(57)【要約】【課題】電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築し、安定した電動機の駆動を実現すること。【解決手段】電動機駆動装置３は、電動機４の固定子巻線に流れる電流を検出する電流検出部９と、目標速度ω＊と電動機４の回転速度ω１との速度誤差から電流指令値Ｉ＊を作成する速度制御部１１と、インバータ５の直流電圧を検出する直流電圧検出部１０と、検出された直流電圧値に基づいて予め設定された電流制御ゲインを補正する電流制御ゲイン補正部１６と、補正された電流制御ゲインを用いて電流指令値Ｉ＊と検出された電流値との電流誤差から電圧指令値ｖ＊を作成する電流制御部１２とを備える。この電流制御ゲイン補正部１６により、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築でき、安定した電動機の駆動を実現できる。【選択図】図１
2005151744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対を複数有し、各スイッチング素子の動作により直流電圧を所望の周波数、電圧の交流電圧に変換し、複数相の電動機にその駆動電圧として供給するインバータと、
前記電動機の固定子巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電動機に対する電流指令値と前記電流検出手段により検出された電流検出値との電流誤差から電圧指令値を作成する電流制御手段と、
前記電圧指令値に基づいて、前記インバータの各スイッチング素子の動作を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、
前記インバータの直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電圧検出手段の出力値に基づいて、前記電流制御手段における電流制御ゲインを補正する電流制御ゲイン補正手段とを備え、
該電流制御ゲイン補正手段は、予め設定された前記インバータの直流電圧の基準値と前記直流電圧検出手段の出力値との比率と、前記電流制御ゲインとを乗算することにより前記電流制御ゲインを補正することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項２】
高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対を複数有し、各スイッチング素子の動作により直流電圧を所望の周波数、電圧の交流電圧に変換し、複数相の電動機にその駆動電圧として供給するインバータと、
前記電動機の固定子巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電動機に対する電流指令値と前記電流検出手段により検出された電流検出値との電流誤差から電圧指令値を作成する電流制御手段と、
前記電圧指令値に基づいて、前記インバータの各スイッチング素子の動作を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、
前記インバータの直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電圧検出手段の出力値に基づいて、前記電圧指令値を補正する電圧指令補正手段とを備え、
該電圧指令補正手段は、予め設定された前記インバータの直流電圧の基準値と前記直流電圧検出手段の出力値との比率と、前記電圧指令値とを乗算することにより前記電圧指令値を補正することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項３】
直流電圧の基準値を直流電圧検出手段の出力値で除算することにより比率を算出し、前記直流電圧検出手段の出力値がゼロ以下の場合には前記比率に予め設定された最大値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の電動機駆動装置。
【請求項４】
前記比率が少なくとも予め設定された上限値もしくは下限値を有することを特徴とする請求項１〜３に記載の電動機駆動装置。
【請求項５】
直流電圧検出手段の出力値が予め設定された直流電圧の範囲外の場合にのみ電流制御ゲインまたは電圧指令値を補正し、前記範囲内の場合には電流制御ゲインまたは電圧指令値の補正をしないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
【請求項６】
電流制御ゲインまたは電圧指令値の補正のありなしの切り替え時に、切替猶予期間を設けたことを特徴とする請求項５に記載の電動機駆動装置。
【請求項７】
インバータの制御周期と同期して電流制御ゲインまたは電圧指令値を補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
【請求項８】
直流電圧検出手段の出力値の変動幅が予め設定された変動幅の設定値内の場合にのみ、インバータの制御周期のｎ周期毎（ｎ≧２）に電流制御ゲインまたは電圧指令値を補正することを特徴とする請求項７に記載の電動機駆動装置。
【請求項９】
直流電圧検出手段は、入力したインバータの直流電圧の瞬時値に所定のフィルタ処理を施してから出力することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電動機駆動装置。
【請求項１０】
所定のフィルタ処理は、インバータのスイッチングに起因するノイズを除去するための処理であることを特徴とする請求項９に記載の電動機駆動装置。
【請求項１１】
直流電圧検出手段への入力は、電流制御ゲイン補正手段または電圧指令補正手段と共通の電位となるように設定された非絶縁回路から得られる直流電圧の瞬時値であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータなどの電動機を任意の回転数で駆動する電動機駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和機における圧縮機などの電動機を駆動する装置においては、地球環境保護の観点から消費電力を低減する必要性が大きくなっている。その中で、省電力の技術の一つとして、ブラシレスＤＣモータのような効率の高い電動機を任意の周波数で駆動するインバータが広く一般に使用されている。さらに、駆動する技術としては、矩形波状の電流により駆動を行う矩形波駆動に対して、より効率が高く、騒音も低くすることが可能な正弦波駆動技術が注目されている。
【０００３】
