(57)【要約】【課題】  本発明は、磁石モータの速度制御方式に係わり、モータの限界トルク付近においても、高安定・高効率・高応答な制御特性を実現する磁石モータの速度制御装置を提供できる。【解決手段】  モータの出力可能なトルク最大値（あるいはｑ軸電流）よりも過大なトルク指令値（あるいはｑ軸の電流指令値）が要求された場合、ｑ軸の電流指令値がリミット（制限）値まで増加しないように、速度制御の入力を制限する。【効果】  本発明によれば、高安定，高効率，高応答な特性を有する磁石モータの制御装置を提供できる。【選択図】図１
2010142031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
零であるｄ軸（磁束軸）の電流指令値および速度指令値と速度検出値の偏差から演算したｑ軸（トルク軸）の電流指令値と、
ｄ軸およびｑ軸の電流検出値および速度検出値（あるいは速度推定値）に基づき、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値を演算し、該演算値に従い、永久磁石モータを駆動する変換器の出力電圧値を制御する磁石モータの速度制御装置において、
モータの出力可能なトルク最大値（あるいはｑ軸電流）よりも過大なトルク指令値（あるいはｑ軸の電流指令値）が要求された場合、
ｑ軸の電流指令値がリミット（制限）値まで増加しないように、速度制御の入力を制限することを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項２】
零であるｄ軸（磁束軸）の電流指令値および速度指令値と速度検出値の偏差から演算したｑ軸（トルク軸）の電流指令値と、
ｄ軸およびｑ軸の電流検出値および速度検出値（あるいは速度推定値）に基づき、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値を演算し、磁石モータを駆動する電力変換器の出力電圧値が制限された場合は、ｑ軸の電流指令値と電流検出値との偏差により、位相指令値を修正し、変換器の出力電圧値を制御する磁石モータの速度制御装置において、
モータの出力可能なトルク最大値（あるいはｑ軸電流）よりも過大なトルク指令値（あるいはｑ軸の電流指令値）が要求された場合、
ｑ軸の電流指令値がリミット（制限）値まで増加しないように、速度制御の入力を制限することを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項３】
請求項１，２における速度制御の入力の制限のために、
速度制御演算に入力する第２の速度指令値が、速度検出値（あるいは速度推定値）に一致するように速度補正量を演算し、該演算値を上位から与えられる第１の速度指令値から減算し、第２の速度指令値を作成することを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項４】
請求項１，２における速度制御の入力の制限のために、
速度制御演算に入力する第２の速度検出値が、第１の速度指令値に一致するように速度補正量を演算し、速度検出値に加算し、第２の速度検出値を作成することを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項５】
請求項３，４における速度補正量は、
速度制御演算に入力する第２の速度指令値と速度検出値（あるいは速度推定値）の偏差あるいは、第２の速度検出値と第１の速度指令値の偏差を、
比例・積分演算により作成することを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項６】
請求項１，２における速度入力の制限のために、
速度制御演算の積分制御、あるいは比例・積分制御に入力する速度指令値と速度検出値（あるいは速度推定値）の偏差の正側を零に制限することを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項７】
請求項１，２における過大なトルク指令値（あるいはｑ軸の電流指令値）が要求された場合の判定として、
ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値の位相角が７０度以上となる場合であることを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項８】
請求項２における電力変換器の出力電圧値が制限された場合の判定として、
