(57)【要約】  直流電源１と、インバータ主回路２と、直流電源１の直流がインバータ主回路２により交流に変換されて駆動される三相同期電動機３と、角速度指令値、三相同期電動機３の相電流値及び直流電源１の直流電圧値が入力され、インバータ主回路２を制御するためのＰＷＭ信号を出力するインバータ制御部６とを備え、インバータ制御部６が、ＰＷＭ信号生成部１０と、起動時に、相電流値に応じた起動時電圧指令値をＰＷＭ信号生成部１０に出力する起動制御部８と、定常時に、電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算してＰＷＭ信号生成部１０に出力する定常制御部１３と、起動時から定常時に切り換わる際に、インバータ主回路２から三相同期電動機３への出力電圧ベクトルが切り換え前後で一致するように定常制御部１３の制御パラメータ初期値を定常制御部１３に出力する定常制御パラメータ初期値演算部１２とを備える同期電動機制御装置とし、安定した起動を可能とする。
2017022083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続され、複数のスイッチング素子から構成されたインバータ主回路と、
前記インバータ主回路が出力する交流電力により駆動される同期電動機と、
前記同期電動機の相電流値を検出する電流検出器と、
前記直流電源の直流電圧値を検出する電圧検出器と、
角速度指令値、前記相電流値及び前記直流電圧値が入力されて、前記複数のスイッチング素子のオンオフを制御するためのＰＷＭ信号を生成して前記インバータ主回路に出力するインバータ制御部とを備え、
起動時と定常時で異なる動作モードにより動作する前記インバータ制御部が、
前記インバータ主回路へのＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、
前記起動時の動作モードによる動作時に、前記相電流値に応じた起動時電圧指令値を前記ＰＷＭ信号生成部に出力する起動制御部と、
前記定常時に、電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算して前記ＰＷＭ信号生成部に出力する定常制御部と、
前記起動時の動作モードから前記定常時の動作モードに切り換える際に、前記インバータ主回路から前記同期電動機への出力電圧ベクトルが切り換えの前後で一致するように前記定常制御部の制御パラメータ初期値を前記定常制御部に出力する定常制御パラメータ初期値演算部とを備えた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に記載の同期電動機制御装置と、
圧縮機に接続された永久磁石同期電動機である前記同期電動機とを備えることを特徴とする圧縮機駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の圧縮機駆動装置と、前記圧縮機とを備え、
前記圧縮機が冷媒を循環させて動作することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
直流電源の直流電力を交流電力に変換してインバータ主回路からの出力電圧ベクトルによって駆動する同期電動機の制御方法であって、
前記同期電動機の相電流及び前記直流電源の直流電圧によって起動時電圧指令値を演算して出力するステップと、
電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算して出力するステップと、
前記直流電源の直流電力を交流電力に変換する際の電圧指令値を前記起動時電圧指令値から前記定常時電圧指令値に切り換わる際に、前記起動時電圧指令値による前記インバータ主回路から前記同期電動機への出力電圧ベクトルと前記定常時電圧指令値による前記インバータ主回路から前記同期電動機への出力電圧ベクトルとが一致するように定常制御パラメータ初期値を演算するステップと、を備えたことを特徴とする同期電動機の制御方法。
【請求項５】
前記定常制御パラメータ初期値を演算するステップでは、
前記インバータ主回路から前記同期電動機への定常時の出力電圧ベクトルの大きさ及び位相を繰り返し演算によって起動時の出力電圧ベクトルの大きさ及び位相に制御周期毎に近づけることを特徴とする請求項４に記載の同期電動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同期電動機に流れる電流を検出して制御する同期電動機制御装置及び圧縮機駆動装置、空気調和機及び同期電動機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の同期電動機制御装置の一例である、同期電動機へ流れる電流を検出する電流検出手段と、同期電動機で検出した電流を回転子上に想定したγ−δ軸に座標変換する電流座標変換手段と、補正電流指令及び座標変換された電流に基づいて補正項を演算する補正項演算手段と、同期電動機の定常状態での電圧方程式及び補正項に基づいてγ−δ軸電圧指令を演算する電圧指令演算手段とを備え、始動時に、検出された磁極位置に合わせて直流電流を流し、同期電動機の一次側抵抗を推定する同期電動機制御装置が開示されている。この技術によれば、電圧方程式を用いて電圧指令値を演算することで演算負荷を小さくすることができ、始動時に同期電動機の一次側抵抗を推定することで圧縮機に搭載された同期電動機のように温度変化の大きい環境においても巻線抵抗の変化に追従することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０１／０１５３１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、同期電動機の相電流の大きさを調整する電流制御手段は、抵抗値の推定期間にのみ設けられている。そのため、ＰＷＭ制御を行う場合にはＰＷＭ制御を行うスイッチング素子のスイッチングばらつきの影響及び直流を三相交流に変換して駆動する場合には直流電圧の検出ばらつきの影響の少なくともいずれか一方により、起動時に必要なトルクが大きい場合には、起動できないおそれがある、という問題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安定した起動が可能である同期電動機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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る同期電動機制御装置は、インバータ主回路と、直流電源の直流がインバータ主回路により交流に変換されて駆動される同期電動機と、角速度指令値、同期電動機の相電流値及び直流電源の直流電圧値が入力され、インバータ主回路を制御するためのＰＷＭ信号を出力するインバータ制御部とを備える。