(57)【要約】【課題】電流振幅と電流位相を最適化して回転電機の駆動性能を向上させることを課題とする。【解決手段】モータ１５の各相のそれぞれに対応した電流指令値ならびに電流位相角を演算する電流指令値演算部１１と、電流指令値ならびに電流位相角に基づいて基本波電流指令値を演算する基本波電流指令値演算部１２−１、ｎ次電流指令値を演算するｎ次電流指令値演算部１２−ｎ、ｍ次電流指令値を演算するｍ次電流指令値演算部１２−ｍと、基本波電流指令値に基づいて基本波電流に対応した電圧指令値ｖを生成する基本波電流制御器１３−１、ｍ次電流指令値に基づいてｍ次電流に対応した電圧指令値ｖ＿ｍを生成するｍ次電流制御器１３−ｍ、ｎ次電流指令値に基づいてｎ次電流に対応した電圧指令値ｖ＿ｎを生成するｎ次電流制御器１３−ｎとを備えて構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の磁極数に相当する磁石磁束を発生させる磁束発生部材を有する回転子と、複数の磁極数に対応した複数の電流磁界を合算し、かつ前記回転子を回転させることができるように電流を与える固定子とを備えた回転電機において、
前記複数の磁極数に対応した電流制御系を備えた駆動制御手段を有し、
前記駆動制御手段は、前記回転電機の駆動条件に応じて複数の任意の次数電流の各電流振幅比率と複数の任意の次数電流の各電流位相との何れか一方、もしくは双方を変化させる
ことを特徴とする回転電機の駆動制御装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、前記回転電機の駆動条件に応じて複数の任意の次数電流の各電流振幅比率を変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記回転電機の回転速度もしくは負荷に応じて、複数の任意の次数電流の各電流振幅比率を各次数電流の単独駆動において効率の高い次数電流振幅を増やす
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記回転電機が誘起電圧の影響を受ける駆動領域において、回転速度の上昇に伴い複数の任意の次数電流の各電流振幅比率を各磁束と各次数との積の比率に近づける
ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記回転電機の駆動条件に応じて、複数の任意の次数電流の各電流位相を変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、前記回転電機の駆動条件に応じて、複数の任意の次数電流間の各位相差を変化させる
ことを特徴とする請求項５に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段は、前記回転電機が磁気飽和の影響を受ける駆動領域において、負荷の増加に伴い複数の任意の次数電流による合成電流振幅の絶対値を下げるように各次数電流間の各位相差を変化させる
ことを特徴とする請求項６に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項８】
前記駆動制御手段は、前記回転電機が誘起電圧の影響を受ける駆動領域において、回転速度の増加に伴い複数の任意の次数電流による合成電流波形を磁石磁束波形に近づけるよう各次数電流間の各位相差を変化させ
ことを特徴とする請求項６に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項９】
前記駆動制御手段は、前記回転電機の駆動条件に応じて、複数の任意の次数電流位相を同一方向に移相させる
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項１０】
前記駆動制御手段は、前記回転電機が誘起電圧の影響を受ける駆動領域において、回転速度の上昇に伴い複数の任意の次数電流位相を進角させる
ことを特徴とする請求項９に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項１１】
前記駆動制御手段は、前記回転電機が磁気飽和の影響を受ける駆動領域において、前記回転電機内の磁束密度の増加に伴い複数の任意の次数電流位相を進角させる
