(57)【要約】【課題】  三相同期電動機における三相のインダクタンスのアンバランスにより発生する中性点電位の変動を検出して、位相推定に用いる位相推定手段において、このインダクタンスの各電動機の個体差を調整し、零速度近傍の極低速域から安定駆動できる同期電動機の駆動システムを提供する。【解決手段】  本発明の三相同期電動機の駆動システムは、中性点電位に基づく第１の位相推定手段と速度誘起電圧に基づく第２の位相推定手段の２つの位相推定手段を持ち、２つの位相推定手段の位相差を高速域で記憶し、記憶した位相差を用いて低速域の第１の位相推定手段の出力を補正する位相補正手段を設けている。【選択図】図２
2014217191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相同期電動機の固定子巻線の中性点電位を検出する中性点電位検出部と、
中性点電位検出部の出力から前記三相同期電動機の回転子位相を出力する第１の位相推定手段と、
前記第１の位相推定手段の出力に基づき前記電力変換器を制御する制御部と、
を備えた三相同期電動機の制御装置において、
前記制御装置は、前記第１の位相推定手段の出力を入力とし、前記第１の位相推定手段の出力を補正して、制御部へ入力する位相補正手段を備え、
前記位相補正手段は、
前記三相同期電動機の三相の電流検出値から回転子位相を出力する第２の位相推定手段と、
前記第１の位相推定手段の出力を前記第２の位相推定手段の出力で補正する修正手段を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
所定の速度よりも大きい速度域における前記第１の位相推定手段から出力される位相と前記第２の位相推定手段から出力される位相の位相差を記憶し、前記所定の速度よりも低い速度域で前記第１の位相推定手段から出力される位相を前記位相差に基づいて補正し、前記制御部の入力とすることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記所定の速度よりも大きい速度域では前記第２の位相推定手段の出力を選択し、前記所定の速度より小さな速度域では前記修正手段の出力を選択する切替手段とを備え、
前記制御部の入力に前記切替手段の出力を用いることを特徴とする請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記所定の速度よりも大きい速度域は、定格速度８０％以上の速度域とすることを特徴とする請求項２記載の制御装置。
【請求項５】
前記所定の速度よりも低い低速域は定格速度２０％以下の速度域とすることを特徴とする請求項２記載の制御装置。
【請求項６】
前記切替手段は、
前記回転子位相から微分し回転子速度を求める微分手段と、
該微分手段の出力が前記切替手段の低速域で１に設定し前記微分手段の出力が前記学習手段の高速域で０に設定し前記切替手段の低速域と前記学習手段の高速域の間を直線でつないだ第１の信号発生部と、
該微分手段の出力が前記切替手段の低速域で０に設定し前記微分手段の出力が前記学習手段の高速域で１に設定し前記切替手段の低速域と前記学習手段の高速域の間を直線でつないだ第２の信号発生部との２つの信号発生部と、
前記第１の信号発生部の出力と前記修正手段の出力を乗ずる第１の乗算手段と、
前記第２の信号発生部の出力と前記第２の位相推定手段の出力を乗ずる第２の乗算手段と、
前記第１の乗算手段の出力と前記第２の乗算手段の出力の和を求める加算手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項７】
直流から交流に変換する電力変換器と、
前記電力変換器に接続された三相動機電動機と、
前記三相動機電機を制御する請求項１に記載の制御装置とを有する三相動機電機駆動システム。
【請求項８】
請求項７に記載の同期電動機の駆動システムと、前記駆動システムによって駆動制御される前記三相同期電動機の回転子および固定子とを、共通の筐体内に収納した、一体型電動機システム。
【請求項９】
請求項７に記載の同期電動機の駆動システムと、
前記駆動システムによって駆動制御される三相同期電動機と、
前記三相同期電動機により駆動される液体用ポンプと、を備えたポンプシステム。
【請求項１０】
請求項７に記載の同期電動機の駆動システムと、
前記駆動システムによって駆動制御される三相同期電動機と、
前記三相同期電動機により駆動される圧縮機と、を備えた圧縮機システム。
