JP2001078486A - 永久磁石式同期電動機のベクトル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＭモータにおいてインダクタンスの小さい
電気角位相を求め、初期磁極位置を短時間で推定する。 【解決手段】 電気角位相設定部２１０により電気角位
相θが段階的に増加していく。電流指令設定部２０２
は、ｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０にしたままで、指令出力期
間では設定値となっているｄ軸電流指令をＩ_d ^* 出力
し、休止期間では０となっているｄ軸電流指令をＩ_d ^*
出力する。補正計算部２０５は、ＰＭモータ２に印加さ
れる三相電圧のうちｄ軸電圧成分を一定とする補正ｄ軸
電圧指令Ｖ _d を発生する。切換部２０３により、指令出
力期間では電流制御部１１から出力されたｄ軸電圧指令
Ｖ_d ^* が座標変換部１２に送られ、休止期間では補正ｄ
軸電圧指令Ｖ _d が座標変換部１２に送られる。ｄ軸電
流検出部２０６は、指令出力期間終了時点から電流検出
設定時間が経過した時点のｄ軸電流検出値Ｉ_d を検出す
る。判定部２０４は、ｄ軸電流検出値Ｉ_d が最小となる
電気角位相を、初期磁極位置と推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石式同期電
動機のベクトル制御装置に関するものであり、永久磁石
式同期電動機（以下「ＰＭモータ」と称する）のうちイ
ンダクタンスの小さい電気角位相を正確にしかも短時間
で推定し、ひいてはロータに張りつけた磁石の位置を正
確にしかも短時間で推定することができるように工夫し
たものである。

【０００２】

【従来の技術】ベクトル制御を利用してインバータで駆
動されるＰＭモータは、各種の産業分野で使用されてい
る。ＰＭモータは、永久磁石により界磁磁束が作られる
ため、高精度のｑ軸制御及び電流制御を行うためには、
ロータに張りつけられた磁石の位置（以降「磁極位置」
と称する）を正確に検出することが必要となる。

【０００３】ここで、ＰＭモータの初期磁極位置の検出
手法についての説明に先立ち、ベクトル制御を利用して
ＰＭモータをインバータ駆動する制御装置を図１０を参
照して説明する。

【０００４】図１０に示すようにインバータ１からＰＭ
モータ２に等価三相電流（または等価三相電圧）を供給
することによりＰＭモータ２が回転する。速度検出器
（パルスジェネレータ）３は、ＰＭモータ２の回転子と
共に回転してパルス信号Ｐを出力する。位置検出部４
は、パルス信号Ｐを基に、ＰＭモータ２の回転子位置
（位相）即ち磁極位置を示す位相検出値θを求め、速度
検出部５は、パルス信号Ｐを基に、ＰＭモータ２の回転
子速度を示す速度検出値ωｒを求める。角速度検出部６
は、ＰＭモータ２の極数ｐと速度検出値ωｒとから角速
度検出値ωを求める。

【０００５】電流検出部７，８はｕ相及びｗ相の電流検
出値Ｉ_u ，Ｉ_w を求める。第１の座標変換部９は、電流
検出値Ｉ_u ，Ｉ_w からｖ相の電流検出値Ｉ_v を求め、更
に三相の電流検出値Ｉ_u ，Ｉ_v ，Ｉ_w を三相／二相変換
し、位相検出値θを用いて回転座標系のｑ軸電流検出値
Ｉ_q 及びｄ軸電流検出値Ｉ_d を求める。

【０００６】トルク制御部１０は、トルク指令Ｔ^* が入
力されると速度検出値ωｒを用いて、回転座標系のｄ軸
電流指令I _d ^* 及びｑ軸電流指令I _q ^* を求める。

【０００７】電流制御部１１は、回転座標系のｑ軸電流
指令I _q ^* 及びｄ軸電流指令I _d ^*と、ｑ軸電流検出値
Ｉ_q 及びｄ軸電流検出値Ｉ_d との偏差（I _q ^* −Ｉ_q ，
I _d ^* −Ｉ_d ）を比例・積分演算し且つ角速度検出値ω
を用いることにより、回転座標系のｑ軸電圧指令Ｖ_q ^*
及びｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* を求める。

【０００８】第２の座標変換部１２は、位相検出値θを
用いて回転座標系のｑ軸電圧指令Ｖ _q ^* 及びｄ軸電圧指
令Ｖ_d ^* を座標変換して、静止座標系の三相の電圧指令
Ｖ_u ^* _, Ｖ_v ^* _, Ｖ_w ^* を求める。

【０００９】インバータ１は、電圧指令Ｖ_u ^* _, Ｖ_v ^*
_, Ｖ_w ^* を基に制御され、等価三相電力をＰＭモータ２
に供給する。なお図１０において点線で囲んだ部分は、
ソフトウェアで処理している。

【００１０】上述したような、ベクトル制御を利用して
ＰＭモータをインバータ駆動する場合、ロータに張りつ
けられた磁石の位置（磁極位置）に応じた電流制御が必
要となる。そのため、ＰＭモータのベクトル制御では、
ロータ磁極位置を検出することが必要となる。そこで、
現状のＰＭモータのベクトル制御装置では、絶対値エン
コーダをモータに取り付ける場合が多い。

【００１１】一方、絶対値エンコーダを取り付けない場
合は、停止中に、高周波電流や高周波電圧を用いて初期
磁極位置推定を行い、モータ回転中にはオブザーバや誘
起電圧を利用して磁極位置を推定して運転する方式がと
られている。

【００１２】初期磁極位置推定は、ＰＭモータの固定子
巻線のインダクタンスがロータの磁極位置によって変化
することを利用して行われる。具体的には、電気角位相
（図１０では位置検出値θの値）を変えながらインダク
タンスを測定し、インダクタンスが一番小さくなる電気
角位相（θ）を制御軸（Ｄ軸）とする。そのため、精度
よくインダクタンスを測定することが必要になる。

【００１３】インダクタンスの測定には、パルス状の電
圧を出力してその電流応答によりインダクタンスを測定
する方法や、パルス状の電流指令に対して電流制御を行
いそのときの出力電圧指令の大きさによってインダクタ
ンスを測定する方法が知られている。このような方法を
採った場合、ベクトル制御装置の主回路部分（図１０で
はインバータ１の主回路）でのデッドタイムの影響や主
回路での電圧降下によって出力電圧（モータに供給する
三相電圧）が指令値どうりに出力できないことが問題と
なる。

【００１４】これら主回路での電圧誤差の影響を低減す
るために様々な方法が提案されている。ここで、図１１
及び図１２を参照して、主回路での電圧誤差の影響を受
けないインダクタンスの測定方法の従来手法を示す。

