(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに供給される３相電流の検出値を３相／２相座標変換したｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令との偏差を基にｄ軸電圧指令及びｑ軸電流指令を演算する電流制御器と、このｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令をモータ回転子位相を示す電気角位相に応じて３相の電圧指令に変換する座標変換部と、この３相の電圧指令にデッドタイム補償値を加えた信号に応じた等価３相電力を前記モータに供給するインバータとを有するモータ制御装置において、
前記電流制御器から出力されるｄ軸出力電圧指令を示す下記（Ａ１）式に、
ｄ軸上出力電圧指令＝デッドタイムの影響によるｄ軸の誤差電圧＋モータ一次巻線抵抗×一定電流・・・（Ａ１）
電気角位相を変えながら一定電流を流すように電流制御を４回行いそのときの電流制御器のｄ軸出力電圧指令と電流値と、
各相の誤差電圧が等しくないという条件での電流方向を異にするｄ軸上での下記各電圧誤差式（Ｂ）のうち、前記電流制御時における電気角位相の電圧誤差式と、を代入し、
Ｖｅｒｒ（−３０°〜θ〜３０°）＝−Ｖｕｃｏｓθ−Ｖｖｃｏｓ（θ＋６０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−６０）・・・（Ｂ１）
Ｖｅｒｒ（３０°〜θ〜９０°）＝−Ｖｕｃｏｓθ−Ｖｖｃｏｓ（θ−１２０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−６０）・・・（Ｂ２）
Ｖｅｒｒ（９０°〜θ〜１５０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−１８０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−１２０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−６０）・・・（Ｂ３）
Ｖｅｒｒ（１５０°〜θ〜２１０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−１８０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−１２０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−２４０）・・・（Ｂ４）
Ｖｅｒｒ（２１０°〜θ〜２７０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−１８０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−３００）−Ｖｗｃｏｓ（θ−２４０）・・・（Ｂ５）
Ｖｅｒｒ（２７０°〜θ〜３３０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−３６０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−３００）−Ｖｗｃｏｓ（θ−２４０）・・・（Ｂ６）
なお、Ｖｅｒｒ；ｄ軸上での誤差電圧
Ｖｕ・Ｖｖ・Ｖｗ；Ｕ・Ｖ・Ｗ相素子での電圧誤差
各電圧誤差とモータ１次抵抗とを変数とする４元一次方程式をたて、その方程式を解くことにより、デッドタイム補償値を決定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
モータに供給される３相電流の検出値を３相／２相座標変換したｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令との偏差を基にｄ軸電圧指令及びｑ軸電流指令を演算する電流制御器と、このｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令をモータ回転子位相を示す電気角位相に応じて３相の電圧指令に変換する座標変換部と、この３相の電圧指令にデッドタイム補償値を加えた信号に応じた等価３相電力を前記モータに供給するインバータとを有するモータ制御装置において、
前記電流制御器から出力されるｑ軸出力電圧指令を示す下記（Ａ２）式に、
ｑ軸上出力電圧指令＝デッドタイムの影響によるｑ軸の誤差電圧＋モータ一次巻線抵抗×一定電流・・・（Ａ２）
電気角位相を変えながら一定電流を流すように電流制御を４回行いそのときの電流制御器のｑ軸出力電圧指令と電流値と、