空気調和機における圧縮機のような電動機を駆動する場合、電動機の回転子の位置を検出するセンサを取りつけることが困難であるため、回転子の位置を何らかの方法で推定しながら駆動を行う位置センサレス正弦波駆動の技術が考案されている。回転子の位置を推定する方法としては、電動機の固定子巻線に生ずる誘起電圧を推定することにより行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図７は特許文献１に記載された従来の電動機駆動装置のシステム構成図である。図７に示すように、電動機駆動装置３は、複数のスイッチング素子５ａ〜５ｆと対をなす還流ダイオード６ａ〜６ｆからなるインバータ５と、速度制御部１１と、電流制御部１２と、ＰＷＭ信号生成部１３、誘起電圧推定部１４と、回転子位置速度推定部１５から構成されている。
【０００５】
交流電源１からの入力電圧は整流回路２で直流に整流され、その直流電圧はインバータ５により３相の交流電圧に変換され、それによりブラシレスＤＣモータである電動機４が駆動される。
【０００６】
電動機駆動装置３では、外部より与えられる目標速度を実現するべく、速度制御部１１は目標速度ω＊と現在の速度ω１（回転子磁極位置速度推定部１５により推定された推定速度の現在値）との速度誤差△ωがゼロとなるように比例積分制御（以下、ＰＩ制御という）により電流指令値Ｉ＊を演算する。
【０００７】
電流制御部１２は速度制御部１１により演算された電流指令値Ｉ＊に基づいて作成される固定子巻線の相電流指令値と、電流検出器７ａ，７ｂおよび電流検出部９から得られる電流検出値との電流誤差がゼロとなるようにＰＩ制御により電圧指令値Ｖ＊を演算する。
【０００８】
誘起電圧推定部１４は電流検出器７ａ、７ｂおよび電流検出部９により検出された電動機４の電流検出値と、電圧指令値Ｖ＊と、分圧抵抗８ａ、８ｂおよび直流電圧検出部１０により検出されたインバータ５の直流電圧の情報とに基づいて、電動機４の固定子巻線の各相に生じた誘起電圧を推定する。
【０００９】
回転子位置速度推定部１５は、誘起電圧推定部１４により推定された誘起電圧を用いて電動機４における回転子の磁極位置および速度を推定する。この推定された回転子磁極位置の情報に基づいて、電流制御部１２では、インバータ５が電圧指令値Ｖ＊を出力するために、スイッチング素子５ａ〜５ｆを駆動するための信号が生成され、その駆動信号はＰＷＭ信号生成部１３により、スイッチング素子５ａ〜５ｆを電気的に駆動するためのドラ
イブ信号に変換される。ドライブ信号により各スイッチング素子５ａ〜５ｆが動作する。
【００１０】
以上の構成によって、位置センサレス正弦波駆動を行っている。
【特許文献１】特許第３４１９７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の構成では、予め設定したＰＩ制御ゲインを電源電圧（交流電源電圧またはバッテリーなどの直流電圧）に応じて補正する手段を備えていないため、電源事情（電源の電圧値や安定度など）が異なる場合、例えば電源電圧が高くなった時には見掛け上ＰＩ制御ゲインが高くなり電動機４の電流がハンチングし、逆に電源電圧が低くなった場合には見掛け上ＰＩ制御ゲインが低くなり電動機４の電流が変動することがあり、予め設定したＰＩ制御ゲインでは満足ゆく制御仕様が得られないだけでなく、ＰＩ制御ゲインの最適な調整を行うための設計工数が増えるという課題を有していた。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築し、安定した電動機の駆動を実現するための電動機駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動機駆動装置は、高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対を複数有し、各スイッチング素子の動作により直流電圧を所望の周波数、電圧の交流電圧に変換し、複数相の電動機にその駆動電圧として供給するインバータと、
電動機の固定子巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、電動機に対する電流指令値と電流検出手段により検出された電流検出値との電流誤差から電圧指令値を作成する電流制御手段と、電圧指令値に基づいて、インバータの各スイッチング素子の動作を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、インバータの直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、直流電圧検出手段の出力値に基づいて、電流制御手段における電流制御ゲインを補正する電流制御ゲイン補正手段とを備え、該電流制御ゲイン補正手段は、予め設定されたインバータの直流電圧の基準値と直流電圧検出手段の出力値との比率と、電流制御ゲインとを乗算することにより電流制御ゲインを補正するものである。
【００１４】
この電流制御ゲイン補正手段によって、予め設定された電流制御ゲインをインバータの直流電圧に応じて補正する。
【００１５】
また、本発明の電動機駆動装置は、高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対を複数有し、各スイッチング素子の動作により直流電圧を所望の周波数、電圧の交流電圧に変換し、複数相の電動機にその駆動電圧として供給するインバータと、電動機の固定子巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、電動機に対する電流指令値と電流検出手段により検出された電流検出値との電流誤差から電圧指令値を作成する電流制御手段と、電圧指令値に基づいて、インバータの各スイッチング素子の動作を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、インバータの直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、直流電圧検出手段の出力値に基づいて、電圧指令値を補正する電圧指令補正手段とを備え、該電圧指令補正手段は、予め設定されたインバータの直流電圧の基準値と直流電圧検出手段の出力値との比率と、電圧指令値とを乗算することにより電圧指令値を補正するものである。
【００１６】
この電圧指令補正手段によって、予め設定された電流制御ゲインを用いて電流制御手段により算出された電圧指令値をインバータの直流電圧に応じて補正することで、予め設定
