(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流回転機に流れる回転機電流を検出する電流検出手段、前記交流回転機の回転子位置を検出し検出位置として出力する位置検出手段、電圧指令と前記回転機電流とに基づき前記交流回転機の回転子位置を推定し推定位置として出力する推定手段、指令値と前記回転機電流と前記推定位置または前記検出位置とに基づき前記電圧指令を出力する制御手段、および前記電圧指令に基づいて前記交流回転機に電圧を印加する電圧印加手段を備えた交流回転機の制御装置において、
前記検出位置または前記推定位置に基づき演算された前記交流回転機の回転速度が、前記推定手段により所望の推定精度が得られる速度以上の範囲で設定された所定設定速度以上であり、かつ、前記検出位置と前記推定位置との偏差である位置偏差が所定の位相差閾値以上のとき前記位置検出手段が異常と判定して異常検知信号を出力する異常検知手段を備え、
前記推定手段は、前記異常検知信号が出力された後は、前記異常検知信号が出力される直前の前記位置偏差を位置偏差記憶値として記憶し、前記位置偏差記憶値と前記検出位置と前記電圧指令と前記回転機電流とに基づき前記推定位置を出力するものとし、
前記制御手段は、前記異常検知信号が出力される前は、前記指令値と前記回転機電流と前記検出位置とに基づき、前記異常検知信号が出力された後は、前記指令値と前記回転機電流と前記推定位置とに基づき前記電圧指令を出力することを特徴とする交流回転機の制御装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記位置偏差を入力し、前記異常検知信号が出力される前は、前記位置偏差を出力し、前記異常検知信号が出力された後は、前記位置偏差記憶値を出力する位置偏差記憶器、この位置偏差記憶器の出力と前記検出位置との加算値から前記推定位置を減算して得られる推定位置誤差に基づき検出磁束を演算する検出磁束演算器、および前記異常検知信号が出力される前は、前記回転機電流と推定電流との偏差である電流誤差と前記電圧指令とに基づき前記推定位置と前記推定電流と推定磁束と推定速度とを演算し、前記異常検知信号が出力された後は、前記回転機電流と前記推定電流との偏差である前記電流誤差と前記検出磁束と推定磁束との偏差である磁束誤差と前記電圧指令とに基づき前記推定位置と前記推定電流と前記推定磁束と前記推定速度とを演算する適応状態観測器を備えたことを特徴とする請求項１記載の交流回転機の制御装置。
【請求項３】
前記検出位置または前記推定位置に基づき演算された前記交流回転機の回転速度が、前記推定手段の前記適応状態観測器により前記推定位置を前記電流誤差と前記磁束誤差と前記電圧指令とに基づき演算しないと必要な推定精度が得られない速度以下になったとき低速判別信号を出力する低速判別器を備え、
前記位置偏差記憶器は、前記位置偏差を入力し、前記異常検知信号と前記低速判別信号とが共に出力される前は、前記位置偏差を出力し、前記異常検知信号と前記低速判別信号とが共に出力された後は、前記異常検知信号と前記低速判別信号が共に出力される直前の前記位置偏差を位置偏差記憶値として記憶して出力するものであり、前記適応状態観測器は、前記異常検知信号と前記低速判別信号とが共に出力される前は、前記回転機電流と推定電流との偏差である電流誤差と前記電圧指令とに基づき前記推定位置と前記推定電流と前記推定磁束と前記推定速度とを演算し、前記異常検知信号と前記低速判別信号とが共に出力された後は、前記回転機電流と前記推定電流との偏差である前記電流誤差と前記検出磁束と前記推定磁束との偏差である前記磁束誤差と前記電圧指令とに基づき前記推定位置と前記推定電流と前記推定磁束と前記推定速度とを演算するものとしたことを特徴とする請求項２記載の交流回転機の制御装置。
【請求項４】
前記指令値は速度指令値であり、
前記電圧印加手段は、前記電圧指令としての３相電圧指令に基づいて前記交流回転機に電圧を印加するものであり、
前記制御手段は、速度制御器と電流制御器と座標変換器Ａと座標変換器Ｂとを備え、
前記異常検知信号が出力される前は、前記速度制御器は、前記検出位置に基づき演算された回転速度が前記速度指令値に追従するように回転二軸座標のｄ−ｑ軸上の電流指令を出力し、前記座標変換器Ｂは、前記検出位置に基づき前記回転機電流を前記ｄ−ｑ軸上の電流に変換して出力し、前記電流制御器は、前記ｄ−ｑ軸上の電流が前記ｄ−ｑ軸上の電流指令に追従するように前記ｄ−ｑ軸上の電圧指令を出力し、前記座標変換器Ａは、前記検出位置に基づき前記ｄ−ｑ軸上の電圧指令を前記３相電圧指令に変換して前記電圧印加手段に出力し、
前記異常検知信号が出力された後は、前記速度制御器は、前記推定位置に基づき演算された推定速度が前記速度指令値に追従するように回転二軸座標のｄ−ｑ軸上の電流指令を出力し、前記座標変換器Ｂは、前記推定位置に基づき前記回転機電流を前記ｄ−ｑ軸上の電流に変換して出力し、前記電流制御器は、前記ｄ−ｑ軸上の電流が前記ｄ−ｑ軸上の電流指令に追従するように前記ｄ−ｑ軸上の電圧指令を出力し、前記座標変換器Ａは、前記推定位置に基づき前記ｄ−ｑ軸上の電圧指令を前記３相電圧指令に変換して前記電圧印加手段に出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の交流回転機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、誘導機や同期機といった交流回転機の回転子位置情報を得るための位置センサが故障したときにも常に精度良く交流回転機をベクトル制御できる交流回転機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同期機や誘導機といった交流回転機を精度良く制御できる方法としてベクトル制御が幅広く知られている。ベクトル制御では、交流回転機の回転子位置や回転子速度を把握する必要があるため、一般的には位置センサや速度センサを交流回転機に取り付けることで、それらの情報を得ている。
しかしながら、位置センサや速度センサなどが故障した場合、それらのセンサから出力される情報が無くなったり誤差が生じたりするため、それらのセンサから出力される情報をそのまま利用して交流回転機をベクトル制御することが困難になる。
【０００３】
