JP2000116198A - 永久磁石リラクタンスモータの制御装置 - Google Patents
永久磁石リラクタンスモータの制御装置Info
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- JP2000116198A JP2000116198A JP10279072A JP27907298A JP2000116198A JP 2000116198 A JP2000116198 A JP 2000116198A JP 10279072 A JP10279072 A JP 10279072A JP 27907298 A JP27907298 A JP 27907298A JP 2000116198 A JP2000116198 A JP 2000116198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】トルク指令と実トルクの追従性を高めて定常ト
ルク偏差を低減し、インバータ出力最大電圧での一定パ
ワー制御を良好に行なうこと。 【解決手段】永久磁石モータとしてのトルクと、リラク
タンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力でき
るように構成された永久磁石リラクタンスモータの制御
装置において、モータ回転角周波数と、トルク指令と、
ｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流と
を入力として、インバータ出力有効電力指令とインバー
タ出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力
が有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を
ｄ軸電流指令の補正値として演算して出力する有効電力
制御手段13を備える。
ルク偏差を低減し、インバータ出力最大電圧での一定パ
ワー制御を良好に行なうこと。 【解決手段】永久磁石モータとしてのトルクと、リラク
タンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力でき
るように構成された永久磁石リラクタンスモータの制御
装置において、モータ回転角周波数と、トルク指令と、
ｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流と
を入力として、インバータ出力有効電力指令とインバー
タ出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力
が有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を
ｄ軸電流指令の補正値として演算して出力する有効電力
制御手段13を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石モータと
してのトルクと、リラクタンスモータとしてのトルクと
の合成トルクを出力できるように構成された永久磁石リ
ラクタンスモータの制御装置に係り、特にトルク指令と
実トルクの追従性を高めて定常トルク偏差を低減でき、
また高速電流制御応答を実現できるようにした永久磁石
リラクタンスモータの制御装置に関するものである。
してのトルクと、リラクタンスモータとしてのトルクと
の合成トルクを出力できるように構成された永久磁石リ
ラクタンスモータの制御装置に係り、特にトルク指令と
実トルクの追従性を高めて定常トルク偏差を低減でき、
また高速電流制御応答を実現できるようにした永久磁石
リラクタンスモータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、永久磁石モータとしてのトル
クと、リラクタンスモータとしてのトルクとの合成トル
クを出力できるように構成された、永久磁石リラクタン
スモータの制御装置が採用されてきている。
クと、リラクタンスモータとしてのトルクとの合成トル
クを出力できるように構成された、永久磁石リラクタン
スモータの制御装置が採用されてきている。
【０００３】図２６は、この種の従来の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置の構成例を示すブロック図であ
る。
タンスモータの制御装置の構成例を示すブロック図であ
る。
【０００４】図２６において、ｄ軸電流指令演算部によ
り、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆから、あらかじめ設定され
ているパターンに従ってｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆを得る
と共に、ｑ軸電流指令演算部により、トルク指令Ｔｒq
Ｒｅｆから、あらかじめ設定されているパターンに従っ
てｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを得る。
り、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆから、あらかじめ設定され
ているパターンに従ってｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆを得る
と共に、ｑ軸電流指令演算部により、トルク指令Ｔｒq
Ｒｅｆから、あらかじめ設定されているパターンに従っ
てｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを得る。
【０００５】また、３相ｄｑ変換部により、モータＵ相
電流フィードバック値Ｉu およびモータＷ相電流フィー
ドバック値Ｉw およびモータ回転子位相θから、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を得る。
電流フィードバック値Ｉu およびモータＷ相電流フィー
ドバック値Ｉw およびモータ回転子位相θから、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を得る。
【０００６】さらに、電流制御部により、ｄ軸電流指令
Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電流指令ＩqＲｅｆと、ｄ軸電流
Ｉd およびｑ軸電流Ｉq とに基づいて、ｄ軸電流Ｉd お
よびｑ軸電流Ｉq がｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸
電流指令Ｉq Ｒｅｆにそれぞれ追従するようにｄ軸電圧
Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq を得る。
Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電流指令ＩqＲｅｆと、ｄ軸電流
Ｉd およびｑ軸電流Ｉq とに基づいて、ｄ軸電流Ｉd お
よびｑ軸電流Ｉq がｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸
電流指令Ｉq Ｒｅｆにそれぞれ追従するようにｄ軸電圧
Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq を得る。
【０００７】そして、ｄｑ３相変換部により、ｄ軸電圧
Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq とモータ回転子位相θとに基づ
いて、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖv 、Ｖw を出力する
ことにより、永久磁石モータとしてのトルクと、リラク
タンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力でき
るようになっている。
Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq とモータ回転子位相θとに基づ
いて、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖv 、Ｖw を出力する
ことにより、永久磁石モータとしてのトルクと、リラク
タンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力でき
るようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
このような永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、インバータ入力直流電圧から決まるインバータ出
力最大電圧を用いて、一定出力パワー制御（いわゆる弱
め界磁制御を用いる）で高速まで回転させたいという要
求が出ている。
このような永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、インバータ入力直流電圧から決まるインバータ出
力最大電圧を用いて、一定出力パワー制御（いわゆる弱
め界磁制御を用いる）で高速まで回転させたいという要
求が出ている。
【０００９】しかしながら、永久磁石リラクタンスモー
タのモータ等価回路定数は、誘導電動機等の従来の電動
機と異なり、モータ内部の磁気飽和の影響を強く受け
て、電流値に対して非線形の特性を有し、トルク指令、
回転数と直流電圧から設定されるべき電流指令値をあら
かじめ設定しておくことが困難な特性を有する。
タのモータ等価回路定数は、誘導電動機等の従来の電動
機と異なり、モータ内部の磁気飽和の影響を強く受け
て、電流値に対して非線形の特性を有し、トルク指令、
回転数と直流電圧から設定されるべき電流指令値をあら
かじめ設定しておくことが困難な特性を有する。
【００１０】従って、例えば電気自動車や鉄道車両用等
の、速度制御ループを持たず運転手の指令に従って直接
トルク指令を受け取り制御する用途に、永久磁石リラク
タンスモータを用いる場合には、トルク指令と実トルク
の追従性が低下するという問題がある。
の、速度制御ループを持たず運転手の指令に従って直接
トルク指令を受け取り制御する用途に、永久磁石リラク
タンスモータを用いる場合には、トルク指令と実トルク
の追従性が低下するという問題がある。
【００１１】また、電流指令値とフィードバック値との
偏差によって出力電圧を増減させる、いわゆる電流フィ
ードバック制御では、制御安定性のためにインバータ出
力最大電圧に対して一定の制御余裕が必要であり、スイ
ッチング回数が最小のいわゆる１パルスモードを適用す
ることができず、インバータの効率低下、モータの出力
低下を招くことになる。
偏差によって出力電圧を増減させる、いわゆる電流フィ
ードバック制御では、制御安定性のためにインバータ出
力最大電圧に対して一定の制御余裕が必要であり、スイ
ッチング回数が最小のいわゆる１パルスモードを適用す
ることができず、インバータの効率低下、モータの出力
低下を招くことになる。
【００１２】さらに、回転速度、インバータ直流入力電
圧によって出力可能な最大トルクが制限され、弱め界磁
制御の度が過ぎると制御不安定になる可能性がある。
圧によって出力可能な最大トルクが制限され、弱め界磁
制御の度が過ぎると制御不安定になる可能性がある。
【００１３】本発明の目的は、トルク指令と実トルクの
追従性を高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出
力最大電圧での一定パワー制御を良好に行なうことがで
き、また高速電流制御応答を実現することができ、さら
に制御が不安定になるのを防止することが可能な永久磁
石リラクタンスモータの制御装置を提供することにあ
る。
追従性を高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出
力最大電圧での一定パワー制御を良好に行なうことがで
き、また高速電流制御応答を実現することができ、さら
に制御が不安定になるのを防止することが可能な永久磁
石リラクタンスモータの制御装置を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、トルク指令から得られるｄ軸電流指令およびｑ軸
電流指令と、モータＵ相およびＷ相電流フィードバック
値およびモータ回転子位相から得られるｄ軸電流および
ｑ軸電流とに基づいて、ｄ軸電流およびｑ軸電流がｄ軸
電流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追従するように
ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算し、当該ｄ軸電圧および
ｑ軸電圧と前記モータ回転子位相とからＵＶＷ３相電圧
指令を出力することにより、永久磁石モータとしてのト
ルクと、リラクタンスモータとしてのトルクとの合成ト
ルクを出力できるように構成された永久磁石リラクタン
スモータの制御装置において、請求項１の発明では、モ
ータ回転角周波数と、トルク指令と、ｄ軸電圧およびｑ
軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、イ
ンバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力と
を演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力指令に
追従するようなｄ軸電流指令補正値をｄ軸電流指令の補
正値として演算して出力する有効電力制御手段を備え
る。
めに、トルク指令から得られるｄ軸電流指令およびｑ軸
電流指令と、モータＵ相およびＷ相電流フィードバック
値およびモータ回転子位相から得られるｄ軸電流および
ｑ軸電流とに基づいて、ｄ軸電流およびｑ軸電流がｄ軸
電流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追従するように
ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算し、当該ｄ軸電圧および
ｑ軸電圧と前記モータ回転子位相とからＵＶＷ３相電圧
指令を出力することにより、永久磁石モータとしてのト
ルクと、リラクタンスモータとしてのトルクとの合成ト
ルクを出力できるように構成された永久磁石リラクタン
スモータの制御装置において、請求項１の発明では、モ
ータ回転角周波数と、トルク指令と、ｄ軸電圧およびｑ
軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、イ
ンバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力と
を演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力指令に
追従するようなｄ軸電流指令補正値をｄ軸電流指令の補
正値として演算して出力する有効電力制御手段を備え
る。
【００１５】従って、請求項１の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、モータ端での電圧
ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指令と
追従するように補正を加えることにより、モータ等価回
路定数が正確に把握できない永久磁石リラクタンスモー
タの制御においても、トルク指令と実トルクの追従性を
高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出力最大電
圧での一定パワー制御を良好に行なうことができる。
タンスモータの制御装置においては、モータ端での電圧
ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指令と
追従するように補正を加えることにより、モータ等価回
路定数が正確に把握できない永久磁石リラクタンスモー
タの制御においても、トルク指令と実トルクの追従性を
高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出力最大電
圧での一定パワー制御を良好に行なうことができる。
【００１６】また、請求項２の発明では、ｄ軸電流指令
と、ｄ軸電流と、インバータ出力電圧がインバータ入力
直流電圧からあらかじめ設定されているインバータ最大
出力電圧に達しているか否かの状態量とを入力として、
インバータ出力電圧がインバータ最大出力電圧に達して
いる状態である場合には、ｄ軸電流とｄ軸電流指令との
偏差がなくなるように電圧位相補正値を演算し、インバ
ータ最大出力電圧に達していない状態である場合には、
補正演算を停止して補正値を保持し、電圧位相補正値を
出力する電圧位相補正手段を備える。
と、ｄ軸電流と、インバータ出力電圧がインバータ入力
直流電圧からあらかじめ設定されているインバータ最大
出力電圧に達しているか否かの状態量とを入力として、
インバータ出力電圧がインバータ最大出力電圧に達して
いる状態である場合には、ｄ軸電流とｄ軸電流指令との
偏差がなくなるように電圧位相補正値を演算し、インバ
ータ最大出力電圧に達していない状態である場合には、
補正演算を停止して補正値を保持し、電圧位相補正値を
出力する電圧位相補正手段を備える。
【００１７】従って、請求項２の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、インバータ出力電
圧がインバータ入力直流電圧から決まるインバータ出力
最大電圧（いわゆる１パルスモード電圧）に達したら、
電流フィードバック制御の積分補償を停止して出力を保
持すると共に、ｄ軸電流のｄ軸電流指令値との偏差に応
じて出力電圧位相を高速に制御することにより、高速電
流制御応答を実現することができる。
タンスモータの制御装置においては、インバータ出力電
圧がインバータ入力直流電圧から決まるインバータ出力
最大電圧（いわゆる１パルスモード電圧）に達したら、
電流フィードバック制御の積分補償を停止して出力を保
持すると共に、ｄ軸電流のｄ軸電流指令値との偏差に応
じて出力電圧位相を高速に制御することにより、高速電
流制御応答を実現することができる。
【００１８】さらに、請求項３の発明では、トルク指令
から得られる電流振幅指令および電流位相指令に基づい
て、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を演算し、当該ｄ
軸電流指令およびｑ軸電流指令と、モータＵ相およびＷ
相電流フィードバック値およびモータ回転子位相から得
られるｄ軸電流およびｑ軸電流とに基づいて、ｄ軸電流
およびｑ軸電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令にそ
れぞれ追従するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算
し、当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とモータ回転子位相と
からＵＶＷ３相電圧指令を出力することにより、永久磁
石モータとしてのトルクと、リラクタンスモータとして
のトルクとの合成トルクを出力できるように構成された
永久磁石リラクタンスモータの制御装置において、モー
タ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転子に同期
して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧および
ｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、
インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力
とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力指令
に追従するような電流位相補正値をｄ軸電流指令および
ｑ軸電流指令演算の補正値として演算して出力する有効
電力制御手段を備える。
から得られる電流振幅指令および電流位相指令に基づい
て、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を演算し、当該ｄ
軸電流指令およびｑ軸電流指令と、モータＵ相およびＷ
相電流フィードバック値およびモータ回転子位相から得
られるｄ軸電流およびｑ軸電流とに基づいて、ｄ軸電流
およびｑ軸電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令にそ
れぞれ追従するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算
し、当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とモータ回転子位相と
からＵＶＷ３相電圧指令を出力することにより、永久磁
石モータとしてのトルクと、リラクタンスモータとして
のトルクとの合成トルクを出力できるように構成された
永久磁石リラクタンスモータの制御装置において、モー
タ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転子に同期
して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧および
ｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、
インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力
とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力指令
に追従するような電流位相補正値をｄ軸電流指令および
ｑ軸電流指令演算の補正値として演算して出力する有効
電力制御手段を備える。
【００１９】従って、請求項３の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、モータ端での電圧
ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指令と
追従するように補正を加えることにより、モータ等価回
路定数が正確に把握できない永久磁石リラクタンスモー
タの制御においても、トルク指令と実トルクの追従性を
高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出力最大電
圧での一定パワー制御を良好に行なうことができる。
タンスモータの制御装置においては、モータ端での電圧
ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指令と
追従するように補正を加えることにより、モータ等価回
路定数が正確に把握できない永久磁石リラクタンスモー
タの制御においても、トルク指令と実トルクの追従性を
高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出力最大電
圧での一定パワー制御を良好に行なうことができる。
【００２０】一方、永久磁石モータとしてのトルクと、
リラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出
力できるように構成された永久磁石リラクタンスモータ
の制御装置において、請求項４の発明では、トルク指令
を入力として、あらかじめ設定されているパターンに従
ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段と、
トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指令演
算手段と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、電圧
振幅と、電圧位相と電圧位相補正値との加算値である新
たな電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力とし
て、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効
電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力
指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算して出
力する有効電力制御手段と、モータＵ相電流フィードバ
ック値と、モータＷ相電流フィードバック値と、モータ
回転子位相とを入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を
演算して出力する３相ｄｑ変換手段と、ｄ軸電流指令演
算手段から出力されるｄ軸電流指令と、ｑ軸電流指令演
算手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手
段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と、電圧振幅
制限フラグとを入力として、当該電圧振幅制限フラグが
電圧振幅制限がかかっていないことを表わす状態である
場合には、ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して積分制御を
施し積分ｄｑ軸電圧を演算し、電圧振幅制限フラグが電
圧振幅制限がかかっていることを表わす状態である場合
には、積分演算を停止して積分値を保持し、積分ｄ軸電
圧およびｑ軸電圧を出力する電流積分制御手段と、ｄ軸
電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令と、ｑ軸
電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相
ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と
を入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して比
