(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電動機の固定子電流を回転する直交座標であるｄｑ軸上の各成分のｄ軸電流とｑ軸電流に変換して出力する電流検出器と、
静止座標系での電圧指令を入力し、該電圧指令が出力可能な最大電圧よりも小さければ前記電圧指令通りの電圧を前記交流電動機に印加し、前記電圧指令の大きさが前記出力可能な最大電圧よりも大きければ、前記最大電圧の大きさで前記電圧指令と概略同位相の電圧を前記交流電動機に印加する電力変換器と、
前記ｄｑ座標上のｄ軸電流指令とｑ軸電流指令を生成して出力する電流指令生成器と、
前記電流指令生成器出力のｄ軸電流指令と前記電流検出器のｄ軸電流との差を得るｄ軸偏差演算器と、
前記電流指令生成器出力のｑ軸電流指令と前記電流検出器のｑ軸電流との差を得るｑ軸偏差演算器と、
前記ｄ軸偏差演算器出力を比例ゲイン倍するｄ軸比例増幅器と、
前記ｑ軸偏差演算器出力を比例ゲイン倍するｑ軸比例増幅器と、
入力を時間積分して所定制限値ＶｄＬｔで制限して出力するｄ軸積分器と、
入力を時間積分して所定制限値ＶｑＬｔで制限して出力するｑ軸積分器と、
前記ｑ軸比例増幅器出力と前記ｑ軸積分器出力との和のｑ軸電圧指令と、前記ｄ軸比例増幅器出力と前記ｄ軸積分器出力との和のｄ軸電圧指令から前記静止座標系での電圧指令を求める電圧座標変換器とからなる交流電動機の電流制御装置において、
前記ｄ軸積分器の入力に少なくとも前記ｄ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したものを加え前記ｑ軸積分器の入力を前記ｑ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したもののみとした通常モードと、前記ｄ軸積分器の入力を前記ｑ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したもののみとし前記ｑ軸積分器の入力に少なくとも前記ｄ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したものを加えたものとした他軸積分モードとを切り替える切替器を具備し、
前記切替器では、前記電力変換器の電圧変調率が所定値以上かつ前記ｑ軸積分器出力の絶対値が前記ｄ軸積分器出力以上の場合に前記他軸積分モードを選択することを特徴とする交流電動機の電流制御装置。
【請求項２】
前記ＶｄＬｔを前記交流電動機のｄ軸の特性式より電流微分項を除いて得られたｄ軸電圧値の絶対値にｄ軸誤差補正値Ｖｄｘを加えたものとし、前記ＶｑＬｔを前記交流電動機のｑ軸の特性式より電流微分項を除いて得られたｑ軸電圧値の絶対値にｑ軸誤差補正値Ｖｑｘを加えたものとすることを特徴とする請求項１および２記載の交流電動機の電流制御装置。
【請求項３】
前記ｄ軸電流から高周波成分を除去したものに所定値を加算した第２ｄ軸電流指令と、前記電流指令生成器出力のｄ軸電流指令とを比較して、負の方向に大きい方を選択して出力するｄ軸電流指令調整器を具備し、前記ｄ軸電流指令の代わりに該ｄ軸電流指令調整器出力を前記ｄ軸偏差演算器の入力とすることを特徴とする請求項１から３記載の交流電動機の電流制御装置。
【請求項４】
前記ｄ軸電圧指令と前記ｑ軸電圧指令を成分とする電圧指令ベクトルの前記ｄ軸からの位相の制限値である電圧ベクトル位相制限値と前記最大電圧とから前記ｑ軸電流指令の制限値を求めて、前記ｑ軸電流指令を該制限値に制限して前記ｑ軸偏差演算器に出力するｑ軸電流指令制限器を具備することを特徴とする請求項１から４記載の交流電動機の電流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電動機の電流制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の交流電動機の電流制御技術について、図２に基づいて以下に説明する。電流検出器２は、交流電動機１の固定子電流を回転する直交座標であるｄｑ軸上の各成分のｄ軸電流ｉｄとｑ軸電流ｉｑに変換して出力する。