(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの端子電圧が電圧制限値以下に低下された場合において、出力トルクの低下の補償を容易に行うことが可能なモータの制御装置を提供する。【解決手段】モータの制御装置では、電流指令演算部１７は、第１磁束指令値Ψ0*を演算する磁束指令演算部１７ａと、磁束補正値Ψcmp*を演算する磁束調節部１７ｃと、トルク指令値τ*から第１負荷角指令値δ0*を演算する負荷角指令演算部１７ｅと、負荷角指令補正値δcmp*を演算式により演算する負荷角指令補正値演算部１７ｆとを含む。そして、制御装置は、演算された負荷角指令補正値δcmp*に基づいて、電流指令値ｉd*およびｉq*を演算するように構成されている。【選択図】図２
2019115133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに電力を供給する電力変換部を制御する前記モータの制御装置であって、
前記電力変換部の入力電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部により検出された入力電圧に基づいて前記電力変換部の電圧制限値を演算する電圧制限値演算部と、
電圧指令値の振幅を演算する電圧振幅演算部と、
前記電圧制限値、前記電圧指令値の振幅、および、トルク指令値に基づいて、電流指令値を演算する電流指令演算部と、
前記電流指令値に基づいて前記電圧指令値を演算する電流調節部とを備え、
前記電流指令演算部は、
前記トルク指令値から第１磁束指令値を演算する第１磁束指令演算部と、
前記電圧制限値と前記電圧指令値の振幅とに基づいて磁束補正値を演算する磁束調節部と、
前記トルク指令値から第１負荷角指令値を演算する負荷角指令演算部と、
前記磁束補正値と前記第１負荷角指令値とに基づいて、負荷角指令補正値を演算式により演算する負荷角指令補正値演算部とを含み、
演算された前記負荷角指令補正値に基づいて、前記電流指令値を演算するように構成されている、モータの制御装置。
【請求項２】
前記電流指令演算部は、
前記第１磁束指令値と前記磁束補正値とに基づいて、第２磁束指令値を演算する第２磁束指令演算部と、
前記第１負荷角指令値と前記負荷角指令補正値とを加算して、第２負荷角指令値を演算する加算部と、
前記第２磁束指令値と前記第２負荷角指令値とに基づいて、前記電流指令値を演算する電流指令生成部とをさらに含む、請求項１に記載のモータの制御装置。
【請求項３】
前記第２磁束指令演算部は、前記第１磁束指令値と０以下の値である前記磁束補正値とを加算して、前記第２磁束指令値を演算するように構成されており、
前記負荷角指令補正値演算部は、前記第１磁束指令値と、前記第２磁束指令値と、前記第１負荷角指令値とに基づいて、前記負荷角指令補正値を演算式により演算するように構成されている、請求項２に記載のモータの制御装置。
【請求項４】
前記モータは、回転子にフラックスバリアが設けられるシンクロナスリラクタンスモータであり、
前記負荷角指令補正値演算部は、前記第１磁束指令値をΨ0*とし、前記第２磁束指令値をΨ*とし、前記第１負荷角指令値をδ0*として、下記の数式１に基づいて、前記負荷角指令補正値δcmp*を演算するように構成されている、請求項３に記載のモータの制御装置。
【数１】
2019115133.tif 000013
【請求項５】
前記第２磁束指令演算部は、前記第１磁束指令値と、０以上１以下の値である前記磁束補正値とを乗算して、前記第２磁束指令値を演算するように構成されており、
前記負荷角指令補正値演算部は、前記磁束補正値と、前記第１負荷角指令値とに基づいて前記負荷角指令補正値を演算式により演算するように構成されている、請求項２に記載のモータの制御装置。
【請求項６】
前記モータは、回転子にフラックスバリアが設けられるシンクロナスリラクタンスモータであり、
前記負荷角指令補正値演算部は、前記磁束補正値をＫΨ*とし、前記第１負荷角指令値をδ0*として、下記の数式２に基づいて、前記負荷角指令補正値δcmp*を演算するように構成されている、請求項５に記載のモータの制御装置。
【数２】
2019115133.tif 000014
