(57)【要約】【課題】  弱め界磁域においても、高精度，高応答なモータトルクを実現すること、また、安価な電流検出を行うシステムや、磁極位置検出器を省略したシステムにおいても、共通に適用可能な永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置を提供することにある。【解決手段】  ｄ軸電流指令を作成する演算部の制御ゲインを電動機の周波数指令値により自動修正すること。さらに、無負荷時に発生するｄ軸電流指令を予め演算により求め、ｄ軸電流指令値を作成する演算部の出力に加算する。【選択図】図１
2006020411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のｄ軸およびｑ軸の電流指令値と電流検出値とにより演算した第２のｄ軸およびｑ軸の電流指令値、および周波数指令値に従い、永久磁石同期電動機を駆動する電力変換器の出力電圧値を制御する永久磁石同期電動機の制御装置であって、
出力電圧指令値と前記出力電圧値との偏差の積分演算値を、前記第１のｄ軸電流指令値とする弱め界磁指令演算部とを有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記出力電圧指令値と出力電圧値との偏差の積分演算は、
積分ゲインを周波数指令値に応じて修正することを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項３】
ｄ軸およびｑ軸の電流指令値、および周波数指令値に従い、永久磁石同期電動機を駆動する電力変換器の出力電圧値を制御する永久磁石同期電動機の制御装置であって、
出力電圧指令値と前記出力電圧値との偏差の積分演算値を、ｄ軸電流指令値とする弱め界磁指令演算部を有し、
前記出力電圧指令値と出力電圧値との偏差の積分演算は、
積分ゲインを周波数指令値に応じて修正することを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項４】
ｄ軸およびｑ軸の電流指令値および周波数指令値に従い、永久磁石同期電動機を駆動する電力変換器の出力電圧値を制御する永久磁石同期電動機の制御装置において、
弱め界磁域の出力電圧指令値と周波数指令値およびモータ定数により、ｄ軸電流指令値が演算されることを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
出力電圧指令値と出力電圧値との偏差の積分演算値と、前記出力電圧指令値と前記周波数指令値およびモータ定数とにより演算された値との加算値を、ｄ軸電流指令値とすることを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記出力電圧指令値と出力電圧値との偏差の積分演算は、
積分ゲインを周波数指令値に応じて修正することを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項７】
請求項４において、
前記出力電圧指令値と周波数指令値およびモータ定数による演算は、前記出力電圧指令値から電動機の誘起電圧指令値を減算し、その減算値を周波数指令値とｄ軸インダクタンスの乗算値で除算演算することを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記電流検出値は、前記電力変換器の入力直流母線電流検出値から電動機電流を再現した電流であることを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項９】
請求項１又は請求項８のいずれかにおいて、
前記周波数指令値は、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値と、検出した電動機電流あるいは再現した電流とにより、回転位相指令と前記電動機の回転位相との偏差を演算し、前記偏差が零となるように演算されることを特徴とする永久磁石同期電動機の制御装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９記載の何れかの制御装置と、
直流を交流に変換する電力変換器とを有することを特徴とするモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石同期電動機の弱め界磁域のベクトル制御方式に係る。
【背景技術】
【０００２】
弱め界磁域のベクトル制御方式の従来の技術としては、特開平８−１８２３９８号公報記載のｄ軸電流指令値をテーブル化してｄ軸およびｑ軸の電流制御を比例演算方式にする方法や、特開２００２−９５３００号公報記載のように、ｄ軸およびｑ軸の電流制御部から電動機の端子電圧を求め、端子電圧の指令値と前記端子電圧の偏差を比例・積分演算で、前記ｄ軸電流指令値を演算する方法がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８２３９８号公報