【請求項１１】
三相同期電動機の固定子巻線の中性点電位を検出する中性点電位検出ステップと、
中性点電位検出部の出力から前記三相同期電動機の回転子位相を出力する第１の位相推定ステップと、
第１の位相推定ステップの出力に基づき前記電力変換器を制御する
三相同期電動機の制御方法において、
前記第１の位相推定ステップの出力を入力とし、前記第１の位相推定ステップの出力を補正する位相補正ステップを備え、
前記位相補正ステップは、
前記三相同期電動機の三相の電流検出値から回転子位相を出力する第２の位相推定ステップと、
前記第１の位相推定手段の出力を前記第２の位相推定手段の出力で補正する修正ステップを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
所定の速度よりも大きい速度域における前記第１の位相推定ステップから出力される位相と前記第２の位相推定ステップから出力される位相の位相差を記憶し、前記所定の速度よりも低い速度域で前記第１の位相推定ステップから出力される位相を前記位相差に基づいて補正する請求項１１記載の制御方法。
【請求項１３】
前記所定の速度よりも大きい速度域では前記第２の位相推定ステップの出力を選択し、前記所定の速度より小さな速度域では前記修正手段の出力を選択する切替ステップを有することを特徴とする請求項１２記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばファン、ポンプ、圧縮機、スピンドルモータなどの回転速度制御や、搬送機や工作機械における位置決め装置、ならびに電動アシストなどのようにトルクを制御する用途に利用する同期電動機を駆動制御する電動機駆動装置、その電動機駆動装置を備えた一体型電動機システム、油圧ポンプシステムおよび圧縮機駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業、家電、自動車等の様々な分野において、小型・高効率の三相同期電動機が幅広く用いられている。しかし、三相同期電動機を駆動させるには、電動機の回転子の位相情報が必要であり、そのための位置センサが必要であった。
【０００３】
近年では、この位置センサを排除し、三相同期電動機の回転数制御やトルク制御を行う位置センサレス制御が広く普及している。位置センサレス制御の実用化によって、位置センサにかかる費用（位置センサ自体のコスト、位置センサの配線にかかるコストなど）の削減、装置の小型化が実現できる。また、位置センサが不要となることで、劣悪な環境下での使用が可能となる等のメリットがある。現在、三相同期電動機の位置センサレス制御は、三相同期電動機の回転子が回転することによって発生する速度誘起電圧を直接検出し、その検出情報から回転子位相を推定演算する三相同期電動機の駆動を行う方法や、対象となる電動機の数式モデルから、回転子位相を推定演算する位相推定技術などが採用されている。
【０００４】
これらの位置センサレス制御にも大きな課題がある。それは低速域での位相推定方法である。現在実用化されている多くの位置センサレス制御は、三相同期電動機の発生する速度誘起電圧に基づくものである。したがって、停止時や低速域では、速度誘起電圧が小さくなってしまい、位相推定が難しくなる。この課題に対しては種々の解決策が提案されている。
【０００５】
特許文献１に記載された発明は、三相固定子巻線の接続点の電位である「中性点電位」を検出して、位相情報を得るものである。この中性点電位を、インバータから三相同期電動機へ印加するパルス電圧に同期して検出することで、三相のインダクタンスのアンバランスによる起電圧を検出でき、回転子位相に依存した電位変化を得ることができる。そのため、電動機への印加電圧として、通常の正弦波変調時のパルス幅変調によって、位相情報が得られるという特徴がある。
【０００６】
図１は、三相同期電動機の中性点電位を検出して位置センサレス駆動する、従来の同期電動機の駆動システムの一例を示す図である。制御部２は、第１の位相推定手段６の出力θｄｃに基づいて、三相同期電動機４を制御するためのパルス幅変調信号を出力する。パルス幅変調信号はインバータ３に入力され、インバータ３はそのパルス幅変調信号に基づいて三相同期電動機４を駆動する。
【０００７】
