(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換器により駆動される永久磁石形同期電動機の制御装置であって、前記電動機の等価電機子抵抗推定値及び永久磁石磁束推定値に基づいて前記電動機の速度及びトルクを制御する制御装置において、
前記電動機の電圧方程式、及び、等価電機子抵抗の温度による変化量と永久磁石磁束の温度による変化量との関係に基づく温度変化評価関数を用いて、前記等価電機子抵抗推定値の誤差、及び、前記永久磁石磁束推定値の誤差を演算する電気定数推定誤差演算手段と、
前記等価電機子抵抗推定値の誤差を増幅して得た補正量により等価電機子抵抗の初期設定値を補正して前記等価電機子抵抗推定値を演算する第１の等価電機子抵抗推定手段と、
前記永久磁石磁束推定値の誤差を増幅して得た補正量により永久磁石磁束の初期設定値を補正して前記永久磁石磁束推定値を演算する第１の永久磁石磁束推定手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載した永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電気定数推定誤差演算手段は、
前記電動機の電流検出値、速度推定値、前記等価電機子抵抗推定値、前記永久磁石磁束推定値及び電動機定数を用いて、前記電動機の回転子磁極方向のｄ軸に対応した制御演算上のδ軸電圧推定値を演算する電圧推定手段と、
前記δ軸電圧推定値とδ軸電圧検出値との偏差であるδ軸電圧推定誤差を演算する手段と、
前記等価電機子抵抗推定値、前記永久磁石磁束推定値、前記電動機の電機子巻線の温度係数、永久磁石の温度係数、基準温度における等価電機子抵抗、及び、基準温度における永久磁石磁束を用いて前記温度変化評価関数を演算する手段と、
前記δ軸電圧推定誤差、前記温度変化評価関数、前記電動機の電流検出値及び速度推定値を用いて、前記等価電機子抵抗推定値の誤差、及び、前記永久磁石磁束推定値の誤差を演算する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記温度変化評価関数は、前記電動機の電機子巻線の熱抵抗と永久磁石の熱抵抗との関数であることを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載した永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記温度変化評価関数は、前記電動機の電機子巻線の熱抵抗、永久磁石の熱抵抗、配線の熱抵抗、配線の温度係数、基準温度における配線抵抗、永久磁石の熱時定数、及び、前記電動機の鉄損の関数であることを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載した永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電動機の電流検出値及び速度推定値に応じて、前記第１の等価電機子抵抗推定手段または前記第１の永久磁石磁束推定手段の少なくとも一方のゲインを制御する手段を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載した永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電動機の熱モデルに基づいて永久磁石磁束の初期設定値からの変化量を演算する手段と、
前記永久磁石磁束の初期設定値からの変化量に基づく補正量により前記永久磁石磁束の初期設定値を補正して永久磁石磁束推定値を演算する第２の永久磁石磁束推定手段と、
前記第１の永久磁石磁束推定手段における補正量と前記第２の永久磁石磁束推定手段における補正量との何れかを選択する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載した永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電動機の熱モデルに基づいて等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量を演算する手段と、
前記等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量に基づく補正量により前記等価電機子抵抗の初期設定値を補正して等価電機子抵抗推定値を演算する第２の等価電機子抵抗推定手段と、
前記第１の等価電機子抵抗推定手段における補正量と前記第２の等価電機子抵抗推定手段における補正量との何れかを選択する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量を演算する手段は、
前記電動機の熱モデルと配線の熱モデルとに基づいて前記等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量を演算することを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載した永久磁石形同期電動機の制御装置において、
前記電動機の電圧方程式から演算した前記等価電機子抵抗推定値の誤差に基づく補正量により前記等価電機子抵抗の初期設定値を補正して等価電機子抵抗推定値を演算する第３の等価電機子抵抗推定手段と、
前記第１の等価電機子抵抗推定手段における補正量と前記第３の等価電機子抵抗推定手段における補正量との何れかを選択する手段と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換器を用いて永久磁石形同期電動機の速度及びトルクを制御する制御装置において、電動機を運転しながらその電機子抵抗及び永久磁石磁束を高精度に推定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石形同期電動機のトルクは、回転子の永久磁石によって発生する磁束の大きさにほぼ比例する。このため、トルクを高精度に制御するためには、永久磁石の磁束を事前に測定し、これに基づいて電流を制御するのがよい。ところが、永久磁石磁束は温度によって変化するため、重負荷時のように永久磁石の温度が上昇する場合や周囲温度が変化した場合に、トルク制御精度が低下する問題がある。
【０００３】
一方、永久磁石形同期電動機の制御装置をコストダウンするため、磁極位置検出器を使用しないで運転する、いわゆる、センサレス制御が実用化されている。
センサレス制御は、電動機の端子電圧や電流の情報から回転子の磁極位置と速度とを演算し、これらに基づいて電流制御を行ってトルク制御や速度制御を実現するものである。
【０００４】
例えば、この種のセンサレス制御技術として、特許文献１や非特許文献１には、回転子の磁極方向に対して直交方向に発生する拡張誘起電圧を演算し、拡張誘起電圧の角度から磁極位置の演算誤差を検出し、これを利用して磁極位置と速度とを演算する技術が開示されている。
しかし、特許文献１や非特許文献１に開示されている従来技術では、電動機の低速運転時に、電機子抵抗の設定誤差や温度変化によって拡張誘起電圧ひいては磁極位置の演算誤差が大きくなり、この結果、トルク制御誤差が発生したり、運転不能になる等の問題がある。
