(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧を印加して交流電流を流すように、前記モータの通電制御を行う通電制御部と、
前記モータから検出された検出電流に基づいた前記モータの前記交流電流と前記モータの抵抗とによる抵抗電圧を前記交流電圧から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束の瞬時値を演算して、前記交流電流の瞬時値に対する前記交流磁束の瞬時値の特性をインダクタンス情報として生成するインダクタンス演算部と、を備えているモータインダクタンス測定装置。
【請求項２】
前記インダクタンス演算部は、前記交流電流との特性が第一形状である前記交流磁束を演算し、前記交流磁束の瞬時値に対する前記交流電流の瞬時値の特性である第一磁束データを生成する磁束演算部を備え、
前記インダクタンス演算部は、前記第一磁束データを前記インダクタンス情報として生成する、請求項１記載のモータインダクタンス測定装置。
【請求項３】
モータに流れる交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値の特性を含むインダクタンス情報を測定するモータインダクタンス測定装置であって、
前記モータの２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧を印加して前記交流電流を流すように、前記モータの通電制御を行う通電制御部と、
前記モータから検出された検出電流に基づいた前記モータの前記交流電流と前記モータの抵抗とによる抵抗電圧を前記交流電圧から差し引いた残存電圧を積分することで前記交流磁束の瞬時値を演算して、前記交流電流の瞬時値に対する前記交流磁束の瞬時値の特性を前記インダクタンス情報として生成するインダクタンス演算部と、を備え、
前記インダクタンス演算部は、前記交流電流との特性が第一形状である前記交流磁束を演算し、前記交流磁束の瞬時値に対する前記交流電流の瞬時値の特性である第一磁束データを生成する磁束演算部と、
抵抗型パラメータを用いて前記第一磁束データを第二形状の第二磁束データに変換する情報変換部と、を備え、
前記インダクタンス演算部は、前記第二磁束データと当該第二磁束データが生成された際の前記抵抗型パラメータとを前記インダクタンス情報として生成する、モータインダクタンス測定装置。
【請求項４】
前記インダクタンス演算部は、前記交流電圧を印加する軸に対してさらに直流電圧を印加して直流電流を重畳して流すように、前記交流電流の振幅指令値及び前記直流電流の大きさの指令値を含む測定実行信号を前記通電制御部に出力するシーケンス設定部を備え、
前記通電制御部は、前記測定実行信号に基づいて前記モータの前記交流電圧を印加する軸に前記交流電流及び前記直流電流を流すように前記モータの通電制御を行う、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータインダクタンス測定装置。
【請求項５】
前記インダクタンス演算部は、前記交流電圧を印加する軸である第一軸に対して流す前記交流電流の振幅指令値及び直流電流である第一軸直流電流の大きさの指令値を含み、かつ前記第一軸と異なる軸であって直流電圧を印加する第二軸に対して流す直流電流である第二軸直流電流の大きさの指令値を含む測定実行信号を前記通電制御部に出力するシーケンス設定部を備え、
前記通電制御部は、前記測定実行信号に基づいて前記モータの２軸直交回転座標上の前記第一軸に前記交流電流及び前記第一軸直流電流を流すように前記モータの通電制御を行うと共に、前記第二軸に前記第二軸直流電流を流すように前記モータの通電制御を行う、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータインダクタンス測定装置。
【請求項６】
前記インダクタンス演算部は、
前記シーケンス設定部が、前記交流電流の前記振幅指令値及び前記直流電流の大きさの指令値が変更された複数の前記測定実行信号を前記通電制御部に出力し、
前記測定実行信号のそれぞれにより運転された前モータの前記検出電流に基づいて複数の前記インダクタンス情報を生成する、請求項４記載のモータインダクタンス測定装置。
【請求項７】
前記インダクタンス演算部は、
前記シーケンス設定部が、前記第一軸に通電する前記交流電流の前記振幅指令値及び前記第一軸直流電流の大きさの指令値、前記第二軸に通電する前記第二軸直流電流の大きさの指令値が変更された複数の前記測定実行信号を前記通電制御部に出力し、
前記測定実行信号のそれぞれにより運転された前モータの前記検出電流に基づいて複数の前記インダクタンス情報を生成する、請求項５記載のモータインダクタンス測定装置。
【請求項８】
前記インダクタンス演算部は、前記インダクタンス情報を記録するデータ記録部を備えている請求項１から７のいずれか１項に記載のモータインダクタンス測定装置。
【請求項９】
前記インダクタンス演算部は、サーバの記憶装置に記憶されたプログラム及び前記プログラムを実行するプロセッサにより機能が実現されており、
前記サーバは通信ネットワークを介して前記通電制御部と接続されている、請求項１から８のいずれか１項に記載のモータインダクタンス測定装置。
【請求項１０】
モータを制御するモータ駆動システムであって、
請求項１から９のいずれか１項に記載のモータインダクタンス測定装置にて生成された前記インダクタンス情報を記憶する情報記憶装置を備え、
前記インダクタンス情報に基づいて前記モータを制御する、モータ駆動システム。
【請求項１１】
前記モータの２軸直交回転座標上の２軸に対して印加する電圧を制御する２軸電圧指令を出力する電流制御部と、前記モータの２軸直交回転座標上の２軸に対して流す電流を制御する２軸電流指令を出力するモータ制御部と、を備え、
前記電流制御部は、
前記モータ制御部から出力された前記２軸電流指令から初期の２軸電圧指令を生成する電圧指令生成部と、
前記２軸電流指令または２軸電流に対応した前記インダクタンス情報から、当該交流電流の瞬時値に対する前記交流磁束の瞬時値を演算し、当該交流磁束の瞬時値に基づいて補償電圧指令を生成する電圧指令補償部と、を備え、
前記初期の２軸電圧指令を前記補償電圧指令に基づいて補正して前記２軸電圧指令を生成する、請求項１０記載のモータ駆動システム。
【請求項１２】
前記モータの２軸直交回転座標上に構成された数学モデルを用いて前記モータの状態を推定する状態推定器を備え、
前記状態推定器は、２軸電流指令または２軸電流に対応した前記インダクタンス情報を用いて状態推定演算を行う、請求項１０記載のモータ駆動システム。
【請求項１３】
モータを制御するモータ駆動システムであって、
前記モータを制御するモータ制御モードと、前記モータに流れる交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値の特性を含むインダクタンス情報を測定するモータインダクタンス測定モードとのいずれかを設定するモード切替部と、
前記モータインダクタンス測定モードにおいて、前記モータの２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧を印加して前記交流電流を流すように、前記モータの通電制御を行い、
かつモータ制御モードにおいて、前記モータの２軸直交回転座標上の２軸に対して電流を流すように、前記モータの通電制御を行う通電制御部と、
前記モータインダクタンス測定モードにおいて、前記モータから検出された検出電流に基づいた前記モータの前記交流電流と前記モータの抵抗とによる抵抗電圧を前記交流電圧から差し引いた残存電圧を積分することで前記交流磁束の瞬時値を演算して、前記交流電流の瞬時値に対する前記交流磁束の瞬時値の特性を前記インダクタンス情報として生成するインダクタンス演算部と、を備え、
前記通電制御部は、
モータ制御モードにおいて、
前記モータの２軸直交回転座標上の２軸に対して流す電流を制御する２軸電流指令と前記インダクタンス情報とに基づいて、前記モータを制御する、モータ駆動システム。
【請求項１４】
前記インダクタンス演算部は、前記交流電流との特性が第一形状である前記交流磁束を演算し、前記交流磁束の瞬時値に対する前記交流電流の瞬時値の特性である第一磁束データを生成する磁束演算部を備え、
前記インダクタンス演算部は、前記第一磁束データを前記インダクタンス情報として生成する、請求項１３記載のモータ駆動システム。
【請求項１５】
モータを制御するモータ駆動システムであって、
前記モータを制御するモータ制御モードと、前記モータに流れる交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値の特性を含むインダクタンス情報を測定するモータインダクタンス測定モードとのいずれかを設定するモード切替部と、
前記モータインダクタンス測定モードにおいて、前記モータの２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧を印加して前記交流電流を流すように、前記モータの通電制御を行い、
かつモータ制御モードにおいて、前記モータの２軸直交回転座標上の２軸に対して電流を流すように、前記モータの通電制御を行う通電制御部と、
前記モータインダクタンス測定モードにおいて、前記モータから検出された検出電流に基づいた前記モータの前記交流電流と前記モータの抵抗とによる抵抗電圧を前記交流電圧から差し引いた残存電圧を積分することで前記交流磁束の瞬時値を演算して、前記交流電流の瞬時値に対する前記交流磁束の瞬時値の特性を前記インダクタンス情報として生成するインダクタンス演算部と、を備え、
前記インダクタンス演算部は、前記交流電流との特性が第一形状である前記交流磁束を演算し、前記交流磁束の瞬時値に対する前記交流電流の瞬時値の特性である第一磁束データを生成する磁束演算部と、
抵抗型パラメータを用いて前記第一磁束データを第二形状の第二磁束データに変換する情報変換部と、を備え、
前記インダクタンス演算部は、前記第二磁束データと当該第二磁束データが生成された際の前記抵抗型パラメータとを前記インダクタンス情報として生成する、モータ駆動システム。
【請求項１６】
モータの２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧を印加して交流電流を流すように、前記モータの２軸直交回転座標上の２軸に対して流す電流を制御する電流指令の電流値を設定する電流指令設定手順と、
前記電流指令設定手順で設定された前記電流指令に基づいて前記モータから検出電流を検出する電流検出手順と、
前記電流検出手順にて検出された前記検出電流に基づいた前記モータの前記交流電流と前記モータの抵抗とによる抵抗電圧を前記交流電圧から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束の瞬時値を演算して、前記交流電流の瞬時値に対する前記交流磁束の瞬時値の特性をインダクタンス情報として生成するインダクタンス情報生成手順と、を含むモータインダクタンス測定方法。
【請求項１７】
前記インダクタンス情報生成手順において、
前記交流電流との特性が第一形状である前記交流磁束を演算し、前記交流磁束の瞬時値に対する前記交流電流の瞬時値の特性である第一磁束データを前記インダクタンス情報として生成する、請求項１６記載のモータインダクタンス測定方法。
【請求項１８】
モータに流れる交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値の特性を含むインダクタンス情報を測定するモータインダクタンス測定方法であって、
前記モータの２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧を印加して前記交流電流を流すように、前記モータの２軸直交回転座標上の２軸に対して流す電流を制御する電流指令の電流値を設定する電流指令設定手順と、
前記電流指令設定手順で設定された前記電流指令に基づいて前記モータから検出電流を検出する電流検出手順と、
前記電流検出手順にて検出された前記検出電流に基づいた前記モータの前記交流電流と前記モータの抵抗とによる抵抗電圧を前記交流電圧から差し引いた残存電圧を積分することで前記交流磁束の瞬時値を演算して、前記交流電流の瞬時値に対する前記交流磁束の瞬時値の特性を前記インダクタンス情報として生成するインダクタンス情報生成手順と、を含み、
前記インダクタンス情報生成手順は、
前記交流電流との特性が第一形状である前記交流磁束を演算し、前記交流磁束の瞬時値に対する前記交流電流の瞬時値の特性である第一磁束データを生成する磁束データ生成手順と、
前記磁束データ生成手順で生成された前記第一磁束データを、抵抗型パラメータを用いて第二形状の第二磁束データに変換する磁束データ変換手順と、
前記磁束データ変換手順に生成された前記第二磁束データと、当該第二磁束データが生成された際の前記抵抗型パラメータと、を前記インダクタンス情報として生成する情報生成手順と、を含むモータインダクタンス測定方法。
【請求項１９】
前記電流指令の電流値を変更する電流指令変更手順と、予め定められた複数の前記電流指令により前記モータが通電されたかを判定する測定終了判定手順と、を含み、
前記電流指令変更手順は、１つの通電条件による前記電流指令設定手順、前記電流検出手順、前記インダクタンス情報生成手順が実行された後に、前記電流指令の電流値を変更し、
前記電流指令変更手順で変更された他の前記電流指令で設定された他の通電条件によって、前記電流指令設定手順、前記電流検出手順、前記インダクタンス情報生成手順が、前記測定終了判定手順で全ての前記電流指令により前記モータが通電されたと判定されるまで実行される、請求項１６から１８のいずれか１項に記載のモータインダクタンス測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、モータインダクタンス測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータ（電動機）を駆動するモータ駆動システムでは、モータを制御するモータ制御方式は様々な方式が提案されている。多くの場合、制御系の構築にはモータのパラメータを必要とする。特にモータのインダクタンスの値は使用頻度が高いパラメータとなる。モータの電流制御系を構築する場合、モータのインダクタンスの値は電流制御ゲインの演算に用いられる。これは電流制御ゲインがモータの巻線抵抗値とインダクタンスの値で定まる電気時定数を考慮して設定されるためである。なお、モータのパラメータは、適宜モータパラメータと表記する。【０００３】
モータのインダクタンスの値は重要なパラメータであるが、モータ設計の際に見積もられた値と実際の値とには差異がある場合がある。またモータ運転の際には、通電により磁束の飽和が発生することで、インダクタンスの値が変化する場合がある。通常、モータ駆動システムでは、インダクタンス測定モードが設けられており、インダクタンスの値が変化する場合には、予め定められた電圧印加パターンにてモータに電流を流し、モータ電圧、モータ電流の情報を検出し、これらを演算してインダクタンスの値を測定している。このモータのインダクタンスの測定方法は、多数の技術が知られており、例えば特許文献１に漏れインダクタンスを測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３３２６６７号公報（００２３段〜００３５段、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の誘導電動機の制御装置に記載された漏れインダクタンスを測定する技術では、モータに交流通電を行い、その際のモータ電圧交流成分の実効値、モータ電流交流成分の実効値、有効電力を演算する。その後、両実効値及び有効電力を用いた演算により漏れインダクタンスを測定している。モータへ実際に電流を流して測定を行うため、高精度な漏れインダクタンスの値を測定することができるとしている。【０００６】
しかし、特許文献１の漏れインダクタンスを測定する技術を用いた場合、次に示す問題がある。特許文献１の漏れインダクタンスを測定する技術では、２軸直交回転座標上のどちらかの軸上にて交流電圧を印加して交流電流を通電する。その際の２軸直交回転座標上のモータ電圧及びモータ電流より交流成分を取り出し、その実効値を演算する。特許文献１にはこの実効値演算の具体的な演算手順は示されていないが、実効値演算の際に交流通電の際の電圧及び電流に対して交流通電の１周期に渡る積分処理が不可欠である。このため、電流の瞬時値又はそれに対する電圧瞬時値の情報が失われる。実効値演算の結果から演算される漏れインダクタンスにおいても同様に、特許文献１の漏れインダクタンスを測定する技術では、電流の瞬間的な動きに対する漏れインダクタンスを測定することができない問題がある。【０００７】
ここで、モータを実際に駆動させる場合によく現れる、回転座標上で一定の直流電流とこの直流電流に交流電流が重畳して流れるような状況を想定する。具体的には、ある定常的な負荷トルクをモータから発生させつつ、さらに高い速度制御応答で負荷装置を駆動させるような状況が考えられる。速度制御応答を高めるためにはマイナーループとなる電流制御処理も高応答化すなわち高速化するため、定常的な負荷トルクを担う直流電流に加え、速度制御応答を担う高速に変化する交流電流が重畳されることとなる。このような運転状況の場合、特許文献１の漏れインダクタンスを測定する技術では、高速に変化する交流電流に対する漏れインダクタンスを測定することができない。【０００８】
モータ制御モデルの観点からは、インダクタンスはモータ電流とモータ磁束との間を結びつける係数となる。本願明細書の筆者（発明者）は、交流電流に対するモータ磁束が飽和又はヒステリシス特性の影響も受けて、電流の瞬時的な変化に応じて複雑に変化し、これによりインダクタンスも複雑に変化すること（現象１）を見出した。このため、特許文献１の漏れインダクタンスを測定する技術では、現象１のため交流相当となる電流瞬時値に対するインダクタンスの値の測定精度が低いので、電流制御応答を向上させることが困難となる場合があった。電流制御応答を向上させることができない場合は、速度応答を上げることができず、負荷装置を高い速度制御応答で駆動させる事も困難となる。したがって、モータのインダクタンス或いはインダクタンスに相当するモータ電流とモータ磁束との間の特性を高精度に測定することが重要である。ここでは、モータ電流とモータ磁束との間の特性をモータインダクタンス情報ということにする。【０００９】
本願明細書に開示される技術は、モータのインダクタンスに相当するモータインダクタンス情報を高精度に測定するモータインダクタンス測定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】
本願明細書に開示される一例のモータインダクタンス測定装置は、モータの２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧を印加して交流電流を流すように、モータの通電制御を行う通電制御部と、モータから検出された検出電流に基づいたモータの交流電流とモータの抵抗とによる抵抗電圧を交流電圧から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束の瞬時値を演算して、交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値の特性をインダクタンス情報として生成するインダクタンス演算部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本願明細書に開示される一例のモータインダクタンス測定装置は、検出電流に基づいたモータの交流電流とモータの抵抗とによる抵抗電圧及び交流電圧に基づいて交流磁束を演算して、交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値の特性をインダクタンス情報として生成するので、モータのインダクタンスに相当するモータインダクタンス情報を高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。
【図２】図１のｑ軸電圧指令ｖｑ＊における交流成分ｖｑＡＣ＊の測定波形を示す図である。
【図３】図１のｑ軸電流ｉｑｓにおける交流成分ｉｑｓＡＣの測定波形を示す図である。
【図４】図１の磁束演算部にて演算されるｑ軸磁束Φｑｓの交流成分ΦｑｓＡＣの測定波形を示す図である。
【図５】図１のループ状磁束データｄａｔａ１を示す図である。
【図６】図１のシーケンス設定部の動作フローを示す図である。
【図７】実施の形態２に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。
【図８】図７の非ループ状磁束データｄａｔａ２を示す図である。
【図９】図７のシーケンス設定部の動作フローを示す図である。
【図１０】実施の形態３に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態４に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。
【図１２】図１１のサーバに構築される回路ブロックの第一例を示す図である。
【図１３】図１１のサーバに構築される回路ブロックの第二例を示す図である。
【図１４】図１１のサーバに構築される回路ブロックの第三例を示す図である。
【図１５】図１１のサーバに構築される回路ブロックの第四例を示す図である。
【図１６】モータインダクタンス情報を集積した集積データの第一例を示す図である。
【図１７】モータインダクタンス情報を集積した集積データの第二例を示す図である。
【図１８】実施の形態５に係るモータ駆動システムの構成を示す図である。
【図１９】図１８の電流制御部の構成を示す図である。
【図２０】図１９の電圧指令補償部の構成を示す図である。
【図２１】実施の形態６に係る電圧指令補償部の構成を示す図である。
【図２２】実施の形態７に係るオブザーバの一部の構成を示す図である。
【図２３】図２２の第一演算部の構成を示す図である。
【図２４】実施の形態７に係るモータ駆動システムの構成を示す図である。
【図２５】実施の形態８に係るモータ駆動システムの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．