出力電圧値（あるいは電圧指令値）の平均と直流電圧値との比率が「１」となる場合であることを特徴とする磁石モータの速度制御装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかの磁石モータの速度制御装置を適用したことを特徴とするエアコン。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれかの磁石モータの速度制御装置を適用したことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石モータの速度制御の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速回転域のドライブ技術としては、特許文献１に記載のように、磁石モータを駆動する電力変換器への入力電圧と磁石モータへの電圧指令値から電圧飽和の度合いである電圧飽和率を演算して、この電圧飽和率が電圧飽和率設定値よりも小さくなるまで外部から与えられる回転速度目標値を下げる保護制御を行っている方法が記述されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法は、制御の構成上、電圧飽和率が電圧飽和率設定値よりも小さく設定する必要があり、電圧飽和率を限界まで使い切ることができない、
つまり、モータに電力変換器の最大電圧をかけることができず、その結果、モータの限界トルクまで使い切ることができない問題があった。
【０００５】
これに対して、本発明の目的は、電圧飽和率を最大まで使い切り、モータの限界トルクまで、高安定・高効率・高応答を実現できる永久磁石モータの速度制御装置，エアコン、及びスクリュー圧縮器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ベクトル制御のｄ軸（磁束軸）およびｑ軸（トルク軸）の電圧指令値の位相角が所定値以上となった場合は、速度制御の出力であるｑ軸の電流指令値がリミット（制限）値まで増加しないように、速度制御の入力を制限することを特徴とするものである。
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明は零であるｄ軸（磁束軸）の電流指令値および速度指令値と速度検出値の偏差から演算したｑ軸（トルク軸）の電流指令値と、ｄ軸およびｑ軸の電流検出値および速度検出値（あるいは速度推定値）に基づき、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値を演算し、該演算値に従い、永久磁石モータを駆動する変換器の出力電圧値を制御する磁石モータの速度制御装置において、モータの出力可能なトルク最大値（あるいはｑ軸電流）よりも過大なトルク指令値（あるいはｑ軸の電流指令値）が要求された場合、ｑ軸の電流指令値がリミット（制限）値まで増加しないように、速度制御の入力を制限することを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記課題を達成するために、本発明は零であるｄ軸（磁束軸）の電流指令値および速度指令値と速度検出値の偏差から演算したｑ軸（トルク軸）の電流指令値と、ｄ軸およびｑ軸の電流検出値および速度検出値（あるいは速度推定値）に基づき、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値を演算し、磁石モータを駆動する電力変換器の出力電圧値が制限された場合は、ｑ軸の電流指令値と電流検出値との偏差により、位相指令値を修正し、変換器の出力電圧値を制御するベクトル制御装置において、モータの出力可能なトルク最大値（あるいはｑ軸電流）よりも過大なトルク指令値（あるいはｑ軸の電流指令値）が要求された場合、ｑ軸の電流指令値がリミット（制限）値まで増加しないように、速度制御の入力を制限することを特徴とするものである。
【０００９】
更に、本発明は磁石モータの速度制御装置において、速度制御の入力の制限のために、速度制御演算に入力する第２の速度指令値が、速度検出値（あるいは速度推定値）に一致するように速度補正量を演算し、該演算値を上位から与えられる第１の速度指令値から減算し、第２の速度指令値を作成することを特徴とするものである。
【００１０】
更に、本発明は磁石モータの速度制御装置において、速度制御の入力の制限のために、速度制御演算に入力する第２の速度検出値が、第１の速度指令値に一致するように速度補正量を演算し、速度検出値に加算し、第２の速度検出値を作成することを特徴とするものである。
【００１１】
