(57)【要約】【課題】誘導モータの速度センサレス制御を行うモータ制御装置において、実際のすべり周波数とすべり周波数推定値との乖離に起因するモータ出力の低下を抑制するモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置１は、誘導モータ３の電流情報に基づいて１次周波数指令値を生成し、１次周波数指令値を１次周波数最大値に基づいて制限する１次周波数制御部１６と、誘導モータ３の電流情報に基づいてすべり周波数を推定し、すべり周波数推定値と１次周波数指令値とに基づいて回転速度を推定する回転速度推定部３０と、速度指令値と回転速度推定値とに基づく速度制御系１０と、誘導モータ３の回転体の一部の接近時にＯＮ信号を、非接近時にＯＦＦ信号を出力する近接スイッチ３１と、このＯＮ信号及びＯＦＦ信号に基づいて回転速度を計算する回転速度計算部３２と、回転速度計算値に基づいて１次周波数最大値を計算する１次周波数最大値計算部３６とを備える。【選択図】図１
2019030118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導モータの速度センサレス制御を行うモータ制御装置であって、
前記誘導モータの電流情報に基づいて前記誘導モータの１次周波数指令値を生成し、当該１次周波数指令値を１次周波数最大値に基づいて制限する１次周波数制御部と、
前記誘導モータの電流情報に基づいて前記誘導モータのすべり周波数を推定し、推定したすべり周波数推定値と前記１次周波数制御部からの１次周波数指令値とに基づいて前記誘導モータの回転速度を推定する回転速度推定部と、
速度指令値と前記回転速度推定部で推定された回転速度推定値とに基づいて、前記誘導モータの速度制御を行う速度制御系と、
前記誘導モータの回転体の一部が接近しているときにＯＮ信号を出力し、前記誘導モータの回転体の一部が接近していないときにＯＦＦ信号を出力する近接スイッチと、
前記近接スイッチから出力されたＯＮ信号及びＯＦＦ信号に基づいて、前記誘導モータの回転速度を計算する回転速度計算部と、
前記回転速度計算部で計算された回転速度計算値に基づいて、前記１次周波数最大値を計算する１次周波数最大値計算部と、
を備える、モータ制御装置。
【請求項２】
前記１次周波数最大値計算部は、前記回転速度計算値と、前記誘導モータの最大出力時におけるすべり周波数最大値とに基づいて、前記１次周波数最大値を計算する、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記１次周波数最大値計算部は、前記誘導モータの最大出力時における最大電流値に基づいて、前記すべり周波数最大値を計算する、請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記１次周波数制御部は、生成した１次周波数指令値が前記１次周波数最大値よりも大きい場合に、当該１次周波数指令値を前記１次周波数最大値に制限する、請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記回転速度計算部で計算された回転速度計算値の実速度に対する遅れを補正する遅れ補償部を更に備え、
前記１次周波数最大値計算部は、前記遅れ補償部で補正された回転速度計算値に基づいて、前記１次周波数最大値を計算する、
請求項１〜４の何れか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記回転速度計算部は、前記近接スイッチから出力されたＯＮ信号のパルス数を所定のサンプリング周期でカウントして速度に換算し、換算した速度をフィルタで平均化することにより、前記回転速度計算値を求め、
前記遅れ補償部は、前記回転速度計算部におけるフィルタの伝達関数の逆関数を有する、
請求項５に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導モータの速度センサレス制御を行うモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導モータを駆動制御するモータ制御装置として、ロータリエンコーダ等の速度センサを用いるモータ制御装置と、このような速度センサを用いない、いわゆる速度センサレス制御を行うモータ制御装置とがある。特許文献１及び２には、誘導モータの速度センサレス制御を行うモータ制御装置が記載されている。
【０００３】