位置センサの故障には様々な種類があるが、位置センサから出力される信号が、交流回転機の回転子の真の位置からずれるという故障において、特に、位置センサから出力される信号が、交流回転機の回転子の真の位置から±９０度〜±１８０度ずれる間違った情報が出力されると、交流回転機は速度指令とは逆方向に大きな速度で回転してしまう。この故障モードにおいて、交流回転機が、その稼動範囲が制限されている機械装置、例えば、ボールネジに接続されている場合、速度指令とは逆方向に回転する可能性があり、ボールネジの稼動部分がボールネジ端部に大きな速度で衝突してしまい、機械装置を破損させてしまう可能性がある。
【０００４】
よって、上記のようなセンサ故障が発生した場合、センサ故障を検知した後に、なるべく短時間でかつ少ない回転数で交流回転機を制動し停止させることが望ましい。
この場合、回転子に永久磁石を用いた交流回転機では、交流回転機を制動させる方法として、交流回転機の各相を短絡させることで、回転子の永久磁石による誘起電圧によって交流回転機内部を還流する電流により制動トルクを得るダイナミックブレーキがある。しかし、ダイナミックブレーキは、ベクトル制御を用いたときの制動トルクよりも小さく、また、ダイナミックブレーキの制動トルクは誘起電圧の大きさに依存するため、誘起電圧が小さくなる低速域では、特にダイナミックブレーキの制動トルクが更に小さくなる。
【０００５】
よって、ダイナミックブレーキでは、交流回転機を制動し停止するまでの時間や停止するまでの回転数（移動距離）が大きくなるということが欠点である。そこで、位置センサが故障したときは、位置センサレス制御や速度センサレス制御に切換えて、位置推定値や速度推定値を使って交流回転機をベクトル制御することで、ダイナミックブレーキよりも大きな制動トルクを得て、交流回転機を短時間でかつ少ない回転数で停止させることが必要である。
【０００６】
例えば、特許文献１は、ロータと、このロータに対向するステータとを備えたモータを制御するためのモータ制御装置であって、前記ロータの回転角を推定するための回転角推定手段と、前記ロータの回転角速度を求める手段と、前記ロータの回転角速度の大きさが所定値以上であることを条件に、前記回転角推定手段によって求められた推定回転角に基づいて前記モータを駆動制御する制御手段とを含むモータ制御装置を開示する。この特許文献１には、位置センサであるレゾルバが故障したときは、回転角速度の大きさが所定値以上であることを条件に、回転角推定手段によって求められた推定回転角を使うことでベクトル制御することが可能になることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２９０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は、回転角速度の大きさが所定値以上であることを条件として回転角推定手段によって、求められた推定回転角を使うことでベクトル制御を行うものであるため、回転角速度の大きさが所定値未満になるとベクトル制御を行うことが出来ない。よって、交流回転機（特許文献１ではモータ）を制動し停止させる場合は、回転角速度の大きさが所定値未満ではベクトル制御による大きな制動トルクを得られなくなるため、交流回転機が停止するまでの時間と回転数を少なくすることが困難である。
【０００９】
この発明は、位置センサが故障しても、回転速度に拘わらず必要な精度による位置推定と制御が可能となる交流回転機の制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る交流回転機の制御装置は、交流回転機に流れる回転機電流を検出する電流検出手段、交流回転機の回転子位置を検出し検出位置として出力する位置検出手段、電圧指令と回転機電流とに基づき交流回転機の回転子位置を推定し推定位置として出力する推定手段、指令値と回転機電流と推定位置または検出位置とに基づき電圧指令を出力する制御手段、および電圧指令に基づいて交流回転機に電圧を印加する電圧印加手段を備えた交流回転機の制御装置において、
検出位置または推定位置に基づき演算された交流回転機の回転速度が、推定手段により所望の推定精度が得られる速度以上の範囲で設定された所定設定速度以上であり、かつ、検出位置と推定位置との偏差である位置偏差が所定の位相差閾値以上のとき位置検出手段が異常と判定して異常検知信号を出力する異常検知手段を備え、
推定手段は、異常検知信号が出力された後は、異常検知信号が出力される直前の位置偏差を位置偏差記憶値として記憶し、位置偏差記憶値と検出位置と電圧指令と回転機電流とに基づき推定位置を出力するものとし、
制御手段は、異常検知信号が出力される前は、指令値と回転機電流と検出位置とに基づき、異常検知信号が出力された後は、指令値と回転機電流と推定位置とに基づき電圧指令を出力するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明に係る交流回転機の制御装置の推定手段は、異常検知信号が出力された後は、異常検知信号が出力される直前の位置偏差を位置偏差記憶値として記憶し、位置偏差記憶値と検出位置と電圧指令と回転機電流とに基づき推定位置を出力するものとしたので、異常検知信号が出力される直前の、従って、正確な位置情報を使用して、その後の推定位置を演算することで、精度の高い位置推定が可能となり、その結果、交流回転機の円滑な制御が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１による交流回転機の制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１の異常検知手段７の内部構成を示す図である。
【図３】図１の推定手段４の内部構成を示す図である。
【図４】推定手段４で演算する回転子磁束を説明するベクトル図である。
【図５】図３の適応状態観測器４８の内部構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２による推定手段４００の内部構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３による推定手段４０１の内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による交流回転機の制御装置の全体の構成を示す図である。先ず、本実施の形態１の全体構成と動作について説明する。図１の交流回転機１は、回転子に永久磁石を有する３相の永久磁石同期電動機である。電流検出手段２は、交流回転機１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に流れる回転機電流を検出するものであり、本実施の形態１の電流検出手段２は、Ｕ相回転機電流ｉｕとＷ相回転機電流ｉｗとの２相を検出し出力するが、他の２相や３相すべてを検出し出力するものでも構わない。
