(57)【要約】【課題】モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定でき、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定し、モータ回転中の温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる交流電動機の制御装置および制御方法を提供する。【解決手段】交流電動機の制御装置において、ｄ軸電流指令を任意に与えることのできるｄ軸電流指令設定部（８）と、ｄ軸電流指令設定部から少なくとも２つのパターンのｄ軸電流指令を与え、電圧指令と電流指令あるいは電流検出値の内積をとることによりパターン毎の有効電力を求め、パターン毎の有効電力の差分値とｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値とから交流電動機の巻線抵抗値を求める巻線抵抗推定部（９）とを備えたことを特徴とする交流電動機の制御装置。【選択図】図１
2010200544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機制御装置において、
前記ｄ軸電流指令を任意に与えることのできるｄ軸電流指令設定部と、
前記ｄ軸電流指令設定部から少なくとも２つのパターンのｄ軸電流指令を与え、前記電圧指令と前記電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより前記パターン毎の有効電力を求め、前記パターン毎の有効電力の差分値と前記ｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値とから交流電動機の巻線抵抗値を求める巻線抵抗推定部と、
を備えたことを特徴とする交流電動機の制御装置。
【請求項２】
前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値をもとに、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定部を備えたことを特徴とする請求項１記載の交流電動機制御装置。
【請求項３】
交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機制御装置の制御方法において、
前記ｄ軸電流指令設定部から任意のｄ軸電流指令を与え、前記電圧指令と前記電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ１を求め、次に、異なるｄ軸電流指令を与え、前記電圧指令と前記電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ２を求め、有効電力Ｗ１と有効電力Ｗ２の差分値とｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値より交流電動機の巻線抵抗値を求めるという手順で処理することを特徴とする交流電動機制御装置の制御方法。
【請求項４】
前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値より、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定し、交流電動機の巻線温度推定値を用いて、トルク定数を補正するという手順で処理することを特徴とする請求項３記載の交流電動機制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電動機の巻線抵抗値を推定する交流電動機の制御装置および制御方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来の交流電動機の制御装置は、実運転前に直流励磁し、その時の出力電圧と出力電流値から交流電動機の巻線抵抗値を求めている（例えば、特許文献１参照）。また、電流制御相当の出力値と電流検出値と周波数指令値と推定位相誤差値および電動機定数を用いて、交流電動機の巻線抵抗値相当あるいは巻線抵抗の設定誤差相当を求めるものもある（例えば、特許文献２参照）。また、出力周波数あるいは出力トルクを０に制御し、電流Ｉｄと電圧Ｖｄの積を累積加算し、それを電流Ｉｄの二乗値の累積加算値で除算して交流電動機の巻線抵抗値を求めるものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
図４において、１０１は永久磁石同期モータ、１０２はインバータ、１１３は直流電源、１０３は電流検出器、１０４は回転位相指令値θｃ＊と永久磁石同期モータ１の回転位相値θの偏差である位相誤差値Δθ（θｃ＊−θ）の推定値（Δθｃ）を演算する位相誤差演算部である。また、１０５は推定位相誤差値Δθｃから周波数指令値ω１＊を演算する周波数演算部、１０６は周波数指令値ω１＊から永久磁石同期モータ１の回転位相指令θｃ＊を演算する位相演算部である。また、１０７は３相交流電流の検出値Ｉｕｃ、Ｉｖｃ、Ｉｗｃと回転位相指令値θｃ＊からｄ軸およびｑ軸の電流検出値Ｉｄｃ、Ｉｑｃを出力する座標変換部、１０８は上位から与えられる第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流検出値Ｉｄｃの偏差に応じて、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ＊＊を出力するｄ軸電流指令演算部である。