された電流制御ゲインをインバータの直流電圧に応じて補正する場合と同等の効果を得るだけでなく、マイコンなどの演算手段における演算量やメモリを低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電動機駆動装置は、予め設定された電流制御ゲインをインバータの直流電圧に応じて補正することで、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築でき、安定した電動機の駆動を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第１の発明は、高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対を複数有し、各スイッチング素子の動作により直流電圧を所望の周波数、電圧の交流電圧に変換し、複数相の電動機にその駆動電圧として供給するインバータと、電動機の固定子巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、電動機の回転速度と、外部から与えられる目標速度との速度誤差から電動機の電流指令値を作成する速度制御手段と、電流指令値と電流検出手段により検出された電流検出値との電流誤差から電圧指令値を作成する電流制御手段と、電圧指令値に基づいて、インバータの各スイッチング素子の動作を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、インバータの直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、直流電圧検出手段の出力値に基づいて、電流制御手段における電流制御ゲインを補正する電流制御ゲイン補正手段とを備え、該電流制御ゲイン補正手段は、予め設定されたインバータの直流電圧の基準値と直流電圧検出手段の出力値との比率と、電流制御ゲインとを乗算することにより電流制御ゲインを補正することにより、予め設定された電流制御ゲインをインバータの直流電圧に応じて補正することで、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築でき、安定した電動機の駆動を実現できる。
【００１９】
第２の発明は、高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対を複数有し、各スイッチング素子の動作により直流電圧を所望の周波数、電圧の交流電圧に変換し、複数相の電動機にその駆動電圧として供給するインバータと、電動機の固定子巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、電動機の回転速度と、外部から与えられる目標速度との速度誤差から電動機の電流指令値を作成する速度制御手段と、電流指令値と電流検出手段により検出された電流検出値との電流誤差から電圧指令値を作成する電流制御手段と、電圧指令値に基づいて、インバータの各スイッチング素子の動作を制御するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と、インバータの直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、直流電圧検出手段の出力値に基づいて、電圧指令値を補正する電圧指令補正手段とを備え、該電圧指令補正手段は、予め設定されたインバータの直流電圧の基準値と直流電圧検出手段の出力値との比率と、電圧指令値とを乗算することにより電圧指令値を補正することにより、予め設定された電流制御ゲインを用いて電流制御手段により算出された電圧指令値をインバータの直流電圧に応じて補正することで、予め設定された電流制御ゲインをインバータの直流電圧に応じて補正する場合と同等の効果が得られ、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築でき、安定した電動機の駆動を実現できるだけでなく、さらに第１の発明に比してマイコンなどの演算手段における演算量やメモリの低減が図れ、演算手段のコスト低減を実現できる。
【００２０】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の電動機駆動装置で、直流電圧の基準値を直流電圧検出手段の出力値で除算することにより比率を算出し、直流電圧検出手段の出力値がゼロ以下の場合には比率に予め設定された最大値を設定することにより、インバータの直流電圧が大幅に変動して直流電圧の下限値がゼロ以下となるような場合にも電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することが可能であり、あらゆる電源事情においても常に最適な電流制御系を構築できる。
【００２１】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の電動機駆動装置で、比率が少なくとも予め設定された上限値もしくは下限値を有することにより、電流制御ゲイン（または電圧指令値）の過度な補正を防止することができ、ハンチングや乱調などの電動機の不安定動作を回避できる。
【００２２】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の電動機駆動装置で、直流電圧検出手段の出力値が予め設定された直流電圧の範囲外の場合にのみ電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正し、範囲内の場合には電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正をしないことにより、電流制御ゲインの補正の効果が大きい場合（予め設定された直流電圧の範囲外の場合）のみ電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することで、マイコンなどの演算手段における演算量やメモリの低減が図れ、演算手段のコスト低減を実現できる。
【００２３】
第６の発明は、特に、第５の発明の電動機駆動装置で、電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正のありなしの切り替え時に切替猶予期間を具備することにより、電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正ありなしの切り替えに伴う制御安定性と信頼性の向上が図れ、ハンチングや乱調などの電動機の不安定動作を防止できる。
【００２４】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の電動機駆動装置で、インバータの制御周期と同期して電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することにより、少なくともインバータの制御周期の１周期毎に電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することが可能であり、電源事情をリアルタイムに電流制御系に反映できる。
【００２５】
第８の発明は、特に、第７の発明の電動機駆動装置で、直流電圧検出手段の出力値の変動幅が予め設定された変動幅の設定値内の場合にのみインバータの制御周期のｎ周期毎（ｎ≧２）に電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することにより、電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正の効果が小さい場合（予め設定された変動幅の設定値内の場合）にはインバータの制御周期のｎ周期毎（ｎ≧２）に電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することで、マイコンなどの演算手段における演算量やメモリの低減が図れ、演算手段のコスト低減を実現できる。
