【手続補正書】
【提出日】平成23年11月29日(2011.11.29)
【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】
トルク指令を入力し、前記トルク指令に基づいてｄ軸電流指令を演算するｄ軸電流指令演算部と、前記トルク指令と前記ｄ軸電流指令とに基づいてｑ軸電流指令を演算するｑ軸電流指令演算部とを備え、前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令とに基づいて同期電動機を駆動する同期電動機制御装置であって、
前記ｄ軸電流指令演算部が、前記トルク指令に対する前記ｄ軸電流指令のデータテーブルを有し、前記ｄ軸電流指令を前記トルク指令の絶対値に対するテーブル内挿演算をして出力し、
前記ｑ軸電流指令演算部が、同期電動機の極数、マグネットによる鎖交磁束、ｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタンス、ｄ軸電流、ｑ軸電流の各パラメータを有する同期電動機のトルク式を用いて前記ｑ軸電流指令を演算して出力することを特徴とする同期電動機制御装置。
【請求項２】
前記データテーブルが、通常運転前に自動的に作成されるものであって、
最大電流に対する予め定められた分割数Ｎ（Ｎは正の整数）の１分割毎の電流振幅に対して、電流位相９０度に対する予め定められた分割数Ｍ（Ｍは正の整数）の１分割ずつ電流位相を変化させて前記同期電動機のトルク式に代入し、トルク効率が最大となる電流振幅および電流位相における前記トルク指令および前記ｄ軸電流指令を保存したものであ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】
トルク指令を入力し、前記トルク指令に基づいてｄ軸電流指令を演算するｄ軸電流指令演算部と、前記トルク指令と前記ｄ軸電流指令とに基づいてｑ軸電流指令を演算するｑ軸電流指令演算部とを備え、前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令とに基づいて同期電動機を駆動する同期電動機制御装置の制御方法であって、
前記ｄ軸電流指令演算部が、通常運転前に、前記トルク指令に対する前記ｄ軸電流指令のデータテーブルを自動的に作成するデータテーブル作成処理をし、
通常運転時に、前記ｄ軸電流指令を前記トルク指令の絶対値に対するテーブル内挿演算をして出力し、同期電動機の極数、マグネットによる鎖交磁束、ｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタンス、ｄ軸電流、ｑ軸電流の各パラメータを有する同期電動機のトルク式を用いて前記ｑ軸電流指令を演算して出力する、という手順で処理することを特徴とする同期電動機制御装置の制御方法。
【請求項４】
前記データテーブル作成処理は、最大電流に対する予め定められた分割数Ｎ（Ｎは正の整数）の１分割毎の電流振幅に対して、電流位相９０度に対する予め定められた分割数Ｍ（Ｍは正の整数）の１分割ずつ電流位相を、トルク効率が最大となる電流位相となるまで変化させる電流位相変化処理をし、
トルク効率が最大となる電流振幅および電流位相における前記トルク指令および前記ｄ軸電流指令を演算して保存する保存処理をし、
前記電流振幅が前記最大電流を超えるまで、前記電流位相変化処理および前記保存処理を繰り返す、という手順で処理することを特徴とする請求項３に記載の同期電動機制御装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の一の観点による同期電動機制御装置は、トルク指令を入力し、前記トルク指令に基づいてｄ軸電流指令を演算するｄ軸電流指令演算部と、前記トルク指令と前記ｄ軸電流指令とに基づいてｑ軸電流指令を演算するｑ軸電流指令演算部とを備え、前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令とに基づいて同期電動機を駆動する同期電動機制御装置において、前記ｄ軸電流指令演算部が、前記トルク指令に対する前記ｄ軸電流指令のデータテーブルを有し、前記ｄ軸電流指令を前記トルク指令の絶対値に対するテーブル内挿演算をして出力し、前記ｑ軸電流指令演算部が、同期電動機のトルク式を用いて前記ｑ軸電流指令を演算して出力する同期電動機制御装置が適用される。