【０００４】
また、１０９は上位から与えられる第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流検出値Ｉｑｃの偏差に応じて、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊＊を出力するｑ軸電流指令演算部、１１０はｄ軸およびｑ軸の第２の電流指令値Ｉｄ＊＊、Ｉｑ＊＊と周波数指令値ω１＊および永久磁石同期モータ１の電気定数を用いて、電圧指令値Ｖｄ＊＊、Ｖｑ＊＊を出力するベクトル制御演算部である。また、１１１は第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊＊とｑ軸電流検出値Ｉｑｃと周波数指令値ω１＊と推定位相誤差値Δθｃおよび永久磁石同期モータ１の電気定数に基づいて、抵抗の設定誤差を含む電圧値ΔＶｒ＾を同定し、その同定値を用いて、比例あるいは積分演算を行い、抵抗の設定誤差電圧値ΔＶｒ＊を算出し、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊＊＊と推定位相誤差値Δθｃの演算部に出力する抵抗同定演算部である。また、１１２は電圧指令値Ｖｄ＊＊、Ｖｑ＊＊＊と回転位相指令値θｃ＊から３相交流の電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を出力する座標変換部である。
ベクトル制御演算部１１０では、式（１）で示される電圧指令値Ｖｄ＊＊、Ｖｑ＊＊が演算される。
【０００５】
【数１】
2010200544.tif 000003
式（１）において、Ｒは抵抗値、Ｌｄはｄ軸インダクタンス値、Ｌｑはｑ軸インダクタンス値、Ｋｅは誘起電圧係数、＊は設定値である。
制御軸の基準であるθｃ＊とモータの基準のθとの偏差である位相誤差値Δθが発生する場合、制御軸（ｄｃ−ｑｃ）からモータ軸（ｄ−ｑ）への変換座標行列は式（２）となる。
【０００６】
【数２】
2010200544.tif 000004
前述の位相誤差値Δθが発生する場合、制御側で演算したモータの印加電圧Ｖｄ、Ｖｑは式（１）、式（２）より式
（３）となる。
【０００７】
【数３】
2010200544.tif 000005
一方、モータの印加電圧Ｖｄ、Ｖｑは推定位相誤差値Δθｃ、電流検出値Ｉｄｃ、Ｉｑｃ、モータ定数を用いて表すと、式（４）になる。
【０００８】
【数４】
2010200544.tif 000006
ここで、式（３）右辺＝式（４）右辺の関係と、Ｌｑ＊＝Ｌｑ、Ｌｄ＊＝Ｌｄ、Ｋｅ＊＝ＫｅおよびＩｄ＊を「ゼロ」、Ｉｑ＊を「所定値」に設定して電流指令の演算を行うと、ｑ軸電流指令演算部１０９の出力値Ｉｑ＊＊は、式（５）で示すことができる。
【０００９】
【数５】
2010200544.tif 000007
また、式（５）において、低速回転域では、式（６）の関係が成立する。
【００１０】
【数６】
2010200544.tif 000008
式（６）を用いると式（５）は以下の式（７）のように近似することができる。
【００１１】
【数７】
2010200544.tif 000009
ここで、式（７）の両辺に、抵抗の設定値Ｒ＊を乗じて、Ｒ＊×Ｉｑｃの電圧値を減算すると、式（８）になる。
【００１２】
【数８】
2010200544.tif 000010
式（８）より、抵抗の設定誤差を含む電圧値ΔＶｒ（＝（Ｒ−Ｒ＊）×Ｉｑｃ）を求めると、式（９）になる。
【００１３】
【数９】
2010200544.tif 000011
したがって、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊＊と電流検出値Ｉｑｃと周波数指令値ω１＊と推定位相誤差値Δθｃおよびモータ定数を用いて式（９）の演算を行うことにより、電圧値ΔＶｒを同定することができる。また、ΔＶｒをＩｑｃあるいはＩｑ＊で除算することで、抵抗の設定誤差値（Ｒ−Ｒ＊）を直接求めることができる。
【００１４】
図５において、電動機の制御装置は、インバータ２０１、交流電動機２０２、電流検出器２０３、電流座標変換回路２０４、トルク電流制御回路２０５、励磁電流制御回路２０６、位相演算回路２０７、出力電圧演算回路２０８、スイッチングパターン発生回路２０９、電動機定数演算器２１０、出力周波数補正器２１１を備えている。インバータ１はパワー素子により三相交流入力を直流に変換した直流電圧をＰＷＭ制御方式により任意の周波数と電圧の交流に変換し、交流電動機２０２に供給する。電流検出器２０３は、前記交流電動機２０２に供給される電流を検出する。
電流座標変換回路２０４は、電流検出器２０３で検出された電流をトルク電流検出値Ｉｑｆｂと励磁電流検出値Ｉｄｆｂに分離する。
トルク電流制御回路２０５は、与えられたトルク電流指令値Ｉｑｒｅｆと前記トルク電流検出値Ｉｑｆｂとが一致するように第１のｑ軸電圧指令Ｖｑｒｅｆを演算する。励磁電流制御回路２０６は、与えられた励磁電流指令値Ｉｄｒｅｆと前記励磁電流検出値Ｉｄｆｂとが一致するようにｄ軸電圧指令Ｖｄｒｅｆを演算する。位相演算回路２０７は、与えられた周波数ｆ１を積分することにより位相θを演算する。