そして、インバータ制御部が、ＰＷＭ信号生成部と、起動時に、相電流値に応じた起動時電圧指令値をＰＷＭ信号生成部に出力する起動制御部と、定常時に、電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算してＰＷＭ信号生成部に出力する定常制御部と、起動時から定常時に切り換わる際に、インバータ主回路から同期電動機への出力電圧ベクトルが切り換え前後で一致するように定常制御部の制御パラメータ初期値を定常制御部に出力する定常制御パラメータ初期値演算部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る同期電動機制御装置は、安定した起動が可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る同期電動機制御装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１における起動時から定常時までのタイミングチャート
【図３】実施の形態１において、起動時と定常時で一致するときの出力電圧ベクトル及び電流ベクトルを示す図
【図４】実施の形態１における定常制御パラメータ初期値演算部の動作を示すフローチャート
【図５】実施の形態２に係る同期電動機制御装置の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態２における起動時から定常時までのタイミングチャート
【図７】実施の形態２における定常制御パラメータ初期値演算部の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る同期電動機制御装置、圧縮機駆動装置、空気調和機及び同期電動機の制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る同期電動機制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１の同期電動機制御装置は、直流電源１に接続され、複数のスイッチング素子から構成されたインバータ主回路２と、インバータ主回路２が出力する交流電力により駆動される三相同期電動機３と、三相同期電動機３の相電流値を検出する電流検出器４ａ，４ｂと、直流電源１の直流電圧値を検出する電圧検出器５と、角速度指令値、電流検出器４ａ，４ｂが検出した相電流値及び電圧検出器５が検出した直流電圧値が入力されて、インバータ主回路２の複数のスイッチング素子のオンオフを制御するためのＰＷＭ信号を生成してインバータ主回路２に出力するインバータ制御部６とを備える。図１において、直流電源１が接続されたインバータ主回路２は、電力スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６と、電力スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６の各々に逆並列で接続されたダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６と、電力スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６の図示しない駆動回路とを備え、直流電源１からの直流を交流に変換して三相同期電動機３を駆動する。インバータ主回路２は、一例として、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ）により構成される。三相同期電動機３は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相からなる三相Ｙ形結線の固定子３ａと、永久磁石回転子３ｂとを備える。図１においては、電力スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６をＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）としているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、直流電源１は、一例として、交流電源を整流し、平滑して生成されるものであってもよい。なお、ここでは同期電動機として三相同期電動機を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１１】
電流検出器４ａは三相同期電動機３に流れるＵ相電流Ｉｕを検出し、電流検出器４ｂは三相同期電動機３に流れるＷ相電流Ｉｗを検出する。電圧検出器５は直流電源１の電圧を検出する。なお、図１では、Ｕ相電流とＷ相電流とを検出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖとを検出してもよいし、Ｖ相電流ＩｖとＷ相電流Ｉｗとを検出してもよいし、三相すべての電流を検出してもよい。又は、直流電源１に流れる電流を検出して、二相の相電流を検出してもよい。直流電源１に流れる電流を検出して、二相の相電流を検出する場合には、インバータ主回路の直流母線に流れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段により電流を検出した時におけるインバータ主回路のスイッチングモードに基づき、そのときの検出電流値がどの相の電流値に相当するかを判断する相判断手段とを設け、ゼロベクトル以外のいずれかの基本電圧ベクトルに対応するスイッチングモードの保持時間がインバータ主回路のデッドタイムと電流検出手段による電流検出に要する時間との和より長くなるように構成する。特開平３−２３０７６７号公報には、このような技術の一例が記載されている。
【００１２】
インバータ制御部６は、外部から入力される角速度指令値ω＊と、電流検出器４ａにより検出されるＵ相電流Ｉｕと、電流検出器４ｂにより検出されるＷ相電流Ｉｗと、電圧検出器５により検出される直流電圧Ｖｄｃとを用いて、インバータ主回路２の電力スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６を駆動するためのＰＷＭ信号を生成して出力する。一例として、インバータ制御部６は、マイクロプロセッサにより実現することができる。
【００１３】
