(57)【要約】【課題】高い制御性で同期電動機を制御する制御装置を提供する。【解決手段】回転速度演算部４は、電動機２の回転速度ωｅと、その指令値との偏差に対して比例制御を行なって得られる負荷角指令値φｃ＊の微分値ｓ・φｃ＊と、回転速度ωｅとの和が、回転座標系の制御軸回転速度ω０と等しいという関係に基づいて、制御軸回転速度ω０を算出する。位相演算部５は、制御軸回転速度ω０の積分値が、固定座標系および回転座標系の間の回転角θ０と等しいという関係に基づいて回転角θ０を算出する。電圧指令生成部は、界磁磁束と、交流電流によって発生する電機子反作用の磁束との合成である一次磁束についての指令値、および回転角θ０に基づいて、第１電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊を生成し、これらを電圧供給源に与える。【選択図】図３
2015165741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁磁束([Λ０])を発生する界磁(23)と、電機子(21)とを有する同期電動機(2)へと交流電圧を印加し、交流電流を出力する電圧供給源(1)を制御する制御装置(3)であって、
前記同期電動機の回転速度と、その指令値との偏差に対して比例制御を行なって得られる演算値(φｃ＊)の微分値（ｓ・φｃ＊）と、前記回転速度（ωｅ）との和が、回転座標系の回転速度たる制御軸回転速度と等しいという関係を用いて、前記制御軸回転速度を算出する回転速度演算部（４）と、
前記制御軸回転速度の積分値が、前記回転座標系および固定座標系の間の回転角と等しいという関係を用いて、前記回転角を演算する位相演算部（５）と、
前記界磁磁束と、前記交流電流によって発生する電機子反作用の磁束との合成である一次磁束(［λ］)についての一次磁束指令値、および、前記回転角に基づいて、前記一次磁束が前記回転座標系の一軸に沿うように、前記交流電圧についての第１電圧指令値([vｘ＊])を生成し、前記第１電圧指令値を前記電圧供給源に与える電圧指令生成部（７０）と
を備える、電動機の制御装置。
【請求項２】
前記位相演算部（５）は、前記制御軸回転速度(ω０)を積分して、前記回転角(θ０)を算出する、請求項１に記載の電動機の制御装置。
【請求項３】
前記位相演算部（５）は、前記演算値(φｃ＊)と、前記回転速度(ωｅ)の積分値とを加算して、前記回転角(θ０)を算出する、請求項１に記載の電動機の制御装置。
【請求項４】
前記演算値（φｃ＊）は、前記比例制御と、前記偏差に対する積分制御とを行なって得られる、請求項１から３のいずれか一つに記載の電動機の制御装置。
【請求項５】
前記回転速度演算部（４）は、前記偏差に対する前記比例制御を行なって前記電動機のトルク指令値(τｅ＊)を算出し、前記電動機の出力トルク(τｅ)とのトルク偏差に対する比例制御を行なって前記演算値（φc＊）を算出する、請求項１から４のいずれか一つに記載の電動機の制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の電動機の制御装置と、
前記電圧供給源（１）と
を備える、電動機制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の制御装置および電動機制御システムに関し、例えば同期電動機へと交流電圧を印加する電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、同期電動機の制御方法について記載されている。同期電動機は巻線を有する電機子と、界磁とを有している。特許文献１では、同期電動機の一次磁束が制御される。より詳細には、制御軸として互いに直交するγ軸及びδ軸を採用し、一次磁束のγ軸成分を零に制御する。
【０００３】