そこで、電動機の運転状態に応じて電機子抵抗を正確に推定し、高精度なセンサレス制御を行うようにした従来技術が、以下のように公知となっている。
【０００５】
例えば、特許文献２には、電動機の電圧方程式から演算した永久磁石磁束から電機子巻線の温度を推定すると共に、永久磁石及び電機子巻線の温度係数を用いて電機子抵抗等の電動機定数を正確に推定し、磁極位置を演算する技術が開示されている。また、非特許文献２には、電動機の電圧方程式に基づいて演算した電流推定値の誤差から電機子抵抗及び永久磁石磁束を推定するセンサレス制御技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４１１８７８号公報（段落［０１３２］〜［０１４１］、図１，図８等）
【特許文献２】特開２００８−９２６４９号公報（請求項３〜５、請求項９，１１、段落［００１４］，［００２２］〜［００２６］、図１、図３等）
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Takashi Aihara, Akio Toba, Takao Yanase, Akihide Mashimo, and Kenji Endo，「Sensorless Torque Control of Salient-Pole Synchronous Motor at Zero-Speed Operation」，IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 14, NO.1, JANUARY 1999
【非特許文献２】福本  哲哉，富樫  重則，井上  淳，林  洋一，「固定子抵抗と永久磁石鎖交磁束のオンライン同時同定によるIPMSM位置センサレスベクトル制御の高性能化」，電気学会半導体電力変換研究会資料，SPC-08-80，p.41〜p.46
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２や非特許文献２に開示された従来技術では、演算が複雑であるため制御装置のコストが上昇する恐れがある。また、制御定数の設計が困難であることから、所望の電機子抵抗推定値及び永久磁石磁束推定値の応答を得るのが困難である。
更に、実用化のためには、推定値の誤差が過大になるのを防止するため、運転条件に応じて推定演算を実行したり停止したりする必要がある。例えば、特許文献２には、低速時や電流が大きい時に電機子抵抗の推定演算を停止することによって推定誤差が過大になるのを防ぐ方法が記載されているが、推定演算を停止する直前に推定誤差が大きくなった場合には、電機子抵抗推定値が大きな誤差を持ったまま保持され、磁極位置の演算誤差がかえって大きくなる恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明の解決課題は、電機子抵抗及び永久磁石磁束を高精度に推定して磁極位置演算精度、トルク及び速度制御精度を向上させた永久磁石形同期電動機の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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る制御装置は、電力変換器により駆動される永久磁石形同期電動機の制御装置であって、前記電動機の等価電機子抵抗推定値及び永久磁石磁束推定値に基づいて前記電動機の速度及びトルクを制御する制御装置において、
前記電動機の電圧方程式、及び、等価電機子抵抗の温度による変化量と永久磁石磁束の温度による変化量との関係に基づく温度変化評価関数を用いて、前記等価電機子抵抗推定値の誤差、及び、前記永久磁石磁束推定値の誤差を演算する電気定数推定誤差演算手段と、
前記等価電機子抵抗推定値の誤差を増幅して得た補正量により等価電機子抵抗の初期設定値を補正して前記等価電機子抵抗推定値を演算する第１の等価電機子抵抗推定手段と、
前記永久磁石磁束推定値の誤差を増幅して得た補正量により永久磁石磁束の初期設定値を補正して前記永久磁石磁束推定値を演算する第１の永久磁石磁束推定手段と、を備えたものである。
これにより、温度変化に起因する等価電機子抵抗推定値の誤差、及び、永久磁石磁束推定値の誤差を反映させて等価電機子抵抗及び永久磁石磁束を同時かつ高応答に推定し、これらの推定値をそれぞれの真値に収束させることができる。
【００１１】
請求項２に係る制御装置は、請求項１における電気定数推定誤差演算手段を具体化したものである。
すなわち、電気定数推定誤差演算手段は、前記電動機の電流検出値、速度推定値、前記等価電機子抵抗推定値、前記永久磁石磁束推定値及び電動機定数を用いて、前記電動機の回転子磁極方向のｄ軸に対応した制御演算上のδ軸電圧推定値を演算する電圧推定手段と、
前記δ軸電圧推定値とδ軸電圧検出値との偏差であるδ軸電圧推定誤差を演算する手段と、
前記等価電機子抵抗推定値、前記永久磁石磁束推定値、前記電動機の電機子巻線の温度係数、永久磁石の温度係数、基準温度における等価電機子抵抗、及び、基準温度における永久磁石磁束を用いて前記温度変化評価関数を演算する手段と、
前記δ軸電圧推定誤差、前記温度変化評価関数、前記電動機の電流検出値及び速度推定値を用いて、前記等価電機子抵抗推定値の誤差、及び、前記永久磁石磁束推定値の誤差を演算する手段と、を備えている。
【００１２】
請求項３に係る制御装置は、請求項１または２における温度変化評価関数を電機子巻線温度と永久磁石温度とが異なる場合にも正確に演算できるように、前記温度変化評価関数を、電動機の電機子巻線の熱抵抗と永久磁石の熱抵抗との関数としたものである。
【００１３】
請求項４に係る制御装置は、請求項１または２における温度変化評価関数を配線抵抗が大きい場合にも正確に演算できるように、前記温度変化評価関数を、電動機の電機子巻線の熱抵抗、永久磁石の熱抵抗、配線の熱抵抗、配線の温度係数、基準温度における配線抵抗、永久磁石の熱時定数、及び、電動機の鉄損の関数としたものである。
【００１４】
請求項５に係る制御装置は、請求項１〜４の何れか１項における第１の等価電機子抵抗推定手段または第１の永久磁石磁束推定手段の構成を改良し、等価電機子抵抗推定値または永久磁石磁束推定値をより正確に演算可能としたものであり、この制御装置は、電動機の電流検出値及び速度推定値に応じて、第１の等価電機子抵抗推定手段または第１の永久磁石磁束推定手段の少なくとも一方のゲインを制御する手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る制御装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載した制御装置に第２の永久磁石磁束推定手段を付加したものであり、広い運転条件で永久磁石磁束を正確に推定可能としたものである。
すなわち、この制御装置は、前記電動機の熱モデルに基づいて永久磁石磁束の初期設定値からの変化量を演算する手段と、
前記永久磁石磁束の初期設定値からの変化量に基づく補正量により前記永久磁石磁束の初期設定値を補正して永久磁石磁束推定値を演算する第２の永久磁石磁束推定手段と、