更に、本発明は磁石モータの速度制御装置において、速度補正量は、速度制御演算に入力する第２の速度指令値と速度検出値（あるいは速度推定値）の偏差あるいは、第２の速度検出値と第１の速度指令値の偏差を、比例・積分演算により作成することを特徴とするものである。
【００１２】
更に、本発明は磁石モータの速度制御装置において、速度入力の制限のために、速度制御演算の積分制御、あるいは比例・積分制御に入力する速度指令値と速度検出値（あるいは速度推定値）の偏差の正側を零に制限することを特徴とするものである。
【００１３】
更に、本発明は磁石モータの速度制御装置において、過大なトルク指令値（あるいはｑ軸の電流指令値）が要求された場合の判定として、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値の位相角が７０度以上となる場合であることを特徴とするものである。
【００１４】
更に、本発明は磁石モータの速度制御装置において、電力変換器の出力電圧値が制限された場合の判定として、出力電圧値（あるいは電圧指令値）の平均と直流電圧値との比率が「１」となる場合であることを特徴とするものである。
【００１５】
更に、本発明は上述した磁石モータの速度制御装置をエアコンに適用したものである。
【００１６】
更に、本発明は上述した磁石モータの速度制御装置をスクリュー圧縮機に適用したものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、磁石モータの速度制御方式に係わり、モータの限界トルクまで、高安定・高効率・高応答を実現できる永久磁石モータの速度制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
＜第１の実施例＞
図１は、本発明の一実施例である磁石モータの速度制御装置の構成例を示す。
【００２０】
磁石モータ１は、永久磁石の磁束によるトルク成分と電機子巻線のインダクタンスによるトルク成分を合成したモータトルクを出力する。
【００２１】
電力変換器２は、３相交流の電圧指令値ｖu*，ｖv*，ｖw*に比例した電圧を出力し、磁石モータ１の出力電圧と回転数を可変する。
【００２２】
直流電源３は、電力変換器２に直流電圧ＥDCを供給する。
【００２３】
電流推定部４は、電力変換器２の過電流検出用に取り付けているワンシャント抵抗ＲSに流れる直流電流ＩDCから、３相の交流電流（ｉu，ｉv，ｉw）を再現し、ｉu＾，ｉv＾，ｉw＾を出力する。
【００２４】
座標変換部５は、前記３相の交流電流の再現値ｉu＾，ｉv＾，ｉw＾と位相推定値θdcを用いて、ｄ軸およびｑ軸の電流検出値Ｉdc，Ｉqcを演算し、出力する。
【００２５】
軸誤差推定部６は、電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**，速度推定値ω1c，電流検出値Ｉdc，Ｉqcおよびモータ定数に基づいて、位相推定値θdcとモータの位相値θdとの偏差である軸誤差Δθの推定演算を行い、推定値Δθcを出力する。
【００２６】
速度推定部７は、「０」である軸誤差の指令値Δθc*と軸誤差の推定値Δθcとの偏差を比例演算あるいは比例＋積分演算し、速度推定値ω1cを出力する。
【００２７】
位相推定部８は、速度推定値ω1cを積分して位相推定値θdcを出力する。
【００２８】
速度制御演算部９は、第２の速度指令値ω*に速度推定値ω1cが追従するように、比例・積分演算を行い、ｑ軸の電流指令値Ｉq*を出力する。
【００２９】
速度指令修正演算部１０は、第２の速度指令値ω*と速度推定値ω1cの速度偏差値Δωと電圧位相制限フラグδｌｍｔflgに基づいて、速度補正値Δω*を出力する。
【００３０】
加算部１１は、上位から与えられる第１の速度指令値ω0*に速度補正値Δω*を加算し、第２の速度指令値ω*を出力する。
【００３１】
ｄ軸電流制御演算部１２は、条件により以下の動作を行う。電圧値制限フラグＶｌｍｔfigが「０」の場合：
「０」である第１のｄ軸の電流指令値Ｉd*にｄ軸の電流検出値Ｉdcが追従するように比例・積分演算を行いΔＩd**を演算し、第２のｄ軸の電流指令値Ｉd**として出力する。
【００３２】
電圧値制限フラグＶｌｍｔfigが「１」の場合：
ΔＩd**の更新を行わず前回値を保持し、出力する。
【００３３】
ｑ軸電流制御演算部１３は、条件により以下の動作を行う。
【００３４】
電圧値制限フラグＶｌｍｔfigが「０」の場合：
速度制御演算部９の出力である第１のｑ軸の電流指令値Ｉq*にｑ軸の電流検出値Ｉqcが追従するように比例・積分演算を行いΔＩq**を演算し、Ｉq*に加算して、第２のｑ軸の電流指令値Ｉq**を出力する。
【００３５】