【００２６】
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明の電動機駆動装置で、直流電圧検出手段は、入力したインバータの直流電圧の瞬時値にインバータのスイッチングに起因するノイズを除去するためのフィルタ処理を施してから出力することにより、ノイズによる誤動作を防止することで制御安定性と信頼性の向上が図れ、電動機の制御性能の低下を防止できる。
【００２７】
第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれかの発明の電動機駆動装置で、直流電圧検出手段は、電流制御ゲイン補正手段（または電圧指令補正手段）と共通の電位となるように設定された非絶縁回路から得られる直流電圧の瞬時値を入力することにより、フォトカプラなどの絶縁回路を用いて直流電圧を検出する場合に比して検出時間を短縮できる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動機駆動装置のシステム構成図を示すものである。図１において、電動機駆動装置３は、複数のスイッチング素子５ａ〜５ｆと対をなす還流ダイオード６ａ〜６ｆからなるインバータ５と、電流検出部９と、電圧検出部１０
と、速度制御部１１と、電流制御部１２と、ＰＷＭ信号生成部１３と、誘起電圧推定部１４と、回転子位置速度推定部１５と、電流制御ゲイン補正部１６から構成されている。
【００３０】
交流電源１からの入力電圧は整流回路２で直流に整流され、その直流電圧はインバータ５により３相の交流電圧に変換され、それによりブラシレスＤＣモータである電動機４が駆動される。
【００３１】
電動機駆動装置３では、外部より与えられる目標速度を実現するべく、速度制御部１１は目標速度ω＊と現在の速度ω１（回転子磁極位置速度推定部１５により推定された推定速度の現在値）との速度誤差△ωがゼロとなるようにＰＩ制御により電流指令値Ｉ＊を演算する。
【００３２】
電流制御ゲイン補正部１６は、分圧抵抗８ａ、８ｂおよび直流電圧検出部１０により検出されたインバータ５の直流電圧の情報に基づいて、予め設定された電流制御部１２の電流制御ゲイン（ＰＩ制御ゲイン）を補正する。
【００３３】
電流制御部１２は、速度制御部１１により演算された電流指令値Ｉ＊に基づいて作成される固定子巻線の相電流指令値と、電流検出器７ａ，７ｂおよび電流検出部９から得られる電流検出値との電流誤差がゼロとなるように、電流制御ゲイン補正部１６により補正された電流制御ゲインを用いてＰＩ制御により電圧指令値Ｖ＊を演算する。
【００３４】
誘起電圧推定部１４は、電流検出器７ａ、７ｂおよび電流検出部９により検出された電動機４の電流検出値と、電圧指令値Ｖ＊と、分圧抵抗８ａ、８ｂおよび直流電圧検出部１０により検出されたインバータ５の直流電圧の情報とに基づいて、電動機４の固定子巻線の各相に生じた誘起電圧を推定する。
【００３５】
回転子位置速度推定部１５は、誘起電圧推定部１４により推定された誘起電圧を用いて電動機４における回転子の磁極位置および速度を推定する。この推定された回転子磁極位置の情報に基づいて、電流制御部１２では、インバータ５が電圧指令値Ｖ＊を出力するために、スイッチング素子５ａ〜５ｆを駆動するための信号が生成され、その駆動信号はＰＷＭ信号生成部１３により、スイッチング素子５ａ〜５ｆを電気的に駆動するためのドライブ信号に変換される。ドライブ信号により各スイッチング素子５ａ〜５ｆが動作する。
【００３６】
なお、図１では電動機４の相電流を検出する２つの電流検出器７ａ、７ｂを備え、回転子の位置速度の推定に使用しているが、インバータ５の入力側の直流電流（インバータ５の母線電流）から電動機４の相電流を検出するなどの手段を用いても良いことは言うまでもない。
【００３７】
また、図１では外部から与えられた目標速度ω＊に対して、電動機４の速度が追従するように速度制御が行われているが、電動機４のトルクを制御するなどの形態を取っても良いことは言うまでもない。
【００３８】
以下では、具体的な方法について説明する。
【００３９】
まず、速度制御部１１では、外部から与えられる目標速度ω＊と現在の速度ω１（回転子磁極位置速度推定部１５により推定された推定速度の現在値）との速度誤差△ω（＝ω＊−ω１／ｎｐ）がゼロとなるように式（１）で表されるＰＩ制御により電流指令値Ｉ＊を演算する。
【００４０】
Ｉ＊＝ＫＰＷ・（ω＊−ω１／ｎｐ）＋ＫＩＷ・Σ（ω＊−ω１／ｎｐ）
＝ＫＰＷ・△ω＋ＫＩＷ・Σ△ω              ・・・・（１）
（ＫＰＷ：速度制御比例ゲイン、ＫＩＷ：速度制御積分ゲイン）
ただし、目標速度ω＊は機械角速度、推定速度ω１は電気角速度であるため、ω１を機械角速度とするために電動機４の極対数ｎｐ（極数の１／２）で除算している。
【００４１】
次に、直流電圧検出部１０では、電動機駆動装置３と共通の電位となるように設定された非絶縁回路（分圧抵抗８ａ、８ｂ）から得られるインバータ５の直流電圧の瞬時値を入力し、この直流電圧の瞬時値Ｖｄｃｎにインバータ５のスイッチングに起因するノイズを除去するため、式（２）で表される１次のディジタルローパスフィルタを用いてフィルタリング処理を施したものを直流電圧検出値Ｖｄｃｆとして出力する。
【００４２】
Ｖｄｃｆ（ｔ）＝ＫＦ・Ｖｄｃｎ（ｔ）＋（１−ＫＦ）・Ｖｄｃｆ（ｔ−１）
・・・・（２）
（ＫＦ：フィルタゲイン、ｔ：時刻）
ここで、フィルタゲインＫＦは式（３）で表される。
【００４３】
ＫＦ＝（２・π・ｆ・Ｔ）／（１＋２・π・ｆ・Ｔ）・・・・（３）
（ｆ：カットオフ周波数、Ｔ：サンプリング周期）
なお、必ずしもフィルタリング処理を施す必要はなく、電動機駆動装置３の使用環境や電動機４の運転状況に応じてフィルタリング処理を施さなくても良い。
【００４４】
次に、電流制御ゲイン補正部１６では、直流電圧検出値Ｖｄｃｆに基づいて予め設定された電流制御ゲインを式（４）、式（５）で表される演算により補正する。
【００４５】
ＫＰＫｎ’＝Ｋｐｎ・ＫＰＫｎ                        ・・・・（４）
ＫＩＫｎ’＝Ｋｐｎ・ＫＩＫｎ                        ・・・・（５）
（ＫＰＫｎ’：電流制御比例ゲイン補正値、ＫＰＫｎ：電流制御比例ゲイン設定値、
ＫＩＫｎ’：電流制御積分ゲイン補正値、ＫＩＫｎ：電流制御積分ゲイン設定値、
ｎ＝１、２、３（３相分）、Ｋｐｎ：補正係数）
ここで、図３は補正係数Ｋｐｎの第１の実施例の動作説明図で、予め設定されたインバータ５の直流電圧基準値ＶＲと直流電圧検出部１０から得られる直流電圧検出値Ｖｄｃｆを用いて式（６）のように補正係数Ｋｐｎを求める。
【００４６】
Ｋｐｎ＝ＶＲ／（Ｖｄｃｆ＋δ）                  ・・・・（６）
（δ：ゼロ割防止のための微小項）
