JPH0951700A - 回転電機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度が上昇してもトルク指令に正確に対応し
た出力トルクが得られる回転電機の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 磁束テーブル２１に界磁となる永久磁石
の温度に対する減磁特性を記憶しておき、実測した温度
ｔ_mgに対する磁束Λ_mgを求め、この磁束Λ_mgに基づいて
トルク指令Ｔ^* との間の所定の割算を実行することによ
り減磁特性を補償したトルク電流指令Ｉ_q ^* を得るよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転電機の制御装置
に関し、特に界磁として永久磁石を有するものに適用し
て有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】インバータで駆動される永久磁石同期電
動機（以下「ＰＭモータ」と略す）は、主に小容量ＡＣ
サーボモータとして広く用いられている。

【０００３】図１１はこの種のＰＭモータの制御装置の
一例をこのＰＭモータとともに示すブロック線図であ
る。同図に示すように、ＰＷＭインバータ１からＰＭモ
ータ２に三相電流を供給することによりＰＭモータ２が
回転する。速度検出器３は、ＰＭモータ２の回転子と共
に回転してパルス信号Ｐを出力する。位置検出部４は、
パルス信号Ｐを基に、ＰＭモータ２の回転子位置（位
相）を示す位相検出値θを求める。

【０００４】電流検出部５，６はＵ相及びＷ相の電流検
出値Ｉ_U ，Ｉ_w を求める。座標変換部７は、電流検出値
Ｉ_U ，Ｉ_w からＶ相の電流検出値Ｉ_v を求め、更に三相
の電流検出値Ｉ_U ，Ｉ_v ，Ｉ_w を三相／二相変換し、位
相角θを考慮して回転座標系のトルク電流検出値Ｉ_q 及
び磁化電流検出値Ｉ_d を求める。

【０００５】電流制御部８は、回転座標系のトルク電流
指令Ｉ_q ^* 及び磁化電流指令Ｉ_d ^*と、トルク電流検出
値Ｉ_q 及び磁化電流検出値Ｉ_d との偏差を比例・積分演
算することにより、回転座標系のトルク電圧指令Ｖ_q ^*
及び磁化電圧指令Ｖ_d ^* を求める。

【０００６】ここでトルク電流指令Ｉ_q ^* はトルク指令
Ｔ^* を基に電流指令テーブル１１により得られる。すな
わち、電流指令テーブル１１にはトルク指令Ｔ^* に対応
する磁化電流指令Ｉ_d ^* 及びトルク電流指令Ｉ_q ^* がテ
ーブルとして記憶してある。また、この電流指令テーブ
ル１１には位相検出値θを微分器１２で微分して得る電
気角周波数ωが参照信号として供給されている。かくし
て、電流指令テーブル１１はトルク指令Ｔ^* に基づく電
気角周波数ωを参照して一意に定まる磁化電流指令Ｉ_d
^* 及びトルク電流指令Ｉ_q ^* を送出する。

【０００７】座標変換部９は、回転座標系のトルク電圧
指令Ｖ_q ^* 及び磁化電圧指令Ｖ_d ^*を座標変換して、静
止座標系の三相の電圧指令Ｖ_U ^* ，Ｖ_v ^* ，Ｖ_w ^* を求
める。

【０００８】ＰＷＭインバータ１はこれが内蔵するＰＷ
Ｍ変調部において電圧指令Ｖ_U ^* ，Ｖ_v ^* ，Ｖ_w ^* を基
にインバータ部を制御する。これによりＰＷＭインバー
タ１から三相電力がＰＭモータ２に供給される。

【０００９】かかる制御装置を用いたＰＭモータ２の制
御方法の一つとして、磁化電流Ｉ_dを零として制御を行
う方法が知られている。この制御方法では磁束軸に平行
な電流成分である磁化電流Ｉ_d を流さないように制御す
る。この制御方法によれば、トルクがトルク電流Ｉ_q の
振幅に比例するため制御性は良い。なおトルク電流は磁
束軸に直交する電流成分である。