前記ｄ軸は、交流電動機１が誘導電動機の場合に一般的に該電動機の２次鎖交磁束ベクトルの方向に定義され、交流電動機１が永久磁石同期電動機の場合に一般的に該電動機の回転子の永久磁石のＮ極方向に定義される。電流指令生成器５は、前記ｄｑ座標上のｄ軸電流指令ｉｄｒとｑ軸電流指令ｉｑｒを生成して出力する。ｄ軸偏差演算器９で得られたｉｄｒとｉｄとの偏差ｉｄｅｒは、ｄ軸比例増幅器１１で所定倍に増幅されてｄ軸比例成分となる。またｉｄｅｒは、ｄ軸積分ゲイン増幅器１３で増幅された後にｄ軸積分器１８で時間積分されてｄ軸積分成分となる。ｑ軸偏差演算器８で得られたｉｑｒとｉｑとの偏差ｉｑｅｒは、ｑ軸比例増幅器１０で所定倍に増幅されてｑ軸比例成分となる。またｉｑｅｒは、ｑ軸積分ゲイン増幅器１２で増幅された後にｑ軸積分器１７で時間積分されてｑ軸積分成分となる。
【０００３】
加算器２１は、ｑ軸比例増幅器１０出力とｑ軸積分器１７出力との和を求めてｑ軸電圧指令ｖｑｒを出力する。加算器２２は、ｄ軸比例増幅器１１出力とｄ軸積分器１８出力との和を求めてｄ軸電圧指令ｖｄｒを出力する。電圧座標変換器４は、回転しているｄｑ軸座標上の各軸電圧指令であるｖｄｒとｖｑｒを静止したａｂ座標上の各成分電圧指令ｖａｒとｖｂｒに変換して電力変換器３に出力する。電力変換器３は、入力した電圧指令通りの電圧を交流電動機１に印加するが、該電圧指令の大きさが電力変換器３の出力可能な最大電圧よりも大きければ大きさが該最大電圧で位相が指令通りの電圧を交流電動機１に印加する。
【０００４】
図２に示された電流制御では、a軸成分ｖaｒとb軸成分ｖbｒまたはｄ軸成分ｖｄｒとｑ軸成分ｖｑｒをもつ電圧指令ベクトルの大きさが電力変換器３の出力可能最大電圧を超えると、指令通りの電圧を交流電動機１に印加できないことになるので、ｄｑ軸の片方または両方の電流制御ができなくなる。この問題を解決するために提案されたのが図３に示された特許文献１記載の電流制御である。以下は図３について説明するが、図２と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
【０００５】
交流電動機１が誘導電動機の場合の1次側の電圧方程式は（１）式と（２）式で表される。ここで、ｖｄはｄ軸電圧、ｖｑはｑ軸電圧、Ｒ１は巻線抵抗値、Ｌσ＝Ｌ１−Ｍ・Ｍ／Ｌ２、ωは出力角周波数、Ｍは相互インダクタンス、Ｌ１とＬ２はそれぞれ１次と２次の自己インダクタンス、φ２は２次鎖交磁束の大きさ、ｐは時間微分を表す。交流電動機１が永久磁石同期電動機の場合の電圧方程式は（３）式と（４）式で表される。ここで、ＬｄとＬｑはそれぞれｄ軸とｑ軸のインダクタンス、φは永久磁石磁束の大きさである。
【０００６】
(数１)
0006391096.tif 000002
(数２)
0006391096.tif 000003
(数３)
0006391096.tif 000004
(数４)
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【０００７】
ｑ軸積分器１７の入力に加算器２３によってｄ軸電流偏差ｉｄｅｒをｄ軸速度比例増幅器１４で増幅したものを加算している。ｄ軸速度比例増幅器１４は、交流電動機１が誘導電動機ならば（２）式、永久磁石同期電動機ならば（４）式の右辺第３項に基づくもので、その増幅ゲインは角周波数ωに比例したものとなる。同様に、加算器２４によってｑ軸電流偏差ｉｑｅｒをｑ軸速度比例増幅器１５で増幅したものを加算している。ｑ軸速度比例増幅器１５は、交流電動機１が誘導電動機ならば（１）式、永久磁石同期電動機ならば（３）式の右辺第３項に基づくもので、その増幅ゲインは角周波数ωに比例したものとなる。加算器２４の出力は、ｄ軸積分器１８に入力される。ｄ軸積分ゲイン増幅器１３の入力にはスイッチ１６が挿入されており、スイッチ１６は、電力変換器３の入力電圧指令の大きさが電力変換器３の出力可能最大電圧より小さい場合にｄ軸電流偏差ｉｄｅｒ、そうで無い場合に０を出力する。
【０００８】
