即蓄电设备侧充电电流指令值Ia*。充电电流指令值换算部7将充电电流指令值生成部4的输出即直流母线侧充电电流指令值I1*和再生时电力/电压换算部6的输出即再生时直流母线电压指令值VthA作为输入。充电电流指令值换算部7将作为输出的蓄电设备侧充电电流指令值Ia*向电流指令值融合部22输出。现在，如果考虑将蓄电设备17的两端电压设为两端电压值Vcap[V]、直流母线12的电压值被控制为再生时直流母线电压指令值VthA这一情况，则蓄电设备侧充电电流指令值Ia*能够由下述式(4)表示。

【算式4】

Ia*＝(VthA/Vcap)I1*…(4)

为了实现上述式(4)，需要观测蓄电设备17的两端电压值Vcap，并且执行除法运算。为了省去蓄电设备17的两端电压值Vcap的检测单元，并且省略计算繁杂的除法运算，取代蓄电设备17的两端电压值Vcap而使用作为预先规定的常数的代用两端电压值Vcfix[V]。对于代用两端电压值Vcfix没有特别地限制，例如使用蓄电设备17的两端电压值Vcap的最低值、蓄电设备17的两端电压值Vcap的最频繁值等。充电电流指令值换算部7储存代用两端电压值Vcfix的倒数即常数Kc(Kc＝1/Vcfix)，基于下述式(5)，将直流母线侧充电电流指令值I1*换算为蓄电设备侧充电电流指令值Ia*。

【算式5】

Ia*＝Kc(VthA)(I1*)…(5)

充电电流指令值生成部4将来自直流电压值检测部18的直流母线电压值Vdc(t)、来自再生时电力/电压换算部6的再生时直流母线电压指令值VthA、来自再生时电力补偿动作控制部5的再生时电力补偿动作开始信号Sa、和来自再生时电力补偿动作控制部5的再生时电力补偿动作标志Fa作为输入，生成直流母线侧充电电流指令值I1*。充电电流指令值生成部4将所生成的直流母线侧充电电流指令值I1*向再生时电力补偿动作控制部5和充电电流指令值换算部7输出。

例示出充电电流指令值生成部4进行PID控制(比例积分微分控制)的情况而进行说明。图7是表示进行PID控制的情况下的充电电流指令值生成部4的框图。如图7所示，充电电流指令值生成部4具有第1减法器411、第1乘法器412、第1切换器413、第1限制器414、第2切换器415、第2乘法器421、第3切换器422、第1加法器423、第2限制器424、第4切换器425、第1延迟器426、再生时电流指令值积分成分初始值生成部427、第2延迟器431、第2减法器432、第3乘法器433、第3限制器434、第5切换器435、第2加法器441、第4限制器442、第6切换器443和再生时充电电流指令值抑制部45。直流母线电压值Vdc(t)输入至第1减法器411的被减数端、再生时电流指令值积分成分初始值生成部427和再生时充电电流指令值抑制部45。再生时直流母线电压指令值VthA输入至第1减法器411的减数端和再生时充电电流指令值抑制部45。再生时电力补偿动作标志Fa输入至第1切换器413、第6切换器443和再生时充电电流指令值抑制部45。第1减法器411生成从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值、即再生时电压差值Ev，输出至第1乘法器412。第1乘法器412生成将作为比例增益的预先规定的常数Kp与再生时电压差值Ev相乘后的第1乘法运算值Kp×Ev，输出至第1切换器413、第2延迟器431和第2减法器432的被减数端。第1切换器413将第1乘法运算值Kp×Ev和再生时电力补偿动作标志Fa作为输入。第1切换器413在再生时电力补偿动作标志Fa为有效(应该对蓄电设备17进行充电的期间)的情况下将第1乘法运算值Kp×Ev直接作为输出值(值Ip)输出，在再生时电力补偿动作标志Fa并非为有效的情况下值Ip输出的是零。由第1切换器413输出的值Ip被输出至第1限制器414和第2乘法器421。在这里，将交流电动机驱动系统1中的充电电流的限制值设为充电电流限制值Imax(＞0)[A]。作为充电电流限制值Imax，例如采用充放电电路15的充电电流的最大值或者蓄电设备17的充电电流的最大值、或者与上述最大值接近且在交流电动机驱动系统1中预先规定的值。

