(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子位置センサを用いることなく電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行う永久磁石形同期電動機の制御方法において、
前記電動機のパラメータはインダクタンスであり、電動機停止時に初期電流零の状態で、インバータの特定のスイッチング素子に短時間Ｔs だけオン信号を与え、その時に検出される各相の電流Ｉu （Ｔs ），Ｉv （Ｔs ），Ｉw （Ｔs ）に基づいてインダクタンスＬd ，Ｌq を計測する永久磁石形同期電動機の制御方法であって、
前記インダクタンスＬd ，Ｌq は、以下の方法により得ることを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御方法。
回転子位置角θで停止しているとき、初期電流零で、スイッチング素子ｕ+ ，ｖ- ，ｗ- に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの検出電流Ｉu1（Ｔs ），Ｉv1（Ｔs ），Ｉw1（Ｔs ）から次式のＩαu （Ｔs ），Ｉβu （Ｔs ）を計算し、
Ｉαu （Ｔs ）＝√（２／３）・｛Ｉu1（Ｔs ）−１／２・Ｉv1（Ｔs ）
−１／２・Ｉw1（Ｔs ）｝
Ｉβu （Ｔs ）＝１／√２・｛Ｉv1（Ｔs ）−Ｉw1（Ｔs ）｝
一方、電動機の電圧方程式より、Ｉαu （Ｔs ），Ｉβu （Ｔs ）は次式で表わし、
Ｉαu （Ｔs ）＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２θ
Ｉβu （Ｔs ）＝Ｉ2 ｓｉｎ２θ
ただし、
Ｉ1 ＝√（２／３）・（Ｌd ＋Ｌq ）ＶdcＴs ／（２Ｌd Ｌq ），
Ｉ2 ＝√（２／３）・（Ｌq −Ｌd ）ＶdcＴs ／（２Ｌd Ｌq ）である。
上式のＩ1 ，Ｉ2 が既知となれば、Ｌd ，Ｌq を次式で得る。
Ｌd ＝√（２／３）・ＶdcＴs ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ），
Ｌq ＝√（２／３）・ＶdcＴs ／（Ｉ1 −Ｉ2 ）  
ただし、
Ｉ1 ，Ｉ2 を求めるために初期電流零でスイッチング素子ｕ- ，ｖ+ ，ｗ- に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの、検出電流Ｉu2（Ｔs ），Ｉv2（Ｔs ），Ｉw2（Ｔs ）及びスイッチング素子ｕ- ，ｖ- ，ｗ+ に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの検出電流Ｉu3（Ｔs ），Ｉv3（Ｔs ），Ｉw3（Ｔs ）から、次式のＩαv （Ｔs ），Ｉβv （Ｔs ），Ｉαw （Ｔs ），Ｉβw （Ｔs ）を計算する。
Ｉαv （Ｔs ）＝√（２／３）・｛Ｉv2（Ｔs ）−１／２・Ｉw2（Ｔs ）
−１／２・Ｉu2（Ｔs ）｝
＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２（θ−２π／３）
Ｉβv （Ｔs ）＝１／√２｛Ｉw2（Ｔs ）−Ｉu2（Ｔs ）｝＝Ｉ2 
ｓｉｎ２（θ−２π／３）
Ｉαw （Ｔs ）＝√（２／３）｛Ｉw3（Ｔs ）−１／２・Ｉu3（Ｔs ）
−１／２・Ｉv3（Ｔs ）｝
＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２（θ＋２π／３）
Ｉβw （Ｔs ）＝１／２√｛Ｉu3（Ｔs ）−Ｉv3（Ｔs ）｝＝Ｉ2 
ｓｉｎ２（θ＋２π／３）
ただし、Ｉ1 ，Ｉ2 は次式で計算する。
Ｉ1 ＝｛Ｉαu （Ｔs ）＋Ｉαv （Ｔs ）＋Ｉαw （Ｔs ）｝／３
Ｉ2 ＝√｛２／３（Ｉβu （Ｔs ）2 ＋Ｉβv （Ｔs ）2 
