(57)【要約】      （修正有）【課題】電動機の機械的値の過渡的で動的な乱れ、特に電動機のトルクの過渡的で動的な乱れを防止する。【解決手段】速度基準が複数の決められた連続した値をとるようにするために制御規則の入力で速度軌跡を生成し、速度基準によってとられる各値について、電動機Ｍの複数の端子における電圧（Ｕｍ）を決定し、速度基準によってとられる各値について、電動機Ｍの端子における電圧が決められた閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなる磁束値を決定して記憶する、ことを含む特定相を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ユニットで実施される非同期電動機（Ｍ）を制御する方法であって、前記処理ユニットは、前記電動機（Ｍ）に複数の出力相（ａ，ｂ，ｃ）によって接続される電力コンバータに関連付けられ、かつ、入力に適用される速度基準および磁束基準に基づいて前記電動機に印加される複数の電圧を決定するために制御規則を実行するよう配置され、
・前記速度基準が複数の決められた連続した値をとるようにするために前記制御規則の入力で速度軌跡を生成し、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機（Ｍ）の複数の端子における電圧（Ｕｍ）を決定し、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機の前記端子における前記電圧が決められた閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなる磁束値を決定して記憶する、
ことを含む特定相を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記速度軌跡は、階段の形状を辿り、前記階段の各ステップは、適用される個々の値に対応する、ことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記速度基準によってとられる各値について、
・最小値と最大値との間で前記磁束基準を変化させ、
・前記磁束基準が変化するときに得られる前記電動機電圧（Ｕｍ）の変化の曲線を決定し、
・前記電動機電圧が前記閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなる磁束基準値を決定する、
ことを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記閾値（Ｕｍａｘ）によって形成される定数と、前記磁束基準が所定の速度基準において変化するときに得られる前記電動機電圧（Ｕｍ）の変化の前記曲線との交点を決定することを含む、ことを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
【請求項５】
前記速度基準によってとられる各値について、
・前記磁束基準を決められた値に固定し、
・両方とも入力に適用される速度基準値および前記磁束基準の関数として得られる前記電動機電圧を決定し、
・前記得られた電動機電圧と前記閾値との電圧差を決定し、
・前記電動機電圧が前記閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなるまで、入力に適用される磁束基準値を補正し、
・前記電動機電圧が前記閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなるときに得られる前記磁束基準値を記憶する、
ことを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項６】
前記特定相の後に続く動作相を含む制御方法であって、前記特定相中に各速度基準に関連して記憶される各磁束値は、前記電動機の前記制御規則が実行されるときにリアルタイムで磁束を調節するのに使用可能である、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項７】
処理ユニットを備える電動機（Ｍ）用の制御システムであって、前記処理ユニットは、前記電動機（Ｍ）に複数の出力相（ａ，ｂ，ｃ）によって接続される電力コンバータに関連付けられ、かつ、制御規則を実行している間に複数の可変電圧を前記電動機に印加するよう配置され、