【特許文献２】特開２００２−９５３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開平８−１８２３９８号公報記載の方法では、電流制御が比例演算方式であるため、電流指令値通りの電流が発生せず、トルク精度が劣化し、特開２００２−
９５３００号公報記載の方法では、ｄ軸電流指令の発生が遅いことから、トルク応答が劣化する傾向がある。
【０００５】
本発明の目的は、弱め界磁制御域においても、「高精度・高応答なトルク制御」を実現できる「永久磁石同期電動機の弱め界磁制御装置」を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ｄ軸電流指令値を作成する弱め界磁指令演算部の積分制御ゲインを電動機の周波数指令値により自動修正することで、ｄ軸電流指令値を高応答に発生させることができる。
【０００７】
さらに、無負荷時に発生するｄ軸電流指令を予め演算により求め、ｄ軸電流指令値を作成する演算部の出力に加算することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、弱め域界磁においても、高精度，高応答なモータトルクを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の一実施例である永久磁石同機電動機の弱め界磁ベクトル制御装置の構成例を示す。１は永久磁石同期電動機、２は３相交流の電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*に比例した電圧を出力する電力変換器、２１は直流電源、３は３相交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出できる電流検出器、４は電動機の電気角６０°毎の位置検出値θｉを検出できる磁極位置検出器、５は位置検出値θｉから周波数指令値ω1*を演算する周波数演算部、６は位置検出値θｉと周波数指令値ω1*から電動機の回転位相指令θｃ* を演算する位相演算部、７は前記３相交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの検出値Ｉｕｃ，Ｉｖｃ，Ｉｗｃと回転位相指令θｃ* からｄ軸およびｑ軸の電流検出値Ｉｄｃ，Ｉｑｃを出力する座標変換部、８は弱め界磁域における出力電圧指令値Ｖ1*ref と出力電圧値Ｖ1*の偏差から第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ* を演算する弱め界磁指令演算部、９は弱め界磁指令演算部の出力である第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ* とｄ軸電流検出値Ｉｄｃの偏差に応じて第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ**を出力するｄ軸電流指令演算部、１０は第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ* とｑ軸電流検出値Ｉｑｃの偏差に応じて第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ**を出力するｑ軸電流指令演算部、１１は電動機１の電気定数と第２の電流指令値Ｉｄ**，Ｉｑ**および周波数指令値ω1*に基づいて電圧指令値Ｖｄ*,Ｖｑ*を演算する電圧ベクトル演算部、１２は電圧指令値
Ｖｄ*，Ｖｑ* から電力変換器の出力電圧値Ｖ1*を演算する出力電圧演算部、１３は電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*と回転位相指令θｃ*から３相交流の電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*を出力する座標変換部である。
【００１１】
はじめに、本発明の特徴である弱め界磁指令演算を用いた場合におけるベクトル制御方式の電圧制御と位相制御の基本動作について説明する。
【００１２】
電圧制御では、図１中の出力電圧演算部１２において、数１で示すように、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*を用いて、出力電圧値Ｖ1*が演算される。
【００１３】
【数１】
2006020411.tif 000003
【００１４】
弱め界磁指令演算部８では、前記の出力電圧値Ｖ1*が、弱め界磁域における出力電圧指令値Ｖ1*refに一致するように、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ*を演算する。
【００１５】
