(57)【要約】【課題】３相モータの始動及び低速駆動に適した技術を提供する。【解決手段】電流センサ１０５ａ，１０５ｂは、３相モータ１０２からフィードバックされる信号であって３相モータ１０２を流れるモータ電流を表す信号を生成する。位相特定部１１１は、指令磁束ベクトルの位相を特定する。振幅特定部１１５は、指令磁束ベクトルの振幅を特定する。指令磁束特定部１１２は、位相特定部１１１で特定された指令磁束ベクトルの位相と、振幅特定部１１５で特定された指令磁束ベクトルの振幅と、を用いて指令磁束ベクトルを特定する。振幅特定部１１５は、（i）仮振幅を設定する仮設定部１３０と、（ii）信号を用いて特定された３相モータ１０２に印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成する振幅修正量生成部１１４と、（iii）振幅修正量を用いて、指令磁束特定部１１２に与えられるべき振幅として仮振幅よりも大きい補正振幅を特定する補正部１１７と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相モータのモータ磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、インバータを用いて前記３相モータに電圧ベクトルを印加するモータ制御装置であって、
前記３相モータからフィードバックされる信号であって前記３相モータを流れるモータ電流を表す信号を生成する電流センサと、
前記指令磁束ベクトルの位相を特定する位相特定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅を特定する振幅特定部と、
前記位相特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記位相と、前記振幅特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記振幅と、を用いて前記指令磁束ベクトルを特定する指令磁束特定部と、を備え、
前記振幅特定部は、（i）仮振幅を設定する仮設定部と、（ii）前記信号を用いて特定された前記３相モータに印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成する振幅修正量生成部と、（iii）前記振幅修正量を用いて、前記指令磁束特定部に与えられるべき前記振幅として前記仮振幅よりも大きい補正振幅を特定する補正部と、を有する、モータ制御装置。
【請求項２】
前記制御対象量は、前記３相モータを流れるモータ電流の振幅である、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御対象量は、前記３相モータに印加される無効電力である、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記振幅修正量生成部は、（ａ）前記３相モータを流れているモータ電流と前記モータ磁束との第１内積を特定し、特定した前記第１内積に推定された前記３相モータの速度又は指令速度を乗じて前記無効電力を特定する、又は（ｂ）前記３相モータを流れているモータ電流を２相座標によって表したものである軸電流と、前記３相モータに印加されるべき前記電圧ベクトルを前記２相座標によって表したものである軸電圧と、を用いて前記無効電力を特定する、請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記制御対象量は、前記３相モータに印加される無効電力に相関のある物理量である、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記振幅修正量生成部は、前記３相モータを流れているモータ電流と前記モータ磁束との第１内積を特定し、特定した前記第１内積を用いて前記物理量を特定する、請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記振幅修正量生成部は、前記３相モータを流れているモータ電流と前記３相モータの永久磁石の磁石磁束との第２内積を特定し、特定した前記第２内積を前記物理量として用いる、請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記振幅修正量生成部は、特定された前記制御対象量が正となるように前記振幅修正量を特定する、請求項２，３，４又は７に記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記振幅修正量生成部は、前記制御対象量と目標値との偏差をゼロに収束させるフィードバック制御によって前記振幅修正量を生成する、請求項１から８のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記振幅修正量生成部は、前記目標値から前記制御対象量を引いて得た偏差が大きければ大きいほど大きい前記振幅修正量を特定し、
前記補正部は、前記振幅修正量が大きければ大きいほど大きい前記補正振幅を特定する、請求項９に記載のモータ制御装置。
【請求項１１】
前記位相特定部は、指令速度を用いて前記モータ磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を特定し、特定された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項１２】
前記位相特定部は、前記移動量を積算することによって、前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、請求項１１に記載のモータ制御装置。
【請求項１３】
前記モータ制御装置は、
前記３相モータを流れているモータ電流を２相座標によって表したものである軸電流と、前記３相モータに印加されるべき前記電圧ベクトルを前記２相座標によって表したものである軸電圧と、を用いて前記３相モータに印加されている前記モータ磁束を推定するモータ磁束推定部と、
前記モータ磁束推定部で推定された前記モータ磁束を用いて前記モータ磁束の前記位相を推定する位相推定部と、を備え、
前記位相特定部は、前記位相推定部で推定された前記モータ磁束の前記位相と、前記移動量と、を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、請求項１１に記載のモータ制御装置。
【請求項１４】
前記位相特定部は、（ｐ）推定されたモータトルクの振動成分を用いて前記指令速度を補正し、補正された前記指令速度を用いて前記移動量を特定し、特定された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、（ｑ）前記指令速度を用いて前記移動量を特定し、特定された前記移動量を推定されたモータトルクの振動成分を用いて補正し、補正された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、又は（ｒ）前記指令速度を用いて前記移動量を特定し、特定された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定し、特定された前記位相を推定されたモータトルクの定常成分を用いて補正する、請求項１１から１３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項１５】
前記モータ制御装置は、
前記３相モータの前記モータ磁束及びモータトルクが前記指令磁束ベクトル及び指令トルクに追従するように、前記インバータを用いて前記３相モータに前記電圧ベクトルを印加し、
前記３相モータを流れているモータ電流を２相座標によって表したものである軸電流と、前記３相モータに印加されるべき前記電圧ベクトルを前記２相座標によって表したものである軸電圧と、を用いて前記３相モータに印加されている前記モータ磁束を推定するモータ磁束推定部と、
前記軸電流と、推定された前記モータ磁束とから、前記モータトルクを推定するトルク推定部と、
推定された前記モータ磁束の位相から前記３相モータの速度を推定する速度推定部と、
指令速度と、推定された前記速度とから、前記指令トルクを生成する指令トルク生成部と、を備え、
前記位相特定部は、前記指令トルクと推定された前記モータトルクとの間のトルク偏差を用いて前記モータ磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を特定し、特定された前記移動量と、推定された前記モータ磁束の前記位相とを用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項１６】
３相発電機の発電機磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、コンバータを用いて前記３相発電機に電圧ベクトルを印加する発電機制御装置であって、
前記３相発電機からフィードバックされる信号であって前記３相発電機を流れる発電機電流を表す信号を生成する電流センサと、
前記指令磁束ベクトルの位相を特定する位相特定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅を特定する振幅特定部と、
前記位相特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記位相と、前記振幅特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記振幅と、を用いて前記指令磁束ベクトルを特定する指令磁束特定部と、を備え、
前記振幅特定部は、（i）仮振幅を設定する仮設定部と、（ii）前記信号を用いて特定された前記３相発電機に印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成する振幅修正量生成部と、（iii）前記振幅修正量を用いて、前記指令磁束特定部に与えられるべき前記振幅として前記仮振幅よりも大きい補正振幅を特定する補正部と、を有する、発電機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータ制御装置及び発電機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３相モータの駆動方式の一例として、直接トルク制御（DTC:Direct Torque Control）が知られている。直接トルク制御の一例では、まず、インバータに接続された３相モータの相電流及び相電圧を検出する。次に、相電流及び相電圧から、３相モータの電機子鎖交磁束及びモータトルクを求める。次に、求められたトルクと、指令トルクと、指令振幅と、電機子鎖交磁束の位置とから、指令磁束ベクトルを求める。指令トルク及び指令振幅は、例えば、速度制御装置で求められる。次に、指令磁束ベクトルと、電機子鎖交磁束とから、インバータから３相モータに印加されるべき電圧ベクトルを決定する。次に、決定された電圧ベクトルが３相モータに印加されるように、インバータのスイッチングを制御する。直接トルク制御の駆動アルゴリズムはシンプルである。また、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサを省略できる。特許文献１、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３には、直接トルク制御に関連する技術が記載されている。
【０００３】
３相モータの駆動方式としては、直接トルク制御以外の種々の方式も知られている。直接トルク制御を含め、多くの方式では、３相モータのモータ磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、インバータを用いて３相モータに電圧ベクトルが印加される。このような方式は、磁束制御方式と呼ばれることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９７２１３５号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】井上、他３名，「直接トルク制御による埋込磁石同期モータのトルクリプル低減と弱め磁束制御（Torque ripple reduction, and flux-weakening control for interior permanent magnet synchronous motor based on direct torque control）」，平成１８年電気学会全国大会講演論文集，電気学会，平成１８年３月，第４分冊，４−１０６，ｐ．１６６−１６７
【非特許文献２】富樫、他３名，「直接トルク制御による超高速モータ駆動システムのセンサレス始動法」(Sensorless Starting Method for Ultra-High-Speed PMSM Drive Using Direct Torque Control）」，平成25年電気学会全国大会講演論文集，電気学会，平成１８年３月，第４分冊，４−１０６，ｐ．１７８