ことを特徴とする請求項９に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項１２】
前記駆動制御手段は、磁石温度の上昇に伴い複数の任意の次数電流位相を遅角させる
ことを特徴とする請求項９に記載の回転電機の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる複数の磁極数に相当する磁石磁束を発生する回転電機の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献には、１つの固定子に給電することで２つの回転子を独立に回転させることが可能であり、１つのモータ体格で２つのモータ分のトルクを発生させることが可能であるとともに、両回転子に合わせて固定子に与えられる電流の平均値は、単純に２つのモータに電流を与えた場合の平均値より低く、電流による損失が低減する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４８０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のモータは、複数の極対数に対応した電流を給電するため、各電流振幅値と各電流位相のパラメータが混在し、複数の次数電流の合成電流では個別の最適な電流振幅と位相を用いた場合が最適とは言えないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電流振幅と電流位相を最適化して回転電機の駆動性能を向上した回転電機の駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、回転電機の駆動条件に応じて複数の任意の次数電流の各電流振幅比率と複数の任意の次数電流の各電流位相との何れか一方、もしくは双方を変化させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の任意の次数電流の各電流振幅比率と複数の任意の次数電流の各電流位相との何れか一方もしくは双方を変化させることで、モータの駆動性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係る回転電機の駆動制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る回転電機の駆動制御装置の他の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る回転電機の駆動制御装置による基本的な電流制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の制御手順において複数の電流制御系を有する場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】図４の制御手順における電流振幅比率制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】図４の制御手順における電流位相制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】図６の制御手順における位相差制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】図６の制御手順における等位相制御の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明を実施するための実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施例１に係る回転電機の駆動制御装置の構成を示す図である。図１には駆動制御装置の電流制御系を示しており、この駆動制御装置は、任意のｍ相で基本波電流成分と複数の任意の次数高調波電流成分とを制御することで回転電機（モータ）を駆動制御する。駆動制御装置は、電流指令値演算部１１、基本波電流指令値演算部１２−１、ｎ次電流指令値演算部１２−ｎ、ｍ次電流指令値演算部１２−ｍ、基本波電流制御器１３−１、ｎ次電流制御器１３−ｎ、ｍ次電流制御器１３−ｍならびにインバータ１４を備え、