また、電圧ベクトル演算部１１では、予め数２で示す第２のｄ軸およびｑ軸の電流指令値とモータ定数を用いて、ｄ軸およびｑ軸の電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*を演算し、変換器出力電圧を制御する。
【００１６】
【数２】
2006020411.tif 000004
【００１７】
ここに、Ｒ1*は、抵抗の設定値、Ｌｄ*はｄ軸インダクタンスの設定値、Ｌｑ*は、ｑ軸インダクタンスの設定値、Ｋｅ*は、誘起電圧定数の設定値である。
【００１８】
一方、位相制御では、磁極位置検出器４において、電気角６０度毎の磁極位置を把握することができる。この時の位置検出値θｉを本実施例では、
【００１９】
【数３】
2006020411.tif 000005
【００２０】
ここに、ｉ＝０，１，２，３，４，５としている。
【００２１】
周波数演算部５においては、この位置検出値θｉから、最短で６０度区間における平均の回転周波数ω1*（以下、周波数指令値）を算出する。
【００２２】
【数４】
2006020411.tif 000006
【００２３】
ここに、Δθ＝θｉ−θ（ｉ−１）であり、Δｔは、６０度区間の位置検出信号を検出するまでの時間である。
【００２４】
また、位相演算部６では、位置検出値θｉと周波数指令ω1*を用いて、回転位相指令
θｃ*を数５のように演算して電動機１の基準位相を制御する。
【００２５】
【数５】
2006020411.tif 000007
【００２６】
以上が、電圧制御と位相制御の基本動作である。
【００２７】
次に、図２を用いて、本発明の特徴であるフィードバック制御方式による弱め界磁指令演算部８について説明する。
【００２８】
弱め界磁指令演算部８では、弱め界磁域における出力電圧指令値Ｖ1*ref と出力電圧値Ｖ1*の偏差が、積分ゲインＫの定数を持つ積分演算部８１に入力され積分演算が行われる。その演算値は、正側を「ゼロ」に制限するリミッタ演算部８２に入力され、その出力値が第１のｄ軸電流指令Ｉｄ*となる。
【００２９】
次に、本発明のもたらす作用効果について、本実施例により説明する。
【００３０】
図１の制御装置において、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ* を「ゼロ」に制御した場合について考える（弱め界磁指令演算は行わない場合）。
【００３１】
電圧ベクトル演算部１１で出力されるＶ1*は、数２を数１に代入すると、
【００３２】
【数６】
2006020411.tif 000008
【００３３】
また、Ｖ1*の飽和値をＶ1*max とすると、電圧飽和域では数７の関係になる。
【００３４】
【数７】
2006020411.tif 000009
【００３５】
ここで、数７を整理すると、周波数指令ω1*についての二次方程式を得ることができ、
【００３６】
【数８】
2006020411.tif 000010
数８より、Ｖ1*が飽和する際のω1*を求めることができる。
【００３７】
【数９】
2006020411.tif 000011
【００３８】
ここで、Ｉｄ**＝Ｉｄ*＝０，Ｉｑ**＝τ／ＫＴ とした場合の、モータトルクτと周波数指令ω1*の関係を図３に示す。
【００３９】
ここに、τは、モータトルクであり、ＫＴはトルク係数である。
【００４０】
図３に示す実線は、Ｖ1*が飽和する境界線であり、境界線の上側が飽和域、下側が非飽和域であり、実運転可能な範囲となる。
【００４１】
このため、ｄ軸電流指令値Ｉｄ* を「ゼロ」に設定するベクトル制御では、高速域における運転範囲が低く制限されてしまう課題があった。
【００４２】
そこで本実施例では、出力電圧値Ｖ1* が、弱め界磁域における出力電圧指令値Ｖ1*refに一致するように、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ*を演算し、このＩｄ*を用いて、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ**を作成し、電圧ベクトルの演算を行うようにしている。
【００４３】
ここで、弱め界磁域の出力電圧指令値Ｖ1*ref は、数１０のように設定する。
【００４４】
【数１０】
2006020411.tif 000012
【００４５】
この結果、出力電圧値Ｖ1*が飽和しない（Ｖ1*max より小さい値になる）ように、電圧ベクトル演算部１１で電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*が演算されるため、高速域においての運転範囲を拡大することができる。
【００４６】
本発明を適用すると、電流指令値通りに電流を発生させることができるので、高精度なトルク制御を実現でき、また、図４に示すように運転範囲も拡大することができる。
【００４７】