＋Ｉβw （Ｔs ）2 ｝または、
Ｉ2 ＝√〔２／３｛（Ｉαu （Ｔs ）−Ｉ1 ）2 ＋（Ｉαv （Ｔs ）
−Ｉ1 ）2 ＋（Ｉαw （Ｔs ）−Ｉ1 ）2 ｝〕
【請求項２】
回転子位置センサを用いることなく電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行う永久磁石形同期電動機の制御方法において、
前記電動機のパラメータは巻線抵抗であり、３種類のスイッチングパターンの電圧印加の電流応答により、更に２回の電圧印加により、初期位置角推定を行い、該初期位置角に基づき、前記電動機を回転させないようにｄ軸電流一定値に制御したときの指令電圧、検出電流により巻線抵抗を計測することを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御方法。
【請求項３】
回転子位置センサを用いることなく電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行う永久磁石形同期電動機の制御方法において、
前記電動機のパラメータは起電力係数であり、予めコントローラに記憶されている定格電圧と定格回転数から起電力係数の暫定値ＫEMを与え、既存のセンサレス制御法で電動機を回転させ、コントローラ内の推定起電力ｅM から得られる速度ωＭが実際の速度ωに一致するように、コントローラ内の起電力ｅM から得られる速度ωＭが実際の速度ωに一致するようにコントローラ内の起電力係数ＫEMを調整することにより、起電力係数を計測することを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の永久磁石形同期電動機の制御方法において、前記起電力係数は、以下の方法により得ることを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御方法。
コントローラ内で推定された起電力ｅM は実際の起電力ｅを正確に推定しているとし（ｅ≒ｅM ）、また、推定起電力ｅM に基づいた推定速度ωM （＝ｅM ／ＫEM）が得られる。
一方、インバータ周波数よりモータの回転速度ωはコントローラ内でわかり、実際の起電力係数ＫE との間にω＝ｅ／ＫE の関係が得られる。
以上より、速度誤差ω−ωM は、
ω−ωM ＝（１／ＫE −１／ＫEM）ｅM 
と得られるので、速度差ω−ωM を用いてコントローラ内の起電力係数ＫEMを補正し、速度誤差が零に収束したときの起電力係数の暫定値ＫEMを起電力係数の計測値とする。
【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制御方法に係り、特に、回転子位置センサを用いることなく電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行う突極形永久磁石形同期電動機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような技術分野の先行技術文献としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【０００３】
（１）先行技術文献（１）：竹下、市川、李、松井：「速度起電力推定に基づくセンサレス突極形ブラシレスＤＣモータ制御」電学論Ｄ，１１７，ｐ．９８（平９−１）
（２）先行技術文献（２）：渡辺、竹下、松井：「センサレス突極形ブラシレスＤＣモータの零速制御」電気学会半導体電力変換研資，ＳＰＣ−９７−７，ｐ３７（平９−１）
（３）先行技術文献（３）：竹下、市川、松井、山田、水谷：「センサレス突極形ブラシレスＤＣモータの初期位置角推定法」電学論Ｄ、１１６、ｐ．７３６（平８−７）。
【０００４】
