(57)【要約】【課題】脱調状態を招くことなく弱め界磁制御から位相差制御に移行することができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータの巻線に流れるモータ電流を検出し同モータ電流とモータ電圧との位相差が所定の目標位相差となるようにモータ電圧を制御する位相差制御手段４３ａと、モータ電圧が飽和した場合に位相差制御手段４３ａによる位相差制御から前記モータ電流の位相を進めてよりモータの回転数を上げられるように制御する弱め界磁制御に切り替える弱め界磁制御手段４３ｂと、を備え、モータが弱め界磁制御手段４３ｂによって制御されている間に位相差が目標位相差に達したとき、弱め界磁制御から位相差制御に移行するか否か判定する。【選択図】図２
2017093267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧をインバータによって三相交流に変換してモータに供給するとともに、モータ電圧を制御して前記モータを正弦波駆動するモータ制御装置において、
前記モータの巻線に流れるモータ電流を検出し同モータ電流と前記モータ電圧との位相差θが目標位相差θ＊となるように上記モータ電圧を制御する位相差制御手段と、
前記モータ電圧が飽和した場合に前記位相差制御手段による位相差制御から前記モータ電流の位相を進めて前記モータの回転数を上げるように制御する弱め界磁制御手段と、を備え、
前記モータが前記弱め界磁制御手段によって弱め界磁制御されている間に前記位相差θが前記目標位相差θ*に達した際、
弱め界磁制御から位相差制御に移行するか否かを判定する移行判定手段を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記移行判定手段は、前記モータ電圧を下げた際、前記位相差θが前記モータ電圧を下げる前の位相差より大きい場合には、前記モータ電圧を上限値に戻し、弱め界磁制御を維持し、小さい場合には、位相差制御に移行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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の圧縮機などに用いられるセンサレス直流ブラシレスモータ（以下、ＤＣブラシレスモータという。）の制御装置に関し、特に正弦波駆動方式においてモータ電圧とモータ電流との位相差に基づいてモータの制御を行うモータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からＤＣブラシレスモータの制御方式として知られている正弦波駆動方式は、電流位相の制御範囲が、矩形波駆動方式のような制約を受けないためリラクタンストルクおよび弱め界磁効果を十分に発揮させることができる。このような利点もあって、正弦波駆動方式を圧縮機の同期モータに適用して、圧縮機の高効率化と低騒音化を図っている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【０００３】
特許文献１、２には、正弦波駆動方式において、モータ電圧とモータ電流との位相差θと目標位相差θ＊との差に応じてモータ電圧を補正し、目標位相差θ＊とモータ電圧とモータ電流との位相差θとの差が大きいほど電圧補正量を大きく変化させることにより、モータ電圧とモータ電流との位相差θを速やかに目標位相差θ＊に近づけるようにした力率制御（電圧・電流の位相差制御）と、モータ電圧が飽和してそれ以上モータの回転数を上げることが出来ない場合、モータ電流の位相を進める弱め界磁制御によって回転数を上げるようにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６７６６７号公報
【特許文献２】特開２００８−９９４６７号公報
【特許文献３】特開２０１１−５０１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、モータ電圧が飽和するまではモータ電圧とモータ電流との位相差θを目標位相差θ＊に近づけるようにする力率制御（以下、位相差制御とする）を行ない、モータ電圧が飽和した後さらにモータの回転数を上げる場合、モータ電流の位相を進める弱め界磁制御に切り替えてモータを制御する。通常、位相差制御および弱め界磁制御を行う領域では、モータの回転数を上げるためにモータ電圧を増加、または引用文献３に記載されているように電流位相を進めるとモータ電圧とモータ電流の位相差（以下、電圧／電流位相差θとする）は単調減少の特性を示す。従来はこの特性を利用して電圧／電流位相差θが常に目標位相差θ＊になるように位相差制御を行い、モータ電圧が飽和したら位相差制御を弱め界磁制御に切り替えてモータ電流の位相を進ませて回転数を上昇させ、その後、回転数が低下して電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊に戻ったとき弱め界磁制御を位相差制御に戻すようにして位相差制御と弱め界磁制御の切り替えを行っていた。