【００１５】図１１に示す電気角位相設定部１０１は、
位相角（値）の異なる電気角位相θを出力する。電流指
令設定部１０２は、後述するような値とした、ｑ軸電流
指令Ｉ_q ^* とｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を出力する。演算部１
０３は、メモリ部１０３ａと減算部１０３ｂと電圧積分
部１０３ｃとで構成されている。判定部１０４は、詳細
は後述するが、インダクタンスＬが最小となる電気角位
相θを判定する。

【００１６】次に、インダクタンスＬを測定して初期磁
極位置を判定する従来手法を説明する。

【００１７】まず、電気角位相設定部１０１は、電気角
位相θを初期値（例えば０°）に設定する。設定した電
気角位相θの値（例えば０°）は、判定部１０４に転送
される。

【００１８】このように電気角位相θを例えばθ＝０°
とした状態にしたら、電流指令設定部１０２は、図１２
に示すように、 休止期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を０とすると共に
ｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０とし、 第１指令出力期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を予め決
めた第１設定値Ｉ_d ^* (1) とすると共にｑ軸電流指令Ｉ
_q ^* を０のままとし、 第２指令出力期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を予め決
めた第２設定値Ｉ_d ^* (2) とすると共にｑ軸電流指令Ｉ
_q ^* を０のままとする。なお、第２設定値Ｉ_d ^*(2) は
第１設定値Ｉ_d ^* (1) よりも値を大きくしている。

【００１９】演算部１０３のメモリ部１０３ａは、第１
指令出力期間の終了時のｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* の値を取り
込んでメモリする。また演算部１０３は、第２指令出力
期間になると、ｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* の値を一定のサンプ
リングタイミング毎に取り込み、サンプリングタイミン
グ毎に取り込んだ値とメモリ部１０３ａにメモリした値
との偏差を減算部１０３ｂにより求め、この偏差を電圧
積分部１０３ｃにより積分する。このように第２指令出
力期間の間にわたり積分して得た偏差積分値は、判定部
１０４に転送される。転送されたら、メモリ１０３ａに
メモリした値及び電圧積分部１０３ｃにて積分した値が
消去される。

【００２０】判定部１０４は、電気角位相θ＝０°と、
このときの偏差積分値とを対にして記憶する。

【００２１】次に、電気角位相設定部１０１は、電気角
位相θを次の値（例えば１°）に設定する。設定した電
気角位相θの値（例えば１°）は、判定部１０４に転送
される。

【００２２】このように電気角位相θを例えばθ＝１°
とした状態にしたら、電流指令設定部１０２は、θ＝０
°のときと同じ動作をする。

【００２３】演算部１０３も、θ＝０°のときと同じ動
作をし、これにより、θ＝１°とした状態での偏差積分
値が得られ、この偏差積分値が判定部１０４に転送され
る。

【００２４】この結果、判定部１０４は、電気角位相θ
＝１°と、このときの偏差積分値とを対にして記憶する
ことができる。

【００２５】以降は、電気角位相θの値を３６０°まで
順次段階的に増加（例えば１°づつ増加）していき、各
電気角位相毎に上述したのと同様な動作を繰り返す。こ
れにより、判定部１０４には、各電気角位相と、このと
きの偏差積分値とを対にした対照データが蓄積される。

【００２６】判定部１０４では、蓄積した対照データを
判定・検査することにより、偏差積分値が最小となって
いる電気角位相におけるインダクタンスＬが最小である
と判定する。そして、この偏差積分値が最小となってい
る電気角位相θが初期磁極位置であると判定（推定）す
る。なぜならば、インダクタンスは磁極位置にて最小と
なるからである。

【００２７】上記従来手法では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* の
値を、第１指令出力期間では第１設定値Ｉ_d ^* (1) と
し、第２指令出力期間では、第１設定値Ｉ_d ^* (1) より
も値が大きな第２設定値Ｉ_d ^* (2) として偏差演算をし
ているため、主回路でのデッドタイムの影響（零クラン
プや電圧誤差）の影響をキャンセルすることができる。

【００２８】その理由は、第１指令出力期間が終了した
時点では動作が安定しており、しかも、第２指令出力期
間の各サンプル値と第１指令出力期間の終了時の値との
偏差をとることにより、第２指令出力期間の各サンプル
値に含まれていたデッドタイムの要素が、第１指令出力
期間の終了時の値に含まれていたデッドタイムの要素に
より減殺（減算）され、デッドタイムの影響が無くなる
からである。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１及び
図１２に示した従来の初期磁極位置の推定手法では、精
度よく磁極推定を行うためには、長い時間がかかってい
た。これは、第１指令出力期間と第２指令出力期間とい
う２つの指令出力期間を設定する必要があるからであ
り、また、第１指令出力期間における電流制御部１１で
の演算と、第２指令出力期間における電流制御部１１で
の演算とが必要であるため、電流制御部１１での演算が
２回になり演算時間が長くなるからである。

【００３０】本発明は、上記従来技術に鑑み、ＰＭモー
タのうちインダクタンスの小さい電気角位相を正確にし
かも短時間で推定することができ、ひいては、初期磁極
位置を正確にしかも短時間で推定することができるベク
トル制御装置を提供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、永久磁石式同期電動機に供給される三相電
流の検出値を三相／二相変換してなるｄ軸電流検出値及
びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令と
の偏差を基に演算をして、ｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指
令を出力する電流制御部と、ｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧
指令を、前記永久磁石式同期電動機の回転子位相を示す
電気角位相に応じて三相の電圧指令に変換する座標変換
部と、三相の電圧指令に応じて等価三相電力を前記永久
磁石式同期電動機に供給するインバータとを有する永久
磁石式同期電動機のベクトル制御装置において、前記座
標変換器に入力する電気角位相の値を初期値から順次段
階的に増加していく電気角位相設定部と、電気角位相を
各値としたそれぞれの状態にて、指令出力期間と休止期
間とを交互に設定し、指令出力期間では値を予め決めた
設定値としたｄ軸電流指令と値を０としたｑ軸電流指令
を前記電流制御部に送ると共に、休止期間では値を０と
したｄ軸電流指令と値を０としたｑ軸電流指令を前記電
流制御部に送る電流指令設定部と、電気角位相が異なっ
ていても前記永久磁石式同期電動機に印加される三相電
圧のうちｄ軸成分電圧を同一とするように、電気角位相
に応じて値が変化する補正ｄ軸電圧指令を発生する補正
計算部と、指令出力期間では前記電流制御部から出力さ
れるｄ軸電圧指令を前記座標変換部に送り、休止期間で
は前記電流制御部から出力されるｄ軸電圧指令に代わり
前記補正計算部で発生した補正ｄ軸電圧指令を前記座標
変換部に送る切換部と、電気角位相を各値としたそれぞ
れの状態にて、指令出力期間の終了時点から予め決めた
電流検出設定時間が経過した時点でのｄ軸電流検出値の
値を検出するｄ軸電流検出部と、各電気角位相と、各電
気角位相にて前記ｄ軸電流検出部により検出したｄ軸電
流検出値の値とを対にして記憶し、ｄ軸電流検出値の値
が最小となっている電気角位相におけるインダクタンス
が最小であると判定する判定部とを備えていることを特
徴とする。