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータの制御装置に関し、特に、電流指令値を演算する電流指令演算部を備えるモータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電流指令値を演算する電流指令演算部を備えるモータの制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、永久磁石型同期電動機の制御装置が開示されている。この制御装置では、電力変換器から永久磁石型同期電動機に供給される電力の電圧が入力電圧検出器により検出される。また、入力電圧検出器により検出された検出値に基づいて、電力変換器の最大出力電圧以下の電圧制限値が電圧制限値演算器により演算される。また、電圧指令値の振幅が、電圧振幅演算部により演算される。そして、電圧制限値、電圧指令値の振幅、および、トルク指令値に基づいて、電流指令演算部により、電流指令値が演算される。そして、この制御装置では、入力電圧検出器により検出された検出値（永久磁石型同期電動機の端子電圧）が、電力変換器の最大出力電圧を超えた場合に、永久磁石型同期電動機の磁束を低下させて永久磁石型同期電動機の端子電圧を電圧制限値以下に低下させるように構成されている。
【０００４】
また、この制御装置の電流指令演算部では、電流指令値に基づいて、永久磁石型同期電動機の出力トルクがトルク演算部により演算される。そして、トルク指令値と、演算された出力トルクとの偏差を増幅することにより、負荷角指令値が演算される。なお、負荷角とは、電機子から発生する磁束の位相である。また、負荷角指令値は、永久磁石型同期電動機の端子電圧が電圧制限値以下に低下されたことに起因する出力トルクの低下を補償するように求められる。そして、負荷角指令値に基づいて、電流指令値が演算される。これにより、永久磁石型同期電動機の端子電圧が電圧制限値以下に低下された状態において、トルク／電流が最大になるように電流指令値が演算される。その結果、永久磁石型同期電動機の端子電圧が電圧制限値以下に低下されたことに起因する出力トルクの低下が補償される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２４８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の永久磁石型同期電動機の制御装置では、永久磁石型同期電動機の端子電圧が電圧制限値以下に低下された場合に、出力トルクの低下を補償するための負荷角指令値が、トルク指令値と演算された出力トルクとの偏差を増幅することにより求められている。ここで、トルク指令値と演算された出力トルクとの偏差を増幅するための増幅率を調整する必要があると考えられる。つまり、増幅率が比較的大きい場合、出力トルクの低下を補償するような適切な負荷角指令値が演算されるまでの時間（応答）は速くなる一方、演算された負荷角指令値の値が不安定になる（負荷角指令値の変動が過度に大きくなる）場合がある。また、増幅率が比較的小さい場合、演算された負荷角指令値の値は安定する一方、出力トルクの低下を補償するような適切な負荷角指令値が演算されるまでの時間が遅くなる。つまり、上記特許文献１では、出力トルクの低下を補償するために、増幅率の調整を行う必要があるため、出力トルクの低下の補償処理が比較的複雑であるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、モータの端子電圧が電圧制限値以下に低下された場合において、出力トルクの低下の補償を容易に行うことが可能なモータの制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面によるモータの制御装置は、モータに電力を供給する電力変換部を制御するモータの制御装置であって、電力変換部の入力電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部により検出された入力電圧に基づいて電力変換部の電圧制限値を演算する電圧制限値演算部と、電圧指令値の振幅を演算する電圧振幅演算部と、電圧制限値、電圧指令値の振幅、および、トルク指令値に基づいて、電流指令値を演算する電流指令演算部と、電流指令値に基づいて電圧指令値を演算する電流調節部とを備え、電流指令演算部は、トルク指令値から第１磁束指令値を演算する第１磁束指令演算部と、電圧制限値と電圧指令値の振幅とに基づいて磁束補正値を演算する磁束調節部と、トルク指令値から第１負荷角指令値を演算する負荷角指令演算部と、磁束補正値と第１負荷角指令値とに基づいて負荷角指令補正値を演算式により演算する負荷角指令補正値演算部とを含み、演算された負荷角指令補正値に基づいて、電流指令値を演算するように構成されている。