また、本発明の他の観点による同期電動機制御装置の制御方法は、トルク指令を入力し、前記トルク指令に基づいてｄ軸電流指令を演算するｄ軸電流指令演算部と、前記トルク指令と前記ｄ軸電流指令とに基づいてｑ軸電流指令を演算するｑ軸電流指令演算部とを備え、前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令とに基づいて同期電動機を駆動する同期電動機制御装置の制御方法において、前記ｄ軸電流指令演算部が、通常運転前に、前記トルク指令に対する前記ｄ軸電流指令のデータテーブルを自動的に作成するデータテーブル作成処理をし、通常運転時に、前記ｄ軸電流指令を前記トルク指令の絶対値に対するテーブル内挿演算をして出力し、同期電動機のトルク式を用いて前記ｑ軸電流指令を演算して出力する、という手順で処理する同期電動機制御装置の制御方法が適用される。

【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このように、図４における一連のＩｄ＊ テーブルデータ自動演算の処理では、１分割（最大電流に対する予め定められた分割数毎）の電流振幅Ｉに対して、電流位相θを０°〜９０°まで１分割（電流位相９０度に対する予め定められた分割数毎）ずつ変化させて、変化の度に、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ、マグネットによる鎖交磁束φＭｇ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、トルクＴを演算して、演算されたトルクＴおよび演算されたｄ軸電流ＩｄをメモリＴｒｑ［ｊ］およびメモリＩｄｒｅｆ［ｊ］に保存する。また、電流位相θの変化が９０°より大きくなれば、電流振幅Ｉを１分割（最大電流に対する予め定められた分割数毎）ずつ変化させて、前述の電流位相θの変化およびそれに伴う演算とメモリ保存を行う。また、前述の電流位相θを１分割（電流位相９０度に対する予め定められた分割数毎）ずつ変化させる過程で、演算されたトルクＴがメモリＴｒｑ［ｊ］より小さければ、演算されたトルクＴおよび演算されたｄ軸電流ＩｄをメモリＴｒｑ［ｊ］およびメモリＩｄｒｅｆ［ｊ］に保存せずに、電流位相θを変化させる。また、電流振幅Ｉを１分割（最大電流に対する予め定められた分割数毎）ずつ変化させる過程で、電流振幅Ｉが最大電流より大きくなれば、一連の処理を終了する。最終的に、保存されたメモリＴｒｑ［ｊ］およびメモリＩｄｒｅｆ［ｊ］が、トルク指令Ｔ＊ に対するｄ軸電流指令Ｉｄ＊ のテーブルデータと成るのである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
次に、マグネットによる鎖交磁束・インダクタンス演算部１２におけるテーブル内挿演算によりマグネットによる鎖交磁束φＭｇ、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑの演算方法について説明する。図３は、マグネットによる鎖交磁束・インダクタンス演算部１２の内部構成を示す図である。図において、１２１はＬｄテーブル内挿演算部、１２２はＬｑテーブル内挿演算部、１２３はφＭｇテーブル内挿演算部である。
Ｌｄテーブル内挿演算部１２１、Ｌｑテーブル内挿演算部１２２、φＭｇテーブル内挿演算部１２３には、それぞれ予め実験やシミュレーションなどで求めた、ｄ軸電流Ｉｄとｄ軸インダクタンスＬｄの関係、ｑ軸電流Ｉｑ とｑ軸インダクタンスＬｑの関係、ｑ軸電流Ｉｑとマグネットによる鎖交磁束φＭｇの関係がテーブル化されたものが備えられている。また、それぞれの入力に対して内挿演算を行い、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、マグネットによる鎖交磁束φＭｇを出力するものである。
図６はｄ軸電流Ｉｄとｄ軸インダクタンスＬｄの関係を示すテーブルデータ、図７はｑ軸電流Ｉｑとｑ軸インダクタンスＬｑの関係を示すテーブルデータ、図８はｑ軸電流Ｉｑとマグネットによる鎖交磁束φＭｇの関係を示すテーブルデータである。なお、図中のＸ、Ｙ、Ｚは正の整数である。
ここで、各テーブルデータは、それぞれ予め実験やシミュレーションなどで求める。各テーブルデータは電流０から最大電流までを何分割かしてデータを取れば十分である。（一方従来技術は、トルク指令に対する最適な電流振幅および電流位相を予め実験やシミュレーションで求める際、電流振幅を何分割かして、また電流位相も何分割かしてその両方を変化させてデータを取る必要があり、本発明に比べ、実験やシミュレーションに手間がかかる。）