【００３２】また本発明の構成は、前記補正計算部は、
補正ｄ軸電圧指令の値Ｖ _d を下式により求めることを
特徴とする。 Ｖ _d ＝−abs （Ｖ _q ＥＲＲ）×（sin θ−1/tan θ) ・・・（１） 但し、abs は絶対値を意味し、Ｖ _q ＥＲＲは、ｑ軸電
流指令が０のときに前記電流制御部から出力されるｑ軸
電圧指令の値であり、θは電気角位相である。

【００３３】また本発明の構成は、前記ｄ軸電流検出部
は、指令出力期間の終了時点から予め決めた電流検出設
定時間が経過した時点までの間にて、ｄ軸電流検出値を
積分して積分値を求め、前記判定部は、各電気角位相
と、各電気角位相にて前記ｄ軸電流検出部により積分し
た積分値とを対にして記憶し、積分値の値が最小となっ
ている電気角位相におけるインダクタンスが最小である
と判定することを特徴とする。

【００３４】また本発明の構成は、永久磁石式同期電動
機に供給される三相電流の検出値を三相／二相変換して
なるｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指
令及びｑ軸電流指令との偏差を基に演算をして、ｄ軸電
圧指令及びｑ軸電圧指令を出力する電流制御部と、ｄ軸
電圧指令及びｑ軸電圧指令を、前記永久磁石式同期電動
機の回転子位相を示す電気角位相に応じて三相の電圧指
令に変換する座標変換部と、三相の電圧指令に応じて等
価三相電力を前記永久磁石式同期電動機に供給するイン
バータとを有する永久磁石式同期電動機のベクトル制御
装置において、前記座標変換器に入力する電気角位相の
値を初期値から順次段階的に増加していく電気角位相設
定部と、電気角位相を各値としたそれぞれの状態にて、
指令出力期間と休止期間とを交互に設定し、指令出力期
間では値を予め決めた設定値としたｄ軸電流指令と値を
０としたｑ軸電流指令を前記電流制御部に送ると共に、
休止期間では値を０としたｄ軸電流指令と値を０とした
ｑ軸電流指令を前記電流制御部に送る電流指令設定部
と、電気角位相を初期値とした際に、前記電流制御部か
ら出力される指令出力期間終了時点のｄ軸電圧指令をメ
モリする第１のメモリ部と、電気角位相を初期値以降の
値とした際のそれぞれの状態にて、前記電流制御部から
出力される指令出力期間終了時点のｄ軸電圧指令をそれ
ぞれメモリする第２のメモリ部と、電気角位相を初期値
以降の値とした際のそれぞれの状態にて、第２のメモリ
部にメモリしたｄ軸電圧指令の値から第１のメモリ部に
メモリしたｄ軸電圧指令の値を減算して偏差ｄ軸電圧指
令を発生する減算部と、指令出力期間では前記電流制御
部から出力されるｄ軸電圧指令を前記座標変換部に送
り、休止期間では前記電流制御部から出力されるｄ軸電
圧指令に代わり前記減算部で発生した偏差ｄ軸電圧指令
を前記座標変換部に送る切換部と、電気角位相を各値と
したそれぞれの状態にて、指令出力期間の終了時点から
予め決めた電流検出設定時間が経過した時点でのｄ軸電
流検出値の値を検出するｄ軸電流検出部と、各電気角位
相と、各電気角位相にて前記ｄ軸電流検出部により検出
したｄ軸電流検出値の値とを対にして記憶し、ｄ軸電流
検出値の値が最小となっている電気角位相におけるイン
ダクタンスが最小であると判定する判定部とを備えてい
ることを特徴とする。

【００３５】また本発明の構成は、前記ｄ軸電流検出部
は、指令出力期間の終了時点から予め決めた電流検出設
定時間が経過した時点までの間にて、ｄ軸電流検出値を
積分して積分値を求め、前記判定部は、各電気角位相
と、各電気角位相にて前記ｄ軸電流検出部により積分し
た積分値とを対にして記憶し、積分値の値が最小となっ
ている電気角位相におけるインダクタンスが最小である
と判定することを特徴とする。

【００３６】また本発明の構成は、第１のメモリ部は、
電気角位相を初期値とした際に、指令出力期間終了時点
よりも一定期間前の時点から指令出力期間終了時点まで
の期間において、前記設定電流制御部から出力されるｄ
軸電圧指令の値の平均値をメモリし、第２のメモリ部
は、電気角位相を初期値以降の値とした際のそれぞれの
状態にて、指令出力期間終了時点よりも一定期間前の時
点から指令出力期間終了時点までの期間において、前記
設定電流制御部から出力されるｄ軸電圧指令の値の平均
値をメモリすることを特徴とする。

【００３７】また本発明の構成は、前記判定部は、イン
ダクタンスが最小であると判定した電気角位相が、回転
子磁極が位置する初期磁極位置であると推定することを
特徴とする。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００３９】＜第１の実施の形態＞本発明の第１の実施
の形態を、図１及び図２を参照しつつ説明する。ここで
は、インダクタンスＬを測定して初期磁極位置を判定す
る手法と共に、装置構成も併せて説明していく。なお、
従来技術と同一機能を果たす部分には同一符号を付し重
複する説明は省略する。

【００４０】まず、電気角位相設定部２０１は、電気角
位相θを初期値（例えば０°）に設定する。設定した電
気角位相θの値（例えば０°）は、判定部２０４に転送
される。

【００４１】このように電気角位相θを例えばθ＝０°
とした状態にしたら、電流指令設定部２０２は、図２
（ａ）に示すように、 休止期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を０とすると共に
ｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０とし、 指令出力期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を予め決めた
設定値Ｉ_d ^* (s) とすると共にｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０
のままとし、 次の休止期間では、再び、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を０と
すると共にｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０のままとする、とい
う電流指令を繰り返し出力する。

【００４２】切換部２０３では、指令出力期間ではスイ
ッチ部２０３ａが接点部２０３ｂ側に投入され、休止期
間ではスイッチ部２０３ａが接点部２０３ｃ側に投入さ
れるようになっている。このため、指令出力期間では、
電流制御部１１から出力されたｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* が第
２の座標変換部１２に送られ、休止期間では、後述する
補正計算部２０５から出力された補正ｄ軸電圧指令Ｖ _d
が座標変換部１２に送られる。