実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０について、図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。他の実施の形態においても、同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。図１は、実施の形態１に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。図２は、図１のｑ軸電圧指令ｖｑ＊における交流成分ｖｑＡＣ＊の測定波形を示す図である。図３は、図１のｑ軸電流ｉｑｓにおける交流成分ｉｑｓＡＣの測定波形を示す図である。図４は、図１の磁束演算部にて演算されるｑ軸磁束Φｑｓの交流成分ΦｑｓＡＣの測定波形を示す図である。図５は図１のループ状磁束データｄａｔａ１を示す図であり、図６は図１のシーケンス設定部の動作フローを示す図である。モータインダクタンス測定装置５０は、インダクタンスの値を直接測定するのではなく、モータ電流とそれに応じたモータ磁束との関係又は特性をインダクタンスに相当する情報であるモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして測定するものである。モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用することで、モータ制御性能を向上させることができる。
【００１４】
モータインダクタンス測定装置５０は、通電制御部２とインダクタンス演算部３とを備えている。なお、図１では、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する方法を説明するために、モータ１、インバータ装置４、電流センサ５を接続して記載している。インバータ装置４は、インバータ４１とインバータ４１を制御する制御信号生成器４２とを備えている。制御信号生成器４２では電圧指令（ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊）を入力してＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）処理を行い、インバータ４１を制御する指令を生成するが、詳細は「ＡＣサーボシステムの理論と設計の実際」(総合電子出版、１９９７)（文献Ａ）に記載されているので、ここでは説明を省略する。モータ１を誘導モータとして記載しているが、同期モータでも同様にモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定が可能である。なお本実施の形態においては、インバータ装置４は電圧指令９２を入力してＰＷＭを行う構成として説明しているが、モータインダクタンス測定装置５０側でＰＷＭを行ってスイッチング指令を出力し、インバータ装置４を駆動する構成としてもよい。電圧指令９２は、交流電圧の振幅指令値及び直流電圧の大きさの指令値を含んでいる。直流電圧は交流電圧が重畳されるバイアス電圧である。なお、後述する他の電圧指令も、交流電圧の振幅指令値及び直流電圧の大きさの指令値を含んでいる。
【００１５】
通電制御部２はモータ１に予め設定された電流が流れるよる通電制御処理を行う。通電制御部２は、座標変換部２１、電流制御部２２、電流指令出力部２３、座標変換部２４を備えている。通電制御部２は、ｄｑ軸の２軸直交回転座標上に構築され、かつ電流指令出力部２３から出力される電流指令９０に応じた電流が流れるように、インバータ装置４を制御する。電流指令９０は、２つの成分すなわちｄ軸電流指令ｉｄｓ＊、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊を有している。電流指令９０のベクトル表記は、（ｉｄｓ＊，ｉｑｓ＊）である。電流指令９０は２軸直交回転座標上の２軸（ｄ軸、ｑ軸）に対する電流指令なので、２軸電流指令と表現することもできる。電流指令（ｉｄｓ＊，ｉｑｓ＊）は、適宜ｄｑ軸電流指令（ｉｄｓ＊，ｉｑｓ＊）と表記する。電流指令９０は、交流電流の振幅指令値及び直流電流の大きさの指令値を含んでいる。直流電流は交流電流が重畳されるバイアス電流である。なお、後述する他の電流指令も、交流電流の振幅指令値及び直流電流の大きさの指令値を含んでいる。インバータ装置４では電流指令９０に応じた駆動電圧９３をモータ１に印加して電力供給を行う。駆動電圧９３は、３つの成分すなわちｕ相駆動電圧ｖｕ、ｖ相駆動電圧ｖｖ、ｗ相駆動電圧ｖｗを有している。駆動電圧９３のベクトル表記は、（ｖｕ，ｖｖ，ｖｗ）である。インバータ装置４の制御はＰＷＭ処理等が必要であるが、公知の技術となるので説明を省略する。電流センサ５は、モータ１に流れる電流である検出電流９４を検出する。検出電流９４は、３つの成分すなわちｕ相検出電流ｉｕ、ｖ相検出電流ｉｖ、ｗ相検出電流ｉｗを有している。検出電流９４のベクトル表記は、（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）である。
【００１６】
座標変換部２４は、検出電流９４をｄｑ軸の２軸直交回転座標上の検出電流であるｄｑ軸電流９５に変換する。ｄｑ軸電流９５は、２つの成分すなわちｄ軸電流ｉｄｓ、ｑ軸電流ｉｑｓを有している。ｄｑ軸電流９５のベクトル表記は、（ｉｄｓ，ｉｑｓ）である。ｄｑ軸電流９５は、２軸直交回転座標上の２軸（ｄ軸、ｑ軸）に流れる電流なので、２軸電流と表現することもできる。電流制御部２２は電流指令９０及びｄｑ軸電流９５を入力して、ＰＩ（Proportional  Integral）制御、非干渉制御等の処理を行い、電圧指令９１を出力する。電圧指令９１は、２つの成分すなわちｄ軸電圧指令ｖｄ＊、ｑ軸電圧指令ｖｑ＊を有している。電圧指令９１のベクトル表記は、（ｖｄ＊，ｖｑ＊）である。電流制御部２２は、電流指令９０にて指令された交流電流及び直流電流がモータ１に流れるように、交流電圧の振幅指令値及び直流電圧の大きさの指令値を生成する。モータ１に流れる直流電流は直流電圧によって制御される。この電流制御部２２における処理及び詳細な構成は公知の技術である。例えば誘導モータに通電してインダクタンス測定を行う場合は、誘導モータ向けの電流制御を実施すればよく、文献Ａに詳細が記載されている。
【００１７】
座標変換部２１は、電圧指令９１を３相の電圧指令９２に変換し、インバータ装置４に出力する。電圧指令９２は、３つの成分すなわちｕ相電圧指令ｖｕ＊、ｖ相電圧指令ｖｖ＊、ｗ相電圧指令ｖｗ＊を有している。電圧指令９２のベクトル表記は、（ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊）である。
【００１８】
通電制御部２は、座標変換部２１、電流制御部２２、電流指令出力部２３、座標変換部２４の処理を繰り返して、モータ１に所望の電流が流れるように動作する。なお座標変換部２１及び座標変換部２４に用いる座標変換位相θは、モータ制御方式に応じて算出方法が異なるが、モータ回転子磁極位置あるいは回転子磁束の位相の推定値等となる。また、実施の形態１のモータインダクタンス測定方法は、モータ１の回転速度に依存せずに実施できるため、速度制御等のその他の処理の記載は省略している。
【００１９】
次にインダクタンス演算部３について説明する。モータ１を誘導モータとし、同モータ１のｑ軸回路におけるモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する場合における、インダクタンス演算部３の構成及び動作を説明する。このとき測定するモータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、誘導モータであるモータ１の漏れインダクタンスに対応する情報となる。このため、実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、２軸直交回転座標上のｄ軸側に一定の電流を流し、ｑ軸側に交流電流を流してモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定を行う。したがって、通電制御部２の電流指令出力部２３は、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊に直流値、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に交流値と直流値の和を電流指令９０として出力することとなる。
【００２０】
インダクタンス演算部３は、ハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂ、磁束演算部３２、データ記録部３３、シーケンス設定部３４を備えている。ハイパスフィルタ３１ｂは、電圧指令９１を入力として、その中に含まれる交流成分である電圧指令交流成分９６を出力する。電圧指令交流成分９６は、２つの成分すなわちｄ軸電圧指令交流成分ｖｄＡＣ＊、ｑ軸電圧指令交流成分ｖｑＡＣ＊を有している。電圧指令交流成分９６のベクトル表記は、（ｖｄＡＣ＊，ｖｑＡＣ＊）である。ハイパスフィルタ３１ａは、ｄｑ軸電流９５を入力として、その中に含まれる交流成分であるｄｑ軸電流交流成分９７を出力する。ｄｑ軸電流交流成分９７は、２つの成分すなわちｄ軸電流交流成分ｉｄｓＡＣ、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣを有している。ｄｑ軸電流交流成分９７のベクトル表記は、（ｉｄｓＡＣ，ｉｑｓＡＣ）である。ここではｑ軸側に交流通電をするのでｖｑＡＣ＊とｉｑｓＡＣを利用する。
【００２１】
磁束演算部３２は、電圧指令交流成分９６、ｄｑ軸電流交流成分９７に基づいて後述するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを演算し、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを生成する。データ記録部３３は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを記録する。シーケンス設定部３４は、測定実行信号ｓｉｇ１を電流指令出力部２３に出力し、記録実行信号ｓｉｇ２をデータ記録部３３に出力する。モータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、例えば図５に示す特性５６ａ、５６ｂ等のループ状磁束データｄａｔａ１である。次に、磁束演算部３２がｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを演算する方法を説明する。
【００２２】
ここでモータ１は誘導モータであるので、文献Ａよりｑ軸電流ｉｑｓの状態方程式は式（１）となる。式（１）において、測定対象は漏れインダクタンスσＬｓとなる。滑り周波数ωｓｅは式（２）となる。なお、式（１）はｄ軸を誘導モータの回転子磁束の方向にとった場合の式であり、ｑ軸方向の回転子磁束はゼロとなる。
【００２３】
【数１】
0006789459.tif 000002
【数２】
0006789459.tif 000003
【００２４】
電源周波数ωと滑り周波数ωｓｅと電気角周波数ωｒｅとの関係は式（３）となる。また、漏れ係数σは式（４）で得られる。ｄ軸回転子磁束Φｄｒは式（５）となる。
【００２５】
【数３】
0006789459.tif 000004
【数４】
0006789459.tif 000005
【数５】
0006789459.tif 000006
【００２６】
ここで、ｖｑはｑ軸電圧であり、Ｒｓは固定子抵抗であり、Ｒｒは回転子抵抗である。Ｌｓは固定子インダクタンスであり、Ｌｒは回転子インダクタンスであり、Ｍは相互インダクタンスである。なお、電気角周波数ωｒｅはモータ回転速度の極対数倍の値である。
【００２７】
式（１）〜式（５）を統合して変形すると式（６）が得られる。
【数６】
0006789459.tif 000007
【００２８】
ｑ軸電流ｉｑｓに比例してモータトルクが発生するので、ｑ軸電流ｉｑｓに交流成分すなわちｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣが含まれる場合、モータトルクもこれに応じて変化し、さらにモータ１の回転速度も変動する。式（６）において、モータ１の回転速度は電気角速度すなわち電気角周波数ωｒｅに相当する。しかし、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの周波数が十分高い場合、モータ回転子のイナーシャにより、誘導モータの回転速度は交流電流であるｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣによるトルクに反応できない。このため、モータ回転速度に相当する電気角速度（電気角周波数ωｒｅ）は一定となる。従ってｑ軸電流ｉｑｓへの交流通電の周波数が十分高い場合、交流成分のみを取り出すと式（７）が得られる。ここで、固定子インダクタンスＬｓと回転子インダクタンスＬｒはほぼ等しいと仮定している。ｖｑＡＣは、ｑ軸電圧ｖｑのｑ軸電圧交流成分である。
【００２９】
【数７】
0006789459.tif 000008
【００３０】
ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣは式（８）で表され、この式（８）を用いて式（７）を変形すると、式（９）が得られる。
【数８】
0006789459.tif 000009
【数９】
0006789459.tif 000010
【００３１】
ここで、固定子抵抗Ｒｓと回転子抵抗Ｒｒは既知とする。ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣはｑ軸電圧指令交流成分ｖｑＡＣ＊で代用し、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣは電流センサ５にて検出された検出電流９４より得られる。このため式（９）の右辺は演算が可能である。磁束演算部３２では式（９）の演算を行い、ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを生成する。さらに式（８）より、ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣとの関係すなわちｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣとの特性を抽出して、測定対象の漏れインダクタンスσＬｓを演算すればよいことになる。
【００３２】
式（９）は、印加した交流電圧であるｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣから、交流電流であるｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣによる抵抗電圧すなわち（Ｒｓ＋Ｒｒ）・ｉｑｓＡＣを差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束が演算できることを示している。図５に示す特性５６ａ、５６ｂは、ある誘導モータの交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値を表した特性の一例である。特性５６ａ、５６ｂは、ループ状になっており、それぞれループ状磁束データｄａｔａ１すなわちモータインダクタンス情報ＩｎｆＬである。モータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値を表した特性ということもできる。
【００３３】
モータインダクタンス情報ＩｎｆＬの具体例を説明する。ある誘導モータでの測定結果を図２〜図５に示した。図２ではｑ軸電圧指令交流成分ｖｑＡＣ＊の波形５３ａ、５３ｂが示されており、図３ではｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの波形５４ａ、５４ｂが示されており、図４ではｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの波形５５ａ、５５ｂが示されている。図２〜図４において横軸は時間［ｓｅｃ］である。図２〜図４において縦軸は、それぞれｑ軸電圧指令交流成分ｖｑＡＣ＊の電圧［Ｖ］、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの電流［Ａ］、ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの磁束［Ｗｂ］である。図２〜図４のＴは交流成分の周期である。図５では、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬの一例であるループ状磁束データｄａｔａ１の特性５６ａ、５６ｂが示されている。図５において、横軸はｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの電流［Ａ］であり、縦軸はｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの磁束［Ｗｂ］である。
【００３４】
図２のｑ軸電圧指令交流成分ｖｑＡＣ＊、図３のｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣは、それぞれ式（９）の右辺のパラメータであるｖｑＡＣ、ｉｑｓＡＣに対応する信号の測定結果である。図４のｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣは、式（９）を用いて演算した結果である。ここで、式（９）の演算においてｖｑＡＣの代用としてｖｑＡＣ＊を用いる。図２〜図４では、交流成分の振幅が小さい場合と大きい場合とを示しており、波形５３ａ、５４ａ、５５ａがｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に含まれる交流成分の振幅が小さい場合であり、波形５３ｂ、５４ｂ、５５ｂが交流成分の振幅が大きい場合である。図５の特性５６ａは、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に含まれる交流成分の振幅が小さい場合であり、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの波形５４ａとｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの波形５５ａとによる特性である。図５の特性５６ｂは、交流成分の振幅が大きい場合であり、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの波形５４ｂとｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの波形５５ｂとによる特性である。
【００３５】
式（８）に従えば、漏れインダクタンスσＬｓを演算するには、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの傾き（比例係数）を演算すればよいことになる。しかし、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ、ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの各信号を軸にとりプロットすると、図５に示したようにｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対してヒステリシス特性を伴って変化する歪んだループ状の特性となり（現象１）、単純な比例係数として取り扱う場合は漏れインダクタンスσＬｓの精度が低下する。なお、この現象１の説明は、前述した現象１の説明と異なるが、同様の現象である。特許文献１の漏れインダクタンスを測定する技術では、電圧及び電流の実効値に基づいたインダクタンスの値の演算を行っていた。しかし、図３及び図４に示したように、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対してｑ軸磁束交流成分が瞬時的に変化し、特許文献１の漏れインダクタンスを測定する技術では十分な精度を持ったインダクタンス情報を演算できない結果となると言える。
【００３６】
これに対し実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、データ記録部３３が、式（８）に示す単純な傾きの係数としての漏れインダクタンスσＬｓではなく、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの変化特性（特性５６ａ、５６ｂ）であるループ状磁束データｄａｔａ１をモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとしてそのまま記録する。これにより、実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、非常に高精度に漏れインダクタンスに演算可能なモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定でき、かつ保持することが可能となる。また、実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、漏れインダクタンスの影響が反映されたｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ等の磁束を利用してモータ１を制御するモータ駆動装置に適したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定でき、かつ保持することが可能となる。なお、本実施の形態１ではｑ軸側に交流通電を行ってモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する場合について説明したが、ｄ軸側に交流通電を行って同様のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する場合も、同様に可能である。また、モータ１を同期モータとした場合でも、同様な手順でインダクタンス情報を測定できる。
【００３７】
