(57)【要約】【課題】低速のパワーデバイスでも振動・騒音低減が可能な電動機制御装置を提供する。【解決手段】本発明は、軸偏心のある各相の巻線をｍ線としたｐ相ｍ線式の電動機１１と、電動機の回転角を検出する回転角検出器２と、ｍ線分のｐ相駆動指令値でｐ相ｍ線式の電動機を駆動する駆動部３，１３と、ｍ線分のｐ相電流を検出する電流検出器４，１４と、ｍ線分の検出したｐ相電流からｄ／ｑ軸電流を演算するｐ相／２相変換部５，１５と、電動機の目標値を設定する目標設定部６と、目標設定部からｄ／ｑ軸電流指令値を演算する電流指令部７と、回転角に対応してｍ線分のｄ／ｑ軸電流指令値を補正する電流指令補正部８と、ｍ線分のｄ／ｑ軸の電流が電流指令値となるような駆動指令値を演算する電流制御部９，１９と、ｍ線分のｄ／ｑ軸の駆動指令値からｐ相駆動指令値を演算する２相／ｐ相変換部１０，２０とを備えた電動機制御装置を特徴とする。【選択図】図１
2009296706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸偏心のある各相の巻線をｍ線としたｐ相ｍ線式の電動機と、
前記電動機の回転角を検出する回転角検出器と、
ｍ線分のｐ相駆動指令値で前記電動機を駆動する駆動部と、
ｍ線分のｐ相電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器が検出したｍ線分のｐ相電流からｄ／ｑ軸電流を演算するｐ相／２相変換部と、
前記電動機の目標値を設定する目標設定部と、
前記目標設定部が設定した目標値からｄ／ｑ軸電流指令値を演算する電流指令部と、
前記回転角検出器が検出した回転角に対応して前記電流指令部が算出したｍ線分のｄ／ｑ軸電流指令値を補正する電流指令補正部と、
ｍ線分のｄ／ｑ軸の電流が前記電流指令値となるような駆動指令値を演算する電流制御部と、
前記電流制御部が算出したｍ線分のｄ／ｑ軸の駆動指令値からｐ相駆動指令値を演算する２相／ｐ相変換部と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項２】
軸偏心のある各相の巻線をｎ分割としたｐ相ｎ分割巻線の電動機と、
前記電動機の回転角を検出する回転角検出器と、
ｎ分割分のｐ相駆動指令値で前記電動機を駆動する駆動部と、
ｎ分割分のｐ相電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器が検出したｎ分割分のｐ相電流からｄ／ｑ軸電流を演算するｐ相／２相変換部と、
前記電動機の目標値を設定する目標設定部と、
前記目標設定部が設定した目標値からｄ／ｑ軸電流指令値を演算する電流指令部と、
前記回転角検出器が検出した回転角に対応して前記電流指令部が算出したｎ分割分のｄ／ｑ軸電流指令値を補正する電流指令補正部と、
ｎ分割分のｄ／ｑ軸の電流が前記電流指令値となるような駆動指令値を演算する電流制御部と、
前記電流制御部が算出したｎ分割分のｄ／ｑ軸の駆動指令値からｐ相駆動指令値を演算する２相／ｐ相変換部と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項３】
前記回転角検出器の検出した回転角から回転周波数を計算し、当該回転周波数により前記電流指令補正部のパラメータを変更するパラメータ変更部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機制御装置。
【請求項４】
前記電動機の軸偏心が軸偏心指令値になるように制御する軸偏心制御部と、
前記回転角検出器の検出した回転角から回転周波数を計算し、当該回転周波数により前記軸偏心指令値を変更する軸偏心指令部と、
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の電動機制御装置。
【請求項５】
振動・騒音を検出する振動・騒音検出部と、
前記振動・騒音検出部の検出した振動・騒音に基づき前記電流指令補正部のパラメータを変更するパラメータ変更部と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸偏心のある電動機を制御する電動機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な電動機制御装置の構成を図７に示してある。一般の電動機１では、回転軸に回転子が取り付けられている。電動機１の固定子は供給される電流によって回転磁界を発生し、回転子に回転力を与えて回転させ、回転軸を共に回転させる。電動機１のフレームは回転軸の軸受と回転子の周囲を近接して囲繞するように配置されている固定子とを保持する。そして軸受は、回転軸が回転可能なように支持する。電動機１の固定子には、一般的には３相巻線が巻かれ、各相の対向する巻線は並列又は直列に接続されている。