【００４３】補正計算部２０５は、休止期間において、
下式（１）の補正計算式により求めた補正ｄ軸電圧指令
Ｖ _d を出力する。 Ｖ _d ＝−abs （Ｖ _q ＥＲＲ）×（sin θ−1/tan θ) ・・・（１） 但し、abs は絶対値を意味し、Ｖ _q ＥＲＲは、ｑ軸電
流指令Ｉ_q ^* が零のときに電流制御部１１から出力され
るｑ軸電圧指令Ｖ_q ^* の値であり、θは電気角位相であ
る。

【００４４】詳細は後述するが、休止期間においては、
（１）式により求めた補正ｄ軸電圧指令Ｖ _d を出力す
ることにより、電気角位相θの値が異なっていても、Ｐ
Ｍモータ２に実際に印加される三相電圧に含まれるｄ軸
成分電圧が同一になる。つまり、インバータ１の出力電
圧には、デッドタイムや主回路の電圧降下の影響による
電圧誤差があり、しかも、この電圧誤差はｄ軸電圧指令
Ｖ_d ^* が同一であっても電気角位相によって変化する
が、（１）式で示すように電気角位相θに応じて値の異
なる補正ｄ軸電圧指令Ｖ _d を出力することにより、電
気角位相が異なっていても、ＰＭモータに実際に印加さ
れる三相電圧に含まれるｄ軸成分電圧を同一にすること
ができるのである。この結果、後述するｄ軸電流検出部
２０６における電流応答検出時の条件が、各電気角位相
で同一となり、磁極位置の検出が可能になるのである。

【００４５】ｄ軸電流検出値Ｉ_d は、図２（ｂ）に示す
ように、指令出力期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* の設定
値Ｉ_d ^* (s) と略等しくなり、休止期間ではその値が漸
減して零になる。この休止期間におけるｄ軸電流検出値
Ｉ_d の減少割合は、ＰＭモータ２のリアクタンスの値
（この値は電気角位相θの値によって異なってくる）に
よって決定される。

【００４６】そこで、ｄ軸電流検出部２０６は、指令出
力期間の終了時点から、予め決めた電流検出設定時間が
経過した時点での、ｄ軸電流検出値Ｉ_d の値を検出す
る。この検出したｄ軸電流検出値Ｉ_d の値は判定部２０
４に転送される。なお、図２に示すように指令出力期間
は繰り返し多数回設定されているので、複数の各指令出
力期間の終了時点から電流検出設定時間が経過した複数
の時点において、ｄ軸電流検出部２０６はｄ軸電流検出
値Ｉ_d の値を検出し、その積算値や平均値を判定部２０
４に転送するようにしてもよい。

【００４７】このため、判定部２０４には、電気角位相
θ＝０°と、θ＝０°とした場合における電流検出設定
時間が経過した時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値とが対
となって記憶される。

【００４８】次に、電気角位相設定部２０１は、電気角
位相θを次の値（例えば１°）に設定する。設定した電
気角位相θの値（例えば１°）は、判定部２０４に転送
される。

【００４９】このように電気角位相θを例えばθ＝１°
とした状態にしたら、電流指令設定部２０２は、θ＝０
°のときと同じ動作をする。

【００５０】切換部２０３，補正計算部２０５，ｄ軸電
流検出部２０６も、θ＝０°のときと同じ動作をし、こ
れにより、θ＝１°とした場合における、電流検出設定
時間が経過した時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値が得ら
れ、このｄ軸電流検出値Ｉ_dの値が判定部２０４に転送
される。

【００５１】この結果、判定部２０４は、電気角位相θ
＝１°と、θ＝１°とした場合における電流検出設定時
間が経過した時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値とが対と
なって記憶される。

【００５２】以降は、電気角位相θの値を３６０°まで
順次段階的に増加（例えば１°づつ増加）していき、各
電気角位相毎に上述したのと同様な動作を繰り返す。こ
れにより、判定部２０４には、各電気角位相と、各電気
角位相とした場合における電流検出設定時間が経過した
時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値とを対にした対照デー
タが蓄積される。

【００５３】判定部２０４では、蓄積した対照データを
判定・検査することにより、ｄ軸電流検出値Ｉ_d の値が
最小となっている電気角位相におけるインダクタンスＬ
が最小であると判定する。なお、ｄ軸電流検出値Ｉ_d の
積算値や平均値を使用した場合には、積算値や平均値が
最小となっている電気角位相におけるインダクタンスＬ
が最小であると判定する。そして、このｄ軸電流検出値
Ｉ_d の値が最小となっている電気角位相θが初期磁極位
置であると判定（推定）する。なぜならば、インダクタ
ンスは磁極位置にて最小となるからである。

【００５４】本実施の形態では、指令出力期間が１つで
あり、電流制御部１１での演算が１回でよいため、初期
磁極位置の推定に要する時間は短くなる。

【００５５】＜第１の実施の形態の変形例＞なお、図１
の実施の形態では、ｄ軸電流検出部２０６は、指令出力
期間の終了時点から、予め決めた電流検出設定時間が経
過した時点での、ｄ軸電流検出値Ｉ _d の値を検出してい
たが、指令出力期間の終了時点から予め決めた電流検出
設定時間が経過した時点までの間において、ｄ軸電流検
出値Ｉ_d を積分し、この積分値を検出するようにしても
よい。そして、判定部２０４では、各電気角位相と、各
電気角位相にした場合の積分値とを対にした対照データ
を蓄積し、この対照データのうち積分値が最小となって
いる電気角位相におけるインダクタンスが最小であると
判定し、この電気角位相を初期磁極位置と判定するよう
にしてもよい。

【００５６】このようにｄ軸電流検出値Ｉ_d の積分値を
用いるようにすると、電流検出ノイズが乗ってきても、
ノイズの影響を受けにくくなり、正確に磁極位置検出が
できる。つまり、ノイズが乗ってきても、積分をしてい
るため積分値が大きく変化することはないからである。

【００５７】＜補正ｄ軸電圧指令の説明＞ここで、休止
期間においては、（１）式により求めた補正ｄ軸電圧指
令Ｖ _d を出力することにより、電気角位相θの値が異な
っていても、ＰＭモータ２に実際に印加される三相電圧
に含まれるｄ軸成分電圧が同一になる理由を、図３〜図
７を参照して説明する。

【００５８】ＰＭモータ２には、図３に示すようにＰＷ
Ｍ制御された等価三相電圧がインバータ１から入力され
る。なお、図３は一相分の電圧を示している。

【００５９】また、インバータ１の主回路では、デッド
タイムの影響やＶ_ce（コレクタ−エミッタ間電圧）の影
響は各相の電流方向によって決まる。具体的には、電流
方向が正の時にはインバータ１の出力電圧を減少させる
ように前記影響が作用し、電流方向が負の時にはインバ
ータ１の出力電圧を増加させるように前記影響が作用す
る。