例制御を施し比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出
力する電流比例制御手段と、ｄ軸電流指令演算手段から
出力されるｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力
されるｄ軸電流と、電圧振幅制限フラグとを入力とし
て、当該電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかって
いることを表わす状態である場合には、ｄ軸電流とｄ軸
電流指令との偏差がなくなるように電圧位相補正値を演
算し、電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかってい
ないことを表わす状態である場合には、補正演算を停止
して補正値を保持し、電圧位相補正値を出力する電圧位
相補正手段と、電流比例制御手段から出力される比例ｄ
軸電圧およびｑ軸電圧と、電流積分制御手段から出力さ
れる積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とを入力として、電圧
振幅と電圧位相を演算して出力する電圧振幅位相演算手
段と、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧振幅を
入力として、インバータ入力直流電圧からあらかじめ設
定されているインバータ最大出力電圧を超えた場合に
は、インバータ最大出力電圧を新たな電圧振幅として出
力すると共に、電圧振幅制限フラグを出力する電圧振幅
制限手段と、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧
位相と前記電圧位相補正手段から出力される電圧位相補
正値との加算値である新たな電圧位相と、電圧振幅制限
手段から入力される電圧振幅と、モータ回転子位相とを
入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する３
相電圧演算手段とを備える。
リラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出
力できるように構成された永久磁石リラクタンスモータ
の制御装置において、請求項４の発明では、トルク指令
を入力として、あらかじめ設定されているパターンに従
ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段と、
トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指令演
算手段と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、電圧
振幅と、電圧位相と電圧位相補正値との加算値である新
たな電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力とし
て、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効
電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力
指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算して出
力する有効電力制御手段と、モータＵ相電流フィードバ
ック値と、モータＷ相電流フィードバック値と、モータ
回転子位相とを入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を
演算して出力する３相ｄｑ変換手段と、ｄ軸電流指令演
算手段から出力されるｄ軸電流指令と、ｑ軸電流指令演
算手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手
段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と、電圧振幅
制限フラグとを入力として、当該電圧振幅制限フラグが
電圧振幅制限がかかっていないことを表わす状態である
場合には、ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して積分制御を
施し積分ｄｑ軸電圧を演算し、電圧振幅制限フラグが電
圧振幅制限がかかっていることを表わす状態である場合
には、積分演算を停止して積分値を保持し、積分ｄ軸電
圧およびｑ軸電圧を出力する電流積分制御手段と、ｄ軸
電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令と、ｑ軸
電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相
ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と
を入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して比
例制御を施し比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出
力する電流比例制御手段と、ｄ軸電流指令演算手段から
出力されるｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力
されるｄ軸電流と、電圧振幅制限フラグとを入力とし
て、当該電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかって
いることを表わす状態である場合には、ｄ軸電流とｄ軸
電流指令との偏差がなくなるように電圧位相補正値を演
算し、電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかってい
ないことを表わす状態である場合には、補正演算を停止
して補正値を保持し、電圧位相補正値を出力する電圧位
相補正手段と、電流比例制御手段から出力される比例ｄ
軸電圧およびｑ軸電圧と、電流積分制御手段から出力さ
れる積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とを入力として、電圧
振幅と電圧位相を演算して出力する電圧振幅位相演算手
段と、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧振幅を
入力として、インバータ入力直流電圧からあらかじめ設
定されているインバータ最大出力電圧を超えた場合に
は、インバータ最大出力電圧を新たな電圧振幅として出
力すると共に、電圧振幅制限フラグを出力する電圧振幅
制限手段と、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧
位相と前記電圧位相補正手段から出力される電圧位相補
正値との加算値である新たな電圧位相と、電圧振幅制限
手段から入力される電圧振幅と、モータ回転子位相とを
入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する３
相電圧演算手段とを備える。
【００２１】従って、請求項４の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、インバータ最大電
圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数の把
握なしに安定に高速トルク応答させることができると共
に、有効電力フィードバック制御により定常トルク偏差
の低減を図ることができる。
タンスモータの制御装置においては、インバータ最大電
圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数の把
握なしに安定に高速トルク応答させることができると共
に、有効電力フィードバック制御により定常トルク偏差
の低減を図ることができる。
【００２２】また、請求項５の発明では、トルク指令を
入力として、あらかじめ設定されているパターンに従っ
て電流振幅指令を出力する電流振幅演算手段と、トルク
指令を入力として、あらかじめ設定されているパターン
に従って電流位相指令を出力する電流位相演算手段と、
モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧お
よびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力とし
て、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効
電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力
指令に追従するような電流位相補正値を演算して出力す
る有効電力制御手段と、電流振幅演算手段から出力され
る電流振幅指令と、電流位相演算手段から出力される電
流位相指令と、有効電力制御手段から出力される電流位
相補正値と、電流振幅補正値とを入力として、ｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令を演算して出力する電流指令演
算手段と、モータＵ相電流フィードバック値と、モータ
Ｗ相電流フィードバック値と、モータ回転子位相とを入
力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する
３相ｄｑ変換手段と、電流指令演算手段から出力される
ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段
から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力とし
て、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流がｄ軸電流指令および
ｑ軸電流指令にそれぞれ追従するようにｄ軸電圧および
ｑ軸電圧を演算して出力する電流制御手段と、電流制御
手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、インバ
ータ入力直流電圧フィードバック値とを入力として、当
該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算されるインバータ出
力電圧がインバータ入力直流電圧から決まるインバータ
最大出力電圧を超えそうになると、電圧が制限されるよ
うに電流振幅補正値を演算して出力する端子電圧制御手
段と、電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸
電圧と、モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３相
電圧指令を演算して出力するｄｑ３相変換手段とを備え
る。
入力として、あらかじめ設定されているパターンに従っ
て電流振幅指令を出力する電流振幅演算手段と、トルク
指令を入力として、あらかじめ設定されているパターン
に従って電流位相指令を出力する電流位相演算手段と、
モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧お
よびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力とし
て、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効
電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力
指令に追従するような電流位相補正値を演算して出力す
る有効電力制御手段と、電流振幅演算手段から出力され
る電流振幅指令と、電流位相演算手段から出力される電
流位相指令と、有効電力制御手段から出力される電流位
相補正値と、電流振幅補正値とを入力として、ｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令を演算して出力する電流指令演
算手段と、モータＵ相電流フィードバック値と、モータ
Ｗ相電流フィードバック値と、モータ回転子位相とを入
力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する
３相ｄｑ変換手段と、電流指令演算手段から出力される
ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段
から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力とし
て、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流がｄ軸電流指令および
ｑ軸電流指令にそれぞれ追従するようにｄ軸電圧および
ｑ軸電圧を演算して出力する電流制御手段と、電流制御
手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、インバ
ータ入力直流電圧フィードバック値とを入力として、当
該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算されるインバータ出
力電圧がインバータ入力直流電圧から決まるインバータ
最大出力電圧を超えそうになると、電圧が制限されるよ
うに電流振幅補正値を演算して出力する端子電圧制御手
段と、電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸
電圧と、モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３相
電圧指令を演算して出力するｄｑ３相変換手段とを備え
る。
【００２３】従って、請求項５の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、モータ等価回路定
数が正確に把握できない状態においても、インバータ出
力最大電圧に近い状態で高速・正確なトルク制御を行な
うことができる。
タンスモータの制御装置においては、モータ等価回路定
数が正確に把握できない状態においても、インバータ出
力最大電圧に近い状態で高速・正確なトルク制御を行な
うことができる。
【００２４】一方、請求項６の発明では、上記請求項４
の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置におい
て、有効電力制御手段内で演算される有効電力フィード
バック値を、モータ回転速度に応じて有効電力指令と有
効電力実測演算値との重み関数を変化させて演算するよ
うにしている。
の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置におい
て、有効電力制御手段内で演算される有効電力フィード
バック値を、モータ回転速度に応じて有効電力指令と有
効電力実測演算値との重み関数を変化させて演算するよ
うにしている。
【００２５】従って、請求項６の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、速度に応じて有効
電力制御が徐々に効くようにすることにより、低速回転
時の有効電力演算誤差による制御精度の低下を抑制しな
がら、良好にトルク制御を行なうことができる。
タンスモータの制御装置においては、速度に応じて有効
電力制御が徐々に効くようにすることにより、低速回転
時の有効電力演算誤差による制御精度の低下を抑制しな
がら、良好にトルク制御を行なうことができる。
【００２６】また、請求項７の発明では、上記請求項５
の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置におい
て、電流位相演算手段から出力される電流位相指令と有
効電力制御手段から出力される電流位相補正値との加算
値である新たな電流位相指令と、電流振幅演算手段から
出力される電流振幅と、端子電圧制御手段から出力され
る電流振幅補正値とを入力とし、当該電流振幅と電流振
幅補正値との加算値からあらかじめモータ等価回路定数
を用いて求められている電流位相制限値で制限した値を
新たな電流位相指令として出力する位相制限手段を付加
し、有効電力制御手段においては、位相制限手段にて電
流位相指令が制限された場合には、有効電力制御を停止
して出力を保持するようにしている。
の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置におい
て、電流位相演算手段から出力される電流位相指令と有
効電力制御手段から出力される電流位相補正値との加算
値である新たな電流位相指令と、電流振幅演算手段から
出力される電流振幅と、端子電圧制御手段から出力され
る電流振幅補正値とを入力とし、当該電流振幅と電流振
幅補正値との加算値からあらかじめモータ等価回路定数
を用いて求められている電流位相制限値で制限した値を
新たな電流位相指令として出力する位相制限手段を付加
し、有効電力制御手段においては、位相制限手段にて電
流位相指令が制限された場合には、有効電力制御を停止
して出力を保持するようにしている。
【００２７】従って、請求項７の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧一
定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に出
力して、制御の安定性を確保することができる。
タンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧一
定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に出
力して、制御の安定性を確保することができる。
【００２８】さらに、請求項８の発明では、上記請求項
５の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、有効電力制御手段において、有効電力を増加させ
るべく電流位相補正値を増加させたにもかかわらず有効
電力が増加しない場合には、電流位相上限と判断し、有
効電力制御を停止して出力を保持するようにしている。
５の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、有効電力制御手段において、有効電力を増加させ
るべく電流位相補正値を増加させたにもかかわらず有効
電力が増加しない場合には、電流位相上限と判断し、有
効電力制御を停止して出力を保持するようにしている。
【００２９】従って、請求項８の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧一
定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に出
力することができる。
タンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧一
定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に出
力することができる。
【００３０】一方、請求項９の発明では、永久磁石モー
タとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのトル
クとの合成トルクを出力できるように構成された永久磁
石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指令
を入力として、あらかじめ設定されているパターンに従
って電流振幅指令を出力する電流振幅演算手段と、トル
ク指令を入力として、あらかじめ設定されているパター
ンに従って電流位相指令を出力する電流位相演算手段
と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転
子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電
圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するような電流振幅補正値を演算して出
力する有効電力制御手段と、電流振幅演算手段から出力
される電流振幅指令と、電流位相演算手段から出力され
る電流位相指令と、有効電力制御手段から出力される電
流振幅補正値と、電流位相補正値とを入力として、ｄ軸
電流指令およびｑ軸電流指令を演算して出力する電流指
令演算手段と、モータＵ相電流フィードバック値と、モ
ータＷ相電流フィードバック値と、モータ回転子位相と
を入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力
する３相ｄｑ変換手段と、電流指令演算手段から出力さ
れるｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換
手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力と
して、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流がｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令にそれぞれ追従するようにｄ軸電圧およ
びｑ軸電圧を演算して出力する電流制御手段と、電流制
御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値とを入力として、
当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算されるインバータ
出力電圧がインバータ入力直流電圧から決まるインバー
タ最大出力電圧を超えそうになると、電圧が制限される
ように電流位相補正値を演算して出力する端子電圧制御
手段と、電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ
軸電圧と、モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３
相電圧指令を演算して出力するｄｑ３相変換手段とを備
える。
タとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのトル
クとの合成トルクを出力できるように構成された永久磁
石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指令
を入力として、あらかじめ設定されているパターンに従
って電流振幅指令を出力する電流振幅演算手段と、トル
ク指令を入力として、あらかじめ設定されているパター
ンに従って電流位相指令を出力する電流位相演算手段
と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転
子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電
圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するような電流振幅補正値を演算して出
力する有効電力制御手段と、電流振幅演算手段から出力
される電流振幅指令と、電流位相演算手段から出力され
る電流位相指令と、有効電力制御手段から出力される電
流振幅補正値と、電流位相補正値とを入力として、ｄ軸
電流指令およびｑ軸電流指令を演算して出力する電流指
令演算手段と、モータＵ相電流フィードバック値と、モ
ータＷ相電流フィードバック値と、モータ回転子位相と
を入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力
する３相ｄｑ変換手段と、電流指令演算手段から出力さ
れるｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換
手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力と
して、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流がｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令にそれぞれ追従するようにｄ軸電圧およ
びｑ軸電圧を演算して出力する電流制御手段と、電流制
御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値とを入力として、
当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算されるインバータ
出力電圧がインバータ入力直流電圧から決まるインバー
タ最大出力電圧を超えそうになると、電圧が制限される
ように電流位相補正値を演算して出力する端子電圧制御
手段と、電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ
軸電圧と、モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３
相電圧指令を演算して出力するｄｑ３相変換手段とを備
える。
【００３１】従って、請求項９の発明の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置においては、モータ等価回路定
数が正確に把握できない状態においても、インバータ出
力最大電圧に近い状態で高速・正確なトルク制御を行な
うことができる。
タンスモータの制御装置においては、モータ等価回路定
数が正確に把握できない状態においても、インバータ出
力最大電圧に近い状態で高速・正確なトルク制御を行な
うことができる。
【００３２】また、請求項１０の発明では、上記請求項
９の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、電流位相演算手段から出力される電流位相指令と
端子電圧制御手段から出力される電流位相補正値との加
算値を新たな電流位相指令として入力して、モータ等価
回路定数からあらかじめ求められている電流位相制限値
で制限した値を新たな電流位相指令として出力する位相
制限手段をを付加し、有効電力制御手段においては、位
相制限手段にて電流位相指令が制限された場合には、有