【０００３】
電動機１の回転角はパルスジェネレータ（ＰＧ）等の回転角検出器２で検出される。回転角検出器２で検出された回転角信号ｓ１は、電動機１の速度を制御する速度制御系等に入力される。目標設定部６では制御モード（速度制御、トルク制御）とその目標値（速度指令値Ｓｒｅｆ、トルク指令値Ｑｒｅｆ）を設定する。速度制御系の電流指令部７は、電動機１の実速度ｓ１とその速度指令値Ｓｒｅｆとの速度偏差信号から、駆動部３へ駆動信号を出力する電流制御部９に与える電流指令値を演算する。
【０００４】
この電流指令値は、電動機１をベクトル制御する場合、直交回転座標系におけるｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄｃ，Ｉｑｃである。ｄ軸電流指令値Ｉｄｃは磁束を発生させる磁束電流指令値であり、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃは、トルクを発生させるトルク電流指令値である。
【０００５】
電流制御部９では、直交回転座標系におけるｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄｃ，Ｉｑｃ、及び回転角検出器２の回転角信号から電気角θｅを入力し、電流検出器４を介して入力される出力電流Ｉｕｆ，Ｉｗｆがｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄｃ，Ｉｑｃ、及び電気角θｅを満たすように、駆動部３へ駆動信号を出力する。
【０００６】
すなわち、電流Ｉｕｆ，Ｉｗｆは電流検出器４で検出され、３相／２相変換部５に入力される。この３相／２相変換部５は電流検出器４からの静止座標系での３相で示される電流信号Ｉｕｆ，Ｉｗｆを電気角θｅに基づき、直交回転座標系のｄ／ｑ軸電流信号Ｉｄｆ，Ｉｑｆに変換し、電流制御部９に出力する。演算は次の（１）式、（２）式による。
【数１】
2009296706.tif 000003
【０００７】
ここで、添字ｄはｄ軸成分、ｑはｑ軸成分を表す。
【０００８】
電流指令値と電流信号との偏差は、それぞれＰＩコントローラ等の電流制御部９に入力され、ＰＩ演算（比例積分演算）されて、直交回転座標系におけるｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃを出力する。演算は次の（３）式による。
【数２】
2009296706.tif 000004
【０００９】
ここで、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、ｓはラプラス演算子である。
【００１０】
この電流制御部９からのｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃは、２相／３相変換部１０に入力される。２相／３相変換部１０では、ｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄｃ，Ｖｑｃを、電気角θｅに基づき３相で示される直交静止座標系の駆動指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。演算は次の（４）式による。
【数３】
2009296706.tif 000005
【００１１】
一般に、永久磁石同期電動機は、誘導電動機に比べて同じ出力に対し小型に製作できるので、近年いろいろなシステムの駆動部に使われつつある。
【００１２】
ところが、永久磁石同期電動機では、磁極を回転させる電機子磁束の変化が、回転角の正弦波でなく歪（高調波成分）を含んでいる。このため、本来ならば正弦波状であるべき磁束変化が歪を持つため、電動機の半径方向電磁力が脈動し、振動・騒音等の要因となっている。
【００１３】
この高調波成分の低次成分は、基本波に対する周波数の５倍／７倍であり、この磁束の５次／７次成分は基本周波数の６倍成分（６ｆ成分）の電磁力リップルの原因となる。同様に磁束の１１倍／１３倍成分は１２ｆ成分の電磁力リップルの原因となる。
【００１４】
このような振動・騒音を低減する技術として、例えば、特許第３３６６８５８号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。この従来技術は、電磁力変動情報に基づき、又は電磁力高調波成分を基にして駆動電流波形を補正するものである。しかしながら、このような従来技術によっても次のような問題点があった。
【００１５】
磁束（ｄ軸）電流を６ｆ高調波成分で補正した場合のｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄｃ，Ｉｑｃを次の（５）式、（６）式とする。