電圧値制限フラグＶｌｍｔfigが「１」の場合：
ΔＩq**の更新を行わず前回値を保持し、Ｉq*に加算して、第２のｑ軸の電流指令値Ｉq**を出力する。
【００３６】
位相誤差指令演算部１４は、条件により以下の動作を行う。
【００３７】
電圧値制限フラグＶｌｍｔfigが「０」の場合：
位相誤差の指令値Δθe*を「０」として出力する。
【００３８】
電圧値制限フラグＶｌｍｔfigが「１」の場合：
速度制御演算部９の出力である第１の軸の電流指令値Ｉq*にｑ軸の電流検出値Ｉqcが追従するように比例・積分演算を行い、位相誤差の指令値Δθe*を出力する。
【００３９】
ベクトル制御演算部１５は、磁石モータ１の電気定数と第２の電流指令値Ｉd**，Ｉq**，速度推定値ω1c，位相誤差の指令値Δθe*に基づいて、電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**を演算し、出力する。
【００４０】
電圧制限検出部１６は、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**と直流電圧値ＥDCに基づいて、電圧値制限フラグＶｍｔfigと電圧位相制限フラグδｍｔflgを出力する。
【００４１】
座標変換部１７は、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**と位置推定値θdcを用いて、３相交流の電圧指令値ｖu**，ｖv**，ｖw**を出力する。
【００４２】
次に、基本となるベクトル制御方式の電圧制御と位相制御の基本動作について説明する。
【００４３】
電圧制御の基本動作は、
図１中の電圧制限検出部１６において、
（数１）により、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**を用いて、電圧値Ｖ*を演算する。
【００４４】
【数１】
2010142031.tif 000003
【００４５】
さらに、Ｖ*と直流電圧値ＥDCを用いて、（数２）に従い、電圧値制限フラグＶｌｍｔflgを作成する。
【００４６】
【数２】
2010142031.tif 000004
【００４７】
ｄ軸電流制御演算部１２とｑ軸電流制御演算部１３では、（数３）に従い、第１の電流指令値Ｉd*，Ｉq*に、電流検出値Ｉdc，Ｉqcが追従するように、第２の電流指令値Ｉd**，Ｉq**を出力する。
【００４８】
【数３】
2010142031.tif 000005
【００４９】
ベクトル制御演算部１５では、第２の電流指令値Ｉd**，Ｉq**と磁石モータ１の定数および速度推定値ω1cを用いて、電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**を（数４）に従い演算する。
【００５０】
【数４】
2010142031.tif 000006
【００５１】
ここに、
Ｒ：抵抗値
Ｌd：ｄ軸インダクタンス値、Ｌq：ｑ軸インダクタンス値
Ｋe：誘起電圧係数          ＊：設定値
さらに、上記（数４）と位相誤差の指令値Δθe*を用いて、新しい電圧指令値であるＶdc**，Ｖqc**を（数５）に従い演算し、電力変換器２の出力電圧を制御する。
【００５２】
【数５】
2010142031.tif 000007
【００５３】
本制御方式は、位相誤差の指令値Δθe*により、Ｉd*を「０」設定のままで、高速域のトルク範囲を拡大する「弱め界磁制御運転」を行うことができる。
【００５４】
この方法を用いることで、電圧飽和率を限界まで使用することができる。
【００５５】
一方、従来の位相制御の基本動作については、軸誤差推定部６において、電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**と電流検出値Ｉdc，Ｉqc，速度推定値ω1cおよび磁石モータ１の定数を用いて、位相推定値θdcとモータ位相値θdの偏差である軸誤差値Δθ（＝θdc−θd）の推定演算を（数６）により行う。
【００５６】
【数６】
2010142031.tif 000008
【００５７】
また、速度推定部７では、軸誤差の推定値Δθcが「０」となるように、比例・積分演算を行い、速度推定値ω1cを制御している。
【００５８】
位相推定部８では、速度推定値ω1cを積分して、位相推定値θdcを制御する。
【００５９】
以上が、従来における電圧制御と位相制御の基本動作である。
【００６０】
次に、本発明の「速度指令修正演算部１０」を用いない場合（Δω*＝０）の制御特性について述べる。
【００６１】
図２に、台形波の速度指令値ω*を与えた場合の運転特性を示す。