永久磁石形同期電動機（ＰＭＳＭ）の小形、軽量、低価格、信頼性改善のためにＰＭＳＭの位置センサレス制御の各種提案がなされている。本発明者らも、既に、中高速度域において速度起電力を利用した方法を、停止時・低速度域において突極機のｄ−ｑ軸インダクタンス差を利用した診断電圧印加による方法を提案し、全速度領域における位置センサレス駆動法を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの位置センサレスアルゴリズムは、基本的にはｄ−ｑ軸モデル上での電圧方程式から導出されているので、ＰＭＳＭの電気的パラメータを事前に把握する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みて、回転子位置センサを用いることなく電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行うことにより、小形、軽量、低価格であり、信頼性の改善を図り得る永久磁石形同期電動機の制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕回転子位置センサを用いることなく電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行う永久磁石形同期電動機の制御方法において、前記電動機のパラメータはインダクタンスであり、電動機停止時に初期電流零の状態で、インバータの特定のスイッチング素子に短時間Ｔs だけオン信号を与え、その時に検出される各相の電流Ｉu （Ｔs ），Ｉv （Ｔs ），Ｉw （Ｔs ）に基づいてインダクタンスＬd ，Ｌq を計測する永久磁石形同期電動機の制御方法であって、
前記インダクタンスＬd ，Ｌq は、以下の方法により得ることを特徴とする。
【０００８】
回転子位置角θで停止しているとき、初期電流零で、スイッチング素子ｕ+ ，ｖ- ，ｗ- に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの検出電流Ｉu1（Ｔs ），Ｉv1（Ｔs ），Ｉw1（Ｔs ）から次式のＩαu （Ｔs ），Ｉβu （Ｔs ）を計算し、
Ｉαu （Ｔs ）＝√（２／３）・｛Ｉu1（Ｔs ）−１／２・Ｉv1（Ｔs ）
−１／２・Ｉw1（Ｔs ）｝
Ｉβu （Ｔs ）＝１／√２・｛Ｉv1（Ｔs ）−Ｉw1（Ｔs ）｝
一方、電動機の電圧方程式より、Ｉαu （Ｔs ），Ｉβu （Ｔs ）は次式で表わし、
Ｉαu （Ｔs ）＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２θ
Ｉβu （Ｔs ）＝Ｉ2 ｓｉｎ２θ
ただし、
Ｉ1 ＝√（２／３）・（Ｌd ＋Ｌq ）ＶdcＴs ／（２Ｌd Ｌq ），
Ｉ2 ＝√（２／３）・（Ｌq −Ｌd ）ＶdcＴs ／（２Ｌd Ｌq ）である。
【０００９】
上式のＩ1 ，Ｉ2 が既知となれば、Ｌd ，Ｌq を次式で得る。
【００１０】
Ｌd ＝√（２／３）・ＶdcＴs ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ），
Ｌq ＝√（２／３）・ＶdcＴs ／（Ｉ1 −Ｉ2 ）
ただし、
Ｉ1 ，Ｉ2 を求めるために初期電流零でスイッチング素子ｕ- ，ｖ+ ，ｗ- に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの、検出電流Ｉu2（Ｔs ），Ｉv2（Ｔs ），Ｉw2（Ｔs ）及びスイッチング素子ｕ- ，ｖ- ，ｗ+ に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの検出電流Ｉu3（Ｔs ），Ｉv3（Ｔs ），Ｉw3（Ｔs ）から、次式のＩαv （Ｔs ），Ｉβv （Ｔs ），Ｉαw （Ｔs ），Ｉβw （Ｔs ）を計算し、  Ｉαv （Ｔs ）＝√（２／３）・｛Ｉv2（Ｔs ）−１／２・Ｉw2（Ｔs ）
−１／２・Ｉu2（Ｔs ）｝
＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２（θ−２π／３）