また特許文献１では、制御の安定性を向上すべく、回転速度指令に対して、γ軸電流に基づく補正量で補正を行なって、δ−γ回転速度系の回転速度を算出している。当該補正量としては、γ軸電流から直流成分を除去して得られる高調波成分と、ゲインとの積が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６７２７６１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】伊東  淳一、豊崎  次郎、大沢  博、「永久磁石同期電動機のV/f制御の高性能化」、電気学会論文誌Ｄ、2002年、第112巻、第3号、p.253―259
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動機の回転速度は負荷トルクの変動によって変動する。よってδ―γ回転座標系とｄ−ｑ回転座標系の間の位相角（負荷角）は、負荷トルクの変動の影響を受ける。
【０００７】
特許文献１では、電動機の回転速度の情報に依存せずに、δ−γ回転座標系の回転速度が算出される。よって、負荷角を制御することが難しい。そのため、図１０に示すように、負荷トルクに対する出力トルクの伝達関数の周波数特性において、共振が現れる。負荷トルクと出力トルクとの間の差が共振によって広がると、回転速度に変動が生じる。ひいては回転速度の制御性が低下する。
【０００８】
このような共振は、例えば圧縮機のように外乱が生じて負荷トルクに高調波成分が生じる場合に、生じやすい。
【０００９】
そこで、本発明は、回転速度制御の制御性を向上できる電動機の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】
【００１０】
本発明にかかる電動機の制御装置の第１の態様は、界磁磁束([Λ０])を発生する界磁(23)と、電機子(21)とを有する同期電動機(2)へと交流電圧を印加し、交流電流を出力する電圧供給源(1)を制御する制御装置(3)であって、前記同期電動機の回転速度と、その指令値との偏差に対して比例制御を行なって得られる演算値(φｃ＊)の微分値（ｓ・φｃ＊）と、前記回転速度（ωｅ）との和が、回転座標系の回転速度たる制御軸回転速度と等しいという関係を用いて、前記制御軸回転速度を算出する回転速度演算部（４）と、前記制御軸回転速度の積分値が、前記回転座標系および固定座標系の間の回転角と等しいという関係を用いて、前記回転角を演算する位相演算部（５）と、前記界磁磁束と、前記交流電流によって発生する電機子反作用の磁束との合成である一次磁束(［λ］)についての一次磁束指令値、および、前記回転角に基づいて、前記一次磁束が前記回転座標系の一軸に沿うように、前記交流電圧についての第１電圧指令値([vｘ＊])を生成し、前記第１電圧指令値を前記電圧供給源に与える電圧指令生成部（７０）とを備える。
【００１１】
本発明にかかる電動機の制御装置の第２の態様は、第１の態様にかかる電動機の制御装置であって、前記位相演算部（５）は、前記制御軸回転速度(ω０)を積分して、前記回転角(θ０)を算出する。
【００１２】
本発明にかかる電動機の制御装置の第３の態様は、第１の態様にかかる電動機の制御装置であって、前記位相演算部（５）は、前記演算値(φｃ＊)と、前記回転速度(ωｅ)の積分値とを加算して、前記回転角(θ０)を算出する。
【００１３】
本発明にかかる電動機の制御装置の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる電動機の制御装置であって、前記演算値（φｃ＊）は、前記比例制御と、前記偏差に対する積分制御とを行なって得られる。
【００１４】
本発明にかかる電動機の制御装置の第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる電動機の制御装置であって、前記回転速度演算部（４）は、前記偏差に対する前記比例制御を行なって前記電動機のトルク指令値(τｅ＊)を算出し、前記電動機の出力トルク(τｅ)とのトルク偏差に対する比例制御を行なって前記演算値（φｃ＊）を算出する。