回転電機（モータ）１５を駆動制御する。
【００１１】
電流指令値演算部１１は、トルク等の運転要件に基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意された電流指令値テーブルを参照して、各相のそれぞれに対応した電流指令値Ｉ，…，Ｉ＿ｎ，Ｉ＿ｍ、ならびに電流位相角β，…，β＿ｎ，β＿ｍを演算する。演算で得られた各電流指令値ならびに電流位相角は、それぞれ対応する基本波電流指令値演算部１２−１、ｎ次電流指令値演算部１２−ｎ、ｍ次電流指令値演算部１２−ｍに与えられる。
【００１２】
基本波電流指令値演算部１２−１は、電流指令値演算部１１で得られた電流指令値Ｉならびに電流位相角βを入力し、これらの電流指令値Ｉならびに電流位相角βに基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意された基本波電流指令値テーブルを参照して、基本波電流指令値ｉ＊を演算する。演算で得られた基本波電流指令値ｉ＊は、モータ１５に供給されて電流センサ１６で検出される１相目の実基本波電流が減算器１７−１で減算されて基本波電流制御器１３−１に与えられる。
【００１３】
ｎ次電流指令値演算部１２−ｎは、電流指令値演算部１１で得られた電流指令値Ｉ＿ｎならびに電流位相角β＿ｎを入力し、これらの電流指令値Ｉ＿ｎならびに電流位相角β＿ｎに基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意されたｎ次電流指令値テーブルを参照して、ｎ次電流指令値ｉ＿ｎ＊を演算する。演算で得られたｎ次電流指令値ｉ＿ｎ＊は、モータ１５に供給されて電流センサ１６で検出されるｎ相目の実ｎ次電流が減算器１７−ｎで減算されてｎ次電流制御器１３−ｎに与えられる。
【００１４】
ｍ次電流指令値演算部１２−ｍは、電流指令値演算部１１で得られた電流指令値Ｉ＿ｍならびに電流位相角β＿ｍを入力し、これらの電流指令値Ｉ＿ｍならびに電流位相角β＿ｍに基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意されたｍ次電流指令値テーブルを参照して、ｍ次電流指令値ｉ＿ｍ＊を演算する。演算で得られたｍ次電流指令値ｉ＿ｍ＊は、モータ１５に供給されて電流センサ１６で検出されるｍ相目の実ｍ次電流が減算器１７−ｍで減算されてｍ次電流制御器１３−ｍに与えられる。
【００１５】
基本波電流制御器１３−１は、基本波電流指令値演算部１２−１で得られた基本波電流指令値ｉ＊から実基本波電流が減算された電流指令値を入力し、この電流指令値に基づいて、基本波電流に対応した電圧指令値ｖに変換する。変換で得られた電圧指令値ｖは、１相目以降の電圧指令値ｖ＿２，…ｖ＿ｎ，ｖ＿ｍと加算器１８−１で加算され、インバータ（ＩＮＶ）１４に与えられる。
【００１６】
ｎ次電流制御器１３−ｎは、ｎ次電流指令値演算部１２−ｎで得られたｎ次電流指令値ｉ＿ｎ＊から実ｎ次電流が減算された電流指令値を入力し、この電流指令値に基づいて、ｎ次電流に対応した電圧指令値ｖ＿ｎに変換する。変換で得られた電圧指令値ｖ＿ｎは、ｎ相目以降の電圧指令値ｖ＿ｎ，…，ｖ＿ｍと加算器１８−ｎで加算され、インバータ（ＩＮＶ）１４に与えられる。
【００１７】
ｍ次電流制御器１３−ｍは、ｍ次電流指令値演算部１２−ｍで得られたｍ次電流指令値ｉ＿ｍ＊から実ｍ次電流が減算された電流指令値を入力し、この電流指令値に基づいて、ｍ次電流に対応した電圧指令値ｖ＿ｍに変換する。変換で得られた電圧指令値ｖ＿ｍは、加算器１８−１〜１８−ｎに与えられ、インバータ（ＩＮＶ）１４に与えられる。
【００１８】
インバータ１４は、基本波電流制御器１３−１，ｎ次電流制御器１３−ｎ，ｍ次電流制御器１３−ｍで得られたｍ相の電圧指令値ｖ，…ｖ＿ｎ，ｖ＿ｍに基づいて直流電圧をスイッチング制御することで生成したｍ相の交流電圧をモータ１５に供給して駆動する。
【００１９】