スイッチ１６がオフ状態でも、ｄ軸電流偏差はｄ軸速度比例増幅器１４と加算器２３を介してｑ軸積分器１７でｑ軸電圧指令を補正することでｄ軸電流偏差を０にすることができ、ｄ軸電流制御は実現できる。しかし、電力変換器３の入力電圧指令の大きさが電力変換器３の出力可能最大電圧を超えた電圧飽和状態となると、ｑ軸積分器１７の出力は制限値に制限された固定値となるのでｄ軸電流制御はできなくなる。一方、ｑ軸偏差演算器８出力のｑ軸電流偏差はｑ軸速度比例増幅器１５と加算器２４とｄ軸積分器１８を介してｄ軸電圧指令を補正することでｑ軸電流制御は保たれたままとなる。つまり、電圧飽和状態ではｄ軸電流制御を放棄しｑ軸電流制御を優先した制御とすることができる。そして、ｑ軸は磁束軸に直交した軸であることから、ｑ軸電流を制御することで交流電動機１のトルクが制御できるので、電圧が飽和してもトルク制御は維持できることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−８８１９３号公報
【特許文献２】特開２００３−２０９９９７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする問題点は、図２の従来技術においては、電圧が飽和すると両軸または片方軸の制御ができなくなり、交流電動機の所望の出力トルクが得られなくなることである。図３の従来技術では、電圧飽和時となっても、ｑ軸優先制御とすることができて所望の出力トルクが得られるので前記問題点を解決できるが以下の問題がある。
【００１１】
図４は、図３の従来技術において、電圧飽和時の電圧指令ベクトルｖｒやｖｒ１と交流電動機１に印加される電圧ベクトルｖやｖ１を図示している。電圧ベクトルｖやｖ１は、電力変換器３の出力可能最大電圧である電圧出力限界円内に制限されていて、電圧指令ベクトルｖｒやｖｒ１のｑ軸成分は電圧飽和によりｑ軸積分器１７の制限値ｖｑｒｌｍｔに制限されている。このｖｑｒｌｍｔは電力変換器３の出力可能最大電圧以上にする必要がある。図に示されているように電圧飽和状態ではｑ軸電圧指令は制限値ｖｑｒｌｍｔに制限されているのでｄ軸電圧指令を調整して電圧ベクトルの位相を変化させてｑ軸電流を制御していることになる。例えば電圧ベクトル位相をΔθ変化させるにはΔｖｄｒのｄ軸電圧指令の変化が必要になる。誘導電動機の場合は図に示されているように、電圧ベクトルがｑ軸に近い方向を向いているので、電圧ベクトル位相を変化させるのに必要なｄ軸電圧指令の変化分は小さくて済む。しかし、永久磁石同期電動機の場合は電圧ベクトルの向きがｑ軸から大きく離れている場合があることから。電圧ベクトル位相を変化させるのに必要なｄ軸電圧指令の変化分Δｖｄｒを大きくしなければならない。従って、ｄ軸積分器１８の出力範囲を非常に大きくしておく必要があり、その積分ゲインとなるｑ軸速度比例増幅器１５やｄ軸積分ゲイン増幅器１３のゲイン調整が困難となる。
【００１２】
また、電圧ベクトルの向きがｄ軸に近くなるとｄ軸電圧指令制御では電圧ベクトル位相を制御できなくなり制御不能になってしまう。このことは、回生運転で電圧ベクトルが図４の第１象限にある場合も同様である。
【００１３】
特許文献２では、上記問題点を解決するために、交流電動機の一次鎖交磁束ベクトルと一致するＭ軸とそれに直交するＴ軸を導入し、ｄｑ軸の代わりにＭＴ軸で図３と同様な構成としているが、以下の問題がある。Ｔ軸電流優先制御とすることができるが、ｄｑ軸電流指令から回転座標変換によってＭＴ軸電流指令を得た場合は、電圧飽和によってｑ軸電流が指令と一致しなくなり、所望のトルクが得られなくなる。また電流の急変によりｄ軸から見たＭ軸の位相が急変することがある。その際に各軸の電圧指令はその位相に見合った値に急変させる必要がある。しかし積分器の出力は急変できないので、ＭＴ軸の位相が急変した場合は電流制御が不安定となることがある。
【００１４】
図３に示す従来技術において、例えば交流電動機が誘導電動機の場合に、回転速度が上昇するに従ってｄ軸電流は自動的に減少するが所望のトルクを出力し続けるためにｑ軸電流指令は大きくしなければならない。しかし誘導電動機は印加電圧制限下では停動トルクが存在するのでｑ軸電流を大きくしてもトルクが大きくならない状態に陥ることがあり、発散状態となり制御不能となってしまう。また永久磁石同期電動機の場合は、電圧ベクトルがｄ軸に近づきすぎる場合があり、そうすると上述のように制御不能となってしまう。