インバータ制御部６は、「起動制御モード」又は「定常制御モード」により動作し、インバータ制御開始時には「起動制御モード」により動作する。なお、以下の説明において、「起動時」は「起動制御モード」による動作時であり、「定常時」は「定常制御モード」による動作時である。「起動時」は「起動制御時」とも記載され、「定常時」は「定常制御時」とも記載される。起動時にはスイッチ１８，１９，２０が全てａ端子側に接続され、定常時にはスイッチ１８，１９，２０が全てｂ端子側に接続される。起動制御部８と定常制御パラメータ初期値演算部１２は、起動時のみ動作する。まず、インバータ制御部６が「起動制御モード」により動作する場合について説明する。
【００１４】
電流座標変換部７は、後述の位相θに基づいて、Ｕ相電流Ｉｕ及びＷ相電流Ｉｗを入力とし、これらを回転座標系の制御軸であるγ−δ軸上の値に変換し、γ軸電流Ｉγ及びδ軸電流Ｉδを出力する。ここで、後述する、起動制御部８が出力する電圧指令値に基づいて制御する起動制御での制御軸を「γ＿Ｋ−δ＿Ｋ軸」と定義し、後述する、定常制御部１３が出力する電圧指令値に基づいて制御する定常制御での制御軸を「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ軸」と定義すると、後述するように、起動制御から定常制御に移行する際に位相θを補正しているので、γ軸電流Ｉγ及びδ軸電流Ｉδは、起動制御時には「γ＿Ｋ−δ＿Ｋ軸」における値が出力され、定常制御時には「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ軸」における値が出力される。
【００１５】
電流制御を行う起動制御部８は、γ軸電流Ｉγ及びδ軸電流Ｉδが、各々予め起動制御用に与えられている起動時γ軸電流指令値Ｉγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電流指令値Ｉδ＿Ｋ＊に一致するように、起動時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｋ＊を演算して出力する。この起動制御部８は、ＰＩ制御によって実現される。「起動制御モード」においては、スイッチ２０がａ端子側に接続されているので「Ｖγ＊＝Ｖγ＿Ｋ＊」及び「Ｖδ＊＝Ｖδ＿Ｋ＊」が選択される。
【００１６】
電圧座標変換部９は、γ軸電圧指令値Ｖγ＊、δ軸電圧指令値Ｖδ＊及び位相θを入力とし、位相θに基づいてγ軸電圧指令値Ｖγ＊及びδ軸電圧指令値Ｖδ＊を三相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換して出力する。ＰＷＭ信号生成部１０は、三相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊と、直流電圧Ｖｄｃとを入力とし、電力スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６を駆動するためのＰＷＭ信号を生成して出力する。積分器１１は、一次角速度ω１を入力とし、一次角速度ω１を積分して位相θを出力する。位相θは、電流座標変換部７及び電圧座標変換部９に入力される。「起動制御モード」においては、スイッチ１８がａ端子側に接続されているので、ω１＝ω＊である。
【００１７】
定常制御パラメータ初期値演算部１２は、「起動制御モード」から「定常制御モード」に移行するときの出力電圧ベクトルが移行前後で一致するように、後述する定常制御部１３の制御パラメータである補正電流指令値Ｉｘ＊の初期値を演算して出力する。定常制御パラメータ初期値演算部１２は、起動制御部８から出力される起動時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｋ＊と、定常制御部１３から出力される定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊，定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊と、予め起動制御用に与えられている起動時γ軸電流指令目標値Ｉγ＿Ｋ＊＊とを入力とし、「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ軸」上のγ軸電流Ｉγ’、δ軸電流Ｉδ’を演算して出力し、且つ「起動制御モード」において使用される起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊を演算して出力する。「起動制御モード」においては、スイッチ１９がａ端子側に接続されているので、「Ｉγ＿Ｔ＝Ｉγ’」、「Ｉδ＿Ｔ＝Ｉδ’」及び「Ｉｘ＊＝Ｉｘ＿Ｋ＊」が選択される。「定常制御モード」においては、スイッチ１９がｂ端子側に接続されているので、「Ｉγ＿Ｔ＝Ｉγ」、「Ｉδ＿Ｔ＝Ｉδ」及び「Ｉｘ＊＝Ｉｘ＿Ｔ＊’」が選択される。ここで、Ｉγ＿Ｔ及びＩδ＿Ｔは、各々定常制御部１３が使用するγ軸電流及びδ軸電流である。
【００１８】
定常制御部１３は、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を演算して出力する。ここで、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊は、下記の式（１）に示す電圧方程式により演算される。この電圧方程式は、三相同期電動機３の定常状態での電圧方程式に対し、補正項Ｉｃｍｐにゲインを乗じて加算したものである。
【００１９】
【数１】
2017022083.tif 000003
【００２０】
ただし、補正項Ｉｃｍｐは下記の式（２）によって表される。
【００２１】
【数２】
2017022083.tif 000004
【００２２】
なお、ここで、相抵抗Ｒａ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、誘起電圧定数φｆは、モータパラメータであり、Ｋγ，Ｋδ，Ｋｃｍｐは、設定されるゲインである。ただし、ゲインが大きすぎると、起動制御時と定常起動時の出力電圧ベクトルが一致するように制御できないので、ゲインを起動制御用と定常制御用の値に分けておき、切り換え可能な構成とすることを要する場合がある。
【００２３】
続いて、インバータ制御部６が「定常制御モード」により動作する場合について説明する。
【００２４】