【００６２】
１００％の負荷トルクを与えた状態で、加減速運転を行っている状態である。
【００６３】
上段に、第１の速度指令値ω0*と速度推定値ω1cの波形を、下段には、ｑ軸の電流指令値Ｉq*の波形を示している。
【００６４】
速度指令値ω0*を所定の加速レートで、Ａ点からＣ点まで増加させているが、加速途中のＢ点において、速度ωは停滞している。
【００６５】
これは、Ｂ点以上の速度域では、負荷トルク１００％をかけられず、磁石モータ１の出力が限界トルクまで到達することを意味している。
【００６６】
このため、速度指令値ω0*を減速させれば、再び速度ωはω0*に追従するようになる。しかし、磁石モータ１の出力が限界トルクまで到達している期間に、速度偏差値Δωが定常的に発生しているため、速度制御演算部９の積分動作により、Ｉq*は制限値Ｉq*maxまで発散してしまう。このため、Ｄ点付近において、速度の追従特性が劣化する問題がある。
【００６７】
これにより、速度制御演算部９の制御ゲインが低い場合は、さらに追従性が悪化し、過電流トリップによる運転停止に至る場合がある。
【００６８】
次に、本発明の特徴である「速度指令修正演算部１０」，「電圧制限検出部１６」についての説明を行う。
【００６９】
この２つを追加することにより、磁石モータ１が限界トルクまで到達した場合には、速やかに速度指令値ω0*を速度ωまで減少させ、ｑ軸の電流指令値Ｉq*の発散を防止することができる。
【００７０】
図３に示す電圧制限検出部１６について説明を行う。
【００７１】
ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**と直流電圧値ＥDCを用いて、
（１）弱め界磁制御への切換えに用いる信号：Ｖｌｍｔflg
Ｖｌｍｔflg＝「０」：通常の電流制御を行う、Ｖｌｍｔflg＝「１」：弱め界磁制御を行う、
（２）磁石モータ１が限界トルクに到達することを検出する信号：δｌｍｔflg
δｌｍｔflg＝「０」：限界トルク未満、δｌｍｔflg＝「１」：限界トルク到達
を作成する。
【００７２】
電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**は、出力電圧演算部１６１に入力され、（数７）に従い、信号Ｖ*が演算される。
【００７３】
【数７】
2010142031.tif 000009
【００７４】
この信号Ｖ*と信号ＥDCは比較部１６２に入力され、前述の（数１）に従い、「０」あるいは「１」の電圧値制限フラグＶｌｍｔflgを出力する。
【００７５】
また、電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**は１６３にも入力され、（数８）に従い、電圧指令値Ｖdc**とＶqc**の位相角である電圧位相δを演算する。
【００７６】
【数８】
2010142031.tif 000010
【００７７】
信号δｌｍｔ１６４は、限界トルク時における電圧位相の値を示すものである。
【００７８】
この信号δｌｍｔ１６４について説明する。
【００７９】
図４には、モータ速度ωと限界トルクおよび電圧位相（限界トルク時）の関係を示す。
【００８０】
モータ速度が大きくなるに連れて、限界トルクは小さくなり、（数８）で示す電圧位相は大きくなることが分かる。
【００８１】
つまり、電圧位相δの大きさで、磁石モータの出力が限界トルクに到達したか検出（推定）することができる。この判定値が信号δｌｍｔ１６４であり、数値解析や実機試験により、事前に調べて設定すれば良いものである。
【００８２】
もし、直流電圧Ｅdcの大きさが略一定値であれば、最大速度・限界トルク時における電圧位相の値を信号δｌｍｔとして設定してもよい。
【００８３】
ＥDCの大きさが頻繁に変化する場合には、ＥDCにより信号δｌｍｔを読み出すマップにして、出力するのも良い。
【００８４】
信号δと信号δｌｍｔは比較部１６５に入力され、（数９）に従い、「０」あるいは「１」の電圧位相制限フラグδｌｍｔflgを出力する。
【００８５】
【数９】
2010142031.tif 000011
【００８６】
図５に示す速度指令修正演算部１０について説明を行う。
【００８７】
速度偏差値Δωと上述の電圧位相制限フラグδｌｍｔflgは切換部１０１に入力され、（数１０）に従い出力信号が選択される。
【００８８】
【数１０】
2010142031.tif 000012
【００８９】
切換部１０１の出力信号は、比例定数がＫpである比例演算部１０２と積分定数がＫiである積分演算部１０３に入力され、１０２と１０３の出力信号の加算値が、速度補正値Δω*として出力される。
