JP7357112B2

JP7357112B2 - Rotating machine control device

Info

Publication number: JP7357112B2
Application number: JP2022085836A
Authority: JP
Inventors: 哲也松山; 雄也田中
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2021-12-16
Filing date: 2022-05-26
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2042-05-26
Also published as: JP2023089904A

Description

本開示は、回転機を制御する回転機制御装置に関する。 The present disclosure relates to a rotating machine control device that controls a rotating machine.

従来、同期回転機（同期モータ）の駆動方法として、直接トルク制御（ＤＴＣ：ＤｉｒｅｃｔＴｏｒｑｕｅＣｏｎｔｒｏｌ）を用いた位置センサレス磁束制御が知られている。たとえば、特許文献１には、位置センサレス磁束制御について開示されている。 Conventionally, position sensorless magnetic flux control using direct torque control (DTC) is known as a method for driving a synchronous rotating machine (synchronous motor). For example, Patent Document 1 discloses position sensorless magnetic flux control.

また、従来、トルクリプルを低減する方法等が知られている。たとえば、非特許文献１および非特許文献２には、トルクリプルを低減する方法が開示されている。 Furthermore, methods for reducing torque ripple are conventionally known. For example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 disclose methods for reducing torque ripple.

特開２０２０－１７８４２９号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-178429

井上征則、森本茂雄、真田雅之、「高調派を含む埋込磁石同期モータの直接トルク制御によるトルクリプル低減」、平成１８年電気学会産業応用部門大会、１－４、ｐ．１７３－１７６Yukinori Inoue, Shigeo Morimoto, Masayuki Sanada, "Torque ripple reduction by direct torque control of embedded magnet synchronous motors including high-speed motors", 2006 IEEJ Industrial Application Division Conference, 1-4, p. 173-176 寺山祐樹、星伸一、「ＰＭＳＭの磁気飽和を考慮した鎖交磁束高調波成分推定値を用いたトルクリプル抑制制御」、電気学会論文誌Ｄ、Ｖｏｌ．１４１、Ｎｏ．４、ｐｐ．３６６－３７３Yuki Terayama, Shinichi Hoshi, "Torque ripple suppression control using estimated flux linkage harmonic components considering magnetic saturation of PMSM," IEEJ Transactions D, Vol. 141, No. 4, pp. 366-373

位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減することが望まれる。 In position sensorless magnetic flux control, it is desired to effectively reduce torque ripple.

そこで、本開示は、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる回転機制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a rotating machine control device that can effectively reduce torque ripple in position sensorless magnetic flux control.

本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をｄｍ軸としかつ前記磁石位相に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、前記推定磁束のｑｍ軸磁束と前記検出電流のｑｍ軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定する磁化特性特定部と、前記ｑｍ軸電流と前記高調波成分とに基づいて得られるリプル補償トルクを用いて、リプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える。 A rotating machine control device according to an aspect of the present disclosure includes a magnetic flux estimation unit that estimates a rotating machine magnetic flux that is a magnetic flux of a synchronous rotating machine, and an estimated magnetic flux that is the estimated rotating machine magnetic flux and a detected current of the synchronous rotating machine. A command amplitude, which is the amplitude of the command magnetic flux, is generated by performing feedback control using a first inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and a second inner product of the detected current. a command amplitude generation unit, specifying a magnet phase that is the phase of the magnet magnetic flux based on the estimated magnetic flux and the detected current, and setting the magnet phase as a dm axis and leading the magnet phase by 90 degrees; a magnetization characteristic specifying unit that specifies the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase using dm-qm coordinates defined as the qm-axis; a ripple compensation specifying unit that specifies a ripple compensation phase using a ripple compensation torque obtained based on the harmonic component; and a ripple compensation specifying unit that specifies a command magnetic flux vector phase based on the ripple compensation phase and a torque command or a rotational speed command. and a command magnetic flux generating section that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase.

本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をｄｍ軸としかつ前記磁石位相に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、前記推定磁束のｑｍ軸磁束と前記検出電流のｑｍ軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定する磁化特性特定部と、前記ｑｍ軸電流と前記高調波成分とに基づいてリプル補償トルクを特定するリプル補償特定部と、前記リプル補償トルクに基づいて共振部によって特定されるリプル補償位相とトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える。 A rotating machine control device according to an aspect of the present disclosure includes a magnetic flux estimation unit that estimates a rotating machine magnetic flux that is a magnetic flux of a synchronous rotating machine, and an estimated magnetic flux that is the estimated rotating machine magnetic flux and a detected current of the synchronous rotating machine. A command amplitude, which is the amplitude of the command magnetic flux, is generated by performing feedback control using a first inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and a second inner product of the detected current. a command amplitude generation unit, specifying a magnet phase that is the phase of the magnet magnetic flux based on the estimated magnetic flux and the detected current, and setting the magnet phase as a dm axis and leading the magnet phase by 90 degrees; a magnetization characteristic specifying unit that specifies the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase using dm-qm coordinates defined as the qm-axis; a ripple compensation specifying section that specifies ripple compensation torque based on the harmonic component; and a command magnetic flux vector based on the ripple compensation phase specified by the resonance section based on the ripple compensation torque and the torque command or rotational speed command. It includes a command phase identifying section that identifies a phase, and a command magnetic flux generating section that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase.

本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をｄｍ軸としかつ前記磁石位相に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、前記検出電流のｑｍ軸電流の脈動分を含むリプル補償トルクに基づいて、共振部によってリプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える。 A rotating machine control device according to an aspect of the present disclosure includes a magnetic flux estimation unit that estimates a rotating machine magnetic flux that is a magnetic flux of a synchronous rotating machine, and an estimated magnetic flux that is the estimated rotating machine magnetic flux and a detected current of the synchronous rotating machine. A command amplitude, which is the amplitude of the command magnetic flux, is generated by performing feedback control using a first inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and a second inner product of the detected current. a command amplitude generation unit, specifying a magnet phase that is the phase of the magnet magnetic flux based on the estimated magnetic flux and the detected current, and setting the magnet phase as a dm axis and leading the magnet phase by 90 degrees; a ripple compensation specifying unit that specifies a ripple compensation phase using a resonance section based on a ripple compensation torque including a pulsation component of the qm-axis current of the detected current using a dm-qm coordinate with a qm axis; and a command phase identification unit that identifies a command magnetic flux vector phase based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase, and a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase. .

本開示の一態様に係る回転機制御装置によれば、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to the rotating machine control device according to one aspect of the present disclosure, torque ripple can be effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.

図１は、第１の実施の形態に係る回転機制御装置等のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a rotating machine control device, etc. according to the first embodiment. 図２は、αβ座標系、ｄｑ座標系、およびｄｍｑｍ座標系を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the αβ coordinate system, the dq coordinate system, and the dmqm coordinate system. 図３は、図１の回転機制御装置の位置センサレス制御部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a position sensorless control section of the rotating machine control device of FIG. 1. 図４は、図３の位置センサレス制御部の指令振幅生成部のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a command amplitude generation section of the position sensorless control section of FIG. 3. 図５は、図３の位置センサレス制御部の磁化特性特定部のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of the magnetization characteristic specifying section of the position sensorless control section of FIG. 3. 図６は、図５の磁化特性特定部のフーリエ変換部のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the Fourier transform section of the magnetization characteristic specifying section of FIG. 5. 図７は、図５の磁化特性特定部によって生成される磁気エネルギーテーブルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a magnetic energy table generated by the magnetization characteristic specifying section of FIG. 図８は、図３の位置センサレス制御部のリプル補償特定部のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the ripple compensation specifying section of the position sensorless control section of FIG. 3. 図９は、図８のリプル補償特定部のリプルトルク特定部のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of the ripple torque specifying section of the ripple compensation specifying section of FIG. 8. 図１０は、図８のリプル補償特定部のリプル位相特定部のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of the ripple phase identifying section of the ripple compensation identifying section of FIG. 8. 図１１は、図３の位置センサレス制御部の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of the command phase specifying section of the position sensorless control section of FIG. 3. 図１２は、第２の実施の形態に係る回転機制御装置の指令振幅生成部のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of the command amplitude generation section of the rotating machine control device according to the second embodiment. 図１３は、第３の実施の形態に係る回転機制御装置の磁化特性特定部のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram of a magnetization characteristic specifying section of a rotating machine control device according to a third embodiment. 図１４は、第３の実施の形態に係る回転機制御装置の他の磁化特性特定部のブロック図である。FIG. 14 is a block diagram of another magnetization characteristic specifying section of the rotating machine control device according to the third embodiment. 図１５は、第４の実施の形態に係る回転機制御装置の位置センサレス制御部のブロック図である。FIG. 15 is a block diagram of a position sensorless control section of a rotating machine control device according to a fourth embodiment. 図１６は、図１５の位置センサレス制御部の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 16 is a block diagram of the command phase specifying section of the position sensorless control section of FIG. 15. 図１７は、第５の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to a fifth embodiment. 図１８は、第６の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 18 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to a sixth embodiment. 図１９は、第７の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 19 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to a seventh embodiment. 図２０は、第８の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 20 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to an eighth embodiment. 図２１は、第９の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 21 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to a ninth embodiment. 図２２は、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置等のブロック図である。FIG. 22 is a block diagram of a rotating machine control device, etc. according to the tenth embodiment. 図２３は、図２２の回転機制御装置の位置センサレス制御部のブロック図である。FIG. 23 is a block diagram of the position sensorless control section of the rotating machine control device of FIG. 22. 図２４は、図２３の位置センサレス制御部のリプル補償特定部のブロック図である。FIG. 24 is a block diagram of the ripple compensation specifying section of the position sensorless control section of FIG. 23. 図２５は、図２３の位置センサレス制御部の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 25 is a block diagram of the command phase identification section of the position sensorless control section of FIG. 23. 図２６は、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置の位置センサレス制御部のブロック図である。FIG. 26 is a block diagram of a position sensorless control section of a rotating machine control device according to a thirteenth embodiment. 図２７は、図２６の位置センサレス制御部の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 27 is a block diagram of the command phase specifying section of the position sensorless control section of FIG. 26. 図２８は、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 28 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to the fourteenth embodiment. 図２９は、第１５の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 29 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to a fifteenth embodiment. 図３０は、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 30 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to a sixteenth embodiment. 図３１は、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 31 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to the seventeenth embodiment. 図３２は、第１８の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部のブロック図である。FIG. 32 is a block diagram of a command phase identification section of a rotating machine control device according to the eighteenth embodiment. 図３３は、第１９の実施の形態に係る回転機制御装置等のブロック図である。FIG. 33 is a block diagram of a rotating machine control device, etc. according to the nineteenth embodiment. 図３４は、図３３の回転機制御装置の位置センサレス制御部のブロック図である。FIG. 34 is a block diagram of the position sensorless control section of the rotating machine control device of FIG. 33. 図３５は、図３４の位置センサレス制御部のリプル補償特定部のブロック図である。FIG. 35 is a block diagram of the ripple compensation specifying section of the position sensorless control section of FIG. 34. 図３６は、回転機におけるトルクの波形を示すグラフである。FIG. 36 is a graph showing a torque waveform in a rotating machine.

以下、本開示の一態様に係る回転機制御装置の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ならびに、ステップ（工程）およびステップの順序等は、一例であって本開示を限定する趣旨ではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。 Hereinafter, a specific example of a rotating machine control device according to one aspect of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The embodiments shown here are all specific examples of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, components, arrangement and connection forms of the components, steps (processes) and order of steps, etc. shown in the following embodiments are merely examples and are not intended to limit the present disclosure. . Furthermore, each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated.

なお、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Note that comprehensive or specific aspects of the present disclosure may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable recording medium such as a CD-ROM. It may be realized by any combination of programs and recording media.

（第１の実施の形態）
図１に示すように、回転機制御装置１００は、第１電流センサ１０２、第２電流センサ１０４、位置センサレス制御部１０６、およびデューティ生成部１０８を備えている。回転機制御装置１００は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータ３００および同期回転機４００に接続されている。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the rotating machine control device 100 includes a first current sensor 102, a second current sensor 104, a position sensorless control section 106, and a duty generation section 108. The rotating machine control device 100 is connected to a PWM (Pulse Width Modulation) inverter 300 and a synchronous rotating machine 400.

位置センサレス制御部１０６は、同期回転機４００の位置センサレス磁束制御を行う。位置センサレス制御部１０６は、同期回転機４００の位置センサレス磁束制御運転を実行するように構成されている。本実施の形態では、位置センサレス磁束制御運転が実行されている期間において、同期回転機４００のロータの回転速度（回転数）が、同期回転機４００に印加される回転機電流の回転速度（同期速度）に一致する。位置センサレス磁束制御運転は、エンコーダおよびレゾルバ等の位置センサを用いない運転である。本明細書では、説明の便宜上、推定された回転機磁束の位相を用いて回転機磁束を制御する運転を磁束制御運転と称する。回転機磁束は、同期回転機４００に印加されている３相交流座標上の電機子鎖交磁束と、この電機子鎖交磁束を座標変換することにより得た磁束の両方を含む概念である。本明細書では、「振幅」は、単に大きさ（絶対値）を指す場合がある。 The position sensorless control unit 106 performs position sensorless magnetic flux control of the synchronous rotating machine 400. The position sensorless control unit 106 is configured to perform position sensorless magnetic flux control operation of the synchronous rotating machine 400. In this embodiment, during the period in which the position sensorless magnetic flux control operation is being performed, the rotation speed (rotation speed) of the rotor of the synchronous rotating machine 400 is changed to the rotation speed (rotation speed) of the rotating machine current applied to the synchronous rotating machine 400 (synchronous rotation speed). speed). Position sensorless magnetic flux control operation is operation that does not use position sensors such as encoders and resolvers. In this specification, for convenience of explanation, an operation in which the rotating machine magnetic flux is controlled using the estimated phase of the rotating machine magnetic flux is referred to as a magnetic flux control operation. The rotating machine magnetic flux is a concept that includes both the armature linkage flux on the three-phase AC coordinates applied to the synchronous rotating machine 400 and the magnetic flux obtained by coordinate transformation of this armature linkage flux. In this specification, "amplitude" may simply refer to magnitude (absolute value).

回転機制御装置１００の一部または全部の要素は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）またはマイクロコンピュータにおいて実行される制御アプリケーションによって提供され得る。ＤＳＰまたはマイクロコンピュータは、コア、メモリ、Ａ／Ｄ変換回路および通信ポート等の周辺装置を含んでいてもよい。また、回転機制御装置１００の一部または全部の要素は、論理回路によって構成されていてもよい。 Some or all of the elements of the rotating machine control device 100 may be provided by a control application executed on a DSP (Digital Signal Processor) or a microcomputer. A DSP or microcomputer may include a core, memory, A/D conversion circuitry, and peripherals such as communication ports. Furthermore, some or all of the elements of the rotating machine control device 100 may be configured by logic circuits.

（回転機制御装置１００による制御の概要）
回転機制御装置１００は、指令トルクＴ_e ^*および相電流ｉ_u，ｉ_wから、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wを生成する。ＰＷＭインバータ３００によって、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wから、同期回転機４００に印加するべき電圧ベクトルｖ_u，ｖ_v，ｖ_wが生成される。指令トルクＴ_e ^*は、上位制御装置から回転機制御装置１００に与えられる。指令トルクＴ_e ^*は、モータトルクが追従するべきトルクを表す。 (Summary of control by rotating machine control device 100)
The rotating machine control device 100 generates _duties D _u , D v , D _w from command torque T _e ^* and phase currents i _u , i _w . The PWM inverter 300 generates voltage vectors _v _u , v _{v , v w to be applied to the synchronous rotating machine 400 from the duties Du , D v} _, _{D w} _. The command torque T _e ^* is given to the rotating machine control device 100 from the host control device. The command torque T _e ^* represents the torque that the motor torque should follow.

以下、回転機制御装置１００の動作の概要を説明する。電流センサ１０２，１０４（第１電流センサ１０２、第２電流センサ１０４）によって、相電流ｉ_u，ｉ_wが検出される。位置センサレス磁束制御運転を実行しているとき、位置センサレス制御部１０６によって、指令トルクＴ_e ^*および相電流ｉ_u，ｉ_wから、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*が生成される。指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*の各成分は、それぞれ３相交流座標上のＵ相電圧、Ｖ相電圧、およびＷ相電圧に対応する。デューティ生成部１０８によって、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*から、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wが生成される。デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wは、ＰＷＭインバータ３００に入力される。このような制御によって、同期回転機４００は、トルクが指令トルクＴ_e ^*に追従するように制御される。 An overview of the operation of the rotating machine control device 100 will be described below. Phase currents i _u and i _w are detected by current sensors 102 and 104 (first current sensor 102 and second current sensor 104). When performing position sensorless magnetic flux control operation, the position sensorless control unit 106 generates command voltage vectors v _u _* , v v ^*, _v _{w *} from command torque T _e ^* and phase currents i u ^, i _w ^. be done. Each component of the command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* corresponds to a U-phase voltage, a V-phase voltage, and a W-phase voltage on the three-phase AC coordinates, respectively. The duty generation _unit 108 generates duties _Du , _Dv ^, and _Dw from the command voltage vectors vu ^* , _vv _* , and vw ^* . The duties D _u , D _v , and D _w are input to the PWM inverter 300 . Through such control, the synchronous rotating machine 400 is controlled so that the torque follows the command torque T _e ^* .

以下では、α－β座標に基づいて回転機制御装置１００を説明することがある。また、ｄ－ｑ座標に基づいて回転機制御装置１００を説明することもある。また、ｄｍ－ｑｍ座標に基づいて回転機制御装置１００を説明することもある。図２に、α－β座標、ｄ－ｑ座標、およびｄｍ－ｑｍ座標を示す。α－β座標は、固定座標である。α－β座標は、静止座標とも交流座標とも称される。α軸は、Ｕ軸（図２では省略）と同一方向に延びる軸として設定される。Ｕ軸は、回転機制御装置１００のＵ相巻線に対応する。β軸は、α軸と直交する。ｄ－ｑ座標は、回転座標である。ｄ－ｑ座標は、同期回転機４００のロータの位相をｄ軸とし、当該位相に対して９０度進んだ位相をｑ軸とする座標系である。ｄｍ－ｑｍ座標は、回転座標である。ｄｍ軸は、同期回転機４００の永久磁石の推定された磁束である磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸とし、磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸とした座標系である。 Below, the rotating machine control device 100 may be explained based on α-β coordinates. Further, the rotating machine control device 100 may be explained based on the dq coordinates. Further, the rotating machine control device 100 may be explained based on dm-qm coordinates. FIG. 2 shows α-β coordinates, dq coordinates, and dm-qm coordinates. The α-β coordinates are fixed coordinates. The α-β coordinate is also called a stationary coordinate or an alternating current coordinate. The α-axis is set as an axis extending in the same direction as the U-axis (omitted in FIG. 2). The U-axis corresponds to the U-phase winding of the rotating machine control device 100. The β axis is perpendicular to the α axis. The dq coordinates are rotational coordinates. The dq coordinate is a coordinate system in which the d-axis is the phase of the rotor of the synchronous rotating machine 400, and the q-axis is a phase 90 degrees ahead of the phase. The dm-qm coordinates are rotational coordinates. The dm axis is the magnet phase θ dm, which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am , which is the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine ₄₀₀ , and the qm axis is the phase that is 90 degrees ahead of the magnet phase θ _dm . The coordinate system is

（位置センサレス制御部１０６）
図１に戻って、位置センサレス制御部１０６は、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する。位置センサレス磁束制御運転は、磁束推定部１１２（後述）に基づいて推定された回転機磁束の位相（推定位相θ_s）から求められる指令位相θ_s ^*を参照しながら実行される。目標振幅は、回転機磁束の振幅が最終的に到達するべき振幅である。指令振幅は、回転機磁束の振幅が追従するべき振幅である。 (Position sensorless control unit 106)
Returning to FIG. 1, the position sensorless control unit 106 executes a position sensorless magnetic flux control operation in which the command amplitude is set so that the amplitude of the rotating machine magnetic flux converges to the target amplitude. The position sensorless magnetic flux control operation is executed while referring to the command phase θ _s ^* obtained from the phase (estimated phase θ _s ) of the rotating machine magnetic flux estimated based on the magnetic flux estimation unit 112 (described later). The target amplitude is the amplitude that the rotating machine magnetic flux should ultimately reach. The command amplitude is the amplitude that the amplitude of the rotating machine magnetic flux should follow.