各相の誤差電圧が等しくないという条件での電流方向を異にするｑ軸上での下記各電圧誤差式（Ｃ）のうち、前記電流制御時における電気角位相の電圧誤差式と、を代入し、
Ｖｅｒｒ（２４０°〜θ〜３００°）＝−Ｖｕｃｏｓθ−Ｖｖｃｏｓ（θ＋６０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−６０）・・・（Ｃ１）
Ｖｅｒｒ（３００°〜θ〜０°）＝−Ｖｕｃｏｓθ−Ｖｖｃｏｓ（θ−１２０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−６０）・・・（Ｃ２）
Ｖｅｒｒ（０°〜θ〜６０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−１８０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−１２０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−６０）・・・（Ｃ３）
Ｖｅｒｒ（６０°〜θ〜１２０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−１８０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−１２０）−Ｖｗｃｏｓ（θ−２４０）・・・（Ｃ４）
Ｖｅｒｒ（１２０°〜θ〜１８０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−１８０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−３００）−Ｖｗｃｏｓ（θ−２４０）・・・（Ｃ５）
Ｖｅｒｒ（１８０°〜θ〜２４０°）＝−Ｖｕｃｏｓ（θ−３６０）−Ｖｖｃｏｓ（θ−３００）−Ｖｗｃｏｓ（θ−２４０）・・・（Ｃ６）
なお、Ｖｅｒｒ；ｑ軸上での誤差電圧
Ｖｕ・Ｖｖ・Ｖｗ；Ｕ・Ｖ・Ｗ相素子での電圧誤差
各電圧誤差とモータ１次抵抗とを変数とする４元一次方程式をたて、その方程式を解くことにより、デッドタイム補償値を決定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のモータ制御装置において、
前記４回の電流制御を行う電気角位相を、前記４元一次方程式中のｃｏｓ（θ＋ｘ）＝０になるような電気角位相として、デッドタイム補償値を計算することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
モータに供給される３相電流の検出値を３相／２相座標変換したｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令との偏差を基にｄ軸電圧指令及びｑ軸電流指令を演算する電流制御器と、このｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令をモータ回転子位相を示す電気角位相に応じて３相の電圧指令に変換する座標変換部と、この３相の電圧指令にデッドタイム補償値を加えた信号に応じた等価３相電力を前記モータに供給するインバータとを有するモータ制御装置において、
前記電流制御器から出力されるｄ軸出力電圧指令を示す下記（Ａ１）式に、
ｄ軸上出力電圧指令＝デッドタイムの影響によるｄ軸の誤差電圧＋モータ一次巻線抵抗×一定電流・・・（Ａ１）
電気角位相を変えながら一定電流を流すように電流制御を２回行いそのときの電流制御器のｄ軸出力電圧指令と電流値と、
各相の誤差電圧が等しいという条件での電流方向を異にするｄ軸上での下記各電圧誤差式（Ｄ）のうち、前記電流制御時における電気角位相の電圧誤差式と、を代入し、
Ｖｅｒｒ（−３０°〜θ〜３０°）＝−２Ｖｃｏｓθ・・・（Ｄ１）
Ｖｅｒｒ（３０°〜θ〜９０°）＝−Ｖ（√３ｓｉｎ＋ｃｏｓθ）・・・（Ｄ２）
Ｖｅｒｒ（９０°〜θ〜１５０°）＝−Ｖ（√３ｓｉｎθ−ｃｏｓθ）・・・（Ｄ３）
Ｖｅｒｒ（１５０°〜θ〜２１０°）＝２Ｖｃｏｓθ・・・（Ｄ４）
Ｖｅｒｒ（２１０°〜θ〜２７０°）＝Ｖ（√３ｓｉｎθ＋ｃｏｓ）・・・（Ｄ５）
Ｖｅｒｒ（２７０°〜θ〜３３０°）＝Ｖ（√３ｓｉｎθ−ｃｏｓθ）・・・（Ｄ６）
なお、Ｖｅｒｒ；ｄ軸上での誤差電圧
Ｖ；Ｕ・Ｖ・Ｗ相素子での電圧誤差
各電圧誤差とモータ１次抵抗とを変数とする２元一次方程式をたて、その方程式を解くことにより、デッドタイム補償値を決定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