例えば、特許文献２に記載のモータ制御装置は、誘導モータの実電流値（電流ＦＢ値）から誘導モータの１次周波数及びすべり周波数を推定し、１次周波数推定値からすべり周波数推定値を減算することにより誘導モータの回転速度を推定し、この回転速度推定値に基づいて誘導モータを駆動制御する。
このようなモータ制御装置は、速度センサを備えないため、低コスト化及び小型化等の利点を有する。また、速度センサのための配線が不要であるため、誘導モータの防水性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４３５２５２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４０１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、速度センサレス制御では、すべり周波数制御型ベクトル制御における最適すべり周波数に基づいて現在のすべり周波数推定値を求めている。
しかし、実際のすべり周波数は、すべり周波数推定値（最適すべり周波数）、すなわち理想的な値から大きく乖離してしまうことがある。そのため、実速度は回転速度推定値から大きく乖離してしまうことがある。
これは、特に高負荷時又は加減速時に生じやすい。例えば高負荷時において、速度指令値に対し実速度と回転速度推定値の両方が低下するが、回転速度推定値の減少量よりも実速度の減少量の方が大きくなる傾向があり、このとき実速度と回転速度推定値に乖離が生じる。このとき、実速度は回転速度推定値よりも小さくなるため、次式より実際のすべり周波数はすべり周波数推定値よりも大きくなる。
すべり周波数＝１次周波数−モータ速度
【０００６】
図６は、誘導モータの出力とすべりとの関係の一例を示す図である。図６において、すべりは次式のように表される。
すべり＝（１次周波数−モータ速度）／１次周波数＝すべり周波数／１次周波数
図６に示すように、実際のすべりが最適すべりよりも大きくなると、すなわち実際のすべり周波数が最適すべり周波数よりも大きくなると、実トルクが低下し、モータ出力が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、誘導モータの速度センサレス制御を行うモータ制御装置において、実際のすべり周波数とすべり周波数推定値（最適すべり周波数）との乖離（実速度と回転速度推定値との乖離）に起因するモータ出力の低下を抑制するモータ制御装置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】
【０００８】
（１）  本発明に係るモータ制御装置（例えば、後述のモータ制御装置１）は、誘導モータ（例えば、後述の誘導モータ３）の速度センサレス制御を行うモータ制御装置であって、前記誘導モータの電流情報に基づいて前記誘導モータの１次周波数指令値を生成し、当該１次周波数指令値を１次周波数最大値に基づいて制限する１次周波数制御部（例えば、後述の１次周波数制御部１６）と、前記誘導モータの電流情報に基づいて前記誘導モータのすべり周波数を推定し、推定したすべり周波数推定値と前記１次周波数制御部からの１次周波数指令値とに基づいて前記誘導モータの回転速度を推定する回転速度推定部（例えば、後述の回転速度推定部３０）と、速度指令値と前記回転速度推定部で推定された回転速度推定値とに基づいて、前記誘導モータの速度制御を行う速度制御系（例えば、後述の速度制御系１０）と、前記誘導モータの回転体の一部が接近しているときにＯＮ信号を出力し、前記誘導モータの回転体の一部が接近していないときにＯＦＦ信号を出力する近接スイッチ（例えば、後述の近接スイッチ３１）と、前記近接スイッチから出力されたＯＮ信号及びＯＦＦ信号に基づいて、前記誘導モータの回転速度を計算する回転速度計算部（例えば、後述の回転速度計算部３２）と、前記回転速度計算部で計算された回転速度計算値に基づいて、前記１次周波数最大値を計算する１次周波数最大値計算部（例えば、後述の１次周波数最大値計算部３６）とを備える。
【０００９】
（２）  （１）に記載のモータ制御装置において、前記１次周波数最大値計算部は、前記回転速度計算値と、前記誘導モータの最大出力時におけるすべり周波数最大値とに基づいて、前記１次周波数最大値を計算してもよい。
【００１０】
（３）  （２）に記載のモータ制御装置において、前記１次周波数最大値計算部は、前記誘導モータの最大出力時における最大電流値に基づいて、前記すべり周波数最大値を計算してもよい。
