(57)【要約】      （修正有）【課題】交流モータの脈動トルクを適切に抑制できるモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置３は、交流モータ５のｄｃ軸電流及びｑｃ軸電流を算出する電流再現処理部３０１及び３相／２軸変換器３０２と、インバータ１への電圧指令に対応するｄｃ軸電圧指令及びｑｃ軸電圧指令を算出する電圧指令演算器３１５と、交流モータ５のｄｃ軸電流、ｑｃ軸電流、ｄｃ軸電圧指令、及びｑｃ軸電圧指令のうち少なくとも一つの位相値及び／又は振幅値を補正する補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４と、交流モータ５の実軸と制御軸との軸誤差を推定する軸誤差推定器３０５と、軸誤差を打ち消すように補正電流指令を算出し、交流モータ５の脈動トルクを抑制する脈動トルク抑制制御器３０６と、を備える。【選択図】図１
2014180148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流モータのｄｃ軸電流及びｑｃ軸電流を、電流検出手段によって検出される前記交流モータの電流値に基づいて算出する電流算出手段と、
前記交流モータを駆動するインバータへの電圧指令に対応するｄｃ軸電圧指令及びｑｃ軸電圧指令を算出する電圧指令算出手段と、
拡張誘起電圧の概念に基づき、前記交流モータの実軸と制御軸との軸誤差を推定する軸誤差推定手段と、
前記軸誤差推定手段によって推定される前記軸誤差を打ち消すように補正電流指令を算出し、前記交流モータの脈動トルクを抑制する脈動トルク抑制制御手段と、
前記交流モータのｄｃ軸電流、ｑｃ軸電流、ｄｃ軸電圧指令、及びｑｃ軸電圧指令のうち少なくとも一つの位相値及び／又は振幅値を補正する補正処理手段と、を備え、
前記軸誤差推定手段は、前記補正処理手段によって補正された前記少なくとも一つを含むｄｃ軸電流、ｑｃ軸電流、ｄｃ軸電圧指令、及びｑｃ軸電圧指令に基づいて前記軸誤差を推定すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記交流モータの電気角周波数を積分することで位相推定値を算出し、当該位相推定値を用いて、前記交流モータの回転子の機械角位相値を算出する機械角位相値算出手段を備え、
前記補正処理手段は、
前記機械角位相値算出手段によって算出される前記機械角位相値に所定の補正位相値を加算することで、前記少なくとも一つの位相値を補正すること
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記補正処理手段は、
前記少なくとも一つの振幅値に所定の比例ゲインを乗算することで、当該少なくとも一つの振幅値を補正すること
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記軸誤差推定手段は、
以下に示す（数式２）を用いて前記軸誤差を推定すること
【数２】
2014180148.tif 000005
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
ただし、Ｖdc*：ｄｃ軸電圧指令、Ｖqc*：ｑｃ軸電圧指令、Ｉdc：ｄｃ軸電流、Ｉqc：ｑｃ軸電流、ｒ：交流モータの抵抗値、Ｌq：ｑ軸インダクタンス、ω1c：交流モータの電気角周波数。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流モータの駆動を位置センサレスで制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流モータの回転子の位置をインバータの電流検出値などを用いて推定し、さらに推定した前記位置に基づいて交流モータの駆動を制御する位置センサレス制御が知られている。位置センサレス制御によって駆動される交流モータは耐環境性に優れ、特に圧縮機を駆動する場合に有用である。
【０００３】
ところで、交流モータを制御して圧縮機を駆動する場合、交流モータの負荷トルクは圧縮行程に同期して脈動する。したがって、負荷トルクの脈動を打ち消すように電流を流し、交流モータの速度変動を抑制する脈動トルク抑制制御を行うことが必要になる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、制御装置内での演算で求めた軸誤差から、回転子位置に同期して発生する負荷トルクの脈動成分を検出する同期電動機の制御装置について記載されている。前記した制御装置は、脈動成分を補正する脈動トルク抑制電流を積分制御によって求め、これを平均トルク電流指令値に加えることで回転子の速度変動を抑制する。