モータに供給される３相電流の検出値を３相／２相座標変換したｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令との偏差を基にｄ軸電圧指令及びｑ軸電流指令を演算する電流制御器と、このｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令をモータ回転子位相を示す電気角位相に応じて３相の電圧指令に変換する座標変換部と、この３相の電圧指令にデッドタイム補償値を加えた信号に応じた等価３相電力を前記モータに供給するインバータとを有するモータ制御装置において、
前記電流制御器から出力されるｑ軸出力電圧指令を示す下記（Ａ２）式に、
ｑ軸上出力電圧指令＝デッドタイムの影響によるｑ軸の誤差電圧＋モータ一次巻線抵抗×一定電流・・・（Ａ２）
電気角位相を変えながら一定電流を流すように電流制御を２回行いそのときの電流制御器のｑ軸出力電圧指令と電流値と、
各相の誤差電圧が等しいという条件での電流方向を異にするｑ軸上での下記各電圧誤差式（Ｅ）のうち、前記電流制御時における電気角位相の電圧誤差式と、を代入し、
Ｖｅｒｒ（２４０°〜θ〜３００°）＝−２Ｖｃｏｓθ・・・（Ｅ１）
Ｖｅｒｒ（３００°〜θ〜０°）＝−Ｖ（√３ｓｉｎ＋ｃｏｓθ）・・・（Ｅ２）
Ｖｅｒｒ（０°〜θ〜６０°）＝−Ｖ（√３ｓｉｎθ−ｃｏｓθ）・・・（Ｅ３）
Ｖｅｒｒ（６０°〜θ〜１２０°）＝２Ｖｃｏｓθ・・・（Ｅ４）
Ｖｅｒｒ（１２０°〜θ〜１８０°）＝Ｖ（√３ｓｉｎθ＋ｃｏｓ）・・・（Ｅ５）
Ｖｅｒｒ（１８０°〜θ〜２４０°）＝Ｖ（√３ｓｉｎθ−ｃｏｓθ）・・・（Ｅ６）
なお、Ｖｅｒｒ：ｑ軸上での誤差電圧
Ｖ；Ｕ・Ｖ・Ｗ相素子での電圧誤差
各電圧誤差とモータ１次抵抗とを変数とする２元一次方程式をたて、その方程式を解くことにより、デッドタイム補償値を決定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のモータ制御装置において、
前記２回の電流制御を行う電気角位相を前記２元一次方程式中のｃｏｓ（θ）＝０またはｃｏｓ（θ）＝１、ｓｉｎ（θ）＝０またはｓｉｎ（θ）＝１になるような電気角位相として、デッドタイム補償値を計算することを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、永久磁石式同期電動機（以下、ＰＭモータという）をベクトル制御するモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＭモータの磁気位置を推定してベクトル制御するモータ制御装置の構成例を図１について説明する。２はＰＭモータ３を駆動するインバータ（主回路）で、整流器１の出力電圧をコンデンサＣで平滑した直流電圧Ｖｄｃを直流電源とし、制御回路１０によりベクトル制御される。
【０００３】
制御回路１０について、電流検出回路１２はホールＣＴ５で検出したＰＭモータのＵ，Ｖ相の電流Ｉｕ，ＩｖからＷ相の電流Ｉｗを検出して３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを出力する。この３相電流は３相／２相変換回路１３と座標変換回路１４によりｄｑ軸電流Ｉｄ，ｉｑに変換される。速度検出回路１５はＰＭモータに直結された速度検出用エンコーダ６のＡＢ相信号からモータの速度ωｒを検出する。
【０００４】
速度制御器２２は、シリアルＩ／Ｆ２１からの速度等の情報と速ωｒからトルク指令を演算し、ベクトル制御器２３はこのトルク指令から電流指令Ｉｄ*，Ｉｑ*を演算する。
【０００５】
デジタル電流制御器２４はこの電流指令と座標変換回路１４からの電流Ｉｄ，Ｉｑから電圧指令Ｖｄ*，Ｖｑ*を演算し、この電圧指令は座標変換回路２６と２相／３相変換回路２７により３相電圧指令に変換される。この３相電圧指令はＰＷＭ変調されてゲート出力回路３１ベースドライブ回路３２を介してインバータ２のスイッチング素子のベースを駆動する。
【０００６】
磁極位置推定回路２５は、座標変換回路１４からの検出電流Ｉｄ，Ｉｑと電流制御器２４からの電圧指令Ｖｄ*，Ｖｑ*を用いて後述のようにＰＭモータ３の固定子巻線のインダクタンス最小位置を検出してＰＭモータ３のロータの磁極位置推定値ａを出力する。
【０００７】
位相演算回路１６はエンコーダ６のＡＢ相信号と磁極位置推定値ａによりインバータ出力電圧の位相を演算し、この位相は位相補正回路１７でエンコーダ６のＺ相信号で補正され座標変換回路１４，１５の座標を回転させるための電気角位相θを出力する。しかしてＰＭモータ３の磁極位置に応じた電流制御ができる。
【０００８】