【００１５】
出力電圧演算回路２０８は、前記ｑ軸電圧指令値Ｖｑｒｅｆと前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆとから、出力電圧指令値Ｖ１とその電圧位相θｖを出力する。スイッチングパターン発生回路２０９は、出力電圧指令Ｖ１および前記電圧位相θｖと位相θを加算した電力変換器出力位相θｄｅｇから、インバータ１のスイッチングパターンを決定する。
電動機定数演算器２１０は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆと、励磁電流検出値Ｉｄｆｂとトルク電流検出値Ｉｑｆｂを入力とし、電動機巻線抵抗値Ｒを演算する。出力周波数補正器２１１はトルク電流検出値Ｉｑｆｂがゼロでない場合に出力周波数指令値ｆ１をゼロにするように第１の出力周波数指令値ｆ１から同値であるｆｃｏｍｐを差し引くものである。
次に、電動機定数演算器２１０の処理について永久磁石同期電動機の場合について説明する。ｄ−ｑ制御座標系における同期電動機の電圧電流方程式は、式（１０）で与えられる。
【００１６】
【数１０】
2010200544.tif 000012
式（１０）において、Ｒは抵抗値、Ｌｄはｄ軸インダクタンス値、Ｌｑｑ軸インダクタンス値、Ｋｅ：誘起電圧係数である。
ω１＝０、あるいはＩｑ＝０に制御している状態では、式（１０）の第１式は、式（１１）のようになる。
【００１７】
【数１１】
2010200544.tif 000013
両辺にＩｄを掛け、両辺を積分すると、式（１２）になる。
【００１８】
【数１２】
2010200544.tif 000014
ここで、ｃは積分定数である。
式（１２）をＲについて解くと、式（１３）になる。
【００１９】
【数１３】
2010200544.tif 000015
式（１３）において、Ｉｄを固定値あるいは増加の少ない状態にあるとすると右辺第２項第３項は漸近的に減少し、それら最終値はゼロとなる。したがって、抵抗は以下の形態で実装演算することができる。
【００２０】
【数１４】
2010200544.tif 000016
ここで、Δｔはサンプリング時間である。
つまり、電流値と電圧値の積を累積加算し、前記累積加算値を電流の二乗値を累積加算した値で除算して演算することによって抵抗値を求めることができる。
このように、従来の交流電動機の制御装置は、停止時あるいは低速運転時あるいはＩｑ＝０時において、電圧指令値と電流指令値あるいは電流検出値を用いて交流電動機の巻線抵抗値を求め、求めた交流電動機の巻線抵抗値を用いて制御を行うことで、交流電動機に最適な制御を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開昭６０−１８３９５３号公報（第２−４頁、図３）
【特許文献２】特開２００６−８７１５２号公報（第５−１１頁、図１）
【特許文献３】特開２００６−２５５４８号公報（第５−８頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従来の交流電動機の制御装置は、実運転前に直流励磁するようになっているので、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を求めることができないので、モータ回転中の温度変化による巻線抵抗値の変化を補償できないという問題があった。
一方、交流電動機の巻線抵抗値相当あるいは巻線抵抗の設定誤差相当を同定する方式では、低速回転域のみ式（６）が成り立つので、高速回転域では巻線抵抗値を推定することができない。また、Ｌｑ＊＝Ｌｑ、Ｌｄ＊＝Ｌｄ、Ｋｅ＊＝Ｋｅと仮定しているが、各電動機定数に誤差があれば、交流電動機の巻線抵抗値を正しく求めることができない。
一方、交流電動機の巻線抵抗値を電流Ｉｄと電圧Ｖｄの積を累積加算し、それを電流Ｉｄの二乗値の累積加算値で除算して求める方式では、ω１＝０あるいはＩｑ＝０の場合に巻線抵抗値を推定しているので、モータ回転中に巻線抵抗値を求めることができないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定し、モータ回転中の温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる交流電動機の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機の制御装置において、ｄ軸電流指令を任意に与えることのできるｄ軸電流指令設定部と、前記ｄ軸電流指令設定部から少なくとも２つのパターンのｄ軸電流指令を与え、電圧指令と電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより前記パターン毎の有効電力を求め、前記パターン毎の有効電力の差分値と前記ｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値とから交流電動機の巻線抵抗値を求める巻線抵抗推定部とを備えたものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の交流電動機の制御装置において、