周波数補償量演算部１４は、δ軸電流Ｉδを入力とし、角速度補償量ωｄを演算して出力する。減算器１５は、角速度指令値ω＊及び角速度補償量ωｄを入力とし、角速度指令値ω＊から角速度補償量ωｄを減算して出力する。インバータ制御部６が「定常制御モード」である場合には、スイッチ１８がｂ端子に接続されるので、一次角速度ω１として減算器１５の出力が選択される。補正電流指令値出力部１６は、δ軸電流Ｉδを入力とし、「定常制御モード」で使用される定常時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｔ＊を出力する。一例として、補正電流指令値出力部１６は、δ軸電流Ｉδに対する定常時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｔ＊をデータテーブルとして予め記憶し、補正電流指令値出力部１６は、このデータテーブルを参照して、入力されたδ軸電流Ｉδに対する定常時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｔ＊を出力する。フィルタ１７は、定常時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｔ＊及び起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊を入力とし、補正電流指令値出力部１６の出力に一次遅れのフィルタを掛けた値Ｉｘ＿Ｔ＊’を出力する。ここで、フィルタ１７の出力である値Ｉｘ＿Ｔ＊’の初期値には、定常制御パラメータ初期値演算部１２で演算された起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊を用いる。
【００２５】
図２は、本実施の形態１における起動時から定常時までのタイミングチャートである。図２において、（ａ）にはスイッチ１８，１９，２０の端子位置がａ端子側であるかｂ端子側であるかを示し、（ｂ）には起動制御部８に入力される起動時γ軸電流指令値Ｉγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電流指令値Ｉδ＿Ｋ＊と、定常制御部１３に入力される補正電流指令値Ｉｘ＊とを示し、（ｃ）には角速度指令値ω＊を示す。
【００２６】
三相同期電動機３の駆動を開始する起動開始時点から時刻ｔ２までの「起動制御モード」では、スイッチ１８，１９，２０をすべてａ端子側に接続し、起動制御部８から出力される起動時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｋ＊を用いて起動制御を行い、時刻ｔ２以降の「定常制御モード」では、スイッチ１８，１９，２０をすべてｂ端子側に接続し、定常制御部１３から出力される定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を用いて定常制御を行う。
【００２７】
起動制御部８に入力される起動時γ軸電流指令値Ｉγ＿Ｋ＊は、０［Ａ］から起動時γ軸電流指令目標値Ｉγ＿Ｋ＊＊に、一例としてフィルタ時定数１００ｍｓの一次遅れで近づけるように設定されている。ここで、起動時γ軸電流指令目標値Ｉγ＿Ｋ＊＊は、三相同期電動機３に要求される起動トルクを確実に確保できる相電流を流すことが可能な値に設定する。起動時δ軸電流指令値Ｉδ＿Ｋ＊は０［Ａ］に固定する。このとき、三相同期電動機３の相電流実効値は、「Ｉγ＿Ｋ＊／√３」に収束するように制御される。角速度指令値ω＊は、起動開始時から、起動時γ軸電流指令値Ｉγ＿Ｋ＊が起動時γ軸電流指令目標値Ｉγ＿Ｋ＊＊に収束するまでは０［ｒａｄ／ｓ］とし、収束した後も確実に同期に引き込むため、「定常制御モード」時より遅い「起動制御モード」専用の加速レートで時間ｔ２まで加速する。
【００２８】
そして、「起動制御モード」の後期である時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間、すなわち図２における定常制御パラメータ初期値演算期間では、定常制御パラメータ初期値演算部１２及び定常制御部１３を動作させて、スイッチ１８，１９，２０がａ端子側からｂ端子側に移行するときに出力電圧ベクトルが変動なく動作するための調整が行われる。ここで、補正電流指令値Ｉｘ＊としては、定常制御パラメータ初期値演算期間では、定常制御パラメータ初期値演算部１２から出力される起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊が選択され、時刻ｔ２以降の「定常制御モード」では、フィルタ１７の出力である値Ｉｘ＿Ｔ＊’が選択される。時刻ｔ２時点では、「Ｉｘ＿Ｔ＊’＝Ｉｘ＿Ｋ＊」としている。また、時刻ｔ１は、電流座標変換部７の出力であるγ軸電流Ｉγ及びδ軸電流Ｉδが、各々起動時γ軸電流指令値Ｉγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電流指令値Ｉδ＿Ｋ＊に確実に収束するように設定される。
【００２９】
ここで、図２においては、停止時に永久磁石回転子３ｂの磁極位置を推定することなく起動制御を開始しているが、三相同期電動機３を逆回転させることができない用途では、磁極位置を推定した後に起動制御を開始した方がよい。
【００３０】
図３は、本実施の形態１において、起動時と定常時で一致するときの出力電圧ベクトル及び電流ベクトルを示す図である。すなわち、起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋと定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔとが一致しているとき、及び起動時電流ベクトルＩａ＿Ｋと定常時電流ベクトルＩａ＿Ｔとが一致しているときのベクトル図を示す図である。すなわち、図３は、Ｖａ＿Ｋ＝Ｖａ＿Ｔ及びＩａ＿Ｋ＝Ｉａ＿Ｔのときのベクトル図を示す図である。三相同期電動機３に図示しない負荷がある場合には、「γ＿Ｋ−δ＿Ｋ軸」と「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ軸」は一致せず軸誤差Δθｖが発生する。この軸誤差Δθｖは、Ｖａ＿Ｋ＝Ｖａ＿Ｔである場合には、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊の成す角度である定常時電圧位相θｖ＿Ｔと、起動時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｋ＊の成す角度である起動時電圧位相θｖ＿Ｋの差として表わすことができる。
【００３１】