前記第１の永久磁石磁束推定手段における補正量と前記第２の永久磁石磁束推定手段における補正量との何れかを選択する手段と、を備えたものである。
【００１６】
請求項７に係る制御装置は、請求項１〜６の何れか１項に記載した制御装置に第２の等価電機子抵抗推定手段を付加し、広い運転条件で等価電機子抵抗を正確に推定可能としたものである。
すなわち、この制御装置は、前記電動機の熱モデルに基づいて等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量を演算する手段と、
前記等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量に基づく補正量により前記等価電機子抵抗の初期設定値を補正して等価電機子抵抗推定値を演算する第２の等価電機子抵抗推定手段と、
前記第１の等価電機子抵抗推定手段における補正量と前記第２の等価電機子抵抗推定手段における補正量との何れかを選択する手段と、を備えたものである。
【００１７】
請求項８に係る制御装置は、請求項７における等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量を演算する演算手段を改良し、配線抵抗が大きい場合にも等価電機子抵抗を正確に推定可能としたものであり、上記演算手段は、電動機の熱モデルと配線の熱モデルとに基づいて、等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量を演算するものである。
【００１８】
請求項９に係る制御装置は、請求項１〜８の何れか１項に記載した制御装置に第３の等価電機子抵抗推定手段を付加し、広い運転条件で等価電機子抵抗と永久磁石磁束とを正確に推定可能としたものであり、前記電動機の電圧方程式から演算した前記等価電機子抵抗推定値の誤差に基づく補正量により前記等価電機子抵抗の初期設定値を補正して等価電機子抵抗推定値を演算する第３の等価電機子抵抗推定手段と、前記第１の等価電機子抵抗推定手段における補正量と前記第３の等価電機子抵抗推定手段における補正量との何れかを選択する手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、温度変化に起因する推定誤差に基づき等価電機子抵抗及び永久磁石磁束をそれぞれ正確に推定することができ、これによって電動機のトルク制御精度や磁極位置演算精度の向上が可能になる。また、複数の推定手段を併用することにより、等価電機子抵抗及び永久磁石磁束を広い運転条件で高精度に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る速度制御系のブロック図である。
【図２】ｄ，ｑ軸及びγ，δ軸の関係を示すベクトル図である。
【図３】実施例１に係る電気定数推定手段の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例４に係る電気定数推定手段の構成を示すブロック図である。
【図５】実施例５に係る電気定数推定手段の構成を示すブロック図である。
【図６】実施例６に係る電気定数推定手段の構成を示すブロック図である。
【図７】実施例７に係る電気定数推定手段の構成を示すブロック図である。
【図８】実施例８に係る電気定数推定手段の構成を示すブロック図である。
【図９】実施例４，６，７における重み係数の関数を示すグラフである。
【図１０】実施例５における重み係数の関数を示すグラフである。
【図１１】実施例８における重み係数の関数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。図１は、この実施形態に係る速度制御系のブロック図である。
まず、速度推定値ω１及び磁極位置推定値θ１の演算について説明する。
永久磁石形同期電動機は、電動機の電流を回転子のｄ軸（回転子の磁極方向の軸）とｄ軸から９０度進んだｑ軸とに分解して制御することにより、トルクや速度を高精度に制御することが可能である。しかしながら、磁極位置検出器を持たない場合、ｄ，ｑ軸を直接検出することができない。このため、ｄ，ｑ軸に対応した直交回転座標のγ，δ軸を制御装置内に想定し、このγ，δ軸上で制御演算を行っている。
図２は、これらのｄ，ｑ軸及びγ，δ軸の関係を示すベクトル図である。図２において、ω１は回転子の速度推定値（γ，δ軸の回転角速度）、ωｒは速度実際値（ｄ，ｑ軸の回転角速度）、θｅｒｒはγ，δ軸とｄ，ｑ軸との角度差（磁極位置演算誤差）である。
【００２２】
図１において、速度推定手段３１は、γ軸電圧指令値ｖγ＊、δ軸電圧指令値ｖδ＊、γ軸電流検出値ｉγ、δ軸電流検出値ｉδから、永久磁石形同期電動機８０の電圧方程式に基づいてγ，δ軸とｄ，ｑ軸との角度差θｅｒｒを演算し、この角度差θｅｒｒを増幅して速度推定値ω１を演算する。
速度推定手段３１における角度差θｅｒｒの演算には、電気定数推定手段４１により求めた等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔを用いる。ここで、等価電機子抵抗は、電動機８０の電機子抵抗と、電動機８０と電力変換器７０との間の配線抵抗との和として定義する。
電気角演算器３２は、速度推定手段３１から出力される速度推定値ω１を積分して磁極位置推定値θ１を演算する。
これらの演算によって角度差θｅｒｒを零に収束させることができ、速度推定値ω１及び磁極位置推定値θ１を真値に収束させることができる。
【００２３】
次に、速度推定値ω１及び磁極位置推定値θ１を用いて永久磁石形同期電動機８０の速度制御を行う方法について説明する。
速度指令値ω＊と速度推定値ω１との偏差を減算器１６により演算し、この偏差を速度調節器１７により増幅してトルク指令値τ＊を演算する。電流指令演算器１８は、トルク指令値τ＊及び速度推定値ω１と、電気定数推定手段４１が演算する永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔとから、電動機８０の端子電圧が電力変換器７０の最大出力電圧以下の条件で所望のトルクを出力するようなγ，δ軸電流指令値ｉγ＊，ｉδ＊を演算する。
【００２４】
また、ｕ相電流検出器１１ｕ、ｗ相電流検出器１１ｗによりそれぞれ検出した相電流検出値ｉｕ，ｉｗは、磁極位置推定値θ１を用いて電流座標変換器１４によりγ，δ軸電流検出値ｉγ，ｉδに座標変換する。
γ軸電流指令値ｉγ＊とγ軸電流検出値ｉγとの偏差を減算器１９ａにて演算し、この偏差をγ軸電流調節器２０ａにより増幅してγ軸電圧指令値ｖγ＊を演算する。一方、δ軸電流指令値ｉδ＊とδ軸電流検出値ｉδとの偏差を減算器１９ｂにて演算し、この偏差をδ軸電流調節器２０ｂにより増幅してδ軸電圧指令値ｖδ＊を演算する。
【００２５】
γ，δ軸電圧指令値ｖγ＊，ｖδ＊は、電圧座標変換器１５により、磁極位置推定値θ１を用いて相電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に変換される。
整流回路６０は、三相交流電源５０の三相交流電圧を整流して得た直流電圧をインバータ等の電力変換器７０に供給する。