【００１４】
位置検出手段３は、交流回転機１の回転子位置を検出して、検出位置θｄｅｔとして出力するものであり、具体的には、エンコーダやレゾルバなどの位置センサである。なお、本実施の形態１では、回転子磁束（永久磁石磁束）のＮ極方向（以下、実位置と記す）を検出位置θｄｅｔ＝０度と定義する。推定手段４は、交流回転機１の回転子位置を推定して、推定位置θｅｓｔとして出力するものである。推定位置θｅｓｔも検出位置θｄｅｔと同様に、永久磁石のＮ極方向を推定位置θｅｓｔ＝０度と定義する。制御手段５は、交流回転機１の速度が、外部より入力する指令値としての速度指令ω＊に一致するように３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力する。電圧印加手段６は、制御手段５の出力である３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊に基づいて、交流回転機１に電圧を印加するものであり、具体的には、インバータなどの半導体電力変換器である。
【００１５】
異常検知手段７は、位置検出手段３の出力である検出位置θｄｅｔと推定手段４の出力である推定位置θｅｓｔとに基づいて、検出位置θｄｅｔが異常であるか否かを検知し、信号ｆｌｕｇとして出力するものである。なお、本実施の形態１では、上記「検出位置θｄｅｔが異常」とは、検出位置θｄｅｔ＝０度が実位置からずれた状態のことであり、検出手段３が完全に故障して検出手段３からの出力が得られなくなった場合などは除く。
【００１６】
次に、本実施の形態１の特徴である推定手段４、制御手段５、異常検知手段７の詳細動作について説明する。先ず、異常検知手段７について説明する。
図２は、図１の異常検知手段７の内部構成図である。速度演算器７１は、位置検出手段３の出力である検出位置θｄｅｔから交流回転機１の回転速度ωｒを演算し出力する。速度演算器７１は、検出位置θｄｅｔから回転速度ωｒを演算する方法ならどのような方法のものでも構わないが、例えば、任意の時間ΔＴの間の検出位置θｄｅｔの変化量Δθｄｅｔより（１）式のように求める。
【００１７】
【数１】
0005800763.tif 000002
【００１８】
なお、（１）式のように、回転速度ωｒの演算には検出位置θｄｅｔの変化量であるΔθｄｅｔを必要とするだけで、検出位置θｄｅｔの絶対位置を必要としない。即ち、位置検出手段３から出力される検出位置θｄｅｔが実位置からずれていても、回転速度ωｒは正しく演算することが出来る。
【００１９】
位相差演算器７２は、（２）式のように、検出位置θｄｅｔと推定位置θｅｓｔとの差分の絶対値である位相差θｅｒｒを演算し出力する。推定手段４が出力する推定位置θｅｓｔが正しく実位置を推定していれば、検出位置θｄｅｔが実位置と一致していない、即ち、θｅｒｒ≠０となったとき位置検出手段３が異常であると判断出来る。
【００２０】
【数２】
0005800763.tif 000003
【００２１】
異常検知信号演算器７３は、速度演算器７１の出力である回転速度ωｒが所定設定速度以上で、かつ、位相差演算器７２の出力である位相差θｅｒｒが、任意に設定した所定の位相差閾値θｌｅｖ以上となったとき位置検出手段３が異常であると判断し、信号ｆｌｕｇ＝１として異常検知信号を出力する。一度、異常を検知してｆｌｕｇ＝１とすると、上記の条件に拘わらず、ｆｌｕｇ＝１として異常検知信号を出力し続けるものとする。
異常でない時は、ｆｌｕｇ＝０として故障検知信号を出力しない。
【００２２】
なお、上記の異常有りと判定する２つの条件の前者である、「回転速度ωｒが所定設定速度以上」という条件は、異常検知がされていない（ｆｌｕｇ＝０）条件で、後述する推定手段４が正しく実位置を推定して推定位置θｅｓｔを出力出来る、即ち、所望の推定精度が得られる速度以上の範囲で設定された速度以上という意味である。
【００２３】
この所定設定速度は、交流回転機１の誘起電圧の大きさに依存するため、交流回転機１の種類や容量毎に設定する。
なお、ここで判定に使用する回転速度ωｒは、後述の推定位置θｅｓｔを基に、（１）式と同様の演算式により求めるようにしてもよい。
【００２４】
また、位相差閾値θｌｅｖは、任意に設定すればよい。一例としては、トルク指令に対する実トルクの減少量から設定してもよい。例えば、トルクに対応する、後述するｑ軸の実電流がｑ軸電流指令の７０％以下となるような位相差を位相差閾値θｌｅｖと設定する場合は、（３）式のように逆余弦演算により求めることができ、この場合、約０．７９５４ｒａｄ（約４５．５７度）となる。
【００２５】
【数３】
0005800763.tif 000004
【００２６】
次に、推定手段４について説明する。
図３は、図１の推定手段４の内部構成図である。位置偏差記憶器４１は、検出位置θｄｅｔと推定位置θｅｓｔと信号ｆｌｕｇとより（４）式のように位置偏差記憶値θｍｅｍを演算し出力するものである。
【００２７】
【数４】
0005800763.tif 000005
【００２８】
ｆｌｕｇ＝０のときは、位置偏差（θｅｓｔ−θｄｅｔ）をそのままθｍｅｍとして出力する。
ｆｌｕｇ＝１となった場合は、ｆｌｕｇ＝１となる１演算周期前の値、即ち、異常検知信号が出力される直前の値を、記憶保持するように動作する。従って、位置偏差記憶器４１から出力するθｍｅｍは、異常検知信号が出力された後は、固定値となる。
【００２９】
加減算器４２は、検出位置θｄｅｔと位置偏差記憶値θｍｅｍとを加算し出力するものである。位置偏差記憶値θｍｅｍは、常に、異常検知信号が出力されていない（ｆｌｕｇ＝０）ときの位置偏差（θｅｓｔ−θｄｅｔ）であり、この場合、前述したように、推定位置θｅｓｔは、回転子磁束の実位置を推定しているとしてよいから、この位置偏差記憶値θｍｅｍは、実位置と検出位置θｄｅｔとの偏差とみなすことができる。従って、検出位置θｄｅｔと位置偏差記憶値θｍｅｍとを加算した加減算器４２の出力は、交流回転機１の実位置と一致する。
【００３０】
加減算器４３は、加減算器４２の出力から推定位置θｅｓｔを減算して推定位置誤差Δθｅｓｔとして出力する。通常は、実位置と推定位置とはほぼ一致するのでΔθｅｓｔ≒０となるが、実位置と推定位置とに誤差が生じたときはΔθｅｓｔ≠０となる。
【００３１】