図２は３相で基本波電流成分と任意のｎ次数高調波電流成分とを制御することで回転電機（モータ）を駆動制御する駆動制御装置の電流制御系の構成を示す図である。この駆動制御装置は、従来公知のｄｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流のベクトル制御によりモータ２７を駆動制御するものであり、電流指令値演算部２１、基本波電流指令値演算部２２−１、ｎ次電流指令値演算部２２−ｎ、基本波電流制御器２３−１、ｎ次電流制御器２３−ｎ、基本波ｄｑ→３相変換器２４−１、ｎ次ｄｑ→３相変換器２４−ｎ、基本波ｄｑ←３相変換器２５−１、ｎ次ｄｑ←３相変換器２５−ｎならびにインバータ２６を備えている。
【００２０】
電流指令値演算部２１は、トルク等の運転要件に基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意された電流指令値テーブルを参照して、基本波とｎ次高調波のそれぞれに対応した電流指令値Ｉ，Ｉ＿ｎならびに電流位相角β，β＿ｎを演算する。演算で得られた各電流指令値ならびに電流位相角は、それぞれ対応する基本波電流指令値演算部２２−１、ｎ次電流指令値演算部１２−ｎに与えられる。
【００２１】
基本波電流指令値演算部２２−１は、電流指令値演算部２１で得られた電流指令値Ｉならびに電流位相角βを入力し、これらの電流指令値Ｉならびに電流位相角βに基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意された基本波電流指令値テーブルを参照して、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊ならびにｑ軸電流指令値ｉｑ＊を演算する。演算で得られた基本波電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊は、ｄｑ←３相変換器２５−１の変換で得られたｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑが減算器２８−１、２９−１で減算されて基本波電流制御器２３−１に与えられる。
【００２２】
ｎ次電流指令値演算部２２−ｎは、電流指令値演算部２１で得られた電流指令値Ｉ＿ｎならびに電流位相角β＿ｎを入力し、これらの電流指令値Ｉ＿ｎならびに電流位相角β＿ｎに基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意されたｎ次電流指令値テーブルを参照して、ｎ次ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｎ＊ならびにｎ次ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｎ＊を演算する。演算で得られたｎ次ｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｎ＊、ｎ次ｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｎ＊は、ｎ次ｄｑ←３相変換器２５−ｎの変換で得られたｎ次ｄ軸電流ｉｄ＿ｎ、ｎ次ｑ軸電流ｉｑ＿ｎが減算器２８−ｎ、２９−ｎで減算されてｎ次電流制御器２３−ｎに与えられる。
【００２３】
基本波電流制御器２３−１は、減算器２８−１、２９−１から出力されたｄ軸電流指令値ならびにｑ軸電流指令値を入力し、この電流指令値に基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意された基本波電圧指令値テーブルを参照して、基本波ｄ軸電流に対応した基本波ｄ軸電圧指令値ｖｄ、基本波ｑ軸電流に対応した基本波ｑ軸電圧指令値ｖｑに変換する。
【００２４】
ｎ次電流制御器２３−ｎは、減算器２８−ｎ、２９−ｎから出力されたｎ次ｄ軸電流指令値ならびにｎ次ｑ軸電流指令値を入力し、これらの電流指令値に基づいて、実験や机上検討等の結果に基づいて予め作成されて用意されたｎ次電圧指令値テーブルを参照して、ｎ次ｄ軸電流に対応したｎ次ｄ軸電圧指令値ｖｄ＿ｎ、ｎ次ｑ軸電流に対応したｎ次ｑ軸電圧指令値ｖｑ＿ｎに変換する。
【００２５】
ｄｑ→３相変換器２４−１は、基本波電流制御器２３−１で得られた基本波ｄ軸電圧指令値ｖｄと基本波ｑ軸電圧指令値ｖｑを入力し、この基本波ｄ軸電圧指令値ｖｄと基本波ｑ軸電圧指令値ｖｑを基本波の３相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに変換する。