図３に示すように、位置センサレス制御部１０６は、ｕ，ｗ／α，β変換部１１０、磁束推定部１１２、位相特定部１１４、トルク推定部１１６、指令振幅生成部１１８、磁化特性特定部１２０、リプル補償特定部１２２、指令位相特定部１２４、指令磁束生成部１２６、電圧指令生成部１２８、およびα，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１３０を備えている。 As shown in FIG. 3, the position sensorless control unit 106 includes a u, w/α, β conversion unit 110, a magnetic flux estimation unit 112, a phase identification unit 114, a torque estimation unit 116, a command amplitude generation unit 118, and a magnetization characteristic identification unit. 120, a ripple compensation specifying section 122, a command phase specifying section 124, a command magnetic flux generating section 126, a voltage command generating section 128, and an α, β/u, v, w converting unit 130.

位置センサレス制御部１０６では、ｕ，ｗ／α，β変換部１１０によって、相電流ｉ_u，ｉ_wが、軸電流ｉ_α，ｉ_βに変換される。軸電流ｉ_α，ｉ_βは、同期回転機４００のα－β座標上におけるα軸電流ｉ_αおよびβ軸電流ｉ_βをまとめて記載したものである。磁束推定部１１２によって、回転機磁束が推定される（推定磁束Ψ_sが求められる）。推定磁束Ψ_sのα軸成分およびβ軸成分をそれぞれ推定磁束Ψ_α，Ψ_βと記載する。位相特定部１１４によって、推定磁束Ψ_sから、回転機磁束の位相が推定される（推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sが求められる）。トルク推定部１１６によって、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから、モータトルクが推定される（推定トルクＴ_eが求められる）。指令振幅生成部１１８によって、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから、指令振幅｜Ψ_s ^*｜が生成される。磁化特性特定部１２０によって、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}および磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}が特定される。リプル補償特定部１２２によって、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}および高調波成分ｎθ_{d m}から、リプル補償位相θ_rippleが特定される。指令位相特定部１２４によって、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_s、指令トルクＴ_e ^*、推定トルクＴ_e、およびリプル補償位相θ_rippleから、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相（指令磁束ベクトル位相）θ_s ^*が求められる。指令磁束生成部１２６によって、指令振幅｜Ψ_s ^*｜および指令位相θ_s ^*から、指令磁束ベクトルΨ_s ^*が求められる。指令磁束ベクトルΨ_s ^*のα軸成分およびβ軸成分を、それぞれα軸指令磁束Ψ_α ^*およびβ軸指令磁束Ψ_β ^*と記載する。電圧指令生成部１２８によって、指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*、推定磁束Ψ_α，Ψ_β、および軸電流ｉ_α，ｉ_βから、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*が求められる。指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*は、同期回転機４００のα－β座標上におけるα軸指令軸電圧ｖ_α ^*およびβ軸指令軸電圧ｖ_β ^*をまとめて記載したものである。α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１３０によって、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*が、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*に変換される。 In the position sensorless control unit 106, the u, w/α, β conversion unit 110 converts the phase currents i _u and i _w into shaft currents i _α and i _β . Axial currents i _α and i _β are a collective description of α-axis current i _α and β-axis current i _β on the α-β coordinate of the synchronous rotating machine 400. The rotating machine magnetic flux is estimated by the magnetic flux estimation unit 112 (estimated magnetic flux Ψ _s is determined). The α-axis component and β-axis component of the estimated magnetic flux Ψ _s are written as estimated magnetic flux Ψ _α and Ψ _β , respectively. The phase specifying unit 114 estimates the phase of the rotating machine magnetic flux from the estimated magnetic flux Ψ _s (the estimated phase θ _s of the estimated magnetic flux Ψ _s is determined). The motor torque is estimated by the torque estimation unit 116 from the estimated magnetic flux Ψ _s and the shaft currents i _α and i _β (estimated torque T _e is determined). The command amplitude generation unit 118 generates the command amplitude |Ψ _s ^* | from the estimated magnetic flux Ψ _s and the shaft currents i _α and i _β . The magnetization characteristic specifying unit 120 specifies the harmonic component nθ _dm of the qm-axis current i _qm and the magnet phase θ _dm from the estimated magnetic flux Ψ _s and the axis currents i _α , i _β . The ripple compensation specifying unit 122 specifies the ripple compensation phase θ _ripple from the qm-axis current i _qm and the harmonic component nθ _dm . The command phase specifying unit 124 determines the command phase (command flux vector phase) of the command magnetic flux vector Ψ _s ^* from the estimated phase θ _s of the estimated magnetic flux Ψ _s , the command torque T _e ^* , the estimated torque T _e , and the ripple compensation phase θ _ripple . ) θ _s ^* is found. _The command magnetic flux generation unit ¹²⁶ determines the command magnetic flux vector Ψ _s ^* from the command amplitude |Ψ s * | and the command phase θ _s ^* . The α-axis component and β-axis component of the commanded magnetic flux vector Ψ _s ^* are written as α-axis commanded magnetic flux Ψ _α ^* and β-axis commanded magnetic flux Ψ _β ^* , respectively. The voltage _command generation unit 128 calculates command shaft voltages v α ^* , _v _β ^* from command ^magnetic fluxes Ψ _α *, Ψ β *, estimated magnetic fluxes Ψ _α , Ψ _β , and shaft currents i _α , i _β ^. The command shaft voltages v _α ^* and v _β ^* are a collective description of the α-axis command shaft voltage v _α ^* and the β-axis command shaft voltage v _β ^* on the α-β coordinate of the synchronous rotating machine 400. The α, β/u, v, w conversion unit 130 converts the command shaft voltages v _α ^* , v _β ^* into command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* .

位置センサレス磁束制御運転においては、このような制御によって、モータトルクが指令トルクＴ_e ^*に追従し、回転機磁束が指令磁束ベクトルΨ_s ^*に追従する。その結果、同期回転機４００の速度が指令速度ω_ref ^*に追従する。上述のように、「位置センサレス制御部１０６は、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように、指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する」と表現する場合、「目標振幅」は、指令振幅｜Ψ_s ^*｜に対応する。これを考慮して、以下では、指令振幅｜Ψ_s ^*｜を目標振幅｜Ψ_s ^*｜と称することがある。 In the position sensorless magnetic flux control operation, such control causes the motor torque to follow the command torque T _e ^* , and the rotating machine magnetic flux to follow the command magnetic flux vector Ψ _s ^* . As a result, the speed of the synchronous rotating machine 400 follows the command speed ω _ref ^* . As mentioned above, when expressing "the position sensorless control unit 106 executes a position sensorless magnetic flux control operation that sets the command amplitude so that the amplitude of the rotating machine magnetic flux converges to the target amplitude", it means "target amplitude". ” corresponds to the command amplitude |Ψ _s ^* |. Considering this, hereinafter, the command amplitude |Ψ _s ^* | may be referred to as the target amplitude |Ψ _s ^* |.

本明細書では、軸電流ｉ_α，ｉ_βは、実際に同期回転機４００を流れる電流ではなく、情報として伝達される電流値を意味する。指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*、推定磁束Ψ_s、推定位相θ_s、指令位相θ_s ^*、推定トルクＴ_e、指令トルクＴ_e ^*、指令振幅｜Ψ_s ^*｜（目標振幅｜Ψ_s ^*｜）、指令磁束ベクトルΨ_s ^*、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*、指令速度ω_ref ^*、磁石位相θ_{d m}、高調波成分ｎθ_{d m}、およびｑｍ軸電流ｉ_{q m}等も情報として伝達される値を意味する。 In this specification, the shaft currents i _α and i _β do not mean currents that actually flow through the synchronous rotating machine 400, but current values that are transmitted as information. Command shaft voltage v _α ^* , v _β ^* , estimated magnetic flux Ψ _s , estimated phase θ _s , command phase θ _s ^* , estimated torque T _e , command torque T _e ^* , command amplitude | Ψ _s ^* | (target amplitude | Ψ _s ^* |), command magnetic flux vector Ψ _s ^* , command voltage vector v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* , command speed ω _ref ^* , magnet phase θ _dm , harmonic component nθ _dm , and qm-axis current i _qm etc. also mean values transmitted as information.

図３に示す位置センサレス制御部１０６の構成要素について、以下で説明する。 The components of the position sensorless control section 106 shown in FIG. 3 will be described below.

（ｕ，ｗ／α，β変換部１１０）
ｕ，ｗ／α，β変換部１１０は、相電流ｉ_u，ｉ_wを軸電流ｉ_α，ｉ_βに変換する。具体的には、ｕ，ｗ／α，β変換部１１０は、式（１）および式（２）によって、相電流ｉ_u，ｉ_wを軸電流ｉ_α，ｉ_βに変換して、軸電流ｉ_α，ｉ_βを出力する。 (u, w/α, β conversion unit 110)
The u, w/α, β converter 110 converts the phase currents i _u , i _w into shaft currents i _α , i _β . Specifically, the u, w/α, β conversion unit 110 converts the phase currents i u , i w into shaft currents i α , i β using equations (1) and (2), and converts the phase currents i _u , i _w into shaft currents i _α , i _β . Output i _α and i _β .

（磁束推定部１１２）
磁束推定部１１２は、同期回転機４００の磁束である回転機磁束を推定し、推定された回転機磁束である推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）を出力する。磁束推定部１１２は、位置センサレス磁束制御運転を実行しているとき、軸電流ｉ_α，ｉ_βおよび指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*から、推定磁束Ψ_sを求める。具体的には、磁束推定部１１２は、式（３）および式（４）を用いて、推定磁束Ψ_α，Ψ_βを求める。式（３）および式（４）におけるΨ_α|_t=0およびΨ_β|_t=0は、それぞれ推定磁束Ψ_α，Ψ_βの初期値である。式（３）および式（４）におけるＲは、同期回転機４００の巻線抵抗である。磁束推定部１１２がＤＳＰ、マイクロコンピュータ等のディジタル制御装置に組み込まれている場合、式（３）および式（４）における演算のために必要となる積分器は離散系で構成され得る。この場合には、１制御周期前における推定磁束Ψ_α，Ψ_βに、現在の制御周期に由来する値を加減算すればよい。 (Magnetic flux estimation unit 112)
The magnetic flux estimation unit 112 estimates the rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine 400, and outputs the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ) that is the estimated rotating machine magnetic flux. The magnetic flux estimation unit 112 calculates the estimated magnetic flux Ψ _s from the shaft currents i _α , i _β and the command shaft voltages v _α ^* , v _β ^* when performing the position sensorless magnetic flux control operation. Specifically, the magnetic flux estimating unit 112 uses Equation (3) and Equation (4) to obtain the estimated magnetic fluxes Ψ _α and Ψ _β . Ψ _α | _t=0 and Ψ _β | _t=0 in Equations (3) and (4) are the initial values of the estimated magnetic fluxes Ψ _α and Ψ _β , respectively. R in equations (3) and (4) is the winding resistance of the synchronous rotating machine 400. When the magnetic flux estimator 112 is incorporated in a digital control device such as a DSP or a microcomputer, the integrator required for the calculations in equations (3) and (4) may be configured as a discrete system. In this case, a value derived from the current control cycle may be added or subtracted from the estimated magnetic fluxes Ψ _α and Ψ _β one control cycle before.

（位相特定部１１４）
位相特定部１１４は、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）に基づいて、推定磁束Ψ_sの位相である推定位相θ_sを特定する。本実施の形態では、位相特定部１１４は、推定磁束Ψ_sから推定位相θ_sを求める。具体的には、位相特定部１１４は、式（５）によって、推定磁束Ψ_sから推定位相θ_sを求める。たとえば、位相特定部１１４は、公知の位相推定器である。 (Phase identification unit 114)
The phase identifying unit 114 identifies the estimated phase θ _s that is the phase of the estimated magnetic flux Ψ _s based on the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic fluxes Ψ _α , Ψ _β ). In this embodiment, the phase specifying unit 114 calculates the estimated phase θ _s from the estimated magnetic flux Ψ _s . Specifically, the phase identifying unit 114 calculates the estimated phase θ _s from the estimated magnetic flux Ψ _s using equation (5). For example, the phase identifying unit 114 is a known phase estimator.

（トルク推定部１１６）
トルク推定部１１６は、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）と検出電流ｉとに基づいて、推定トルクＴ_eを演算する。本実施の形態では、検出電流ｉは、軸電流ｉ_α，ｉ_βであり、トルク推定部１１６は、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから推定トルクＴ_eを求める。具体的には、トルク推定部１１６は、式（６）によって、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから推定トルクＴ_eを求める。式（６）におけるＰは、同期回転機４００の極対数である。 (Torque estimation unit 116)
The torque estimation unit 116 calculates the estimated torque T _e based on the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ) and the detected current i. In this embodiment, the detected current i is the shaft currents i _α and i _β , and the torque estimator 116 calculates the estimated torque T _e from the estimated magnetic flux Ψ _s and the shaft currents i _α and i _β . Specifically, the torque estimation unit 116 calculates the estimated torque T _e from the estimated magnetic flux Ψ _s and the shaft currents i _α and i _β using equation (6). P in equation (6) is the number of pole pairs of the synchronous rotating machine 400.

（指令振幅生成部１１８）
指令振幅生成部１１８は、推定された回転機磁束である推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）と同期回転機４００の検出電流ｉとの第１内積、または同期回転機４００の永久磁石の推定された磁石磁束Ψ_{a m}と検出電流ｉとの第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する。図４に示すように、本実施の形態では、指令振幅生成部１１８は、第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する。 (Command amplitude generation unit 118)
The command amplitude generation unit 118 generates a first inner product of the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ), which is the estimated rotating machine magnetic flux, and the detected current i of the synchronous rotating machine 400 , or the permanent By executing feedback control using the second inner product of the estimated magnetic flux Ψ _am of the magnet and the detected current i, a command amplitude |Ψ _s ^* |, which is the amplitude of the command magnetic flux, is generated. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the command amplitude generation unit 118 generates the command amplitude |Ψ _s ^* | by executing feedback control using the second inner product.

指令振幅生成部１１８は、仮想インダクタンス（同期回転機４００のインダクタンス）Ｌ_{q m}、軸電流ｉ_α，ｉ_β、および推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）を用いて、無効電力成分を示す誤差変数εを演算する。具体的には、まず、指令振幅生成部１１８は、電機子反作用磁束を推定する（推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉを求める）。推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉのα軸成分およびβ軸成分を、それぞれ推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_α、推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_βと記載する。推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_αは、仮想インダクタンスＬ_{q m}と軸電流ｉ_αとの積であり、推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_βは、仮想インダクタンスＬ_{q m}と軸電流ｉ_βとの積である。次に、指令振幅生成部１１８は、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）および推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ（推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_α，Ｌ_{q m}ｉ_β）から、同期回転機４００の永久磁石の推定された磁石磁束（推定磁石磁束）Ψ_{a m}を求める。磁石磁束Ψ_{a m}のα軸成分およびβ軸成分を、それぞれ推定磁石磁束Ψ_{a mα}，Ψ_{a m β}と記載する。具体的には、指令振幅生成部１１８は、式（７）に示すように、推定磁束Ψ_αから推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_αを減じることによって磁石磁束Ψ_{a mα}を求める。また、指令振幅生成部１１８は、式（８）に示すように、推定磁束Ψ_βから推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_βを減じることによって磁石磁束Ψ_{a mβ}を求める。次に、指令振幅生成部１１８は、磁石磁束Ψ_{a mα}，Ψ_{a m β}および軸電流ｉ_α，ｉ_βから誤差変数εを式（９）のように計算する。 The command amplitude generation unit 118 generates a reactive power component using virtual inductance (inductance of the synchronous rotating machine 400) L _qm , shaft currents i _α , i _β , and estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ). The error variable ε shown is calculated. Specifically, first, the command amplitude generation unit 118 estimates the armature reaction magnetic flux (calculates the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i ). The α-axis component and β-axis component of the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i are written as estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _α and estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _β , respectively. The estimated armature reaction flux L _qm i _α is the product of the virtual inductance L _qm and the shaft current i _α , and the estimated armature reaction flux L _qm i _β is the product of the virtual inductance L _qm and the shaft current i _β . be. Next, the command amplitude generation unit 118 generates, from the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ) and the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i (estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _α , L _qm i _β ), The estimated magnetic flux (estimated magnetic flux) Ψ _am of the permanent magnet of the synchronous rotating machine 400 is determined. The α-axis component and β-axis component of the magnet magnetic flux Ψ _am are written as estimated magnet magnetic flux Ψ _{a mα} and Ψ _{am β} , respectively. Specifically, the command amplitude generation unit 118 obtains the magnet magnetic flux Ψ _{a mα} by subtracting the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _α from the estimated magnetic flux Ψ _α . Further, the command amplitude generation unit 118 obtains the magnet magnetic flux Ψ _{a mβ} by subtracting the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _β from the estimated magnetic flux Ψ _β , as shown in equation (8). Next, the command amplitude generation unit 118 calculates the error variable ε from the magnet magnetic fluxes Ψ _{a mα} , Ψ _{am β} and the shaft currents i _α , i _β as shown in Equation (9).

式（９）および図４に示すように、指令振幅生成部１１８は、誤差変数εとして、同期回転機４００の永久磁石の推定された磁石磁束Ψ_{a m}と同期回転機４００の検出電流ｉとの内積（第２内積）を演算する。 As shown in equation (9) and FIG. 4, the command amplitude generation unit 118 uses the difference between the estimated magnetic flux Ψ _am of the permanent magnet of the synchronous rotating machine 400 and the detected current i of the synchronous rotating machine 400 as the error variable ε. Calculate the inner product (second inner product).

なお、誤差変数εは、同期回転機４００の推定磁束Ψ_{a m}と同期回転機４００の検出電流ｉとの内積（第１内積）を演算することでも求めることができる。 Note that the error variable ε can also be obtained by calculating the inner product (first inner product) of the estimated magnetic flux Ψ _am of the synchronous rotating machine 400 and the detected current i of the synchronous rotating machine 400.

このため、指令振幅生成部１１８は、式（１０）に示すように、誤差変数εとして、上記第２内積の替わりに、同期回転機４００の推定磁束Ψ_sと同期回転機４００の検出電流ｉとの内積（第１内積）を演算する構成であってもよい。 Therefore, as shown in equation (10), the command amplitude generation unit 118 uses the estimated magnetic flux Ψ _s of the synchronous rotating machine 400 and the detected current i of the synchronous rotating machine 400 as the error variable ε instead of the second inner product. It may be configured to calculate an inner product (first inner product) with .

図４に示すように、指令振幅生成部１１８は、減算器１３２、Ｐゲイン１３４、Ｉゲイン１３６、積分器１３８、加算器１４０、および加算器１４２を有している。指令振幅生成部１１８は、誤差変数εの目標値、すなわち、第１内積または第２内積の演算結果の目標値ε^*を設定する。ここでは、指令振幅生成部１１８は、第１内積または第２内積の演算結果の目標値ε^*として、ゼロに設定する。加算器１４２は、算出された磁束偏差ΔΨの絶対値｜ΔΨ｜と、推定磁束Ψ_{a m}のノミナル値であるΨ_{a_nominal}とを加算し、指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する。 As shown in FIG. 4, the command amplitude generation section 118 includes a subtracter 132, a P gain 134, an I gain 136, an integrator 138, an adder 140, and an adder 142. The command amplitude generation unit 118 sets a target value of the error variable ε, that is, a target value ε ^* of the calculation result of the first inner product or the second inner product. Here, the command amplitude generation unit 118 sets the target value ε ^* of the calculation result of the first inner product or the second inner product to zero. The adder 142 adds the absolute value |ΔΨ| of the calculated magnetic flux deviation ΔΨ| and Ψ _{a_nominal} , which is the nominal value of the estimated magnetic flux Ψ _am , to generate the command amplitude |Ψ _s ^* |.

このように、指令振幅生成部１１８は、誤差変数εを用いたフィードバック制御を実行することによって、指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する。 In this way, the command amplitude generation unit 118 generates the command amplitude |Ψ _s ^* | by performing feedback control using the error variable ε.