【００１５】
本発明にかかる電動機制御システムの態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる電動機の制御装置と、前記電圧供給源（１）とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
実施の形態で詳述するように、負荷トルクに対する出力トルクの伝達関数において共振を抑制することができ、ひいては高い制御性で回転速度を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】回転座標と磁束との一例を模式的に示す図である。
【図２】電動機の制御装置とその周辺装置の概念的な構成の一例を示す図である。
【図３】制御部３の構成の概念的な一例を示す図である。
【図４】回転速度演算部の構成の一例を示す図である。
【図５】伝達ゲインと伝達位相とを示す図である。
【図６】位相演算部の構成の一例を示す図である。
【図７】回転速度演算部の構成の一例を示す図である。
【図８】回転速度演算部の構成の一例を示す図である。
【図９】回転速度演算部の構成の一部の一例を示す図である。
【図１０】従来の伝達ゲインと伝達位相とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態の詳細な説明に入る前に、この発明の前提について説明する。
【００１９】
＜１．前提＞
図１は同期電動機（以下、単に「電動機」と称す。なお同期電動機の特殊なものとして、スイッチトリラクタンスモータのように界磁を有しないものもある。しかしここでは同期電動機とは界磁を有しているものを指す。）における空隙磁束［λ］（記号［］はベクトル量を表す：以下同様）と、電動機における界磁磁束［Λ０］との関係を示すベクトル図である。界磁磁束［Λ０］は例えば電動機が永久磁石を有している場合には当該永久磁石によって発生するし、電動機が界磁巻線を有している場合には当該界磁巻線に電流が流れることによって発生する。
【００２０】
電動機の回転と同期する回転座標系としてｄ−ｑ回転座標系を導入する。ここではｄ軸を界磁磁束［Λ０］と同相に設定し、ｑ軸はｄ軸に対して、電動機の制御によって回転させたい方向（以下、単に「回転方向」と称す）に向かって位相が９０度進む。よって、ｄ−ｑ回転座標系の回転速度ωｅは電動機の回転速度とみなすことができる。
【００２１】
また回転座標系としてδ−γ回転座標系とδｃ−γｃ回転座標系とを導入する。δ軸はｄ軸に対して、γ軸はｑ軸に対して、それぞれ電動機の回転方向に向かって位相角φで位相が進む。δｃ軸はｄ軸に対して、γｃ軸はｑ軸に対して、それぞれ電動機の回転方向に向かって位相角φｃで位相が進む。以下、説明の便宜上、δ軸のｄ軸に対する位相角φを実位相角φと称し、δｃ軸のｑ軸に対する位相角φを推定位相角φｃと称する。
【００２２】
例えば、「一次磁束制御」として知られている電動機の制御方法では、空隙磁束［λ］と同相にδ軸を設定する。この場合、実位相角φは負荷角（界磁磁束［Λ０］と空隙磁束［λ］との間の位相角）として把握される。
【００２３】
さて、空隙磁束［λ］は周知のように、電動機（より詳細には電動機が備える電機子が有する電機子巻線）に供給される電圧及び電流と、電動機の機器定数（例えばインダクタンス、電機子巻線の抵抗成分、界磁磁束）と、電動機の回転速度とで決定される。よって空隙磁束［λ］の推定値［λ＾］は、上記の電圧及び電流、機器定数、回転速度の実測値（あるいは指令値、推定値）から得られる。よって電動機を制御する制御装置は、推定値［λ＾］が空隙磁束［λ］の指令値［λ＊］と等しくなるように制御を行う。上述の「一次磁束制御」では、指令値［λ＊］のγ軸成分は０である。
【００２４】