前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値をもとに、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定部を備えたものである。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明は、交流電動機の可動子磁束に設定したｄ−ｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流がｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆに一致するように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部と、前記電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部と、前記三相電圧指令に基づいて交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部とを備えた交流電動機の制御装置の制御方法において、  前記ｄ軸電流指令設定部から任意のｄ軸電流指令を与え、電圧指令と電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ１を求め、次に、異なるｄ軸電流指令を与え、電圧指令と電流指令あるいは電流検出値の内積をとることにより有効電力Ｗ２を求め、有効電力Ｗ１と有効電力Ｗ２の差分値とｄ軸電流指令あるいはｄ軸電流検出値より交流電動機の巻線抵抗値を求めるという手順で処理するものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３記載の交流電動機の制御装置の制御方法において、前記巻線抵抗推定部で求めた交流電動機の巻線抵抗値より、テーブルあるいは近似式を用いて交流電動機の巻線温度を推定し、交流電動機の巻線温度推定値を用いて、トルク定数を補正するという手順で処理するものである。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定し、モータ回転中の温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる交流電動機の制御装置を提供することができる。
また、請求項２に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、推定した巻線抵抗値より交流電動機の巻線温度を推定することができ、巻線温度推定値を用いてトルク定数を補正することで、トルク指令に対して発生するトルクを一致させることができる。
また、請求項３に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定し、モータ回転中の巻線温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる交流電動機の制御装置を提供することができる。
また、請求項４に記載の発明によると、モータ回転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、推定した巻線抵抗値より交流電動機の巻線温度を推定することができ、巻線温度推定値を用いてトルク定数を補正することで、トルク指令に対して発生するトルクを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施例を示す交流電動機の制御装置のブロック図
【図２】本発明の実施例１における巻線抵抗推定時の動作を説明するフローチャート
【図３】本発明の第３実施例を示す交流電動機の制御装置のブロック図
【図４】従来の交流電動機の制御装置のブロック図
【図５】従来の交流電動機の制御装置のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の交流電動機の制御装置の実施例を示すブロック図である。
図において、１はｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑに差のない交流電動機、２は交流電動機の位置を検出する位置検出部、３は交流電動機の電流を検出する電流検出部、４は三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗどおりに交流電動機に電圧を与えるＰＷＭ制御部、５は電流制御部７で生成された電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する座標変換部、６は電流検出部３で検出された交流電動機の電流をｄｑ軸の電流に変換する座標変換部、７はトルク指令から生成されるｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｄ軸電流指令設定部８で設定されたｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆどおりに交流電動機に電流を流すように電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する電流制御部、８は任意にｄ軸電流指令を設定できるｄ軸電流指令設定部、９は交流電動機の巻線抵抗を推定する巻線抵抗推定部である。
