(57)【要約】【課題】同期電動機制御装置の電源電圧が低下した場合でも、電圧飽和せず、同期電動機の急激な出力トルクの低下を抑制する同期電動機制御装置を提供する。【解決手段】速度制御部が出力するｑ軸電流指令値を制限する電流指令リミット処理部を設け、インバータ回路に印加される直流電圧値と、同期電動機の速度検出値とをパラメータとして導出した電流指令リミット値により、ｑ軸電流指令値を制限する。【選択図】  図１
2015035923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相電源を入力として直流電圧を出力するコンバータ回路から該直流電圧を印加され、同期電動機に対して３相電圧指令vu、vv、vwを印加するインバータ回路と、
速度指令値と前記同期電動機の速度検出値の偏差に応じてｑ軸電流指令値を演算する速度制御部と、
前記速度制御部が出力するｑ軸電流指令値を制限する電流指令リミット処理部と、
該電流指令リミット処理部の出力である制限されたｑ軸電流指令値を基に任意の起磁力相差角に従ってｄ軸電流指令値を出力するｄ軸電流指令生成部と、
前記制限されたｑ軸電流指令値を入力としてｑ軸電圧指令値を出力するｑ軸電流制御部と、
前記ｄ軸電流指令値を入力としてｄ軸電圧指令値を出力するｄ軸電流制御部と、
前記ｑ軸電圧指令値とｄ軸電圧指令値の二相指令電圧を前記インバータ回路への入力である３相指令値vuref、vvref、vwrefへと変換する三相変換部とを備えた同期電動機制御装置であって、
さらに、前記電流指令リミット処理部に電流指令リミット値を入力する電流指令リミット値生成処理部を設け、
該電流指令リミット値生成処理部は、前記インバータ回路に印加される直流電圧値と、前記同期電動機の速度検出値とをパラメータとして電流指令リミット値を導出し、
該電流指令リミット値により、前記電流指令リミット処理部でｑ軸電流指令値を制限することを特徴とする同期電動機制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の同期電動機制御装置であって、
前記電流指令リミット値生成処理部は、前記インバータ回路に印加される直流電圧値が所定の基準電圧より低い場合の、前記ｑ軸電流制御部と前記ｄ軸電流制御部で電圧飽和が発生しない条件での、前記同期電動機の速度最大でのｑ軸電流指令値最大値と、ｑ軸電流指令値最大状態で前記同期電動機を駆動できる最高速度とを用いて、前記インバータ回路に印加される直流電圧値と、前記同期電動機の速度検出値とをパラメータとして電流指令リミット値を導出することを特徴とする同期電動機制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の同期電動機制御装置であって、
前記電流指令リミット値生成処理部は、さらに、前記インバータ回路に印加される直流電圧値が基準電圧での、同期電動機の速度最大でのｑ軸電流指令値最大値と、ｑ軸電流指令値最大状態で同期電動機を駆動できる最高速度の値を用いて、前記インバータ回路に印加される直流電圧値と、前記同期電動機の速度検出値とをパラメータとして電流指令リミット値を導出することを特徴とする同期電動機制御装置。
【請求項４】
請求項２または３のいずれか１項に記載の同期電動機制御装置であって、
前記電流指令リミット値生成処理部は、前記インバータ回路に印加される直流電圧値が所定の基準電圧より低い場合に加え、前記インバータ回路に印加される直流電圧値が所定の基準電圧より高い場合の、前記ｑ軸電流制御部と前記ｄ軸電流制御部で電圧飽和が発生しない条件での、前記同期電動機の速度最大でのｑ軸電流指令値最大値と、ｑ軸電流指令値最大状態で前記同期電動機を駆動できる最高速度とを用いて、前記インバータ回路に印加される直流電圧値と、前記同期電動機の速度検出値とをパラメータとして電流指令リミット値を導出することを特徴とする同期電動機制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の同期電動機制御装置であって、