【００１０】すなわち、上述した制御装置では、トルク
電流指令Ｉ_q ^* の値を変えることにより、ＰＭモ−タ２
の出力トルクＴを制御することができ、このときのＰＭ
モータ２の出力トルクＴは次式（１）で示される。 Ｔ＝ｐ_nΛＩ_q …（１） 但し、ｐ_n：極対数 Λ：永久磁石による鎖交磁束

【００１１】従来では鎖交磁束Λの値は一定であるとし
て、式（１）を変形して得た次式（２）を利用して、必
要なトルク指令Ｔ^* を得るためのトルク電流指令Ｉ_q ^*
の値を求めていた。 Ｉ_q ^* ＝Ｔ^*／ｐ_nΛ …（２）

【００１２】つまり、トルク指令Ｔ^* が与えられると、
このトルク指令Ｔ^* を一定値（ｐΛ）で割算してトルク
電流指令Ｉ_q ^* を求めていた。

【００１３】上述の如き制御装置を用いた他の制御方法
として最大トルク制御、最大効率制御等が知られてい
る。この場合には、トルク指令Ｔ^* とＰＭモータ２の回
転数を表わす電気角周波数ωに応じて磁化電流指令Ｉ_d
^* 及びトルク電流指令Ｉ_q ^* を決定する。

【００１４】このときのＰＭモータ２の出力トルクＴは
次式（３）で示される。 Ｔ＝Ｐ_n｛ΛＩ_q ＋ω（Ｌ_d −Ｌ_q ）Ｉ_d・Ｉ_q …（３） 但し、Ｐ_n ：極対数、 Λ：永久磁石による
鎖交磁束、ω：電気角周波数、 Ｌ_d ：直軸イン
ダクタンス、Ｌ_q ：横軸インダクタンス、Ｉ_d ：磁化電
流、Ｉ_q ：トルク電流

【００１５】この場合にも式（３）の鎖交磁束Λの値は
一定であるとして磁化電流Ｉ_d ^* 及びトルク電流指令Ｉ
_q ^* を求めている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、永久磁石に
よる鎖交磁束Λは、図１２に示すように、永久磁石の温
度が上がるにつれて減少し、特に高温になると減磁の割
合が大きくなる。

【００１７】したがって高温になると鎖交磁束Λが減少
し、出力トルクＴは小さくなってしまう。つまり従来で
は温度上昇による減磁を考慮していなかったので、高温
状況でモータ運転をしたときに、トルク指令Ｔ^* に対し
て、ＰＭモータ２から実際に出力されるトルクＴが小さ
くなっていた。

【００１８】本発明は、上記従来技術に鑑み、温度が上
昇してもトルク指令に正確に対応した出力トルクが得ら
れる回転電機の制御装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は次の点を特徴とする。

【００２０】（１） 界磁として永久磁石を有する回転
電機の制御装置において、永久磁石の温度を検出する温
度センサと、永久磁石の温度に対応する減磁特性を記憶
している磁束テーブルとを有し、温度センサで検出した
温度に基づく磁束を磁束テーブルにより求める一方、こ
の磁束と、トルク指令とに基づいてトルク電流指令を演
算し、このトルク電流指令に基づき上記回転電機を制御
するように構成したこと。

【００２１】（２） 界磁として永久磁石を有する回転
電機の制御装置において、上記回転電機に供給する電圧
指令値、回転電機に供給される電流をフィードバックし
たフィードバック電流及び速度等の情報を入力して回転
電機の運転をシミュレートするｄｑ座標系でのモータモ
デルを有するとともに、このモータモデルを用いて現在
の磁束を求める一方、この磁束と、トルク指令とに基づ
いてトルク電流指令を演算し、このトルク電流指令に基
づき上記回転電機を制御するように構成したこと。