【０００９】
この発明の一の局面によるモータの制御装置では、上記のように、電流指令演算部は、磁束補正値と第１負荷角指令値とに基づいて負荷角指令補正値を演算式により演算する負荷角指令補正値演算部を含む。これにより、モータの端子電圧が電圧制限値以下に低下された場合において、出力トルクの低下を補償するための負荷角指令補正値が演算式により一意に演算されるので、トルク指令値と演算された出力トルクとの偏差を増幅することにより負荷角指令補正値を求める場合と異なり、増幅率を調整する必要がない。その結果、モータの端子電圧が電圧制限値以下に低下された場合において、出力トルクの低下の補償を容易に行うことができる。
【００１０】
上記一の局面によるモータの制御装置において、好ましくは、電流指令演算部は、第１磁束指令値と磁束補正値とに基づいて、第２磁束指令値を演算する第２磁束指令演算部と、第１負荷角指令値と負荷角指令補正値とを加算して、第２負荷角指令値を演算する加算部と、第２磁束指令値と第２負荷角指令値とに基づいて、電流指令値を演算する電流指令生成部とをさらに含む。このように構成すれば、演算式により一意に演算された負荷角指令補正値に基づいて、容易に、電流指令値を演算することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、第２磁束指令演算部は、第１磁束指令値と０以下の値である磁束補正値とを加算して、第２磁束指令値を演算するように構成されており、負荷角指令補正値演算部は、第１磁束指令値と、第２磁束指令値と、第１負荷角指令値とに基づいて、負荷角指令補正値を演算式により演算するように構成されている。このように構成すれば、負荷角指令補正値が、第１磁束指令値と、第１負荷角指令値と、第２磁束指令値との３つの値に基づいて求められるので、負荷角指令補正値を、容易に、演算することができる。
【００１２】
上記第１磁束指令値と磁束補正値とを加算して第２磁束指令値を演算するモータの制御装置において、好ましくは、モータは、回転子にフラックスバリアが設けられるシンクロナスリラクタンスモータであり、負荷角指令補正値演算部は、第１磁束指令値をΨ0*とし、第２磁束指令値をΨ*とし、第１負荷角指令値をδ0*として、下記の数式３に基づいて、負荷角指令補正値δcmp*を演算するように構成されている。
【数３】
2019115133.tif 000003
このように構成すれば、既知の値である、第１磁束指令値Ψ0*、第２磁束指令値Ψ*、および、第１負荷角指令値δ0*に基づいて、直接的に負荷角指令補正値δcmp*を演算することができる。
【００１３】
上記電流指令演算部が電流指令生成部を含むモータの制御装置において、好ましくは、第２磁束指令演算部は、第１磁束指令値と、０以上１以下の値である磁束補正値とを乗算して、第２磁束指令値を演算するように構成されており、負荷角指令補正値演算部は、磁束補正値と、第１負荷角指令値とに基づいて負荷角指令補正値を演算式により演算するように構成されている。このように構成すれば、負荷角指令補正値が、磁束補正値と第１負荷角指令値との２つの値に基づいて求められるので、負荷角指令補正値を、より容易に、演算することができる。
【００１４】
上記第１磁束指令値と磁束補正値とを乗算して第２磁束指令値を演算するモータの制御装置において、好ましくは、モータは、回転子にフラックスバリアが設けられるシンクロナスリラクタンスモータであり、負荷角指令補正値演算部は、磁束補正値をＫΨ*とし、第１負荷角指令値をδ0*として、下記の数式４に基づいて、負荷角指令補正値δcmp*を演算するように構成されている。
【数４】
