(57)【要約】【課題】  オフライン、オンラインの両方で適用可能でき、ｄ軸のみにテスト信号を重畳してｄ軸の電動機定数を、さらにインピーダンスあるいはインダクタンス軌跡を推定してｑ軸の電動機定数を同定できる交流電動機制御装置及びその電動機定数演算方法を提供する。【解決手段】  電動機電流成分をγ軸に写像して出力する座標変換器（２２）と、γ軸に写像した電流から交流テスト信号に起因して流れる電流成分を抽出するバンドパスフィルタ（２４）と、抽出された電流及び交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算するγ軸電動機定数演算器（５０）と、γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するｑ軸電動機定数演算器（６０）とを備える。【選択図】    図１
2008301619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電圧指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に流れる電動機電流を検出する電流検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電流に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機の制御装置において、
前記電動機定数演算器は、所定の位相角を出力する位相角発生器と、
前記電動機電流成分をｄ軸と前記位相角だけ位相の異なる座標軸（γ軸）に写像してγ軸電流として出力する座標変換器と、
前記γ軸電流から前記交流テスト信号に起因して流れる電流成分をγ軸抽出電流として出力するバンドパスフィルタと、
前記γ軸抽出電流の振幅値を演算する電流振幅演算器と、
前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算する電圧振幅演算器と、
前記γ軸抽出電流の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算するγ軸電動機定数演算器と、
前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するｑ軸電動機定数演算器とを備えたことを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項２】
電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電流指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に発生した電動機電圧を検出する電圧検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電圧に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機の制御装置において、
前記電動機定数演算器は、所定の位相角を出力する位相角発生器と、
前記電動機電圧成分をγ軸に写像してγ軸電圧として出力する座標変換器と、
前記γ軸電圧から前記交流テスト信号に起因して発生する電圧成分をγ軸抽出電圧として出力するバンドパスフィルタと、
前記γ軸抽出電圧の振幅値を演算する電圧振幅演算器と、
前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算する電流振幅演算器と、
前記γ軸抽出電圧の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算するγ軸電動機定数演算器と、
前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するｑ軸電動機定数演算器とを備えたことを特徴とする電動機の制御装置。
【請求項３】
前記交流テスト信号は、高周波信号であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の電動機の制御装置。
【請求項４】
前記位相角発生器は異なる２つ以上の位相角を出力して、前記座標変換器はγ1軸、γ2軸、・・・γn軸のように２つ以上のγ軸に写像することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の電動機の制御装置。
【請求項５】
前記位相角発生器の出力する位相角は、電気角度で±４５度以下であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の電動機の制御装置。
【請求項６】
前記ｑ軸電動機定数演算器は、前記ｄ軸電動機定数と前記γ軸電動機定数からインピーダンスあるいはインダクタンスの軌跡を推定し、その推定軌跡に基づいてｑ軸電動機定数を演算することを特徴とする請求項１あるいは２記載の電動機の制御装置。
【請求項７】
電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電圧指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に流れる電動機電流を検出する電流検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電流に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機制御装置の交流電動機定数演算方法において、