【非特許文献３】角、他２名，「DCブラシレスモータの位置センサレス制御法（A Novel Technique for a DC Brushless Motor Having No Position Sensors）」，電学論D，Vol.111-D, No.8, pp. 639-644 (1999)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の磁束制御方式には、３相モータの始動及び低速駆動の安定性確保の観点から改善の余地がある。そこで、本開示は、始動及び低速駆動に適した技術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】
【０００７】
すなわち、本開示は、
３相モータのモータ磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、インバータを用いて前記３相モータに電圧ベクトルを印加するモータ制御装置であって、
前記３相モータからフィードバックされる信号であって前記３相モータを流れるモータ電流を表す信号を生成する電流センサと、
前記指令磁束ベクトルの位相を特定する位相特定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅を特定する振幅特定部と、
前記位相特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記位相と、前記振幅特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記振幅と、を用いて前記指令磁束ベクトルを特定する指令磁束特定部と、を備え、
前記振幅特定部は、（i）仮振幅を設定する仮設定部と、（ii）前記信号を用いて特定された前記３相モータに印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成する振幅修正量生成部と、（iii）前記振幅修正量を用いて、前記指令磁束特定部に与えられるべき前記振幅として前記仮振幅よりも大きい補正振幅を特定する補正部と、を有する、モータ制御装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
上記のモータ制御装置は、３相モータの始動及び低速駆動に適している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】モータ制御装置のブロック図
【図２】ｄｑ座標系及びαβ座標系を説明するための図
【図３】第１の実施形態のモータ制御部のブロック図
【図４】第１の実施形態の振幅修正量生成部のブロック図
【図５】第１の実施形態の位相特定部のブロック図
【図６】インバータの構成図
【図７】変形例１−１Ａのモータ制御部のブロック図
【図８】変形例１−１Ａのトルク推定部のブロック図
【図９Ａ】変形例１−１Ａの位相特定部のブロック図
【図９Ｂ】変形例１−１Ｂの位相特定部のブロック図
【図１０Ａ】変形例１−２Ａのモータ制御部のブロック図
【図１０Ｂ】変形例１−２Ｂのモータ制御部のブロック図
【図１１Ａ】変形例１−２Ａの修正振幅量生成部のブロック図
【図１１Ｂ】変形例１−２Ｂの修正振幅量生成部のブロック図
【図１２Ａ】変形例１−２Ａの効果を説明するためのシミュレーション結果を示すグラフ
【図１２Ｂ】変形例１−２Ａの効果を説明するためのシミュレーション結果を示すグラフ
【図１２Ｃ】変形例１−２Ａの効果を説明するためのシミュレーション結果を示すグラフ
【図１３】変形例１−３のモータ制御部のブロック図
【図１４】第２の実施形態のモータ制御部のブロック図
【図１５】第２の実施形態の位相特定部のブロック図
【図１６】変形例２−１Ａのモータ制御部のブロック図
【図１７Ａ】変形例２−１Ａの位相特定部のブロック図
【図１７Ｂ】変形例２−１Ｂの位相特定部のブロック図
【図１８】変形例２−２のモータ制御部のブロック図
【図１９】変形例２−３のモータ制御部のブロック図
【図２０】第３の実施形態のモータ制御部のブロック図
【図２１】第３の実施形態の位相特定部のブロック図
【図２２】変形例３−１のモータ制御部のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
３相モータを制御する方式として、磁束制御方式が知られている。磁束制御方式では、３相モータのモータ磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、インバータを用いて３相モータに電圧ベクトルが印加される。
【００１１】
インバータにおける半導体素子では、電圧降下が生じる。この電圧降下は、実際に３相モータに印加される磁束ベクトルの振幅を指令磁束ベクトルの振幅よりも小さくする。また、インバータには、デッドタイムが設けられている。デッドタイムも、実際に３相モータに印加される磁束ベクトルの振幅を指令磁束ベクトルの振幅よりも小さくする原因となり得る。これらの誤差は、３相モータの始動時、低速駆動時等、インバータにおける誘起電圧が小さい場合に顕在化する。このため、始動時、低速駆動時等においては、３相モータに印加される電圧ベクトルの振幅が不十分となり、トルクが不足し易い。このような理由で、３相モータを安定して始動させたり、３相モータを安定して低速駆動させたりすることは、必ずしも容易ではない。
【００１２】
上述の誤差を緩和するための技術が、非特許文献２に記載されている。この技術では、３相モータの速度に反比例するように、フィードフォワードで指令磁束ベクトルの振幅を設定する。非特許文献２によれば、この技術は、始動時及び低速駆動時において振幅が十分大きい電圧ベクトルを３相モータに印加することを可能とし、３相モータの始動及び低速駆動を容易にする。
【００１３】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、非特許文献２に記載されている技術を用いても、３相モータの始動及び低速駆動は十分には安定化されない。この技術では、３相モータの運転環境に応じて指令磁束ベクトルの振幅を設定しているわけはなく、フィードフォーワードで指令磁束ベクトルの振幅を設定しているに過ぎないため、負荷変動への適切な対応ができないためである。本発明者らは、このような事情に鑑み、３相モータの始動及び低速駆動に適したモータ制御装置を提供することを検討した。
【００１４】
すなわち、本開示の第１態様は、
３相モータのモータ磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、インバータを用いて前記３相モータに電圧ベクトルを印加するモータ制御装置であって、
前記３相モータからフィードバックされる信号であって前記３相モータを流れるモータ電流を表す信号を生成する電流センサと、
前記指令磁束ベクトルの位相を特定する位相特定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅を特定する振幅特定部と、
前記位相特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記位相と、前記振幅特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記振幅と、を用いて前記指令磁束ベクトルを特定する指令磁束特定部と、を備え、
前記振幅特定部は、（i）仮振幅を設定する仮設定部と、（ii）前記信号を用いて特定された前記３相モータに印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成する振幅修正量生成部と、（iii）前記振幅修正量を用いて、前記指令磁束特定部に与えられるべき前記振幅として前記仮振幅よりも大きい補正振幅を特定する補正部と、を有する、モータ制御装置を提供する。
【００１５】
３相モータの適切な運転条件は、３相モータの運転環境によって異なる。従って、ある運転環境に適合した仮振幅を設定したとしても、その仮振幅は別の運転環境において適切であるとは限らない。このため、設定された仮振幅をそのまま指令磁束特定部に与えると、トルクが不足するおそれがある。このようなトルク不足は、３相モータの始動時及び低速駆動時に発生し易い。この点、第１態様の振幅特定部は、仮振幅よりも大きい補正振幅が特定されるように構成されている。このことは、トルク不足を引き起こし難くする。さらに、第１態様によれば、３相モータからフィードバックされた信号を用いて制御対象量が特定され、その制御対象量を用いて補正振幅が特定される。すなわち、指令磁束ベクトルの振幅に、３相モータからフィードバックされた信号が反映される。このことは、３相モータの運転環境に応じた運転を可能とする。以上の理由で、第１態様のモータ制御装置は、３相モータの始動及び低速駆動に適している。
【００１６】
本開示の第２態様は、第１態様に加え、
前記制御対象量は、前記３相モータを流れるモータ電流の振幅である、モータ制御装置を提供する。
【００１７】
本開示の第３態様は、第１態様に加え、
前記制御対象量は、前記３相モータに印加される無効電力である、モータ制御装置を提供する。
【００１８】
本開示の第４態様は、第３態様に加え、
前記振幅修正量生成部は、（ａ）前記３相モータを流れているモータ電流と前記モータ磁束との第１内積を特定し、特定した前記第１内積に推定された前記３相モータの速度又は指令速度を乗じて前記無効電力を特定する、又は（ｂ）前記３相モータを流れているモータ電流を２相座標によって表したものである軸電流と、前記３相モータに印加されるべき前記電圧ベクトルを前記２相座標によって表したものである軸電圧と、を用いて前記無効電力を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００１９】
本開示の第５態様は、第１態様に加え、
前記制御対象量は、前記３相モータに印加される無効電力に相関のある物理量である、モータ制御装置を提供する。
【００２０】
本開示の第６態様は、第５態様に加え、
前記振幅修正量生成部は、前記３相モータを流れているモータ電流と前記モータ磁束との第１内積を特定し、特定した前記第１内積を用いて前記物理量を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００２１】
本開示の第７態様は、第５態様に加え、
前記振幅修正量生成部は、前記３相モータを流れているモータ電流と前記３相モータの永久磁石の磁石磁束との第２内積を特定し、特定した前記第２内積を前記物理量として用いる、モータ制御装置を提供する。
【００２２】
本開示の第８態様は、第２態様、第３態様、第４態様又は第７態様に加え、
前記振幅修正量生成部は、特定された前記制御対象量が正となるように前記振幅修正量を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００２３】
第２〜第８態様のモータ制御装置は、シンプルに構成され得る。また、第８態様の制御対象量が正となるように振幅修正量を特定することは、ＭＴＰＡが成立している場合よりも振幅が大きいモータ電流が３相モータに流れることを意味し、トルク不足防止に寄与し、３相モータの始動及び低速駆動には好都合である。なお、ＭＴＰＡ制御は、最大トルク／電流制御の略語であり、最小の電流で最大のトルクを発生させるための制御である。ＭＴＰＡ制御の詳細については、公知の文献（武田洋次、森本茂雄、松井信行、本田幸夫、「埋込磁石同期モータの設計と制御」、株式会社オーム社、２００１年１０月２５日発行、等）を参照されたい。
【００２４】
本開示の第９態様は、第１〜８態様のいずれか１つに加え、
前記振幅修正量生成部は、前記制御対象量と目標値との偏差をゼロに収束させるフィードバック制御によって前記振幅修正量を生成する、モータ制御装置を提供する。
【００２５】
本開示の第１０態様は、第９態様に加え、
前記振幅修正量生成部は、前記目標値から前記制御対象量を引いて得た偏差が大きければ大きいほど大きい前記振幅修正量を特定し、
前記補正部は、前記振幅修正量が大きければ大きいほど大きい前記補正振幅を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００２６】
第９態様及び第１０態様によれば、制御対象量を目標値に追従させることができる。このことによって、当該制御対象量以外の３相モータの物理量もある程度制御される。従って、第９態様及び第１０態様によれば、制御対象量の制御を通じて、適切なトルクを確保することができる。
【００２７】
本開示の第１１態様は、第１〜１０態様のいずれか１つに加え、
前記位相特定部は、指令速度を用いて前記モータ磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を特定し、特定された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００２８】
第１１態様の位相特定部は、シンプルに構成され得る。
【００２９】
本開示の第１２態様は、第１１態様に加え、
前記位相特定部は、前記移動量を積算することによって、前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００３０】
第１２態様によれば、指令磁束ベクトルの位相を容易に特定することができる。また、第１２態様によれば、フィードフォーワード制御によって指令磁束ベクトルの位相を特定することができる。このことは、モータ制御装置の演算負荷の軽減に繋がる。
【００３１】
