(57)【要約】【課題】モータ起動時の過電流を防止し、モータの永久磁石の劣化を防ぐことができるモータ制御装置とその制御方法を提供する。【解決手段】速度制御手段２と、トルク制御手段３と、電力変換手段５と、速度フィードバック信号生成手段９からなるモータ制御装置において、速度指令から所定の加速度の第１の速度指令を生成して前記速度制御手段へ出力するソフトスタート手段１と、第１の速度指令とモータの誘起電圧定数の積からなる誘起電圧予測値と、モータのインピーダンスと最大電流指令の積からなるインピーダンス電圧降下予測値との和を制限電圧とし、電圧指令が前記制限電圧以下になるように第１の電圧指令を生成して電力変換手段へ出力する電圧制限手段４とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
速度指令と速度フィードバック信号からトルク指令を生成する速度制御手段と、トルク指令から電流指令を生成し、前記電流指令と電流フィードバック信号から電圧指令を生成するトルク制御手段と、前記電圧指令からＰＷＭゲート信号を生成しインバータを駆動する電力変換手段と、位置検出器が生成するモータの位置信号から前記速度フィードバック信号を生成する速度フィードバック信号生成手段と、からなるモータ制御装置において、
前記速度指令から所定の加速度の第１の速度指令を生成して前記速度制御手段へ出力するソフトスタート手段と、
前記第１の速度指令とモータの誘起電圧定数の積からなる誘起電圧予測値と、前記モータのインピーダンスと最大電流指令の積からなるインピーダンス電圧降下予測値との和を制限電圧とし、前記電圧指令が前記制限電圧以下になるように第１の電圧指令を生成して前記電力変換手段へ出力する電圧制限手段と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記所定の加速度は、モータの最大トルクを機械を含む慣性モーメントで除した値を最大加速度として、前記最大加速度以下になるよう第１の係数を乗算したことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記誘起電圧予測値は前記誘起電圧定数と前記第１の速度指令と所定の第２の係数とを乗算した値であり、前記インピーダンス電圧降下予測値は前記電流指令と前記インピーダンスと所定の第３の係数とを乗算した値であることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記電圧制限手段は、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の和を第１の制限電圧とし、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の差を第２の制限電圧とし、前記電圧指令が前記第１の制限電圧以下でかつ、前記第２の制限電圧以上に電圧指令制限し第１の電圧指令を生成することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項５】
速度指令と速度フィードバック信号からトルク指令を生成する速度制御手段と、トルク指令から電流指令を生成し、前記電流指令と電流フィードバック信号から電圧指令を生成するトルク制御手段と、前記電圧指令からＰＷＭゲート信号を生成しインバータを駆動する電力変換手段からなるモータ制御方法において、
前記速度指令から所定の加速度の第１の速度指令を生成するステップと、
前記第１の速度指令と速度フィードバック信号からトルク指令を生成するステップと、
前記トルク指令から電流指令を生成するステップと、
前記電流指令と電流フィードバック信号から電圧指令を生成するステップと、
前記第１の速度指令と誘起電圧定数を乗算し誘起電圧予測値を生成するステップと、
モータのインピーダンスと最大電流からインピーダンス電圧降下予測値を生成するステップと、
前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値を加算して制限電圧を生成するステップと、
前記電圧指令を前記制限電圧でクランプして第１の電圧指令を生成するステップと、
前記第１の電圧指令からＰＷＭゲート信号を生成するステップと、
前記ＰＷＭゲート信号でインバータを駆動するステップと、
を備えることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項６】
前記所定の加速度は、モータの最大トルクを機械を含む慣性モーメントで除した値を最大加速度として、前記最大加速度以下になるよう第１の係数を乗算したことを特徴とする請求項５記載のモータ制御方法。
【請求項７】