三相同期電動機４から引き出された三相同期電動機４の中性点Ｖｎから中性点電位検出部５から中性点電位Ｖｎ０を検出し、第１の位相推定手段６から回転子位相θ１を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−７４８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
三相同期電動機を大量生産する場合など、各電動機には、一般に三相のインダクタンスの大きさに個体差が存在する。加えて、特許文献１の手法は、三相同期電動機の磁石磁束の影響を受けてわずかに変化する三相のインダクタンスのアンバランスを位相推定に用いる特徴がある。そのインダクタンスに個体差が生じることで、真値に対し位相推定誤差が発生する。この位相推定の誤差によって、コギングトルクの割合の大きい低速域で、モータトルクが不足しコギングトルクを下回ると、電動機の未回転や挙動不安定が発生する。
【００１０】
この課題に対して、インダクタンスの個体差は各電動機に対して個別に調整すれば解決が可能であるものの、工場で大量生産するにあたり個々の電動機に対して三相のインダクタンスの個体差の調整を行うのは困難である。
【００１１】
本発明の目的は、同期電動機の個体差を調整し、低速域から安定駆動できる同期電動機の駆動システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、三相同期電動機の固定子巻線の中性点電位を検出する中性点電位検出部と、中性点電位検出部の出力から三相同期電動機の回転子位相を出力する第１の位相推定手段と、第１の位相推定手段の出力に基づき前記電力変換器を制御する制御部と、を備えた三相同期電動機の制御装置において、第１の位相推定手段の出力を入力とし、第１の位相推定手段の出力を補正して、制御部へ入力する位相補正手段を備え、位相補正手段は、三相同期電動機の三相の電流検出値から回転子位相を出力する第２の位相推定手段と、第１の位相推定手段の出力を第２の位相推定手段の出力で補正する修正手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、同期電動機の個体差を調整し、低速域から安定駆動できる同期電動機の駆動システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の中性点電位に基づく同期電動機の駆動システムの例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に関わる三相同期電動機の駆動システムの構成を表すブロック図である。
【図３】第１の位相推定手段６で用いられる中性点電圧と第２の位相推定手段１１で用いられる速度誘起電圧の挙動を示した図である。
【図４】速度誘起電圧に基づく第２の位相推定手段１１を示したブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に関わる学習手段１２を示したブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に関わる修正手段１３を示したブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に関わる切替手段１４ａを示したブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態において三相の電流検出器の代わりにシャント抵抗３５を流れる直流電流Ｉ０を用いた場合のブロック図である。
【図９】中性点電位に基づく第１の位相推定手段６を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に関わる切替手段１４ｂの構成を表すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に関わる三相同期電動機の駆動システムの構成を表すブロック図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に関わる一体型電動機システム７１を示す図である。