2019115133.tif 000004
このように構成すれば、既知の値である磁束補正値ＫΨ*、および、第１負荷角指令値δ0*に基づいて、直接的に負荷角指令補正値δcmp*を演算することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記のように、モータの端子電圧が電圧制限値以下に低下された場合において、出力トルクの低下の補償を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態によるモータの制御装置のブロック図である。
【図２】第１実施形態による電流指令演算部のブロック図である。
【図３】第２実施形態による電流指令演算部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
[第１実施形態]
図１および図２を参照して、第１実施形態によるモータ１の制御装置１００の構成について説明する。
【００１９】
まず、モータ１について説明する。モータ１は、シンクロナスリラクタンスモータ（ＳｙｎＲＭ）からなる。シンクロナスリラクタンスモータは、回転子には永久磁石が設けられていない。回転子は、回転子に生じるリラクタンストルクのみによって回転する。具体的には、回転子には、フラックスバリアと呼ばれる溝（空気の層）が複数設けられている。フラックスバリアは、磁束が比較的通り易い部分と、通りにくい部分とが回転子の周方向において交互に現れるように設けられている。そして、固定子に設けられる巻線から発生する磁束により回転子に生じるリラクタンストルクによって、回転子が回転する。
【００２０】
整流回路部２は、三相交流電源３の三相交流電圧を直流電圧に変換するとともに、変換した直流電圧を電力変換部４に供給するように構成されている。また、電力変換部４は、たとえば、インバータなどからなる。また、電力変換部４は、整流回路部２から入力される直流電圧を所望の大きさの三相の交流電力に変換して、モータ１に出力するように構成されている。
【００２１】
次に、モータ１の制御装置１００の構成について説明する。モータ１の制御装置１００は、モータ１に電力（交流電力）を供給する電力変換部４を制御するように構成されている。
【００２２】
制御装置１００は、電圧検出部１１を備えている。電圧検出部１１は、電力変換部４に入力される直流電圧（入力電圧Ｅdc）を検出するように構成されている。
【００２３】
また、制御装置１００は、Ｕ相電流検出部１２ｕとＷ相電流検出部１２ｗとを備えている。Ｕ相電流検出部１２ｕは、電力変換部４から出力される交流電力のうちのＵ相の電流（Ｕ相電流検出値ｉu）を検出するように構成されている。また、Ｗ相電流検出部１２ｗは、電力変換部４から出力される交流電力のうちのＷ相の電流（Ｗ相電流検出値ｉw）を検出するように構成されている。
【００２４】
また、制御装置１００は、磁極位置検出部１３を備えている。磁極位置検出部１３は、モータ１の磁極位置（座標位置検出値θ1）を検出するように構成されている。
【００２５】
また、制御装置１００は、速度検出部１４を備えている。速度検出部１４は、モータ１の速度（角速度）ω1を検出するように構成されている。
【００２６】
また、制御装置１００は、減算器１５を備えている。減算器１５は、速度指令値ω*と速度検出部１４により検出された速度ω1との偏差を演算するように構成されている。
【００２７】
また、制御装置１００は、速度制御部１６を備えている。速度制御部１６は、減算器１５により演算された偏差を増幅することにより、トルク指令値τ*を演算するように構成されている。
【００２８】
また、制御装置１００は、電流指令演算部１７を備えている。電流指令演算部１７は、後述する電圧制限値Ｖalim、後述するｄ軸電圧指令値Ｖd*およびｑ軸電圧指令値Ｖq*の振幅Ｖa*、および、トルク指令値τ*に基づいて、ｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉq*を演算するように構成されている。具体的には、電流指令演算部１７は、モータ１の端子電圧が電圧制限値Ｖalim以下に制御された状態において、トルク／電流が最大（最大トルク制御）になり、かつ、所望のトルクを出力可能なｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉq*を演算する。
