(57)【要約】【課題】指令振幅の特定精度確保に適した技術を提供する。【解決手段】負荷電流特定部は、３相回転機１の固定子を流れる電流のベクトルである回転機電流ベクトルから、３相回転機１の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである負荷電流ベクトルを特定する。指令振幅特定部は、負荷電流ベクトルと推定された一次磁束ベクトルとから計算される内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって指令振幅を修正する。【選択図】図３
2018014814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータを用いて、３相回転機の一次磁束ベクトル及び回転機電圧ベクトルを、指令磁束ベクトル及び指令電圧ベクトルに追従させる回転機制御装置であって、
前記３相回転機の固定子を流れる電流のベクトルである回転機電流ベクトルから、前記３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである負荷電流ベクトルを特定する負荷電流特定部と、
前記回転機電流ベクトルと、前記回転機電圧ベクトル又は前記指令電圧ベクトルとから、前記一次磁束ベクトルを推定する一次磁束推定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅である指令振幅を特定する指令振幅特定部であって、前記負荷電流ベクトルと推定された前記一次磁束ベクトルとから計算される内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって前記指令振幅を修正する指令振幅特定部と、を備えた、回転機制御装置。
【請求項２】
前記割合がゼロであるときは、前記負荷電流ベクトルは、前記回転機電流ベクトルと同じである、請求項１に記載の回転機制御装置。
【請求項３】
前記割合が大きくなればなるほど、前記負荷電流ベクトルの位相と前記回転機電流ベクトルの位相との差が大きくなり、及び／又は前記負荷電流ベクトルの振幅と前記回転機電流ベクトルの振幅との差が大きくなる、請求項１又は２に記載の回転機制御装置。
【請求項４】
前記負荷電流特定部は、前記一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化する鉄損抵抗と、前記回転機電流ベクトルと、前記回転機電圧ベクトル又は前記指令電圧ベクトルとから、前記負荷電流ベクトルを特定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
【請求項５】
当該回転機制御装置は、推定された前記一次磁束ベクトルと前記指令磁束ベクトルと前記回転機電流ベクトルとから、前記指令電圧ベクトルを特定する電圧指令演算部を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
【請求項６】
前記指令振幅特定部は、前記３相回転機のインダクタンスＬ、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルから二次磁束ベクトルを推定し、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記二次磁束ベクトルからなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1からなる２つのベクトルへと修正し、
（ｉ）前記電流ベクトルＸ1は前記負荷電流ベクトルと同じであり前記磁束ベクトルＸ1は推定された前記二次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、（ii）前記電流ベクトルＸ1は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ1は推定された前記二次磁束ベクトルと同じであり、又は、（iii）前記電流ベクトルＸ1は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ1は推定された前記二次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、
前記磁束ベクトルＸ1の位相に対する前記電流ベクトルＸ1の位相の進み角は、推定された前記二次磁束ベクトルの位相に対する前記負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きく、
前記角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さく、
前記内積Ｘは、前記電流ベクトルＸ1及び前記磁束ベクトルＸ1の内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘ1をゼロに近づけるフィードバック制御である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
ここで、前記インダクタンスＬは、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq、又は、（数１）で表される前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1tである。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。
【数１】
2018014814.tif 000034
【請求項７】
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルからなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2からなる２つのベクトルへと修正し、前記負荷電流ベクトルと前記３相回転機のインダクタンスＬとを用いて参照値を特定し、
（iv）前記電流ベクトルＸ2は前記負荷電流ベクトルと同じであり前記磁束ベクトルＸ2は推定された前記一次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、（ｖ）前記電流ベクトルＸ2は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ2は推定された前記一次磁束ベクトルと同じである、又は、（vi）前記電流ベクトルＸ2は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ2は推定された前記一次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、
前記磁束ベクトルＸ2の位相に対する前記電流ベクトルＸ2の位相の進み角は、推定された前記一次磁束ベクトルの位相に対する前記負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きく、
前記角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さく、
前記内積Ｘは、前記電流ベクトルＸ2及び前記磁束ベクトルＸ2の内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘを前記参照値に近づけるフィードバック制御である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
ここで、前記インダクタンスＬは、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq、又は、（数２）で表される前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1tである。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。
【数２】
2018014814.tif 000035
【請求項８】
前記角度θmは、鉄損抵抗の関数であり、
前記鉄損抵抗は、前記一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化するものである、請求項６又は７に記載の回転機制御装置。
【請求項９】
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトルに仮想インダクタンスＬ0を乗じたベクトルを推定された前記一次磁束ベクトルから差し引くことによって、仮想二次磁束ベクトルを特定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び前記仮想二次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘをゼロに近づけるフィードバック制御であり、
前記仮想インダクタンスＬ0は、範囲Ｒ１、範囲Ｒ２及び範囲Ｒ３の少なくとも一つの範囲にあり、
前記範囲Ｒ１は、前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1t以上前記固定子総合漏れインダクタンスl1tと正規化相互インダクタンスＭnとの合計以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ２は、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq以上ｄ軸インダクタンスＬd以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ３は、前記３相回転機のｄ軸インダクタンスＬd以上でありｄ軸インダクタンスＬdとｑ軸インダクタンスＬqとの合計の半分よりも小さい範囲である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
ここで、前記固定子総合漏れインダクタンスl1tは、（数３）で表される。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。Ｍnは、前記正規化相互インダクタンスである。
【数３】
2018014814.tif 000036
【請求項１０】
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトルの振幅の２乗及び仮想インダクタンスＬ0の積である参照値を特定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘを前記参照値に近づけるフィードバック制御であり、
前記仮想インダクタンスＬ0は、範囲Ｒ１、範囲Ｒ２及び範囲Ｒ３の少なくとも一つの範囲にあり、
前記範囲Ｒ１は、前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1t以上前記固定子総合漏れインダクタンスl1tと正規化相互インダクタンスＭnとの合計以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ２は、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq以上ｄ軸インダクタンスＬd以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ３は、前記３相回転機のｄ軸インダクタンスＬd以上でありｄ軸インダクタンスＬdとｑ軸インダクタンスＬqとの合計の半分よりも小さい範囲である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
ここで、前記固定子総合漏れインダクタンスl1tは、（数４）で表される。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。Ｍnは、前記正規化相互インダクタンスである。
【数４】
2018014814.tif 000037
【請求項１１】
前記仮想インダクタンスＬ0は、鉄損抵抗の関数であり、
前記鉄損抵抗は、前記一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化するものである、請求項９又は１０に記載の回転機制御装置。
【請求項１２】
前記指令振幅特定部は、前記３相回転機のインダクタンスＬ、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルから二次磁束ベクトルを推定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記二次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘをゼロに近づけるフィードバック制御である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
【請求項１３】
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトルと前記３相回転機のインダクタンスＬとを用いて参照値を特定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘを前記参照値に近づけるフィードバック制御である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転機制御装置。
【請求項１４】
インバータを用いて、３相回転機の一次磁束ベクトル及び回転機電圧ベクトルを、指令磁束ベクトル及び指令電圧ベクトルに追従させる回転機制御方法であって、
前記３相回転機の固定子を流れる電流のベクトルである回転機電流ベクトルから、前記３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである負荷電流ベクトルを特定する負荷電流特定ステップと、
前記回転機電流ベクトルと、前記回転機電圧ベクトル又は前記指令電圧ベクトルとから、前記一次磁束ベクトルを推定する一次磁束推定ステップと、
前記指令磁束ベクトルの振幅である指令振幅を特定する指令振幅特定ステップであって、前記負荷電流ベクトルと推定された前記一次磁束ベクトルとから計算される内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって前記指令振幅を修正する指令振幅特定ステップと、を備えた、回転機制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転機制御装置及び回転機制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、３相回転機の制御方式として、直接トルク制御（DTC:Direct Torque Control）が提案されている。特許文献１には、永久磁石を備えていない回転機（誘導機）の直接トルク制御を用いた回転機制御装置の例が記載されている。特許文献２には、永久磁石を備える回転機（永久磁石同期機）の直接トルク制御を用いた回転機制御装置の例が記載されている。特許文献３、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３及び非特許文献４には、ベクトル制御に関連する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−８００９９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２２９２８号公報
【特許文献３】特開平１１−９８８９８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】新中新二：「瞬時速度推定同伴の最小次元Ｄ因子磁束状態オブザーバを用いた誘導モータのセンサレスベクトル制御」、電気学会論文誌Ｄ、Ｖｏｌ．１３５、Ｎｏ．３、ｐｐ．２９９−３０７、（２０１５）
【非特許文献２】新中新二：「誘導モータのベクトル制御技術」、東京電機大学出版局、ｐｐ．１５４−１５８、（２０１５）
【非特許文献３】新中新二：「固定子及び回転子に鉄損を有する誘導モータの最小損失制御方策」、電気学会論文誌Ｄ、Ｖｏｌ．１１８、Ｎｏ．３、ｐｐ．４２１−４２２、（１９９８）