【００１１】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載のモータ制御装置において、前記１次周波数制御部は、生成した１次周波数指令値が前記１次周波数最大値よりも大きい場合に、当該１次周波数指令値を前記１次周波数最大値に制限してもよい。
【００１２】
（５）  （１）から（４）のいずれかに記載のモータ制御装置は、前記回転速度計算部で計算された回転速度計算値の実速度に対する遅れを補正する遅れ補償部（例えば、後述の遅れ補償部３４）を更に備えてもよく、前記１次周波数最大値計算部は、前記遅れ補償部で補正された回転速度計算値に基づいて、前記１次周波数最大値を計算してもよい。
【００１３】
（６）  （５）に記載のモータ制御装置において、前記回転速度計算部は、前記近接スイッチから出力されたＯＮ信号のパルス数を所定のサンプリング周期でカウントして速度に換算し、換算した速度をフィルタで平均化することにより、前記回転速度計算値を求めてもよく、前記遅れ補償部は、前記回転速度計算部におけるフィルタの伝達関数の逆関数を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、誘導モータの速度センサレス制御を行うモータ制御装置において、実際のすべり周波数とすべり周波数推定値（最適すべり周波数）との乖離（実速度と回転速度推定値との乖離）に起因するモータ出力の低下を抑制するモータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。
【図２】近接スイッチの一例を説明するための図である。
【図３】誘導モータの最大出力時における最大１次ｑ相電流及び最大１次ｄ相電流−モータ速度特性の一例を示す図である。
【図４】誘導モータの最大出力時におけるすべり周波数最大値−モータ速度特性の一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係るモータ制御装置による１次周波数指令の制限動作を示すフローチャートである。
【図６】誘導モータの出力とすべりとの関係の一例を示す図である。
【図７】遅れ補償部の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るモータ制御装置の構成を示す図である。図１に示すモータ制御装置１は、数値制御装置（ＣＮＣ）２から供給される速度指令であって、加工プログラムに基づく速度指令に従って、誘導モータ３を駆動制御する。
【００１８】
誘導モータ３は、例えば切削加工を行う工作機械の主軸（回転軸）を駆動する。誘導モータ３は、ロータリエンコーダ等の速度センサを有さない、いわゆる速度センサレスのモータである。
【００１９】
モータ制御装置１は、ロータリエンコーダ等の速度センサを用いない、いわゆる速度センサレス制御を行うモータ制御装置である。モータ制御装置１は、誘導モータ３のベクトル制御を行う。
【００２０】
モータ制御装置１は、減算器１１と、速度制御器１２と、電流制御器１４と、１次周波数制御部１６と、すべり周波数計算部１８と、減算器２０と、２相−３相変換部２２とを備える。なお、減算器１１、速度制御器１２、電流制御器１４及び２相−３相変換部２２は、速度制御系１０を構成する。また、すべり周波数計算部１８と減算器２０とは、回転速度推定部３０を構成する。
モータ制御装置１は、更に、近接スイッチ３１と、回転速度計算部３２と、遅れ補償部３４と、記憶部３５と、１次周波数最大値計算部３６とを備える。
【００２１】
減算器１１は、数値制御装置２から供給される速度指令値と、後述する回転速度推定部３０で推定された回転速度推定値（速度ＦＢ）との速度偏差を求める。
速度制御器１２は、減算器１１で求められた速度偏差に、例えばＰＩ（比例、積分）制御を施すことにより、電流指令値（トルク指令値）を生成する。
【００２２】
電流制御器１４は、速度制御器１２で生成された電流指令値（トルク指令値）と、電流検出器（図示せず）で検出された誘導モータ３の実電流値（駆動電流値、電流ＦＢ値）とに基づいて、電圧指令値を生成する。電流制御器１４は、例えばベクトル制御を行う。具体的には、電流制御器１４は、電流指令値（トルク指令値）からｄ相電流指令値（励磁電流指令値）とｑ相電流指令値（トルク電流指令値）とを生成する。電流制御器１４は、ｄ相電流指令値と、ＵＶＷ３相の実電流値が２相−３相変換部２２で変換されたｄ相実電流値との差分に基づいてｄ相電圧指令値を生成する。また、電流制御器１４は、ｑ相電流指令値と、ＵＶＷ３相の実電流値が２相−３相変換部２２で変換されたｑ相実電流値との差分に基づいてｑ相電圧指令値を生成する。
