(57)【要約】【課題】精度良く速度と位相の推定を行うことができる誘導電動機磁束推定器を提供する。【解決手段】誘導電動機に供給される電流のうち少なくとも２相分のステータ側電流ｉｓｕ（ｋ）、ｉｓｖ（ｋ）を検出し、α−β軸座標系に変換したｉｓａ（ｋ）、β相電流ｉｓＢ（ｋ）と、α−β軸座標系に変換された電圧指令値Ｖａ＊（ｋ）、ＶＢ＊（ｋ）を磁束推定器に入力し、電流推定値ｉｓａｅｓｔ（ｋ＋１）、ｉｓＢｅｓｔ（ｋ＋１）、二次側鎖交磁束推定値φｒａｅｓｔ（ｋ＋１）、φｒＢｅｓｔ（ｋ＋１）、速度推定値ωｒｅｓｔ（ｋ）、位相推定値θ１ｅｓｔ（ｋ）を推定する磁束推定器において、位相推定値と電流推定値よりα−β相電流をｄ−ｑ変換したｄ相電流推定値ｉｄｅｓｔ（ｋ）と、位相推定値と電流検出値よりｄ−ｑ変換したｄ相電流ｉｄ（ｋ）を計算し、ｄ相電流とｄ相電流推定値の差に補正ゲインを乗じた補正量を速度推定値、位相推定値に加える。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電動機に供給される電流のうち少なくとも２相分のステータ側電流ｉｓｕ（ｋ）、ｉｓｖ（ｋ）を検出し、α−β軸座標系に変換したｉｓａ（ｋ）、β相電流ｉｓＢ（ｋ）と、α−β軸座標系に変換された電圧指令値Ｖａ＊（ｋ）、ＶＢ＊（ｋ）を磁束推定器に入力し、電流推定値ｉｓａｅｓｔ（ｋ＋１）、ｉｓＢｅｓｔ（ｋ＋１）、二次側鎖交磁束推定値φｒａｅｓｔ（ｋ＋１）、φｒＢｅｓｔ（ｋ＋１）、速度推定値ωｒｅｓｔ（ｋ）、位相推定値θ１ｅｓｔ（ｋ）を推定する磁束推定器において、
位相推定値と電流推定値よりα−β相電流をｄ−ｑ変換したｄ相電流推定値ｉｄｅｓｔ（ｋ）と、位相推定値と電流検出値よりｄ−ｑ変換したｄ相電流ｉｄ（ｋ）を計算し、ｄ相電流とｄ相電流推定値の差に補正ゲインを乗じた補正量を速度推定値、位相推定値に加えることにより磁束推定器の推定値の精度を向上させることを特徴とする誘導電動機磁束推定器の推定値補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石形同期電動機のセンサレス速度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導電動機磁束推定器はｋ・Ｔｓ秒（ｋは制御ステップの順を表す整数、Ｔｓは制御ステップの周期）の時点で誘導電動機に供給される電流のうち少なくとも２相分のステータ側電流（例えばＵ相電流ｉｓｕ（ｋ）、Ｖ相電流ｉｓｖ（ｋ））及びステータ側電圧（例えばＵ相電圧Ｖｓｕ（ｋ）、Ｖ相電圧Ｖｓｖ（ｋ）を検出して、３相−２相変換より、通常ベクトル制御で用いられているα−β軸座標系に、上記の電流、電圧を座標変換しそれぞれｋ・Ｔｓ秒時のα相電流ｉｓａ（ｋ）、β相電流ｉｓＢ（ｋ）、α相電圧Ｖａ（ｋ）、ＶＢ（ｋ）を算出する。
電学論Ｄ、Ｖｏｌ．ＩＩＩ．Ｎｏ．１１，ｐ．９５４−９６０（１９９１）に示される誘導電動機の状態方程式から導かれた磁束推定器の式（１）及び速度推定式（２）、位相推定式（３）は次の通りである。
【０００３】
【数１】
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【０００４】
Ｒｓ：ステータ抵抗、Ｒｒ：ロータ抵抗、Ｌｍ：ロータ、ステータ相互コンダクタンス、Ｌｓ：ステータ自己インダクタンス、Ｌｒ：ロータ自己インダクタンス
ωｒ：速度、ωｒｅｓｔ：速度推定値
ｇ１，ｇ２，ｇ３，ｇ４：オブザーバフィードバックゲイン
ｉｓａ：ステータα相電流、ｉｓＢ：ステータβ相電流、Ｖａ：ステータα相電圧、ＶＢ：ステータβ相電圧
ｉｓａｅｓｔ：ステータα相電流推定値、ｉｓＢｅｓｔ：ステータβ相電流推定値
φｒａｅｓｔ：ロータα相界磁磁束推定値、φｒＢｅｓｔ：ロータβ相界磁磁束推定値
【０００５】
【数２】
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【０００６】
上式に従って動作する誘導電動機制御回路用のオブザーバを用い、制御ステップｋの推定値等により、制御ステップ（ｋ＋１）の推定値を算出する。すなわち、制御ステップｋの制御ループで推定されたｋ・Ｔｓ秒時のα相電流推定値ｉｓａｅｓｔ（ｋ）とα相電流ｉｓａ（ｋ）との推定誤差
ｉｓａ（ｋ）−　ｉｓａｅｓｔ（ｋ）
β相電流推定値ｉｓＢｅｓｔ（ｋ）とβ相電流ｉｓＢ（ｋ）との推定誤差
ｉｓＢ（ｋ）−　ｉｓＢｅｓｔ（ｋ）