【０００６】
この電圧／電流位相差の特性は、通常、モータ電圧の増加またはモータ電流の位相の進みに対して単調減少の特性を示すが、モータによっては回転数をさらに上げていくと、モータ電圧の増加またはモータ電流の位相の進みに対して単調増加の特性に変化する場合がある。この単調減少から単調増加へ変化する回転数（以下、変曲点とする）は、同じモータでも一定でなくモータの負荷トルクによって変化する（例えば、特許文献２を参照）。このため、従来のように弱め界磁制御において、モータの回転数を下げていき、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊以上に達したら弱め界磁制御から位相差制御へ切り替えた時、電圧／電流位相差の特性がモータ電圧の増加に対して単調減少の特性を示す領域であればそのまま位相差制御を行うことができるが、単調増加の特性を示す領域であった場合、モータ電圧を下げても電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊からより大きい方向に離れてしまい、脱調を起こしてしまう虞があった。
【０００７】
このことについて、図５を参照しながら説明する。図５は、横軸をモータの回転数として、左の縦軸を電圧／電流位相差、右の縦軸をモータ電圧として説明する。
【０００８】
図５の曲線ａと曲線ｂは、モータの回転数に対する電圧／電流位相差特性を表し、電圧／電流位相差特性ｂは、電圧／電流位相差特性ａに比べて負荷トルクが大きい場合の特性を表している。具体的に電圧／電流位相差特性が位相差特性ｂを示すのは、空気調和機の圧縮機が高負荷で運転される場合である。例えば、空気調和機の冷房運転時に外気温が高く、室外熱交換器での熱交換が行われにくい状態で室内の設定温度を高くする変更を行うと、モータの制御部は圧縮機の回転数を徐々に下げるが、まだ冷媒の圧力が高く高負荷の状態のままである。
【０００９】
図５の区間１は、電圧／電流位相差の特性がａの特性の時に行われる位相差制御区間を表している。この区間では、モータ電圧の増加に対する電圧／電流位相差が単調減少の特性を示すため、モータ電圧を上げてモータの回転数を上げると電圧／電流位相差が小さくなり、モータ電圧を下げてモータの回転数を下げると電圧／電流位相差が大きくなることを利用して、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊（図５では４０ｄｅｇ）になるようにモータ電圧を調整して位相差制御を行なわれる。
【００１０】
モータの回転数を上げていき回転数がＡとなったところで、モータ電圧が直流電圧の上限である飽和電圧に達してこれ以上電圧を上昇させる事ができなくなる。この場合、モータ電圧を飽和電圧に維持したままで、位相差制御から弱め界磁制御に切り替えることでさらに高回転の運転が可能となる。弱め界磁制御は電流位相を進めるので電圧／電流位相差の特性は図５の区間２に示すように回転数に対して単調減少する。
【００１１】
図５の区間２よりさらに高回転の領域である回転数Ｂ以上の区間３では、回転数の増加に対する位相差θの変化の特性が単調減少から単調増加に逆転するため、電圧／電流の位相差θの増加減少関係が区間２における関係と逆転する。
【００１２】
上記は、電圧／電流位相差の特性がａの特性における説明であるが、電圧／電流位相差の特性がｂの特性の時は、回転数がＥまでが位相差制御区間であり、回転数がＥ以上で弱め界磁制御区間となる。
【００１３】
ここで、電圧／電流位相差の特性がａの場合に戻って説明する。この弱め界磁制御区間において回転数がＣで弱め界磁制御を行っている時に、負荷トルクの変動により位相差特性がａからｂに変化した場合、この時の電圧／電流位相差θは図５の点１から点２へ変化し、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊以上に達する。この時の電圧／電流位相差特性は、モータ電圧に対して単調増加の特性である。ここでモータの回転数を下げる方向に制御を行うと回転数がＣからＤに下がり、点３で電圧／電流位相差θがθ＊になったとき弱め界磁制御から位相差制御に切り替わる。しかし、実際の電圧／電流位相差の特性がｂのためモータ電圧を下げると電圧／電流位相差θは目標位相差θ＊より大きい方向に離れてしまい脱調し易い状態になる。