第1限制器414在输入来的值Ip为负值的情况下作为输出值L×Ip而输出零，在输入来的值Ip超过充电电流限制值Imax的情况下作为输出值L×Ip而输出充电电流限制值Imax的值，在输入来的值Ip为正值且小于或等于充电电流限制值Imax的情况下作为输出值L×Ip而输出所输入的值Ip。第1限制器414的输出值L×Ip被输入至第2切换器415。第2切换器415将第1限制器414的输出值L×Ip、和后述的再生时充电电流指令值抑制部45的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S作为输入，将再生时充电电流指令值比例成分值Ip*向第2加法器441输出。第2切换器415在同样会在后面叙述的再生时充电电流指令值抑制标志S并非为有效的情况下将输入至第2切换器415的值L×Ip直接作为再生时充电电流指令值比例成分值Ip*输出，在再生时充电电流指令值抑制标志S为有效的情况下将零作为再生时充电电流指令值比例成分值Ip*输出。第2乘法器421生成将作为积分增益的预先规定的常数Ki与由第1切换器413输出的值Ip相乘后的第2乘法运算值Ki×Ip，输出至第3切换器422。第3切换器422将第2乘法运算值Ki×Ip和再生时充电电流指令值抑制标志S作为输入，将值Ii向第1加法器423的一个输入端输出。第3切换器422在再生时充电电流指令值抑制标志S并非为有效的情况下将输入至第3切换器422的第2乘法运算值Ki×Ip直接作为输出值(值Ii)输出，在再生时充电电流指令值抑制标志S为有效的情况下将零作为输出值(值Ii)输出。第1加法器423对第3切换器422的输出值即值Ii、和由后述的第1延迟器426输出的值Z×Ii之和进行计算，将第1和ΣIi向第2限制器424输出。第2限制器424在第1和ΣIi为负值的情况下作为输出值(值L×Ii)而输出零，在第1和ΣIi超过充电电流限制值Imax的情况下作为输出值(值L×Ii)而输出充电电流限制值Imax，在第1和ΣIi为正值且小于或等于充电电流限制值Imax的情况下作为输出值(值L×Ii)而输出第1和ΣIi。第2限制器424的输出值(值L×Ii)被输入至第4切换器425。第4切换器425基于再生时电力补偿动作开始信号Sa，对第2限制器424的输出值L×Ii、和再生时电流指令值积分成分初始值生成部427的输出即再生时电流指令值积分成分初始值Iinit进行切换，将作为输出的再生时充电电流指令值积分成分值Ii*输出。具体地说，在再生时电力补偿动作开始信号Sa为有效(再生动作的开始时刻)的情况下作为再生时充电电流指令值积分成分值Ii*而输出再生时电流指令值积分成分初始值Iinit，在再生时电力补偿动作开始信号Sa并非为有效的情况下作为再生时充电电流指令值积分成分值Ii*而输出值L×Ii。再生时充电电流指令值积分成分值Ii*被输入至第1延迟器426及第2加法器441。第1延迟器426使作为输入的再生时充电电流指令值积分成分值Ii*以1个单位的控制时间间隔进行延迟，作为第1延迟值Z×Ii输出至第1加法器423的与值Ii的输入端不同的输入端。再生时电流指令值积分成分初始值生成部427对输入来的直流母线电压值Vdc(t)的预先规定的时间间隔下的电压值位移量(时间位移量)进行计算，将根据该时间位移量而推定出的充电电流指令值作为再生时电流指令值积分成分初始值Iinit向第4切换器425输出。再生时电流指令值积分成分初始值Iinit仅在再生时电力补偿动作开始信号Sa为有效的期间由第4切换器425选择，作为再生时充电电流指令值积分成分值Ii*输出。这样，再生时电流指令值积分成分初始值Iinit成为再生时充电电流指令值积分成分值Ii*的初始值。在再生时充电电流指令值抑制标志S并非为有效的情况下，通过第1加法器423、第2限制器424、第4切换器425、第1延迟器426和再生时电流指令值积分成分初始值生成部427，将初始值作为再生时电流指令值积分成分初始值Iinit对第2乘法运算值Ki×Ip依次进行积分。第2延迟器431使作为输入的第1乘法运算值Kp×Ev以1个单位的控制时间间隔进行延迟，作为第2延迟值Z×Kp×Ev输出至第2减法器432的减数端。第2减法器432将从第1乘法运算值Kp×Ev减去第2延迟值Z×Kp×Ev后的值作为差值Id向第3乘法器433输出。第3乘法器433生成与差值Id的微分增益即预先规定的常数Kd相乘后的第3乘法运算值Kd×Id，向第3限制器434输出。第3限制器434在第3乘法运算值Kd×Id为负值的情况下作为值L×Id而输出零，在第3乘法运算值Kd×Id是超过充电电流限制值Imax的值的情况下作为值L×Id而输出充电电流限制值Imax，在第3乘法运算值Kd×Id为正值且小于或等于充电电流限制值Imax的情况下作为值L×Id而输出第3乘法运算值Kd×Id。由第3限制器434输出的值L×Id被输入至第5切换器435。第5切换器435将由第3限制器434输出的值L×Id、和后述的再生时充电电流指令值抑制部45的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S作为输入，将再生时充电电流指令值微分成分值Id*向第2加法器441输出。第5切换器435在再生时充电电流指令值抑制标志S并非为有效的情况下将输入至第5切换器435的值L×Id直接作为再生时充电电流指令值微分成分值Id*输出，在再生时充电电流指令值抑制标志S为有效的情况下将零作为再生时充电电流指令值微分成分值Id*输出。第2加法器441将再生时充电电流指令值比例成分值Ip*、再生时充电电流指令值积分成分值Ii*和再生时充电电流指令值微分成分值Id*之和作为第2和Ipid向第4限制器442输出。第4限制器442在第2和Ipid为负值的情况下作为进行输出的值L×I1而输出零，在第2和Ipid超过充电电流限制值Imax的情况下作为进行输出的值L×I1而输出充电电流限制值Imax，在第2和Ipid为正值且小于或等于充电电流限制值Imax的情况下作为进行输出的值L×I1而输出第2和Ipid的值。第4限制器442的输出值L×I1向第6切换器443输出。第6切换器443将再生时电力补偿动作标志Fa和由第4限制器442输出的值L×I1作为输入。第6切换器443在再生时电力补偿动作标志Fa为有效(应该对蓄电设备17进行充电的期间)的情况下将输入来的值L×I1直接作为直流母线侧充电电流指令值I1*输出，在再生时电力补偿动作标志Fa并非为有效的情况下将零作为直流母线侧充电电流指令值I1*输出。第6切换器443的输出即直流母线侧充电电流指令值I1*被输入至再生时电力补偿动作控制部5和充电电流指令值换算部7。

已经使用图4和图5说明了下述情形，即，在将再生时直流母线电压指令值VthA[V]设为控制的终结点时，转换器11存在再生时和动力运行时这2种情况。此外，连续再生模式的转换器11不会从再生动作向动力运行动作转换。在再生时的转换器11向动力运行动作转换的情况下，是转换器11的间歇再生模式下的除可再生期间以外的期间。

图8是表示转换器再生时的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的示意图，示意性地示出在转换器11的间歇再生模式时持续进行转换器11的再生动作的情况下的、直流母线电压值Vdc(t)、表示可再生期间的波形Fc、再生时电力补偿动作标志Fa和直流母线侧充电电流指令值I1*的波形。如果交流电动机16使再生电力经由逆变器14向直流母线12进行再生，则直流母线电压值Vdc(t)从Vdc0起上升，再生时电力补偿动作标志Fa示出的是有效，直流母线侧充电电流指令值I1*被设定为再生时电流指令值积分成分初始值Iinit。直流母线电压值Vdc(t)继续上升，从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值变大，使直流母线侧充电电流指令值I1*的值上升以使充电量增加。在直流母线侧充电电流指令值I1*的上升的中途，直流母线电压值Vdc(t)达到再生开始电压阈值，转换器11开始再生动作。即使转换器11开始再生动作，在从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值为正值的期间，直流母线侧充电电流指令值I1*也继续上升。如果从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值变为负值，则直流母线侧充电电流指令值I1*开始下降。如果直流母线电压值Vdc(t)下降至再生结束电压阈值，则转换器11结束再生动作。与转换器11的再生动作的结束相伴，直流母线电压值Vdc(t)开始上升。但是，直流母线侧充电电流指令值I1*在从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值为负值的期间中继续下降。然后，如果从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值转变为正值，则直流母线侧充电电流指令值I1*开始上升。此后，直流母线电压值Vdc(t)在再生开始电压阈值和再生结束电压阈值之间往复。就直流母线电压值Vdc(t)达到再生结束电压阈值起至达到再生开始电压阈值为止的时间间隔T0而言，如果去除由转换器11的脉动部分导致的误差，则成为依赖于再生时直流母线电压指令值VthA[V]和平滑电容器13的电容C[F]的恒定值。