【００２９】
また、制御装置１００は、電圧制限値演算部１８を備えている。電圧制限値演算部１８は、電圧検出部１１により検出された入力電圧Ｅdcに基づいて電力変換部４の電圧制限値Ｖalimを演算するように構成されている。具体的には、電圧制限値Ｖalimは、入力電圧Ｅdcに略比例する。
【００３０】
また、制御装置１００は、電圧振幅演算部１９を備えている。電圧振幅演算部１９は、下記の数式５に基づいて、前述の振幅Ｖa*を演算するように構成されている。
【数５】
2019115133.tif 000005
【００３１】
また、制御装置１００は、電流座標変換部２０を備えている。電流座標変換部２０は、座標位置検出値θ1に基づいて、Ｕ相電流検出部１２ｕにより検出されたＵ相電流検出値ｉu、および、Ｗ相電流検出部１２ｗにより検出されたＷ相電流検出値ｉwを、ｄ軸電流検出値ｉdおよびｑ軸電流検出値ｉqに変換するように構成されている。
【００３２】
また、制御装置１００は、減算器２１を備えている。減算器２１は、ｄ軸電流指令値ｉd*と、ｄ軸電流検出値ｉdとの偏差を演算するように構成されている。
【００３３】
また、制御装置１００は、ｄ軸電流制御部２２を備えている。ｄ軸電流制御部２２は、減算器２１により演算された偏差を増幅して、ｄ軸電圧指令値Ｖd*を演算するように構成されている。なお、ｄ軸電流制御部２２は、特許請求の範囲の「電流調節部」の一例である。
【００３４】
また、制御装置１００は、減算器２３を備えている。減算器２３は、ｑ軸電流指令値ｉq*と、ｑ軸電流検出値ｉqとの偏差を演算するように構成されている。
【００３５】
また、制御装置１００は、ｑ軸電流制御部２４を備えている。ｑ軸電流制御部２４は、減算器２３により演算された偏差を増幅して、ｑ軸電圧指令値Ｖq*を演算するように構成されている。なお、ｑ軸電流制御部２４は、特許請求の範囲の「電流調節部」の一例である。
【００３６】
また、制御装置１００は、電圧座標変換部２５を備えている。電圧座標変換部２５は、座標位置検出値θ1に基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖd*およびｑ軸電圧指令値Ｖq*を、相電圧指令Ｖu*、Ｖv*およびＶw*に変換するように構成されている。
【００３７】
また、制御装置１００は、ＰＷＭ回路部２６を備えている。ＰＷＭ回路部２６は、相電圧指令Ｖu*、Ｖv*およびＶw*、および、入力電圧Ｅdcに基づいて、ゲート信号を生成する。ゲート信号は、電力変換部４から出力される電圧が、相電圧指令Ｖu*、Ｖv*およびＶw*に一致するように調整されている。そして、電力変換部４において、ＰＷＭ回路部２６により生成されたゲート信号に基づいて、電力変換部４の内部に設けられるスイッチング素子のオンオフが制御される。これにより、モータ１の端子電圧は、相電圧指令Ｖu*、Ｖv*およびＶw*に一致するように制御される。
【００３８】
次に、図２を参照して、電流指令演算部１７の構成について説明する。
【００３９】
電流指令演算部１７は、磁束指令演算部１７ａを備えている。磁束指令演算部１７ａは、トルク指令値τ*から第１磁束指令値Ψ0*を演算するように構成されている。第１磁束指令値Ψ0*は、トルク／電流が最大になるように演算される。また、第１磁束指令値Ψ0*の演算は、比較的複雑であるので、リアルタイムで演算することが困難な場合がある。そこで、たとえば、予め磁束指令演算部１７ａにトルク／電流が最大になる第１磁束指令値Ψ0*のテーブルを設けておき、モータ１の運転時に、このテーブルを参照することにより第１磁束指令値Ψ0*を取得する。なお、磁束指令演算部１７ａは、特許請求の範囲の「第１磁束指令演算部」の一例である。
【００４０】
また、電流指令演算部１７は、減算器１７ｂを備えている。減算器１７ｂは、電圧制限値Ｖalimと振幅Ｖa*との偏差を演算するように構成されている。
【００４１】
また、電流指令演算部１７は、磁束調節部１７ｃを備えている。磁束調節部１７ｃは、減算器１７ｂによって演算された偏差を増幅して、磁束補正値Ψcmp*として出力するように構成されている。なお、磁束補正値Ψcmp*は、制限器１７ｄにより、０以下の値に制限されて出力される。