（磁化特性特定部１２０）
図５に示すように、磁化特性特定部１２０は、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}（図２参照）を特定し、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、推定磁束Ψ_sのｑｍ軸磁束Ψ_{q m}と検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}と磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}とを特定する。ｑｍ軸磁束Ψ_{q m}は、推定磁束Ψ_sのｑｍ軸成分であり、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}は、検出電流ｉのｑｍ軸成分である。 (Magnetization characteristic identification unit 120)
As shown in FIG. 5, the magnetization characteristic identifying unit 120 identifies the magnet phase θ dm (see FIG. 2), which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am , based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i, and determines the magnet phase θ _dm (see FIG. 2). Using _dm -qm coordinates where dm is the dm axis and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase θ _dm is the qm axis, the qm-axis magnetic flux Ψ _qm of the estimated magnetic flux Ψ _s and the qm-axis current i of the detected current i _qm and the harmonic component nθ _dm of the magnet phase θ _dm are specified. The qm-axis magnetic flux Ψ _qm is the qm-axis component of the estimated magnetic flux Ψ _s , and the qm-axis current i _qm is the qm-axis component of the detected current i.

磁化特性特定部１２０は、磁石磁束特定部１４４、磁石位相特定部１４６、α，β／ｑｍ変換部１４８、α，β／ｑｍ変換部１５０、高調波成分特定部１５２、フーリエ変換部１５４、および磁気エネルギー特定部１５６を有している。 The magnetization characteristic specifying unit 120 includes a magnet magnetic flux specifying unit 144, a magnet phase specifying unit 146, an α, β/qm converting unit 148, an α, β/qm converting unit 150, a harmonic component specifying unit 152, a Fourier transform unit 154, and It has a magnetic energy identifying section 156.

磁石磁束特定部１４４は、仮想インダクタンス（同期回転機４００のインダクタンス）Ｌ_{q m}、軸電流ｉ_α，ｉ_β、および推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）に基づいて、磁石磁束Ψ_{a m}を特定する。具体的には、磁石磁束特定部１４４は、式（１１）によって磁石磁束Ψ_{a mα}を求め、式（１２）によって磁石磁束Ψ_{a mβ}を求める。図２に示すように、磁石磁束Ψ_{a mα}は、磁石磁束Ψ_{a m}のα軸成分であり、磁石磁束Ψ_{a mβ}は、磁石磁束Ψ_amのβ軸成分である。 The magnet magnetic flux identifying unit 144 determines the magnet magnetic flux Ψ _am based on the virtual inductance (inductance of the synchronous rotating machine 400) L _qm , the shaft currents i _α , i _β , and the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic fluxes Ψ _α , Ψ _β ). Identify. Specifically, the magnet magnetic flux specifying unit 144 calculates the magnet magnetic flux Ψ _{a mα} using equation (11), and calculates the magnet magnetic flux Ψ _{a mβ} using equation (12). As shown in FIG. 2, the magnet magnetic flux Ψ _{a mα} is the α-axis component of the magnet magnetic flux Ψ _am , and the magnet magnetic flux Ψ _{a mβ} is the β-axis component of the magnet magnetic flux Ψ _am .

磁石位相特定部１４６は、式（１３）によって、磁石磁束Ψ_{a mα}および磁石磁束Ψ_{a mβ}から磁石位相θ_{d m}を求める。 The magnet phase specifying unit 146 determines the magnet phase θ _dm from the magnet magnetic flux Ψ _{a mα} and the magnet magnetic flux Ψ _{a mβ} using equation (13).

α，β／ｑｍ変換部１４８は、軸電流ｉ_α，ｉ_βをｑｍ軸電流ｉ_{q m}に変換する。具体的には、α，β／ｑｍ変換部１４８は、式（１４）によって、軸電流ｉ_α，ｉ_βをｑｍ軸電流ｉ_{q m}に変換して、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}を出力する。 The α, β/qm conversion unit 148 converts the axial currents i _α and i _β into a qm-axis current i _qm . Specifically, the α, β/qm conversion unit 148 converts the axis currents i _α and i _β into a qm-axis current i qm using equation (14) _, and outputs the qm-axis current i _qm .

α，β／ｑｍ変換部１５０は、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）をｑｍ軸磁束Ψ_{q m}に変換する。具体的には、α，β／ｑｍ変換部１５０は、式（１５）によって、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）をｑｍ軸磁束Ψ_{q m}に変換して、ｑｍ軸磁束Ψ_{q m}を出力する。 The α, β/qm conversion unit 150 converts the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ) into a qm-axis magnetic flux Ψ _qm . Specifically, the α, β/qm conversion unit 150 converts the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ) into the qm-axis magnetic flux _Ψ _qm using equation (15), Output.

高調波成分特定部１５２は、磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}を求める。具体的には、高調波成分特定部１５２は、磁石位相θ_{d m}に次数ｎを乗算することによって、高調波成分ｎθ_{d m}を求め、高調波成分ｎθ_{d m}を出力する。 The harmonic component specifying unit 152 determines a harmonic component nθ _dm of the magnet phase θ _dm . Specifically, the harmonic component identification unit 152 multiplies the magnet phase θ _dm by the order n to obtain the harmonic component nθ _dm , and outputs the harmonic component nθ _dm .

フーリエ変換部１５４は、ｑｍ軸磁束Ψ_{q m}および高調波成分ｎθ_{d m}から、磁束Ψ_qmcnおよび磁束Ψ_qmsnを求める。 The Fourier transform unit 154 obtains the magnetic flux Ψ _qmcn and the magnetic flux Ψ _qmsn from the qm-axis magnetic flux Ψ _qm and the harmonic component nθ _dm .

図６に示すように、フーリエ変換部１５４は、増幅器１５８、乗算器１６０、ローパスフィルタ１６２、乗算器１６４、およびローパスフィルタ１６６を有している。 As shown in FIG. 6, the Fourier transform section 154 includes an amplifier 158, a multiplier 160, a low-pass filter 162, a multiplier 164, and a low-pass filter 166.

増幅器１５８は、ｑｍ軸磁束Ψ_{q m}を２倍に増幅する。 The amplifier 158 doubles the qm-axis magnetic flux Ψ _qm .

乗算器１６０は、２倍に増幅されたｑｍ軸磁束Ψ_{q m}にｃｏｓｎθ_{d m}を乗算する。 The multiplier 160 multiplies the doubled qm-axis magnetic flux Ψ _qm by cosn θ _dm .

ローパスフィルタ１６２は、２倍に増幅されかつｃｏｓｎθ_{d m}が乗算されたｑｍ軸磁束Ψ_{q m}から、磁束Ψ_qmcnを出力する。 The low-pass filter 162 outputs a magnetic flux Ψ _qmcn from the qm-axis magnetic flux Ψ _qm that has been amplified twice and multiplied by cosn θ _dm .

乗算器１６４は、２倍に増幅されたｑｍ軸磁束Ψ_{q m}にｓｉｎｎθ_{d m}を乗算する。 The multiplier 164 multiplies the doubled qm-axis magnetic flux Ψ _qm by sinnθ _dm .

ローパスフィルタ１６６は、２倍に増幅されかつｓｉｎｎθ_{d m}が乗算されたｑｍ軸磁束Ψ_{q m}から、磁束Ψ_qmsnを出力する。 The low-pass filter 166 outputs a magnetic flux Ψ _qmsn from the qm-axis magnetic flux Ψ _qm that has been amplified twice and multiplied by sinn θ _dm .

図５に戻って、磁気エネルギー特定部１５６は、式（１６）によって磁束Ψ_qmcnから磁気エネルギーＷ´_qmcnを求め、式（１７）によって磁束Ψ_qmsnから磁気エネルギーＷ´_qmsnを求める。 Returning to FIG. 5, the magnetic energy specifying unit 156 calculates magnetic energy W' _qmcn from the magnetic flux Ψ _qmcn using equation (16), and calculates magnetic energy W _{' qmsn} from the magnetic flux ψ _qmsn using equation (17).

磁気エネルギー特定部１５６は、求めた結果を用いて、図７に示すような磁気エネルギーテーブル１６８を作成する。図７の（ａ）は、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}の値に対応する磁気エネルギーＷ´_qmcnの値を示すテーブルである。図７の（ｂ）は、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}の値に対応する磁気エネルギーＷ´_qmsnの値を示すテーブルである。 The magnetic energy specifying unit 156 creates a magnetic energy table 168 as shown in FIG. 7 using the obtained results. FIG. 7A is a table showing values of magnetic energy W′ _qmcn corresponding to values of qm-axis current i _qm . FIG. 7B is a table showing values of magnetic energy W′ _qmsn corresponding to values of qm-axis current i _qm .

（リプル補償特定部１２２）
図８に示すように、リプル補償特定部１２２は、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}と高調波成分ｎθ_{d m}とに基づいて得られるリプル補償トルクＴ_rippleを用いて、リプル補償位相θ_rippleを特定する。リプル補償特定部１２２は、磁気エネルギーテーブル１６８、リプルトルク特定部１７０、およびリプル位相特定部１７２を有している。 (Ripple compensation specifying unit 122)
As shown in FIG. 8, the ripple compensation specifying unit 122 specifies the ripple compensation phase θ _ripple using the ripple compensation torque T _ripple obtained based on the qm-axis current i _qm and the harmonic component nθ _dm . The ripple compensation specifying section 122 includes a magnetic energy table 168, a ripple torque specifying section 170, and a ripple phase specifying section 172.

リプル補償特定部１２２は、α，β／ｑｍ変換部１４８から出力されたｑｍ軸電流ｉ_{q m}、および磁気エネルギー特定部１５６によって作成された磁気エネルギーテーブル１６８（図７参照）によって、磁気エネルギーＷ´_qmcnおよび磁気エネルギーＷ´_qmsnを求める。具体的には、リプル補償特定部１２２は、磁気エネルギーテーブル１６８から、α，β／ｑｍ変換部１４８から出力されたｑｍ軸電流ｉ_{q m}の値に対応する磁気エネルギーＷ´_qmcnの値を選択して出力する。また、リプル補償特定部１２２は、磁気エネルギーテーブル１６８から、α，β／ｑｍ変換部１４８から出力されたｑｍ軸電流ｉ_{q m}の値に対応する磁気エネルギーＷ´_qmsnの値を選択して出力する。 The ripple compensation specifying unit 122 calculates the magnetic energy W' based on the qm-axis current i _qm output from the α, β/qm converting unit 148 and the magnetic energy table 168 (see FIG. 7) created by the magnetic energy specifying unit 156. Find _qmcn and magnetic energy W _{' qmsn} . Specifically, the ripple compensation specifying unit 122 selects the value of the magnetic energy W′ _qmcn corresponding to the value of the qm-axis current i qm output from _the α, β/qm converting unit 148 from the magnetic energy table 168. and output it. Further, the ripple compensation specifying unit 122 selects and outputs the value of the magnetic energy W′ _qmsn corresponding to the value of the qm-axis current i _qm output from the α, β/qm converting unit 148 from the magnetic energy table 168. .

図９に示すように、リプルトルク特定部１７０は、加算器１７４、乗算器１７６、乗算器１７８、減算器１８０、および乗算器１８２を有している。 As shown in FIG. 9, the ripple torque identifying section 170 includes an adder 174, a multiplier 176, a multiplier 178, a subtracter 180, and a multiplier 182.

加算器１７４は、磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}と調整位相Δθとを加算する。たとえば、調整位相Δθは、外部から入力される。 Adder 174 adds harmonic component nθ _dm of magnet phase θ _dm and adjustment phase Δθ. For example, the adjustment phase Δθ is input from the outside.

乗算器１７６は、Ｗ´_qmsnにｃｏｓ（ｎθ_{d m}＋Δθ）を乗算する。 Multiplier 176 multiplies W′ _qmsn by cos(nθ _dm +Δθ).

乗算器１７８は、Ｗ´_qmcnにｓｉｎ（ｎθ_{d m}＋Δθ）を乗算する。 Multiplier 178 multiplies W′ _qmcn by sin(nθ _dm +Δθ).

減算器１８０は、Ｗ´_qmsnｃｏｓ（ｎθ_{d m}＋Δθ）からＷ´_qmcnｓｉｎ（ｎθ_{d m}＋Δθ）を減算する。 The subtractor 180 subtracts W' _qmcn sin (nθ _dm +Δθ) from W' _qmsn cos (nθ _dm +Δθ).

乗算器１８２は、式（１８）によってリプル補償トルクＴ_rippleを求める。ｎは、次数であり、Ｐは、同期回転機４００の極対数である。 Multiplier 182 calculates ripple compensation torque T _ripple using equation (18). n is the order, and P is the number of pole pairs of the synchronous rotating machine 400.

図１０に示すように、リプル位相特定部１７２は、乗算器１８４を有している。 As shown in FIG. 10, the ripple phase identifying section 172 includes a multiplier 184.

乗算器１８４は、式（１９）によって、リプル補償トルクＴ_rippleおよび調整ゲインＫ_rippleを用いてリプル補償位相θ_rippleを求める。調整ゲインＫ_rippleは、既知の定数である。また、τ_sは、モータ時定数であり、τ_sｓは、微分演算子である。 The multiplier 184 calculates the ripple compensation phase θ _ripple using the ripple compensation torque T _ripple and the adjustment gain K _ripple according to equation (19). The adjustment gain K _ripple is a known constant. Further, τ _s is a motor time constant, and τ _s is a differential operator.

（指令位相特定部１２４）
図３に戻って、指令位相特定部１２４は、リプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する。ここでは、トルク指令に基づく例を示す。指令磁束ベクトル位相は、指令位相θ_s ^*である。つまり、本実施の形態では、図２に示すように、指令位相θ_s ^*は、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の位相である。本実施の形態では、指令位相特定部１２４は、推定トルクＴ_eを指令トルクＴ_e ^*に収束させるためのトルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定する。つまり、指令位相特定部１２４は、トルク位相Δθ_s、リプル補償位相θ_ripple、および推定位相θ_sを用いて、指令位相θ_s ^*を特定する。 (Command phase identification unit 124)
Returning to FIG. 3, the command phase identifying unit 124 identifies the command magnetic flux vector phase based on the ripple compensation phase θ _ripple and the torque command or rotational speed command. Here, an example based on a torque command will be shown. The command magnetic flux vector phase is the command phase θ _s ^* . That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the command phase θ _s ^* is the phase of the command magnetic flux vector Ψ _s ^* . In the present embodiment, the command phase specifying unit 124 adds the torque phase Δθ _s , the ripple compensation phase θ _ripple , and the estimated phase θ _s for converging the estimated torque T _e to the command torque T _e ^* , thereby Specify the command phase θ _s ^* . That is, the command phase specifying unit 124 uses the torque phase Δθ _s , the ripple compensation phase θ _ripple , and the estimated phase θ _s to specify the command phase θ _s ^* .

図１１に示すように、指令位相特定部１２４は、減算器１８６、ＰＩ補償器１８８、加算器１９０、および加算器１９２を有している。 As shown in FIG. 11, the command phase identification unit 124 includes a subtracter 186, a PI compensator 188, an adder 190, and an adder 192.

減算器１８６は、指令トルクＴ_e ^*から推定トルクＴ_eを減算し、偏差を求める。 A subtracter 186 subtracts the estimated torque T _e from the command torque T _e ^* to obtain a deviation.

ＰＩ補償器１８８は、減算器１８６によって求められた偏差を０に収束させるための比例積分制御によって、トルク位相Δθ_sを求める。 The PI compensator 188 determines the torque phase Δθ _s by proportional-integral control to converge the deviation determined by the subtractor 186 to zero.

加算器１９０は、トルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleとを加算する。 Adder 190 adds the torque phase Δθ _s and the ripple compensation phase θ _ripple .

加算器１９２は、トルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleとに推定位相θ_sをさらに加算し、指令位相θ_s ^*を求める。 Adder 192 further adds estimated phase θ _s to torque phase Δθ _s and ripple compensation phase θ _ripple to obtain command phase θ _s ^* .

（指令磁束生成部１２６）
図３に戻って、指令磁束生成部１２６は、指令振幅｜Ψ_s ^*｜と指令位相θ_s ^*とに基づいて、指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*を生成する。本実施の形態では、指令磁束生成部１２６は、指令振幅｜Ψ_s ^*｜と指令位相θ_s ^*とに基づいて、指令磁束ベクトルΨ_s ^*（指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*）を求める。本実施の形態では、指令磁束生成部１２６は、指令振幅｜Ψ_s ^*｜および指令位相θ_s ^*から、指令磁束ベクトルΨ_s ^*（指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*）を求める。具体的には、指令磁束生成部１２６は、式（２０）および（２１）によって、指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*を求める。 (Command magnetic flux generation unit 126)
Returning to FIG. 3, the command magnetic flux generation unit 126 generates the command magnetic fluxes Ψ _α ^* and Ψ _β ^* based on the command amplitude |Ψ _s ^* | and the command phase θ _s ^* . In the present embodiment, the command magnetic flux generation unit 126 calculates the command magnetic flux vector Ψ _s ^* (command magnetic flux Ψ _α ^* , Ψ _β ^* ) based on the command amplitude |Ψ _s ^* | and the command phase θ _s ^* . . In this embodiment, the command magnetic flux generation unit 126 determines the command magnetic flux vector Ψ _s ^* (command magnetic flux Ψ _α ^* , Ψ _β ^* ) from the command amplitude |Ψ _s ^* | and the command phase θ _s ^* . Specifically, the command magnetic flux generation unit 126 calculates the command magnetic fluxes Ψ _α ^* and Ψ _β ^* using equations (20) and (21).

（電圧指令生成部１２８）
電圧指令生成部１２８は、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）、軸電流ｉ_α，ｉ_β、および指令磁束ベクトルΨ_s ^*（指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*）を用いて、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*を求める。まず、電圧指令生成部１２８は、指令磁束Ψ_α ^*から推定磁束Ψ_αを減算することによって、これらの偏差（磁束偏差ΔΨ_α：Ψ_α ^*－Ψ_α）を求める。また、電圧指令生成部１２８は、指令磁束Ψ_β ^*から推定磁束Ψ_βを減算することによって、これらの偏差（磁束偏差ΔΨ_β：Ψ_β ^*－Ψ_β）を求める。そして、電圧指令生成部１２８は、磁束偏差ΔΨ_α，ΔΨ_βおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βを用いて、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*を求める。具体的には、電圧指令生成部１２８は、式（２２）によって、磁束偏差ΔΨ_αおよび軸電流ｉ_αを用いてα軸指令軸電圧ｖ_α ^*を求める。また、電圧指令生成部１２８は、式（２３）によって、磁束偏差ΔΨ_βおよび軸電流ｉ_βを用いてβ軸指令軸電圧ｖ_β ^*を求める。ここで、Ｔ_sは、制御周期である。 (Voltage command generation unit 128)
The voltage command generation unit 128 uses the estimated magnetic flux Ψ _s (estimated magnetic flux Ψ _α , Ψ _β ), the shaft currents i _α , i _β , and the command magnetic flux vector Ψ _s ^* (command magnetic flux Ψ _α ^* , Ψ _β ^* ). , command axis voltages v _α ^* and v _β ^* are determined. First, the voltage command generation unit 128 subtracts the estimated magnetic flux Ψ _α from the command magnetic flux Ψ _α ^* to obtain these deviations (magnetic flux deviation ΔΨ _α : Ψ _α ^* −Ψ _α ). Further, the voltage command generation unit 128 subtracts the estimated magnetic flux Ψ _β from the command magnetic flux Ψ _β ^* to obtain these deviations (magnetic flux deviation ΔΨ _β : Ψ _β ^* −Ψ _β ). Then, the voltage command generation unit 128 uses the magnetic flux deviations ΔΨ _α and ΔΨ _β and the shaft currents i _α and i _β to obtain command shaft voltages v _α ^* and v _β ^* . Specifically, the voltage command generation unit 128 calculates the α-axis command shaft voltage v _α ^* using the magnetic flux deviation ΔΨ _α and the shaft current i _α according to equation (22). Further, the voltage command generation unit 128 calculates the β-axis command shaft voltage v _β ^* using the magnetic flux deviation ΔΨ _β and the shaft current i _β according to equation (23). Here, T _s is the control period.

（α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１３０）
α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１３０は、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*を、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*に変換する。具体的には、α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１３０は、式（２４）によって、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*を指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*に変換して、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*を出力する。 (α, β/u, v, w conversion unit 130)
The α, β/u, v, w conversion unit 130 converts the command axis voltages v _α ^* , v _β ^* into command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* . Specifically, the α, β/u, v, w conversion unit 130 converts the command axis voltages v _α ^* , v _β ^* into command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* using equation (24). command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* are output.