下面，说明不存在再生时充电电流指令值抑制部45的情况、即再生时充电电流指令值抑制部45的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S并非为有效的情况。图9是表示转换器从再生动作向动力运行动作转换的情况下的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的一个例子的示意图，是说明噪声混入至直流母线电压值Vdc(t)、或者直流母线电压值Vdc(t)暂时变动的情况下的一个例子的图。假设在转换器11处于间歇再生模式的状态、且表示可再生期间的波形Fc并非为有效的图9所示的时刻Tp，直流母线电压值Vdc(t)在电压值上升方向发生了暂时的变动。利用图7所示的充电电流指令值生成部4内的第1减法器411从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值即再生时电压差值Ev变大，由此直流母线侧充电电流指令值I1*变大。由于直流母线侧充电电流指令值I1*变大，因此向蓄电设备17的充电电流增加，直流母线电压值Vdc(t)的上升迟缓化。上升迟缓化的直流母线电压值Vdc(t)耗费一定时间而达到再生开始电压阈值。从时刻Tp紧前处的直流母线电压值Vdc(t)达到再生结束电压阈值的时刻(图9内的时刻Ta)起，直至上升迟缓化的直流母线电压值Vdc(t)达到再生开始电压阈值的时刻(图9内的时刻Tb)为止的时间间隔T1比上述时间间隔T0长。时刻Tb以后，转换器11转换至再生动作，直流母线电压值Vdc(t)下降至再生结束电压阈值。在比时间间隔T0长的时间间隔T1的期间中，充电电流指令值生成部4通过其内部所包含的积分功能，使直流母线侧充电电流指令值I1*与通常的直流母线侧充电电流指令值I1*的最上升值(图9内的I1top)相比进一步上升(图9内的值I1x)，经过该值后转为下降。由于直流母线电压值Vdc(t)比再生时直流母线电压指令值VthA[V]低的期间的时间间隔与通常时相比并未改变，因此直流母线侧充电电流指令值I1*只下降至比通常的最下降值(图9内的I1bottom)高的值(图9内的值I1y)，就再次开始上升。在从值I1y起上升的直流母线侧充电电流指令值I1*超过了与将来自交流电动机16的再生电力全部向蓄电设备17进行充电相对应的量的直流母线侧充电电流指令值I1*的值(图9内的值I1z)的时刻(图9内的时刻Tq)以后，转换器11为了提供充电电流而向动力运行动作转换。根据上述式(3)，再生时直流母线电压指令值VthA为540[V]且来自交流电动机16的再生电力为－150[kW]的情况下的值I1z为278[A]。

此外，说明噪声混入至直流母线电压值Vdc(t)、或者直流母线电压值Vdc(t)暂时变动的情况下的另一个例子。图10是表示转换器从再生动作向动力运行动作转换的情况下的直流母线电压值Vdc(t)和直流母线侧充电电流指令值I1*之间的关系的一个例子的示意图。假设在转换器11处于间歇再生模式的状态、且表示可再生期间的波形Fc并非为有效的图10所示的时刻Tp，直流母线电压值Vdc(t)在电压值上升方向发生了暂时的变动。利用图7所示的充电电流指令值生成部4内的第1减法器411从直流母线电压值Vdc(t)减去再生时直流母线电压指令值VthA后的值即再生时电压差值Ev变大，由此直流母线侧充电电流指令值I1*变大。由于直流母线侧充电电流指令值I1*变大，因此向蓄电设备17的充电电流增加，直流母线电压值Vdc(t)的上升迟缓化。在上升迟缓化的直流母线电压值Vdc(t)达到再生开始电压阈值以前，在直流母线侧充电电流指令值I1*超过了与将来自交流电动机16的再生电力全部向蓄电设备17进行充电相对应的量的直流母线侧充电电流指令值I1*的值(图9内的值I1z)的时刻(图10内的时刻Tq)以后，转换器11为了提供充电电流而向动力运行动作转换。如果转换器11开始进行动力运行动作，则以使直流母线电压值Vdc(t)变为与再生时直流母线电压指令值VthA[V]相同的值的方式对直流母线侧充电电流指令值I1*进行控制，直流母线电压值Vdc(t)不会再次超过再生开始电压阈值。由此，在时刻Tp紧前处的直流母线电压值Vdc(t)达到再生结束电压阈值的时刻以后，表示可再生期间的波形Fc也不会变为有效。即，在图10内的时间间隔T1始终未决的状态下被放置不管。根据上述式(3)，再生时直流母线电压指令值VthA为540[V]且来自交流电动机16的再生电力为－150[kW]的情况下的值I1z为278[A]。

至此为止，说明了在再生时充电电流指令值抑制部45的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S并非为有效的情况下，充电电流指令值生成部4得到直流母线12侧的充电电流指令值即直流母线侧充电电流指令值I1*的方法，该直流母线侧充电电流指令值I1*用于从直流母线电压值Vdc(t)将超过基于再生时直流母线电压指令值VthA的电力(即，再生时的电力阈值－PthA)的电力充电至蓄电设备17。下面，说明充电电流指令值生成部4内的再生时充电电流指令值抑制部45的功能，说明再生时充电电流指令值抑制部45的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S为有效的情况下的充电电流指令值生成部4的动作、即直流母线侧充电电流指令值I1*的举动。

为了防止由于使用图9及图10说明的直流母线电压值Vdc(t)的扰动而使直流母线侧充电电流指令值I1*上升所导致的转换器11从再生动作向动力运行动作转换的现象，本实施方式中的充电电流指令值生成部4内的再生时充电电流指令值抑制部45，将直流母线电压值Vdc(t)、再生时直流母线电压指令值VthA和再生时电力补偿动作标志Fa作为输入，生成再生时充电电流指令值抑制标志S，将所生成的再生时充电电流指令值抑制标志S输出至充电电流指令值生成部4内的第2切换器415、第3切换器422和第5切换器435。再生时充电电流指令值抑制标志S在第2切换器415作为其输出即再生时充电电流指令值比例成分值Ip*而输出零、且第3切换器422作为其输出即值Ii而输出零、且第5切换器435作为其输出即再生时充电电流指令值微分成分值Id*而输出零时为有效。