前記電動機電流成分をｄ軸と所定の位相角だけ位相の異なる座標軸（γ軸）に写像してγ軸電流として出力し、
前記γ軸電流から前記交流テスト信号に起因して流れる電流成分をγ軸抽出電流として出力し、
前記γ軸抽出電流の振幅値を演算し、
前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算し、
前記γ軸抽出電流の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算し、
前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するという手順で処理することを特徴とする電動機制御装置の電動機定数演算方法。
【請求項８】
電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電流指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に発生する電動機電圧を検出する電圧検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電圧に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機制御装置の交流電動機定数演算方法において、
前記電動機電圧成分をｄ軸と所定の位相角だけ位相の異なる座標軸（γ軸）に写像してγ軸電圧として出力し、
前記γ軸電圧から前記交流テスト信号に起因して発生する電圧成分をγ軸抽出電圧として出力し、
前記γ軸抽出電圧の振幅値を演算し、
前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算し、
前記γ軸抽出電圧の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算し、
前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するという手順で処理することを特徴とする電動機制御装置の電動機定数演算方法。
【請求項９】
前記交流テスト信号は、高周波信号であることを特徴とする請求項７あるいは８に記載の電動機制御装置の交流電動機定数自動演算方法。
【請求項１０】
前記γ軸電流及び前記γ軸電圧は、γ1軸、γ2軸、・・・γn軸のように２つ以上のγ軸に写像されることを特徴とする請求項７あるいは８に記載の電動機制御装置の電動機定数自動演算方法。
【請求項１１】
前記位相角は、電気角度で±４５度以下であることを特徴とする請求項７あるいは８に記載の電動機の制御装置。
【請求項１２】
前記ｑ軸電動機定数演算処理では、前記ｄ軸電動機定数と前記γ軸電動機定数からインピーダンスあるいはインダクタンスの軌跡を推定し、その推定軌跡に基づいてｑ軸電動機定数を演算することを特徴とする請求項７あるいは８記載の電動機制御装置の電動機定数自動演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電動機の制御装置及びその電動機定数演算方法に係り、オフラインまたはオンラインで、トルクに影響を与えない電動機磁束方向（ｄ軸）のみに交流テスト信号を重畳してｑ軸の電動機定数をも自動演算する交流電動機の制御装置及びその電動機定数演算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の交流電動機の制御装置は、制御パラメータに電動機定数を用いるため、実稼働前に電動機定数を同定する必要がある。同定手法として、任意の周波数で回転するｄｃ軸に平行な方向の交流電圧を印加し、そのｄｃ軸に生じる交流電流を検出する。そして、ｄｃ軸を電気角で１８０度以上回転した期間におけるｄｃ軸交流電圧とｄｃ軸交流電流の最大値から直軸インダクタンス（Ｌｄ）を、最小値から横軸インダクタンス（Ｌｑ）を演算するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５において、５０１は任意の周波数で回転するｄｃ軸に平行な方向の交流電圧を印加する発振器、５０４はｄｃ軸電流を検出するための電流検出器、５０５は座標変換器、５０７はｄｃ軸電流から交流電圧と同じ周波数の交流電流を検出する高周波検出フィルタ、５０８、５０９はｄｃ軸が電気角で１８０°以上回転した期間における交流電流の最大値及び最小値を検出する検出器、５１０は交流電圧と交流電流の最大値とから直軸インダクタンスを演算する演算器、５１１は交流電圧と交流電流の最小値とから横軸インダクタンスを演算する演算器である。
このように従来の交流電動機の制御装置は、ｄｃ軸が電気角で１８０°以上回転した期間における交流電流の最大値及び最小値とｄ軸電圧指令値の振幅を用いてｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスを演算するのである。