【０００５】
また、特許文献２には、拡張誘起電圧の概念に基づき、交流モータの抵抗値・インダクタンス値、制御演算で求めた電圧指令値・周波数指令値、及び電流検出値を用いて軸誤差を推定する同期電動機の制御装置について記載されている。なお、前記した拡張誘起電圧については、本発明の実施形態の中で説明する。
また、特許文献２には、電流値の微分項を含んだ式を用いて高精度に軸誤差を算出する場合と、電流値の微分項を省略した式を用いて軸誤差をる場合と、について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９８４０２号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
ところで、位置センサレス制御を行う場合、前記した軸誤差自体にも誤差が含まれている。特許文献１に記載の発明では、当該誤差の影響で過剰補正が加わってしまい、交流モータの振動や騒音を十分に低減できない可能性がある。
【０００８】
また、前記した拡張誘起電圧の概念を用いる特許文献２に記載の発明でも、以下に示す課題がある。
すなわち、脈動トルク抑制制御中はモータ電流を意図的に変化させるため、インダクタンスＬの微分値（Ｌ微分値）もアナログ的に常時変化するが、このＬ微分値を正確に算出することは困難である（微分項を含めた式における課題）。
また、Ｌ微分値を省略した場合、当該省略の影響によって軸誤差の演算結果に誤差が生じ、脈動トルク抑制制御の効果が低減する可能性がある（微分項を省略した式における課題）。
【０００９】
そこで、本発明は、交流モータの脈動トルクを適切に抑制できるモータ制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係るモータ制御装置は、交流モータのｄｃ軸電流及びｑｃ軸電流を、電流検出手段によって検出される前記交流モータの電流値に基づいて算出する電流算出手段と、前記交流モータを駆動するインバータへの電圧指令に対応するｄｃ軸電圧指令及びｑｃ軸電圧指令を算出する電圧指令算出手段と、拡張誘起電圧の概念に基づき、前記交流モータの実軸と制御軸との軸誤差を推定する軸誤差推定手段と、前記軸誤差推定手段によって推定される前記軸誤差を打ち消すように補正電流指令を算出し、前記交流モータの脈動トルクを抑制する脈動トルク抑制制御手段と、前記交流モータのｄｃ軸電流、ｑｃ軸電流、ｄｃ軸電圧指令、及びｑｃ軸電圧指令のうち少なくとも一つの位相値及び／又は振幅値を補正する補正処理手段と、を備え、前記軸誤差推定手段は、前記補正処理手段によって補正された前記少なくとも一つを含むｄｃ軸電流、ｑｃ軸電流、ｄｃ軸電圧指令、及びｑｃ軸電圧指令に基づいて前記軸誤差を推定することを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、交流モータの脈動トルクを適切に抑制するモータ制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置を含む構成図である。
【図２】ｄｃ軸電圧指令に関する補正機能付き信号再現処理部の構成図である。
【図３】電圧指令演算器から出力されるｄｃ軸電圧指令Ｖdc*と、補正機能付き信号再現処理部から出力されるｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fと、を示す波形図である
【図４】ｄｃ軸電流に関する補正機能付き信号再現処理部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
≪実施形態≫
＜モータ制御装置の構成＞
図１は、本実施形態に係るモータ制御装置を含む構成図である。図１に示すモータ制御システムＳは、インバータ１の出力電圧を制御することで交流モータ５の回転子（図示せず）を回転させ、圧縮機６（例えば、ロータリ圧縮機）を駆動するシステムである。モータ制御システムＳは、インバータ１と、電流センサ２と、モータ制御装置３と、を備えている。
【００１５】
インバータ１は、直流電源４から入力される直流電圧Ｖ０を三相交流電圧に変換し、交流モータ５に出力する電力変換器である。ここで、直流電源４は、交流電源４１から入力される交流電力を、整流回路４２及び平滑コンデンサ４３によって直流電力に変換したものである。
【００１６】