图11是表示再生时充电电流指令值抑制部45的框图。再生时充电电流指令值抑制部45具有再生结束电压阈值储存部451、再生开始电压阈值储存部452、平滑电容器电容值储存部453、第1比较器454、第2比较器455、第3比较器456、第1信号发生器457、计数器458、发送器(振荡器)459、T0计算部460、第4比较器461和第2信号发生器462。再生结束电压阈值储存部451储存图8、图9及图10所示的转换器11结束再生动作的电压值即再生结束电压阈值，生成比该再生结束电压阈值略高的电压值Vsp，将该电压值Vsp向第1比较器454输出。在这里，所输出的电压值Vsp是比再生结束电压阈值略高的电压值的理由在于，为了去除输入至再生时充电电流指令值抑制部45中的直流母线电压值Vdc(t)的噪声的影响。另外，在这里，比再生结束电压阈值略高的电压值Vsp和再生结束电压阈值之间的差值设为由直流母线电压值Vdc(t)的噪声的大小决定的预先规定的常数，例如设为小于或等于再生结束电压阈值的5％即可。再生开始电压阈值储存部452储存图8、图9及图10所示的转换器11开始再生动作的电压值即再生开始电压阈值，生成比该再生开始电压阈值略低的电压值Vst，将该电压值Vst向第2比较器455输出。在这里，所输出的电压值Vst是比再生开始电压阈值略低的电压值的理由在于，为了去除输入至再生时充电电流指令值抑制部45中的直流母线电压值Vdc(t)的噪声的影响。另外，在这里，比再生结束电压阈值略低的电压值Vst和再生结束电压阈值之间的差值设为由直流母线电压值Vdc(t)的噪声的大小决定的预先规定的常数，例如设为小于或等于再生开始电压阈值的5％即可。平滑电容器电容值储存部453储存平滑电容器13的电容值即C[F]的值，向T0计算部460输出。第1比较器454将直流母线电压值Vdc(t)和再生结束电压阈值储存部451的输出即电压值Vsp作为输入，生成在直流母线电压值Vdc(t)变得小于或等于阈值即电压值Vsp的情况下变为有效的再生结束信号Psp，将再生结束信号Psp向第1信号发生器457输出。第2比较器455将直流母线电压值Vdc(t)和再生开始电压阈值储存部452的输出即电压值Vst作为输入，生成在直流母线电压值Vdc(t)变得大于或等于阈值即电压值Vst的情况下变为有效的再生开始信号Pst，将再生开始信号Pst向第1信号发生器457输出。第3比较器456将直流母线电压值Vdc(t)和再生时直流母线电压指令值VthA作为输入，生成在直流母线电压值Vdc(t)变得小于或等于再生时直流母线电压指令值VthA的情况下变为有效的抑制结束信号Pend，将抑制结束信号Pend向第2信号发生器462输出。第1信号发生器457将再生结束信号Psp和再生开始信号Pst作为输入，生成将从再生结束信号Psp变为有效的时刻起至再生开始信号Pst变为有效的时刻这一段期间设为有效的使能信号EN，将使能信号EN向计数器458输出。发送器459产生被计数器458作为计数单位的时钟T。时钟T的频率设为满足下述条件的大小，即，计数器458能够充分掌握在转换器11的间歇再生模式下不进行再生动作的期间的时间的伸长、缩短。时钟T的频率例如采用系统电源10的频率(50Hz或者60Hz)的50倍至400倍左右的频率即可。计数器458仅在使能信号EN为有效的期间中对发送器459的输出即时钟T的上升沿进行计数，将计数结果作为计数值DCN向第4比较器461输出。计数器458在使能信号EN并非为有效的期间中将计数结果重置(清零)，直至下一个使能信号EN变为有效的期间为止进行等待。T0计算部460将再生时直流母线电压指令值VthA和平滑电容器电容值储存部453的输出即平滑电容器13的电容值C作为输入，通过计算式、查找表(Look Up Table)等，生成将图8、图9及图10所示的转换器11的间歇再生模式下的表示可再生期间的波形Fc的并非为有效的期间的时间间隔T0换算为时钟T后的值。T0计算部460针对在T0计算部460内生成的时间间隔T0的基于时钟T的换算值，将直流母线电压值Vdc(t)考虑在内而对比时间间隔T0略大的值即换算值DT0(即DT0－T0＞0)进行计算，向第4比较器461输出。在这里，比换算值DT0略大的值和时间间隔T0之间的差值设为由直流母线电压值Vdc(t)的噪声的大小决定的预先规定的常数，例如设为小于或等于时间间隔T0的1％即可。第4比较器461将计数器458的输出即计数值DCN和T0计算部460的输出即换算值DT0作为输入，生成在计数值DCN变得大于或等于换算值DT0的情况下变为有效的抑制开始信号Pover，将抑制开始信号Pover向第2信号发生器462输出。第2信号发生器462将抑制开始信号Pover和抑制结束信号Pend作为输入，生成将从抑制开始信号Pover变为有效的时刻起至抑制结束信号Pend变为有效的时刻这一段期间设为有效的再生时充电电流指令值抑制标志S，输出至充电电流指令值生成部4内的第2切换器415、第3切换器422和第5切换器435。此外，在再生时电力补偿动作标志Fa并非为有效时，将第1比较器454、第2比较器455、第3比较器456、第1信号发生器457、第4比较器461和第2信号发生器462保持为非有效的状态，并且将计数器458重置。即，再生时充电电流指令值抑制部45仅在再生时电力补偿动作标志Fa为有效的情况下起作用，在再生时电力补偿动作标志Fa并非为有效的情况下使再生时充电电流指令值抑制标志S保持为非有效的状态。对于再生结束电压阈值储存部451或者再生开始电压阈值储存部452所储存的值、平滑电容器电容值储存部453所储存的电容值C[F]、或者T0计算部460内所储存的计算式或者查找表的值，与交流电动机驱动系统1的结构相对应而适当地进行设定即可，再生结束电压阈值储存部451、再生开始电压阈值储存部452、平滑电容器电容值储存部453以及T0计算部460具有能够由用户输入各个值、计算式的结构。另外，在本实施方式中，对平滑电容器13的电容值C[F]进行储存的单元设置在再生时电力/电压换算部6内的平滑电容器电容值储存部62、和充电电流指令值生成部4内的再生时充电电流指令值抑制部45内的平滑电容器电容值储存部453二者，但也可以集中于任一方，将平滑电容器13的电容值C[F]向另一方输出。

图12是表示再生时充电电流指令值抑制部防止转换器从再生动作向动力运行动作转换的动作的一个例子的时序图，是说明在图9所示的状况下，再生时充电电流指令值抑制部45的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S为有效的情况下的动作的图。图13是表示再生时充电电流指令值抑制部防止转换器从再生动作向动力运行动作转换的动作的其他例子的时序图，是说明在图10所示的状况下，再生时充电电流指令值抑制部45的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S为有效的情况下的动作的图。

在图12中，与图9同样地，假设在时刻Tp，直流母线电压值Vdc(t)在电压值上升方向发生了暂时的变动。在图12中，直流母线侧充电电流指令值I1*变大，直流母线电压值Vdc(t)的上升迟缓化。在直流母线电压值Vdc(t)达到再生开始电压阈值以前，再生时充电电流指令值抑制部45内的计数器458的计数值DCN超过T0计算部460的输出即换算值DT0的值(图12的时刻Ts)。在时刻Ts，再生时充电电流指令值抑制标志S变为有效，通过充电电流指令值生成部4内的第2切换器415、第3切换器422和第5切换器435，直流母线侧充电电流指令值I1*保持时刻Ts时的值。由于直流母线侧充电电流指令值I1*保持恒定值，向蓄电设备17的充电电流不增加。由于转换器11处于间歇再生模式中的不执行再生动作的期间，因此如图12所示，直流母线电压值Vdc(t)急剧地增加，达到再生开始电压阈值。如果直流母线电压值Vdc(t)达到再生开始电压阈值，则转换器11进行再生动作，直流母线电压值Vdc(t)开始下降。由于作为时间间隔的换算值DT0与时间间隔T0之差不大，因此直流母线侧充电电流指令值I1*所保持的恒定值止于比通常的直流母线侧充电电流指令值I1*的最上升值即I1top稍大的值。直流母线电压值Vdc(t)继续下降，在变为小于或等于再生时直流母线电压指令值VthA的时刻Tr，再生时充电电流指令值抑制部45内的第3比较器456的输出即抑制结束信号Pend变为有效，再生时充电电流指令值抑制标志S变得不再是有效。由于再生时充电电流指令值抑制标志S变得不再是有效，因此通过充电电流指令值生成部4内的第2切换器415、第3切换器422和第5切换器435，充电电流指令值生成部4的PID功能得以恢复。在时刻Tr以后，由于直流母线电压值Vdc(t)是比再生时直流母线电压指令值VthA小的值，因此直流母线侧充电电流指令值I1*下降。通过上述充电电流指令值生成部4的动作，直流母线侧充电电流指令值I1*不会超过与将来自交流电动机16的再生电力全部向蓄电设备17进行充电相对应的量的直流母线侧充电电流指令值I1*的值I1z，转换器11的间歇再生模式得以继续。