ＰＷＭ回路１３は、相電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊と入力電圧検出回路１２により検出した入力電圧検出値Ｅｄｃとから、電力変換器７０の出力電圧を相電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に制御するためのゲート信号を生成する。電力変換器７０は、上記ゲート信号に基づいて内部の半導体スイッチング素子をオンオフ制御し、電動機８０の端子電圧を相電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に制御する。
【００２６】
次に、図１の電気定数推定手段４１の構成及び作用を、各実施例により説明する。
【実施例１】
【００２７】
まず、図３は、実施例１に係る電気定数推定手段４１の構成を示すブロック図であり、請求項１に相当する。
電気定数推定誤差演算器１１０は、γ，δ軸電流検出値ｉγ，ｉδ、δ軸電圧指令値ｖδ＊、速度推定値ω１、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔ及び永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔから、等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ及び永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔを求める。ここで、請求項２に記載の技術によって構成される電気定数推定誤差演算器１１０の詳細を説明する。
始めに、永久磁石形同期電動機８０のδ軸電圧方程式より、δ軸電圧推定値ｖδｅｓｔを数式１により演算する。
【００２８】
【数１】
0005471156.tif 000002
【００２９】
次に、δ軸電圧推定誤差ｖδｅｒｒを、数式２に示すようにδ軸電圧推定値ｖδｅｓｔとδ軸電圧指令値ｖδ＊との偏差から演算する。このδ軸電圧推定誤差ｖδｅｒｒは、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔの誤差と永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔの誤差に比例する。
【００３０】
【数２】
0005471156.tif 000003
【００３１】
次いで、等価電機子抵抗の温度による変化量と永久磁石磁束の温度による変化量との関係に基づく温度変化評価関数を導出する。
まず、温度変化に起因する永久磁石磁束の無負荷時（永久磁石温度が周囲温度Ｔａに等しいとき）からの変化量（永久磁石磁束の温度による変化量）は、数式３によって表される。
【００３２】
【数３】
0005471156.tif 000004
【００３３】
また、温度変化に起因する等価電機子抵抗Ｒａの無負荷時からの変化量（等価電機子抵抗の温度による変化量）は、数式４に示す如く、電機子抵抗Ｒｗの無負荷時からの変化量と、配線抵抗Ｒｌの無負荷時からの変化量との和になる。
【００３４】
【数４】
0005471156.tif 000005
【００３５】
ここで、配線抵抗Ｒｌが無視でき、永久磁石温度と電機子巻線温度とが等しい場合について、温度変化評価関数を導出する。
永久磁石温度と電機子巻線温度とが等しい場合、永久磁石の熱抵抗Ｒｔｈｍと電機子巻線の熱抵抗Ｒｔｈｗとは等しく、かつ、永久磁石の熱時定数Ｔｔｈｍと電機子巻線の熱時定数Ｔｔｈｗとは等しい。数式３及び数式４から電動機の損失Ｑｍｏｔｏｒを消去すると、数式５が導出される。
【００３６】
【数５】
0005471156.tif 000006
【００３７】
後述するように、等価電機子抵抗の初期設定値と永久磁石磁束の初期設定値とを平均温度時の値に設定していることから、数式５における無負荷時の等価電機子抵抗Ｒａ（Ｔａ）と無負荷時の永久磁石磁束Ψｍ（Ｔａ）とを、それぞれ、平均温度時の等価電機子抵抗Ｒａ（ＡＶＥ）と平均温度時の永久磁石磁束Ψｍ（ＡＶＥ）とに置き換え、等価電機子抵抗Ｒａと永久磁石磁束Ψｍとを、それぞれ、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔと永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔとに置き換えることにより、温度変化評価関数ｆｔｈを数式６によって演算する。
【００３８】
【数６】
0005471156.tif 000007
【００３９】
数式６により演算した温度変化評価関数ｆｔｈは、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔの誤差と永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔの誤差の関数である。また、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔ及び永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔが真値に等しい場合、温度変化評価関数ｆｔｈは零になる。
図３における電気定数推定誤差演算器１１０は、数式２のδ軸電圧推定誤差ｖδｅｒｒと数式６の温度変化評価関数ｆｔｈとから、数式７を用いて、等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ及び永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔを求める。
【００４０】
【数７】
0005471156.tif 000008
【００４１】
等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔは反転増幅器１２１により反転増幅され、電機子抵抗推定ゲインＧＲａを乗じた後、積分器１２２により積分されて等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐが演算される。また、数式８に示すように、平均温度時の等価電機子抵抗Ｒａ（ＡＶＥ）と等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐとが加算器１２３により加算され、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔとして図１の速度推定手段３１に送られることになる。
なお、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔの初期設定値は、平均温度時の等価電機子抵抗Ｒａ（ＡＶＥ）とする。
【００４２】
【数８】
0005471156.tif 000009
【００４３】
平均温度時の等価電機子抵抗Ｒａ（ＡＶＥ）は、平均温度電機子抵抗演算器１２４が周囲温度Ｔａに基づいて数式９により演算する。ここで、周囲温度Ｔａは、予め設定された一定値、または、温度検出回路による検出値のいずれでもよい。
【００４４】
【数９】
0005471156.tif 000010
【００４５】