図１に戻って、回転機制御装置１００の残りの構成要素および回転機制御装置１００に接続される構成要素について、以下で説明する。 Returning to FIG. 1, the remaining components of the rotating machine control device 100 and the components connected to the rotating machine control device 100 will be described below.

（第１電流センサ１０２、第２電流センサ１０４）
第１電流センサ１０２および第２電流センサ１０４として、公知の電流センサを用いることができる。本実施の形態では、第１電流センサ１０２は、ｕ相を流れる相電流ｉ_uを測定するように設けられている。第２電流センサ１０４は、ｗ相を流れる相電流ｉ_wを測定するように設けられている。ただし、第１電流センサ１０２および第２電流センサ１０４は、ｕ相およびｗ相の２相以外の組み合わせの２相の電流を測定するように設けられていてもよい。 (First current sensor 102, second current sensor 104)
Known current sensors can be used as the first current sensor 102 and the second current sensor 104. In this embodiment, the first current sensor 102 is provided to measure the phase current i _u flowing through the u phase. The second current sensor 104 is provided to measure the phase current i _w flowing through the w phase. However, the first current sensor 102 and the second current sensor 104 may be provided to measure currents of two phases in a combination other than the two phases of the u-phase and the w-phase.

（デューティ生成部１０８）
デューティ生成部１０８は、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*から、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wを生成する。本実施の形態では、デューティ生成部１０８は、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*の各成分を、各相のデューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wに変換する。デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wの生成方法としては、一般的な電圧形ＰＷＭインバータに用いられる方法を用いればよい。たとえば、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wは、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*を、後述のＰＷＭインバータ３００の直流電源の電圧値Ｖ_dcの半分の値で除すことにより求めてもよい。この場合、デューティＤ_uは、２×ｖ_u ^*／Ｖ_dcである。デューティＤ_vは、２×ｖ_v ^*／Ｖ_dcである。デューティＤ_wは、２×ｖ_w ^*／Ｖ_dcである。デューティ生成部１０８は、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wを出力する。 (Duty generation unit 108)
The duty generation unit ₁₀₈ generates duties D u , D _v ^, D _w from the command voltage vectors v _u ^* , v v _* , v _w ^* . In the present embodiment, the duty generation unit 108 converts each component of the command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* into duties D _u , D _v , D _w of each phase. As a method for generating the duties D _u , D _v , and D _w , a method used in a general voltage type PWM inverter may be used. For example, the duties D _u , D _v , D _w are determined by dividing the command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* by half the voltage value V _dc of the DC power supply of the PWM inverter 300, which will be described later. It may be obtained by In this case, the duty D _u is 2×v _u ^* /V _dc . Duty D _v is 2×v _v ^* /V _dc . The duty D _w is 2×v _w ^* /V _dc . The duty generation unit 108 outputs duties _Du , _Dv , and _Dw .

（ＰＷＭインバータ３００）
ＰＷＭインバータ３００は、直流電源と変換回路とを有し、変換回路が、ＰＷＭ制御によって直流電圧を電圧ベクトルｖ_u，ｖ_v，ｖ_wに変換する。ＰＷＭインバータ３００は、変換した電圧ベクトルｖ_u，ｖ_v，ｖ_wを、同期回転機４００に印加する。 (PWM inverter 300)
PWM inverter 300 includes a DC power supply and a conversion circuit, and the conversion circuit converts DC voltage into voltage vectors v _u , v _v , v _w by PWM control. PWM inverter 300 applies the converted voltage vectors v _u , v _v , v _w to synchronous rotating machine 400 .

（同期回転機４００）
同期回転機４００は、回転機制御装置１００の制御対象である。同期回転機４００には、ＰＷＭインバータ３００によって、電圧ベクトルが印加される。「同期回転機４００に電圧ベクトルが印加される」とは、同期回転機４００における３相交流座標上の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々に電圧が印加されることを指す。本実施の形態では、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が、相対的に高電圧を有する高電圧相と、相対的に低電圧を有する低電圧相との２種類から選択されるいずれかとなるように、同期回転機４００が制御される。 (Synchronous rotating machine 400)
The synchronous rotating machine 400 is a control target of the rotating machine control device 100. A voltage vector is applied to the synchronous rotating machine 400 by the PWM inverter 300 . “A voltage vector is applied to the synchronous rotating machine 400” refers to voltage being applied to each of the three phases (U phase, V phase, W phase) on the three-phase AC coordinate in the synchronous rotating machine 400. . In this embodiment, each of the three phases (U phase, V phase, W phase) is selected from two types: a high voltage phase with a relatively high voltage and a low voltage phase with a relatively low voltage. The synchronous rotating machine 400 is controlled so that one of the following occurs.

同期回転機４００は、たとえば、永久磁石同期モータである。永久磁石同期モータとしては、ＩＰＭＳＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor）およびＳＰＭＳＭ（Surface Permanent Magnet Synchronous Motor）が挙げられる。ＩＰＭＳＭは、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとが相違する突極性（一般には、Ｌｑ＞Ｌｄの逆突極性）を有し、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクも利用できる。このため、ＩＰＭＳＭの駆動効率は極めて高い。同期回転機４００としては、シンクロナスリラクタンスモータを用いることもできる。 The synchronous rotating machine 400 is, for example, a permanent magnet synchronous motor. Examples of permanent magnet synchronous motors include IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) and SPMSM (Surface Permanent Magnet Synchronous Motor). The IPMSM has saliency in which the d-axis inductance Ld and the q-axis inductance Lq are different (generally, reverse saliency where Lq>Ld), and reluctance torque can be used in addition to magnetic torque. Therefore, the driving efficiency of the IPMSM is extremely high. As the synchronous rotating machine 400, a synchronous reluctance motor can also be used.

（効果等）
第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００は、同期回転機４００の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部１１２と、推定された回転機磁束である推定磁束Ψ_sと同期回転機４００の検出電流ｉとの第１内積、または同期回転機４００の永久磁石の推定された磁石磁束Ψ_{a m}と検出電流ｉとの第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*の振幅である指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する指令振幅生成部１１８と、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}を特定し、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、推定磁束Ψ_sのｑｍ軸磁束Ψ_{q m}と検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}と磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}とを特定する磁化特性特定部１２０と、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}と高調波成分ｎθ_{d m}とに基づいて得られるリプル補償トルクＴ_rippleを用いて、リプル補償位相θ_rippleを特定するリプル補償特定部１２２と、リプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定する指令位相特定部１２４と、指令振幅｜Ψ_s ^*｜と指令位相θ_s ^*とに基づいて指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*を生成する指令磁束生成部１２６とを備える。 (Effects, etc.)
The rotating machine control device 100 according to the first embodiment includes a magnetic flux estimation unit 112 that estimates the rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine 400, and an estimated magnetic flux Ψ _s that is the estimated rotating machine magnetic flux and the synchronous rotation. Command magnetic flux _Ψ A command amplitude generation unit 118 generates a command amplitude |Ψ _s ^* | which is the amplitude of _α ^* and Ψ _β ^* , and a magnet phase θ which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i. _dm , and using the dm-qm coordinate with the magnet phase θ _dm as the dm axis and the qm axis as the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase θ _dm , we can calculate the qm-axis magnetic flux Ψ _qm of the estimated magnetic flux Ψ _s . A magnetization characteristic specifying unit 120 that specifies the qm-axis current i _qm of the detection current i and the harmonic component nθ _dm of the magnet phase θ _dm , and ripple compensation obtained based on the qm-axis current i _qm and the harmonic component nθ _dm . A ripple compensation specifying unit 122 that specifies the ripple compensation phase θ _ripple using the torque T _ripple , and a command phase specifying unit that specifies the command phase θ _s ^* based on the ripple compensation phase θ _ripple and the torque command or rotational speed command. 124, and a command magnetic flux generation unit 126 that generates command magnetic fluxes Ψ _α ^* and Ψ _β ^* based on command amplitude |Ψ _s ^* | and command phase θ _s ^* .

これによれば、磁石位相θ_{d m}を特定でき、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、推定磁束Ψ_sのｑｍ軸磁束Ψ_{q m}と検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}と磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}とを特定でき、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}と高調波成分ｎθ_{d m}とに基づいて得られるリプル補償トルクＴ_rippleを用いて、リプル補償位相θ_rippleを特定でき、リプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to this, the magnet phase θ _dm can _be specified, and the estimated magnetic flux _Ψ The qm-axis magnetic flux Ψ _qm of _s , the qm-axis current i _qm of the detection current i, and the harmonic component nθ _dm of the magnet phase θ _dm can be specified, and can be obtained based on the qm-axis current i _qm and the harmonic component nθ _dm . The ripple compensation phase θ _ripple can be specified using the ripple compensation torque T _ripple , and the command phase θ _s ^* can be specified based on the ripple compensation phase θ _ripple and the torque command or rotational speed command, so in position sensorless magnetic flux control, Torque ripple can be effectively reduced.

また、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００は、推定磁束Ψ_sに基づいて推定磁束Ψ_sの位相である推定位相θ_sを特定する位相特定部１１４と、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて推定トルクＴ_eを演算するトルク推定部１１６とをさらに備え、指令位相特定部１２４は、推定トルクＴ_eを指令トルクＴ_e ^*に収束させるためのトルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定する。 Furthermore, the rotating machine control device 100 according to the first embodiment includes a phase identifying unit 114 that identifies an estimated phase _{θ s} _that is a phase of the estimated magnetic flux Ψ _s based on the estimated magnetic flux Ψ _s ; The command phase specifying unit 124 further includes a torque estimating unit 116 that calculates an estimated torque T _e based on the detected current i, and a command phase specifying unit 124 that calculates a torque phase Δθ s and a torque phase Δθ _s for converging the estimated torque T _e to the command torque T _e ^* . The command phase θ _s ^* is specified by adding the ripple compensation phase θ _ripple and the estimated phase θ _s .

これによれば、推定トルクＴ_eを指令トルクＴ_e ^*に収束させるためのトルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command ^phase θ s * can be determined by adding the torque phase Δθ _s for converging the estimated torque T _e to the command torque T _e ^* , the ripple compensation phase θ _ripple , and the estimated phase _θ _s Therefore, torque ripple can be further effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.

また、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００において、指令振幅生成部１１８は、第１内積または第２内積の演算結果の目標値として、ゼロに設定する。 Further, in the rotating machine control device 100 according to the first embodiment, the command amplitude generation unit 118 sets the target value of the calculation result of the first inner product or the second inner product to zero.

これによれば、同期回転機４００の永久磁石の磁石磁束Ψ_{a m}の方向の界磁磁束を発生させる電流を流すことができるので、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, it is possible to flow a current that generates a field magnetic flux in the direction of the magnetic flux Ψ _am of the permanent magnet of the synchronous rotating machine 400, so that torque ripple can be further effectively reduced.

（第２の実施の形態）
以下、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される第２の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第２の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。 (Second embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a second embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device 100 according to the first embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the second embodiment, components similar to those of the rotating machine control device 100 will be given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the machine control device 100.

図１２は、第２の実施の形態に係る回転機制御装置の指令振幅生成部１１８ａのブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram of the command amplitude generation unit 118a of the rotating machine control device according to the second embodiment.

図１２に示すように、第２の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００から、指令振幅生成部１１８が指令振幅生成部１１８ａに変更されて構成される。 As shown in FIG. 12, in the rotating machine control device according to the second embodiment, the command amplitude generating section 118 is changed from the rotating machine control device 100 according to the first embodiment to a command amplitude generating section 118a. It consists of

指令振幅生成部１１８ａは、加算器１４２を有していない点において、指令振幅生成部１１８と主に異なっている。指令振幅生成部１１８ａは、加算器１４０によって求められた値を、指令振幅｜Ψ_s ^*｜として出力する。 Commanded amplitude generation section 118a differs from commanded amplitude generation section 118 mainly in that it does not include adder 142. The command amplitude generation unit 118a outputs the value obtained by the adder 140 as the command amplitude |Ψ _s ^* |.

上述したように、指令振幅生成部１１８ａは、加算器１４２を有していなくてもよい。 As described above, the command amplitude generation section 118a does not need to include the adder 142.

（第３の実施の形態）
以下、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される第３の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第３の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。 (Third embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a third embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device 100 according to the first embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the third embodiment, components similar to those of the rotating machine control device 100 will be given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the machine control device 100.

図１３は、第３の実施の形態に係る回転機制御装置の磁化特性特定部１２０ｂのブロック図である。図１４は、第３の実施の形態に係る回転機制御装置の他の磁化特性特定部１２０ｃのブロック図である。 FIG. 13 is a block diagram of the magnetization characteristic specifying section 120b of the rotating machine control device according to the third embodiment. FIG. 14 is a block diagram of another magnetization characteristic specifying section 120c of the rotating machine control device according to the third embodiment.

図１３に示すように、第３の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００から、磁化特性特定部１２０が磁化特性特定部１２０ｂに変更されて構成される。 As shown in FIG. 13, in the rotating machine control device according to the third embodiment, the magnetization characteristic specifying section 120 is changed from the rotating machine control device 100 according to the first embodiment to a magnetization characteristic specifying section 120b. It consists of

磁化特性特定部１２０ｂは、電機子反作用磁束特定部１９４をさらに有している点において、磁化特性特定部１２０と主に異なっている。 The magnetization characteristic specifying section 120b mainly differs from the magnetization characteristic specifying section 120 in that it further includes an armature reaction magnetic flux specifying section 194.

電機子反作用磁束特定部１９４は、軸電流ｉ_αに仮想インダクタンスＬ_{q m}を乗算することによって、推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_αを求めて出力し、軸電流ｉ_βに仮想インダクタンスＬ_{q m}を乗算することによって、推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_βを求めて出力する。 The armature reaction magnetic flux identification unit 194 multiplies the shaft current i _α by the virtual inductance L _qm to obtain and output the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _α , and multiplies the shaft current i _β by the virtual inductance L _qm . By doing so, the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _β is determined and output.

α，β／ｑｍ変換部１５０は、推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_α，Ｌ_{q m}ｉ_βをｑｍ軸磁束Ψ_{q m}に変換する。具体的には、α，β／ｑｍ変換部１５０は、式（２５）によって、推定電機子反作用磁束Ｌ_{q m}ｉ_α，Ｌ_{q m}ｉ_βをｑｍ軸磁束Ψ_{q m}に変換して、ｑｍ軸磁束Ψ_{q m}を出力する。 The α, β/qm conversion unit 150 converts the estimated armature reaction magnetic fluxes L _qm i _α and L _qm i _β into a qm-axis magnetic flux Ψ _qm . Specifically, the α, β/qm conversion unit 150 converts the estimated armature reaction magnetic flux L _qm i _α , L _qm i _β into the qm-axis magnetic flux Ψ _qm using equation (25), Output _qm .

上述したように、磁化特性特定部１２０ｂは、電機子反作用磁束特定部１９４をさらに有していてもよい。 As described above, the magnetization characteristic specifying section 120b may further include the armature reaction magnetic flux specifying section 194.

なお、図１３に示した磁化特性特定部１２０ｂは図１４に示す磁化特性特定部１２０ｃであってもよい。 Note that the magnetization characteristic specifying section 120b shown in FIG. 13 may be the magnetization characteristic specifying section 120c shown in FIG. 14.

図１４に示すように、磁化特性特定部１２０ｃは、電機子反作用磁束特定部１９４に代わって電機子反作用磁束特定部１９４ｃを有している点において、磁化特性特定部１２０ｂと主に異なっている。すなわち、電機子反作用磁束特定部１９４ｃは、α，β／ｑｍ変換部１４８の後段に配される。そして、電機子反作用磁束特定部１９４ｃは、α，β／ｑｍ変換部１４８から出力されるｑｍ軸電流ｉ_{q m}に仮想インダクタンスＬ_{q m}を乗算することによって、ｑｍ軸磁束Ψ_{q m}を出力する。したがって、磁化特性特定部１２０ｃは、磁化特性特定部１２０ｂに比べ、α，β／ｑｍ変換部１５０が不要となり、簡単な構成とすることができる。 As shown in FIG. 14, the magnetization characteristic specifying section 120c is mainly different from the magnetization characteristic specifying section 120b in that it has an armature reaction magnetic flux specifying section 194c instead of the armature reaction magnetic flux specifying section 194. . That is, the armature reaction magnetic flux specifying section 194c is arranged after the α, β/qm converting section 148. Then, the armature reaction magnetic flux identification unit 194c multiplies the qm-axis current i qm output from the α, β/qm conversion unit 148 by the virtual inductance L _qm , thereby outputting the qm-axis magnetic flux _{Ψ qm} _. Therefore, compared to the magnetization characteristic specifying section 120b, the magnetization characteristic specifying section 120c does not require the α,β/qm converting section 150, and can have a simpler configuration.

上述したように、磁化特性特定部１２０ｂは、電機子反作用磁束特定部１９４ｃを有する磁化特性特定部１２０ｃに代えてもよい。 As described above, the magnetization characteristic specifying section 120b may be replaced with the magnetization characteristic specifying section 120c having the armature reaction magnetic flux specifying section 194c.

（第４の実施の形態）
以下、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される第４の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第４の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。 (Fourth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fourth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device 100 according to the first embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the fourth embodiment, components similar to those of the rotating machine control device 100 will be given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the machine control device 100.

図１５は、第４の実施の形態に係る回転機制御装置の位置センサレス制御部１０６ｃのブロック図である。図１６は、図１５の位置センサレス制御部１０６ｃの指令位相特定部１２４ｃのブロック図である。 FIG. 15 is a block diagram of the position sensorless control unit 106c of the rotating machine control device according to the fourth embodiment. FIG. 16 is a block diagram of the command phase identification section 124c of the position sensorless control section 106c of FIG. 15.

図１５に示すように、第４の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００から、位置センサレス制御部１０６が位置センサレス制御部１０６ｃに変更されて構成される。 As shown in FIG. 15, in the rotating machine control device according to the fourth embodiment, the position sensorless control section 106 is changed from the rotating machine control device 100 according to the first embodiment to a position sensorless control section 106c. It consists of

位置センサレス制御部１０６ｃは、指令位相特定部１２４に代えて指令位相特定部１２４ｃを有している点において、位置センサレス制御部１０６と主に異なっている。 The position sensorless control section 106c differs from the position sensorless control section 106 mainly in that it has a command phase specifying section 124c instead of the command phase specifying section 124.

本実施の形態では、位置センサレス制御部１０６ｃには、指令速度ω_ref ^*が与えられる。指令速度ω_ref ^*は、同期回転機４００が追従するべき速度を表す。位置センサレス制御部１０６ｃは、指令速度ω_ref ^*および相電流ｉ_u，ｉ_wから、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*を生成する。このような制御によって、同期回転機４００は、速度が指令速度ω_ref ^*に追従するように制御される。 In this embodiment, the command speed ω _ref ^* is given to the position sensorless control unit 106c. The command speed ω _ref ^* represents the speed that the synchronous rotating machine 400 should follow. The position sensorless control unit 106c generates command voltage vectors v _{u *} ^, _v v ^* , v _{w *} ^from command speed ω _ref ^* and phase currents i _u , i _w . Through such control, the synchronous rotating machine 400 is controlled so that its speed follows the command speed ω _ref ^* .

図１６に示すように、指令位相特定部１２４ｃは、積分器２００および加算器２０２を有している。指令位相特定部１２４ｃは、リプル補償位相θ_rippleと回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定する。 As shown in FIG. 16, the command phase identifying section 124c includes an integrator 200 and an adder 202. The command phase identifying unit 124c identifies the command phase θ _s ^* based on the ripple compensation phase θ _ripple and the rotational speed command.

積分器２００は、指令速度ω_ref ^*を積分する。 Integrator 200 integrates command speed ω _ref ^* .

加算器２０２は、積分器２００によって求められた値にリプル補償位相θ_rippleを加算し、指令位相θ_s ^*を特定する。 Adder 202 adds ripple compensation phase θ _ripple to the value obtained by integrator 200 to specify command phase θ _s ^* .

上述したように、回転機制御装置は、位置センサレス制御部１０６に代えて位置センサレス制御部１０６ｃを備えていてもよい。 As described above, the rotating machine control device may include the position sensorless control section 106c instead of the position sensorless control section 106.