【非特許文献４】比田一、富樫仁夫、岸本圭司：「最大トルク制御軸に基づく永久磁石同期モータの位置センサレスベクトル制御」、電気学会論文誌Ｄ、Ｖｏｌ．１２７、Ｎｏ．１２、ｐｐ．１１９０−１１９６（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直接トルク制御では、指令磁束ベクトルの振幅（指令振幅）に誤差があると、制御精度が低下し、所望の運転ポイントからずれた運転ポイントで回転機が動作する。本発明者らの検討によれば、特許文献２の技術には、指令振幅の特定精度の点で、改善の余地がある。
【０００６】
以上の事情に鑑み、本開示は、
インバータを用いて、３相回転機の一次磁束ベクトル及び回転機電圧ベクトルを、指令磁束ベクトル及び指令電圧ベクトルに追従させる回転機制御装置であって、
前記３相回転機の固定子を流れる電流のベクトルである回転機電流ベクトルから、前記３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである負荷電流ベクトルを特定する負荷電流特定部と、
前記回転機電流ベクトルと、前記回転機電圧ベクトル又は前記指令電圧ベクトルとから、前記一次磁束ベクトルを推定する一次磁束推定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅である指令振幅を特定する指令振幅特定部であって、前記負荷電流ベクトルと推定された前記一次磁束ベクトルとから計算される内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって前記指令振幅を修正する指令振幅特定部と、を備えた、回転機制御装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る技術によれば、指令振幅の特定精度を確保し易い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】３相回転機、インバータ及び回転機制御装置のブロック図
【図２Ａ】ｄｑ座標系を説明するための図
【図２Ｂ】αβ座標系を説明するための図
【図３】実施の形態１に係る回転機制御装置のブロック図
【図４Ａ】指令磁束ベクトルの特定方法を説明するためのブロック図
【図４Ｂ】指令磁束ベクトルの特定方法を説明するためのブロック図
【図５Ａ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図５Ｂ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図５Ｃ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図５Ｄ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図５Ｅ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図５Ｆ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図５Ｇ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図５Ｈ】磁束振幅指令補正量演算部の内部構成を説明するためのブロック図
【図６】実施の形態１における磁束ベクトルと電流ベクトルとを説明するための図
【図７】負荷電流を説明するための図
【図８】実施の形態２に係る回転機制御装置のブロック図
【図９】実施の形態２における磁束ベクトルと電流ベクトルとを説明するための図
【図１０】実施の形態３の３相回転機、インバータ及び回転機制御装置のブロック図
【図１１】実施の形態３に係る回転機制御装置のブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本発明者らによる知見）
直接トルク制御では、指令磁束ベクトルの振幅（指令振幅）に誤差があると、制御精度が低下し、所望の運転ポイントからずれた運転ポイントで回転機が動作する。特許文献２の技術では、磁束と回転機の固定子を流れる電流（回転機電流）との内積をフィードバックすることによって、指令振幅の誤差を減少させようとしている。しかしながら、理論上は、磁束と、回転機電流のうち回転機の固定子から回転子へのエネルギー伝達に寄与する成分と、の内積をフィードバックするべきである。上記成分と回転機電流との差は、指令振幅の誤差を増大させるものであり、主として固定子鉄損によって生じるものである。これを考慮し、本発明者らは、回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に関連付けられた仮想的な電流を回転機電流から特定し、磁束とこの仮想的な電流との内積を用いれば、指令振幅の誤差を小さくすることができると考えた。本開示に係る技術は、このような観点から見出されたものである。
【００１０】
本開示の第１態様は、
インバータを用いて、３相回転機の一次磁束ベクトル及び回転機電圧ベクトルを、指令磁束ベクトル及び指令電圧ベクトルに追従させる回転機制御装置であって、
前記３相回転機の固定子を流れる電流のベクトルである回転機電流ベクトルから、前記３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである負荷電流ベクトルを特定する負荷電流特定部と、
前記回転機電流ベクトルと、前記回転機電圧ベクトル又は前記指令電圧ベクトルとから、前記一次磁束ベクトルを推定する一次磁束推定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅である指令振幅を特定する指令振幅特定部であって、前記負荷電流ベクトルと推定された前記一次磁束ベクトルとから計算される内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって前記指令振幅を修正する指令振幅特定部と、を備えた、回転機制御装置を提供する。
【００１１】
第１態様の回転機制御装置は、指令振幅の誤差を減少させることに適している。指令振幅に誤差があった場合の誤差情報が内積Ｘから得られ、内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘによって指令振幅を修正することができるためである。
【００１２】
また、第１態様では、回転機電流ベクトルから負荷電流ベクトルを特定する。負荷電流ベクトルは、３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである。そして、負荷電流ベクトルと推定された一次磁束ベクトルとから計算される内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって指令振幅を修正する。このようにすれば、固定子鉄損の影響を考慮した上で、指令振幅を修正できる。このことは、指令振幅の誤差を小さくする観点から有利である。この技術は、例えば、３相回転機における損失を小さくするべき場合に利用され得る。
【００１３】
本開示の第２態様は、第１態様に加え、
前記割合がゼロであるときは、前記負荷電流ベクトルは、前記回転機電流ベクトルと同じである回転機制御装置を提供する。
【００１４】
本開示の第３態様は、第１態様又は第２態様に加え、
前記割合が大きくなればなるほど、前記負荷電流ベクトルの位相と前記回転機電流ベクトルの位相との差が大きくなり、及び／又は前記負荷電流ベクトルの振幅と前記回転機電流ベクトルの振幅との差が大きくなる回転機制御装置を提供する。
【００１５】
第２態様及び第３態様の負荷電流ベクトルは、負荷電流ベクトルの具体例である。
【００１６】
本開示の第４態様は、第１態様〜第３態様に加え、
前記負荷電流特定部は、前記一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化する鉄損抵抗と、前記回転機電流ベクトルと、前記回転機電圧ベクトル又は前記指令電圧ベクトルとから、前記負荷電流ベクトルを特定する回転機制御装置を提供する。
【００１７】
３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合は、一次磁束ベクトルの角速度（一次磁束ベクトルの位相の変化速度）に応じて変化する。負荷電流ベクトルも、一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化する。第４態様では、同じく一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化する鉄損抵抗を用いて負荷電流ベクトルを特定する。このようにして負荷電流ベクトルを特定することは、合理的である。
【００１８】
本開示の第５態様は、第１態様〜第４態様に加え、
当該回転機制御装置は、推定された前記一次磁束ベクトルと前記指令磁束ベクトルと前記回転機電流ベクトルとから、前記指令電圧ベクトルを特定する電圧指令演算部を備える回転機制御装置を提供する。
【００１９】
第５態様によれば、指令振幅の特定精度と指令電圧ベクトルの特定容易性の両方を確保し易い。
【００２０】
本開示の第６態様は、第１態様〜第５態様に加え、
前記指令振幅特定部は、前記３相回転機のインダクタンスＬ、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルから二次磁束ベクトルを推定し、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記二次磁束ベクトルからなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1からなる２つのベクトルへと修正し、
（ｉ）前記電流ベクトルＸ1は前記負荷電流ベクトルと同じであり前記磁束ベクトルＸ1は推定された前記二次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、（ii）前記電流ベクトルＸ1は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ1は推定された前記二次磁束ベクトルと同じであり、又は、（iii）前記電流ベクトルＸ1は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ1は推定された前記二次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、
前記磁束ベクトルＸ1の位相に対する前記電流ベクトルＸ1の位相の進み角は、推定された前記二次磁束ベクトルの位相に対する前記負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きく、
前記角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さく、
前記内積Ｘは、前記電流ベクトルＸ1及び前記磁束ベクトルＸ1の内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘ1をゼロに近づけるフィードバック制御である回転機制御装置を提供する。
ここで、前記インダクタンスＬは、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq、又は、（数１）で表される前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1tである。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。
【数１】
2018014814.tif 000003
【００２１】
本開示の第７態様は、第１態様〜第５態様に加え、
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルからなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2からなる２つのベクトルへと修正し、前記負荷電流ベクトルと前記３相回転機のインダクタンスＬとを用いて参照値を特定し、
（iv）前記電流ベクトルＸ2は前記負荷電流ベクトルと同じであり前記磁束ベクトルＸ2は推定された前記一次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、（ｖ）前記電流ベクトルＸ2は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ2は推定された前記一次磁束ベクトルと同じである、又は、（vi）前記電流ベクトルＸ2は前記負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり前記磁束ベクトルＸ2は推定された前記一次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、
前記磁束ベクトルＸ2の位相に対する前記電流ベクトルＸ2の位相の進み角は、推定された前記一次磁束ベクトルの位相に対する前記負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きく、
前記角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さく、
前記内積Ｘは、前記電流ベクトルＸ2及び前記磁束ベクトルＸ2の内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘを前記参照値に近づけるフィードバック制御である回転機制御装置を提供する。
ここで、前記インダクタンスＬは、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq、又は、（数２）で表される前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1tである。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。
【数２】
2018014814.tif 000004
【００２２】
第６態様及び第７態様の回転機制御装置の回転機制御装置によれば、角度θmを調節することにより、所望の運転ポイントからのずれが小さい状態で、回転機を動作させることができる。第６態様及び第７態様の回転機制御装置は、誘導機、同期リラクタンスモータ等の、回転子が界磁磁束を備えない回転機の制御に利用できる。
【００２３】
本開示の第８態様は、第６態様又は第７態様に加え、
前記角度θmは、鉄損抵抗の関数であり、
前記鉄損抵抗は、前記一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化するものである回転機制御装置を提供する。
【００２４】
第８態様の鉄損抵抗は、一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化するものであり、従って固定子鉄損に応じて変化するものである。角度θmがそのような鉄損抵抗の関数であることは、固定子鉄損の影響を考慮した上で指令振幅を修正することに適している。そのような角度θmによれば、例えば、最大効率運転を精度よく行うことができる。
【００２５】
本開示の第９態様は、第１態様〜第５態様に加え、
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトルに仮想インダクタンスＬ0を乗じたベクトルを推定された前記一次磁束ベクトルから差し引くことによって、仮想二次磁束ベクトルを特定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び前記仮想二次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘをゼロに近づけるフィードバック制御であり、
前記仮想インダクタンスＬ0は、範囲Ｒ１、範囲Ｒ２及び範囲Ｒ３の少なくとも一つの範囲にあり、