図４は、本実施の形態１における定常制御パラメータ初期値演算部１２の動作を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間、インバータ制御部６の制御周期毎、一例としてＰＷＭ信号のキャリア周期毎に繰り返し行うものとする。まず、処理をスタートし、起動時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｋ＊から、起動時出力電圧ベクトルの大きさ｜Ｖａ＿Ｋ｜と、起動時電圧位相θｖ＿Ｋを演算する（Ｓ１）。次に、この処理が１回目の処理であるか否かを判定し（Ｓ２）、この処理が１回目である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には「γ＿Ｋ−δ＿Ｋ軸」と「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ軸」とが一致していると仮定してＳ３からＳ５の処理を行う。このようにして、起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋと定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔが一致するまでの時間を短縮することができる。ここで、Ｉγ＿Ｔ＝Ｉγ＿Ｋ＊とし、Ｉδ＿Ｔ＝Ｉδ＿Ｋ＊とし、Ｉｃｍｐ＝０として、上記の式（１）から、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を演算する（Ｓ３）。そして、Ｓ３で演算した定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を用いて、定常時電圧位相θｖ＿Ｔを演算する（Ｓ４）。その後、Ｓ４で演算した定常時電圧位相θｖ＿ＴとＳ１で演算した起動時電圧位相θｖ＿Ｋとの差を演算し、これを軸誤差Δθｖの初期値として設定する（Ｓ５）。このフロー処理が１回目でない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、すなわち２回目以降である場合には、軸誤差Δθｖが定常時電圧位相θｖ＿Ｔと起動時電圧位相θｖ＿Ｋとの差である「θｖ＿Ｔ−θｖ＿Ｋ」となるように、調整位相θｖ＿ａｄｊ分、一例として０．１ｄｅｇずつだけ近づけるように調整する。ここで、軸誤差Δθｖ＝θｖ＿Ｔ−θｖ＿Ｋとせず、調整位相θｖ＿ａｄｊを用いて制御周期毎に近づけているのは、Ｓ７で求める電流値がハンチングするのを抑制して、定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔが起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋに確実に収束するようにするためである。
【００３２】
次に、Ｓ５又はＳ６で求めた軸誤差Δθｖに基づき、「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ軸」上のγ軸電流Ｉγ’、δ軸電流Ｉδ’を算出する（Ｓ７）。ここで、電流座標変換部７の出力であるγ軸電流Ｉγ及びδ軸電流Ｉδが、各々起動時γ軸電流指令値Ｉγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電流指令値Ｉδ＿Ｋ＊に収束していることを前提に、電流ベクトルの大きさ｜Ｉａ｜を起動時γ軸電流指令目標値Ｉγ＿Ｋ＊＊として、定常時γ軸電流Ｉγ＿Ｔ及び定常時δ軸電流Ｉδ＿Ｔを演算する（Ｓ７）。ここで、このフロー処理は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間に行われているので、「Ｉγ＿Ｔ＝Ｉγ’、Ｉδ＿Ｔ＝Ｉδ’」である。
【００３３】
次に、このフロー処理が１回目の処理であるか否かを再度判定し（Ｓ８）、このフロー処理が１回目である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）には、補正項Ｉｃｍｐ＝０として、上記の式（２）を用いて補正電流指令値Ｉｘ＊を演算し、この値を起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊の初期値とする（Ｓ９）。このフロー処理が１回目でない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、すなわち２回目以降である場合には、起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋの大きさ｜Ｖａ＿Ｋ｜と、定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔの大きさ｜Ｖａ＿Ｔ｜が制御周期毎に近づいて一致するように、比例ゲインＫｐ＿ｖａのＰＩ制御によって起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊を演算する（Ｓ１０）。この処理は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間に行われているので、Ｉｘ＊＝Ｉｘ＿Ｋ＊である。
【００３４】
次に、Ｓ７で演算した定常時γ軸電流Ｉγ＿Ｔ及び定常時δ軸電流Ｉδ＿Ｔと、Ｓ９又はＳ１０で演算した補正電流指令値Ｉｘ＊を上記の式（１），（２）に代入して、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を演算する（Ｓ１１）。その後、Ｓ１１で演算した定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を用いて、定常時出力電圧ベクトルの大きさ｜Ｖａ＿Ｔ｜及び定常時電圧位相θｖ＿Ｔを演算する。この処理を時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間に繰り返し行うことにより、起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋと定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔが一致する状態となり、スイッチ１８，１９，２０がａ端子側からｂ端子側に切り替わるときに、フィルタ１７の出力である値Ｉｘ＿Ｔ＊’の初期値として起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊を設定すると共に、積分器１１の出力である位相θを軸誤差Δθ分補正することで、出力電圧ベクトルＶａの変動なくモードを移行することができる。
【００３５】
以上のように、定常時に電流制御部のない電圧方程式を用いて電圧指令値を演算する制御を用いても起動時に必要なトルクを確実に確保できると共に、起動時から定常時への移行時における出力電圧の変動がない安定した起動性能が得られる。
【００３６】