前記誘起電圧予測値は前記誘起電圧定数と前記第１の速度指令と所定の第２の係数とを乗算した値であり、前記インピーダンス電圧降下予測値は前記電流指令と前記インピーダンスと所定の第３の係数とを乗算した値であることを特徴とする請求項５記載のモータ制御方法。
【請求項８】
前記第１の電圧指令は、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の和の第１の制限電圧以下で、かつ、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の差の第２の制限電圧以上であることを特徴とする請求項５記載のモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，過電流保護を備えたモータ制御装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の過電流保護が可能なモータ制御装置には例えば特許文献１がある。従来技術を図４乃至図８を用いて説明する。
図４は車載用のインバータ装置の概略構成を示す図である。このインバータ装置１０１は、Ｄ／Ａ（ＤＣ・ＡＣ）変換部１０２と、出力電流検知部１０３と、出力制御部１０４とから構成されている。Ｄ／Ａ変換部１０２は、車載の充電バッテリ５から供給される直流電圧（ＤＣ）を交流電圧（ＡＣ）に変換するものである。出力電流検知部１０３は、Ｄ／Ａ変換部１０２から出力されている出力電流を直接または間接的に検出する。また、出力制御部１０４は、出力電流検知部１０３によって検出されている電流値に基づいて出力電圧または出力電流を制御し、大きな出力電流を検知した場合には出力電流又は出力電圧（平均値）を小さく抑えるように制御する。
【０００３】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）はインバータ装置の出力電流を制御する方法の一例を示す波形図である。これはＰＷＭ（パルス幅変調）制御による出力電流の制御法であって、図５（ａ）は一定周期Ｔでオン、オフされている通常の出力電圧波形を示している。しかし、出力電流検知部１０３が一定レベル以上の過電流を検知すると、出力制御部１０４は全体としてのオン期間をＴｏｎに保ったままで出力電圧を図５（ｂ）に示すようにコム波パルス状に細かく制御し、それによって出力電流が小さくなるように制御する。また、出力電流検知部１０３が検知している出力電流値が一定レベル以下に戻った場合には、再び出力電圧を図５（ｃ）のように通常の出力電圧波形に戻す。
【０００４】
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）はインバータ装置１０１の出力電流を制御する別な方法を示す波形図である。これはソフトスタート法と呼ぶものであって、出力電流検知部１０３が過電流を検出した時および出力スタート時に用いる。すなわち、インバータ装置１０１の出力電流検知部１０３が過電流を検知すると、出力制御部１０４は図６（ａ）に示すように、出力電圧波形の周期Ｔを一定に保ったままでオン期間Ｔｏｎ  を小さくし、図６（ｂ）のようにオン期間Ｔｏｎ  を段階的に大きくし、さらに図６（ｃ）のように通常の出力電圧波形になるとオン期間Ｔｏｎ  を一定に保つ。インバータ装置１０１に接続された機器の電源スイッチがオンになって、出力電流が流れ始める場合にも、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）のように小さなオン期間Ｔｏｎ の状態から通常の出力電圧波形となるまで段階的にオン期間Ｔｏｎ  が大きくなるように出力電圧を制御し、出力電流を流す。
【０００５】
過電流が検出された場合には、出力制御部１０４によって出力電圧のオンデューティ比を一時的に小さくすることにより、インバータ装置１０１の出力に接続された機器に流れる電流が抑制される。従って、テレビやモータを用いた機器のように起動時に過大電流の流れるような機器もインバータ装置の定格内であれば使用できるようになる。同様に、インバータ装置に接続された機器の電源をオンにした時に は、インバータ装置をソフトスタートさせることにより、機器に大きな突入電流が流れるのを防止し、インバータ装置や機器の損傷やヒューズの溶断を防止することができる。また、インバータ装置から過大電流が出力されないので、バッテリ１０５の電圧降下によって他の機器がリセットされる恐れも解消される。
【０００６】
