(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数指令値を目標値として、電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御演算部と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部とを備え、前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御するモータ制御装置であって、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部をさらに備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御装置。
【数１】
0005466478.tif 000024
ここに、
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項２】
周波数指令値を目標値として、電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御演算部と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部とを備え、前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御するモータ制御装置において、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインを再設定するゲイン演算部を備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御装置。
【数２】
0005466478.tif 000025
ここに、
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項３】
前記ゲイン演算部は、前記永久磁石モータの最低回転周波数においても、最大トルクまで動作可能な前記制御ゲインの値を前記比例積分演算の初期設定値として設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
周波数指令値を目標値として、電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御演算部と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部とを備え、前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御するモータ制御装置であって、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部をさらに備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御装置。
【数３】
0005466478.tif 000026
ここに、
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス値（Ｈ）、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス値（Ｈ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項５】
周波数指令値を目標値として、電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御演算部と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部とを備え、前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御するモータ制御装置において、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインを再設定するゲイン演算部を備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御装置。
【数４】
0005466478.tif 000027
ここに、
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス値（Ｈ）、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス値（Ｈ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項６】
周波数指令値を目標値として、電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御演算部と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部とを備え、前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御するモータ制御装置であって、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部をさらに備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、センサレス最低回転周波数ω０以上になったときの下記の制御応答周波数ωｃ＿ｉｎｉ０の値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御装置。
【数５】
0005466478.tif 000028
ここに、
ω０：センサレス最低回転周波数（ｒａｄ／ｓ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、 Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項７】