本発明が従来技術と異なる部分は、巻線抵抗推定部９を備えた部分である。
【００２９】
運転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定する手順について説明する。
まず、交流電動機を運転するためのトルク指令を与える。このトルク指令は速度制御部からの出力でも外部装置からの入力でもよい。トルク指令をトルク定数Ｋｔで除算することによりｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆを生成する。このとき、巻線抵抗推定用のｄ軸電流指令Ｉｄをｄ軸電流指令設定部８に設定する。ここで、本提案手法は、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑに差のない交流電動機のみ適用可能なので、ｄ軸電流指令Ｉｄにより発生するトルクはない。このＩｑｒｅｆとＩｄを電流制御部７に入力し、電流検出部３より検出し、座標変換部６でｄｑ軸座標系に変換した電流検出値Ｉｄｆｂ、Ｉｑｆｂと比較し、ＰＩ制御を行い、交流電動機に与える電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆを生成する。電流制御部７で生成された電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆは座標変換部５で三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換され、ＰＷＭ制御部４に入力される。座標変換部５および座標変換部６で使用される電動機の位相は、位置検出部２で検出される。ＰＷＭ制御部４は、三相電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗどおりに交流電動機に電圧を与え、交流電動機１をトルク指令どおりに運転する。
ここで、上記運転中に交流電動機の巻線抵抗値を推定する方法について説明する。
交流電動機の電圧電流方程式は、以下の式（１５）で示される。
【００３０】
【数１５】
2010200544.tif 000017
ここで、電圧と電流との内積をとり有効電力Ｗ１を算出する。このとき、電圧は指令値を用いる。電流は、電流制御が正しく行われている場合は、指令値でも検出値でもよい。ここでは、電圧を電圧指令Ｖｄｒｅｆ、Ｖｑｒｅｆ、電流を電流指令Ｉｄ、Ｉｑｒｅｆとする。有効電力Ｗ１は、式（１６）で示される。
【００３１】
【数１６】
2010200544.tif 000018
ここで、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑに差のない交流電動機であるので、Ｌｄ＝Ｌｑ＝Ｌとすると式（１７）になる。
【００３２】
【数１７】
2010200544.tif 000019
この演算をＩｑがあまり変化しない状況で行うと、ＩｑｒｅｆＬ（ｄＩｑｒｅｆ／ｄｔ）を無視できる。また、Ｉｄは一定値を与え、変化しないのでＩｄＬ（ｄＩｄ／ｄｔ）も無視できる。したがって、式（１７）は式（１８）で表される。
【００３３】
【数１８】
2010200544.tif 000020
ここで、Ｉｑがあまり変化しない状況とは、一定トルク指令時（回転中、停止時）、無負荷運転時である。
次に、ｄ軸電流指令をＩｄ＋ΔＩｄを与えて交流電動機を運転したときの有効電力Ｗ２を算出すると式（１９）になる。ここで、速度ωおよびＩｑｒｅｆはｄ軸電流指令Ｉｄを与えたときと同じとする。ωおよびＩｑｒｅｆが同じ状態とは、回転中、負荷運転中でもよい。
【００３４】
【数１９】
2010200544.tif 000021
式（１８）と式（１９）  より、有効電力Ｗ１とＷ２との差分Ｗｅを求めると、式（２０）になる。
【００３５】
【数２０】
2010200544.tif 000022
よって、交流電動機の巻線抵抗値Ｒは、式（２１）になる。
【００３６】
【数２１】
2010200544.tif 000023
ここで、Ｗ１およびＷ２は電圧指令および電流指令が既知であるので、巻線抵抗値Ｒは算出できる。
このように、巻線抵抗推定部９において、速度ωおよびｑ軸電流指令がＩｄ運転時とＩｄ＋ΔＩｄ運転時に同じであれば、ｄ軸電流指令Ｉｄを与えたときの有効電力Ｗ１とｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えたときの有効電力Ｗ２との差分とｄ軸電圧指令より交流電動機の巻線抵抗値を、モータ回転中に推定することが可能であり、高速回転域でも交流電動機の巻線抵抗値を推定することができ、運転中の巻線温度変化による交流電動機の巻線抵抗値の変化を補償することができる。
【実施例２】
【００３７】
図２は本発明の実施例１における巻線抵抗推定時の動作を説明するフローチャートである。