前記範囲Ｒ１は、前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1t以上前記固定子総合漏れインダクタンスl1tと正規化相互インダクタンスＭnとの合計以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ２は、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq以上ｄ軸インダクタンスＬd以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ３は、前記３相回転機のｄ軸インダクタンスＬd以上でありｄ軸インダクタンスＬdとｑ軸インダクタンスＬqとの合計の半分よりも小さい範囲である回転機制御装置を提供する。
ここで、前記固定子総合漏れインダクタンスl1tは、（数３）で表される。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。Ｍnは、前記正規化相互インダクタンスである。
【数３】
2018014814.tif 000005
【００２６】
本開示の第１０態様は、第１態様〜第５態様に加え、
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトルの振幅の２乗及び仮想インダクタンスＬ0の積である参照値を特定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘを前記参照値に近づけるフィードバック制御であり、
前記仮想インダクタンスＬ0は、範囲Ｒ１、範囲Ｒ２及び範囲Ｒ３の少なくとも一つの範囲にあり、
前記範囲Ｒ１は、前記３相回転機の固定子総合漏れインダクタンスl1t以上前記固定子総合漏れインダクタンスl1tと正規化相互インダクタンスＭnとの合計以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ２は、前記３相回転機のｑ軸インダクタンスＬq以上ｄ軸インダクタンスＬd以下の範囲であり、
前記範囲Ｒ３は、前記３相回転機のｄ軸インダクタンスＬd以上でありｄ軸インダクタンスＬdとｑ軸インダクタンスＬqとの合計の半分よりも小さい範囲である回転機制御装置を提供する。
ここで、前記固定子総合漏れインダクタンスl1tは、（数４）で表される。Ｌ1は、前記３相回転機の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、前記３相回転機の回転子インダクタンスである。Ｍは、前記３相回転機の相互インダクタンスである。Ｍnは、前記正規化相互インダクタンスである。
【数４】
2018014814.tif 000006
【００２７】
第９態様及び第１０態様の回転機制御装置によれば、仮想インダクタンスＬ0を調節することにより、所望の運転ポイントからのずれが小さい状態で、回転機を動作させることができる。第９態様及び第１０態様の回転機制御装置は、界磁磁束の有無に関わらず利用できる。
【００２８】
本開示の第１１態様は、第９態様又は第１０態様に加え、
前記仮想インダクタンスＬ0は、鉄損抵抗の関数であり、
前記鉄損抵抗は、前記一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化するものである回転機制御装置を提供する。
【００２９】
第１１態様の鉄損抵抗は、一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化するものであり、従って固定子鉄損に応じて変化するものである。仮想インダクタンスＬ0がそのような鉄損抵抗の関数であることは、固定子鉄損の影響を考慮した上で指令振幅を修正することに適している。そのような仮想インダクタンスＬ0によれば、例えば、最大効率運転を精度よく行うことができる。
【００３０】
本開示の第１２態様は、第１態様〜第５態様に加え、
前記指令振幅特定部は、前記３相回転機のインダクタンスＬ、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルから二次磁束ベクトルを推定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記二次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘをゼロに近づけるフィードバック制御である回転機制御装置を提供する。
【００３１】
本開示の第１３態様は、第１態様〜第５態様に加え、
前記指令振幅特定部は、前記負荷電流ベクトルと前記３相回転機のインダクタンスＬとを用いて参照値を特定し、
前記内積Ｘは、前記負荷電流ベクトル及び推定された前記一次磁束ベクトルの内積であり、
前記フィードバック制御Ｘは、前記内積Ｘを前記参照値に近づけるフィードバック制御である回転機制御装置を提供する。
【００３２】
第１２態様及び第１３態様の回転機制御装置は、永久磁石同期モータ、巻線界磁型同期モータ等の回転子が界磁磁束を備える回転機の制御に利用できる。
【００３３】
本開示の第１４態様は、
インバータを用いて、３相回転機の一次磁束ベクトル及び回転機電圧ベクトルを、指令磁束ベクトル及び指令電圧ベクトルに追従させる回転機制御方法であって、
前記３相回転機の固定子を流れる電流のベクトルである回転機電流ベクトルから、前記３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである負荷電流ベクトルを特定する負荷電流特定ステップと、
前記回転機電流ベクトルと、前記回転機電圧ベクトル又は前記指令電圧ベクトルとから、前記一次磁束ベクトルを推定する一次磁束推定ステップと、
前記指令磁束ベクトルの振幅である指令振幅を特定する指令振幅特定ステップであって、前記負荷電流ベクトルと推定された前記一次磁束ベクトルとから計算される内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって前記指令振幅を修正する指令振幅特定ステップと、を備えた、回転機制御方法を提供する。
【００３４】
第１４態様によれば、第１態様の効果と同じ効果を得ることができる。
【００３５】
回転機制御装置の技術は、回転機制御方法に適用できる。回転機制御方法の技術は、回転機制御装置に適用できる。
【００３６】
本開示の第１５態様は、第１４態様の回転機制御方法を実行するための命令を含む、コンピュータプログラムを提供する。
【００３７】
本開示の第１６態様は、第１５態様のコンピュータプログラムが格納された、コンピュータによる読み取りが可能なメモリを提供する。
【００３８】
本開示の第１７態様は、第１５態様のコンピュータプログラムを実行するプロセッサを提供する。
【００３９】
本開示の第１８態様は、
第１５態様のコンピュータプログラムが格納された、コンピュータによる読み取りが可能なメモリと、
前記コンピュータプログラムを実行するプロセッサと、を備えた制御システムを提供する。
【００４０】
（実施の形態）
図１に示すように、本開示の各実施形態に係る回転機制御装置３，１０３は、インバータ（電圧変換回路）２及び３相回転機１に接続されうる。回転機制御装置３，１０３は、インバータ２を用いて、３相回転機１の一次磁束ベクトル及び回転機電圧ベクトルを、指令磁束ベクトル及び指令電圧ベクトルに追従させるように構成されている。
【００４１】
３相回転機１は、回転子と、固定子とを有している。固定子は、３相分の電機子巻線を有している。３相回転機１のＵ相に対応する電機子巻線をＵ相巻線と称することがある。３相回転機１のＶ相に対応する電機子巻線をＶ相巻線と称することがある。３相回転機１のＷ相に対応する電機子巻線をＷ相巻線と称することがある。
【００４２】
（インバータ２）
インバータ２は、具体的にはＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータである。より具体的には、インバータ２は、直流電源と変換回路とを有している。直流電源は、直流電圧を出力する。変換回路は、ＰＷＭ制御によって、直流電圧を電圧ベクトル（３相交流電圧）に変換する。インバータ２は、電圧ベクトルを３相回転機１に印加する。
【００４３】
以下では、ｄｑ座標系に基づいて回転機制御装置を説明することがある。また、αβ座標系に基づいて回転機制御装置を説明することもある。ｄｑ座標系及びαβ座標系は、二次元の直交座標系である。ｄｑ座標系及びαβ座標系について、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。
【００４４】
図２Ａに示すｄｑ座標系は、回転座標系である。ｄ軸及びｑ軸は、回転子磁束ベクトル（二次磁束ベクトル）の回転速度（角速度）と同じ速度で回転する。反時計回り方向が、位相の進み方向である。ｄ軸は、回転子磁束ベクトル（二次磁束ベクトル）の方向に延びる軸として設定されている。ｑ軸は、ｄ軸を進み方向に９０度回転させた軸として設定されている。Ｕ軸は、Ｕ相巻線に対応する。Ｖ軸は、Ｖ相巻線に対応する。Ｗ軸は、Ｗ相巻線に対応する。Ｕ軸、Ｖ軸及びＷ軸は、回転子が回転しても、回転しない。つまり、Ｕ軸、Ｖ軸及びＷ軸は、固定軸である。角度（位相）θは、Ｕ軸からみたｄ軸の進み角である。角度θは、回転子位置又は磁極位置とも称される。
【００４５】
角速度ω2nは、回転子の角速度を表す。角速度ωは、一次磁束ベクトルの角速度又は二次磁束ベクトルの角速度（これらの角速度は同じである）を表す。誘導機のような非同期機の場合は回転子角速度ω2nと角速度ωの間には差があり、すべり周波数と呼ばれる。同期リラクタンスモータ等の同期機では回転子角速度ω2nと角速度ωは等しい。本明細書では、特に断りが無い限り、角度は電気角を意味する。ｄ軸とｑ軸との間の角度、角度θ、回転子角速度ω2n及び角速度ωは、電気角に基づいた値である。回転子角速度ω2n及び角速度ωの単位はｒａｄ／秒である。
【００４６】
図２Ｂに示すαβ座標系は、固定座標系である。α軸及びβ軸は、固定軸である。反時計回り方向が、位相の進み方向である。α軸は、Ｕ軸と同一方向に延びる軸として設定されている。β軸は、α軸を進み方向に９０度回転させた軸として設定されている。
【００４７】
図１に示すように、回転機制御装置３，１０３は、３相回転機１を流れる３相電流（電流ベクトル）ｉを検出する。回転機制御装置３，１０３には、指令トルクＴ*が入力される。回転機制御装置３，１０３は、３相電流ｉと指令トルクＴ*とを用いて、インバータ２を介して３相回転機１を制御する。以下、各実施形態の回転機制御装置を順に説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
（回転機制御装置の構成）
図３は、実施の形態１の回転機制御装置３のブロック図である。図３に示すように、回転機制御装置３は、電流センサ５、３相２相座標変換部２２、磁束推定部（一次磁束推定部）２３、負荷電流特定部２４、第１の磁束振幅指令演算部２５、第２の磁束振幅指令演算部（加算部）３１、磁束振幅指令補正量演算部３２（以下、補正量演算部３２と称することがある）、磁束指令演算部２６、電圧指令演算部２９及び２相３相座標変換部３０を備えている。
【００４９】
回転機制御装置３の一部又は全部の要素は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）又はマイクロコンピュータにおいて実行される制御アプリケーションによって提供されうる。ＤＳＰ又はマイクロコンピュータは、コア、メモリ、Ａ／Ｄ変換回路及び通信ポート等の周辺装置を含んでいてもよい。また、回転機制御装置３の一部又は全部の要素は、論理回路によって構成されていてもよい。
【００５０】
（回転機制御装置３による制御の概要）
以下、回転機制御装置３の動作の概要を説明する。電流センサ５によって、Ｕ相電流ｉu及びＶ相電流ｉvが検出される。Ｕ相電流ｉuは、３相電流ｉのＵ相成分である。Ｖ相電流ｉvは、３相電流ｉのＶ相成分である。３相２相座標変換部２２によって、Ｕ相電流ｉu及びＶ相電流ｉvが、２相電流ｉαβに変換される。負荷電流特定部２４によって、２相電流ｉαβと、指令２相電圧ｖαβ*とから負荷電流（負荷電流ベクトル）ｉLαβが求められる。磁束推定部２３によって、２相電流ｉαβと、指令２相電圧ｖαβ*とから、推定磁束ψαβと、推定磁束ψαβの位相θsとが求められる。つまり、磁束推定部２３によって、電機子鎖交磁束（一次磁束ベクトル、又は、固定子磁束ベクトルとも称する）が推定される。補正量演算部３２によって、負荷電流ｉLαβと推定磁束ψαβとから、磁束振幅指令補正量ΔψS（以下、補正量ΔψSと称することがある）が特定される。第１の磁束振幅指令演算部２５によって、指令トルクＴ*から、第１振幅｜ψS*｜が特定される。第２の磁束振幅指令演算部３１によって、第１振幅｜ψS*｜と、補正量ΔψSとの和である第２振幅｜ψS**｜が特定される。磁束指令演算部２６によって、第２振幅｜ψS**｜と、位相θsとから、指令磁束ベクトルψαβ*が特定される。電圧指令演算部２９によって、指令磁束ベクトルψαβ*と、推定磁束ψαβと、２相電流ｉαβとから、指令２相電圧ｖαβ*が特定される。２相３相座標変換部３０によって、指令２相電圧ｖαβ*が、指令３相電圧ｖuvw*に変換される。指令３相電圧ｖuvw*は、インバータ２に参照される。このような制御によって、３相回転機１は、回転機電圧ベクトル、一次磁束ベクトル及び回転機トルクが、指令電圧ベクトルｖαβ*（ｖuvw*）、指令磁束ベクトルψαβ*及び指令トルクＴ*に追従するように制御される。
【００５１】
本明細書では、２相電流ｉαβは、実際に３相回転機１を流れる電流ではなく、情報として伝達される電流値を意味する。同様に、負荷電流ｉLαβ、指令２相電圧ｖαβ*、推定磁束ψαβ、補正量ΔψS、位相θs、推定トルクＴ、指令トルクＴ*、第１振幅｜ψS*｜、第２振幅｜ψS**｜、指令磁束ベクトルψαβ*及び指令３相電圧ｖuvw*も、情報として伝達される値を意味する。
【００５２】
次に、回転機制御装置３の詳細を説明する。
【００５３】
（電流センサ５）
電流センサ５は、３相電流ｉを検出する。本実施形態では、電流センサ５は、Ｕ相電流ｉu及びＶ相電流ｉvを検出する。電流センサ５は、Ｕ相電流ｉu及びＶ相電流ｉvを出力する。
【００５４】
（３相２相座標変換部２２）
３相２相座標変換部２２は、３相電流ｉを２相電流ｉαβに変換する。本実施形態では、３相２相座標変換部２２は、Ｕ相電流ｉu及びＶ相電流ｉvを、α軸電流ｉα及びβ軸電流ｉβに変換する。α軸電流ｉα及びβ軸電流ｉβは、磁束推定部２３、電圧指令演算部２９及び負荷電流特定部２４に与えられる。なお、Ｕ相及びＶ相の２相以外の組み合わせの２相の電流を測定するように電流センサ５が設けられていてもよい。この場合も、測定された電流に基づいてα軸電流ｉα及びβ軸電流ｉβが特定されるように、３相２相座標変換部２２が構成されうる。
【００５５】
（負荷電流特定部２４）
負荷電流特定部２４は、３相回転機１の固定子を流れる電流のベクトルである回転機電流ベクトル（２相電流ｉαβ）から、３相回転機１の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合に応じて変化するベクトルである負荷電流ベクトル（負荷電流ｉLαβ）を特定する。本実施形態では、負荷電流ベクトルの特定に指令電圧ベクトル（指令２相電圧ｖαβ*）も用いる。本実施形態では、上記割合がゼロであるときは、負荷電流ベクトルは、回転機電流ベクトルと同じである。本実施形態では、上記割合が大きくなればなるほど、負荷電流ベクトルの位相と回転機電流ベクトルの位相との差が大きくなり、及び／又は負荷電流ベクトルの振幅と回転機電流ベクトルの振幅との差が大きくなる。本実施形態では、負荷電流ベクトルは、一次磁束ベクトルの角速度、回転機電流ベクトル及び指令電圧ベクトルの関数である。
【００５６】
具体的には、負荷電流特定部２４は、式（１−１）及び（１−２）を用いて、負荷電流ｉLαβ（負荷電流ｉLα,ｉLβ）を特定する。式（１−１）及び（１−２）におけるＲaは、３相回転機１の１相当たりの固定子抵抗である。式（１−１）及び（１−２）におけるＲcは、３相回転機１の１相あたりの鉄損抵抗である。なお、鉄損抵抗は式（１−３）で表され、角速度に依存した式で表される。式（１−３）におけるＲc0は渦電流損を、Ｒc1はヒステリシス損を示す調整用の抵抗値であり、鉄損抵抗を同定する際に用いる。