また、起動時には電流指令値を用いて電圧指令値を演算し、定常時には電圧方程式を用いて電圧指令値を演算するので、起動設定が容易であり、且つ少ない演算量で実現することができる。また、起動時に必要な起動トルクを確実に確保できる相電流を流すことができるため、三相同期電動機の負荷として、圧縮機のような冷媒の状態によっては起動時に大きなトルクを要するものにも適用することが可能である。また、起動時の出力電圧ベクトルと定常時の出力電圧ベクトルが一致するように定常制御の制御パラメータ初期値を演算する際、定常時の出力電圧ベクトルの大きさと位相を繰り返し演算により制御周期毎に近づけるので、電流検出器及び電圧検出器がノイズによる誤検出を行ったとしても、定常時の出力電圧ベクトルを起動時の出力電圧ベクトルに収束させることができる。また、起動制御から定常制御へのモード切り換えを、三相同期電動機の回転速度を一定にすることなく加速中に行うことができるので、低速域にて発生しうる共振ポイントの影響を極力抑えることができる。
【００３７】
実施の形態２．
実施の形態１における定常制御部１３は、三相同期電動機３の定常状態での電圧方程式に補正項Ｉｃｍｐにゲインを乗じて加算し、電圧指令値を演算するようにしたものであるが、本実施の形態２では、定常制御部に一次磁束制御を用いる形態を説明する。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態２に係る同期電動機制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態２において、実施の形態１と同等の構成には同一の符号を付して説明は省略する。以下、実施の形態１とは異なる符号を付した構成であるインバータ制御部６ａ内の定常制御パラメータ初期値演算部１２ａ、定常制御部１３ａ、一次磁束指令値出力部１６ａ、フィルタ１７ａ及びスイッチ１９ａについて説明する。
【００３９】
定常制御パラメータ初期値演算部１２ａは、「起動制御モード」から「定常制御モード」に移行するときの出力電圧ベクトルが移行前後で一致するように、後述する定常制御部１３ａの制御パラメータである一次磁束制御における一次磁束指令値φγ＊の初期値を演算して出力する。定常制御パラメータ初期値演算部１２ａは、起動制御部８から出力される起動時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｋ＊と、定常制御部１３ａから出力される定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊と、予め起動制御用に与えられている起動時γ軸電流指令目標値Ｉγ＿Ｋ＊＊とを入力とし、「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ軸」上のγ軸電流Ｉγ’、δ軸電流Ｉδ’を演算して出力し、且つ「起動制御モード」において使用される起動時一次磁束指令値φγ＿Ｋ＊を演算して出力する。「起動制御モード」においては、スイッチ１９ａがａ端子側に接続されているので、「Ｉγ＿Ｔ＝Ｉγ’」、「Ｉδ＿Ｔ＝Ｉδ’」及び「φγ＊＝φγ＿Ｋ＊」が選択される。「定常制御モード」においては、スイッチ１９ａがｂ端子側に接続されているので、「Ｉγ＿Ｔ＝Ｉγ」、「Ｉδ＿Ｔ＝Ｉδ」及び「φγ＊＝φγ＿Ｔ＊’」が選択される。
【００４０】
定常制御部１３ａは、一次磁束制御を行い、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を演算して出力する。ここで、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊は、一次磁束制御による下記の式（３）に示す電圧方程式に基づき演算される。
【００４１】
【数３】
2017022083.tif 000005
【００４２】
ただし、φｅｒｒは下記の式（４）によって表される。
【００４３】
【数４】
2017022083.tif 000006
【００４４】
なお、ここで、相抵抗Ｒａ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ及び誘起電圧定数φｆは、モータパラメータであり、Ｋγ’，Ｋδ’は、設定されるゲインである。ただし、ゲインが大きすぎると、起動時と定常時の出力電圧ベクトルが一致するように制御できないので、ゲインを起動制御用と定常制御用の値に分け、切り換え可能な構成とすることを要する場合がある。
【００４５】
一次磁束指令値出力部１６ａは、δ軸電流Ｉδを入力とし、「定常制御モード」で使用される定常時一次磁束指令値φγ＿Ｔ＊を出力する。一例として、定常時一次磁束指令値φγ＿Ｔ＊は、δ軸電流Ｉδに対する値がデータテーブルとして予め一次磁束指令値出力部１６ａ内に記憶されており、一次磁束指令値出力部１６ａは、このデータテーブルを参照して、入力されたδ軸電流Ｉδに対する定常時一次磁束指令値φγ＿Ｔ＊を出力する。フィルタ１７ａは、一次磁束指令値出力部１６ａの出力に一次遅れのフィルタを掛けた値φγ＿Ｔ＊’を出力する。ここで、フィルタ１７ａの出力である値φγ＿Ｔ＊’の初期値には、定常制御パラメータ初期値演算部１２ａで演算された起動時一次磁束指令値φγ＿Ｋ＊を用いるものとする。
【００４６】
図６は、本実施の形態２における起動時から定常時までのタイミングチャートである。図６において、（ａ）にはスイッチ１８，１９ａ，２０の端子位置がａ端子側であるかｂ端子側であるかを示し、（ｂ）には起動制御部８に入力される起動時γ軸電流指令値Ｉγ＿Ｋ＊及び起動時δ軸電流指令値Ｉδ＿Ｋ＊を示し、（ｃ）には定常制御部１３ａに入力される一次磁束指令値φγ＊を示し、（ｄ）には角速度指令値ω＊を示す。ここで、（ｃ）以外の動作については実施の形態１と同様のため、説明は省略する。
【００４７】
「起動制御モード」の後期である時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間、すなわち図６における定常制御パラメータ初期値演算期間では、定常制御パラメータ初期値演算部１２ａ及び定常制御部１３ａを動作させて、スイッチ１８，１９ａ，２０がａ端子側からｂ端子側に移行するときに出力電圧ベクトルが変動なく動作するための調整を行う。ここで、一次磁束指令値φγ＊として、定常制御パラメータ初期値演算期間では、定常制御パラメータ初期値演算部１２ａから出力される起動時一次磁束指令値φγ＿Ｋ＊を選択し、時刻ｔ２以降の「定常制御モード」では、フィルタ１７ａの出力である値φγ＿Ｔ＊’を選択する。時刻ｔ２時点では、「φγ＿Ｔ＊’＝φγ＿Ｋ＊」としている。
【００４８】