インバータ１は、複数のスイッチング素子（図示せず）を有し、ＰＷＭ信号発生器３１８から入力されるＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、直流電圧Ｖ０を三相交流電圧に変換する。このように、三相交流電圧を印加することによって交流モータ５で回転磁界を発生させ、前記した回転子（図示せず）を回転させる。なお、交流モータ５として、例えば、突極性を有する永久磁石同期モータ（Permanent Magnet Synchronous Motor：ＰＭＳＭ）を用いることができる。
【００１７】
電流センサ２（電流検出手段）は、インバータ１の母線Ｐに直列接続され、母線Ｐを通流する電流値Ｉstを検出してモータ制御装置３に出力する。
【００１８】
モータ制御装置３は、電流センサ２によって検出される電流値Ｉstなどに基づいてＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号をインバータ１に出力する装置である。モータ制御装置３は、例えばマイコン（Microcomputer：図示せず）であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が各種処理を実行する。
【００１９】
以下の記載においてｄ軸とは、交流モータ５の磁束方向に対応する軸である。ｑ軸は、ｄ軸と直交する軸である。位置センサレス制御を行う場合、推定されるｄ軸としてのｄｃ軸、及び、推定されるｑ軸としてのｑｃ軸上で電流制御を行う。なお、ｄ軸及びｑ軸を「実軸」と記し、ｄｃ軸及びｑｃ軸を「制御軸」と記すことがあるものとする。
【００２０】
モータ制御装置３は、主に、電流再現処理部３０１と、３相／２軸変換器３０２と、補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４と、軸誤差推定器３０５と、脈動トルク抑制制御器３０６と、電圧指令演算器３１５と、２軸／３相変換器３１７と、ＰＷＭ信号発生器３１８と、を備えている。
電流再現処理部３０１（電流算出手段）は、前記した電流値Ｉstを用いて交流モータ５に流れる３相交流電流Ｉuc，Ｉvc，Ｉwcを再現し、３相／２軸変換器３０２に出力する。
【００２１】
３相／２軸変換器３０２（電流算出手段）は、再現された３相交流電流Ｉuc，Ｉvc，Ｉwcと、積分器３１０から入力される位相推定値θdcと、に基づいて、制御系のｄｃ軸電流Ｉdc及びｑｃ軸電流Ｉqcを算出する。３相／２軸変換器３０２は、算出したｄｃ軸電流Ｉdcを補正機能付き信号再現処理部３０４に出力し、ｑｃ軸電流Ｉqcを軸誤差推定器３０５に出力する。
【００２２】
補正機能付き信号再現処理部３０３（補正処理手段）は、電圧指令演算器３１５から入力されるｄｃ軸電圧指令Ｖdc*に関して位相値及び振幅値を補正し、ｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fをアナログ信号として再現する。
補正機能付き信号再現処理部３０４（補正処理手段）は、３相／２軸変換器３０２から入力されるｄｃ軸電流Ｉdcに関して位相値及び振幅値を補正し、ｄｃ軸補正電流Ｉdcfをアナログ信号として再現する。
ｄｃ軸電圧指令Ｖdc*及びｄｃ軸電流Ｉdcに関する位相補正処理については後記する。
【００２３】
補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４はそれぞれ、再現したｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*f及びｄｃ軸補正電流Ｉdcfを軸誤差推定器３０５に出力する。
なお、図１では、ｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fの信号線と、ｑｃ軸電圧指令Ｖqc*の信号線と、を途中から同一の信号線として記載しているが、実際にはそれぞれ別の信号として軸誤差推定器３０５に出力される（Ｉdcf，Ｉqcも同様）。
【００２４】
軸誤差推定器３０５（軸誤差推定手段）は、交流モータ５の実軸と制御軸との軸誤差Δθcを、ｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fと、ｑｃ軸電圧指令Ｖqc*と、ｄｃ軸補正電流Ｉdcfと、ｑｃ軸電流Ｉqcと、電気角周波数ω1cと、に基づいて推定する。なお、当該推定処理の詳細については後記する。軸誤差推定器３０５は、推定した軸誤差Δθcを脈動トルク抑制制御器３０６及び符号反転器３０７に出力する。
【００２５】
脈動トルク抑制制御器３０６（脈動トルク抑制制御手段）は、軸誤差推定器３０５から入力される軸誤差Δθcに基づいて脈動トルク抑制電流ＩqSIN*を算出し、加算器３１３に出力する。脈動トルク抑制電流ＩqSIN*は、交流モータ５にかかる負荷トルクの変動（つまり、脈動トルク）を打ち消すように、加算器３１３によってｑ軸電流指令Iqbに加算される。