【００５７】
【数５】
2018014814.tif 000007
【００５８】
本実施形態の負荷電流特定部２４は、一次磁束ベクトルの角速度ωに応じて変化する鉄損抵抗Ｒcと、回転機電流ベクトル（２相電流ｉαβ）と、指令電圧ベクトル（指令２相電圧ｖαβ*）とから、負荷電流ベクトル（負荷電流ｉLαβ）を特定すると言える。具体的に、本実施形態では、鉄損抵抗Ｒcは、一次磁束ベクトルの角速度ωが大きくなればなるほど大きくなる。
【００５９】
なお、負荷電流ベクトル（負荷電流ｉLαβ）の特定の際に、指令電圧ベクトル（指令２相電圧ｖαβ*）に代えて、検出された電圧ベクトル（２相電圧ｖαβ）を用いることもできる。すなわち、式（１−１）の「ｖα*」を「ｖα」に置き換え、式（１−２）の「ｖβ*」を「ｖβ」に置き換えることができる。具体的には、負荷電流特定部２４は、３相回転機１に印加されている電圧の検出値を３相２相変換させて得た２相電圧（２相電圧ｖαβ）を用いて負荷電流ｉLαβを特定するものであってもよい。
【００６０】
式（１−３）における一次磁束ベクトルの角速度ωとして、推定値を用いることができる。ωの推定値として、磁束推定部２３で得た推定磁束ψαβの位相θsを時間微分を用いることができる。この時間微分として、１制御周期前に磁束推定部２３で得られた推定磁束ψαβの位相θsから２制御周期前に磁束推定部２３で得られた推定磁束ψαβの位相θsを差し引いた差分を制御周期Ｔsで割った値を用いることができる。
【００６１】
（磁束推定部２３）
磁束推定部２３は、２相電流ｉαβと、指令２相電圧ｖαβ*とから、電機子鎖交磁束を推定する。本実施形態では、磁束推定部２３は、式（１−４）、（１−５）及び（１−６）を用いて、推定磁束ψαβ（推定磁束ψα，ψβ）及び推定磁束ψαβの位相θsを求める。式（１−４）及び（１−５）の右辺の積分は、基準時刻（ｔ＝０）から現時点までの時間積分を表す。ψα|t=0は、ｔ＝０における推定磁束ψαの値（初期値）である。ψβ|t=0は、ｔ＝０における推定磁束ψβの値（初期値）である。推定磁束ψαβは、電圧指令演算部２９及び補正量演算部３２に与えられる。位相θsは、磁束指令演算部２６に与えられる。
【００６２】
【数６】
2018014814.tif 000008
【００６３】
なお、推定磁束の特定の際に、指令電圧ベクトル（指令２相電圧ｖαβ*）に代えて、検出された電圧ベクトル（２相電圧ｖαβ）を用いることもできる。具体的には、磁束推定部２３は、指令２相電圧ｖαβ*に代えて、３相回転機１に印加されている電圧の検出値を３相２相変換させて得た２相電圧（２相電圧ｖαβ）を用いて、推定磁束ψαβを求めるものであってもよい。
【００６４】
（第１の磁束振幅指令演算部２５）
第１の磁束振幅指令演算部２５は、指令トルクＴ*から、指令磁束ベクトルの振幅（指令振幅）として、第１振幅｜ψS*｜を特定する。第１振幅｜ψS*｜はスカラーである。一例では、第１振幅｜ψS*｜は、回転機電流（３相回転機１を流れる電流）を最小とするためのものである。回転機トルク（３相回転機１のトルク）を目標値としつつ、回転機電流の値に対する回転機トルクの値の比率ｒmが最大となるように３相回転機を制御する制御は、最大トルク／電流（MTPA:Maximum Torque Per Ampere）制御として知られている。別例では、第１振幅｜ψS*｜は、３相回転機１の電力損失ＰLを小さくするためのものである。本実施形態では、第１の磁束振幅指令演算部２５は、テーブルを用いて指令トルクＴ*から第１振幅｜ψS*｜を特定するように構成されている。第１の磁束振幅指令演算部２５は、演算によって第１振幅｜ψS*｜を特定するように構成されていてもよい。
【００６５】
第１振幅｜ψS*｜は、３相回転機１が誘導機である場合には、式（１−７）を用いて特定できる。具体的に、式（１−７）でａ＝１とすれば、指令トルクＴ*から、最大トルク／電流制御を実行するための第１振幅｜ψS*｜を特定できる。また、式（１−７）のａを１以外の適切値に設定することによって、指令トルクＴ*から、３相回転機１における電力損失ＰL（鉄損、銅損等の損失の合計）を低減させるのに適した第１振幅｜ψS*｜を特定することもできる。第１振幅｜ψS*｜は、３相回転機１が同期リラクタンスモータである場合には、式（１−８）を用いて特定できる。具体的に、式（１−８）を用いれば、指令トルクＴ*から、最大トルク／電流制御を実行するための第１振幅｜ψS*｜を特定できる。なお、式（１−８）で得られる｜ψS*｜よりも小さい適切な｜ψS*｜が得られるように式（１−８）を改変することによって（例えば、式（１−８）の右辺の√Ｔ*に乗じる係数を小さくすることによって）、指令トルクＴ*から、３相回転機１における電力損失ＰL（銅損、鉄損等の損失の合計）を低減させるのに適した第１振幅｜ψS*｜を特定することもできる。当然ながら、変換テーブルを作成することもできる。式（１−７）及び（１−８）の詳細及び導出方法については後述する。
【００６６】
【数７】
2018014814.tif 000009
【００６７】
（第２の磁束振幅指令演算部３１）
上述のように指令トルクＴ*から第１振幅｜ψS*｜を特定する場合、第１振幅｜ψS*｜は各種インダクタンスＭn、ｌ1t、Ｌd、Ｌqに依存する。これらのインダクタンスは、定数であり、測定されうる値である。しかし、測定誤差等が原因で、第１の磁束振幅指令演算部２５でこれらのインダクタンスとして与えられる値は、実際の値からずれていることがある。この場合には、第１振幅｜ψS*｜が、所望の値（例えば、回転機電流を最小としたり、電力損失を最小としたりするための値）からずれる。本実施形態では、この影響を緩和するために、第２の磁束振幅指令演算部３１を設けている。すなわち、第２の磁束振幅指令演算部３１は、指令振幅を第１振幅｜ψS*｜から第２振幅｜ψS**｜に修正する。本実施形態では、第２の磁束振幅指令演算部３１は、第１振幅｜ψS*｜と、補正量ΔψSとから、磁束指令演算部２６に与えるべき第２振幅｜ψS**｜を特定する加算部である。つまり、第２振幅｜ψS**｜は、第１振幅｜ψS*｜と補正量ΔψSとの和である。第２振幅｜ψS**｜はスカラーである。補正量ΔψSは、補正量演算部３２によって特定された補正量である。補正量演算部３２及び補正量ΔψSの詳細については後述する。なお、補正量演算部３２から補正係数ＫSが出力され、第２の磁束振幅指令演算部３１において第１振幅｜ψS*｜と補正係数ＫSとの積を特定し、その積を第２振幅｜ψS**｜とする構成も採用されうる。
【００６８】
（磁束指令演算部２６）
磁束指令演算部２６は、第２振幅｜ψS**｜と、位相θsとから、電機子鎖交磁束（一次磁束ベクトル）が追従するべき指令磁束ベクトルψαβ*を特定する。
【００６９】
図４Ａに示す磁束指令演算部２６ａは、磁束指令演算部２６の一例である。磁束指令演算部２６ａは、第２振幅｜ψS**｜と、位相θsと、トルク誤差ΔＴとから、電機子鎖交磁束が追従するべき指令磁束ベクトルψαβ*を特定する。具体的に、磁束指令演算部２６ａは、位相補正量演算部３８ａと、加算部３６と、ベクトル生成部３７とを有している。トルク誤差ΔＴは、図示していないトルク制御部で計算されて入力される。より具体的に、トルク制御部は、式（１−９）を用いてトルクを推定する（推定トルクＴを求める）。式（１−９）のＰnは、３相回転機１の極対数である。そして、トルク制御部は、推定トルクＴと指令トルクＴ*との差であるトルク誤差ΔＴ（＝Ｔ*−Ｔ）を求める。トルク制御部は、単独の演算部によって構成されていてもよく、複数の演算部によって構成されていてもよい。また、トルク制御部は、図３に示されている回転機制御装置３の要素（磁束推定部２３、磁束指令演算部２６等）に含まれていてもよい。位相補正量演算部３８ａは、ΔＴをゼロに収束させるための比例積分制御によって、位相補正量ΔθS*を特定する。加算部３６は、位相θSと位相補正量ΔθS*との合計θS*（＝θS＋ΔθS*）を求める。ベクトル生成部３７は、第２振幅｜ψS**｜と合計θS*とから、指令磁束ベクトルψαβ*を特定する。具体的に、ベクトル生成部３７は、式（１−１０）及び（１−１１）を用いて指令磁束ベクトルψαβ*を求める。指令磁束ベクトルψαβ*は、電圧指令演算部２９に与えられる。
【００７０】
【数８】
2018014814.tif 000010
【００７１】
本実施形態の回転機制御装置３は、トルク制御部を有している。しかし、回転機制御装置３は、トルク制御部を有していなくてもよい。その場合、磁束指令演算部２６を、例えば図４Ｂに示すように構成することができる。図４Ｂに示す磁束指令演算部２６ｂは、図４Ａの位相補正量演算部３８ａに代えて、位相補正量演算部３８ｂを有している。位相補正量演算部３８ｂは、角速度指令ω*に制御周期（サンプリング周期）Ｔsを乗ずることによって、位相補正量Δθs*を特定することができる。このようにすれば、一次磁束ベクトルの角速度が、角速度指令ω*に追従する。つまり、磁束指令演算部２６ｂによれば、シンプルな構成で、一次磁束ベクトル（固定子磁束ベクトル）の角速度を制御することができる。３相回転機１が同期モータである場合には、一次磁束ベクトルと二次磁束ベクトルとは同期しておりこれらの角速度は回転子角速度に等しく、３相回転機１が誘導機である場合には、一次磁束ベクトルの角速度と二次磁束ベクトルの角速度（角速度ω）とは等しく、これらの角速度と回転子角速度との間には相関がある。
【００７２】
なお、磁束指令演算部２６ｂを採用する場合には、指令トルクＴ*を用いることなく３相回転機１を制御可能な回転機制御装置３を構成することができる。すなわち、指令トルクＴ*を用いることなく第１振幅｜ψS*｜を特定できるように、第１の磁束振幅指令演算部２５を構成することができる。具体的に、一次磁束ベクトルの角速度に対して３相回転機１のトルクが一意に定まる等、運転ポイントが分かっている場合がある。このような場合には、一次磁束ベクトルの角速度と、その角速度を得るための一次磁束ベクトルの振幅との関係も概ね分かっているということになる。このため、その振幅を第１振幅｜ψS*｜として出力するように第１の磁束振幅指令演算部２５を構成することができる。より具体的に、第１の磁束振幅指令演算部２５として、角速度指令ω*から第１振幅｜ψS*｜を特定する近似式又はルックアップテーブルを用いることができる。また、一次磁束ベクトルの角速度と３相回転機１のトルクとの関係を事前の測定などを通じて把握することもできる。このようにすれば、同様の近似式又はルックアップテーブルを設けることができる。また、第１振幅｜ψS*｜は、３相回転機１の定常運転時において、第２の磁束振幅指令演算部３１で補正され得るため、第１振幅｜ψS*｜は定数であってもよい。
【００７３】
（電圧指令演算部２９）
電圧指令演算部２９は、指令磁束ベクトルψαβ*と推定磁束ψαβとの差と、２相電流ｉαβとから、指令２相電圧ｖαβ*（指令α軸電圧ｖα*及び指令β軸電圧ｖβ*）を特定する。本実施形態では、電圧指令演算部２９は、式（１−１２）を用いて、指令２相電圧ｖαβ*を求める。式（１−１２）におけるＴsは、制御周期（サンプリング周期）である。なお、３相回転機１が高速回転しているときは、固定子抵抗Ｒaに基づく電圧降下が非常に小さい。このため、電圧指令演算部２９は、式（１−１２）の右辺第２項を無視して、指令磁束ベクトルψαβ*と推定磁束ψαβとの差から、指令２相電圧ｖαβ*を特定するように構成されていてもよい。指令２相電圧ｖαβ*は、２相３相座標変換部３０に与えられる。
【００７４】
【数９】
2018014814.tif 000011
【００７５】
（２相３相座標変換部３０）
２相３相座標変換部３０は、指令２相電圧ｖαβ*を、指令３相電圧ｖuvw*に変換する。その後、指令３相電圧ｖuvw*に対応する電圧ベクトルが、インバータ２によって生成され、３相回転機１に印加される。
【００７６】
（補正量演算部３２）
補正量演算部３２は、推定磁束ψαβと、負荷電流ｉLαβとから、第２の磁束振幅指令演算部（加算部）３１に与えるべき補正量ΔψSを特定する。補正量ΔψSはスカラーである。補正量演算部３２は、第２振幅｜ψS**｜が磁束指令演算部２６に与えられたときに３相回転機１を流れる回転機電流ベクトルの振幅が、第２振幅｜ψS**｜に代えて第１振幅｜ψS*｜が磁束指令演算部２６に与えられたときに３相回転機１を流れる回転機電流ベクトルの振幅を下回るように構成されうる。本実施形態では回転機トルクは指令トルクＴ*に追従するため、補正量演算部３２は、第２振幅｜ψS**｜が磁束指令演算部２６に与えられたときにおける回転機電流ベクトルの振幅に対する回転機トルクの比率ｒmが、第２振幅｜ψS**｜に代えて第１振幅｜ψS*｜が磁束指令演算部２６に与えられたときにおける比率ｒmを上回るように構成されうるということになる。また、補正量演算部３２は、第２振幅｜ψS**｜が磁束指令演算部２６に与えられたときにおける３相回転機１の電力損失ＰLが、第２振幅｜ψS**｜に代えて第１振幅｜ψS*｜が磁束指令演算部２６に与えられたときにおける電力損失ＰLを下回るように構成されうる。補正量ΔψSは、推定磁束ψαβと負荷電流ｉLαβとを用いて計算される内積を用いたフィードバック制御によって特定される。
【００７７】
図５Ａに、補正量演算部３２の一例である補正量演算部３２ａのブロック図を示す。補正量演算部３２ａは、ベクトル回転部４０ａと、二次磁束推定部３９ａと、内積演算部３３と、内積指令演算部３４ａと、制御部（積分器）３５とを有している。ベクトル回転部４０ａは、負荷電流ｉLαβの位相を角度θm進ませた仮想負荷電流ベクトルｉLαβ#を演算する。角度θmの例はゼロよりも大きくπ／２ｒａｄよりも小さい角度である。二次磁束推定部３９ａは、推定磁束（推定一次磁束）ψαβと負荷電流ｉLαβとから二次磁束ベクトルを推定する（推定二次磁束ψ2nを求める）。内積演算部３３は、推定二次磁束ψ2nと仮想負荷電流ｉLαβ#との内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部３４ａは、参照値Ａ（本実施形態ではゼロ）を出力する。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ａとの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。
【００７８】
推定二次磁束ψ2nは、推定磁束（推定一次磁束）ψαβと負荷電流ｉLαβとから式（１−１３）で演算することができる。補正量演算部３２ａ全体の動作は、式（１−１４）によって表現できる。１／ｃｏｓ(θm)（ψ2nα（ｉLα−ａｉLβ）＋ψ2nβ（ａｉLα＋ｉLβ））は、推定二次磁束ψ2nと負荷電流ｉLαβを角度θm進ませた仮想負荷電流ｉLαβ#との内積（内積Ｘ）である。式（１−１４）の０は参照値Ａである。Ｃ(ｓ)は、積分器３５の動作を表す数式である。Ｃ（ｓ）は、式（１−１５）で表される。ｋiは積分ゲインである。ｓは、ラプラス演算子である。
【００７９】
【数１０】
2018014814.tif 000012
【００８０】