前記電流指令リミット値生成処理部は、前記インバータ回路に印加される直流電圧値が所定の基準電圧を含む任意の２つの電圧での、前記ｑ軸電流制御部と前記ｄ軸電流制御部で電圧飽和が発生しない条件での、前記同期電動機の速度最大でのｑ軸電流指令値最大値と、ｑ軸電流指令値最大状態で前記同期電動機を駆動できる最高速度とを用いて、前記インバータ回路に印加される直流電圧値と、前記同期電動機の速度検出値とをパラメータとして電流指令リミット値を導出することを特徴とする同期電動機制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の同期電動機制御装置であって、
前記電流指令リミット値生成処理部は、前記インバータ回路に印加される直流電圧値が所定の基準電圧を含む任意の２つの電圧での場合に加え、前記インバータ回路に印加される直流電圧値が所定の基準電圧より高い場合の、前記ｑ軸電流制御部と前記ｄ軸電流制御部で電圧飽和が発生しない条件での、前記同期電動機の速度最大でのｑ軸電流指令値最大値と、ｑ軸電流指令値最大状態で前記同期電動機を駆動できる最高速度とを用いて、前記インバータ回路に印加される直流電圧値と、前記同期電動機の速度検出値とをパラメータとして電流指令リミット値を導出することを特徴とする同期電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期電動機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同期電動機の制御方法として、電動機の磁極方向にとられるｄ軸とこれに直行するｑ軸とに流れる電流をそれぞれ独立に調整して制御するベクトル制御がある。また、電流制御は比例積分方式で制御を行なうのが、一般的である。
【０００３】
リラクタンストルクを利用する同期電動機では、同期電動機制御装置より印加する電流に対して、インダクタンスが変化するため、同期電動機の速度に対する駆動電圧は非線形特性となる。このとき、同期電動機制御装置の電源電圧が低下した場合などは、電圧飽和により、図２に示す同期電動機のトルク−速度特性のように出力トルクが急激に低下する。また、電圧飽和となると、同期電動機の電流制御特性が悪化し、急激な回転速度の落ち込みやトルクリプルが発生するなどの問題がある。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、特開２０１０−８１７４３号公報（特許文献１）がある。この公報では、電圧飽和による同期電動機の出力トルク低下の解決策として、同期電動機の回転速度を入力した重み関数をｑ軸電流指令、ｄ軸電流指令に乗じている。
【０００５】
また、特開２０１１−７２１９０号公報（特許文献２）がある。この公報では、比例積分制御に電流指令のフィードフォワード項を付加した電流制御部において、電圧飽和を監視し、電圧飽和が発生すると、電流制御部の積分項の出力を徐々に絞り、比例項とフィードフォワード項のみでの制御に切替え、電圧制御方式とすることで、同期電動機の出力トルクの低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−８１７４３号公報
【特許文献２】特開２０１１−７２１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電圧飽和による同期電動機の出力トルク低下の解決策として、特許文献１では、重み関数をｑ軸電流指令、ｄ軸電流指令に乗じているが、この重み関数は、複雑であり、容易に設計することが困難であった。また、特許文献２では、電流制御系に電圧飽和監視処理とフィードフォワード項を追加する必要があり、一般的な比例積分方式の電流制御系を使用する場合には、適用できない。
【０００８】