本開示の第１３態様は、第１１態様に加え、
前記モータ制御装置は、
前記３相モータを流れているモータ電流を２相座標によって表したものである軸電流と、前記３相モータに印加されるべき前記電圧ベクトルを前記２相座標によって表したものである軸電圧と、を用いて前記３相モータに印加されている前記モータ磁束を推定するモータ磁束推定部と、
前記モータ磁束推定部で推定された前記モータ磁束を用いて前記モータ磁束の前記位相を推定する位相推定部と、を備え、
前記位相特定部は、前記位相推定部で推定された前記モータ磁束の前記位相と、前記移動量と、を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００３２】
第１３態様によれば、指令磁束ベクトルの位相を容易に特定することができる。また、第１３態様では、指令磁束ベクトルの位相の特定に推定されたモータ磁束が用いられ、その推定には軸電流が用いられる。このことは、指令磁束ベクトルの位相の特定にモータ電流の情報が反映されることを意味し、指令磁束ベクトルの位相を適切に設定することに寄与し、３相モータの始動及び低速駆動を安定させることに役立つ。
【００３３】
本開示の第１４態様は、第１１〜１３態様のいずれか１つに加え、
前記位相特定部は、（ｐ）推定されたモータトルクの振動成分を用いて前記指令速度を補正し、補正された前記指令速度を用いて前記移動量を特定し、特定された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、（ｑ）前記指令速度を用いて前記移動量を特定し、特定された前記移動量を推定されたモータトルクの振動成分を用いて補正し、補正された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、又は（ｒ）前記指令速度を用いて前記移動量を特定し、特定された前記移動量を用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定し、特定された前記位相を推定されたモータトルクの定常成分を用いて補正する、モータ制御装置を提供する。
【００３４】
第１４態様によれば、指令磁束ベクトルの位相を特定する際にモータトルクの振動成分又は定常成分の情報が反映される。このことは、３相モータの始動及び低速駆動を安定させることに役立つ。
【００３５】
本開示の第１５態様は、第１〜１０態様のいずれか１つに加え、
前記モータ制御装置は、
前記３相モータの前記モータ磁束及びモータトルクが前記指令磁束ベクトル及び指令トルクに追従するように、前記インバータを用いて前記３相モータに前記電圧ベクトルを印加し、
前記３相モータを流れているモータ電流を２相座標によって表したものである軸電流と、前記３相モータに印加されるべき前記電圧ベクトルを前記２相座標によって表したものである軸電圧と、を用いて前記３相モータに印加されている前記モータ磁束を推定するモータ磁束推定部と、
前記軸電流と、推定された前記モータ磁束とから、前記モータトルクを推定するトルク推定部と、
推定された前記モータ磁束の位相から前記３相モータの速度を推定する速度推定部と、
指令速度と、推定された前記速度とから、前記指令トルクを生成する指令トルク生成部と、を備え、
前記位相特定部は、前記指令トルクと推定された前記モータトルクとの間のトルク偏差を用いて前記モータ磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を特定し、特定された前記移動量と、推定された前記モータ磁束の前記位相とを用いて前記指令磁束ベクトルの前記位相を特定する、モータ制御装置を提供する。
【００３６】
第１５態様のモータ制御装置は、シンプルに構成され得る。
【００３７】
本開示の第１６態様は、
３相発電機の発電機磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、コンバータを用いて前記３相発電機に電圧ベクトルを印加する発電機制御装置であって、
前記３相発電機からフィードバックされる信号であって前記３相発電機を流れる発電機電流を表す信号を生成する電流センサと、
前記指令磁束ベクトルの位相を特定する位相特定部と、
前記指令磁束ベクトルの振幅を特定する振幅特定部と、
前記位相特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記位相と、前記振幅特定部で特定された前記指令磁束ベクトルの前記振幅と、を用いて前記指令磁束ベクトルを特定する指令磁束特定部と、を備え、
前記振幅特定部は、（i）仮振幅を設定する仮設定部と、（ii）前記信号を用いて特定された前記３相発電機に印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成する振幅修正量生成部と、（iii）前記振幅修正量を用いて、前記指令磁束特定部に与えられるべき前記振幅として前記仮振幅よりも大きい補正振幅を特定する補正部と、を有する、発電機制御装置を提供する。
【００３８】
本開示の第１７態様は、
３相モータのモータ磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、インバータを用いて前記３相モータに電圧ベクトルを印加するモータ制御方法であって、
前記３相モータからフィードバックされる信号であって前記３相モータを流れるモータ電流を表す信号を生成するステップと、
前記指令磁束ベクトルの位相を特定するステップと、
前記指令磁束ベクトルの振幅を特定するステップと、
特定された前記指令磁束ベクトルの前記位相と、特定された前記指令磁束ベクトルの前記振幅と、を用いて前記指令磁束ベクトルを特定するステップと、を備え、
前記振幅を特定するステップは、（i）仮振幅を設定するステップと、（ii）前記信号を用いて特定された前記３相モータに印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成するステップと、（iii）前記振幅修正量を用いて、前記指令磁束ベクトルを特定するステップで用いられるべき前記振幅として前記仮振幅よりも大きい補正振幅を特定するステップと、を有する、モータ制御方法を提供する。
【００３９】
本開示の第１８態様は、
３相発電機の発電機磁束が指令磁束ベクトルに追従するように、コンバータを用いて前記３相発電機に電圧ベクトルを印加する発電機制御方法であって、
前記３相発電機からフィードバックされる信号であって前記３相発電機を流れる発電機電流を表す信号を生成するステップと、
前記指令磁束ベクトルの位相を特定するステップと、
前記指令磁束ベクトルの振幅を特定するステップと、
特定された前記指令磁束ベクトルの前記位相と、特定された前記指令磁束ベクトルの前記振幅と、を用いて前記指令磁束ベクトルを特定するステップと、を備え、
前記振幅を特定するステップは、（i）仮振幅を設定するステップと、（ii）前記信号を用いて特定された前記３相発電機に印加されている制御対象量を用いて振幅修正量を生成するステップと、（iii）前記振幅修正量を用いて、前記指令磁束ベクトルを特定するステップで用いられるべき前記振幅として前記仮振幅よりも大きい補正振幅を特定するステップと、を有する、発電機制御方法を提供する。
【００４０】
第１６〜第１８態様によれば、第１の態様の効果と同様の効果が得られる。
【００４１】
モータ制御装置に関する技術は、発電機制御装置に適用できる。発電機制御装置に関する技術は、モータ制御装置に適用できる。両方の場合において、制御の態様はよく似ているためである。モータと発電機とでは、モータ／発電機を流れる電流の位相が逆となる等の相違があるが、当業者であればこれらの相違を考慮しつつ両制御装置を構成できる。
【００４２】
モータ制御装置及び発電機制御装置に関する技術は、モータ制御方法及び発電機制御方法に適用できる。モータ制御方法及び発電機制御方法に関する技術は、モータ制御装置及び発電機制御装置に適用できる。
【００４３】
以下、本開示の実施形態及び変形例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、特に断りがない場合は、以下の説明は、３相モータの始動及び低速駆動に関するものである。
【００４４】
（第１の実施形態）
図１に示すように、モータ制御装置１００は、第１電流センサ１０５ａ、第２電流センサ１０５ｂ、モータ制御部１０３及びデューティ生成部１０１を含んでいる。モータ制御装置１００は、インバータ１０４及び３相モータ１０２に接続される。
【００４５】
モータ制御部１０３は、３相モータ１０２の位置センサレス運転を実行するように構成されている。位置センサレス運転は、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサを用いない運転である。本実施形態の位置センサレス運転では、指令速度を用いてモータ磁束の位相を特定し、その位相を用いてモータ磁束を制御する。モータ磁束は、３相モータ１０２に印加されている３相交流座標上の電機子鎖交磁束と、この電機子鎖交磁束を座標変換することにより得た磁束の両方を含む概念である。本明細書では、「振幅」は、単に大きさ（絶対値）を指す場合がある。また、特に断りがない場合は、「速度」は、３相モータ１０２の回転子の角速度（単位：ｒａｄ／ｓ）を表す。
【００４６】
モータ制御装置１００は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）又はマイクロコンピュータにおいて実行される制御アプリケーションによって提供される要素を含んでいてもよい。ＤＳＰ又はマイクロコンピュータは、コア、メモリ、Ａ／Ｄ変換回路及び通信ポート等の周辺装置を含んでいてもよい。また、モータ制御装置１００は、論理回路によって構成された要素を含んでいてもよい。
【００４７】
（モータ制御装置１００を用いた制御の概要）
図１を参照しながら、モータ制御装置１００を用いた制御の概要を説明する。電流センサ１０５ａ，１０５ｂによって、相電流ｉu，ｉwが検出される。モータ制御部１０３によって、指令速度ωref*及び相電流ｉu，ｉwから、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*が生成される。指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*の各成分は、それぞれ３相交流座標上のＵ相電圧、Ｖ相電圧及びＷ相電圧に対応する。デューティ生成部１０１によって、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*から、デューティＤu，Ｄv，Ｄwが生成される。インバータ１０４によって、デューティＤu，Ｄv，Ｄwから、３相モータ１０２に印加するべき電圧ベクトルｖu，ｖv，ｖwが生成される。指令速度ωref*は、上位制御装置からモータ制御装置１００に与えられる。指令速度ωref*は、３相モータ１０２の速度が追従するべき速度を表す。このような制御により、３相モータ１０２は、速度が指令速度ωref*に追従するように制御される。
【００４８】
以下では、α−β座標（２相座標）に基づいてモータ制御装置１００を説明することがある。図２に、α−β座標、Ｕ−Ｖ−Ｗ座標及びｄ−ｑ座標を示す。α−β座標は、固定座標である。α−β座標は、静止座標とも交流座標とも称される。α軸は、Ｕ軸と同一方向に延びる軸として設定される。また、ｄ軸はロータの回転子と一致する軸として定義されており、その位置をθで定義している。また、ｄ軸から９０度進んだ位置をｑ軸として定義している。
【００４９】
（モータ制御部１０３について）
図３に示すように、モータ制御部１０３は、ｕ，ｗ／α，β変換部（３相２相座標変換部）１０６、指令電圧演算部１０７、モータ磁束推定部１０８、位相特定部１１１、振幅特定部１１５、指令磁束特定部１１２、α軸磁束偏差演算部１１３ａ、β軸磁束偏差演算部１１３ｂ、α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部（２相３相座標変換部）１０９を含んでいる。
【００５０】
モータ制御部１０３では、ｕ，ｗ／α，β変換部１０６によって、相電流ｉu，ｉwが、軸電流ｉα，ｉβに変換される。軸電流ｉα，ｉβは、３相モータ１０２のα−β座標上におけるα軸電流ｉα及びβ軸電流ｉβをまとめて記載したものである。モータ磁束推定部１０８によって、軸電流ｉα，ｉβ及び軸電圧（指令軸電圧）ｖα*，ｖβ*から、モータ磁束が推定される（推定磁束Ψsが求められる）。推定磁束Ψsのα軸成分及びβ軸成分をそれぞれ推定磁束Ψα，Ψβと記載する。位相特定部１１１によって、指令速度ωref*から指令磁束ベクトルの位相θs*が特定される。振幅特定部１１５によって、軸電流ｉα，ｉβから指令磁束ベクトルの振幅｜Ψs**｜が決定される。指令磁束特定部１１２によって、振幅｜Ψs**｜と位相θs*から、指令磁束ベクトルΨs*が求められる。指令磁束ベクトルΨs*のα軸成分及びβ軸成分を、それぞれα軸指令磁束Ψα*、β軸指令磁束Ψβ*と記載する。α軸磁束偏差演算部１１３ａによって、α軸指令磁束Ψα*と推定磁束Ψαとの偏差（磁束偏差）ΔΨαが求められる。β軸磁束偏差演算部１１３ｂによって、β軸指令磁束Ψβ*と推定磁束Ψβとの偏差（磁束偏差）ΔΨβが求められる。指令電圧演算部１０７によって、磁束偏差ΔΨα，ΔΨβ及び軸電流ｉα，ｉβから、軸電圧ｖα*，ｖβ*が求められる。軸電圧ｖα*，ｖβ*は、３相モータ１０２のα−β座標上におけるα軸指令電圧ｖα*及びβ軸指令電圧ｖβ*をまとめて記載したものである。α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１０９によって、軸電圧ｖα*，ｖβ*が、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*に変換される。