なお、トルク制御運転時において高トルクが要求されると、トルクに見合った大きな電流を流す必要がある。連続した時間で高トルクが要求される場合には、電動機電流による発熱により、時間と共に電動機内部の巻線抵抗値Ｒが増加する。すると、電圧ベクトル演算部で演算する抵抗設定値と実抵抗値が一致しなくなるため、電動機に必要な電圧を供給することができなくなり、その結果、トルク発生に必要な電流が流れず、トルク不足に陥ることが懸念される。
【００４８】
そこで、本実施例の図１のようにベクトル演算部の上流部に電流指令演算部を有することにより、電動機電流を電流指令値に一致させるように出力電圧が制御され、電動機定数の変動や、ホール素子などの取り付け誤差の影響を受けることなく、低速度域からトルク不足を生じない交流電動機の制御装置を提供できる。
【実施例２】
【００４９】
図５は、本発明の他の実施例を示す。
【００５０】
本実施例は、フィードバック制御方式による弱め界磁指令演算部の積分ゲインを周波数指令ω1*で変更する方式の永久磁石同機電動機の制御装置である。
【００５１】
図５において、１〜７，９〜１３，２１は図１と同一である。８ａは、周波数指令ω1*に応じて、Ｖ1*ref とＶ1*の偏差を積分演算する際の積分ゲインを自動修正する弱め界磁指令演算部である。
【００５２】
次に、図６を用いて、本発明の特徴である弱め界磁指令演算部８ａを説明する。
【００５３】
弱め界磁指令演算部８ａでは、弱め界磁域における出力電圧指令値Ｖ1*ref と出力電圧値Ｖ1 の偏差が、積分ゲインＫの定数を持つ積分演算部８ａ１に入力され、積分演算が行われる。その際、積分ゲインＫは周波数ω1 により自動修正される。積分演算部８ａ１の出力値は、正側を「ゼロ」に制限するリミッタ演算部８ａ２に入力され、その出力値が、第１のｄ軸電流指令Ｉｄ* となる。
【００５４】
この電流指令値Ｉｄ*を用いて、第２の電流指令値Ｉｄ**を作成し、電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ* を演算して、変換器出力電圧を制御する。
【００５５】
ここで、本発明のもたらす作用効果について説明をする。
【００５６】
弱め界磁指令演算で用いる積分ゲインＫが一定の場合、無負荷時（Ｉｑ* ＝０）におけるＶ1*refからＩｄ*までの閉ループ伝達関数Ｇφ(ｓ) は、
【００５７】
【数１１】
2006020411.tif 000013
【００５８】
ここに、ｓはラプラス演算子である。数１１より、Ｉｄ* は一次遅れで発生し、その応答時定数Ｔφは、数１２となり、Ｔφは周波数指令ω1*により変化することがわかる。
【００５９】
【数１２】
2006020411.tif 000014
【００６０】
そこで、８ａ１の積分ゲインＫを、数１３で示すように演算する。
【００６１】
【数１３】
2006020411.tif 000015
【００６２】
ここに、ωc は、弱め界磁指令演算の制御応答角周波数（rad／ｓ）である。すると、新しい伝達関数Ｇφ′(ｓ) は、
【００６３】
【数１４】
2006020411.tif 000016
となる。ここで、新しい応答時定数Ｔφ′は、
【００６４】
【数１５】
2006020411.tif 000017
である。これより、Ｔφ′は周波数指令ω1*と無関係に設定することができ、より高応答の効果を得ることができる。
【００６５】
なお、本実施例のフィードバック制御方式による弱め界磁指令演算部の積分ゲインを周波数指令ω1*で変更する方式の永久磁石同機電動機の制御装置は、図５のような、電圧ベクトル演算部の上流部に電流指令演算部を有する制御系以外の制御系においても適用可能である。
【実施例３】
【００６６】
図７は、本発明の他の実施例を示す。本実施例は、弱め界磁指令演算部にフィードフォワード方式を用いた場合の永久磁石同機電動機の弱め界磁ベクトル制御装置である。
【００６７】
図７において、構成要素の１〜７，９〜１３，２１は、図１のものと同一物である。
【００６８】
図８を用いて、本発明の特徴であるフィードフォワード制御方式による弱め界磁指令演算部８ｂを説明する。
【００６９】
本実例外は、無負荷時に発生するｄ軸電流指令を予め演算により求めるものである。
【００７０】
弱め界磁指令演算部８ｂでは、演算部８ｂ１において、弱め界磁域における出力電圧指令値Ｖ1*refから誘起電圧指令値（＝ω1* Ｋｅ*）を減算し、その減算値をω1*とＬｄ*の乗算値により除算演算を行う。演算部８ｂ１の出力値は、一次遅れフィルタ８ｂ２に入力される。さらに、８ｂ２の出力値は、正側を「ゼロ」に制限するリミッタ演算部８ｂ２に入力され、その出力値が、第１のｄ軸電流指令Ｉｄ*となる。
【００７１】
この電流指令値Ｉｄ*を用いて、第２の電流指令値Ｉｄ**を作成し、電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*を演算して、変換器出力電圧を制御する。
【００７２】
高速域では、トルクが「ゼロ」でも、Ｖｑ* の誘起電圧指令値（＝ω1* Ｋｅ*）のみでＶ1*が飽和してしまう。