検出磁束演算器４４は、推定位置誤差Δθｅｓｔを用いて、（５）式のように、後述する適応状態観測器４８が構成する回転座標ｄ−ｑ軸上からみた、交流回転機１の実際の回転子磁束を検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬとして演算し出力する。
【００３２】
【数５】
0005800763.tif 000006
【００３３】
図４は、検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬを説明するためのベクトル図である。図４（ａ）は、Δθｅｓｔ＝０、即ち、適応状態観測器４８が構成する回転座標ｄ−ｑ軸のｄ軸と実位置が一致している場合である。この場合、交流回転機１の回転子磁束φｆは、（５）式のφｄｒＬと同一となり、φｑｒＬはゼロとなる。
図４（ｂ）は、Δθｅｓｔ≠０の場合である。この場合、交流回転機１の回転子磁束φｆをｄ軸に射影したものがφｄｒＬ、ｑ軸に射影したものがφｑｒＬとなる。以上のように、検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬを演算することで、回転座標ｄ−ｑ軸上からみた、交流回転機１の実際の回転子磁束を演算する。
【００３４】
加減算器４５は、電流検出手段２で検出した回転機電流をｄ−ｑ軸上に換算したｄ軸電流ｉｄｓ、ｑ軸電流ｉｑｓから適応状態観測器４８から出力するｄ軸推定電流ｉｄｓ０、ｑ軸推定電流ｉｑｓ０を減算し、ｄ軸電流誤差ｅｉｄｓ、ｑ軸電流誤差ｅｉｑｓとして出力する。
加減算器４６は、検出磁束演算器４４の出力である検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬから適応状態観測器４８の出力である推定磁束φｄｒ０、φｑｒ０を減算したｄ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｑ軸磁束誤差ｅφｑｒを出力する。乗算器４７は、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒに信号ｆｌｕｇを乗算することで、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを有効、無効にするものであり、ｆｌｕｇ＝１となる異常時のみｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒが有効となるようにしている。
【００３５】
次に、適応状態観測器４８について説明する。適応状態観測器４８は、ｄ−ｑ軸上の電圧指令ｖｄ＊、ｖｑ＊とｄ、ｑ軸電流誤差ｅｉｄｓ、ｅｉｑｓとｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒと交流回転機１の定数とを用いて推定位置θｅｓｔを求めるものである。
なお、この種の演算を行う適応状態観測器は、例えば、特許第４６７２２３６号で公知であるので、以下の説明では、公知の部分については、適宜この公知文献を引用して具体的な説明は省略し、本願で創案した部分を中心に詳細に説明するものとする。
【００３６】
図５は、図３の適応状態観測器４８の内部構成図である。図５は、以下の（６）式〜（９）式で表される演算を実行する適応状態観測器４８の構成を示している。また、（６）（７）式中の行列Ａ０、Ｂ、Ｃ１，Ｃ２、Ｈは、ゲイン行列であり、その中身は（１０）式で表すことができる。行列Ａ０、Ｂ、Ｃ１，Ｃ２は、交流回転機１の定数などにより決まるものであり、行列Ｈは自由に設定することが出来る。例えば、ｈ１１、ｈ１２、ｈ２１，ｈ２２，ｈ３１，ｈ３２，ｈ４１，ｈ４２は、特許第４６７２２３６号の図９に記載されているように推定速度ωｒ０によって各増幅ゲインの値を変更するようにする。また、ｈ１３、ｈ１４、ｈ２３、ｈ２４、ｈ３３、ｈ３４、ｈ４３、ｈ４４については、特許第４６７２２３６号に記載されていないが、これらも推定速度ωｒ０によって各増幅ゲインの値を変更するようにしてもよい。なお、（１０）式中のＲは交流回転機１の固定子抵抗、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、ωは一次角周波数、ωｒ０は推定速度である。
【００３７】
【数６】
0005800763.tif 000007
【００３８】
図５において、ゲイン行列演算器４８１は、（１０）式のゲイン行列Ｈをｄ、ｑ軸電流誤差のベクトル（ｅｉｄｓ，ｅｉｑｓ）Ｔ（Ｔは転置行列の意味）とｄ、ｑ軸磁束誤差のベクトル（ｅφｄｒ，ｅφｑｒ）Ｔに乗算して増幅偏差信号のベクトル（ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４）Ｔとして出力するものであり、（６）式の右辺第３項部分に相当する。
【００３９】
ゲイン行列演算器４８２は、ｄ、ｑ軸電圧指令のベクトル（ｖｄ＊，ｖｑ＊）Ｔに（１０）式中のゲイン行列Ｂを乗算して出力するものであり、（６）式の右辺第２項部分に相当する。
ゲイン行列演算器４８３は、後述する積分器４８５の出力であるｄ、ｑ軸推定電機子反作用φｄｓ０、φｑｓ０とｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ０、φｑｒ０とのベクトル（φｄｓ０，φｑｓ０，φｄｒ０，φｑｒ０）Ｔに（１０）式中のゲイン行列Ａ０を乗算して出力するものであり、（６）式の右辺第１項部分に相当する。
【００４０】
加減算器４８４は、ゲイン行列演算器４８１とゲイン行列演算器４８２とゲイン行列演算器４８３との出力を加減算して出力するものであり、これが（６）式の右辺に相当する。
積分器４８５は、加減算器４８４の出力４つをそれぞれ積分してｄ、ｑ軸推定電機子反作用φｄｓ０、φｑｓ０とｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ０、φｑｒ０とのベクトル（φｄｓ０，φｑｓ０，φｄｒ０，φｑｒ０）を出力する。ゲイン行列演算器４８６は、積分器４８５の出力に（１０）式中のゲイン行列Ｃ１を乗算することでｄ、ｑ軸推定電流ｉｄｓ０、ｉｑｓ０を出力するものであり、（７）式の左部分に相当する。
【００４１】
ゲイン行列演算器４８７は、積分器４８５の出力に（１０）式中のゲイン行列Ｃ２を乗算することでｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ０、φｑｒ０を出力するものであり、（７）式の右部分に相当する。
速度推定器４８８は、（８）式のように、ｄ、ｑ軸電流偏差ｅｉｄｓ、ｅｉｑｓとｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ０、φｑｒ０とを用いて推定速度ωｒ０を求める。（８）式中のｋｐは比例ゲイン、ｋｉは積分ゲインであり任意の値に設定出来る。