効電力制御を停止して出力を保持し、端子電圧制御手段
においては、位相制限手段にて電流位相指令が制限され
た場合には、電流位相補正値を保持した上で、ｄ軸電圧
およびｑ軸電圧から演算されるインバータ出力電圧がイ
ンバータ入力直流電圧から決まるインバータ最大出力電
圧を超えそうになると、電圧が制限されるように電流振
幅補正値を演算して出力するように切り替えるようにし
ている。
９の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、電流位相演算手段から出力される電流位相指令と
端子電圧制御手段から出力される電流位相補正値との加
算値を新たな電流位相指令として入力して、モータ等価
回路定数からあらかじめ求められている電流位相制限値
で制限した値を新たな電流位相指令として出力する位相
制限手段をを付加し、有効電力制御手段においては、位
相制限手段にて電流位相指令が制限された場合には、有
効電力制御を停止して出力を保持し、端子電圧制御手段
においては、位相制限手段にて電流位相指令が制限され
た場合には、電流位相補正値を保持した上で、ｄ軸電圧
およびｑ軸電圧から演算されるインバータ出力電圧がイ
ンバータ入力直流電圧から決まるインバータ最大出力電
圧を超えそうになると、電圧が制限されるように電流振
幅補正値を演算して出力するように切り替えるようにし
ている。
【００３３】従って、請求項１０の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧
一定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に
出力して、制御の安定性を確保することができる。
クタンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧
一定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に
出力して、制御の安定性を確保することができる。
【００３４】一方、請求項１１の発明では、永久磁石モ
ータとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのト
ルクとの合成トルクを出力できるように構成された永久
磁石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ
軸電流指令からｑ軸電流指令補正値を減算した値を入力
として、モータ等価回路定数からあらかじめ演算して求
められている関数に従って、ｄ軸電流制限値を演算して
出力する制限値演算手段と、ｄ軸電流指令演算手段から
出力されるｄ軸電流指令と、制限値演算手段から出力さ
れるｄ軸電流制限値とを入力として、当該ｄ軸電流指令
がｄ軸電流制限値を超えた場合には、ｄ軸電流制限値を
新たなｄ軸電流指令として出力するｄ軸電流制限手段
と、モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電
流フィードバック値とモータ回転子位相とを入力とし
て、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄ
ｑ変換手段と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ
軸電流指令と、ｄ軸電流制限手段から出力されるｄ軸電
流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流お
よびｑ軸電流とを入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸
電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追従
するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出力する
電流制御手段と、電流制御手段から出力されるｄ軸電圧
およびｑ軸電圧と、インバータ入力直流電圧フィードバ
ック値とを入力として、当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧か
ら演算されるインバータ出力電圧がインバータ入力直流
電圧から決まるインバータ最大出力電圧を超えそうにな
ると、電圧が制限されるようにｑ軸電流指令補正値を演
算して出力する端子電圧制御手段と、電流制御手段から
出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、モータ回転子位
相とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力
するｄｑ３相変換手段とを備える。
ータとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのト
ルクとの合成トルクを出力できるように構成された永久
磁石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ
軸電流指令からｑ軸電流指令補正値を減算した値を入力
として、モータ等価回路定数からあらかじめ演算して求
められている関数に従って、ｄ軸電流制限値を演算して
出力する制限値演算手段と、ｄ軸電流指令演算手段から
出力されるｄ軸電流指令と、制限値演算手段から出力さ
れるｄ軸電流制限値とを入力として、当該ｄ軸電流指令
がｄ軸電流制限値を超えた場合には、ｄ軸電流制限値を
新たなｄ軸電流指令として出力するｄ軸電流制限手段
と、モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電
流フィードバック値とモータ回転子位相とを入力とし
て、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄ
ｑ変換手段と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ
軸電流指令と、ｄ軸電流制限手段から出力されるｄ軸電
流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流お
よびｑ軸電流とを入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸
電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追従
するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出力する
電流制御手段と、電流制御手段から出力されるｄ軸電圧
およびｑ軸電圧と、インバータ入力直流電圧フィードバ
ック値とを入力として、当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧か
ら演算されるインバータ出力電圧がインバータ入力直流
電圧から決まるインバータ最大出力電圧を超えそうにな
ると、電圧が制限されるようにｑ軸電流指令補正値を演
算して出力する端子電圧制御手段と、電流制御手段から
出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、モータ回転子位
相とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力
するｄｑ３相変換手段とを備える。
【００３５】従って、請求項１１の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、ｄ軸電流指令
を、電圧一定の条件で最大トルクを発生することの可能
な値に制限することにより、モータ端子電圧一定制限時
の最大トルクで安定に制御を行なうことができる。
クタンスモータの制御装置においては、ｄ軸電流指令
を、電圧一定の条件で最大トルクを発生することの可能
な値に制限することにより、モータ端子電圧一定制限時
の最大トルクで安定に制御を行なうことができる。
【００３６】また、請求項１２の発明では、上記請求項
１１の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ
回転子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ
軸電圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを
入力として、インバータ出力有効電力指令とインバータ
出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が
有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演
算して出力する有効電力制御手段を付加し、有効電力制
御手段から出力されるｄ軸電流指令補正値とｄ軸電流指
令演算手段から出力されるｄ軸電流指令との加算値を新
たなｄ軸電流指令としてｄ軸電流制限手段に入力し、ｄ
軸電流が制限された場合には、有効電力制御手段の有効
電力制御を停止して出力を保持するようにしている。
１１の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ
回転子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ
軸電圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを
入力として、インバータ出力有効電力指令とインバータ
出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が
有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演
算して出力する有効電力制御手段を付加し、有効電力制
御手段から出力されるｄ軸電流指令補正値とｄ軸電流指
令演算手段から出力されるｄ軸電流指令との加算値を新
たなｄ軸電流指令としてｄ軸電流制限手段に入力し、ｄ
軸電流が制限された場合には、有効電力制御手段の有効
電力制御を停止して出力を保持するようにしている。
【００３７】従って、請求項１２の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧
一定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に
出力して、制御の安定性を確保することができると共
に、有効電力フィードバック制御により定常トルク偏差
の低減を図ることができる。
クタンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧
一定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に
出力して、制御の安定性を確保することができると共
に、有効電力フィードバック制御により定常トルク偏差
の低減を図ることができる。
【００３８】一方、請求項１３の発明では、永久磁石モ
ータとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのト
ルクとの合成トルクを出力できるように構成された永久
磁石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、
モータ回転子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わ
したｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電
流とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイン
バータ出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効
電力が有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正
値を演算して出力する有効電力制御手段と、モータＵ相
電流フィードバック値と、モータＷ相電流フィードバッ
ク値と、モータ回転子位相とを入力として、ｄ軸電流お
よびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変換手段と、
ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令と有
効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補正値とを
加算した値を新たなｄ軸電流指令としたものと、ｑ軸電
流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相ｄ
ｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と、
電圧振幅指令とを入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸
電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの
偏差に応じて電圧位相を演算して出力する電圧位相制御
手段と、モータ回転角周波数を入力として、当該モータ
回転角周波数に応じてあらかじめ設定されている電圧振
幅指令を演算して出力する電圧振幅演算手段と、電圧位
相制御手段から出力される電圧位相と、電圧振幅制御手
段から出力される電圧振幅指令と、モータ回転子位相と
を入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する
３相電圧演算手段とを備える。
ータとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのト
ルクとの合成トルクを出力できるように構成された永久
磁石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、
モータ回転子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わ
したｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電
流とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイン
バータ出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効
電力が有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正
値を演算して出力する有効電力制御手段と、モータＵ相
電流フィードバック値と、モータＷ相電流フィードバッ
ク値と、モータ回転子位相とを入力として、ｄ軸電流お
よびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変換手段と、
ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令と有
効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補正値とを
加算した値を新たなｄ軸電流指令としたものと、ｑ軸電
流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相ｄ
ｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と、
電圧振幅指令とを入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸
電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの
偏差に応じて電圧位相を演算して出力する電圧位相制御
手段と、モータ回転角周波数を入力として、当該モータ
回転角周波数に応じてあらかじめ設定されている電圧振
幅指令を演算して出力する電圧振幅演算手段と、電圧位
相制御手段から出力される電圧位相と、電圧振幅制御手
段から出力される電圧振幅指令と、モータ回転子位相と
を入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する
３相電圧演算手段とを備える。
【００３９】従って、請求項１３の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、インバータ最大
電圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数の
把握なしに安定に高速トルク応答させることができると
共に、有効電力フィードバック制御により定常トルク偏
差の低減を図ることができる。
クタンスモータの制御装置においては、インバータ最大
電圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数の
把握なしに安定に高速トルク応答させることができると
共に、有効電力フィードバック制御により定常トルク偏
差の低減を図ることができる。
【００４０】また、請求項１４の発明では、上記請求項
４の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流を入力
として、モータ等価回路定数からあらかじめ演算して求
められている関数に従って、ｄ軸電流制限値を演算して
出力する制限値演算手段と、ｄ軸電流指令演算手段から
出力されるｄ軸電流指令と、制限値演算手段から出力さ
れるｄ軸電流制限値とを入力として、当該ｄ軸電流指令
がｄ軸電流制限値を超えた場合には、ｄ軸電流制限値を
新たなｄ軸電流指令として出力するｄ軸電流制限手段と
を付加し、有効電力制御手段においては、ｄ軸電流制限
手段においてｄ軸電流指令が制限された場合には、当該
有効電力制御手段の有効電力制御を停止して出力を保持
するようにしている。
４の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置にお
いて、３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流を入力
として、モータ等価回路定数からあらかじめ演算して求
められている関数に従って、ｄ軸電流制限値を演算して
出力する制限値演算手段と、ｄ軸電流指令演算手段から
出力されるｄ軸電流指令と、制限値演算手段から出力さ
れるｄ軸電流制限値とを入力として、当該ｄ軸電流指令
がｄ軸電流制限値を超えた場合には、ｄ軸電流制限値を
新たなｄ軸電流指令として出力するｄ軸電流制限手段と
を付加し、有効電力制御手段においては、ｄ軸電流制限
手段においてｄ軸電流指令が制限された場合には、当該
有効電力制御手段の有効電力制御を停止して出力を保持
するようにしている。
【００４１】従って、請求項１４の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧
一定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に
出力して、制御の安定性を確保することができる。
クタンスモータの制御装置においては、モータ端子電圧
一定においても、その条件で決まる最大トルクを安定に
出力して、制御の安定性を確保することができる。
【００４２】さらに、請求項１５の発明では、上記請求
項４の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧位相
と電圧位相補正手段から出力される電圧位相補正値との
加算値を新たな電圧位相として入力して、モータ等価回
路定数からあらかじめ演算して求められている関数に従
って求めた電圧位相制限値を、入力された電圧位相が超
えた場合には、電圧位相制限値を新たな電圧位相として
出力する電圧位相制限手段を付加し、電圧位相制限手段
にて電圧位相が制限された場合には、電圧位相補正手段
の電圧位相補正制御を停止して出力を保持すると共に、
有効電力制御手段の有効電力制御を停止して出力を保持
するようにしている。
項４の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧位相
と電圧位相補正手段から出力される電圧位相補正値との
加算値を新たな電圧位相として入力して、モータ等価回
路定数からあらかじめ演算して求められている関数に従
って求めた電圧位相制限値を、入力された電圧位相が超
えた場合には、電圧位相制限値を新たな電圧位相として
出力する電圧位相制限手段を付加し、電圧位相制限手段
にて電圧位相が制限された場合には、電圧位相補正手段
の電圧位相補正制御を停止して出力を保持すると共に、
有効電力制御手段の有効電力制御を停止して出力を保持
するようにしている。
【００４３】従って、請求項１５の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、電圧振幅がイン
バータ出力最大電圧に固定された運転状態において、電
圧位相を過度に大きくし過ぎて不安定状態に陥るのを防
止して、制御の安定性を確保することができる。
クタンスモータの制御装置においては、電圧振幅がイン
バータ出力最大電圧に固定された運転状態において、電
圧位相を過度に大きくし過ぎて不安定状態に陥るのを防
止して、制御の安定性を確保することができる。
【００４４】一方、請求項１６の発明では、永久磁石モ
ータとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのト
ルクとの合成トルクを出力できるように構成された永久
磁石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、モータＵ相電流フィードバック値と、モ
ータＷ相電流フィードバック値と、モータ回転子位相と
を入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力
する３相ｄｑ変換手段と、ｄ軸電流指令演算手段から出
力されるｄ軸電流指令と、ｑ軸電流指令手段から出力さ
れるｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力される
ｄ軸電流およびｑ軸電流と、電圧振幅制限フラグとを入
力として、当該電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がか
かっていないことを表わす状態である場合には、ｄ軸電
流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令と
のそれぞれの偏差に対して積分制御を施し積分ｄｑ軸電
圧を演算し、前記電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限が
かかっていることを表わす状態である場合には、積分演
算を停止して積分値を保持し、積分ｄ軸電圧およびｑ軸
電圧を出力する電流積分制御手段と、モータ回転角周波
数と、トルク指令と、電圧振幅制限フラグと、電圧振幅
と、電圧位相と前回の電圧位相補正値との加算値である
新たな電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力と
して、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有
効電力とを演算し、電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限
がかかっていることを表わす状態である場合には、演算
した有効電力が有効電力指令に追従するような電圧位相
補正値を演算し、電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限が
かかっていないことを表わす状態である場合には、補正
演算を停止して補正値を保持する有効電力制御手段と、
ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令と、
ｑ軸電流制限手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相
ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と
を入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して比
例制御を施し比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出
力する電流比例制御手段と、電流比例制御手段から出力
される比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、電流積分制御手
段から出力される積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とを入力
として、電圧振幅と電圧位相を演算して出力する電圧振
幅位相演算手段と、電圧振幅位相演算手段から出力され
る電圧振幅を入力として、インバータ入力直流電圧から
あらかじめ設定されているインバータ最大出力電圧を超
えた場合には、インバータ最大出力電圧を新たな電圧振
幅として出力すると共に、電圧振幅制限フラグを出力す
る電圧振幅制限手段と、電圧振幅位相演算手段から出力
される電圧位相と有効電力制御手段から出力される電圧
位相補正値との加算値である新たな電圧位相と、電圧振
幅制限手段から入力される電圧振幅と、モータ回転子位
相とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力
する３相電圧演算手段とを備える。
ータとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのト
ルクとの合成トルクを出力できるように構成された永久
磁石リラクタンスモータの制御装置において、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、モータＵ相電流フィードバック値と、モ
ータＷ相電流フィードバック値と、モータ回転子位相と