【数４】
2009296706.tif 000006
【００１６】
ここで、Ａｄは補正振幅、ｐｄは補正位相を表わしている。
【００１７】
ｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄｃ，Ｉｑｃが入力された場合のモード０の電磁力リップル成分は、（７）式のような回転角の定数項、６ｆ正弦成分、６ｆ余弦成分等の和で近似できる。
【数５】
2009296706.tif 000007
【００１８】
ここで、添字ｓは正弦成分、ｃは余弦成分を表わしている。
【００１９】
（７）式より、例えばモード０の６ｆ電磁力リップルの正弦成分Ｆ６ｓ、余弦成分Ｆ６ｃを低減する補正振幅Ａｄ、補正位相ｐｄを、次の（８）式を満たすように求める。
【数６】
2009296706.tif 000008
【００２０】
このように、ｄ／ｑ軸の電流指令値を補正することにより、６ｆ電磁力リップルを低減することができる。
【００２１】
しかし、この電流指令値を６ｆ高調波で補正するものは、６ｆ高調波を供給できるような高速のパワーデバイスが必要であった。
【特許文献１】特許第３３６６８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、低速のパワーデバイスでも振動・騒音低減が可能な電動機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】
【００２３】
本発明の１つの特徴は、軸偏心のある各相の巻線をｍ線としたｐ相ｍ線式の電動機と、前記電動機の回転角を検出する回転角検出器と、ｍ線分のｐ相駆動指令値で前記電動機を駆動する駆動部と、ｍ線分のｐ相電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器が検出したｍ線分のｐ相電流からｄ／ｑ軸電流を演算するｐ相／２相変換部と、前記電動機の目標値を設定する目標設定部と、前記目標設定部が設定した目標値からｄ／ｑ軸電流指令値を演算する電流指令部と、前記回転角検出器が検出した回転角に対応して前記電流指令部が算出したｍ線分のｄ／ｑ軸電流指令値を補正する電流指令補正部と、ｍ線分のｄ／ｑ軸の電流が前記電流指令値となるような駆動指令値を演算する電流制御部と、前記電流制御部が算出したｍ線分のｄ／ｑ軸の駆動指令値からｐ相駆動指令値を演算する２相／ｐ相変換部とを備えた電動機制御装置である。
【００２４】
本発明の別の特徴は、軸偏心のある各相の巻線をｎ分割としたｐ相ｎ分割巻線の電動機と、前記電動機の回転角を検出する回転角検出器と、ｎ分割分のｐ相駆動指令値で前記電動機を駆動する駆動部と、ｎ分割分のｐ相電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器が検出したｎ分割分のｐ相電流からｄ／ｑ軸電流を演算するｐ相／２相変換部と、前記電動機の目標値を設定する目標設定部と、前記目標設定部が設定した目標値からｄ／ｑ軸電流指令値を演算する電流指令部と、前記回転角検出器が検出した回転角に対応して前記電流指令部が算出したｎ分割分のｄ／ｑ軸電流指令値を補正する電流指令補正部と、ｎ分割分のｄ／ｑ軸の電流が前記電流指令値となるような駆動指令値を演算する電流制御部と、前記電流制御部が算出したｎ分割分のｄ／ｑ軸の駆動指令値からｐ相駆動指令値を演算する２相／ｐ相変換部とを備えた電動機制御装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、軸偏心のあるｐ相ｍ線式の電動機のｄ／ｑ軸電流指令値を補正するようにしたので、低速のパワーデバイスでも振動・騒音を低減することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、軸偏心のあるｐ相電動機のｎ分割巻線のｄ／ｑ軸電流指令値を補正するようにしたので、低速のパワーデバイスでも振動・騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００２８】
［第１の実施の形態］図１を用いて、本発明の第１の実施の形態の電動機制御装置について説明する。本実施の形態の電動機制御装置は、軸偏心のある各相の巻線をｍ線（ここではｍ＝２）としたｐ相（ここでは、ｐ＝３）ｍ線式の電動機１１と、電動機１１の回転角を検出する回転角検出器２と、ｍ線分のｐ相駆動指令値でｐ相ｍ線式の電動機１１を駆動する第１駆動部３、第２駆動部１３と、ｍ線分のｐ相電流を検出する第１電流検出器４、第２電流検出器１４と、ｍ線分の検出したｐ相電流からｄ／ｑ軸電流を演算する第１ｐ相／２相変換部５、第２ｐ相／２相変換部１５と、電動機１１の目標値を設定する目標設定部６と、目標設定部６からｄ／ｑ軸電流指令値を演算する電流指令部７と、電動機１１の回転角に対応してｍ線分のｄ／ｑ軸電流指令値を補正する電流指令補正部８と、ｍ線分のｄ／ｑ軸の電流が電流指令値となるような駆動指令値を演算する第１電流制御部９、第２電流制御部１９と、ｍ線分のｄ／ｑ軸の駆動指令値からｐ相駆動指令値を演算する第１の２相／ｐ相変換部１０、第２の２相／ｐ相変換部２０とから構成されている。