同期電動機制御装置の電源電圧が低下した場合でも、比例積分方式の電流制御系を使用して、簡単な方式で、電圧飽和せず同期電動機の急激な出力トルクの低下を抑制することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、速度制御部が出力するｑ軸電流指令値を制限する電流指令リミット処理部を設け、インバータ回路に印加される直流電圧値と、同期電動機の速度検出値とをパラメータとして導出した電流指令リミット値により、ｑ軸電流指令値を制限する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一側面によれば、同期電動機制御装置の電源電圧が低下した場合でも、電圧飽和せず、同期電動機の急激な出力トルク低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を適用した実施例１の同期電動機制御装置の構成図である。
【図２】リラクタンストルクを利用した電動機のトルク−速度特性の例である。
【図３】電流リミット値生成処理部の出力するｑ軸電流リミット値と速度特性の例である。
【図４】実施例１のリラクタンストルクを利用した電動機のトルク−速度特性の例である。
【図５】本発明を適用した実施例２の同期電動機制御装置の構成図である。
【図６】実施例２のリラクタンストルクを利用した電動機のトルク−速度特性の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の第一の実施例である同期電動機の制御装置の基本構成を示すブロック構成図である。１は同期電動機、２は同期電動機１の回転子位置θmを検出する位置検出器、３は同期電動機１に対して３相電圧指令vu、vv、vwを印加するインバータ回路、４は三相電源、５は前記三相電源を入力としインバータ回路２に対して直流電圧Vdcを印加するコンバータ回路、６は前述の回転子位置θmから速度検出値Nmを演算する速度検出演算部、７は速度指令値Nrefと前記速度検出値Nmとの偏差を演算する減算器、８は減算器７の出力を基にｑ軸電流指令値iqrefを演算する速度制御部、９は電流リミット値生成処理部であり、コンバータ回路５が出力するVdcの値と速度検出演算部６の出力Nmと電流リミット値生成のためのパラメータである、電動機最高速度Nmax、ｑ軸直流指令値最大値iq_max、基準電圧vdco、基準折れ点速度spd_red、基準折れ点ｑ軸電流指令値iq_red、電圧降下レベルvdc_red、電圧降下時折れ点速度spd_red1、電圧降下時折れ点ｑ軸電流指令値iq_red1を入力としてｑ軸電流指令値リミット値iq_lim_outを出力する。また、１０は前述のｑ軸電流指令値リミット値iq_lim_outにより速度制御部８の出力であるｑ軸電流指令値iqrefを制限し、ｑ軸電流指令値iqref_outを出力する電流指令リミット処理部、１１は前記ｑ軸電流指令値iqref_outを基に起磁力相差角βに従ってｄ軸電流指令値idref_outを出力するｄ軸電流指令生成部、１２は前記ｑ軸電流指令値iqref_outを基にｑ軸電圧指令値vqrefを演算するｑ軸電流制御部、１３は前記ｄ軸電流指令値idref_outを基にｄ軸電圧指令値vdrefを演算するｄ軸電流制御部、１４はｑ軸電流制御部１２とｄ軸電流制御部１３が出力する二相指令電圧vqref、vdrefを前記インバータ回路３への入力である３相指令値vuref、vvref、vwrefへと変換する三相変換部である。
【００１４】
ここで、本実施例の特徴的な部分である電流リミット値生成処理部９について詳しく説明する。図２は、トルク−速度特性を示している。図２において、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcの低下を考慮しない場合における（ここではVdc=270[V]固定とする）、リラクタンストルクを利用する同期電動機１の設計上のトルク−速度特性を一点鎖線で示す。最高速度Nmaxで負荷トルクを上げていくと、あるトルクから速度が綺麗な線形特性に近い特性をもって低下していく。また、このときの直流電圧Vdc（=270[V]）を基準電圧と呼ぶことにする。
【００１５】
しかし、直流電圧Vdcが低くなった場合（Vdc＜270[V]の場合）は、ｑ軸電流制御部１２もしくはｄ軸電流制御部１３で電圧飽和が発生し、図２の実線のように電圧飽和開始点から非線形特性で速度が低下する。
【００１６】