図７は上記インバータ装置１０１の具体的構成を示す回路ブロック図である。インバータ装置１０１は２箇所の直流電源入力端子１０７ａ、１０７ｂとグランド端子１０８の間には、車載の充電用バッテリ５が接続されている。一方の直流電源入力端子１０７ｂから供給された直流電源は定電圧源等の電源回路１０９に供給され、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１０には電源回路９から電力が供給される。１１１はマイクロプロセッサ１１０に動作周波数の基準信号を付与するための発振回路である。Ｄ／Ａ変換部１０２は、ノイズフィルタ１１３、平滑回路１１４、昇圧回路１１６、全波整流回路１２０、平滑回路１２２、交流化回路１２４及びノイズフィルタ１２７によって構成されている。すなわち、バッテリ１０５から他方の直流電源入力端子７ａに供給された直流電源は、ノイズフィルタ１１３によってノイズを除去された後、電源ラインとグランドの間に接続された電解コンデンサ１１５からなる平滑回路１１４で平滑化され、昇圧回路１１６に供給される。昇圧回路１１６はトランス１１９と２つのＦＥＴ１１８ａ、１１８ｂによって構成されている。２つのＦＥＴ１１８ａ、１１８ｂは直列に接続されており、高周波信号を発生する駆動回路１１７によって交互にオン／オフ制御される。トランス１１９の一次コイルの両端はＦＥＴ列１１８ａ、１１８ｂの両端に接続されており、平滑回路  １１４の出力は一次コイルの中点に接続されている。駆動回路１１７によって２つのＦＥＴ１１８ａ、１１８ｂを交互にオン／オフ制御すると、トランス１１９の一次コイルに交流電流が流れ、トランス１１９の二次コイルには昇圧された誘導起電力が発生する。駆動回路１１７及びＦＥＴ１１８ａ，１１８ｂは消費電力を制御するものであって、駆動回路１１７によるＦＥＴ１１８ａ，１１８ｂのオン、オフタイミングを制御することによりＤ／Ａ変換部１０２の内部における消費電力を変化させられる。トランス１１７の二次コイルに流れる交流電流は４個のダイオード１２１ａ〜１２１ｄで構成された全波整流回路１２０で整流された後、電解コンデンサ１２３による平滑回路１２２で平滑化され、交流化回路１２４へ送られる。交流化回路１２４は、４つのＦＥＴ１２５ａ〜１２５ｄによって構成されている。すなわち、２つのＦＥＴ１２５ａ、１２５ｃが直列に接続され、別な２つのＦＥＴ１２５ｂ、１２５ｄが直列に接続され、この２つのＦＥＴ列１２５ａ、１２５ｃ及び１２５ｂ、１２５ｄが並列に接続され、その両端が全波整流回路１２０の出力に接続されている。駆動回路１２６によってＦＥＴ１２５ａ、１２５ｄとＦＥＴ１２５ｂ、１２５ｃを交互にオン／オフ制御すると、直列に接続された２つのＦＥＴ列１２５ａ、１２５ｃ及び１２５ｂ、１２５ｄの各中点間には交流電圧が発生する。この交流出力は、ノイズフィルタ１２７を経てインバータ装置１０１の交流出力端子１２８ａ，１２８ｂへ供給される。
【０００７】
マイクロプロセッサ１１０は、電圧監視回路１２９や電流監視回路１３０によりＤ／Ａ変換部１０２の出力部における出力電圧及び出力電流を監視している。１１２は異常発生時などにインバータ装置１０１をオフにするためのスイッチであって、例えば常開型のリレー等によって構成されており、入出力回路１３１を介してマイクロプロセッサ１１０により開閉制御される。このインバータ装置１０１においては、電流監視回路１３０が出力部の電流を検知して出力電流検知部１０３として働いており、出力電流の供給開始時や出力電流検知部１０３により過電流が検出された時には、駆動回路１２６によって出力電圧のオン、オフタイミングやオン・デューティを制御することにより過電流や突入電流を抑制する。
【０００８】
インバータ装置１０１において、過電流や突入電流を抑制するための制御方法を図６のフロー図に従って具体的に説明する。インバータ装置１の出力がオフであれば、負荷電流が流れ始めるか、機器の動作スイッチがオンになるまで待機し（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）、負荷電流が流れるか、機器の動作スイッチがオンになると、インバータ装置１がソフトスタートを開始する（Ｓ１０４）。ソフトスタートの処理が開始すると、出力電流検知部１０３によって出力電流を検出して所定電流値Ａ１（例えば、１アンペア）以上であるか否か判断し（Ｓ１０５）、出力電流が所定電流値Ａ１よりも小さいと、図６に示したようにしてインバータ装置１の出力電流が通常のソフトスタートにより徐々に増加させられる（Ｓ１０６）。これに対し、出力電流が所定電流値Ａ１以上であった場合には、過電流と判断して出力電圧を図７に示したようにＰＷＭ制御しながら出力電流をソフトスタートさせる（Ｓ１０７）。ついで、出力電流検知手段３によって再度出力電流を検出し、出力電流値が所定電流値Ａ２（例えば、１０アンペア）以上であるか否かを判断する（Ｓ１０８）。このとき出力電流が所定電流値Ａ２以上であれば、異常が発生していると判断してインバータ装置１の出力を停止する（Ｓ１０９）。