【００４２】
電流指令演算部１７は、負荷角指令演算部１７ｅを備えている。負荷角指令演算部１７ｅは、トルク指令値τ*から第１負荷角指令値δ0*を演算するように構成されている。第１負荷角指令値δ0*は、トルク／電流が最大になるように演算される。
【００４３】
ここで、第１実施形態では、電流指令演算部１７は、負荷角指令補正値演算部１７ｆを備えている。負荷角指令補正値演算部１７ｆは、負荷角指令補正値δcmp*を演算式により演算するように構成されている。そして、制御装置１００は、演算された負荷角指令補正値δcmp*に基づいて、ｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉq*を演算するように構成されている。以下、具体的に説明する。
【００４４】
第１実施形態では、電流指令演算部１７は、加算器１７ｇを備えている。加算器１７ｇは、第１磁束指令値Ψ0*と磁束補正値Ψcmp*とに基づいて、第２磁束指令値Ψ*を演算するように構成されている。具体的には、第１実施形態では、加算器１７ｇは、第１磁束指令値Ψ0*と磁束補正値Ψcmp*とを加算して、加算した値を第２磁束指令値Ψ*として出力（演算）するように構成されている。ここで、磁束補正値Ψcmp*は、上記の制限器１７ｄによって０以下の値に制限されているので、第２磁束指令値Ψ*は、第１磁束指令値Ψ0*以下の値となる。つまり、モータ１の端子電圧が、電力変換部４の最大出力電圧よりも大きくなった場合、第１磁束指令値Ψ0*以下の値である第２磁束指令値Ψ*に基づいて、モータ１の端子電圧を低下させる。なお、加算器１７ｇは、特許請求の範囲の「第２磁束指令演算部」の一例である。
【００４５】
そして、第１実施形態では、負荷角指令補正値演算部１７ｆは、第１磁束指令値Ψ0*と、第２磁束指令値Ψ*と、第１負荷角指令値δ0*とに基づいて、負荷角指令補正値δcmp*を演算式により演算するように構成されている。負荷角指令補正値δcmp*は、第２磁束指令値Ψ*が第１磁束指令値Ψ0*よりも小さくなった場合に、モータ１の出力トルクの低下を補償するように調整される。
【００４６】
また、電流指令演算部１７は、加算器１７ｈを備えている。加算器１７ｈは、第１負荷角指令値δ0*と負荷角指令補正値δcmp*とを加算して、第２負荷角指令値δ*として出力するように構成されている。なお、加算器１７ｈは、特許請求の範囲の「加算器」の一例である。
【００４７】
また、電流指令演算部１７は、電流指令生成部１７ｉを備えている。電流指令生成部１７ｉは、第２磁束指令値Ψ*と第２負荷角指令値δ*とに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉd*、および、ｑ軸電流指令値ｉq*を演算するように構成されている。具体的には、電流指令生成部１７ｉは、下記の数式６および数式７に基づいて、ｄ軸電流指令値ｉd*、および、ｑ軸電流指令値ｉq*を演算するように構成されている。
【数６】
2019115133.tif 000006
【数７】
2019115133.tif 000007
なお、上記の数式６および数式７において、Ｌdは、ｄ軸インダクタンスを表し、Ｌqは、ｑ軸インダクタンスを表す。また、ＬdおよびＬqは、予め定められた定数である。
【００４８】
次に、負荷角指令補正値δcmp*の演算式について説明する。
【００４９】
まず、シンクロナスリラクタンスモータにおけるトルクτは、下記の数式８により表される。
【数８】
2019115133.tif 000008
【００５０】
また、上記数式８に、上記の数式６および数式７を代入することにより、下記の数式９が得られる。
【数９】
2019115133.tif 000009
なお、上記数式９において、（Ｌd−Ｌq）／２ＬdＬqをｋとした。
【００５１】
そして、負荷角指令補正値δcmp*によって補償されたトルクと、トルク指令値τ*とが一致するためには、下記の数式１０を満たす必要がある。
【数１０】
2019115133.tif 000010
【００５２】
