(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を入力とし、可変電圧・可変周波数を出力するインバータによって永久磁石式同期モータを駆動するモータの制御装置であって、前記モータの磁界と同一方向のｄ軸電流成分を流すことにより弱め界磁制御を行うモータの制御装置において、
前記ｄ軸電流成分の電流指令値を増減させることにより、前記モータの端子電圧の上昇を抑制するｄ軸電流指令装置を備え、
前記ｄ軸電流指令装置は、
前記インバータへの電圧指令値に基づいて、前記モータの端子電圧を推定する端子電圧推定手段と、
前記インバータの出力電圧の上限値を設定する電圧上限設定手段と、
ローパスフィルタと、
前記端子電圧推定手段によって推定された端子電圧が前記電圧上限設定手段によって設定された上限値を超えている時は負の一定値を前記ローパスフィルタに入力させ、前記推定された端子電圧が前記設定された上限値以下の時は零を前記ローパスフィルタに入力させる入力切替手段と、
を備え、
前記ローパスフィルタの出力を前記ｄ軸電流成分の電流指令値とすることを特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。
【請求項２】
前記ｄ軸電流成分の電流指令値の仮の入力値として負の定数値を設定する入力電流値設定手段と、
を更に備え、
前記入力切替手段は、前記端子電圧推定手段によって推定された端子電圧が前記電圧上限設定手段によって設定された上限値を超えている時は１を出力し、前記推定された端子電圧が前記設定された上限値以下の時は零を出力し、
前記入力電流値設定手段の設定値と前記入力切替手段の出力値とを乗算した値を、前記ローパスフィルタに入力させる
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石式同期モータの制御装置。
【請求項３】
直流電圧を入力とし、可変電圧・可変周波数を出力するインバータによって永久磁石式同期モータを駆動するモータの制御装置であって、前記モータの磁界と同一方向のｄ軸電流成分を流すことにより弱め界磁制御を行うモータの制御装置において、
前記ｄ軸電流成分の電流指令値を増減させることにより、前記モータの端子電圧の上昇を抑制するｄ軸電流指令装置を備え、
前記ｄ軸電流指令装置は、
前記インバータへの電圧指令値に基づいて、前記モータの端子電圧を推定する端子電圧推定手段と、
前記インバータの出力電圧の上限値を設定する電圧上限設定手段と、
ローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタを構成している積分器の積分動作を操作する積分操作手段と、
前記端子電圧推定手段によって推定された端子電圧が前記電圧上限設定手段によって設定された上限値を超えている時は負の一定値を前記ローパスフィルタに入力させ、前記推定された端子電圧が前記設定された上限値以下の時は正の一定値を前記ローパスフィルタに入力させる入力切替手段と、
出力を所定範囲内に制限し、前記ローパスフィルタの出力に応じて零又は負の値を出力する電流リミッタと、
を備え、
前記積分操作手段は、前記ローパスフィルタの出力が前記所定範囲内の時は前記積分器に積分動作を行わせるとともに、前記ローパスフィルタの出力が前記所定範囲外の時は前記積分器の出力を保持して、前記ローパスフィルタの出力が前記所定範囲内に戻った時に前記積分器の積分動作を再開させ、
前記電流リミッタの出力を前記ｄ軸電流成分の電流指令値とすることを特徴とする永久磁石式同期モータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、永久磁石式同期モータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石式同期モータは回転により生じる誘起電圧や電機子反作用により逆起電圧が生じるため、これがインバータの最大出力電圧を超えないように運転を行う必要がある。