【００２９】
尚、本実施の形態の場合、ｍ＝２、ｐ＝３であるので、電流制御部、駆動部、電流検出器等は第１と第２のものを備えているが、ｍ＝３以上であれば、第１から第ｍまでのものが必要となる。また、２相／ｐ相変換部についても、本実施の形態の場合にはｐ＝３であるので第１のものも第２のものも共に２相／３相変換部を設けている。同様に、ｐ相／２相変換部についても、本実施の形態の場合には第１のものも第２のものも共に３相／２相変換部を設けている。
【００３０】
このように構成された本実施の形態の電動機制御装置の作用を説明する。以下、相数ｐが３で、巻線数ｍが２の場合を説明する。電動機１１の固定子には、３相巻線が巻かれ、各相の巻線数は２となっている。
【００３１】
第１、第２の電流制御部９，１９へのｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃは、以下のように２ｆ高調波成分で補正するものとする。
【数７】
2009296706.tif 000009
【００３２】
ここで、ｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃは、ｄ／ｑ軸電流指令部７からのｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄｃｏ，Ｉｑｃｏを第１、第２の電流指令補正部８，１８で補正した値である。第１、第２の電流指令補正部８，１８は、電気角θｅに基づいて、電動機１１の発生するリップルを打ち消すように電流指令値を補正するｄ／ｑ軸電流指令補正信号ｄＩｄａｃ，ｄＩｄｂｃを演算する。
【００３３】
第１、第２の電流制御部９，１９では、直交回転座標系におけるｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃ及び電気角θｅを入力し、第１、第２の電流検出器４，１４を介して入力される電流が、ｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃ及び電気角θｅを満たすように第１、第２の駆動部３，１３への駆動信号を出力する。すなわち、電流は第１、第２の電流検出器４，１４で検出され、第１、第２のｐ（＝３）相／２相変換部５，１５に入力される。これらの第１、第２の３相／２相変換部５，１５は第１、第２の電流検出器４，１４からの静止座標系での３相で示される電流信号Ｉｕａｆ，Ｉｖａｆ，Ｉｗａｆ，Ｉｕｂｆ，Ｉｖｂｆ，Ｉｗｂｆを直交回転座標系の２相で示される電流信号Ｉｄａｆ，Ｉｑａｆ，Ｉｄｂｆ，Ｉｑｂｆに変換し、第１、第２の電流制御部９，１９に出力する。
【数８】
2009296706.tif 000010
【００３４】
電流指令値と電流信号との偏差は、それぞれＰＩコントローラ等に入力され、ＰＩ演算（比例積分演算）されて、直交回転座標系におけるｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄａｃ，Ｖｑａｃ，Ｖｄｂｃ，Ｖｑｂｃを出力する。
【００３５】
このＰＩコントローラからのｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄａｃ，Ｖｑａｃ，Ｖｄｂｃ，Ｖｑｂｃは、第１、第２の２相／ｐ（＝３）相変換部１０，２０に入力される。第１、第２の２相／３相変換部１０，２０では、ｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄａｃ，Ｖｑａｃ，Ｖｄｂｃ，Ｖｑｂｃを電気角θｅに基づき３相で示される直交静止座標系の駆動指令値Ｖｕａ，Ｖｖａ，Ｖｗａ，Ｖｕｂ，Ｖｖｂ，Ｖｗｂに変換する。
【数９】
2009296706.tif 000011
【００３６】
電流指令補正部８では、電流指令補正信号ｄＩｄａｃ，ｄＩｄｂｃを演算する。電流指令補正信号ｄＩｄａｃ，ｄＩｄｂｃが入力された場合のモード０電磁力Ｆは、下の（１７）式のような回転角の定数項、２ｆ正弦成分、２ｆ余弦成分、４ｆ正弦成分、４ｆ余弦成分、６ｆ正弦成分、６ｆ余弦成分等の和となる。
【数１０】
2009296706.tif 000012
【００３７】
ここで、ｘは偏心量、添字ｓは正弦成分、ｃは余弦成分を表す。
【００３８】
（１７）式より、モード０の６ｆ電磁力リップルの正弦成分Ｆ６ｓ、余弦成分Ｆ６ｃを低減する補正振幅Ａｄ、補正位相ｐｄを、次の（１８）式を満たすように求める。