なお、式（６）の微小項δの代わりに、直流電圧検出値Ｖｄｃｆがゼロ以下の場合に、補正係数Ｋｐｎに予め設定された補正係数Ｋｐｎの最大値を設定することでゼロ割を防止することができる。
【００４７】
次に、電流制御部１２は、速度制御部１１により演算された電流指令値Ｉ＊と電流指令位相βＴとを用いて式（７）、式（８）の演算によりｄｑ軸電流指令値（ｉｄ＊、ｉｑ＊）を求める。
【００４８】
ｉｄ＊＝−Ｉ＊・ｓｉｎ（βＴ）                  ・・・・（７）
ｉｑ＊＝Ｉ＊・ｃｏｓ（βＴ）                    ・・・・（８）
また、固定子巻線の相電流指令値（ｉｕ＊、ｉｖ＊、ｉｗ＊）は、ｄｑ軸電流指令値（ｉｄ＊、ｉｑ＊）と現在の位置θ１（回転子磁極位置速度推定部１５により推定された推定位置の現在値）を用いて式（９）〜式（１１）の演算により２相−３相変換を行うことで求める。
【００４９】
ただし、推定位置θ１は電気角度である。
【００５０】
なお、２相−３相変換については公知のため、その説明は省略する。
【００５１】
ｉｕ＊＝｛√（２／３）｝・｛ｉｄ＊・ｃｏｓ（θ１）
−ｉｑ＊・ｓｉｎ（θ１）｝・・・・（９）
ｉｖ＊＝｛√（２／３）｝・｛ｉｄ＊・ｃｏｓ（θ１−１２０°）
−ｉｑ＊・ｓｉｎ（θ１−１２０°）｝・・・（１０）
ｉｗ＊＝｛√（２／３）｝・｛ｉｄ＊・ｃｏｓ（θ１＋１２０°）
−ｉｑ＊・ｓｉｎ（θ１＋１２０°）｝・・・（１１）
そこで、相電流指令値（ｉｕ＊、ｉｖ＊、ｉｗ＊）と電流検出器７ａ，７ｂおよび電流検出部９から得られる相電流検出値（ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）との電流誤差がゼロとなるように、電流制御ゲイン補正値（ＫＰＫｎ’、ＫＩＫｎ’、ｎ＝１、２、３（３相分））を用いて式（１２）〜式（１４）で表されるＰＩ制御により相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）を演算する。
【００５２】
ｖｕ＊＝ＫＰＫ１’・（ｉｕ＊−ｉｕ）＋ＫＩＫ１’・Σ（ｉｕ＊−ｉｕ）・・（１２）ｖｖ＊＝ＫＰＫ２’・（ｉｖ＊−ｉｖ）＋ＫＩＫ２’・Σ（ｉｖ＊−ｉｖ）・・（１３）ｖｗ＊＝ＫＰＫ３’・（ｉｗ＊−ｉｗ）＋ＫＩＫ３’・Σ（ｉｗ＊−ｉｗ）・・（１４）
なお、相電流検出値（ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）を３相−２相変換してｄｑ軸電流検出値（ｉｄ、ｉｑ）を求め、ｄｑ軸電流指令値（ｉｄ＊、ｉｑ＊）とｄｑ軸電流検出値（ｉｄ、ｉｑ）との電流誤差がゼロとなるようにＰＩ制御によりｄｑ軸電圧指令値（ｖｄ＊、ｖｑ＊）を求めてから、ｄｑ軸電圧指令値（ｖｄ＊、ｖｑ＊）を２相−３相変換して相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）を求めても良い。
【００５３】
ただし、この場合には電流制御ゲイン補正部１６により、予め設定されたｄｑ軸電流制御ゲインと補正係数Ｋｐｎを乗算することで補正しておく必要がある。
【００５４】
なお、３相−２相変換についても２相−３相変換と同様に公知のため、その説明は省略する。
【００５５】
具体的には、ｄｑ軸電流検出値（ｉｄ、ｉｑ）は式（１５）、式（１６）の演算により求められる。
【００５６】
ｉｄ＝｛√（２）｝・｛ｉｕ・ｓｉｎ（θ１＋６０°）＋ｉｖ・ｓｉｎ（θ１）｝
・・・・（１５）
ｉｑ＝｛√（２）｝・｛ｉｕ・ｃｏｓ（θ１＋６０°）＋ｉｖ・ｃｏｓ（θ１）｝
・・・・（１６）
また、ｄｑ軸電圧指令値（ｖｄ＊、ｖｑ＊）は式（１７）、式（１８）の演算により求められる。
【００５７】
ｖｄ＊＝ＫＰＤ’・（ｉｄ＊−ｉｄ）＋ＫＩＤ’・Σ（ｉｄ＊−ｉｄ）・・・（１７）
ｖｑ＊＝ＫＰＱ’・（ｉｑ＊−ｉｑ）＋ＫＩＱ’・Σ（ｉｑ＊−ｉｑ）・・・（１８）
（ＫＰＤ’：ｄ軸電流制御比例ゲイン補正値、ＫＩＤ’：ｄ軸電流制御積分ゲイン
補正値、ＫＰＱ’：ｑ軸電流制御比例ゲイン補正値、ＫＩＱ’：ｑ軸電流制御
積分ゲイン補正値）
そこで、ｄｑ軸電圧指令値（ｖｄ＊、ｖｑ＊）を２相−３相変換することで相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）は式（１９）〜式（２１）の演算により求められる。
【００５８】
ｖｕ＊＝｛√（２／３）｝・｛ｖｄ＊・ｃｏｓ（θ１）
−ｖｑ＊・ｓｉｎ（θ１）｝・・・（１９）
ｖｖ＊＝｛√（２／３）｝・｛ｖｄ＊・ｃｏｓ（θ１−１２０°）
−ｖｑ＊・ｓｉｎ（θ１−１２０°）｝・・・（２０）
ｖｗ＊＝｛√（２／３）｝・｛ｖｄ＊・ｃｏｓ（θ１＋１２０°）
−ｖｑ＊・ｓｉｎ（θ１＋１２０°）｝・・・（２１）
ここで、インバータ５が上述のように求められた相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）を出力するために、スイッチング素子５ａ〜５ｆを駆動するための信号が生成される。
【００５９】
次に、本実施の形態における電動機の誘起電圧の推定方法について説明する。
【００６０】
各相の巻線に誘起される誘起電圧推定値（ｅｕ、ｅｖ、ｅｗ）は、相電流検出値（ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）と、相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）を用いて式（２２）〜式（２３）の演算により求められる。
【００６１】
ｅｕ＝ｖｕ＊−Ｒ・ｉｕ−Ｌ・ｄ（ｉｕ）／ｄｔ    ・・・・（２２）
ｅｖ＝ｖｖ＊−Ｒ・ｉｖ−Ｌ・ｄ（ｉｖ）／ｄｔ    ・・・・（２３）
ｅｗ＝ｖｗ＊−Ｒ・ｉｗ−Ｌ・ｄ（ｉｗ）／ｄｔ    ・・・・（２４）
ここで、Ｒは電動機４の巻線一相あたりの抵抗、Ｌはそのインダクタンスである。また、ｄ（ｉｕ）／ｄｔ、ｄ（ｉｖ）／ｄｔ、ｄ（ｉｗ）／ｄｔはそれぞれｉｕ、ｉｖ、ｉｗの時間微分である。
【００６２】
また、式（２２）〜式（２４）を展開すると次式を得る。
【００６３】
ｅｕ＝ｖｕ＊
− Ｒ・ｉｕ
−（ｌａ＋Ｌａ）・ｄ（ｉｕ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１）・ｄ（ｉｕ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｕ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１）｝／ｄｔ
＋０．５・Ｌａ・ｄ（ｉｖ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１―１２０°）・ｄ（ｉｖ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｖ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１―１２０°）｝／ｄｔ