特に定格速度を超えるような高速回転領域や定格トルクよりも大きな負荷がかかったときに、モータの端子電圧がインバータの最大出力電圧を超えることのないようにしなければならない。また、インバータの直流電源電圧が低下した場合には最大出力電圧も低下するため、このような場合についてもモータの端子電圧がインバータの最大出力電圧を超えないように併せて考慮しなければならない。
【０００３】
この解決法として、インバータの出力電圧を上げることも一つの方法であるが、装置が大型化することもあるため、電機子反作用を利用した弱め界磁制御が用いられることが多い。
【０００４】
従来の永久磁石式同期モータの弱め界磁制御については、例えば、日本特開２０００−２７８９８２号公報が知られている。この明細書には、電圧センサによりインバータ直流電圧値を検出し、モータの誘起電圧がインバータ直流電圧値を超えないように、界磁方向の電流（ｄ軸電流）をインバータに入力される直流電圧とモータのトルクとモータの回転速度との関係に基づいたｄ軸電流成分の指令値に追従制御する方法が提案されている。
【０００５】
しかし、従来の永久磁石式同期モータの制御装置では、インバータの直流電源電圧が低下したときやモータの高速運転時など、モータの端子電圧を下げる必要があるときには、モータ回転数やトルク電流（ｑ軸電流）指令、及びモータ定数から平方根や除算を含む複雑な計算式を用いてｄ軸電流指令値を計算しているため、安価なプロセッサ、例えばマイコン等では演算できず、実装できないという問題点があった。また、モータ定数はモータの負荷状態や温度によって変化するため、それらの影響でｄ軸電流指令値の誤差が発生し、そのため弱め界磁制御が十分に行われなかった。また、必要以上にｄ軸電流を流すという問題点があった。
【０００６】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、平方根や複雑な計算式を用いることのない簡単な構成で、モータ定数の変動に対しても精度良くモータの端子電圧の抑制が行える永久磁石式同期モータの制御装置を得ることを目的としている。
【発明の開示】
【０００７】
この発明に係るモータの制御装置は、直流電圧を入力とし、可変電圧・可変周波数を出力するインバータによって永久磁石式同期モータを駆動するものであって、モータの磁界と同一方向のｄ軸電流成分を流すことにより弱め界磁制御を行うモータの制御装置において、ｄ軸電流成分の電流指令値を増減させることにより、モータの端子電圧の上昇を抑制するｄ軸電流指令装置を備え、ｄ軸電流指令装置は、インバータへの電圧指令値に基づいて、モータの端子電圧を推定する端子電圧推定手段と、インバータの出力電圧の上限値を設定する電圧上限設定手段と、ローパスフィルタと、端子電圧推定手段によって推定された端子電圧が電圧上限設定手段によって設定された上限値を超えている時は負の一定値をローパスフィルタに入力させ、推定された端子電圧が設定された上限値以下の時は零をローパスフィルタに入力させる入力切替手段と、を備え、ローパスフィルタの出力をｄ軸電流成分の電流指令値とするものである。
【０００８】
また、この発明に係るモータの制御装置は、直流電圧を入力とし、可変電圧・可変周波数を出力するインバータによって永久磁石式同期モータを駆動するものであって、モータの磁界と同一方向のｄ軸電流成分を流すことにより弱め界磁制御を行うモータの制御装置において、ｄ軸電流成分の電流指令値を増減させることにより、モータの端子電圧の上昇を抑制するｄ軸電流指令装置を備え、ｄ軸電流指令装置は、インバータへの電圧指令値に基づいて、モータの端子電圧を推定する端子電圧推定手段と、インバータの出力電圧の上限値を設定する電圧上限設定手段と、ローパスフィルタと、ローパスフィルタを構成している積分器の積分動作を操作する積分操作手段と、端子電圧推定手段によって推定された端子電圧が電圧上限