積分器４８９は、（９）式のように推定速度ωｒ０を積分することで推定位置θｅｓｔを出力するものである。
【００４２】
この適応状態観測器４８は、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを用いていることに特徴があり、後述するように、特許第４６７２２３６号と異なるところである。以下、この特徴について詳細に説明をする。
本発明の適応状態観測器４８は、交流回転機１の数式モデルである（１０）式のゲイン行列Ａ０を用いてｄ−ｑ軸上の推定電機子反作用と推定磁束を求めるものである。同様に、ｄ−ｑ軸上の推定電機子反作用と推定磁束を求める適応状態観測器は特許第４６７２２３６号に示されているが、前述したように本発明は、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを用いていることが異なる。
【００４３】
特許第４６７２２３６号では、技術的に本願に最も近い同明細書の実施の形態３の（３４）式から判るように、ゲイン行列Ｈにｄ、ｑ軸電流誤差ｅｉｄｓ、ｅｉｑｓを乗算したもののみを使用しているため低速域では推定精度が悪化し、推定速度や推定位置の誤差も大きくなる。その理由は、低速域では交流回転機１の誘起電圧が小さくなることにより、ｄ、ｑ軸電流誤差ｅｉｄｓ、ｅｉｑｓに含まれる抵抗誤差やインダクタンス誤差の割合が位置誤差に対して大きくなるためである。特に、交流回転機１が停止している場合（ゼロ速）は誘起電圧がゼロであり、また、交流回転機１に流れる電流は直流となるため、ｄ、ｑ軸電流誤差ｅｉｄｓ、ｅｉｑｓに含まれるのは抵抗誤差成分のみとなるので、ゼロ速では原理的に特許第４６７２２３６号の構成では電機子反作用および磁束を正しく推定することは不可能であり、推定速度や推定位置も正しく推定することは出来ない。
【００４４】
これらの問題を解決するのが、本発明のｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒである。前述したように、検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬは、推定位置誤差Δθｅｓｔに基づいて演算するものであるので、検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬから推定磁束φｄｒ０、φｑｒ０を減算したｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒは、推定位置誤差Δθｅｓｔによる成分のみが含まれ、抵抗誤差やインダクタンス誤差などを含まない。よって、本発明の適応状態観測器４８は、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒにゲイン行列Ｈを乗算した増幅偏差信号ｅ３、ｅ４を用いることで、ｄ、ｑ軸電流誤差ｅｉｄｓ、ｅｉｑｓに含まれる抵抗誤差やインダクタンス誤差の割合が位置誤差に対して大きくなる停止や低速域においても良好に電機子反作用と磁束を推定することができ、その結果、推定速度と推定位置も良好に推定できる。
【００４５】
また、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒは、前述したように乗算器４７にて信号ｆｌｕｇを乗算して、ｆｌｕｇ＝０（異常検知信号が出力されていない時）では、ｄ、ｑ軸磁束誤差を等価的にゼロとして増幅信号ｅ１、ｅ２のみを利用することで、実質上特許４６７２２３６号と同一の適応状態観測器として動作するようにする。
【００４６】
これは、前述したように検出磁束の演算において、検出位置θｄｅｔに位置偏差記憶値θｍｅｍを加算した値が実位置とほぼ同一となることとして利用するが、異常検知信号が出力される前（ｆｌｕｇ＝０）では、この値が実位置と同一でない場合がある（交流回転機１の回転速度ωｒが、所定設定速度未満の場合には、他の条件に拘わらずｆｌｕｇ＝０であり、推定位置θｅｓｔも実位置と一致していない場合がある）ため、検出磁束は正しい値を演算していない。よって、適応状態観測器４８の出力である推定位置θｅｓｔも正しく推定位置を演算し出力できなくなり、その結果、異常検知手段７が位置検出手段３の異常を正しく検知出来なくなる可能性があるためである。
【００４７】
一方、異常検知して異常検知信号が出された後は、ｆｌｕｇ＝１となることで、増幅信号ｅ３、ｅ４も有効にする。
このように、推定手段４は、異常検知手段７が異常を検出して異常検知信号が出力され、ｆｌｕｇ＝１となった場合、ｆｌｕｇ＝１となる直前である１演算周期前の推定位置θｅｓｔと検出位置θｄｅｔとの偏差を位置偏差記憶値θｍｅｍとして記憶し、記憶した位置偏差記憶値θｍｅｍと現在の検出位置θｄｅｔとに基づいてｄ、ｑ軸検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬを演算し、演算したｄ、ｑ軸検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬと適応状態観測器４８で演算するｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ０、φｑｒ０との偏差であるｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを増幅した増幅信号ｅ３、ｅ４を用いて、適応状態観測器４８で推定位置θｅｓｔを演算し出力するようにすることで、適応状態観測器４８は、停止や低速域でも良好に位置推定出来るようにしている。
【００４８】
次に、図１を参照して制御手段５について説明する。加減算器５１は、制御手段５の外部から入力する速度指令ω＊から後述する選択器５９の出力であるフィードバック速度ωｃｔｒｌを減算した値を出力する。速度制御器５２は、加減算器５１の出力がゼロになるように、即ち、フィードバック速度ωｃｔｒｌが速度指令ω＊に追従するように比例積分演算することでｄ、ｑ軸電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊を出力する。加減算器５３は、速度制御器５２の出力であるｄ、ｑ軸電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊から後述する座標変換器Ｂ５６の出力であるｄ、ｑ軸電流ｉｄｓ、ｉｑｓをそれぞれ減算した値を出力する。