前述した等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔの演算と同様に、永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔを反転増幅器１２５、永久磁石磁束推定ゲインＧΨｍ及び積分器１２６に順次入力して永久磁石磁束補正値Ψｍｃｏｍｐを演算し、数式１０に示すように、加算器１２７にて平均温度時の永久磁石磁束Ψｍ（ＡＶＥ）と永久磁石磁束補正値Ψｍｃｏｍｐとを加算して永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔを演算する。この永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔは、図１の電流指令演算器１８に送られることとなる。
なお、永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔの初期設定値は、平均温度時の永久磁石磁束Ψｍ（ＡＶＥ）とする。
【００４６】
【数１０】
0005471156.tif 000011
【００４７】
平均温度時の永久磁石磁束Ψｍ（ＡＶＥ）は、平均温度永久磁石磁束演算器１２８が、周囲温度Ｔａに基づいて数式１１により演算する。
【００４８】
【数１１】
0005471156.tif 000012
【００４９】
以上の演算処理により、等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ及び永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔが零になるように等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔ及び永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔが演算され、これらの等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔ及び永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔは真値に収束することとなる。
なお、上記構成において、反転増幅器１２１、ゲインＧＲａ、積分器１２２、平均温度電機子抵抗演算器１２４及び加算器１２３は、請求項における等価電機子抵抗推定手段を構成し、また、反転増幅器１２５、ゲインＧΨｍ、積分器１２６、平均温度永久磁石磁束演算器１２８及び加算器１２７は、請求項における第１の永久磁石磁束推定手段を構成している。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の実施例２は、実施例１において永久磁石温度と電機子巻線温度とが異なる場合にも適用できるように温度変化評価関数ｆｔｈを改良すると共に、これに伴って、等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ及び永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔの演算方法を改良したものである。この実施例２は、請求項３に対応している。
【００５１】
電動機８０の配線抵抗Ｒｌを無視でき、かつ、永久磁石の熱時定数Ｔｔｈｍと電機子巻線の熱時定数Ｔｔｈｗとが等しいと仮定すると共に、数式３及び数式４により電動機８０の損失Ｑｍｏｔｏｒを消去した関係式から、数式６と同様にして温度変化評価関数ｆｔｈを数式１２により演算する。
【００５２】
【数１２】
0005471156.tif 000013
【００５３】
等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ及び永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔは、実施例１と同様に数式７により演算するが、温度変化評価関数ｆｔｈを数式１２により演算することから、信号要素ｚ１１，ｚ１２，ｚ２１，ｚ２２を数式１３のように定める。
【００５４】
【数１３】
0005471156.tif 000014
【実施例３】
【００５５】
本発明の実施例３は、前述した実施例１において電動機８０の配線抵抗Ｒｌを無視できず、かつ、永久磁石温度と電機子巻線温度とが異なる場合にも適用できるように温度変化評価関数ｆｔｈを改良すると共に、これに伴って等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ及び永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔの演算方法を改良したものである。この実施例３は、請求項４に対応している。
【００５６】
永久磁石の熱時定数Ｔｔｈｍと電機子巻線の熱時定数Ｔｔｈｗと配線の熱時定数Ｔｔｈｌとが何れも等しいと仮定し、数式３及び数式４により電動機８０の損失Ｑｍｏｔｏｒ及び配線の損失Ｑｌを消去した関係式から、数式６と同様にして温度変化評価関数ｆｔｈを数式１４により演算する。
【００５７】
【数１４】
0005471156.tif 000015
【００５８】
温度変化評価関数ｆｔｈを数式１４によって演算することから、信号要素ｚ１１，ｚ１２，ｚ２１，ｚ２２を数式１５のよう定める。
【００５９】
【数１５】
0005471156.tif 000016
【実施例４】
【００６０】
図４は、本発明の実施例４における電気定数推定手段４１のブロック図である。この実施例４は実施例１を改良したものであり、請求項５に対応している。
数式７により演算される等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ及び永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔは、ｄｅｔ（ＺＴ）が小さいときに誤差の影響を受けやすい。そこで、ｄｅｔ（ＺＴ）が小さいときに、等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔから等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐまでのゲイン、及び、永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔから永久磁石磁束補正値Ψｍｃｏｍｐまでのゲインを減少させることにより、各推定値Ｒａｅｓｔ，Ψｍｅｓｔの誤差が過大になるのを防ぐようにしたものである。なお、これらのゲインは、少なくとも一方を制御可能としても良い。
【００６１】
まず、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔの演算方法について説明する。
図４において、第１の重み係数ＷＲａと第２の重み係数（１−ＷＲａ）との和を“１”とし、これらの重み係数ＷＲａ，（１−ＷＲａ）の上限値を“１”、下限値を“零”とする。このとき、反転増幅器１２１、第１の重み係数ＷＲａ、減算器１２９、電機子抵抗推定ゲインＧＲａ、積分器１２２、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、加算器１２３により、等価電機子抵抗の真値Ｒａから等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔまでの伝達関数は、数式１６の関係にある。