設定手段によって設定された上限値を超えている時は負の一定値をローパスフィルタに入力させ、推定された端子電圧が設定された上限値以下の時は正の一定値をローパスフィルタに入力させる入力切替手段と、出力を所定範囲内に制限し、ローパスフィルタの出力に応じて零又は負の値を出力する電流リミッタと、を備え、積分操作手段は、ローパスフィルタの出力が所定範囲内の時は積分器に積分動作を行わせるとともに、ローパスフィルタの出力が所定範囲外の時は積分器の出力を保持して、ローパスフィルタの出力が所定範囲内に戻った時に積分器の積分動作を再開させ、電流リミッタの出力をｄ軸電流成分の電流指令値とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１図はこの発明の実施の形態１における永久磁石式同期モータの制御装置の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の実施の形態１における永久磁石式同期モータの制御装置に用いるｄ軸電流指令装置の構成例を示すブロック図、第３図はこの発明の実施の形態１における永久磁石式同期モータの制御装置の特性を示す図、第４図はこの発明の実施の形態１における永久磁石式同期モータの制御装置の特性を示す図、第５図はこの発明の実施の形態２における永久磁石式同期モータの制御装置に用いるｄ軸電流指令装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明をより詳細に説明するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
【００１１】
実施の形態１．
第１図はこの発明の実施の形態１における永久磁石式同期モータの制御装置を示すブロック図である。図において、永久磁石式同期モータの制御装置は、交流電源１、コンバータ２、平滑コンデンサ３、インバータ４、電流検出器５、永久磁石式同期モータ６、モータ位置検出器７、モータ速度検出器８、ＰＷＭパルス発生装置９、変調波発生装置１０、電流制御装置１２、ｑ軸電流指令装置１３、速度制御装置１４、及び速度指令装置１５から構成されている。交流電源１はコンバータ２に入力される。コンバータ２は直流電圧を出力し、それが平滑コンデンサ３で平滑化され、インバータ４に入力される。インバータ４はＰＷＭパルス発生装置９によりスイッチングを行うことで可変電圧・可変周波数の交流電圧を出力し、永久磁石式同期モータ６を駆動する。
【００１２】
モータ位置検出器７及びモータ速度検出器８はそれぞれ永久磁石式同期モータ６の磁極位置θ、及びモータ速度ωを検出し、それらはモータの駆動制御に用いられる。速度指令装置１５は速度指令信号ω＊を生成し、速度制御装置１４が前記モータ速度ωを前記速度指令信号ω＊に追従させるためのトルク指令値Ｔ＊を出力する。ｑ軸電流指令装置１３は前記トルク指令値Ｔ＊をモータの発生トルクに相当する電流成分（ｑ軸電流）の指令値ｉｑ＊に変換する。電流検出器５は永久磁石式同期モータ６に流れるモータ電流を検出する。
【００１３】
電流制御装置１２は前記モータ電流を前記磁極位置θを用いてｄ軸及びｑ軸電流成分に分解し、それらがｄ軸電流指令装置１１によって生成されたｄ軸電流指令値ｉｄ＊とｑ軸電流指令値ｉｑ＊にそれぞれ追従するように制御を行う。このときモータの端子に電圧を印加するインバータ４の電圧指令値をｄ−ｑ軸に変換した値であるｖｄ＊とｖｑ＊を出力する。ｄ軸電流指令装置１１は前記電圧指令値ｖｄ＊及びｖｑ＊を入力とし、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊を出力する。この動作の詳細は後述する。変調波発生装置１０は前記電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊を前記磁極位置θを用いてｄ−ｑ軸から３相交流成分の電圧指令値に変換し、ＰＷＭパルス発生装置９に出力する。ＰＷＭパルス発生装置９は前記３相交流成分の電圧指令値をインバータ４を駆動するためのＰＷＭ信号に変換し、インバータ４に出力する。