・速度基準が複数の決められた連続した値をとるようにするように前記制御規則の入力で速度軌跡を生成するモジュール（Ｍ５）と、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機（Ｍ）の複数の端子における電圧（Ｕｍ）を決定するモジュール（Ｍ１）と、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機の前記端子における前記電圧が決められた閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなる磁束値を決定するモジュール（Ｍ７、Ｍ９）、および前記決定された磁束値を記憶するモジュール（Ｍ１０）と、
を特定相中に実行することを特徴とする制御システム。
【請求項８】
軌跡を生成する前記モジュール（Ｍ５）によって生成される前記速度軌跡は、階段の形状を辿り、前記階段の各ステップは、適用される個々の値に対応する、ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記速度基準によってとられる各値について、
・最小値と最大値との間で磁束基準軌跡を生成するモジュール（Ｍ６）と、
・磁束基準が変化するときの前記電動機電圧（Ｕｍ）の変化の曲線を決定するモジュール（Ｍ１）と、
・前記電動機電圧が前記閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなる磁束基準値を決定するモジュールと、
を実行することを特徴とする請求項７または８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記磁束基準値を決定する前記モジュールは、前記閾値（Ｕｍａｘ）によって形成される定数と、前記磁束基準が所定の速度基準において変化するときに得られる前記電動機電圧（Ｕｍ）の変化の前記曲線との交点を決定するよう配置されている、ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記速度基準によってとられる各値について、磁束基準を決められた値に固定し、
・両方とも入力に適用される速度基準値および磁束基準値の関数として得られる前記電動機電圧を決定するモジュール（Ｍ１）と、
・前記得られた電動機電圧と前記閾値との電圧差を決定するモジュール（Ｍ８）と、
・前記電動機電圧が前記閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなるまで入力に適用される前記磁束基準値に適用される補正を決定するモジュール（Ｍ９）と、
・前記電動機電圧が前記閾値（Ｕｍａｘ）に等しくなるときに得られる前記磁束基準値を記憶するモジュール（Ｍ１０）と、
を実行することを特徴とする請求項７または８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記特定相の後に続く動作相中に、前記特定相中に前記速度基準に関連して記憶される磁束値に基づいて前記電動機の前記制御規則が実行されるときにリアルタイムで磁束を調節するよう配置されている、ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非同期型の電動機を制御する方法、および前記電動機を制御する前記方法を実施する制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
非同期型の電動機の従来の制御方式では、制御規則が、処理ユニットによって実行され、入力で速度基準（またはパルセーション（pulsation）基準）と磁束（flux）基準とを受け取る。電動機についての値（電流および／または速度）の測定および情報に関するこれらの２つの項の関数として、処理ユニットは、電動機に適用される電圧基準を決定する。この電圧基準から、処理ユニットは、電動機に接続されている各出力相に印加される制御電圧を決定する。周知の手法で、これらの電圧は電子電源装置を用いて電動機に印加される。
【０００３】
一般的に、この電源装置は交流電圧を供給する電気ネットワークに接続される。電源装置は、ＡＣ／ＤＣ整流器、整流器に接続されるＤＣ電源バスおよびＤＣ／ＡＣ型の電圧インバータを含む。電圧インバータはたとえばパルス幅変調で制御される。このようなインバータは、電圧制御規則にしたがって、固定振幅のパルス列、正または負のパルス列および幅変調パルス列を電動機に供給する。
【０００４】
電動機に供給される最大電圧はＤＣ電力供給バスで利用できる電圧を超えることはできない。
【０００５】