周波数指令値を目標値として、電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御演算部と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部とを備え、前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御するモータ制御装置において、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインを再設定するゲイン演算部を備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、センサレス最低回転周波数ω０以上になったときの下記の制御応答周波数ωｃ＿ｉｎｉ０の値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御装置。
【数６】
0005466478.tif 000029
ここに、
ω０：センサレス最低回転周波数（ｒａｄ／ｓ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、 Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項８】
前記制御ゲインは、前記永久磁石モータのモータ定数と、回転周波数の推定値又は指令値と、ｄ軸電流値、及びｑ軸電流値の少なくとも何れか一方とを用いて演算されることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記軸誤差指令値は、零であることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記所定値の出力周波数は、前記永久磁石モータの定格回転周波数の１０％以下の回転周波数であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項１１】
永久磁石モータと、
前記永久磁石モータを駆動する電力変換器と、
周波数指令値を目標値として、前記電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御装置とを備えるモータ制御システムであって、
前記ベクトル制御装置は、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部と、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部とを備え、
前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御されるものであり、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御システム。
【数７】
0005466478.tif 000030
ここに、
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項１２】
永久磁石モータと、
前記永久磁石モータを駆動する電力変換器と、
周波数指令値を目標値として、前記電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御装置とを備えるモータ制御システムであって、
前記ベクトル制御装置は、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部と、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部とを備え、
前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御されるものであり、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御システム。
【数８】
0005466478.tif 000031
ここに、
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス値（Ｈ）、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス値（Ｈ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項１３】
永久磁石モータと、
前記永久磁石モータを駆動する電力変換器と、
周波数指令値を目標値として、前記電力変換器を介して永久磁石モータをベクトル制御するベクトル制御装置とを備えるモータ制御システムであって、
前記ベクトル制御装置は、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部と、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部とを備え、
前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御されるものであり、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、センサレス最低回転周波数ω０以上になったときの下記の制御応答周波数ωｃ＿ｉｎｉ０の値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御システム。
【数９】
0005466478.tif 000032
ここに、
ω０：センサレス最低回転周波数（ｒａｄ／ｓ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、 Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項１４】
永久磁石モータと、
周波数指令値を目標値として、前記永久磁石モータを速度制御するインバータ基板とを備えるモータ制御システムであって、
前記インバータ基板は、
前記永久磁石モータを駆動する電力変換器と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部と、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部とを備え、
前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように前記電力変換器を介して前記永久磁石モータをベクトル制御するモータ制御装置と、