を入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力
する３相ｄｑ変換手段と、ｄ軸電流指令演算手段から出
力されるｄ軸電流指令と、ｑ軸電流指令手段から出力さ
れるｑ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力される
ｄ軸電流およびｑ軸電流と、電圧振幅制限フラグとを入
力として、当該電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がか
かっていないことを表わす状態である場合には、ｄ軸電
流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令と
のそれぞれの偏差に対して積分制御を施し積分ｄｑ軸電
圧を演算し、前記電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限が
かかっていることを表わす状態である場合には、積分演
算を停止して積分値を保持し、積分ｄ軸電圧およびｑ軸
電圧を出力する電流積分制御手段と、モータ回転角周波
数と、トルク指令と、電圧振幅制限フラグと、電圧振幅
と、電圧位相と前回の電圧位相補正値との加算値である
新たな電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力と
して、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有
効電力とを演算し、電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限
がかかっていることを表わす状態である場合には、演算
した有効電力が有効電力指令に追従するような電圧位相
補正値を演算し、電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限が
かかっていないことを表わす状態である場合には、補正
演算を停止して補正値を保持する有効電力制御手段と、
ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令と、
ｑ軸電流制限手段から出力されるｑ軸電流指令と、３相
ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と
を入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して比
例制御を施し比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出
力する電流比例制御手段と、電流比例制御手段から出力
される比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧と、電流積分制御手
段から出力される積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とを入力
として、電圧振幅と電圧位相を演算して出力する電圧振
幅位相演算手段と、電圧振幅位相演算手段から出力され
る電圧振幅を入力として、インバータ入力直流電圧から
あらかじめ設定されているインバータ最大出力電圧を超
えた場合には、インバータ最大出力電圧を新たな電圧振
幅として出力すると共に、電圧振幅制限フラグを出力す
る電圧振幅制限手段と、電圧振幅位相演算手段から出力
される電圧位相と有効電力制御手段から出力される電圧
位相補正値との加算値である新たな電圧位相と、電圧振
幅制限手段から入力される電圧振幅と、モータ回転子位
相とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力
する３相電圧演算手段とを備える。
【００４５】従って、請求項１６の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、電圧振幅がイン
バータ出力最大電圧に固定された運転状態において、電
圧振幅を過度に大きくし過ぎて不安定状態に陥るのを防
止することができる。
クタンスモータの制御装置においては、電圧振幅がイン
バータ出力最大電圧に固定された運転状態において、電
圧振幅を過度に大きくし過ぎて不安定状態に陥るのを防
止することができる。
【００４６】また、請求項１７の発明では、上記請求項
４の発明の永久リラクタンスモータの制御装置におい
て、電圧振幅制限手段から出力される電圧振幅制限フラ
グと、３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流と、ｑ
軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令とを入
力として、当該ｑ軸電流とｑ軸電流指令との大小関係
と、電圧振幅制限フラグとからあらかじめ設定されてい
る条件に応じて、電流積分制御手段を動作させて電圧位
相補正手段の出力を停止し保持するか、電流積分制御手
段の出力を保持して電圧位相補正手段を動作させるかの
制御モード切り替えフラグを出力する制御モード切り替
え手段を付加している。
４の発明の永久リラクタンスモータの制御装置におい
て、電圧振幅制限手段から出力される電圧振幅制限フラ
グと、３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流と、ｑ
軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令とを入
力として、当該ｑ軸電流とｑ軸電流指令との大小関係
と、電圧振幅制限フラグとからあらかじめ設定されてい
る条件に応じて、電流積分制御手段を動作させて電圧位
相補正手段の出力を停止し保持するか、電流積分制御手
段の出力を保持して電圧位相補正手段を動作させるかの
制御モード切り替えフラグを出力する制御モード切り替
え手段を付加している。
【００４７】従って、請求項１７の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、インバータ出力
最大電圧での制御と、低速時の通常制御との切り替えを
スムーズに行なうことができる。
クタンスモータの制御装置においては、インバータ出力
最大電圧での制御と、低速時の通常制御との切り替えを
スムーズに行なうことができる。
【００４８】一方、永久磁石モータとしてのトルクと、
リラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出
力できるように構成された永久磁石リラクタンスモータ
の制御装置において、請求項１８の発明では、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、
電圧振幅と、電圧位相と電圧位相補正値との加算値であ
る新たな電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算し
て出力する有効電力制御手段と、モータＵ相電流フィー
ドバック値と、モータＷ相電流フィードバック値と、モ
ータ回転子位相とを入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電
流を演算して出力する３相ｄｑ変換手段と、ｑ軸電流指
令演算手段から出力されるｑ軸電流指令からｑ軸電流指
令補正値を減算した新たなｑ軸電流指令と、ｄ軸電流指
令手段から出力されるｄ軸電流指令と有効電力制御手段
から出力されるｄ軸電流指令補正値とを加算した新たな
ｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸
電流およびｑ軸電流と、制御モード切り替え判定フラグ
とを入力として、当該制御モード切り替え判定フラグに
従って、ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令および
ｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して積分制御を施
し積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算する場合と、積分
演算を停止して積分値を保持し、積分ｄ軸電圧およびｑ
軸電圧を出力する場合とを切り替える電流積分制御手段
と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
からｑ軸電流指令補正値を減算した新たなｑ軸電流指令
と、ｄ軸電流指令手段から出力されるｄ軸電流指令と有
効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補正値とを
加算した新たなｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から
出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、当
該ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電
流指令とのそれぞれの偏差に対して比例制御を施し比例
ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出力する電流比例制
御手段と、ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電
流指令と有効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令
補正値とを加算した新たなｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変
換手段から出力されるｄ軸電流と、制御モード切り替え
判定フラグとを入力として、当該制御モード切り替え判
定フラグに従って、ｄ軸電流とｄ軸電流指令との偏差が
なくなるように電圧位相補正値を演算する場合と、補正
演算を停止して補正値を保持し、電圧位相補正値を出力
する場合とを切り替える電圧位相補正手段と、電流比例
制御手段から出力される比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧
と、電流積分制御手段から出力される積分ｄ軸電圧およ
びｑ軸電圧とを入力として、電圧振幅と電圧位相を演算
して出力する電圧振幅位相演算手段と、電圧振幅位相演
算手段から出力される電圧振幅を入力として、インバー
タ入力直流電圧からあらかじめ設定されているインバー
タ最大出力電圧を超えた場合には、当該インバータ最大
出力電圧を新たな前記電圧振幅として出力する電圧振幅
制限手段と、３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流
と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
とを入力として、当該ｑ軸電流とｑ軸電流指令との大小
関係に応じて、電流積分制御手段を動作させて電圧位相
補正手段の出力を停止し保持するか、電流積分制御手段
の出力を保持して電圧位相補正手段を動作させるかの制
御モード切り替えフラグを出力する制御モード切り替え
判定手段と、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧
振幅と、電圧振幅制限手段から出力される新たな電圧振
幅と、制御モード切り替え判定手段から出力される制御
モード切り替え判定フラグとを入力として、当該制御モ
ード切り替え判定フラグが電流積分制御を動作せる制御
モードであることを表わす値であり、かつ電圧振幅が電
圧振幅制限手段から出力される新たな電圧振幅よりも大
きい場合にのみ、電圧が制限されるようにｑ軸電流指令
補正値を演算して出力する端子電圧制御手段と、電圧振
幅位相演算手段から出力される電圧位相と電圧位相補正
手段から出力される電圧位相補正値との加算値である新
たな電圧位相と、電圧振幅制限手段から入力される電圧
振幅と、モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３相
電圧指令を演算して出力する３相電圧演算手段とを備え
る。
リラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出
力できるように構成された永久磁石リラクタンスモータ
の制御装置において、請求項１８の発明では、トルク指
令を入力として、あらかじめ設定されているパターンに
従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演算手段
と、トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、モータ回転角周波数と、トルク指令と、
電圧振幅と、電圧位相と電圧位相補正値との加算値であ
る新たな電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算し
て出力する有効電力制御手段と、モータＵ相電流フィー
ドバック値と、モータＷ相電流フィードバック値と、モ
ータ回転子位相とを入力として、ｄ軸電流およびｑ軸電
流を演算して出力する３相ｄｑ変換手段と、ｑ軸電流指
令演算手段から出力されるｑ軸電流指令からｑ軸電流指
令補正値を減算した新たなｑ軸電流指令と、ｄ軸電流指
令手段から出力されるｄ軸電流指令と有効電力制御手段
から出力されるｄ軸電流指令補正値とを加算した新たな
ｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸
電流およびｑ軸電流と、制御モード切り替え判定フラグ
とを入力として、当該制御モード切り替え判定フラグに
従って、ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令および
ｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して積分制御を施
し積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算する場合と、積分
演算を停止して積分値を保持し、積分ｄ軸電圧およびｑ
軸電圧を出力する場合とを切り替える電流積分制御手段
と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
からｑ軸電流指令補正値を減算した新たなｑ軸電流指令
と、ｄ軸電流指令手段から出力されるｄ軸電流指令と有
効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補正値とを
加算した新たなｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変換手段から
出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、当
該ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電
流指令とのそれぞれの偏差に対して比例制御を施し比例
ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出力する電流比例制
御手段と、ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電
流指令と有効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令
補正値とを加算した新たなｄ軸電流指令と、３相ｄｑ変
換手段から出力されるｄ軸電流と、制御モード切り替え
判定フラグとを入力として、当該制御モード切り替え判
定フラグに従って、ｄ軸電流とｄ軸電流指令との偏差が
なくなるように電圧位相補正値を演算する場合と、補正
演算を停止して補正値を保持し、電圧位相補正値を出力
する場合とを切り替える電圧位相補正手段と、電流比例
制御手段から出力される比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧
と、電流積分制御手段から出力される積分ｄ軸電圧およ
びｑ軸電圧とを入力として、電圧振幅と電圧位相を演算
して出力する電圧振幅位相演算手段と、電圧振幅位相演
算手段から出力される電圧振幅を入力として、インバー
タ入力直流電圧からあらかじめ設定されているインバー
タ最大出力電圧を超えた場合には、当該インバータ最大
出力電圧を新たな前記電圧振幅として出力する電圧振幅
制限手段と、３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流
と、ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
とを入力として、当該ｑ軸電流とｑ軸電流指令との大小
関係に応じて、電流積分制御手段を動作させて電圧位相
補正手段の出力を停止し保持するか、電流積分制御手段
の出力を保持して電圧位相補正手段を動作させるかの制
御モード切り替えフラグを出力する制御モード切り替え
判定手段と、電圧振幅位相演算手段から出力される電圧
振幅と、電圧振幅制限手段から出力される新たな電圧振
幅と、制御モード切り替え判定手段から出力される制御
モード切り替え判定フラグとを入力として、当該制御モ
ード切り替え判定フラグが電流積分制御を動作せる制御
モードであることを表わす値であり、かつ電圧振幅が電
圧振幅制限手段から出力される新たな電圧振幅よりも大
きい場合にのみ、電圧が制限されるようにｑ軸電流指令
補正値を演算して出力する端子電圧制御手段と、電圧振
幅位相演算手段から出力される電圧位相と電圧位相補正
手段から出力される電圧位相補正値との加算値である新
たな電圧位相と、電圧振幅制限手段から入力される電圧
振幅と、モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３相
電圧指令を演算して出力する３相電圧演算手段とを備え
る。
【００４９】従って、請求項１８の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、インバータ出力
最大電圧での制御と、低速時の通常制御との切り替えを
スムーズに行なうことができる。
クタンスモータの制御装置においては、インバータ出力
最大電圧での制御と、低速時の通常制御との切り替えを
スムーズに行なうことができる。
【００５０】また、請求項１９の発明では、モータ回転
角周波数と、トルク指令と、モータ回転子に同期して回
転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、インバ
ータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力とを演
算し、当該演算した有効電力が有効電力指令に追従する
ような電圧位相を演算して出力する有効電力制御手段
と、モータ回転角周波数を入力として、当該モータ回転
角周波数に応じてあらかじめ設定されている電圧振幅指
令を演算して出力する電圧振幅演算手段と、有効電力制
御手段から出力される電圧位相と、電圧振幅制御手段か
ら出力される電圧振幅指令と、モータ回転子位相とを入
力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する３相
電圧演算手段とを備える。
角周波数と、トルク指令と、モータ回転子に同期して回
転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、インバ
ータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力とを演
算し、当該演算した有効電力が有効電力指令に追従する
ような電圧位相を演算して出力する有効電力制御手段
と、モータ回転角周波数を入力として、当該モータ回転
角周波数に応じてあらかじめ設定されている電圧振幅指
令を演算して出力する電圧振幅演算手段と、有効電力制
御手段から出力される電圧位相と、電圧振幅制御手段か
ら出力される電圧振幅指令と、モータ回転子位相とを入
力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する３相
電圧演算手段とを備える。
【００５１】従って、請求項１９の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、モータ端での電
圧ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指令
と追従するように電圧位相を演算することにより、モー
タ等価回路定数が正確に把握できない永久磁石リラクタ
ンスモータの制御においても、トルク指令と実トルクの
追従性を高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出
力最大電圧での一定パワー制御を良好に行なうことがで
きる。
クタンスモータの制御装置においては、モータ端での電
圧ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指令
と追従するように電圧位相を演算することにより、モー
タ等価回路定数が正確に把握できない永久磁石リラクタ
ンスモータの制御においても、トルク指令と実トルクの
追従性を高めて定常トルク偏差を低減し、インバータ出
力最大電圧での一定パワー制御を良好に行なうことがで
きる。
【００５２】さらに、請求項２０の発明では、上記請求
項１９の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置
において、ｄ軸電流およびｑ軸電流フィードバック値を
入力としてｄ軸電流およびｑ軸電流のベクトル合成値を
演算し、当該電流ベクトル合成値が設定値を超えた場合
には、有効電力制御手段の動作を停止して出力を保持す
ると共に、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小
さくする電流制限手段を付加している。
項１９の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置
において、ｄ軸電流およびｑ軸電流フィードバック値を
入力としてｄ軸電流およびｑ軸電流のベクトル合成値を
演算し、当該電流ベクトル合成値が設定値を超えた場合
には、有効電力制御手段の動作を停止して出力を保持す
ると共に、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小
さくする電流制限手段を付加している。
【００５３】従って、請求項２０の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、電流制限をかけ
ることにより、渦電流保護動作なしに運転を継続して行
なうことができる。
クタンスモータの制御装置においては、電流制限をかけ
ることにより、渦電流保護動作なしに運転を継続して行
なうことができる。
【００５４】さらにまた、請求項２１の発明では、上記
請求項１９の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御
装置において、ｑ軸電流フィードバック値が設定値を超
えた場合には、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅
を小さくするｑ軸電流制限手段を付加している。
請求項１９の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御
装置において、ｑ軸電流フィードバック値が設定値を超
えた場合には、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅
を小さくするｑ軸電流制限手段を付加している。
【００５５】従って、請求項２１の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、モータ過励磁に
よる異常動作なしに運転を継続して行なうことができ
る。
クタンスモータの制御装置においては、モータ過励磁に
よる異常動作なしに運転を継続して行なうことができ
る。
【００５６】一方、請求項２２の発明では、上記請求項
１３の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、ｄ軸電流およびｑ軸電流フィードバック値を入
力としてｄ軸電流およびｑ軸電流のベクトル合成値を演
算し、当該電流ベクトル合成値が設定値を超えた場合に
は、有効電力制御手段の動作を停止して出力を保持する
と共に、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さ
くする電流制限手段を付加している。
１３の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、ｄ軸電流およびｑ軸電流フィードバック値を入
力としてｄ軸電流およびｑ軸電流のベクトル合成値を演
算し、当該電流ベクトル合成値が設定値を超えた場合に
は、有効電力制御手段の動作を停止して出力を保持する
と共に、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さ
くする電流制限手段を付加している。
【００５７】従って、請求項２２の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、電流制限をかけ
ることにより、渦電流保護動作なしに運転を継続して行
なうことができる。
クタンスモータの制御装置においては、電流制限をかけ
ることにより、渦電流保護動作なしに運転を継続して行
なうことができる。
【００５８】また、請求項２３の発明では、上記請求項
１３の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、ｑ軸電流フィードバック値が設定値を超えた場
合には、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さ
くするｑ軸電流制限手段を付加している。
１３の発明の永久磁石リラクタンスモータの制御装置に
おいて、ｑ軸電流フィードバック値が設定値を超えた場
合には、電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さ