＋０．５・Ｌａ・ｄ（ｉｗ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１＋１２０°）・ｄ（ｉｗ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｗ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１＋１２０°）｝／ｄｔ・・・・（２５）
ｅｖ＝ｖｖ＊
−Ｒ・ｉｖ
−（ｌａ＋Ｌａ）・ｄ（ｉｖ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１＋１２０°）・ｄ（ｉｖ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｖ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１＋１２０°）｝／ｄｔ
＋０．５・Ｌａ・ｄ（ｉｗ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１）・ｄ（ｉｗ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｗ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１）｝／ｄｔ
＋０．５・Ｌａ・ｄ（ｉｕ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１―１２０°）・ｄ（ｉｕ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｕ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１―１２０°）｝／ｄｔ・・・・（２６）
ｅｗ＝ｖｗ＊
−Ｒ・ｉｗ
−（ｌａ＋Ｌａ）・ｄ（ｉｗ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１―１２０°）・ｄ（ｉｗ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｗ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１−１２０°）｝／ｄｔ
＋０．５・Ｌａ・ｄ（ｉｕ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１＋１２０°）・ｄ（ｉｕ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｕ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１＋１２０°）｝／ｄｔ
＋０．５・Ｌａ・ｄ（ｉｖ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｃｏｓ（２θ１）・ｄ（ｉｖ）／ｄｔ
−Ｌａｓ・ｉｖ・ｄ｛ｃｏｓ（２θ１）｝／ｄｔ・・・・（２７）
ここで、Ｒは巻線一相あたりの抵抗、ｌａは巻線一相あたりの漏れインダクタンス、Ｌａは巻線一相あたりの有効インダクタンスの平均値、Ｌａｓは巻線一相あたりの有効インダクタンスの変動振幅である（埋込磁石型の場合。表面磁石型では一定値）。また、ｄ（ｉｕ）／ｄｔ、ｄ（ｉｖ）／ｄｔ、ｄ（ｉｗ）／ｄｔは、１次オイラー近似で求める。なお、ｕ相電流ｉｕは、ｖ相電流ｉｖとｗ相電流ｉｗとの和の符号を変えたものとする。
【００６４】
さらに、式（２５）〜式（２７）を簡略化すると、以下に示す式（２８）〜式（３０）を得る。ここでは、相電流検出値（ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）が正弦波であると仮定し、電流指令値Ｉ＊と電流指令位相βＴとから相電流検出値（ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）を作成して簡略化した。
【００６５】
ｅｕ＝ｖｕ＊
＋Ｒ・Ｉ＊・ｓｉｎ（θ１＋βＴ）
＋１．５・（ｌａ＋Ｌａ）・ｃｏｓ（θ１＋βＴ）
−１．５・Ｌａｓ・ｃｏｓ（θ１―βＴ）      ・・・・（２８）
ｅｖ＝ｖｖ＊
＋Ｒ・Ｉ＊・ｓｉｎ（θ１＋βＴ−１２０°）
＋１．５・（ｌａ＋Ｌａ）・ｃｏｓ（θ１＋βＴ−１２０°）
−１．５・Ｌａｓ・ｃｏｓ（θ１―βＴ−１２０°）・・・・（２９）
ｅｗ＝ｖｗ＊
＋Ｒ・Ｉ＊・ｓｉｎ（θ１＋βＴ＋１２０°）
＋１．５・（ｌａ＋Ｌａ）・ｃｏｓ（θ１＋βＴ＋１２０°）
−１．５・Ｌａｓ・ｃｏｓ（θ１―βＴ＋１２０°）・・・・（３０）
本実施の形態において、誘起電圧推定部１４では、式（２８）〜式（３０）により誘起電圧推定値（ｅｕ、ｅｖ、ｅｗ）を求める。
【００６６】
次に、回転子位置速度推定部１５では、誘起電圧推定値（ｅｕ、ｅｖ、ｅｗ）を用いて電動機４における回転子の磁極位置および速度を推定する。回転子位置速度推定部１５は、電動機駆動装置３が認識している推定位置θ１を誘起電圧の誤差を用いて補正することにより、推定位置θ１を真値に収束させて求める。また、そこから、推定速度ω１を生成する。
【００６７】
まず、各相の誘起電圧基準値（ｅｕｍ、ｅｖｍ、ｅｗｍ）を次式により求める。
【００６８】
ｅｕｍ＝ｅｍ・ｓｉｎ（θ１＋βＴ）                  ・・・・（３１）
ｅｖｍ＝ｅｍ・ｓｉｎ（θ１＋βＴ−１２０°）        ・・・・（３２）
ｅｗｍ＝ｅｍ・ｓｉｎ（θ１＋βＴ＋１２０°）        ・・・・（３３）
ここで、誘起電圧振幅値ｅｍは、ｅｕ、ｅｖ、ｅｗの振幅値と一致させることにより求める。
【００６９】
このようにして求めた誘起電圧推定値ｅｓと、誘起電圧基準値ｅｓｍ（ｓ＝ｕ、ｖ、ｗ（ｓは相を表す））との偏差εを求める。
【００７０】
ε＝ｅｓ−ｅｓｍ  （ｓ＝ｕ、ｖ、ｗ）              ・・・・（３４）
この偏差εが０になれば推定位置θ１が真値になるので、偏差εを０に収斂させるように、推定位置θ１を、偏差εを用いたＰＩ演算などを行って求める。また、推定位置θ１の変動値を演算することにより、推定速度ω１を求める。
【００７１】
最後に、ＰＷＭ信号生成部１３では、電流制御部１２から得られる駆動信号に基づいて、スイッチング素子５ａ〜５ｆを電気的に駆動するためのドライブ信号に変換される。ドライブ信号により各スイッチング素子５ａ〜５ｆが動作する。
【００７２】
以上のように、本実施の形態における電動機駆動装置３は、誘起電圧推定値と誘起電圧基準値との偏差εを用いて推定位置θ１を生成し、正弦波状の相電流を流すとともに、予め設定された電流制御ゲインを電流制御ゲイン補正部１６によりインバータ５の直流電圧に応じて補正することで、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築でき、安定した電動機の駆動を実現できる。
【００７３】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における電動機駆動装置のシステム構成図を示すものである。図１に示す電動機駆動装置と同じ構成要素は同一符号で示してあり、その説明は重複するため省略し、以下異なる部分について説明する。