一方、出力電流が所定電流値Ａ２を超えていなければ、ソフトスタートの処理を継続する。ソフトスタートの処理が完了すると、通常の出力状態になる。通常の出力状態においては、出力電流検知部１０３によって常に出力電流を監視しており、出力電流が所定電流値Ａ３（例えば、１アンペア）以下であれば通常の出力状態を保つが（Ｓ１１１、Ｓ１１２）、出力電流が所定電流値Ａ３を超えると過電流と判断し（Ｓ１１１）、図５に示したようにインバータ装置１０１をＰＷＭ制御する（Ｓ１１３）。さらに、出力電流がＡ３を超えていてＰＷＭ制御している場合には、さらに出力電流が電流値Ａ２（例えば、１０アンペア）を超えているか否か調べ（Ｓ１１４）、電流値Ａ２を超えていれば異常と判断して出力停止する（Ｓ１０９）。また、出力電流が電流値Ａ２よりも小さくても、ＰＷＭ制御が一定時間（例えば、５分）以上継続した場合には（Ｓ１１５）異常と判断して出力停止する（Ｓ１０９）というものである。
【０００９】
しかし，分解能の低い位置検出器から速度フィードバック信号を生成する場合は、モータ起動時などの低速領域では、速度フィードバック信号の遅れが大きいためリップルが大きくなり、トルク指令のリプルが増大し、モータへ流れる電流が過大となり、モータの永久磁石が減磁しやすくなっていた。
【特許文献１】特開２０００−２０１４８４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のインバータ装置でのモータ起動時の過電流防止は，過電流保護レベルを超えた時点で電流制限を行っていたため，モータ起動時の過電流を回避できず、モータの永久磁石が減磁してしまうという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり，モータ起動時の過電流を防止し、モータの永久磁石の劣化を防ぐことができるモータ制御装置とその制御方法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】
【００１１】
上記問題を解決するため、本発明は次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、速度指令と速度フィードバック信号からトルク指令を生成する速度制御手段と、トルク指令から電流指令を生成し、前記電流指令と電流フィードバック信号から電圧指令を生成するトルク制御手段と、前記電圧指令からＰＷＭゲート信号を生成しインバータを駆動する電力変換手段と、位置検出器が生成するモータの位置信号から前記速度フィードバック信号を生成する速度フィードバック信号生成手段と、からなるモータ制御装置において、前記速度指令から所定の加速度の第１の速度指令を生成して前記速度制御手段へ出力するソフトスタート手段と、前記第１の速度指令とモータの誘起電圧定数の積からなる誘起電圧予測値と、前記モータのインピーダンスと最大電流指令の積からなるインピーダンス電圧降下予測値との和を制限電圧とし、前記電圧指令が前記制限電圧以下になるように第１の電圧指令を生成して前記電力変換手段へ出力する電圧制限手段と、を備えることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記所定の加速度は、モータの最大トルクを機械を含む慣性モーメントで除した値を最大加速度として、前記最大加速度以下になるよう第１の係数を乗算したことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記誘起電圧予測値は前記誘起電圧定数と前記第１の速度指令と所定の第２の係数とを乗算した値であり、前記インピーダンス電圧降下予測値は前記電流指令と前記インピーダンスと所定の第３の係数とを乗算した値であることを特徴とするものである。
請求項４に記載のモータ制御装置は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記電圧制限手段は、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の和を第１の制限電圧とし、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の差を第２の制限電圧とし、前記電圧指令が前記第１の制限電圧以下でかつ、前記第２の制限電圧以上に電圧指令制限し第１の電圧指令を生成することを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、速度指令と速度フィードバック信号からトルク指令を生成する速度制御手段と、トルク指令から電流指令を生成し、前記電流指令と電流フィードバック信号から電圧指令を生成するトルク制御手段と、前記電圧指令からＰＷＭゲート信号を生成しインバータを駆動する電力変換手段からなるモータ制御方法において、前記速度指令から所定の加速度の第１の速度指令を生成するステップと、前記第１の速度指令と速度フィードバック信号からトルク指令を生成するステップと、前記トルク指令から電流指令を生成するステップと、前記電流指令と電流フィードバック信号から電圧指令を生成するステップと、前記第１の速度指令と誘起電圧定数を乗算し誘起電圧予測値を生成するステップと、モータのインピーダンスと最大電流からインピーダンス電圧降下予測値を生成するステップと、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値を加算して制限電圧を生成するステップと、前記電圧指令を前記制限電圧でクランプして第１の電圧指令を生成するステップと、前記第１の電圧指令からＰＷＭゲート信号を生成するステップと、前記ＰＷＭゲート信号でインバータを駆動するステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータ制御方法において、前記所定の加速度は、モータの最大トルクを機械を含む慣性モーメントで除した値を最大加速度として、前記最大加速度以下になるよう第１の係数を乗算したことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のモータ制御方法において、前記誘起電圧予測値は前記誘起電圧定数と前記第１の速度指令と所定の第２の係数とを乗算した値であり、前記インピーダンス電圧降下予測値は前記電流指令と前記インピーダンスと所定の第３の係数とを乗算した値であることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載のモータ制御方法において、前記第１の電圧指令は、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の和の第１の制限電圧以下で、かつ、前記誘起電圧予測値と前記インピーダンス電圧降下予測値の差の第２の制限電圧以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると，モータ起動時の過電流を防止し、モータの永久磁石の劣化を防ぐことができるモータ制御装置とその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は，本発明のインバータ装置の制御ブロック図である。
図１において，１はソフトスタート手段、２は速度制御手段、３はトルク制御手段、４は電圧制限手段、５は電力変換手段、６はＰＷＭ手段、７はインバータ、８は電流検出手段、９は速度フィードバック信号生成手段、１０はモータ、１１は位置検出器である。
次に動作について説明する。ソフトスタート手段１は上位システムからωｒｅｆを与えられると第１の速度指令ωｒｅｆ１を生成する。ωｒｅｆはωｐのピーク速度のステップ状速度指令であり、ωｒｅｆ１は、加速時間がＴａｃ後にピーク速度ωｐに達する台形波状の速度指令である。加速時間Ｔａｃは、あらかじめ、パラメータとして設定されるもので、モータの最大トルクＴｑｍａｘと機械系の総慣性モーメントＪｔで決定される最大加速度αｍａｘ＝Ｔｑｍａｘ／Ｊｔに所定の第１の係数ｋ１を乗じた加速度α＝ｋ１×αｍａｘに抑えられる。速度制御手段２は第１の速度指令ωｒｅｆ１と速度フィードバック信号ωｆｂからトルク指令Ｔｒｅｆを生成する。トルク制御手段３は、トルク指令Ｔｒｅｆをモータのトルク定数ｋｔで除して電流指令Ｉｒｅｆを生成し、さらに電流フィードバック信号Ｉｆｂから電圧指令Ｖｒｅｆを生成する。電圧制限手段４は電圧指令Ｖｒｅｆを第１の電圧制限値Ｖｌｉｍ１以下でかつ、第２の電圧制限値Ｖｌｉｍ２以上である第１の電圧指令Ｖｒｅｆ１を生成する。第１の制限電圧Ｖｌｉｍ１は、誘起電圧予測値とインピーダンス電圧降下予測値の和であり、誘起電圧予測値はモータの誘起電圧定数ｋｅと第１の速度指令と０．５〜２の第２の係数ｋ２との積ｋｅ×ωｒｅｆ１×ｋ２である。また、インピーダンス電圧降下予測値は電流令ＩｒｅｆとモータのインピーダンスＺと０．５か〜２の第３の係数ｋ３との積Ｉｒｅｆ×Ｚ×ｋ３との和の積であり、第１の制限電圧はｋｅ×ωｒｅｆ１×ｋ２＋Ｉｒｅｆ×Ｚ×ｋ３であり、第２の制限電圧はｋｅ×ωｒｅｆ１×ｋ２−Ｉｒｅｆ×Ｚ×ｋ３である。電力変換手段は５は、ＰＷＭ手段６とインバータ７からなり、ＰＷＭ手段６は第１の電圧指令Ｖｒｅｆ１からＰＷＭ信号を生成する。インバータ７はＰＷＭ信号を電力増幅し、モータに電流Ｉを流して駆動する。電流検出手段８はモータ電流Ｉから電流フィードバック信号Ｉｆｂを生成する。位置検出手段１１はモータの回転位置を検出し、位置信号θｆｂを生成する。また、速度フィードバック信号生成手段は、現在の位置信号と１制御時間Ｔｓｐｌ前の位置信号との差をとり制御時間で除して速度フィードバック信号ωｆｂを生成する。