第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部３２ａ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ａと称することができる。指令振幅特定部Ａは、３相回転機１のインダクタンスＬ、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）から二次磁束ベクトルを推定する（推定二次磁束ψ2nを特定する）。具体的には、指令振幅特定部Ａは、３相回転機１のインダクタンスＬを負荷電流ベクトルｉLαβに乗じたベクトルＬｉLαβを推定一次磁束ψαβから差し引くことによって、推定二次磁束ψ2nを特定する。次に、指令振幅特定部Ａは、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された二次磁束ベクトル（推定二次磁束ψ2n）からなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1からなる２つのベクトルへと修正する。電流ベクトルＸ1は負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトル（仮想負荷電流ｉLαβ#）であり、磁束ベクトルＸ1は推定された二次磁束ベクトルと同じである。磁束ベクトルＸ1の位相に対する電流ベクトルＸ1の位相の進み角は、推定された二次磁束ベクトルの位相に対する負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きい。角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さい。内積Ｘは、電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1の内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘ1をゼロに近づけるフィードバック制御である。インダクタンスＬは、３相回転機１のｑ軸インダクタンスＬq、又は、３相回転機１の固定子総合漏れインダクタンスl1t＝Ｌ1−Ｍ2／Ｌ2である。Ｌ1は、３相回転機１の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、３相回転機１の回転子インダクタンスである。Ｍは、３相回転機１の相互インダクタンスである。回転機制御装置３は、誘導機、同期リラクタンスモータ等の界磁磁束を備えない回転機の制御に好適に利用できる。具体的に、本実施形態の技術は、３相回転機の固定子から回転子へ伝達されるエネルギーに対する固定子鉄損の割合が大きい３相回転機を駆動する場合や、この割合が大きくなる条件下において３相回転機を駆動する場合において、好適に利用され得る。この技術は、回転機の全損失に占める鉄損の割合が大きい３相回転機を駆動する場合や、この割合が大きくなる条件下において３相回転機を駆動する場合において、好適に利用され得るとも言える。
【００８１】
本実施形態では、指令振幅特定部Ａは、内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって、指令振幅を、第１振幅｜ψS*｜から、条件Ｃ１及び条件Ｃ２の少なくとも一方を成立させる第２振幅｜ψS**｜に修正する。条件Ｃ１は、第２振幅｜ψS**｜を指令振幅としたときにおける３相回転機１の回転機電流ベクトルの振幅に対する３相回転機１のトルクの比率ｒmが第１振幅｜ψS*｜を指令振幅としたときにおける比率ｒmよりも大きいという条件である。条件Ｃ２は、第２振幅を指令振幅としたときにおける３相回転機１の電力損失ＰLが第１振幅を指令振幅としたときにおける電力損失ＰLよりも小さいという条件である。このようなフィードバック制御Ｘによれば、トルク／電流（比率ｒm）を向上させたり、電力損失ＰLを低下させたりすることができる。
【００８２】
また、指令振幅特定部Ａは、フィードバック制御Ｘを実行することによって補正量ΔψSを生成し、第１振幅｜ψS*｜に補正量ΔψSを加算することによって第２振幅｜ψS**｜を生成する。このように、本実施形態によれば、シンプルに第２振幅｜ψS**｜を生成することができる。
【００８３】
＜制御の原理について＞
トルク／電流（比率ｒm）を向上させたり、電力損失ＰLを低減させたりすることができる原理について説明する。なお、以下の説明において、電圧ベクトルｖとｖαβ、固定子鎖交磁束ベクトル（一次磁束ベクトル）ψsとψαβはそれぞれ同一ベクトルである。iは回転機電流ベクトルであり、ｉLは負荷電流ベクトルである。以下では、αβ座標における説明でｉLαβ、ｖαβ、ψαβという表記を使用し、一般座標（より具体的には、任意の速度ωrで回転するγδ一般座標）又はｄｑ座標における説明で、iL、ｖ、ψsという表記を使用する。例えば、図６を用いた説明ではｄｑ座標を用いて負荷電流ベクトルが説明されているため、図６では負荷電流ベクトルをiLと表記している。なお、＜制御の原理について＞の項目の理解には、非特許文献１が役立つので参照されたい。
【００８４】
［誘導機の制御の原理］
以下の説明では、３相回転機１が磁気的突極性を有しない誘導機であるものとする。固定子鉄損を考慮した誘導機の一般座標系（より具体的には、任意の速度ωrで回転するγδ一般座標系）での数学モデルは非特許文献１より式（２−１）、（２−２）、（２−３）で表され、ψ2nd＝ＭniLd、ψ2nq＝0を考慮すると、ｄｑ座標系では式（２−５）、（２−６）、（２−７）のように表せる。また、式（２−４Ａ）及び式（２−４Ｂ）の関係が成り立つ。Ｍは相互インダクタンス、Ｌ1は固定子インダクタンス、Ｌ2は回転子インダクタンス、Ｒaは固定子抵抗、Ｒ2は回転子抵抗、Ｒcは鉄損抵抗、Ｍnは正規化相互インダクタンス、Ｒ2nは正規化回転子抵抗、ｌ1tは固定子総合漏れインダクタンス、Ｗ2は回転子逆時定数（回転子時定数の逆数）、ψ2は回転子磁束（二次磁束）、ψ2nは正規化回転子磁束（正規化二次磁束）、ｖは固定子電圧、ｉは固定子電流、ｉLは負荷電流、ωは固定子磁束回転速度又は回転子磁束回転速度（これらの速度は同じである）、ω2nは回転子速度、Ｎpは極対数、Ｔはトルク、Ｉは２×２単位行列、Ｊは２×２交代行列であり、Ｄ（ｓ，ωr）はＤ因子であり、ｓは微分演算子ｄ／ｄｔである。
【００８５】
【数１１】
2018014814.tif 000013
【００８６】
（最大トルク／電流制御への適用）
トルク／電流が最大になるのは、式（２−９）が最大となるｉLd＝ｉLqのときである。
【００８７】
【数１２】
2018014814.tif 000014
【００８８】
負荷電流と磁束のベクトル図は、図６のようになる。ｉLd＝ｉLqのとき負荷電流ベクトルｉLと二次磁束ベクトルψ2nの位相差はπ／４ｒａｄになるので、負荷電流ベクトルｉLよりもπ／４ｒａｄ進んだ仮想負荷電流ベクトルｉL #と二次磁束ベクトルψ2nの内積はゼロになる。つまり、角度θmをπ／４ｒａｄとすれば、内積はゼロになる。このことを利用して、内積をゼロにするように内積をフィードバックして磁束制御することによって、トルク／電流（比率ｒm）が最大になるように制御することができる。すなわち、同一トルクを得るための電流を最小にすることができ、固定子（一次）銅損の低減が図れ、高効率な運転が可能となる。図６のベクトル図等から理解されるように、３相回転機１が誘導機である場合には、式(１−１３)のインダクタンスＬとして固定子総合漏れインダクタンスｌ1tを採用すれば、銅損の低減が図れ、高効率な運転が可能となる。
【００８９】
（二次銅損を含めた銅損を最小化する制御への適用）
上述のようにｉLd＝ｉLqとして最大トルク／電流制御を実施すれば、同一トルクを得るための一次電流を最小にすることができるので、一次側の銅損は最小になる。永久磁石同期モータ、同期リラクタンスモータ等の二次銅損のないモータでは、トルク／電流が最大になる動作点と銅損が最小なる動作点とは一致する。しかし、誘導機のように、二次電流による二次銅損が存在する場合、トルク／電流（比率ｒm）が最大になる動作点と銅損が最小になる動作点とは一致しない。つまり、トルク／電流を最大にする場合に比べて、銅損を最小にした方が、高効率となる。二次銅損を考慮した銅損が最小となるように、誘導機を制御することもできる。すなわち、二次銅損を考慮した銅損の最小化を図るためのｄ軸負荷電流とｑ軸負荷電流の関係は、非特許文献２から理解されるように式（２−１０）で表される。従って、角度θmをπ／４ｒａｄの代わりに式（２−１１）とし、前述のように、負荷電流ベクトルｉLよりもπ／４ｒａｄよりも大きい角度θm進んだ仮想負荷電流ベクトルｉL #と二次磁束ベクトルψ2nの内積をゼロにするように、この内積をフィードバックして磁束制御することによって、一次銅損＋二次銅損が最小になるように制御することができる。
【００９０】
【数１３】
2018014814.tif 000015
【００９１】
（鉄損と銅損の合計を最小化する制御への適用）
上述の通り、式(２−１０)になるように誘導機を制御すれば、一次銅損＋二次銅損が最小になるように制御することができる。しかし、誘導機のように二次側が一次側に対してすべるような回転機の場合や高速駆動を実施する場合、鉄損の影響が非常に大きくなるため、銅損を最小化する制御が必ずしも電力損失ＰLが最小となる運転ポイントとは限らない。そこで、本発明者らは、鉄損を考慮した電力損失ＰLが最小となるように、誘導機を制御することを検討した。すなわち、本発明者らは、鉄損と銅損の和が最小となるように、誘導機を制御することを検討した。鉄損を考慮した電力損失ＰLの最小化を図るためのｄ軸負荷電流とｑ軸負荷電流の関係は、非特許文献３から理解されるように式（２−１２）で表される。従って、角度θmをπ／４ｒａｄの代わりに式（２−１３）とし、前述のように、負荷電流ベクトルｉLよりもπ／４ｒａｄよりも大きい角度θm進んだ仮想負荷電流ベクトルｉL #と二次磁束ベクトルψ2nの内積をゼロにするように、この内積をフィードバックして磁束制御することによって、電力損失ＰLが最小になるように回転機を制御することができる。式（２−１３）に示すように、角度θmは、鉄損抵抗Ｒcの関数である。なお、式（１−３）に示したとおり、鉄損抵抗は、一次磁束ベクトルの角速度に応じて変化するものである。
【００９２】
【数１４】
2018014814.tif 000016
【００９３】
誘導機のトルクＴと一次磁束ベクトルの振幅｜ψS｜の関係式について説明する。一次磁束ベクトルの振幅｜ψS｜は式（２−１４）で計算できる。式（２−７）と式（２−１２）を用いて式（２−１４）のｄ軸負荷電流とｑ軸負荷電流を消去すると、式（２−１５）のトルクＴと一次磁束の振幅｜ψS｜の関係式が得られる。式（２−１５）のａは、式（２−１６）に示すように、ωの関数である。Ｔを指令トルクＴ*に、｜ψS｜を第１振幅｜ψS*｜にそれぞれ置き換えることで、指令トルクＴ*と第１振幅｜ψS*｜の関係式である式（１−７）が導かれる。
【００９４】
【数１５】
2018014814.tif 000017
【００９５】
式（１−７）及び（２−１６）のａ及びθmについて、さらに説明する。上述の説明から明らかであるように、式（１−７）は、電力損失を最小化する制御（最大効率制御）のための、第１振幅｜ψS*｜と指令トルクＴ*の関係式である。最大トルク／電流制御は、鉄損及び二次銅損をゼロとみなす、すなわち、式（２−１２）の鉄損抵抗を無限大で正規化回転子抵抗Ｒ2nをゼロとすることであり、銅損最小制御は鉄損をゼロとみなす、すなわち式（２−１２）の鉄損抵抗を無限大とみなすことに等しい。
【００９６】
鉄損をゼロとみなし、二次銅損をゼロとみなさない場合、１＞ｌ1t＞Ｌ1であり正規化回転子抵抗Ｒ2nは正の値をとるため、ａは１よりも大きい値となり、π／４ｒａｄよりも大きい角度となる。例えば、正規化回転子抵抗Ｒ2nが固定子抵抗Ｒaの２倍である場合、ａは√３となり、角度θmはπ／３となる。特に限定されないが、ａを１よりも大きく√３以下の範囲にすることができ、角度θmをπ／４ｒａｄよりも大きくπ／３以下の範囲にすることができる。
【００９７】
鉄損、銅損を考慮する場合、１＞ｌ1t＞Ｌ1であることからωが増加するにつれてａは小さくなり最終的にσに近づく。すなわちａの値は√（Ｒa＋Ｒ2n）／√Ｒa＞ａ＞σの間となる。角度θmの値は、ｔａｎ-1｛√（Ｒa＋Ｒ2n）／√Ｒa｝＞θm＞ｔａｎ-1（σ）の間となる。
【００９８】
仮想負荷電流ベクトルｉL#は、式（２−１７）で得られる。式（２−１７）は、３相回転機１が誘導機である場合のみならず、同期リラクタンスモータである場合にも利用できる。
【００９９】
【数１６】
2018014814.tif 000018
【０１００】
なお、負荷電流ベクトルｉLと二次磁束ベクトルψ2nよりも角度θm遅れた仮想磁束ベクトルψ2n#の内積は、負荷電流ベクトルｉLよりも角度θm進んだ仮想負荷電流ベクトルｉL #と二次磁束ベクトルψ2nの内積と等価である（この考えに基づいた内積Ｘを用いた制御については、変形例１−２Ａ参照）。仮想磁束ベクトルψ2n#は、式（２−１８）で得られる。式（２−１８）は、３相回転機１が誘導機である場合のみならず、同期リラクタンスモータである場合にも利用できる。
【０１０１】
【数１７】
2018014814.tif 000019
【０１０２】
［同期リラクタンスモータの制御の原理］
次に、３相回転機１が磁気的突極性を有する同期リラクタンスモータである場合について説明する。同期リラクタンスモータの数学モデルは、式（２−１９）、（２−２０）で表される。
【０１０３】
【数１８】
2018014814.tif 000020
【０１０４】
トルク／電流が最大になるのは、式（２−２２）が最大のときであり、ｉLd＝ｉLqのときである。
【０１０５】
【数１９】
2018014814.tif 000021
【０１０６】
電流と磁束のベクトル図は、図６のｌ1tをＬqに置換したものと同じになる。従って、誘導機の場合と同様に、ｉLd＝ｉLqのとき負荷電流ベクトルｉLと二次磁束ベクトルψ2nの間はπ／４ｒａｄになるので、負荷電流ベクトルｉLよりもπ／４ｒａｄ進んだ仮想負荷電流ベクトルｉL #と二次磁束ベクトルψ2nの内積はゼロになる。すなわち、この内積をゼロにするようにこの内積をフィードバックして磁束制御することによって、トルク／電流が最大になるように制御することができる。このようにして、同一トルクを得るための電流を最小にすることができる。また、上述のように、３相同期機１が同期リラクタンスモータの場合は、トルク／電流（比率ｒm）が最大となる動作ポイントと銅損が最小となる動作ポイントは等しい。このため、式(１−１３)のインダクタンスＬとしてｑ軸インダクタンスＬqを採用すれば、トルク／電流が最大となり、銅損が最小になる。これにより、高効率な運転が可能となる。
【０１０７】
上述の通り、誘導機の場合と同様にｉLd＝ｉLqに制御してすれば、銅損が最小になる動作点で駆動することができる。また、電力損失ＰLが最小となるように、リラクタンスモータを制御することもできる。すなわち、鉄損と銅損の和が最小となるように、リラクタンスモータを制御することもできる。鉄損を考慮した電力損失ＰLの最小化を図るためのｄ軸負荷電流とｑ軸負荷電流の関係は、前述の式（２−１２）においてｌ1tをＬqに、ＭnをＬd−Ｌqに置換した式で与えられる。誘導機と同様に角度θmを計算することで電力損失ＰLが最小となるように、リラクタンスモータを制御することができる。
【０１０８】
同期リラクタンスモータのトルクＴと一次磁束ベクトルの振幅｜ψS｜の関係式について説明する。ｉLd＝ｉLqのときには、式（２−２０）と式（２−２３）を用いてｄ軸負荷電流とｑ軸負荷電流を消去すると、式（２−２４）のトルクＴと一次磁束の振幅｜ψS｜の関係式が得られる。Ｔを指令トルクＴ*に、｜ψS｜を第１振幅｜ψS*｜にそれぞれ置き換えることで、指令トルクＴ*と第１振幅｜ψS*｜の関係式である式（１−８）が導かれる。
【０１０９】
【数２０】
2018014814.tif 000022
【０１１０】
（負荷電流について）
以下、負荷電流について、更に説明する。３相回転機１の特性は、図７に示す等価回路により説明され得る。固定子損失回路５３は、固定子の損失を表現するものである。固定子負荷回路５４は、固定子側からみた損失のない負荷を表現するものである。ｖαβは、３相回転機１に印加される電圧ベクトル（２相電圧）である。ｉαβは３相回転機１の固定子を流れる電流（回転子電流）である。ｉRαβは、鉄損抵抗Ｒcを流れる等価的な電流（鉄損電流）である。ｖLαβは、負荷に印加される負荷電圧である。固定子損失回路５３及び固定子負荷回路５４から構成されるベクトル等価回路について、式（２−２５）〜（２−２７）が成立する。
【０１１１】
【数２１】
2018014814.tif 000023
【０１１２】
式（２−２５）〜（２−２７）から、式（１−１）及び（１−２）が導かれる。また、詳細な説明は省略するが、式（１−３）に示すように鉄損抵抗ＲcをＲc0、Ｒc1及びωを用いて表現することは、渦電流損は一次磁束ベクトル（鎖交磁束ベクトル）の振幅の２乗と角速度の２乗の積に比例し、ヒステリシス損は一次磁束ベクトルの振幅の２乗と角速度の積に比例するという理論とも整合する。なお、当業者であれば、理論が制御に適切に反映されるようにＲc0及びＲc1を決定することができる。