くするｑ軸電流制限手段を付加している。
【００５９】従って、請求項２３の発明の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置においては、モータ過励磁に
よる異常動作なしに運転を継続して行なうことができ
る。
クタンスモータの制御装置においては、モータ過励磁に
よる異常動作なしに運転を継続して行なうことができ
る。
【００６０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００６１】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成
例を示すブロック図である。
態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成
例を示すブロック図である。
【００６２】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、図１に示すように、ｄ軸電
流指令演算部１１と、ｑ軸電流指令演算部１２と、有効
電力制御部１３と、３相ｄｑ変換部１４と、電流積分制
御部１５と、電流比例制御部１６と、電圧位相補正部１
７と、電圧振幅位相演算部１８と、電圧振幅制限部１９
と、３相電圧演算部２０とから構成している。
タンスモータの制御装置は、図１に示すように、ｄ軸電
流指令演算部１１と、ｑ軸電流指令演算部１２と、有効
電力制御部１３と、３相ｄｑ変換部１４と、電流積分制
御部１５と、電流比例制御部１６と、電圧位相補正部１
７と、電圧振幅位相演算部１８と、電圧振幅制限部１９
と、３相電圧演算部２０とから構成している。
【００６３】ｄ軸電流指令演算部１１は、トルク指令Ｔ
ｒq Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆを出力する。
ｒq Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆを出力する。
【００６４】ｑ軸電流指令演算部１２は、トルク指令Ｔ
ｒq Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを出力する。
ｒq Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを出力する。
【００６５】有効電力制御部１３は、モータ回転角周波
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、電圧振幅制限部
１９から出力される電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧振幅位
相演算部１８から出力される電圧位相δＶ1 と電圧位相
補正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との加
算値である新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバ
ック値Ｉd およびｑ軸電流Ｉq とを入力として、インバ
ータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力とを演
算し、かつこの演算した有効電力が有効電力指令に追従
するようなｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆを演算して
出力する。
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、電圧振幅制限部
１９から出力される電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧振幅位
相演算部１８から出力される電圧位相δＶ1 と電圧位相
補正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との加
算値である新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバ
ック値Ｉd およびｑ軸電流Ｉq とを入力として、インバ
ータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力とを演
算し、かつこの演算した有効電力が有効電力指令に追従
するようなｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆを演算して
出力する。
【００６６】３相ｄｑ変換部１４は、モータＵ相電流フ
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
【００６７】電流積分制御部１５は、ｄ軸電流指令演算
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ軸電
流補正値ΔＩd Ｒｅｆを加算して得られる新たなｄ軸電
流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令演算部１２から出力
されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４
から出力されるｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq と、電
圧振幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦ
ｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍとを入力として、この電圧振幅制限フ
ラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていな
いことを表わす状態である場合には、ｄ軸電流Ｉd およ
びｑ軸電流Ｉqとｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電
流指令Ｉq Ｒｅｆとのそれぞれの偏差に対して積分制御
を施し積分ｄｑ軸電圧を演算し、電圧振幅制限フラグＦ
ｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていることを
表わす状態である場合には、積分演算を停止して積分値
を保持し、積分ｄ軸電圧Ｖd Ｉおよびｑ軸電圧Ｖq Ｉを
出力する。
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ軸電
流補正値ΔＩd Ｒｅｆを加算して得られる新たなｄ軸電
流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令演算部１２から出力
されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４
から出力されるｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq と、電
圧振幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦ
ｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍとを入力として、この電圧振幅制限フ
ラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていな
いことを表わす状態である場合には、ｄ軸電流Ｉd およ
びｑ軸電流Ｉqとｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電
流指令Ｉq Ｒｅｆとのそれぞれの偏差に対して積分制御
を施し積分ｄｑ軸電圧を演算し、電圧振幅制限フラグＦ
ｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていることを
表わす状態である場合には、積分演算を停止して積分値
を保持し、積分ｄ軸電圧Ｖd Ｉおよびｑ軸電圧Ｖq Ｉを
出力する。
【００６８】電流比例制御部１６は、ｄ軸電流指令演算
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸
電流指令演算部１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒ
ｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出力されるｄ軸電流Ｉ
d およびｑ軸電流Ｉq とを入力として、このｄ軸電流Ｉ
d およびｑ軸電流Ｉq とｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよび
ｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆとのそれぞれの偏差に対して比
例制御を施し比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐおよびｑ軸電圧Ｖq Ｐ
を演算して出力する。
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸
電流指令演算部１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒ
ｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出力されるｄ軸電流Ｉ
d およびｑ軸電流Ｉq とを入力として、このｄ軸電流Ｉ
d およびｑ軸電流Ｉq とｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよび
ｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆとのそれぞれの偏差に対して比
例制御を施し比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐおよびｑ軸電圧Ｖq Ｐ
を演算して出力する。
【００６９】電圧位相補正部１７は、ｄ軸電流指令演算
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、３相
ｄｑ変換部１４から出力されるｄ軸電流Ｉd と、電圧振
幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍとを入力として、この電圧振幅制限フラグ
Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていること
を表わす状態である場合には、ｄ軸電流Ｉd とｄ軸電流
指令Ｉd Ｒｅｆとの偏差がなくなるように電圧位相補正
値δＶ2 を演算し、電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉ
ｍが電圧振幅制限がかかっていないことを表わす状態で
ある場合には、補正演算を停止して補正値を保持し、電
圧位相補正値δＶ2 を出力する。
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、３相
ｄｑ変換部１４から出力されるｄ軸電流Ｉd と、電圧振
幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍとを入力として、この電圧振幅制限フラグ
Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていること
を表わす状態である場合には、ｄ軸電流Ｉd とｄ軸電流
指令Ｉd Ｒｅｆとの偏差がなくなるように電圧位相補正
値δＶ2 を演算し、電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉ
ｍが電圧振幅制限がかかっていないことを表わす状態で
ある場合には、補正演算を停止して補正値を保持し、電
圧位相補正値δＶ2 を出力する。
【００７０】電圧振幅位相演算部１８は、電流比例制御
部１６から出力される比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐおよびｑ軸電
圧Ｖq Ｐと、電流積分制御部１５から出力される積分ｄ
軸電圧Ｖd Ｉおよびｑ軸電圧Ｖq Ｉとを入力として、電
圧振幅Ｖ1 と電圧位相δＶ1を演算して出力する電圧振
幅制限部１９は、電圧振幅位相演算部１８から出力され
る電圧振幅Ｖ1を入力として、インバータ入力直流電圧
からあらかじめ設定されているインバータ最大出力電圧
を超えた場合には、インバータ最大出力電圧を新たな電
圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍとして出力すると共に、電圧振幅制限
フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍを出力する。
部１６から出力される比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐおよびｑ軸電
圧Ｖq Ｐと、電流積分制御部１５から出力される積分ｄ
軸電圧Ｖd Ｉおよびｑ軸電圧Ｖq Ｉとを入力として、電
圧振幅Ｖ1 と電圧位相δＶ1を演算して出力する電圧振
幅制限部１９は、電圧振幅位相演算部１８から出力され
る電圧振幅Ｖ1を入力として、インバータ入力直流電圧
からあらかじめ設定されているインバータ最大出力電圧
を超えた場合には、インバータ最大出力電圧を新たな電
圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍとして出力すると共に、電圧振幅制限
フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍを出力する。
【００７１】３相電圧演算部２０は、電圧振幅位相演算
部１９から出力される電圧位相δＶ1 と電圧位相補正部
１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との加算値で
ある新たな電圧位相δＶと、電圧振幅制限部１９から入
力される電圧振幅 Ｖ1Ｌｉｍと、モータ回転子位相θ
とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖv、Ｖw
を演算して出力する。
部１９から出力される電圧位相δＶ1 と電圧位相補正部
１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との加算値で
ある新たな電圧位相δＶと、電圧振幅制限部１９から入
力される電圧振幅 Ｖ1Ｌｉｍと、モータ回転子位相θ
とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖv、Ｖw
を演算して出力する。
【００７２】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図２乃至図４を用いて説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図２乃至図４を用いて説明する。
【００７３】ｄ軸電流指令演算部１１では、トルク指令
Ｔｒq Ｒｅｆを入力し、最大トルク制御の原理に基づい
てあらかじめ設定されているトルク指令−ｄ軸電流関数
に従って、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが求められる。
Ｔｒq Ｒｅｆを入力し、最大トルク制御の原理に基づい
てあらかじめ設定されているトルク指令−ｄ軸電流関数
に従って、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが求められる。
【００７４】ここで、最大トルク制御は、同一のトルク
を出力するために必要な電流振幅を最小にする動作点で
制御する方式であり、この時のｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆ
は、次式により求められる。
を出力するために必要な電流振幅を最小にする動作点で
制御する方式であり、この時のｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆ
は、次式により求められる。
【００７５】
【数１】
【００７６】電流振幅をパラメータとして変化させた時
の上記式を満たすＩd ，Ｉq を求め、さらにこの時モー
タが発生するトルクＴｒq が、次のような演算により求
められる。
の上記式を満たすＩd ，Ｉq を求め、さらにこの時モー
タが発生するトルクＴｒq が、次のような演算により求
められる。
【００７７】 Ｔｒq ＝ｐ・（ΦPM＋ΔＬ・Ｉd ）・Ｉq （Ｐ：モータ極対数） 図２は、モータ等価回路定数が、ΦPM＝０．０９、Ｌd
＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝４である永久磁
石リラクタンスモータのトルクとｄ軸電流指令との関数
を示す特性図である。
＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝４である永久磁
石リラクタンスモータのトルクとｄ軸電流指令との関数
を示す特性図である。
【００７８】すなわち、入力されたトルク指令Ｔｒq Ｒ
ｅｆから、図２に示すような関数グラフに従って、ｄ軸
電流指令Ｉd Ｒｅｆが求められる。
ｅｆから、図２に示すような関数グラフに従って、ｄ軸
電流指令Ｉd Ｒｅｆが求められる。
【００７９】ｑ軸電流指令演算部１２では、トルク指令
Ｔｒq Ｒｅｆを入力とし、上記最大トルク制御の原理に
基づいてあらかじめ設定されているトルク指令−ｑ軸電
流関数に従って、ｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められ
る。
Ｔｒq Ｒｅｆを入力とし、上記最大トルク制御の原理に
基づいてあらかじめ設定されているトルク指令−ｑ軸電
流関数に従って、ｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められ
る。
【００８０】図３は、モータ等価回路定数が、ΦPM＝
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータのトルクとｑ軸電
流指令との関数を示す特性図である。
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータのトルクとｑ軸電
流指令との関数を示す特性図である。
【００８１】すなわち、入力されたトルク指令Ｔｒq Ｒ
ｅｆから、図３に示すような関数グラフに従って、ｑ軸
電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められる。
ｅｆから、図３に示すような関数グラフに従って、ｑ軸
電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められる。
【００８２】有効電力制御部１３では、図４にブロック
図を示すように、トルク指令ＴｒqＲｅｆと、モータ回
転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧位相δ
Ｖ1と電圧位相補正値δＶ2 との加算値である新たな電
圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd およびｑ
軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算により、まず
ｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq が求められ、次に有効
電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが
求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指
令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するようにｄ軸電流指令補正
値ΔＩd Ｒｅｆが求められる。
図を示すように、トルク指令ＴｒqＲｅｆと、モータ回
転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧位相δ
Ｖ1と電圧位相補正値δＶ2 との加算値である新たな電
圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd およびｑ
軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算により、まず
ｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq が求められ、次に有効
電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが
求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指
令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するようにｄ軸電流指令補正
値ΔＩd Ｒｅｆが求められる。
【００８３】ｄ軸電圧Ｖd は、次のような演算により求
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq ｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆは、次のような制御演
算により求められる。 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） ３相ｄｑ変換部１４では、インバータ出力Ｕ相電流フィ
ードバック値Ｉu と、インバータ出力Ｗ相電流フィード
バック値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力とし、次
のような演算により、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq
が求められる。
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq ｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆは、次のような制御演
算により求められる。 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） ３相ｄｑ変換部１４では、インバータ出力Ｕ相電流フィ
ードバック値Ｉu と、インバータ出力Ｗ相電流フィード
バック値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力とし、次
のような演算により、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq
が求められる。
【００８４】
【数２】
【００８５】電流積分制御部１５では、ｄ軸電流指令Ｉ
d Ｒｅｆとｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得
られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令
ＩqＲｅｆと、ｄ軸電流Ｉd と、ｑ軸電流Ｉq と、電圧
振幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌ
ｇ Ｖ1 Ｌｉｍとを入力とし、次のような演算により、
積分ｄ軸電圧Ｖd Ｉと積分ｑ軸電圧Ｖq Ｉが求められ
る。
d Ｒｅｆとｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得
られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令
ＩqＲｅｆと、ｄ軸電流Ｉd と、ｑ軸電流Ｉq と、電圧
振幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌ
ｇ Ｖ1 Ｌｉｍとを入力とし、次のような演算により、
積分ｄ軸電圧Ｖd Ｉと積分ｑ軸電圧Ｖq Ｉが求められ
る。
【００８６】ここで、電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1
Ｌｉｍが電圧制限されていないことを示す０である場合
（Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０）、
Ｌｉｍが電圧制限されていないことを示す０である場合
（Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０）、
【数３】
【００８７】電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが
電圧制限されていることを示す１である場合（Ｆｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍ−１）、Ｖd Ｉ、Ｖq Ｉは前回の制御サンプ
リングでの値が保持される。
電圧制限されていることを示す１である場合（Ｆｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍ−１）、Ｖd Ｉ、Ｖq Ｉは前回の制御サンプ
リングでの値が保持される。
【００８８】Ｖd Ｉ＝Ｖd Ｉ０ Ｖq Ｉ＝Ｖq Ｉ０ （Ｖd Ｉ０：積分ｄ軸電圧の前回値、Ｖq Ｉ０：積分ｑ
軸電圧の前回値） 電流比例制御部１６では、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ
軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得られる新たな
ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令ＩqＲｅｆ
と、ｄ軸電流Ｉd と、ｑ軸電流Ｉq を入力とし、次のよ