を備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御システム。
【数１０】
0005466478.tif 000033
ここに、
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項１５】
永久磁石モータと、
周波数指令値を目標値として、前記永久磁石モータを速度制御するインバータ基板とを備えるモータ制御システムであって、
前記インバータ基板は、
前記永久磁石モータを駆動する電力変換器と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部と、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部とを備え、
前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように前記電力変換器を介して前記永久磁石モータをベクトル制御するモータ制御装置と、
を備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御システム。
【数１１】
0005466478.tif 000034
ここに、
Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス値（Ｈ）、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス値（Ｈ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【請求項１６】
永久磁石モータと、
周波数指令値を目標値として、前記永久磁石モータを速度制御するインバータ基板とを備えるモータ制御システムであって、
前記インバータ基板は、
前記永久磁石モータを駆動する電力変換器と、
周波数推定値を積分して求めた回転位相推定値と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部と、
前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部と、
前記推定された出力周波数が所定値以下のとき、前記比例積分演算の制御ゲインの上限を制限するゲイン演算部とを備え、
前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように前記電力変換器を介して前記永久磁石モータをベクトル制御するモータ制御装置と、
を備え、
前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、
前記ゲイン演算部は、センサレス最低回転周波数ω０以上になったときの下記の制御応答周波数ωｃ＿ｉｎｉ０の値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とするモータ制御システム。
【数１２】
0005466478.tif 000035
ここに、
ω０：センサレス最低回転周波数（ｒａｄ／ｓ）
Ｋｅ：誘起電圧係数（Ｖ／（ｒａｄ／ｓ））、Ｉｑｃ＿ｍａｘ：ｑ軸電流の最大値（Ａ）
ω＾：周波数推定値（ｒａｄ／ｓ） 、 Ｎ：折れ点比（任意の自然数）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石モータのモータ制御装置、及びモータ制御システムに関し、特に、低速領域においても高安定な制御特性を実現できるモータ制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石モータの制御システムは、モータの回転位置を検出しつつ、回転周波数等が目標値に近づくように制御している。この制御システムは、モータ駆動部のスペース低減のため、モータの回転位置を検出する位置センサを省略することが好まれる。この位置センサを省略した位置センサレスベクトル制御方式として、ベクトル制御の出力である電圧指令値、電流検出値、及び周波数推定値を用いて軸誤差の推定演算を行い、この推定値が軸誤差の指令値に一致するように、比例・積分演算を行い、前記周波数推定値を得る制御技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の制御技術は、永久磁石モータの回転周波数が中高速領域では負荷トルクが低負荷から高負荷まで高安定に制御し、あるいは低速領域では低負荷のみ高安定な制御を実現する。
しかしながら、特許文献１に記載の制御技術は、低速領域（零速を除く）で高負荷のトルクが印加されると、永久磁石モータの回転周波数が低下し、モータ定数や負荷の大きさに関係して、軸誤差推定値が振動する不安定現象が発生し、永久磁石モータが脱調する問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、永久磁石モータの回転周波数が低速領域で、かつ高負荷トルクが印加されたときでも、安定に制御することができるモータ制御装置、及びモータ制御システム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】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明のモータ制御装置は、周波数指令値（ωｒ＊）を目標値として、電力変換器（２）を介して永久磁石モータ（１）をベクトル制御するベクトル制御演算部（５０）と、周波数推定値（ω＾）を積分して求めた回転位相推定値（θｄｃ）と前記永久磁石モータの回転位相値との偏差である軸誤差を推定する軸誤差推定部（５）と、前記軸誤差の推定値と前記軸誤差の指令値との差分を比例積分演算して出力周波数を推定する周波数推定部とを備え、前記軸誤差の推定値が軸誤差指令値に一致するように制御するモータ制御装置において、前記推定された出力周波数が所定値以下のときは、前記比例積分演算の制御ゲインを制限し、又は再設定するゲイン演算部（７）を備え、前記制御ゲインは、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉからなり、前記ゲイン演算部は、下記の制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０が初期設定値を超えるときの値を、前記比例ゲインＫｐに設定すると共に、Ｋｐ２／Ｎの値を前記積分ゲインＫｉに設定することを特徴とする。ここで、制御ゲインは、既知のモータ定数、電流値あるいは周波数推定値を用いて定められる。なお、かっこ内の数字、記号は例示である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、永久磁石モータの回転周波数が低速領域で、かつ高負荷トルクが印加されたときでも、安定に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す永久磁石モータのモータ制御装置の構成図である。