【００２２】（３） （２）において、フィードバック
電流の代わりに電流指令値を用いたこと。

【００２３】（４） 界磁として永久磁石を有する回転
電機の制御装置において、トルク指令及び電気角周波数
により一意に決定される磁化電流指令を出力する磁化電
流指令テーブルと、回転電機の界磁磁束がトルク電圧に
のみ関連することを利用してトルク電圧に基づき回転電
機の界磁磁束を推定する磁束推定手段と、トルク指令、
磁化電流指令及び磁束推定手段で推定する磁束推定値に
基づく演算を行なってトルク電流指令を出力するトルク
電流指令演算手段とを有すること。

【００２４】（５） （４）において、磁束推定手段
は、トルク電圧と、界磁磁束の変化により変化するトル
ク電圧推定値との偏差が零になるように磁束推定値を推
定するものであること。

【００２５】（６） （５）において、磁束推定値の推
定の際、電機子抵抗による電圧降下分を無視して演算す
ること。

【００２６】（７） （５）において、磁束推定値の推
定の際、磁化電流を零として演算すること。

【００２７】（８） （５）において、磁束推定値の推
定の際、磁化電流を零として演算するとともに、電機子
抵抗による電圧降下分を無視して演算すること。

【００２８】（９） （６）〜（８）の何れか一つにお
いて、磁束推定値の推定の際、回転電機の入力電圧を検
出し、この検出電圧を座標変換して得るトルク電圧を用
いること。

【００２９】（10） （６）〜（８）の何れか一つにお
いて、磁束推定値の推定の際、磁化電流指令及びトルク
電流指令を用いること。

【００３０】（11） （６）〜（８）の何れか一つにお
いて、磁束推定値の推定の際、フィードバックした磁化
電流及びトルク電流を用いること。

【００３１】［作用］上記構成の本発明によれば、磁束
テーブル又はモータモデルの出力として回転電機の実際
の運転時の磁束を求める。次に、この磁束とトルク指令
とに基づきトルク分電流を求め、このトルク分電流を電
流制御系の指令値とする。かくして永久磁石の温度に依
存する減磁の影響を補償する。

【００３２】また、磁束の推定方式のものにおいては、
トルク電圧に基づき界磁磁束を推定し得るので、この磁
束推定値に基づくトルク分電流を電流制御系の指令値と
することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。各形態は何れも図１１に示す制
御装置における電流指令テーブル１１の代わりに減磁補
償部を設けたものである。そこで、図１１と同一部分に
は同一番号を付して各実施の形態を説明する。このと
き、図１１と重複する説明は省略する。

【００３４】図１は本発明の第１の実施の形態に係る減
磁補償部Ｉを抽出してその近傍部分とともに示すブロッ
ク線図である。本形態はＩ_d ^* ＝０制御において永久磁
石の温度監視を行なってトルク電流指令Ｉ_q ^* を補正す
るものである。

【００３５】図１に示すように、減磁補償部Ｉは、磁束
テーブル２１、極数設定部２２及び割算器２３を有して
いる。

【００３６】磁束テーブル２１は、ＰＭモータ２の永久
磁石のデータシート等により作成した温度による磁束の
減磁特性を記憶しているデータテーブルであり、例えば
サーミスタ等の温度センサでモータ固定子温度を検出
し、回転子側の永久磁石の温度ｔ_mg［℃］を温度情報と
して代用して供給される。この結果、磁束テーブル２１
は、温度ｔ_mgに対応する磁束Λ_mgの情報を送出する。

【００３７】極数設定部２２は磁束Λ_mgに磁極数を掛け
て出力とする。割算器２３はトルク指令Ｔ^* を極数設定
部２２の出力（ｐΛ_mg）で除算する。

【００３８】かかる実施の形態において割算器２３の出
力はＴ^*／ｐ_nΛ_mgとなり、この出力は前記式（１）を参
照すれば明らかな通り、トルク電流指令Ｉ_q ^* となる。
すなわち、本形態によればトルク電流指令Ｉ_q ^* が永久
磁石の温度特性に応じて補正される。この結果、温度上
昇に伴なう減磁特性を補償して所望のトルクが得られ
る。