【数１１】
2009296706.tif 000013
【００３９】
このように、ｄ／ｑ軸の電流指令値を２ｆ高調波で補正することにより、６ｆ電磁力リップルを低減する。
【００４０】
本実施の形態の電動機制御装置によれば、軸偏心のあるｐ相ｍ線式の電動機のｄ／ｑ軸電流指令値を補正するようにしたので、低速のパワーデバイスでも振動・騒音を低減することができる。
【００４１】
［第２の実施の形態］図２を用いて、本発明の第２の実施の形態の電動機制御装置について説明する。尚、図２において、図１に示した第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態の電動機制御装置は、軸偏心のある各相の巻線をｎ分割としたｐ相ｎ分割巻線の電動機２１と、電動機２１の回転角を検出する回転角検出器２と、ｎ分割分のｐ相駆動指令値でｐ相ｎ分割巻線の電動機２１を駆動する第１、第２の駆動部３，４と、ｎ分割分のｐ相電流を検出する第１、第２の電流検出器４，１４と、ｎ分割分の検出したｐ相電流からｄ／ｑ軸電流を演算する第１、第２のｐ相／２相変換部５，１５と、電動機２１の目標値を設定する目標設定部６と、目標設定部６の目標値からｄ／ｑ軸電流指令値を演算する電流指令部７と、回転角に対応してｎ分割分のｄ／ｑ軸電流指令値を補正する電流指令補正部１８と、ｎ分割分のｄ／ｑ軸の電流が電流指令値となるような駆動指令値を演算する第１、第２の電流制御部９，１９と、ｎ分割分のｄ／ｑ軸の駆動指令値からｐ相駆動指令値を演算する第１、第２の２相／ｐ相変換部１０，２０とから構成されている。
【００４３】
尚、本実施の形態の場合も、ｎ＝２、ｐ＝３であるので、電流制御部、駆動部、電流検出器等は第１と第２のものを備えているが、ｎ＝３以上であれば、第１から第ｎまでのものが必要となる。また、２相／ｐ相変換部についても、本実施の形態の場合にはｐ＝３であるので第１のものも第２のものも共に２相／３相変換部を設けている。同様に、ｐ相／２相変換部についても、本実施の形態の場合には第１のものも第２のものも共に３相／２相変換部を設けている。
【００４４】
このように構成された本発明の第２の実施の形態の電動機制御装置の作用を説明する。以下では、簡単のために相数ｐが３で、分割数ｎが２の場合を説明する。
【００４５】
電動機２１の固定子には、３相巻線が巻かれ、各相の対向する巻線（ａ，ｂ）は分割されて接続されている。第１、第２の電流制御部９，１９へのｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃは、次の（１９）式〜（２２）式の通りである。
【数１２】
2009296706.tif 000014
【００４６】
ここで、ｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃはｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄｃｏ，Ｉｑｃｏを電流指令補正部８で補正した値である。電流指令補正部８は、電気角θｅに基づいて電動機２１の発生する電磁力リップルを打ち消すように電流指令値を補正するｄ／ｑ軸電流指令補正信号ｄＩｄａｃ，ｄＩｄｂｃを演算する
電流制御部９，１９では、直交回転座標系におけるｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃ及び電気角θｅを入力し、電流検出器４，１４を介して入力される電流が、ｄ／ｑ軸電流指令値Ｉｄａｃ，Ｉｑａｃ，Ｉｄｂｃ，Ｉｑｂｃ及び電気角θｅを満たすように駆動部２，１２への駆動信号を出力する。
【００４７】
すなわち、電流は第１、第２の電流検出器４，１４で検出され、第１、第２の３相／２相変換部５，１５に入力される。この第１、第２の３相／２相変換部５，１５は第１、第２の電流検出器４，１４からの静止座標系での３相で示される電流信号Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａ，Ｉｕｂ，Ｉｖｂ，Ｉｗｂを直交回転座標系の２相で示される電流信号Ｉｄａｆ，Ｉｑａｆ，Ｉｄｂｆ，Ｉｑｂｆに変換し、第１、第２の電流制御部９，１９に出力する。
【数１３】
2009296706.tif 000015
【００４８】
電流指令値と電流信号との偏差は、それぞれＰＩコントローラ等に入力され、ＰＩ演算（比例積分演算）されて、直交回転座標系におけるｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄａｃ，Ｖｑａｃ，Ｖｄｂｃ，Ｖｑｂｃを出力する。
【００４９】
このＰＩコントローラからのｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄａｃ，Ｖｑａｃ，Ｖｄｂｃ，Ｖｑｂｃは、第１、第２の２相／３相変換部１０，２０に入力される。第１、第２の２相／３相変換部１０，２０では、次の式により、ｄ／ｑ軸駆動指令値Ｖｄａｃ，Ｖｑａｃ，Ｖｄｂｃ，Ｖｑｂｃを電気角θｅに基づき３相で示される直交静止座標系の駆動指令値Ｖｕａ，Ｖｖａ，Ｖｗａ，Ｖｕｂ，Ｖｖｂ，Ｖｗｂに変換する。
【数１４】
2009296706.tif 000016
【００５０】
電流指令補正部８では、ｄ／ｑ軸電流指令補正信号ｄＩｄａｃ，ｄＩｄｂｃを演算する。
【００５１】
電流指令補正信号ｄＩｄａｃ、ｄＩｄｂｃが入力された場合のモード０電磁力Ｆは、次の（２７）式のような回転角の定数項、２ｆ正弦成分、２ｆ余弦成分、４ｆ正弦成分、４ｆ余弦成分、６ｆ正弦成分、６ｆ余弦成分等の和となる。
【数１５】
2009296706.tif 000017
【００５２】
ここで、ｘは偏心量、添字ｓは正弦成分、ｃは余弦成分を表す。
【００５３】
上の（２７）式より、モード０の６ｆ電磁力リップルの正弦成分Ｆ６ｓ、余弦成分Ｆ６ｃを低減する補正振幅Ａｄ、補正位相ｐｄを、次の（２８）式を満たすように求める。
【数１６】
2009296706.tif 000018
【００５４】
このように、ｄ／ｑ軸の電流指令値を２ｆ高調波で補正することにより、６ｆ電磁力リップルを低減する。
【００５５】
本実施の形態によれば、軸偏心のあるｐ相電動機のｎ分割巻線のｄ／ｑ軸電流指令値を補正するようにしたので、低速のパワーデバイスでも振動・騒音を低減することができる。
【００５６】
［第３の実施の形態］図３、図４を用いて、本発明の第３の実施の形態の電動機制御装置について説明する。本実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態の構成に加えて、検出回転角から回転周波数を計算し、回転周波数により電流指令補正部８のパラメータを変更するパラメータ変更部２２を備えたことを特徴とする。尚、その他の構成要素は第１の実施の形態と同様であるので、以下、同一の要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
【００５７】
次、本実施の形態の電動機制御装置の作用を説明する。パラメータ変更部２２は、回転角検出器２で演算された電気角θｅの時間微分等から回転周波数を計算する。一般に電動機の円環振動周波数は以下のように近似できることが知られている。
【００５８】
モード０の振動周波数ｆ０は、次の（２９）式のように弾性係数、密度、平均半径の関数で近似できる。
【数１７】
2009296706.tif 000019
【００５９】
ここで、Ｅは固定子鉄心の弾性係数、ρは固定子鉄心の密度、Ｒｍは固定子鉄心の平均半径である。
【００６０】
モード１の振動周波数ｆ１は、（３０）式のようにモード０の振動周波数の関数で近似できる。
【数１８】
2009296706.tif 000020
【００６１】
モードｋの振動周波数ｆｋは、（３１）式のようにモード０の振動周波数と厚さ／半径の比とモード数の関数で近似できる。
【数１９】
2009296706.tif 000021
【００６２】
ここで、ｈは固定子鉄心の厚さである。
【００６３】
図４に円環振動周波数と回転周波数の２ｆ及び４ｆとの関係を示す。回転周波数が電動機の円環振動周波数が近い場合に共振して振動・騒音が大きくなることから、回転周波数により低減する成分を変更するようにする。
【００６４】
例えば６ｆと円環振動周波数に近い場合は、６ｆ電磁力リップルの正弦成分Ｆ６ｓ、余弦成分Ｆ６ｃを低減するｄ／ｑ軸電流指令補正信号ｄＩｄａｃ，ｄＩｄｂｃを、下の（３２）式を満たすように求める。
【数２０】
2009296706.tif 000022
【００６５】
また、例えば１２ｆと円環振動周波数に近い場合は、１２ｆ電磁力リップルの正弦成分Ｆ１２ｓ、余弦成分Ｆ１２ｃを低減するｄ／ｑ軸電流指令補正信号ｄＩｄａｃ，ｄＩｄｂｃを下の（３３）式を満たすように求める。
【数２１】
2009296706.tif 000023
【００６６】
本実施の形態によれば、回転周波数により電流指令補正値のパラメータを変更するので、回転周波数が変わっても振動・騒音を低減することができる。
【００６７】
尚、図２に示した第２の実施の形態の構成に対しても、パラメータ変更部２２を設けることで同様の作用、効果を奏する。
【００６８】
［第４の実施の形態］図５を用いて、本発明の第４の実施の形態の電動機制御装置について説明する。本実施の形態は、図３に示した第３の実施の形態の構成に対して、さらに、電動機１１の軸偏心が軸偏心指令値になるように制御する軸偏心制御部２３と、検出回転角から回転周波数を計算し、回転周波数により軸偏心指令値を変更する軸偏心指令部２４とを備えたことを特徴とする。尚、その他の構成要素は第３の実施の形態と同様であるので、以下、同一の要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