を用いて、（ｋ＋１）・Ｔｓ秒時の推定値ｉｓａｅｓｔ（ｋ＋１）、ｉｓＢｅｓｔ（ｋ＋１）、φｒａｅｓｔ（ｋ＋１）、φｒＢｅｓｔ（ｋ＋１）を算出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の技術の誘導電動機磁束推定器においては、電圧センサを削除して、コストの削除を行うことが強く望まれる。これを実現しようとする１つの方法として、α相電圧指令値Ｖａ＊（ｋ）、β相電圧指令値ＶＢ＊（ｋ）をＶａ（ｋ）、ＶＢ（ｋ）の代わりに使用することが考えられる。
この場合、電圧指令値と実際値に誤差があることがあり、ロータ鎖交磁束φｒａｅｓｔ、φｒＢｅｓｔ及び、ωｒｅｓｔに誤差が生じるという問題があった。
そこで本発明は、α相電流推定値ｉｓａｅｓｔ（ｋ）とβ相電流推定値ｉｓＢｅｓｔ（ｋ）、位相推定量θ１ｅｓｔ（ｋ）よりｄ軸電流推定値ｉｄｅｓｔ（ｋ）を計算し、α相電流ｉｓａ（ｋ）とβ相電流ｉｓＢ（ｋ）、位相推定量θ１ｅｓｔ（ｋ）よりｄ軸電流ｉｄ（ｋ）を計算し、ｉｄ（ｋ）とｉｄｅｓｔ（ｋ）の差に補正ゲインを乗じた補正量をωｒｅｓｔ（ｋ）、θ１ｅｓｔ（ｋ）に加えることにより、精度良く速度推定及び、位相推定を行うことが出きる、誘導電動機磁束推定器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、本発明は従来の速度推定値ωｒｅｓｔに状態推定量ｉｓａｅｓｔ（ｋ）、ｉｓＢｅｓｔ（ｋ）と位相推定量θ１ｅｓｔ（ｋ）より、下記の式
【０００９】
【数３】
2004088881.tif 000005
【００１０】
ｅ（ｋ）：誘起電圧、θ１：位相
のように実際の位相と位相推定量との誤差に相当することを利用して、以下に示す位相推定器を構成する。
【００１１】
【数４】
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【００１２】
θ’１ｅｓｔ（ｋ）とθ１（ｋ）が一致する時、上式のω’ｒｅｓｔ（ｋ）は実際の速度ωｒ（ｋ）に一致する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の誘導電動機磁束推定器の推定磁束位相補正方法の一実施例が適用された誘導電動機の制御システムを示すブロック図である。
図１の制御システムブロック図について説明する。
速度指令ωｒ＊と速度推定値ω’ｒｅｓｔが速度コントローラ１に入力され、速度コントローラ１は、ｑ相電流指令ｉｑ＊を出力する。ｑ相電流コントローラ２はｉｑ＊とｑ相電流推定値ｉｑｅｓｔとを入力し、ｑ相電圧指令ｖｑ＊を出力する。一方ｄ軸電流指令ｉｄ＊とｄ軸電流推定値ｉｄｅｓｔがｄ相電流コントローラ３に入力され、ｄ相電流コントローラ３は、ｄ相電圧指令ｖｄ＊を出力する。電圧指令ｖｑ＊とｖｄ＊は、ベクトル制御演算回路４に入力され、位相補正器８より出力された位相θ’１ｅｓｔ、によりα相電圧指令ｖａ＊、β相電圧指令ｖＢ＊に換算され出力される。
一方、磁束推定器７は、Ｕ相電流ｉｓｕとＶ相電流ｉｓｖを相変換器６を介して得られるα相電流ｉｓａ、β相電流ｉｓＢと電圧指令ｖａ＊とｖＢ＊を入力し、α相、β相電流推定値ｉｓａｅｓｔ、ｉｓＢｅｓｔ、ロータ鎖交磁束推定値φｒａｅｓｔ、φｒＢｅｓｔ、及び速度推定値ωｒｅｓｔ、位相推定値θ１ｅｓｔを出力し、これら磁束推定器の出力を位相補正器８に入力し、補正後の速度推定値ωｒｅｓｔ、位相推定値θ１ｅｓｔ、ｄ相電流推定値ｉｄｅｓｔ、ｑ相電流推定値ｉｑｅｓｔを出力する。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、位相推定値と電流推定値よりα−β相電流をｄ−ｑ変換したｄ相電流推定値ｉｄｅｓｔ（ｋ）と、位相推定値と電流検出値よりｄ−ｑ変換したｄ相電流ｉｄ（ｋ）を計算し、ｄ相電流とｄ相電流推定値の差に補正ゲインを乗じた補正量を速度推定値、位相推定値に加えたので、磁束推定器の推定値の精度が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の誘導電動機の入力電圧制御システムを表わすブロック線図である。
【符号の説明】
１　速度コントローラ
２　ｑ相電流コントローラ
３　ｄ相電流コントローラ
４　ベクトル制御回路
５　インバータ回路
６　相変換器
７　磁束推定器
８　位相補正器
９　誘導電動機
【図１】
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