【００３９】図２は本発明の第２の実施の形態に係る減
磁補償部IIを抽出してその近傍部分とともに示すブロッ
ク線図である。本形態はＩ_d ^* ＝０制御においてモータ
モデルを用いてトルク電流指令Ｉ_q ^* を補正するもので
あり、第１の形態に対し磁束Λ_mgを求める部分が異なる
だけである。そこで、図１と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。

【００４０】図２に示すように、減磁補償部IIは、モー
タモデル３１、極数設定部２２及び割算器２３を有して
いる。

【００４１】モータモデル３１は磁化電圧指令Ｖ_d ^* 、
トルク電圧指令Ｖ_q ^* 、磁化電流検出値Ｉ_d 、トルク電
流検出値Ｉ_q 及び速度ω_r を極数設定部３２で処理して
得る電気角周波数ωの各量を入力し、これらのデータを
処理することによりＰＭモータ２と等価なモータを電子
的に実現した一種のシミュレータである。

【００４２】以上ＰＭモータ２の回転座標（ｄｑ座標）
系における電圧方程式は次式（４），（５）となる。 Ｖ_d ＝Ｒ₁Ｉ_d −ωＬ_qＩ_q …（４） Ｖ_q ＝Ｒ₁Ｉ_q ＋ωＬ_dＩ_d ＋ω（Λ_mg＋Ｍ_fＩ_f） …（５） 但し、Ｒ₁ ：電機子抵抗，ω：電気角周波数 Ｖ_d ，Ｖ_q ：ｄ軸，ｑ軸電圧

【００４３】ここで、ｄｑ軸電流制御系の磁化電圧指令
Ｖ_d ^* ，トルク電圧指令Ｖ_q ^* 、磁化電流検出値Ｉ_d ，
トルク電流検出値Ｉ_q 及び電気角周波数ωにより現在の
温度における磁石の磁束Λ_mgを式（５）を変形した次式
（６）で求めることができる。 Λ_mg＝Ｖ_q ^*／ω−Ｒ₁Ｉ_q／ω−Ｌ_dＩ_d −Ｍ_fＩ_f …（６）

【００４４】かくして式（６）により求まる磁束Λ_mgを
用いて第１の形態と同様の処理をすることにより永久磁
石の減磁による影響を補償したトルク電流指令Ｉ_q ^* を
得る。

【００４５】フィードバックする磁化電流検出値Ｉ_d 及
びトルク電流検出値Ｉ_q にノイズが乗る場合には、これ
らの代わりに磁化電流指令Ｉ_d ^* ＝０及びトルク電流指
令Ｉ_q ^* を用いても良い。ここでは、ディジタル制御を
前提として磁化電流指令Ｉ_q ^*は前回値Ｉ_q ^* _(n-1) を用い
ることで演算が可能である。

【００４６】この場合を第３の実施例として図３に示
す。同図に示すように減磁補償部IIIのモータモデル４
１は、モータモデル３１に対し入力して磁化電流指令Ｉ
_d ^* 及びトルク電流指令Ｉ_q ^* を用いる点が異なるだけ
である。そこで、図２と同一部分には同一番号を付し、
重複する説明は省略する。

【００４７】本形態における磁束Λ_mgは次式（７）によ
り求める。 Λ_mg＝Ｖ_q ^*／ω−Ｒ₁Ｉ_q ^*／ω−Ｌ_dＩ_d−Ｍ_fＩ_f …（７）

【００４８】上述の如くモータモデル３１，４１を用い
る第２及び第３の形態は永久磁石の温度を監視すること
ができない場合に用いて特に有用なものとなる。

【００４９】図４は本発明の第４の実施の形態に係る減
磁補償部IVを抽出してその近傍部分とともに示すブロッ
ク線図である。本形態は、基本的には最大トルク制御、
弱め界磁による定出力制御（例えば特開平７−３２２６
７３号公報参照）において、磁束推定値Λ^**を用いて磁
化電流指令Ｉ_d ^* 及びトルク電流指令Ｉ_q ^* を補正する
ものである。