【００４９】
電流制御器５４は、加減算器５３の出力がゼロになるように、即ち、ｄ、ｑ軸電流ｉｄｓ、ｉｑｓがｄ、ｑ軸電流指令ｉｄ＊、ｉｑ＊に追従するように比例積分演算することでｄ、ｑ軸電圧指令ｖｄ＊、ｖｑ＊を出力する。座標変換器Ａ５５は、ｄ、ｑ軸電圧指令ｖｄ＊、ｖｑ＊を、後述する選択器５７が出力する制御位置θｃｔｒｌに同期して回転するｄ−ｑ軸座標から３相交流座標へ座標変換して３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し電圧印加手段６へ出力する。座標変換器Ｂ５６は、電流検出手段２で検出したＵ相回転機電流ｉｕとＷ相回転機電流ｉｗを、選択器５７の出力である制御位相θｃｔｒｌに同期して回転するｄ−ｑ軸上の電流であるｄ、ｑ軸電流ｉｄｓ、ｉｑｓに座標変換して出力する。
【００５０】
選択器５７は、異常検知手段７の出力である信号ｆｌｕｇが０の時は位置検出手段３の出力である検出位置θｄｅｔを制御位相θｃｔｒｌとして出力し、信号ｆｌｕｇが１となる異常検知時は推定手段４の出力である推定位置θｅｓｔを制御位相θｃｔｒｌとして出力する。速度演算器５８は、速度演算器７１と同様に（１）式などのようにして検出位置θｄｅｔから回転速度ωｒを演算して出力する。選択器５９は、異常検知手段７の出力である信号ｆｌｕｇが０の時は速度演算器５８の出力である回転速度ωｒをフィードバック速度ωｃｔｒｌとして出力し、信号ｆｌｕｇが１となる異常検知時は推定手段４の出力である推定速度ωｒ０をフィードバック速度ωｃｔｒｌとして出力する。
【００５１】
このように、制御手段５は、異常検知手段７が異常検知信号を出力する前は、位置検出手段３の出力である検出位置θｄｅｔと、検出位置θｄｅｔから速度演算器５８で演算した回転速度ωｒと、電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力し、異常検知手段７が異常検知信号を出力した後は、推定手段４の出力である推定位置θｅｓｔと推定速度ωｒ０と電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力するため、位置検出手段３が異常になっても、交流回転機１をベクトル制御により駆動することが可能である。
【００５２】
以上のように、本発明の実施の形態１による交流回転機の制御装置は、異常検知手段７が異常を検知して異常検知信号を出力しｆｌｕｇ＝１となった場合、推定手段４は、ｆｌｕｇ＝１となる直前である１演算周期前の推定位置θｅｓｔと検出位置θｄｅｔとの偏差を位置偏差記憶値θｍｅｍとして記憶し、記憶した位置偏差記憶値θｍｅｍと現在の検出位置θｄｅｔとに基づいて、ｄ、ｑ軸検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬを演算し、演算したｄ、ｑ軸検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬと適応状態観測器４８で演算するｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ、φｑｒとの偏差であるｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを増幅した増幅信号ｅ３、ｅ４を用いて、適応状態観測器４８で推定位置θｅｓｔを演算し出力するようにすることで、適応状態観測器４８は、停止や低速域でも良好に位置推定出来るようにする。
【００５３】
また、制御手段５は、異常検知手段７が異常を検知する前は、位置検出手段３の出力である検出位置θｄｅｔと、検出位置θｄｅｔから速度演算器５８で演算した回転速度ωｒと、電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力し、異常検知手段７が異常を検知した後は、推定手段４の出力である推定位置θｅｓｔと推定速度ωｒ０と電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力するため、位置検出手段３が異常になっても、交流回転機１をベクトル制御により駆動することが可能となり、特に、低速域においても、交流回転機１をベクトル制御により駆動することが可能となる。その結果、異常検知手段７が異常を検知して交流回転機１を停止させる場合、停止するまでベクトル制御が出来るため、従来のダイナミックブレーキよりも大きな制動トルクを得ることが可能となり、異常検知してから短時間かつ少ない回転数で交流回転機１を停止させることが出来る。
【００５４】
実施の形態２．
先の実施の形態１の推定手段４は、異常検知手段７が異常を検知して異常検知信号が出力され信号ｆｌｕｇ＝１となった直前の位置偏差記憶値θｍｅｍを記憶し、ｆｌｕｇ＝１となった直後からは、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを適応状態観測器４８で利用するような構成にしていた。しかしながら、ｆｌｕｇ＝１となった直後の交流回転機１の速度が比較的大きい場合は、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを適応状態観測器４８で利用しなくても必要な推定精度が得られるため、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを適応状態観測器４８で利用しなくてもよい。また、異常検知手段７が異常を検知した後に、検出位置θｄｅｔと推定位置θｅｓｔとの位置偏差が変化する場合は、実施の形態１のように、位置偏差記憶値θｍｅｍを記憶してしまうと、位置偏差記憶値θｍｅｍを利用して演算するｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒに余分な誤差成分が発生するため、適応状態観測器４８が良好に位置推定出来なくなる場合がある。
【００５５】
そこで、本実施の形態２では、信号ｆｌｕｇ＝１となった後に、適応状態観測器４８が、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを利用しないと必要な推定精度が得られない所定の速度以下となった時点で位置偏差記憶値θｍｅｍを記憶し、適応状態観測器４８は、上記所定の速度以下のときのみｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを利用するような構成にするものである。