【００１４】
第２図はこの発明の永久磁石式同期モータの制御装置に用いるｄ軸電流指令装置の構成例を示すものであり、この実施の形態１ではｄ軸電流値の大きさをローパスフィルタを用いて調整する方法について説明する。
【００１５】
ｄ軸電流指令装置１１は、モータの端子電圧を推定する端子電圧推定手段２１と、インバータ４の出力電圧の上限値を設定する電圧上限設定手段２２と、ｄ軸電流量を設定する入力電流値設定手段２３と、ローパスフィルタへの入力を切替えて弱め界磁制御を行う入力切替手段２４と、ローパスフィルタ２５とで構成され、永久磁石式同期モータ６の端子電圧がインバータ４の直流電圧設定値から計算されるインバータ４の最大出力電圧を超えないようなｄ軸電流指令を生成するものである。以下その動作について説明する。
【００１６】
端子電圧推定手段２１は電流制御装置１２から出力された電圧指令値ｖｄ＊とｖｑ＊から永久磁石式同期モータ６の端子電圧を推定する。一例として数式１のような推定された端子電圧ｖａ２とできる。
【００１７】
（数式１）
0004737087.tif 000002
【００１８】
0004737087.tif 000003
【００１９】
（数式２）
0004737087.tif 000004
【００２０】
このように設定することで永久磁石式同期モータ６の端子電圧がインバータ４の最大出力電圧を超えないように制限される。なお、電圧の余裕を持たせて数式２の値より小さい値に設定してもよい。なお、数式１及び数式２の代わりに、
0004737087.tif 000005
としてもよいが、推定された端子電圧ｖａ２ はオンラインで演算するため、演算量の少ない数式１及び数式２を採用した方が望ましい。
【００２１】
次に弱め界磁制御を行う入力切替手段２４は端子電圧推定手段２１によって推定された端子電圧ｖａ２と電圧上限設定手段２２によって設定された端子電圧上限値（閾値）Ｖｍａｘ２を比較し、ｖａ２＞Ｖｍａｘ２ならばモータの端子電圧がインバータの最大出力電圧を超えているのでｄ軸電流値を負の方向に増大させる必要があると判断する。このとき、本実施の形態では１を出力する。また、ｖａ２＝Ｖｍａｘ２またはｖａ２＜Ｖｍａｘ２のときにはｄ軸電流を負の方向に減少させる必要があると判断し、零を出力する。
【００２２】
入力電流値設定手段２３はｄ軸電流指令の仮の入力値Ｉｄｃｓｔを設定する。仮の入力値Ｉｄｃｓｔは負の定数値とし、例えばその絶対値は許容されるｄ軸電流値の最大値と設定する。
【００２３】
ローパスフィルタ２５への入力は弱め界磁制御を行う入力切替手段２４と入力電流値設定手段２３の出力値を乗算した値が入力される。つまり、ｖａ２＞Ｖｍａｘ２ならばＩｄｃｓｔが、ｖａ２＝Ｖｍａｘ２またはｖａ２＜Ｖｍａｘ２ならば零が入力されることとなり、入力信号はパルス状となる。
【００２４】
ローパスフィルタ２５はこの実施の形態１では１次フィルタとし、Ｔｆｉｄで遮断周波数が設定されている。Ｔｆｉｄを大きくすると帯域が狭くなるので出力信号の応答は遅くなるが、波形は滑らかになる。逆に、Ｔｆｉｄを小さくすると帯域が広くなるため、出力信号の応答は速くなるがその波形は入力信号であるパルス信号の影響が残りやすくなる。前記ローパスフィルタ２５は数式３で表され、‘ｓ’はラプラス演算子を表す。
【００２５】
（数式３）
0004737087.tif 000006
【００２６】
前記ローパスフィルタ２５は、前述のようにパルス状の信号が入力され、その入力信号を平滑化して出力するので、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊はＩｄｃｓｔから零までの領域内で滑らかな信号として出力される。
【００２７】