Ｉβv （Ｔs ）＝１／√２｛Ｉw2（Ｔs ）−Ｉu2（Ｔs ）｝＝Ｉ2 
ｓｉｎ２（θ−２π／３）
Ｉαw （Ｔs ）＝√（２／３）｛Ｉw3（Ｔs ）−１／２・Ｉu3（Ｔs ）
−１／２・Ｉv3（Ｔs ）｝
＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２（θ＋２π／３）
Ｉβw （Ｔs ）＝１／２√｛Ｉu3（Ｔs ）−Ｉv3（Ｔs ）｝＝Ｉ2 
ｓｉｎ２（θ＋２π／３）
ただし、Ｉ1 ，Ｉ2 は次式で計算する。
【００１１】
Ｉ1 ＝｛Ｉαu （Ｔs ）＋Ｉαv （Ｔs ）＋Ｉαw （Ｔs ）｝／３
Ｉ2 ＝√｛２／３（Ｉβu （Ｔs ）2 ＋Ｉβv （Ｔs ）2 
＋Ｉβw （Ｔs ）2 ｝または、
Ｉ2 ＝√〔２／３｛（Ｉαu （Ｔs ）−Ｉ1 ）2 ＋（Ｉαv （Ｔs ）
−Ｉ1 ）2 ＋（Ｉαw （Ｔs ）−Ｉ1 ）2 ｝〕
〔２〕回転子位置センサを用いることなく電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行う永久磁石形同期電動機の制御方法において、前記電動機のパラメータは巻線抵抗であり、３種類のスイッチングパターンの電圧印加の電流応答により、更に２回の電圧印加により、初期位置角推定を行い、この初期位置角に基づき、前記電動機を回転させないようにｄ軸電流一定値に制御したときの指令電圧、検出電流により巻線抵抗を計測することを特徴とする。
【００１２】
〔３〕回転子位置センサを用いることなく電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行う永久磁石形同期電動機の制御方法において、前記電動機のパラメータは起電力係数であり、予めコントローラに記憶されている定格電圧と定格回転数から起電力係数の暫定値ＫEMを与え、既存のセンサレス制御法で電動機を回転させ、コントローラ内の推定起電力ｅM から得られる速度ωM が実際の速度ωに一致するように、コントローラ内の起電力係数ＫEMを調整することにより、起電力係数を計測することを特徴とする。
【００１３】
〔４〕上記〔３〕記載の永久磁石形同期電動機の制御方法において、前記起電力係数は、以下の方法により得ることを特徴とする永久磁石形同期電動機の制御方法。
【００１４】
コントローラ内で推定された起電力ｅM は実際の起電力ｅを正確に推定しているとし（ｅ≒ｅM ）、また、推定起電力ｅM に基づいた推定速度ωM （＝ｅM ／ＫEM）が得られる。
【００１５】
一方、インバータ周波数よりモータの回転速度ωはコントローラ内でわかり、実際の起電力係数ＫE との間にω＝ｅ／ＫE の関係が得られる。
【００１６】
以上より、速度誤差ω−ωM は、
ω−ωM ＝（１／ＫE −１／ＫEM）ｅM 
と得られるので、速度差ω−ωM を用いてコントローラ内の起電力係数ＫEMを補正し、速度誤差が零に収束したときの起電力係数の暫定値ＫEMを起電力係数の計測値とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
まず、本発明の永久磁石形同期電動機の位置センサレス制御のためのパラメータ推定方法としてのインダクタンス計測について説明する。
【００１９】
このインダクタンス計測では、原理的に電流を変化させる必要があり、電動機停止時に初期電流零の状態でインバータの特定のスイッチング素子に短時間Ｔs だけオン信号を与え、その時に検出される各相の電流Ｉu （Ｔs ），Ｉv （Ｔs ），Ｉw （Ｔs ）からインダクタンスＬd ，Ｌq を計測する。
【００２０】
具体的方法は以下の通りである。
【００２１】
まず、回転子位置角θで停止しているとき、初期電流零で、スイッチング素子ｕ+ ，ｖ- ，ｗ- に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの検出電流Ｉu1（Ｔs ），Ｉv1（Ｔs ），Ｉw1（Ｔs ）から、次式のＩαu （Ｔs ），Ｉβu （Ｔs ）を計算する。