うな演算により、比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐと比例ｑ軸電圧Ｖ
q Ｐが求められる。
軸電圧の前回値） 電流比例制御部１６では、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ
軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得られる新たな
ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令ＩqＲｅｆ
と、ｄ軸電流Ｉd と、ｑ軸電流Ｉq を入力とし、次のよ
うな演算により、比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐと比例ｑ軸電圧Ｖ
q Ｐが求められる。
【００８９】 Ｖd Ｐ＝Ｋp ＡＣＲ・（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） Ｖq Ｐ＝Ｋp ＡＣＲ・（Ｉq Ｒｅｆ−Ｉq ） （Ｋp ＡＣＲは比例制御ゲイン） 電圧位相補正部１７では、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ
軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得られる新たな
ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｄ軸電流Ｉd と、電圧振幅
制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍとを入力とし、次のような演算により、電圧
位相補正値δＶ2 が求められる。
軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得られる新たな
ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｄ軸電流Ｉd と、電圧振幅
制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍとを入力とし、次のような演算により、電圧
位相補正値δＶ2 が求められる。
【００９０】ここで、電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1
Ｌｉｍが電圧制限されていないことを示す０である場合
（Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０）、δＶ2 は前回の制御サン
プリングでの値が保持される。
Ｌｉｍが電圧制限されていないことを示す０である場合
（Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０）、δＶ2 は前回の制御サン
プリングでの値が保持される。
【００９１】δＶ2 ＝δＶ2 ０ （δＶ2 ０：電圧位相補正値の前回値） 電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧制限され
ていることを示す１である場合（Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝
１）、 δＶ2 ＝−Ｈ(s) ・（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） （Ｈ(s) は制御ゲイン） Ｈ(s) として積分制御を施すと、良好に制御することが
できる。
ていることを示す１である場合（Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝
１）、 δＶ2 ＝−Ｈ(s) ・（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） （Ｈ(s) は制御ゲイン） Ｈ(s) として積分制御を施すと、良好に制御することが
できる。
【００９２】Ｈ(s) ＝Ｋv ／ｓ （Ｋv は積分ゲイン） 電圧振幅位相制御部１８では、電流比例制御部１６から
出力される比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐおよび比例ｑ軸電圧Ｖq
Ｐと、電流積分制御部１５から出力される積分ｄ軸電圧
Ｖd Ｉおよび積分ｑ軸電圧Ｖq Ｉとを入力とし、次のよ
うな演算により、電圧振幅Ｖ1 と電圧位相δＶ1 が求め
られる。
出力される比例ｄ軸電圧Ｖd Ｐおよび比例ｑ軸電圧Ｖq
Ｐと、電流積分制御部１５から出力される積分ｄ軸電圧
Ｖd Ｉおよび積分ｑ軸電圧Ｖq Ｉとを入力とし、次のよ
うな演算により、電圧振幅Ｖ1 と電圧位相δＶ1 が求め
られる。
【００９３】すなわち、まずｄ軸電圧指令Ｖd ＰＩと、
ｑ軸電圧指令Ｖq ＰＩが求められる。
ｑ軸電圧指令Ｖq ＰＩが求められる。
【００９４】ｄ軸電圧指令Ｖd ＰＩ＝Ｖd Ｐ＋Ｖd Ｉ ｑ軸電圧指令Ｖq ＰＩ＝Ｖq Ｐ＋Ｖq Ｉ 次に、電圧振幅Ｖ1 と電圧位相δＶ1 が、次のような演
算により求められる。
算により求められる。
【００９５】
【数４】
【００９６】電圧振幅制限部１９では、電圧振幅位相演
算部１８から出力される電圧振幅Ｖ1 を入力とし、イン
バータ入力直流電圧Ｖdcから決まる最大電圧Ｖ1 Ｍａｘ
とＶ1 とを比較し、Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい場合
には、Ｖ1 Ｍａｘに制限して新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍ
として出力される。
算部１８から出力される電圧振幅Ｖ1 を入力とし、イン
バータ入力直流電圧Ｖdcから決まる最大電圧Ｖ1 Ｍａｘ
とＶ1 とを比較し、Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい場合
には、Ｖ1 Ｍａｘに制限して新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍ
として出力される。
【００９７】さらに、電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1
Ｌｉｍが、次のような条件分岐により出力される。
Ｌｉｍが、次のような条件分岐により出力される。
【００９８】Ｖ1 ＞Ｖ1 Ｍａｘの時、 Ｖ1 Ｌｉｍ＝Ｖ1 Ｍａｘ、Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝１ Ｖ1 ＜Ｖ1 Ｍａｘの時、 Ｖ1 Ｌｉｍ＝Ｖ1 、Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０ 最大電圧Ｖ1 Ｍａｘは、インバータ入力直流電圧Ｖdcを
用いて、次のような演算により求められる。
用いて、次のような演算により求められる。
【００９９】
【数５】
【０１００】３相電圧演算部２０では、電圧振幅制限部
１９から出力される電圧振幅 Ｖ1Ｌｉｍと、電圧振幅
位相演算部１９から出力される電圧位相δＶ1 と電圧位
相補正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との
加算結果である電圧位相δＶと、モータ回転子位相θを
入力とし、次のような演算により、ＵＶＷ３相電圧指令
Ｖu 、Ｖv 、Ｖw が求められる。
１９から出力される電圧振幅 Ｖ1Ｌｉｍと、電圧振幅
位相演算部１９から出力される電圧位相δＶ1 と電圧位
相補正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との
加算結果である電圧位相δＶと、モータ回転子位相θを
入力とし、次のような演算により、ＵＶＷ３相電圧指令
Ｖu 、Ｖv 、Ｖw が求められる。
【０１０１】
【数６】
【０１０２】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、インバータ出力最
大電圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数
の把握なしに安定に高速トルク応答させることが可能と
なると共に、有効電力フィードバック制御により定常ト
ルク偏差の低減を図ることが可能となる。
リラクタンスモータの制御装置では、インバータ出力最
大電圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数
の把握なしに安定に高速トルク応答させることが可能と
なると共に、有効電力フィードバック制御により定常ト
ルク偏差の低減を図ることが可能となる。
【０１０３】（第２の実施の形態）図５は、本実施の形
態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成
例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符
号を付して示している。
態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成
例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符
号を付して示している。
【０１０４】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、図５に示すように、電流振
幅演算部２１と、電流位相演算部２２と、有効電力制御
部２３と、３相ｄｑ変換部１４と、電流指令演算部２４
と、電流制御部２５と、端子電圧制御部２６と、ｄｑ３
相変換部２７とから構成している。
タンスモータの制御装置は、図５に示すように、電流振
幅演算部２１と、電流位相演算部２２と、有効電力制御
部２３と、３相ｄｑ変換部１４と、電流指令演算部２４
と、電流制御部２５と、端子電圧制御部２６と、ｄｑ３
相変換部２７とから構成している。
【０１０５】電流振幅演算部２１は、トルク指令Ｔｒq
Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパター
ンに従って電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０を出力する。
Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパター
ンに従って電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０を出力する。
【０１０６】電流位相演算部２２は、トルク指令Ｔｒq
Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパター
ンに従って電流位相指令δ1 を出力する。
Ｒｅｆを入力として、あらかじめ設定されているパター
ンに従って電流位相指令δ1 を出力する。
【０１０７】有効電力制御部２３は、モータ回転角周波
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイ
ンバータ出力有効電力とを演算し、かつこの演算した有
効電力が有効電力指令に追従するような電流位相補正値
δ2 を演算して出力する。
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイ
ンバータ出力有効電力とを演算し、かつこの演算した有
効電力が有効電力指令に追従するような電流位相補正値
δ2 を演算して出力する。
【０１０８】３相ｄｑ変換部１４は、モータＵ相電流フ
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
【０１０９】電流指令演算部２４は、電流振幅演算部２
１から出力される電流振幅指令Ｉ1Ｒｅｆ０と、電流位
相演算部２２から出力される電流位相指令δ1 と、有効
電力制御部２３から出力される電流位相補正値δ2 と、
端子電圧制御部２６から出力される電流振幅補正値ΔＩ
1 Ｒｅｆとを入力として、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよ
びｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを演算して出力する。
１から出力される電流振幅指令Ｉ1Ｒｅｆ０と、電流位
相演算部２２から出力される電流位相指令δ1 と、有効
電力制御部２３から出力される電流位相補正値δ2 と、
端子電圧制御部２６から出力される電流振幅補正値ΔＩ
1 Ｒｅｆとを入力として、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよ
びｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを演算して出力する。
【０１１０】電流制御部２５は、電流指令演算部２４か
ら出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電流指
令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出力されるｄ
軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq とを入力として、このｄ
軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq がｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅ
ｆおよびｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆにそれぞれ追従するよ
うにｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq を演算して出力す
る。
ら出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電流指
令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出力されるｄ
軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq とを入力として、このｄ
軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq がｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅ
ｆおよびｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆにそれぞれ追従するよ
うにｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq を演算して出力す
る。
【０１１１】端子電圧制御部２６は、電流制御部２５か
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値Ｖdcとを入力とし
て、このｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq から演算され
るインバータ出力電圧がインバータ入力直流電圧Ｖdcか
ら決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、
電圧が制限されるように電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆを
演算して出力する。
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値Ｖdcとを入力とし
て、このｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq から演算され
るインバータ出力電圧がインバータ入力直流電圧Ｖdcか
ら決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、
電圧が制限されるように電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆを
演算して出力する。
【０１１２】ｄｑ３相変換部２７は、電流制御部２５か
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、モー
タ回転子位相θとを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖ
u 、Ｖv 、Ｖw を演算して出力する。
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、モー
タ回転子位相θとを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖ
u 、Ｖv 、Ｖw を演算して出力する。
【０１１３】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図６および図７を用いて説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図６および図７を用いて説明する。
【０１１４】電流位相演算部２２では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆを入力とし、前述した最大トルク制御の原理に
基づいてあらかじめ設定されているトルク指令−電流位
相関数に従って、電流位相指令δ1 が求められる。
q Ｒｅｆを入力とし、前述した最大トルク制御の原理に
基づいてあらかじめ設定されているトルク指令−電流位
相関数に従って、電流位相指令δ1 が求められる。
【０１１５】ここで、最大トルク制御は、同一のトルク
を出力するために必要な電流振幅を最小にする動作点で
制御する方式であり、この時の電流位相δ1 は、次のよ
うな式により求められる。
を出力するために必要な電流振幅を最小にする動作点で
制御する方式であり、この時の電流位相δ1 は、次のよ
うな式により求められる。
【０１１６】
【数７】
【０１１７】電流振幅Ｉ1 Ｒｅｆ０をパラメータとして
変化させた時の上記式を満たすδ1を求め、さらにこの
時モータが発生するトルクＴｒq が、次のような演算に
より求められる。
変化させた時の上記式を満たすδ1を求め、さらにこの
時モータが発生するトルクＴｒq が、次のような演算に
より求められる。
【０１１８】Ｔｒq ＝ｐ・（ΦPM＋ΔＬ・Ｉ1Ref0 ・co
s δ1 ）・Ｉ1Ref0 ・sin δ1 ） （Ｐ：モータ極対数） 図６は、モータ等価回路定数が、ΦPM＝０．０９、Ｌd
＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝４である永久磁
石リラクタンスモータのトルクと電流位相δ1との関数
を示す特性図である。
s δ1 ）・Ｉ1Ref0 ・sin δ1 ） （Ｐ：モータ極対数） 図６は、モータ等価回路定数が、ΦPM＝０．０９、Ｌd
＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝４である永久磁
石リラクタンスモータのトルクと電流位相δ1との関数
を示す特性図である。
【０１１９】すなわち、入力されたトルク指令Ｔｒq Ｒ
ｅｆから、図６に示すような関数グラフに従って、電流
位相δ1 が求められる。
ｅｆから、図６に示すような関数グラフに従って、電流
位相δ1 が求められる。
【０１２０】電流振幅演算部２１では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆを入力とし、上記最大トルク制御の原理に基づ
いてあらかじめ設定されているトルク指令−電流振幅関
数に従って、電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０が求められる。
q Ｒｅｆを入力とし、上記最大トルク制御の原理に基づ
いてあらかじめ設定されているトルク指令−電流振幅関
数に従って、電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０が求められる。
【０１２１】図７は、モータ等価回路定数が、ΦPM＝
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータのトルクと電流振
幅指令との関数を示す特性図である。
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータのトルクと電流振
幅指令との関数を示す特性図である。
【０１２２】すなわち、入力されたトルク指令Ｔｒq Ｒ
ｅｆから、図７に示すような関数グラフに従って、電流
振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０が求められる。
ｅｆから、図７に示すような関数グラフに従って、電流
振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０が求められる。
【０１２３】有効電力制御部２３では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算によ
り、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと、有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが
有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電流位
相補正値δ2 が求められる。
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算によ
り、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと、有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが
有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電流位
相補正値δ2 が求められる。
【０１２４】有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のよ
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 δ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 電流指令演算部２４では、電流振幅演算部２１から出力
される電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０と、端子電圧制御部２
６から出力される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆと、電流
位相演算部２２から出力される電流位相指令δ1 と、有
効電力制御部２３から出力される電流位相補正値δ2 と
を入力とし、次のような演算により、ｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められる。
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 δ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 電流指令演算部２４では、電流振幅演算部２１から出力
される電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０と、端子電圧制御部２
６から出力される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆと、電流
位相演算部２２から出力される電流位相指令δ1 と、有
効電力制御部２３から出力される電流位相補正値δ2 と
を入力とし、次のような演算により、ｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められる。
【０１２５】Ｉd Ｒｅｆ＝（Ｉ1 Ｒｅｆ０＋δＩ1 Ｒｅ
ｆ）・ｃｏｓ（δ1 ＋δ2 ） Ｉq Ｒｅｆ＝（Ｉ1 Ｒｅｆ０＋δＩ1 Ｒｅｆ）・ｓｉｎ
（δ1 ＋δ2 ） ３相ｄｑ変換部１４では、前記第１の実施の形態の場合
と同様にして、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq が求め
られる。
ｆ）・ｃｏｓ（δ1 ＋δ2 ） Ｉq Ｒｅｆ＝（Ｉ1 Ｒｅｆ０＋δＩ1 Ｒｅｆ）・ｓｉｎ
（δ1 ＋δ2 ） ３相ｄｑ変換部１４では、前記第１の実施の形態の場合
と同様にして、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq が求め
られる。
【０１２６】電流制御部２５では、電流指令演算部２４
から出力されるｄｑ軸電流指令ＩdＲｅｆ、Ｉq Ｒｅｆ
と、３相ｄｑ変換部１４から出力されるｄｑ軸電流Ｉd
、Ｉq とを入力とし、次のような制御演算により、ｄ
軸電圧Ｖd とｑ軸電圧Ｖq が求められる。
から出力されるｄｑ軸電流指令ＩdＲｅｆ、Ｉq Ｒｅｆ
と、３相ｄｑ変換部１４から出力されるｄｑ軸電流Ｉd
、Ｉq とを入力とし、次のような制御演算により、ｄ
軸電圧Ｖd とｑ軸電圧Ｖq が求められる。
【０１２７】
【数８】
【０１２８】端子電圧制御部２６では、インバータ入力
直流電圧フィードバック値Ｖdcと、電流制御部２５から
出力されるｄｑ軸電圧Ｖd 、Ｖq とを入力とし、次のよ
うな演算により、電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆが求めら
れる。
直流電圧フィードバック値Ｖdcと、電流制御部２５から
出力されるｄｑ軸電圧Ｖd 、Ｖq とを入力とし、次のよ
うな演算により、電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆが求めら
れる。
【０１２９】すなわち、まず最大電圧Ｖ1 Ｍａｘが、次
のような演算により求められる。
のような演算により求められる。