図５では、大小２種類の振幅のｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの測定結果を記載している。図５から分かるように、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの振幅の変化に伴い、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣのループの形状も変化する。従って、モータ１の実際の運転条件すなわち通電条件と同じ条件で測定を行い、運転条件毎にモータインダクタンス情報ＩｎｆＬであるループ形状のデータすなわちループ状磁束データｄａｔａ１を記録すれば、実際のモータ運転時に即したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いてモータ１の制御を行える。このため、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いてモータ１の制御を行うことで、モータ制御性能を向上させる効果がある。モータ制御性能の向上の詳細については、実施の形態５〜８のモータ駆動システム７０において説明する。
【００３８】
図５では、例としてｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの振幅のみを変更した測定結果を記載したが、直流となるｄ軸電流ｉｄｓの大きさ、ｑ軸電流ｉｑｓに含まれる直流電流（直流成分）等も、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬであるループ形状のデータ（ループ状磁束データｄａｔａ１）を変化させる。従って、シーケンス設定部３４は、モータ１の運転状況に即した、高精度なモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定するように動作する。具体的には、シーケンス設定部３４は通電シーケンスを設定して電流指令出力部２３に指示を与え、同時にデータ記録部３３にもモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの記録の指示を与える。シーケンス設定部３４は、電流指令出力部２３に測定実行信号ｓｉｇ１を出力し、データ記録部３３に記録実行信号ｓｉｇ２を出力する。
【００３９】
図６は、シーケンス設定部３４の動作フローの一例であり、ｑ軸側に交流通電する場合のフローチャートである。モータ１の運転条件を余さずカバーして測定するために、シーケンス設定部３４は電流指令条件を適宜変更して、検出電流９４の測定及びモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定を行うように電流指令出力部２３、データ記録部３３へ指示を出力する。ここでは、モータ１の運転条件により予め定められた、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊における交流成分の値である交流信号振幅値Ｉａｃ１、直流成分の値である直流信号値Ｉｄｃ１、さらにモータ１の運転条件により予め定められたｄ軸電流指令ｉｄｓ＊の直流成分の値である直流信号値Ｉｄｃ２を変更する例を説明する。
【００４０】
誘導モータにおいては、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊は固定した一定値とする場合がある。あるいはｄ軸回転子磁束Φｄｒに対し、磁束制御により弱めの制御等を行ってｄ軸電流指令ｉｄｓ＊を変化させる。この場合も誘導モータの回転子磁束の応答が低いため、磁束指令を急激に変化させることは少なく、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊も急激に変化させることはない。このためｄ軸電流指令ｉｄｓ＊は一定値の直流信号値Ｉｄｃ２として設定する。
【００４１】
一方でｑ軸電流指令ｉｑｓ＊はトルク電流指令となる。モータ１に接続された負荷装置を駆動させるには、一定の負荷トルクが必要であり、さらにモータ１の速度制御に応じ高応答に変化するトルクを要する場合もある。これに対応するために、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊は、一定値の直流信号値Ｉｄｃ１と変化する交流信号振幅値Ｉａｃ１との和で設定する。なおｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に含ませる交流信号の周波数は、高いほどｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの時間変化に起因する電圧が大きくなり、ノイズに対するＳ／Ｎ比を改善して測定ができる。ただし、インバータ装置４で出力できる電圧には上限があるため、これを考慮する必要がある。またモータ回転速度が一定とみなせる、すなわち式（９）が成立する程度の周波数を、モータ１に接続した負荷装置の特性を考慮して設定する。
【００４２】
図６に示したシーケンス設定部３４のフロー及び実施の形態１のモータインダクタンス測定方法を説明する。ステップＳＴ０１にて、シーケンス設定部３４は、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に反映される直流信号値Ｉｄｃ１を設定する。ステップＳＴ０２にて、シーケンス設定部３４は、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に反映される交流信号振幅値Ｉａｃ１を設定する。ステップＳＴ０３にて、シーケンス設定部３４は、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊に反映される直流信号値Ｉｄｃ２を設定する。ステップＳＴ０１、ＳＴ０２、ＳＴ０３は、電流指令設定手順である。ステップＳＴ０４にて、シーケンス設定部３４は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定するシーケンスを実行する（モータインダクタンス情報測定手順）。具体的には、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、交流信号振幅値Ｉａｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２を含む測定実行信号ｓｉｇ１を電流指令出力部２３に出力する。シーケンス設定部３４は、交流電圧を印加するｑ軸に対してさらに直流電圧を印加して直流電流を重畳して流すように、交流電流の振幅指令値（交流信号振幅値Ｉａｃ１）及び直流電流の大きさの指令値（直流信号値Ｉｄｃ１）を含む測定実行信号ｓｉｇ１を通電制御部２の電流指令出力部２３に出力する。磁束演算部３２は、測定実行信号ｓｉｇ１をトリガとして生成された電圧指令交流成分９６、及び測定実行信号ｓｉｇ１によって駆動しているモータ１から検出された検出電流９４により生成されたｄｑ軸電流交流成分９７に基づいてモータインダクタンス情報ＩｎｆＬであるループ状磁束データｄａｔａ１を生成する（測定実行手順）。なお、電流指令設定手順で設定された電流指令９０に基づいてモータ１から検出電流９４を検出する手順は電流検出手順である。測定実行手順は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬであるループ状磁束データｄａｔａ１を生成するので、インダクタンス情報生成手順ということもできる。測定実行手順により、モータインダクタンス測定装置５０は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬであるループ状磁束データｄａｔａ１を測定する。また、シーケンス設定部３４は、磁束演算部３２が生成したループ状磁束データｄａｔａ１をモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして記録するように、記録実行信号ｓｉｇ２をデータ記録部３３に出力する（データ記録実行手順）。
【００４３】
ステップＳＴ０４が実行されると、１組のｑ軸電流指令ｉｑｓ＊、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊に対応するループ状磁束データｄａｔａ１が磁束演算部３２にて生成され、ループ状磁束データｄａｔａ１がデータ記録部３３に記録される。記録実行信号ｓｉｇ２を出力するタイミングは、例えば、測定実行信号ｓｉｇ１を出力してから磁束演算部３２の処理が終わる想定時間後に出力する。また、シーケンス設定部３４は、磁束演算部３２からループ状磁束データｄａｔａ１の生成が終了したことを示す生成終了信号を受けて、データ記録部３３に記録実行信号ｓｉｇ２を出力してもよい。
【００４４】
ステップＳＴ０５にて、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２、交流信号振幅値Ｉａｃ１を変更する（電流指令変更手順）。ステップＳＴ０６にて、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２、交流信号振幅値Ｉａｃ１の全ての条件で通電したかを判定する（測定終了判定手順）。シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２、交流信号振幅値Ｉａｃ１の全ての条件で通電したと判定した場合は、終了する。また、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２、交流信号振幅値Ｉａｃ１の全ての条件で通電していないと判定した場合は、ステップＳＴ０１に戻る。例えば、シーケンス設定部３４は、最後の直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２、交流信号振幅値Ｉａｃ１の設定値に終了を示す値を設定した場合に、ステップＳＴ０６にて全ての条件で通電した判定する。終了を示す値は、例えば、ヌル(ｎｕｌｌ)、マイナスの値等である。
【００４５】
ステップＳＴ０１〜ステップＳＴ０６を繰り返し実行することで、複数の電流指令条件に対応した複数の特性５６ａ、５６ｂを含むループ状磁束データｄａｔａ１のセットを測定することができる。ステップＳＴ０１〜ステップＳＴ０６をｎ回繰り返し実行することで、ｎ個の電流指令条件に対応したループ状磁束データｄａｔａ１のセット、すなわちｎ個の電流指令条件に対応したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットを取得することができる。したがって、データ記録部３３には、複数のループ状磁束データｄａｔａ１を含むループ状磁束データセット、すなわち複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを含むモータインダクタンス情報セットが記録される。なお、図６ではステップＳＴ０５の電流指令変更手順がステップＳＴ０６の測定終了判定手順の前に実行されている例を説明したが、ステップＳＴ０５の電流指令変更手順はステップＳＴ０６の測定終了判定手順においてＮｏ判定の後に実行するようにしてもよい。この場合は、有効な直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２、交流信号振幅値Ｉａｃ１の設定値が終了した後に、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２、交流信号振幅値Ｉａｃ１を変更することなく終了する。
【００４６】
図６に示したシーケンス設定部３４のフローチャートでは、ｄｑ軸電流指令（ｉｄｓ＊，ｉｑｓ＊）すなわち電流指令９０を変化させて、各条件のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬであるループ状磁束データｄａｔａ１を測定するシーケンスを実行する例を示している。実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、図６に示したシーケンス設定部３４の動作により、モータ１の実際の運転条件に応じたモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定が可能となる。なお、図６のフローチャートでは、ｑ軸側に交流通電する場合について説明したが、測定対象となるモータ１の種類及び通電パターンに応じ、電流指令９０の条件をカバーするように複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定するための通電シーケンスを設定すればよい。
【００４７】
実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして、モータ電流と磁束とを結びつける係数ではなく、図５のようなループ状磁束データｄａｔａ１を生成して記録する。実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、ループ状磁束データｄａｔａ１から漏れインダクタンスの影響が反映されたｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ等の磁束を利用してモータ１を制御できるので、モータ電流の瞬時的な値に応じた精度の良いモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定できると言える。言い換えると、実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、モータ電流が高応答に変化する場合に適した、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを精度良く測定することが可能となる。
【００４８】
なお、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬの一例として、ループ形状のデータすなわちループ状磁束データｄａｔａ１を説明した。しかし、インダクタンス演算部３の磁束演算部３２が生成する磁束データの形状は、モータの特性に依存するので、ループ形状に限定されない。したがって、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、第一形状のデータすなわち第一磁束データであってもよい。ループ状磁束データｄａｔａ１は、第一磁束データｄａｔａ１ということもできる。
【００４９】
以上のように、実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、モータ１に流れる交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５６ａ、５６ｂを含むインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を測定するモータインダクタンス測定装置である。実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、モータ１の２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸（ｑ軸）に交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）を印加して交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）を流すように、モータ１の通電制御を行う通電制御部２と、モータ１から検出された検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ）・ｉｑｓＡＣ）を交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５６ａ、５６ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するインダクタンス演算部３と、を備えている。実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、この構成により、検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ）・ｉｑｓＡＣ）及び交流電圧に基づいて交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５６ａ、５６ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するので、モータ１のインダクタンスに相当するモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを高精度に測定することができる。
【００５０】
実施の形態１のモータインダクタンス測定方法は、モータ１に流れる交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５６ａ、５６ｂを含むインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を測定するモータインダクタンス測定方法である。実施の形態１のモータインダクタンス測定方法は、モータ１の２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸（ｑ軸）に交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）を印加して交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）を流すように、モータ１の２軸直交回転座標上の２軸（ｄ軸、ｑ軸）に対して流す電流（ｄｑ軸電流９５）を制御する電流指令９０の電流値（直流信号値Ｉｄｃ２、直流信号値Ｉｄｃ１、交流信号振幅値Ｉａｃ１）を設定する電流指令設定手順と、電流指令設定手順で設定された電流指令９０に基づいてモータ１から検出電流９４を検出する電流検出手順と、を含んでいる。更に、実施の形態１のモータインダクタンス測定方法は、電流検出手順にて検出された検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ）・ｉｑｓＡＣ）を交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５６ａ、５６ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するインダクタンス情報生成手順と、を含んでいる。実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０は、この構成により、検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ）・ｉｑｓＡＣ）及び交流電圧に基づいて交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５６ａ、５６ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するので、モータ１のインダクタンスに相当するモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを高精度に測定することができる。
【００５１】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。図８は図７の非ループ状磁束データｄａｔａ２を示す図であり、図９は図７のシーケンス設定部の動作フローを示す図である。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、インダクタンス演算部３において情報変換部３５が追加され、磁束演算部３２で生成されたループ状磁束データｄａｔａ１から情報変換部３５が非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎに変換して、これらをモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとしてデータ記録部３３に記録する点で、実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０と異なる。実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０と異なる部分を主に説明する。
【００５２】
磁束演算部３２は、図５に示した歪んだループ形状のループ状磁束データｄａｔａ１を生成する。実施の形態１と同様に、モータ１を誘導モータとし、ｑ軸側に交流通電を行って、漏れインダクタンスに対応するモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する場合を例に取って説明する。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０では、式（９）に代えて式（１０）を用いてｑ軸磁束ΦｑｓＡＣの演算を行う。
【数１０】
0006789459.tif 000011
【００５３】
式（１０）中のＲｎは負の抵抗値であり、すなわち負性抵抗である。式（１０）で「−Ｒｎ」と記載し、式（１０）においてはマイナス記号にて負性抵抗Ｒｎが負値であることを明記している。負の抵抗値であるＲｎによる抵抗電圧（−Ｒｎ・ｉｑｓＡＣ）が、正の抵抗値である固定子抵抗Ｒｓ及び回転子抵抗Ｒｒの抵抗電圧（Ｒｓ・ｉｑｓＡＣ、Ｒｒ・ｉｑｓＡＣ）と同じくｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣを降下させる働きがあることを示している。なお、図７において、負性抵抗Ｒｎに「−」をつけて「−Ｒｎ」と記載した。すなわち、正の値を示すように、「−Ｒｎ」と記載した。負性抵抗Ｒｎの特徴及びその値の選択方法を説明する。
【００５４】
本願明細書の筆者（発明者）は負性抵抗Ｒｎを考慮し、この値を適切に選択して式（１０）に従ってｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを演算すると、ループ状磁束データｄａｔａ１（図５参照）が図８のように曲線状に変化し、非ループ状磁束データｄａｔａ２が得られること、すなわちｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対してループ形状にならないｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣが得られることを見出した。図８において、横軸はｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの電流［Ａ］であり、縦軸はｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの磁束［Ｗｂ］である。図８の特性５７ａは、ｑ軸電流とｑ軸磁束の交流成分の振幅とが小さい場合であり、図８の特性５７ｂは、同交流成分の振幅が大きい場合である。