この制御方式では、入力での速度基準が所定の閾値よりも大きく（一般的に電動機の定格速度程度）、入力での磁束基準が一定であることが要求される場合、これらの基準の関数として計算される電圧は、ネットワーク上で利用可能な電圧、または電力が提供される電動機に対して決められる電圧の限界に適合させることができないことが知られている。このような場合には、この速度基準を電動機に適用することで、インバータが生成可能な電圧を得ることが可能であるようにするために、処理ユニットは必然的に、磁束値を低下させて「磁束低下」ゾーンに入らなくてはならない。
【０００６】
この課題に対する解決は最初に米国特許第５，２０４，６０７号でなされ、決定された電圧基準が、インバータが供給可能な電圧を超えるようになるときに磁束基準を補正することを提案している。このために、システムは電圧基準とインバータが供給可能な最大電圧とを比較する。計算された差は磁束基準に適用される補正値を決定するのに用いられる。インバータ用の電圧基準が、インバータが供給可能な最大電圧以下である状態のときに磁束基準を補正する。したがって、磁束基準と現実の磁束は常に一致し、いかなる磁束低下もなくされる。しかしながら、このシステムでは、電流基準は動的に補正されず、したがって電圧限界ゾーンの内外で同じ安定特性を保証することができない。
【０００７】
米国特許第７，２２１，１１７号は、電動機の所定のモデルを用い、電圧限界で磁束を調節して、これによって電圧限界で電動機の制御の安定性を保証することを可能にする別の解決手段を提案している。しかしながら、この後者の方法では、磁束低下中に電圧限界に達することから、電動機の機械的値の過渡的で動的な乱れ、特に電動機のトルクの過渡的で動的な乱れが起こる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５２０４６０７号明細書
【特許文献２】米国特許第７２２１１１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、「磁束低下」領域への移行に関連する動的な乱れの課題を解決することを可能にする、処理ユニットで実施される制御方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、処理ユニットで実施される非同期電動機を制御する方法であって、前記処理ユニットは、前記電動機に複数の出力相によって接続される電力コンバータに関連付けられ、かつ、入力に適用される速度基準および磁束基準に基づいて前記電動機に印加される複数の電圧を決定するために制御規則を実行するよう配置され、
・前記速度基準が複数の決められた連続した値をとるようにするために前記制御規則の入力で速度軌跡を生成し、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機の複数の端子における電圧を決定し、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機の前記端子における前記電圧が決められた閾値に等しくなる磁束値を決定して記憶する、
ことを含む特定相（identification phase）を含む方法によって達成される。
【００１１】
特定の例によれば、前記速度軌跡は、階段の形状（profile）を辿り、前記階段の各ステップは、適用される個々の値に対応する。
【００１２】
第１の実施の形態によれば、前記方法は、前記速度基準によってとられる各値について、
・最小値と最大値との間で前記磁束基準を変化させ、
・前記磁束基準が変化するときに得られる前記電動機電圧の変化の曲線を決定し、
・前記電動機電圧が前記閾値に等しくなる磁束基準値を決定する、
ことを含む。
【００１３】
この第１の実施の形態では、前記方法は、前記閾値によって形成される定数と、前記磁束基準が所定の速度基準において変化するときに得られる前記電動機電圧の変化の前記曲線との交点を決定することを含む。
【００１４】
第２の実施の形態によれば、前記速度基準によってとられる各値について、前記方法は、
・前記磁束基準を決められた値に固定し、
・両方とも入力に適用される速度基準値および前記磁束基準の関数として得られる前記電動機電圧を決定し、
・前記得られた電動機電圧と前記閾値との電圧差を決定し、
・前記電動機電圧が前記閾値に等しくなるまで、入力に適用される磁束基準値を補正し、
・前記電動機電圧が前記閾値に等しくなるときに得られる前記磁束基準値を記憶する、
ことを含む。
【００１５】