そして、上記の数式１０を負荷角指令補正値δcmp*について解くと下記の数式１１が得られる。
【数１１】
2019115133.tif 000011
そして、第１実施形態では、負荷角指令補正値演算部１７ｆは、上記の数式１１に基づいて、負荷角指令補正値δcmp*を演算するように構成されている。上記の数式１１において、第１磁束指令値Ψ0*、第２磁束指令値Ψ*、第１負荷角指令値δ0*は、既知の値であるため、負荷角指令補正値δcmp*が一意に（直接的に）演算される。つまり、フィードバック制御を行うことなく、負荷角指令補正値δcmp*が演算される。なお、負荷角指令補正値演算部１７ｆは、上記の数式１１における逆正弦関数（ｓｉｎ-1）を、テーブルを用いて演算する。なお、上記の数式１１における逆正弦関数を、プログラミング言語に予め準備されている数学計算用のライブラリを用いて演算してもよい。
【００５３】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５４】
第１実施形態では、上記のように、電流指令演算部１７は、負荷角指令補正値δcmp*を演算式により演算する負荷角指令補正値演算部１７ｆを含む。これにより、モータ１の端子電圧が電圧制限値Ｖalim以下に低下された場合において、出力トルクの低下を補償するための負荷角指令補正値δcmp*が演算式により一意に演算されるので、トルク指令値τ*と演算された出力トルクとの偏差を増幅することにより負荷角指令補正値δcmp*を求める場合と異なり、増幅率を調整する必要がない。その結果、モータ１の端子電圧が電圧制限値Ｖalim以下に低下された場合において、出力トルクの低下の補償を容易に行うことができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、上記のように、電流指令演算部１７は、第１磁束指令値Ψ0*と磁束補正値Ψcmp*とに基づいて、第２磁束指令値Ψ*を演算する加算器１７ｇと、第１負荷角指令値δ0*と負荷角指令補正値δcmp*とを加算して、第２負荷角指令値δ*を演算する加算器１７ｈと、第２磁束指令値Ψ*と第２負荷角指令値δ*とに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉq*を演算する電流指令生成部１７ｉとを含む。これにより、演算式により一意に演算された負荷角指令補正値δcmp*に基づいて、容易に、ｄ軸電流指令値ｉd*およびｑ軸電流指令値ｉq*を演算することができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、上記のように、負荷角指令補正値演算部１７ｆは、第１磁束指令値Ψ0*と、第２磁束指令値Ψ*と、第１負荷角指令値δ0*とに基づいて、負荷角指令補正値δcmp*を演算式により演算するように構成されている。これにより、負荷角指令補正値δcmp*が、第１磁束指令値Ψ0*と、第１負荷角指令値δ0*と、第２磁束指令値Ψ*との３つの値に基づいて求められるので、負荷角指令補正値δcmp*を、容易に、演算することができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、上記のように、負荷角指令補正値演算部１７ｆは、上記の数式１１に基づいて、負荷角指令補正値δcmp*を演算するように構成されている。これにより、既知の値である、第１磁束指令値Ψ0*、第２磁束指令値Ψ*、および、第１負荷角指令値δ0*に基づいて、直接的に負荷角指令補正値δcmp*を演算することができる。
【００５８】
[第２実施形態]
図３を参照して、第２実施形態による電流指令演算部１１７の構成について説明する。第２実施形態では、第１磁束指令値Ψ0*と、０以上１以下の値である磁束補正値ＫΨ*とが乗算されることにより、第２磁束指令値Ψ*が演算される。
【００５９】
電流指令演算部１１７は、制限器１１７ｄを備えている。制限器１１７ｄは、磁束調節部１７ｃから出力された値を、０以上１以下の値に制限して、磁束補正値ＫΨ*として出力するように構成されている。
【００６０】
また、電流指令演算部１１７は、乗算器１１７ｇを備えている。乗算器１１７ｇは、第１磁束指令値Ψ0*と、磁束補正値ＫΨ*とを乗算して、第２磁束指令値Ψ*を演算するように構成されている。なお、乗算器１１７ｇは、特許請求の範囲の「第２磁束指令演算部」の一例である。