図７は、本実施の形態２における定常制御パラメータ初期値演算部１２ａの動作を示すフローチャートである。図７に示すフロー処理は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間、インバータ制御部６ａの制御周期毎、一例としてＰＷＭ信号のキャリア周期毎に繰り返し行うものとする。図７において、Ｓ３ａ，Ｓ９ａ，Ｓ１０ａ，Ｓ１１ａ以外の処理については、実施の形態１の図４と同様のため、同一符号を付して説明は省略する。
【００４９】
Ｓ３ａでは、「γ＿Ｋ−δ＿Ｋ」軸と「γ＿Ｔ−δ＿Ｔ」軸が一致していると仮定して、Ｉγ＿Ｔ＝Ｉγ＿Ｋ＊とし、Ｉδ＿Ｔ＝Ｉδ＿Ｋ＊とし、φｅｒｒ＝０として、上記の式（３），（４）式から、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を演算する。Ｓ９ａでは、φｅｒｒ＝０として、上記の式（４）を用いて一次磁束指令値φγ＊を演算し、この値を起動時一次磁束指令値φγ＿Ｋ＊の初期値とする。Ｓ１０ａでは、起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋの大きさ｜Ｖａ＿Ｋ｜と、定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔの大きさ｜Ｖａ＿Ｔ｜が制御周期毎に近づいて一致するように、比例ゲインＫｐ＿ｖａ’のＰＩ制御によって起動時一次磁束指令値φγ＿Ｋ＊を演算する。このフロー処理は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間に行われているので、φγ＊＝φγ＿Ｋ＊である。Ｓ１１ａでは、Ｓ７で演算した定常時γ軸電流Ｉγ＿Ｔ及び定常時δ軸電流Ｉδ＿Ｔと、Ｓ９ａ又はＳ１０ａで演算した一次磁束指令値φγ＊を上記の式（３），（４）式に代入して、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を演算する。
【００５０】
この処理を時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間に繰り返し行うことにより、起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋと定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔが一致する状態となり、スイッチ１８，１９ａ，２０がａ端子側からｂ端子側に切り替わるときに、フィルタ１７ａの出力である値φγ＿Ｔ＊’の初期値として起動時一次磁束指令値φγ＿Ｋ＊を設定すると共に、積分器１１の出力である位相θを軸誤差Δθ分補正することで、出力電圧ベクトルＶａの変動なく移行することができる。
【００５１】
以上のように、一次磁束制御による電圧方程式に基づいて電圧指令値を演算する定常制御部を用いた場合においても、三相同期電動機の相電流の大きさに応じて電圧指令値を演算する起動制御部と、起動制御部から定常制御部に切り換える際に出力電圧ベクトルが一致するように定常制御部の制御パラメータ初期値を演算する定常制御パラメータ初期値演算部とを備えることで、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５２】
なお、実施の形態１，２にて説明した同期電動機制御装置のみならず、このような同期電動機の制御方法も本発明に含まれるものである。すなわち、同期電動機の相電流及び直流電源の直流電圧によって起動時電圧指令値を演算して出力するステップと、電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算して出力するステップと、直流電源の直流電力を交流電力に変換する際の電圧指令値が起動時電圧指令値から定常時電圧指令値に切り換わる際に、起動時電圧指令値による同期電動機への出力電圧ベクトルと定常時電圧指令値による同期電動機への出力電圧ベクトルとが一致するように定常制御パラメータ初期値を演算するステップと、を備えた同期電動機の制御方法も本発明に含まれるものである。このように同期電動機を制御することで、同期電動機の起動を安定したものとすることができ、環境負荷を低減することができる。
【００５３】
また、定常制御パラメータ初期値を演算するステップでは、実施の形態１，２にて説明したように、定常時のインバータ主回路から同期電動機への出力電圧ベクトルの大きさ及び位相を繰り返し演算によって制御周期毎に近づけることが好ましい。電流検出器及び電圧検出器がノイズによる誤検出を行ったとしても、定常時の出力電圧ベクトルを起動時の出力電圧ベクトルに収束させることができるからである。
【００５４】
なお、実施の形態１，２にて説明した同期電動機制御装置と、圧縮機に接続された永久磁石同期電動機とを備える圧縮機駆動装置も本発明に含まれるものである。すなわち、実施の形態１，２にて説明した同期電動機制御装置は、圧縮機を駆動する圧縮機駆動装置にも適用することが可能であり、このような圧縮機駆動装置は安定した起動が可能である。
【００５５】
また、このような圧縮機駆動装置は、空気調和機の冷媒を循環させる圧縮機に適用することができ、このような圧縮機を備える空気調和機も本発明に含まれるものである。このような空気調和機は安定した起動が可能である。
【００５６】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  直流電源、２  インバータ主回路、３  三相同期電動機、３ａ  固定子、３ｂ  永久磁石回転子、４ａ，４ｂ  電流検出器、５  電圧検出器、６，６ａ  インバータ制御部、７  電流座標変換部、８  起動制御部、９  電圧座標変換部、１０  ＰＷＭ信号生成部、１１  積分器、１２，１２ａ  定常制御パラメータ初期値演算部、１３，１３ａ  定常制御部、１４  周波数補償量演算部、１５  減算器、１６  補正電流指令値出力部、１６ａ  一次磁束指令値出力部、１７，１７ａ  フィルタ、１８，１９，１９ａ，２０  スイッチ。
【図１】
2017022083.tif 000007
【図２】
2017022083.tif 000008
【図３】
2017022083.tif 000009
【図４】
2017022083.tif 000010
【図５】
2017022083.tif 000011
【図６】
2017022083.tif 000012
【図７】
2017022083.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月12日(2017.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続され、複数のスイッチング素子から構成されたインバータ主回路と、
