【手続補正書】
【提出日】平成21年1月15日(2009.1.15)
【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】
誘導電動機に三相電圧指令を出力する電圧形インバータと、前記電圧形インバータの出力電流を検出する電流検出器と、前記出力電流を固定座標系上の二軸成分電流Ｉα、Ｉβと回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ、Ｉｑに変換する第１の座標変換部と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｄ*を演算する励磁電流制御部（ＡＣＲｄ）と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｑ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｑ*を演算するトルク電流制御部（ＡＣＲｑ）と、前記電圧指令Ｖｄ*、Ｖｑ*を固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*、Ｖβ*及び前記三相電圧指令に変換する第２の座標変換部を備えた誘導電動機のインバータ制御装置であって、
正弦波成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力する正弦波指令発生部と、
前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*をＶα*’に補正する電圧誤差補正部と、
前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記Ｖα*’を用いて前記誘導電動機の電気定数を測定するモータ定数測定部とを備えることを特徴とする誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項２】
誘導電動機に三相電圧指令を出力する電圧形インバータと、前記電圧形インバータの出力電流を検出する電流検出器と、前記出力電流を固定座標系上の二軸成分電流Ｉα、Ｉβと回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ、Ｉｑに変換する第１の座標変換部と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｄ*を演算する励磁電流制御部（ＡＣＲｄ）と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｑ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｑ*を演算するトルク電流制御部（ＡＣＲｑ）と、前記電圧指令Ｖｄ*、Ｖｑ*を固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*、Ｖβ*及び前記三相電圧指令に変換する第２の座標変換部を備えた誘導電動機のインバータ制御装置であって、
正弦波成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力する正弦波指令発生部と、  
前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*をＶα*’に補正する電圧誤差補正部と、
前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*を用いて、電圧誤差を測定する電圧誤差測定部と、
前記電圧誤差を用いて前記誘導電動機に出力する電圧指令値を補正するデッドタイム補償器と、
前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記Ｖα*’を用いて前記誘導電動機の電気定数を測定するモータ定数測定部とを備えることを特徴とする誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項３】
誘導電動機に三相電圧指令を出力する電圧形インバータと、前記電圧形インバータの出力電流を検出する電流検出器と、前記出力電流を固定座標系上の二軸成分電流Ｉα、Ｉβと回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ、Ｉｑに変換する第１の座標変換部と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｄ*を演算する励磁電流制御部（ＡＣＲｄ）と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｑ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｑ*を演算するトルク電流制御部（ＡＣＲｑ）と、前記電圧指令Ｖｄ*、Ｖｑ*を固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*、Ｖβ*及び前記三相電圧指令に変換する第２の座標変換部を備えた誘導電動機のインバータ制御装置であって、
正弦波成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力する正弦波指令発生部と、 
前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*を用いて、電圧誤差を測定する電圧誤差測定部と、
前記電圧誤差を用いて前記誘導電動機に出力する電圧指令値に補正するデッドタイム補償器と、
前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*を用いて前記誘導電動機の電気定数を測定するモータ定数測定部とを備えることを特徴とする誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束の振幅、及び前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαの振幅を求める振幅値検出器とを備え、
前記２つの振幅と前記正弦波成分の周波数を用いて前記誘導電動機の二次抵抗値を測定する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項５】
前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束と前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαの位相差を求める位相差検出器とを備え、
前記位相差と前記正弦波成分の周波数を用いて前記誘導電動機の二次回路時定数を測定する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項６】
前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束の振幅、及び前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαの振幅を求める振幅値検出器とを備え、