如图13所示，即使在时刻Tp后，直流母线侧充电电流指令值I1*急剧上升，直流母线电压值Vdc(t)的上升严重迟缓化的情况下，由于会与图12所示的情况同样地到达从时刻Ta起的时间间隔即换算值DT0，因此在时刻Ts，直流母线侧充电电流指令值I1*保持恒定值。直流母线侧充电电流指令值I1*保持恒定值后的充电电流指令值生成部4的动作与图12所说明的动作相同。由此，即使在图13所示的情况下，直流母线侧充电电流指令值I1*也不会超过与将来自交流电动机16的再生电力全部向蓄电设备17进行充电相对应的量的直流母线侧充电电流指令值I1*的值I1z，转换器11的间歇再生模式得以继续。

在上述说明中，计数器458是对从再生结束信号Psp起的时间间隔进行计数，但也可以对从再生开始信号Pst起的时间间隔进行计数。但是，在将再生开始信号Pst作为计数的基准的情况下，省略再生结束电压阈值储存部451、第1比较器454以及第1信号发生器457，再生开始信号Pst直接成为计数器458的重置信号。另外，该情况下的计数器458的使能功能始终设为计数状态。

以上说明了充电电流指令值生成部4是PID控制的情况，但本发明不限定于此，充电电流指令值生成部4也可以是PI控制，也可以是I控制。另外，例示出由硬件实现充电电流指令值生成部4的情况而进行了说明，但本发明不限定于此，充电电流指令值生成部4的一部分或者全部也可以由软件实现。

此外，动力运行时控制部21、电流指令值融合部22、控制信号生成部23、以及再生时控制部3内的再生时电力补偿动作控制部5、再生时电力/电压换算部6及充电电流指令值换算部7既可以由硬件实现，也可以由软件实现。

此外，在本实施方式中，作为转换器11，例示出电源再生型转换器而进行了说明，但本发明不限定于此，转换器11也可以是电阻再生型转换器。在转换器11是电阻再生型转换器的情况下，通过将从直流母线12向系统电源10的电力再生解读为电阻再生型转换器内的再生电阻器处的电力消耗，从而能够防止正在进行再生动作的转换器11转换至动力运行动作。

以上说明的本实施方式的交流电动机驱动系统的特征在于，具有：转换器，其供给直流电力；逆变器，其将所述直流电力变换为交流电力；直流母线，其对所述转换器和所述逆变器进行连接；交流电动机，其由所述交流电力进行驱动；直流电压值检测单元，其对所述转换器的输出侧的直流电压值进行检测；蓄电设备，其从所述直流母线充入所述直流电力，并且将已充入的所述直流电力向所述直流母线进行放电；充放电电路，其相对于所述直流母线而与所述逆变器并联地连接，使所述蓄电设备进行充放电；充放电电流值检测单元，其对所述蓄电设备的充放电电流值进行检测；以及充放电控制单元，其基于所述直流电压值和所述充放电电流值而输出用于对所述充放电电路进行控制的控制信号，在来自所述交流电动机的经由所述逆变器后的再生电力超过预先规定的电力阈值的情况下，所述充放电控制单元使所述蓄电设备进行充电，以使所述直流电压值成为与所述电力阈值相应的电压阈值，在所述再生电力小于或等于所述电力阈值的情况下，如果所述直流电压值上升而达到预先规定的再生开始电压阈值，则所述转换器进行再生动作，如果所述直流电压值下降而达到预先规定的再生结束电压阈值，则所述转换器结束再生动作，所述转换器的再生动作中的所述直流电压值的时间平均值比所述转换器没有执行电力的供给和再生的无负载时的所述直流电压值低。另外，所述充放电控制单元仅在基于所述直流母线电压值达到电压阈值的周期的期间，进行控制以使得充电至所述蓄电设备的电流保持为恒定即可，其中，该电压阈值是基于所述转换器开始再生动作的直流母线电压值的值。并且，基于所述直流母线电压值达到电压阈值的周期的所述期间，在从所述直流母线电压值达到所述再生结束电压阈值起的时间超过了基于与所述电力阈值相应的所述电压阈值而预先设定的时间的时刻开始，在所述直流母线电压值下一次达到与所述电力阈值相应的所述电压阈值的时刻结束即可，其中，该电压阈值是基于所述转换器开始再生动作的直流母线电压值的值。

根据以上说明的本实施方式的交流电动机驱动系统，即使在转换器再生时的直流母线的平均电压值变为比无负载时的直流母线电压值低的电压值的情况下，也无需对直流母线电流的流向(电流值的正负)进行判断，能够基于交流电动机再生初期的直流母线电压值的上升，对转换器向系统电源再生的电力的峰值进行抑制。另外，即使在转换器再生时的直流母线的平均电压值变为比无负载时的直流母线电压值低的电压值的情况下，也不依赖于直流母线的电流值(还包含电流的流向)，能够基于直流母线电压值从预先规定的电压值起至变为其他预先规定的值为止的时间的长度，将直流母线侧充电电流指令值保持为恒定，由此防止即使交流电动机正在对电力进行再生，转换器仍将电力从系统电源向直流母线供给这一情况。另外，由于转换器再生时的直流母线的平均电压值是比无负载时的直流母线电压值低的电压值，因此平滑电容器、逆变器、充放电电路等不需要使用高耐压的元件，所以能够廉价地构成交流电动机驱动系统。由于转换器再生时的直流母线的平均电压值是比无负载时的直流母线电压值低的电压值，因此能够增长平滑电容器、逆变器及充放电电路等的元件的寿命。

实施方式2

图14是表示本发明所涉及的交流电动机驱动系统的实施方式2的整体结构的框图。图14所示的交流电动机驱动系统1a包含充放电控制部2a、转换器11a、直流母线12、平滑电容器13、逆变器14、充放电电路15、交流电动机16、蓄电设备17、直流电压值检测部18和充放电电流值检测部19。转换器11a将再生期间标志Fd向充放电控制部2a输出。再生期间标志Fd是仅在转换器11a将电力从直流母线12向系统电源10再生的期间示出有效的信号。在无负载时或者转换器11a将电力从系统电源10向直流母线12供给的情况下，再生期间标志Fd并非为有效。图14所示的本实施方式的交流电动机驱动系统1a与图1所示的实施方式1的交流电动机驱动系统1不同，具有：转换器11a，其输出再生期间标志Fd；以及充放电控制部2a，其被输入再生期间标志Fd。此外，在本实施方式中，对与实施方式1相同或者等同的结构标注相同的名称和标号，省略其说明。