【００２３】
１次周波数制御部１６は、速度制御器１２で生成された電流指令値（トルク指令値）に基づいて１次周波数指令値を生成する。
なお、１次周波数指令値の算出方法としては種々の方法が知られている。例えば、電流指令値に代えて、実電流値（例えば、ｑ相実電流値）が用いられてもよいし、電流指令値（例えば、ｑ相電流指令値）と実電流値（例えば、ｑ相電流指令値）との電流偏差が用いられてもよい。
また、１次周波数制御部１６は、生成した１次周波数指令値を、後述する１次周波数最大値計算部３６で計算された１次周波数最大値で制限する。
【００２４】
すべり周波数計算部１８は、速度制御器１２で生成された電流指令値（トルク指令値）に基づいて、すべり周波数推定値を計算する。具体的には、すべり周波数計算部１８は、ｄ相電流指令値及びｑ相電流指令値に基づいて、すべり周波数制御形ベクトル制御における最適すべり周波数を計算し、現在のすべり周波数推定値とする。例えば、すべり周波数推定値ωＳ［ｒａｄ／ｓ］は、誘導モータ３における相互インダクタンスＭ、２次インダクタンスＬ２、２次抵抗値Ｒ２、２次ｄ相磁束値φ２ｄ、及び１次ｑ相電流値ｉ１ｑに基づく次式により求められる。
【数１】
2019030118.tif 000003
ここで、定常時では、２次ｄ相磁束値φ２ｄは、相互インダクタンスＭと１次ｄ相電流値ｉ１ｄとに基づく次式により求められる。
【数２】
2019030118.tif 000004
これより、定常時のすべり周波数推定値ωＳは、下記（１）式により求められる。
【数３】
2019030118.tif 000005
一般に、Ｋはすべり定数と呼ばれる。
なお、すべり周波数推定値の算出方法としては種々の方法が知られている。例えば、電流指令値に代えて、実電流値、例えばｑ相実電流値（ＦＢ）及びｄ相実電流値（ＦＢ）が用いられてもよい。
【００２５】
減算器２０は、１次周波数制御部１６からの１次周波数指令値と、すべり周波数計算部１８で求められたすべり周波数推定値とに基づく下記（２）式により、誘導モータ３の回転速度推定値を求める。
回転速度推定値＝１次周波数指令値−すべり周波数推定値  ・・・(2)
【００２６】
本実施形態では、上述したすべり周波数計算部１８と減算器２０とが回転速度推定部３０として機能する。すなわち、回転速度推定部３０は、速度制御器１２で生成された電流指令値（電流情報）とすべり定数（換言すれば、モータ定数）とに基づいてすべり周波数を推定し、このすべり周波数推定値と１次周波数制御部１６からの１次周波数指令値とに基づいて誘導モータ３の回転速度を推定する。
なお、回転速度推定部３０は、上述したように、電流指令値に代えて、実電流値（電流情報）を用いてもよい。
【００２７】
２相−３相変換部２２は、１次周波数制御部１６からの１次周波数指令値に基づいて、電流制御器１４で生成されたｄ相電圧指令値とｑ相電圧指令値とをＵＶＷ各相の電圧指令値に変換することにより、誘導モータ３を駆動するための電圧指令値を生成する。
【００２８】
近接スイッチ３１は、誘導モータ３に設けられている。近接スイッチ３１は、誘導モータ３に内蔵されていてもよいし、誘導モータ３の外部に設置されてもよい。
近接スイッチ３１は、例えばＪＩＳ  Ｃ  ８２０１−５−２又はＩＥＣ６０９４７−５−２で定義された近接スイッチ（proximity switch）であって、金属及び／又は非金属物体の接近を検出する誘導形近接スイッチ（inductive proximity switch）又は静電容量形近接スイッチ（capacitive proximity switch）等である。
近接スイッチ３１は、誘導モータ３のシャフト（回転体）の一部が接近しているときにＯＮ信号を出力し、誘導モータ３のシャフトの一部が接近していないときにＯＦＦ信号を出力する。
【００２９】
例えば、図２に示すように、誘導モータ３のシャフト３ｓにおける直行する２つの径ｘ，ｙが異なる場合、近接スイッチ３１は、長径ｙ側が接近しているときにＯＮ信号（ＨＩＧＨレベルのパルス信号）を出力し、長径ｙ側が接近していないときにＯＦＦ信号（ＬＯＷレベルの信号）を出力する。図２の例では、誘導モータ３のシャフト３ｓが１回転する間に、長径ｙ側が近接スイッチ３１に２回接近するため、近接スイッチ３１は２回のパルス信号を出力する。
なお、誘導モータ３のシャフト（回転体）の形状は、これに限定されない。誘導モータ３のシャフト（回転体）の形状の他の一例として、歯車形状が挙げられる。
【００３０】