上記のように、ＰＭモータでベクトル制御を行う場合、ＰＭモータのロータの磁極位置に応じた電流制御が必要となる。そのため、ＰＭモータのベクトル制御では、ロータ磁極位置を検出することが必要となる。そこで、ＰＭモータのベクトル制御装置では、絶対位置エンコーダをモータに取り付ける場合が多い。絶対値エンコーダを取り付けない場合は、停止中に、高調波電流や電圧を用いて初期磁極位置推定を行い、モータ回転中にはオブザーバや誘起電圧を利用して磁極位置を推定して運転する方式がとられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
初期磁極位置推定は、ＰＭモータの固定子巻き線のインダクタンスがロータの磁極位置によって変化することを利用して行われる。具体的には、電気角位相を変えながらインダクタンスを測定し、インダクタンスが一番小さくなる電気角位相を制御軸（ｄ軸）とする。そのため、精度よくインダクタンスを測定することが必要になる。
【００１０】
インダクタンスの測定には、パルス状の電圧出力してその電流応答によりインダクタンスを測定する方法や、パルス状の電流指令に対して電流制御を行いそのときの出力電圧指令の大きさによってインダクタンスを測定する方法が知られている。このような方法を採った場合、ベクトル制御装置の主回路部分でのデッドタイムの影響や主回路での電圧降下によって出力電圧が指令値どうりに出力できないことが問題となる。
【００１１】
デッドタイムの影響を減らすデッドタイム補償法が知られている。例えば、電流方向をによって、デッドタイムの影響によって低下する電圧分を３相出力電圧指令に加算し出力する方法が知られている。このとき、主回路のスイッチング素子の個体差や温度変化、流れる電流によって、デッドタイムの影響によって低下する電圧は変化する。そのため、デッドタイムの影響を正しく低減するためには、デッドタイムの影響によって低下する電圧分と出力電圧に加算する電圧（以下デッドタイム補償値）が一致することが必要である。
【００１２】
上記パルス状の電圧出力−電流応答方式で磁極位置推定を行う場合、デッドタイムの影響により正しく磁極がとれない。デッドタイムの影響を補正する方式として、各相の電流方向によって各相の電圧指令に補正電圧を加算する方式があるが、インバータのスイッチング素子の電流や個体差、温度によって補正電圧を変更する必要がある。
【００１３】
この発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、補正電圧の変更をする必要なくデッドタイムの影響を補正することができるモータの制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、モータに供給される３相電流の検出値を３相／２相座標変換したｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令との偏差を基にｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令を演算する電流制御部と、このｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令をモータ回転子位相を示す電気角位相に応じて３相の電圧指令に変換する座標変換部と、この３相の電圧指令に応じて等価３相電力を前記モータに供給するインバータとを有し、電流方向によってデッドタイムの影響によって低下する各相の誤差電圧をデッドタイム補償値として出力電圧指令に加算してデッドタイム補償するモータ制御装置において、
各相の誤差電圧が等しくないという条件での電流方向を異にするｄ軸上又はｑ軸上での各電圧誤差式と、電気角位相を変えながら一定電流を流すように電流制御を４回行いそのときの電流制御器のｄ軸又はｑ軸の出力電圧指令と電流値より４元一次方程式をたて、その方程式を解くことにより、デッドタイム補償値を決定する。この場合前記４回の電流制御を行う電気角位相を、前記方程式が簡単になるような電気角位相とすることで、簡単な方程式にてデッドタイム補償値を計算することができる。
【００１５】
または、各相の誤差電圧が等しいという条件での電流方向を異にするｄ軸上又はｑ軸上での各電圧誤差式と、電気角位相を変えながら一定電流を流すように電流制御を２回行いそのときの電流制御器のｄ軸又はｑ軸の電圧指令と電流値より２元一次方程式をたて、その方程式を解くことにより、デッドタイム補償値を決定する。その場合、前記２回の電流制御を行う電気角位相を、前記２元一次方程式が簡単になるような電気角位相とすることで、簡単な方程式にてデッドタイム補償値を計算することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
上記従来の技術で説明した図１のモータ制御装置において、以下のようにデッドタイム補償値を決定してデッドタイム補償を行う。
【００１７】