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態２による推定手段４００の内部構成図である。本実施の形態２では、図１の推定手段４を図６の推定手段４００に変更している以外は、すべて先の実施の形態１の場合と同一であるため、推定手段４００以外の説明は省略する。
【００５７】
推定手段４００の低速判別器４１１は、（１１）式のように、適応状態観測器４８が出力する推定速度の絶対値｜ωｒ０｜が所定の速度ωｌｉｍ以下となったら低速判別信号を出力して信号ｓｗＬ＝１とし、推定速度の絶対値｜ωｒ０｜が速度ωｌｉｍより大きいときは、信号ｓｗＬ＝０として低速判別信号を出力しない。
【００５８】
【数７】
0005800763.tif 000008
【００５９】
所定の速度ωｌｉｍは、適応状態観測器４８が、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを使わないで必要な推定精度を得ることが出来る下限速度に設定することが望ましい。適応状態観測器４８が、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを使わないで必要な推定精度を得ることが出来る下限速度とは、交流回転機１の誘起電圧定数により変わるため、交流回転機１の種類や容量ごとに設定する必要があるが、例えば、定格速度の１／１０（定格速度が２０００ｒ／ｍｉｎならば、ωｌｉｍは２００ｒ／ｍｉｎ）などに設定する。このようにすることで、信号ｓｗＬ（０または１）は、交流回転機１の現在の速度が、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを使わないで適応状態観測器４８が必要な精度で位置推定出来る速度であるかそうでないかを表す信号となる。
【００６０】
乗算器４１２は、異常検知手段７の出力である信号ｆｌｕｇと低速判別器４１１の出力である信号ｓｗＬとを乗算した信号ｓｇを出力するものである。信号ｓｇは、ｆｌｕｇ＝１でかつｓｗＬ＝１のとき、即ち、異常検知信号と低速判別信号とが共に出力されたときのみｓｇ＝１となり、ｆｌｕｇ＝１でかつｓｗＬ＝１でないとき、即ち、異常検知信号と低速判別信号とが共に出力される前、従って、異常検知信号と低速判別信号との両信号が出力されていないかいずれかの信号のみが出力されているときはｓｇ＝０となる。
【００６１】
位置偏差記憶器４１０は、検出位置θｄｅｔと推定位置θｅｓｔと乗算器４１２の出力である信号ｓｇとより、（１２）式のように、位置偏差記憶値θｍｅｍを演算し出力するものであり、信号ｓｇが１となった場合は、ｓｇが１となる１演算周期前の値を保持するように動作し、即ち、位置偏差記憶器４１０から出力するθｍｅｍは固定値となる。
【００６２】
【数８】
0005800763.tif 000009
【００６３】
加減算器４２、加減算器４３、検出磁束演算器４４、加減算器４５、加減算器４６は、実施の形態１の推定手段４と同一であるので説明を省略する。
乗算器４７０は、加減算器４６の出力であるｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒと乗算器４１２の出力である信号ｓｇとを乗算することで、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを有効、無効にするものであり、信号ｓｇ＝１となるとき、即ち、位置検出手段３が異常であり、かつ、交流回転機１の速度が、適応状態観測器４８がｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを使わないと必要な推定精度が得られない速度であるときのみｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒが有効となるようにしている。
【００６４】
適応状態観測器４８は、実施の形態１の推定手段４と同一であるので詳細な説明は省略するが、実施の形態１では、ｆｌｕｇ＝１となった直後から、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを増幅した増幅信号ｅ３、ｅ４を用いて、適応状態観測器４８で推定位置θｅｓｔを演算し出力するようにするが、本実施の形態２の適応状態観測器４８は、信号ｓｇ＝１となるとき、即ち、位置検出手段３が異常であり、かつ、交流回転機１の速度が、適応状態観測器４８がｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを使わないと必要な推定精度が得られなくなる速度となった直後からｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを増幅した増幅信号ｅ３、ｅ４を用いて、適応状態観測器４８により推定位置θｅｓｔを演算し出力するようにしているところが異なる。
【００６５】
以上のように、本発明の実施の形態２による交流回転機の制御装置は、異常検知手段７が位置検出手段３の異常を検知した後、推定速度ωｒ０の絶対値が所定の速度ωｌｉｍ以下となって低速判別信号が出力されｓｗＬ＝１となった場合、推定手段４００は、ｓｗＬ＝１となる直前の１演算周期前の推定位置θｅｓｔと検出位置θｄｅｔとの偏差を位置偏差記憶値θｍｅｍとして記憶し、位置検出手段３の異常を検知した後で、かつ、推定速度ωｒ０の絶対値が所定の速度ωｌｉｍ以下の場合のみ、位置偏差記憶値θｍｅｍと現在の検出位置θｄｅｔとに基づいて演算するｄ、ｑ軸検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬと適応状態観測器４８で演算するｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ、φｑｒとの偏差であるｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを増幅した増幅信号ｅ３、ｅ４を用いて、適応状態観測器４８で推定位置θｅｓｔを演算し出力するようにすることで、異常検知手段７が異常を検知した後に、検出位置θｄｅｔと推定位置θｅｓｔとの位置偏差が変化してもその偏差を的確に捉えることが可能となるとともに、適応状態観測器４８は、停止や低速域でも良好に位置推定出来るようになる。
【００６６】