近接スイッチ３１は、誘導モータの速度制御系に用いられるロータリエンコーダ等の速度センサとは異なる。以下、近接スイッチとロータリエンコーダとの相違について説明する。
ロータリエンコーダは、Ａ相出力及びＢ相出力を備える。そのため、ロータリエンコーダを用いることにより、回転速度に加え、回転位置及び回転方向を検出することができる。更に、回転速度及び回転位置を、高精度かつ高速に検出することができる。
一方、近接スイッチは、ロータリエンコーダの出力パルスよりも非常に少ない１相のパルス、典型的にはモータ１回転あたり１回〜２回の１相のパルスを出力する。そのため、近接スイッチを用いることにより、回転速度の検出は可能であるが、回転位置及び回転方向を検出することはできない。
また、近接スイッチのパルス出力から回転速度を計算する場合、所定のサンプリング周期でパルス数をカウントして速度換算した後に平均化（平滑化）するため、回転速度の検出に時間がかかる。更に、サンプリング周期及び平均化時間により決まる回転速度の検出分解能が低い。このように、近接スイッチの出力パルスから計算した回転速度は応答性及び分解能が低いため、近接スイッチを、ロータリエンコーダのように速度制御系に使用することはできない。
本実施形態では、ロータリエンコーダ等の速度センサではなく、近接スイッチを用いて、以下のように誘導モータの回転速度の検出を行う。
【００３１】
回転速度計算部３２は、近接スイッチ３１から出力されたＯＮ信号及びＯＦＦ信号に基づいて、誘導モータ３の回転速度を計算する。
例えば、回転速度計算部３２は、近接スイッチ３１からのＯＮ信号のパルス数を所定のサンプリング周期でカウントして速度に換算し、換算した速度をフィルタで平均化（平滑化）することにより、誘導モータ３の回転速度を求める。
誘導モータ３のシャフト３ｓが１回転する間に、近接スイッチ３１がｎ回のパルス信号を出力する場合、サンプリング周期Ｆｓ間に発生したパルス数は、次式により速度換算される。
速度（ｍｉｎ−１）＝１／Ｆｓ×６０／ｎ
上式により計算された速度は、フィルタで平均化される。そのため、上述したように、計算された速度は、フィルタの時定数分だけ検出遅れを有する。
【００３２】
遅れ補償部３４は、回転速度計算部３２で計算された回転速度計算値の実速度に対する遅れを補正する。具体的には、遅れ補償部３４は、回転速度計算部３２におけるフィルタの伝達関数の逆関数を有する。例えば、フィルタの伝達関数（１次）が１／（τｓ＋１）である場合、遅れ補償部３４の伝達関数は、τｓ＋１であればよい（τは時定数）。
【００３３】
１次周波数最大値計算部３６は、遅れ補償部３４で補正された回転速度計算値（遅れ補償後）と、誘導モータ３の回転速度計算値（遅れ補償後）での最大出力時におけるすべり周波数最大値に基づく下記（３）式より、１次周波数最大値を計算する。
１次周波数最大値＝回転速度計算値（遅れ補償後）＋すべり周波数最大値（遅れ補償後）
・・・(3)
すべり周波数最大値は、誘導モータ３の最大出力時における最大電流値に基づいて求められる。例えば、すべり周波数最大値ωＳｍａｘ［ｒａｄ／ｓ］は、最大２次ｄ相磁束値φ２ｄｍａｘ、最大１次ｑ相電流値ｉ１ｑｍａｘ、及び最大１次ｄ相電流値ｉ１ｄｍａｘに基づく次式により求められる。
【数４】
2019030118.tif 000006
最大１次ｑ相電流値ｉ１ｑｍａｘ及び最大１次ｄ相電流値ｉ１ｄｍａｘは、例えば図３に示すように、モータごとに決まった電流−モータ速度特性を有する。これより、すべり周波数最大値とモータ速度とは、例えば図４に示すような関係を有する。
【００３４】
記憶部３５は、１次周波数最大値計算部３６における計算、及びすべり周波数計算部１８における計算で使用される各種パラメータ（誘導モータ３における相互インダクタンスＭ、２次インダクタンスＬ２、２次抵抗値Ｒ２、２次ｄ相磁束値φ２ｄ、１次ｑ相電流値ｉ１ｑ、１次ｄ相電流値ｉ１ｄ、最大２次ｄ相磁束値φ２ｄｍａｘ、最大１次ｑ相電流値ｉ１ｑｍａｘ、及び、最大１次ｄ相電流値ｉ１ｄｍａｘ等）を予め記憶している。記憶部３５は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なメモリである。
【００３５】