【００６０】更に、インバータ１の主回路の一相分を示
す図４及び、ＰＷＭ出力電圧の１パルス分を示す図５を
基に説明すると、次のようなことである。即ち、図４に
示すように、デッドタイム期間において、電流方向が正
であるときには、スイッチング素子（ＩＧＢＴ等）ＳＷ
１，ＳＷ２が共にＯＦＦになっているため、電流はダイ
オードＤ２を通して流れる。このため、デッドタイムの
影響等が無ければＰＷＭ出力電圧は図５（ａ）の期間の
パルス幅となるのに対し、電流方向が正であるときには
デッドタイム等の影響によりこのときのＰＷＭ出力電圧
は図５（ｂ）に示すようにパルス幅が短くなり、インバ
ータ１からＰＭモータ２に送る電圧値が減少するのであ
る。

【００６１】一方、図４に示すように、デッドタイム期
間において、電流方向が負であるときには、スイッチン
グ素子（ＩＧＢＴ等）ＳＷ１，ＳＷ２が共にＯＦＦにな
っているため、電流はダイオードＤ１を通して流れる。
このため、デッドタイムの影響等が無ければＰＷＭ出力
電圧は図５（ａ）の期間のパルス幅となるのに対し、電
流方向が負であるときにはデッドタイム等の影響により
このときのＰＷＭ出力電圧は図５（ｂ）に示すようにパ
ルス幅が長くなり、インバータ１からＰＭモータ２に送
る電圧値が増加するのである。

【００６２】結局、ｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* （ひいては三相
電圧指令Ｖ_u ^* ，Ｖ_v ^* ，Ｖ_w ^* ）の値が同一であって
も、電流方向によってＰＭモータ２に実際に印加される
三相電圧の値が異なっている。つまり、ｄ軸電圧指令Ｖ
_d ^* と、ＰＭモータ２に実際に印加される三相電圧のう
ちｄ軸成分の電圧との間に電圧誤差が生じるのである。

【００６３】磁極位置推定検出時における、電流の向き
と電気角位相θとを考慮して、デッドタイム等の影響に
よるｄ−ｑ軸上での電圧誤差をベクトル的に検討する
と、図６、図７のようになる。

【００６４】図６では、電気角位相θが０°であり、Ｕ
相電流Ｉ_u が正、Ｖ相電流Ｉ_v が負、Ｗ相電流Ｉ_w が負
のときの状態である。このときには、図４及び図５にて
検討したことから、このベクトル図にも示すように、Ｕ
相の電圧誤差Ｖ_u Ｅは負であり、Ｖ相の電圧誤差Ｖ_v Ｅ
は正であり、Ｗ相の電圧誤差Ｖ_w Ｅは正である。誤差Ｖ
_u Ｅ，Ｖ_v Ｅ，Ｖ_w Ｅをベクトル的に合成した三相電圧
誤差Ｖ ＥＲＲは、ｄ軸上での電圧誤差Ｖ _d ＥＲＲと
等しくなる。

【００６５】図７では、電気角位相θが３０°であり、
Ｕ相電流Ｉ_u が正、Ｖ相電流Ｉ_v が負、Ｗ相電流Ｉ_w が
負のときの状態である。このときには、図４及び図５に
て検討したことから、このベクトル図にも示すように、
Ｕ相の電圧誤差Ｖ_u Ｅは負であり、Ｖ相の電圧誤差Ｖ_v
Ｅは正であり、Ｗ相の電圧誤差Ｖ_w Ｅは正である。誤差
Ｖ_u Ｅ，Ｖ_v Ｅ，Ｖ_w Ｅをベクトル的に合成した三相電
圧誤差Ｖ ＥＲＲと、ｄ軸上での電圧誤差Ｖ _d ＥＲＲ
及びｄ軸上での電圧誤差Ｖ _q ＥＲＲとの関係は、図７
のベクトル図から下式（２）（３）のようになる。

【００６６】 Ｖ _d ＥＲＲ＝abs ( Ｖ _q ＥＲＲ)/tan θ・・（２） Ｖ ＥＲＲ＝Ｖ _q ＥＲＲ×sin θ・・・・・・（３）

【００６７】上記三相電圧誤差Ｖ ＥＲＲは、各相の素
子の特性のバラツキを無視すれば、電気角位相θが異な
っていても同一となる。そこで、ここでは、電気角位相
θが異なっていても、三相電圧誤差Ｖ ＥＲＲは同一で
あるとする。

【００６８】ところで、電気角位相θが０°であるとき
には、図６から分かるようにＶ _q ＥＲＲが無いため、ｄ
軸上での電圧誤差Ｖ _d ＥＲＲは、値が０のＶ _q ＥＲ
Ｒを（２）（３）式に代入しても求めることができな
い。

【００６９】そこで、ｑ軸電流指令Ｉ_q ^* が零のときに
電流制御部１１から出力されるｑ軸電圧指令Ｖ_q ^* の値
をＶ _q ＥＲＲの値として（１）式に代入し求めた補正
ｄ軸電圧指令Ｖ _d をｄ軸電圧指令とすることにより、
ＰＭモータに実際に印加される三相電圧に含まれるｄ軸
成分電圧Ｖ _d ＯＵＴは、各電気角位相で（θ＝０°の
時も含めて）同一の値（−Ｖ ＥＲＲ）となる。つま
り、Ｖ _d ＯＵＴ＝−Ｖ ＥＲＲとなる。この結果、Ｖ _d
ＯＵＴは０にはならないが、各電気角位相でＶ _d Ｏ
ＵＴ＝−Ｖ ＥＲＲと同一の値となり、ｄ軸電流検出部
２０６における電流応答検出時の条件が、各電気角位相
で同一となり、磁極位置の検出が可能になるのである。

【００７０】＜第２の実施の形態＞次に本発明の第２の
実施の形態を図８及び図９を参照しつつ説明する。具体
的説明は後述するが、この第２の実施の形態において
も、デッドタイムや主回路の電圧降下の影響による電圧
誤差を補正して初期磁極位置の検出が短時間でできるよ
うに工夫したものである。

【００７１】まず、電気角位相設定部３０１は、電気角
位相θを初期値（例えば０°）に設定する。

【００７２】このように電気角位相θを例えばθ＝０°
とした状態にしたら、電流指令設定部３０２は、図９
（ａ）に示すように、 休止期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を０とすると共に
ｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０とし、 指令出力期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を予め決めた
設定値Ｉ_d ^* (s) とすると共にｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０
のままとし、 次の休止期間では、再び、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を０と
すると共にｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０のままとするとい
う、電流指令を繰り返し出力する。