電流リミット値生成処理部９では、三相電源４の電源容量などに起因するコンバータ回路の直流電圧Vdcの低下により、ｑ軸電流制御部１２もしくはｄ軸電流制御部１３で電圧飽和が発生することで、同期電動機の急激なトルク低下が発生しないように、電流指令の制限値（ｑ軸電流リミット値）を導出する。このようなｑ軸電流リミット値を、電流リミット値生成処理部９では以下の原理で導出している。
【００１７】
電流リミット値生成処理部９では、直流電圧Vdcと電動機速度Nmに従って、ｑ軸電流リミット値を導出する。具体的には、図３のｑ軸電流リミット値と速度との関係特性において、直流電圧が基準電圧の場合（ここではVdc=270[V]）のｑ軸電流リミット値−速度特性を基準としたとき（図３の一点鎖線で示した特性）、直流電圧が基準電圧より低い場合（Vdc=Vdc_1,Vdc＜270[V]）は、高速域でのｑ軸電流リミット値を小さくしている（ｑ軸電流リミット値−速度特性波形の右肩部分が、基準に対して左下に下がった形となる、図３の実線で示した特性）。一方、直流電圧が基準電圧より高い場合（Vdc=Vdc_2,Vdc＞270[V]）は、高速域でのｑ軸電流リミット値を大きくしている（ｑ軸電流リミット値−速度特性波形の右肩部分が、基準に対して右上に上がった形となる、図３の破線で示した特性）。
【００１８】
次に、電流リミット値生成処理部９での具体的なｑ軸電流リミット値iq_lim_outの導出方法を、数式を用いて説明する。
【００１９】
電流リミット値生成処理部９では、電動機速度Nmに従って、式（１）、もしくは式（２）でｑ軸電流リミット値iq_lim_outを導出する。また、iq_lim_outの値が負の値となった場合は、iq_lim_out=0とする。
【００２０】
iq_lim_out＝iq_max
…Nm ＜ Nm_cnt_redの場合        …（１）
iq_lim_out＝-iq_lim_red_gain×(Nm- Nm_cnt_red)＋iq_max
…Nm ≧ Nm_cnt_redの場合        …（２）
ここで、Nm：電動機速度
iq_max：同期電動機のｑ軸電流指令値最大値
Nm_cnt_red：ｑ軸電流リミット値減衰開始速度
iq_lim_red_gain：ｑ軸電流リミット値減衰ゲイン
【００２１】
式（１）、式（２）の選択を行なう電動機速度Nmの閾値であるｑ軸電流リミット値減衰開始速度Nm_cnt_redは、以下の式（３）で導出する。
【００２２】
Nm_cnt_red＝-Nm_cnt_red_gain×(Vdco-Vdc)＋spd_red      …（３）
ここで、Nm_cnt_red_gain：ｑ軸電流リミット値減衰開始速度導出ゲイン
Vdco：基準電圧
Vdc：現在のコンバータ回路出力（直流電圧）
spd_red：基準折れ点速度（コンバータ回路出力（直流電圧）＝基準電圧、でのｑ軸電流リミット値減衰開始速度）（図３のｑ軸電流リミット値−速度特性において、ｑ軸電流リミット値が減衰し始める速度であり、折れ点とは特性が変化する点を意図している。図３中のspd_red参照）。
【００２３】
また、ｑ軸電流リミット値減衰開始速度導出ゲインNm_cnt_red_gainは、以下の式（４）で導出する。直流電圧降下レベルvdc_redには、コンバータ回路の出力Vdcが基準電圧から低下したときの電圧を設定し、Vdc=vdc_redのときの折れ点速度をspd_red1に設定する。
【００２４】
Nm_cnt_red_gain＝(spd_red-spd_red1)/(Vdco-vdc_red)    …（４）
ここで、vdc_red：直流電圧降下レベル
spd_red1：直流電圧降下時折れ点速度（コンバータ回路の出力Vdcが基準電圧から低下したときの電圧における、ｑ軸電流リミット値が降下し始める速度、図３中のspd_red1参照）。
【００２５】
式（２）におけるｑ軸電流リミット値減衰ゲインiq_lim_red_gainは、以下の式（５）で導出する。
【００２６】
iq_lim_red_gain＝(iq_max-iq_nmax)/(Nmax-Nm_cnt_red)    …（５）
ここで、iq_nmax：最高速度でのq軸電流指令値最大値