【図１３】一般的なポンプシステムの構成を示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に関わるポンプシステムの構成を示す図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態に関わる圧縮機システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を図より説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図２から図９を用いて、本発明に係る同期電動機の駆動システムにおける第１の実施の形態について説明する。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施の形態に関わる三相同期電動機の駆動システムの構成を表すブロック図である。
【００１８】
この三相同期電動機の駆動システムは、三相同期電動機４の駆動を目的とするものである。大別すると、この三相同期電動機の駆動システムは位相補正手段１、制御部２、インバータ３、駆動対象である三相同期電動機４、中性点電位検出部５および第１の位相推定手段６を含んで構成される。
【００１９】
位相補正手段１の構成を簡潔に説明する。位相補正手段１は、第２の位相推定手段１１、学習手段１２、修正手段１３および切替手段１４から構成される。位相補正手段１は、第１の位相推定手段６の出力の回転子位相θ１と電流検出器３４で検出された三相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗより第２の位相推定手段１１の出力の回転子位相θ２を求め、第１の位相推定手段６の出力である回転子位相θ１を補正しθｄｃとして制御部２への入力とする。
【００２０】
次に、本発明の主な特徴は、第１の位相推定手段６の出力θ１と第２の位相推定手段１１の出力θ２の２つの位相推定手段を用いること、高速域で推定したθ１とθ２の位相差を低速域で活用することの２つである。
【００２１】
これら２つの特徴を図３で説明する。図３（ａ）に低速域の中性点電圧と速度誘起電圧の回転子位相による変動のイメージを示す。図３（ｂ）に高速域の中性点電圧と速度誘起電圧の回転子位相による変動のイメージを示す。図３（ａ）と（ｂ）より、三相同期電動機４の中性点Ｖｎは低速域か高速域かにもかかわらず大きさはほとんど変化せず一定であるため、低速域か高速域かに関わらず回転子位相の検出が可能である。それに対して、三相同期電動機４の速度誘起電圧は速度に比例して発生するため、低速域では速度誘起電圧が小さく回転子位相の推定が難しい。
【００２２】
そこで、第１の位相推定手段６の出力θ１と第２の位相推定手段１１の出力θ２の位相差を学習手段１２により高速域で学習し、その学習手段１２の出力でもって修正手段１３により回転子位相θｌｏｗに補正する。以下、位相補正手段１の詳細を説明する。
【００２３】
第２の位相推定手段１１は、電流検出器３４で検出された電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗから回転子位相θ２を推定する。この手法は公知の技術であるが、そのうちの１つを例にとり紹介する。この手法は数（１）の速度誘起電圧ω１Ｋｅの項に着目して位相推定を行っている。Ｒ１：モータの抵抗、Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンスである。
【００２４】
【数１】
2014217191.tif 000003
【００２５】
図４に第２の位相推定手段１１の詳細を示す。第２の位相推定手段１１は、電流変換手段１１１、比例手段１１２、積分手段１１３、軸誤差推定手段１１４、零出力手段１１５および加算手段１１６ａ、１１６ｂより構成される。
【００２６】
電流変換手段１１１は、検出された三相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと積分手段１１３の出力θｄｃよりｄ軸電流Ｉｄｃとｑ軸電流Ｉｑｃを出力する。
【００２７】
比例手段１１２は、加算手段１１６ａの出力に比例するようΔω１を出力する。
【００２８】
積分手段１１３は加算手段１１６ｂの出力ω１より数（２）の演算を行い、位相推定値θｄｃを演算する。ｓはラプラス演算子である。
【００２９】
【数２】
2014217191.tif 000004
【００３０】
軸誤差推定手段１１４は、ｄ軸の電流検出値Ｉｄｃ、ｑ軸の電流検出値Ｉｑｃ、速度推定値ω１およびモータ定数Ｒ１、Ｌｑを用いて、位相差推定値Δθｃを数（３）に従い演算する。
【００３１】
【数３】
2014217191.tif 000005
【００３２】
零出力手段１１５は零を出力し、加算手段１１６ａの入力とする。
【００３３】