【００７３】
電圧飽和域から抜け出すために必要なｄ軸電流指令値をＩｄ*ff0とすると、
【００７４】
【数１６】
2006020411.tif 000018
これにより、８ｂ２の一次遅れフィルタ時定数Ｔを、数（１７）のように設定することで、フィードフォワード制御方式でも、実施例２と同様な効果を得ることができる。
【００７５】
【数１７】
2006020411.tif 000019
【００７６】
なお、本実施例の弱め界磁指令演算部にフィードフォワード方式を用いた場合の永久磁石同機電動機の弱め界磁ベクトル制御装置は、図７のような、電圧ベクトル演算部の上流部に電流指令演算部を有する制御系以外の制御系においても適用することが可能である。
【実施例４】
【００７７】
図９は、本発明の他の実施例を示す。本実施例は、弱め界磁指令演算部にフィードフォワード制御方式とフィードバック制御方式を用いた場合の永久磁石同機電動機の制御装置である。
【００７８】
図９において、構成要素の１〜７，９〜１３，２１は図１のものと同一物である。図
１０を用いて、本発明の特徴であるフィードフォワード制御方式とフィードバック制御方式による弱め界磁指令演算部８ｃを説明する。
【００７９】
弱め界磁指令演算部８ｃでは、演算部８ｃ１において、弱め界磁域における出力電圧指令値Ｖ1*refから誘起電圧指令値（＝ω1* Ｋｅ*）を減算し、その減算値をω1*とＬｄ*の乗算値で、除算演算を行う。
【００８０】
演算部８ｃ１の出力値は、一次遅れフィルタ８ｃ２に入力される。さらに、８ｃ２の出力値は、正側を「ゼロ」に制限するリミッタ演算部８ｃ３に入力され、その出力値が
Ｉｄ*ffとなる。
【００８１】
また、同時に出力電圧指令値Ｖ1*refと出力電圧値Ｖ1が、積分ゲインＫの定数を持つ積分演算部８ｃ４に入力され積分演算が行われる。その際、積分ゲインＫは周波数ω1 により自動修正される。
【００８２】
積分演算部８ｃ４の出力値は、正側を「ゼロ」に制限するリミッタ演算部８ｃ５に入力され、その出力値がＩｄ*fbとなる。
【００８３】
そこで、数（１８）に示すように、フィードフォワード制御の出力値Ｉｄ*ff とフィードバック制御の出力値Ｉｄ*fbの加算値により、第１のｄ軸電流指令Ｉｄ*を演算する。
【００８４】
【数１８】
2006020411.tif 000020
【００８５】
この方式でも、前記実施例と同様に動作し、より高応答の効果を得ることができる。
【００８６】
なお、同様に本実施例の弱め界磁指令演算部にフィードフォワード制御方式とフィードバック制御方式を用いた場合の永久磁石同機電動機の制御装置は、図９のような、電圧ベクトル演算部の上流部に電流指令演算部を有する制御系以外の制御系においても適用可能である。
【実施例５】
【００８７】
実施例１〜実施例４までは、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、安価な電流検出を行う制御装置においても適用することができる。
【００８８】
図１１に、この実施例を示す。図１１において、構成要素の１，２，４〜７，８ａ，９〜１３，２１は、図５のものと同一物である。
【００８９】
１４は電力変換器の入力母線に流れる直流電流ＩＤＣから、電動機１に流れる３相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを推定する電流推定部である。
【００９０】
この推定電流値Ｉｕ＾，Ｉｖ＾，Ｉｗ＾を用い、座標変換部７において、ｄ軸及びｑ軸の電流検出値Ｉｄｃ，Ｉｑｃを演算する。
【００９１】
このような電流センサレス制御方式でも、Ｉｄ*とＩｄｃ，Ｉｑ*とＩｑｃが各々一致することから、前記実施例と同様に動作し、同様の効果が得られることは明らかである。
【００９２】
また、本実施例では、弱め界磁指令演算部に図６の方式を用いているが、図２，図８，図１０の方式を用いても同様の効果が得られる。
【実施例６】
【００９３】
図１２は、本発明の他の実施例を示す。
【００９４】
本実施例は、安価な電流検出を行い、磁極位置検出器を省略した制御装置に適用したものである。
【００９５】
図１２において、構成要素の１，２，７，８ａ，９〜１３，２１は、図５のものと同一物である。
【００９６】
６′は周波数指令ω1*を積分して、回転位相指令θｃ* を演算する位相演算部である。
【００９７】
１４は電力変換器の入力母線に流れる直流電流ＩＤＣから、同期電動機に流れる３相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを推定する電流推定部である。
【００９８】
この推定電流値Ｉｕ＾，Ｉｖ＾，Ｉｗ＾を用い、座標変換部７において、ｄ軸及びｑ軸の電流検出値Ｉｄｃ，Ｉｑｃを演算する。
【００９９】