Nmax  ：電動機最高速度
【００２７】
また、最高速度でのq軸電流指令値最大値iq_nmaxは、以下の式（６）で導出する。
【００２８】
iq_nmax＝-iq_nmax_gain×(Vdco-Vdc)＋iq_red            …（６）
ここで、iq_nmax_gain：最高速度でのq軸電流指令値最大値導出ゲイン
iq_red：基準折れ点ｑ軸電流指令値（コンバータ回路出力（直流電圧）＝基準電圧、での最高速度Nmax時のｑ軸電流指令値最大値、図３中のiq_red参照）。
【００２９】
最高速度でのq軸電流指令値最大値導出ゲインiq_nmax_gainは、以下の式（７）で導出する。
【００３０】
iq_nmax_gain＝(iq_max-iq_red1)/(Vdco-vdc_red)        …（７）
ここで、iq_red1：直流電圧降下時折れ点ｑ軸電流指令値（コンバータ回路の出力Vdcが基準電圧から低下したときの電圧における、最高速度Nmax時のｑ軸電流指令値最大値、図３中のiq_red1参照）。
【００３１】
以上のように、コンバータ回路の出力、すなわちインバータ回路に印加される直流電圧値Vdcが電圧降下時、すなわち、基準電圧より低い任意の電圧での、ｑ軸電流制御部とｄ軸電流制御部で電圧飽和が発生しない条件での、同期電動機の速度最大Nmaxでのｑ軸電流指令値最大値iq_red1と、ｑ軸電流指令値最大状態iq_maxで同期電動機を駆動できる最高速度spd_red1とを事前に入力しておき、既知の、例えば、基準電圧での、同期電動機の速度最大Nmaxでのｑ軸電流指令値最大値iq_redと、ｑ軸電流指令値最大状態iq_maxで同期電動機を駆動できる最高速度spd_redの値を基に、インバータ回路に印加される直流電圧値Vdcと、同期電動機の速度検出値Nmとをパラメータとして、Vdc電圧上昇時または降下時のｑ軸電流リミット値を導出する。
【００３２】
言い換えれば、事前に入力された、基準電圧を含む任意の２つの電圧での、ｑ軸電流制御部とｄ軸電流制御部で電圧飽和が発生しない条件での、同期電動機の速度最大Nmaxでのｑ軸電流指令値最大値２つの値と、ｑ軸電流指令値最大状態iq_maxで同期電動機を駆動できる最高速度２つの値とを用いて、インバータ回路に印加される直流電圧値Vdcと、同期電動機の速度検出値Nmとをパラメータとして、ｑ軸電流リミット値を導出する。
【００３３】
このようにして求めた電流指令リミット値をもとに、電流指令リミット処理部１０が行う処理について次に説明する。電流指令リミット処理部１０では、以下の式（８）、式（９）のようにｑ軸電流リミット値iq_lim_outに従って、速度制御部の出力であるiqrefに制限処理を施し、その結果をiqref_outとして出力する。
【００３４】
iq_ref_out＝iqref
…|iqref|＜iq_lim_outの場合    …（８）
iq_ref_out＝-sign(iqref)×iq_lim_out
…|iqref|≧iq_lim_outの場合    …（９）
ここで、sign(iqref)：iqrefの符号
【００３５】
以上のように、電流リミット値生成処理部９で導出したｑ軸電流リミット値iq_lim_outに従って電流指令リミット処理を施すことで、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcが低下した場合でも、ｑ軸電流制御部１２もしくはｄ軸電流制御部１３で電圧飽和が発生することがない。すなわち、図４のトルク−速度特性において、直流電圧が基準電圧より低い任意の電圧（Vdc＜270[V]）であっても、実線のように、最高速度Nmaxで負荷トルクを上げていくと、あるトルクから速度が線形特性に近い特性をもって低下していく特性となり、急激なトルク低下のないトルク−速度特性を得ることが出来る。
【実施例２】
【００３６】
実施例１では、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcの電圧降下時の折れ点速度、折れ点ｑ軸電流指令値を指定して、Vdc電圧上昇時、降下時のｑ軸電流リミット値を導出していた。