また、制御手段５は、実施の形態１と同様に、異常検知手段７が異常を検知する前は、位置検出手段３の出力である検出位置θｄｅｔと、検出位置θｄｅｔから速度演算器５８で演算した回転速度ωｒと、電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力していたものを、異常検知手段７が異常を検出した後は、推定手段４００の出力である推定位置θｅｓｔと推定速度ωｒ０と電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力するため、位置検出手段３が異常になっても、交流回転機１をベクトル制御により駆動することが可能となり、特に、低速域においても、交流回転機１をベクトル制御により駆動することが可能となる。その結果、異常検知手段７が異常を検知して交流回転機１を停止させる場合、停止するまでベクトル制御が出来るため、従来のダイナミックブレーキよりも大きな制動トルクを得ることが可能となり、異常検知してから短時間かつ少ない回転数で交流回転機１を停止させることが出来る。  
【００６７】
実施の形態３．
先の実施の形態２では、推定手段４００の低速判別器４１１が推定速度ωｒ０を使って、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを利用しなくても適応状態観測器４８が必要な精度で位置推定出来る速度であるかそうでないかを判別して信号ｓｗｌを出力しているが、本実施の形態３では、低速判別器が回転速度ωｒを用いて低速判別信号を出力するようにする。
【００６８】
図７は、本発明の実施の形態３の推定手段４０１の内部構成図である。実施の形態２の場合と同様に、図１の推定手段４を図７の推定手段４０１に変更している以外は、すべて同一の構成、動作であるため、推定手段４０１以外の説明は省略する。また、図７の推定手段４０１は、速度演算器４２１と低速判別器４２２以外は図６の推定手段４００とすべて同一の構成、動作であるため、速度演算器４２１と低速判別器４２２以外の詳細な説明は省略する。
速度演算器４２１は、速度演算器７１と同様に（１）式などのようにして検出位置θｄｅｔから回転速度ωｒを演算して出力する。
低速判別器４２２は、（１３）式のように、速度演算器４２１が出力する回転速度の絶対値｜ωｒ｜が、所定の速度ωｌｉｍ以下となったら低速判別信号を出力し信号ｓｗＬ＝１とする。回転速度の絶対値｜ωｒ｜が、所定の速度ωｌｉｍより大きいときは、信号ｓｗＬ＝０として低速判別信号を出力しない。
【００６９】
【数９】
0005800763.tif 000010
【００７０】
所定の速度ωｌｉｍは、先の実施の形態２と同様に設定すればよい。このようにすることで、回転速度ωｒを使った場合も、実施の形態２と同様に、信号ｓｗＬ（ｓｗＬ＝０または１）は、交流回転機１の現在の速度が、ｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを使わないで適応状態観測器４８が必要な精度で位置推定出来る速度であるかそうでないかを表す信号となる。速度演算器４２１と低速判別器４２２以外は実施の形態２と同様に動作するようにする。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態３による交流回転機の制御装置は、異常検知手段７が位置検出手段３の異常を検知した後、回転速度ωｒの絶対値が所定速度ωｌｉｍ以下となって低速判別信号が出力されｓｗＬ＝１となった場合、推定手段４０１は、ｓｗＬ＝１となる直前の１演算周期前の推定位置θｅｓｔと検出位置θｄｅｔとの偏差を位置偏差記憶値θｍｅｍとして記憶し、位置検出手段３の異常を検知した後で、かつ、回転速度ωｒの絶対値が所定の速度ωｌｉｍ以下の場合のみ、位置偏差記憶値θｍｅｍと現在の検出位置θｄｅｔとに基づいて演算するｄ、ｑ軸検出磁束φｄｒＬ、φｑｒＬと適応状態観測器４８で演算するｄ、ｑ軸推定磁束φｄｒ、φｑｒとの偏差であるｄ、ｑ軸磁束誤差ｅφｄｒ、ｅφｑｒを増幅した増幅信号ｅ３、ｅ４を用いて、適応状態観測器４８で推定位置θｅｓｔを演算し出力するようにすることで、異常検知手段７が異常を検知した後に、検出位置θｄｅｔと推定位置θｅｓｔとの位置偏差が変化してもその偏差を的確に捉えることが可能となるとともに、適応状態観測器４８は、停止や低速域でも良好に位置推定出来るようになる。
【００７２】
また、制御手段５は、実施の形態１と同様に、異常検知手段７が異常を検知する前は、位置検出手段３の出力である検出位置θｄｅｔと、検出位置θｄｅｔから速度演算器５８で演算した回転速度ωｒと、電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力していたものを、異常検知手段７が異常を検出した後は、推定手段４０１の出力である推定位置θｅｓｔと推定速度ωｒ０と電流検出手段２の出力である回転機電流ｉｕ、ｉｗとに基づいて、３相電圧指令ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊を演算し出力するため、位置検出手段３が異常になっても、交流回転機１をベクトル制御により駆動することが可能となり、特に、低速域においても、交流回転機１をベクトル制御により駆動することが可能となる。その結果、異常検知手段７が異常を検知して交流回転機１を停止させる場合、停止するまでベクトル制御が出来るため、従来のダイナミックブレーキよりも大きな制動トルクを得ることが可能となり、異常検知してから短時間かつ少ない回転数で交流回転機１を停止させることが出来る。
【００７３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  交流回転機、２  電流検出手段、３  位置検出手段、
４，４００，４０１  推定手段、４１，４１０  位置偏差記憶器、
４２，４３，４５，４６  加減算器、４４  検出磁束演算器、
４７，４１２，４７０  乗算器、４１１，４２２  低速判別器、４２１  速度演算器、
４８  適応状態観測器、４８１，４８２，４８３，４８６，４８７  ゲイン行列演算器、４８４  加減算器、４８５，４８９  積分器、４８８  速度推定器、５  制御手段、
５１，５３  加減算器、５２  速度制御器、５４  電流制御器、５５  座標変換器Ａ、
５６  座標変換器Ｂ、５７，５９  選択器、５８  速度演算器、６  電圧印加手段、
７  異常検知手段、７１  速度演算器、７２  位相差演算器、
７３  異常検知信号演算器。
【図１】
0005800763.tif 000011
【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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