加算手段１１６ａは、軸誤差推定手段１１４の出力Δθｄｃと零出力手段１１５の出力を加算し、比例手段１１２の入力Δω１とする。
【００３４】
加算手段１１６ｂは、速度指令ω１＊と比例手段１１２の出力Δω１を加算し、積分手段１１３の入力ω１とする。
【００３５】
図５に学習手段１２の詳細を示す。第１の位相推定手段６の出力θ１と第２の位相推定手段１１の出力θ２から加算手段１２２より位相差Δθ１２を算出する。次に、記憶手段１２１より、高速域でのΔθ１２を記憶し、位相差Δθとする。
【００３６】
図６に示した修正手段１３では、学習手段１２の出力Δθと第１の位相推定手段６の出力θ１から加算手段１３１を用いて第１の位相推定手段６の出力θ１をθｌｏｗに補正する。
【００３７】
図７に切替手段１４の詳細を切替手段１４ａとして示す。切替手段１４ａでは、選択手段１４１を用いて、切替手段１４の出力の回転子位相θｄｃとして、修正手段１３の出力θｌｏｗと第２の位相推定手段１１の出力θｈｉｇｈのいずれか一方を選択する。切替手段１４ａは速度に応じて出力を選択し、低速域では修正手段１３の出力θｌｏｗを選択し、低速域以外の速度域では第２の位相推定手段１１の出力θｈｉｇｈを選択する。
【００３８】
制御部２は位相補正手段１の出力θｄｃからパルス幅変調信号を発生するように動作する。
【００３９】
インバータ３は制御部２の出力のパルス幅変調信号から三相同期電動機４に電圧を与える。インバータ３は直流電源３１、インバータ主回路３２、パルス幅変調信号出力手段３３および電流検出器３４から構成される。
【００４０】
直流電源３１は、インバータ３に電流を供給する直流電源である。
【００４１】
インバータ主回路３２は、６個のスイッチング素子Ｓｕｐ〜Ｓｗｎで構成されるインバータ回路である。
【００４２】
パルス幅変調信号出力手段３３は制御部２の出力のパルス幅変調信号をインバータ３２に入力するドライバである。
【００４３】
電流検出器３４は、三相同期電動機４を流れる三相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する電流検出器である。三相同期電動機４の電流検出は、電流検出器３４のようにインバータ３２から三相同期電動機４に供給される三相の電流を直接検出することが望ましいが、図８のようにシャント抵抗３５を流れる直流電流Ｉ０を検出により三相電流を再現した電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを用いてもよい。電流再現手段１５で使用されている直流電流Ｉ０から三相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを再現する方法に関しては公知の技術があるので省略する。
【００４４】
中性点電位検出部５は制御部２の出力のパルス幅変調信号に応じて中性点電位Ｖｎ０を検出する。この際の、三相同期電動機５の中性点Ｖｎから中性点電位Ｖｎ０を検出する手法については公知の技術があり、また本発明の主要な部分ではないので省略する。
【００４５】
図９に示す第１の位相推定手段６は中性点電位検出部５の出力の中性点電位Ｖｎ０から回転子位相θ１を推定する。この際の、検出された中性点電位Ｖｎ０から回転子位相θ１を推定する手法については公知の技術があるが、そのうちの１つを紹介する。第１の位相推定手段６は、サンプル／ホールド部６１および位相推定部６２から構成される。
【００４６】
サンプル／ホールド部６１は、中性点電位検出部５のアナログ信号出力を標本化量子化（サンプリング）するためのＡ−Ｄ変換器である。サンプル／ホールド回路６１は、このＶｎ０を制御部２の出力のパルス幅変調信号に同期してサンプリングする。サンプル／ホールド部６１は、このサンプリングされた結果（Ｖｎ０ｈ）を位相推定部６２に対してデジタル信号として出力する。
【００４７】
位相推定部６２は、サンプル／ホールド回路６１によってサンプリングされた中性点電位に基づき、三相同期電動機４の回転子位相の推定値θｄｃを演算する。この推定結果は、第１の位相推定手段６の出力θ１として出力される。
【００４８】
このような構成とすることで、三相同期電動機の製作誤差による三相のインダクタンスの個体差によって生じる位相推定誤差を防ぎ、低速域でも良好な位置センサレス駆動を実現できる。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５０】
