(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電動機に供給される電流のうち少なくとも2相分のステータ側電流isu(k)、isv(k)を検出し、α-β軸座標系に変換したisa(k)、β相電流isB(k)と、α-β軸座標系に変換された電圧指令値Va*(k)、VB*（k）を磁束推定器に入力し、電流推定値isaest(k+1)、isBest(k+1)、二次側鎖交磁束推定値φraest(k+1)、φrBest(k+1)、速度推定値ωrest(k)、位相推定値θ1est（k）を推定する磁束推定器において、
位相推定値と電流推定値よりα-β相電流をd-q変換したd相電流推定値idest(k)と、位相推定値と電流検出値よりd-q変換したd相電流id(k)を計算し、d相電流とd相電流推定値の差に補正ゲインを乗じた補正量を速度推定値、位相推定値に加えることにより磁束推定器の推定値の精度を向上させることを特徴とする誘導電動機磁束推定器の推定値補正方法。
【請求項２】
速度指令ωr*と速度推定値ω'restを入力する速度コントローラ（1）と、q相電流指令iq*とq相電流推定値iqestとを入力するq相電流コントローラ（2）と、d軸電流指令id*とd軸電流推定値idestを入力するd相電流コントローラ（3）と、q相電圧指令vq*とd相電圧指令vd*を入力するベクトル制御演算回路（4）と、インバータ回路（5）と、位相補正器（8）と、
誘導電動機に供給される電流のうち少なくとも2相分のステータ側電流isu(k)、isv(k)を検出し、α-β軸座標系に変換したisa(k)、β相電流isB(k)と、α-β軸座標系に変換された電圧指令値Va*(k)、VB*（k）を磁束推定器（7）に入力し、電流推定値isaest(k+1)、isBest(k+1)、二次側鎖交磁束推定値φraest(k+1)、φrBest(k+1)、速度推定値ωrest(k)、位相推定値θ1est（k）を推定する磁束推定器（7）とを備えた誘導電動機の制御システムにおいて、
位相推定値と電流推定値よりα-β相電流をd-q変換したd相電流推定値idest(k)と、位相推定値と電流検出値よりd-q変換したd相電流id(k)を計算し、d相電流とd相電流推定値の差に補正ゲインを乗じた補正量を速度推定値、位相推定値に加えることにより磁束推定器の推定値の精度を向上させることを特徴とする誘導電動機の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石形同期電動機のセンサレス速度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導電動機磁束推定器はk・Ts秒（kは制御ステップの順を表す整数、Tsは制御ステップの周期）の時点で誘導電動機に供給される電流のうち少なくとも2相分のステータ側電流（例えばU相電流isu(k)、V相電流isv(k)）及びステータ側電圧（例えばU相電圧Vsu(k)、V相電圧Vsv(k)を検出して、3相-2相変換より、通常ベクトル制御で用いられているα-β軸座標系に、上記の電流、電圧を座標変換しそれぞれk・Ts秒時のα相電流isa(k)、β相電流isB(k)、α相電圧Va(k)、VB（k）を算出する。
電学論D、Vol.III.No.11,p.954-960(1991)に示される誘導電動機の状態方程式から導かれた磁束推定器の式(1)及び速度推定式(2)、位相推定式(3)は次の通りである。
【０００３】
【数１】
0004096663.tif 000002
【０００４】
Rs：ステータ抵抗、Rr：ロータ抵抗、Lm：ロータ、ステータ相互コンダクタンス、Ls：ステータ自己インダクタンス、Lr：ロータ自己インダクタンス
ωr：速度、ωrest：速度推定値
g1,g2,g3,g4：オブザーバフィードバックゲイン
isa：ステータα相電流、isB：ステータβ相電流、Va：ステータα相電圧、VB：ステータβ相電圧
isaest：ステータα相電流推定値、isBest：ステータβ相電流推定値
φraest：ロータα相界磁磁束推定値、φrBest：ロータβ相界磁磁束推定値
【０００５】
【数２】
0004096663.tif 000003
【０００６】
上式に従って動作する誘導電動機制御回路用のオブザーバを用い、制御ステップkの推定値等により、制御ステップ(k+1)の推定値を算出する。すなわち、制御ステップkの制御ループで推定されたk・Ts秒時のα相電流推定値isaest(k)とα相電流isa(k)との推定誤差