また、１５は電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*と電流検出値Ｉｄｃ，Ｉｑｃに基づいて、回転位相指令θｃ*と電動機１の回転位相θの偏差である位相誤差Δθｃ（＝θｃ*−θ）を推定する位相誤差演算部である。
【０１００】
１６は、位相誤差Δθｃを「ゼロ」にするように、ω1** を演算する周波数推定部である。このような位置、電流センサレス制御方式でも前記実施例と同様に動作し、同様の効果が得られることは明らかである。
【０１０１】
また、本実施例では、弱め界磁指令演算部に図６の方式を用いているが、図２，図８，図１０の方式を用いても同様の効果が得られる。
【実施例７】
【０１０２】
図１３を用いて本発明をモジュールに適用した例について説明する。本実施例は、実施例１の実施形態を示すものである。ここで、周波数演算部５，位相演算部６，座標変換部７，弱め界磁指令演算部８，ｄ軸電流指令演算部９，ｑ軸電流指令演算部１０，電圧ベクトル演算部１１，出力電圧演算部１２，座標変換部１３は１チップマイコンを用いて構成している。また、前記１チップマイコンと電力変換器は、同一基板上で構成される１モジュール内に納められている形態となっている。ここでいうモジュールとは「規格化された構成単位」という意味であり、分離可能なハードウェア／ソフトウェアの部品から構成されているものである。尚、製造上、同一基板上で構成されていることが好ましいが、同一基板に限定はされない。これより、同一筐体に内蔵された複数の回路基板上に構成されても良い。他の実施例においても同様の形態構成をとることができる。
【０１０３】
以上のように、本発明によれば、弱め界磁域においても、高精度，高応答なモータトルクを実現することができ、また、安価な電流検出を行うシステムや、磁極位置検出器を省略したシステムにおいても、共通に適用可能な永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施例を示す永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置の構成図。
【図２】図１の制御装置における弱め界磁指令演算部８の説明図。
【図３】弱め界磁指令演算部８がない場合の電圧飽和特性図の一例。
【図４】弱め界磁指令演算部８を入れた場合の電圧飽和特性図の一例。
【図５】本発明の他の実施例を示す永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置の構成図。
【図６】図５の制御装置における弱め界磁指令演算部８ａの説明図の一例。
【図７】本発明の他の実施例を示す永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置の構成図。
【図８】図７の制御装置における弱め界磁指令演算部８ｂの説明図の一例。
【図９】本発明の他の実施例を示す永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置の構成図。
【図１０】図９の制御装置における弱め界磁指令演算部８ｃの説明図の一例。
【図１１】本発明の他の実施例を示す永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置の構成図。
【図１２】本発明の他の実施例を示す永久磁石同期電動機の弱め界磁ベクトル制御装置の構成図。
【図１３】本発明の実施例をモジュールに適用した場合の構成図。
【符号の説明】
【０１０５】
１…永久磁石同期電動機、２…電力変換器、３…電流検出器、４…磁極位置検出器、５…周波数演算部、６…位相演算部、７，１３…座標変換部、８，８ａ，８ｂ，８ｃ…弱め界磁指令演算部、９…ｄ軸電流指令演算部、１０…ｑ軸電流指令演算部、１１…電圧ベクトル演算部、１２…出力電圧演算部、１４…電流推定部、１５…位相誤差演算部、２１…直流電源、ＩＤＣ…入力直流母線電流検出値、Ｉｄ* …第１のｄ軸電流指令値、Ｉｄ**…第２のｄ軸電流指令値、Ｉｑ* …第１のｑ軸電流指令値、Ｉｑ**…第２のｑ軸電流指令値、Ｖ1*ref…弱め界磁域における出力電圧指令値、Ｖ1*…出力電圧値、θｃ*…回転位相指令、ω1*…周波数指令。
【図１】
2006020411.tif 000021
【図２】
2006020411.tif 000022
【図３】
2006020411.tif 000023
【図４】
2006020411.tif 000024
【図５】
2006020411.tif 000025
【図６】
2006020411.tif 000026
【図７】
2006020411.tif 000027
【図８】
2006020411.tif 000028
【図９】
2006020411.tif 000029
【図１０】
2006020411.tif 000030
【図１１】
2006020411.tif 000031
【図１２】
2006020411.tif 000032
【図１３】
2006020411.tif 000033