【００２６】
符号反転器３０７は、軸誤差推定器３０５から入力される軸誤差Δθcの符号を反転させ（つまり、軸誤差指令値であるゼロから軸誤差Δθcを減算して）、ＰＬＬ回路３０８に出力する。
ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路３０８は、符号反転器３０７から入力される値（−Δθc）を用いてＰＩ（Proportional Integral）制御を実行し、交流モータ５の角周波数補正値Δω1を算出して加算器３０９に出力する。
加算器３０９は、角周波数指令演算器３１４から入力される電気角周波数指令ω1*と、ＰＬＬ回路３０８から入力される角周波数補正値Δω1と、を加算し、電気角周波数ω1cとして積分器３１０に出力する。
【００２７】
積分器３１０は、加算器３０９から入力される電気角周波数ω1cを積分して位相推定値θdcを算出し、３相／２軸変換器３０２及び２軸／３相変換器３１７に出力する。
ｄ軸電流指令発生器３１１は、予め設定されたプログラムに従って平均トルクに対応するｄ軸電流指令Ｉd*を算出し、電圧指令演算器３１５に出力する。
ｑ軸電流指令発生器３１２は、３相／２軸変換器３０２から入力されるｑｃ軸電流Ｉqcに基づいて、平均トルクに対応するｑ軸電流指令Iqbを算出し、加算器３１３に出力する。
【００２８】
加算器３１３は、脈動トルク抑制制御器３０６から入力される脈動トルク抑制電流ＩqSIN*を、前記したｑ軸電流指令Iqbに加算することによって新たなｑ軸電流指令Iq*を算出し、電圧指令演算器３１５に出力する。
角周波数指令演算器３１４は、角周波数指令発生器３１６（角周波数指令生成手段）から入力される角周波数指令ωr*に極対数（Ｐ／２）を乗算し、電気角周波数指令ω1*として加算器３０９及び電圧指令演算器３１５に出力する。
【００２９】
電圧指令演算器３１５（電圧指令算出手段）は、前記したｄ軸電流指令Ｉd*と、q軸電流指令Ｉq*と、電気角周波数指令ω1*と、に基づいてｄｃ軸電圧指令Ｖdc*及びｑｃ軸電圧指令Ｖqc*を算出する。なお、ｄｃ軸電圧指令Ｖdc*及びｑｃ軸電圧指令Ｖqc*は、交流モータ５を駆動するインバータ１への３相電圧指令Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に対応している。
電圧指令演算器３１５は、算出したｄｃ軸電圧指令Ｖdc*及びｑｃ軸電圧指令Ｖqc*を、２軸／３相変換器３１７に出力する。また、電圧指令演算器３１５は、ｄｃ軸電圧指令Ｖdc*を補正機能付き信号再現処理部３０３に出力し、ｑｃ軸電圧指令Ｖqc*を軸誤差推定器３０５に出力する。
【００３０】
２軸／３相変換器３１７は、電圧指令演算器３１５から入力されるｄｃ軸電圧指令Ｖdc*及びqｃ軸電圧指令Ｖqc*と、積分器３１０から入力される位相推定値θdcと、に基づいて３相電圧指令Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を算出し、ＰＷＭ信号発生器３１８に出力する。
ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号発生器３１８は、２軸／３相変換器３１７から入力される３相電圧指令Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に応じてＰＷＭ信号を生成し、インバータ１のスイッチング素子に出力する。
【００３１】
（軸誤差Δθcについて）
交流モータ５の負荷トルクは、圧縮工程に同期して脈動する。このようなトルク脈動の影響で、軸誤差推定器３０５によって推定される軸誤差Δθcの大きさは、交流モータ５の回転子（図示せず）の機械角に応じて周期的に変動する。
【００３２】
図１に示す軸誤差推定器３０５は、拡張誘起電圧の概念に基づく算出式（後記する数式１，２）を用いて、軸誤差Δθcを所定時間ごとに算出する。
ここで、「拡張誘起電圧」とは、回転子の位置と電流値とに依存する突極機特有の項を、永久磁石磁束やリラクタンス磁束などによって誘起される電圧を表わす項としてまとめたものを意味している。
拡張誘起電圧は回転子と同期するように回転するベクトルとして表わされるため、拡張誘起電圧の位相情報に基づいて回転子（図示せず）の位置を求めることができる。
【００３３】