【特許文献１】特開２００２−２７２１９５号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の交流電動機の制御装置は、ｄｃ軸が電気角で１８０°以上回転した期間における振幅の最大値及び最小値を検出する必要があり、このために印加した高周波信号の影響でトルク脈動が発生し、これが許容できない用途では実稼働時でのオンラインでの適用は制限されてしまうという問題があった。また、実稼働時に負荷電流が流れ、ｑ軸インダクタンスが変化し、設定している制御定数が適切でなくなり、制御劣化を引き起こすというような問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、オフライン、オンラインの両方で適用可能でき、ｄ軸のみにテスト信号を重畳してｄ軸の電動機定数を、さらにインピーダンスあるいはインダクタンス軌跡を推定してｑ軸の電動機定数を同定できる交流電動機制御装置及びその電動機定数演算方法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】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電圧指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に流れる電動機電流を検出する電流検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電流に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機の制御装置において、前記電動機定数演算器は、所定の位相角を出力する位相角発生器と、前記電動機電流成分をｄ軸と前記位相角だけ位相の異なる座標軸（γ軸）に写像してγ軸電流として出力する座標変換器と、前記γ軸電流から前記交流テスト信号に起因して流れる電流成分をγ軸抽出電流として出力するバンドパスフィルタと、前記γ軸抽出電流の振幅値を演算する電流振幅演算器と、前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算する電圧振幅演算器と、前記γ軸抽出電流の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算するγ軸電動機定数演算器と、前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するｑ軸電動機定数演算器とを備えたものである。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電流指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に発生した電動機電圧を検出する電圧検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電圧に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機の制御装置において、前記電動機定数演算器は、所定の位相角を出力する位相角発生器と、前記電動機電圧成分をγ軸に写像してγ軸電圧として出力する座標変換器と、
前記γ軸電圧から前記交流テスト信号に起因して発生する電圧成分をγ軸抽出電圧として出力するバンドパスフィルタと、前記γ軸抽出電圧の振幅値を演算する電圧振幅演算器と、
前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算する電流振幅演算器と、前記γ軸抽出電圧の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算するγ軸電動機定数演算器と、前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するｑ軸電動機定数演算器とを備えたものである。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１あるいは２に記載の発明において、前記交流テスト信号は、高周波信号とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１あるいは２に記載の発明において、前記位相角発生器は異なる２つ以上の位相角を出力して、前記座標変換器はγ1軸、γ2軸、・・・γn軸のように２つ以上のγ軸に写像するものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１あるいは２に記載の発明において、前記位相角発生器の出力する位相角は、電気角度で±４５度以下にするものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１あるいは２に記載の発明において、前記ｑ軸電動機定数演算器は、前記ｄ軸電動機定数と前記γ軸電動機定数からインピーダンスあるいはインダクタンスの軌跡を推定し、その推定軌跡に基づいてｑ軸電動機定数を演算するものである。
【０００８】