この数式１６より、第１の重み係数ＷＲａに比例して、等価電機子抵抗の真値Ｒａから等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔまでの伝達関数のゲインを制御できることが明らかである。
【００６２】
【数１６】
0005471156.tif 000017
【００６３】
同様にして、第３の重み係数ＷΨｍと第４の重み係数（１−ＷΨｍ）との和を“１”とし、これらの重み係数ＷΨｍ，（１−ＷΨｍ）の上限値を“１”、下限値を“零”とする。このとき、反転増幅器１２５、第３の重み係数ＷΨｍ、減算器１３０、永久磁石推定ゲインＧΨｍ、積分器１２６、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）、加算器１２７によって、永久磁石磁束の真値Ψｍから永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔまでの伝達関数のゲインを、第３の重み係数ＷΨｍに比例させて制御することができる。
【００６４】
ここで、図９は、｜ｄｅｔ（ＺＴ）｜から第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、第３の重み係数ＷΨｍ、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）を演算する関数を示している。
｜ｄｅｔ（ＺＴ）｜がしきい値Ｘｔｈ１よりも小さいときは、第１の重み係数ＷＲａ及び第３の重み係数ＷΨｍを“零”、第２の重み係数（１−ＷＲａ）及び第４の重み係数（１−ＷΨｍ）を“１”に制御する。｜ｄｅｔ（ＺＴ）｜がしきい値Ｘｔｈ１としきい値Ｘｔｈ２との間にあるときは、第１の重み係数ＷＲａ及び第３の重み係数ＷΨｍを増加させ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）及び第４の重み係数（１−ＷΨｍ）を減少させる。｜ｄｅｔ（ＺＴ）｜がしきい値Ｘｔｈ２よりも大きいときは、第１の重み係数ＷＲａ及び第３の重み係数ＷΨｍを “１”、第２の重み係数（１−ＷＲａ）及び第４の重み係数（１−ＷΨｍ）を “零”に制御する。
詳細な説明は省略するが、この実施例４の技術は、実施例２または実施例３にも適用することができる。
【実施例５】
【００６５】
次に、図５は本発明の実施例５における電気定数推定手段４１のブロック図を示している。この実施例５は、実施例４に、電動機８０の熱モデルを使用して永久磁石磁束を推定する第２の永久磁石磁束推定手段を付加することにより、広い運転条件のもとで永久磁石磁束を高精度に推定できるように改良したものであり、請求項６に対応している。
以下では、実施例１として説明した、電気定数推定誤差演算器１１０により演算した永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔを用いた永久磁石磁束推定手段を第１の永久磁石磁束推定手段と呼ぶ。
この第１の永久磁石磁束推定手段と、実施例５に係る第２の永久磁石磁束推定手段との切り換えは、図５に示すごとく、第３の重み係数ＷΨｍ、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）及び加算器１３１を用いて、積分器１２６の入力を制御することにより実現する。
【００６６】
図５において、第１の永久磁石磁束推定手段を実行する場合は、第３の重み係数ＷΨｍを“１”、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）を“零”に制御する。この場合、実施例１と同様に、永久磁石磁束推定誤差演算値Ψｍｅｒｒｅｓｔを、反転増幅器１２５、永久磁石磁束推定ゲインＧΨｍ、第３の重み係数ＷΨｍ、加算器１３１、積分器１２６によって積分制御することで、永久磁石磁束補正値Ψｍｃｏｍｐを演算する。
【００６７】
一方、第２の永久磁石磁束推定手段を実行する場合は、第３の重み係数ＷΨｍを“零”、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）を“１”に制御する。
図５における電動機損失演算器１３２は、電流検出値ｉγ，ｉδ及び速度推定値ω１等を用いて、電動機８０の銅損Ｑｗ、鉄損Ｑｉｒｏｎをそれぞれ数式１７、数式１８により演算し、数式１９により電動機の損失Ｑｍｏｔｏｒを演算する。
【００６８】
【数１７】
0005471156.tif 000018
【００６９】
【数１８】
0005471156.tif 000019
【００７０】
【数１９】
0005471156.tif 000020
【００７１】
永久磁石磁束変化量演算器１３３は、電動機８０の損失Ｑｍｏｔｏｒに比例して、永久磁石磁束の無負荷時からの変化量ΔΨｍを数式２０により演算する。
【００７２】
【数２０】
0005471156.tif 000021
【００７３】
一方、永久磁石磁束平均変化量演算器１３４は、永久磁石磁束の無負荷時からの平均変化量ΔΨｍＡＶＥを数式２１により演算する。
【００７４】
【数２１】
0005471156.tif 000022
【００７５】
減算器１３５は、永久磁石磁束の無負荷時からの変化量ΔΨｍから上記平均変化量ΔΨｍＡＶＥを減算して、永久磁石磁束の平均温度時からの変化量ΔΨｍ２を演算する。
永久磁石磁束補正値Ψｍｃｏｍｐは、永久磁石磁束変化量演算器１３３、永久磁石磁束平均変化量演算器１３４、減算器１３５，１３６、時定数係数（１／Ｔｔｈｍ）、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）、加算器１３１、積分器１２６により、数式２２によって演算される。
【００７６】
【数２２】
0005471156.tif 000023
【００７７】
数式２２におけるＲｔｈｍＱｍｏｔｏｒは、物理的に永久磁石の温度上昇に等しい。このため、永久磁石磁束補正値Ψｍｃｏｍｐは、永久磁石温度が平均上昇値ΔＴｍＡＶＥだけ変化した場合に零になる。このことから、平均温度時における永久磁石磁束Ψｍ（ＡＶＥ）と永久磁石磁束補正値Ψｍｃｏｍｐとを加算器１２７により加算して永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔを求めれば、永久磁石磁束を正確に推定することができる。
一方、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔの算出方法は、図４に示した実施例４と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００７８】
次に、第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、第３の重み係数ＷΨｍ、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）の算出方法を説明する。