このため、弱め界磁制御中に電圧／電流位相差の特性がａからｂに変化してもモータの回転数を低下させたときに脱調状態を招くことのないように、モータの回転数がＥとなり位相差特性がモータ電圧に対して単調減少の特性になってから、弱め界磁制御から位相差制御に移行できるモータ制御装置の開発が望まれていた。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータを弱め界磁制御で制御中に電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊に達した時、位相差制御への移行が可能か否か判定することで、脱調するのを防ぐことができるＤＣブラシレスモータの制御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】
【００１５】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るモータ制御装置は、直流電圧をインバータによって三相交流に変換してモータに供給するとともに、インバータのモータ電圧を制御して前記モータを正弦波駆動するモータ制御装置において、前記モータの巻線に流れるモータ電流を検出し同モータ電流と前記モータ電圧との位相差θが目標位相差θ*となるように上記モータ電圧を制御する位相差制御手段と、前記モータ電圧が飽和した場合に前記位相差制御手段による位相差制御から前記モータ電流の位相を進めて前記モータの回転数を上げるように制御する弱め界磁制御手段と、を備え、前記モータが前記弱め界磁制御手段によって弱め界磁制御されている間に前記位相差θが前記目標位相差θ*に達した際、弱め界磁制御から位相差制御に移行するか否かを判定する移行判定手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、位相差制御手段と弱め界磁制御手段を備えたモータ制御装置において、弱め界磁制御から位相差制御に移行する際、移行判定手段によって位相差制御に移行できるか否かを判定することで、弱め界磁制御時に負荷トルクの変動により回転数に対する電圧／電流位相差の特性が変化し、電圧／電流位相差特性がモータ電圧に対して単調増加の特性となって位相差制御ができない場合、弱め界磁制御から位相差制御に切り替えないようして脱調の発生を防ぐことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係るモータ制御装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の部分詳細図である。
【図３】図３は、本発明に係るモータ制御装置のフローチャートの一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明に係るモータ制御装置のフローチャートの一例を示す図である。
【図５】図５は、モータ電圧とモータ電流の位相差と回転数との関係と、位相差制御と弱め界磁制御と位相差との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るＤＣブラシレスモータのモータ制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１に示すように、本発明に係るモータ制御装置１００は、直流電源（ＤＣ）１が供給され、上下アームのスイッチング素子を所定のタイミングでオン、オフして三相の電圧を出力するインバータ２を備える。ここで、ＤＣブラシレスモータ３はインバータ２の出力電圧の印加により回転する。
【００２０】
さらにモータ制御装置１００は、ＤＣブラシレスモータ３を正弦波駆動方式で制御する制御回路（マイクロコンピュータ）４およびインバータ駆動回路５と、母線電流を検出するためのシャント抵抗６および差動増幅回路７（電流検出手段）と、インバータ２への入力電圧を分圧して第１基準電位および第２基準電位を出力する分圧回路８と、モータ３の端子電圧により仮想中性点電位を検出するための仮想中性点検出回路９とを備える。
【００２１】
また、モータ制御装置１００は、第１基準電位、第２基準電位および仮想中性点電位を用い、シャント抵抗６に流れる母線電流から三相分のモータ電流を推定するための第１相電流値および第２相電流値を抽出する２相電流抽出回路１０とを備える。モータ制御装置１００は、制御回路４によって第１相電流値および第２相電流値により残り１相の電流をＩｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０の関係式から算出し、これら三相電流を用いてモータ３を正弦波駆動方式で制御する。
【００２２】