【００２６】
ｎ次ｄｑ＿ｎ→３相変換器２４−ｎは、ｎ次電流制御器２３−ｎで得られたｎ次ｄ軸電圧指令値ｖｄ＿ｎとｎ次ｑ軸電圧指令値ｖｑ＿ｎを入力し、このｎ次ｄ軸電圧指令値ｖｄ＿ｎとｎ次ｑ軸電圧指令値ｖｑ＿ｎをｎ次の３相交流電圧指令値ｖｕ＿ｎ、ｖｖ＿ｎ、ｖｗ＿ｎに変換する。
【００２７】
ｄｑ←３相変換器２５−１は、電流センサ２８で検出されるモータ２７に供給されるｕ相電流ｉｕ、ｖ相電流ｉｖ、ｗ相電流ｉｗを入力し、これらの３相電流をｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑに変換する。変換で得られた電流は、対応する減算器２８−１、２９−１に与えられる。
【００２８】
ｎ次ｄｑ＿ｎ←３相変換器２５−ｎは、電流センサ２８で検出されるモータ２７に供給されるｕ相電流ｉｕ、ｖ相電流ｉｖ、ｗ相電流ｉｗを入力し、これらの３相電流をｎ次のｄ軸電流ｉｄ＿ｎ、ｎ次のｑ軸電流ｉｑ＿ｎに変換する。変換で得られた電流は、対応する減算器２８−ｎ、２９−ｎに与えられる。
【００２９】
インバータ２６は、ｄｑ→３相変換器２４−１で得られた３相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗとｎ次ｄｑ＿ｎ→３相変換器２４−ｎで得られた３相交流電圧指令値ｖｕ＿ｎ、ｖｖ＿ｎ、ｖｗ＿ｎとが加算器２９で加算されて得られた３相交流電圧指令値を入力し、これらの３相交流電圧指令値に基づいて直流電源から供給される直流電圧をスイッチング制御することで生成した３相の交流電圧ｕ，ｖ，ｗをモータ２７に供給して駆動する。
【００３０】
上記図１もしくは図２に示す構成において、基本波電流振幅と１つ以上の各高調波電流振幅の電流振幅比率と基本波電流位相と１つ以上の各高調波電流位相が及ぼすモータの諸特性（トルク、回転速度、出力、効率、力率、磁石の減磁耐力）の関係を表わす数式又はマップを予め実験や机上検討の結果に基づいて作成して用意し、用意した式やマップを参照することで各運転条件（回転速度、トルク、出力、磁石温度）に応じて最適な各電流振幅比率と各電流位相を選択して設定する。
【００３１】
基本波電流と任意のｎ次高調波電流における位相の基準を各成分の磁束に対応する電流（基本波磁束に対して基本波電流、ｎ次高調波磁束に対してｎ次高調波電流）をモータに通電し、モータの磁石トルクが最大となる位相を基準とした場合には、電流位相を進角させると回転子に逆磁界、遅角させると回転子に順磁界が加わる。
【００３２】
次に、図３〜図８に示すフローチャートを参照して、３相駆動で磁束の基本波と２次高調波の関係がほぼ２：１、すなわち誘起電圧の基本波と２次高調波がほぼ同等であり、基本波磁束と２次高調波磁束の電気角が９０度進角位置でほぼピークが重なるモータの電流制御の制御手順を説明する。
【００３３】
図３は上記図２に示す構成の電流制御系における全体の制御手順を示すフローチャートである。図３において、先ず基本波電流と２次高調波電流の電流制御系を組み合わせたときの出力Ｐと仕様等で決まる基準出力Ｐｍｖｃ＿ｌｉｍｉｔとを比較する（ステップＳ３０１）。その結果、出力Ｐが基準出力Ｐｍｖｃ＿ｌｉｍｉｔを超えている場合は、高調波の電流制御系を切り離して基本波のみの電流制御を行う（ステップＳ３０２）。一方、出力Ｐが基準出力Ｐｍｖｃ＿ｌｉｍｉｔを超えていない場合であって、複数の高調波電流制御系を持つ場合には、基本波と高調波の電流制御系で電流を制御し、高調波の電流制御系をひとつずつ切り離していく（ステップＳ３０２）。
【００３４】
図４は図３のステップＳ３０２で示す基本波電流と高調波電流の複数の電流制御系を有する場合の制御手順を示すフローチャートである。図４において、複数の電流制御系を有する場合には、電流振幅比率制御を行い（ステップＳ４０１）、かつ電流位相制御を行う（ステップＳ４０２）。
【００３５】