【表１】
0004411742.tif 000002
【００１８】
インバータ２の各相出力電圧のデッドタイムの影響による電圧誤差は、表１に示す誤差電圧式のようにｄ軸に現れる。表１のように、デッドタイムによる電圧誤差は電気角位相θによって異なる式で表される。
【００１９】
ここで、ある電気角位相θに電流制御しながら、一定電流Ｉ（Ａ）をｄ軸上に流した場合の電流制御器２４から出力されるｄ軸出力電圧指令Ｖｄ*には、以下の式の成分が含まれる。
【００２０】
ｄ軸上出力電圧指令  ＝
デッドタイムによるｄ軸への影響分＋モータ一次巻き線抵抗Ｒ１×一定電流Ｉ
このことから、電気角位相θを変えながら一定電流Ｉを電流制御してｄ軸上に流し、そのときの電流制御器２４のｄ軸電圧指令と表１の式を用いて電圧方程式に表すと（１）〜（４）式のようになる。この例では、４回位相を変えながら電流制御し、そのときのｄ軸電圧指令をそれぞれ、Ｖ１〜Ｖ４とし記述している。このときの電気角位相θは任意でよい。
【００２１】
【数１】
0004411742.tif 000003
【００２２】
ここで電流Ｉは、磁極位置推定時に流れる程度の電流とする。また、電流指令、ｄ軸電圧指令はモータ制御装置では既知の値であり、Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ、Ｒ１を変数とする４元一次方程式となる。この方程式を解くことにより、３相電圧指令値に加えるための各相のデッドタイム補償値（電圧誤差Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ）を決定することができる。
【００２３】
図２にＳ／Ｗによるデッドタイム補償回路を示す。上記４元一次方程式を解いて決定した各相のデッドタイム補償値Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗはＰＭモータの各相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの正負符号によって座標変換２相／３相変換回路２８からＰＷＭ制御器３３に出力される３相電圧指令値に加算してデッドタイムの影響を補正する。
【００２４】
３相上で、デッドタイムの影響や直流コンデンサＣの電圧の影響は各相の電流方向によって決まる。具体的には、電流方向の正の時は出力電圧が負の方向に、電流方向が負の時は正の方向に電圧誤差が生ずる。そこで、図３に示すように、電流＝正の場合、３相上の電圧指令にデッドタイム補正値を加算することで、正しい電圧が出力され、電流＝負の場合、３相上の電圧指令にデッドタイム補正値を減算することによって、正しい電圧が出力される。
【００２５】
このデッドタイム補償は、従来のデッドタイム補償と同様Ｓ／Ｗで行うので、Ｈ／Ｗに変更はない。
【００２６】
実施の形態２
上記実施の形態１では、デッドタイム補償値を決定するとき電流制御して流す電気角位相は任意としていた。そのため上記（１）〜（４）式からなる４元一次方程式を解く際の計算が複雑になっていた。
【００２７】
実施の形態２はこの４元一次方程式が簡単になるよう、具体的には式中のＣｏｓ（θ＋ｘ）＝０となる電気角位相θで電流制御する。例えば（１）式ではθ＝３０としたとき式が（５）式のように簡単になる。同様に例えば（２）〜（４）式のθをそれぞれ９０°、２７０°、３３０°とすると（６）〜（８）式となる。
【００２８】
【数２】
0004411742.tif 000004
【００２９】
しかして、電気角位相θを例えば３０°、９０°、２７０°、３３０°と４回変えながら一定電流Ｉを電流制御してｄ軸上に流し、そのときの電流制御器２４のｄ軸電流指令Ｖ１〜Ｖ４とし、表１の式を用いて電圧方程式を表すと、（５）〜（８）式のようなＶｕ、Ｖｖ、Ｖｗ、Ｒを変数とする４元一次方程式となる。この４元一次方程式を解くことで、各相のデッドタイム補償値を決定する。決定したデッドタイム補償値は実施の形態１と同様に３相電圧指定に加算する。
【００３０】
実施の形態３
上記実施の形態１及び２では、インバータ２の各相出力電圧の各相でのデッドタイムの影響は表１のように異なるとしていた（Ｖｕ≠Ｖｖ≠Ｖｗ）。しかし、実際には、モータ制御装置内では、同一のスイッチング素子が使用されることや、温度もほぼ同一であることから、各相でのデッドタイムの影響はほぼ同一としても良い。
【００３１】
各相でのデッドタイムの影響は同じとした場合、電圧誤差は表２に示す式のようにｄ軸に現れる。表２のように、表１の式と比較して簡便な式となる。
【００３２】
【表２】
0004411742.tif 000005
【００３３】