【００５５】
また、図８のように、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの振幅を変化させてもモータインダクタンス情報ＩｎｆＬである非ループ状磁束データｄａｔａ２の特性５７ａが特性５７ｂに重なることを見出した。また、負性抵抗Ｒｎについても、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの振幅を変化させても同じ値となることを見出した（現象２）。
【００５６】
この現象２を用いると、実施の形態１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとなるループ状磁束データｄａｔａ１（図５参照）を、図８の非ループ状磁束データｄａｔａ２と抵抗電圧（Ｒｎ・ｉｑｓＡＣ）を生じさせる負性抵抗Ｒｎとの組み合わせとすることができる。すなわち、非ループ状磁束データｄａｔａ２と負性抵抗Ｒｎとの組み合わせを、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬとすることができる。したがって、非ループ状磁束データｄａｔａ２と負性抵抗Ｒｎとを、実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとする。この場合、データ記録部３３に記録する実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの振幅が変化しても、１つの曲線特性（特性５７ｂ）と負性抵抗Ｒｎとにできるため、データ記録部３３に保持すべき情報を大幅に圧縮して記録容量削減できる効果がある。したがって、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬの記録容量を実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０に比べて少なくすることができる。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを含むモータインダクタンス情報セットの記録容量を実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０に比べて少なくすることができる。
【００５７】
式（１０）は、印加した交流電圧であるｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣから、交流電流であるｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣによる抵抗電圧すなわち（Ｒｓ＋Ｒｒ−Ｒｎ）・ｉｑｓＡＣを差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束が演算できることを示している。ここで、残存電圧はｖｑＡＣ−（Ｒｓ＋Ｒｒ−Ｒｎ）・ｉｑｓＡＣである。図８に示す特性５７ａ、５７ｂは、交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値を表した特性である。特性５７ａ、５７ｂは、非ループ状になっており、それぞれ非ループ状磁束データｄａｔａ２である。非ループ状磁束データｄａｔａ２は負性抵抗Ｒｎを適切に選択して得られた特性なので、非ループ状磁束データｄａｔａ２と負性抵抗Ｒｎとの組み合わせがモータインダクタンス情報ＩｎｆＬである。モータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、交流電流の瞬時値に対する交流磁束の瞬時値を表した特性ということもできる。負性抵抗Ｒｎは、ループ状磁束データｄａｔａ１を非ループ状磁束データｄａｔａ２に変換する抵抗型パラメータということもできる。
【００５８】
情報変換部３５の動作を説明する。情報変換部３５は、磁束演算部３２が生成したループ状磁束データｄａｔａ１から、以下のように非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎに変換する。磁束演算部３２が生成したループ状磁束データｄａｔａ１する手順は磁束データ生成手順である。情報変換部３５は、負性抵抗Ｒｎの初期値を式（１０）に代入してｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを演算する（磁束交流成分演算手順）。その後、情報変換部３５は、演算したｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣが非ループ状になっているかを判定する（非ループ判定手順）。非ループ判定手順にて、ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣが非ループ状になっていると判定した場合は、選択した負性抵抗Ｒｎと非ループ状磁束データｄａｔａ２とをモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして生成する（情報生成手順）。非ループ判定手順にて、ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣが非ループ状になっていないと判定した場合は、負性抵抗Ｒｎの値を変更して、磁束交流成分演算手順を実行する。情報変換部３５は、磁束交流成分演算手順及び非ループ判定手順により、磁束データ生成手順で生成されたループ状磁束データｄａｔａ１を、抵抗型パラメータである負性抵抗Ｒｎを用いて非ループ形状の非ループ状磁束データｄａｔａ２に変換する（磁束データ変換手順）。
【００５９】
上述した非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎを生成する方法は、式（１０）で演算したｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの形状が非ループ状になるように負性抵抗Ｒｎの値を適宜変えて式（１０）の演算を行い、非ループ状に最も近くなる負性抵抗Ｒｎの値を選択する方法である。
【００６０】
また、非ループ状磁束データｄａｔａ２は図８から明らかなように、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対して緩やかな変化となっている。このため、情報変換部３５は、数点の電流に対するデータを保持しておき、補完等の処理を用いて特性５７ｂが再現できるようにデータ点を削減して生成した非ループ状磁束データｄａｔａ２をデータ記録部３３に出力しても良い。これにより、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬの記録容量をさらに削減することができる。
【００６１】
実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、磁束演算部３２で生成されたループ状磁束データｄａｔａ１から情報変換部３５が非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎに変換して、これらをモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとしてデータ記録部３３に記録する。非ループ状磁束データｄａｔａ２はｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣが最大の振幅となる場合の１つの曲線特性でよいので、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、最大の振幅となるｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対してのみモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定を実施すれば、その他の振幅のｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対する測定は省略できる。すなわち、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定シーケンスにおいて、ｑ軸電流指令ｉｄｓ＊の交流信号振幅値Ｉａｃ１はその最大値のみとし、その他の通電条件を操作すればよくなる。このため、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、実施の形態１のモータインダクタンス測定装置５０よりも操作する通電条件を削減でき、複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定に要する時間、すなわち複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを含むモータインダクタンス情報セットを取得する時間を大幅に短縮することが可能となる。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、シーケンス設定部３４にてこのような動作を反映してモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定を行う。
【００６２】
図９に示したシーケンス設定部３４のフロー及び実施の形態２のモータインダクタンス測定方法を説明する。ステップＳＴ１１にて、シーケンス設定部３４は、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に反映される交流信号振幅値Ｉａｃ１の最大値すなわち交流信号振幅の最大値Ｉａｃｍを設定する。ステップＳＴ１２にて、シーケンス設定部３４は、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊に反映される直流信号値Ｉｄｃ１を設定する。ステップＳＴ１３にて、シーケンス設定部３４は、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊に反映される直流信号値Ｉｄｃ２を設定する。ステップＳＴ１１、ＳＴ１２、ＳＴ１３は、電流指令設定手順である。また、ステップＳＴ１１は交流電流指令設定手順であり、ＳＴ１２、ＳＴ１３は直流電流指令設定手順である。
【００６３】
ステップＳＴ１４にて、シーケンス設定部３４は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定するシーケンスを実行する（モータインダクタンス情報測定手順）。具体的には、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、交流信号振幅の最大値Ｉａｃｍ、直流信号値Ｉｄｃ２を含む測定実行信号ｓｉｇ１を電流指令出力部２３に出力する。シーケンス設定部３４は、交流電圧を印加するｑ軸に対してさらに直流電圧を印加して直流電流を重畳して流すように、交流電流の振幅指令値（交流信号振幅の最大値Ｉａｃｍ）及び直流電流の大きさの指令値（直流信号値Ｉｄｃ１）を含む測定実行信号ｓｉｇ１を通電制御部２の電流指令出力部２３に出力する。磁束演算部３２は、測定実行信号ｓｉｇ１をトリガとして生成された電圧指令交流成分９６、及び測定実行信号ｓｉｇ１によって駆動しているモータ１から検出された検出電流９４により生成されたｄｑ軸電流交流成分９７に基づいてループ状磁束データｄａｔａ１を生成する。情報変換部３５は、ループ状磁束データｄａｔａ１に基づいて、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬである非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎを生成する（測定実行手順）。測定実行手順により、モータインダクタンス測定装置５０は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬである非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎを測定する。また、シーケンス設定部３４は、磁束演算部３２が生成したループ状磁束データｄａｔａ１から情報変換部３５が変換により生成した非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎを記録するように、記録実行信号ｓｉｇ２をデータ記録部３３に出力する（データ記録実行手順）。
【００６４】
ステップＳＴ１４が実行されると、１組のｑ軸電流指令ｉｑｓ＊、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊に対応するループ状磁束データｄａｔａ１が磁束演算部３２にて生成され、情報変換部３５がループ状磁束データｄａｔａ１から変換により生成した非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎがデータ記録部３３に記録される。記録実行信号ｓｉｇ２を出力するタイミングは、例えば、測定実行信号ｓｉｇ１を出力してから磁束演算部３２及び情報変換部３５の処理が終わる想定時間後に出力する。また、シーケンス設定部３４は、情報変換部３５から非ループ状磁束データｄａｔａ２の生成が終了したことを示す生成終了信号を受けて、データ記録部３３に記録実行信号ｓｉｇ２を出力してもよい。
【００６５】
ステップＳＴ１５にて、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２を変更する（電流指令変更手順）。ステップＳＴ１６にて、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２の全ての条件で通電したかを判定する（測定終了判定手順）。シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２の全ての条件で通電したと判定した場合は、終了する。また、シーケンス設定部３４は、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２の全ての条件で通電していないと判定した場合は、ステップＳＴ１２に戻る。例えば、シーケンス設定部３４は、最後の直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２の設定値に終了を示す値を設定した場合に、ステップＳＴ１６にて全ての条件で通電した判定する。終了を示す値は、例えば、ヌル(ｎｕｌｌ)、マイナスの値等である。
【００６６】
ステップＳＴ１１の実行後にステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１６を繰り返し実行することで、複数の電流指令条件に対応した複数の非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎのセットを測定することができる。ステップＳＴ１１の実行後にステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１６をｎ回繰り返し実行することで、ｎ個の電流指令条件に対応した非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎのセット、すなわちｎ個の電流指令条件に対応したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットを取得することができる。したがって、データ記録部３３には、複数の非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎを含む磁束データ及び負性抵抗セット、すなわち複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを含むモータインダクタンス情報セットが記録される。なお、図９ではステップＳＴ１５の電流指令変更手順がステップＳＴ１６の測定終了判定手順の前に実行されている例を説明したが、ステップＳＴ１５の電流指令変更手順はステップＳＴ１６の測定終了判定手順においてＮｏ判定の後に実行するようにしてもよい。この場合は、有効な直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２の設定値が終了した後に、直流信号値Ｉｄｃ１、直流信号値Ｉｄｃ２を変更することなく終了する。
【００６７】
実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、磁束演算部３２が生成したループ状磁束データｄａｔａ１から、データ量が削減されたすなわち圧縮された非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎに変換する情報変換部３５を備えている。情報変換部３５は、交流電流の瞬時値に対応するｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣと交流磁束の瞬時値に対応するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとの関係、すなわちループ状磁束データｄａｔａ１を、交流電流の瞬時値による抵抗電圧が生じる抵抗型のパラメータである負性抵抗Ｒｎと、交流電流の瞬時値を参照する非ループ状磁束データｄａｔａ２とに変換し、非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎの組合せ情報をモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして生成する。
【００６８】
なお、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬの一例として、ループ形状のデータすなわちループ状磁束データｄａｔａ１から変換した非ループ形状のデータ、すなわち非ループ状磁束データｄａｔａ２と負性抵抗Ｒｎの組合せ情報を説明した。しかし、実施の形態１で説明したように、インダクタンス演算部３の磁束演算部３２が生成する磁束データの形状は、モータの特性に依存するので、ループ形状に限定されない。したがって、磁束演算部３２が生成する磁束データは第一形状のデータすなわち第一磁束データであってもよく、情報変換部３５が生成する磁束データは第二形状のデータすなわち第二磁束データであってもよい。ループ状磁束データｄａｔａ１は第一磁束データｄａｔａ１ということもでき、非ループ状磁束データｄａｔａ２は第二磁束データｄａｔａ２ということもできる。
【００６９】
実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして、モータ電流と磁束とを結びつける係数ではなく、図８の特性５７ｂのような非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎを生成して記録する。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、これによりモータ電流の瞬時的な値に応じた、精度の良いモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定できる。言い換えると、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、モータ電流が高応答に変化する場合に適した、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを精度良く測定することが可能となる。
【００７０】
以上のように、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、モータ１に流れる交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５７ｂを含むインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を測定するモータインダクタンス測定装置である。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、モータ１の２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸（ｑ軸）に交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）を印加して交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）を流すように、モータ１の通電制御を行う通電制御部２と、モータ１から検出された検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ、負性抵抗Ｒｎ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ−Ｒｎ）・ｉｑｓＡＣ）を交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５７ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するインダクタンス演算部３と、を備えている。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、この構成により、検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ、負性抵抗Ｒｎ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ−Ｒｎ）・ｉｑｓＡＣ）及び交流電圧に基づいて交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５７ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するので、モータ１のインダクタンスに相当するモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを高精度に測定することができる。
【００７１】