【００５１】
このような制御により、３相モータ１０２の速度が指令速度ωref*に追従し、モータ磁束が指令磁束ベクトルΨs*に追従するように、インバータ１０４を介して３相モータ１０２に電圧ベクトルが印加される。
【００５２】
本明細書では、軸電流ｉα，ｉβは、実際に３相モータ１０２を流れる電流ではなく、情報として伝達される電流値を意味する。軸電圧ｖα*，ｖβ*、推定磁束Ψs、指令速度ωref*、指令磁束ベクトルΨs*、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*等も同様である。
【００５３】
本実施形態の制御に関する各構成要素について、以下で説明する。
【００５４】
（第１電流センサ１０５ａ、第２電流センサ１０５ｂ）
本実施形態では、３相モータ１０２からフィードバックされる信号を生成するセンサとして、電流センサ１０５ａ，１０５ｂを用いている。すなわち、信号は、３相モータ１０２を流れる電流を表す信号である。図１に示すように、第１電流センサ１０５ａは、ｕ相を流れる相電流ｉuを測定するように設けられている。第２電流センサ１０５ｂは、ｗ相を流れる相電流ｉwを測定するように設けられている。ただし、第１電流センサ１０５ａ及び第２電流センサ１０５ｂは、ｕ相及びｗ相の２相以外の組み合わせの２相の電流を測定するように設けられていてもよい。電流センサ１０５ａ，１０５ｂの具体例は、カレントトランス及びシャント抵抗である。
【００５５】
（ｕ，ｗ／α，β変換部１０６）
図３に示すｕ，ｗ／α，β変換部１０６は、相電流ｉu，ｉwを軸電流ｉα，ｉβに変換する。具体的に、ｕ，ｗ／α，β変換部１０６は、式（１）及び（２）により、相電流ｉu，ｉwを軸電流ｉα，ｉβに変換して、軸電流ｉα，ｉβを出力する。
【００５６】
【数１】
2016127697.tif 000003
【００５７】
【数２】
2016127697.tif 000004
【００５８】
（モータ磁束推定部１０８）
モータ磁束推定部１０８は、軸電流ｉα，ｉβ及び軸電圧ｖα*，ｖβ*から、推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）を求める。具体的に、モータ磁束推定部１０８は、式（３）及び（４）を用いて、推定磁束Ψα，Ψβを求める。式（３）及び（４）におけるΨα|t=0、Ψβ|t=0は、それぞれ推定磁束Ψα，Ψβの初期値である。式（３）及び（４）におけるＲは、３相モータ１０２の巻線抵抗である。モータ磁束推定部１０８は、完全積分器であってもよく不完全積分器であってもよい。モータ磁束推定部１０８がＤＳＰ、マイクロコンピュータ等のディジタル制御装置に組み込まれている場合は、式（３）及び（４）における演算のために必要となる積分器は離散系で構成され得る。この場合の典型例では、１制御周期前における推定磁束Ψα，Ψβに、現在の制御周期に由来する値を加減算する。
【００５９】
【数３】
2016127697.tif 000005
【００６０】
【数４】
2016127697.tif 000006
【００６１】
（振幅特定部１１５）
振幅特定部１１５は、軸電流ｉα，ｉβから、指令磁束特定部１１２に与えられるべき振幅として補正振幅｜Ψs**｜を特定する。振幅特定部１１５は、仮設定部１３０と、振幅修正量生成部１１４と、指令磁束加算部１１７とを有している。
【００６２】
（仮設定部１３０）
仮設定部１３０では、指令磁束ベクトルΨs*の仮振幅｜Ψs*｜が設定される。指令磁束ベクトルΨs*の振幅には、定常運転時の制御の目的（ＭＴＰＡ等）に応じた最適値が存在する。一例では、仮振幅｜Ψs*｜は、その最適値と同程度に設定される。最適値は、事前の測定を通じて把握され得る。具体的に、３相モータ１０２の速度に対してモータトルクが一意に定まる等、運転ポイントが分かっている場合がある。詳細は省略するが、このような場合には、３相モータ１０２の速度と、その速度を得るための指令磁束ベクトルΨs*の振幅との関係も概ね分かっているということになる。このため、その振幅を仮振幅｜Ψs*｜として出力するように振幅特定部１１５を構成することができる。具体的に、振幅特定部１１５として、指令速度ωref*から仮振幅｜Ψs*｜を特定する近似式又はルックアップテーブルを用いることができる。また、３相モータ１０２の速度とモータトルクとの関係を事前の測定などを通じて把握することもできる。このようにすれば、同様の近似式又はルックアップテーブルを設けることができる。ただし、仮振幅｜Ψs*｜は、３相モータ１０２の定常運転時において、指令磁束加算部１１７で補正され得るため、仮振幅｜Ψs*｜は定数であってもよい。具体的に、仮振幅｜Ψs*｜は、磁束パラメータΨaであってもよい。磁束パラメータΨaは、３相モータ１０２における永久磁石が作る磁石磁束の振幅として与えられた定数（モータパラメータ）である。仮振幅｜Ψs*｜は、３相モータ１０２の始動時及び低速駆動時には、指令磁束加算部１１７で仮振幅｜Ψs*｜よりも大きな補正振幅｜Ψs**｜へと補正される。
【００６３】
（振幅修正量生成部１１４）
振幅修正量生成部１１４は、軸電流ｉα，ｉβから、振幅修正量ΔΨを特定する。図４に示すように、振幅修正量生成部１１４は、電機子電流特定部１３１と、電機子電流偏差演算部１１８と、ＰＩ補償部（ＰＩ制御器）１１９とを有している。
【００６４】
（電機子電流特定部１３１）
電機子電流特定部１３１は、軸電流ｉα，ｉβから、電機子電流Ｉaを特定する。具体的に、電機子電流特定部１３１は、式（５）を用いて電機子電流Ｉaを特定する。電機子電流Ｉaは、軸電流ｉα及び軸電流ｉβの２乗和平方根である。電機子電流Ｉaは、３相モータ１０２を流れる電流（モータ電流）の振幅である。
【００６５】
【数５】
2016127697.tif 000007
【００６６】
（電機子電流偏差演算部１１８）
電機子電流偏差演算部１１８は、指令電機子電流Ｉa*と電機子電流Ｉaとの偏差ΔＩa（＝Ｉa*−Ｉa）を演算する。電機子電流偏差演算部１１８としては、公知の演算子を用いることができる。本実施形態では、指令電機子電流Ｉa*は、任意の正の定数である。具体的に、指令電機子電流Ｉa*は、３相モータ１０２の始動時及び低速駆動時には、３相モータ１０２に、十分大きい振幅を有するモータ電流が印加され、十分大きい振幅を有するモータ磁束が印加され、十分なトルクが印加されるように設定される。指令電機子電流Ｉa*は、３相モータ１０２の用途等に応じて、経験則に基づいて設定したり、モータパラメータに基づいて設定したり、事前の測定を通じて設定したりすることができる。なお、典型的には、定常運転時には、始動時及び低速駆動時よりも指令電機子電流Ｉa*を小さくする。これにより、３相モータ１０２の高効率な定常運転が可能となる。
【００６７】
（ＰＩ補償部１１９）
ＰＩ補償部１１９は、指令電機子電流Ｉa*と電機子電流Ｉaとの偏差ΔＩa（＝Ｉa*−Ｉa）を取得し、偏差ΔＩaがゼロとなるように振幅修正量ΔΨを特定する。具体的には、式（６）に示すように、偏差ΔＩaを入力とする比例・積分演算を実施することにより振幅修正量ΔΨを求める。Ｋpは比例ゲインである。ＫIは積分ゲインである。ｓはラプラス演算子である。
【００６８】
【数６】
2016127697.tif 000008
【００６９】
式（６）と指令電機子電流Ｉa*が正の値であることとから理解されるように、本実施形態では、電機子電流特定部１３１で特定された電機子電流Ｉa（制御対象量）が正となるように、振幅修正量生成部１１４によって振幅修正量ΔΨが特定される。
【００７０】
（指令磁束加算部１１７）
図３に戻って、指令磁束加算部１１７は、仮振幅｜Ψs*｜と振幅修正量ΔΨとから、補正振幅｜Ψs**｜を特定する。具体的に、指令磁束加算部１１７は、式（７）を用いて補正振幅｜Ψs**｜を求める。すなわち、補正振幅｜Ψs**｜は、仮振幅｜Ψs*｜と振幅修正量ΔΨとの合計である。
【００７１】
【数７】
2016127697.tif 000009
【００７２】
以上のように、振幅特定部１１５は、（i）仮振幅｜Ψs*｜を設定する仮設定部１３０と、（ii）３相モータ１０２からフィードバックされた信号を用いて特定された３相モータ１０２に印加されている制御対象量を用いて振幅修正量ΔΨを生成する振幅修正量生成部１１４と、（iii）振幅修正量ΔΨを用いて、指令磁束特定部１１２に与えられるべき振幅として仮振幅｜Ψs*｜よりも大きい補正振幅｜Ψs**｜を特定する補正部（指令磁束加算部１１７）とを有している。この構成によれば、モータ磁束Ψsが確保され易い。すなわち、この構成は、トルク不足の防止に適している。また、本実施形態では、振幅修正量生成部１１４は、制御対象量と目標値との偏差をゼロに収束させるフィードバック制御によって振幅修正量を生成すると言える。本実施形態では、制御対象量として３相モータ１０２を流れる電流の振幅（電機子電流Ｉa）を用い、目標値として指令電機子電流Ｉa*を用い、これらの偏差ΔＩa（＝Ｉa*−Ｉa）をゼロにするフィードバック制御によって振幅修正量ΔΨを特定しているためである。本実施形態では、このようなフィードバック制御を通じて、振幅修正量生成部１１４は、目標値（指令電機子電流Ｉa*）から制御対象量（電機子電流Ｉa）を引いて得た偏差が大きければ大きいほど大きい振幅修正量ΔΨを特定し、補正部（指令磁束加算部１１７）は、振幅修正量ΔΨが大きければ大きいほど大きい補正振幅｜Ψs**｜を特定する。
【００７３】
（位相特定部１１１）
位相特定部１１１は、指令速度ωref*から指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。具体的には、図５に示すように位相特定部１１１は、積分器１１６を有しており、指令速度ωref*を積分して指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を求める。本実施形態では、位相特定部１１１はディジタル制御装置に組み込まれており、積分器１１６は離散系で構成されている。従って、本実施形態の位相特定部１１１は、位相特定部１１１に入力された指令速度ωref*を用いてモータ磁束Ψsの位相θが移動するべき制御周期毎の移動量を特定し、特定された移動量を用いて指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定すると言える。具体的に、位相特定部１１１は、移動量を積算することによって指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定すると言える。ディジタル制御装置としては、ＤＳＰ、マイクロコンピュータが例示される。
【００７４】
（指令磁束特定部１１２）
指令磁束特定部１１２は補正振幅｜Ψs**｜及び位相θs*から、指令磁束ベクトルΨs*（指令磁束Ψα*，Ψβ*）を求める。具体的には、式（８）及び（９）を用いて、指令磁束Ψα*，Ψβ*を求める。
【００７５】
【数８】
2016127697.tif 000010
【００７６】
【数９】
2016127697.tif 000011
【００７７】
（α軸磁束偏差演算部１１３ａ、β軸磁束偏差演算部１１３ｂ）
α軸磁束偏差演算部１１３ａは、指令磁束Ψα*と推定磁束Ψαを取得し、これらの偏差（磁束偏差ΔΨα：Ψα*−Ψα）を求める。β軸磁束偏差演算部１１３ｂは、指令磁束Ψβ*と推定磁束Ψβを取得し、これらの偏差（磁束偏差ΔΨβ：Ψβ*−Ψβ）を求める。磁束偏差演算部１１３ａ，１１３ｂとしては、公知の演算子を用いることができる。
【００７８】
（指令電圧演算部１０７）
指令電圧演算部１０７は、磁束偏差ΔΨα，ΔΨβ及び軸電流ｉα，ｉβから、軸電圧ｖα*，ｖβ*を求める。具体的に、指令電圧演算部１０７は、式（１０）を用いて、α軸指令電圧ｖα*を求める。また、指令電圧演算部１０７は、式（１１）を用いて、β軸指令電圧ｖβ*を求める。
【００７９】
【数１０】
2016127697.tif 000012
【００８０】
【数１１】
2016127697.tif 000013
【００８１】
（α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１０９）
α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１０９は、軸電圧ｖα*，ｖβ*を、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*に変換する。具体的に、α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１０９は、式（１２）により、軸電圧ｖα*，ｖβ*を指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*に変換して、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*を出力する。