また、同様に電気角位相θを変えながら一定電流Ｉを電流制御してｄ軸上に流し、そのときの電流制御器のｄ軸電圧指令と表２の式を用いて電圧方程式に表すと（９）（１０）式のようになる。実施の形態２では、２回位相を変えながら電流制御し、そのときのｄ軸電圧指令をそれぞれ、Ｖ１〜Ｖ２とし記述している。このときの電気角は任意でよい。
【００３４】
【数３】
0004411742.tif 000006
【００３５】
電流１は、磁極位置推定時に流れる程度の電流とする。また、電流指令、ｄ軸電圧指令はモータ制御装置では既知の値であり、Ｖ、Ｒ１を変数とする２元一次方程式となる。この方程式を解くことにより、各相のデッドタイム補償値を決定することができる。
【００３６】
決定したデッドタイム補償値は実施の形態１同様に３相電圧指令値に加算する。
【００３７】
実施の形態４
上記実施の形態３はデッドタイム補償値を決定するとき電流制御して電流を流す電気角位相は任意としていた。そのため、２元一次方程式を解く際の計算が複雑になっていた。実施の形態４は、方程式が簡単になるよう、具体的には式中のｃｏｓ（θ）＝０またはｃｏｓ（θ）＝１、ｓｉｎ（θ）＝０またはｓｉｎ（θ）＝１となる電気角位相で電流制御をすることにより、方程式が簡単にする。例えば、（９）式では、θ＝０°としたときに式が（１１）式のように簡単となる。また例えば（１０）式ではθ＝９０°としたとき（１２）式のように簡単となる。
【００３８】
【数４】
0004411742.tif 000007
【００３９】
しかして、上記のように方程式が簡単となるように電気角位相θを例えば０°、９０°に２回変えて電流制御を行いその結果の方程式を解くことにより、方程式が簡単になり、デッドタイム補償値の計算時間が短縮できる。決定したデッドタイム補償値は実施の形態１と同様に３相電圧指令に加算する。
【００４０】
実施の形態５
上記実施の形態１〜４では、電流制御をｄ軸上で行い、ｄ軸電圧指令を用いてデッドタイム補償値の演算をしていた。同様に、ｑ軸上で電流制御を行い、ｑ軸電圧指令でデッドタイム補償値の演算を行うことができる。ただし、そのときの各相での電圧誤差のｑ軸上での電圧誤差は表３に示すようになる。
【００４１】
【表３】
0004411742.tif 000008
【００４２】
実施の形態５は表３の式を用い、実施の形態１と同様にデッドタイム補償値を決定し、デッドタイム補償を行う。即ち、電気角位相θを変えながら一定電流Ｉを電流制御してｑ軸上に流し、そのときの電流制御器２４のｑ軸電圧指令と表３の式を用いて電圧方程式に表すと（１３）〜（１６）式のようになる。この例では、４回位相を変えながら電流制御し、そのときのｑ軸電圧指令をそれぞれ、Ｖ１〜Ｖ４とし記述している。このときの電気角位相θは任意でよい。
【００４３】
【数５】
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【００４４】
ここで電流Ｉは、磁極位置推定時に流れる程度の電流とする。また、電流指令、ｑ軸電圧指令はモータ制御装置では既知の値であり、Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ、Ｒ１を変数とする４元一次方程式となる。この方程式を解くことにより、各相のデッドタイム補償値を決定することができる。
【００４５】
決定したデッドタイム補償値は実施の形態１同様に３相電圧指令値に加算する。なお、このｑ軸電圧指令を用いたデッドタイムを決定においても実施の形態２〜３の場合と同様に方程式を簡単にすることができる。
【００４６】
【発明の効果】
この発明は、ＰＭモータの磁気位置を推定しベクトル制御する電圧出力−電流応答方式のモータ制御装置において、上述のようにデッドタイム補償値を演算し、その値でデッドタイム補償を行うので、ＰＭモータの磁極位置推定を正確に行うことができる。また、通常のモータ制御時にも安定な制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＭモータの磁極位置を推定してベクトル制御を行うモータ制御装置の回路構成図。
【図２】Ｓ／Ｗによるデッドタイム補償回路図。
【図３】デッドタイム補正を加えるタイミングの説明図。
【符号の説明】
２…インバータ主回路
３…ＰＭモータ
４…速度検出用エンコーダ
θ…電気角位相
Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ…各相のデッドタイム補償値、各相の誤差電圧
Ｖ１〜Ｖ４…４回位相を変えたときのｄ軸電圧指令
【図１】
0004411742.tif 000010
【図２】
0004411742.tif 000011
【図３】
0004411742.tif 000012