在转换器11a是电源再生型转换器的情况下，如实施方式1所说明的那样，在从再生开始电压阈值起至再生结束电压阈值为止的期间中，通过反复进行将转换器11a内的开关元件接通和断开的控制，从而将电力从直流母线12向系统电源10再生。因此，在电源再生型转换器中，存在表示处于从再生开始电压阈值起至再生结束电压阈值为止的期间中的信号，将其作为再生期间标志Fd输出。另一方面，在转换器11a是电阻再生型转换器的情况下，在从再生开始电压阈值起至再生结束电压阈值为止的期间中，以使高电位侧直流母线12a和低电位侧直流母线12b经由转换器11a内的再生电阻器而导通的方式进行控制，从而消耗来自交流电动机16的再生电力的一部分。因此，在电阻再生型转换器中，存在表示处于从再生开始电压阈值起至再生结束电压阈值为止的期间中的信号，将其作为再生期间标志Fd向充放电控制部2a输出。

在本实施方式的充放电控制部2a中，取代实施方式1的充放电控制部2内的充电电流指令值生成部4的再生时充电电流指令值抑制部45而具有再生时充电电流指令值抑制部45a。本实施方式中的再生时充电电流指令值抑制部45a的不同点在于，除再生时充电电流指令值抑制部45的输入以外，还被输入有再生期间标志Fd。即，输入至本实施方式中的充放电控制部2a的再生期间标志Fd仅被输入至再生时充电电流指令值抑制部45a。

图15是表示再生时充电电流指令值抑制部45a的框图。再生时充电电流指令值抑制部45a具有平滑电容器电容值储存部453、第3比较器456、计数器458、发送器459、T0计算部460、第4比较器461、第2信号发生器462和反转器463。来自转换器11a的输出即再生期间标志Fd被输入至反转器463。向反转器463还输入再生时电力补偿动作标志Fa。反转器463仅在再生时电力补偿动作标志Fa为有效、且再生期间标志Fd并非为有效的期间中输出使后级的计数器458进行动作的信号、即使能信号EN。另一方面，作为反转器463的输出的使能信号EN示出的是在再生时电力补偿动作标志Fa并非为有效的情况、或者再生期间标志Fd为有效的期间并非为有效的状态。反转器463将使能信号EN向计数器458输出。发送器459实现与实施方式1相同的功能，将发送器459的输出即时钟T向计数器458输出。计数器458针对时钟T和作为反转器463的输出的使能信号EN，与实施方式1的计数器458同样地，将计数器458的输出即计数值DCN向第4比较器461输出。平滑电容器电容值储存部453与实施方式1同样地，将平滑电容器电容值储存部453的输出即电容值C向T0计算部460输出。T0计算部460将再生时电力/电压换算部6的输出即再生时直流母线电压指令值VthA和平滑电容器电容值储存部453的输出即电容值C作为输入。T0计算部460与实施方式1同样地，将T0计算部460的输出即换算值DT0向第4比较器461输出。第3比较器456将直流电压值检测部18的输出即直流母线电压值Vdc(t)和再生时电力/电压换算部6的输出即再生时直流母线电压指令值VthA作为输入。第3比较器456与实施方式1同样地，将第3比较器456的输出即抑制结束信号Pend向第2信号发生器462输出。第4比较器461将计数器458的输出即计数值DCN和T0计算部460的输出即换算值DT0作为输入，生成在计数值DCN变得大于或等于换算值DT0的情况下变为有效的抑制开始信号Pover，将抑制开始信号Pover向第2信号发生器462输出。第2信号发生器462将抑制开始信号Pover和抑制结束信号Pend作为输入，生成将从抑制开始信号Pover变为有效的时刻起至抑制结束信号Pend变为有效的时刻为止的期间设为有效的再生时充电电流指令值抑制标志S，输出至充电电流指令值生成部4内的第2切换器415、第3切换器422和第5切换器435。此外，在再生时电力补偿动作标志Fa并非为有效时，将第3比较器456、第4比较器461、第2信号发生器462和反转器463保持为非有效的状态，并且将计数器458重置。即，再生时充电电流指令值抑制部45a仅在再生时电力补偿动作标志Fa为有效的情况下起作用，在再生时电力补偿动作标志Fa并非为有效的情况下，使再生时充电电流指令值抑制标志S保持为非有效的状态。

此外，在本实施方式中，例示出由硬件实现再生时充电电流指令值抑制部45a的情况而进行了说明，但本发明不限定于此。再生时充电电流指令值抑制部45a的一部分或者全部也可以由软件实现。此外，动力运行时控制部21、电流指令值融合部22、控制信号生成部23以及再生时控制部3既可以由硬件实现，也可以由软件实现。

此外，在本实施方式中，充放电控制部2a基于从转换器11a输出的再生期间标志Fd为有效的周期、或者并非为有效的期间的周期，以使充电至蓄电设备17的电流保持为恒定的方式对充放电电路15进行控制。即，充放电控制部2a仅在基于再生期间标志Fd的期间将充电至蓄电设备17的电流保持为恒定。并且，基于再生标志的期间Fd在再生期间标志Fd并非为有效(表示不是对电力进行再生的期间)的时间超过了基于与电力阈值相应的电压阈值而预先设定的时间的时刻开始，在直流母线电压值下一次达到与电力阈值相应的电压阈值的时刻结束即可。

根据以上说明的本实施方式的交流电动机驱动系统，除实施方式1所示的交流电动机驱动系统的效果以外，由于无需根据直流母线电压值对转换器正在进行再生作出推测，能够直接掌握与转换器自身所控制的再生期间相关的信息，能够消除由叠加于直流母线电压值的噪声所导致的转换器动作的误识别、由直流母线的时间常数所引起的直流母线电压值的上升及下降的时间延迟，因此与实施方式1的情况相比更为稳定，并且能够可靠地防止即使交流电动机正在对电力进行再生，转换器仍将电力从系统电源向直流母线供给这一情况。

实施方式3

图16是表示本发明所涉及的交流电动机驱动系统的实施方式3的整体结构的框图。图16所示的交流电动机驱动系统1b包含充放电控制部2b、交流电压值检测部8、转换器11、直流母线12、平滑电容器13、逆变器14、充放电电路15、交流电动机16、蓄电设备17、直流电压值检测部18和充放电电流值检测部19。图16所示的本实施方式的交流电动机驱动系统1b与图1所示的实施方式1的交流电动机驱动系统1的不同点在于，交流电压值检测部8的存在以及将交流电压值检测部8的输出即交流电压值Vac输入的充放电控制部2b。交流电压值检测部8连接于转换器11的系统电源10侧，对来自系统电源10的配线间的电压值即交流电压值Vac进行检测，向充放电控制部2b输出。此外，在本实施方式中，对与实施方式1相同或者等同的结构使用相同的名称和标号而省略说明。