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項７に記載の発明は、電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電圧指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に流れる電動機電流を検出する電流検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電流に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機制御装置の交流電動機定数演算方法において、前記電動機電流成分をｄ軸と所定の位相角だけ位相の異なる座標軸（γ軸）に写像してγ軸電流として出力し、前記γ軸電流から前記交流テスト信号に起因して流れる電流成分をγ軸抽出電流として出力し、前記γ軸抽出電流の振幅値を演算し、前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算し、前記γ軸抽出電流の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算し、前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するという手順をとったのである。
【０００９】
また、請求項８に記載の発明は、電動機の磁束方向（ｄ軸）とこれに直交する方向（ｑ軸）に分けて前記電動機を制御し、前記電動機のｄ軸電流指令に交流テスト信号を重畳するテスト信号発生器と、前記電動機に発生する電動機電圧を検出する電圧検出器と、前記交流テスト信号と前記電動機電圧に基づき電動機定数を演算する電動機定数演算器とを備えた電動機制御装置の交流電動機定数演算方法において、前記電動機電圧成分をｄ軸と所定の位相角だけ位相の異なる座標軸（γ軸）に写像してγ軸電圧として出力し、前記γ軸電圧から前記交流テスト信号に起因して発生する電圧成分をγ軸抽出電圧として出力し、  前記γ軸抽出電圧の振幅値を演算し、前記交流テスト信号のγ軸における振幅値を演算し、前記γ軸抽出電圧の振幅値と前記交流テスト信号のγ軸における振幅値に基づきγ軸電動機定数を演算し、前記γ軸電動機定数に基づきｑ軸電動機定数を演算するという手順をとったのである。
【００１０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７あるいは８に記載の発明において、前記交流テスト信号は、高周波信号とするものである。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７あるいは８に記載の発明において、前記γ軸電流及び前記γ軸電圧は、γ1軸、γ2軸、・・・γn軸のように２つ以上のγ軸に写像するものである。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項７あるいは８に記載の発明において、前記位相角は、電気角度で±４５度以下とするものである。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項７あるいは８に記載の発明において、前記ｑ軸電動機定数演算処理では、前記ｄ軸電動機定数と前記γ軸電動機定数からインピーダンスあるいはインダクタンスの軌跡を推定し、その推定軌跡に基づいてｑ軸電動機定数を演算するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、オフラインだけでなくオンラインでも、トルクリップルを生じないｄ軸のみにテスト信号を重畳してｄ軸の電動機定数を同定でき、特に請求項６、１２によると、ｑ軸の電動機定数をも同定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の交流電動機の制御装置を示す制御ブロック図である。
テスト信号発生器１は、（１）式に示す角周波数ωh、振幅Ｖhの交流テスト信号を出力する。
【００１４】
【数１】
2008301619.tif 000003
【００１５】
電圧指令演算器２はｄ、ｑ軸の電圧指令（Vdref、Vqref）の電圧指令振幅Ｖ（√（Vdref２＋Vqref２））及び逆正接値（tan-1（Vqref／Vdref））を演算し、電流制御器３はｄ、ｑ軸の電流指令（id*、iq*）どおりに電動機電流が流れるように制御してｄ、ｑ軸の電圧指令（Vdref、Vqref）を出力する。さらに、座標変換器４は３相の電動機電流をｄ、ｑ軸の電流（id、iq）に変換し、積分器５は一次周波数ω*を積分して制御位相θを演算する。電流検出器６は電動機電流を検出し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８はテスト信号発生器１により加算された信号の交流成分を電流制御器へ帰還される電流検出値から除去し、電力変換器１０は交流電圧を電動機１１に与えて駆動する。そして、電動機定数演算器２０は（１）式で示した交流テスト信号と電流検出器６で検出された電動機電流から電動機定数を演算する。
【００１６】
なお、加算器９aはｄ軸電圧指令Vdrefと（１）式で示した交流テスト信号を加算し、加算器９bは電圧指令演算器２が出力する逆正接値（tan-1（Vqref／Vdref））と積分器５が出力する制御位相θを加算して電圧位相θdegを演算し、加算器９c、９dはそれぞれｄ、ｑ軸の電流指令（id*、iq*）とローパスフィルタ（ＬＰＦ）８により交流テスト信号の交流成分が除去された電流検出との差を演算して、電流制御器３に出力している。
【００１７】
本発明が従来技術と異なる部分は、位相角発生器２１、γ−δ座標変換器２２、加算器２３、バンドパスフィルタ２４、電流振幅演算器３０、電圧振幅演算器４０、γ軸電動機定数演算器５０、ｑ軸電動機定数演算器６０を備えた電動機定数演算器２０により電動機定数演算処理を行うところである。
【００１８】
以下、電動機定数演算器２０の構成要素について、順次説明していく。