（第５の実施の形態）
以下、第４の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第５の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第５の実施の形態に係る回転機制御装置について、第４の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第４の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (Fifth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fifth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fourth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the fifth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the fourth embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained in detail. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fourth embodiment.

図１７は、第５の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｄのブロック図である。 FIG. 17 is a block diagram of a command phase identifying section 124d of the rotating machine control device according to the fifth embodiment.

図１７に示すように、第５の実施の形態に係る回転機制御装置は、第４の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｃが指令位相特定部１２４ｄに変更されて構成される。 As shown in FIG. 17, the rotating machine control device according to the fifth embodiment differs from the rotating machine control device according to the fourth embodiment in that the command phase identifying section 124c is changed to a command phase identifying section 124d. configured.

指令位相特定部１２４ｄは、（１）推定磁束Ψ_sの位相である推定位相θ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機４００への回転速度指令を用いて特定し、（２）特定された移動量Δθとリプル補償位相θ_rippleとを用いて指令位相θ_s ^*を特定する。指令位相特定部１２４ｄは、加算器２０２、乗算器２０４、および加算器２０６を有している。 The command phase identifying unit 124d (1) identifies the amount of movement Δθ for each control cycle by which the estimated phase θ _s , which is the phase of the estimated magnetic flux Ψ _s , should be moved, using a rotation speed command to the synchronous rotating machine 400; (2) Specify the command phase θ _s ^* using the specified movement amount Δθ and the ripple compensation phase θ _ripple . The command phase specifying unit 124d includes an adder 202, a multiplier 204, and an adder 206.

乗算器２０４は、指令速度ω_ref ^*にＴ_sを乗算し、移動量Δθを求める。ここで、Ｔ_sは、制御周期である。 The multiplier 204 multiplies the command speed ω _ref ^* by T _s to obtain the movement amount Δθ. Here, T _s is the control period.

加算器２０２は、移動量Δθにリプル補償位相θ_rippleを加算する。 The adder 202 adds the ripple compensation phase θ _ripple to the movement amount Δθ.

加算器２０６は、加算器２０２によって求められた値に推定位相θ_sを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定する。 Adder 206 specifies command phase θ _s ^* by adding estimated phase θ _s to the value obtained by adder 202 .

上述したように、指令位相特定部１２４ｄは、加算器２０２、乗算器２０４、および加算器２０６を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124d may include the adder 202, the multiplier 204, and the adder 206.

第５の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψ_sに基づいて推定磁束Ψ_sの位相である推定位相θ_sを特定する位相特定部１１４をさらに備え、指令位相特定部１２４ｄは、（１）推定位相Ψ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機４００への回転速度指令を用いて特定し、（２）特定された移動量Δθとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを用いて指令位相θ_s ^*を特定する。 The rotating machine control device according to the fifth embodiment further includes a phase identifying unit 114 that identifies an estimated phase θ _s that is the phase of the estimated magnetic flux Ψ _s based on the estimated magnetic flux Ψ _s , and a command phase identifying unit 124 d , (1) Specify the movement amount Δθ for each control cycle by which the estimated phase Ψ _s should move using the rotation speed command to the synchronous rotating machine 400, and (2) Specify the movement amount Δθ and the ripple compensation phase θ that are specified. The command phase θ _s ^* is specified using _{the ripple} and the estimated phase θ _s .

これによれば、推定位相Ψ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを用いて指令位相θ_s ^*を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ _s ^* can be specified using the amount of movement Δθ for each control cycle in which the estimated phase Ψ _s should move, the ripple compensation phase θ _ripple , and the estimated phase θ _s . , torque ripple can be reduced more effectively.

（第６の実施の形態）
以下、第５の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第６の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第６の実施の形態に係る回転機制御装置について、第５の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第５の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (Sixth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a sixth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fifth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the sixth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the fifth embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fifth embodiment.

図１８は、第６の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｅのブロック図である。 FIG. 18 is a block diagram of the command phase identification unit 124e of the rotating machine control device according to the sixth embodiment.

図１８に示すように、第６の実施の形態に係る回転機制御装置は、第５の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｄが指令位相特定部１２４ｅに変更されて構成される。 As shown in FIG. 18, the rotating machine control device according to the sixth embodiment differs from the rotating machine control device according to the fifth embodiment in that the command phase identifying section 124d is changed to a command phase identifying section 124e. configured.

指令位相特定部１２４ｅは、推定トルクＴ_eをさらに用いて指令位相θ_s ^*を特定する。指令位相特定部１２４ｅは、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ハイパスフィルタ２１０、符号反転器２１２、ＰＩ補償器２１４、および加算器２１６を有している。 The command phase specifying unit 124e further uses the estimated torque T _e to specify the command phase θ _s ^* . The command phase specifying unit 124e includes an adder 202, an adder 206, a multiplier 208, a high-pass filter 210, a sign inverter 212, a PI compensator 214, and an adder 216.

乗算器２０８は、指令速度ω_ref ^*にＴ_sを乗算し、ω_ref ^*Ｔ_sを求める。 Multiplier 208 multiplies the command speed ω _ref ^* by T _s to obtain ω _ref ^* T _s .

ハイパスフィルタ２１０は、推定トルクＴ_eからトルクＴ_Hを出力する。 High-pass filter 210 outputs torque T _H from estimated torque T _e .

符号反転器２１２は、トルクＴ_Hの符号を反転させる。 Sign inverter 212 inverts the sign of torque T _H .

ＰＩ補償器２１４は、トルク－Ｔ_HからΔω_ref ^*Ｔ_sを求める。 The PI compensator 214 determines Δω _ref ^* T _s from the torque −T _H .

加算器２１６は、乗算器２０８によって求められたω_ref ^*Ｔ_sとＰＩ補償器２１４によって求められたΔω_ref ^*Ｔ_sとを加算し、トルク位相Δθ_sを求める。 Adder 216 adds ω _ref ^* T _s determined by multiplier 208 and Δω _ref ^* T _s determined by PI compensator 214 to determine torque phase Δθ _s .

加算器２０２は、トルク位相Δθ_sにリプル補償位相θ_rippleを加算する。 Adder 202 adds ripple compensation phase θ _ripple to torque phase Δθ _s .

上述したように、指令位相特定部１２４ｅは、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ハイパスフィルタ２１０、符号反転器２１２、ＰＩ補償器２１４、および加算器２１６を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124e may include the adder 202, the adder 206, the multiplier 208, the high-pass filter 210, the sign inverter 212, the PI compensator 214, and the adder 216.

第６の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて推定トルクＴ_eを演算するトルク推定部１１６をさらに備え、指令位相特定部１２４ｅは、推定トルクＴ_eをさらに用いて指令位相θ_s ^*を特定する。 The rotating machine control device according to the sixth embodiment further includes a torque estimation unit 116 that calculates the estimated torque T _e based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i, and the command phase identification unit 124e The command phase θ _s ^* is further specified using T _e .

これによれば、推定トルクＴ_eをさらに用いて指令位相θ_s ^*を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ _s ^* can be specified using the estimated torque T _e , so that torque ripple can be further effectively reduced in the position sensorless magnetic flux control.

（第７の実施の形態）
以下、第４の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第７の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第７の実施の形態に係る回転機制御装置について、第４の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第４の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (Seventh embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a seventh embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fourth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the seventh embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the fourth embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and their details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fourth embodiment.

図１９は、第７の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｆのブロック図である。 FIG. 19 is a block diagram of a command phase identification unit 124f of a rotating machine control device according to a seventh embodiment.

図１９に示すように、第７の実施の形態に係る回転機制御装置は、第４の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｃが指令位相特定部１２４ｆに変更されて構成される。 As shown in FIG. 19, the rotating machine control device according to the seventh embodiment differs from the rotating machine control device according to the fourth embodiment in that the command phase identifying section 124c is changed to a command phase identifying section 124f. configured.

指令位相特定部１２４ｆは、積分器２００、加算器２０２、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有している。 The command phase specifying unit 124f includes an integrator 200, an adder 202, a high-pass filter 218, a gain multiplier 220, and a subtracter 222.

ハイパスフィルタ２１８は、推定トルクＴ_eからトルクＴ_Hを出力する。 The high-pass filter 218 outputs the torque T _H from the estimated torque T _e .

ゲイン乗算器２２０は、トルクＴ_HにゲインＫ_１を乗算する。 Gain multiplier 220 multiplies torque T _H by gain K ₁ .

減算器２２２は、指令速度ω_ref ^*からＫ_１Ｔ_Hを減算する。 The subtractor 222 subtracts K ₁ T _H from the command speed ω _ref ^* .

積分器２００は、減算器２２２によって求められた値を積分する。 Integrator 200 integrates the value determined by subtractor 222.

加算器２０２は、積分器２００によって求められた値にリプル補償位相θ_rippleを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定する。 Adder 202 specifies command phase θ _s ^* by adding ripple compensation phase θ _ripple to the value obtained by integrator 200 .

上述したように、指令位相特定部１２４ｆは、積分器２００、加算器２０２、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124f may include an integrator 200, an adder 202, a high-pass filter 218, a gain multiplier 220, and a subtracter 222.

（第８の実施の形態）
以下、第７の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第８の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第８の実施の形態に係る回転機制御装置について、第７の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第７の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (Eighth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to an eighth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the seventh embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the eighth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the seventh embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the seventh embodiment.

図２０は、第８の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｇのブロック図である。 FIG. 20 is a block diagram of a command phase identification unit 124g of the rotating machine control device according to the eighth embodiment.

図２０に示すように、第８の実施の形態に係る回転機制御装置は、第７の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｆが指令位相特定部１２４ｇに変更されて構成される。 As shown in FIG. 20, the rotating machine control device according to the eighth embodiment differs from the rotating machine control device according to the seventh embodiment in that the command phase specifying section 124f is changed to a command phase specifying section 124g. configured.

指令位相特定部１２４ｇは、加算器２０２、乗算器２０４、加算器２０６、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有している。 The command phase specifying unit 124g includes an adder 202, a multiplier 204, an adder 206, a high-pass filter 218, a gain multiplier 220, and a subtracter 222.

加算器２０２は、乗算器２０４によって求められた移動量Δθにリプル補償位相θ_rippleを加算する。 The adder 202 adds the ripple compensation phase θ _ripple to the movement amount Δθ obtained by the multiplier 204 .

上述したように、指令位相特定部１２４ｇは、加算器２０２、乗算器２０４、加算器２０６、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124g may include the adder 202, the multiplier 204, the adder 206, the high-pass filter 218, the gain multiplier 220, and the subtracter 222.

（第９の実施の形態）
以下、第８の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第９の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第９の実施の形態に係る回転機制御装置について、第８の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第８の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (Ninth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a ninth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the eighth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the ninth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the eighth embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the eighth embodiment.

図２１は、第９の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｈのブロック図である。 FIG. 21 is a block diagram of a command phase identification unit 124h of a rotating machine control device according to the ninth embodiment.

図２１に示すように、第９の実施の形態に係る回転機制御装置は、第８の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｇが指令位相特定部１２４ｈに変更されて構成される。 As shown in FIG. 21, the rotating machine control device according to the ninth embodiment is different from the rotating machine control device according to the eighth embodiment in that the command phase identifying section 124g is changed to a command phase identifying section 124h. configured.

指令位相特定部１２４ｈは、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ＰＩ補償器２１４、加算器２１６、ローパスフィルタ２２４、および減算器２２６を有している。 The command phase specifying unit 124h includes an adder 202, an adder 206, a multiplier 208, a PI compensator 214, an adder 216, a low-pass filter 224, and a subtracter 226.

ローパスフィルタ２２４は、推定トルクＴ_eからトルクＴ_Lを出力する。 The low-pass filter 224 outputs the torque T _L from the estimated torque T _e .

減算器２２６は、トルクＴ_Lから推定トルクＴ_eを減算することによって、トルク－Ｔ_Hを求める。 The subtractor 226 obtains torque -T _H by subtracting the estimated torque T _e from the torque T _L .

加算器２０２は、加算器２１６によって求められたトルク位相Δθ_sにリプル補償位相θ_rippleを加算する。 Adder 202 adds ripple compensation phase θ _ripple to torque phase Δθ _s determined by adder 216 .

上述したように、指令位相特定部１２４ｈは、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ＰＩ補償器２１４、加算器２１６、ローパスフィルタ２２４、および減算器２２６を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124h may include the adder 202, the adder 206, the multiplier 208, the PI compensator 214, the adder 216, the low-pass filter 224, and the subtracter 226.

（第１０の実施の形態）
以下、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊについて説明する。ここでは、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊについて、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。 (Tenth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device 100j according to a tenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device 100 according to the first embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device 100 will be given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the rotating machine control device 100.

図２２に示すように、回転機制御装置１００ｊは、第１電流センサ１０２、第２電流センサ１０４、位置センサレス制御部１０６ｊ、およびデューティ生成部１０８を備えている。回転機制御装置１００ｊは、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータ３００および同期回転機４００に接続されている。 As shown in FIG. 22, the rotating machine control device 100j includes a first current sensor 102, a second current sensor 104, a position sensorless control section 106j, and a duty generation section 108. The rotating machine control device 100j is connected to a PWM (Pulse Width Modulation) inverter 300 and a synchronous rotating machine 400.

位置センサレス制御部１０６ｊは、同期回転機４００の位置センサレス磁束制御を行う。位置センサレス制御部１０６ｊは、同期回転機４００の位置センサレス磁束制御運転を実行するように構成されている。本実施の形態では、位置センサレス磁束制御運転が実行されている期間において、同期回転機４００のロータの回転速度（回転数）が、同期回転機４００に印加される回転機電流の回転速度（同期速度）に一致する。位置センサレス磁束制御運転は、エンコーダおよびレゾルバ等の位置センサを用いない運転である。本明細書では、説明の便宜上、推定された回転機磁束の位相を用いて回転機磁束を制御する運転を磁束制御運転と称する。回転機磁束は、同期回転機４００に印加されている３相交流座標上の電機子鎖交磁束と、この電機子鎖交磁束を座標変換することにより得た磁束の両方を含む概念である。本明細書では、「振幅」は、単に大きさ（絶対値）を指す場合がある。 The position sensorless control unit 106j performs position sensorless magnetic flux control of the synchronous rotating machine 400. The position sensorless control unit 106j is configured to perform position sensorless magnetic flux control operation of the synchronous rotating machine 400. In this embodiment, during the period in which the position sensorless magnetic flux control operation is being performed, the rotation speed (rotation speed) of the rotor of the synchronous rotating machine 400 is changed to the rotation speed (rotation speed) of the rotating machine current applied to the synchronous rotating machine 400 (synchronous rotation speed). speed). Position sensorless magnetic flux control operation is operation that does not use position sensors such as encoders and resolvers. In this specification, for convenience of explanation, an operation in which the rotating machine magnetic flux is controlled using the estimated phase of the rotating machine magnetic flux is referred to as a magnetic flux control operation. The rotating machine magnetic flux is a concept that includes both the armature linkage flux on the three-phase AC coordinates applied to the synchronous rotating machine 400 and the magnetic flux obtained by coordinate transformation of this armature linkage flux. In this specification, "amplitude" may simply refer to magnitude (absolute value).

回転機制御装置１００ｊの一部または全部の要素は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）またはマイクロコンピュータにおいて実行される制御アプリケーションによって提供され得る。ＤＳＰまたはマイクロコンピュータは、コア、メモリ、Ａ／Ｄ変換回路および通信ポート等の周辺装置を含んでいてもよい。また、回転機制御装置１００ｊの一部または全部の要素は、論理回路によって構成されていてもよい。 Some or all of the elements of the rotating machine control device 100j may be provided by a control application executed in a DSP (Digital Signal Processor) or a microcomputer. A DSP or microcomputer may include a core, memory, A/D conversion circuitry, and peripherals such as communication ports. Furthermore, some or all of the elements of the rotating machine control device 100j may be configured by logic circuits.

（回転機制御装置１００ｊによる制御の概要）
回転機制御装置１００ｊは、指令トルクＴ_e ^*および相電流ｉ_u，ｉ_wから、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wを生成する。ＰＷＭインバータ３００によって、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wから、同期回転機４００に印加するべき電圧ベクトルｖ_u，ｖ_v，ｖ_wが生成される。指令トルクＴ_e ^*は、上位制御装置から回転機制御装置１００ｊに与えられる。指令トルクＴ_e ^*は、モータトルクが追従するべきトルクを表す。 (Summary of control by rotating machine control device 100j)
The rotating machine control device 100j generates duties D _u , D _v , D _w from command torque T _e ^* and phase currents _{i u} , i _w . The PWM inverter 300 generates voltage vectors _v _u , v v , _v _w to be applied to the synchronous rotating machine 400 from the duties Du , D _v , D _w . The command torque T _e ^* is given to the rotating machine control device 100j from the host control device. The command torque T _e ^* represents the torque that the motor torque should follow.

以下、回転機制御装置１００ｊの動作の概要を説明する。電流センサ１０２，１０４（第１電流センサ１０２、第２電流センサ１０４）によって、相電流ｉ_u，ｉ_wが検出される。位置センサレス磁束制御運転を実行しているとき、位置センサレス制御部１０６ｊによって、指令トルクＴ_e ^*および相電流ｉ_u，ｉ_wから、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*が生成される。指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*の各成分は、それぞれ３相交流座標上のＵ相電圧、Ｖ相電圧、およびＷ相電圧に対応する。デューティ生成部１０８によって、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*から、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wが生成される。デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wは、ＰＷＭインバータ３００に入力される。このような制御によって、同期回転機４００は、トルクが指令トルクＴ_e ^*に追従するように制御される。 An overview of the operation of the rotating machine control device 100j will be described below. Phase currents i _u and i _w are detected by current sensors 102 and 104 (first current sensor 102 and second current sensor 104). When the position sensorless magnetic flux control operation is executed, the position sensorless control unit 106j generates command voltage vectors v _u _* ^, v _v ^*, v _{w *} from the command torque T _e ^* and phase currents i u , i _w ^. be done. Each component of the command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* corresponds to a U-phase voltage, a V-phase voltage, and a W-phase voltage on the three-phase AC coordinates, respectively. The _duty generation unit 108 generates duties _Du , _Dv ^, and _Dw from the command voltage vectors vu ^* , _vv _* , and vw ^* . The duties D _u , D _v , and D _w are input to the PWM inverter 300 . Through such control, the synchronous rotating machine 400 is controlled so that the torque follows the command torque T _e ^* .

以下では、α－β座標に基づいて回転機制御装置１００ｊを説明することがある。また、ｄ－ｑ座標に基づいて回転機制御装置１００ｊを説明することもある。また、ｄｍ－ｑｍ座標に基づいて回転機制御装置１００ｊを説明することもある。図２に、α－β座標、ｄ－ｑ座標、およびｄｍ－ｑｍ座標を示す。α－β座標は、固定座標である。α－β座標は、静止座標とも交流座標とも称される。α軸は、Ｕ軸（図２では省略）と同一方向に延びる軸として設定される。Ｕ軸は、回転機制御装置１００のＵ相巻線に対応する。β軸は、α軸と直交する。ｄ－ｑ座標は、回転座標である。ｄ－ｑ座標は、同期回転機４００のロータの位相をｄ軸とし、当該位相に対して９０度進んだ位相をｑ軸とする座標系である。ｄｍ－ｑｍ座標は、回転座標である。ｄｍ軸は、同期回転機４００の永久磁石の推定された磁束である磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸とし、磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸とした座標系である。 Below, the rotating machine control device 100j may be explained based on α-β coordinates. Further, the rotating machine control device 100j may be explained based on the dq coordinates. Further, the rotating machine control device 100j may be explained based on dm-qm coordinates. FIG. 2 shows α-β coordinates, dq coordinates, and dm-qm coordinates. The α-β coordinates are fixed coordinates. The α-β coordinate is also called a stationary coordinate or an alternating current coordinate. The α-axis is set as an axis extending in the same direction as the U-axis (omitted in FIG. 2). The U-axis corresponds to the U-phase winding of the rotating machine control device 100. The β axis is perpendicular to the α axis. The dq coordinates are rotational coordinates. The dq coordinate is a coordinate system in which the d-axis is the phase of the rotor of the synchronous rotating machine 400, and the q-axis is a phase 90 degrees ahead of the phase. The dm-qm coordinates are rotational coordinates. The dm axis is the magnet phase θ dm, which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am , which is the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine 400, and the qm axis is the phase that is 90 degrees ahead _of the magnet phase θ _dm . The coordinate system is

（位置センサレス制御部１０６ｊ）
図２２に戻って、位置センサレス制御部１０６ｊは、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する。位置センサレス磁束制御運転は、磁束推定部１１２（後述）に基づいて推定された回転機磁束の位相（推定位相θ_s）から求められる指令位相θ_s ^*を参照しながら実行される。目標振幅は、回転機磁束の振幅が最終的に到達するべき振幅である。指令振幅は、回転機磁束の振幅が追従するべき振幅である。 (Position sensorless control unit 106j)
Returning to FIG. 22, the position sensorless control unit 106j executes a position sensorless magnetic flux control operation in which the command amplitude is set so that the amplitude of the rotating machine magnetic flux converges to the target amplitude. The position sensorless magnetic flux control operation is executed while referring to the command phase θ _s ^* obtained from the phase (estimated phase θ _s ) of the rotating machine magnetic flux estimated based on the magnetic flux estimation unit 112 (described later). The target amplitude is the amplitude that the rotating machine magnetic flux should ultimately reach. The command amplitude is the amplitude that the amplitude of the rotating machine magnetic flux should follow.