【００１５】
図３に示す従来技術で電圧飽和によりｄ軸電流制御が放棄された状態において、ｄ軸偏差演算器９の出力は大きな値となりｄ軸比例増幅器１１の出力が大きくなり、それを補正するようにｄ軸積分器１８は動作する。よってｄ軸電流指令の急変はｑ軸電流制御の大きな外乱となり制御が不安定となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記問題点を解決するために、
交流電動機の固定子電流を回転する直交座標であるｄｑ軸上の各成分のｄ軸電流とｑ軸電流に変換して出力する電流検出器と、
静止座標系での電圧指令を入力し、該電圧指令が出力可能な最大電圧よりも小さければ前記電圧指令通りの電圧を前記交流電動機に印加し、前記電圧指令の大きさが前記出力可能な最大電圧よりも大きければ、前記最大電圧の大きさで前記電圧指令と概略同位相の電圧を前記交流電動機に印加する電力変換器と、
前記ｄｑ座標上のｄ軸電流指令とｑ軸電流指令を生成して出力する電流指令生成器と、
前記電流指令生成器出力のｄ軸電流指令と前記電流検出器のｄ軸電流との差を得るｄ軸偏差演算器と、
前記電流指令生成器出力のｑ軸電流指令と前記電流検出器のｑ軸電流との差を得るｑ軸偏差演算器と、
前記ｄ軸偏差演算器出力を比例ゲイン倍するｄ軸比例増幅器と、
前記ｑ軸偏差演算器出力を比例ゲイン倍するｑ軸比例増幅器と、
入力を時間積分して所定制限値ＶｄＬｔで制限して出力するｄ軸積分器と、
入力を時間積分して所定制限値ＶｑＬｔで制限して出力するｑ軸積分器と、
前記ｑ軸比例増幅器出力と前記ｑ軸積分器出力との和のｑ軸電圧指令と、前記ｄ軸比例増幅器出力と前記ｄ軸積分器出力との和のｄ軸電圧指令から前記静止座標系での電圧指令を求める電圧座標変換器とからなる交流電動機の電流制御装置において、
前記ｄ軸積分器の入力に少なくとも前記ｄ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したものを加え前記ｑ軸積分器の入力を前記ｑ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したもののみとした通常モードと、前記ｄ軸積分器の入力を前記ｑ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したもののみとし前記ｑ軸積分器の入力に少なくとも前記ｄ軸偏差演算器出力を所定ゲイン倍したものを加えたものとした他軸積分モードとを切り替える切替器を具備し、
前記切替器では、前記電力変換器の電圧変調率が所定値以上かつ前記ｑ軸積分器出力の絶対値が前記ｄ軸積分器出力以上の場合に前記他軸積分モードを選択することを特徴とする交流電動機の電流制御装置。
【００１８】
前記ＶｄＬｔを前記交流電動機のｄ軸の特性式より電流微分項を除いて得られたｄ軸電圧値の絶対値にｄ軸誤差補正値Ｖｄｘを加えたものとし、前記ＶｑＬｔを前記交流電動機のｑ軸の特性式より電流微分項を除いて得られたｑ軸電圧値の絶対値にｑ軸誤差補正値Ｖｑｘを加えたものとする。
【００１９】
前記ｄ軸電流から高周波成分を除去したものに所定値を加算した第２ｄ軸電流指令と、前記電流指令生成器出力のｄ軸電流指令とを比較して、負の方向に大きい方を選択して出力するｄ軸電流指令調整器を具備し、前記ｄ軸電流指令の代わりに該ｄ軸電流指令調整器出力を前記ｄ軸偏差演算器の入力とする。
【００２０】
前記ｄ軸電圧指令と前記ｑ軸電圧指令を成分とする電圧指令ベクトルの前記ｄ軸からの位相の制限値である電圧ベクトル位相制限値と前記最大電圧とから前記ｑ軸電流指令の制限値を求めて、前記ｑ軸電流指令を該制限値に制限して前記ｑ軸偏差演算器に出力するｑ軸電流指令制限器を具備する。
【発明の効果】
【００２１】
切替器により、電圧未飽和時や回生運転時は、図２と同様な制御構成と等価となる。回生運転時は、図４の第１象限に電圧ベクトルが存在し、回生トルクを増やすことはｑ軸電流指令を負の方向に増加することとなり、電圧ベクトルがｄ軸に近づくことになるので、電圧飽和状態でも回生運転時は図２の構成でもｑ軸電流制御は維持できる。一方ｄ軸積分器１８は制限値に制限された状態となるので、ｄ軸電流制御は維持できなくなる。以上から本発明により少なくとも回生側においては、電圧ベクトル向きがｄ軸に非常に近づいてもｑ軸優先制御とすることができる。