【００８２】
【数１２】
2016127697.tif 000014
【００８３】
（デューティ生成部１０１）
図１に示すデューティ生成部１０１は、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*から、デューティＤu，Ｄv，Ｄwを生成する。本実施形態では、デューティ生成部１０１は、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*の各成分を、各相のデューティＤu，Ｄv，Ｄwに変換する。デューティＤu，Ｄv，Ｄwの生成方法としては、一般的な電圧形ＰＷＭインバータに用いられる方法を用いることができる。例えば、デューティＤu，Ｄv，Ｄwは、指令電圧ベクトルｖu*，ｖv*，ｖw*を、直流電源１２２（図６）の電圧値Ｖdcの半分の値で除すことにより求めてもよい。この場合、デューティＤuは、２×ｖu*／Ｖdcである。デューティＤvは、２×ｖv*／Ｖdcである。デューティＤwは、２×ｖw*／Ｖdcである。デューティ生成部１０１は、デューティＤu，Ｄv，Ｄwを出力する。
【００８４】
（インバータ１０４）
本実施形態では、インバータ１０４はＰＷＭインバータである。図６に示すように、インバータ１０４は、スイッチング素子１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１２３ｅ，１２３ｆ及び還流ダイオード１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ，１２４ｅ，１２４ｆが対になった変換回路、ベースドライバ１２０、平滑コンデンサ１２１及び直流電源１２２を含む。直流電源１２２は、ダイオードブリッジ等によって整流された出力を表す。なお、本明細書では、変換回路及び平滑コンデンサ１２１を併せた構成をインバータと記載する。
【００８５】
インバータ１０４は、ＰＷＭ制御によって３相モータ１０２に電圧ベクトルを印加する。具体的には、３相モータ１０２への給電は、スイッチング素子１２３ａ〜１２３ｆを介して、直流電源１２２から行われる。より具体的には、まず、デューティＤu，Ｄv，Ｄwがベースドライバ１２０に入力される。次に、デューティＤu，Ｄv，Ｄwがスイッチング素子１２３ａ〜１２３ｆを電気的に駆動するためのドライブ信号に変換される。次に、ドライブ信号に従って各スイッチング素子１２３ａ〜１２３ｆが動作する。
【００８６】
本実施形態では、インバータ１０４は、スイッチング素子１２３ａ〜１２３ｆを用いた３相スイッチング回路である。スイッチング素子１２３ａ〜１２３ｆとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）及びＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が挙げられる。
【００８７】
（３相モータ１０２）
図１に示す３相モータ１０２は、モータ制御装置１００の制御対象である。３相モータ１０２には、インバータ１０４によって、電圧ベクトルが印加される。「３相モータ１０２に電圧ベクトルが印加される」とは、３相モータ１０２における３相交流座標上の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々に電圧が印加されることを指す。本実施形態では、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が、相対的に高電圧を有する高電圧相と、相対的に低電圧を有する低電圧相との２種類から選択されるいずれかとなるように、３相モータ１０２が制御される。
【００８８】
本実施形態における３相モータ１０２は、同期モータである。詳細には、本実施形態における３相モータ１０２は、永久磁石同期モータである。３相モータ１０２は、ＳＰＭＳＭ（Surface Permanent Magnet Synchronous Motor）であっても、ＩＰＭＳＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor）であってもよい。ＳＰＭＳＭでは、ｄ軸インダクタンスＬdとｑ軸インダクタンスＬqとが同じである。ＩＰＭＳＭは、ｄ軸インダクタンスＬdとｑ軸インダクタンスＬqとが相違する突極性（一般には、Ｌq＞Ｌdの逆突極性）を有する。ＩＰＭＳＭは、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクも利用できる。このため、ＩＰＭＳＭの駆動効率は極めて高い。
【００８９】
（本実施形態の効果）
典型的には、インバータ１０４におけるスイッチング素子１２３ａ〜１２３ｆ及び還流ダイオード１２４ａ〜１２４ｆが対になった変換回路（図６参照）は、半導体素子によって構成されている。これらの半導体素子では、電圧降下が生じる。電圧降下は、実際に３相モータ１０２に印加される磁束ベクトルの振幅を指令磁束ベクトルの振幅よりも小さくする。また、通常、インバータ１０４には、デッドタイムが設けられている。デッドタイムも、実際に３相モータ１０２に印加される磁束ベクトルの振幅を指令磁束ベクトルの振幅よりも小さくする原因となり得る。これらの誤差は、３相モータ１０２の始動時、低速駆動時等、インバータ１０４における誘起電圧が小さい場合に顕在化する。このため、始動時、低速駆動時等においては、３相モータ１０２に印加される電圧ベクトルの振幅が不十分となり、トルクが不足し易い。しかしながら、本実施形態では、振幅特定部１１５は、電機子電流Ｉaが指令電機子電流Ｉa*に追従するように、振幅修正量ΔΨを生成する。指令電機子電流Ｉa*は、３相モータ１０２の始動時及び低速駆動時において、３相モータ１０２に、十分大きい振幅を有するモータ電流が流れ、十分大きい振幅を有するモータ磁束が発生するように設定されている。すなわち、振幅修正量ΔΨを生成することにより、上述の誤差に由来するモータ磁束の振幅の減少分を補償することができる。このため、トルク不足が解消され、３相モータ１０２を安定して始動させることができる。また、３相モータ１０２を安定して低速駆動させることができる。また、大きい指令電機子電流Ｉa*を用いて振幅修正量ΔΨをこの補償に必要な量よりも大きくすることによって、３相モータ１０２の始動及び低速駆動のさらなる安定化を図ることもできる。
【００９０】
（変形例１−１Ａ）
以下、変形例１−１Ａのモータ制御装置について説明する。なお、変形例１−１Ａでは、第１の実施形態と同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【００９１】
図７に示すように、変形例１−１Ａのモータ制御部２０３は、位相特定部１１１に代えて位相特定部２１１ａを有している。また、モータ制御部２０３は、トルク推定部２２１を有している。
【００９２】
モータ制御部２０３では、トルク推定部２２１によって、推定磁束Ψα，Ψβと、軸電流ｉα，ｉβから、トルクが推定される（推定トルクＴeが求められる）。位相特定部２１１ａによって、指令速度ωref*と推定トルクＴeとから、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*が特定される。
【００９３】
（トルク推定部２２１）
図８に示すように、トルク推定部２２１は、式（１３）を用いて、推定トルクＴeを求める。式（１３）におけるＰnは、３相モータ１０２の極対数である。
【００９４】
【数１３】
2016127697.tif 000015
【００９５】
（位相特定部２１１ａ）
位相特定部２１１ａは、指令速度ωref*と推定トルクＴeとから、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。図９Ａに示すように、位相特定部２１１ａは、ハイパスフィルタ２６１ａと、ゲイン乗算部２６２と、速度偏差演算部２２３ａと、速度偏差積分器２１６ａと、を有している。位相特定部２１１ａは、離散系で構成されている。
【００９６】
（ハイパスフィルタ２６１ａ）
ハイパスフィルタ２６１ａは、推定トルクＴeの振動成分（トルク振動成分）ＴHのみを特定（抽出）する。
【００９７】
（ゲイン乗算部２６２）
ゲイン乗算部２６２は、トルク振動成分ＴHにゲインＫ1を乗じて速度振動成分Ｋ1ＴHを特定する。
【００９８】
ハイパスフィルタ２６１ａ及びゲイン乗算部２６２の動作は、式（１４）によって表現される。ｇはカットオフ周波数であり、単位は［ｒａｄ／ｓ］である。ｓはラプラス演算子である。Ｋ1は安定化制御ゲインである。
【００９９】
【数１４】
2016127697.tif 000016
【０１００】
（速度偏差演算部２２３ａ）
速度偏差演算部２２３ａは、指令速度ωref*と速度振動成分Ｋ1ＴHの速度偏差ωref*−Ｋ1ＴHを演算する。ωref*−Ｋ1ＴHは、補正された指令速度と考えることができる。
【０１０１】
（速度偏差積分器２１６ａ）
速度偏差積分器２１６ａは、速度偏差ωref*−Ｋ1ＴHを積分する。これにより、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を得る。変形例１−１Ａの速度偏差積分器２１６ａは離散系で構成されている。従って、速度偏差積分器２１６ａは、速度偏差（補正された指令速度）ωref*−Ｋ1ＴHを用いてモータ磁束Ψsの位相θが移動するべき制御周期毎の移動量を特定し、特定された移動量を用いて（具体的には積算して）指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定すると言える。
【０１０２】
速度偏差演算部２２３ａ及び速度偏差積分器２１６ａの動作は、式（１５）によって表現される。
【０１０３】
【数１５】
2016127697.tif 000017
【０１０４】
変形例１−１Ａでは、トルク推定部２２１において、推定されたモータ磁束（推定磁束Ψs）と、軸電流ｉα，ｉβと、を用いてモータトルクを推定する（推定トルクＴeを求める）。位相特定部２１１ａは、ハイパスフィルタ２６１ａによって、推定トルクＴeから、モータトルクの振動成分（トルク振動成分）ＴHを推定（特定）する。位相特定部２１１ａは、推定されたトルク振動成分ＴHを用いて指令速度ωref*を補正し、補正された指令速度ωref*−Ｋ1ＴHを用いて移動量を特定し、特定された移動量を用いて（具体的には、積算して）指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。変形例１−１Ａによれば、３相モータ１０２の速度が指令速度ωref*から逸脱することを防止することができる。従って、モータ制御部２０３を用いれば、モータ制御部１０３を用いる場合よりも、３相モータ１０２を安定して駆動させることができる。
【０１０５】
（変形例１−１Ｂ）
変形例１−１Ａの位相特定部２１１ａに代えて、図９Ｂに示す位相特定部２１１ｂを用いることもできる。以下、位相特定部２１１ｂについて説明する。
【０１０６】
（位相特定部２１１ｂ）
位相特定部２１１ｂは、指令速度ωref*と推定トルクＴeとから、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。図９Ｂに示すように、位相特定部２１１ｂは、ローパスフィルタ２６１ｂと、ゲイン乗算部２６２と、速度積分器２１６ｂと、位相偏差演算部２２３ｂと、を有している。位相特定部２１１ｂは、離散系で構成されている。
【０１０７】
（ローパスフィルタ２６１ｂ）
ローパスフィルタ２６１ｂは、推定トルクＴeの定常成分（トルク定常成分）ＴLのみを特定（抽出）する。
【０１０８】
（ゲイン乗算部２６２）
ゲイン乗算部２６２は、トルク定常成分ＴLにゲインＫ1を乗じて積Ｋ1ＴLを特定する。
【０１０９】
ローパスフィルタ２６１ｂ及びゲイン乗算部２６２の動作は、式（１６）によって表現される。
【０１１０】
【数１６】
2016127697.tif 000018
【０１１１】
（速度積分器２１６ｂ）
速度積分器２１６ｂは、指令速度ωref*を積分する。指令速度ωref*の積分は位相の次元を有するため、以下では、指令速度ωref*の積分を位相Ｘと称することがある。位相Ｘは、第１の実施形態の積分器１１６（位相特定部１１１）で得られる位相θs*と同じである。
【０１１２】
（位相偏差演算部２２３ｂ）
位相偏差演算部２２３ｂは、位相Ｘから積Ｋ1ＴLを減じる。これにより、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を得る。
【０１１３】
速度積分器２１６ｂ及び位相偏差演算部２２３ｂの動作は、式（１７）によって表現される。
【０１１４】
【数１７】
2016127697.tif 000019
【０１１５】
変形例１−１Ｂの位相特定部２１１ｂは、離散系で構成されている。従って、位相特定部２１１ｂは、指令速度ωref*を用いて移動量を特定し、特定された移動量を用いて指令磁束ベクトルの位相Ｘを特定するといえる。さらに、位相特定部２１１ｂは、特定された位相Ｘを推定されたモータトルクの定常成分（トルク定常成分）ＴLを用いて補正する。これにより、３相モータ１０２の速度が指令速度ωref*から逸脱することが防止される。