図２３に示すように、位置センサレス制御部１０６ｊは、ｕ，ｗ／α，β変換部１１０、磁束推定部１１２、位相特定部１１４、トルク推定部１１６、指令振幅生成部１１８、磁化特性特定部１２０、リプル補償特定部１２２ｊ、指令位相特定部１２４ｊ、指令磁束生成部１２６、電圧指令生成部１２８、およびα，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１３０を備えている。 As shown in FIG. 23, the position sensorless control unit 106j includes a u, w/α, β conversion unit 110, a magnetic flux estimation unit 112, a phase identification unit 114, a torque estimation unit 116, a command amplitude generation unit 118, and a magnetization characteristic identification unit. 120, a ripple compensation specifying section 122j, a command phase specifying section 124j, a command magnetic flux generating section 126, a voltage command generating section 128, and an α, β/u, v, w converting unit 130.

位置センサレス制御部１０６ｊでは、ｕ，ｗ／α，β変換部１１０によって、相電流ｉ_u，ｉ_wが、軸電流ｉ_α，ｉ_βに変換される。軸電流ｉ_α，ｉ_βは、同期回転機４００のα－β座標上におけるα軸電流ｉ_αおよびβ軸電流ｉ_βをまとめて記載したものである。磁束推定部１１２によって、回転機磁束が推定される（推定磁束Ψ_sが求められる）。推定磁束Ψ_sのα軸成分およびβ軸成分をそれぞれ推定磁束Ψ_α，Ψ_βと記載する。位相特定部１１４によって、推定磁束Ψ_sから、回転機磁束の位相が推定される（推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sが求められる）。トルク推定部１１６によって、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから、モータトルクが推定される（推定トルクＴ_eが求められる）。指令振幅生成部１１８によって、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから、指令振幅｜Ψ_s ^*｜が生成される。磁化特性特定部１２０によって、推定磁束Ψ_sおよび軸電流ｉ_α，ｉ_βから、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}および磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}が特定される。リプル補償特定部１２２ｊによって、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}および高調波成分ｎθ_{d m}から、リプル補償トルクＴ_rippleが特定される。指令位相特定部１２４ｊによって、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_s、指令トルクＴ_e ^*、推定トルクＴ_e、およびリプル補償トルクＴ_rippleから、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相（指令磁束ベクトル位相）θ_s ^*が求められる。指令磁束生成部１２６によって、指令振幅｜Ψ_s ^*｜および指令位相θ_s ^*から、指令磁束ベクトルΨ_s ^*が求められる。指令磁束ベクトルΨ_s ^*のα軸成分およびβ軸成分を、それぞれα軸指令磁束Ψ_α ^*およびβ軸指令磁束Ψ_β ^*と記載する。電圧指令生成部１２８によって、指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*、推定磁束Ψ_α，Ψ_β、および軸電流ｉ_α，ｉ_βから、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*が求められる。指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*は、同期回転機４００のα－β座標上におけるα軸指令軸電圧ｖ_α ^*およびβ軸指令軸電圧ｖ_β ^*をまとめて記載したものである。α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１３０によって、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*が、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*に変換される。 In the position sensorless control unit 106j, the u, w/α, β conversion unit 110 converts the phase currents i _u and i _w into shaft currents i _α and i _β . Axial currents i _α and i _β are a collective description of α-axis current i _α and β-axis current i _β on the α-β coordinate of the synchronous rotating machine 400. The rotating machine magnetic flux is estimated by the magnetic flux estimation unit 112 (estimated magnetic flux Ψ _s is determined). The α-axis component and β-axis component of the estimated magnetic flux Ψ _s are written as estimated magnetic flux Ψ _α and Ψ _β , respectively. The phase specifying unit 114 estimates the phase of the rotating machine magnetic flux from the estimated magnetic flux Ψ _s (the estimated phase θ _s of the estimated magnetic flux Ψ _s is determined). The motor torque is estimated by the torque estimation unit 116 from the estimated magnetic flux Ψ _s and the shaft currents i _α and i _β (estimated torque T _e is determined). The command amplitude generation unit 118 generates the command amplitude |Ψ _s ^* | from the estimated magnetic flux Ψ _s and the shaft currents i _α and i _β . The magnetization characteristic specifying unit 120 specifies the harmonic component nθ _dm of the qm-axis current i _qm and the magnet phase θ _dm from the estimated magnetic flux Ψ _s and the axis currents i _α , i _β . The ripple compensation specifying unit 122j specifies the ripple compensation torque T _ripple from the qm-axis current i _qm and the harmonic component nθ _dm . The command phase identification unit 124j determines the command phase (command flux vector phase) of the command magnetic flux vector Ψ _s ^* from the estimated phase θ _s of the estimated magnetic flux Ψ _s , the command torque T _e ^* , the estimated torque T _e , and the ripple compensation torque T _ripple . ) θ _s ^* is found. _The command magnetic flux generation unit ¹²⁶ determines the command magnetic flux vector Ψ _s ^* from the command amplitude |Ψ s * | and the command phase θ _s ^* . The α-axis component and β-axis component of the commanded magnetic flux vector Ψ _s ^* are written as α-axis commanded magnetic flux Ψ _α ^* and β-axis commanded magnetic flux Ψ _β ^* , respectively. The voltage _command generation unit 128 calculates command shaft voltages v α ^* , v _β ^* from command ^magnetic fluxes Ψ _α *, Ψ β *, estimated magnetic fluxes Ψ _α _, Ψ _β , and shaft currents i _α , i _β ^. The command shaft voltages v _α ^* and v _β ^* are a collective description of the α-axis command shaft voltage v _α ^* and the β-axis command shaft voltage v _β ^* on the α-β coordinate of the synchronous rotating machine 400. The α, β/u, v, w conversion unit 130 converts the command shaft voltages v _α ^* , v _β ^* into command voltage vectors v _u ^* , v _v ^* , v _w ^* .

位置センサレス磁束制御運転においては、このような制御によって、モータトルクが指令トルクＴ_e ^*に追従し、回転機磁束が指令磁束ベクトルΨ_s ^*に追従する。その結果、同期回転機４００の速度が指令速度ω_ref ^*に追従する。上述のように、「位置センサレス制御部１０６ｊは、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように、指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する」と表現する場合、「目標振幅」は、指令振幅｜Ψ_s ^*｜に対応する。これを考慮して、以下では、指令振幅｜Ψ_s ^*｜を目標振幅｜Ψ_s ^*｜と称することがある。 In the position sensorless magnetic flux control operation, such control causes the motor torque to follow the command torque T _e ^* , and the rotating machine magnetic flux to follow the command magnetic flux vector Ψ _s ^* . As a result, the speed of the synchronous rotating machine 400 follows the command speed ω _ref ^* . As mentioned above, when expressing "the position sensorless control unit 106j executes a position sensorless magnetic flux control operation that sets the command amplitude so that the amplitude of the rotating machine magnetic flux converges to the target amplitude", it is expressed as "target amplitude". ” corresponds to the command amplitude |Ψ _s ^* |. Considering this, hereinafter, the command amplitude |Ψ _s ^* | may be referred to as the target amplitude |Ψ _s ^* |.

図２３に示す位置センサレス制御部１０６ｊの構成要素について、以下で説明する。 The components of the position sensorless control unit 106j shown in FIG. 23 will be described below.

（リプル補償特定部１２２ｊ）
図２４に示すように、リプル補償特定部１２２ｊは、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}と高調波成分ｎθ_{d m}とに基づいてリプル補償トルクＴ_rippleを特定する。リプル補償特定部１２２ｊは、磁気エネルギーテーブル１６８、およびリプルトルク特定部１７０を有している。 (Ripple compensation specifying unit 122j)
As shown in FIG. 24, the ripple compensation specifying unit 122j specifies the ripple compensation torque T _ripple based on the qm-axis current i _qm and the harmonic component nθ _dm . The ripple compensation specifying section 122j includes a magnetic energy table 168 and a ripple torque specifying section 170.

リプル補償特定部１２２ｊは、α，β／ｑｍ変換部１４８から出力されたｑｍ軸電流ｉ_{q m}、および磁気エネルギー特定部１５６によって作成された磁気エネルギーテーブル１６８（図７参照）によって、磁気エネルギーＷ´_qmcnおよび磁気エネルギーＷ´_qmsnを求める。具体的には、リプル補償特定部１２２ｊは、磁気エネルギーテーブル１６８から、α，β／ｑｍ変換部１４８から出力されたｑｍ軸電流ｉ_{q m}の値に対応する磁気エネルギーＷ´_qmcnの値を選択して出力する。また、リプル補償特定部１２２ｊは、磁気エネルギーテーブル１６８から、α，β／ｑｍ変換部１４８から出力されたｑｍ軸電流ｉ_{q m}の値に対応する磁気エネルギーＷ´_qmsnの値を選択して出力する。 The ripple compensation specifying unit 122j determines the magnetic energy W' based on the qm-axis current i _qm output from the α, β/qm converting unit 148 and the magnetic energy table 168 (see FIG. 7) created by the magnetic energy specifying unit 156. Find _qmcn and magnetic energy W _{' qmsn} . Specifically, the ripple compensation specifying unit 122j selects the value of the magnetic energy W′ _qmcn corresponding to the value of the qm-axis current i qm output from the α,β _/ qm converting unit 148 from the magnetic energy table 168. and output it. Furthermore, the ripple compensation specifying unit 122j selects and outputs the value of the magnetic energy W′ _qmsn corresponding to the value of the qm-axis current i _qm output from the α, β/qm converting unit 148 from the magnetic energy table 168. .

（指令位相特定部１２４ｊ）
図２３に戻って、指令位相特定部１２４ｊは、リプル補償トルクＴ_rippleに基づいて共振部１８９（後述）によって特定されるリプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令磁束ベクトル位相を特定する。ここでは、トルク指令に基づく例を示す。指令磁束ベクトル位相は、指令位相θ_s ^*である。つまり、本実施の形態では、図２に示すように、指令位相θ_s ^*は、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の位相である。本実施の形態では、指令位相特定部１２４ｊは、推定トルクＴ_eを指令トルクＴ_e ^*に収束させるためのトルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定する。つまり、指令位相特定部１２４ｊは、トルク位相Δθ_s、リプル補償位相θ_ripple、および推定位相θ_sを用いて、指令位相θ_s ^*を特定する。 (Command phase identification unit 124j)
Returning to FIG. 23, the command phase specifying unit 124j determines the command magnetic flux vector based on the ripple compensation phase θ _ripple specified by the resonance unit 189 (described later) based on the ripple compensation torque T _ripple and the torque command or rotational speed command. Identify the phase. Here, an example based on a torque command will be shown. The command magnetic flux vector phase is the command phase θ _s ^* . That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the command phase θ _s ^* is the phase of the command magnetic flux vector Ψ _s ^* . In the present embodiment, the command phase specifying unit 124j adds the torque phase Δθ _s , the ripple compensation phase θ _ripple , and the estimated phase θ _s for converging the estimated torque T _e to the command torque T _e ^* , thereby Specify the command phase θ _s ^* . That is, the command phase identification unit 124j identifies the command phase θ _s ^* using the torque phase Δθ _s , the ripple compensation phase θ _ripple , and the estimated phase θ _s .

図２５に示すように、指令位相特定部１２４ｊは、減算器１８６、ＰＩ補償器１８８、共振部１８９、加算器１９０、および加算器１９２を有している。 As shown in FIG. 25, the command phase specifying section 124j includes a subtracter 186, a PI compensator 188, a resonance section 189, an adder 190, and an adder 192.

減算器１８６は、指令トルクＴ_e ^*から推定トルクＴ_eおよびリプル補償トルクＴ_rippleを減算し、偏差ΔＴを求める。 The subtracter 186 subtracts the estimated torque T _e and the ripple compensation torque T _ripple from the command torque T _e ^* to obtain a deviation ΔT.

ＰＩ補償器１８８は、減算器１８６によって求められた偏差ΔＴを０に収束させるための比例積分制御によって、トルク位相Δθ_sを求める。 The PI compensator 188 determines the torque phase Δθ _s by proportional-integral control to converge the deviation ΔT determined by the subtractor 186 to zero.

共振部１８９は、式（２６）によって、偏差ΔＴを用いてリプル補償位相θ_rippleを特定する。ｂ₀は、係数であり、予め設定された定数である。また、ξは、減衰係数であり、ω_nは、固有振動数であり、ｓは、伝達関数である。 The resonance unit 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple using the deviation ΔT according to equation (26). b ₀ is a coefficient and a preset constant. Further, ξ is a damping coefficient, ω _n is a natural frequency, and s is a transfer function.

このように、共振部１８９は、リプル補償トルクＴ_rippleに基づいてリプル補償位相θ_rippleを特定する。たとえば、共振部１８９は、共振器である。 In this way, the resonance unit 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple based on the ripple compensation torque T _ripple . For example, the resonator 189 is a resonator.

（効果等）
第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊは、同期回転機４００の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部１１２と、推定された回転機磁束である推定磁束Ψ_sと同期回転機４００の検出電流ｉとの第１内積、または同期回転機４００の永久磁石の推定された磁石磁束Ψ_{a m}と検出電流ｉとの第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*の振幅である指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する指令振幅生成部１１８と、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}を特定し、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、推定磁束Ψ_sのｑｍ軸磁束Ψ_{q m}と検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}と磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}とを特定する磁化特性特定部１２０と、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}と高調波成分ｎθ_{d m}とに基づいてリプル補償トルクＴ_rippleを特定するリプル補償特定部１２２ｊと、リプル補償トルクＴ_rippleに基づいて共振部１８９によって特定されるリプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定する指令位相特定部１２４ｊと、指令振幅｜Ψ_s ^*｜と指令位相θ_s ^*とに基づいて指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*を生成する指令磁束生成部１２６とを備える。 (Effects, etc.)
The rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment includes a magnetic flux estimation unit 112 that estimates the rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine 400, and an estimated magnetic flux Ψ _s that is the estimated rotating machine magnetic flux and synchronous rotation. Command magnetic flux _Ψ A command amplitude generation unit 118 generates a command amplitude |Ψ _s ^* | which is the amplitude of _α ^* and Ψ _β ^* , and a magnet phase θ which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i. _dm , and using the dm-qm coordinate with the magnet phase θ _dm as the dm axis and the qm axis as the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase θ _dm , we can calculate the qm-axis magnetic flux Ψ _qm of the estimated magnetic flux Ψ _s . A magnetization characteristic specifying unit 120 _that specifies the qm-axis current i _qm of the detection current i and the harmonic component nθ _{dm of the magnet phase θ dm} , and a ripple compensation torque T based on the qm-axis current i _qm and the harmonic component nθ _dm . The _ripple compensation specifying unit 122j specifies the ripple, and the command phase θ _s ^* is specified based on the ripple compensation phase θ _ripple specified by the resonance unit 189 based on the ripple compensation torque T _ripple and the torque command or rotational speed command. It includes a command phase specifying section 124j and a command magnetic flux generating section 126 that generates command magnetic fluxes Ψ _α ^* and Ψ _β ^* based on command amplitude |Ψ _s ^* | and command phase θ _s ^* .

これによれば、磁石位相θ_{d m}を特定でき、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、推定磁束Ψ_sのｑｍ軸磁束Ψ_{q m}と検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}と磁石位相θ_{d m}の高調波成分ｎθ_{d m}とを特定でき、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}と高調波成分ｎθ_{d m}とに基づいてリプル補償トルクＴ_rippleを特定でき、リプル補償トルクＴ_rippleに基づいて特定されるリプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to this, the magnet phase θ _dm can _be specified, and the estimated magnetic flux _Ψ The qm-axis magnetic flux Ψ _qm of _s , the qm-axis current i _qm of the detected current i, and the harmonic component nθ dm of the magnet phase θ _dm can be specified, and ripple compensation is performed based on the qm-axis current i _qm and the harmonic component _{nθ dm} _. Since the torque T _ripple can be specified and the command phase θ _s ^* can be specified based on the ripple compensation phase θ _ripple specified based on the ripple compensation torque T _ripple and the torque command or rotational speed command, in position sensorless magnetic flux control, Torque ripple can be effectively reduced.

また、第１０の実施の形態では、図２５で説明したように、推定トルクＴ_eを用いてリプル補償位相θ_rippleを求めているので、高精度にトルクリプルを低減できる。 Furthermore, in the tenth embodiment, as described with reference to FIG. 25, since the ripple compensation phase θ _ripple is determined using the estimated torque T _e , the torque ripple can be reduced with high accuracy.

また、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊは、推定磁束Ψ_sに基づいて推定磁束Ψ_sの位相である推定位相θ_sを特定する位相特定部１１４と、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて推定トルクＴ_eを演算するトルク推定部１１６とをさらに備え、指令位相特定部１２４ｊは、推定トルクＴ_eを指令トルクＴ_e ^*に収束させるためのトルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定する。 Further, the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment includes a phase identifying unit 114 that identifies an estimated phase _{θ s} _that is a phase of the estimated magnetic flux Ψ _s based on the estimated magnetic flux Ψ s, and an estimated magnetic flux Ψ _s . The command phase specifying unit 124j further includes a torque estimating unit 116 that calculates an estimated torque T _e based on the detected current i, and a command phase specifying unit 124j that calculates a torque phase Δθ s and a torque phase Δθ _s for converging the estimated torque T _e to the command torque T _e ^* . The command phase θ _s ^* is specified by adding the ripple compensation phase θ _ripple and the estimated phase θ _s .

これによれば、推定トルクＴ_eを指令トルクＴ_e ^*に収束させるためのトルク位相Δθ_sとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを加算することによって、指令位相θ_s ^*を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルをさらに効果的に低減できる。 According to this, the command phase θ ^{s *} can be determined by adding the torque phase Δθ _s for converging the estimated torque T _e to the command torque T _e *, ^the ripple compensation phase θ _ripple , and the estimated phase _θ _s Therefore, torque ripple can be further effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.

また、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊにおいて、指令振幅生成部１１８は、第１内積または第２内積の演算結果の目標値として、ゼロに設定する。 Further, in the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment, the command amplitude generation unit 118 sets the target value of the calculation result of the first inner product or the second inner product to zero.

（第１１の実施の形態）
以下、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊの一部が変更されて構成される第１１の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１１の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００ｊと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００ｊとの相違点を中心に説明する。 (Eleventh embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to an eleventh embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the eleventh embodiment, components similar to those of the rotating machine control device 100j are given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the machine control device 100j.

図１２に示すように、第１１の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊから、指令振幅生成部１１８が指令振幅生成部１１８ａに変更されて構成される。 As shown in FIG. 12, in the rotating machine control device according to the eleventh embodiment, the command amplitude generation unit 118 is changed from the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment to a command amplitude generation unit 118a. It consists of

（第１２の実施の形態）
以下、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊの一部が変更されて構成される第１２の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１２の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００ｊと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００ｊとの相違点を中心に説明する。 (Twelfth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a twelfth embodiment, which is constructed by partially changing the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the twelfth embodiment, components similar to those of the rotating machine control device 100j are given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the machine control device 100j.