位相角発生器２１は任意の位相角θtを与え、γ−δ座標変換器２２は（２）式のように電流検出器６で検出された電動機電流（iu、iv, iw）をｄ軸と位相角θtだけ位相の異なる座標軸であるγ軸に写像する。なお、加算器２３は制御位相θと位相角発生器２１からの任意の位相角θtを加算して、γ−δ座標変換器２２に出力している。
【００１９】
【数２】
2008301619.tif 000004
【００２０】
キルヒホッフの法則を利用すると、電動機電流（iu、iv, iw）の1相分の検出をiv = -(iu+iw)のように置き換えて省略してもよい。
【００２１】
さらに、バンドパスフィルタ２４はγ−δ座標変換器２２でγ軸に写像された電流から、テスト信号発生器１が出力した交流テスト信号と同じ周波数成分ωhの電流
【００２２】
【数３】
2008301619.tif 000005
【００２３】
を抽出する。この抽出された電流は振幅をＩγ、交流テスト信号に対する位相差をρとすると、（３）式で表される。
【００２４】
【数４】
2008301619.tif 000006
【００２５】
次に、電流振幅演算器３０の動作について、図３を用い説明する。図において、３３a、３３bは交流テスト信号の周波数ωhに比べ低いカットオフ周波数を持つローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４で抽出された電流
【００２６】
【数５】
2008301619.tif 000007
【００２７】
は、それぞれ、ｓｉｎωhｔ、ｃｏｓωhｔを乗算器３２a、３３bで乗算され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３a、３３bに入力される。このようにして、直流成分
【００２８】
【数６】
2008301619.tif 000008
【００２９】
を抽出する。３４は振幅演算器で、２つのローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３a、３３の出力をそれぞれ２乗和した結果の平方根を２倍して電流振幅Ｉγとし、上記２つの直流成分と合わせて出力する。
【００３０】
次に、電圧振幅演算器４０の動作について説明する。電圧振幅演算器４０は（１）式で示した交流テスト信号のγ軸における振幅Ｖγを（４）式で演算する。
【００３１】
【数７】
2008301619.tif 000009
【００３２】
次に、γ軸電動機定数演算器５０の動作について説明する。γ軸電動機定数演算器５０は、以下に説明する演算により、電動機定数の抵抗分Ｒ、γ軸インダクタンスＬγ、ｄ軸インダクタンスＬdを求めて出力する。
まず、（５）式により、電流振幅演算器３０で演算された電流振幅Ｉγと電圧振幅演算器４０で演算された電圧振幅Ｖγからγ軸インピーダンスＺγを演算する。
【００３３】
【数８】
2008301619.tif 000010
【００３４】
次に、（６）（７）式により、（５）式で得たγ軸インピーダンスＺγを抵抗分、インダクタンス分に分離する。
【００３５】
【数９】
2008301619.tif 000011
【００３６】
なお、電流振幅演算器３０で求めたIγP、ＩγQには、交流テスト信号と抽出された電流の位相差ρの正弦関数、余弦関数を含んでいるので、それぞれをインピーダンスに乗算し、電流で除算してインピーダンスの有効分（抵抗）と無効分（インダクタンス）に分離している。
【００３７】
上記一連の処理を位相角発生器２１の出力である位相角θtを、０度及び-４５度から＋４５度の範囲で少なくとも２つ以上の設定で実施し、それぞれの位相角における電動機定数として演算する。θt＝０を行うようにしているのは、θt＝０での電動機定数はｄ軸電動機定数に一致するため好都合のためである。
ここで、例えば、位相角θt＝０度、３０度、４５度に設定し、それぞれのγ軸に写像して、上記（５）〜（７）式を用い電動機定数を演算し、それらの演算結果を（Ｒd、Ｌd）、（Ｒ30、Ｌ30）、（Ｒ45、Ｌ45）とする。
なお、抵抗分は位相角により変化しないとできるので、ＲdあるいはＲd、Ｒ30、Ｒ45３つの平均値を抵抗同定値Ｒとする。一方、インダクタンス分は電動機の種類によっては位相角により変化するので、ＬdとＬqは一致しない。そのため、制御定数としてはｄ軸インダクタンスＬdとｄ軸に直交するｑ軸インダクタンスＬqの値をそれぞれ求めることが必要となる。
【００３８】
最後に、ｑ軸電動機定数演算器６０の動作について説明する。ｑ軸電動機定数演算器６０は、γ軸電動機定数演算器５０から入力されるＬd、Ｌ30、Ｌ45からインダクタンス軌跡を推定し、その推定軌跡に基づいてＬqを同定する。この同定方法について、図４を用いて説明する。
図４は、インダクタンス軌跡推定方法の説明図である。図４には位相角発生器２１の出力である位相角θtが０度、３０度、４５度のときに、それぞれ求めた（Ｒd、Ｌd）、（Ｒ30、Ｌ30）、（Ｒ45、Ｌ45）をｄ−ｑ座標上にプロットしている。これら３点は楕円軌跡を描くと考えられるので、この楕円は代数的に（８）式で表すことができる。
【００３９】
【数１０】
2008301619.tif 000012
【００４０】
ここで、ｘはインダクタンスのｄ軸方向の成分、ｙはインダクタンスのｑ軸方向の成分であり、ｄ軸インダクタンスＬdは（Ｒd、Ｌd）として既知であるので、ｑ軸インダクタンスＬqは（９）式で演算される。