上述したモータ制御装置１における減算器１１、速度制御器１２、電流制御器１４、１次周波数制御部１６、すべり周波数計算部１８、減算器２０、２相−３相変換部２２、回転速度推定部３０、回転速度計算部３２、遅れ補償部３４、及び１次周波数最大値計算部３６は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の演算プロセッサで構成される。モータ制御装置１の各種機能は、例えば記憶部に格納された所定のソフトウェア（プログラム、アプリケーション）を実行することで実現される。モータ制御装置１の各種機能は、ハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されてもよいし、ハードウェア（電子回路）のみで実現されてもよい。
【００３６】
次に、図１及び図５を参照して、本実施形態のモータ制御装置１による１次周波数指令の制限動作について説明する。図５は、本実施形態のモータ制御装置１による１次周波数指令の制限動作を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、図１を参照し、数値制御装置２から速度指令値が供給されると、減算器１１は、速度指令値と回転速度推定部３０で推定された回転速度推定値との速度偏差を求め、速度制御器１２は、この速度偏差に基づいて電流指令値（トルク指令値）を生成する。電流制御器１４は、この電流指令値と電流検出器（図示せず）で検出された誘導モータ３の実電流値（電流ＦＢ値）とに基づいて、ｄ相電圧指令値及びｑ相電圧指令値を生成する。このとき、１次周波数制御部１６は、電流指令値に基づいて１次周波数指令値を生成する。２相−３相変換部２２は、１次周波数制御部１６からの１次周波数指令値に基づいて、電流制御器１４で生成されたｄ相電圧指令値及びｑ相電圧指令値をＵＶＷ各相の電圧指令値に変換して、誘導モータ３に供給する。
【００３８】
このとき、回転速度推定部３０において、すべり周波数計算部１８は、ｄ相電流指令値及びｑ相電流指令値に基づいて、すべり周波数制御形ベクトル制御における最適すべり周波数を計算し、現在のすべり周波数推定値とする。例えば、すべり周波数推定値ωＳは、上記（１）式により求められる。そして、減算器２０は、１次周波数指令値とすべり周波数推定値とに基づく上記（２）式により、回転速度推定値を求める。
【００３９】
ここで、実際のすべり周波数は、すべり周波数推定値（最適すべり周波数）ωＳ、すなわち理想的な値から大きく乖離してしまうことがある。そのため、実速度は回転速度推定値から大きく乖離してしまうことがある。
これは、特に高負荷時又は極低速時のような実速度が小さいときに生じる。例えば、実速度が小さい場合、下記（４）式の関係より、実際のすべり周波数は大きい。このとき、実速度は回転速度推定値よりも小さくなり、実際のすべり周波数はすべり周波数推定値よりも大きくなる。
すべり周波数＝１次周波数−モータ速度  ・・・(4)
【００４０】
図６は、誘導モータの出力とすべりとの関係の一例を示す図である。図６において、すべりは次式のように表される。
すべり＝（１次周波数−モータ速度）／１次周波数＝すべり周波数／１次周波数
図６に示すように、実際のすべりが最適すべりよりも大きくなると、すなわち実際のすべり周波数が最適すべり周波数よりも大きくなると、実トルクが低下し、モータ出力が低下してしまう。
【００４１】
そこで、本実施形態では、実速度が小さくなる場合（実速度が回転速度推定値から乖離する場合）に、実際のすべり周波数が大きくなり過ぎないよう、１次周波数指令値を制限する。より具体的には、実速度が小さくなるほど（実速度が回転速度推定値から乖離するほど）、すなわち実際のすべり周波数が大きくなるほど、１次周波数指令値をより小さくなるように制限する。
【００４２】
具体的には、図５に示すように、回転速度計算部３２が、近接スイッチ３１からのＯＮ信号及びＯＦＦ信号に基づいて、誘導モータ３の回転速度を計算し、検出する（Ｓ１）。
次に、遅れ補償部３４は、回転速度計算部３２で計算された回転速度計算値の実速度値に対する遅れを補正する（Ｓ２）。
【００４３】
次に、１次周波数最大値計算部３６は、遅れ補償部３４で補正された回転速度計算値（遅れ補償後）と、誘導モータ３の最大出力時におけるすべり周波数最大値とに基づく上記（３）により、１次周波数最大値を計算する（Ｓ３）。
【００４４】
次に、１次周波数制御部１６は、電流指令値に基づいて生成した１次周波数指令値が、１次周波数最大値計算部３６で計算された１次周波数最大値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４）。生成した１次周波数指令値が１次周波数最大値よりも大きい場合には、１次周波数制御部１６は、生成した１次周波数指令値を１次周波数最大値で制限する（Ｓ５）。