差動増幅回路７は、シャント抵抗６の両端の電圧差分により母線電流を検出する。
【００２３】
分圧回路８は、抵抗Ｒ１（例えば３９０ｋΩ）、Ｒ２（例えば４．４ｋΩ）、Ｒ３（２．２ｋΩ）を直列に接続し、第１基準電位＞第２基準電位の関係で第１の基準電位と第２の基準電位をそれぞれ生成している。
【００２４】
仮想中性点検出回路９は、抵抗４〜７を備え、抵抗４〜６（例えば各３９０ｋΩ）の一端は、モータ３のステータの各相に接続され、各抵抗４〜６の他端が互いに接続されている。抵抗４〜６の接続点とグランド（ＧＮＤ）との間に抵抗Ｒ７（例えば５．９ｋΩ）を接続し、抵抗４〜７の接続点から仮想中性点電位を検出する。
【００２５】
２相電流抽出回路１０は、母線電流を所定タイミングでサンプリングして二相の電流値を抽出するために、その所定タイミングを得る第１および第２のサンプルタイミング生成回路１１、１２と、二相の電流値を抽出する第１および第２の相電流抽出回路１３、１４とを備えている。
【００２６】
第１のサンプルタイミング生成回路１１は、ウインドコンパレータ回路で入力仮想中性点電位が第１基準電位以下、かつ第２基準電位以上になったときにＨｉｇｈ信号を出力する。第２のサンプルタイミング生成回路１２は、コンパレータ回路で入力仮想中性点電位と第１基準電位とを比較し、第１基準電位以上になっているときにＨｉｇｈ信号を出力する。
【００２７】
この場合、仮想中性点電位にはモータの二相通電情報が含まれており、第１基準電位および第２基準電位はその二相通電情報の抽出タイミングが得られるように設定する。
【００２８】
また、第１の相電流抽出回路１３は、母線電流を第１のサンプルタイミング生成回路１１の出力タイミングから僅かに遅延させたタイミングで母線電流をサンプリングし、このサンプリングされた母線電流値を保持する回路である。
【００２９】
第２の相電流抽出回路１４は、母線電流を第２のサンプルタイミング生成回路１２の出力タイミングから僅かに遅延させたタイミングで母線電流をサンプリングし、このサンプリングされた母線電流値を保持する回路である。
【００３０】
そして、第１および第２の相電流抽出回路１３、１４の出力電流値が制御回路４のＡ／Ｄ変換ポートに入力され、制御回路４に二相分の電流が取り込まれる。制御回路４に取り込まれた二相分の電流から図２で示す位相差算出部４１の電流位相算出手段４１ａによって、取込んだ第１および第２の出力相電流値により残り１相の電流値を三相交流電流の瞬時値の和がゼロであること（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）により算出し、再現した三相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗからモータ電流の電流位相を求める。算出手法としては、例えば、上記の特許文献１に記載の方法を用いることができる。
【００３１】
ここで、本発明に係るモータ制御装置１００の制御回路４は、図２に示すように、電圧／電流位相差を検出する位相差算出部４１（電流位相算出手段４１ａ、電圧位相算出手段４１ｂ）と、モータ電圧の制御を行う出力電圧制御部４３（位相差制御手段４３ａ、弱め界磁制御手段４３ｂ）と、出力電圧制御部４３によって電圧制御量に基づいてＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成部４４とを備える。
【００３２】
位相差検出部４１は、電流位相算出手段４１ａで求められた電流位相値と、電圧位相算出手段４１ｂで求められた電圧位相値とから、電圧／電流位相差θを求めるものである。電流位相算出手段４１ａは、第１および第２の相電流抽出回路１３、１４の出力電流値により残り１相の電流値を三相交流電流の瞬時値の和がゼロであること（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）により算出し、再現した三相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗからモータ電流の電流位相を求める。電圧位相算出手段４１ｂは、各相のモータ電圧（実際にはＰＷＭデューティから算出）から電圧位相を求める。さらに電圧／電流位相差θを算出して出力する。なお、算出した位相差θは記憶部（図示なし）に記憶される。
【００３３】
出力電圧制御部４３は、電圧制御を行う位相差制御手段４３ａと、弱め界磁制御手段４３ｂ、移行判定手段４３ｃを備えている。
【００３４】