【００５０】この場合のＰＭモータ２の電圧方程式は同
期回転座標（ｄ−ｑ軸）上で定常状態においては次式
（８）で表わされる。 Ｖ_d ＝Ｒ₁Ｉ_d −ωＬ_qＩ_q Ｖ_q ＝Ｒ₁Ｉ_q ＋ωＬ_dＩ_d ＋ωΛ …（８） Ｒ₁ ：電機子抵抗 Ｌ_d ，Ｉ_q ：ｄ，ｑ軸インダク
タンス またトルクＴは前述の式（３）で表わされる。

【００５１】式（３）において、温度変化により鎖交磁
束Λが変化すると、トルクＴが変化するが、このときの
温度変化による鎖交磁束Λを推定して電流指令値を計算
することにより、トルク指令Ｔ^* に対して正確に一致す
るトルク制御が可能となる。

【００５２】図４に示すように、減磁補償部IVは、磁化
電流指令テーブル４１、トルク電流指令演算部４２及び
磁束推定器４３を有している。これらのうち磁化電流指
令テーブル４１はトルク指令Ｔ^* 及び電気角周波数ωに
より一意に決定される磁化電流指令Ｉ_d ^* をテーブルと
して記憶している。トルク電流指令演算部４２はトルク
指令Ｔ^* 、磁化電流指令Ｉ_d ^* 及び磁束推定器４３で推
定する磁束推定値Λ^**に基づき所定の演算を行なってト
ルク電流指令Ｉ_q ^* を出力する。この結果得られた磁化
電流指令Ｉ_d ^* 及びトルク電流指令Ｉ_q ^* が電流制御部
８に供給される。

【００５３】かかる本形態においては、まず磁化電流指
令Ｉ_d ^* が最大トルク制御、弱め界磁による定出力制御
を行なうべく電気角周波数ωとトルク指令Ｔ^* からテー
ブルより導出される。

【００５４】この結果トルク指令Ｔ^* と磁化電流指令Ｉ
_d ^* ，電気角周波数ωが決定され、鎖交磁束Λの推定値
である磁束推定値Λ^**が与えられると、式（３）を変形
して、トルク電流指令Ｉ_q ^* が求められる。

【数１】 式（９）の演算はトルク電流指令演算部４２で行なう。
また、磁束推定値Λ^**は次の原理により求める。

【００５５】すなわち、式（８）において、鎖交磁束Λ
はトルク電圧Ｖ_q の式にのみ影響する。ここで、電機子
抵抗Ｒ₁ ，ｄ軸インダクタンスＬ_d はモータパラメータ
として既知であるため、トルク電圧推定値Ｖ_q ^**は磁束
推定値Λ^**とすると次式（10）で表される。 Ｖ_q ^**＝Ｒ₁Ｉ_d ＋ωＬ_dＩ_d ＋ωΛ^** …（10） （Λ^**＝Λ_n＋ΔΛ^**） 但し、Λ_n ：磁束の初期設定値 ΔΛ^**：磁束変化量の推定値

【００５６】図４の電流制御部８においては、磁化及び
トルク電流指令（Ｉ_d ^* ，Ｉ_q ^* ）が磁化及びトルク電流
（Ｉ_d ，Ｉ_q ）に一致する様にフィードバック制御して
いるため、温度変化によりＰＭモータ２の鎖交磁束Λが
変化した場合には、磁化電流指令Ｉ_d ^* 、トルク電流指
令Ｉ_q ^* の電流を流すために必要なトルク電圧指令値Ｖ
_q ^* と式（10）により求められるトルク電圧推定値Ｖ_q
^**に偏差が生ずる。