前記インバータ主回路が出力する交流電力により駆動される同期電動機と、
前記同期電動機の相電流値を検出する電流検出器と、
前記直流電源の直流電圧値を検出する電圧検出器と、
角速度指令値、前記相電流値及び前記直流電圧値が入力されて、前記複数のスイッチング素子のオンオフを制御するためのＰＷＭ信号を生成して前記インバータ主回路に出力するインバータ制御部とを備え、
起動時と定常時で異なる動作モードにより動作する前記インバータ制御部が、
前記インバータ主回路へのＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、
前記起動時の動作モードによる動作時に、前記相電流値に応じた起動時電圧指令値を前記ＰＷＭ信号生成部に出力する起動制御部と、
前記定常時の動作モードによる動作時に、電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算して前記ＰＷＭ信号生成部に出力する定常制御部と、
前記起動時の動作モードから前記定常時の動作モードに切り換える際に、前記インバータ主回路から前記同期電動機への出力電圧ベクトルが切り換えの前後で一致するように前記定常制御部の制御パラメータ初期値を前記定常制御部に出力する定常制御パラメータ初期値演算部とを備えたことを特徴とする同期電動機制御装置。
【請求項２】
前記定常制御パラメータ初期値演算部は、前記インバータ主回路から前記同期電動機への定常時の出力電圧ベクトルの大きさ及び位相を繰り返し演算によって起動時の出力電圧ベクトルの大きさ及び位相に制御周期毎に近づけることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の同期電動機制御装置を備え、
前記同期電動機が圧縮機に接続された永久磁石同期電動機であることを特徴とする圧縮機駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の圧縮機駆動装置と、前記圧縮機とを備え、
前記圧縮機が冷媒を循環させて動作することを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
直流電源の直流電力を交流電力に変換してインバータ主回路からの出力電圧ベクトルによって駆動する同期電動機の制御方法であって、
前記同期電動機の相電流及び前記直流電源の直流電圧によって起動時電圧指令値を演算して出力するステップと、
電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算して出力するステップと、
前記直流電源の直流電力を交流電力に変換する際の電圧指令値が前記起動時電圧指令値から前記定常時電圧指令値に切り換わる際に、前記起動時電圧指令値による前記インバータ主回路から前記同期電動機への出力電圧ベクトルと前記定常時電圧指令値による前記インバータ主回路から前記同期電動機への出力電圧ベクトルとが一致するように定常制御パラメータ初期値を演算するステップと、を備えたことを特徴とする同期電動機の制御方法。
【請求項６】
前記定常制御パラメータ初期値を演算するステップでは、
前記インバータ主回路から前記同期電動機への定常時の出力電圧ベクトルの大きさ及び位相を繰り返し演算によって起動時の出力電圧ベクトルの大きさ及び位相に制御周期毎に近づけることを特徴とする請求項５に記載の同期電動機の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る同期電動機制御装置は、インバータ主回路と、直流電源の直流がインバータ主回路により交流に変換されて駆動される同期電動機と、角速度指令値、同期電動機の相電流値及び直流電源の直流電圧値が入力され、インバータ主回路を制御するためのＰＷＭ信号を出力するインバータ制御部とを備える。そして、インバータ制御部が、ＰＷＭ信号生成部と、起動時に、相電流値に応じた起動時電圧指令値をＰＷＭ信号生成部に出力する起動制御部と、定常時の動作モードによる動作時に、電圧方程式を用いて定常時電圧指令値を演算してＰＷＭ信号生成部に出力する定常制御部と、起動時から定常時に切り換わる際に、インバータ主回路から同期電動機への出力電圧ベクトルが切り換え前後で一致するように定常制御部の制御パラメータ初期値を定常制御部に出力する定常制御パラメータ初期値演算部とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
なお、ここで、相抵抗Ｒａ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、誘起電圧定数φｆは、モータパラメータであり、Ｋγ，Ｋδ，Ｋｃｍｐは、設定されるゲインである。ただし、ゲインが大きすぎると、起動制御時と定常制御時の出力電圧ベクトルが一致するように制御できないので、ゲインを起動制御用と定常制御用の値に分けておき、切り換え可能な構成とすることを要する場合がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
次に、Ｓ７で演算した定常時γ軸電流Ｉγ＿Ｔ及び定常時δ軸電流Ｉδ＿Ｔと、Ｓ９又はＳ１０で演算した補正電流指令値Ｉｘ＊を上記の式（１），（２）に代入して、定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を演算する（Ｓ１１）。その後、Ｓ１１で演算した定常時γ軸電圧指令値Ｖγ＿Ｔ＊及び定常時δ軸電圧指令値Ｖδ＿Ｔ＊を用いて、定常時出力電圧ベクトルの大きさ｜Ｖａ＿Ｔ｜及び定常時電圧位相θｖ＿Ｔを演算する（Ｓ１２）。この処理を時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間に繰り返し行うことにより、起動時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｋと定常時出力電圧ベクトルＶａ＿Ｔが一致する状態となり、スイッチ１８，１９，２０がａ端子側からｂ端子側に切り替わるときに、フィルタ１７の出力である値Ｉｘ＿Ｔ＊’の初期値として起動時補正電流指令値Ｉｘ＿Ｋ＊を設定すると共に、積分器１１の出力である位相θを軸誤差Δθ分補正することで、出力電圧ベクトルＶａの変動なくモードを移行することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2017022083.tif 000014
【国際調査報告】
2017022083.tif 000015
2017022083.tif 000016
2017022083.tif 000017
2017022083.tif 000018