例えば、軸誤差推定器３０５における軸誤差Δθcの演算として、以下に示す（数式１）を用いることができる。なお、（数式１）においてｒ：交流モータ５の抵抗値、s：微分演算子、Ｌd：ｄ軸インダクタンス、Ｌq：ｑ軸インダクタンス、ω1c：交流モータ５の電気角周波数である。なお、（数式１）では、添え字（ｄｃ，ｑｃなど）を下付き文字で表わした（後記する（数式２）も同様）。（数式１）については、前記した特許文献２と同様の方法で導出できるため、詳細な説明を省略する。
【００３４】
【数１】
2014180148.tif 000003
【００３５】
ところで、脈動トルク抑制制御中はｑ軸電流指令Ｉq*を意図的に変化させる。これに伴ってｄ軸インダクタンスＬの微分項sＬdもアナログ的に常時変化するため、（数式１）を用いて軸誤差Δθcを正確に算出することは困難である。
本実施形態では（数式１）から微分項を省略し、以下に示す（数式２）を用いて軸誤差Δθcを算出することとした。
【００３６】
【数２】
2014180148.tif 000004
【００３７】
以下で示す補正処理を行わずに（数式２）をそのまま用いると、微分項を省略した影響で軸誤差Δθcの演算結果に誤差が生じる可能性がある。
したがって、本実施形態では、（数式２）を用いて軸誤差Δθcを低減するように、補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４でｄｃ軸電圧指令Ｖdc*及びｄｃ軸電流Ｉdcの位相及び振幅を補正することとした。これによって、軸誤差Δθcを簡易かつ高速に算出しつつ軸誤差Δθc自体の誤差を低減し、脈動トルクを効果的に抑制できる。
【００３８】
（補正機能付き信号再現処理部）
図２は、ｄｃ軸電圧指令に関する補正機能付き信号再現処理部の構成図である。
補正機能付き信号再現処理部３０３は、主に、フーリエ順変換器３０３ａと、一次遅れフィルタ３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄと、フーリエ逆変換器３０３ｆと、を有している。
【００３９】
フーリエ順変換器３０３ａは、電流センサ２で検出した時点での回転子（図示せず）の機械角位相値θrを用いて算出されるsinθr，cosθrと、電圧指令演算器３１５から入力されるｄｃ軸電圧指令Ｖdc*と、をそれぞれ乗算し、一次遅れフィルタａ２に出力する。
ちなみに、前記した機械角位相値θrは、積分器３１０（図１参照）によって算出される位相推定値θdcを交流モータ５の機械角に変換した値である。また、電気角周波数ω1cを積分することで位相推定値θdcを算出し、この位相推定値θdcを用いて回転子の機械角位相値θrを算出する「機械角位相値算出手段」は、積分器３１０と、補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４と、を含んで構成される。
【００４０】
一次遅れフィルタ３０３ｂ，３０３ｃはそれぞれ、フーリエ順変換器３０３ａから入力される信号から高調波成分を除去し、ｄｃ軸電圧指令Ｖdc*の変動成分を抽出する。前記した変動成分とは、dc軸電圧指令Ｖdc*の時間的な平均値と、正弦波状に変動するdc軸電圧指令値Ｖdc*との差分を意味している。
一次遅れフィルタ３０３ｂ，３０３ｃは、この変動成分のsin側スカラー値Ｖ1dcsin*及びcos側スカラー値Ｖ1dccos*をフーリエ逆変換器３０３ｆに出力する。なお、一次遅れフィルタ３０３ｂ，３０３ｃの時定数Ｔ１は、高調波成分を除去しつつ変動成分を抽出可能な値として予め設定されている。
【００４１】
一次遅れフィルタ３０３ｄは、電圧指令演算器３１５から入力されるｄｃ軸電圧指令Ｖdc*の所定時間内での平均値を求めるようにフィルタ処理を実行し、平均電圧指令Ｖdc_Base*として加算器３０３ｈに出力する。なお、一次遅れフィルタ３０３ｆの時定数Ｔ２は、ｄｃ軸電圧指令Ｖdc*の平均値を算出可能な値として予め設定されている。
【００４２】
加算器３０３ｅは、電流センサ２で検出した時点での回転子（図示せず）の機械角位相値θｒと、位相補正値Δθcomと、を加算し、フーリエ逆変換器３０３ｆに出力する。なお、位相補正値Δθcomは、軸誤差Δθcの演算処理で（数式２）を用いることに伴う誤差を低減するように事前の実験に基づいて予め設定されている。
位相値（θr＋Δθcom）に対応するｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*を軸誤差Δθcの推定に用いることで、微分項が省略された（数式２）を用いることに伴う誤差を低減できる。
【００４３】