【００５７】この電圧偏差は磁束変化量の推定値ΔΛ^**
に対応しているため、次式（11）によりΔΛ^**を推定で
きる。 ΔΛ^**＝Ｇ・（Ｖ_q ^* −Ｖ_q ^**） …（11） 但し、Ｇ：伝達関数 式（11）より磁束推定値Λ^**は、次式（12）にて求めら
れる。 Λ^**＝Λ_n ＋Ｇ（Ｖ_q ^* −Ｖ_q ^** ) …（12）

【００５８】図５は磁束推定器４３の第１の実施例を示
すブロック線図である。ここで、（Ｖ_q ^* −Ｖ_q ^**）の偏
差が０となる様に磁束推定値Λ^**が推定され、（Ｖ_q ^*−
Ｖ_q ^{* *}）が０となると、実際のＰＭモータ２の鎖交磁束
Λと推定値Λ^**が一致する。

【００５９】図６は磁束推定器４３の他２の実施例を示
すブロック線図である。式（10）において、電機子抵抗
Ｒ₁ による電圧成分Ｒ₁ Ｉ_q は他の項に比較して小さい
ため無視すると、図６に示す様に演算が簡単となり、磁
化電流Ｉ_d が不要となる。本実施例は、回転数が高い場
合に有効である。電気角周波数ωが大きい場合は（ωＬ
_dＩ_d ＋ωλ）≫Ｒ₁Ｉ_q となるからである。

【００６０】本形態においても図１〜図３に示す場合と
同様のＩ_d ＝０制御を行なうことができる。すなわち、
最大トルク制御や弱め界磁制御を用いない場合は、磁化
電流Ｉ_d を０とする制御（Ｉ_d ＝０制御）が用いられ
る。この制御はロータ表面に磁石をはり付けたＳＰＭと
呼ばれるＰＭモータ２によく用いられる方式である。こ
れを磁束推定器４３の第３の実施例としてそのブロック
線図を図７に示す。この場合は式（10）はＩ_d ＝０のた
め、 Ｖ_q ^**＝Ｒ₁Ｉ_q ＋ωΛ^** …（13） となり、図７に示す構成で磁束推定値Λ^**が推定でき
る。

【００６１】Ｉ_d ＝０制御において、電機子Ｒ₁ の項が
無視できる。これを磁束推定器４３の第４の実施例とし
て図７に示す。本実施例によれば同図に示す様に更に簡
単な構成でΛ^**が推定できる。

【００６２】これまでは、電機子抵抗Ｒ₁ とｄ軸インダ
クタンスＬ_d ，ｑ軸インダクタンスＬ_q を既知の値とし
ているが、実際にはロータの温度変化による鎖交磁束Λ
の変化に比較して影響は小さいものの、固定子巻線の電
機子抵抗Ｒ₁ も温度によって変化する。固定子巻線につ
いてはサーミスタ等を取り付けて温度を検出して電機子
抵抗Ｒ₁ を補正することも可能であるが、センサを用い
ないで電機子抵抗Ｒ₁を推定する方式を磁束推定器４３
の第５の実施例として以下に示す。

【００６３】式（８）において、励化電圧Ｖ_d は電機子
抵抗Ｒ₁ とｑ軸インダクタンスＬ_qのパラメータより計
算できる。ここで、ｑ軸インダクタンスＬ_q は温度によ
って変化しないため、固定子巻線温度変化による電機子
抵抗Ｒ₁ の変化の影響のみが励化電圧Ｖ_d に表われる。
ｄ軸電圧推定値Ｖ_d ^**は、電機子抵抗Ｒ₁ の推定値を電
機子抵抗推定値Ｒ₁ ^**とすると、 Ｖ_d ^**＝Ｒ₁ ^**Ｉ_d −ωＬ_qＩ_q …（14） （Ｒ₁ ^**＝Ｒ_1n＋ΔＲ₁ ^**） Ｒ_1n ：電機子抵抗の初期設定値 ΔＲ₁ ：電機子抵抗変化量の推定値 したがって、磁束抵抗値Λ^**の推定方式と同様に、電機
子抵抗推定値Ｒ₁ ^**が次の様にして推定できる。つま
り、 ΔＲ₁ ^**＝Ｇ₂（Ｖ_d ^* −Ｖ_d ^**） …（15） Ｇ₂ ：伝達関数 Ｒ₁ ^**＝Ｒ_1n＋Ｇ₂（Ｖ_d ^* −Ｖ_d ^**） …（16）