以上の操作により、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊はｖａ２＞Ｖｍａｘ２ならば負の方向に増大し、ｖａ２＝Ｖｍａｘ２またはｖａ２＜Ｖｍａｘ２のときには負の方向に減少するので、弱め界磁制御が行われているときには、電圧指令値がインバータ４の最大出力電圧をもとに設定された端子電圧上限値と一致する（ｖａ２＝Ｖｍａｘ２）ように制御される。電圧指令値は概ねモータの端子電圧と等しいから、モータの端子電圧が端子電圧上限値と一致するように制御される。
【００２８】
第３図はこの実施の形態１による弱め界磁制御の動作を表している。それぞれ上段はモータ速度、中段はモータ電圧指令値、下段はｄ軸電流を表す。モータ速度ωは、加速−一定速−減速停止のような形状であり、例えば昇降機等ではこのような形状となる。時刻ｔ１において、端子電圧推定値ｖａ２が端子電圧上限値Ｖｍａｘ２と等しくなると、ｖａ２がＶｍａｘ２を超えないようにｄ軸電流量が制御される。また、時刻ｔ２ではモータの回転速度が減速され、モータの端子電圧がＶｍａｘ２以下となるのでｄ軸電流が零となる。
【００２９】
以上によりこの発明では、電圧指令値の大きさをもとに弱め界磁制御を行うか行わないかの判断を行い、ｄ軸電流指令値の増減を、一定値及び零の値を持つパルス状の信号にローパスフィルタ２５を用いて平滑化するように決定したので、ｄ軸電流指令値の演算をモータ定数を用いることなく簡単に計算することができ、安価なプロセッサで実現できる。
【００３０】
また、ｄ軸電流指令値の演算はモータ定数を用いていないため、モータへの負荷状態の変化や温度変化等によってモータ定数が変化した場合にも、その影響を受けることなくｄ軸電流が適切な値に調整されて弱め界磁制御が行われる。よって、モータ定数の変化の影響に起因してｄ軸電流量に誤差が発生し、それによってモータの端子電圧がインバータ４の最大出力電圧を超えて運転不能に陥ったり、また必要以上に多くのｄ軸電流を流してモータ効率を下げるような現象が発生しなくなる。
【００３１】
さらに、この発明では、交流電源１の電圧が低下したときなど、インバータ４の直流電源電圧（平滑コンデンサ３の電圧と等しい）が低下し、それに伴ってインバータ４の最大出力電圧が低下した場合にも、モータの端子電圧がこれを超えることがなく適切に弱め界磁制御が行われるという効果も奏する。これについて第４図を用いて説明する。
【００３２】
第４図において、時刻ｔ１でインバータ４の直流電源電圧が低下したとする。このとき、電圧指令値が変化しない場合においてもインバータ４の出力電圧が低下する。よって電流制御装置１２によってインバータ４の出力電圧が低下しないように制御が行われ、電圧指令値が増加する。つまり、電圧指令値が実際のモータの端子電圧よりも大きくなる。したがって、推定された端子電圧ｖａ２が上昇し、これが閾値のＶｍａｘ２に達すると（時刻ｔ２）、前述したようにｄ軸電流が流れて弱め界磁制御を行うことでモータの端子電圧を下げてインバータ４の最大出力電圧を超えないように制御される。以上のように交流電源１の電圧が低下したときにはその低下量に応じて、電圧が低下しない通常の場合よりもモータの端子電圧が低い状態で弱め界磁制御に移行するため、低下したインバータの最大出力電圧を超えないように制御が行われる。
【００３３】
逆に、回生運転でインバータ４の直流電源電圧が上昇し、それに伴ってインバータ４の最大出力電圧が上昇した場合には、電圧指令値が変化しない場合においてもインバータ４の出力電圧が平滑コンデンサ３の電圧上昇量に応じて増加する。よって電流制御装置１２により電圧指令値が低下し、実際のモータの端子電圧よりも電圧指令値の方が小さくなる。したがって、平滑コンデンサ３の電圧が上昇しない通常の場合と比較して、モータ端子電圧が高い状態で弱め界磁制御に移行するため必要以上に多くのｄ軸電流を流してモータ効率を下げることもなくなる。
【００３４】