【００７３】切換部３０３では、指令出力期間ではスイ
ッチ部３０３ａが接点部３０３ｂ側に投入され、休止期
間ではスイッチ部３０３ａが接点部３０３ｃ側に投入さ
れるようになっている。

【００７４】メモリ部３０５ａは、磁極位置推定開始位
相時、即ち、θ＝０°のときにおける、指令出力期間終
了時点のｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* の値Ｖ_d ^* （θ＝０°）を
サンプルしてメモリする。ここまでは準備動作である。

【００７５】次に、電気角位相設定部３０１は、電気角
位相θを次の値（例えば１°）に設定する。設定した電
気角位相θの値（例えば１°）は、判定部３０４に転送
される。

【００７６】このように電気角位相θを例えばθ＝１°
とした状態にしたら、電流指令設定部３０２は、図９
（ａ）に示すように、 休止期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を０とすると共に
ｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０とし、 指令出力期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を予め決めた
設定値Ｉ_d ^* (s) とすると共にｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０
のままとし、 次の休止期間では、再び、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* を０と
すると共にｑ軸電流指令Ｉ_q ^* を０のままとするとい
う、電流指令を繰り返し出力する。

【００７７】切換部３０３では、指令出力期間ではスイ
ッチ部３０３ａが接点部３０３ｂ側に投入され、休止期
間ではスイッチ部３０３ａが接点部３０３ｃ側に投入さ
れるようになっている。このため、指令出力期間では、
電流制御部１１から出力されたｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* が第
２の座標変換部１２に送られ、休止期間では、後述する
減算部３０７から出力される偏差ｄ軸電圧指令ΔＶ_d が
座標変換部１２に送られる。

【００７８】メモリ部３０５ｂは、θ＝１°のときにお
ける、指令出力期間終了時点のｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* の値
Ｖ_d ^* （θ＝１°）をサンプルしてメモリする。

【００７９】減算部３０７は、メモリ部３０５ｂにメモ
リした値Ｖ_d ^* （θ＝１°）から、メモリ部３０５ａに
メモリした値Ｖ_d ^* （θ＝０°）を減算して偏差ｄ軸電
圧指令ΔＶ_d を求める。この偏差ｄ軸電圧指令ΔＶ
_d が、休止期間において、切換部３０３を介して座標変
換部１２に送られる。

【００８０】偏差ｄ軸電圧指令ΔＶ_d を座標変換部１２
に送ることにより、電気角位相θの値が異なっていて
も、ＰＭモータ２に実際に印加される三相電圧に含まれ
るｄ軸成分電圧が同一になる。つまり、初期値であるＶ
_d ^* （θ＝０°）には、モータに電流を流すのに必要な
電圧（この電圧はモータ特性に依存し電気角位相には関
係がない）とｄ軸電圧誤差（この誤差電圧は電気角位相
に依存して変化する）が含まれており、同様に検出値Ｖ
_d ^* （θ＝１°）にも、モータに電流を流すのに必要な
電圧（この電圧はモータ特性に依存し電気角位相には関
係がない）とｄ軸電圧誤差（この誤差電圧は電気角位相
に依存して変化する）が含まれている。

【００８１】偏差ｄ軸電圧指令ΔＶ_d は、値Ｖ_d ^* （θ
＝１°）から、初期値Ｖ_d ^* （θ＝０°）を減算して求
めたものであるため、電気角位相θが異なっていても、
偏差ｄ軸電圧指令ΔＶ_d には、θ＝０°のときのｄ軸電
圧誤差のみが含まれることになる。したがって、この偏
差ｄ軸電圧指令ΔＶ_d を座標変換部１２に送れば、電気
角位相θの値が異なっていても、発生する電圧誤差は、
常にθ＝０°のときのものと同じになり、各電気角位相
での電流応答検出時の条件が同一となり、磁極位置検出
が可能となるのである。

【００８２】ｄ軸電流検出値Ｉ_d は、図９（ｂ）に示す
ように、指令出力期間では、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^* の設定
値Ｉ_d ^* (s) と略等しくなり、休止期間ではその値が漸
減して零になる。この休止期間におけるｄ軸電流検出値
Ｉ_d の減少割合は、ＰＭモータ２のリアクタンスの値
（この値は電気角位相θの値によって異なってくる）に
よって決定される。しかも、この休止期間では、偏差ｄ
軸電圧指令ΔＶ_d が座標変換部２に入力されているた
め、電気角位相θの値が異なっていても、発生する電圧
誤差はθ＝０°の時と同じ値となっており、全ての電気
角位相で電流応答検出時の検出条件が同一となる。

【００８３】ｄ軸電流検出部３０６は、指令出力期間の
終了時点から、予め決めた電流検出設定時間が経過した
時点での、ｄ軸電流検出値Ｉ_d の値を検出する。この検
出したｄ軸電流検出値Ｉ_d の値は判定部３０４に転送さ
れる。なお、図９に示すように指令出力期間は繰り返し
多数回設定されているので、複数の各指令出力期間の終
了時点から電流検出設定時間が経過した複数の時点にお
いて、ｄ軸電流検出部３０６はｄ軸電流検出値Ｉ_d の値
を検出し、その積算値や平均値を判定部３０４に転送す
るようにしてもよい。

【００８４】このため、判定部３０４には、電気角位相
θ＝１°と、θ＝１°とした場合における電流検出設定
時間が経過した時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値とが対
となって記憶される。

【００８５】次に、電気角位相設定部３０１は、電気角
位相θを次の値（例えば２°）に設定する。設定した電
気角位相θの値（例えば２°）は、判定部３０４に転送
される。

【００８６】このように電気角位相θを例えばθ＝２°
とした状態にしたら、電流指令設定部３０２は、θ＝１
°のときと同じ動作をする。

【００８７】切換部３０３，メモリ部３０５ｂ，減算部
３０７，ｄ軸電流検出部３０６も、θ＝１°のときと同
様な動作をする。即ち、メモリ部３０５ｂは、θ＝２°
のときにおける、指令出力期間終了時点のｄ軸電圧指令
Ｖ_d ^* の値Ｖ_d ^* （θ＝２°）をサンプルしてメモリ
し、減算部３０７は、メモリ部３０５ｂにメモリした値
Ｖ_d ^* （θ＝２°）から、メモリ部３０５ａにメモリし
た値Ｖ_d ^* （θ＝０°）を減算して偏差ｄ軸電圧指令Δ
Ｖ_d を求め、ｄ軸電流検出部３０６は電流検出設定時間
が経過した時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値を得て、こ
のｄ軸電流検出値Ｉ_d の値が判定部３０４に転送され
る。