本発明の別の特定の例によれば、前記方法は、前記特定相の後に続く動作相（operating phase）を含む方法であって、前記特定相中に各速度基準に関連して記憶される各磁束値は、前記電動機の前記制御規則が実行されるときにリアルタイムで磁束を調節するのに使用可能である。
【００１６】
本発明は、処理ユニットを備える電動機用の制御システムであって、前記処理ユニットは、前記電動機に複数の出力相によって接続される電力コンバータに関連付けられ、かつ、制御規則を実行している間に複数の可変電圧を前記電動機に印加するよう配置され、
・速度基準が複数の決められた連続した値をとるようにするように前記制御規則の入力で速度軌跡を生成するモジュールと、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機の複数の端子における電圧を決定するモジュールと、
・前記速度基準によってとられる各値について、前記電動機の前記端子における前記電圧が決められた閾値に等しくなる磁束値を決定するモジュール、および前記決定された磁束値を記憶するモジュールと、
を特定相中に実行する制御システムに関する。
【００１７】
前記システムの特定の例によれば、軌跡を生成するモジュールによって生成される前記速度軌跡は、階段の形状を辿り、前記階段の各ステップは、適用される個々の値に対応する。
【００１８】
第１の実施の形態によれば、前記速度基準によってとられる各値について、前記システムは、
・最小値と最大値との間で磁束基準軌跡を生成するモジュールと、
・磁束基準が変化するときの前記電動機電圧の変化の曲線を決定するモジュールと、
・前記電動機電圧が前記閾値に等しくなる磁束基準値を決定するモジュールと、
を実行する。
【００１９】
この第１の実施の形態の特定の例によれば、前記磁束基準値を決定する前記モジュールは、前記閾値によって形成される定数と、前記磁束基準が所定の速度基準において変化するときに得られる前記電動機電圧の変化の前記曲線との交点を決定するよう配置されている。
【００２０】
第２の実施の形態によれば、前記速度基準によってとられる各値について、前記システムは、磁束基準を決められた値に固定し、
・両方とも入力に適用される速度基準値および磁束基準値の関数として得られる前記電動機電圧を決定するモジュールと、
・前記得られた電動機電圧と前記閾値との電圧差を決定するモジュールと、
・前記電動機電圧が前記閾値に等しくなるまで入力に適用される前記磁束基準値に適用される補正を決定するモジュールと、
・前記電動機電圧が前記閾値に等しくなるときに得られる前記磁束基準値を記憶するモジュールと、
を実行する。
【００２１】
特定の例によれば、前記特定相の後に続く動作相中に、前記システムは、前記特定相中に前記速度基準に関連して記憶される磁束値に基づいて前記電動機の前記制御規則が実行されるときにリアルタイムで磁束を調節するように配置されている。
【００２２】
他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下に示される詳細な説明に示される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の制御システムを含む従来の可変速度ドライブの図を示す。
【図２】第１の実施の形態に係る、本発明の制御方法の機能原理を図示する概略図を示す。
【図３Ａ】第１の実施の形態に係る本発明の機能原理を図示する曲線を示す。
【図３Ｂ】第１の実施の形態に係る本発明の機能原理を図示する曲線を示す。
【図３Ｃ】第１の実施の形態に係る本発明の機能原理を図示する曲線を示す。
【図３Ｄ】第１の実施の形態に係る本発明の機能原理を図示する曲線を示す。
【図４】第２の実施の形態に係る、本発明の制御方法の機能原理を図示する概略図を示す。
【図５】最大電圧における速度基準に対する磁束基準をつないだ曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に記載される発明は、好ましくは三相電源を有する非同期（誘導）電動機の制御に適用される。この制御は、開ループでの、すなわち、電動機での速度測定値のいかなる回帰もないベクトル型またはスカラー型の従来の制御方式か、あるいは閉ループでの、すなわち、電動機での速度測定値の回帰のあるベクトル型またはスカラー型の従来の制御方式でもって実施される。
【００２５】
この記載に続いて、電動機電圧Ｕｍを、２つの成分ｕｄ＿ｒｅｆおよびｕｑ＿ｒｅｆを持つ電圧基準ベクトルの振幅であると考える。さらに、回転識別子（ｄ，ｑ）から、制御されている電動機の物理的識別子に対応する三相識別子ａ，ｂ，ｃへの移行が知られている。したがって、さらに以下も得る。