【０１１３】
回転機においては、固定子と回転子は電磁的に結合している。固定子に印加された電気エネルギーは、この電磁結合により回転子に伝達される。図７を用いて説明すると、固定子負荷回路５４に流れ込む負荷電流ｉLαβが、回転子へのエネルギー伝達に寄与する。本発明者らの検討によれば、回転機電流ｉαβを鉄損電流ｉRαβと負荷電流ｉLαβとに分離し、負荷電流ｉLαβを用いて内積演算をすれば、回転子へのエネルギー伝達に寄与しない鉄損の影響を避けつつ、精度のよい制御が可能となる。
【０１１４】
負荷電流及びこれに関連する事項の理解には、特許文献３が役立つので参照されたい。
【０１１５】
なお、負荷電流ｉLαβを用いて指令２相電圧ｖαβ*を特定することもできる。しかし、本実施形態の電圧指令演算部２９は、２相電流ｉαβを用いて指令２相電圧ｖαβ*を特定する。図７及び式（１−１２）から理解されるように、このようにすれば、２相電圧ｖαβ*を、２相電流ｉαβ及び固定子抵抗Ｒaに基づく電圧降下と、磁束の時間微分とにより容易に特定できるというメリットがある。すなわち、本実施形態では、内積演算に負荷電流ｉLαβを反映させる一方で指令２相電圧ｖαβ*を２相電流ｉαβを用いて特定することで、指令振幅の特定精度と指令２相電圧ｖαβ*の特定容易性の両方を確保している。
【０１１６】
本実施形態の回転機制御装置３について説明した事項は、モータ制御装置としても、発電機制御装置としても適用できる。両方の場合において、制御の態様は実質的に同じであるためである。この点は、後述の実施形態及び変形例においても同様である。
【０１１７】
（変形例１−１）
実施の形態１では、推定二次磁束ψ2nと仮想負荷電流ｉLαβ#の内積（内積Ｘ）を利用したが、推定二次磁束ψ2nの代わりに推定一次磁束ψαβを用い、推定一次磁束ψαβと仮想負荷電流ｉαβ#の内積（内積Ｘ）を利用してもよい。具体的には、式（２−２８）を用いて補正量ΔψSを演算してもよい。内積Ｘである１／ｃｏｓ(θm)（ψα（ｉLα−ａｉLβ）＋ψβ（ａｉLα＋ｉLβ））と、３相回転機１のインダクタンスＬ及び回転機電流ベクトルから特定された参照値Ｂの偏差がゼロに近づくように、フィードバック制御を実行する。本変形例では、内積Ｘである１／ｃｏｓ(θm)（ψα（ｉLα−ａｉLβ）＋ψβ（ａｉLα＋ｉLβ））と、１／ｃｏｓ(θm)と３相回転機１のインダクタンスＬと負荷電流ベクトルの振幅の２乗の積Ｌ（ｉLα2＋ｉLβ2）／ｃｏｓ(θm)と、の偏差がゼロに近づくように、フィードバック制御Ｘを実行する。式（２−２８）は、式(１−１４)と等価である（式（１−１３）を式（１−１４）に代入して変形すれば得られる）。従って、変形例１−１によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【０１１８】
【数２２】
2018014814.tif 000024
【０１１９】
変形例１−１では、補正量演算部３２は、式（２−２８）の計算を行う。変形例１−１の補正量演算部３２を、補正量演算部３２ｂと称する。補正量演算部３２ｂのブロック図を、図５Ｂに示す。補正量演算部３２ｂは、ベクトル回転部４０ｂと、内積演算部３３と、内積指令演算部３４ｂと、制御部（積分器）３５とを有している。ベクトル回転部４０ｂは、負荷電流ｉLαβを角度θm進ませた仮想負荷電流（仮想負荷電流ベクトル）ｉLαβ#を演算する。内積演算部３３は、推定一次磁束ψαβと仮想負荷電流ｉαβ#の内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部３４ｂは、参照値Ｂを出力する。参照値Ｂは、１／ｃｏｓ(θm)とＬと（ｉLα2＋ｉLβ2）の積である。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｂの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。
【０１２０】
第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部３２ｂ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ｂと称することができる。指令振幅特定部Ｂは、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）からなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2からなる２つのベクトルへと修正し、負荷電流ベクトルｉLαβと３相回転機１のインダクタンスＬとを用いて参照値Ｂを特定する。電流ベクトルＸ2は負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトル（仮想負荷電流ｉαβ#）であり、磁束ベクトルＸ2は推定された一次磁束ベクトルと同じである。磁束ベクトルＸ2の位相に対する電流ベクトルＸ2の位相の進み角は、推定された一次磁束ベクトルの位相に対する負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きい。角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さい。内積Ｘは、電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2の内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘを参照値Ｂに近づけるフィードバック制御である。具体的に、参照値Ｂは、１／ｃｏｓ(θm)と３相回転機１のインダクタンスＬと負荷電流ベクトルの振幅の２乗の積である。インダクタンスＬは、３相回転機１のｑ軸インダクタンスＬq、又は、３相回転機１の固定子総合漏れインダクタンスl1t＝Ｌ1−Ｍ2／Ｌ2である。Ｌ1は、３相回転機１の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、３相回転機１の回転子インダクタンスである。Ｍは、３相回転機１の相互インダクタンスである。
【０１２１】
また、変形例１−１では、指令振幅特定部Ｂは、内積Ｘを用いたフィードバック制御Ｘを実行することによって、指令振幅を、第１振幅｜ψS*｜から、条件Ｃ１及び条件Ｃ２の少なくとも一方を成立させる第２振幅｜ψS**｜に修正する。
【０１２２】
（変形例１−２Ａ）
負荷電流ベクトルの位相を角度θm進ませる代わりに、一次磁束ベクトル又は二次磁束ベクトルの位相を角度θm遅らせて、内積Ｘを演算してもよい。つまり、内積Ｘは、推定された一次磁束ベクトル又は二次磁束ベクトルの位相を角度θm遅らせたベクトルと、３相回転機１の負荷電流ベクトルの内積であってもよい。具体的には、式（２−２９）又は式（２−３０）を用いて補正量ΔψSを演算してもよい。式（２−２９）及び式（２−３０）は、式（１−１４）及び式（２−２８）と等価である。従って、このようにしても、実施の形態１及び変形例１−１と同様の効果が得られる。
【０１２３】
【数２３】
2018014814.tif 000025
【０１２４】
変形例１−２Ａでは、補正量演算部３２は、式（２−２９）又は式（２−３０）の計算を行う。式（２−２９）の計算を行う場合の変形例１−２Ａの補正量演算部３２を、補正量演算部３２ｃと称する。式（２−３０）の計算を行う場合の変形例１−２Ａの補正量演算部３２を、補正量演算部３２ｄと称する。
【０１２５】
補正量演算部３２ｃのブロック図を、図５Ｃに示す。補正量演算部３２ｃは、仮想二次磁束推定部３９ｃと、内積演算部３３と、内積指令演算部３４ｃと、制御部（積分器）３５とを有している。仮想二次磁束推定部３９ｃは、推定磁束（推定一次磁束）ψαβと負荷電流ｉLαβとから仮想磁束ベクトルψ2n#を推定する（なお、推定に負荷電流ｉLαβを用いることは式（１−１３）から理解される）。仮想磁束ベクトルψ2n#は、二次磁束ベクトルψ2nの位相を角度θm遅らせたベクトルである。内積演算部３３は、仮想磁束ベクトルψ2n#と負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部３４ｃは、参照値Ｃを出力する。参照値Ｃは、ゼロである。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｃの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。
【０１２６】
第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部３２ｃ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ｃと称することができる。指令振幅特定部Ｃは、３相回転機１のインダクタンスＬ、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）から二次磁束ベクトルを推定する（推定二次磁束ψ2nを特定する）。具体的には、指令振幅特定部Ｃは、３相回転機１のインダクタンスＬを負荷電流ベクトルｉLαβに乗じたベクトルＬｉLαβを推定一次磁束ψαβから差し引くことによって、推定二次磁束ψ2nを特定する。次に、指令振幅特定部Ｃは、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された二次磁束ベクトル（推定二次磁束ψ2n）からなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1からなる２つのベクトルへと修正する。電流ベクトルＸ1は負荷電流ベクトルｉLαβと同じであり、磁束ベクトルＸ1は推定された二次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトル（仮想磁束ベクトルψ2n#）である。磁束ベクトルＸ1の位相に対する電流ベクトルＸ1の位相の進み角は、推定された二次磁束ベクトルの位相に対する負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きい。角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さい。内積Ｘは、電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1の内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘ1をゼロに近づけるフィードバック制御である。
【０１２７】
補正量演算部３２ｄのブロック図を、図５Ｄに示す。補正量演算部３２ｄは、ベクトル回転部４０ｄと、内積演算部３３と、内積指令演算部３４ｄと、制御部（積分器）３５とを有している。ベクトル回転部４０ｄは、推定磁束（推定一次磁束）ψαβの位相を角度θm遅らせた仮想一次磁束ベクトルψαβ#を演算する。内積演算部３３は、仮想一次磁束ベクトルψαβ#と負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部３４ｄ、参照値Ｄを出力する。具体的に、参照値Ｄは、１／ｃｏｓ(θm)と３相回転機１のインダクタンスＬと負荷電流ベクトルの振幅の２乗の積である。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｄの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。
【０１２８】
第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部３２ｄ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ｄと称することができる。指令振幅特定部Ｄは、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）からなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2からなる２つのベクトルへと修正し、負荷電流ベクトルｉLαβと３相回転機１のインダクタンスＬとを用いて参照値Ｄを特定する。電流ベクトルＸ2は負荷電流ベクトルと同じであり、磁束ベクトルＸ2は推定された一次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトル（仮想一次磁束ベクトルψαβ#）である。磁束ベクトルＸ2の位相に対する電流ベクトルＸ2の位相の進み角は、推定された一次磁束ベクトルの位相に対する負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きい。角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さい。内積Ｘは、電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2の内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘを参照値Ｄに近づけるフィードバック制御である。具体的に、参照値Ｄは、１／ｃｏｓ(θm)と３相回転機１のインダクタンスＬと負荷電流ベクトルの振幅の２乗の積である。
【０１２９】
（変形例１−２Ｂ）
また、数式及びブロック図を用いた説明は省略するが、内積Ｘは、推定された一次磁束ベクトル又は二次磁束ベクトルと３相回転機１の負荷電流ベクトルの２つのベクトルの位相の両方を、推定された一次磁束ベクトル又は二次磁束ベクトルの位相に対する３相回転機１の負荷電流ベクトルの位相の進み角が角度θm大きくなるように変化させた新たな２つのベクトルの内積であってもよい。このような内積Ｘも、実施の形態１、変形例１−１及び変形例１−２Ａで説明した内積Ｘと等価であるためである。すなわち、変形例１−２Ｂによれば、実施の形態１、変形例１−１及び変形例１−２Ａと同様の効果が得られる。例えば、推定された一次磁束ベクトル又は二次磁束ベクトルの位相をπ／８ｒａｄ遅らせたベクトルと、３相回転機１の負荷電流ベクトルの位相をπ／８ｒａｄ進めたベクトルの内積を内積Ｘとすれば、最大トルク／電流制御を行うことができる。また、前者の位相の遅れ量を大きくしたり後者の位相の進み量を大きくしたりすることによって、二次銅損を含めた銅損を小さくする制御を行うこともできる。また、前者の位相の遅れ量を小さくしたり後者の位相の進み量を小さくしたりすることによって、鉄損を含めた電力損失を小さくする制御を行うこともできる。
【０１３０】
すなわち、第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部３２及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめたものである指令振幅特定部の一例は、以下のようなものであってもよい。この例の指令振幅特定部は、３相回転機１のインダクタンスＬ、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）から二次磁束ベクトルを推定する（推定二次磁束ψ2nを特定する）。具体的には、この例の指令振幅特定部は、３相回転機１のインダクタンスＬを負荷電流ベクトルｉLαβに乗じたベクトルＬｉLαβを推定一次磁束ψαβから差し引くことによって、推定二次磁束ψ2nを特定する。次に、この例の指令振幅特定部は、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された二次磁束ベクトルからなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1からなる２つのベクトルへと修正する。電流ベクトルＸ1は負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、磁束ベクトルＸ1は推定された二次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルである。磁束ベクトルＸ1の位相に対する電流ベクトルＸ1の位相の進み角は、推定された二次磁束ベクトルの位相に対する負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きい。角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さい。内積Ｘは、電流ベクトルＸ1及び磁束ベクトルＸ1の内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘ1をゼロに近づけるフィードバック制御である。