【００２２】
Ｉαu （Ｔs ）＝√（２／３）・｛Ｉu1（Ｔs ）−１／２・Ｉv1（Ｔs ）
−１／２・Ｉw1（Ｔs ）｝
Ｉβu （Ｔs ）＝１／√２｛Ｉv1（Ｔs ）−Ｉw1（Ｔs ）｝
一方、電動機の電圧方程式より、Ｉαu （Ｔs ），Ｉβu （Ｔs ）は、次式で記せる。
【００２３】
Ｉαu （Ｔs ）＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２θ
Ｉβu （Ｔs ）＝Ｉ2 ｓｉｎ２θ
ただし、
Ｉ1 ＝√（２／３）・（Ｌd ＋Ｌq ）ＶdcＴs ／（２Ｌd Ｌq ），
Ｉ2 ＝√（２／３）・（Ｌq −Ｌd ）ＶdcＴs ／（２Ｌd Ｌq ）である。
【００２４】
上式のＩ1 ，Ｉ2 が既知となれば、Ｌd ，Ｌq は次式で得られる。
【００２５】
Ｌd ＝√（２／３）・ＶdcＴs ／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ），
Ｌq ＝√（２／３）・ＶdcＴs ／（Ｉ1 −Ｉ2 ）
Ｉ1 ，Ｉ2 を求めるために、初期電流零でスイッチング素子ｕ- ，ｖ+ ，ｗ- に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの検出電流Ｉu2（Ｔs ），Ｉv2（Ｔs ），Ｉw2（Ｔs ）及びスイッチング素子ｕ- ，ｖ- ，ｗ+ に時間Ｔs だけオン信号を与えたときの検出電流Ｉu3（Ｔs ），Ｉv3（Ｔs ），Ｉw3（Ｔs ）から、次式のＩαv （Ｔs ），Ｉβv （Ｔs ），Ｉαw （Ｔs ），Ｉβw （Ｔs ）を計算する。
【００２６】
Ｉαv （Ｔs ）＝√（２／３）・｛Ｉv2（Ｔs ）−１／２・Ｉw2（Ｔs ）
−１／２・Ｉu2（Ｔs ）｝
＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２（θ−２π／３）
Ｉβv （Ｔs ）＝１／√２・｛Ｉw2（Ｔs ）−Ｉu2（Ｔs ）｝＝Ｉ2 
ｓｉｎ２（θ−２π／３）
Ｉαw （Ｔs ）＝√（２／３）・｛Ｉw3（Ｔs ）−１／２・Ｉu3（Ｔs ）
−１／２・Ｉv3（Ｔs ）｝
＝Ｉ1 ＋Ｉ2 ｃｏｓ２（θ＋２π／３）
Ｉβw （Ｔs ）＝１／２√｛Ｉu3（Ｔs ）−Ｉv3（Ｔs ）｝＝Ｉ2 
ｓｉｎ２（θ＋２π／３）
Ｉ1 ，Ｉ2 は次式で計算できる。
【００２７】
Ｉ1 ＝｛Ｉαu （Ｔs ）＋Ｉαv （Ｔs ）＋Ｉαw （Ｔs ）｝／３
Ｉ2 ＝√｛２／３（Ｉβu （Ｔs ）2 ＋Ｉβv （Ｔs ）2 
＋Ｉβw （Ｔs ）2 ｝または、
Ｉ2 ＝√〔２／３｛（Ｉαu （Ｔs ）−Ｉ1 ）2 ＋（Ｉαv （Ｔs ）
−Ｉ1 ）2 ＋（Ｉαw （Ｔs ）−Ｉ1 ）2 ｝〕
次いで、本発明の永久磁石形同期電動機の位置センサレス制御のための、パラメータ推定方法としての巻線抵抗の計測は、３種類のスイッチングパターンの電圧印加の電流応答により、更に２回の電圧印加により、初期位置角推定を行い、この初期位置角に基づき、前記電動機を回転させないようにｄ軸電流一定値に制御したときの指令電圧、検出電流により巻線抵抗を計測する。
【００２８】
次いで、本発明の永久磁石形同期電動機の位置センサレス制御のための、パラメータ推定方法としての起電力係数の計測について説明する。
【００２９】
この起電力係数の計測では、銘板の定格電圧と定格回転数から起電力係数の暫定値ＫEMを与え、既存のセンサレス制御法で電動機を回転させる。コントローラ内の推定起電力ｅM から得られる速度ωM が実際の速度ωに一致するように、コントローラ内の起電力係数ＫEMを調整し、この結果、起電力係数が計測できる。
【００３０】
具体的には以下の通りである。
【００３１】