一方、生成した１次周波数指令値が１次周波数最大値以下である場合には、１次周波数制御部１６は、１次周波数指令値を制限せずにそのまま出力する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態のモータ制御装置１によれば、近接スイッチ３１及び回転速度計算部３２が誘導モータ３の実速度（回転速度計算値）を検出し、１次周波数最大値計算部３６が、検出された誘導モータ３の実速度（回転速度計算値）に基づいて１次周波数最大値を計算する。これにより、１次周波数最大値計算部３６は、実速度が小さくなるほど（実速度が回転速度推定値から乖離するほど）、すなわち実際のすべり周波数が大きくなるほど、１次周波数最大値をより小さくなるように設定する（上記（３）式参照）。
１次周波数制御部１６は、この１次周波数最大値で、電流指令値に基づいて生成した１次周波数指令値を制限する。これにより、実速度が小さくなる場合、すなわち実速度が回転速度推定値から乖離する場合に、１次周波数指令値を制限し、実際のすべり周波数が大きくなり過ぎないようにする（上記（４）式参照）。より具体的には、実速度が小さくなるほど（実速度が回転速度推定値から乖離するほど）、１次周波数指令値をより小さくなるように制限し、実際のすべり周波数の増大をより抑制する。
これにより、実際のすべり周波数とすべり周波数推定値（最適すべり周波数）との乖離（実速度と回転速度推定値との乖離）に起因するモータ出力の低下を抑制することができる。
【００４６】
ところで、図７に示すように、回転速度計算部３２で計算された回転速度計算値は、回転速度計算部３２におけるフィルタの時定数分だけ実速度に対して遅れる。
この点に関し、本実施形態のモータ制御装置１によれば、遅れ補償部３４が、回転速度計算値の実速度に対する遅れを補正した回転速度計算値（遅れ補償後）を生成する。これにより、１次周波数最大値計算部３６は、より実速度に近い回転速度計算値（遅れ補償後）に基づいて１次周波数最大値を計算することができ、１次周波数制御部１６は、この１次周波数最大値で、電流指令値に基づいて生成した１次周波数指令値をより適切に制限することができる。
これにより、実際のすべり周波数とすべり周波数推定値（最適すべり周波数）との乖離（実速度と回転速度推定値との乖離）に起因するモータ出力の低下をより抑制することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００４８】
例えば、上述した実施形態では、モータ制御装置１は遅れ補償部３４を必ずしも備えなくともよい。遅れ補償部３４を備えない場合、１次周波数最大値計算部３６は、上記（３）式に代えて、回転速度計算部３２で計算された回転速度計算値そのものと、誘導モータ３の回転速度計算値での最大出力時におけるすべり周波数最大値に基づく次式より、１次周波数最大値を計算すればよい。
１次周波数最大値＝回転速度計算値＋すべり周波数最大値
【００４９】
また、上述した実施形態では、回転速度計算部３２は、近接スイッチ３１のＯＮ信号のパルス数から換算した速度をフィルタで平均化することにより、回転速度計算値を求めたが、これに限定されない。例えば、回転速度計算部３２は、フィルタを用いずに、近接スイッチ３１のＯＮ信号のパルス数から換算した速度を、単に所定時間において平均化することにより、回転速度計算値を求めてもよい。
この場合、遅れ補償部３４は、回転速度計算部３２における平均化のための所定時間分だけ、回転速度計算値を進めるように補正すればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  モータ制御装置
２  数値制御装置（ＣＮＣ）
３  誘導モータ
３ｓ  シャフト（回転体）
１０  速度制御系
１１，２０  減算器
１２  速度制御器
１４  電流制御器
１６  １次周波数制御部
１８  すべり周波数計算部
２２  ２相−３相変換部
３０  回転速度推定部
３１  近接スイッチ
３２  回転速度計算部
３４  遅れ補償部
３５  記憶部
３６  １次周波数最大値計算部
【図１】
2019030118.tif 000007
【図２】
2019030118.tif 000008
【図３】
2019030118.tif 000009
【図４】
2019030118.tif 000010
【図５】
2019030118.tif 000011
【図６】
2019030118.tif 000012
【図７】
2019030118.tif 000013