【０１３０】
【数９】
【０１３１】（上記式は、１パルスモードでの基本波電
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である）次に、端子電圧
Ｖ1 が、次のような演算により求められる。
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である）次に、端子電圧
Ｖ1 が、次のような演算により求められる。
【０１３２】
【数１０】
【０１３３】ここで、 （１）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも小さい時、 ΔＩ1 Ｒｅｆ＝０ （２）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい時、 ΔＩ1 Ｒｅｆ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 Ｍａｘ−Ｖ1 ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） ｄｑ３相変換部２７では、電流制御部２５から出力され
るｄｑ軸電圧Ｖd 、Ｖq と、モータ回転子位相θを入力
とし、次のような演算により、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu
、Ｖv 、Ｖw が求められる。
るｄｑ軸電圧Ｖd 、Ｖq と、モータ回転子位相θを入力
とし、次のような演算により、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu
、Ｖv 、Ｖw が求められる。
【０１３４】
【数１１】
【０１３５】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、モータ等価回路定
数が正確に把握できない状態においても、インバータ出
力最大電圧に近い状態で高速・正確なトルク制御を行な
うことが可能となる。
リラクタンスモータの制御装置では、モータ等価回路定
数が正確に把握できない状態においても、インバータ出
力最大電圧に近い状態で高速・正確なトルク制御を行な
うことが可能となる。
【０１３６】（第３の実施の形態）本実施の形態による
永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成は、前記
図１に示した第１の実施の形態と同一であり、図１と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成は、前記
図１に示した第１の実施の形態と同一であり、図１と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
【０１３７】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記有効電力制御部１３内
で演算される有効電力フィードバック値を、モータ回転
速度（回転角周波数）ωr に応じて、有効電力指令と有
効電力実測演算値との重み関数を変化させて演算するよ
うにしている。
タンスモータの制御装置は、前記有効電力制御部１３内
で演算される有効電力フィードバック値を、モータ回転
速度（回転角周波数）ωr に応じて、有効電力指令と有
効電力実測演算値との重み関数を変化させて演算するよ
うにしている。
【０１３８】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図８および図９を用いて説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図８および図９を用いて説明する。
【０１３９】なお、図１と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０１４０】有効電力制御部１３では、図８にブロック
図を示すように、トルク指令ＴｒqＲｅｆと、モータ回
転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧位相δ
Ｖ1と電圧位相補正値δＶ2 との加算値である新たな電
圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd と、ｑ軸
電流Ｉq とを入力とし、次のような演算により、まずｄ
軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq が求められ、次に有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが求
められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するようにｄ軸電流指令補正値
ΔＩd Ｒｅｆが求められる。
図を示すように、トルク指令ＴｒqＲｅｆと、モータ回
転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧位相δ
Ｖ1と電圧位相補正値δＶ2 との加算値である新たな電
圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd と、ｑ軸
電流Ｉq とを入力とし、次のような演算により、まずｄ
軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq が求められ、次に有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが求
められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するようにｄ軸電流指令補正値
ΔＩd Ｒｅｆが求められる。
【０１４１】ｄ軸電圧Ｖd は、次のような演算により求
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、ｄｑ軸電圧Ｖd ，Ｖq とｄ
ｑ軸電流Ｉd ，Ｉq との内積から求めた値と、有効電力
指令ＰｏｗｅｒＲｅｆとを用いて、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｋｅｘｇ・（Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq
）＋（１−Ｋｅｘｇ）・ＰｏｗｅｒＲｅｆ Ｋｅｘｇは重み付け関数であり、モータ回転角周波数ω
r を用いて、次のような演算により求められる。
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、ｄｑ軸電圧Ｖd ，Ｖq とｄ
ｑ軸電流Ｉd ，Ｉq との内積から求めた値と、有効電力
指令ＰｏｗｅｒＲｅｆとを用いて、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｋｅｘｇ・（Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq
）＋（１−Ｋｅｘｇ）・ＰｏｗｅｒＲｅｆ Ｋｅｘｇは重み付け関数であり、モータ回転角周波数ω
r を用いて、次のような演算により求められる。
【０１４２】
【数１２】
【０１４３】ｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆは、次の
ような制御演算により求められる。 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） ｄｑ軸電圧Ｖd ，Ｖq とｄｑ軸電流Ｉd ，Ｉq との内積
から求めた有効電力には、モータ配線抵抗による電流導
通損失分が含まれ、低速運転領域では全有効電力に占め
る損失電力が無視できずに、演算した有効電力が必ずし
も出力トルクを表わさず、制御性能を劣化させる場合が
ある。
ような制御演算により求められる。 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） ｄｑ軸電圧Ｖd ，Ｖq とｄｑ軸電流Ｉd ，Ｉq との内積
から求めた有効電力には、モータ配線抵抗による電流導
通損失分が含まれ、低速運転領域では全有効電力に占め
る損失電力が無視できずに、演算した有効電力が必ずし
も出力トルクを表わさず、制御性能を劣化させる場合が
ある。
【０１４４】この点、本実施の形態では、モータ回転速
度（回転角周波数）ωr に応じて、有効電力制御が徐々
に効くようにしていることにより、低速回転時の問題
点、すなわち有効電力演算誤差による制御精度の低下を
回避しながら、良好にトルク制御を行なうことができ
る。
度（回転角周波数）ωr に応じて、有効電力制御が徐々
に効くようにしていることにより、低速回転時の問題
点、すなわち有効電力演算誤差による制御精度の低下を
回避しながら、良好にトルク制御を行なうことができ
る。
【０１４５】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、低速回転時の有効
電力演算誤差による制御精度の低下を抑制しながら、良
好にトルク制御を行なうことが可能となる。
リラクタンスモータの制御装置では、低速回転時の有効
電力演算誤差による制御精度の低下を抑制しながら、良
好にトルク制御を行なうことが可能となる。
【０１４６】（第４の実施の形態）図１０は、本実施の
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図５と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図５と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。
【０１４７】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、図５に位相制限部２８を追
加した構成としている。
タンスモータの制御装置は、図５に位相制限部２８を追
加した構成としている。
【０１４８】位相制限部２８は、前記電流位相演算部２
２から出力される電流位相指令δ1と前記有効電力制御
部２３から出力される電流位相補正値δ2 との加算値で
ある新たな電流位相指令δと、前記電流振幅演算部２１
から出力される電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０と、前記端子
電圧制御部２６から出力される電流振幅補正値ΔＩ1Ｒ
ｅｆとを入力とし、この電流振幅と電流振幅補正値との
加算値からあらかじめモータ等価回路定数を用いて求め
られている電流位相制限値で制限した値を新たな電流位
相指令として出力する。
２から出力される電流位相指令δ1と前記有効電力制御
部２３から出力される電流位相補正値δ2 との加算値で
ある新たな電流位相指令δと、前記電流振幅演算部２１
から出力される電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０と、前記端子
電圧制御部２６から出力される電流振幅補正値ΔＩ1Ｒ
ｅｆとを入力とし、この電流振幅と電流振幅補正値との
加算値からあらかじめモータ等価回路定数を用いて求め
られている電流位相制限値で制限した値を新たな電流位
相指令として出力する。
【０１４９】また、有効電力制御部２３においては、位
相制限部２８にて電流位相指令が制限された場合には、
有効電力制御を停止して出力を保持するようにしてい
る。
相制限部２８にて電流位相指令が制限された場合には、
有効電力制御を停止して出力を保持するようにしてい
る。
【０１５０】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図１１を用いて説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図１１を用いて説明する。
【０１５１】なお、図５と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０１５２】位相制限部２８では、電流位相演算部２２
から出力される電流位相指令δ1 と、有効電力制御部２
３から出力される電流位相補正値δ2 との加算値である
電流位相δと、電流振幅演算部２１から出力される電流
指令振幅Ｉ1 Ｒｅｆ０と、端子電圧制御部２６から出力
される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆとを入力とし、新た
な電流位相指令δが求められる。
から出力される電流位相指令δ1 と、有効電力制御部２
３から出力される電流位相補正値δ2 との加算値である
電流位相δと、電流振幅演算部２１から出力される電流
指令振幅Ｉ1 Ｒｅｆ０と、端子電圧制御部２６から出力
される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆとを入力とし、新た
な電流位相指令δが求められる。
【０１５３】図１１は、モータ等価回路定数、がΦPM＝
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータの合成電流振幅Ｉ
1 Ｒｅｆ０＋ΔＩ1 Ｒｅｆと電流位相制限値δＭａｘと
の関数を示す特性図である。すなわち、入力された電流
振幅指令Ｉ1 ＲｅｆＯと電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆと
の換算値Ｉ1 Ｒｅｆ０＋ΔＩ1 Ｒｅｆから、図１１に示
すような関数グラフに従って、電流位相制限値δＭａｘ
が求められる。
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータの合成電流振幅Ｉ
1 Ｒｅｆ０＋ΔＩ1 Ｒｅｆと電流位相制限値δＭａｘと
の関数を示す特性図である。すなわち、入力された電流
振幅指令Ｉ1 ＲｅｆＯと電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆと
の換算値Ｉ1 Ｒｅｆ０＋ΔＩ1 Ｒｅｆから、図１１に示
すような関数グラフに従って、電流位相制限値δＭａｘ
が求められる。
【０１５４】そして、電流位相δと電流位相制限値δＭ
ａｘとの大小比較により電流位相δを制限した値が、新
たな電流位相δとして出力される。
ａｘとの大小比較により電流位相δを制限した値が、新
たな電流位相δとして出力される。
【０１５５】さらに、位相制限フラグＦｌｇ δＬｉｍ
が、下記のような条件分岐に従って出力される。
が、下記のような条件分岐に従って出力される。
【０１５６】（１）δ＞δＭａｘの時、δ＝δＭａｘ、
Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１ （２）δ＜δＭａｘの時、δ＝δ、Ｆｌｇ δＬｉｍ＝
０ 図１１に示すような電流振幅−位相制限値関数は、次の
ような演算により求められる。
Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１ （２）δ＜δＭａｘの時、δ＝δ、Ｆｌｇ δＬｉｍ＝
０ 図１１に示すような電流振幅−位相制限値関数は、次の
ような演算により求められる。
【０１５７】インバータ出力最大電圧をＶ1 Ｍａｘとす
る時、モータ等価回路に基づく電圧関係式は、次のよう
な式により求められる。
る時、モータ等価回路に基づく電圧関係式は、次のよう
な式により求められる。
【０１５８】
【数１３】
【０１５９】トルク関係式は、次のような式で表わされ
る。 Ｔｒq ＝ｐ・（ΦPM＋ΔＬ・Ｉd ）・Ｉq 電圧関係式とトルク関係式との両方を満たすＩd ，Ｉq
の組み合わせのうち、最も大きいトルクを出力すること
のできるＩd 、Ｉq は、次のような式により与えられ
る。
る。 Ｔｒq ＝ｐ・（ΦPM＋ΔＬ・Ｉd ）・Ｉq 電圧関係式とトルク関係式との両方を満たすＩd ，Ｉq
の組み合わせのうち、最も大きいトルクを出力すること
のできるＩd 、Ｉq は、次のような式により与えられ
る。
【０１６０】
【数１４】
【０１６１】
【数１５】
【０１６２】上記Ｉd 、Ｉq を用いて、電流位相δと、
電流振幅Ｉ1 が、次のような式により求められる。
電流振幅Ｉ1 が、次のような式により求められる。
【０１６３】
【数１６】
【０１６４】これらの値を、横軸にＩ1 、縦軸にδをと
ってプロットして示したのが、図１１に示す電流振幅−
位相制限値特性図である。
ってプロットして示したのが、図１１に示す電流振幅−
位相制限値特性図である。
【０１６５】上記値は、電圧一定の条件で最大トルクを
発生することのできる値であり、トルクを増加させるべ
くそれ以上電流位相を大きくしても、トルクは逆に下が
ってしまい有効電力制御が発散してしまう。
発生することのできる値であり、トルクを増加させるべ
くそれ以上電流位相を大きくしても、トルクは逆に下が
ってしまい有効電力制御が発散してしまう。
【０１６６】この点、位相制限部２８は、このような問
題を回避するために有効である。
題を回避するために有効である。
【０１６７】有効電力制御部２３では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq と、位相制限部２８から出力される
位相制限フラグＦｌｇ δＬｉｍとを入力とし、次のよ
うな演算により、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効
電力ＰｏｗｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するよ
うに電流位相補正角δ2 が求められる。
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq と、位相制限部２８から出力される
位相制限フラグＦｌｇ δＬｉｍとを入力とし、次のよ
うな演算により、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効
電力ＰｏｗｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するよ
うに電流位相補正角δ2 が求められる。
【０１６８】有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のよ
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 （１）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝０の時、 δ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１の時、 δ2 ＝δ2 ０ （δ2 ０は、前回の制御サンプリングでの出力値） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能となる。
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 （１）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝０の時、 δ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１の時、 δ2 ＝δ2 ０ （δ2 ０は、前回の制御サンプリングでの出力値） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能となる。
【０１６９】（第５の実施の形態）本実施の形態による
永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成は、前記
図５に示した第１の実施の形態と同一であり、図５と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構成は、前記
図５に示した第１の実施の形態と同一であり、図５と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
【０１７０】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記有効電力制御部２３に
おいて、有効電力を増加させるべく電流位相補正値δ2
を増加させたにもかかわらず有効電力が増加しない場合
には、電流位相上限と判断し、有効電力制御を停止して
出力を保持するようにしている。
タンスモータの制御装置は、前記有効電力制御部２３に
おいて、有効電力を増加させるべく電流位相補正値δ2
を増加させたにもかかわらず有効電力が増加しない場合
には、電流位相上限と判断し、有効電力制御を停止して
出力を保持するようにしている。
【０１７１】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０１７２】なお、図５と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０１７３】有効電力制御部２３では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算によ
り、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力Ｐｏｗｅ
ｒＦＢが求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有
効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電流位相
補正角δ2 が求められる。
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算によ
り、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力Ｐｏｗｅ
ｒＦＢが求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有
効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電流位相
補正角δ2 が求められる。
【０１７４】有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のよ
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 δ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） さらに、δ2 の時間変化率ｄδ2 ／ｄt と、有効電力の
時間変化率ｄＰｏｗｅｒＦＢ／ｄt との正負符号が求め
られ、δ2 の時間変化率ｄδ2 ／ｄt が正で、かつ有効
電力の時間変化率ｄＰｏｗｅｒＦＢ／ｄt が負である場
合には、電流位相角が電圧一定時のトルク最大点よりも
大きくなってしまったと判断して、δ2の制御演算を停
止した上で、前回の制御サンプリングでの出力δ2 ０が
出力される。
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 δ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） さらに、δ2 の時間変化率ｄδ2 ／ｄt と、有効電力の
時間変化率ｄＰｏｗｅｒＦＢ／ｄt との正負符号が求め
られ、δ2 の時間変化率ｄδ2 ／ｄt が正で、かつ有効
電力の時間変化率ｄＰｏｗｅｒＦＢ／ｄt が負である場
合には、電流位相角が電圧一定時のトルク最大点よりも
大きくなってしまったと判断して、δ2の制御演算を停
止した上で、前回の制御サンプリングでの出力δ2 ０が
出力される。
【０１７５】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、前記第４の実施の
形態と同様に、モータ端子電圧一定においても、その条
件で決まる最大トルクを安定に出力することが可能とな
る。
リラクタンスモータの制御装置では、前記第４の実施の
形態と同様に、モータ端子電圧一定においても、その条
件で決まる最大トルクを安定に出力することが可能とな
る。
【０１７６】（第６の実施の形態）図１２は、本実施の
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図５と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図５と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。
【０１７７】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記有効電力制御部２３、
および端子電圧制御部２６の有する機能が異なってい
る。
タンスモータの制御装置は、前記有効電力制御部２３、
および端子電圧制御部２６の有する機能が異なってい
る。
【０１７８】有効電力制御部２３は、モータ回転角周波
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイ
ンバータ出力有効電力とを演算し、かつこの演算した有
効電力が有効電力指令に追従するような電流振幅補正値
ΔＩ1 Ｒｅｆを演算して出力する。
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイ
ンバータ出力有効電力とを演算し、かつこの演算した有
効電力が有効電力指令に追従するような電流振幅補正値
ΔＩ1 Ｒｅｆを演算して出力する。
【０１７９】端子電圧制御部２６は、電流制御部２５か
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値Ｖdcとを入力とし
て、このｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq から演算され
るインバータ出力電圧がインバータ入力直流電圧Ｖdcか
ら決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、
電圧が制限されるように電流位相補正値δ2 を演算して
出力する。
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値Ｖdcとを入力とし