位相差制御手段４３ａは、モータ電圧を検出することにより得られるＰＷＭ切換タイミングによって、差動増幅回路７（電流検出手段）で検出した母線電流からモータ三相の電流を算出し、算出したモータ電流とモータ電圧との電圧／電流位相差θが予め定めた目標位相差θ＊となるようにモータ電圧を制御するものである。また、モータ電圧を最大になるように制御してモータ電圧が飽和した場合には、弱め界磁制御手段４３ｂに切り替える。
【００３５】
弱め界磁制御手段４３ｂは、位相差制御手段４３ａでの制御においてモータ電圧が飽和した状態の回転数よりさらにモータの回転数を上げるように電流位相を進める制御をするものである。
【００３６】
移行判定手段４３ｃは、弱め界磁手段４３ｂによる弱め界磁制御において、位相差検出部４１で算出した電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊未満から目標位相差θ＊に達した時に機能し、この時のモータ電圧を下げて位相差算出部４１で算出される電圧／電流位相差θと、モータ電圧を下げる前の電圧／電流位相差と比較し、大きい場合にはモータ電圧を飽和電圧に戻して弱め界磁手段４３ｂによる弱め界磁制御を維持し、小さい場合には位相差制御手段４３ａによる位相差制御に切り替える。
【００３７】
本発明のモータ制御装置１００では、弱め界磁制御時、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊に戻ったときに位相差制御が行えるか否かを判定することで、回転数を下げる間に弱め界磁制御から位相差制御に切り替えたときの脱調を防止できるものである。
【００３８】
次に、本発明の具体的な処理動作の一例について、図３と図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３９】
まず、図３は位相差制御を示すフローチャートで、位相差制御はモータの回転数ωを目標回転数ω＊にするために、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊になるようにモータ電圧Ｖの調整を行うもので、前述した通りモータ電圧Ｖの増加に対する電圧／電流位相差の特性が単調減少を示す場合、モータ電圧Ｖを上げてモータの回転数を上げると電圧／電流位相差θが小さくなり、モータ電圧Ｖを下げてモータの回転数を下げると電圧／電流位相差θが大きくなることを利用して、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊になるようにモータ電圧を調整して位相差制御を行なわれる。図３のフローチャートで、モータの運転を開始すると目標回転数ω＊が設定（ステップＳ１１）とモータ電圧Ｖが設定（ステップＳ１２）される。次に、位相差検出部４１で電圧／電流位相差θを検出する（ステップＳ１３）。続いて、位相差制御手段４３ａにより目標位相差θ＊と電圧／電流位相差θの差分Δθを演算する（ステップＳ１４）。差分Δθがゼロの場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、モータの回転数ωが目標回転数ω＊に達したと判定し、モータ電圧Ｖの値を現状の電圧値のままで、回転数が変化しないようにステップ１３に戻ってフィードバック制御が行われる。差分Δθがゼロでない場合（ステップＳ１５でＮｏ）、差分Δθがゼロになるようにモータを制御するモータ電圧ＶをＶ＝Ｖｏ＋αΔθ（Ｖｏは現モータ電圧、αはモータ電圧Ｖと電圧電流位相差θの関係より予め定めた係数で単位はＶ／ｄｅｇ）として算出する（ステップＳ１６）。次に算出したモータ電圧Ｖと飽和電圧である電圧上限値Ｖｍａｘを比較し、モータ電圧Ｖが電圧上限値Ｖｍａｘよりも小さいかまたは等しい場合（ステップＳ１７でＹｅｓ）、モータ電圧を算出したモータ電圧Ｖに変更し（ステップＳ１８）、ステップＳ１３に戻る。算出したモータ電圧Ｖが電圧上限値Ｖｍａｘより大きい場合（ステップＳ１６でＮｏ）、これ以上、位相差制御ではモータの回転数を上げることができないため図４の「Ａ」に進んで弱め界磁制御に移行する。
【００４０】
次に、図４は弱め界磁制御の実行と弱め界磁制御から位相差制御に移行するか否かの判定を示すフローチャートである。まずは、モータ電圧Ｖ＝電圧上限値Ｖｍａｘとなるようにモータ電圧Ｖを調整し（ステップＳ２１）、弱め界磁制御であるモータ電流の位相を進めてモータの回転数を上げる（ステップＳ２２）。そして、電圧／電流位相差θを検出する（ステップＳ２３）。電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊未満である場合には（ステップＳ２４でＹｅｓ）、ステップＳ２２に戻って弱め界磁制御を維持する。