【００６４】図９に第５の実施例に係る磁束推定器４３
のブロック線図を示す。本実施例においては、（Ｖ_d ^*
−Ｖ_d ^**）の偏差が０となる様に電機子抵抗推定値Ｒ₁ ^**
が推定され、実際の電機子Ｒ₁ と一致するよう動作す
る。ここで、電機子抵抗推定値Ｒ₁ ^**の推定応答が磁束
推定値Λ^**の推定応答より速くなるように伝達関数
Ｇ₁ ，Ｇ₂ のゲイン等を設定することによって、トルク
電圧推定値Ｖ_q ^**の演算による磁束推定値Λ^**の推定時
には、電機子抵抗推定値Ｒ₁ ^**を真値に収束させておく
ことができ、正確な磁束推定値Λ^**を得ることができ
る。

【００６５】これまでは、磁束推定器４３の入力に、演
算制御量である、磁化及びトルク電圧指令（Ｖ_d ^* ，Ｖ_q
^* ）を用いているが、ＰＷＭインバータ１の出力電圧を
検出して座標変換することによって磁化電圧Ｖ_d 、トル
ク電圧Ｖ_q を求め、磁束推定器４３に入力する方式でも
良い。かかる実施の形態を本発明の第５の実施の形態と
して図１０にブロック線図を示す。同図に示すように、
本形態においては、出力電圧検出トランス４４でＰＷＭ
インバータ１の出力電圧を検出し、この出力を座標変換
部４５で座標変換して硫化電圧Ｖ_d 、トルク電圧Ｖ_q を
求めている。すなわち、本形態においては、図４に示す
第４の実施の形態に出力電圧検出トランス４４及び座標
変換部４５を追加して減磁補償部Ｖを構成している。な
お、本形態における磁束推定器４３においても図５〜図
９に示す全ての実施例を適用することができる。

【００６６】図５〜図１０においては、磁束推定器４３
の電流入力にモータ電流を検出して座標変換した電流フ
ィードバック値（Ｉ_d ，Ｉ_q ）を用いているが、図４の
制御では、電流を指令値に対してフィードバック制御し
ているため、指令値（Ｉ_d ^*，Ｉ_q ^* ）とフィードバッ
ク値（Ｉ_d ，Ｉ_q ）はほぼ一致する。したがって、図４
の磁束推定器４３の電流入力をＩ_d ，Ｉ_q から指令値Ｉ
_d ^* ，Ｉ_q ^* に換えても同様の効果が得られる。

【００６７】

【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、本発明によれば永久磁石の温度による減磁分
を補償することができるので、その分指令値に対応する
正確な制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック線
図。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示すブロック線
図。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示すブロック線
図。

【図４】本発明の第４の実施の形態を示すブロック線
図。

【図５】図４における磁束推定器の具体例である第１の
実施例を示すブロック線図。

【図６】磁束推定器の具体例である第２の実施例を示す
ブロック線図。

【図７】磁束推定器の具体例である第３の実施例を示す
ブロック線図。

【図８】磁束推定器の具体例である第４の実施例を示す
ブロック線図。

【図９】磁束推定器の具体例である第５の実施例を示す
ブロック線図。

【図１０】本発明の第５の実施の形態を示すブロック線
図。

【図１１】従来技術を示すブロック線図。

【図１２】永久磁石の温度特性を示すグラフ。

【符号の説明】

Ｉ，II，III ，IV，Ｖ 減磁補償部 ２１ 磁束テーブル ３１，４１ モータモデル ２３ 割算器 ４１ 磁化電流指令テーブル ４２ トルク電流指令演算部 ４３ 磁束推定器 ４４ 出力電圧検出トランス ４５ 座標変換部 Ｔ^* トルク指令 Ｉ_q ^* トルク分電流指令 ｔ_mg 温度 Λ_mg 磁束