【００９０】
つまり、
δｌｍｔflg＝「０」：限界トルク未満なので、速度指令値の修正無し（Δω*＝０）
δｌｍｔflg＝「１」：限界トルク到達なので、速度指令値の修正有り（Δω*を演算）
を行っている。
【００９１】
加算部１１において、第１の速度指令値ω0*と速度補正値Δω*を用いて、（数１１）に従い、第２の速度指令値ω*を演算し、速度制御演算部９への入力信号となる。
【００９２】
【数１１】
2010142031.tif 000013
【００９３】
図６に、本発明の「速度指令修正演算部１０」，「電圧制限検出部１６」を用いた場合の制御特性を示す。
【００９４】
図２に示した従来では、加速途中のＢ点以上においては、速度ωが停滞し、ｑ軸の電流指令値Ｉq*が発散したが、本発明では、第１の速度指令値ω0*を第２の速度指令値ω*まで減速させることにより、Ｉq*の発散が防止され、その結果、Ｄ点付近においても追従性の良い特性を実現できている様子が分かる。
【００９５】
＜第２の実施例＞
第１の実施例では、速度補正値Δω*を用いて、第１の速度指令値ω0*を修正する方式であったが、Δω*を用いて速度推定値ω1cの修正を行っても良い。
【００９６】
図７に、この実施例を示す。
【００９７】
図において、１〜１０，１２〜１７は、図１のものと同一物である。
【００９８】
減算部１１ａは、速度推定値ω1cと速度補正値Δω*を用いて、（数１２）に従い、第２の速度推定値ω1c′を出力する。
【００９９】
【数１２】
2010142031.tif 000014
【０１００】
この第２の速度推定値ω1c′を、速度制御演算部９への入力信号としても、前記実施例と同様に動作し、同様の効果が得られることは明らかである。
【０１０１】
＜第３の実施例＞
図８は、本発明の他の実施例を示す。
【０１０２】
第１，２の実施例では、速度補正値を用いて第１の速度指令値あるいは速度検出値を修正したが、本実施例では、電圧位相が制限された情報を用いて、速度制御演算部の入力信号を制限する。
【０１０３】
図において、１〜８，１０〜１７は、図１のものと同一物である。
【０１０４】
速度制御演算部９ａは、速度偏差値Δωと電圧位相制限フラグδｌｉｍflgを用いて、ｑ軸の電流指令値Ｉq*を出力する。
【０１０５】
次に、図９を用いて、速度制御演算部９ａを説明する。
【０１０６】
速度偏差制限部９ａ１には、速度偏差値Δωが入力され、（数１３）に従い、信号が出力される。
【０１０７】
【数１３】
2010142031.tif 000015
【０１０８】
速度偏差値Δωと信号Δω′および電圧位相制限フラグδｌｍｔflgは、切換部９ａ２に入力され、（数１４）に従い出力信号が選択される。
【０１０９】
【数１４】
2010142031.tif 000016
【０１１０】
切換部９ａ２の出力信号は、比例定数がＫp1である比例演算部９ａ３と積分定数がＫi1である積分演算部９ａ４に入力され、９ａ３と９ａ４の出力信号の加算値が、ｑ軸の電流指令値Ｉq*として出力される。
【０１１１】
つまり、本実施例では、
δｌｍｔflg＝「０」：限界トルク未満なので、Ｉq*の修正無し（制限なし）
δｌｍｔflg＝「１」：限界トルク到達なので、Ｉq*の修正有り（正側の入力を制限）
を行っている。
【０１１２】
前記実施例と同様に動作し、同様の効果が得られることは明らかである。
【０１１３】
なお、本実施例では、δｌｍｔflg＝「１」の場合、比例演算部９ａ３と積分演算部９ａ４の両方に入力する信号の正側を制限しているが、積分演算部９ａ４の入力信号だけ、正側を制限してもよい。
【０１１４】
＜第４の実施例＞
図１０は、本発明の他の実施例を示す。
【０１１５】
本実施例は、エアコンに、本発明を適用したものである。
【０１１６】
図において、構成要素の１〜１７は、図１のものと同一物である。
【０１１７】
以下、エアコン１８の構成について説明する。
【０１１８】
エアコン１８は、室内機１８１と室外機１８２および配管１８３から構成されている。
【０１１９】
室外機１８２の中では、電力変換器コントローラ１８２ａにより磁石モータ１８２ｂを制御し、冷媒を圧縮する圧縮機１８２ｃを駆動する。
【０１２０】
図１の１〜１７までの構成要素は、ソフトウェアー，ハード回路により実装されている。
【０１２１】
このように、本発明をエアコンに適用すれば、高効率・高応答な制御特性を実現することができる。
【０１２２】
＜第５の実施例＞
図１１は、本発明の他の実施例を示す。
【０１２３】
本実施例は、スクリュー圧縮機に、本発明を適用したものである。