電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊以上である場合には（ステップＳ２４でＮｏ）、弱め界磁制御から位相差制御に移行するか否かを判定するためにモータ電圧Ｖを電圧上限値Ｖｍａｘから一旦下げる（ステップＳ２５）。そして、電圧／電流位相差θを検出する（ステップＳ２６）。負荷トルクの変動によって位相差特性がａからｂに変化した場合、電圧／電流位相差θが前回検出した位相差より大きくなり（ステップＳ２７でＹｅｓ）、この場合は位相差制御に移行できないと判定して、ステップＳ２１に進んでモータ電圧Ｖを電圧上限値Ｖｍａｘになるように調整し、弱め界磁制御を維持する（ステップＳ２２）。電圧／電流位相差θが前回の電圧／電流位相差の値と等しいか、または小さい場合には（ステップＳ２７でＮｏ）、図３の「Ｂ」に進んで位相差制御に切り替わる。
【００４１】
このように、本発明によれば、弱め界磁制御において電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊になった時に位相差制御に移行できるか否かを判定することで、弱め界磁制御中に負荷トルクが変動して位相差制御に移行ができない場合には、位相差制御に切り替えずに弱め界磁制御を維持することで、脱調を防止することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  直流電源（ＤＣ）
２  インバータ
３  ＤＣブラシレスモータ
４  制御回路
４１  位相差検出部
４１ａ  電流位相算出手段
４１ｂ  電圧位相算出手段
４３  出力電圧制御部
４３ａ  位相差制御手段
４３ｂ  弱め界磁制御手段
４３ｃ  移行判定手段
４４  ＰＷＭ生成部
５  インバータ駆動回路
６  シャント抵抗
７  差動増幅回路（電流検出手段）
８  分圧回路
９  仮想中性点検出回路
１０  ２相電流抽出回路
１１  第１のサンプルタイミング生成回路
１２  第２のサンプルタイミング生成回路
１３  第１の相電流抽出回路
１４  第２の相電流抽出回路
１００  モータ制御装置
【図１】
2017093267.tif 000003
【図２】
2017093267.tif 000004
【図３】
2017093267.tif 000005
【図４】
2017093267.tif 000006
【図５】
2017093267.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月17日(2015.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
まず、図３は位相差制御を示すフローチャートで、位相差制御はモータの回転数ωを目標回転数ω＊にするために、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊になるようにモータ電圧Ｖの調整を行うもので、前述した通りモータ電圧Ｖの増加に対する電圧／電流位相差の特性が単調減少を示す場合、モータ電圧Ｖを上げてモータの回転数を上げると電圧／電流位相差θが小さくなり、モータ電圧Ｖを下げてモータの回転数を下げると電圧／電流位相差θが大きくなることを利用して、電圧／電流位相差θが目標位相差θ＊になるようにモータ電圧を調整して位相差制御を行なわれる。図３のフローチャートで、モータの運転を開始すると目標回転数ω＊の設定（ステップＳ１１）とモータ電圧Ｖの設定（ステップＳ１２）が行われる。次に、位相差検出部４１で電圧／電流位相差θを検出する（ステップＳ１３）。続いて、位相差制御手段４３ａにより目標位相差θ＊と電圧／電流位相差θの差分Δθを演算する（ステップＳ１４）。差分Δθがゼロの場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、モータの回転数ωが目標回転数ω＊に達したと判定し、モータ電圧Ｖの値を現状の電圧値のままで、回転数が変化しないようにステップ１３に戻ってフィードバック制御が行われる。差分Δθがゼロでない場合（ステップＳ１５でＮｏ）、差分Δθがゼロになるようにモータを制御するモータ電圧ＶをＶ＝Ｖｏ＋αΔθ（Ｖｏは現モータ電圧、αはモータ電圧Ｖと電圧電流位相差θの関係より予め定めた係数で単位はＶ／ｄｅｇ）として算出する（ステップＳ１６）。次に算出したモータ電圧Ｖと飽和電圧である電圧上限値Ｖｍａｘを比較し、モータ電圧Ｖが電圧上限値Ｖｍａｘよりも小さいかまたは等しい場合（ステップＳ１７でＹｅｓ）、モータ電圧を算出したモータ電圧Ｖに変更し（ステップＳ１８）、ステップＳ１３に戻る。算出したモータ電圧Ｖが電圧上限値Ｖｍａｘより大きい場合（ステップＳ１６でＮｏ）、これ以上、位相差制御ではモータの回転数を上げることができないため図４の「Ａ」に進んで弱め界磁制御に移行する。