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 界磁として永久磁石を有する回転電機の
   制御装置において、 永久磁石の温度を検出する温度センサと、永久磁石の温
   度に対応する減磁特性を記憶している磁束テーブルとを
   有し、温度センサで検出した温度に基づく磁束を磁束テ
   ーブルにより求める一方、この磁束と、トルク指令とに
   基づいてトルク電流指令を演算し、このトルク電流指令
   に基づき上記回転電機を制御するように構成したことを
   特徴とする回転電機の制御装置。
2. 【請求項２】 界磁として永久磁石を有する回転電機の
   制御装置において、 上記回転電機に供給する電圧指令値、回転電機に供給さ
   れる電流をフィードバックしたフィードバック電流及び
   速度等の情報を入力して回転電機の運転をシミュレート
   するｄｑ座標系でのモータモデルを有するとともに、こ
   のモータモデルを用いて現在の磁束を求める一方、この
   磁束と、トルク指令とに基づいてトルク電流指令を演算
   し、このトルク電流指令に基づき上記回転電機を制御す
   るように構成したことを特徴とする回転電機の制御装
   置。
3. 【請求項３】 上記フィードバック電流の代わりに電流
   指令値を用いたことを特徴とする［請求項２］に記載す
   る回転電機の制御装置。
4. 【請求項４】 界磁として永久磁石を有する回転電機の
   制御装置において、 トルク指令及び電気角周波数により一意に決定される磁
   化電流指令を出力する磁化電流指令テーブルと、 回転電機の界磁磁束がトルク電圧にのみ関連することを
   利用してトルク電圧に基づき回転電機の界磁磁束を推定
   する磁束推定手段と、 トルク指令、磁化電流指令及び磁束推定手段で推定する
   磁束推定値に基づく演算を行なってトルク電流指令を出
   力するトルク電流指令演算手段とを有することを特徴と
   する回転電機の制御装置。
5. 【請求項５】 磁束推定手段は、トルク電圧と、界磁磁
   束の変化により変化するトルク電圧推定値との偏差が零
   になるように磁束推定値を推定するものであることを特
   徴とする［請求項４］に記載する回転電機の制御装置。
6. 【請求項６】 磁束推定値の推定の際、電機子抵抗によ
   る電圧降下分を無視して演算することを特徴とする［請
   求項５］に記載する回転電機の制御装置。
7. 【請求項７】 磁束推定値の推定の際、磁化電流を零と
   して演算することを特徴とする［請求項５］に記載する
   回転電機の制御装置。
8. 【請求項８】 磁束推定値の推定の際、磁化電流を零と
   して演算するとともに、電機子抵抗による電圧降下分を
   無視して演算することを特徴とする［請求項５］に記載
   する回転電機の制御装置。
9. 【請求項９】 磁束推定値の推定の際、回転電機の入力
   電圧を検出し、この検出電圧を座標変換して得るトルク
   電圧を用いることを特徴とする［請求項６］〜［請求項
   ８］の何れか一つに記載したことを特徴とする回転電機
   の制御装置。
10. 【請求項１０】 磁束推定値の推定の際、磁化電流指令
    及びトルク電流指令を用いることを特徴とする［請求項
    ６］〜［請求項８］の何れか一つに記載したことを特徴
    とする回転電機の制御装置。
11. 【請求項１１】 磁束推定値の推定の際、フィードバッ
    クした磁化電流及びトルク電流を用いることを特徴とす
    る［請求項６］〜［請求項８］の何れか一つに記載した
    ことを特徴とする回転電機の制御装置。