isa(k)- isaest(k)
β相電流推定値isBest(k)とβ相電流isB(k)との推定誤差
isB(k)- isBest(k)
を用いて、(k+1)・Ts秒時の推定値isaest(k+1)、isBest(k+1)、φraest(k+1)、φrBest(k+1)を算出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来の技術の誘導電動機磁束推定器においては、電圧センサを削除して、コストの削除を行うことが強く望まれる。これを実現しようとする１つの方法として、α相電圧指令値Va*(k)、β相電圧指令値VB*(k)をVa(k)、VB(k)の代わりに使用することが考えられる。
この場合、電圧指令値と実際値に誤差があることがあり、ロータ鎖交磁束φraest、φrBest及び、ωrestに誤差が生じるという問題があった。
そこで本発明は、α相電流推定値isaest(k)とβ相電流推定値isBest(k)、位相推定量θ1est(k)よりd軸電流推定値idest(k)を計算し、α相電流isa(k)とβ相電流isB(k)、位相推定量θ1est(k)よりd軸電流id(k)を計算し、id(k)とidest(k)の差に補正ゲインを乗じた補正量をωrest(k)、θ1est(k)に加えることにより、精度良く速度推定及び、位相推定を行うことが出きる、誘導電動機磁束推定器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、本発明は従来の速度推定値ωrestに状態推定量isaest(k)、isBest(k)と位相推定量θ1est(k)より、下記の式
【０００９】
【数３】
0004096663.tif 000004
【００１０】
e(k)：誘起電圧、θ1：位相
のように実際の位相と位相推定量との誤差に相当することを利用して、以下に示す位相推定器を構成する。
【００１１】
【数４】
0004096663.tif 000005
【００１２】
θ'1est(k)とθ1(k)が一致する時、上式のω'rest(k)は実際の速度ωr(k)に一致する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の誘導電動機磁束推定器の推定磁束位相補正方法の一実施例が適用された誘導電動機の制御システムを示すブロック図である。
図1の制御システムブロック図について説明する。
速度指令ωr*と速度推定値ω'restが速度コントローラ1に入力され、速度コントローラ1は、q相電流指令iq*を出力する。q相電流コントローラ2はiq*とq相電流推定値iqestとを入力し、q相電圧指令vq*を出力する。一方d軸電流指令id*とd軸電流推定値idestがd相電流コントローラ3に入力され、d相電流コントローラ3は、d相電圧指令vd*を出力する。電圧指令vq*とvd*は、ベクトル制御演算回路4に入力され、位相補正器8より出力された位相θ'1est、によりα相電圧指令va*、β相電圧指令vB*に換算され出力される。
一方、磁束推定器7は、U相電流isuとV相電流isvを相変換器6を介して得られるα相電流isa、β相電流isBと電圧指令va*とvB*を入力し、α相、β相電流推定値isaest、isBest、ロータ鎖交磁束推定値φraest、φrBest、及び速度推定値ωrest、位相推定値θ1estを出力し、これら磁束推定器の出力を位相補正器8に入力し、補正後の速度推定値ωrest、位相推定値θ1est、d相電流推定値idest、q相電流推定値iqestを出力する。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、位相推定値と電流推定値よりα-β相電流をd-q変換したd相電流推定値idest(k)と、位相推定値と電流検出値よりd-q変換したd相電流id(k)を計算し、d相電流とd相電流推定値の差に補正ゲインを乗じた補正量を速度推定値、位相推定値に加えたので、磁束推定器の推定値の精度が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の誘導電動機の入力電圧制御システムを表わすブロック線図である。
【符号の説明】
１  速度コントローラ
２  q相電流コントローラ
３  d相電流コントローラ
４  ベクトル制御回路
５  インバータ回路
６  相変換器
７  磁束推定器
８  位相補正器
９  誘導電動機
【図１】
0004096663.tif 000006