【０１１６】
（変形例１−２Ａ）
以下、変形例１−２Ａのモータ制御装置について説明する。なお、変形例１−２Ａでは、第１の実施形態と同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１１７】
図１０Ａに示すように、変形例１−２Ａのモータ制御部３０３ａは、振幅特定部１１５に代えて振幅特定部３１５ａを有している。
【０１１８】
（振幅特定部３１５ａ）
振幅特定部３１５ａは、軸電流ｉα，ｉβと推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）とから、指令磁束特定部１１２に与えられるべき振幅として補正振幅｜Ψs**｜を特定する。振幅特定部３１５ａは、仮設定部１３０と、振幅修正量生成部３１４ａと、指令磁束加算部１１７とを有している。
【０１１９】
（振幅修正量生成部３１４ａ）
振幅修正量生成部３１４ａは、軸電流ｉα，ｉβと推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）とから、振幅修正量ΔΨを特定する。図１１Ａに示すように、振幅修正量生成部３１４ａは、誤差パラメータ演算部３２１ａと、誤差パラメータ偏差演算部３２２と、ＰＩ補償部３２３とを有している。
【０１２０】
振幅修正量生成部３１４ａは、ｄ軸インダクタンスＬdとｑ軸インダクタンスＬqとが相違する場合でも、一致する場合においても、同じ動作を実施する。具体的には、インダクタンス差がある場合において、インダクタンスＬとして、ｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの間の値を用いることができる。また、磁気的突極性が大きくない場合は、Ｌ＝Ｌdと取り扱っても差し支えがない。つまり、インダクタンスの値として、ｄ軸インダクタンスの値、ｄ軸インダクタンスよりも大きくｑ軸インダクタンスよりも小さい値、又はｄ軸インダクタンスよりも小さくｑ軸インダクタンスよりも大きい値を用いることができる。
【０１２１】
特許文献１は、上記のようにインダクタンスＬを設定する上で参考になる。特許文献１には、ｄｍ−ｑｍ座標系に関する技術が記載されている。ｄｍ−ｑｍ座標系は、埋込磁石構造の永久磁石同期モータ等の磁気的突極性を有するモータを、磁気的突極性を有していない永久磁石同期モータと同様に扱うことを可能とする。ｄｍ−ｑｍ座標系を用い、ｄｍ軸電流（制御座標系ではγ軸電流）をゼロにすることによって、ＭＴＰＡ制御（最大トルク制御）を行うことができる。変形例１−２Ａでは、ＭＴＰＡ制御は、始動用及び低速駆動用にではなく定常運転用に用いられ得る。３相モータ１０２が磁気的突極性を有する場合、ｄ軸電流をｄｍ軸電流に、磁石磁束Ψaを拡張鎖交磁束ベクトルΦexmに、インダクタンスＬを仮想インダクタンスＬmに、それぞれ置き換えることができる。ｄｍ軸電流、拡張鎖交磁束ベクトルΦexm及び仮想インダクタンスＬmの詳細については、特許文献１（数式３６及び段落０１８２〜０１８３等）を参照されたい。なお、Ｌmは、Ｌd≦Ｌm＜Ｌqを満たす。また、インダクタンス差がない場合においては、ｄｍ−ｑｍ座標系と、一般的なｄ−ｑ座標系とは一致し、Ｌm＝Ｌd＝Ｌqとすればよい。すなわち、インダクタンス差がある場合についての考え方は、インダクタンス差がない場合の考え方を包含することになる。
【０１２２】
（誤差パラメータ演算部３２１ａ）
誤差パラメータ演算部３２１ａは、仮想インダクタンス（３相モータ１０２のインダクタンス）Ｌmと軸電流ｉα，ｉβと推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）とから、誤差パラメータεを演算する。具体的には、まず、電機子反作用磁束を推定する（推定電機子反作用磁束Ｌmｉaを求める）。推定電機子反作用磁束Ｌmｉaのα軸成分及びβ軸成分を、それぞれ推定電機子反作用磁束Ｌmｉα、推定電機子反作用磁束Ｌmｉβと記載する。推定電機子反作用磁束Ｌmｉα、推定電機子反作用磁束Ｌmｉβは、仮想インダクタンスＬmと、軸電流ｉα，ｉβとの積である。次に、推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）及び推定電機子反作用磁束Ｌmｉa（推定電機子反作用磁束Ｌmｉα，Ｌmｉβ）から、磁石磁束を推定する（推定磁石磁束Ψ’aeを求める）。推定磁石磁束Ψ’aeのα軸成分及びβ軸成分を、それぞれ推定磁石磁束Ψ’aeα、Ψ’aeβと記載する。具体的には、式（１８）及び（１９）に示すように、推定磁束Ψα，Ψβから推定電機子反作用磁束Ｌmｉα，Ｌmｉβを減じることにより推定磁石磁束Ψ’aeα，Ψ’aeβを求める。次に、推定磁石磁束Ψ’aeα、Ψ’aeβと軸電流ｉα，ｉβから誤差パラメータεを式（２０）のように計算する。
【０１２３】
【数１８】
2016127697.tif 000020
【０１２４】
【数１９】
2016127697.tif 000021
【０１２５】
【数２０】
2016127697.tif 000022
【０１２６】
（誤差パラメータ偏差演算部３２２）
誤差パラメータ偏差演算部３２２は、指令誤差パラメータε*と誤差パラメータεの偏差（誤差パラメータ偏差Δε：ε*−ε）を求める。誤差パラメータ偏差演算部３２２としては、公知の演算子を用いることができる。
【０１２７】
後述のＰＩ補償部３２３によって、誤差パラメータ偏差Δεがゼロとなるような制御がなされる。ＭＴＰＡ制御を実現できるように制御系全体を構築する場合には、推定磁石磁束Ψ’aeと軸電流ｉα，ｉβとが直交するように、つまり、式（２０）に示した内積Ψ’aeαｉα＋Ψ’aeβｉβがゼロとなるように、指令誤差パラメータε*をゼロに設定するべきである。内積Ψ’aeαｉα＋Ψ’aeβｉβがゼロとなることはｄ軸電流がゼロとなることを意味し、ｄ軸電流がゼロとなることがＭＴＰＡ制御の成立条件であるためである。しかしながら、ＭＴＰＡ制御は、３相モータ１０２の始動時、低速駆動時等におけるトルク不足を防止する制御としては必ずしも適していない。そこで、誤差パラメータ偏差演算部３２２では、ＭＴＰＡ制御用ではなくトルク不足防止用の指令誤差パラメータε*を用いる。具体的には、正の（ゼロよりも大きい）指令誤差パラメータε*が用いられる。これにより、３相モータ１０２に正のｄ軸電流が流れ、ＭＴＰＡ制御が行われている場合に比べて大きい振幅修正量ΔΨが得られ、３相モータ１０２を安定して始動させたり低速駆動させたりするに足りるモータトルクを確保することができる。指令誤差パラメータε*は、任意の正の定数とすることができる。指令誤差パラメータε*は、３相モータ１０２の用途等に応じて、経験則に基づいて設定したり、モータパラメータに基づいて設定したり、事前の測定を通じて設定したりすることができる。なお、典型的には、定常運転時には、始動時及び低速駆動時よりも指令誤差パラメータε*を小さくする。具体的には、指令誤差パラメータε*をゼロにする。これにより、３相モータ１０２の高効率な定常運転が可能となる。
【０１２８】
変形例１−２Ａの誤差パラメータ偏差演算部３２２では、式（２１）に従って指令誤差パラメータε*が生成される。式（２１）のΨaは磁束パラメータ（３相モータ１０２における永久磁石が作る磁石磁束の振幅として与えられた定数）である。ｉd*は、指令ｄ軸電流である。指令ｄ軸電流ｉd*は、任意の正の定数とすることができる。指令ｄ軸電流ｉd*は、３相モータ１０２の用途等に応じて、経験則に基づいて設定したり、モータパラメータに基づいて設定したり、事前の測定を通じて設定したりすることができる。なお、典型的には、定常運転時には、始動時及び低速駆動時よりも指令ｄ軸電流ｉd*を小さくする。具体的には、指令ｄ軸電流ｉd*をゼロにする。これにより、３相モータ１０２の高効率な定常運転が可能となる。
【０１２９】
【数２１】
2016127697.tif 000023
【０１３０】
（ＰＩ補償部３２３）
ＰＩ補償部３２３は、誤差パラメータ偏差Δεを取得し、これがゼロなるように振幅修正量ΔΨを特定する。これにより、誤差パラメータεが指令誤差パラメータε*に追従する。具体的には、式（２２）に示すように、誤差パラメータ偏差Δεを入力とした比例・積分演算を実施することにより振幅修正量ΔΨを求める。式（２２）のＫpは比例ゲインである。ＫIは積分ゲインである。
【０１３１】
【数２２】
2016127697.tif 000024
【０１３２】
式（２２）と指令誤差パラメータε*が正の値であることとから理解されるように、本実施形態では、誤差パラメータ演算部３２１ａで特定された誤差パラメータε（＝内積Ψ’aeαｉα＋Ψ’aeβｉβ；制御対象量）が正となるように、振幅修正量生成部３１４ａによって振幅修正量ΔΨが特定される。
【０１３３】
以上のように、振幅特定部３１５ａは、（i）仮振幅｜Ψs*｜を設定する仮設定部１３０と、（ii）３相モータ１０２からフィードバックされた信号を用いて特定された３相モータ１０２に印加されている制御対象量を用いて振幅修正量ΔΨを生成する振幅修正量生成部３１４ａと、（iii）振幅修正量ΔΨを用いて、指令磁束特定部１１２に与えられるべき振幅として仮振幅｜Ψs*｜よりも大きい補正振幅｜Ψs**｜を特定する補正部（指令磁束加算部１１７）とを有している。この構成によれば、モータ磁束Ψsが確保され易い。すなわち、この構成は、トルク不足の防止に適している。また、変形例１−２Ａでは、制御対象量として３相モータ１０２に印加される無効電力に相関のある物理量を用いている。具体的に、３相モータ１０２を流れているモータ電流と３相モータ１０２の永久磁石の磁石磁束との第２内積（誤差パラメータε＝内積Ψ’aeαｉα＋Ψ’aeβｉβ）を特定し、その第２内積を上述の物理量として用いている。目標値として正の値である指令誤差パラメータε*を用いている。そして、指令誤差パラメータε*と誤差パラメータεとの偏差Δε（＝ε*−ε）をゼロにするフィードバック制御によって振幅修正量ΔΨを特定している。従って、振幅修正量生成部３１４ａは、制御対象量と目標値との偏差をゼロに収束させるフィードバック制御によって振幅修正量を生成すると言える。変形例１−２Ａでは、このようなフィードバック制御を通じて、振幅修正量生成部３１４ａは、目標値（指令誤差パラメータε*）から制御対象量（誤差パラメータε）を引いて得た偏差が大きければ大きいほど大きい振幅修正量ΔΨを特定し、補正部（指令磁束加算部１１７）は、振幅修正量ΔΨが大きければ大きいほど大きい補正振幅｜Ψs**｜を特定する。
【０１３４】
変形例１−２Ａでは、振幅特定部３１５ａは誤差パラメータεが指令誤差パラメータε*に追従するように、振幅修正量ΔΨを生成する。指令誤差パラメータε*は、３相モータ１０２の始動時及び低速駆動時において、３相モータ１０２に、十分大きい振幅を有するモータ電流が印加され、十分大きい振幅を有するモータ磁束が印加されるように設定される。すなわち、変形例１−２Ａによれば、第１実施形態と同様に、トルク不足が解消され、３相モータ１０２を安定して始動させることができる。また、３相モータ１０２を安定して低速駆動させることができる。
【０１３５】
図１２Ａ〜図１２Ｃに、各種モータパラメータを用いたシミュレーション結果を示す。このシミュレーションでは、ｔ＝０．２秒で３相モータ１０２の始動を開始した。このシミュレーションでは、指令ｄ軸電流ｉd*を、ｔ＝０．２秒からｔ＝１．７秒までは５．５Ａに設定し、ｔ＝１．７秒において０Ａに変更し、ｔ＝１．７秒以降は０Ａに維持した。図１２Ａ〜図１２Ｃのグラフは、無負荷の場合のものである。図１２Ａは、ｄ軸電流ｉd及びｑ軸電流ｉqの時間変化を表す。図１２Ｂは、補正振幅｜Ψs**｜及び推定磁束Ψsの絶対値の時間変化を表す。図１２Ｃは、指令速度ωref*及び３相モータ１０２の速度の時間変化を示す。シミュレーション結果から、指令ｄ軸電流ｉd*が５．５Ａであるｔ＝０．２〜１．７秒の期間には、ｄ軸電流ｉdも５．５Ａであり（図１２Ａ）、大きい補正振幅｜Ψs**｜及び推定磁束Ψsの絶対値が得られている（図１２Ｂ）こと、つまりモータトルクが確保されていることが分かる。また、指令ｄ軸電流ｉd*が０Ａであるｔ＝１．７秒以降の期間には、ｄ軸電流ｉdも０Ａであること（図１２Ａ）、つまりＭＴＰＡが実現されていることが分かる。
【０１３６】
（変形例１−２Ｂ）
以下、変形例１−２Ｂのモータ制御装置について説明する。なお、変形例１−２Ｂでは、変形例１−２Ａと同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１３７】
図１０Ｂに示すように、変形例１−２Ｂのモータ制御部３０３ｂは、振幅特定部３１５ａに代えて振幅特定部３１５ｂを有している。振幅特定部３１５ｂは、振幅修正量生成部３１４ａに代えて振幅修正量生成部３１４ｂを有している。
【０１３８】
（振幅修正量生成部３１４ｂ）
図１１Ｂに示すように、振幅修正量生成部３１４ｂは、誤差パラメータ演算部３２１ｂと、誤差パラメータ偏差演算部３２２と、ＰＩ補償部３２３とを有している。
【０１３９】
（誤差パラメータ演算部３２１ｂ）