输入至转换器11中的系统电源10的交流电压值Vac根据从系统电源10至转换器11的配线长度而不同。另外，在多个交流电动机驱动系统连接于同一系统电源的情况下，输入至一个交流电动机驱动系统的转换器11中的交流电压值Vac根据其他交流电动机驱动系统的工作状态(忙闲)而变动。并且，如果转换器11中的交流电压值Vac变动，则转换器11的输出即直流母线12的直流母线电压值Vdc(t)、无负载时直流母线电压值Vdc0也变动。本实施方式的交流电动机驱动系统1b的目的在于，即使在与交流电压值检测部8的输出即交流电压值Vac的变动相对应的、转换器再生时的平均化直流母线电压值Vdc变得比无负载时直流母线电压值Vdc0低的情况下，也防止即使交流电动机16正在对电力进行再生，转换器11仍将电力从系统电源10向直流母线12供给这一情况。

在本实施方式的充放电控制部2b中，取代实施方式1的充放电控制部2内的动力运行时控制部21而具有动力运行时控制部21b，取代再生时控制部3而具有再生时控制部3b。本实施方式中的动力运行时控制部21b的不同点在于，除直流母线电压值Vdc(t)以外还被输入有交流电压值Vac。本实施方式中的再生时控制部3b的不同点在于，除直流母线电压值Vdc(t)以外还被输入交流电压值Vac，取代充电电流指令值生成部4而具有充电电流指令值生成部4b，取代再生时电力/电压换算部6而具有再生时电力/电压换算部6b。交流电压值Vac输入至本实施方式中的充电电流指令值生成部4b及再生时电力/电压换算部6b。本实施方式中的充电电流指令值生成部4b的不同点在于，取代再生时充电电流指令值抑制部45而具有再生时充电电流指令值抑制部45b。本实施方式中的再生时充电电流指令值抑制部45b的不同点在于，除直流母线电压值Vdc(t)、再生时直流母线电压指令值VthA和再生时电力补偿动作标志Fa以外，还被输入有交流电压值Vac。如上所述，交流电压值Vac仅输入至动力运行时控制部21b、再生时充电电流指令值抑制部45b和再生时电力/电压换算部6b。

图4所示的经过转换器的电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系成为根据交流电压值Vac的变化而在直流母线电压值方向(图4的纵轴方向)上大致平行移动后的状态。如果交流电压值Vac的变动量是作为基准的交流电压值Vac0的±20％左右，则经过转换器的电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系的平行移动量，与交流电压值Vac和作为基准的交流电压值Vac0之比、即(Vac/Vac0)的值成正比。因此，在再生时电力/电压换算部6b内的再生时电压阈值生成变换部61预先储存有在作为基准的交流电压值Vac0的情况下的经过转换器11的电力、以及该电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系。图17是表示充放电控制部2b的框图。图17所示的再生时电力/电压换算部6b除再生时电压阈值生成变换部61、平滑电容器电容值储存部62和再生时电力阈值储存部63以外，还具有比例系数储存部64和基准交流电压值储存部65。比例系数储存部64储存经过转换器11的电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系的平行移动量的(Vac/Vac0)所对应的比例系数Ka。基准交流电压值储存部65对值Vac0进行储存。并且，通过在将输入至再生时电力/电压换算部6b的交流电压值Vac与再生时电压阈值生成变换部61的输出值相乘，乘以比例系数储存部64的输出值即比例系数Ka后，除以基准交流电压值储存部65的输出值即值Vac0，由此，再生时电力/电压换算部6b的输出值即再生时直流母线电压指令值VthA成为与交流电压值Vac的变动相对应的电压阈值。此外，在再生时电压阈值生成变换部61，使用近似式或者查找表等，储存在作为基准的交流电压值Vac0的情况下的经过转换器11的电力、以及该电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系。

另外，为了省略计算繁杂的除法运算，还存在下述方法，即，通过在再生时电压阈值生成变换部61，预先使用近似式或者查找表等储存将与在作为基准的交流电压值Vac0的情况下的经过转换器11的电力相对应的平均化直流母线电压值Vdc的值除以作为基准的交流电压值Vac0后的值，将交流电压值Vac、比例系数Ka与再生时电压阈值生成变换部61的输出相乘而得到再生时直流母线电压指令值VthA，从而省略除法单元。此外，此时不需要基准交流电压值储存部65。

图18是表示再生时充电电流指令值抑制部45b的框图。图18所示的再生时充电电流指令值抑制部45b具有再生结束电压阈值储存部451、再生开始电压阈值储存部452、平滑电容器电容值储存部453、第1比较器454、第2比较器455、第3比较器456、第1信号发生器457、计数器458、发送器459、T0计算部460、第4比较器461、第2信号发生器462、比例系数储存部471、基准交流电压值储存部472、乘法器473、474、475、476和除法器477、478。本实施方式的再生时充电电流指令值抑制部45b与实施方式1的再生时充电电流指令值抑制部45的不同点在于，具有：新设的比例系数储存部471和基准交流电压值储存部472；乘法器473、475及除法器477，它们插入在再生结束电压阈值储存部451和第1比较器454之间；以及乘法器474、476及除法器478，它们插入在再生开始电压阈值储存部452和第2比较器455之间。此外，交流电压值Vac输入至乘法器473及乘法器474。

比例系数储存部471储存经过转换器11的电力和平均化直流母线电压值Vdc之间的关系的平行移动量的(Vac/Vac0)所对应的比例系数Ka。比例系数储存部471的输出即比例系数Ka被输出至乘法器475、476。基准交流电压值储存部472储存作为基准的交流电压值Vac0。基准交流电压值储存部472的输出即作为基准的交流电压值Vac0被输出至除法器477、478的除数端。乘法器473对比再生结束电压阈值储存部451的输出即再生结束电压阈值略高的电压值Vsp、和交流电压值检测部8的输出即交流电压值Vac之积Vsp×Vac进行计算，向乘法器475输出。乘法器474对比再生开始电压阈值储存部452的输出即再生开始电压阈值略低的电压值Vst、和交流电压值检测部8的输出即交流电压值Vac之积Vst×Vac进行计算，向乘法器476输出。乘法器475对积Vsp×Vac、和比例系数储存部471的输出即比例系数Ka之积Ka×Vsp×Vac进行计算，向除法器477的被除数端输出。乘法器476对积Vst×Vac、和比例系数储存部471的输出即比例系数Ka之积Ka×Vst×Vac进行计算，向除法器478的被除数端输出。除法器477将积Ka×Vsp×Vac作为被除数，将基准交流电压值储存部472的输出值即基准交流电压值Vac0作为除数而执行除法运算，将商Ka×(Vac/Vac0)×Vsp向第1比较器454输出。除法器478将积Ka×Vst×Vac作为被除数，将基准交流电压值储存部472的输出值即基准交流电压值Vac0作为除数而执行除法运算，将商Ka×(Vac/Vac0)Vst向第2比较器455输出。