コントローラ内で推定された起電力ｅM は実際の起電力ｅを正確に推定しているとする（ｅ≒ｅM ）。また、推定起電力ｅM に基づいた推定速度ωM （＝ｅM ／ＫEM）が得られる。
【００３２】
一方、インバータ周波数よりモータの回転速度ωはコントローラ内でわかり、実際の起電力係数ＫE との間にω＝ｅ／ＫE の関係が得られる。以上より、速度誤差ω−ωM は、
ω−ωM ＝（１／ＫE −１／ＫEM）ｅM 
と得られるので、速度差ω−ωM を用いてコントローラ内の起電力係数ＫEMを補正し、速度誤差が零に収束したときのＫEMが起電力係数の計測値となる。
【００３３】
以下、詳細に、本発明のパラメータ推定方法について説明する。
（１）インダクタンスの推定
図１は本発明に係るＰＭＳＭの解析モデル図である。
【００３４】
この図において、１は逆突極形永久磁石形同期電動機、２はその電動機の逆突磁極  ３は巻線、４はトランジスタインバータ、５はスイッチング素子（スイッチングトランジスタ）、６はダイオードである。
【００３５】
図中に定義した静止座標αu −βu 軸上のモータ停止時の電圧方程式は次式で表される。
【００３６】
【数１】
0003819184.tif 000002
【００３７】
【数２】
0003819184.tif 000003
【００３８】
ただし、ｖαu ，ｖβu ：αu −βu 軸電機子電圧、ｉαu ，ｉβu ：αu −βu 軸電機子電流、Ｒ：巻線抵抗、Ｌd ，Ｌq ：ｄ−ｑ軸インダクタンス、ｐ（＝ｄ／ｄｔ）：微分演算子である。
【００３９】
モータ停止時に初期電流零で時間Ｔs だけ電圧ベクトルｖ（１００）〔＋，−のスイッチング素子の導通に対してそれぞれ１．０を割り当てｕ+ ，ｖ- ，ｗ- 導通時のモータ印加電圧をｖ（１００）と表現する〕を印加したときの電流ｉu （Ｔs ）は、抵抗Ｒ≒０の近似のもとで次式で得られる。
【００４０】
【数３】
0003819184.tif 000004
【００４１】
【数４】
0003819184.tif 000005
【００４２】
上記（４）式のＩ1 ，Ｉ2 がわかれば、Ｌd ，Ｌq は次式で計算できる。
【００４３】
【数５】
0003819184.tif 000006
【００４４】
一方、αu −βu 軸に対して、２π／３，４π／３進みにそれぞれαv −βv ，αw −βw 軸を定義し、ｖ（０１０），ｖ（００１）をＴs だけ印加したときの電流は次の（６），（７）式で与えられる。
【００４５】
【数６】
0003819184.tif 000007
【００４６】
【数７】
0003819184.tif 000008
【００４７】
上記（３），（６），（７）式のα軸からＩ1 は、
【００４８】
【数８】
0003819184.tif 000009
【００４９】
と得られる。また、Ｉ2 はβ軸電流および上記（８）式のＩ1 とα軸電流から２通りで求められ、それぞれＩ21，Ｉ22として次の（９），（１０）式で得られる。
【００５０】
【数９】
0003819184.tif 000010
【００５１】
【数１０】
0003819184.tif 000011
【００５２】
上記（９），（１０）式のＩ21，Ｉ22を用いてそれぞれＬd ，Ｌq を計算し、その平均値を推定値にする。また、ｉu （Ｔs ），ｉv （Ｔs ），ｉw （Ｔs ）を用いて回転子位置θが推定できる（例えば、前記先行技術文献（３）参照）。
（２）巻線抵抗の推定
モータ停止時（θ＝０）のｄ−ｑ軸上の電圧方程式は次の（１１）式で表される
【００５３】
【数１１】
0003819184.tif 000012
【００５４】
トルクを発生しないようにｑ軸電流を零とし、ｄ軸に一定電流Ｉd を流したときの指令電圧ｖd を用いて巻線抵抗Ｒを次の（１２）式により推定できる。
【００５５】
【数１２】
0003819184.tif 000013
【００５６】
（３）速度起電力係数の推定