【００３７】
本実施例では、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcが電圧降下した時の値とは別に、直流電圧Vdcが上昇したときの折れ点速度、折れ点ｑ軸電流指令値も指定することができる同期電動機制御装置の例を説明する。
【００３８】
図５は、本実施例における同期電動機制御装置を示す構成図の例である。図５において、１５は電流リミット値生成処理部であり、その他は、既に説明した図１に示された符号と同一の符号を付された構成であり、図１と同一の機能を有するので、説明は省略する。
【００３９】
電流リミット値生成処理部１５は、実施例１での電流リミット値生成処理部９での入力に加えて、さらに、直流電圧上昇レベルvdc_amp、電圧上昇時折れ点速度spd_amp1、電圧上昇時折れ点ｑ軸電流指令値iq_amp1を入力としてｑ軸電流指令値リミット値iq_lim_outを出力する。
【００４０】
以下、電流リミット値生成処理部１５について詳しく説明する。電流リミット値生成処理部１５では、以下の式のように、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcが電圧降下した時とは別に、直流電圧Vdcが上昇したときの折れ点速度、折れ点ｑ軸電流指令値を指定することができるので、実施例１よりも微調整可能な電流リミットパターンを設定できる。
【００４１】
電流リミット値生成処理部１５では、電動機速度Nmに従って、式（１０）〜（１３）で、ｑ軸電流リミット値iq_lim_outを導出する。また、iq_lim_outの値が負の値となった場合は、iq_lim_out=0とする。
【００４２】
iq_lim_out＝iq_max
…Vdc ＜ Vdco、かつ、Nm ＜ Nm_cnt_redの場合…（１０）
iq_lim_out＝-iq_lim_red_gain×(Nm-Nm_cnt_red)＋iq_max
…Vdc ＜ Vdco、かつ、Nm ≧ Nm_cnt_redの場合…（１１）
iq_lim_out＝iq_max
…Vdc ≧ Vdco、かつ、Nm ＜ Nm_cnt_ampの場合…（１２）
iq_lim_out＝-iq_lim_amp_gain×(Nm-Nm_cnt_amp)＋iq_max
…Vdc ≧ Vdco、かつ、Nm ≧ Nm_cnt_ampの場合…（１３）
ここで、Nm：電動機速度
iq_max：同期電動機のｑ軸電流指令値最大値
Vdco：基準電圧
Nm_cnt_red：電圧降下時のｑ軸電流リミット値減衰開始速度
iq_lim_red_gain：電圧降下時のｑ軸電流リミット値減衰ゲイン
Nm_cnt_amp：電圧上昇時のｑ軸電流リミット値減衰開始速度
iq_lim_amp_gain：電圧上昇時のｑ軸電流リミット値減衰ゲイン
【００４３】
式（１０）、（１１）は、それぞれ実施例１の式（１）、式（２）と同様であるため、説明を省略する。式（１２）、（１３）は、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcが上昇した場合の、ｑ軸電流リミット値の導出式である。
【００４４】
式（１２）、（１３）の選択を行なう電動機速度Nmの閾値であるｑ軸電流リミット値減衰開始速度Nm_cnt_ampは、以下の式（１４）で導出する。
【００４５】
Nm_cnt_amp＝-Nm_cnt_amp_gain×(Vdco-Vdc)＋spd_red    …（１４）
ここで、Nm_cnt_amp_gain：ｑ軸電流リミット値減衰開始速度導出ゲイン
Vdc：現在のコンバータ回路出力（直流電圧）
spd_red：基準折れ点速度（コンバータ回路出力（直流電圧）＝基準電圧、でのｑ軸電流リミット値減衰開始速度）
【００４６】
また、ｑ軸電流リミット値減衰開始速度導出ゲインNm_cnt_amp_gainは、以下の式（１５）で導出する。直流電圧上昇レベルvdc_ampには、コンバータ回路の出力Vdcが上昇したときの電圧を設定し、Vdc=vdc_ampのときの折れ点速度をspd_amp1に設定する。