【数１】
2017189103.tif 000003
ここで、ｕａ，ｕｂ，ｕｃは、各出力相に印加される電圧の瞬時値であり、θは、出力相間に印加される電圧間に適用される位相差の角度である。
【００２６】
本発明の制御方法は、処理ユニットＵＣを含む制御システムで実施される。処理ユニットＵＣは少なくとも１つのマイクロプロセッサおよびメモリを含む。この制御システムは、電動機を制御するよう設計されている可変速度ドライブに関連付けられている。この制御システムは特に、前記可変速度ドライブと統合させることが可能である。
【００２７】
周知の手法で、可変速度ドライブは一般的に以下を含む。
・交流電圧を供給する電気ネットワークに接続される入力相Ｒ，Ｓ，Ｔ。
・たとえば、ネットワークによって供給される交流電圧を直流電圧に変換するよう設計されているダイオードのブリッジのようなＡＣ／ＤＣ整流器１０。
・整流器の出力に接続されており、２つの電源線Ｌ１，Ｌ２（これらの間に直流電圧が印加される）を含むＤＣ電源バス。
・２つのバス電源線の間に接続されており、直流電圧を一定の値に保つよう設計されている少なくとも１つのバスコンデンサＣｂｕｓ。
・ＤＣ電源バスに接続されており、電動機に接続されている出力相に要求電圧を印加するように処理ユニットによって制御されるいくつかのパワートランジスタ（たとえばＩＧＢＴ型のパワートランジスタ）を備えるＤＣ／ＡＣインバータ１１。インバータ１１はたとえばＰＷＭ（パルス幅変調）型またはＤＴＣ（直接トルク制御）型の従来の技術によって制御される。処理ユニットＵＣによって実行される制御規則により、出力相に印加される電圧を決定することが可能になる。
・制御される電動機Ｍに接続されるように設計されている出力相ａ，ｂ，ｃ。
【００２８】
限定することなく、本発明は開ループでのＵ／Ｆスカラー型の制御規則について記載する。  以下で記載される方法が制御規則にかかわらず同一になることは当然である。
【００２９】
図２および図４を参照する周知の手法で、開ループで非同期電動機を制御するために処理ユニットによって実行される従来のＵ／ｆのスカラー制御規則は以下の主な特徴を含む。
・ステータに流入する電流の電気パルセーションωｓに対応する速度基準と、磁束基準
【数２】
2017189103.tif 000004
とが入力に適用される。
・処理ユニットＵＣは、位相直交する先行電圧基準（forward voltage reference）ｕｄ＿ｒｅｆおよび電圧基準ｕｑ＿ｒｅｆを電圧計算モジュールＭ１により決定する。
・２つの電圧成分から、処理ユニットＵＣは、電圧を、決定された値Ｕｍａｘ、すなわち、可変速度ドライブが電動機Ｍに供給することができる限界電圧Ｕｌｉｍの関数に制限するモジュールＭ２を実行する。たとえば以下を得る。
【数３】
2017189103.tif 000005
・制限モジュールＭ２の出力で、位相直交する制限された先行電圧基準
【数４】
2017189103.tif 000006
および制限された電圧基準
【数５】
2017189103.tif 000007
が得られる。これらは出力で印加される電圧を決定する基準である。
・これら２つの電圧から、モジュールＭ３はパーク変換（Park’s transformation）を適用し、各出力相に印加される電圧ｕａ，ｕｂ，ｕｃを決定する。
・さらに処理ユニットは、入力に入れられるパルセーションωｓに基づいて、電動機に印加される電圧ｕａ，ｕｂ，ｕｃ間に適用される位相差θｓの角度を決定するモジュールＭ４を実行する。
【００３０】
他のモジュールは、当然、処理ユニットによって実行することができるが、これらはこの適用では記載されない。
【００３１】
この制御規則は動作相中に、すなわち、可変速度ドライブによって制御されている電動機Ｍの通常動作中に実行される。
【００３２】
本発明は、前記動作相の前に好ましくは行われる特定相を含む制御方法に関する。この特定相は、入力に適用される異なるパルセーションωｓについて、決められた閾値に電動機電圧が等しくなる磁束値を決定することを目的とする。好ましくはこの閾値は可変速度ドライブが供給可能な限界電圧値Ｕｌｉｍとリンクする。この閾値、すなわち指定されたＵｍａｘは限界電圧値Ｕｌｉｍよりも小さく選択される。好ましくはこの閾値は処理ユニットに記憶され、たとえば以下に等しい。
【数６】
2017189103.tif 000008
電動機Ｍの通常動作中、特定された磁束値を用いて、磁束基準の値
【数７】
2017189103.tif 000009