図５は図４のステップＳ４０１で示す電流振幅比率制御の制御手順を示すフローチャートである。図５において、先ず基本波と２次高調波の電流制御系を組み合わせたときの出力Ｐと予め設定されている基準出力Ｐｍｖｃ＿ｗａｒｍとを比較する（ステップＳ５０１）。その結果、Ｐ＞Ｐｍｖｃ＿ｗａｒｍである場合には、基本波と２次高調波電流の振幅比率を同一（１：１）に設定する（ステップＳ５０２）。なお、異なるモータや他の高次成分を制御する場合には、各電流の比率は各誘起電圧次数成分の比率となる。一方、Ｐ＞Ｐｍｖｃ＿ｗａｒｍでない場合には、基本波成分を増やして効率の良い次数成分の電流の比率を増加させる（ステップＳ５０３）。
【００３６】
図６は図４のステップＳ４０２で示す電流位相制御の制御手順を示すフローチャートである。図６において、電流位相制御では、位相差制御を行い（ステップＳ６０１）、かつ等位相制御を行う（ステップＳ６０２）。なお、制御の順番はいずれの制御が先であってもよい。
【００３７】
図７は図６のステップＳ６０１で示す位相差制御の制御手順を示すフローチャートである。図７において、先ず誘起電圧Ｖ０、または磁束密度Ｂ（磁束でも可能である）を予め設定された各基準誘起電圧Ｖ０＿Ｐ＿ｄｉｆ、または基準磁束密度ＢＳａｔ＿Ｐ＿ｄｉｆと比較する（ステップＳ７０１）。その結果、Ｖ０＞Ｖ０＿Ｐ＿ｄｉｆ、またはＢ＞ＢＳａｔ＿Ｐ＿ｄｉｆである場合には、基本波電流位相を進角した後（ステップＳ７０２）、効率を進角前と比較する（ステップＳ７０３）。その結果、効率が進角前よりも低下している場合には、基本波電流位相を一周期前に戻す（ステップＳ７０４）。
【００３８】
一方、先のステップＳ７０１の比較結果において、Ｖ０＞Ｖ０＿Ｐ＿ｄｉｆ、またはＢ＞ＢＳａｔ＿Ｐ＿ｄｉｆでない場合には、基本波電流位相を遅角した後（ステップＳ７０５）、効率を遅角前と比較する（ステップＳ７０６）。その結果、効率が遅角前よりも低下している場合には、基本波電流位相を一周期前に戻す（ステップＳ７０７）。
【００３９】
なお、上記ステップＳ７０３，Ｓ７０６において、効率に代えて出力やトルク、力率でもあってもよい。
【００４０】
上記ステップＳ７０２で、基本波を進角させるのは合成された電流のピーク値を下げるためであり、したがって基本波と２次高調波の位相差は４５ｄｅｇが最大値となる。これにより、例えば高負荷時に基本波電流の位相を進角させると合成電流のピーク値が下がり、巻線による界磁磁束のピークが下がり、磁気飽和が緩和する。異なる電動機や他の高次成分を制御する場合には、合成電流のピークが下がるよう各次数電流成分の位相差をつければよい。
【００４１】
図８は図６のステップＳ６０２で示す等位相制御の手順を示すフローチャートである。図８において、先ず誘起電圧Ｖ０、または磁束密度Ｂ（磁束でも可能である）を予め設定された各基準誘起電圧Ｖ０＿Ｐ＿ｄｉｆ、または基準磁束密度ＢＳａｔ＿Ｐ＿ｄｉｆと比較する（ステップＳ８０１）。その結果、Ｖ０＞Ｖ０＿Ｐ＿ｄｉｆ、またはＢ＞ＢＳａｔ＿Ｐ＿ｄｉｆである場合には、基本波と２次高調波を１：２の関係で進角した後（ステップＳ８０２）、効率を進角前と比較する（ステップＳ８０３）。その結果、効率が進角前よりも低下している場合には、電流位相を一周期前に戻す（ステップＳ８０４）。
【００４２】
一方、先のステップＳ８０１の比較結果において、Ｖ０＞Ｖ０＿Ｐ＿ｄｉｆ、またはＢ＞ＢＳａｔ＿Ｐ＿ｄｉｆでない場合には、基本波と２次高調波を１：２の関係で遅角した後（ステップＳ８０５）、効率を遅角前と比較する（ステップＳ８０６）。その結果、効率が遅角前よりも低下している場合には、電流位相を一周期前に戻す（ステップＳ８０７）。
【００４３】
なお、上記ステップＳ８０３，Ｓ８０６において、効率に代えて出力やトルク、力率でもあってもよい。
【００４４】
上記ステップＳ８０２で、基本波と２次高調波を１：２の関係で進角させるのは、合成された電流波形を維持したまま進角または遅角させるためであり、初期位置を基準にすると進角は弱め界磁、遅角は強め界磁に相当する。他の高次成分を制御する場合には、基本波の移相量に各次数倍した量だけ移相させればよい。
【００４５】
以上説明したように、上記実施例においては、複数の磁極数に対応した電流制御系を持ち、モータの駆動条件に応じて複数の任意の次数電流の各電流振幅比率と複数の任意の次数電流の各電流位相との何れか一方、もしくは双方を変化させることで、トルクの向上、出力の向上、速度限界領域の拡大、効率の向上、力率の改善等のモータの諸性能を向上することができ、また高温時の磁石保護を図ることができる。