また、交流モータ５の回転速度が大きいほど、（数式２）を用いることに伴う誤差が小さくなることが判明した。したがって、交流モータ５の回転速度が上昇するにつれて、位相補正値Δθcomを小さくする（つまり、回転速度と負の相関を持たせる）ことが好ましい。これによって、交流モータ５の回転速度に応じて、前記した誤差を小さくするように位相補正値Δθcomを調整できる。
なお、位相補正値Δθcomを、予め設定された固定値としてもよい。
【００４４】
フーリエ逆変換器３０３ｆは、一次遅れフィルタ３０３ｂから入力されるsin側スカラー値Ｖ1dcsin*と、一次遅れフィルタ３０３ｃから入力されるcos側スカラー値Ｖ1dccos*と、加算器３０３ｅから入力される位相値（θr＋Δθcom）と、に基づいてフーリエ逆変換を行う。
つまり、フーリエ逆変換器３０３ｆは、sin側スカラー値Ｖ1dcsin*及びcos側スカラー値Ｖ1dccos*で特定されるベクトルの位相を、位相補正値Δθcom分だけシフトさせるようにフーリエ逆変換を行い、その結果を比例演算器３０３ｇに出力する。
【００４５】
比例演算器３０３ｇは、フーリエ逆変換器３０３ｆから入力される値（回転子の機械角位相値θrを位相補正値Δθcom分だけシフトさせた正弦波に対応する。）に所定の比例ゲインＫｐを乗算し、加算器３０３ｈに出力する。
比例ゲインＫｐの大きさは、（数式２）を用いた場合の誤差を低減可能な値として、事前の実験に基づいて予め設定されている。
【００４６】
加算器３０３ｈは、一次遅れフィルタ３０３ｄから入力される平均電圧指令Ｖdc_Base*に、比例演算器３０３ｇから入力される変動分を加算し、ｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fとして軸誤差推定器３０５（図１参照）に出力する。
【００４７】
図３は、電圧指令演算器から出力されるｄｃ軸電圧指令Ｖdc*と、補正機能付き信号再現処理部から出力されるｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fと、を示す波形図である。
図３に示すように、補正機能付き信号再現処理部３０３によって、ｄｃ軸電圧指令Ｖdc*の位相が位相補正値Δθcom分だけ進み、ｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fに変換されている。なお、図３に示す例では、比例演算器３０３ｇで用いる比例ゲインＫｐを‘１’に設定している。
【００４８】
図４は、ｄｃ軸電流に関する補正機能付き信号再現処理部の構成図である。
補正機能付き信号再現処理部３０４は、主に、フーリエ順変換器３０４ａと、一次遅れフィルタ３０４ｂ，３０４ｃ，３０４ｄと、フーリエ逆変換器３０４ｆと、を有している。
なお、図４に示す各構成の処理内容は、ｄｃ軸電圧指令に関する補正機能付き信号再現処理部３０３（図２参照）の場合と同様であるから、説明を省略する。
【００４９】
＜効果＞
本実施形態に係るモータ制御装置３では、電流センサ２で検出した時点での機械角位相値θrを位相補正値Δθcom分だけシフトさせ、さらに振幅を適宜変更してｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*f及びｄｃ軸補正電流Ｉdcfを算出する。
また、位相補正値Δθcom及び比例ゲインＫｐは、微分項を省略した（数式２）を用いることで生じ得る誤差（つまり、本実施形態を用いない場合に生じる誤差）を低減させるように、予め設定されている。
【００５０】
このように微分項を省略した（数式２）を用いることによって、軸誤差Δθcを演算する際のモータ制御装置３の演算負荷を低減し、電流検出値Ｉstを３相電圧指令Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に反映させる際の応答性を高めることができる。
【００５１】
また、軸誤差推定器３０５は、補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４によって位相・振幅が補正されたｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*f及びｄｃ軸補正電流指令Ｉdcfに基づいて軸誤差Δθcを推定する。したがって、微分項を省略した（数式２）を用いることに伴う誤差を低減し、時々刻々と変化する軸誤差Δθcを正確に算出できる。
【００５２】
このように、軸誤差Δθcを高速かつ正確に算出することで、交流モータ５で生じる脈動トルクを効果的に抑制できる。その結果、周期的な外乱に起因する圧縮機６（図１参照）の振動や騒音を低減できる。