実施の形態２のモータインダクタンス測定方法は、モータ１に流れる交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５７ｂを含むインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を測定するモータインダクタンス測定方法である。実施の形態２のモータインダクタンス測定方法は、モータ１の２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸（ｑ軸）に交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）を印加して交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）を流すように、モータ１の２軸直交回転座標上の２軸（ｄ軸、ｑ軸）に対して流す電流（ｄｑ軸電流９５）を制御する電流指令９０の電流値（直流信号値Ｉｄｃ２、直流信号値Ｉｄｃ１、交流信号振幅の最大値Ｉａｃｍ）を設定する電流指令設定手順と、電流指令設定手順で設定された電流指令９０に基づいてモータ１から検出電流９４を検出する電流検出手順と、を含んでいる。更に、実施の形態２のモータインダクタンス測定方法は、電流検出手順にて検出された検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ、負性抵抗Ｒｎ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ−Ｒｎ）・ｉｑｓＡＣ）を交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５７ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するインダクタンス情報生成手順と、を含んでいる。実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０は、この構成により、検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ、負性抵抗Ｒｎ）とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ−Ｒｎ）・ｉｑｓＡＣ）及び交流電圧に基づいて交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５７ｂをインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するので、モータ１のインダクタンスに相当するモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを高精度に測定することができる。
【００７２】
実施の形態３．
図１０は、実施の形態３に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。実施の形態１及び実施の形態２で説明したモータインダクタンス測定装置５０は、特定の機能を持った各構成要素が連携して動作し、課題の解決を図るものとして説明した。しかし、モータインダクタンス測定装置５０は、プロセッサ上で実行されるプログラムの信号処理とプロセッサ上に設けられた論理回路における信号処理の結果とにより、機能が実現される構成としてもよい。図１０はモータインダクタンス測定装置５０の動作を、プロセッサ５１とその上で走るプログラムの処理にて実施する場合の構成である。プロセッサ５１はプログラムを記憶装置５２から読みだして、プログラムを実行する。またプロセッサ５１は、その処理の過程で一時的に記憶すべき情報の書き込み及び読み出しを行う。例えば実施の形態１及び実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０において、プロセッサ５１にからプログラムが実行されて実現される処理は、通電制御部２及びインダクタンス演算部３の処理である。なお、複数のプロセッサ５１が連携して通電制御部２及びインダクタンス演算部３の機能を実現してもよい。
【００７３】
実施の形態１及び実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０において各処理部の間に伝送される信号、すなわち電流指令９０、電圧指令９１、電圧指令９２、ｄｑ軸電流９５、電圧指令交流成分９６、ｄｑ軸電流交流成分９７、測定実行信号ｓｉｇ１、記録実行信号ｓｉｇ２等の信号は、記憶装置５２に一時的に記憶される情報として実現される。プロセッサ５１上で実行されるプログラムの信号処理とプロセッサ５１上に設けられた論理回路における信号処理の結果とにより、機能が実現される構成としても、実施の形態１及び実施の形態２で説明した同じ効果が得られる。実施の形態３のモータインダクタンス測定装置５０は、実施の形態１及び実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０と同じ効果を奏する。
【００７４】
実施の形態４．
図１１は、実施の形態４に係るモータインダクタンス測定装置の構成を示す図である。図１２は図１１のサーバに構築される回路ブロックの第一例を示す図であり、図１３は図１１のサーバに構築される回路ブロックの第二例を示す図である。図１４は図１１のサーバに構築される回路ブロックの第三例を示す図であり、図１５は図１１のサーバに構築される回路ブロックの第四例を示す図である。図１６はモータインダクタンス情報を集積した集積データの第一例を示す図であり、図１７はモータインダクタンス情報を集積した集積データの第二例を示す図である。モータインダクタンス測定装置５０は、通電制御部２とインダクタンス演算部３とが同じ筐体に内蔵されてもよいが、通信ネットワーク７を介し、インダクタンス演算部３の全て又は一部を外部のサーバ８上に構築してもよい。
【００７５】
実施の形態４のモータインダクタンス測定装置５０は、プロセッサ５１、記憶装置５２を備えたコンピュータ６０と、プロセッサ５８、記憶装置５９を備えたサーバ８とを備えている。通信ネットワーク７を介し、インダクタンス演算部３の全て又は一部を外部のサーバ８上に構築した場合には、インダクタンス測定に要する処理を外部で行うことで、通電制御部２が搭載される装置に設けるべき処理リソースを削減することが可能となる。サーバ８上で実現するインダクタンス演算部３は、多数の構成が考えられる。図１２には、インダクタンス演算部３の機能をサーバ８で実現する構成を備えた第一例のモータインダクタンス測定装置５０を示した。図１３には、インダクタンス演算部３におけるハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂをサーバ８で実現する構成を備えた第二例のモータインダクタンス測定装置５０を示した。図１３の場合には、ハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂは、それぞれ通信ネットワーク７を介してｄｑ軸電流９５、電圧指令９１を受け取る。また、ハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂは、処理結果であるｄｑ軸電流交流成分９７、電圧指令交流成分９６の信号を、通信ネットワーク７を介してインダクタンス演算部３の磁束演算部３２に出力する。
【００７６】
図１４には、インダクタンス演算部３におけるハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂ、磁束演算部３２をサーバ８で実現する構成を備えた第三例のモータインダクタンス測定装置５０を示した。図１４の場合には、ハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂは、それぞれ通信ネットワーク７を介してｄｑ軸電流９５、電圧指令９１を受け取る。また、ハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂは、処理結果であるｄｑ軸電流交流成分９７、電圧指令交流成分９６の信号を磁束演算部３２に出力する。磁束演算部３２は、処理結果であるモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを、通信ネットワーク７を介してインダクタンス演算部３のデータ記録部３３に出力する。なお、図１２〜図１４において、インダクタンス演算部３の構成例は実施の形態１のインダクタンス演算部３を記載したが、実施の形態２のインダクタンス演算部３においてもインダクタンス演算部３の全て又は一部をサーバ８で実現することができる。
【００７７】
図１５には、インダクタンス演算部３におけるハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂ、磁束演算部３２、情報変換部３５をサーバ８で実現する構成を備えた第四例のモータインダクタンス測定装置５０を示した。図１５の場合には、ハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂは、それぞれ通信ネットワーク７を介してｄｑ軸電流９５、電圧指令９１を受け取る。また、ハイパスフィルタ３１ａ、３１ｂは、処理結果であるｄｑ軸電流交流成分９７、電圧指令交流成分９６の信号を磁束演算部３２に出力する。磁束演算部３２は処理結果であるループ状磁束データｄａｔａ１を情報変換部３５に出力する。情報変換部３５は、処理結果であるモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを、通信ネットワーク７を介してインダクタンス演算部３のデータ記録部３３に出力する。
【００７８】
実施の形態４のモータインダクタンス測定装置５０は、通信ネットワーク７の通信速度及び容量、通電制御部２が搭載される装置のリソースを適宜考慮して設定できる。このため、実施の形態４のモータインダクタンス測定装置５０は、実施の形態１又は実施の形態２で説明したモータインダクタンス測定方法を、より多くの構成で実施できる効果が得られる。
【００７９】
また、実施の形態４のモータインダクタンス測定装置５０は、サーバ８とコンピュータ６０等の通電制御部２が搭載される装置とを備えているので、サーバ８上にモータ型名またはモータ仕様と、これに対応するモータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットすなわちモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓとを集積する構成としてもよい。ここで添字ｓは、あるモータに対し複数の通電条件で測定したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを通電条件分複数集めたセットであることを示している。図１６、図１７には、それぞれモータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットを集積した集積データｄａｔａ３の第一例、第二例を示した。図１６に示した集積データｄａｔａ３は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットが実施の形態１で説明したループ状磁束データｄａｔａ１のセットすなわちループ状磁束データセットｄａｔａ１ｓであり、モータ情報ＩｎｆＭと関連付けられて集積されている。図１６ではｎ個のモータのデータが集積されており、ｎ番目のモータのモータ情報、モータインダクタンス情報セットの符号はそれぞれＩｎｆＭｎ、ＩｎｆＬｓｎと記載した。ｎ番目のモータに対するループ状磁束データセットｄａｔａ１ｓの符号は、ｄａｔａ１ｓ−ｎと記載した。１〜３番目のモータに対しては、ｎを１、２、３に変えて表記している。
【００８０】
図１７に示した集積データｄａｔａ３は、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットが実施の形態２で説明した非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎのセットすなわち磁束データ及び負性抵抗セットｄａｔａ２＆Ｒｎｓであり、モータ情報ＩｎｆＭと関連付けられて集積されている。図１７ではｎ個のモータのデータが集積されており、ｎ番目のモータのモータ情報、モータインダクタンス情報セットの符号はそれぞれＩｎｆＭｎ、ＩｎｆＬｓｎと記載した。ｎ番目のモータに対する磁束データ及び負性抵抗セットｄａｔａ２＆Ｒｎｓの符号は、ｄａｔａ２＆Ｒｎｓ−ｎと記載した。１〜３番目のモータに対しては、ｎを１、２、３に変えて表記している。
【００８１】
集積データｄａｔａ３のようにモータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットすなわちモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓの集積を進めると、モータ仕様あるいはモータ形名をサーバ８に送信することで、その該当するモータのモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをサーバ８より受信できる。該当するモータがなくても類似した仕様のモータのモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓを受信することもできる。この結果、類似仕様のモータのモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用することで、通電等の測定動作に要する時間をゼロとする事も可能となる。
【００８２】
実施の形態５．
図１８は、実施の形態５に係るモータ駆動システムの構成を示す図である。図１９は図１８の電流制御部の構成を示す図であり、図２０は図１９の電圧指令補償部の構成を示す図である。実施の形態５のモータ駆動システム７０は、モータ１に所望の電流が流れるよる通電制御処理を行う通電制御装置７１から構成されている。実施の形態５のモータ駆動システム７０は、実施の形態１で説明したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをモータ制御に利用している。ここでは、特にモータの電流制御の高応答化に利用する場合の構成を説明する。
【００８３】
通電制御装置７１は、モータ制御部７３、電流制御部９、座標変換部２１、座標変換部２４を備えている。モータ制御部７３は、モータ制御の為の電流指令９０を出力する。モータ制御部７３は、実施の形態１の電流指令出力部２３に相当する。電流制御部９は、電流指令９０及びｄｑ軸電流９５を入力して、ＰＩ制御、非干渉制御等の処理を行い、電圧指令９１を出力する。電流制御部９は、実施の形態１の電流制御部２２に相当する。
【００８４】
電流制御部９を説明する。電流制御部９は、電圧指令生成部１０、電圧指令補償部１１、減算器６４ａ、６４ｂ、加算器６３ａを備えている。電流制御部９は、電圧指令生成部１０が出力する初期のｄｑ軸電圧指令（２軸電圧指令）を電圧指令補償部１１が出力する補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊に基づいて補正してｄｑ軸電圧指令である電圧指令９１を生成する。減算器６４ａは、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊からｄ軸電流ｉｄｓを減算してｄ軸電流制御偏差６５を出力する。減算器６４ｂは、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊からｑ軸電流ｉｑｓを減算してｑ軸電流制御偏差６６を出力する。電圧指令生成部１０は、ＰＩ制御器６１ａ、６１ｂ、非干渉制御部６２、加算器６３ｂ、６３ｃを備えている。電圧指令生成部１０は、ｄｑ軸電流の制御偏差すなわちｄ軸電流制御偏差６５及びｑ軸電流制御偏差６６とｄ軸電流ｉｄｓ及びｑ軸電流ｉｑｓとを入力してＰＩ制御処理及び非干渉化制御を行い、ｄｑ軸の電圧指令９１におけるｄ軸電圧指令ｖｄ＊とｑ軸電圧指令ｖｑ＊の補償処理前の信号６９とを出力する。なお、信号６９は、ｑ軸電圧指令ｖｑ＊の初期指令ということもできる。非干渉化制御は、ｄｑ軸間の電磁干渉項を抑制する処理である。
【００８５】
加算器６３ｂは、ＰＩ制御器６１ａが出力する信号６７ａと非干渉制御部６２が出力する信号６８ａとを加算して、電圧指令９１のｄ軸電圧指令ｖｄ＊を出力する。加算器６３ｃは、ＰＩ制御器６１ｂからの信号６７ｂと非干渉制御部６２からの信号６８ｂとを加算して、信号６９を出力する。信号６８ａはｄ軸側の信号であり、信号６８ｂはｑ軸側の信号である。電圧指令補償部１１は、モータ１のインダクタンスの複雑な動きを模擬して電圧指令を補償する回路である。電圧指令補償部１１は、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊及びｑ軸電流指令ｉｑｓ＊を入力して、補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊を出力する。加算器６３ａは、信号６９と補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊とを加算して、電圧指令９１のｑ軸電圧指令ｖｑ＊を出力する。
【００８６】
この電圧指令生成部１０は公知の技術であり、文献Ａに詳細が記載されているため、説明を省略する。電圧指令生成部１０では、その電流制御応答はＰＩ制御器６１ａ、６１ｂのフィードバックゲインにて設定される。図５に示したように、モータ１のｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣはｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに応じて複雑な変化をする。つまり、モータ１の磁束はその電流に応じて複雑な変化を見せ、インダクタンスも複雑な変化をすると言える。図２に示したｑ軸電圧指令交流成分ｖｑＡＣ＊を含むｑ軸電圧指令ｖｑ＊はモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定するための通電指令である。このため、図１の電流制御部２２の構成は、電圧指令補償処理が不要であり、電圧指令生成部１０と減算器６４ａ、６４ｂとからなる構成となる。
【００８７】
モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する際には正弦波電流指令を与えて測定を行う。しかし、図５のようにモータ１の磁束は複雑に変化し、磁束の変化に伴いインダクタンスの複雑な変化で応答（処理速度）が低下する。このため、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する際でも、図３のようにｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣは歪んだ電流波形となっている。また、図２のように、ｑ軸電圧指令交流成分ｖｑＡＣ＊も正弦波とは言い難い形状になっている。このとき、電流制御部２２内のＰＩ制御器６１ａ、６１ｂにおけるフィードバックゲインで設計しただけでは、モータ１の電流制御に必要な高応答性能が実現できているとは言い難い。
【００８８】
実施の形態５の電流制御部９は、実施の形態１の電流制御部２２の構成と共に、モータ１のインダクタンスの複雑な動きを模擬して電圧指令を補償する電圧指令補償部１１を備えている。電圧指令補償部１１は、実施の形態１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用している。電圧指令補償部１１は、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣの変化に応じたインダクタンスの影響を含むｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを出力し、そのｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを時間微分した信号を補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊として出力する。実施の形態５の電流制御部９は、電圧指令生成部１０のｑ軸側の信号６９に補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊の信号を加算することによりモータ１のインダクタンスの複雑な変化に伴う電圧分が補償されたｑ軸電圧指令ｖｑ＊を出力する。実施の形態５のモータ駆動システム７０は、モータ１のインダクタンスの複雑な変化に伴う電圧分が補償されたｑ軸電圧指令ｖｑ＊を用いてモータ１を制御することで、複雑なノイズのない正味のＰＩ制御及び非干渉化制御による電圧指令が出力できる。この電圧指令に対応して電流がリニアに反応して流れるので、実施の形態５のモータ駆動システム７０は、電流制御応答が改善する、すなわち高応答性能を実現できる。また、実施の形態５のモータ駆動システム７０は、電流制御応答の改善に伴って、電流の制御精度も改善できる。
【００８９】
電圧指令補償部１１の構成の一例が図２０となる。電圧指令補償部１１は、ハイパスフィルタ１２、データ判定部１３、選択部１４ａ、１４ｂ、情報記憶装置７２、微分器１５を備えている。情報記憶装置７２には、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊の直流成分の大きさ、交流成分の振幅、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊の直流成分の大きさに応じて測定された、すなわち通電条件毎に測定されたモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとなるループ状磁束データｄａｔａ１が記憶されている。通電条件毎に測定されたループ状磁束データｄａｔａ１は、インダクタンス情報マップになっている。情報記憶装置７２には、複数のインダクタンス情報マップが記憶されている。インダクタンス情報マップは、例えば図５における１つの特性が記載されたグラフである。図２０では、通電条件が異なる３つのインダクタンス情報マップＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３を記載した。電圧指令補償部１１は、通電条件に応じて情報記憶装置７２に記録されたマップを１つ選択し、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊の交流成分すなわち軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊を選択されたマップに入力してｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを生成する。なお、図２０ではｄｑ軸の電流指令に応じてインダクタンス情報マップを選択するものとしているが、ｄｑ軸電流を参照しても、もちろんよい。