【０１３１】
また、第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部３２及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめたものである指令振幅特定部の一例は、以下のようなものであってもよい。この例の指令振幅特定部は、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）からなる２つのベクトルを電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2からなる２つのベクトルへと修正し、負荷電流ベクトルｉLαβと３相回転機１のインダクタンスＬとを用いて参照値を特定する。電流ベクトルＸ2は負荷電流ベクトルの位相を変化させたベクトルであり、磁束ベクトルＸ2は推定された一次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルである。電流ベクトルＸ2は負荷電流ベクトルと同じであり、磁束ベクトルＸ2は推定された一次磁束ベクトルの位相を変化させたベクトルである。磁束ベクトルＸ2の位相に対する電流ベクトルＸ2の位相の進み角は、推定された一次磁束ベクトルの位相に対する負荷電流ベクトルの位相の進み角よりも角度θm大きい。角度θmは、ゼロよりも大きく、π／２ｒａｄよりも小さい。内積Ｘは、電流ベクトルＸ2及び磁束ベクトルＸ2の内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘを参照値に近づけるフィードバック制御である。参照値は、１／ｃｏｓ(θm)と３相回転機１のインダクタンスＬと負荷電流ベクトルの振幅の２乗の積である。
【０１３２】
（実施の形態２）
図８は、実施の形態２の回転機制御装置１０３のブロック図である。図８において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略することがある。図８に示すように、回転機制御装置１０３は、図８の補正量演算部３２に代えて、補正量演算部１３２を備えている。
【０１３３】
（補正量演算部１３２）
補正量演算部１３２は、推定磁束ψαβと、負荷電流ｉLαβとから、第２の磁束振幅指令演算部（加算部）３１に与えるべき補正量ΔψSを特定する。補正量ΔψSはスカラーである。補正量ΔψSは、推定磁束ψαβと、負荷電流ｉLαβの内積を用いたフィードバック制御によって特定される。
【０１３４】
図５Ｅに、補正量演算部１３２の一例である補正量演算部１３２ｅのブロック図を示す。補正量演算部１３２ｅは、仮想二次磁束推定部１３９ｅと、内積演算部３３と、内積指令演算部１３４ｅと、制御部（積分器）３５とを有している。仮想二次磁束推定部１３９ｅは、推定磁束（推定一次磁束）ψαβと負荷電流ｉLαβとから仮想二次磁束を推定する（推定仮想二次磁束ψ2mを求める）。内積演算部３３は、推定仮想二次磁束ψ2mと負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部１３４ｅは、参照値Ｅ（ゼロ）を出力する。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｅの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。
【０１３５】
推定仮想二次磁束ψ2mは、推定一次磁束ψαβと負荷電流ｉLαβとから式（３−１０）で演算することができる。補正量演算部１３２ｅ全体の動作は、式（３−１１）によって表現できる。ψ2mαｉLα＋ψ2mβｉLβは、推定仮想二次磁束ψ2mと負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）である。０は参照値Ｅである。Ｃ(ｓ)は、積分器３５の動作を表す数式である。Ｃ（ｓ）は、式（１−１５）と同じである。
【０１３６】
【数２４】
2018014814.tif 000026
【０１３７】
第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部１３２ｅ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ｅと称することができる。指令振幅特定部Ｅは、負荷電流ベクトル（負荷電流ｉLαβ）に仮想インダクタンスＬ0を乗じたベクトルを推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）から差し引くことによって、仮想二次磁束ベクトル（推定仮想二次磁束ψ2m）を特定する。内積Ｘは、負荷電流ベクトル及び仮想二次磁束ベクトルの内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘをゼロに近づけるフィードバック制御である。仮想インダクタンスＬ0は、範囲Ｒ１及び範囲Ｒ２の少なくとも一方の範囲にある。範囲Ｒ１は、３相回転機１の固定子総合漏れインダクタンスl1t以上固定子総合漏れインダクタンスl1tと正規化相互インダクタンスＭnとの合計以下の範囲である。範囲Ｒ２は、３相回転機１のｑ軸インダクタンスＬq以上ｄ軸インダクタンスＬd以下の範囲である。固定子総合漏れインダクタンスl1tは、式（３−１２）で表される。Ｌ1は、３相回転機１の固定子インダクタンスである。Ｌ2は、３相回転機１の回転子インダクタンスである。Ｍは、３相回転機１の相互インダクタンスである。Ｍnは、正規化相互インダクタンスである。仮想インダクタンスＬ0の詳細については後述する。
【０１３８】
【数２５】
2018014814.tif 000027
【０１３９】
また、指令振幅特定部Ｅは、フィードバック制御Ｘを実行することによって補正量ΔψSを生成し、第１振幅｜ψS*｜に補正量ΔψSを加算することによって第２振幅｜ψS**｜を生成する。
【０１４０】
（ｄｍｑｍ座標系について）
図９に示すように、ｄ軸から角度θm遅れた軸をｄｍ軸、ｑ軸から角度θm遅れた軸をｑｍ軸とするｄｍｑｍ座標系を考える。一次磁束ψsのｄｍ軸成分を仮想二次磁束ψ2mとし、更に、仮想インダクタンスＬ0を用いて一次磁束ψsのｑｍ軸成分をＬ0ｉLで表すこととする。
【０１４１】
このようにすると、３相回転機１が誘導機の場合の二次磁束の関係式である式（２−８）を用いると、仮想インダクタンスＬ0は式（３−１３）となる。なお、式（３−１４）のｌ1tｉqmは、図６のｌ1tｉLに対応する。３相回転機１が同期リラクタンスモータの場合は、二次磁束の関係式である式（２−２１）を用いると、仮想インダクタンスＬ0は式（３−１５）となる。
【０１４２】
【数２６】
2018014814.tif 000028
【０１４３】
逆に言うと、式（３−１３）又は式（３−１５）のＬ0を採用し、式（３−１０）を用いて求めた推定仮想二次磁束ψ2mと負荷電流ｉLαβの内積がゼロの場合、式（２−１０）又はｉLd＝ｉLqが成り立ち、銅損が最小になる。従って、推定仮想二次磁束ψ2mと負荷電流ｉLαβの内積をゼロにするように該内積をフィードバックして磁束制御することによって、銅損が最小になって高効率な運転が可能となる。
【０１４４】
上述のように、角度θmは、鉄損抵抗Ｒcの関数である。そして、式（３−１３）及び式（３−１５）から理解されるように、仮想インダクタンスＬ0は、角度θmの関数である。すなわち、仮想インダクタンスＬ0は、鉄損抵抗Ｒcの関数である。
【０１４５】
３相回転機１が誘導機である場合のＬ0の範囲について説明する。実施の形態１で説明したように、角度θmがπ／４ｒａｄであるとき、最大トルク／電流制御を行うことができる。つまり、Ｌ0＝ｌ1t＋Ｍn／２であるときに、最大トルク／電流制御を行うことができる（式（３−１３）にθm＝π／４を代入すればよい）。また、実施の形態１で説明したように、鉄損を考慮しつつ電力損失ＰLを小さくするためには、角度θmを式(２−１３)の角度θmになるようにすればよい。
【０１４６】
３相回転機１が同期リラクタンスモータである場合のＬ0の範囲についてさらに説明する。最大トルク／電流制御を行う場合は式（３−２５）において角度θmがπ／４ｒａｄとなるように制御すればよい。すなわちＬ0＝（Ｌd＋Ｌq）／２のときに、最大トルク／電流制御を行うことができる。また、トルクを同一に維持しつつ鉄損を低下させるべき場合には、実施の形態１で説明したように、角度θmを式(２−１３)におけるｌ1tをＬqに、ＭnをＬd−Ｌqに対応させたものを用いる。つまり、３相回転機１が誘導機である場合と同様である。
【０１４７】
実施の形態２では、磁束の位相操作をしていない。しかし、図６のベクトル図と図９のベクトル図の対比から理解されるように、実施の形態２によれば、磁束の位相を遅らせて得られる情報と同様の情報を得ることができる。すなわち、実施の形態２は、実施の形態１の技術的思想と同様の技術的思想に基づいたものであると言える。
【０１４８】
（変形例２−１）
実施の形態２では、推定仮想二次磁束ψ2mと負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を利用したが、推定仮想二次磁束の代わりに推定一次磁束ψαβを用い、推定一次磁束ψαβと負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を利用してもよい。具体的には、式（３−１７）を用いて補正量ΔψSを演算してもよい。内積ＸであるψαｉLα＋ψβｉLβと、実施の形態２で説明した仮想インダクタンスＬ0及び回転機電流ベクトルから特定された参照値Ｆの偏差がゼロに近づくように、フィードバック制御を実行する。変形例２−１では、内積ＸであるψαｉLα＋ψβｉLβと、仮想インダクタンスＬ0と負荷電流ベクトルの振幅の２乗の積Ｌ0（ｉLα2＋ｉLβ2）と、の偏差がゼロに近づくように、フィードバック制御を実行する。式（３−１７）は、式(３−１１)と等価である。従って、変形例２−１によれば、実施の形態２と同様の効果が得られる。
【０１４９】
【数２７】
2018014814.tif 000029
【０１５０】
変形例２−１では、補正量演算部１３２は、式（３−１７）の計算を行う。変形例２−１の補正量演算部１３２を、補正量演算部１３２ｆと称する。補正量演算部１３２ｆのブロック図を、図５Ｆに示す。補正量演算部１３２ｆは、内積演算部３３と、内積指令演算部１３４ｆと、制御部（積分器）３５とを有している。内積演算部３３は、推定一次磁束ψαβと負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部１３４ｆは、参照値Ｆを出力する。参照値Ｆは、仮想インダクタンスＬ0と（ｉLα2＋ｉLβ2）の積である。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｆの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。
【０１５１】
第１の磁束振幅指令演算部２５、補正量演算部１３２ｆ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ｆと称することができる。指令振幅特定部Ｆは、負荷電流ベクトルの振幅の２乗及び仮想インダクタンスＬ0の積である参照値Ｆを特定する。内積Ｘは、負荷電流ベクトル及び推定された一次磁束ベクトルの内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘを参照値Ｆに近づけるフィードバック制御である。仮想インダクタンスＬ0は、範囲Ｒ１及び範囲Ｒ２の少なくとも一方の範囲にある。範囲Ｒ１は、３相回転機１の固定子総合漏れインダクタンスl1t以上固定子総合漏れインダクタンスl1tと正規化相互インダクタンスＭnとの合計以下の範囲である。範囲Ｒ２は、３相回転機１のｑ軸インダクタンスＬq以上ｄ軸インダクタンスＬd以下の範囲である。
【０１５２】
（変形例２−２）
実施の形態２の技術は、回転機が永久磁石同期モータである場合等、回転子が界磁磁束を備える場合にも応用できる。具体的に、式（３−１０）のＬ0として、回転機が突極性を有しない場合にはｑ軸インダクタンスＬq（ただし、Ｌd＝Ｌq）を採用でき、回転機が突極性を有する場合にはｄ軸インダクタンスよりも大きくｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスの合計の半分よりも小さい値を採用することができる。要するに、変形例２−２では、式（３−１０）のＬ0としてＬd≦Ｌ0＜（Ｌd＋Ｌq）/２を満たす範囲（範囲Ｒ３）にある値を採用し、得られた推定仮想二次磁束ψ2m（ψ2mα及びψ2mβ）及び式（３−１１）に基づいて補正量ΔψSを生成する。上記Ｌ0の具体例は、非特許文献４の式（１６）−（２３）に基づいて定められるＬqmである。変形例２−２の推定仮想二次磁束ψ2mは、推定された界磁磁束（回転機が永久磁石同期モータである場合には永久磁石の磁石磁束）を表す。このため、変形例２−２の推定仮想二次磁束ψ2mを、推定界磁磁束ψ2m又は推定磁石磁束ψ2mと称することができる。
【０１５３】
（変形例２−３）
また、変形例２−１の技術を、回転機が永久磁石同期モータである場合等、回転子が界磁磁束を備える場合に応用することもできる。具体的に、変形例２−３では、式（３−１７）のＬ0としてＬd≦Ｌ0＜（Ｌd＋Ｌq）/２を満たす範囲（範囲Ｒ３）にある値を採用し、補正量ΔψSを生成する。このＬ0は、変形例２−２のＬ0と同じである。
【０１５４】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３について説明する。なお、実施の形態３の説明では、上述の実施の形態又は変形例と同じ構成要素に同じ符号を用い、説明を省略することがある。
【０１５５】
図１０に示すように、実施の形態３の回転機制御装置２０３は、インバータ（電圧変換回路）２及び３相回転機２０１に接続されうる。
【０１５６】
回転機制御装置２０３は、３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合（３相回転機２０１が界磁磁束を備えないものである場合）も、３相回転機２０１が回転子に界磁磁束が備えられたものである場合も、３相回転機２０１を制御することができる。なお、回転子に界磁磁束が備えられている３相回転機２０１の例は、ＳＰＭＳＭ（Surface Permanent Magnet Synchronous Motor）、ＩＰＭＳＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor）、巻線界磁型同期モータ等の同期モータである。
【０１５７】
回転機制御装置２０３は、図１１に示すブロック図に基づいて３相回転機２０１を制御する。図１１に示すように、回転機制御装置２０３は、図３の第１の磁束振幅指令演算部２５、磁束指令演算部２６及び磁束振幅指令補正量演算部（補正量演算部）３２に代えて、第１の磁束振幅指令演算部２２５、磁束指令演算部２２６及び磁束振幅指令補正量演算部（補正量演算部）２３２を備えている。
【０１５８】
（第１の磁束振幅指令演算部２２５）
３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合、第１の磁束振幅指令演算部２２５の動作は、第１の磁束振幅指令演算部２５の動作と同じである。
【０１５９】
３相回転機２０１が回転子に界磁磁束が備えられたものである場合、第１の磁束振幅指令演算部２２５は、以下のようにして指令トルクＴ*から指令磁束としての第１振幅｜ψS*｜を特定する。一例では、第１振幅｜ψS*｜は回転機電流を最小とするため（最大トルク／電流制御を行うため）のものであり、第１の磁束振幅指令演算部２２５は、テーブルを用いて指令トルクＴ*から第１振幅｜ψS*｜を特定する。第１の磁束振幅指令演算部２２５は、演算によって第１振幅｜ψS*｜を特定するように構成されていてもよい。