モータ銘版記載の定格電圧Ｖ0n，定格回転数ωn より速度起電力係数の初期値をＫE0＝Ｖ0n／ωn と与える。この初期値を用いて起電力推定に基づくセンサレス制御（例えば、前記先行技術文献（１）参照）により定格速度で無負荷運転する。このとき、１サンプル周期間Ｔのモータの位置変化量Δθw は速度起電力ｅと起電力係数ＫE を用いて、
【００５７】
【数１３】
0003819184.tif 000014
【００５８】
と得られる。一方、センサレス制御アルゴリズムよりΔθw は、
【００５９】
【数１４】
0003819184.tif 000015
【００６０】
と表される。ここで、ｅM （ｎ）は速度起電力推定値、ＫEM（ｎ−１）（＝ＫE0）は速度起電力係数推定値、ＫθΔｉγ（ｎ）は位置の補正項で、Ｋθは位置推定ゲイン、Δｉγ（ｎ）は電流推定誤差である。
【００６１】
一定速度状態ではｅ＝ｅM （ｎ）が成立するため、上記（１３），（１４）式より速度起電力係数誤差１／ΔＫE （ｎ−１）は、
【００６２】
【数１５】
0003819184.tif 000016
【００６３】
と記せる。したがって、図２に示すようにΔｉγから１／ＫEM（ｎ）を起電力係数推定ゲインＫK を用いて、
【００６４】
【数１６】
0003819184.tif 000017
【００６５】
と推定できる。なお、図２において、１１は起電力推定器である。
【００６６】
【表１】
0003819184.tif 000018
【００６７】
表１の６極１．５ｋＷ，１５００ｒｐｍ供試機を用いて実験を行った。
【００６８】
図３は、Ｌd ，Ｌq の推定結果である。１回につきπ／４づつ異なった８点における推定値をプロットしており、全部で２５６回の推定結果を示している。
【００６９】
このとき、電圧ベクトル印加時間Ｔs は１９５μｓとした。推定結果の平均値はＬd ＝４．５１ｍＨ、Ｌq ＝９．５５ｍＨで表１のモータパラメータとの誤差はそれぞれ４．９％、０．４％で推定できている。
【００７０】
また、抵抗Ｒの推定については上記（１２）式で、Ｉd ＝４，７，１０Ａを与えたときの抵抗の平均値より求め、Ｒ＝０．５４８Ωと推定できた。速度起電力係数ＫE の推定については、時定数０．４４ｓとしてＫK を設計した。
【００７１】
図４は速度起電力係数の初期値ＫE0をＫE の１．５倍、１．０倍、０．５倍として与え、定格回転時における１／ＫEMの推定結果である。
【００７２】
図４から明らかなように、設計通りの時定数０．４４ｓの収束特性が得られ、収束値はＫEM＝０．２０８Ｖ／ｒａｄ／ｓとなり、表１のＫE との誤差は５．０％で推定できている。
【００７３】
本発明によれば、センサレス突極形ＰＭＳＭのパラメータ計測方法（パラメータ：Ｌd ，Ｌq ，Ｒ，ＫE ）について提案し、良好な結果が得られた。
【００７４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、回転子位置センサを用いることなく、電動機の駆動装置を用いて電動機のパラメータの推定を行い、電動機の制御を行うことができるので、小形、軽量、低価格であり、信頼性の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るＰＭＳＭの解析モデル図である。
【図２】  速度起電力係数の推定の説明図である。
【図３】  インダクタンス推定結果を示す図である。
【図４】  速度起電力係数の収束特性を示す図である。
【符号の説明】
１    永久磁石形同期電動機
２    電動機の逆突磁極
３    巻線
４    トランジスタインバータ
５    スイッチング素子（スイッチングトランジスタ）
６    ダイオード
１１    起電力推定器
【図１】
0003819184.tif 000019
【図２】
0003819184.tif 000020
【図３】
0003819184.tif 000021
【図４】
0003819184.tif 000022