【００７４】
図２において、電動機駆動装置３は、複数のスイッチング素子５ａ〜５ｆと対をなす還流ダイオード６ａ〜６ｆからなるインバータ５と、電流検出部９と、電圧検出部１０と、速度制御部１１と、電流制御部１２と、ＰＷＭ信号生成部１３と、誘起電圧推定部１４と、回転子位置速度推定部１５と、電圧指令補正部１７から構成されている。
【００７５】
図１に示す電動機駆動装置３と異なる部分については次の通りである。
【００７６】
電流制御部１２では予め設定された電流制御ゲインを用いて電圧指令ｖ＊を求める。また、電圧指令補正部１７では直流電圧検出部１０により得られた直流電圧の情報に基づいて、電圧指令ｖ＊を補正して、電圧指令補正値ｖｈ＊を出力する。さらに、誘起電圧推定部１４では電圧指令補正値ｖｈ＊に基づいて誘起電圧を推定し、ＰＷＭ信号生成部１３では電圧指令補正値ｖｈ＊に基づいて、スイッチング素子５ａ〜５ｆを電気的に駆動するためのドライブ信号に変換され、ドライブ信号により各スイッチング素子５ａ〜５ｆが動作する。
【００７７】
なお、図２では電動機４の相電流を検出する２つの電流検出器７ａ、７ｂを備え、回転子の位置速度の推定に使用しているが、インバータ５の入力側の直流電流（インバータ５の母線電流）から電動機４の相電流を検出するなどの手段を用いても良いことは言うまでもない。
【００７８】
また、図２では外部から与えられた目標速度ω＊に対して、電動機４の速度が追従するように速度制御が行われているが、電動機４のトルクを制御するなどの形態を取っても良いことは言うまでもない。
【００７９】
以下では、具体的な方法について説明する。
【００８０】
まず、電流制御部１２では、例えば式（１２）〜式（１４）において電流制御ゲイン補正値（ＫＰＫｎ’、ＫＩＫｎ’、ｎ＝１、２、３（３相分））の代わりに電流制御ゲイン設定値（ＫＰＫｎ、ＫＩＫｎ、ｎ＝１、２、３（３相分））を用いて相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）を求める。
【００８１】
なお、図１に示す電動機駆動装置と同様に、ｄｑ軸電圧指令値（ｖｄ＊、ｖｑ＊）から相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）を求めても良い。
【００８２】
すなわち、式（１７）、式（１８）において電流制御ゲイン補正値（ＫＰＤ’、ＫＩＤ’、ＫＰＱ’、ＫＩＱ’）の代わりにそれぞれ電流制御ゲイン設定値を用いてｄｑ軸電圧指令値（ｖｄ＊、ｖｑ＊）を求め、これを式（１９）〜式（２１）のように２相−３相変換することにより相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）を求める。
【００８３】
次に、電圧指令補正部１７では、次式のように電流制御部１２から得られる相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）と式（６）で表される補正係数Ｋｐｎとを乗算することにより相電圧指令補正値（ｖｕｈ＊、ｖｖｈ＊、ｖｗｈ＊）を求める。
【００８４】
ｖｕｈ＊＝Ｋｐｎ・ｖｕ＊                        ・・・・（３５）
ｖｖｈ＊＝Ｋｐｎ・ｖｖ＊                        ・・・・（３６）
ｖｗｈ＊＝Ｋｐｎ・ｖｗ＊                        ・・・・（３７）
なお、本実施の形態２における電動機駆動装置での相電圧指令補正値（ｖｕｈ＊、ｖｖｈ＊、ｖｗｈ＊）と、実施の形態１における電動機駆動装置での相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）とは同じ値になることは上述した内容や式から明らかであるが、本実施の形態２における電動機駆動装置では補正に伴なう演算回数が、実施の形態１における電動機駆動装置に対して半分になっている（実施の形態１では、３相分まとめて電流制御ゲインが６つ設定されているため補正に伴なう演算が６回必要であるが、本実施の形態２では電圧指令値の補正に伴なう演算が３回で済む）。
【００８５】
ここで、インバータ５が上述のように求められた相電圧指令補正値（ｖｕｈ＊、ｖｖｈ＊、ｖｗｈ＊）を出力するために、スイッチング素子５ａ〜５ｆを駆動するための信号が生成される。
【００８６】
また、誘起電圧推定部１４では、式（２８）〜式（３０）において相電圧指令値（ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊）の代わりに相電圧指令補正値（ｖｕｈ＊、ｖｖｈ＊、ｖｗｈ＊）を用いて誘起電圧推定値（ｅｕ、ｅｖ、ｅｗ）を求める。
【００８７】
最後に、ＰＷＭ信号生成部１３では、電圧指令補正部１７から得られる駆動信号に基づいて、スイッチング素子５ａ〜５ｆを電気的に駆動するためのドライブ信号に変換される。ドライブ信号により各スイッチング素子５ａ〜５ｆが動作する。
【００８８】
以上のように、本実施の形態２における電動機駆動装置３は、誘起電圧推定値と誘起電圧基準値との偏差εを用いて推定位置θ１を生成し、正弦波状の相電流を流すとともに、予め設定された電流制御ゲインを用いて電流制御部１２により算出された電圧指令値をインバータの直流電圧に応じて補正することで、予め設定された電流制御ゲインをインバータの直流電圧に応じて補正する場合と同等の効果が得られ、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築でき、安定した電動機の駆動を実現できるだけでなく、さらに実施の形態１に比してマイコンなどの演算手段における演算量やメモリの低減が図れ、演算手段のコスト低減を実現できる。
【００８９】
また補正係数の第２の実施例を図４に示す。図４において、補正係数Ｋｐｎは予め設定された上限値Ｋｐｎ１および下限値Ｋｐｎ２を備え、式（３８）のように表される。
【００９０】
Ｋｐｎ＝Ｋｐｎ１      （Ｖｄｃｆ≦Ｖｄｃｆ１）
ＶＲ／Ｖｄｃｆ（Ｖｄｃｆ１＜Ｖｄｃｆ≦Ｖｄｃｆ２）
Ｋｐｎ２      （Ｖｄｃｆ≧Ｖｐｎ２）
・・・・（３８）
なお、補正係数Ｋｐｎは、必ずしも図４のように上限値Ｋｐｎ１および下限値Ｋｐｎ２の両方を備える必要はなく、電動機駆動装置の使用環境や電動機の運転状況に応じてどちらか一方のみ備えても良い。
【００９１】
このように、本実施形態による補正係数は少なくとも予め設定された上限値もしくは下限値を備えているため、電流制御ゲイン（または電圧指令値）の過度な補正を防止することができ、ハンチングや乱調などの電動機の不安定動作を回避できる。
【００９２】
次に電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正の切り替えに関する具体的な方法について以下に説明する。
【００９３】