【０１２４】
図において、構成要素の１〜１７は、図１のものと同一物である。
【０１２５】
スクリュー圧縮機１９の構成について説明する。
【０１２６】
磁石モータ１を含むスクリュー圧縮機１９２は、操作パネル１９１より速度指令値ω*が入力され、電力変換器コントローラ１９３により制御駆動される。
【０１２７】
図１の１〜１７までの構成要素は、ソフトウェアー，ハード回路により実装されている。
【０１２８】
このように、本発明をスクリュー圧縮機に適用すれば、高効率・高応答な制御特性を実現することができる。
【０１２９】
尚、ここまでは、第１から第３の実施例において、第１の電流指令値Ｉd*，Ｉq*と電流検出値Ｉdc，Ｉqcから、第２の電流指令値Ｉd**，Ｉq**を作成し、この第２の電流指令値を用いてベクトル制御演算を行ったが、第１の電流指令値Ｉd*，Ｉq*と電流検出値Ｉdc，Ｉqcから、電圧補正値ΔＶd，ΔＶqを作成し、この電圧補正値と、第１の電流指令値Ｉd*，Ｉq*，速度推定値ω1c，磁石モータ１の定数を用いて、（数１５）に従い電圧指令値Ｖdc**，Ｖqc**を演算するベクトル制御方式にも適用することはできる。
【０１３０】
【数１５】
2010142031.tif 000017
【０１３１】
また、第１から第３の実施例では、電力変換器２の過電流検出用に取り付けているワンシャント抵抗ＲSに流れる直流電流ＩDCから、３相のモータ電流を再現し、この再現電流ｉu＾，ｉv＾，ｉw＾を制御に用いたが、電流検出器で直接検出した交流電流ｉu〜ｉwを適用することもできる。
【０１３２】
さらに、第１から第３の実施例では、磁石モータ１の位置情報を省略した位置センサレス制御を用いたが、直接位置を検出できるエンコーダ，レゾルバ，磁極位置センサなどで検出した位置θを適用することもできる。
【０１３３】
この場合、速度ωは、（数１６）に従い演算すれば良い。
【０１３４】
【数１６】
2010142031.tif 000018
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明によれば、高安定，高効率な磁石モータを提供することが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の一実施例を示す磁石モータの速度制御装置の構成図。
【図２】本発明を用いない場合の加減速運転の特性図。
【図３】本発明の特徴である電圧制限検出部の構成図。
【図４】モータ速度と限界トルクおよび電圧位相の関係図。
【図５】本発明の特徴である速度指令修正演算部の構成図。
【図６】本発明の一実施例を用いた場合の加減速運転の特性図。
【図７】本発明の他の実施例を示す磁石モータの速度制御装置の構成図。
【図８】本発明の他の実施例を示す磁石モータの速度制御装置の構成図。
【図９】本発明の特徴である速度制御演算部の構成図。
【図１０】本発明をエアコンに適用した磁石モータの速度制御装置の構成図。
【図１１】本発明をスクリュー圧縮機に適用した磁石モータの速度制御装置の構成図。
【符号の説明】
【０１３７】
１  磁石モータ
２  電力変換器
３  直流電源
４  電流推定部
５，１７  座標変換部
６  軸誤差推定部
７  速度推定部
８  位相推定部
９  速度制御演算部
１０  速度指令修正演算部
１１  加算部
１１ａ  減算部
１２，１３  電流制御演算部
１４  位相誤差指令演算部
１５  ベクトル制御演算部
１６  電圧制限検出部
ω0*，ω*  速度指令値
Δω*  速度補正値
ω1c，ω1c′  速度推定値
Δω  速度偏差値
Ｉd*，Ｉd**，Ｉq*，Ｉq**  電流指令値
θdc  位相推定値
Δθe*  位相誤差の指令値
Δθc  推定値
Ｖdc**，Ｖqc**  電圧指令値
δｌｍｔflg  電圧位相制限フラグ
Ｖｌｍｔflg  電圧値制限フラグ
【図１】
2010142031.tif 000019
【図２】
2010142031.tif 000020
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010142031.tif 000025
【図８】
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【図９】
2010142031.tif 000027
【図１０】
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【図１１】
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