【００８８】この結果、判定部３０４は、電気角位相θ
＝２°と、θ＝２°とした場合における電流検出設定時
間が経過した時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値とが対と
なって記憶される。

【００８９】以降は、電気角位相θの値を３６０°まで
順次段階的に増加（例えば１°づつ増加）していき、各
電気角位相毎に上述したのと同様な動作を繰り返す。こ
れにより、判定部３０４には、各電気角位相と、各電気
角位相とした場合における電流検出設定時間が経過した
時点でのｄ軸電流検出値Ｉ_d の値とを対にした対照デー
タが蓄積される。

【００９０】判定部３０４では、蓄積した対照データを
判定・検査することにより、ｄ軸電流検出値Ｉ_d の値が
最小となっている電気角位相におけるインダクタンスＬ
が最小であると判定する。なお、ｄ軸電流検出値Ｉ_d の
積算値や平均値を使用した場合には、積算値や平均値が
最小となっている電気角位相におけるインダクタンスＬ
が最小であると判定する。そして、このｄ軸電流検出値
Ｉ_d の値が最小となっている電気角位相θが初期磁極位
置であると判定（推定）する。なぜならば、インダクタ
ンスは磁極位置にて最小となるからである。

【００９１】本実施の形態では、指令出力期間が１つで
あり、電流制御部１１での演算が１回でよいため、初期
磁極位置の推定に要する時間は短くなる。

【００９２】＜第２の実施の形態の変形例＞なお、図８
に示す実施の形態では、ｄ軸電流検出部３０６は、指令
出力期間の終了時点から、予め決めた電流検出時間が経
過した時点での、ｄ軸電流検出値Ｉ _d の値を検出してい
たが、指令出力期間の終了時点から予め決めた電流検出
設定時間が経過した時点までの間において、ｄ軸電流検
出値Ｉ_d を積分し、この積分値を検出するようにしても
よい。そして、判定部３０４では、各電気角位相と、各
電気角位相にした場合の積分値とを対にした対照データ
を蓄積し、この対照データのうち積分値が最小となって
いる電気角位相におけるインダクタンスが最小であると
判定し、この電気角位相を初期磁極位置と判定するよう
にしてもよい。

【００９３】このようにｄ軸電流検出値Ｉ_d の積分値を
用いるようにすると、電流検出ノイズが乗ってきても、
ノイズの影響を受けにくくなり、正確に磁極位置検出が
できる。つまり、ノイズが乗ってきても、積分をしてい
るため積分値が大きく変化することはないからである。

【００９４】また、図８の実施の形態では、メモリ部３
０５ａ，３０５ｂは、指令出力期間終了時点のｄ軸電圧
指令Ｖ_d ^* の値をメモリしていたが、指令出力期間終了
時点よりも一定期間前の時点から指令出力期間終了時点
までの間の期間におけるｄ軸電圧指令Ｖ_d ^* の値の平均
値をメモリするようにしてもよい。このようにすること
によっても、ノイズによる検出誤差を低減することがで
きる。

【００９５】なお上記各実施の形態では、インダクタン
スを測定して初期磁極位置の推定を行っているが、イン
ダクタンスの測定結果を利用して、電流制御系（例えば
電流制御部１１）のゲインの調整等にも利用することが
できる。

【００９６】

【発明の効果】以上、各実施の形態と共に具体的に説明
したように、本発明では、ベクトル制御装置の主回路部
分でのデッドタイムの影響や主回路での電圧降下の影響
を受けることなく、永久磁石式同期電動機のインダクタ
ンス測定を、短時間で正確に行うことができる。そし
て、インダクタンス測定により、回転子磁極が位置する
初期磁極位置の推定をすることができる。また、インダ
クタンス測定結果を利用して、電流制御系のゲインの調
整等にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるベクトル制
御装置を示すブロック図。

【図２】第１の実施の形態におけるｄ軸電流指令及びｄ
軸電流検出値を示す特性図。

【図３】等価三相電圧を示す波形図。

【図４】インバータの主回路の一相分を示す回路図。

【図５】ＰＷＭ出力電圧の１パルス分のパルス幅状態を
示す特性図。

【図６】電気角位相が０°のときの電圧状態を示すベク
トル図。

【図７】電気角位相が３０°のときの電圧状態を示すベ
クトル図。

【図８】本発明の第２の実施の形態にかかるベクトル制
御装置を示すブロック図。

【図９】第２の実施の形態におけるｄ軸電流指令及びｄ
軸電流検出値を示す特性図。

【図１０】従来のベクトル制御装置を示すブロック図。

【図１１】従来のベクトル制御装置を示すブロック図。

【図１２】従来技術におけるｄ軸電流指令を示す特性
図。

【符号の説明】

１ インバータ ２ ＰＭモータ ３ 速度検出器 ４ 位置検出部 ５ 速度検出部 ６ 角速度検出部 ７，８ 電流検出部 ９ 座標変換部 １０ トルク制御部 １１ 電流制御部 １２ 座標変換部 ２０１，３０１ 電気角位相設定部 ２０２，３０２ 電流指令設定部 ２０３，３０３ 切換部 ２０４，３０４ 判定部 ２０５ 補正計算部 ２０６，３０６ ｄ軸電流検出部 ３０５ａ，３０５ｂ メモリ部 Ｉ_u ，Ｉ_w 電流検出値 Ｉ_d ｄ軸電流検出値 Ｉ_q ｑ軸電流検出値 Ｔ^* トルク指令 I _d ^* ｄ軸電流指令 I _q ^* ｑ軸電流指令 Ｖ_d ^* ｄ軸電圧指令 Ｖ_q ^* ｑ軸電圧指令 Ｖ_u ^* _, Ｖ_v ^* _, Ｖ_w ^* 三相電圧指令 Ｖ _d 補正ｄ軸電圧指令 ΔＶ_d 偏差ｄ軸電圧指令 θ 電気角位相