誤差パラメータ演算部３２１ｂは、仮想インダクタンスＬm（３相モータ１０２のインダクタンス）と軸電流ｉα，ｉβと推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）とから、誤差パラメータεを演算する。具体的には、推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）と軸電流ｉα，ｉβとの内積Ψαｉα＋Ψβｉβを特定する。仮想インダクタンスＬmと、軸電流ｉα，ｉβとから、仮想インダクタンスと電流の振幅の２乗との積Ｌm（ｉα2＋ｉβ2）を特定する。内積Ψαｉα＋Ψβｉβから積Ｌm（ｉα2＋ｉβ2）を減じて差Ψαｉα＋Ψβｉβ−Ｌm（ｉα2＋ｉβ2）を特定し、誤差パラメータεを得る。誤差パラメータ演算部３２１ｂが行う演算は、式（２３）により表現される。
【０１４０】
【数２３】
2016127697.tif 000025
【０１４１】
変形例１−２Ｂでは、振幅修正量生成部３１５ｂは、３相モータ１０２を流れているモータ電流とモータ磁束との第１内積Ψαｉα＋Ψβｉβを特定し、特定した第１内積Ψαｉα＋Ψβｉβを用いて変形例１−２Ａで説明した物理量（誤差パラメータε）を特定する。変形例１−２Ｂの振幅修正量生成部３１４ｂでは、変形例１−２Ａの振幅修正量生成部３１４ａで用いた式とは異なる式を用いるものの、変形例１−２Ａのときと同じ振幅修正量ΔΨを特定する。従って、変形例１−２Ｂのモータ制御部３０３ｂを用いれば、モータ制御部３０３ａを用いる場合と同じ効果を得ることができる。
【０１４２】
なお、制御対象量として、誤差パラメータεの代わりに内積（第１内積）Ψαｉα＋Ψβｉβそのものを用いることも可能である。この場合にも、当業者であれば適切に目標値を設定できる。つまり、「第１内積Ψαｉα＋Ψβｉβを特定し、特定した第１内積を用いて物理量を特定する」は、物理量として第１内積そのものを用いることを含む概念である。
【０１４３】
制御対象量として、３相モータ１０２に印加される無効電力を用いることもできる。無効電力は、内積Ψαｉα＋Ψβｉβに指令速度ωref*を乗じることで求めることができる。推定磁束Ψsの位相を微分して３相モータ１０２の速度を推定し（推定速度ωrを求め）、その速度を内積Ψαｉα＋Ψβｉβに乗じることで無効電力を求めることもできる。推定磁束Ψsの位相の特定には後述の位相推定部５１８を用いることができ、その位相の微分には後述の速度推定部９２０を用いることができる。また、軸電流ｉα，ｉβと軸電圧ｖα*，ｖβ*とから無効電力を求めることもできる。すなわち、振幅修正量生成部は、（ａ）３相モータ１０２を流れているモータ電流とモータ磁束との第１内積Ψαｉα＋Ψβｉβを特定し、特定した第１内積Ψαｉα＋Ψβｉβに推定速度ωr又は指令速度ωref*を乗じて無効電力を特定するものであってもよく、又は（ｂ）３相モータ１０２を流れているモータ電流を２相座標によって表したものである軸電流ｉα，ｉβと、３相モータ１０２に印加されるべき電圧ベクトルを２相座標によって表したものである軸電圧ｖα*，ｖβ*と、を用いて無効電力を特定するものであってもよい。制御対象量として無効電力を用いる場合の一例では、無効電力Ｑが正となるように、振幅修正量生成部によって振幅修正量ΔΨが特定される。具体的には、変形例１−２Ａ及び１−２Ｂと同様に、誤差パラメータεが正となるように、無効電力Ｑが特定される。ここで、式（２３）から理解されるように、誤差パラメータεが正になることはＱ＝ω（Ψαｉα＋Ψβｉβ）＞ωＬm（ｉα2＋ｉβ2）が成立することに等しい。すなわち、無効電力Ｑは、この不等式が成立するように特定される。なお、ωは３相モータ１０２の速度であり、ωとしては推定速度ωr又は指令速度ωref*が用いられうる。
【０１４４】
（変形例１−３）
以下、変形例１−３のモータ制御装置について説明する。なお、変形例１−３では、変形例１−１Ａ又は変形例１−２Ａと同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１４５】
図１３に示すように、モータ制御部４０３は、変形例１−１Ａ（図７、図８及び図９Ａ）で説明したトルク推定部２２１及び位相特定部２１１ａと、変形例１−２Ａ（図１０Ａ及び図１１Ａ）で説明した振幅特定部３１５ａを有している。変形例１−３によれば、変形例１−１Ａの効果と変形例１−２Ａの効果の両方を得ることができる。
【０１４６】
なお、振幅修正量生成部３１４ａに代えて振幅修正量生成部３１４ｂを設けてもよい。
【０１４７】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態のモータ制御装置について説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１４８】
図１４に示すように、第２の実施形態のモータ制御部５０３は、位相特定部１１１に代えて、位相特定部５１１を有している。また、モータ制御部５０３は、位相推定部５１８を有している。
【０１４９】
（位相推定部５１８）
位相推定部５１８は、推定磁束Ψs（推定磁束Ψα，Ψβ）から推定磁束Ψsの位相θsを求める。具体的に、位相推定部５１８は、式（２４）により、推定磁束Ψsの位相θsを求める。
【０１５０】
【数２４】
2016127697.tif 000026
【０１５１】
（位相特定部５１１）
位相特定部５１１は、指令速度ωref*と推定磁束Ψsの位相θsから指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を求める。図１５に示すように、位相特定部５１１は、乗算部５２０と、位相加算演算部５４２とを有している。
【０１５２】
（乗算部５２０）
乗算部５２０は、指令速度ωref*に制御周期Ｔsを乗ずることによって、移動量Δθを特定する。
【０１５３】
（位相加算演算部５４２）
位相加算演算部５４２は、移動量Δθと推定磁束Ψsの位相θsを加算することで、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を求める。
【０１５４】
第２の実施形態のモータ制御部５０３は、３相モータ１０２における３相交流座標上の相電流（モータ電流）ｉu，ｉwを２相座標によって表したものである軸電流ｉα，ｉβと、３相モータ１０２に印加されるべき電圧ベクトルｖu，ｖv，ｖwを２相座標によって表したものである軸電圧ｖα*，ｖβ*と、を用いて３相モータ１０２に印加されているモータ磁束を推定する（推定磁束Ψsを求める）モータ磁束推定部１０８を備えている。モータ制御部５０３は、推定されたモータ磁束を用いて、モータ磁束の位相θsを推定する位相推定部５１８を備えている。位相特定部５１１は、位相推定部５１８で推定されたモータ磁束Ψsの位相θsと、移動量Δθと、を用いて（より具体的には、位相θsと移動量Δθと足し合わせて）指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。第２の実施形態のモータ制御部５０３によれば、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を容易に特定することができる。また、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*の特定に推定されたモータ磁束が用いられ、その推定には軸電流ｉα，ｉβが用いられる。このことは、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*の特定に、３相モータ１０２で実際に流れているモータ電流が反映されることを意味する。すなわち、このことは、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を適切に設定することに寄与し、３相モータ１０２の駆動を安定させることに役立つ。
【０１５５】
（変形例２−１Ａ）
以下、変形例２−１Ａのモータ制御装置について説明する。なお、変形例２−１Ａでは、変形例１−１又は第２の実施形態と同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１５６】
図１６に示すように、モータ制御部６０３は、変形例１−１Ａ（図７、図８及び図９Ａ）で説明したトルク推定部２２１と、第２の実施形態（図１４及び図１５）で説明した位相推定部５１８を有している。また、モータ制御部６０３は、位相特定部２１１ａ又は５１１に代えて位相特定部６１１ａを有している。
【０１５７】
（位相特定部６１１ａ）
位相特定部６１１ａは、指令速度ωref*と、推定トルクＴeと、推定磁束Ψsの位相θsとから、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。図１７Ａに示すように、位相特定部６１１ａは、ハイパスフィルタ２６１ａと、ゲイン乗算部２６２と、速度偏差演算部２２３ａと、乗算部６２０ａと、位相加算演算部６４２ａとを有している。
【０１５８】
（乗算部６２０ａ）
乗算部６２０ａは、速度偏差ωref*−Ｋ1ＴHに制御周期ＴSを乗ずることによって移動量Δθを求める。
【０１５９】
（位相加算演算部６４２ａ）
位相加算演算部６４２ａは、推定磁束Ψsの位相θsに移動量Δθを加算することによって、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を求める。
【０１６０】
変形例２−１Ａの位相特定部６１１ａは、推定されたトルク振動成分ＴHを用いて指令速度ωref*を補正し、補正された指令速度ωref*−Ｋ1ＴHを用いて移動量Δθを特定し、特定された移動量Δθを用いて（具体的には、位相推定部５１８で推定されたモータ磁束Ψsの位相θsと移動量Δθとを足し合わせて）指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。変形例２−１Ａによれば、変形例１−１Ａの効果と第２の実施形態の効果との両方を得ることができる。
【０１６１】
（変形例２−１Ｂ）
変形例２−１Ａの位相特定部６１１ａに代えて、図１７Ｂに示す位相特定部６１１ｂを用いることもできる。以下、位相特定部６１１ｂについて説明する。変形例２−１Ｂでは、変形例２−１Ａと同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１６２】
（位相特定部６１１ｂ）
位相特定部６１１ｂは、指令速度ωref*と推定トルクＴeと推定磁束Ψsの位相θsとから、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。図１７Ｂに示すように、位相特定部６１１ｂは、ハイパスフィルタ２６１ａと、乗算部６６３と、乗算部６２０ｂと、移動量偏差演算部６２３ｂと、位相加算演算部６４２ｂとを有している。
（乗算部６６３）
乗算部６６３は、トルク振動成分ＴHにゲインＫ2を乗じて積Ｋ2ＴHを特定する。ゲインＫ2は、変形例１−１Ａ及び変形例２−１ＡのゲインＫ1と制御周期ＴSとの積である。
【０１６３】
（乗算部６２０ｂ）
乗算部６２０ｂは、指令速度ωref*に制御周期Ｔsを乗じて、積ωref*Ｔsを特定する。積ωref*Ｔsは、第２の実施形態の乗算部５２０で得られる移動量Δθと同じである。
【０１６４】
（移動量偏差演算部６２３ｂ）
移動量偏差演算部６２３ｂは、積ωref*Ｔsから積Ｋ2ＴHを減じることによって、差ωref*Ｔs−Ｋ2ＴHを特定する。
【０１６５】
（位相加算演算部６４２ｂ）
位相加算演算部６４２ｂは、推定磁束Ψsの位相θsに差ωref*Ｔs−Ｋ2ＴHを加算することによって、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を求める。
【０１６６】
変形例２−１Ｂでは、位相特定部６１１ｂは、指令速度ωref*を用いて移動量（積ωref*Ｔs）を特定し、特定された移動量ωref*Ｔsを推定されたモータトルクの振動成分（トルク振動成分）ＴHを用いて補正し、補正された移動量（差ωref*Ｔs−Ｋ2ＴH）を用いて（より具体的には、位相θsと補正された移動量ωref*Ｔs−Ｋ2ＴHと足し合わせて）指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。図１７Ａ及び図１７Ｂのブロック図とＫ2＝Ｋ1×ＴSであることとから、変形例２−１Ｂの位相特定部６１１ｂと変形例２−１Ａの位相特定部６１１ａとが同じ位相θs*を特定することは明らかである。従って、変形例２−１Ｂによれば、変形例２−１Ａの効果と同じ効果を得ることができる。
【０１６７】
（変形例２−２）
以下、変形例２−２のモータ制御装置について説明する。なお、変形例２−２では、変形例１−２Ａ又は第２の実施形態と同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１６８】
図１８に示すように、モータ制御部７０３は、変形例１−２Ａ（図１０Ａ及び図１１Ａ）で説明した振幅特定部３１５ａと、第２の実施形態（図１４及び図１５）で説明した位相特定部５１１及び位相推定部５１８とを有している。変形例２−２によれば、変形例１−２Ａの効果と第２の実施形態の効果の両方を得ることができる。
【０１６９】
なお、振幅修正量生成部３１４ａに代えて振幅修正量生成部３１４ｂを設けてもよい。
【０１７０】
（変形例２−３）
以下、変形例２−３のモータ制御装置について説明する。なお、変形例２−３では、変形例１−２Ａ又は変形例２−１Ａと同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１７１】