【００９０】
電圧指令補償部１１の動作を詳しく説明する。データ判定部１３は、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊から通電条件を判定し、インダクタンス情報マップＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３を選択する選択信号ｓｉｇ３を出力する。ハイパスフィルタ１２はｑ軸電流指令ｉｑｓ＊から交流成分となるｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊を出力する。選択部１４ａ及び選択部１４ｂは、データ判定部１３が選択したインダクタンス情報マップＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３のデータが読み出せるように、信号の経路を切り替える。電圧指令補償部１１は、選択されたインダクタンス情報マップを参照して生成されたｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを更に微分器１５で微分し、ｑ軸電圧指令ｖｑ＊の初期指令である信号６９を補償する補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊に変換して出力する。
【００９１】
実施の形態５のモータ駆動システム７０は、電圧指令補償部１１を用いることにより、電流制御応答が改善する、すなわち高応答性能を実現できる。特にコンプレッサなど周期的に負荷トルクが変動するモータ１では、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊も周期的に変化するので、実施の形態５のモータ駆動システム７０は、電圧指令補償部１１を用いることにより、電流制御応答を改善でき、結果として負荷トルクの脈動に起因する速度脈動又はコンプレッサ筐体の振動を抑制することが可能となる。
【００９２】
実施の形態５の電流制御部９は、電圧指令補償部１１に実施の形態１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用することで、電流制御部９の電流制御応答を向上することが可能となる。実施の形態５のモータ駆動システム７０は、実施の形態１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用した電流制御部９を備えているので、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【００９３】
情報記憶装置７２は、通電条件毎に測定されたモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとなるループ状磁束データｄａｔａ１が記憶されている。すなわち、複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬである複数のループ状磁束データｄａｔａ１が記憶されている。モータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸（例えばｑ軸）に印加された交流電圧及びこの交流電圧によって流れる交流電流（例えばｑ軸電流ｉｑｓ）に基づいて演算された、交流電流の瞬時値に対応するｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣと交流磁束の瞬時値に対応するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとの関係を含んでいる。すなわち、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、交流電流の瞬時値に対応するｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに応じた、交流磁束の瞬時値に対応するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを含んでいる。
【００９４】
したがって、情報記憶装置７２は、モータ１における２軸直交回転座標上のｄｑ軸電流の瞬時値に対応するｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣとモータ１の磁束の瞬時値に対応するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとの関係、すなわちループ状磁束データｄａｔａ１をモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして保持すると共に、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを出力するインダクタンス出力部ということもできる。実施の形態５のモータ駆動システム７０は、インダクタンス出力部から出力されたモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いてモータを制御するということもできる。
【００９５】
実施の形態５の通電制御装置７１は、実施の形態３と同様に、プロセッサ５１上で実行されるプログラムの信号処理とプロセッサ上に設けられた論理回路における信号処理の結果とにより、機能が実現される構成としてもよい。この場合にも、実施の形態５のモータ駆動システム７０は、実施の形態１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用した電流制御部９を備えているので、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【００９６】
以上のように、実施の形態５のモータ駆動システム７０は、モータ１を制御するモータ駆動システムである。実施の形態５のモータ駆動システム７０は、実施の形態１、３、４のいずれかのモータインダクタンス測定装置５０にて生成されたインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を記憶する情報記憶装置７２を備え、インダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）に基づいて、モータ１を制御する。実施の形態５のモータ駆動システム７０は、この構成により、インダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）に基づいてモータ１を制御するので、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【００９７】
実施の形態６．
図２１は、実施の形態６に係る電圧指令補償部の構成を示す図である。図２１に示した実施の形態６の電圧指令補償部１１は、実施の形態２で説明したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをモータ制御に利用している。実施の形態６の電圧指令補償部１１を備えた電流制御部９は図１９と同じ構成であり、実施の形態６の電圧指令補償部１１を備えたモータ駆動システム７０は図１８と同じ構成になる。実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎを含んでおり、実施の形態６の電圧指令補償部１１は、モータ電流の交流成分に対する非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎの組み合わせを内部に記憶している。
【００９８】
実施の形態６の電圧指令補償部１１は、通電条件毎に測定された非ループ状磁束データｄａｔａ２を記憶する情報記憶装置７２ａと通電条件毎に測定された負性抵抗Ｒｎを記憶する情報記憶装置７２ｂとを備え、負性抵抗Ｒｎを切り替える選択部１４ｃ、１４ｄと非ループ状磁束データｄａｔａ２側の信号と負性抵抗Ｒｎ側の信号とを加算する加算器４３を備えている点で、実施の形態５の電圧指令補償部１１と異なる。
【００９９】
実施の形態５の電圧指令補償部１１では、図２０に示したように、補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊はｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを時間微分して生成していた。実施の形態６の電圧指令補償部１１では、実施の形態２で示した式（１０）を時間微分して補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊を生成する。ここでは、式（１０）中の固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒでの抵抗電圧は、電圧指令生成部１０で対応がなされるとして省略すると、式（１０）を変形した式（１１）で補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊が演算される。なお、式（１１）では、補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊における「＊」をｖｑの後に上付きで記載している。
【数１１】
0006789459.tif 000012
【０１００】
なお、図２１の電圧指令補償部１１では、電流制御応答を高めるために、式（１１）の第２項のｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに代えて、ｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊を入力する構成としている。図２１の電圧指令補償部１１において、ｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊をｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに代えて入力しても補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊は生成できる。実施の形態６の電圧指令補償部１１の動作について、実施の形態５と異なる部分を主に説明する。
【０１０１】
情報記憶装置７２ａには、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊の直流成分の大きさ、交流成分の振幅、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊の直流成分の大きさに応じて測定された、すなわち通電条件毎に測定されたモータインダクタンス情報ＩｎｆＬにおける非ループ状磁束データｄａｔａ２が記憶されている。すなわち、複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬにおける複数の非ループ状磁束データｄａｔａ２が記憶されている。通電条件毎に測定された非ループ状磁束データｄａｔａ２は、インダクタンス情報マップになっている。情報記憶装置７２ａには、複数のインダクタンス情報マップが記憶されている。インダクタンス情報マップは、例えば図８における１つの特性５７ｂが記載されたグラフである。図２１では、通電条件が異なる２つのインダクタンス情報マップＬＭ４、ＬＭ５を記載した。また、情報記憶装置７２ｂには、非ループ状磁束データｄａｔａ２を測定した通電条件毎の負性抵抗Ｒｎすなわち複数の負性抵抗Ｒｎが記憶されている。ここでは負性抵抗Ｒｎは、ｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊に対するゲインｇａｉｎ１、ゲインｇａｉｎ２で表現される。電圧指令補償部１１は、通電条件に応じて情報記憶装置７２ａに記録されたマップと情報記憶装置７２ｂに記録された負性抵抗Ｒｎに対応するゲインとをそれぞれ１つ選択する。電圧指令補償部１１は、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊の交流成分すなわち軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊を選択されたマップに入力してｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを生成し、かつ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊を選択されたゲインで演算したＲｎ・ｉｑｓＡＣを生成する。
【０１０２】
選択部１４ａ及び選択部１４ｂは、データ判定部１３が選択したインダクタンス情報マップＬＭ４、ＬＭ５のデータが読み出せるように、信号の経路を切り替える。選択部１４ｃ及び選択部１４ｄは、選択部１４ａ、１４ｂと同様に、データ判定部１３が選択したゲインのデータが読み出せるように、選択信号ｓｉｇ３に応じて適切な信号経路を切り替える。選択されたインダクタンス情報マップを参照して生成されたｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣは更に微分器１５で微分され第一の信号となり、ｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊は選択された負性抵抗Ｒｎに対応するゲインを乗算して電圧に演算されて第二の信号になる。電圧指令補償部１１は、第一信号と第二信号とを加算してｑ軸電圧指令ｖｑ＊の初期指令である信号６９を補償する補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊を生成する。
【０１０３】
電圧指令補償部１１を図２１の構成とすることで、実施の形態６のモータ駆動システム７０は、電流制御部９において実施の形態２で説明したようにモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを圧縮して保持することができ、データの記録容量を削減できる。また実施の形態６の電流制御部９は、ｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊の振幅の大きさを判定することが不要となり、ｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊の瞬時値を参照して即座にｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを生成できる。すなわち、実施の形態６の電流制御部９は、実施の形態５の電流制御部９よりも処理が簡略化でき、高速に補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊を生成することができる。実施の形態６の電流制御部９は、ｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊の振幅算出が不要となるため、非周期的なｑ軸電流指令交流成分ｉｑｓＡＣ＊に応じて即座に補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊を生成できる。すなわち、実施の形態６の電流制御部９は、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊が周期的な電流波形を含まなくても、電流制御応答を向上することができる。例えば、実施の形態６の電圧指令補償部１１を利用した位置決め用のモータすなわちサーボモータを駆動する場合では、位置決め精度の向上、整定時間の短縮の効果が得られる。
【０１０４】
実施の形態６の電流制御部９は、電圧指令補償部１１に実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用することで、電流制御部９の電流制御応答を向上することが可能となる。実施の形態６のモータ駆動システム７０は、実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用した電流制御部９を備えているので、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【０１０５】
情報記憶装置７２ａ、７２ｂは、通電条件毎に測定されたモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとなる非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎ、すなわち複数のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとなる複数の非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎがそれぞれ記憶されている。非ループ状磁束データｄａｔａ２は、２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸（例えばｑ軸）に印加された交流電圧及びこの交流電圧によって流れる交流電流（例えばｑ軸電流ｉｑｓ）に基づいて演算された、交流電流の瞬時値に対応するｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣと交流磁束の瞬時値に対応するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとの関係を含んでいる。すなわち、非ループ状磁束データｄａｔａ２は、交流電流の瞬時値に対応するｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに応じた、交流磁束の瞬時値に対応するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣを含んでいる。
【０１０６】
したがって、情報記憶装置７２ａ、７２ｂは、モータ１における２軸直交回転座標上のｄｑ軸電流の瞬時値に対応するｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣとモータ１の磁束の瞬時値に対応するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとの関係、すなわち非ループ状磁束データｄａｔａ２及び負性抵抗Ｒｎをモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして保持すると共に、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを出力するインダクタンス出力部ということもできる。実施の形態６のモータ駆動システム７０は、インダクタンス出力部から出力されたモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いてモータを制御するということもできる。
【０１０７】
実施の形態６の通電制御装置７１は、実施の形態３と同様に、プロセッサ５１上で実行されるプログラムの信号処理とプロセッサ上に設けられた論理回路における信号処理の結果とにより、機能が実現される構成としてもよい。この場合にも、実施の形態６のモータ駆動システム７０は、実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用した電流制御部９を備えているので、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【０１０８】
以上のように、実施の形態６のモータ駆動システム７０は、モータ１を制御するモータ駆動システムである。実施の形態６のモータ駆動システム７０は、実施の形態２、３、４のいずれかのモータインダクタンス測定装置５０にて生成されたインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を記憶する情報記憶装置７２ａ、７２ｂを備え、インダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）に基づいて、モータ１を制御する。実施の形態６のモータ駆動システム７０は、この構成により、インダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）に基づいてモータ１を制御するので、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【０１０９】
実施の形態７．
実施の形態７では、実施の形態１又は実施の形態２で説明した、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬをモータ制御に利用する場合、特にモータ１のオブザーバ（状態推定器）７９に利用する場合の構成について説明する。図２２は実施の形態７に係るオブザーバの一部の構成を示す図であり、図２３は図２２の第一演算部の構成を示す図である。図２４は、実施の形態７に係るモータ駆動システムの構成を示す図である。なお、図２４にオブザーバ７９とオブザーバ７９の一部の構成であるオブザーバ要部８０を示している。図２２に示したオブザーバ要部８０は、ｑ軸固定子側回路部の構成である。なおこの図２２記載のオブザーバ要部８０は、ｑ軸に交流通電を行って得たｑ軸側のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いる場合の構成である。オブザーバはモータ１の電気回路動作を模擬するもので、モータ１に印加される電流情報、電圧情報を入力して、モータ１の状態（例えば、モータ電流等）を推定するように構成される。さらに、モータ電流を推定する場合には、モータ１の検出電流とオブザーバが推定した推定電流との差異を所定のゲインを介してフィードバックするように構成される。このゲインの構成を工夫することで、モータ１の磁極位置及び速度を検出することなくモータ制御を行うセンサレス制御系が構築される。
【０１１０】
モータ１の磁極位置及び速度をセンサにて検出することなしにモータ制御を行うセンサレス制御方式では、電流制御系内部でモータ１の電気回路動作を模擬するオブザーバを用いて、観測対象の状態値の演算すなわち観測対象の推定値の演算を行う。このオブザーバはモータパラメータを用いており、そのモータパラメータにはインダクタンスが含まれる。
【０１１１】