かかる制御においてδｃ−γｃ回転座標系を採用すると、推定位相角φｃが実位相角φと一致することで、電動機の回転を適切に制御することができる。機器定数、回転速度、電動機に与えられる電圧及び電流が完全に把握されていれば、これらに基づいて得られる推定値［λ＾］を指令値［λ＊］と等しくなるように制御することにより、空隙磁束［λ］が指令値［λ＊］と一致するからである。
【００２５】
＜２．電力変換装置の構成＞
図２は上記の前提に基づいて本実施の形態の制御を行なう電動機制御装置３およびその周辺装置を示すブロック図である。
【００２６】
電動機２は三相の電動機であり、電機子２１と、界磁２３たる回転子を備える。技術的な常識として、電機子２１は電機子巻線２２を有し、回転子は電機子２１と相対的に回転する。界磁２３は例えば界磁磁束を発生させる磁石を備える場合について説明される。電動機２は例えば圧縮機を駆動する。
【００２７】
電圧供給源１は例えば電圧制御型インバータ及びその制御部を備え、三相の電圧指令値［ｖｘ＊］＝［ｖｕ＊  ｖｖ＊  ｖｗ＊］ｔ（括弧の後の上付の“ｔ”は行列の転置を示す。以下同様）に基づいて、三相電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗを電動機２に印加する。これにより、電動機２には三相電流［ｉｘ］＝［ｉｕ  ｉｖ  ｉｗ］ｔが流れる。但し、電圧指令値［ｖｘ＊］や三相電流［ｉｘ］が有する成分は、例えばＵ相成分、Ｖ相成分、Ｗ相成分の順に記載されている。
【００２８】
電動機制御装置３は、電動機２に対し、空隙磁束［λ］及び回転速度を制御する装置である。空隙磁束［λ］は一次磁束とも称され、界磁磁束［Λ０］と、電機子２１に流れる電機子電流（これは三相電流［ｉｘ］でもある）によって発生する電機子反作用の磁束との合成である。以下では、空隙磁束［λ］を一次磁束［λ］とも呼ぶ。
【００２９】
図３は、電動機制御装置３の内部構成の概念的な一例を示す図である。電動機制御装置３は、回転速度演算部４と、位相演算部５と、回転速度取得部６と、電圧指令演算部７１と、座標変換部７２，７３とを備えている。
【００３０】
座標変換部７３は、電流検出部８（図２も参照）によって検出される三相電流［ｉｘ］を、δｃ−γｃ回転座標系における電流［ｉδγｃ］＝［ｉδｃ  ｉγｃ］ｔに変換する。座標変換部７２は、δｃ−γｃ回転座標系における電圧指令値［ｖδγ＊］＝［ｖδ＊  ｖγ＊］ｔを電圧指令値［ｖｘ＊］に変換する。これらの変換には電動機２についての固定座標系（例えばＵＶＷ固定座標系）に対するδｃ−γｃ回転座標系の回転角θ０が用いられる。これらの座標変換は周知の技術で実現されるので、ここではその詳細を省略する。
【００３１】
電圧指令演算部７１は一次磁束指令値［λ＊］に基づいて電圧指令値［ｖδγ＊］を生成する。一次磁束指令値［λ＊］のγ軸成分は例えば零であり、これにより、一次磁束λがδｃ軸に沿うように制御される。
【００３２】
このような電圧指令値［ｖδγ＊］の生成方法は任意の公知の方法を採用すればよい。例えば電圧指令演算部７１は、後述するフィードフォワード項［Ｆ］とフィードバック項［Ｂ］との和を、電圧指令値［ｖδγ＊］として算出する。フィードフォワード項［Ｆ］はδｃ−γｃ回転座標系における電圧方程式を用いた項であり、例えば以下の式で表すことができる。
【００３３】
【数１】
2015165741.tif 000003
【００３４】
ここで、Ｒは電機子巻線２２の抵抗成分の抵抗値であり、ｓは微分演算子である。回転速度ω０は、回転速度演算部４によって算出される。回転速度ω０は、δｃ−γｃ回転座標系の回転速度（課題を解決するための手段でいう制御軸回転速度）である。［λ＊］は一次磁束［λ］についての指令値（一次磁束指令値）であり、そのγｃ軸成分λγ＊は零である。
【００３５】