図１９に示すように、モータ制御部８０３は、変形例１−２Ａ（図１０Ａ及び図１１Ａ）で説明した振幅特定部３１５ａと、変形例２−１Ａ（図１６及び図１７Ａ）で説明した位相特定部６１１ａ及び位相推定部５１８とを有している。変形例２−３によれば、変形例１−２Ａの効果と変形例２−１Ａの効果の両方を得ることができる。
【０１７２】
なお、振幅修正量生成部３１４ａに代えて振幅修正量生成部３１４ｂを設けてもよい。
【０１７３】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態のモータ制御装置について説明する。なお、第３の実施形態では、変形例２−１Ａと同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１７４】
図２０に示すように、モータ制御部９０３は、振幅特定部１１５に代えて、振幅特定部９１５を有している。モータ制御部９０３は、位相特定部６１１ａに代えて、位相特定部９１１を有している。また、モータ制御部９０３は、速度推定部９２０、指令トルク生成部９２１及びトルク偏差演算部９２２を有している。
【０１７５】
（速度推定部９２０）
速度推定部９２０は、現在の制御周期において求めた位相θs（ｎ）と、前回の制御周期において求めた位相θs（ｎ−１）とを用いて、式（２５）により、推定速度ωrを求める。速度推定部９２０は、公知の速度推定器である。ここで、Ｔsは制御周期（サンプリング周期）を意味する。ｎは、タイムステップである。
【０１７６】
【数２５】
2016127697.tif 000027
【０１７７】
（指令トルク生成部９２１）
指令トルク生成部９２１は、指令速度ωref*及び推定速度ωrから、指令トルクＴe*を求める。具体的に、指令トルク生成部９２１は、式（２６）により、指令トルクＴe*を求める。式（２６）におけるＫsPは比例ゲインである。ＫsIは積分ゲインである。指令トルク生成部９２１は、公知のＰＩ補償器である。
【０１７８】
【数２６】
2016127697.tif 000028
【０１７９】
（振幅特定部９１５）
振幅特定部９１５は、軸電流ｉα，ｉβ及び指令トルクＴe*から、指令磁束特定部１１２に与えられるべき振幅として補正振幅｜Ψs**｜を特定する。振幅特定部９１５は、仮設定部９３０と、振幅修正量生成部１１４と、指令磁束加算部（補正部）１１７とを有している。
【０１８０】
（仮設定部９３０）
仮設定部９３０は、指令トルクＴe*を用いて、仮振幅｜Ψs*｜を設定する。仮設定部９３０は、ルックアップテーブル、計算式（近似式）等が格納された演算子等を用いて構成できる。ルックアップテーブルを用いる場合、指令トルクＴe*と仮振幅｜Ψs*｜との対応関係を表すルックアップテーブルを事前に準備することができる。演算子における計算式も、事前に準備できる。このようなルックアップテーブル及び計算式は、予め行った測定データ又は理論に基づいて設定できる。本実施形態では、最小の電流で最大のトルクを発生できる最大トルク／電流制御（ＭＴＰＡ）を満たすトルクと磁束との関係を利用する。
【０１８１】
具体的に、仮振幅｜Ψs*｜は、以下の考え方に基づいて特定され得る。すなわち、３相モータ１０２として磁気的突極性を有さないモータを用いる場合、モータ磁束の振幅｜Ψs｜及びモータトルクＴは、式（２７Ａ）及び（２７Ｂ）で概算される。｜Ψa｜は、磁束パラメータである。Ｌは、３相モータの電機子巻線の一相当たりのインダクタンスである。ｉqはｑ軸電流である。Ｐnは、モータの極対数である。式（２７Ａ）及び（２７Ｂ）から、式（２７Ｃ）が導かれる。Ｔを図２０の指令トルクＴe*に、｜Ψs｜を仮振幅｜Ψs*｜にそれぞれ置き換えることで、指令トルクＴe*と仮振幅｜Ψs*｜との関係式が導かれる。この関係式を用いれば、指令トルクＴe*から仮振幅｜Ψs*｜を求めることができる。当然ながら、変換テーブルを作成することもできる。３相モータとして磁気的突極性を有するモータを用いる場合、モータ磁束の振幅｜Ψs｜及びモータトルクＴは、式（２７Ｄ）及び（２７Ｅ）で概算される。Ｌdは、ｄ軸インダクタンスである。Ｌqは、ｑ軸インダクタンスである。ｉdはｄ軸電流である。ｄ軸電流ｉd及びｑ軸電流ｉqは、式（２７Ｆ）の関係を概ね満たす。式（２７Ｄ）、（２７Ｅ）及び（２７Ｆ）によって、変数ｉd，ｉqを用いることなくモータトルクＴからモータ磁束の振幅｜Ψs｜を特定可能な変換テーブルが得られる。Ｔを図２０の指令トルクＴe*に、｜Ψs｜を振幅｜Ψs*｜にそれぞれ置き換えることで、指令トルクＴe*から仮振幅｜Ψs*｜を特定することができる。
【０１８２】
【数２７】
2016127697.tif 000029
【０１８３】
（トルク偏差演算部９２２）
トルク偏差演算部９２２は、指令トルクＴe*と推定トルクＴeとの偏差（トルク偏差ΔＴ：Ｔe*−Ｔe）を求める。トルク偏差演算部９２２としては、公知の演算子を用いることができる。
【０１８４】
（位相特定部９１１）
位相特定部９１１は、トルク偏差ΔＴと推定磁束Ψsの位相θsとから、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。図２１に示すように、位相特定部９１１は、位相変化量生成部９１９と、位相加算演算部９４２とを有している。
【０１８５】
（位相変化量生成部９１９）
位相変化量生成部９１９は、トルク偏差ΔＴから、モータ磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量Δθを求める。具体的に、位相変化量生成部９１９は、式（２８）を用いて、移動量Δθを求める。式（２８）におけるＫθPは比例ゲインである。ＫθIは積分ゲインである。位相変化量生成部９１９は、トルク偏差ΔＴをゼロに近づける。この点で、位相変化量生成部９１９は、トルクの補償機構を構成するともいえる。位相変化量生成部９１９がＤＳＰ、マイクロコンピュータ等のディジタル制御装置に組み込まれている場合は、式（２８）における演算のために必要となる積分器は離散系で構成され得る。
【０１８６】
【数２８】
2016127697.tif 000030
【０１８７】
（位相加算演算部９４２）
位相加算演算部９４２は、移動量Δθと推定磁束Ψsの位相θsとから、指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。具体的に、位相加算演算部９４２は、式（２９）に従い、移動量Δθと位相θsを加算することによって、位相θs*を求める。
【０１８８】
【数２９】
2016127697.tif 000031
【０１８９】
第３の実施形態のモータ制御装置は、３相モータ１０２のモータ磁束及びモータトルクが指令磁束ベクトルΨs*及び指令トルクＴe*に追従するように、インバータ１０４を用いて３相モータ１０２に電圧ベクトルを印加する。モータ磁束推定部１０８では、３相モータ１０２を流れているモータ電流をα−β座標（２相座標）によって表したものである軸電流ｉα，ｉβと、３相モータ１０２に印加されるべき電圧ベクトルをα−β座標（２相座標）によって表したものである軸電圧ｖα*，ｖβ*とから、推定磁束Ψsが特定される（３相モータ１０２に印加されているモータ磁束が推定される）。トルク推定部２２１では、軸電流ｉα，ｉβと、推定磁束Ψsとから、推定トルクＴeが特定される（モータトルクが推定される）。速度推定部９２０では、推定トルクＴeの位相から、推定速度ωrが特定される（３相モータ１０２の速度が推定される）。指令トルク生成部９２１では、指令速度ωref*と、推定速度ωrとから、指令トルクＴe*が生成される。位相特定部９１１は、指令トルクＴe*と推定トルクＴeとの間のトルク偏差ΔＴを用いてモータ磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量Δθを特定し、特定された移動量Δθと、推定磁束Ψsの位相θsとを用いて指令磁束ベクトルΨs*の位相θs*を特定する。第３の実施形態によれば、３相モータ１０２に正のｄ軸電流が流れ、ＭＴＰＡ制御が行われている場合に比べて大きい振幅修正量ΔΨが得られ、３相モータ１０２を安定して始動させたり低速駆動させたりするに足りるモータトルクを確保することができる。
【０１９０】
（変形例３−１）
以下、変形例３−１のモータ制御装置について説明する。なお、変形例３−１では、変形例１−２Ａ又は第３の実施形態と同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。
【０１９１】
図２２に示すように、モータ制御部１００３は、モータ制御部９０３の振幅特定部９１５に代えて振幅特定部１０１５を有している。振幅特定部１０１５は、振幅修正量生成部１１４に代えて振幅修正量生成部３１４ａを有している。
【０１９２】
変形例３−１によれば、変形例１−２Ａ及び第３の実施形態と同様に、３相モータ１０２を安定して始動させたり低速駆動させたりするに足りるモータトルクを確保することができる。
【０１９３】
また、定常運転時には、始動時及び低速駆動時よりも指令誤差パラメータε*（指令ｄ軸電流ｉd*）を小さくすることができる。具体的には、指令誤差パラメータε*（指令ｄ軸電流ｉd*）をゼロにすることができる。このようにすれば、仮設定部９３０においてＭＴＰＡ制御に適した仮磁束｜Ψs*｜が特定されるとともに、振幅修正量生成部３１４ａにおいてＭＴＰＡ制御に適合した振幅修正量ΔΨが生成される。すなわち、指令磁束加算部１１７において、ＭＴＰＡ制御に適した仮磁束｜Ψs*｜がＭＴＰＡ制御に適合した振幅修正量ΔΨによって補正されることによって、補正振幅｜Ψs**｜が生成される。従って、応答性が高く精度の高いＭＴＰＡ制御が可能となる。
【０１９４】
なお、振幅修正量生成部３１４ａに代えて振幅修正量生成部３１４ｂを設けてもよい。
【０１９５】
(第４の実施形態)
非特許文献３に示されているような一次磁束制御を行う場合にも、本開示に係る技術を適用することができる。すなわち、モータに印加されるべき磁束の振幅を、本開示に係る振幅修正量ΔΨを用いて補正することができる。このようにすれば、一次磁束制御を行う場合において、モータを好適に始動させたり低速駆動させたりすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本開示は、ＳＰＭＳＭ、ＩＰＭＳＭ等の同期モータに適用できる。それらの同期モータは、冷暖房装置又は給湯機に使用されたヒートポンプ式冷凍装置に適している。
【符号の説明】
【０１９７】
１００    モータ制御装置
１０１    デューティ生成部
１０２    ３相モータ
１０３，２０３，３０３ａ，３０３ｂ，４０３，５０３，６０３，７０３,８０３，９０３，１００３    モータ制御部
１０４    インバータ
１０５ａ    第１電流センサ
１０５ｂ    第２電流センサ
１０６    ｕ，ｗ/α，β変換部
１０７    指令電圧演算部
１０８    モータ磁束推定部
１０９    α，β／ｕ，v，ｗ変換部
１１１,２１１ａ,２１１ｂ，５１１,６１１ａ,６１１ｂ，９１１    位相特定部
１１２    指令磁束特定部
１１３ａ    α軸磁束偏差演算部
１１３ｂ    β軸磁束偏差演算部
１１４,３１４ａ，３１４ｂ    振幅修正量生成部
１１５，３１５ａ，３１５ｂ，９１５，１０１５    振幅特定部
１１６，２１６ａ，２１６ｂ    積分器
１１７    指令磁束加算部（補正部）
１１８    電機子電流偏差演算部
１１９,３２３    ＰＩ補償部
１２０    ベースドライバ
１２１    平滑コンデンサ
１２２    直流電源
１２３ａ〜１２３ｆ    スイッチング素子
１２４ａ〜１２４ｆ    還流ダイオード
１３０，９３０    仮設定部
１３１    電機子電流特定部
２２１    トルク推定部
２２３ａ    速度偏差演算部
２２３ｂ    位相偏差演算部
６２３ｂ    移動量偏差演算部
２６１ａ    ハイパスフィルタ
２６１ｂ    ローパスフィルタ
２６２    ゲイン乗算部
３２１ａ，３２１ｂ    誤差パラメータ演算部
３２２    誤差パラメータ偏差演算部
５１８    位相推定部
５２０，６２０ａ，６２０ｂ，６６３    乗算部
５４２，６４２ａ、６４２ｂ，９４２    位相加算演算部
９１９    位相変化量生成部
９２０    速度推定部
９２１    指令トルク生成部
９２２    トルク偏差演算部
【図１】
2016127697.tif 000032
【図２】
2016127697.tif 000033
【図３】
2016127697.tif 000034
【図４】
2016127697.tif 000035
【図５】
2016127697.tif 000036
【図６】
2016127697.tif 000037
【図７】
2016127697.tif 000038
【図８】
2016127697.tif 000039
【図９Ａ】
2016127697.tif 000040
【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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