本発明の電動機駆動装置は、直流電圧検出手段の出力値が予め設定された直流電圧の範囲外の場合にのみ電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正し、範囲内の場合には電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正をしないものである。
【００９４】
ここで、この場合の補正係数Ｋｐｎを図５に示す（補正係数の第３の実施例）。図５において、予め設定された直流電圧の範囲（Ｖｄｃｆ３〜Ｖｄｃｆ４）では、補正係数Ｋｐｎは直流電圧基準値ＶＲのときの補正係数Ｋｐｎ０として変化させないようにしており、式（３９）のように表される。
【００９５】
また、直流電圧範囲（Ｖｄｃｆ３〜Ｖｄｃｆ４）については、補正係数の変化が小さい領域であり、実際には電動機駆動装置の使用環境や電動機の運転状況に応じて最適値を設定しておく。
【００９６】
Ｋｐｎ＝ＶＲ／Ｖｄｃｆ（Ｖｄｃｆ≦Ｖｄｃｆ３）
Ｋｐｎ０      （Ｖｄｃｆ３＜Ｖｄｃｆ≦Ｖｄｃｆ４）
ＶＲ／Ｖｄｃｆ（Ｖｄｃｆ≧Ｖｐｎ４）
・・・・（３９）
なお、補正係数の実施例２で説明したように、補正係数Ｋｐｎに少なくとも予め設定された上限値もしくは下限値を備えても良いことは言うまでもない。
【００９７】
このように、電流制御ゲインの補正の効果が大きい場合（予め設定された直流電圧の範囲外の場合）のみ電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することで、マイコンなどの演算手段における演算量やメモリの低減が図れ、演算手段のコスト低減を実現できる。
【００９８】
また、本発明の電動機駆動装置は、上述の通り電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正のありなしの切り替えを行うものであるが、例えば、予め設定された直流電圧範囲（Ｖｄｃｆ３〜Ｖｄｃｆ４）の上限値Ｖｄｃｆ４あるいは下限値Ｖｄｃｆ３のどちらかの近傍で直流電圧検出値Ｖｄｃｆが変動した場合、式（３９）から得られる補正係数Ｋｐｎの値が急激に変化することになるため、補正のありなしの切り替え時に切替猶予区間を設けたものである。
【００９９】
ここで、本発明における電流制御ゲイン補正手段（または電圧指令補正手段）の補正のありなしの切り替え時における動作説明図を図６に示す。図６は、図５に示す補正係数において直流電圧範囲の下限値Ｖｄｃｆ３近傍を拡大表示したものであり、補正のありなしの切り替りに際して切替猶予区間を設け、補正係数Ｋｐｎを急激に変化させないようにする。
【０１００】
また、直流電圧範囲の上限値Ｖｄｃｆ４近傍についても同様に切替猶予区間を設けることで、補正係数Ｋｐｎを急激に変化させないようにする。
【０１０１】
さらに、切替猶予区間の設定に関しては、電動機駆動装置の使用環境や電動機の運転状況に応じて補正係数の変化率（切替猶予区間における直流電圧に対する補正係数の傾き）を予め設定しておく。
【０１０２】
このように、電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正ありなしの切り替えに伴う制御安定性と信頼性の向上が図れ、ハンチングや乱調などの電動機の不安定動作を防止できる。
【０１０３】
本発明の電動機駆動装置の電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正のタイミングに関する具体的な実施例について以下に説明する。
【０１０４】
本実施例は、インバータの制御周期と同期して電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正するものであり、インバータの制御周期の１周期毎に電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正し、その結果をリアルタイムにインバータ出力（ＰＷＭ信号）に反映することが可能であるため、時間遅れなく電源事情を電動機の駆動性能に反映できる。
【０１０５】
また、別の実施例では、直流電圧検出手段の出力値の変動幅が予め設定された変動幅の設定値内の場合にのみインバータの制御周期のｎ周期毎（ｎ≧２）に電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正する。
【０１０６】
ここで、例えば図３に示す補正係数を参照すると、直流電圧検出値Ｖｄｃｆの変動幅が小さい場合には補正係数Ｋｐｎの変化が小さくなるため、この場合電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正の効果が小さくなる。
【０１０７】
そのため、電流制御ゲイン（または電圧指令値）の補正の効果が小さい場合（予め設定された変動幅の設定値内の場合）にはインバータの制御周期のｎ周期毎（ｎ≧２）に電流制御ゲイン（または電圧指令値）を補正することで、マイコンなどの演算手段における演算量やメモリの低減が図れ、演算手段のコスト低減を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上のように、本発明にかかる電動機駆動装置は、予め設定された電流制御ゲインをインバータの直流電圧に応じて補正することで、電源事情に依存せず常に最適な電流制御系を構築でき、安定した電動機の駆動を実現できるため、空気調和機における圧縮機駆動用電動機などのようにエンコーダなどの位置センサを使用することができない場合に限らず、サーボドライブなどのように位置センサを具備することができる場合においても本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１の実施形態における電動機駆動装置のシステム構成図
【図２】本発明の第２の実施形態における電動機駆動装置のシステム構成図
【図３】本発明における補正係数の第１の実施例の動作説明図
【図４】本発明における補正係数の第２の実施例の動作説明図
【図５】本発明における補正係数の第３の実施例の動作説明図
【図６】図５のＶｄｃｆ近傍の拡大図
【図７】従来の電動機駆動装置のシステム構成図
【符号の説明】
【０１１０】
１  交流電源
２  整流回路
３  電動機駆動装置
４  電動機
５  インバータ
５ａ〜５ｆ  スイッチング素子
６ａ〜６ｆ  還流ダイオード
７ａ、７ｂ  電流検出器
８ａ、８ｂ  分圧抵抗
９  電流検出部
１０  直流電圧検出部
１１  速度制御部
１２  電流制御部
１３  ＰＷＭ信号生成部
１４  誘起電圧推定部
１５  回転子位置速度推定部
１６  電流制御ゲイン補正部
１７  電圧指令補正部
【図１】
2005151744.tif 000003
【図２】
2005151744.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005151744.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005151744.tif 000008
【図７】
2005151744.tif 000009