図１３に示すように、第１２の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊから、磁化特性特定部１２０が磁化特性特定部１２０ｂに変更されて構成される。 As shown in FIG. 13, in the rotating machine control device according to the twelfth embodiment, the magnetization characteristic specifying section 120 is changed from the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment to a magnetization characteristic specifying section 120b. It consists of

（第１３の実施の形態）
以下、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊの一部が変更されて構成される第１３の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００ｊと同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００ｊとの相違点を中心に説明する。 (13th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a thirteenth embodiment, which is constructed by partially changing the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment, components similar to those of the rotating machine control device 100j are given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the machine control device 100j.

図２６は、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置の位置センサレス制御部１０６ｋのブロック図である。図２７は、図２６の位置センサレス制御部１０６ｋの指令位相特定部１２４ｋのブロック図である。 FIG. 26 is a block diagram of the position sensorless control section 106k of the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment. FIG. 27 is a block diagram of the command phase identification section 124k of the position sensorless control section 106k of FIG. 26.

図２６に示すように、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１０の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｊから、位置センサレス制御部１０６ｊが位置センサレス制御部１０６ｋに変更されて構成される。 As shown in FIG. 26, in the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment, the position sensorless control section 106j is changed from the rotating machine control device 100j according to the tenth embodiment to a position sensorless control section 106k. It consists of

位置センサレス制御部１０６ｋは、指令位相特定部１２４ｊに代えて指令位相特定部１２４ｋを有している点において、位置センサレス制御部１０６ｊと主に異なっている。 The position sensorless control section 106k differs from the position sensorless control section 106j mainly in that it has a command phase specifying section 124k instead of the command phase specifying section 124j.

本実施の形態では、位置センサレス制御部１０６ｋには、指令速度ω_ref ^*が与えられる。指令速度ω_ref ^*は、同期回転機４００が追従するべき速度を表す。位置センサレス制御部１０６ｋは、指令速度ω_ref ^*および相電流ｉ_u，ｉ_wから、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*を生成する。このような制御によって、同期回転機４００は、速度が指令速度ω_ref ^*に追従するように制御される。 In this embodiment, the command speed ω _ref ^* is given to the position sensorless control unit 106k. The command speed ω _ref ^* represents the speed that the synchronous rotating machine 400 should follow. The position sensorless control unit 106k generates command ^voltage vectors v _{u *} ^, _v v ^* , v _{w *} from command speed ω _ref ^* and phase currents i _u , i _w . Through such control, the synchronous rotating machine 400 is controlled so that its speed follows the command speed ω _ref ^* .

図２７に示すように、指令位相特定部１２４ｋは、共振部１８９、積分器２００、および加算器２０２を有している。指令位相特定部１２４ｋは、リプル補償位相θ_rippleと回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定する。 As shown in FIG. 27, the command phase identification section 124k includes a resonance section 189, an integrator 200, and an adder 202. The command phase identifying unit 124k identifies the command phase θ _s ^* based on the ripple compensation phase θ _ripple and the rotational speed command.

共振部１８９は、リプル補償トルクＴ_rippleに基づいてリプル補償位相θ_rippleを特定する。たとえば、共振部１８９は、上述した式（２６）におけるΔＴをＴ_rippleに置き換えて計算することによって、リプル補償位相θ_rippleを特定する。 The resonator 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple based on the ripple compensation torque T _ripple . For example, the resonator 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple by replacing ΔT in the above equation (26) with T _ripple .

上述したように、回転機制御装置は、位置センサレス制御部１０６ｊに代えて位置センサレス制御部１０６ｋを備えていてもよい。 As described above, the rotating machine control device may include the position sensorless control section 106k instead of the position sensorless control section 106j.

（第１４の実施の形態）
以下、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第１４の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置について、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (Fourteenth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fourteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and the details thereof will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment.

図２８は、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｌのブロック図である。 FIG. 28 is a block diagram of a command phase identification unit 124l of a rotating machine control device according to the fourteenth embodiment.

図２８に示すように、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｋが指令位相特定部１２４ｌに変更されて構成される。 As shown in FIG. 28, the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment differs from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment in that the command phase identifying section 124k is changed to a command phase identifying section 124l. configured.

指令位相特定部１２４ｌは、（１）推定磁束Ψ_sの位相である推定位相θ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機４００への回転速度指令を用いて特定し、（２）特定された移動量Δθとリプル補償位相θ_rippleとを用いて指令位相θ_s ^*を特定する。指令位相特定部１２４ｌは、共振部１８９、加算器２０２、乗算器２０４、および加算器２０６を有している。 The command phase identifying unit 124l (1) identifies the amount of movement Δθ for each control cycle by which the estimated phase θ _s , which is the phase of the estimated magnetic flux Ψ _s , should be moved, using a rotation speed command to the synchronous rotating machine 400; (2) Specify the command phase θ _s ^* using the specified movement amount Δθ and the ripple compensation phase θ _ripple . The command phase identification unit 124l includes a resonance unit 189, an adder 202, a multiplier 204, and an adder 206.

上述したように、指令位相特定部１２４ｌは、共振部１８９、加算器２０２、乗算器２０４、および加算器２０６を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124l may include the resonance unit 189, the adder 202, the multiplier 204, and the adder 206.

第１４の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψ_sに基づいて推定磁束Ψ_sの位相である推定位相θ_sを特定する位相特定部１１４をさらに備え、指令位相特定部１２４ｌは、（１）推定位相Ψ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθを、同期回転機４００への回転速度指令を用いて特定し、（２）特定された移動量Δθとリプル補償位相θ_rippleと推定位相θ_sとを用いて指令位相θ_s ^*を特定する。 The rotating machine control device according to the fourteenth embodiment further includes a phase identifying unit 114 that identifies an estimated phase θ _s that is the phase of the estimated magnetic flux Ψ _s based on the estimated magnetic flux Ψ _s , and a command phase identifying unit 124 l. , (1) Specify the movement amount Δθ for each control cycle by which the estimated phase Ψ _s should move using the rotation speed command to the synchronous rotating machine 400, and (2) Specify the movement amount Δθ and the ripple compensation phase θ that are specified. The command phase θ _s ^* is specified using _{the ripple} and the estimated phase θ _s .

（第１５の実施の形態）
以下、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第１５の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１５の実施の形態に係る回転機制御装置について、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (15th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a fifteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 15th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 14th embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment.

図２９は、第１５の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｍのブロック図である。 FIG. 29 is a block diagram of a command phase identification unit 124m of a rotating machine control device according to the fifteenth embodiment.

図２９に示すように、第１５の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１４の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｌが指令位相特定部１２４ｍに変更されて構成される。 As shown in FIG. 29, the rotating machine control device according to the fifteenth embodiment is different from the rotating machine control device according to the fourteenth embodiment in that the command phase specifying section 124l is changed to a command phase specifying section 124m. configured.

指令位相特定部１２４ｍは、推定トルクＴ_eをさらに用いて指令位相θ_s ^*を特定する。指令位相特定部１２４ｍは、共振部１８９、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ハイパスフィルタ２１０、符号反転器２１２、ＰＩ補償器２１４、加算器２１６、および減算器２１７を有している。 The command phase specifying unit 124m further uses the estimated torque T _e to specify the command phase θ _s ^* . The command phase identification unit 124m includes a resonance unit 189, an adder 202, an adder 206, a multiplier 208, a high-pass filter 210, a sign inverter 212, a PI compensator 214, an adder 216, and a subtracter 217. .

減算器２１７は、－Ｔ_rippleからＴ_eを減算する。 The subtracter 217 subtracts T _e from -T _ripple .

共振部１８９は、リプル補償トルクＴ_rippleに基づいてリプル補償位相θ_rippleを特定する。たとえば、共振部１８９は、上述した式（２６）におけるΔＴを－Ｔ_ripple－Ｔ_eに置き換えて計算することによって、リプル補償位相θ_rippleを特定する。 The resonator 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple based on the ripple compensation torque T _ripple . For example, the resonator 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple by replacing ΔT in the above equation (26) with -T _ripple -T _e .

上述したように、指令位相特定部１２４ｍは、共振部１８９、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ハイパスフィルタ２１０、符号反転器２１２、ＰＩ補償器２１４、加算器２１６、および減算器２１７を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124m includes the resonance unit 189, the adder 202, the adder 206, the multiplier 208, the high-pass filter 210, the sign inverter 212, the PI compensator 214, the adder 216, and the subtracter 217. It may have.

第１５の実施の形態に係る回転機制御装置は、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて推定トルクＴ_eを演算するトルク推定部１１６をさらに備え、指令位相特定部１２４ｍは、推定トルクＴ_eをさらに用いて指令位相θ_s ^*を特定する。 The rotating machine control device according to the fifteenth embodiment further includes a torque estimation unit 116 that calculates the estimated torque T _e based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i, and the command phase identification unit 124 m The command phase θ _s ^* is further specified using T _e .

（第１６の実施の形態）
以下、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第１６の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置について、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (16th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a sixteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 16th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 13th embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and the details thereof will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment.

図３０は、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｎのブロック図である。 FIG. 30 is a block diagram of a command phase identification unit 124n of a rotating machine control device according to the sixteenth embodiment.

図３０に示すように、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１３の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｋが指令位相特定部１２４ｎに変更されて構成される。 As shown in FIG. 30, the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment is different from the rotating machine control device according to the thirteenth embodiment in that the command phase specifying section 124k is changed to a command phase specifying section 124n. configured.

指令位相特定部１２４ｎは、共振部１８９、積分器２００、加算器２０２、減算器２１７、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有している。 The command phase identification section 124n includes a resonance section 189, an integrator 200, an adder 202, a subtracter 217, a high pass filter 218, a gain multiplier 220, and a subtracter 222.

上述したように、指令位相特定部１２４ｎは、共振部１８９、積分器２００、加算器２０２、減算器２１７、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有していてもよい。 As described above, the command phase identification section 124n may include the resonance section 189, the integrator 200, the adder 202, the subtracter 217, the high-pass filter 218, the gain multiplier 220, and the subtracter 222.

（第１７の実施の形態）
以下、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第１７の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置について、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (Seventeenth embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to a seventeenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 17th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 16th embodiment will be given the same reference numerals as they have already been explained, and the details will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment.

図３１は、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｐのブロック図である。 FIG. 31 is a block diagram of a command phase identification unit 124p of a rotating machine control device according to the seventeenth embodiment.

図３１に示すように、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１６の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｎが指令位相特定部１２４ｐに変更されて構成される。 As shown in FIG. 31, the rotating machine control device according to the seventeenth embodiment is different from the rotating machine control device according to the sixteenth embodiment in that the command phase specifying section 124n is changed to a command phase specifying section 124p. configured.

指令位相特定部１２４ｐは、共振部１８９、加算器２０２、乗算器２０４、加算器２０６、減算器２１７、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有している。 The command phase identification unit 124p includes a resonance unit 189, an adder 202, a multiplier 204, an adder 206, a subtracter 217, a high-pass filter 218, a gain multiplier 220, and a subtracter 222.

上述したように、指令位相特定部１２４ｐは、共振部１８９、加算器２０２、乗算器２０４、加算器２０６、減算器２１７、ハイパスフィルタ２１８、ゲイン乗算器２２０、および減算器２２２を有していてもよい。 As described above, the command phase specifying section 124p includes the resonating section 189, the adder 202, the multiplier 204, the adder 206, the subtracter 217, the high-pass filter 218, the gain multiplier 220, and the subtracter 222. Good too.

（第１８の実施の形態）
以下、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置の一部が変更されて構成される第１８の実施の形態に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、第１８の実施の形態に係る回転機制御装置について、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置との相違点を中心に説明する。 (18th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device according to an eighteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device according to the seventeenth embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device according to the 18th embodiment, the same components as those of the rotating machine control device according to the 17th embodiment are given the same reference numerals as they have already been explained, and the details thereof will be explained. A detailed explanation will be omitted, and the explanation will focus on the differences from the rotating machine control device according to the seventeenth embodiment.

図３２は、第１８の実施の形態に係る回転機制御装置の指令位相特定部１２４ｑのブロック図である。 FIG. 32 is a block diagram of the command phase identification unit 124q of the rotating machine control device according to the eighteenth embodiment.

図３２に示すように、第１８の実施の形態に係る回転機制御装置は、第１７の実施の形態に係る回転機制御装置から、指令位相特定部１２４ｐが指令位相特定部１２４ｑに変更されて構成される。 As shown in FIG. 32, the rotating machine control device according to the 18th embodiment differs from the rotating machine control device according to the 17th embodiment in that the command phase specifying section 124p is changed to a command phase specifying section 124q. configured.

指令位相特定部１２４ｑは、共振部１８９、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ＰＩ補償器２１４、加算器２１６、減算器２１７、ローパスフィルタ２２４、および減算器２２６を有している。 The command phase identification unit 124q includes a resonance unit 189, an adder 202, an adder 206, a multiplier 208, a PI compensator 214, an adder 216, a subtracter 217, a low-pass filter 224, and a subtracter 226.

上述したように、指令位相特定部１２４ｑは、共振部１８９、加算器２０２、加算器２０６、乗算器２０８、ＰＩ補償器２１４、加算器２１６、減算器２１７、ローパスフィルタ２２４、および減算器２２６を有していてもよい。 As described above, the command phase identification unit 124q includes the resonance unit 189, the adder 202, the adder 206, the multiplier 208, the PI compensator 214, the adder 216, the subtracter 217, the low-pass filter 224, and the subtracter 226. may have.

（第１９の実施の形態）
以下、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される第１９の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｒについて説明する。ここでは、第１９の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｒについて、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。 (19th embodiment)
Hereinafter, a rotating machine control device 100r according to a nineteenth embodiment, which is configured by partially changing the rotating machine control device 100 according to the first embodiment, will be described. Here, regarding the rotating machine control device 100r according to the nineteenth embodiment, the same components as those of the rotating machine control device 100 will be given the same reference numerals as they have already been explained, and detailed explanation thereof will be omitted. The explanation will focus on the differences from the rotating machine control device 100.

図３３に示すように、回転機制御装置１００ｒは、第１の実施の形態に係る回転機制御装置１００から、位置センサレス制御部１０６が位置センサレス制御部１０６ｒに変更されて構成される。 As shown in FIG. 33, the rotating machine control device 100r is configured by changing the position sensorless control unit 106 from the rotating machine control device 100 according to the first embodiment to a position sensorless control unit 106r.

図３４に示すように、位置センサレス制御部１０６ｒは、位置センサレス制御部１０６から、磁化特性特定部１２０およびリプル補償特定部１２２がリプル補償特定部１２２ｒに変更されて構成される。 As shown in FIG. 34, the position sensorless control section 106r is configured by changing the magnetization characteristic specifying section 120 and the ripple compensation specifying section 122 from the position sensorless control section 106 to a ripple compensation specifying section 122r.

図３５に示すように、リプル補償特定部１２２ｒは、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}を特定し、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleに基づいて、共振部１８９によってリプル補償位相θ_rippleを特定する。具体的には、リプル補償特定部１２２ｒは、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}を特定する。そして、リプル補償特定部１２２ｒは、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}を求める。そして、リプル補償特定部１２２ｒは、検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleを求める。そして、リプル補償特定部１２２ｒは、検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleに基づいて、共振部１８９によってリプル補償位相θ_rippleを特定する。リプル補償特定部１２２ｒは、磁石磁束特定部１４４、磁石位相特定部１４６、α，β／ｑｍ変換部１４８、トルク成分特定部２２８、および共振部１８９を有している。 As shown in FIG. 35, the ripple compensation identifying unit 122r identifies the magnet phase θ _dm , which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am , based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i, and sets the magnet phase θ _dm as the dm axis. And, using dm- _qm coordinates with the qm axis being a phase that is 90 degrees ahead of the magnet phase θ _dm , _resonance is The ripple compensation phase θ _ripple is specified by the unit 189. Specifically, the ripple compensation identifying unit 122r identifies the magnet phase θ _dm , which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am , based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i. Then, the ripple compensation specifying unit 122r determines the qm-axis current of the detected current i using a dm-qm coordinate in which the magnet phase θ _dm is the dm axis and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase θ _dm is the qm axis. Find i _qm . Then, the ripple compensation specifying unit 122r determines the ripple compensation torque T _ripple that includes the pulsation of the qm-axis current i _qm of the detected current i. Then, the ripple compensation specifying unit 122r specifies the ripple compensation phase θ _ripple by the resonance unit 189 based on the ripple compensation torque T _ripple that includes the pulsation of the qm-axis current i _qm of the detected current i. The ripple compensation specifying unit 122r includes a magnet flux specifying unit 144, a magnet phase specifying unit 146, an α, β/qm converting unit 148, a torque component specifying unit 228, and a resonance unit 189.

トルク成分特定部２２８は、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleを求める。具体的に、トルク成分特定部２２８は、式（２７）によって、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleを求める。 The torque component specifying unit 228 determines a ripple compensation torque T _ripple that includes a pulsation component of the qm-axis current i _qm . Specifically, the torque component specifying unit 228 calculates the ripple compensation torque T _ripple including the pulsation of the qm-axis current i _qm using equation (27).

共振部１８９は、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleに基づいて、リプル補償位相θ_rippleを特定する。具体的には、共振部１８９は、式（２８）によって、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleに基づいて、リプル補償位相θ_rippleを特定する。ｂ₀は、係数であり、予め設定された定数である。また、ξは、減衰係数であり、ω_nは、固有振動数であり、ｓは、伝達関数である。 The resonance unit 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple based on the ripple compensation torque T _ripple that includes the pulsation of the qm-axis current i _qm . Specifically, the resonance unit 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple based on the ripple compensation torque T _ripple including the pulsation of the qm-axis current i _qm using equation (28). b ₀ is a coefficient and a preset constant. Further, ξ is a damping coefficient, ω _n is a natural frequency, and s is a transfer function.

このように、共振部１８９は、ｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleに基づいてリプル補償位相θ_rippleを特定する。たとえば、共振部１８９は、共振器である。 In this way, the resonance unit 189 specifies the ripple compensation phase θ _ripple based on the ripple compensation torque T _ripple that includes the pulsation of the qm-axis current i _qm . For example, the resonator 189 is a resonator.

なお、たとえば、位置センサレス制御部１０６ｒは、指令振幅生成部１１８に代えて指令振幅生成部１１８ａを有していてもよい。また、たとえば、位置センサレス制御部１０６ｒは、指令位相特定部１２４に代えて、指令位相特定部１２４ｃ、指令位相特定部１２４ｄ、指令位相特定部１２４ｅ、指令位相特定部１２４ｆ、指令位相特定部１２４ｇ、または指令位相特定部１２４ｈを有していてもよく、位置センサレス制御部１０６ｒに指令速度ω_ref ^*が与えられてもよい。 Note that, for example, the position sensorless control section 106r may include a command amplitude generation section 118a instead of the command amplitude generation section 118. For example, the position sensorless control unit 106r includes, in place of the command phase identification unit 124, a command phase identification unit 124c, a command phase identification unit 124d, a command phase identification unit 124e, a command phase identification unit 124f, a command phase identification unit 124g, Alternatively, the command phase specifying section 124h may be included, and the command speed ω _ref ^* may be given to the position sensorless control section 106r.

図３６は、回転機におけるトルクの波形を示すグラフである。具体的には、図３６は、回転機制御装置による回転機の制御をシミュレーションした場合における回転機におけるトルクを示すグラフである。ここでは、比較例に係る方法で回転機制御装置を駆動させて回転機を制御した後に、実施例に係る方法で回転機制御装置を駆動させて回転機を制御した。回転機は磁石磁束に高調波成分を持つモータを想定しており、回転速度が３６００ｒ／ｍｉｎとなりかつ定格負荷の５０％となるように回転機を制御した。比較例に係る方法は、非特許文献１に記載された方法と同様の方法であり、実施例に係る方法は、回転機制御装置１００ｒによる方法と同様の方法である。 FIG. 36 is a graph showing a torque waveform in a rotating machine. Specifically, FIG. 36 is a graph showing the torque in the rotating machine when control of the rotating machine by the rotating machine control device is simulated. Here, after driving the rotating machine control device to control the rotating machine using the method according to the comparative example, the rotating machine control device was driven using the method according to the example to control the rotating machine. The rotating machine was assumed to be a motor having a harmonic component in the magnetic flux of the magnet, and the rotating machine was controlled so that the rotational speed was 3600 r/min and 50% of the rated load. The method according to the comparative example is the same as the method described in Non-Patent Document 1, and the method according to the example is the same as the method using the rotating machine control device 100r.