【００２２】
また切替器が、電力変換器の電圧変調率が所定値以上かつ前記ｑ軸積分器出力の絶対値が前記ｄ軸積分器出力以上の場合に図３相当の他軸積分モードを選択し、そのほかの場合に図２相当の通常モードを選択するようにすれば、該切替時点に電圧指令のジャンプが発生しないことからスムーズな切替ができる。
【００２３】
ｄ軸積分器の制限値ＶｄＬｔを（１）式または（３）式の右辺の微分項を除いたものの絶対値にｄ軸誤差補正値Ｖｄｘを加えたものとし、ｑ軸積分器の制限値ＶｑＬｔを（２）式または（４）式の右辺の微分項を除いたものの絶対値にｑ軸誤差補正値Ｖｑｘを加えたものとすることで、ｑ軸積分器出力が制限値に制限された状態でｖｑｒを無駄に大きくならず、それによって永久磁石同期電動機のように電圧ベクトルの向きがｑ軸から大きく離れている場合でも電圧ベクトル位相を変化させるのに必要なｄ軸電圧指令の変化分Δｖｄｒを小さくすることができる。
【００２４】
またｄ軸電流指令調整器により、ｄ軸電流指令とｄ軸電流との偏差を所定値以下にすることができ、電流指令生成器出力のｄ軸電流指令が急変してもｑ軸電流制御への影響を小さくすることができる。
【００２５】
またｑ軸電流指令制限器により、永久磁石同期電動機の場合は力行時に電圧指令ベクトルがｄ軸に近づきすることを制限することができ、ｄ軸電圧指令の調整で電圧ベクトル位相の調整ができなくなることを防ぐことができる。誘導電動機の場合に、回転速度が上昇するに従ってｄ軸電流は自動的に減少し所望のトルクを出力し続けるためにｑ軸電流指令を大きくしなければならないが、印加電圧制限下での停動トルクによってｑ軸電流を大きくしてもトルクが出なくなり制御不能状態に陥ることがある。しかし、ｑ軸電流指令制限器で適切な値に制限することで制御不能状態になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】電流制御の本発明の実施例を示した説明図である。（実施例１）
【図２】電流制御の従来技術例１の説明図である。
【図３】電流制御の従来技術例２の説明図である。
【図４】従来技術の電圧ベクトルと各電圧指令の関係を図示したものである。
【図５】本発明の電圧ベクトルと各電圧指令の関係を図示したものである。
【実施例１】
【００２７】
本発明の交流電動機の電流制御技術の実施例を図１に示し、この図に基づいて本発明の実施例を説明する。なお、図３と同一部分については説明を省略し、異なる点のｑ軸電流指令制限器６とｄ軸電流指令調整器７と切替器１９について説明する。
【００２８】
切替器１９は、電力変換器３の電圧変調率が電圧飽和直前の所定値以上かつｑ軸積分器１７出力の絶対値がｄ軸積分器１８出力以上の場合にＢにスイッチし、その他の場合はＡにスイッチする。切替器１９がＡにスイッチしている通常モード時に、図１の場合はｑ軸速度比例増幅器１５の入力をｑ軸偏差としているが、ｄ軸速度比例増幅器１４の入力と同様に０としてもよい。すると、図２の構成と同じとなり、電圧未飽和状態では両軸の電流制御が実現できる。また、ｑ軸積分器１７出力の絶対値がｄ軸積分器１８出力未満の場合は、図４において、電圧ベクトルのｄ軸からの位相差が±４５度以内にあることになり、回生運転状態となっている。そうすると電圧飽和時には、ｄ軸積分器１８が制限値ＶｄＬｔに制限された状態となるが、ｑ軸積分器１７出力は制限されず電圧ベクトルの位相を制御できるのでｑ軸電流制御は維持できる。
【００２９】
切替器１９がＢにスイッチしている他軸積分モード時においては、図３のスイッチ１６がオフしている状態と同じとなる。よって電圧飽和時には、ｑ軸積分器１７が制限値ＶｑＬｔに制限された状態となるので、その入力であるｄ軸偏差が残ることになる。一方、ｄ軸誤差補正値Ｖｄｘ≫ｑ軸誤差補正値Ｖｑｘとすることで、ｄ軸積分器１８は制限されにくくなり、ｖｄｒを制御することができ、それにより電圧位相を調整してｑ軸電流制御を維持することができる。その際に、ｑ軸積分器１７の制限値ＶｑＬｔを（２）式や（４）式の右辺の微分項を除いた値の絶対値にｑ軸誤差補正値Ｖｑｘを加えた値とすることで、ｑ軸積分器１７の出力を無駄に大きくする必要がなくなり、ｑ軸誤差補正値Ｖｑｘの値を（２）式や（４）式の演算誤差を補正するだけの大きさにすればよいので、図５に示されているように電圧ベクトルｖがｑ軸より離れていても電圧ベクトル位相を変化させるためのｄ軸電圧指令の変化分Δｖｄｒを小さくすることができる。従って、ｄ軸積分器１８の出力範囲小さくすることができ、その積分ゲインとなるｑ軸速度比例増幅器１５やｄ軸積分ゲイン増幅器１３のゲイン調整が簡単となる。