【図２】周波数推定部に設定する制御応答周波数ωｃが低い場合（ωｃ＝６０ｒａｄ／ｓ）の運転特性を示す図である。
【図３】周波数推定部に設定する制御応答周波数ωｃが高い場合（ωｃ＝２４０ｒａｄ／ｓ）の運転特性を示す図である。
【図４】本発明の特徴構成であるゲイン演算部のフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態を用いた場合の運転特性（ωｃ＝２４０ｒａｄ／ｓ）を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す永久磁石モータのベクトル制御装置の構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態の特徴構成であるゲイン演算部７ａのフローチャートである。
【図８】ｄ軸の電流検出値Ｉｄｃが「正」の場合に、ゲイン演算部７を用いた場合の制御特性を示す図である。
【図９】ｄ軸の電流検出値Ｉｄｃが「正」の場合に、ゲイン演算部７ａを用いた場合の制御特性を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態を示す永久磁石モータのモータ制御装置の構成図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の特徴構成であるゲイン演算部７ｂのフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態の特徴構成であるゲイン演算部７ｂの他のフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態を示す永久磁石モータのモータ制御装置の構成図である。
【図１４】本発明のモータ制御装置としての汎用インバータ装置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〈第１実施形態〉
図１は、本発明の第１実施形態である永久磁石モータのモータ制御システムの構成図である。
モータ制御システム１００（１００ａ）は、モータ制御装置２００（２００ａ）と、直流電源２１と、直流電源２１が供給する直流電力を三相電力に変換する電力変換器２と、電力変換器２が供給する三相電力により駆動する永久磁石モータ１と、永久磁石モータ１に流れる三相電流を検出する電流検出器３とを備えて構成され、モータ制御装置２００に入力される周波数指令値ωｒ＊を目標値に永久磁石モータ１の回転周波数ωｒをベクトル制御するように構成されている。なお、本実施形態では、周波数指令値ωｒ＊は、所定値（例えば、定格回転周波数の１／１０）以上としている。
【００１０】
永久磁石モータ１は、図示しない回転子が図示しない固定子の内部で回転可能に設けられ、三相の矩形波電圧が固定子巻線に印加されることにより、回転子の回転軸が回転周波数ωｒで回転し、永久磁石の磁束によるトルク成分ｐΦ・ｉｑと電機子巻線のインダクタンスの方向差によるリラクタンストルク成分ｐ（Ｌｄ−Ｌｑ）・ｉｄ・ｉｑとを合成した負荷トルクＴを発生する。このときの、機械的出力ＰはＰ＝ωｒ・Ｔ  であり、ｐは極対数である。
【００１１】
電力変換器２は、直流電源２１が供給する直流電力を三相交流電力に変換し、永久磁石モータ１を駆動する。電力変換器２は、３相交流の電圧指令値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊と、三角波とを比較して、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調された三相の矩形波電圧を永久磁石モータ１の固定子巻線に印加する。
【００１２】
電流検出器３は、ホール素子等から構成され、永久磁石モータ１に流れる３相の交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出し、検出値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ，Ｉｗｃとしてモータ制御装置２００に出力する。
【００１３】
モータ制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、座標変換部４と、軸誤差推定部５と、周波数推定部６と、ゲイン演算部７（７ａ）と、位相推定部８と、速度制御演算部９と、ｄ軸電流指令設定部１０と、ｑ軸電流制御演算部１１と、ｄ軸電流制御演算部１２と、ベクトル制御演算部１３と、座標変換部１４と、加算器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとの各機能を実現する。モータ制御装置２００は、電流検出値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ，Ｉｗｃの信号を用いて、永久磁石モータ１の回転位置を推定し、この推定結果を用いて、周波数指令値ωｒ*を目標値に永久磁石モータ１をベクトル制御する。
【００１４】
座標変換部４は、３相の交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの検出値であるｉｕｃ，ｉｖｃ，ｉｗｃと回転位相推定値θｄｃとを座標変換してｄ軸電流検出値Ｉｄｃ、及びｑ軸電流検出値Ｉｑｃを演算し、電力変換器２に出力する。
【００１５】