実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをオブザーバに適用することで、モータ電流を推定する場合においてモータ電流の推定精度が極めて向上する。オブザーバを用いたセンサレス制御では、検出電流と推定電流との差異である電流推定誤差は、オブザーバに内包されるモータの電気角速度推定値の誤差に起因するという考えに基づいて、電流推定誤差に対して適応同定処理を用いて電気角速度推定値を修正する処理を行う。電気角速度推定値はモータ回転速度の極対数倍の値であるため、電気角速度推定値を極対数で割ることでモータ回転速度が推定できる。また、センサレス制御の原理上、オブザーバに用いられる電気角速度推定値以外のモータパラメータ等も精度良く把握することが必要となる。実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いることで、実施の形態７のオブザーバ要部８０及びオブザーバ７９は、電流推定精度が向上し、さらに電気角速度推定値の推定精度を向上することができる。
【０１１２】
図２２に示したオブザーバ要部８０は、第一演算部８１、第二演算部８２を備えている。オブザーバ要部８０は、ｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓを演算するｑ軸固定子側回路部の例である。ｉ＾ｑｓはｑ軸電流ｉｑｓの推定値を表す。第一演算部８１は、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊、ｑ軸電流ｉｑｓ、第二演算部８２が出力するｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２を入力して、ｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓと負性抵抗Ｒｎによる電圧降下の項ｖｎを出力する。第二演算部８２は、ｄ軸電流ｉｄｓ、ｑ軸電流ｉｑｓ、ｄ軸電流推定値ｉ＾ｄｓ、ｄ軸磁束推定値Φ＾ｄｒ、ｑ軸電圧ｖｑと、第一演算部８１が出力するｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓ及び負性抵抗Ｒｎによる電圧降下の項ｖｎとを入力して、ｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２を演算する。ｉ＾ｑｓ２は、ｑ軸電流ｉｑｓを推定するための（推定用の）中間変数すなわちｑ軸電流中間推定値を表す。ｉ＾ｄｓ、Φ＾ｄｒは、それぞれｄ軸電流ｉｄｓ、ｄ軸回転子磁束Φｄｒの推定値を表す。
【０１１３】
例えば、モータ１をセンサレスで速度制御する場合、モータ１への速度指令に応じたｄｑ軸電流指令（ｉｄｓ＊，ｉｑｓ＊）による通電をモータ１に対して実施する。ｄｑ軸電流指令（ｉｄｓ＊，ｉｑｓ＊）は、図１８の電流指令９０である。モータ１の磁束は、図５に示したｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣとｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣとの関係から分かるように、ｑ軸電流に応じて磁束の交流成分が複雑に変化する。同様にモータ磁束とモータ電流との間のインダクタンスも複雑に変化する。速度制御に応じて瞬間的に変化するｑ軸通電（ｑ軸側への通電）を行うほど、モータ１のインダクタンス変化が発生し、これに伴い電流推定誤差が生じ、電気角速度推定値の推定精度が低下する。この誤差を含む電気角速度推定値に応じて、速度制御を実行するようにｑ軸通電がなされるため、電気角速度推定値の推定精度が低下する場合には、悪循環が生じる。このため、モータ１をセンサレスで速度制御する場合において、速度制御応答が低下する場合がある。また、電気角速度推定値の推定精度が低下する場合には、モータ１をセンサレスで速度制御すると、速度制御精度が低下する場合もある。
【０１１４】
これに対して、モータ１をセンサレスで速度制御する場合に、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いることにより、推定精度低下に伴う悪循環が断ち切られ、センサレス速度制御の応答及び速度制御精度を改善することが可能となる。更なる応用としては、ｑ軸電流指令（ｉｑｓ＊）を交流とし、モータ１にテスト用の交流トルクを発生させ、それに対する交流機械速度を推定し、両信号（交流トルク及び交流機械速度推定値）の振幅及び位相関係よりモータ１に接続された負荷装置の機械伝達特性を測定するサーボアナライザ機能の精度向上又は測定帯域の拡大が可能となる。実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをオブザーバに適用することにより、速度推定精度が改善するため、負荷装置の機械伝達特性の測定精度の向上の効果、測定可能な周波数帯域が拡大する等の効果が得られる。
【０１１５】
モータ１のオブザーバの構成方法は様々な方法があるが一例として、文献Ａに記載された誘導モータを対象とし、２軸直交回転座標上の電流及び磁束を状態変数に設定するオブザーバを例に取り説明する。ここで、オブザーバは式（１２）〜式（１５）で表される。
【数１２】
0006789459.tif 000013
【数１３】
0006789459.tif 000014
【数１４】
0006789459.tif 000015
【数１５】
0006789459.tif 000016
【０１１６】
ここで、ｇ１１、ｇ１２、ｇ２１、ｇ２２、ｇ３１、ｇ３２、ｇ４１、ｇ４２は、オブザーバフィードバックゲインである。実施の形態１、実施の形態２で説明したように、ｑ軸側への交流通電にて漏れインダクタンスσＬｓに相当する情報、すなわちモータインダクタンス情報ＩｎｆＬが得られているものとし、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬをオブザーバに組み込む場合について説明する。この式（１２）〜式（１５）で表されるオブザーバ７９よりｑ軸固定子側電流の記述を抜き出すと、式（１６）となる。式（１）と同じく、この式（１２）〜式（１５）で表されるオブザーバ７９の演算においても、推定するｑ軸磁束の値すなわちｑ軸推定磁束値Φ＾ｑｒがゼロになるように滑り周波数が調整される。式（１６）にはこれが反映され、ｑ軸推定磁束値Φ＾ｑｒがゼロとなる。
【０１１７】
【数１６】
0006789459.tif 000017
ここで、ｇ２１、ｇ２２はオブザーバフィードバックゲインである。ω＾ｒｅは、電気角周波数ωｒｅの推定値すなわち電気角周波数推定値である。ｖｑはｑ軸電圧である。このｑ軸電圧ｖｑはｑ軸電圧指令ｖｑ＊で代用する場合が多い。式（１６）中の漏れインダクタンスσＬｓは実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬとは異なり、既存の手法で測定あるいは設計された値となる。このため、漏れインダクタンスσＬｓは、固定した一定値、あるいはｑ軸電流ｉｑｓの直流成分の大きさ又はｄ軸電流ｉｄｓに応じて変化する値となる。
【０１１８】
この式（１６）に実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを組み込む。ここでは、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬとして、実施の形態２で説明したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用する例で説明する。実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬは、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣに対するｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣの関係である非ループ状磁束データｄａｔａ２と、負性抵抗Ｒｎとの組み合わせである。図２２のオブザーバ要部８０は式（１６）の演算を基に、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用する場合の構成を記載している。オブザーバ要部８０は大きく第一演算部８１、第二演算部８２で構成される。第二演算部８２は、第一演算部８１が演算した、ｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓ及び負性抵抗Ｒｎによる電圧降下の項である電圧ｖｎを組み込み、式（１７）の演算を行い、ｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２を出力する。なお電圧ｖｎを適宜、負性抵抗Ｒｎによる電圧降下ｖｎと表記する。
【０１１９】
【数１７】
0006789459.tif 000018
【０１２０】
図２３に記載の第一演算部８１は、比例演算器１６、ハイパスフィルタ１２ａ、１２ｂ、データ判定部１３、選択部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、情報記憶装置７２ａ、７２ｂ、ローパスフィルタ１７、加算器１８を備えている。比例演算器１６は、ｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２をσＬｓ倍した信号をハイパスフィルタ１２ａに出力する。ハイパスフィルタ１２ａは、比例演算器１６から出力された信号の高周波成分すなわち交流成分の信号８６を選択部１４ａに出力する。信号８６は、ｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２をσＬｓ倍した信号の交流成分であり、σＬｓ・ｉ＾ｑｓ２Ｈと表記する。信号８６は、磁束相当の信号である磁束相当信号交流成分ということもできる。なお、図２３では、選択部１４ｂが出力する信号８８であるｑ軸電流推定値交流成分ｉ＾ｑｓＨを簡潔に表記するためにσＬｓ・ｉ＾ｑｓ２Ｈを磁束推定値Φ＾ａを用いて表記した。なお、関数ｆΦ及び関数ｆΦの逆関数ｆΦ−１は後述する。ローパスフィルタ１７は、ｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２の直流成分あるいはそれに近い低周波成分すなわちｑ軸電流中間推定値低周波成分ｉ＾ｑｓ２Ｌである信号８９を加算器１８に出力する。ハイパスフィルタ１２ａとローパスフィルタ１７は相補的な伝達特性を備えている。データ判定部１３、選択部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの動作は図２１と同一であるので説明を省略する。加算器１８は、ハイパスフィルタ１２ａが出力した信号８６からインダクタンス情報マップＬＭ４、ＬＭ５を使用して演算され、選択部１４ｂから出力された信号８８と、ローパスフィルタ１７かた出力された信号８９とを加算してｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓを出力する。
【０１２１】
ハイパスフィルタ１２ｂは、ｑ軸電流ｉｑｓの高周波成分すなわち交流成分であるｑ軸電流交流成分ｉｑｓＨを選択部１４ｃに出力する。図２３の信号８７は、ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＨである。負性抵抗Ｒｎを示すゲインｇａｉｎ１、ｇａｉｎ２を使用して演算される信号８４は、負性抵抗Ｒｎによる電圧降下ｖｎとなる。
【０１２２】
通常、ｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓは、ｑ軸電流ｉｑｓの推定値低周波成分ｉ＾ｑｓＬとｑ軸電流ｉｑｓの推定値高周波成分（交流成分）ｉ＾ｑｓＨとを加算する。しかし、ここでは図２３の構成を用いてｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓを得ている。ローパスフィルタ１７を経たｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２の直流成分あるいはそれに近い低周波成分すなわちｑ軸電流中間推定値低周波成分ｉ＾ｑｓ２Ｌは、そのままｑ軸電流推定値の直流成分あるいはそれに近い低周波成分ｉ＾ｑｓＬとして用いることを意味している。
【０１２３】
一方で、ｑ軸電流ｉｑｓの推定値の高周波成分（交流成分）すなわち選択部１４ｂが出力する信号８８であるｑ軸電流推定値交流成分ｉ＾ｑｓＨは、ｑ軸磁束相当の信号から関数ｆΦの逆関数ｆΦ−１を参照して得ている。なお、関数ｆΦは電流ｉから磁束Φに変換する関数であり、逆関数ｆΦ−１は磁束Φから電流ｉに変換する関数である。ｑ軸電流推定値交流成分ｉ＾ｑｓＨの演算をより具体的に説明する。まず、ｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２に漏れインダクタンスσＬｓをかけて、ハイパスフィルタ１２ｂで処理して、ｑ軸磁束相当の信号８６を演算する。さらにｑ軸磁束相当の信号８６から関数ｆΦの逆関数ｆΦ−１を参照してｑ軸電流推定値交流成分ｉ＾ｑｓＨを得ている。ｑ軸電流推定値交流成分ｉ＾ｑｓＨを得る構成は、ｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓの交流成分を、実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを反映させて得ることを意味している。
【０１２４】
実施の形態７のオブザーバ要部８０は、モータのｑ軸電流ｉｑｓが高速に変化し、これに応じてインダクタンスが変化する場合に、モータインダクタンスの変化に応じて、オブザーバにおけるｑ軸固定子回路側のインダクタンスも変化させることができ、オブザーバでのｑ軸電流推定精度を向上できる。実施の形態７のオブザーバ要部８０は、さらに速度センサレス制御においては、モータ速度の推定精度を向上できる。また、実施の形態７のオブザーバ要部８０は、ｑ軸電流ｉｑｓが高速に変化しない場合は、式（１６）に記載する既存のオブザーバにおけるｑ軸固定子回路側と同じ動きとなる。このため既存のオブザーバゲイン設計などのノウハウをそのまま継続利用できるメリットがある。
【０１２５】
実施の形態６の図２１においてインダクタンス情報マップＬＭ４、ＬＭ５は電流を入力して磁束を生成するように参照したが、実施の形態７では実施の形態６の図２１とは逆に磁束相当の信号である磁束相当信号交流成分σＬｓ・ｉ＾ｑｓ２Ｈを入力して、電流相当の信号である信号８８を生成する構成を用いる。なお、図２３において、情報記憶装置７２ａに記憶されているインダクタンス情報マップＬＭ４、ＬＭ５を用いて磁束から電流を逆参照することを示すために、符号ｆｕｎｃ１、ｆｕｎｃ２を付した枠線でそれぞれインダクタンス情報マップＬＭ４、ＬＭ５を覆い、さらにインダクタンス情報マップＬＭ４、ＬＭ５のイメージ図において図２１の縦軸横軸が互いに逆にされたイメージを記載した。符号ｆｕｎｃ１、ｆｕｎｃ２を付した枠線は、電流から磁束に変換する関数ｆΦに対する、磁束から電流に変換する逆関数ｆΦ−１を示している。逆関数ｆｕｎｃ１はインダクタンス情報マップＬＭ４を逆参照する関数であり、逆関数ｆｕｎｃ２はインダクタンス情報マップＬＭ５を逆参照する関数である。第一演算部８１の選択部１４ｂから出力される信号８８は、磁束相当信号交流成分σＬｓ・ｉ＾ｑｓ２Ｈを引数として逆関数ｆΦ−１にて演算された信号となる。すなわち、信号８８は、ｆΦ−１（σＬｓ・ｉ＾ｑｓ２Ｈ）である。第一演算部８１の選択部１４ｄから出力される信号８４は、負性抵抗Ｒｎとｑ軸電流交流成分ｉｑｓＨとが乗算された信号となる。すなわち、信号８４は、負性抵抗Ｒｎによる電圧降下ｖｎであり、Ｒｎ・ｉｑｓＨである。なお、図２３では、前述したように、磁束相当信号交流成分σＬｓ・ｉ＾ｑｓ２Ｈは磁束推定値Φ＾ａを用いて表記している。
【０１２６】
図２３で説明した、負性抵抗Ｒｎによる電圧降下ｖｎ、軸電流推定値ｉ＾ｑｓ、ｑ軸電流推定値交流成分ｉ＾ｑｓＨは、それぞれ式（１８）、式（１９）、式（２０）で表される。なお式（１８）のＲｎの値は正であり、式（１７）において加算で付加されることで、負性抵抗であることを表現している。
【数１８】
0006789459.tif 000019
【数１９】
0006789459.tif 000020
【数２０】
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【０１２７】
なお、本実施の形態７においては、オブザーバ要部８０に実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを適用する例を説明したが、実施の形態１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを適用してもよい。この場合は、式（１６）〜式（２０）は変わるが、実施の形態１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを適用したオブザーバ要部８０も、実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを適用したオブザーバ要部８０と同様に、オブザーバ７９の電流推定精度が向上し、さらに電気角速度推定値の推定精度を向上することができる。またｑ軸交流通電で得たモータインダクタンス情報ＩｎｆＬのみではなく、ｄ軸側交流通電で得たモータインダクタンス情報ＩｎｆＬも同様に適用でき、オブザーバ７９での電流推定精度を改善することができる。
【０１２８】
以上に説明したオブザーバ要部８０を備えたオブザーバ７９を用いた、モータ１のセンサレス制御系構成の一例を図２５に示す。図２４に示したモータ制御部７３は、センサレス制御を実行する具体的な構成例である。実施の形態７のモータ駆動システム７０は、センサレス制御を実行するモータ制御部７３、電流制御部９、座標変換部２１、座標変換部２４を備えている。モータ制御部７３は、オブザーバ７９、滑り周波数演算部２６、適応同定部２７、速度制御部２８、減算器４４ａ、４４ｂ、加算器４５、積分器４６、指令生成部７８を備えている。前述したオブザーバ７９の式（１２）に、オブザーバ要部８０の式（１７）、式（１８）を組み込み、さらにセンサレス制御に適した形に変形すると式（２１）が得られる。
【０１２９】
【数２１】
0006789459.tif 000022
【０１３０】
図２４に示したセンサレス制御用のオブザーバ７９では、この式（２１）の演算を行う。式（２１）及び後述する式（２２）では、相互インダクタンスＭと回転子抵抗Ｒｒとの積を、ＭＲｒと表記している。ＭＲｒは式（１２）のＭ・Ｒｒと同じである。この式（２１）のｄ軸側の固定子電流推定値であるｄ軸電流推定値ｉ＾ｄｓと回転子のｄ軸磁束推定値Φ＾ｄｒの演算は、式（１２）とほぼ同じになっている。固定子のｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓの演算は、前述の通り、一旦オブザーバ要部８０の式（１７）及び式（１８）に従って、ｑ軸電流中間推定値ｉ＾ｑｓ２の演算を行い、オブザーバ要部８０の第一演算部８１にて実行される式（１９）及び式（２０）を用いて行われる。オブザーバ７９は、２軸電流推定値８３を出力する。２軸電流推定値８３は、２つの成分すなわちｄ軸電流推定値ｉ＾ｄｓ、ｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓを有している。２軸電流推定値８３のベクトル表記は、（ｉ＾ｄｓ，ｉ＾ｑｓ）である。
【０１３１】
図２４のようなｄｑ軸回転座標上で制御器を構成する場合、ｄ軸がモータ１の２次磁束ベクトルに一致するように制御がなされるため、回転子のｑ軸磁束推定値Φ＾ｑｒはゼロとするような制御がなされる。従ってｑ軸磁束推定値Φ＾ｑｒがゼロになるように、式（２２）により滑り周波数の推定値すなわち滑り周波数推定値ω＾ｓが演算される。滑り周波数推定値ω＾ｓの演算は、滑り周波数演算部２６が実行する。
【０１３２】
【数２２】
0006789459.tif 000023
【０１３３】
式（２２）における、ｉ＾ｑｓ−ｉｑｓ、ｉ＾ｄｓ−ｉｄｓは、それぞれｑ軸電流推定誤差４７ａ、ｄ軸電流推定誤差４７ｂである。ｑ軸電流推定誤差４７ａはｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓとｑ軸電流ｉｑｓの値と誤差であり、ｄ軸電流推定誤差４７ｂはｄ軸電流推定値ｉ＾ｄｓとｄ軸電流ｉｄｓの値と誤差である。減算器４４ａは、ｑ軸電流推定値ｉ＾ｑｓとｑ軸電流ｉｑｓの値と誤差を演算してｑ軸電流推定誤差４７ａを出力し、ｄ軸電流推定誤差４７ｂはｄ軸電流推定値ｉ＾ｄｓとｄ軸電流ｉｄｓの値と誤差を演算してｄ軸電流推定誤差４７ｂを出力する。
【０１３４】
また、式（２３）に示す適応同定処理により、推定速度ω＾ｒが演算される。適応同定部２７は、式（２３）の演算を行い、推定速度ω＾ｒを出力する。減算器４４ｂは、指令生成部７８により生成された速度指令ωｒ＊から適応同定部２７が出力した推定速度ω＾ｒを減算して補正速度指令４８を出力する。速度制御部２８は、補正速度指令４８に基づいてｑ軸電流指令ｉｑｓ＊を演算する。速度制御部２８により演算されたｑ軸電流指令ｉｑｓ＊は、指令生成部７８を介して電流制御部９に出力される。指令生成部７８は、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊を生成して電流制御部９に出力する。このように実施の形態７のモータ制御部７３は、センサレスで速度制御処理がなされｑ軸電流指令ｉｑｓ＊が演算される。なお、指令生成部７８は、センサレス制御を実行しない場合は、予め定められた制御のｄ軸電流指令ｉｄｓ＊、ｑ軸電流指令ｉｑｓ＊を生成する。指令生成部７８は、センサレス制御による速度制御を実行する場合に、速度指令ωｒ＊を生成し、速度制御部２８により出力されたｑ軸電流指令ｉｑｓ＊を電流制御部９に出力する。
【０１３５】
適応同定処理は様々な方式が検討されているが、多くは式（２３）のようにｑ軸電流推定誤差４７ａに対するＰＩ制御処理を行う。
【数２３】
0006789459.tif 000024
Ｋｐ、Ｋｉは比例係数である。
【０１３６】
ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊は様々な生成法がある。前述したように、誘導モータにおいては、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊は、固定した一定値とする場合、又はｄ軸電流指令ｉｄｓ＊を急激に変化させない場合がほとんどである。ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊は急激に変化させないので、ｄ軸電流指令ｉｄｓ＊の説明は省略する。加算器４５は、適応同定部２７にて演算された推定速度ω＾ｒと、滑り周波数演算部２６にて演算された周波数推定値ω＾ｓとを加算し電源周波数ωを出力する。電源周波数ωは積分器４６にて積分され、座標変換位相θが出力される。この座標変換位相θにて回転座標変換を実施することで、前述したｄ軸とモータ１の２次磁束ベクトルとを一致させることができる。
【０１３７】
以上のように、実施の形態７のオブザーバ要部８０は、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを組み込むことで電流推定精度が向上し、センサレス制御の際において速度推定精度が改善する。さらに、実施の形態７のオブザーバ要部８０を搭載したモータ駆動システム７０は、モータ１の速度制御を高速にでき、すなわち速度制御応答が改善でき、かつモータ１の速度制御精度も改善できる。図２４はオブザーバ要部８０を組み込んだオブザーバ７９を用いたセンサレス制御系の一例、すなわちモータ制御部７３の一例である。以上に説明したオブザーバ要部８０の処理は、モータ１の電気回路におけるインダクタンスの本質的な処理の例であり、適用範囲は図２４に示したモータ制御部７３に限定されない。オブザーバ要部８０の処理は、他の構成のオブザーバ、適応同定処理を用いるセンサレス制御系でも十分適用でき、電流推定精度が向上し、センサレス制御の際において速度推定精度が改善する効果をもたらす。
【０１３８】
実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをオブザーバ要部８０に組み込む場合の効果は、式（１６）〜式（２０）に記載の構成に限定されず他の構成でも得られる。例えば、オブザーバフィードバックゲインｇ１１、ｇ１２、ｇ２１、ｇ２２、ｇ３１、ｇ３２、ｇ４１、ｇ４２の変更、オブザーバの状態変数の変更、モータ１の種類の変更等を行った状態方程式にも、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを組み込むことができる。この場合にも、オブザーバ電流推定精度が向上でき、それによる前述した効果を奏する。
【０１３９】
実施の形態７のオブザーバ要部８０は、実施の形態３と同様に、プロセッサ５１上で実行されるプログラムの信号処理とプロセッサ上に設けられた論理回路における信号処理の結果とにより、機能が実現される構成としてもよい。この場合にも、実施の形態７のオブザーバ要部８０は、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを用いることでオブザーバの電流推定精度が向上し、さらに電気角速度推定値の推定精度を向上することができる。なお、オブザーバ７９がモータ制御部７３に含まれる例を示したが、この例に限定されることなく、オブザーバ７９がモータ制御部７３の外部でモータ駆動システム７０に含まれていてもよい。
【０１４０】
以上のように、実施の形態７のモータ駆動システム７０は、モータ１を制御するモータ駆動システムである。実施の形態７のモータ駆動システム７０は、実施の形態１〜４のいずれかのモータインダクタンス測定装置５０にて生成されたインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を記憶する情報記憶装置７２、７２ａ、７２ｂと、モータ１の２軸直交回転座標上に構成された数学モデルを用いたモータ１の状態を推定する状態推定器（オブザーバ７９）と、を備え、インダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）に基づいて、モータ１を制御する。状態推定器（オブザーバ７９）は、２軸電流指令（電流指令９０）または２軸電流（ｄｑ軸電流９５）に対応したインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を用いて状態推定演算を行う。実施の形態７のモータ駆動システム７０は、この構成により、インダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を用いて演算した２軸電流推定値（２軸電流推定値８３）に基づいてモータ１を制御するので、電流推定精度及び速度推定精度が改善し、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【０１４１】
実施の形態８．
図２５は、実施の形態８に係るモータ駆動システムの構成を示す図である。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータインダクタンス測定装置５０を備えたモータ駆動システムである。実施の形態５では通電制御装置７１からなるモータ駆動システム７０を示した。実施の形態５の通電制御装置７１は、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０と共通の回路ブロックもある。このため、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、共通の回路ブロックは重複しないようにモータ駆動システムを構成する。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータ１のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定するモータインダクタンス測定モードと、モータ１を制御して通常の運転を行うモータ制御モードを備えている。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータインダクタンス測定モードで測定したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを記録し、モータ制御モードでこのモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用してモータ１の制御を行う。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用してモータ１を制御するので、実施の形態５又は実施の形態６のモータ駆動システム７０と同じ効果を奏する。すなわち、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【０１４２】
図２５に、実施の形態８のモータ駆動システム７０の一例を示した。図２５では、実施の形態２で説明したモータインダクタンス測定装置５０の構成と、実施の形態６で説明した電流制御部９及びモータ制御部７３とを組み合わせた場合の例を示した。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、通電制御部２、インダクタンス演算部３、モータ制御部７３、モード切替部７５を備えている。通電制御部２、インダクタンス演算部３は、モータインダクタンス測定装置５０を構成している。通電制御部２、モータ制御部７３、モード切替部７５は、図１８で説明した通電制御装置７１を構成している。図２５に示した実施の形態８の通電制御部２は、図７に示した実施の形態２の通電制御部２とは、選択部２５が追加され、電流制御部２２が電流制御部９に変更され、インダクタンス演算部３のデータ記録部３３からモータインダクタンス情報ＩｎｆＬが電流制御部９に転送される点で異なっている。図２５に示した実施の形態８のインダクタンス演算部３は、データ記録部３３からモータインダクタンス情報ＩｎｆＬが電流制御部９に転送される経路が追加された以外は、図７に示した実施の形態２のインダクタンス演算部３と同じである。実施の形態８のモータ駆動システム７０について、実施の形態２のモータインダクタンス測定装置５０、実施の形態６のモータ駆動システム７０と異なる部分を主に説明する。
【０１４３】
モード切替部７５は、モータインダクタンス測定モードとモータ制御モードとの切替を指示するモード切替信号ｓｉｇ４を出力する。モード切替部７５は、モータインダクタンス測定モードとモータ制御モードとのいずれかを設定するモード切替信号ｓｉｇ４を出力するとも言える。なお、モータ制御モードは、非測定モードと言うこともできる。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータ１の実運転に先立ち、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定するように構成される。具体的には、モード切替部７５が作業者の指示に基づくモード変更指令（図示せず）により、モータインダクタンス測定モードを示すモード切替信号ｓｉｇ４を出力する。例えば、モード切替信号ｓｉｇ４が高レベルの電位の場合はモータインダクタンス測定モードを示し、モード切替信号ｓｉｇ４が低レベルの電位の場合はモータ制御モードを示す。モード切替部７５からモータ制御モードを示すモード切替信号ｓｉｇ４が出力されると、インダクタンス演算部３は動作しない。
【０１４４】
モード切替部７５からモータインダクタンス測定モードを示すモード切替信号ｓｉｇ４が出力されると、インダクタンス演算部３はモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定する動作を行う。インダクタンス演算部３は、モータインダクタンス測定モードの場合には、測定実行信号ｓｉｇ１を電流指令出力部２３に出力して電流指令出力部２３を動作させ、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬを測定すると共にモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをデータ記録部３３に記録する。モード切替部７５からモータ制御モードを示すモード切替信号ｓｉｇ４がインダクタンス演算部３に出力されると、インダクタンス演算部３は動作を停止し、モータインダクタンス情報ＩｎｆＬがデータ記録部３３から電流制御部９の情報記憶装置７２ａ、７２ｂに転送される。なお、情報記憶装置７２、７２ａ、７２ｂにデータが記憶されていないモータインダクタンス測定モードおいて、電流制御部９は補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊の値がゼロとなったｑ軸電圧指令ｖｑ＊を生成するので、実施の形態１又は実施の形態２の電流制御部２２と同じ電圧指令９１を生成できる。より具体的には、情報記憶装置７２、７２ａ、７２ｂにデータが記憶されていないモータインダクタンス測定モードおいて、図２０、図２１の選択部１４ｂ、１４ｄから出力される信号値がゼロになるので、補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊の値がゼロになる。加算器６３ａにより、信号６９の値とゼロである補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊の値が加算されて、ｑ軸電圧指令ｖｑ＊が生成される。したがって、電流制御部９は補償電圧指令ｖｑｃｍｐ＊の値がゼロとなったｑ軸電圧指令ｖｑ＊を生成する。モータインダクタンス測定モードの電流制御部９は、実施の形態１又は実施の形態２の電流制御部２２の動作を実現できる。
【０１４５】
通電制御部２は、モータインダクタンス測定モード、モータ制御モードのどちらの場合も動作する。選択部２５は、モード切替信号ｓｉｇ４がモータインダクタンス測定モードを示す場合に、電流指令出力部２３が出力する電流指令９８を電流指令９０として電流制御部９に出力する。また、選択部２５は、モード切替信号ｓｉｇ４がモータ制御モードを示す場合に、モータ制御部７３が出力する電流指令９９を電流指令９０として電流制御部９に出力する。なお、電流指令９８のベクトル表記は（ｉｄｓ１＊，ｉｑｓ１＊）であり、電流指令９９のベクトル表記は（ｉｄｓ２＊，ｉｑｓ２＊）である。ここでは、モータ１のトルクを制御するように構成されたモータ制御部７３からの電流指令を用いる。
【０１４６】
なお、電流制御部９に情報記憶装置７２ａ、７２ｂが搭載されている例で説明したが、電流制御部９に情報記憶装置７２ａ、７２ｂが搭載されずに、電流制御部９が動作する際に、データ記録部３３からモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを読み出すようにしてもよい。この場合には、情報記憶装置７２ａ、７２ｂを削除でき、予めモータインダクタンス情報ＩｎｆＬをデータ記録部３３から電流制御部９の情報記憶装置７２ａ、７２ｂに転送する作業を不要にできる。
【０１４７】
実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータインダクタンス測定装置５０を実施の形態４で説明したサーバ８と分担して動作する構成としてもよい。また、実施の形態４で説明したように、サーバ８に集積された集積データｄａｔａ３のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬのセットすなわちモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓを利用してもよい。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、インダクタンス演算部３の一部の構成又は全ての構成をサーバ８上に構成することで、インダクタンス演算に要する処理を外部で行うことができ、通電制御部２が搭載される装置すなわち通電制御装置７１に設けるべき処理リソースを削減することが可能となる。また、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、インダクタンス演算部３の全ての構成をサーバ８上に構成し、かつ予め集積された集積データｄａｔａ３のモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓを、通信ネットワーク７を介して利用する構成にしてもよい。この構成の場合には、モータ制御モードを実行する前にモータインダクタンス測定モードを実行することなく、モータ制御モードにてモータ１を制御することができる。すなわち、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、インダクタンス演算部３の全ての構成をサーバ８上に構成し、かつ予め集積された集積データｄａｔａ３のモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓを、通信ネットワーク７を介して利用することで、迅速にモータ制御モードにてモータ１を制御することができる。
【０１４８】
実施の形態１又は実施の形態２で説明したモータインダクタンス情報ＩｎｆＬの測定は、ｄｑ軸回転座標上での交流通電を実施する。ｄｑ軸回転座標上での交流通電を実施すると交流トルクが発生するため、モータ１にて動作させる負荷装置によっては、電流の大きさに制限がある又は交流通電できない場合も想定される。この場合には、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、予めサーバ８に集積された集積データｄａｔａ３のモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓを利用する構成とする。さらに、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、サーバ８にモータ仕様あるいは形名を送信して、類似した仕様のモータのモータインダクタンス情報セットＩｎｆＬｓをサーバ８の集積データｄａｔａ３から取得して電流制御部９の情報記憶装置７２ａ、７２ｂに転送するデータ転送部を備える構成する。この構成にすることで、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、電流の大きさに制限がある又は交流通電できない負荷装置を動作させる場合にも、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用することができる。
【０１４９】
以上のように、実施の形態８のモータ駆動システム７０は、実施の形態１又は実施の形態２のモータインダクタンス情報ＩｎｆＬを利用してモータ１を制御するので、実施の形態５又は実施の形態６のモータ駆動システム７０と同じ効果を奏する。
【０１５０】
実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータ１を制御するモータ駆動システムである。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、モータ１を制御するモータ制御モードと、モータ１に流れる交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性５６ａ、５６ｂ（又は５７ｂ）を含むインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）を測定するモータインダクタンス測定モードとのいずれかを設定するモード切替部７５と、モータインダクタンス測定モードにおいて、モータ１の２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸（ｑ軸）に交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）を印加して交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）を流すように、モータ１の通電制御を行い、かつモータ制御モードにおいて、モータ１の２軸直交回転座標上の２軸（ｄ軸、ｑ軸）に対して電流（ｄｑ軸電流９５）を流すように、モータ１の通電制御を行う通電制御部２と、モータインダクタンス測定モードにおいて、モータ１から検出された検出電流９４に基づいたモータ１の交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）とモータ１の抵抗（（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ）又は（固定子抵抗Ｒｓ、回転子抵抗Ｒｒ、負性抵抗Ｒｎ））とによる抵抗電圧（（Ｒｓ＋Ｒｒ）・ｉｑｓＡＣ又は（Ｒｓ＋Ｒｒ−Ｒｎ）・ｉｑｓＡＣ）を交流電圧（ｑ軸電圧交流成分ｖｑＡＣ）から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値を演算して、交流電流（ｑ軸電流交流成分ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ｑ軸磁束交流成分ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性をインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）として生成するインダクタンス演算部３と、を備えている。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、通電制御部２が、モータ制御モードにおいて、モータ１の２軸直交回転座標上の２軸（ｄ軸、ｑ軸）に対して流す電流（ｄｑ軸電流９５）を制御する２軸電流指令（電流指令９０）とインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）とに基づいて、モータ１を制御する。実施の形態８のモータ駆動システム７０は、この構成により、２軸電流指令（電流指令９０）とインダクタンス情報（モータインダクタンス情報ＩｎｆＬ）とに基づいて、モータ１を制御するので、モータ１の電流制御応答を向上することができ、モータ１の制御の応答速度及び精度を向上することができる。
【０１５１】
なお、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１５２】
１…モータ、２…通電制御部、３…インダクタンス演算部、７…通信ネットワーク、８…サーバ、９…電流制御部、１０…電圧指令生成部、１１…電圧指令補償部、２２…電流制御部、３２…磁束演算部、３３…データ記録部、３４…シーケンス設定部、３５…情報変換部、５０…モータインダクタンス測定装置、５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂ…特性、５８…プロセッサ、５９…記憶装置、７０…モータ駆動システム、７２、７２ａ、７２ｂ…情報記憶装置、７３…モータ制御部、７５…モード切替部、７９…オブザーバ（状態推定器）、８３…２軸電流推定値、９０…電流指令（２軸電流指令）、９１…電圧指令（２軸電圧指令）、９４…検出電流、９５…ｄｑ軸電流（２軸電流）、Ｉａｃ１…交流信号振幅値、Ｉｄｃ１…直流信号値、Ｉｄｃ２…直流信号値、Ｉａｃｍ…交流信号振幅の最大値、ＩｎｆＬ…モータインダクタンス情報（インダクタンス情報）、ｄａｔａ１…ループ状磁束データ（第一磁束データ）、ｄａｔａ２…非ループ状磁束データ（第二磁束データ）、ｓｉｇ１…測定実行信号、Ｒｓ…固定子抵抗、Ｒｒ…回転子抵抗、Ｒｎ…負性抵抗（抵抗型パラメータ）、ｖｑＡＣ…ｑ軸電圧交流成分（交流電圧）、ｉｑｓＡＣ…ｑ軸電流交流成分（交流電流）、ΦｑｓＡＣ…ｑ軸磁束交流成分（交流磁束）、ｖｑｃｍｐ＊…補償電圧指令
【要約】
モータインダクタンス測定装置（５０）は、モータ（１）に流れる交流電流（ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性（５６ａ、５６ｂ）を含むインダクタンス情報（ＩｎｆＬ）を測定する。測定装置（５０）は、モータ（１）の２軸直交回転座標上の少なくとも１つの軸に交流電圧（ｖｑＡＣ）を印加して交流電流（ｉｑｓＡＣ）を流すように、通電制御を行う通電制御部（２）と、モータ（１）から検出された検出電流（９４）に基づいた交流電流（ｉｑｓＡＣ）とモータ（１）の抵抗（Ｒｓ、Ｒｒ）とによる抵抗電圧を交流電圧（ｖｑＡＣ）から差し引いた残存電圧を積分することで交流磁束（ΦｑｓＡＣ）の瞬時値を演算して、交流電流（ｉｑｓＡＣ）の瞬時値に対する交流磁束（ΦｑｓＡＣ）の瞬時値の特性（５６ａ、５６ｂ）をインダクタンス情報（ＩｎｆＬ）として生成するインダクタンス演算部（３）と、を備えている。【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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