【００３０】
次にｑ軸電流指令制限器６の動作について説明する。ｑ軸電流指令制限器６は、電圧ベクトル位相制限値θｖｘと電力変換器３が出力可能な最大電圧Ｅｍとを入力してｑ軸電流制限値を求め、その値にｑ軸電流指令を制限して新しいｑ軸電流指令ｉｑｒｒとして出力する。
【００３１】
(数５)
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(数６)
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(数７)
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【００３２】
ｑ軸電流指令制限器６は、交流電動機１が永久磁石同期電動機の場合は、前記ｑ軸電流制限値を、ｄ軸と電圧指令ベクトルとの位相差をθｖｘに制限するために用いる。（３）式に（５）式を代入し、巻線抵抗の項と電流微分項を無視すると絶対値として（６）式が得られる。この式でｑ軸電流指令を制限することでｄ軸と電圧指令ベクトルとの位相差を例えばω＞０の場合は、θｖｘ〜１８０−θｖｘの範囲内に制限することができる。
【００３３】
交流電動機１が誘導電動機の場合は、最大トルクを得る条件としてθｖｘ＝π／４またはθｖｘ＝３・π／４が得られる。よって、θｖｘ＝π／４として（７）式でｑ軸電流制限値ｉｑｌｍｔを求め、ｉｑｌｍｔでｑ軸電流指令を制限すれば、停動トルクを超えることによる電流制御不能状態に陥ることを防ぐことができる。
【００３４】
次にｄ軸電流指令調整器７の動作について説明する。ｄ軸電流指令調整器７は、ｄ軸電流ｉｄの高周波成分を除いたものに所定値Δｉｄを加えたものとｄ軸電流指令ｉｄｒとから負の方向に大きいものを選択して新しいｄ軸電流指令ｉｄｒｒとして出力する。これによってｄ軸偏差演算器９で得られたｉｄｒｒとｉｄとの偏差ｉｄｅｒは、Δｉｄより大きくなることがなくなる。すると電圧飽和状態で電流指令生成器５出力のｄ軸電流指令ｉｄｒがｉｄよりも大きい範囲で急変しても全く電流制御には影響しなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
交流電動機の制御装置において、電圧飽和状態となってもトルク制御優先での電流制御を安定に継続することができ、また電動機速度の上昇や電力変換器の電源電圧低下などでより電圧飽和度が向上してもｑ軸電流指令を的確に制限することで制御不能状態を避けることができるので、誘導電動機や永久磁石同期電動機による全てのドライブシステムに本発明を適用でき、速度や電源電圧の運転許容範囲を広げることができるようになる。
【符号の説明】
【００３６】
１    交流電動機
２    電流検出器
３      電力変換器
４      電圧座標変換器
５      電流指令生成器
６      ｑ軸電流指令制限器
７      ｄ軸電流指令調整器
８      ｑ軸偏差演算器
９      ｄ軸偏差演算器
１０    ｑ軸比例増幅器
１１    ｄ軸比例増幅器
１２    ｑ軸積分ゲイン増幅器
１３    ｄ軸積分ゲイン増幅器
１４    ｄ軸速度比例増幅器
１５    ｑ軸速度比例増幅器
１６    スイッチ
１７    ｑ軸積分器
１８    ｄ軸積分器
１９    切替器
２１、２２、２３、２４    加算器
【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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