座標変換部１４は、電圧指令値Ｖｄｃ＊、Ｖｑｃ＊＊と、回転位相推定値ωｄｃとを座標変換して３相交流の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を加算器１５ｂ，１５ｃ、及び軸誤差推定部５に出力する。
【００１６】
加算器１５ａは、周波数指令値ωｒ＊と周波数推定値ω＾との偏差を演算し、演算結果を速度制御演算部９に出力する。
速度制御演算部９は、周波数指令値ωｒ＊と周波数推定値ω＾との偏差から、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算し、演算結果を加算器１５ｂに出力する。
ｄ軸電流指令設定部１０は、零である第１ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を出力する。なお、弱め界磁制御のときは、ｄ軸電流指令設定部１０は、零ではない所定値を出力する。
【００１７】
加算器１５ｂは、第１ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、ｑ軸電流検出値Ｉｑｃとの偏差を演算し、演算結果をｑ軸電流制御演算部１１に出力する。加算器１５ｃは、第１ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流検出値Ｉｄｃとの偏差を演算し、演算結果をｄ軸電流制御演算部１２に出力する。
ｑ軸電流制御演算部１１は、第１ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、ｑ軸電流検出値Ｉｑｃとの偏差から第２ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊＊を出力する。ｄ軸電流制御演算部１２は、第１ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流検出値Ｉｄｃとの偏差から第２ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊＊を出力する。
【００１８】
ベクトル制御演算部１３は、永久磁石モータ１の電気定数（Ｒ，Ｌｄ，Ｌｑ，Ｋｅ）、第２電流指令値Ｉｄ＊＊，Ｉｑ＊＊、及び周波数推定値ω＾に基づいて、（１）式に従いｄ軸電圧指令値Ｖｄｃ＊、及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｃ＊を演算し、座標変換部１４に出力する。
【００１９】
【数１】
0005466478.tif 000002
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
である。
【００２０】
まず、周波数推定部６に設定する制御ゲインは固定値として、ベクトル制御の電圧制御と位相制御とについて基本動作を説明する。
【００２１】
軸誤差推定部５は、電圧指令値Ｖｄｃ＊，Ｖｑｃ＊と電流検出値Ｉｄｃ，Ｉｑｃと周波数推定値ω＾、及び永久磁石モータ１の電気定数（Ｒ，Ｌｄ，Ｌｑ）の設定値を用いて、回転位相推定値θｄｃと回転位相値θｄとの偏差である軸誤差推定値Δθｃ（＝θｄｃ−θｄ）を（２）式により推定演算する。
【数２】
0005466478.tif 000003
【００２２】
加算器１５ｄは、「ゼロ」である軸誤差指令値Δθｃ＊から軸誤差推定値Δθｃを減算する。周波数推定部６は、軸誤差指令値Δθｃ＊と、軸誤差推定値Δθｃとの偏差を比例・積分演算し、その演算結果を周波数推定値ω＾として出力する。
【００２３】
また、周波数推定部６は、推定位相誤差値Δθｃが「ゼロ」となるようにＰＬＬ制御すると共に、（３）式を用いて速度推定値ω＾を演算し、加算器１５ａ、位相推定部８、軸誤差推定部５、及びゲイン演算部７に出力する。
【数３】
0005466478.tif 000004
ここに、
Ｋｐ：比例ゲイン、Ｋｉ：積分ゲイン
であり、ゲイン演算部７が（４）式に示すように、Ｋｐ，Ｋｉを設定している。
【数４】
0005466478.tif 000005
ここに、
ωｃ：周波数推定部６に設定する制御応答周波数［ｒａｄ／ｓ］
Ｎ  ：比例・積分の折れ点比（通常は、自然数１から２０までの範囲で設定される。
である。
【００２４】
位相推定部８は、（５）式に示す演算で、周波数推定値ω＾を積分した信号を回転位相推定値θｄｃとして座標変換部４，１４に出力する。
【数５】
0005466478.tif 000006
ここに、
Ｓ：ラプラス演算子
以上が、電圧制御と位相制御との基本動作の説明である。
【００２５】
ゲイン演算部７は、周波数推定値ω＾を入力して、周波数推定部６に設定する比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉを演算し、演算結果を周波数推定部６に出力する。
【００２６】
ここからは、本実施形態の特徴構成である「ゲイン演算部７」の効果について説明する。まず、従来方式としてゲイン演算部７を用いない場合の制御特性について説明する。
図２は、周波数推定部６に設定する「制御応答周波数ωｃが低い場合（ωｃ＝６０ｒａｄ／ｓ）の制御特性」を示す図である。図２の上段の縦軸は、負荷トルクＴを示し、中段の縦軸はモータ回転周波数ωｒを示し、下段の縦軸は軸誤差推定値Δθｃを示し、横軸は時間［ｓ］を示す。周波数推定部６は、（４）式を用いて、比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉを設定（再設定）し、永久磁石モータ１の回転周波数の指令値である周波数指令値ωｒ＊は定格回転周波数の１／１０に設定してある。
【００２７】
図２において、永久磁石モータ１は、ａ点（０Ｎｍ）からｂ点（１００Ｎｍ）まで負荷トルクＴを直線的に（ランプ状態に）増加するように負荷が加えられている（上段）。永久磁石モータ１は、負荷トルクＴの変化中、回転周波数ωｒが低下しているものの安定に制御されている（中段）。しかし、ａ点では軸誤差推定値Δθｃが２０°くらい発生し（下段）、永久磁石モータ１の一次電流が増加して効率が劣化してしまう。
【００２８】
図３は、「制御応答周波数ωｃを高くした場合（ωｃ＝２４０ｒａｄ／ｓ）の制御特性」を示す図である。図２と同様に、図３の上段の縦軸は、負荷トルクＴを示し、中段の縦軸はモータ回転周波数ωｒを示し、下段の縦軸は軸誤差推定値Δθｃを示し、横軸は時間［ｓ］を示す。