なお、インバータ４の直流電源電圧を検出する電圧センサを設置し、電圧検出値をＶｄｃとして数式２で常時Ｖｍａｘ２を更新しても良い。これにより、インバータ４の最大出力電圧がより正確に評価できるため、より効率のよい弱め界磁制御が行える。また、モータの端子電圧を電圧センサ等により測定し、その測定値を用いてｖａ２を求めてもよい。これにより、モータの端子電圧が正確に検出でき、端子電圧推定手段２１が不要となる。
【００３５】
なお、この実施の形態１ではローパスフィルタ２５は１次フィルタとしたが、２次フィルタ等の高次のフィルタとしてもよい。
【００３６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、ｄ軸電流指令装置１１を第２図のように構成したが、第５図のように構成してもよく、このような構成によっても同様の動作を行わせることができる。
【００３７】
第５図はこの発明の実施の形態２における永久磁石式同期モータの制御装置に用いるｄ軸電流指令装置の構成例を示すものである。
【００３８】
この実施の形態２では新たに電流リミッタ２６と、積分操作手段２７と、弱め界磁制御を行う入力切替手段２４の代わりに処理内容が異なる弱め界磁制御を行う入力切替手段２８を備えている。なお、図５において図２と同じ符号で表している構成要素は実施の形態１と同様の動作を行う。
【００３９】
異なる弱め界磁制御を行う入力切替手段２８は端子電圧推定手段２１によって推定された端子電圧ｖａ２と電圧上限設定手段２２によって設定された端子電圧上限値Ｖｍａｘ２を比較し、ｖａ２＞Ｖｍａｘ２ならばモータの端子電圧がインバータの最大出力電圧を超えているのでｄ軸電流値を負の方向に増大させる必要があると判断する。このときこの実施の形態では１を出力する。また、ｖａ２＝Ｖｍａｘ２またはｖａ２＜Ｖｍａｘ２のときにはｄ軸電流を負の方向に減少させる必要があると判断し、−１を出力する。従って、実施の形態１とは異なり、ｄ軸電流を負の方向に減少させる場合にはローパスフィルタ２５の入力に−Ｉｄｃｓｔが入力される。これにより、ｄ軸電流を負の方向に減少させる場合の応答速度を速くすることができ、制御性が向上する。
【００４０】
次に電流リミッタ２６はローパスフィルタ２５から出力された信号ｉｄｉｎ＊を予め設定した上限値及び下限値内に制限してｉｄ＊を出力する。例えば上限を零、下限を−Ｉｄｍａｘ (ただしＩｄｍａｘ＞０) と指定すると、ｉｄｉｎ＊＞０ならばｉｄ＊＝０を出力し、ｉｄｉｎ＊＝０または−Ｉｄｍａｘ＜ｉｄｉｎ＊＜０ならばｉｄ＊＝ｉｄｉｎ＊を出力し、ｉｄ＊＝−Ｉｄｍａｘまたはｉｄ＊＜−Ｉｄｍａｘならばｉｄ＊＝−Ｉｄｍａｘを出力する。これにより正のｄ軸電流指令値が出力されるのを防ぎ、かつｄ軸電流を予め指定した範囲内にとどめることができる。
【００４１】
積分操作手段２７はローバスフィルタ２５を構成している積分器の積分動作を操作する手段であり、前記電流リミッタ２６で設定された範囲外のｉｄｉｎ＊が出力されたときに積分器の出力を保持し、ｉｄｉｎ＊が電流リミッタ２６の範囲内に戻ったときには積分器の積分動作を再開するように動作する。これにより、電流リミッタ２６で設定された範囲外のｉｄｉｎ＊が出力されたときにもｉｄｉｎ＊をリミッタ設定値付近に保持し、ｉｄ＊がリミッタ設定値からリミッタ設定値内へ戻るときの応答速度を速くできる。
【００４２】
以上によりこの発明では、ｄ軸電流指令値を負の方向に減少させるときに、ローパスフィルタ２５の入力値を正の値とすること、及びｄ軸電流指令値が電流リミッタの設定範囲を超えたときにローパスフィルタ２５内の積分動作を操作することにより、ｄ軸電流指令値の応答速度を上げることができ、制御性をより向上させることができる。
【００４３】
この実施の形態２ではローパスフィルタ２５への入力値Ｉｄｃｓｔを固定値としたが、ｄ軸電流指令値の値に応じて可変としてもよい。このようにすることでローパスフィルタ２５の出力の変化量を調整することができるのでｄ軸電流指令値の変化量を調節することができる。例えばｄ軸電流指令値が小さいときにはＩｄｃｓｔを小さくしておき、ｄ軸電流指令値が大きいときにはＩｄｃｓｔを大きくしておくことでｄ軸電流指令値の大きさによらず、ｄ軸電流指令値の変化量をほぼ一定にすることができる。
【００４４】
さらにモータの負荷状態、及びモータの回転速度に応じてＩｄｃｓｔを可変としてもよい。このようにすることによりモータの負荷状態や回転速度に応じてローパスフィルタの出力の変化量、つまりｄ軸電流指令値の変化量を調整することができる。Ｉｄｃｓｔを大きくすることでｄ軸電流指令値の変化量を大きくでき、Ｉｄｃｓｔの大きさを小さくすることで変化量を小さくできる。特に急激に負荷がかかるようなときや、モータの回転速度が大きくなるときなどモータの端子電圧が大きく上昇するような場合にＩｄｃｓｔの大きさを大きく設定することでｄ軸電流指令値の変化量を大きくし、モータの端子電圧の抑制をすばやく行うことができる。これは特に昇降機等、モータの速度パターンやそのときのモータへかかる負荷状態がある程度決まっているようなモータ制御装置であるときに有効である。昇降機等では力行運転時には加速から一定速度になるあたりで負荷と速度がともに最大となるのでモータの端子電圧の上昇速度と端子電圧が最も大きくなる。このときにＩｄｃｓｔの大きさを大きめに設定することにより、モータの端子電圧の抑制がより速やかに行える。Ｉｄｃｓｔの大きさは負荷状態とモータの回転速度を変数とする関数値としてもよいし、負荷状態とモータの回転速度に応じてテーブル化しておいてもよい。なお、モータの負荷状態はｑ軸電流値またはその指令値を指標として用いることができる。同様にローパスフィルタの遮断周波数Ｔｆｉｄの決定をモータの負荷状態や回転速度に応じて可変としてもよく、これによってもｄ軸電流指令値の変化量を調節することができる。ローパスフィルタの遮断周波数を大きくすることによってｄ軸電流指令値の変化量を大きくすることができ、遮断周波数を小さく設定することによってｄ軸電流指令値の変化量を小さくすることができるので、前述のＩｄｃｓｔを可変とした場合と類似の効果が得られる。
【００４５】
この実施の形態では端子電圧上限値Ｖｍａｘ２を固定値としたが、モータの負荷状態、及びモータの回転速度に応じて可変としてもよい。例えば、力行運転ではインバータの直流電源電圧（平滑コンデンサの電圧）が低下するのでＶｍａｘ２を小さめに設定しておき、回生運転時には逆にインバータの直流電源電圧が上昇するので大きめに設定しておくと、より適切なタイミングで弱め界磁制御に切替えることができる。また、昇降機などでは力行時の加速中及び一定速走行中ではモータの負荷が大きいためインバータの直流電源電圧が低下するので、そのときにはＶｍａｘ２を小さめに設定しておくとよい。また回生運転時での加速中及び一定速走行中では直流電源電圧が上昇するのでＶｍａｘ２を大きめに設定しておくとよい。走行速度はモータの回転速度を計測することで検出できるし、力行及び回生状態はモータの回転方向とモータの負荷状態（ｑ軸電流またはｑ軸電流指令値）を計測することにより判断できる。Ｖｍａｘ２は負荷状態とモータの回転速度を変数とする関数値としてもよいし、負荷状態とモータの回転速度に応じてテーブル化しておいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本モータ制御装置であれば、平方根や複雑な計算式を用いることのない簡単な構成で、モータ定数の変動に対しても精度良くモータの端子電圧の抑制が行える。特に昇降機等、モータの速度パターンやそのときのモータへかかる負荷状態がある程度決まっているようなモータ制御装置であるときに有効である。
【図１】
0004737087.tif 000007
【図２】
0004737087.tif 000008
【図３】
0004737087.tif 000009
【図４】
0004737087.tif 000010
【図５】
0004737087.tif 000011