【００６１】
また、電流指令演算部１１７は、負荷角指令補正値演算部１１７ｆを備えている。ここで、第２実施形態では、負荷角指令補正値演算部１１７ｆは、磁束補正値ＫΨ*と、第１負荷角指令値δ0*とに基づいて負荷角指令補正値δcmp*を演算式により演算するように構成されている。具体的には、負荷角指令補正値演算部１１７ｆは、下記の数式１２に基づいて、負荷角指令補正値δcmp*を演算するように構成されている。
【数１２】
2019115133.tif 000012
【００６２】
上記の数式１２において、磁束補正値ＫΨ*と、第１負荷角指令値δ0*とは既知の値であるので、負荷角指令補正値δcmp*が一意に（直接的に）演算される。
【００６３】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６４】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６５】
第２実施形態では、上記のように、負荷角指令補正値演算部１１７ｆは、磁束補正値ＫΨ*と、第１負荷角指令値δ0*とに基づいて負荷角指令補正値δcmp*を演算式により演算するように構成されている。これにより、負荷角指令補正値δcmp*が、磁束補正値ＫΨ*と第１負荷角指令値δ0*との２つの値に基づいて求められるので、負荷角指令補正値δcmp*を、より容易に、演算することができる。
【００６６】
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００６７】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、モータがシンクロナスリラクタンスモータである例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータがシンクロナスリラクタンスモータ以外のモータ（たとえば、ロータに永久磁石が配置されたモータ）にも本発明を適用することも可能である。
【００６８】
また、上記第１および第２実施形態では、上記の数式１１および数式１２に基づいて負荷角指令補正値δcmp*が演算される例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上記の数式１１および数式１２以外の式に基づいて負荷角指令補正値δcmp*を演算してもよい。
【００６９】
また、上記第１および第２実施形態では、上記の数式１１および数式１２に基づいて負荷角指令補正値δcmp*が直接的に演算される例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、負荷角指令補正値δcmp*を演算する式が比較的複雑な場合、非線形計画法などにより、負荷角指令補正値δcmp*を演算してもよい。
【００７０】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明の第２磁束指令演算部として、加算器および乗算器を用いる例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２磁束指令演算部として、加算器および乗算器以外を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  モータ
４  電力変換部
１１  電圧検出部
１７、１１７  電流指令演算部
１７ａ  磁束指令演算部（第１磁束指令演算部）
１７ｃ  磁束調節部
１７ｅ  負荷角指令演算部
１７ｆ、１１７ｆ  負荷角指令補正値演算部
１７ｇ  加算器（第２磁束指令演算部）
１７ｈ  加算器（加算部）
１７ｉ  電流指令生成部
１８  電圧制限値演算部
１９  電圧振幅演算部
２２  ｄ軸電流制御部（電流調節部）
２４  ｑ軸電流制御部（電流調節部）
１００  制御装置
１１７ｇ  乗算器（第２磁束指令演算部）
【図１】
2019115133.tif 000015
【図２】
2019115133.tif 000016
【図３】
2019115133.tif 000017