第１の永久磁石磁束推定手段によって永久磁石磁束を高精度に推定できるのは、等価電機子抵抗の温度変化に起因する第１の電圧降下よりも永久磁石磁束の温度変化に起因する第２の電圧降下の方が大きい場合である。ここで、第１の電圧降下と第２の電圧降下との比は、数式７における｜ｚ１１ｚ２２｜と｜ｚ１２ｚ２１｜との比に等しい。このことから、重み関数評価関数ｘを数式２３により演算する。
【００７９】
【数２３】
0005471156.tif 000024
【００８０】
図１０は、重み関数評価関数ｘから第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、第３の重み係数ＷΨｍ、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）を演算する関数を示している。図１０に示すように、第１の電圧降下よりも第２の電圧降下が大きく、重み関数評価関数ｘが負のしきい値Ｘｔｈ１よりも小さい運転条件では、等価電機子抵抗の推定と第１の永久磁石磁束推定とを実行し、第１の電圧降下よりも第２の電圧降下が小さく、重み関数評価関数ｘが負のしきい値Ｘｔｈ１よりも大きい運転条件では、等価電機子抵抗の推定を停止し、第２の永久磁石磁束推定を実行する。
詳細な説明は省略するが、この実施例５の技術は、電気定数推定誤差演算器１１０を実施例２または実施例３によって構成する場合にも適用可能である。
【実施例６】
【００８１】
図６は、本発明の実施例６における電気定数推定手段４１のブロック図を示している。この実施例６は、上述した実施例５に、電動機の熱モデルを用いて等価電機子抵抗を推定する第２の等価電機子抵抗推定手段を付加することで、広い運転条件で永久磁石磁束及び等価電機子抵抗を高精度に推定できるように改良したものであり、請求項７に対応している。
以下では、実施例１として説明した、電気定数推定誤差演算器１１０により演算した等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔを用いた等価電機子抵抗推定手段を第１の等価電機子抵抗推定手段と呼ぶ。
第１の等価電機子抵抗推定手段と第２の等価電機子抵抗推定手段との切り換えは、第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）及び加算器１４１を用いて積分器１２２の入力を制御することで実現する。
【００８２】
第１の等価電機子抵抗推定手段を実行する場合は、第１の重み係数ＷＲａを“１”、第２の重み係数（１−ＷＲａ）を“零”に制御する。これにより、実施例１と同様に、等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔから等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐを演算する。
一方、第２の等価電機子抵抗推定手段を実行する場合は、第１の重み係数ＷＲａを“零”、第２の重み係数（１−ＷＲａ）を“１”に制御する。
ここで、配線抵抗は無視できると仮定し、電機子抵抗変化量演算器１３７は、電動機８０の損失Ｑｍｏｔｏｒに比例して、等価電機子抵抗の無負荷時からの変化量ΔＲａを数式２４により演算する。
【００８３】
【数２４】
0005471156.tif 000025
【００８４】
電機子抵抗平均変化量演算器１３８は、等価電機子抵抗の無負荷時からの平均変化量ΔＲａＡＶＥを数式２５により演算する。
【００８５】
【数２５】
0005471156.tif 000026
【００８６】
減算器１３９は、等価電機子抵抗の無負荷時からの変化量ΔＲａから上記平均変化量ΔＲａＡＶＥを減算し、等価電機子抵抗の平均温度時からの変化量ΔＲａ２を演算する。
等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐは、電機子抵抗変化量演算器１３７、電機子抵抗平均変化量演算器１３８、減算器１３９，１４０、時定数係数（１／Ｔｔｈｗ）、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、加算器１４１、積分器１２２により、数式２６によって演算される。
【００８７】
【数２６】
0005471156.tif 000027
【００８８】
数式２６におけるＲｔｈｗＱｍｏｔｏｒは、物理的に電機子巻線の温度上昇に等しい。このため、等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐは、電機子巻線温度が平均上昇値ΔＴｗＡＶＥだけ変化した場合に零になる。このことから、平均温度時における等価電機子抵抗Ｒａ（ＡＶＥ）と等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐとを加算器１２３により加算して等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔを求めれば、等価電機子抵抗を正確に推定することができる。
一方、永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔの演算方法は、図５に示した実施例５と同様とする。詳細な説明は省略する。
【００８９】
次に、第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、第３の重み係数ＷΨｍ、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）の算出方法を説明する。
第１の等価電機子抵抗推定手段と第１の永久磁石磁束推定手段とによって等価電機子抵抗と永久磁石磁束とを正確に推定できるのは、｜ｄｅｔ（ＺＴ）｜が十分大きい場合である。このため、これらの第１〜第４の重み係数ＷＲａ，（１−ＷＲａ），ＷΨｍ，（１−ＷΨｍ）は、実施例４と同様に、図９に示した関数によって演算する。
詳細な説明は省略するが、この実施例６の技術は、電気定数推定誤差演算器１１０を実施例２または実施例３によって構成する場合にも適用可能である。
【実施例７】
【００９０】
図７は、本発明の実施例７における電気定数推定手段４１のブロック図を示している。この実施例７は、実施例６における第２の等価電機子抵抗推定手段を、電動機の熱モデルと配線の熱モデルとを用いて等価電機子抵抗の初期設定値からの変化量を演算し、これを使って等価電機子抵抗を推定するように構成することで、演算をより高精度にしたものであり、請求項８に対応している。
図７において、配線損失演算器１４２は、配線の損失Ｑｌを数式２７により演算する。
【００９１】
【数２７】
0005471156.tif 000028
【００９２】
電機子抵抗変化量演算器１４３は、電動機８０の損失Ｑｍｏｔｏｒ及び配線の損失Ｑｌを用いて、等価電機子抵抗の無負荷時からの変化量ΔＲａを数式２８により演算する。
【００９３】
【数２８】
0005471156.tif 000029
【００９４】
電機子抵抗平均変化量演算器１３８は、等価電機子抵抗の無負荷時からの平均変化量ΔＲａＡＶＥを数式２９により演算する。
【００９５】
【数２９】
0005471156.tif 000030
【００９６】