第1比较器454将商Ka×(Vac/Vac0)×Vsp和直流母线电压值Vdc(t)作为输入，生成在直流母线电压值Vdc(t)变得小于或等于商Ka×(Vac/Vac0)×Vsp的情况下变为有效的再生结束信号Psp。第1比较器454将再生结束信号Psp向第1信号发生器457输出。第2比较器455将商Ka×(Vac/Vac0)×Vst、和直流母线电压值Vdc(t)作为输入，生成在直流母线电压值Vdc(t)变得大于或等于商Ka×(Vac/Vac0)×Vst的情况下变为有效的再生开始信号Pst。第2比较器455将再生开始信号Pst向第1信号发生器457输出。

通过向第1比较器454，输入具有交流电压值Vac的变动的直流母线电压值Vdc(t)，并且输入电压值Vsp的考虑到了交流电压值Vac的变动量后的商Ka×(Vac/Vac0)×Vsp作为直流母线电压值Vdc(t)的比较对象，从而第1比较器454的输出即再生结束信号Psp能够正确地对转换器11的再生结束时刻进行推定。

通过向第2比较器455，输入具有交流电压值Vac的变动的直流母线电压值Vdc(t)，并且输入针对电压值Vst考虑到了交流电压值Vac的变动量后的商Ka×(Vac/Vac0)×Vst作为直流母线电压值Vdc(t)的比较对象，从而第2比较器455的输出即再生开始信号Pst能够正确地对转换器11的再生开始时刻进行推定。从第1信号发生器457的2个输入即再生结束信号Psp和再生开始信号Pst起至第2信号发生器462的输出即再生时充电电流指令值抑制标志S为止，平滑电容器电容值储存部453、第3比较器456、发送器459以及T0计算部460与实施方式1同样地进行动作。

此外，再生时电力/电压换算部6b内的比例系数储存部64以及再生时充电电流指令值抑制部45b内的比例系数储存部471也可以集中于任一方。另外，再生时电力/电压换算部6b内的基准交流电压值储存部65以及再生时充电电流指令值抑制部45b内的基准交流电压值储存部472也可以集中于任一方。再生时电力/电压换算部6b内的平滑电容器电容值储存部62和再生时充电电流指令值抑制部45b内的平滑电容器电容值储存部453也可以集中于任一方。

在本实施方式中，动力运行时控制部21b、电流指令值融合部22、控制信号生成部23或者再生时控制部3b既可以由硬件实现，也可以由软件实现。

由于本实施方式所涉及的交流电动机驱动系统1b以上述方式构成，因此除实施方式1的效果以外，即使在系统电源10的电压变动的情况下，也能够防止即使交流电动机16正在对电力进行再生，转换器11仍将电力从系统电源10向直流母线12供给这一情况。

至此为止，与实施方式1进行比较而对本实施方式进行了说明。但是，本实施方式的技术也能够导入至使用转换器11a的实施方式2这一点是显而易见的。

在本实施方式中以与实施方式1比较的形式而进行了说明，但也可以将本实施方式应用于实施方式2的交流电动机驱动系统。在本实施方式中说明的结构能够与实施方式1、2进行组合。

实施方式4

在实施方式1中，说明了作为蓄电设备17的两端电压值Vcap的替代品，采用代用两端电压值Vcfix的情况。但是，作为交流电动机驱动系统，还存在(由蓄电设备两端电压值检测部)对蓄电设备17的两端电压值Vcap进行检测而对蓄电设备17的充放电进行限制的交流电动机驱动系统。图19是表示本发明所涉及的交流电动机驱动系统的实施方式4的整体结构的框图。在不存在与蓄电设备两端电压值检测部的设置相伴的成本的增加的情况下，如图19所示，也可以设置蓄电设备两端电压值检测部9，将由蓄电设备两端电压值检测部9检测到的两端电压值Vcap向充放电控制部2c输出。在该情况下，两端电压值Vcap输入至充放电控制部2c内的动力运行时控制部和再生时控制部。输入至再生时控制部的两端电压值Vcap被输入至充放电电流指令值换算部，使用在实施方式1中说明的式(4)。或者，还存在下述方法，即，将两端电压值Vcap输入至充放电电流指令值换算部，在充放电电流指令值换算部内设置用于输出两端电压值Vcap的倒数的查找表等换算手段，通过与在实施方式1中说明的式(5)相当的方法，省去除法运算，得到蓄电设备侧充电电流指令值Ia*。

与实施方式1的交流电动机驱动系统相比，本实施方式的交流电动机驱动系统1c能够得到准确的蓄电设备侧充电电流指令值Ia*。因此，能够使再生时控制部内的充电电流指令值生成部4的PID控制的增益增加，能够得到响应性优良的交流电动机驱动系统。

在本实施方式中以与实施方式1比较的形式而进行了说明，但也可以将本实施方式应用于实施方式2的交流电动机驱动系统。也可以将本实施方式应用于实施方式3的交流电动机驱动系统。即，在本实施方式中说明的结构能够与实施方式1～3进行组合。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的交流电动机驱动系统对于包含与系统电源连接而进行动作的交流电动机的交流电动机驱动系统是有用的。

标号的说明

1、1a、1b、1c交流电动机驱动系统，2、2a、2b、2c充放电控制部，3、3b再生时控制部，4、4b充电电流指令值生成部，5再生时电力补偿动作控制部，6、6b再生时电力/电压换算部，7充电电流指令值换算部，8交流电压值检测部，9蓄电设备两端电压值检测部，10系统电源，11、11a转换器，12直流母线，12a高电位侧直流母线，12b低电位侧直流母线，13平滑电容器，14逆变器，15充放电电路，16交流电动机，17蓄电设备，18直流电压值检测部，19充放电电流值检测部，21、21b动力运行时控制部，22电流指令值融合部，23控制信号生成部，45、45a、45b再生时充电电流指令值抑制部，61再生时电压阈值生成变换部，62平滑电容器电容值储存部，63再生时电力阈值储存部，64比例系数储存部，65基准交流电压值储存部，411第1减法器，412第1乘法器，413第1切换器，414第1限制器，415第2切换器，421第2乘法器，422第3切换器，423第1加法器，424第2限制器，425第4切换器，426第1延迟器，427再生时电流指令值积分成分初始值生成部，431第2延迟器，432第2减法器，433第3乘法器，434第3限制器，435第5切换器，441第2加法器，442第4限制器，443第6切换器，451再生结束电压阈值储存部，452再生开始电压阈值储存部，453平滑电容器电容值储存部，454第1比较器，455第2比较器，456第3比较器，457第1信号发生器，458计数器，459发送器，460T0计算部，461第4比较器，462第2信号发生器，463反转器，471比例系数储存部，472基准交流电压值储存部，473、474、475、476乘法器，477、478除法器。