【００４７】
Nm_cnt_amp_gain＝(spd_red- spd_amp1)/(Vdco-vdc_amp)    …（１５）
ここで、vdc_amp：直流電圧上昇レベル
spd_amp1：直流電圧上昇時折れ点速度
【００４８】
式（１３）におけるｑ軸電流リミット値減衰ゲインiq_lim_amp_gainは、以下の式（１６）で導出する。
【００４９】
iq_lim_amp_gain＝(iq_max-iq_nmax)/(Nmax-Nm_cnt_amp)    …（１６）
ここで、iq_nmax：最高速度でのq軸電流指令値最大値
Nmax  ：電動機最高速度
【００５０】
また、最高速度でのq軸電流指令値最大値iq_nmaxは、以下の式（１７）で導出する。
【００５１】
iq_nmax＝-iq_nmax_gain×(Vdco-Vdc)＋iq_red        …（１７）
ここで、iq_nmax_gain：最高速度でのq軸電流指令値最大値導出ゲイン
iq_red：基準折れ点ｑ軸電流指令値（コンバータ回路出力（直流電圧）＝基準電圧、での最高速度Nmax時ｑ軸電流指令値最大値）
【００５２】
最高速度でのq軸電流指令値最大値導出ゲインiq_nmax_gainは、以下の式（１８）で導出する。
【００５３】
iq_nmax_gain＝(iq_max-iq_amp1)/(Vdco-vdc_amp)    …（１８）
ここで、iq_amp1：直流電圧上昇時折れ点ｑ軸電流指令値
【００５４】
以上のように、電流リミット値生成処理部１５で導出したｑ軸電流リミット値iq_lim_outに従って電流指令リミット処理を施すことで、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcが低下した場合でも、ｑ軸電流制御部１２もしくはｄ軸電流制御部１３で電圧飽和が発生することがなく、図４の実線波形のように急激なトルク低下のないトルク−速度特性を得ることが出来る。
【００５５】
また、コンバータ回路５が出力する直流電圧Vdcが上昇した場合でも、基準電圧より高い任意の電圧での、ｑ軸電流制御部とｄ軸電流制御部で電圧飽和が発生しない条件での、同期電動機の速度最大Nmaxでのｑ軸電流指令値最大値iq_amp1と、ｑ軸電流指令値最大状態iq_maxで同期電動機を駆動できる最高速度spd_amp1とを事前に入力しておき、インバータ回路に印加される直流電圧値Vdcと、同期電動機の速度検出値Nmとをパラメータとして電流指令リミット値を導出することができるので、実施例１よりも直流電圧が上昇した場合での微調整可能な電流リミットパターンの設定が可能となり、図６の実線波形のように、直流電圧が基準電圧より高い任意の電圧（Vdc＞270[V]）であっても、最高速度Nmaxで負荷トルクを上げていくと、あるトルクから速度が線形特性に近い特性をもって低下していく特性となり、急激なトルク低下のないトルク−速度特性を得ることが出来る。
【００５６】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。例えば、実施例１では、直流電圧の電圧降下時の折れ点速度、折れ点ｑ軸電流指令値を指定して、直流電圧が上昇時、降下時のｑ軸電流リミット値を導出していたが、直流電圧の上昇時の折れ点速度、折れ点ｑ軸電流指令値を指定して、直流電圧が上昇時、降下時のｑ軸電流リミット値を導出してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  同期電動機
２  位置検出器
３  インバータ回路
４  三相電源
５  コンバータ回路
６  速度検出演算部
７  減算器
８  速度制御部
９、１５  電流リミット値生成処理部
１０  電流指令リミット処理部
１１  ｄ軸電流指令生成部
１２  ｑ軸電流制御部
１３  d軸電流制御部
１４  三相変換部
【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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