第１の実施の形態では、切替手段１４に修正手段１３の出力θｌｏｗと第２の位相推定手段１１の出力θｈｉｇｈの２つの入力を速度によって切り替える切替手段１４ａを用いていた。これによって、低速域以外の速度域は速度誘起電圧に基づく第２の位相推定手段１１の出力θｈｉｇｈを選択することができ、推定精度の向上を図っていた。
【００５１】
図１０に、切替手段１４ｂの詳細を示す。切替手段１４ｂは第１の信号発生部１４２、第２の信号発生部１４３、乗算手段１４４ａ、１４４ｂおよび加算手段１４５から構成される。
【００５２】
第１の信号発生部１４２は速度に応じて０から１の信号を出力する。定格速度２０％以下の低速域は０、定格速度８０％以上の高速域を１として、低速域と高速域を直線で補間し出力する。
【００５３】
第２の信号発生部１４３は速度に応じて０から１の信号を出力する。そして、定格速度２０％以下の低速域は１、定格速度８０％以上の高速域で０として、低速域と高速域を直線で補間し出力する。
【００５４】
乗算手段１４４ａは第２の位相推定手段１１の出力θ２と第１の信号発生部１４２の出力を乗算し加算手段１４５の入力とする。
【００５５】
乗算手段１４４ｂは修正手段１３の出力θｌｏｗと第２の信号発生部１４３の出力を乗算し加算手段１４５の入力とする。
【００５６】
加算手段１４５は乗算手段１４４ａの出力と乗算手段１４４ｂの出力を入力とし、２つの和をθｄｃとして制御部２の入力とする。
【００５７】
微分手段１４６は加算手段１４５の出力θｄｃを入力とし、これを微分したものを第１の信号発生部１４２、第２の信号発生部１４３の入力とする。
【００５８】
以上のような構成とすることで、修正手段１３の出力θｌｏｗと第２の位相推定手段１１の出力θｈｉｇｈの２つの入力の切替ショックを低減し、良好な駆動を実現できる。
【００５９】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００６０】
第１、第２の実施の形態では、修正手段１３の出力θｌｏｗと第２の位相推定手段１１の出力θｈｉｇｈの２つを入力として回転子位相を出力する切替手段１４ａもしくは１４ｂを備えていた。第３の実施の形態では、切替手段１４ａ、１４ｂを無くし、第１の実施の形態であった速度による切替ショックを低減する。
【００６１】
図１１に第３の実施の形態を示す。位相補正手段１は、第２の位相推定手段１１、学習手段１２および修正手段１３で構成される。第２の位相推定手段１１、学習手段１２および修正手段１３は、第１の実施の形態と同じなため、説明を省略する。修正手段１３の出力θｄｃをそのまま制御部２の入力とすることで、切替手段１４を用いない構成としてもよい。そうすることで、構成をより簡易なものとすることができ、システムの構成をコンパクトなものとできる。
【００６２】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００６３】
図１２は、本実施の形態に関わる同期電動機の駆動システムの実態図である。図１２の同期電動機の駆動システム７１は、内部に三相同期電動機４、位相補正手段１、制御部２、インバータ３、中性点電位検出部５および第１の位相推定手段６をパッケージ化している。このようにすべてを一体化することで、インバータ３と三相同期電動機４間の配線を短くすることができる。図１２に示すように、一体化された駆動システムから外部への配線は、インバータ３への電源線と、回転数指令や動作状態を戻すなどの通信線のみとなる。
【００６４】
本形態では、三相同期電動機４の中性点Ｖｎを引き出す必要があるが、このように三相同期電動機と駆動回路部分を一体化することで、中性点電位の配線は容易となる。また、位置センサレスを実現できるために、本実施による方法を用いることで、小型化を実現できる。
【００６５】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００６６】
図１３は、一般的なポンプ駆動システムであり、自動車内部のトランスミッション油圧や、ブレーキ油圧などに用いられるものである。図１３において、部品番号７１は、図２における同期電動機駆動システムであり、三相同期電動機４にオイルポンプ８１が取り付けられている。オイルポンプ８１によって、油圧回路８０の油圧を制御する。油圧回路８０は、油を貯蔵するタンク８２、油圧を設定値以下に保つリリーフバルブ８３、油圧回路を切り替えるソレノイドバルブ８４、油圧アクチュエータとして動作するシリンダ８５で構成される。