励磁電流指令Ｉｄ*を異なる周波数の正弦波成分でそれぞれ運転した際の、前記２つの振幅と前記正弦波成分の周波数を用いて前記誘導電動機の励磁インダクタンスを測定する構成となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する、積分器を用いた電圧モデル式磁束演算部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記誘導電動機の電流モデル二次磁束を演算する電流モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束と前記電流モデル二次磁束が一致するように、前記積分器のオフセット補償するオフセット補償部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項８】
前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記誘導電動機の電流モデル二次磁束を演算する電流モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束と前記電流モデル二次磁束が一致するように、測定する二次抵抗を補正演算するＲ２補正部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項９】
前記Ｒ２補正部は、前記Ｒ２補正部の出力する演算補正量が所定値以下になるまで、補正処理を繰り返すことを特徴とする請求項８記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項１０】
前記正弦波指令発生部は、正弦波成分及び直流成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項１１】
前記正弦波指令発生部は、正弦波成分及び直流成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力するようにし、励磁インダクタンスの飽和特性を測定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項１２】
前記モータ定数測定部は、測定した二次抵抗、二次回路時定数の値を用いて、励磁インダクタンスを得ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項１３】
前記電圧誤差補正部は、前記Ｖα*’を、位相は前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと同位相とし、振幅は前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*の振幅から、前記Ｉαが極性反転する前後の前記Ｖα*の大きさの差の１／２を減じて得た正弦波信号とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【請求項１４】
前記電圧誤差測定部は、前記電圧誤差を、前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*の振幅から、前記Ｉαが極性反転する前後の前記Ｖα*の大きさの差の１／２として求めることを特徴とする請求項２又は３に記載の誘導電動機のインバータ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、誘導電動機に三相電圧指令を出力する電圧形インバータと、前記電圧形インバータの出力電流を検出する電流検出器と、前記出力電流を固定座標系上の二軸成分電流Ｉα、Ｉβと回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ、Ｉｑに変換する第１の座標変換部と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｄ*を演算する励磁電流制御部（ＡＣＲｄ）と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｑ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｑ*を演算するトルク電流制御部（ＡＣＲｑ）と、前記電圧指令Ｖｄ*、Ｖｑ*を固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*、Ｖβ*及び前記三相電圧指令に変換する第２の座標変換部を備えた誘導電動機のインバータ制御装置であって、正弦波成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力する正弦波指令発生部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*をＶα*’に補正する電圧誤差補正部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記Ｖα*’を用いて前記誘導電動機の電気定数を測定するモータ定数測定部とを備えることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、誘導電動機に三相電圧指令を出力する電圧形インバータと、前記電圧形インバータの出力電流を検出する電流検出器と、前記出力電流を固定座標系上の二軸成分電流Ｉα、Ｉβと回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ、Ｉｑに変換する第１の座標変換部と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｄ*を演算する励磁電流制御部（ＡＣＲｄ）と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｑ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｑ*を演算するトルク電流制御部（ＡＣＲｑ）と、前記電圧指令Ｖｄ*、Ｖｑ*を固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*、Ｖβ*及び前記三相電圧指令に変換する第２の座標変換部を備えた誘導電動機のインバータ制御装置であって、正弦波成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力する正弦波指令発生部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*をＶα*’に補正する電圧誤差補正部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*を用いて、電圧誤差を測定する電圧誤差測定部と、前記電圧誤差を用いて前記誘導電動機に出力する電圧指令値を補正するデッドタイム補償器と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記Ｖα*’を用いて前記誘導電動機の電気定数を測定するモータ定数測定部とを備えることを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、誘導電動機に三相電圧指令を出力する電圧形インバータと、前記電圧形インバータの出力電流を検出する電流検出器と、前記出力電流を固定座標系上の二軸成分電流Ｉα、Ｉβと回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ、Ｉｑに変換する第１の座標変換部と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｄ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｄ*を演算する励磁電流制御部（ＡＣＲｄ）と、前記回転座標系上の二軸成分電流Ｉｑ方向の電流を制御して電圧指令Ｖｑ*を演算するトルク電流制御部（ＡＣＲｑ）と、前記電圧指令Ｖｄ*、Ｖｑ*を固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*、Ｖβ*及び前記三相電圧指令に変換する第２の座標変換部を備えた誘導電動機のインバータ制御装置であって、正弦波成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力する正弦波指令発生部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*を用いて、電圧誤差を測定する電圧誤差測定部と、前記電圧誤差を用いて前記誘導電動機に出力する電圧指令値に補正するデッドタイム補償器と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*を用いて前記誘導電動機の電気定数を測定するモータ定数測定部とを備えることを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束の振幅、及び前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαの振幅を求める振幅値検出器とを備え、前記２つの振幅と前記正弦波成分の周波数を用いて前記誘導電動機の二次抵抗値を測定する構成となっていることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束と前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαの位相差を求める位相差検出器とを備え、前記位相差と前記正弦波成分の周波数を用いて前記誘導電動機の二次回路時定数を測定する構成となっていることを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束の振幅、及び前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαの振幅を求める振幅値検出器とを備え、励磁電流指令Ｉｄ*を異なる周波数の正弦波成分でそれぞれ運転した際の、前記２つの振幅と前記正弦波成分の周波数を用いて前記誘導電動機の励磁インダクタンスを測定する構成となっていることを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する、積分器を用いた電圧モデル式磁束演算部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記誘導電動機の電流モデル二次磁束を演算する電流モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束と前記電流モデル二次磁束が一致するように、前記積分器のオフセット補償するオフセット補償部を備えることを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記モータ定数測定部は、前記誘導電動機の電圧モデル二次磁束を演算する電圧モデル式磁束演算部と、前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαを用いて前記誘導電動機の電流モデル二次磁束を演算する電流モデル式磁束演算部と、前記電圧モデル二次磁束と前記電流モデル二次磁束が一致するように、測定する二次抵抗を補正演算するＲ２補正部を備えることを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記Ｒ２補正部は、前記Ｒ２補正部の出力する演算補正量が所定値以下になるまで、補正処理を繰り返すことを特徴とするものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記正弦波指令発生部は、正弦波成分及び直流成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力するようにしたことを特徴とするものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記正弦波指令発生部は、正弦波成分及び直流成分を含む励磁電流指令Ｉｄ*を出力するようにし、励磁インダクタンスの飽和特性を測定することを特徴とするものである。
【手続補正１３】
【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】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記モータ定数測定部は、測定した二次抵抗、二次回路時定数の値を用いて、励磁インダクタンスを得ることを特徴とするものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記電圧誤差補正部は、前記Ｖα*’を、位相は前記固定座標系上の二軸成分電流Ｉαと同位相とし、振幅は前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*の振幅から、前記Ｉαが極性反転する前後の前記Ｖα*の大きさの差の１／２を減じて得た正弦波信号とすることを特徴とするものである。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の誘導電動機のインバータ制御装置であって、前記電圧誤差測定部は、前記電圧誤差を、前記固定座標系上の二軸成分電圧指令Ｖα*の振幅から、前記Ｉαが極性反転する前後の前記Ｖα*の大きさの差の１／２として求めることを特徴とするものである。
【手続補正１５】
【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】
請求項に記載の発明によると、誘導電動機の電気定数を得ることができる。特に、請求項４に記載の発明によると、二次抵抗値を得ることができ、請求項５に記載の発明によると、二次回路時定数を得ることができ、請求項６に記載の発明によると、励磁インダクタンスを得ることができ、請求項７に記載の発明によると、電圧モデル式磁束演算部の積分器のオフセット補償することができるので、モータ電気定数の測定精度を上げることができ、請求項８、９に記載の発明によると、二次抵抗の測定精度を上げることができ、請求項１１に記載の発明によると、励磁インダクタンスの飽和特性を得ることができ、請求項１２に記載の発明によると、請求項６とは別手法で励磁インダクタンスを得ることができる。請求項１３、１４に記載の発明によると、デッドタイムによる電圧誤差を正確に補正あるいは測定できる。