フィードバック項［Ｂ］は例えば一次磁束［λδγｃ］＝［λδｃ  λγｃ］ｔと一次磁束指令値［λ＊］との偏差に基づく量を採用できる。一次磁束［λδγｃ］は一次磁束［λ］のδｃ−γｃ回転座標系における表記である。より具体的なフィードバック項［Ｂ］は、以下の式で示すように、一次磁束指令値［λ＊］と一次磁束［λδγｃ］との偏差にフィードバックゲインＧλを乗じることで算出する。フィードバックゲインＧλは電圧指令演算部７１に予め格納しておくことができる。
【００３６】
【数２】
2015165741.tif 000004
【００３７】
式（２）においては、フィードバックゲインＧλはスカラー量として示したが、一次磁束の偏差に対して作用する２行２列の非零行列であってもよい。
【００３８】
また、フィードバック項［Ｂ］を電流の偏差から求めてもよい。具体的には式（３）に従ってフィードバック項［Ｂ］を求める。但しフィードバックゲインＧｉ（≠０）及び電流［ｉδγｃ］の指令値［ｉδγ＊］＝［ｉδ＊  ｉγ＊］ｔを導入した。フィードバックゲインＧｉは電流の偏差に対して作用する２行２列の非零行列であってもよい。
【００３９】
【数３】
2015165741.tif 000005
【００４０】
また電圧指令演算部７１は、必ずしもフィードフォワード項［Ｆ］とフィードバック項［Ｂ］との和を用いる必要はなく、いずれか一方のみを用いてもよい。
【００４１】
なお電圧指令演算部７１および座標変換部７２の一組は、一次磁束指令値［λ＊］と回転角θ０とに基づいて、電動機２の交流電圧についての電圧指令値［ｖｘ＊］を生成する電圧指令生成部７０と把握できる。
【００４２】
回転速度演算部４は、回転速度指令値ω０＊と、回転速度ωｅ＾とを入力し、回転速度ω０を算出する。
【００４３】
回転速度指令値ω０＊は、回転速度ω０についての指令値である。ただし本実施の形態では、電圧指令演算部７１で採用する回転速度ω０として、回転速度指令値ω０＊をそのまま用いるのではなく、これに基づいて算出される回転速度ω０を採用するのである。
【００４４】
回転速度ωｅ＾は回転速度ωｅの推定値であり、回転速度取得部６によって取得される。例えば回転速度取得部６は、電流［ｉδγｃ］を入力し、公知の技術により回転速度ωｅ＾を算出（推定）する。なお回転速度取得部６は任意の回転速度センサであってもよい。この場合、回転速度ωｅ＾は検出値として用いられる。
【００４５】
回転速度演算部４はまず、回転速度指令値ω０＊と回転速度ωｅ＾とに基づいて、負荷角φｃについての負荷角指令値φｃ＊（課題を解決するための手段でいう演算値に相当）を算出する。負荷角指令値φｃ＊は以下の式で示すように、回転速度指令値ω０＊と回転速度ωｅ＾との偏差に対して比例制御を行なって算出される。
【００４６】
【数４】
2015165741.tif 000006
【００４７】
Ｋｐは比例ゲインであり、例えば回転速度演算部４内に予め格納される。式（４）を用いることにより、回転速度ωｅ＾が回転速度指令値ω０＊に近づくように、負荷角指令値φｃ＊が算出されることになる。
【００４８】
図１も参照して、回転速度ω０は以下の式で示すように、回転速度ωｅと負荷角φｃの微分値との和である。
【００４９】
【数５】
2015165741.tif 000007
【００５０】
式（４）および式（５）に基づいて、回転速度ω０を以下の式で算出する。
【００５１】
【数６】
2015165741.tif 000008
【００５２】
式（６）に基づく演算を行なうべく、例えば回転速度演算部４は、減算器４１とゲイン部４２と微分器４３と加算器４４とを備える。減算器４１は、回転速度指令値ω０＊から回転速度ωｅ＾を減算して、その演算結果（回転速度の偏差：課題を解決するための手段でいう第１値に相当）をゲイン部４２へと出力する。ゲイン部４２は、減算器４１の演算結果にゲインＫｐを乗算して、その演算結果（負荷角指令値φｃ＊）を微分器４３へと出力する。微分器４３は、ゲイン部４２の演算結果を微分して、その演算結果を加算器４４へと出力する。加算器４４は微分器４３の演算結果と回転速度ωｅ＾とを加算して、これを回転速度ω０として出力する。
【００５３】
なお、ゲインＫｐを、一定値をとる微分器の利得として考慮すれば、図４に示すように、微分器４７が設けられても良い。微分器４７は、図３のゲイン部４２と微分器４３との一組の替わりに設けられ、この一組の演算を纏めて行なう。より詳細には、減算器４１の演算結果に対してゲインＫｐに基づく微分を行う。
【００５４】
位相演算部５は、固定座標系に対するδｃ−γｃ回転座標系の回転角θ０を算出する。この回転角θ０は、δｃ−γｃ回転座標系の回転速度ω０を積分することで求められる。よって図３の例示では、位相演算部５は、回転速度ω０を積分する積分器として示されている。
【００５５】
＜３．制御特性＞
次に、本制御の制御特性を考慮する。制御特性を考慮するにあたって、負荷トルクτＬに対する出力トルクτｅの伝達関数を考慮する。図５は、この伝達関数の周波数特性におけるゲイン（以下、伝達ゲインと呼ぶ）と位相（以下、伝達位相と呼ぶ）との一例を示している。
【００５６】
図５から理解できるように、伝達ゲインは、周波数が増大するにつれて、増大することなく（共振することなく）低減する。したがって、共振を回避することができる。よって、負荷トルクτＬに高調波成分が生じても、その高調波成分による共振が生じない。よって、高い制御特性で、電動機２の回転速度を制御することができる。
【００５７】
本実施の形態では、式（６）に例示するように、回転速度指令値ω０＊と回転速度ωｅとの偏差に対して、比例制御を行って得られる負荷角指令値φｃ＊の微分値と、電動機回転速度との和が、回転速度ω０と等しいという関係を用いて、回転速度ω０を算出する。このように、回転速度ωｅの情報を用いて回転速度ω０を算出することで、回転速度ωｅに対する回転速度ω０の相対速度の制御が可能となるのである。すなわち、負荷角φを制御することが可能となり、出力トルクの制御性が向上する。そのため、負荷トルクの変動に依らず、共振を抑制することが可能となる。
【００５８】
＜４．回転角の算出方法＞
上述の例では、位相演算部５は回転速度ω０を積分して回転角θ０を算出している。しかるに位相演算部５は、図６に示すように、回転角θ０を算出してもよい。図６の例示では、位相演算部５は積分器５１と加算器５２とを備えている。積分器５１は回転速度ωｅ＾を積分して、その演算結果を加算器５２へと出力する。加算器５２は、ゲイン部４２からの演算結果（負荷角指令値φｃ＊）をも入力し、ゲイン部４２の演算結果と積分器５１の演算結果とを加算し、これを回転角θ０として出力する。
【００５９】
図６の内容を定式化すると、以下の式で回転角θ０が算出されることになる。
【００６０】
【数７】
2015165741.tif 000009
【００６１】
式（６）の右辺の積分値が式（７）の右辺と一致することから、適切に回転角θ０が算出されていることになる。
【００６２】
またこの場合、図３の例示とは異なって、回転速度演算部４が、式（７）の回転角θ０を微分して回転速度ω０を算出しても構わない。つまり、図６の後段に微分器を設け、当該微分器が回転角θ０を微分して回転速度ω０を算出しても良い。
【００６３】
＜５．負荷角指令値φｃ＊の算出方法＞
上述の例では、偏差に対する比例制御を行なって負荷角指令値φｃ＊を算出した。ここでは、以下の式で示すように、さらに積分制御を行なって負荷角指令値φｃ＊を算出する。
【００６４】
【数８】
2015165741.tif 000010
【００６５】
Ｋｉは積分ゲインであり、例えば回転速度演算部４内に予め格納される。
【００６６】
このように積分制御を行なうことで、回転速度指令値ω０＊と回転速度ωｅ＾との間の定常偏差を低減することができる。
【００６７】
図７は、回転速度演算部４の構成の一例を示す図である。図３と比較して、ゲイン部４２の替わりに、比例積分部４２１が設けられている。比例積分部４２１は減算器４１の演算結果に対してゲインＫｐに基づく比例制御およびゲインＫｉに基づく積分制御を行って（すなわち式（８）の演算を行なって）、その演算結果を微分器４３へと出力する。