【００１５】
図２はソフトスタート手段１が速度指令ωｒｅｆから第１の速度指令ωｒｅｆ１を生成するタイムチャートとである。加速時間Ｔａｃ後にピーク速度ωｐに達し、その後は一定速度ωｐを維持する。
図３は本発明によるシミュレーションをするための制御ブロック図である。図３において、図１と同様、１はソフトスタート手段、２は速度制御手段、３はトルク制御手段、４は電圧制限手段、１０はモータである。速度制御手段２はＰＩＤ制御で構成されたおり、ｋｖは速度制御比例ゲイン、Ｔｖｉは速度制御積分時定数、Ｔｖｄは速度制御微分時定数である。また、トルク制御手段３はトルク指令から電流指令に変換する１／ｋｔブロックとＩｒｅｆｍ＝Ｔｑｍａｘ／ｋｔの電流制限ブロックとＰＩＤ電流制御手段で構成され、ｋｃは電流制御比例ゲイン、Ｔｃｉは電流制御積分時定数、Ｔｃｄは電流制御微分時定数である。
【００１６】
図９、図１０は、図３の制御ブロック図を用いて、シミュレーションをしたときの波形である。条件は、位置検出器の分解能を４８パルス／ｒｅｖと低い値にしており、制御定数はＴｓｐｌ＝０．１ｍｓ、ｋｖ＝０．２Ｎｍｓ／ｒａｄ、Ｔｖｉ＝１ｓｅｃ、Ｔｖｄ＝０．０１ｍｓ、ｋｃ＝１ｖ／Ａ、Ｔｃｉ＝１０ｍｓ、Ｔｃｄ＝０．０１ｍｓ、Ｔｒｆ＝０．１ｍｓ、Ｔｔｇ＝５ｍｓであり、モータ定数は、Ｒ＝０．５Ω、Ｌ＝１ｍＨ、Ｔｑｍａｘ＝２０Ｎｍであり、機械の慣性モーメントはＪｔ＝０．００１ｋｇｍ２である。また、速度指令ωｒｅｆ＝１００ｒ／ｓである。図９は本発明を適用しないときのシミュレーション結果であり、加速時間Ｔａｃ、減速時間はＴｄｃは零であり、電圧制限もない。図９と図１０を比較すると、ソフトスタート手段による効果は大きく、さらに位置検出器によるリップルの影響が重畳される。なお、電圧制限手段の効果は過電流発生を未然に防止することである。本発明が特許文献（特開２０００−２０１４８４）と異なる部分は、電圧制限手段に電流検出値を取り込んでいないことである。
【００１７】
図１１は本発明の方法を示すフローチャートである。ステップＳＴ１で速度指令から、立ち上がりをランプ状にした第１の速度指令を生成する。次に、ステップＳＴ２で、第１の速度指令と速度フィードバック信号からトルク指令を生成する。次にステップＳＴ３でトルク指令から電流指令を生成する。次に、ステップＳＴ４で、電流指令と電流フィードバック信号から電圧指令を生成する。次に、ステップＳＴ６で電圧指令を第１の制限電圧と比較する。電圧指令が第１の電圧指令よりも小さければステップＳＴ７に移行し、大きければステップＳＴ１１に移行して第１の電圧指令＝第１の制限電圧にクランプしてステップＳＴ９に移行する。次に、ステップＳＴ７では電圧指令を第２の制限電圧と比較し、電圧指令が第２の制限電圧よりも大きければステップＳＴ８に移行し、小さければステップＳＴ１２に移行して第１の電圧指令＝第２の制限電圧にクランプし、ステップＳＴ９に移行する。ステップＳＴ８では第１の電圧指令＝電圧指令とし、スタップＳＴ９に移行する。次に、ステップ９では第１の電圧指令からＰＷＭゲート信号を生成し、ステップＳＴ１０でＰＷＭゲート信号でインバータのゲートを駆動する。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明のモータ制御装置と制御方法はモータ起動時の過電流を防止し、モータの永久磁石の劣化を防ぐことができるので、一般産業機械だけではなく、工作機械やロボットなどへの適用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の構成を示すブロック図
【図２】本発明の速度指令の形状を示すタイムチャート
【図３】本発明のシミュレーションをする制御ブロック部
【図４】従来例のブロック図
【図５】従来例を説明するタイムチャート
【図６】従来例を説明するタイムチャート
【図７】従来例の構成図
【図８】従来例のフローチャート
【図９】従来例のシミュレーションｚ
【図１０】本発明のシミュレーション
【図１１】本発明の方法を示すフローチャート
【符号の説明】
【００２０】
１  ソフトスタート手段
２  速度制御手段
３  トルク制御手段
４  電圧制限手段
５  電力変換手段
６  ＰＷＭ手段
７  インバータ
８  電流検出手段
９  速度フィードバック信号生成手段
１０  モータ
１１  位置検出器
【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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