負荷トルクＴの直線的な増加が開始するａ点付近において、軸誤差推定値Δθｃはほぼゼロであり、高効率な制御が行われていることが分かる。しかしながら、ｃ点から軸誤差推定値Δθｃは発散しており、ｄ点ではモータ回転周波数ωｒが急激に低下している。つまり、モータ制御システム１００は、軸誤差推定値Δθｃの発散により永久磁石モータ１が脱調に至る問題がある。
【００２９】
以下、制御応答周波数ωｃ＝２４０ｒａｄ／ｓと高く設定した場合に発生した「軸誤差推定値Δθｃの発散原因」について説明する。
回転位相推定値θｄｃと回転位相値θｄとの偏差である軸誤差Δθ（＝θｄｃ−θｄ）が存在する場合、制御側（ｄｃ−ｑｃ）からモータ軸（ｄ−ｑ）への変換行列は、（６）式となり、
【数６】
0005466478.tif 000007
ここで、ｄ軸電圧値Ｖｄ、及びｑ軸電圧値Ｖｑは、（７）式で示すことができる。
【数７】
0005466478.tif 000008
（７）式のｄ軸電圧値Ｖｄは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｃ＊の情報が含まれている。このｄ軸電圧値Ｖｄの変動により、ｄ軸電流Ｉｄ⇒ｑ軸電圧Ｖｑ⇒ｑ軸電流Ｉｑが変動する。軸誤差推定部５は、この電流検出値Ｉｄｃ，Ｉｑｃを用いた演算を行っている。このため、モータ制御装置２００は、軸誤差の推定値Δθｃに関係する一巡の不安定ループが発生することになる。
ここで、「軸誤差の指令値Δθｃ＊」から「軸誤差の推定値Δθｃ」までの、不安定ループに関係する伝達関数ゲインをＧθとすると、
【数８】
0005466478.tif 000009
ここに、バーＩｑｃ：ｑ軸の電流検出の大きさ［平均値］、バーＩｄｃ：ｄ軸電流検出［平均値］、バーω＾：周波数推定値の平均値
である。
（８）式より、軸誤差の推定値Δθｃの安定条件を考えると、伝達関数ゲインＧθがすべての周波数域において、「１」以下であれば閉ループのシステムは安定であるという技術常識から、この場合の安定条件は（９）式となる。
【数９】
0005466478.tif 000010
（９）式から、周波数推定部６の比例ゲインＫｐ、周波数推定値の平均値、ｄ軸電流検出の平均値、及びｑ軸電流検出の平均値、が安定性に関係していることが分かる。
（９）式より、ゲイン演算部が設定し、あるいは制限すべき比例ゲインＫｐ（＝ωｃ）は、（１０）式となる。
【数１０】
0005466478.tif 000011
通常のベクトル制御装置は、ｑ軸電流検出値ＩｄｃがＩｄｃ＝０になるように制御するため、比例ゲインＫｐを（１１）式により決定する。
【数１１】
0005466478.tif 000012
つまり、安定に運転するためには、ゲイン演算部は（１１）式の関係で、制御応答周波数ωｃを設定し、あるいは制限する必要がある。
【００３０】
そこで、図４を用いて本実施形態の特徴である「ゲイン演算部７」の処理を説明する。ステップＳ７１では、ゲイン演算部７は、（１２）式を用いて、最大トルクまで安定に運転可能な制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ０を演算する。
【数１２】
0005466478.tif 000013
ここに、
Ｉｑｃ＿ｍａｘ：最大トルクに比例するｑ軸電流検出値の大きさ
である。
ステップＳ７２では、ゲイン演算部７は、（１２）式で演算したωｃ＿ｌｍｔ０と任意の初期値で設定してあるωｃ＿ｉｎｉの比較を行い、比較結果に応じて、ステップＳ７３，Ｓ７４で（１３）式の判断処理を行う。
【数１３】
0005466478.tif 000014
ステップＳ７５では、ゲイン演算部７は、（１４）式を用いて、周波数推定部６に設定する比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉを演算し、処理を終了する。
【数１４】
0005466478.tif 000015
【００３１】
ここで、本実施形態のゲイン演算部７を用いた場合の制御特性について説明する。
図５は、（１２）式〜（１４）式を用いて、周波数推定部６の制御ゲインを制限した場合の制御特性を示す図である（図２に用いたωｃ＝２４０ｒａｄ／ｓを初期値として設定している）。図５の上段の縦軸は、負荷トルクＴを示し、中段の縦軸はモータ回転周波数ωｒを示し、下段の縦軸は軸誤差推定値Δθｃを示し、横軸は時間［ｓ］を示す。
【００３２】
従来のモータ制御装置は、図３に示すように、軸誤差推定値Δθｃが発散しやすいため、永久磁石モータ１が脱調していたが、本実施形態のモータ制御装置２００は、制御ゲインを制限することにより、モータ回転周波数ωｒが若干低下するものの（図５（ｂ））、軸誤差推定値Δθｃは安定に動作し（図５（ｃ））、高安定な制御特性を実現している。
また、本実施形態のモータ制御装置２００は、制御応答周波数ωｃを必要以上に下げる必要は無く、図２の場合に比べてもａ点において発生している軸誤差推定値Δθｃが小さく、高効率な制御運転を実現することができる。
【００３３】
モータ制御装置２００は、周波数指令値ωｒ＊を一定値に設定し、負荷トルクをランプ状に増減する動作を行う。このとき、負荷トルクが増加する方向では、モータ制御装置２００は、速度推定演算に用いる制御ゲインを下げる方向に制御し、軸誤差推定値Δωｃの変動が大きくなる。この結果、モータ効率は劣化して必要以上の電流が発生してしまう。
一方、負荷トルクが減少する方向では、モータ制御装置２００は、速度推定演算に用いる制御ゲインが上がる方向に制御し、軸誤差推定値Δωｃの変動は小さくなる。このため、モータ効率が劣化することは無く、負荷トルクに見合った電流が発生する。
【００３４】
＜第２実施形態＞
永久磁石モータ１（図１参照）は、起動時及び低速回転時における誘起電圧が小さいので、センサレス制御が不安定になりやすい。そこで、起動時は、ｄ軸電流検出値Ｉｄｃを徐々に増加することにより、回転子を所定の回転位置に固定させて、同期運転を行ってから、センサレス制御に移行することがある。この場合、モータ制御装置は、切り換え時の電流変動を抑制するために、ｄ軸電流検出値Ｉｄｃを緩やかに変更する必要があり、ｄ軸電流検出値Ｉｄｃを用いて、周波数推定値ω＾を演算することが好ましい。