また、本実施形態でによれば、前記した軸誤差Δθcに基づいて脈動トルクを抑制するため、脈動トルクを打ち消すために要する電力を効率的に消費できる。したがって、交流モータ５を高効率で駆動させることができる。
【００５３】
≪変形例≫
以上、本発明に係るモータ制御装置３について前記実施形態により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、前記実施形態では、補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４がｄｃ軸補正電流Ｉdcf及びｄｃ軸補正電圧指令Ｖdc*fを算出する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、交流モータ５のｄｃ軸電流、ｑｃ軸電流、ｄｃ軸電圧指令、及びｑｃ軸電圧指令のうち少なくとも一つに関して位相値補正処理及び振幅値補正処理を実行してもよい。
この場合でも、位相補正値θcom及び比例ゲインＧｐを適宜設定することで、軸誤差Δθcの演算に（数式２）を用いることに伴う誤差を低減できる。
【００５４】
また、前記実施形態では、補正機能付き信号再現処理部３０３，３０４が、位相値補正処理及び振幅値補正の両方を実行する場合について説明したが、いずれか一方を実行してもよい。
また、前記実施形態では、位相補正値θcom及び比例ゲインＧｐとして、ｄｃ軸電流Ｉdc及びｄｃ軸電圧指令Ｖdc*の補正処理で同一の値を用いる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、ｄｃ軸電流Ｉdcに関する補正処理と、ｄｃ軸電圧指令Ｖdc*に関する補正処理と、で位相補正値θcom及び比例ゲインＧｐを異なる値に設定してもよい。
【００５５】
また、前記実施形態では、補正後の機械角位相値（θr＋Δθcom）を元の機械角位相値θrよりも進ませる（つまり、θcom＞０）場合について説明したが、これに限らない。すなわち、補正後の機械角位相値（θr＋Δθcom）を元の機械角位相値θrよりも遅らせてもよい（つまり、θcom＜０）。
また、前記実施形態では、軸誤差推定器３０５によって軸誤差Δθcを推定する際に（数式２）を用いる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、拡張誘起電圧に基づくものであれば、（数式２）以外の式を用いてもよい。
【００５６】
また、前記実施形態では、圧縮機６としてロータリ圧縮機を用いる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、圧縮機６としてレシプロ圧縮機など他の種類の圧縮機を用いてもよい。
また、前記実施形態では、インバータ１の直流側に接続される母線Ｐの電流値Ｉstなどを用いて軸誤差Δθcを推定する場合について説明したが、これに限らない。例えば、インバータ１の交流側の電流値ｉu，ｉwを検出することで軸誤差Δθcを推定してもよい。
【００５７】
また、前記実施形態では、交流モータ５として同期モータを用いる場合について説明したが、これに限らない。すなわち、交流モータ５として誘導モータを用いても、前記実施形態と同様の方法で高精度な脈動トルク抑制制御を実行できる。
また、前記実施形態では、モータ制御装置３によって駆動される交流モータ５を圧縮機６に設置する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、位置センサレスで交流モータ５を駆動させるのであれば、あらゆる機器及びシステムに適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
Ｓ  モータ制御システム
１  インバータ
２  電流センサ（電流検出手段）
３  モータ制御装置
３０１  電流再現処理部（電流算出手段）
３０２  ３相／２軸変換器（電流算出手段）
３０３，３０４  補正機能付き信号再現処理部（補正処理手段、機械角位相値算出手段）
３０５  軸誤差推定器（軸誤差推定手段）
３０６  脈動トルク抑制制御器（脈動トルク抑制制御手段）
３１０  積分器（機械角位相値算出手段）
３１５  電圧指令演算器（電圧指令算出手段）
３１６  角周波数指令発生器（角周波数指令生成手段）
３１７  ２軸／３相変換器
３１８  ＰＷＭ信号発生器
５  交流モータ
【図１】
2014180148.tif 000006
【図２】
2014180148.tif 000007
【図３】
2014180148.tif 000008
【図４】
2014180148.tif 000009