【００６７】
オイルポンプ８１は、同期電動機駆動システム７１によって油圧を生成し、油圧アクチュエータであるシリンダ８５を駆動する。油圧回路では、ソレノイドバルブ８３により回路が切り替わることで、オイルポンプ８１の負荷が変化し、同期電動機の駆動システム７１に負荷外乱が発生する。油圧回路では、定常状態の圧力に対し、数倍以上の負荷が加わることもあり、電動機は停止してしまうことがある。しかし、本実施形態による同期電動機の駆動システムでは、停止状態であっても回転子位相を推定可能であるため、何ら問題が生じない。これまでの位置センサレス制御では、中高速域以上でしか適用できなかったため、リリーフバルブ８３によって電動機の多大な負荷となる油圧を逃がすことが必須であったが、本実施形態によれば、図１４のように、リリーフバルブ８３を排除することも可能である。すなわち、電動機への過大負荷を避けるための機械的な保護装置であるリリーフバルブなしで、油圧のコントロールが可能となる。
【００６８】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。
【００６９】
図１５は、ルームエアコンやパッケージエアコンの空調システムであり、その室外機９０を示したものである。空調システムの室外機９０は、これまで説明した同期電動機の駆動システム（部品番号１〜６）を含み、圧縮機９１やファンなどの部品から構成されている。この中で、圧縮機の動力源が三相同期電動機であり、圧縮機内部に組み込まれている。
【００７０】
空調システムでは、年々効率の向上が進んでおり、定常状態においては、極低速で駆動して省エネを達成する必要がある。しかし、従来の位置センサレス駆動では、中高速域に限られているため、極低速での駆動は困難であった。本実施形態による同期電動機の駆動システムを用いることで、零速度からの正弦波駆動が実現可能であるため、空調機の高効率化（省エネ化）を実現できる。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは云うまでもない。
【００７２】
一例を挙げる。本実施例では三相同期電動機４の三相巻線接続点（中性点）Ｖｎを検出することを前提としている。上述の説明では、２つある位相推定手段のうち、一方は、中性点に基づく位相推定手段であれば良く、もう一方は、第２の位相推定手段１１を例に示したが、これ以外の手段を用いても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１…位相補正手段、２…制御部、３…インバータ、４…三相同期電動機、５…中性点電位検出部、６…第１の位相推定手段、１１…第２の位相推定手段、１２…学習手段、１３…修正手段、１４…切替手段、１４ａ…切替手段、１４ｂ…切替手段、１５…電流再現手段、３１…直流電流、３２…インバータ主回路、３３…パルス幅変調信号出力手段、３４…電流検出器、３５…シャント抵抗、６１…サンプル／ホールド部、７１…駆動システム、８０…油圧回路、８１…オイルポンプ、８２…タンク、８３…リリーフバルブ、８４…ソレノイドバルブ、８５…シリンダ、９０…室外機、９１…圧縮機、１１１…電流変換手段１１２…比例手段、１１３…積分手段、１１４…軸誤差推定手段、１１５…零出力手段、１１６ａ…加算手段、１１６ｂ…加算手段、１４１…選択手段、１４２…第１の信号発生部、１４３…第２の信号発生部、１４４ａ…乗算手段、１４４ｂ…乗算手段、１４５…加算手段
【図１】
2014217191.tif 000006
【図２】
2014217191.tif 000007
【図３】
2014217191.tif 000008
【図４】
2014217191.tif 000009
【図５】
2014217191.tif 000010
【図６】
2014217191.tif 000011
【図７】
2014217191.tif 000012
【図８】
2014217191.tif 000013
【図９】
2014217191.tif 000014
【図１０】
2014217191.tif 000015
【図１１】
2014217191.tif 000016
【図１２】
2014217191.tif 000017
【図１３】
2014217191.tif 000018
【図１４】
2014217191.tif 000019
【図１５】
2014217191.tif 000020