を必要であればリアルタイムで調節することで電圧限界を避けることができる。
【００３３】
換言すれば、これは、たとえば、上記で定義された閾値に等しい決められた閾値電圧に対するパルセーションωｓでの磁束基準の振幅をつないだ曲線形状を構築する問題である。このような形状は図５に示されている。通常動作で、この曲線の下に位置する振幅に電動機の磁束が留まり続ける場合、電動機Ｍは電圧限界に達しない。
【００３４】
以下の説明により、磁束の変化が電動機電圧に影響を与えることを示すことができる。
【００３５】
標準的なモデルにしたがう、回転識別子ｄ，ｑの場合の非同期電動機の電気方程式は以下の通りである（複素形式表記）。
【数８】
2017189103.tif 000010
ここで
【数９】
2017189103.tif 000011
【００３６】
電気パラメータは以下となる。
Ｒｓ：ステータ抵抗
Ｒｒ：ローター抵抗
Ｌｓ：ステータインダクタンス
Ｌｒ：ローターインダクタンス
Ｌｍ：ステータとローターとの間の相互インダクタンス
【００３７】
変数は以下となる。
φｒ：ローター磁束
ｉｓ：ステータ電流
ｕｓ：電動機電圧
ωｓ：電気パルセーション
ωｒ：磁極対の数を乗じた機械的速度
【００３８】
すでに説明されているように、可変速度ドライブによって電動機に供給される電圧は限界値Ｕｌｉｍを超えることができない。そのため、電動機電圧の振幅は以下の制約を受ける。
【数１０】
2017189103.tif 000012
平衡状態で、電動機電圧は以下となる。
【数１１】
2017189103.tif 000013
【００３９】
電動機電圧の振幅Ｕｍ＝｜ｕｓ｜は磁束基本単位（flux module）｜φ｜またはパルセーションωｓとともに増加する。図３Ｄは、速度が一定の場合の電圧と非同期電動機の磁束との関係の例を示す。これから、一定速度の場合に電動機電圧Ｕｍが限界電圧Ｕｌｉｍよりも高くならないようにするために、これが磁束値を減らすのに十分であることが導かれる。
【００４０】
磁束値についての特定相は別の実施の形態にしたがって実施することができる。図２および図４は２つの個々の実施の形態を示す。これらの２つの図上で、特定相の実施を可能にする機能ブロックがグレーのエリアに入れられている。
【００４１】
これらの２つの実施の形態では、特定相はパルセーション軌跡を辿るパルセーション範囲全体をスキャンする工程に含まれる。処理ユニットＵＣはパルセーションωｓがいくつかの連続した値をとるようにするためにパルセーション軌跡モジュールＭ５を実行する。図３Ａに示されているように、これは、たとえば、パルセーションωｓによって辿られる階段形状である。各階段のステップは決められた期間にパルセーションωｓによってとられる個々の値を表す。
【００４２】
パルセーションωｓによってこのようにとられる値の各々について、処理ユニットＵＣは、電動機電圧Ｕｍが予め決められた閾値に等しくなる、すなわち、値Ｕｍａｘに等しくなる磁束値を決定する。
【００４３】
図２を参照して、第１の実施の形態によれば、処理ユニットは以下の工程を実施する。
・入力に適用される、モジュールＭ５によって生成されるパルセーション軌跡を辿る各パルセーション値ωｓ＝ωｉ（ｉは１〜Ｎ）について、処理ユニットＵＣは、２つの極値の間で、すなわち、最小磁束値と最大磁束値との間で磁束基準を変化させることを可能にする磁束軌跡モジュールＭ６を実行する。各速度基準値についての、これらの２つの極値の間の磁束変化の形状が図３Ｂに示されている。したがって以下を得る。
【数１２】
2017189103.tif 000014
・各パルセーション値ωｉに対して、かつ磁束基準によってとられる各値に対して、処理ユニットＵＣは電動機電圧Ｕｍを決定する。このために、処理ユニットＵＣは上記電圧計算モジュールＭ１を実行する。
・このようにして、処理ユニットＵＣは、入力に適用される磁束の関数として電圧変化形状を得る（パルセーションが一定の場合）。このような形状は図３Ｄに示されている。
・このようにして得られた電圧変化形状から、次に、処理ユニットＵＣは、入力に適用されるどの磁束基準値で、定義された閾値、すなわち値Ｕｍａｘに電動機電圧Ｕｍが等しくなるかを決定する。この目的に関して、これはまさに、Ｕｍａｘによって定義された定数と電圧変化曲線との交点を決定するためにモジュールＭ７を実行することについての問題である。したがって、図３Ｂは、パルセーションωｓ＝ωｉによってとられる各値についての、電動機電圧が閾値Ｕｍａｘに等しくなる磁束基準値を示す。いずれの適当な決定方法も当然考えることができる。