【０１６０】
３相回転機２０１が回転子に界磁磁束が備えられたものである場合において最大トルク／電流制御を実行する場合の第１振幅｜ψS*｜の特定方法は、以下の説明によって当業者に理解される。３相回転機２０１として使用されている界磁磁束を備えた回転機が磁気的突極性を有さない回転機である場合、電機子鎖交磁束（一次磁束ベクトル）の振幅｜ψS｜及び回転機トルクＴは、式（４−１）及び（４−２）で概算される。｜ψa0｜は、３相回転機２０１における界磁磁束の振幅として与えられた定数である。以下の説明では、｜ψa0｜を磁束パラメータと称することがある。Ｌは、３相回転機２０１の電機子巻線の一相当たりのインダクタンスである。ｉLqはｑ軸負荷電流である。Ｐnは、回転機の極対数である。式（４−１）及び（４−２）から、式（４−３）が導かれる。Ｔを指令トルクＴ*に、｜ψS｜を第１振幅｜ψS*｜にそれぞれ置き換えることで、指令トルクＴ*と第１振幅｜ψS*｜の関係式が導かれる。この関係式を用いれば、指令トルクＴ*から第１振幅｜ψS*｜を求めることができる。当然ながら、変換テーブルを作成することもできる。
【０１６１】
【数２８】
2018014814.tif 000030
【０１６２】
３相回転機２０１として使用されている界磁磁束を備えた回転機が磁気的突極性を有する回転機である場合、電機子鎖交磁束の振幅｜ψS｜及び回転機トルクＴは、式（４−４）及び（４−５）で概算される。Ｌdは、ｄ軸インダクタンスである。Ｌqは、ｑ軸インダクタンスである。ｉLdはｄ軸負荷電流である。ｄ軸負荷電流ｉLd及びｑ軸負荷電流ｉLqは、式（４−６）の関係を概ね満たす。式（４−４）、（４−５）及び（４−６）によって、変数ｉLd，ｉLqを用いることなく回転機トルクＴから電機子鎖交磁束の振幅｜ψS｜を特定可能な変換テーブルが得られる。Ｔを指令トルクＴ*に、｜ψS｜を第１振幅｜ψS*｜にそれぞれ置き換えれば、指令トルクＴ*から第１振幅｜ψS*｜を特定することができる。
【０１６３】
【数２９】
2018014814.tif 000031
【０１６４】
（磁束指令演算部２２６）
３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合、磁束指令演算部２２６は、磁束指令演算部２６と同様に、第２振幅｜ψS**｜と、位相θsとから指令磁束ベクトルψαβ*を特定する。３相回転機２０１が回転子に界磁磁束が備えられたものである場合、磁束指令演算部２２６は、後述の第３振幅｜ψS**｜と、位相θsとから指令磁束ベクトルψαβ*を特定する。第２振幅｜ψS**｜に代えて第３振幅｜ψS**｜を用いる点を除き、３相回転機２０１が回転子に界磁磁束が備えられたものである場合の磁束指令演算部２２６の動作は、３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合の磁束指令演算部２２６の動作と同じである。なお、本明細書では、第２振幅と第３振幅の両方に｜ψS**｜という文字を付しているが、このことは、第２振幅と第３振幅とが必ずしも同じものであることを表さない。
【０１６５】
（補正量演算部２３２）
補正量演算部２３２は、推定磁束ψαβと、負荷電流ｉLαβとから、第２の磁束振幅指令演算部（加算部）３１に与えるべき補正量ΔψSを特定する。補正量ΔψSはスカラーである。
【０１６６】
３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合、補正量演算部２３２は、式（１−１３）〜（１−１５）に従って動作する。
【０１６７】
３相回転機２０１が回転子に界磁磁束が備えられたものである場合、補正量演算部２３２は、以下のようにして第２の磁束振幅指令演算部（加算部）３１に与えるべき補正量ΔψSを特定する（特許文献２が参考となる）。すなわち、補正量演算部２３２は、式(４−１０)で二次磁束ベクトルψpを推定し、式(４−１１)を用いて補正量ΔψSを特定する。式(４−１１)の内積の部分は、推定磁束ベクトル（二次磁束ベクトル）ψpと、負荷電流ｉLαβの内積である。界磁磁束を備えた３相回転機２０１のインダクタンスＬの値としては、突極性を有しない場合、ｑ軸電流方向におけるインダクタンスＬqとし（ただし、Ｌd＝Ｌq）、突極性を有する場合、ｄ軸インダクタンスよりも大きくｑ軸インダクタンスよりも小さい値とすることができる。式（４−１０）において、ＬとｉLαの積は、α軸負荷電流ｉLαが作る磁束である。ＬとｉLβの積は、β軸負荷電流ｉLβが作る磁束である。式（４−１０）は、負荷電流ｉLαβが作る磁束を推定磁束ψαβから引くことによって、界磁磁束を推定する式である。推定磁束ベクトル（二次磁束ベクトル）ψp（ψpα，ψpβ）は、推定界磁磁束ψpと称することもできる。
【０１６８】
【数３０】
2018014814.tif 000032
【０１６９】
実施の形態３の補正量演算部２３２を、補正量演算部２３２ｇと称する。補正量演算部２３２ｇのブロック図を、図５Ｇに示す。補正量演算部２３２ｇは、ベクトル回転部２４０ｇと、二次磁束推定部２３９ｇと、内積演算部３３と、内積指令演算部２３４ｇと、制御部（積分器）３５とを有している。
【０１７０】
本実施形態では、３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合、回転機制御装置２０３は、第１運転を行う。第１運転において、ベクトル回転部２４０ｇは、負荷電流ｉLαβの位相を角度θm進ませた仮想負荷電流ベクトルｉLαβ#を演算する。二次磁束推定部２３９ｇは、推定一次磁束ψαβと負荷電流ｉLαβとから推定二次磁束ψ2nを求める。内積演算部３３は、推定二次磁束ψ2nと仮想負荷電流ｉLαβ#の内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部２３４ｇは、参照値Ｇ（本実施形態ではゼロ）を出力する。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｇの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。要するに、３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合、補正量演算部２３２ｇの各構成要素は、図５Ａに示す補正量演算部３２ａの各構成要素と同じ動作を行う。つまり、補正量演算部２３２ｇは、第１の磁束振幅指令演算部２２５及び第２の磁束振幅指令演算部３１と協働して、実施の形態１で説明したフィードバック制御Ｘを行う。
【０１７１】
本実施形態では、３相回転機２０１が回転子に界磁磁束が備えられたものである場合、回転機制御装置２０３は、第２運転を行う。第２運転において、ベクトル回転部２４０ｇは動作しない。つまり、内積演算部３３に、仮想負荷電流ベクトルｉLαβ#ではなく負荷電流ｉLαβが入力される。二次磁束推定部２３９ｇは、推定磁束（推定一次磁束）ψαβと負荷電流ｉLαβとから二次磁束ベクトルψpを推定する。内積演算部３３は、二次磁束ベクトルψpと負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部２３４ｇは、参照値Ｇを出力する。参照値Ｇは、ゼロである。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｇの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。このようにして、補正量演算部２３２ｇは、第１の磁束振幅指令演算部２２５及び第２の磁束振幅指令演算部３１と協働して、式（４−１０）及び（４−１１）に基づくフィードバック制御（フィードバック制御Ｘ）を実行する。
【０１７２】
第１の磁束振幅指令演算部２２５、補正量演算部２３２ｇ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ｇと称することができる。実施の形態３の回転機制御装置２０３は、第１運転及び第２運転を含む複数の運転を行うことができる。
【０１７３】
第１運転は、実施の形態１のフィードバック制御Ｘと同じフィードバック制御Ｘを行う運転である。角度θmの与え方等、第１運転の詳細については、実施の形態１を参照されたい。
【０１７４】
第２運転では、指令振幅特定部Ｇは、３相回転機２０１のインダクタンスＬ、負荷電流ベクトルｉLαβ及び推定された一次磁束ベクトル（推定一次磁束ψαβ）から二次磁束ベクトルを推定する（推定二次磁束ψpを特定する）。内積Ｘは、負荷電流ベクトル及び推定された二次磁束ベクトルの内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘをゼロに近づけるフィードバック制御である。具体的に、指令振幅特定部Ｇは、第２運転において、フィードバック制御Ｘを実行することによって補正量ΔψSを生成し、第１振幅｜ψS*｜に補正量ΔψSを加算することによって第３振幅｜ψS**｜を生成する。
【０１７５】
このように、回転機制御装置２０３は、第１運転のみならず、第２運転を行うことができる。第１運転は、回転子が界磁磁束を備えない回転機を制御するときに、指令振幅の誤差を減少させることに適している。第２運転は、回転子が界磁磁束を備える回転機を制御するときに、指令磁束の誤差を減少させることに適している。また、第１運転のためのアルゴリズムの一部を第２運転のためのアルゴリズムに流用すれば、第１運転と第２運転の両方を行うことができるにも関わらず、アルゴリズムを簡素にすることができる。このことは、マイクロコンピュータのプログラムメモリの節約につながったり、プログラムの信頼性向上につながったりする。
【０１７６】
なお、第１運転と第２運転とは、例えば手動で切り替えればよい。
【０１７７】
（変形例３−１）
図５Ｇに示す補正量演算部２３２ｇに代えて、図５Ｈに示す補正量演算部２３２ｈを用いてもよい。補正量演算部２３２ｈは、ベクトル回転部２４０ｈと、内積演算部３３と、内積指令演算部２３４ｈと、制御部（積分器）３５とを有している。
【０１７８】
本変形例では、３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合、回転機制御装置２０３は、第１運転を行う。第１運転において、ベクトル回転部２４０ｈは、推定磁束（推定一次磁束）ψαβの位相を角度θm遅らせた仮想一次磁束ベクトルψαβ#を演算する。内積演算部３３は、仮想一次磁束ベクトルψαβ#と負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部２３４ｈは、参照値Ｈを出力する。参照値Ｈは、１／ｃｏｓ(θm)とＬと（ｉLα2＋ｉLβ2）の積である。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｈの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。要するに、３相回転機２０１が３相回転機１と同じ回転機である場合、補正量演算部２３２ｈの各構成要素は、図５Ｄに示す補正量演算部３２ｄの各構成要素と同じ動作を行う。すなわち、補正量演算部２３２ｈは、式（２−２８）の計算を行う。換言すると、補正量演算部２３２ｈは、第１の磁束振幅指令演算部２２５及び第２の磁束振幅指令演算部３１と協働して、変形例１−２Ａで説明したフィードバック制御Ｘを行う。
【０１７９】
本変形例では、３相回転機２０１の回転子に界磁磁束が備えられている場合、回転機制御装置２０３は、第２運転を行う。第２運転において、ベクトル回転部２４０ｈは動作しない。つまり、内積演算部３３に、仮想一次磁束ベクトルψαβ#ではなく推定磁束ψαβが入力される。内積演算部３３は、推定磁束ψαβと負荷電流ｉLαβの内積（内積Ｘ）を演算する。内積指令演算部２３４ｈは、参照値Ｈを出力する。参照値Ｈは、Ｌと（ｉLα2＋ｉLβ2）の積である。積分器３５は、内積Ｘと参照値Ｈの差がゼロに収束するように、補正量ΔψSを生成する。このようにして、補正量演算部２３２ｈは、第１の磁束振幅指令演算部２２５及び第２の磁束振幅指令演算部３１と協働して、式（４−２８）に基づくフィードバック制御Ｘを実行する。式（４−２８）は、式（４−１１）と等価である。従って、このようにしても、実施の形態３と同様の効果が得られる。
【０１８０】
【数３１】
2018014814.tif 000033
【０１８１】
第１の磁束振幅指令演算部２２５、補正量演算部２３２ｈ及び第２の磁束振幅指令演算部３１をまとめて指令振幅特定部Ｈと称することができる。変形例３−１の回転機制御装置２０３は、第１運転及び第２運転を含む複数の運転を行うことができる。
【０１８２】
第１運転は、変形例１−２Ａのフィードバック制御Ｘと同じフィードバック制御Ｘを行う運転である。角度θmの与え方等、第１運転の詳細については、変形例１−２Ａを参照されたい。
【０１８３】
第２運転では、指令振幅特定部Ｈは、負荷電流ベクトルと３相回転機２０１のインダクタンスＬとを用いて参照値Ｈを特定する。内積Ｘは、負荷電流ベクトル及び推定された一次磁束ベクトルの内積である。フィードバック制御Ｘは、内積Ｘを参照値Ｈに近づけるフィードバック制御である。具体的に、参照値Ｈは、３相回転機２０１のインダクタンスＬと負荷電流ベクトルの振幅の２乗（ｉLα2＋ｉLβ2）の積である。また、指令振幅特定部Ｈは、第２運転において、フィードバック制御Ｘを実行することによって補正量ΔψSを生成し、第１振幅｜ψS*｜に補正量ΔψSを加算することによって第３振幅｜ψS**｜を生成する。
【符号の説明】
【０１８４】
１，２０１    ３相回転機
２    インバータ
３，１０３，２０３    回転機制御装置
５    電流センサ
２２  ３相２相座標変換部
２３  磁束推定部（一次磁束推定部）
２４  負荷電流特定部
２５，２２５  第１の磁束振幅指令演算部
２６，２６ａ，２６ｂ，２２６  磁束指令演算部
２９  電圧指令演算部
３０  ２相３相座標変換部
３１  第２の磁束振幅指令演算部
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，１３２，１３２ｅ，１３２ｆ，２３２，２３２ｇ，２３２ｈ  磁束振幅指令補正量演算部
３３  内積演算部
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，１３４ｅ，１３４ｆ，２３４ｇ，２３４ｈ  内積指令演算部
３５  制御部
３６  加算部
３７  ベクトル生成部
３８ａ，３８ｂ  位相補正量演算部
３９ａ，２３９ｇ  二次磁束推定部
３９ｃ，１３９ｅ  仮想二次磁束推定部
４０ａ，４０ｂ，４０ｄ，２４０ｇ，２４０ｈ  ベクトル回転部
５３  固定子損失回路
５４  固定子負荷回路
【図１】
2018014814.tif 000038
【図２Ａ】
2018014814.tif 000039
【図２Ｂ】
2018014814.tif 000040
【図３】
2018014814.tif 000041
【図４Ａ】
2018014814.tif 000042
【図４Ｂ】
2018014814.tif 000043
【図５Ａ】
2018014814.tif 000044
【図５Ｂ】
2018014814.tif 000045
【図５Ｃ】
2018014814.tif 000046
【図５Ｄ】
2018014814.tif 000047
【図５Ｅ】
2018014814.tif 000048
【図５Ｆ】
2018014814.tif 000049
【図５Ｇ】
2018014814.tif 000050
【図５Ｈ】
2018014814.tif 000051
【図６】
2018014814.tif 000052
【図７】
2018014814.tif 000053
【図８】
2018014814.tif 000054
【図９】
2018014814.tif 000055
【図１０】
2018014814.tif 000056
【図１１】
2018014814.tif 000057