【００４６】
モータの駆動条件に応じて複数の任意の次数電流の各電流振幅比率を変化させることで、各運転領域の効率を向上させることができる。
【００４７】
モータの回転速度や負荷に応じて複数の任意の次数電流の各電流振幅比率を各次数電流の単独駆動において効率の高い次数電流振幅を増やすことで、高効率領域を拡大することができる。
【００４８】
モータが誘起電圧の影響を受ける駆動領域において、回転速度の上昇に伴い複数の任意の次数電流の各電流振幅比率を各磁束と各次数の積の比率に近づけることにより、誘起電圧の各次数の振幅値と電流の各次数の振幅値が近づき、電気子反作用の減磁効果を利用した誘起電圧の低減に必要な電流量を抑えることが可能となり、効率を改善することができる。
【００４９】
モータの駆動条件に応じて複数の任意の次数電流の各電流位相を変化させることにより、
トルクの向上、出力の向上、速度限界領域の拡大、効率の向上、力率の改善等のモータの諸性能を向上することができ、また高温時の磁石保護を図ることができる。
【００５０】
モータの駆動条件に応じて複数の任意の次数電流間の各位相差を変化させることで、効率を向上させることが可能となる。
【００５１】
モータが磁気飽和の影響を受ける駆動領域において、負荷の増加に伴い複数の任意の次数電流による合成電流振幅の絶対値を低減させるように各次数電流間の各位相差を変化させることにより、磁束密度の増加を抑えることが可能となり、電流量に対するトルクを向上させることができる。
【００５２】
モータが誘起電圧の影響を受ける駆動領域において回転速度の増加に伴い複数の任意の次数電流による合成電流波形を磁石磁束波形に近づけるように各次数電流間の各位相差を変化させことで、電気子反作用の減磁効果を利用した誘起電圧の低減に必要な電流量を抑えることが可能となり、効率を改善することができる。
【００５３】
モータの駆動条件に応じて複数の任意の次数電流位相を同一方向に移相させることにより、トルクの向上、出力の向上、速度限界領域の拡大、効率の向上、力率の改善等のモータの諸性能の向上や、高温時の磁石保護を図ることができる。また、複数の次数電流位相を各次数倍分同一方向に移相させることで、各次数電流間の位相差を一定に保ち合成電流波形を維持（ピーク値固定）したまま移相させることができる。
【００５４】
モータが誘起電圧の影響を受ける駆動領域において、回転速度の上昇に伴い複数の任意の次数電流位相を回転子に逆磁界が加わる方向に移相させることにより、電気子反作用の減磁効果を利用して誘起電圧を低減させることが可能となり、速度限界領域を拡大することができる。
【００５５】
モータが磁気飽和の影響を受ける駆動領域において、磁束密度の増加に伴い複数の任意の次数電流位相を回転子に逆磁界が加わる方向に移相させることにより、電気子反作用の減磁効果を利用してモータ内の磁束密度を低減させることが可能となり、中・高速回転域の鉄損を低減することができる。
【００５６】
磁石温度の上昇に伴い複数の任意の次数電流位相を回転子に順磁界が加わる方向に移相させることで、電気子反作用の増磁効果を利用して磁石を減磁から保護することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１１，２１…電流指令値演算部
１２−１，２１−１…基本波電流指令値演算部
１２−ｍ…ｍ次電流指令値演算部
１２−ｎ，２２−ｎ…ｎ次電流指令値演算部
１３−１，２３−１…基本波電流制御器
１３−ｍ…ｍ次電流制御器
１３−ｎ，２３−ｎ…ｎ次電流制御器
１４，２６…インバータ
１５，２７…モータ
１６，２８…電流センサ
１７−１，１７−ｍ，１７−ｎ，２８−１，２８−ｎ…減算器
１８−１，１８−ｎ，２９…加算器
２４−１…基本波ｄｑ→３相変換器
２４−ｎ…ｎ次ｄｑ＿ｎ→３相変換器
２５−１…基本波ｄｑ←３相変換器
２５−ｎ…ｎ次ｄｑ＿ｎ←３相変換器
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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