・各速度基準値について、処理ユニットＵＣは、電動機電圧が閾値Ｕｍａｘに等しくなる磁束基準値を記憶（Ｍ１０）する。
【００４４】
処理ユニットは、以下のような範囲全体にわたって、パルセーションによってとられるＮ個の値についてこれらの異なる工程を実施する。
【数１３】
2017189103.tif 000015
【００４５】
図４を基準して、第２の実施の形態によれば、処理ユニットＵＣは以下の工程を実施する。
・基準として適用される各パルセーション値ωｓ＝ωｉ（ｉは１〜Ｎ）について、処理ユニットＵＣは、（たとえば、任意に）決められた値に固定される磁束基準
【数１４】
2017189103.tif 000016
を入力に適用する。
・パルセーションωｉの値および磁束基準の値
【数１５】
2017189103.tif 000017
の関数として（両方とも入力に適用される）、処理ユニットＵＣは電圧計算モジュールＭ１で電動機電圧Ｕｍを決定する。
・処理ユニットＵＣは、計算された電動機電圧Ｕｍの値と閾値Ｕｍａｘとを比較するモジュールＭ８を実施する。
・これらの２つの電圧の差は、入力に適用される磁束基準値を補正するために積分比例動作を行うレギュレータＭ９に入力される。
・電動機電圧Ｕｍが閾値Ｕｍａｘに等しい値になるまで、調整ループを実施する。
・等しい状態に達するとき、処理ユニットＵＣは入力に適用される、対応する磁束基準値を記憶（Ｍ１０）する。
【００４６】
この第２の実施の形態では、異なる工程も同様に、以下のような範囲全体にわたって、速度基準によってとられるＮ個の値について処理ユニットによって実施される。
【数１６】
2017189103.tif 000018
特定相の結果、上記の実施の形態のいずれかにしたがって実施すると、ｉ＝１，２，３…Ｎなどの
【数１７】
2017189103.tif 000019
に関するＮ個のトルクが得られる。これらの値は図５に示されているもののような曲線
【数１８】
2017189103.tif 000020
を構成する。電動機の磁束がこの曲線の下にある場合、電動機は電圧限界に達しない。
【００４７】
特定相の終わりで、
【数１９】
2017189103.tif 000021
に関して得られた値（ｉ＝１，２，３…Ｎ）は処理ユニットＵＣのメモリに記憶される。これらの値は、電圧限界を避けることを目的として、入力で要求されるパルセーションの関数としてリアルタイムで磁束値を調節するために、動作相中に電動機が機能しているときに用いられるように意図されている。
【００４８】
通常動作中、磁束形状を以下の異なる形態で実現することができる。
・記憶されているテーブルから実現する。処理ユニットＵＣが参照するテーブルとして
【数２０】
2017189103.tif 000022
に関するＮ個のトルクを記憶することができる。これは、両方とも入力に適用される速度基準および磁束基準を含むトルクが決定された形状の下に確実に位置することを検証し、かつ、要求されたパルセーションωｓが所定の閾値を超える場合に磁束基準の値を、記憶された値にリアルタイムで調整するためである。
・推定パラメトリック関数から実現する。ここで、この関数のパラメータは、すでに特定された点から（補間によって）推測される。図５に示されている曲線の形状を考慮すると、補間は以下の式によって定義されるような、双曲線からたとえば行われる。
【数２１】
2017189103.tif 000023
ここで、
・φｎは定格磁束である。
・ωｎは定格パルセーションである。
・αおよびｘｏは定数であり、図５の曲線のデータから補間される。
【００４９】
上記の方法は制御規則にかかわらず有効であり、この方法は、電動機電圧がＵｍａｘによって定義される閾値に等しくなる、ｉ＝１，２，３…Ｎなどの
【数２２】
2017189103.tif 000024
に関するＮ個のトルクを形成する場合に、一般的な手法に含まれる。
【００５０】
このようにして、本発明の解決手段は以下に列挙される複数の利点を提供する。
・追加の手段を必要としないといったように、実施が容易である。
・この電動機に適用される制御の種類にかかわらず、非同期電動機を制御するために実施することができる。
・信頼性が高く、磁束低下の場合に電圧限界をともなって機能することを防止し、したがってこれに起因する可能性のある電動機の機械的値の過渡的で動的な乱れを防止することを確実に可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2017189103000001.pdf