【００６９】
このように構成された本実施の形態の電動機制御装置は、軸偏心制御部２３により電動機１１の軸偏心が軸偏心指令値になるように制御する。軸偏心指令部２４は、回転角検出器２で演算された電気角θｅの時間微分等から回転周波数を計算し、回転周波数により軸偏心指令値を変更して軸偏心制御部２３に指令する。
【００７０】
回転周波数により、電動機１１の円環振動周波数が近い場合に共振して振動・騒音が大きくなることから、本実施の形態では回転周波数により低減する成分を変更するようにする。
【数２２】
2009296706.tif 000024
【００７１】
このように、本実施の形態によれば、回転周波数により軸偏心を変更するので、電流補正量を適切にすることができる。
【００７２】
尚、図２に示した第２の実施の形態の構成に対しても、第３の実施の形態のパラメータ変更部２２を設けると共に、本実施の形態の軸偏心制御部２３、軸偏心指令部２４を設けることで同様の作用、効果を奏する。
【００７３】
［第５の実施の形態］図６を用いて、本発明の第５の実施の形態の電動機制御装置について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態の構成に加えて、振動・騒音を検出する振動・騒音検出部部２５と、検出された振動・騒音に基づき電流指令補正部８のパラメータを変更するパラメータ変更部２６とを備えたことを特徴とする。尚、その他の構成要素は第１の実施の形態と同様であるので、以下、同一の要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
【００７４】
このように構成された本実施の形態の電動機制御装置の作用を説明する。振動・騒音検出器２５で、電動機１１の振動・騒音を検出する。パラメータ変更部２６では、検出された振動・騒音から計算した６ｆ電磁力の高周波正弦成分、余弦成分が零になるように、電磁力の高周波成分計算のパラメータを変更する。次の（３５）式による。
【数２３】
2009296706.tif 000025
【００７５】
本実施の形態によれば、振動・騒音を検出し、検出した振動・騒音から電流指令補正部８のパラメータを変更するようにしたので、電磁力パラメータが変化した場合でも振動・騒音を低減することができる。
【００７６】
尚、図２に示した第２の実施の形態の構成に対しても、本実施の形態の振動・騒音検出部２５、パラメータ変更部２６を設けることで同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電動機制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の電動機制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の電動機制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【図４】電動機の回転周波数、リップル周波数、共振周波数の関係を示すグラフ。
【図５】本発明の第４の実施の形態の電動機制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第５の実施の形態の電動機制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【図７】従来例の電動機制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７８】
２…回転角検出器
３…第１駆動部
４…第１電流検出器
５…第１の３相／２相変換部
６…目標設定部
７…ｄ／ｑ軸電流指令部
８…電流指令補正部
９…第１電流制御部
１０…第１の２相／３相変換部
１１…電動機
１３…第２駆動部
１４…第２電流検出器
１５…第２の３相／２相変換部
１９…第２電流制御部
２０…第２の２相／３相変換部
２１…電動機
２２…パラメータ変更部
２３…軸偏心制御部
２４…軸偏心指令部
２５…振動・騒音検出器
２６…パラメータ変更部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009296706.tif 000030
【図６】
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【図７】
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