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石式同期電動機に供給される三相
   電流の検出値を三相／二相変換してなるｄ軸電流検出値
   及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令
   との偏差を基に演算をして、ｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧
   指令を出力する電流制御部と、 ｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令を、前記永久磁石式同期
   電動機の回転子位相を示す電気角位相に応じて三相の電
   圧指令に変換する座標変換部と、 三相の電圧指令に応じて等価三相電力を前記永久磁石式
   同期電動機に供給するインバータとを有する永久磁石式
   同期電動機のベクトル制御装置において、 前記座標変換器に入力する電気角位相の値を初期値から
   順次段階的に増加していく電気角位相設定部と、 電気角位相を各値としたそれぞれの状態にて、指令出力
   期間と休止期間とを交互に設定し、指令出力期間では値
   を予め決めた設定値としたｄ軸電流指令と値を０とした
   ｑ軸電流指令を前記電流制御部に送ると共に、休止期間
   では値を０としたｄ軸電流指令と値を０としたｑ軸電流
   指令を前記電流制御部に送る電流指令設定部と、 電気角位相が異なっていても前記永久磁石式同期電動機
   に印加される三相電圧のうちｄ軸成分電圧を同一とする
   ように、電気角位相に応じて値が変化する補正ｄ軸電圧
   指令を発生する補正計算部と、 指令出力期間では前記電流制御部から出力されるｄ軸電
   圧指令を前記座標変換部に送り、休止期間では前記電流
   制御部から出力されるｄ軸電圧指令に代わり前記補正計
   算部で発生した補正ｄ軸電圧指令を前記座標変換部に送
   る切換部と、 電気角位相を各値としたそれぞれの状態にて、指令出力
   期間の終了時点から予め決めた電流検出設定時間が経過
   した時点でのｄ軸電流検出値の値を検出するｄ軸電流検
   出部と、 各電気角位相と、各電気角位相にて前記ｄ軸電流検出部
   により検出したｄ軸電流検出値の値とを対にして記憶
   し、ｄ軸電流検出値の値が最小となっている電気角位相
   におけるインダクタンスが最小であると判定する判定部
   とを備えていることを特徴とする永久磁石式同期電動機
   のベクトル制御装置。
2. 【請求項２】 前記補正計算部は、補正ｄ軸電圧指令の
   値Ｖ _d を下式により求めることを特徴とする請求項１
   の永久磁石式同期電動機のベクトル制御装置。 Ｖ _d ＝−abs （Ｖ _q ＥＲＲ）×（sin θ−1/tan θ) ・・・（１） 但し、abs は絶対値を意味し、Ｖ _q ＥＲＲは、ｑ軸電
   流指令が０のときに前記電流制御部から出力されるｑ軸
   電圧指令の値であり、θは電気角位相である。
3. 【請求項３】 前記ｄ軸電流検出部は、指令出力期間の
   終了時点から予め決めた電流検出設定時間が経過した時
   点までの間にて、ｄ軸電流検出値を積分して積分値を求
   め、 前記判定部は、各電気角位相と、各電気角位相にて前記
   ｄ軸電流検出部により積分した積分値とを対にして記憶
   し、積分値の値が最小となっている電気角位相における
   インダクタンスが最小であると判定することを特徴とす
   る請求項１または請求項２の永久磁石式同期電動機のベ
   クトル制御装置。
4. 【請求項４】 永久磁石式同期電動機に供給される三相
   電流の検出値を三相／二相変換してなるｄ軸電流検出値
   及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令
   との偏差を基に演算をして、ｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧
   指令を出力する電流制御部と、 ｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令を、前記永久磁石式同期
   電動機の回転子位相を示す電気角位相に応じて三相の電
   圧指令に変換する座標変換部と、 三相の電圧指令に応じて等価三相電力を前記永久磁石式
   同期電動機に供給するインバータとを有する永久磁石式
   同期電動機のベクトル制御装置において、 前記座標変換器に入力する電気角位相の値を初期値から
   順次段階的に増加していく電気角位相設定部と、 電気角位相を各値としたそれぞれの状態にて、指令出力
   期間と休止期間とを交互に設定し、指令出力期間では値
   を予め決めた設定値としたｄ軸電流指令と値を０とした
   ｑ軸電流指令を前記電流制御部に送ると共に、休止期間
   では値を０としたｄ軸電流指令と値を０としたｑ軸電流
   指令を前記電流制御部に送る電流指令設定部と、 電気角位相を初期値とした際に、前記電流制御部から出
   力される指令出力期間終了時点のｄ軸電圧指令をメモリ
   する第１のメモリ部と、電気角位相を初期値以降の値と
   した際のそれぞれの状態にて、前記電流制御部から出力
   される指令出力期間終了時点のｄ軸電圧指令をそれぞれ
   メモリする第２のメモリ部と、 電気角位相を初期値以降の値とした際のそれぞれの状態
   にて、第２のメモリ部にメモリしたｄ軸電圧指令の値か
   ら第１のメモリ部にメモリしたｄ軸電圧指令の値を減算
   して偏差ｄ軸電圧指令を発生する減算部と、 指令出力期間では前記電流制御部から出力されるｄ軸電
   圧指令を前記座標変換部に送り、休止期間では前記電流
   制御部から出力されるｄ軸電圧指令に代わり前記減算部
   で発生した偏差ｄ軸電圧指令を前記座標変換部に送る切
   換部と、 電気角位相を各値としたそれぞれの状態にて、指令出力
   期間の終了時点から予め決めた電流検出設定時間が経過
   した時点でのｄ軸電流検出値の値を検出するｄ軸電流検
   出部と、 各電気角位相と、各電気角位相にて前記ｄ軸電流検出部
   により検出したｄ軸電流検出値の値とを対にして記憶
   し、ｄ軸電流検出値の値が最小となっている電気角位相
   におけるインダクタンスが最小であると判定する判定部
   とを備えていることを特徴とする永久磁石式同期電動機
   のベクトル制御装置。
5. 【請求項５】 前記ｄ軸電流検出部は、指令出力期間の
   終了時点から予め決めた電流検出設定時間が経過した時
   点までの間にて、ｄ軸電流検出値を積分して積分値を求
   め、 前記判定部は、各電気角位相と、各電気角位相にて前記
   ｄ軸電流検出部により積分した積分値とを対にして記憶
   し、積分値の値が最小となっている電気角位相における
   インダクタンスが最小であると判定することを特徴とす
   る請求項４の永久磁石式同期電動機のベクトル制御装
   置。
6. 【請求項６】 第１のメモリ部は、電気角位相を初期値
   とした際に、指令出力期間終了時点よりも一定期間前の
   時点から指令出力期間終了時点までの期間において、前
   記設定電流制御部から出力されるｄ軸電圧指令の値の平
   均値をメモリし、第２のメモリ部は、電気角位相を初期
   値以降の値とした際のそれぞれの状態にて、指令出力期
   間終了時点よりも一定期間前の時点から指令出力期間終
   了時点までの期間において、前記設定電流制御部から出
   力されるｄ軸電圧指令の値の平均値をメモリすることを
   特徴とする請求項４または請求項５の永久磁石式同期電
   動機のベクトル制御装置。
7. 【請求項７】 前記判定部は、インダクタンスが最小で
   あると判定した電気角位相が、回転子磁極が位置する初
   期磁極位置であると推定することを特徴とする請求項１
   または請求項２または請求項３または請求項４または請
   求項５または請求項６の永久磁石式同期電動機のベクト
   ル制御装置。