まず、ｄ軸電流指令Ｉｄを与えるステップ１０でモータ運転中にｄ軸電流指令Ｉｄを与え、ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ１１でｄ軸電流検出値がｄ軸電流指令に一致しているかを判別する。ここで、ｄ軸電流制御を行うＰＩ制御器の応答がわかっていれば、ＰＩ制御器に設定した応答からｄ軸電流指令とｄ軸電流検出値が一致するまでの時間がわかるので、その時間経過したら本ステップを飛ばし次の処理を行ってよい。また、巻線抵抗値推定に電流検出値を用いる場合、本ステップは不要である。次に、速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ１２で、このときの速度をω１、ｑ軸電流指令をＩｑｒｅｆ１として記憶する。次に電圧電流内積演算ステップ１３で、電圧と電流との内積を演算し、有効電力Ｗ１を算出する。次に、ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えるステップ１４で、ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与える。ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ１５で、ｄ軸電流検出値がｄ軸電流検出値に一致しているかを判別する。一致していれば、速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ１６で、このときの速度をω２、ｑ軸電流指令をＩｑｒｅｆ２として記憶する。
【００３８】
次に速度−ｑ軸電流指令一致判別ステップ１７で、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２が成り立たなければ、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２が成り立つまでＩｄ＋ΔＩｄでの運転を継続し、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２が成り立った場合、電圧電流内積演算ステップ１８で電圧と電流との内積を演算し、有効電力Ｗ１を算出する。有効電力Ｗ１とＷ２が算出されたら巻線抵抗値演算ステップ１９で交流電動機の巻線抵抗値Ｒを算出する。
本発明の交流電動機の巻線抵抗値を推定するモードは特に限定せず、ω１＝ω２かつＩｑｒｅｆ１＝Ｉｑｒｅｆ２である状態（一定トルク停止中、一定速度一定トルク運転中など）を巻線抵抗推定部９で判別し、交流電動機の巻線抵抗推定を行う。一定トルク停止中、一定速度一定トルク運転中などあらかじめ運転状態がわかっている場合はその運転状態を巻線抵抗推定モードとし、図２に示すフローチャートで、ｄ軸電流指令Ｉｄを与えて有効電力Ｗ１を算出し、ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えて有効電力Ｗ２を算出し、巻線抵抗値Ｒを算出してもよい。
【実施例３】
【００３９】
図３は本発明の第３実施例を示す交流電動機の制御装置のブロック図である。  
図３の図１と異なるところは、２０の巻線温度推定部を備えたところである。巻線温度推定部では、以下の近似式（２２）と巻線抵抗推定部９で推定した巻線抵抗値Ｒを用いて巻線温度を推定する。
【００４０】
【数２２】
2010200544.tif 000024
ここで、Δｄｃは、基準巻線温度と現在の巻線温度との差分、Ｒｒは基準巻線温度における巻線抵抗値、Ｋａは温度係数である。
このΔｄｃを用いてトルク定数Ｋｔを以下の式により補正することで、トルク指令に対して発生するトルクを一致させることができる。
【００４１】
【数２３】
2010200544.tif 000025
ここで、Ｋｔ０は基準温度でのトルク定数、ΔＫｔは温度係数である。
【符号の説明】
【００４２】
１  交流電動機
２  位置検出部
３  電流検出部
４  ＰＷＭ制御部
５  座標変換部
６  座標変換部
７  電流制御部
８  ｄ軸電流指令設定部
９  巻線抵抗推定部
１０  ｄ軸電流指令Ｉｄを与えるステップ
１１  ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ
１２  速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ
１３  電圧電流内積演算ステップ
１４  ｄ軸電流指令Ｉｄ＋ΔＩｄを与えるステップ
１５  ｄ軸電流指令−ｄ軸電流検出値一致判別ステップ
１６  速度ω−ｑ軸電流指令記憶ステップ
１７  速度−ｑ軸電流指令一致判別ステップ
１８  電圧電流内積演算ステップ
１９  巻線抵抗値演算ステップ
２０  巻線温度推定部
１０１  永久磁石同期モータ
１０２  インバータ
１０３  電流検出器
１０４  位相誤差演算部
１０５  周波数演算部
１０６  位相演算部
１０７  座標変換部
１０８  ｄ軸電流指令演算部
１０９  ｑ軸電流指令演算部
１１０  ベクトル制御演算部
１１１  抵抗同定演算部
１１２  座標変換部
１１３  直流電源
２０１  インバータ
２０２  交流電動機
２０３  電流検出器
２０４  電流座標変換回路
２０５  トルク電流制御回路
２０６  励磁電流制御回路
２０７  位相演算回路
２０８  出力電圧演算回路
２０９  スイッチングパターン発生回路
２１０  電動機定数演算器
２１１  出力周波数補正器
【図１】
2010200544.tif 000026
【図２】
2010200544.tif 000027
【図３】
2010200544.tif 000028
【図４】
2010200544.tif 000029
【図５】
2010200544.tif 000030