【００３５】
図６は、本発明の第２実施形態のモータ制御システム１００（１００ｂ）の構成図である。
第１実施形態のモータ制御装置２００（２００ａ）は、ｄ軸電流検出値Ｉｄｃ＝０として、周波数推定値ω＾を用いて制御応答周波数ωｃを設定し、あるいは制限したが、第２実施形態のモータ制御装置２００ｂは、周波数推定値ω＾とｄ軸電流検出値Ｉｄｃとの双方を用いて、制御応答周波数ωｃの値を得る点で相違する。
【００３６】
図６において、符号１〜６、８、９、１１〜１４、２１は、図１の構成図が示すものと同一である。
ゲイン演算部７ａは、周波数推定値ω＾とｄ軸電流検出値Ｉｄｃとを入力して、周波数推定部６に設定する比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉを出力する。
ｄ軸電流指令設定部１０は、所定値としてのＩｄ０をｄ軸電流指令値Ｉｄ＊として出力する。
そこで、図７のフローチャートを用いて、本実施形態の特徴構成である「ゲイン演算部７ａ」の動作について説明する。
ステップＳ７ａ１では、ゲイン演算部７ａは、（１５）式を用いて最大トルクまで安定に運転可能な制御応答周波数ωｃ＿ｌｍｔ１を演算する。
【数１５】
0005466478.tif 000016
ステップＳ７ａ２では、ゲイン演算部７ａは、（１５）式で演算したωｃ＿ｌｍｔ１と任意の初期値で設定してあるωｃ＿ｉｎｉの比較を行い、この判断結果に応じて、ステップＳ４ａ３，Ｓ７ａ４で、（１６）式の判断処理を行う。
【数１６】
0005466478.tif 000017
ステップＳ７ａ５では、ゲイン演算部７ａは、（１７）式を用いて、周波数推定部６に設定する比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉを演算し、演算結果を周波数推定部６に対して設定（再設定）する。
【数１７】
0005466478.tif 000018
【００３７】
ここで、本実施形態のゲイン演算部７ａを用いた場合の制御特性について説明する。
図８は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に「正」の所定値を設定し、第１実施形態で説明した（１２）式〜（１４）式を用いて周波数推定部６の制御ゲインを設定し、あるいは制限した場合の制御特性を示す図である。図８の上段の縦軸は、負荷トルクＴを示し、下段の縦軸は軸誤差推定値Δθｃを示し、横軸は時間［ｓ］を示す。
図８のｅ点付近から軸誤差推定値Δωｃが発散している様子が分かる。これは、（１０）式に含まれるｄ軸電流検出値Ｉｄｃに関係する項を省略しているためである。
そこで、本実施形態では、ｄ軸電流検出値Ｉｄｃを考慮した（１５）式〜（１７）式を用いて周波数推定部６の制御ゲインを設定している。
【００３８】
図９は、本実施形態の構成を適用した場合の制御特性を示す図である。
制御ゲインの大きさは、（１２）式〜（１４）式を用いた場合より小さくなるため、ａ点付近（上段）の軸誤差の推定値Δωｃは多少大きくはなるが（下段）、ｄ軸電流指令設定部１０に「正」の所定値Ｉｄｃ０を設定しても高安定な制御特性を実現することができる。
【００３９】
仮に、所定値Ｉｄｃ０が「負」の所定値の場合は、安定範囲は広くなるため、第１実施形態と同様でも軸誤差推定値Δωｃが発散する問題はない。つまり、ｄ軸電流指令設定部１０に、「負」の所定値であるＩｄ０を設定した場合は、（１２）式〜（１４）式を用いて制御ゲインの大きさを決定すればよい。
【００４０】
＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態のモータ制御システムの構成図である。
前記第１実施形態、及び第２実施形態では、実際の運転中において周波数推定部６の制御ゲインの上限値を設定し、あるいは制御ゲインを制限したが、第３実施形態では、運転前（少なくとも、１回）に周波数推定部６の制御ゲイン初期値を自動的に設定する。また、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊１０は、第１実施形態と同様、所定値としてのＩｄ０を設定する。
【００４１】
図１０において、符号１〜６、８〜１４、２１は、図１と同一のものを示す。
ゲイン演算部７ｂは、予めセンサレス最低周波数ω０における比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉを少なくとも１度は演算し、周波数推定部６の制御ゲイン初期値として出力する。
そこで、図１１を用いて、本実施形態の特徴構成である「ゲイン演算部７ｂ」を説明する。
ステップＳ７ｂ１では、ゲイン演算部７ｂは、（１８）式を用いて、センサレス最低回転周波数ω０においても最大トルクまで安定に運転可能な制御応答周波数ωｃ＿ｉｎｉ０を演算する。
【数１８】
0005466478.tif 000019
【００４２】
さらに、ステップＳ７ｂ２では、ゲイン演算部７ｂは、（１９）式を用いて、周波数推定部６に設定し、あるいは制限する比例ゲインＫｐ、及び積分ゲインＫｉを演算し、演算結果を周波数推定部６に設定（再設定）する。
【数１９】
0005466478.tif 000020
本実施形態では、センサレス最低回転周波数ω０における制御ゲインを設定するため、第１実施形態の場合と比べて、軸誤差推定値Δωｃは多少大きくなるが、運転中における演算を省略することができる。
また、ｄ軸電流指令設定部１０に「正」の所定値Ｉｄｃ０に設定する場合は、図１２を用いて説明する。
ステップＳ７ｂ３では、（１８）の代わりに（２０）を演算すればよい。
【数２０】
0005466478.tif 000021
さらに、ステップＳ７ｂ４において、ステップＳ７ｂ３は、（２１）を用いて、周波数推定部６に設定あるいは制限する比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉを演算する。
【数２１】
0005466478.tif 000022
このような構成を取れば、制御演算が軽くなる利点がある。
【００４３】