減算器１３９は、等価電機子抵抗の無負荷時からの変化量ΔＲａから上記平均変化量ΔＲａＡＶＥを減算して、等価電機子抵抗の平均温度時からの変化量ΔＲａ２を演算する。
等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐは、電機子巻線の熱時定数Ｔｔｈｗと配線の熱時定数Ｔｔｈｌとが等しいと仮定すると、電機子抵抗変化量演算器１４３、電機子抵抗平均変化量演算器１３８、減算器１３９，１４０、時定数係数（１／Ｔｔｈｗ）、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、加算器１４１、積分器１２２により、数式３０によって演算される。
【００９７】
【数３０】
0005471156.tif 000031
【００９８】
数式３０におけるＲｔｈｗＱｍｏｔｏｒ，ＲｔｈｌＱｌは、それぞれ、物理的に電機子巻線の温度上昇と配線の温度上昇に等しい。このため、等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐは、電機子巻線温度が平均上昇値ΔＴｗＡＶＥだけ変化し、かつ、配線温度が平均上昇値ΔＴｌＡＶＥだけ変化した場合に零になる。このことから、平均温度時における等価電機子抵抗Ｒａ（ＡＶＥ）と等価電機子抵抗補正値Ｒａｃｏｍｐとを加算器１２３により加算して等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔを求めれば、等価電機子抵抗を正確に推定することができる。
一方、永久磁石磁束推定値Ψｍｅｓｔの演算方法は、図５に示した実施例５と同様とする。なお、詳細な説明は省略する。
また、第１〜第４の重み係数ＷＲａ，（１−ＷＲａ），ＷΨｍ，（１−ＷΨｍ）は、実施例６と同様に、図９に示した関数によって演算する。
【実施例８】
【００９９】
図８は、本発明の実施例８における電気定数推定手段４１のブロック図を示している。この実施例８は、実施例５の構成において、電動機８０の電圧方程式を用いて等価電機子抵抗を推定する第３の等価電機子抵抗推定手段を付加することで、広い運転条件で等価電機子抵抗と永久磁石磁束とを高精度に推定できるように改良したものであり、請求項９に対応している。
図８のブロック図は、図５のブロック図に、第３の等価電機子抵抗推定手段を実現するための電機子抵抗推定誤差演算器１４４と、第１の等価電機子抵抗推定手段と第３の等価電機子抵抗推定手段とを切り換えるための第５の重み係数ＷＲａ２、第６の重み係数（１−ＷＲａ２）、加算器１４５を追加したものである。以下では、図５のブロック図と異なる箇所を中心に説明する。
【０１００】
第１の等価電機子抵抗推定手段を実行する場合は、第５の重み係数ＷＲａ２を“零”、第６の重み係数（１−ＷＲａ２）を“１”に制御する。
一方、第３の等価電機子抵抗推定手段を実行する場合は、第５の重み係数ＷＲａ２を“１”、第６の重み係数（１−ＷＲａ２）を“零”に制御する。
電機子抵抗推定誤差演算器１４４は、前述した数式１によりδ軸電圧推定値ｖδｅｓｔを演算し、数式２によってδ軸電圧推定誤差ｖδｅｒｒを演算する。更に、δ軸電圧推定誤差ｖδｅｒｒ（＝ｖδｅｓｔ−ｖδ＊）及びδ軸電流検出値ｉδを用いて、等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ２を数式３１により演算する。
【０１０１】
【数３１】
0005471156.tif 000032
【０１０２】
等価電機子抵抗推定誤差演算値Ｒａｅｒｒｅｓｔ２は、第５の重み係数ＷＲａ２及び加算器１４５を介して、反転増幅器１２１、第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、減算器１２９、電機子抵抗推定ゲインＧＲａ、積分器１２２、平均温度電機子抵抗演算器１２４及び加算器１２３からなるブロックに与えられ、等価電機子抵抗推定値Ｒａｅｓｔが演算される。このブロックの動作は、図４に示した実施例４における第１の等価電機子抵抗推定手段と同様である。
【０１０３】
次に、第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、第３の重み係数ＷΨｍ、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）、第５の重み係数ＷＲａ２、第６の重み係数（１−ＷＲａ２）の演算方法を説明する。
第１の等価電機子抵抗推定手段と第１の永久磁石磁束推定手段とによって永久磁石磁束を高精度に推定できるのは、等価電機子抵抗の温度変化に起因する第１の電圧降下よりも永久磁石磁束の温度変化に起因する第２の電圧降下の方が大きい場合である。一方、第３の等価電機子抵抗推定手段によって等価電機子抵抗を正確に推定できるのは、第１の電圧降下の方が第２の電圧降下よりも大きい場合である。
【０１０４】
第１の電圧降下と第２の電圧降下との比は、前述した数式７における｜ｚ１１ｚ２２｜と｜ｚ１２ｚ２１｜との比に等しいことから、重み関数評価関数ｘを前述の数式２３によって演算する。
図１１は、重み関数評価関数ｘから第１の重み係数ＷＲａ、第２の重み係数（１−ＷＲａ）、第３の重み係数ＷΨｍ、第４の重み係数（１−ＷΨｍ）、第５の重み係数ＷＲａ２、第６の重み係数（１−ＷＲａ２）を演算する関数を示している。
第１の電圧降下よりも第２の電圧降下が大きく、重み関数評価関数ｘが負のしきい値Ｘｔｈ１よりも小さい運転条件では、第１の等価電機子抵抗推定手段と第１の永久磁石磁束推定手段とを実行する。重み関数評価関数ｘが負のしきい値Ｘｔｈ２から零の間では、第１の等価電機子抵抗推定手段を停止し、第２の永久磁石磁束推定手段を実行する。また、重み関数評価関数ｘが正のしきい値Ｘｔｈ３よりも大きい場合には、第３の等価電機子抵抗推定手段と第２の永久磁石磁束推定手段とを実行する。
【符号の説明】
【０１０５】
５０  三相交流電源
６０  整流回路
７０  電力変換器
８０  永久磁石形同期電動機
１１ｕ  ｕ相電流検出回路
１１ｗ  ｗ相電流検出回路
１２  入力電圧検出回路
１３  ＰＷＭ回路
１４  電流座標変換器
１５  電圧座標変換器
１６  減算器
１７  速度調節器
１８  電流指令演算器
１９ａ  減算器
１９ｂ  減算器
２０ａ  γ軸電流調節器
２０ｂ  δ軸電流調節器
３１  速度推定手段
３２  電気角演算器
４１  電気定数推定手段
１１０  電気定数推定誤差演算器
１２１，１２５  反転増幅器
１２２，１２６  積分器
１２３，１２７，１３１，１４１，１４５  加算器
１２４  平均温度電機子抵抗演算器
１２８  平均温度永久磁石磁束演算器
１２９，１３０，１３５，１３６，１３９，１４０  減算器
１３２  電動機損失演算器
１３３  永久磁石磁束変化量演算器
１３４  永久磁石磁束平均変化量演算器
１３７  電機子抵抗変化量演算器
１３８  電機子抵抗平均変化量演算器
１４２  配線損失演算器
１４３  電機子抵抗変化量演算器
１４４  電機子抵抗推定誤差演算器
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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