【００６８】
なお図８に示すように、比例積分部４２１および微分器４３の一組の替わりに、比例微分部４２２が設けられても良い。比例微分部４２２は、図７の比例積分部４２１と微分器４３との一組の演算を纏めて行なう。より詳細には、比例微分部４２２は、減算器４１の演算結果に対して、ゲインＫｐに基づく微分制御およびゲインＫｉに基づく積分制御を行う。
【００６９】
＜６．トルクの制御＞
図９は、回転速度演算部４の一部の他の一例を概念的に示す図である。図９の例示では、負荷角指令値φｃ＊を算出する構成が示されている。この負荷角指令値φｃ＊を用いて回転速度ω０を算出する手法は上述のとおりであるので、この点についての繰り返しの説明を避ける。
【００７０】
図９の例示では、トルク取得部４５、ゲイン部４８および減算器４９が更に設けられている。
【００７１】
減算器４１は回転速度指令値ω０＊から回転速度ωｅ＾を減算して、偏差を算出する。ゲイン部４２は当該偏差にゲインＫｐ１を乗算して、出力トルクτｅについてのトルク指令値τｅ＊を算出する。
【００７２】
トルク取得部４５は任意の公知の方法により電動機２の出力トルクτｅを取得する。例えば理想的な一次磁束制御が行なわれている場合にはλγｃ≒０の近似式が成立する。出力トルクτｅは、ｎ・（λδｃ・ｉγｃ＋λγｃ・ｉδｃ）（ｎは極対数）で表されるので、出力トルクτｅは、極対数ｎと一次磁束λδｃと電流ｉγｃとに基づいて算出できる。一次磁束λδｃとしては、一次磁束指令値λδ＊を採用できる。よって例えばトルク取得部４５は、極対数ｎと一次磁束指令値λδ＊と電流ｉγｃに基づいて、出力トルクτｅについての推定値τｅ＾（以下、単に出力トルクτｅ＾とも呼ぶ）を算出（推定）する。
【００７３】
減算器４９はトルク指令値τｅ＊から出力トルクτｅ＾を減算して、トルク偏差を算出する。ゲイン部４８は、当該トルク偏差にゲインＫｐ２を乗算して、負荷角指令値φｃ＊を算出する。
【００７４】
これにより、出力トルクτｅをトルク指令値τｅ＊に近づけることができる。
【００７５】
またゲイン部４２，４８の少なくともいずれか一方において、さらに積分制御を行なっても構わない。例えばゲイン部４２が、回転速度指令値ω０＊と回転速度ωｅ＾との偏差とゲインＫｐとの乗算値と、所定のゲインを用いて当該偏差を積分して得られる値とを加算して、トルク指令値τｅ＊を算出しても良い。これにより、定常偏差を低減できる。
【００７６】
上記の種々の実施の形態は、互いの機能を損なわない限り、適宜に組み合わせることができる。
【００７７】
上記のブロック図は模式的であり、各部はハードウェアで構成することもできるし、ソフトウェアによって機能が実現されるマイクロコンピュータ（記憶装置を含む）で構成してもよい。各部で実行される各種手順、あるいは実現される各種手段又は各種機能の一部又は全部をハードウェアで実現しても構わない。
【００７８】
マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップ（換言すれば手順）を実行する。上記記憶装置は、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable ROM)等）、ハードディスク装置などの各種記憶装置の１つ又は複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。
【符号の説明】
【００７９】
１  駆動装置
２  同期電動機
２１  電機子
２２  電機子巻線
２３  界磁
ｖδ＊，ｖγ＊  電圧指令値
ｉδ＊  電流指令値
【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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