図３６に示すように、実施例に係る方法で回転機制御装置を駆動させた場合、比較例に係る方法で回転機制御装置を駆動させた場合に比べて、トルクリプル率を約２２％低減することができた。トルクリプル率は、（最大トルク－最小トルク）／平均トルクによって求められる。 As shown in FIG. 36, when the rotating machine control device is driven by the method according to the example, the torque ripple rate is reduced by about 22% compared to when the rotating machine control device is driven by the method according to the comparative example. I was able to do that. The torque ripple rate is determined by (maximum torque - minimum torque)/average torque.

また、第１の実施の形態の回転機制御装置１００による方法と同様の方法で回転機制御装置を駆動させた場合、および第１０の実施の形態の回転機制御装置１００ｊによる方法と同様の方法で回転機制御装置を駆動させた場合にも、比較例に係る方法で回転機制御装置を駆動させた場合に比べて、トルクリプル率を低減することができた。 Further, when the rotating machine control device is driven by a method similar to the method by the rotating machine control device 100 of the first embodiment, and by a method similar to the method by the rotating machine control device 100j of the tenth embodiment, Even when the rotating machine control device was driven by the method according to the comparative example, the torque ripple rate was able to be reduced compared to the case where the rotating machine control device was driven by the method according to the comparative example.

（効果等）
第１９の実施の形態に係る回転機制御装置１００ｒは、同期回転機４００の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部１１２と、推定された回転機磁束である推定磁束Ψ_sと同期回転機４００の検出電流ｉとの第１内積、または同期回転機４００の永久磁石の推定された磁石磁束Ψ_{a m}と検出電流ｉとの第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*の振幅である指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する指令振幅生成部１１８と、推定磁束Ψ_sと検出電流ｉとに基づいて磁石磁束Ψ_{a m}の位相である磁石位相θ_{d m}を特定し、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleに基づいて、共振部１８９によってリプル補償位相θ_rippleを特定するリプル補償特定部１２２ｒと、リプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定する指令位相特定部１２４と、指令振幅｜Ψ_s ^*｜と指令位相θ_s ^*とに基づいて指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*を生成する指令磁束生成部１２６とを備える。 (Effects, etc.)
The rotating machine control device 100r according to the nineteenth embodiment includes a magnetic flux estimation unit 112 that estimates the rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine 400, and an estimated magnetic flux Ψ _s that is the estimated rotating machine magnetic flux and the synchronous rotation. Command magnetic flux _Ψ A command amplitude generation unit 118 generates a command amplitude |Ψ _s ^* | which is the amplitude of _α ^* and Ψ _β ^* , and a magnet phase θ which is the phase of the magnet magnetic flux Ψ _am based on the estimated magnetic flux Ψ _s and the detected current i. _dm is specified, and using the dm-qm coordinate with the magnet phase θ _dm as the dm axis and the qm axis as the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase θ _dm , the pulsation of the qm-axis current i _qm of the detected current i is calculated. The ripple compensation specifying unit _122r specifies the ripple compensation phase θ _ripple by the resonance unit 189 based on the ripple compensation torque T _ripple including It includes a command phase identifying section 124 that identifies _s ^* , and a command magnetic flux generating section 126 that generates command magnetic fluxes Ψ _α ^* and Ψ _β ^* based on command amplitude |Ψ _s ^* | and command phase θ _s ^* .

これによれば、磁石位相θ_{d m}を特定でき、磁石位相θ_{d m}をｄｍ軸としかつ磁石位相θ_{d m}に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、推定磁束Ψ_sのｑｍ軸磁束Ψ_{q m}と検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}とを特定でき、検出電流ｉのｑｍ軸電流ｉ_{q m}の脈動分を含むリプル補償トルクＴ_rippleに基づいてリプル補償位相θ_rippleを特定でき、リプル補償位相θ_rippleとトルク指令または回転速度指令とに基づいて指令位相θ_s ^*を特定できるので、位置センサレス磁束制御において、トルクリプルを効果的に低減できる。 According to this, the magnet phase θ _dm can _be specified, and the estimated magnetic flux _Ψ The qm-axis magnetic flux Ψ _qm of _s and the qm-axis current i _qm of the detection current i can be specified, and the ripple compensation phase θ _ripple is calculated based on the ripple compensation torque T _ripple that includes the pulsation of the qm-axis current i _qm of the detection current i. Since the command phase θ _s ^* can be specified based on the ripple compensation phase θ _ripple and the torque command or rotational speed command, torque ripple can be effectively reduced in position sensorless magnetic flux control.

（他の実施の形態等）
以上、本開示の一態様に係る回転機制御装置について、第１から第１９の実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこの実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。 (Other embodiments, etc.)
The rotating machine control device according to one aspect of the present disclosure has been described above based on the first to nineteenth embodiments, but the present disclosure is not limited to these embodiments. Unless departing from the spirit of the present disclosure, various modifications that can be thought of by those skilled in the art may be made to this embodiment, and configurations constructed by combining components of different embodiments may also be implemented using one or more of the present disclosure. may be included within the scope of the embodiments.

上述した第１の実施の形態では、回転機制御装置１００が、トルク推定部１１６および位相特定部１１４を備えている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、回転機制御装置は、トルク推定部１１６および位相特定部１１４を備えていなくてもよい。この場合、たとえば、回転機制御装置は、推定トルクＴ_eおよび推定位相θ_sを外部から取得してもよい。また、たとえば、図１６に示すように、推定トルクＴ_eおよび推定位相θ_sを用いずに指令位相θ_s ^*を特定してもよい。 In the first embodiment described above, a case has been described in which the rotating machine control device 100 includes the torque estimating section 116 and the phase specifying section 114, but the present invention is not limited to this. For example, the rotating machine control device does not need to include the torque estimation section 116 and the phase identification section 114. In this case, for example, the rotating machine control device may acquire the estimated torque T _e and the estimated phase θ _s from the outside. Further, for example, as shown in FIG. 16, the command phase θ _s ^* may be specified without using the estimated torque T _e and the estimated phase θ _s .

また、上述した第１の実施の形態では、回転機制御装置１００が、トルク推定部１１６を備えている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、回転機制御装置は、トルク推定部１１６を備えていなくてもよい。この場合、たとえば、回転機制御装置は、推定トルクＴ_eを外部から取得してもよい。また、たとえば、図１７に示すように、推定トルクＴ_eを用いずに指令位相θ_s ^*を特定してもよい。第２から第９の実施の形態についても同様である。 Further, in the first embodiment described above, a case has been described in which the rotating machine control device 100 includes the torque estimating section 116, but the present invention is not limited to this. For example, the rotating machine control device does not need to include the torque estimation unit 116. In this case, for example, the rotating machine control device may acquire the estimated torque T _e from the outside. Further, for example, as shown in FIG. 17, the command phase θ _s ^* may be specified without using the estimated torque T _e . The same applies to the second to ninth embodiments.

なお、上述した実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 Note that in the embodiments described above, each component may be configured with dedicated hardware, or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.

なお、以下のような場合も本開示に含まれる。 Note that the following cases are also included in the present disclosure.

（１）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。 (1) Each of the above devices is specifically a computer system composed of a microprocessor, ROM, RAM, hard disk unit, display unit, keyboard, mouse, etc. A computer program is stored in the RAM or hard disk unit. Each device achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. Here, a computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions to a computer in order to achieve a predetermined function.

（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。 (2) Some or all of the components constituting each of the above devices may be composed of one system LSI (Large Scale Integration). A system LSI is a super-multifunctional LSI manufactured by integrating multiple components onto a single chip, and specifically, it is a computer system that includes a microprocessor, ROM, RAM, etc. . A computer program is stored in the RAM. The system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.

（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。 (3) Some or all of the components constituting each of the above devices may be configured from an IC card or a single module that is removably attached to each device. The IC card or the module is a computer system composed of a microprocessor, ROM, RAM, etc. The IC card or the module may include the super-multifunctional LSI described above. The IC card or the module achieves its functions by the microprocessor operating according to a computer program. This IC card or this module may be tamper resistant.

（４）本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。 (4) The present disclosure may be the method described above. Moreover, it may be a computer program that implements these methods by a computer, or it may be a digital signal composed of the computer program.

また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。 The present disclosure also provides the computer program or the digital signal on a computer-readable recording medium, such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray). (Registered Trademark) Disc), semiconductor memory, or the like. Alternatively, the signal may be the digital signal recorded on these recording media.

また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。 Further, in the present disclosure, the computer program or the digital signal may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network typified by the Internet, data broadcasting, or the like.

また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。 The present disclosure also provides a computer system including a microprocessor and a memory, wherein the memory stores the computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.

また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。 Furthermore, the program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via the network or the like to be executed by another independent computer system. You can also use it as

（５）上記実施の形態及びその他の形態を組み合わせてもよい。 (5) The above embodiments and other embodiments may be combined.

本開示は、回転機を制御する回転機制御装置等に広く利用可能である。 The present disclosure can be widely used in rotating machine control devices that control rotating machines.

１００，１００ｊ，１００ｒ回転機制御装置
１０２第１電流センサ
１０４第２電流センサ
１０６，１０６ｃ，１０６ｊ，１０６ｋ，１０６ｒ位置センサレス制御部
１０８デューティ生成部
１１０ｕ，ｗ／α，β変換部
１１２磁束推定部
１１４位相特定部
１１６トルク推定部
１１８，１１８ａ指令振幅生成部
１２０，１２０ｂ，１２０ｃ磁化特性特定部
１２２，１２２ｊリプル補償特定部
１２４，１２４ｃ，１２４ｄ，１２４ｅ，１２４ｆ，１２４ｇ，１２４ｈ，１２４ｊ，１２４ｋ，１２４ｌ，１２４ｍ，１２４ｎ，１２４ｐ，１２４ｑ指令位相特定部
１２６指令磁束生成部
１２８電圧指令生成部
１３０ α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部
１３２，１８０，１８６，２２２，２２６減算器
１３４Ｐゲイン
１３６Ｉゲイン
１３８，２００積分器
１４０，１４２，１７４，１９０，１９２，２０２，２０６，２１６加算器
１４４磁石磁束特定部
１４６磁石位相特定部
１４８，１５０ α，β／ｑｍ変換部
１５２高調波成分特定部
１５４フーリエ変換部
１５６磁気エネルギー特定部
１５８増幅器
１６０，１６４，１７６，１７８，１８２，１８４，２０４，２０８乗算器
１６２，１６６，２２４ローパスフィルタ
１６８磁気エネルギーテーブル
１７０リプルトルク特定部
１７２リプル位相特定部
１８８，２１４ＰＩ補償器
１８９共振部
１９４，１９４ｃ電機子反作用磁束特定部
２１０，２１８ハイパスフィルタ
２１２符号反転器
２２０ゲイン乗算器
２２８トルク成分特定部 100, 100j, 100r rotating machine control device 102 first current sensor 104 second current sensor 106, 106c, 106j, 106k, 106r position sensorless control unit 108 duty generation unit 110 u, w/α, β conversion unit 112 magnetic flux estimation unit 114 Phase identification unit 116 Torque estimation unit 118, 118a Command amplitude generation unit 120, 120b, 120c Magnetization characteristic identification unit 122, 122j Ripple compensation identification unit 124, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124j, 124k, 124l , 124m, 124n, 124p, 124q Command phase identification unit 126 Command magnetic flux generation unit 128 Voltage command generation unit 130 α, β/u, v, w conversion unit 132, 180, 186, 222, 226 Subtractor 134 P gain 136 I Gain 138, 200 Integrator 140, 142, 174, 190, 192, 202, 206, 216 Adder 144 Magnet flux identification section 146 Magnet phase identification section 148, 150 α, β/qm conversion section 152 Harmonic component identification section 154 Fourier transform section 156 Magnetic energy identification section 158 Amplifier 160, 164, 176, 178, 182, 184, 204, 208 Multiplier 162, 166, 224 Low pass filter 168 Magnetic energy table 170 Ripple torque identification section 172 Ripple phase identification section 188, 214 PI compensator 189 Resonance section 194, 194c Armature reaction magnetic flux identification section 210, 218 High pass filter 212 Sign inverter 220 Gain multiplier 228 Torque component identification section

Claims

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、
前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をｄｍ軸としかつ前記磁石位相に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、前記推定磁束のｑｍ軸磁束と前記検出電流のｑｍ軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定し、前記ｑｍ軸磁束と前記高調波成分とから磁気エネルギーを特定する磁化特性特定部と、
前記ｑｍ軸電流と前記高調波成分と前記磁気エネルギーとに基づいて得られるリプル補償トルクを用いて、リプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、
前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令から生成される位相とを加算することによって指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、
前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える、
回転機制御装置。 a magnetic flux estimation unit that estimates rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine;
Using a first inner product of the estimated magnetic flux, which is the estimated rotating machine magnetic flux, and the detected current of the synchronous rotating machine, or a second inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and the detected current. a command amplitude generation unit that generates a command amplitude that is the amplitude of the command magnetic flux by executing feedback control;
A magnet phase, which is the phase of the magnet magnetic flux, is specified based on the estimated magnetic flux and the detected current, and the magnet phase is set as the dm axis, and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase is set as the qm axis. Using the qm coordinates, specify the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase, and specify the magnetic energy from the qm-axis magnetic flux and the harmonic component. a magnetization characteristic specifying section;
a ripple compensation specifying unit that specifies a ripple compensation phase using a ripple compensation torque obtained based on the qm-axis current, the harmonic component , and the magnetic energy ;
a command phase identification unit that identifies a command magnetic flux vector phase by adding the ripple compensation phase and a phase generated from a torque command or a rotational speed command;
a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase;
Rotating machine control device.

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、
前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をｄｍ軸としかつ前記磁石位相に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、前記推定磁束のｑｍ軸磁束と前記検出電流のｑｍ軸電流と前記磁石位相の高調波成分とを特定し、前記ｑｍ軸磁束と前記高調波成分とから磁気エネルギーを特定する磁化特性特定部と、
前記ｑｍ軸電流と前記高調波成分と前記磁気エネルギーとに基づいてリプル補償トルクを特定するリプル補償特定部と、
前記リプル補償トルクに基づいて共振部によって特定されるリプル補償位相とトルク指令または回転速度指令から生成される位相とを加算することによって指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、
前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える、
回転機制御装置。 a magnetic flux estimation unit that estimates rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine;
Using a first inner product of the estimated magnetic flux, which is the estimated rotating machine magnetic flux, and the detected current of the synchronous rotating machine, or a second inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and the detected current. a command amplitude generation unit that generates a command amplitude that is the amplitude of the command magnetic flux by executing feedback control;
A magnet phase, which is the phase of the magnet magnetic flux, is specified based on the estimated magnetic flux and the detected current, and the magnet phase is set as the dm axis, and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase is set as the qm axis. Using the qm coordinates, specify the qm-axis magnetic flux of the estimated magnetic flux, the qm-axis current of the detected current, and the harmonic component of the magnet phase, and specify the magnetic energy from the qm-axis magnetic flux and the harmonic component. a magnetization characteristic specifying section;
a ripple compensation specifying unit that specifies ripple compensation torque based on the qm-axis current, the harmonic component, and the magnetic energy ;
a command phase specifying unit that specifies a command magnetic flux vector phase by adding the ripple compensation phase specified by the resonance unit based on the ripple compensation torque and the phase generated from the torque command or rotational speed command;
a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase;
Rotating machine control device.

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、または前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅生成部と、
前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて前記磁石磁束の位相である磁石位相を特定し、前記磁石位相をｄｍ軸としかつ前記磁石位相に対して９０度進んだ位相をｑｍ軸としたｄｍ－ｑｍ座標を用いて、前記検出電流のｑｍ軸電流の脈動分を含むリプル補償トルクに基づいて、共振部によってリプル補償位相を特定するリプル補償特定部と、
前記リプル補償位相とトルク指令または回転速度指令から生成される位相とを加算することによって指令磁束ベクトル位相を特定する指令位相特定部と、
前記指令振幅と前記指令磁束ベクトル位相とに基づいて前記指令磁束を生成する指令磁束生成部とを備える、
回転機制御装置。 a magnetic flux estimation unit that estimates rotating machine magnetic flux that is the magnetic flux of the synchronous rotating machine;
Using a first inner product of the estimated magnetic flux, which is the estimated rotating machine magnetic flux, and the detected current of the synchronous rotating machine, or a second inner product of the estimated magnetic flux of the permanent magnet of the synchronous rotating machine and the detected current. a command amplitude generation unit that generates a command amplitude that is the amplitude of the command magnetic flux by executing feedback control;
A magnet phase, which is the phase of the magnet magnetic flux, is specified based on the estimated magnetic flux and the detected current, and the magnet phase is set as the dm axis, and the phase advanced by 90 degrees with respect to the magnet phase is set as the qm axis. a ripple compensation specifying unit that uses the qm coordinate to specify a ripple compensation phase using a resonance section based on a ripple compensation torque that includes a pulsating component of the qm-axis current of the detected current;
a command phase identification unit that identifies a command magnetic flux vector phase by adding the ripple compensation phase and a phase generated from a torque command or a rotational speed command;
a command magnetic flux generation unit that generates the command magnetic flux based on the command amplitude and the command magnetic flux vector phase;
Rotating machine control device.

前記推定磁束に基づいて前記推定磁束の位相である推定位相を特定する位相特定部と、前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて推定トルクを演算するトルク推定部とをさらに備え、
前記指令位相特定部は、前記推定トルクを指令トルクに収束させるためのトルク位相と前記リプル補償位相と前記推定位相とを加算することによって、前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転機制御装置。 further comprising: a phase identifying unit that identifies an estimated phase that is a phase of the estimated magnetic flux based on the estimated magnetic flux; and a torque estimating unit that calculates an estimated torque based on the estimated magnetic flux and the detected current;
The command phase identifying unit identifies the command magnetic flux vector phase by adding the torque phase for converging the estimated torque to the command torque, the ripple compensation phase, and the estimated phase.
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.

前記指令位相特定部は、（１）前記推定磁束の位相である推定位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への前記回転速度指令を用いて特定し、（２）特定された前記移動量と前記リプル補償位相とを用いて前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転機制御装置。 The command phase specifying unit (1) specifies the amount of movement of the estimated phase, which is the phase of the estimated magnetic flux, for each control cycle using the rotation speed command to the synchronous rotating machine, and (2) specifying the command magnetic flux vector phase using the specified movement amount and the ripple compensation phase;
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.

前記推定磁束に基づいて前記推定磁束の位相である推定位相を特定する位相特定部をさらに備え、
前記指令位相特定部は、（１）前記推定位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への前記回転速度指令を用いて特定し、（２）特定された前記移動量と前記リプル補償位相と前記推定位相とを用いて前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転機制御装置。 further comprising a phase identifying unit that identifies an estimated phase that is a phase of the estimated magnetic flux based on the estimated magnetic flux,
The command phase identifying unit (1) identifies the amount of movement of the estimated phase for each control cycle using the rotational speed command to the synchronous rotating machine, and (2) determines the amount of movement that the estimated phase should move by using the rotational speed command to the synchronous rotating machine. specifying the command magnetic flux vector phase using the ripple compensation phase and the estimated phase;
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.

前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて推定トルクを演算するトルク推定部をさらに備え、
前記指令位相特定部は、前記推定トルクをさらに用いて前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項５に記載の回転機制御装置。 further comprising a torque estimator that calculates an estimated torque based on the estimated magnetic flux and the detected current,
The command phase identification unit further uses the estimated torque to identify the command magnetic flux vector phase.
The rotating machine control device according to claim 5.

前記推定磁束と前記検出電流とに基づいて推定トルクを演算するトルク推定部をさらに備え、
前記指令位相特定部は、前記推定トルクをさらに用いて前記指令磁束ベクトル位相を特定する、
請求項６に記載の回転機制御装置。 further comprising a torque estimator that calculates an estimated torque based on the estimated magnetic flux and the detected current,
The command phase identification unit further uses the estimated torque to identify the command magnetic flux vector phase.
The rotating machine control device according to claim 6.

前記指令振幅生成部は、前記第１内積または前記第２内積の演算結果の目標値として、ゼロに設定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転機制御装置。 The command amplitude generation unit sets a target value of the calculation result of the first inner product or the second inner product to zero.
The rotating machine control device according to any one of claims 1 to 3.