また、本実施形態までは、第１電流指令値（Ｉｄ*、Ｉｑ＊）と電流検出値（Ｉｄｃ、Ｉｑｃ）から第２電流指令値（Ｉｄ＊＊、Ｉｑ＊＊）を作成して、この第２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）の偏差を比例・積分演算して、直接にｄ軸およびｑ軸の電圧指令値（Ｖｄ＊、Ｖｑ＊）を出力するベクトル制御演算にも適用することはできる。
【００４４】
＜第４実施形態＞
図１３は、本発明の第４実施形態のモータ制御システムの構成図である。
モータ制御システム１００（１００ｄ）は、インバータ基板１８ｂに永久磁石モータ１を接続する構成であり、インバータ基板１８ｂは、モータ制御装置２００ｄと電力変換器２と直流電源２１とを搭載し、モータ制御装置２００ｄは、ベクトル制御演算部５０ｄと軸誤差推定部５と周波数推定部６とゲイン演算部７と加算器１５ｄとを備えている。
ここで、ベクトル制御演算部５０ｄは、ｄ軸電流制御演算部、及びｑ軸電流制御演算部を省略した簡易型の構成である点で第１実施形態と異なる。モータ制御装置２００ｄの内部には、１つ以上の３２ｂｉｔ級マイクロコンピュータ１８ａにより構成され、プログラムが実行されて機能が実現される。
【００４５】
図１３において、構成要素の１〜８、１０、１４、２１は、図１と同一のものを示す。
ローパスフィルタ１５は、ｑ軸電流検出値Ｉｑｃの一次遅れ値Ｉｑｃｔｄをに出力し、この出力信号がベクトル制御演算部１３ａに帰還するようになっている。
【００４６】
ベクトル制御演算部１３ａは、永久磁石モータ１の電気定数と「零」であるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、ｑ軸電流検出値Ｉｑｃの一次遅れ値Ｉｑｃｔｄ、及び周波数指令値ωｒ＊に基づいて、（２２）式に従って、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｃ＊＊、及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｃ＊＊を出力する。
【数２２】
0005466478.tif 000023
座標変換部１４は、電圧指令値Ｖｄｃ＊＊、Ｖｄｃ＊＊と回転位相推定値θｄｃから３相交流の電圧指令値ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を出力する。
このようなｄ軸電流制御演算部、及びｑ軸電流制御演算部を省略したベクトル制御装置においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
また、本実施形態では、図１のゲイン演算部７を用いているが、図６、１０のゲイン演算部７ａ，７ｂを用いても同様の効果が得られる。
【００４７】
＜第５実施形態＞
図１４は、本発明の第５実施形態のモータ制御装置を用いた汎用インバータ装置の外観図である。
汎用インバータ装置１８は、第４実施形態のインバータ基板１８ｂ（図１３）を内蔵し、インバータ基板１８ｂに汎用永久磁石モータ１ａを接続している。
汎用インバータ装置１８は、前面に搭載されている操作パネル１８ｃから周波数指令値ωｒ＊が入力されるようになっている。
汎用インバータ装置１８は、汎用永久磁石モータ１ａでも高安定な制御特性を実現することができる。汎用インバータ装置１８は、負荷トルクが増加する方向では、速度推定演算に用いる制御ゲインを下げる方向に制御し、軸誤差推定値Δωｃの変動が大きくなる。この結果、モータ効率は劣化して必要以上の電流が発生してしまう。
一方、汎用インバータ装置１８は、負荷トルクが減少する方向では、速度推定演算に用いる制御ゲインが上がる方向に制御し、軸誤差推定値Δωｃの変動は小さくなる。このため、モータ効率が劣化することは無く、負荷トルクに見合った電流が発生する。
【００４８】
第１実施形態〜第５実施形態では、高価な電流検出器３で検出した３相の交流電流ｉｕ〜ｉｗを検出する方式であったが、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に流れる直流電流から、３相のモータ電流ｉｕ＾、ｉｖ＾、ｉｗ＾を再現し、この再現電流値を用いる「低コストなシステム」にも対応することはできる。
【符号の説明】
【００４９】
１  永久磁石モータ
１ａ  汎用永久磁石モータ
２  電力変換器
３  電流検出器
４  座標変換部
５  軸誤差推定部
６  周波数推定部
７、７ａ、７ｂ  ゲイン演算部
８  位相推定部
９  速度制御演算部
１０  ｄ軸電流指令設定部
１１  ｑ軸電流制御演算部
１２  ｄ軸電流制御演算部
１３，１３ａ  ベクトル制御演算部
１４  座標変換部
１５  ローパスフィルタ
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  加算器
１８  汎用インバータ装置
１８ｂ  インバータ基板
１８ｃ  操作パネル
２１  直流電源
５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ  ベクトル制御演算部
１００，１００ａ１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ  モータ制御システム
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ  モータ制御装置
Ｉｄ  ｄ軸電流
Ｉｑ  ｑ軸電流
Ｉｄｃ  ｄ軸電流検出値
Ｉｑｃ  ｑ軸電流検出値
Ｖｄ  ｄ軸電圧
Ｖｑ  ｑ軸電圧
Ｉｄ＊    第１ｄ軸電流指令値
Ｉｄ＊＊  第２ｄ軸電流指令値
Ｉｑ＊    第１ｑ軸電流指令値
Ｉｑ＊＊  第２ｑ軸電流指令値
ωｃ＿ｌｍｔ０
ωｃ＿ｌｍｔ１  ゲイン演算部７で演算する制御応答周波数
ωｃ＿ｉｎｉ  ゲイン演算部７の初期値に設定する制御応答周波数
Ｋｐ  比例ゲイン
Ｋｉ  積分ゲイン
Ｉｑｃｔｄ  一次遅れ信号
ωｒ  回転周波数
ω＾  周波数推定値
ωｒ＊  周波数指令値
θｄｃ  回転位相値
θｄｃ  回転位相推定値
Δθｃ  推定軸誤差値
Δθ  軸誤差値
Ｔ  負荷トルク
Ｐ  機械的出力
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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