【００４１】
【数１１】
2008301619.tif 000013
【００４２】
次に、（９）式の(x、y)に（Ｒ30、Ｌ30）、（Ｒ45、Ｌ45）を順次代入して、（１０）、（１１）式により、Ｌq(30)、Ｌq(45)を求める。
【００４３】
【数１２】
2008301619.tif 000014
【００４４】
以上、ｑ軸インダクタンスＬqは（１０）、（１１）の平均値として（１２）式より求めることができる。
【００４５】
【数１３】
2008301619.tif 000015
【００４６】
なお、上記説明では、インダクタンス軌跡に基づきｑ軸インダクタンスを同定して求めたが、インピーダンス軌跡を用いて同定するようにしてもよい。その際（５）式で求められる位相角θt＝０度のインピーダンスをＺdとし、Ｚｑは（９）式と同様に（１３）式で演算し、抵抗分、インダクタンス分は同様に（６）、（７）式のようにして分離すればよい。
【００４７】
【数１４】
2008301619.tif 000016
【００４８】
このように、テスト信号をトルクを発生しないｄ軸のみに重畳し、ｄ軸インダクタンスとｄ軸をはさみ±４５°以内の少なくとも２つ以上のインダクタンスを用い、インピーダンスあるいはインダクタンス軌跡を推定し、この軌跡に基づいてｑ軸インダクタンスを同定することができる。本手法はオフラインだけでなくオンラインでも適用できる。
【実施例２】
【００４９】
図２は、本発明の第２の実施例を示す制御ブロック図である。図２において、図１と異なるところは電圧検出器７を追加し、ローパスフィルタ８及び加算器９aを削除し、γ−δ座標変換器２２の入力を電流検出器６から電圧制御器７に変更し、テスト信号発生器１から出力される交流信号を電圧信号から電流信号に変更して加算点を加算器９aから９cに変更している。また、これらの変更に伴い、電動機定数演算器２０を２０’にし、テスト信号発生器１の出力信号である交流テスト信号を入力するものを電流振幅演算器３０’とし、電圧検出器７の出力値を入力するものを電圧振幅演算器４０’としている。
なお、ローパスフィルタ８を削除したのは、テスト信号発生器１からの交流テスト信号を加算した電流指令に電動機電流を追従させるためである。
実施例１では交流テスト信号をｄ軸電圧指令Vdrefに重畳したが、実施例２ではｄ軸電流指令id*に重畳している。また、電流振幅演算器３０’、電圧振幅演算器４０’は、それぞれ実施例１における電圧振幅演算器４０、電流振幅演算器３０と入力される信号は異なるが、その動作は同じものであるのでその説明は省略する。
実施例２においては、電動機定数演算器２０’は、実施例１と同様にγ軸電動機定数演算器５０の出力として電動機定数の抵抗分Ｒ、γ軸インダクタンスＬγ、ｄ軸インダクタンスＬdを、ｑ軸電動機定数演算器６０の出力としてｑ軸インダクタンスＬqを得る。
このように、テスト信号を電圧信号に代えて電流信号にしても、電圧検出器７を設ければ、実施例１と同様な処理でｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタンスを同定することができる。
【００５０】
上記説明では、テスト信号発生器１が出力する信号を単に交流テスト信号として説明したが、交流信号の周波数を高周波にするとローパスフィルタ８等でテスト信号の交流成分を除去する際のフィルタのカットオフ周波数決めに選択の幅が出て有効である。
さらに、位相角発生器２１の出力する位相角θtを０度、３０度、４５度として説明したが、必ず０度を含ませるなどに制約されるものではないし、演算に要する時間に余裕があればその角度を増やして、楕円軌跡の精度を上げるようにしてもよい。
また、負荷である電動機を単に交流電動機として説明したが、磁石埋め込み型の電動機やリラクタンス電動機のようにｄ軸とｑ軸のインダクタンスが異なる電動機において、その有効性を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施例を示す交流電動機の制御装置の構成図
【図２】本発明の第２実施例を示す交流電動機の制御装置の構成図
【図３】本発明の電流振幅演算器３０の構成図
【図４】インダクタンス軌跡推定方法の説明図
【図５】従来の交流電動機の制御装置の構成図
【符号の説明】
【００５２】
１  テスト信号発生器
２  電圧指令演算器
３  電流制御器
４  座標変換器
５  積分器
６  電流検出器
７  電圧検出器
８  ローパスフィルタ
９a〜９d  加算器
１０  電力変換器
１１  電動機
２０、２０’  電動機定数演算器
２１  位相角発生器
２２  γ−δ座標変換器
２３  加算器
２４  バンドパスフィルタ
３０、３０’  電流振幅演算器
３２a、３２b  乗算器
３３a、３３b  ローパスフィルタ
３４  振幅演算器
４０、４０’  電圧振幅演算器
５０  γ軸電動機定数演算器
６０  ｑ軸電動機定数演算器
５０１  発振器
５０４  電流検出器
５０５  座標変換器
５０７  高周波検出フィルタ
５０８  最大値検出値
５０９  最小値検出値
５１０  直軸インダクタンス演算器
５１１  横軸インダクタンス演算器
【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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