て、このｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq から演算され
るインバータ出力電圧がインバータ入力直流電圧Ｖdcか
ら決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、
電圧が制限されるように電流位相補正値δ2 を演算して
出力する。
【０１８０】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０１８１】なお、図５と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０１８２】有効電力制御部２３では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算によ
り、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力Ｐｏｗｅ
ｒＦＢが求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有
効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電流振幅
補正値ΔＩ1 Ｒｅｆが求めてられる。
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算によ
り、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力Ｐｏｗｅ
ｒＦＢが求められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有
効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電流振幅
補正値ΔＩ1 Ｒｅｆが求めてられる。
【０１８３】有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のよ
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 ΔＩ1 Ｒｅｆ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗｅ
ｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 端子電圧制御部２６では、インバータ入力直流電圧Ｖdc
と、電流制御部２５から出力されるｄｑ軸電圧Ｖd ，Ｖ
q とを入力とし、次のような演算により、電流位相補正
値δ2 が求められる。
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電流位相補正角δ2 は、次のような制御演算により求め
られる。 ΔＩ1 Ｒｅｆ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗｅ
ｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 端子電圧制御部２６では、インバータ入力直流電圧Ｖdc
と、電流制御部２５から出力されるｄｑ軸電圧Ｖd ，Ｖ
q とを入力とし、次のような演算により、電流位相補正
値δ2 が求められる。
【０１８４】すなわち、まず最大電圧Ｖ1 Ｍａｘが、次
のような演算により求められる。
のような演算により求められる。
【０１８５】
【数１７】
【０１８６】（上記式は、１パルスモードでの基本波電
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である） 次に、端子電圧Ｖ1 が、次のような演算により求められ
る。
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である） 次に、端子電圧Ｖ1 が、次のような演算により求められ
る。
【０１８７】
【数１８】
【０１８８】（１）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも小
さい時、 δ2 ＝０ （２）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい時、 δ2 ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 Ｍａｘ−Ｖ1 ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ等価回路定数が正確に把
握できない状態においても、インバータ出力最大電圧に
近い状態で高速・正確なトルク制御を行なうことが可能
となる。
さい時、 δ2 ＝０ （２）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい時、 δ2 ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 Ｍａｘ−Ｖ1 ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ等価回路定数が正確に把
握できない状態においても、インバータ出力最大電圧に
近い状態で高速・正確なトルク制御を行なうことが可能
となる。
【０１８９】（第７の実施の形態）図１３は、本実施の
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図１２と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図１２と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０１９０】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、図１２に位相制限部２８を
追加した構成としている。
タンスモータの制御装置は、図１２に位相制限部２８を
追加した構成としている。
【０１９１】位相制限部２８は、前記電流位相演算部２
２から出力される電流位相指令δ1と前記端子電圧制御
部２６から出力される電流位相補正値δ2 との加算値を
新たな電流位相指令として入力して、モータ等価回路定
数からあらかじめ求められている電流位相制限値で制限
した値を新たな電流位相指令として出力する。
２から出力される電流位相指令δ1と前記端子電圧制御
部２６から出力される電流位相補正値δ2 との加算値を
新たな電流位相指令として入力して、モータ等価回路定
数からあらかじめ求められている電流位相制限値で制限
した値を新たな電流位相指令として出力する。
【０１９２】また、有効電力制御部２３においては、位
相制限部２８にて電流位相指令が制限された場合には、
有効電力制御を停止して出力を保持するようにしてい
る。
相制限部２８にて電流位相指令が制限された場合には、
有効電力制御を停止して出力を保持するようにしてい
る。
【０１９３】さらに、端子電圧制御部２６においては、
位相制限部２８にて電流位相指令が制限された場合に
は、電流位相補正値δ2 を保持した上で、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq から演算されるインバータ出力電圧
が前記インバータ入力直流電圧Ｖdcから決まるインバー
タ最大出力電圧を超えそうになると、電圧が制限される
ように電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆ2 を演算して出力す
るように切り替えるようにしている。
位相制限部２８にて電流位相指令が制限された場合に
は、電流位相補正値δ2 を保持した上で、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq から演算されるインバータ出力電圧
が前記インバータ入力直流電圧Ｖdcから決まるインバー
タ最大出力電圧を超えそうになると、電圧が制限される
ように電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆ2 を演算して出力す
るように切り替えるようにしている。
【０１９４】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０１９５】なお、図１２と同一部分の動作については
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
【０１９６】端子電圧制御部２６では、インバータ入力
直流電圧Ｖdcと、電流制御部２５から出力されるｄｑ軸
電圧Ｖd ，Ｖq と、位相制限部２８から出力される位相
制限フラグＦｌｇ δＬｉｍとを入力とし、次のような
演算により、電流位相補正値δ2 と電流振幅補正値ΔＩ
1 Ｒｅｆ2 が求められる。
直流電圧Ｖdcと、電流制御部２５から出力されるｄｑ軸
電圧Ｖd ，Ｖq と、位相制限部２８から出力される位相
制限フラグＦｌｇ δＬｉｍとを入力とし、次のような
演算により、電流位相補正値δ2 と電流振幅補正値ΔＩ
1 Ｒｅｆ2 が求められる。
【０１９７】すなわち、まず最大電圧Ｖ1 Ｍａｘが、次
のような演算により求められる。
のような演算により求められる。
【０１９８】
【数１９】
【０１９９】（上記式は、１パルスモードでの基本波電
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である） 次に、端子電圧Ｖ1 が、次のような演算により求められ
る。
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である） 次に、端子電圧Ｖ1 が、次のような演算により求められ
る。
【０２００】
【数２０】
【０２０１】（１）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも小
さい時、 δ2 ＝０、ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ＝０ （２）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい時、 （ａ）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝０の時、 δ2 ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 Ｍａｘ−Ｖ1 ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ＝０ （ｂ）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１の時、 δ2 ＝δ2 ０ （δ2 Ｏは前回の制御サンプリングでのδ2 ） ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ＝Ｌ(s) ・（Ｖ1 Ｍａｘ−Ｖ1 ） （Ｌ(s) は制御ゲイン） 電流指令演算部２４では、電流振幅演算部２１から出力
される電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０と、端子電圧制御部２
６から出力される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆ2 と、位
相制限部２８から出力される電流位相δと、有効電力制
御部２３から出力される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆと
を入力とし、次のような演算により、ｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められる。
さい時、 δ2 ＝０、ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ＝０ （２）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい時、 （ａ）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝０の時、 δ2 ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 Ｍａｘ−Ｖ1 ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ＝０ （ｂ）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１の時、 δ2 ＝δ2 ０ （δ2 Ｏは前回の制御サンプリングでのδ2 ） ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ＝Ｌ(s) ・（Ｖ1 Ｍａｘ−Ｖ1 ） （Ｌ(s) は制御ゲイン） 電流指令演算部２４では、電流振幅演算部２１から出力
される電流振幅指令Ｉ1 Ｒｅｆ０と、端子電圧制御部２
６から出力される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆ2 と、位
相制限部２８から出力される電流位相δと、有効電力制
御部２３から出力される電流振幅補正値ΔＩ1 Ｒｅｆと
を入力とし、次のような演算により、ｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆとｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆが求められる。
【０２０２】Ｉd Ｒｅｆ＝（Ｉ1 Ｒｅｆ０＋ΔＩ1 Ｒｅ
ｆ＋ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ）・ｃｏｓ（δ） Ｉq Ｒｅｆ＝（Ｉ1 Ｒｅｆ０＋ΔＩ1 Ｒｅｆ＋ΔＩ1 Ｒ
ｅｆ2 ）・ｓｉｎ（δ） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能となる。
ｆ＋ΔＩ1 Ｒｅｆ2 ）・ｃｏｓ（δ） Ｉq Ｒｅｆ＝（Ｉ1 Ｒｅｆ０＋ΔＩ1 Ｒｅｆ＋ΔＩ1 Ｒ
ｅｆ2 ）・ｓｉｎ（δ） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能となる。
【０２０３】（第８の実施の形態）図１４は、本実施の
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図１および図５と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図１および図５と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。
【０２０４】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記端子電圧制御部２６に
代えて端子電圧制御部３１を備え、さらに制限値演算部
３２と、ｄ軸電流制限部３３とを付加した構成としてい
る。
タンスモータの制御装置は、前記端子電圧制御部２６に
代えて端子電圧制御部３１を備え、さらに制限値演算部
３２と、ｄ軸電流制限部３３とを付加した構成としてい
る。
【０２０５】端子電圧制御部３１は、電流制御部２５か
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値Ｖdcとを入力とし
て、このｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq から演算され
るインバータ出力電圧がインバータ入力直流電圧Ｖdcか
ら決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、
電圧が制限されるようにｑ軸電流指令補正値ΔＩq Ｒｅ
ｆを演算して出力する。
ら出力されるｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、イン
バータ入力直流電圧フィードバック値Ｖdcとを入力とし
て、このｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq から演算され
るインバータ出力電圧がインバータ入力直流電圧Ｖdcか
ら決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、
電圧が制限されるようにｑ軸電流指令補正値ΔＩq Ｒｅ
ｆを演算して出力する。
【０２０６】制限値演算部３２は、ｑ軸電流指令演算部
１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆからｑ軸電
流指令補正値ΔＩq Ｒｅｆを減算した値を入力として、
モータ等価回路定数からあらかじめ演算して求められて
いる関数に従って、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを
演算して出力する。
１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆからｑ軸電
流指令補正値ΔＩq Ｒｅｆを減算した値を入力として、
モータ等価回路定数からあらかじめ演算して求められて
いる関数に従って、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを
演算して出力する。
【０２０７】ｄ軸電流制限部３３は、ｄ軸電流指令演算
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、制限
値演算部３２から出力されるｄ軸電流制限値Ｉd Ｍａｘ
とを入力として、このｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆがｄ軸電
流制限値Ｉd Ｍａｘを超えた場合には、ｄ軸電流制限値
Ｉd Ｍａｘを新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとして出力
する。
部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、制限
値演算部３２から出力されるｄ軸電流制限値Ｉd Ｍａｘ
とを入力として、このｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆがｄ軸電
流制限値Ｉd Ｍａｘを超えた場合には、ｄ軸電流制限値
Ｉd Ｍａｘを新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとして出力
する。
【０２０８】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図１５を用いて説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て、図１５を用いて説明する。
【０２０９】なお、図１および図５と同一部分の動作に
ついてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作
についてのみ述べる。
ついてはその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作
についてのみ述べる。
【０２１０】端子電圧制御部３１では、インバータ入力
直流電圧Ｖdcと、電流制御部２５から出力されるｄｑ軸
電圧Ｖd ，Ｖq とを入力とし、次のような演算により、
ｑ軸電流補正値ΔＩq Ｒｅｆが求められる。
直流電圧Ｖdcと、電流制御部２５から出力されるｄｑ軸
電圧Ｖd ，Ｖq とを入力とし、次のような演算により、
ｑ軸電流補正値ΔＩq Ｒｅｆが求められる。
【０２１１】すなわち、まず最大電圧Ｖ1 Ｍａｘが、次
のような演算により求められる。
のような演算により求められる。
【０２１２】
【数２１】
【０２１３】（上記式は、１パルスモードでの基本波電
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である） 次に、端子電圧Ｖ1 が、次のような演算により求められ
る。
圧振幅を表わし、０．９は制御余裕のために１０％差し
引いた値で設定するための係数である） 次に、端子電圧Ｖ1 が、次のような演算により求められ
る。
【０２１４】
【数２２】
【０２１５】（１）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも小
さい時、 ΔＩq Ｒｅｆ＝０ （２）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい時、 ΔＩq Ｒｅｆ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 −Ｖ1 Ｍａｘ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） 制限値演算部３２では、ｑ軸電流指令演算部１２から出
力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆから、端子電圧制御部
３１から出力されるｑ軸電流補正値ΔＩq Ｒｅｆを引き
算して得られる新たなｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを入力と
し、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘが求められる。
さい時、 ΔＩq Ｒｅｆ＝０ （２）端子電圧Ｖ1 がＶ1 Ｍａｘよりも大きい時、 ΔＩq Ｒｅｆ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 −Ｖ1 Ｍａｘ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） 制限値演算部３２では、ｑ軸電流指令演算部１２から出
力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆから、端子電圧制御部
３１から出力されるｑ軸電流補正値ΔＩq Ｒｅｆを引き
算して得られる新たなｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆを入力と
し、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘが求められる。
【０２１６】図１５は、モータ等価回路定数が、ΦPM＝
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータのｑ軸電流指令Ｉ
q Ｒｅｆと、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘとの関係
を示す特性図である。
０．０９、Ｌd ＝５ｍＨ、Ｌq ＝１５ｍＨ、極対数ｐ＝
４である永久磁石リラクタンスモータのｑ軸電流指令Ｉ
q Ｒｅｆと、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘとの関係
を示す特性図である。
【０２１７】すなわち、入力されたｑ軸電流指令Ｉq Ｒ
ｅｆから、図１５に示すような関数グラフに従って、ｄ
軸電流制限値Ｉd Ｍａｘが求められる。
ｅｆから、図１５に示すような関数グラフに従って、ｄ
軸電流制限値Ｉd Ｍａｘが求められる。
【０２１８】図１５に示すようなｑ軸電流指令−ｄ軸電
流制限値関数は、次のような演算により求められる。
流制限値関数は、次のような演算により求められる。
【０２１９】インバータ出力最大電圧をＶ1 Ｍａｘとす
る時、モータ等価回路に基づく電圧関係式は、次のよう
な式により求められる。
る時、モータ等価回路に基づく電圧関係式は、次のよう
な式により求められる。
【０２２０】
【数２３】
【０２２１】トルク関係式は、次のような式により表わ
される。 Ｔｒq ＝ｐ・（ΦPM＋ΔＬ・Ｉd ) ・Ｉq 電圧関係式とトルク関係式との両方を満たすＩd ，Ｉq
の組み合わせのうち、最も大きいトルクを出力すること
のできるＩd 、Ｉq は、次のような式により与えられ
る。
される。 Ｔｒq ＝ｐ・（ΦPM＋ΔＬ・Ｉd ) ・Ｉq 電圧関係式とトルク関係式との両方を満たすＩd ，Ｉq
の組み合わせのうち、最も大きいトルクを出力すること
のできるＩd 、Ｉq は、次のような式により与えられ
る。
【０２２２】
【数２４】
【０２２３】これらの値を、横軸にＩq 、縦軸にＩd を
とってプロットしたのが、図１５に示したｑ軸電流指令
−ｄ軸電流制限値特性図である。
とってプロットしたのが、図１５に示したｑ軸電流指令
−ｄ軸電流制限値特性図である。
【０２２４】上記値は、電圧一定の条件で最大トルクを
発生することのできる値であり、出力トルクを増加させ
るべくｄ軸電流をマイナス方向に大きく流しても、それ
以上トルクは増加せず、端子電圧制御部３１の不安定動
作を招く可能性がある。
発生することのできる値であり、出力トルクを増加させ
るべくｄ軸電流をマイナス方向に大きく流しても、それ
以上トルクは増加せず、端子電圧制御部３１の不安定動
作を招く可能性がある。
【０２２５】この点、本実施の形態では、ｄ軸電流指令
を上記値に制限していることにより、モータ端子電圧一
定制限時の最大トルクで安定に制御することができる。
を上記値に制限していることにより、モータ端子電圧一
定制限時の最大トルクで安定に制御することができる。
【０２２６】ｄ軸電流制限部３３では、ｄ軸電流指令演
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、制
限値演算部３２から出力されるｄ軸電流制限値Ｉd Ｍａ
ｘとを入力とし、次のような条件分岐により、新たなｄ
軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが出力される。
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、制
限値演算部３２から出力されるｄ軸電流制限値Ｉd Ｍａ
ｘとを入力とし、次のような条件分岐により、新たなｄ
軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが出力される。
【０２２７】（１）Ｉd Ｒｅｆ＜Ｉd Ｍａｘの時、Ｉd
Ｒｅｆ＝Ｉd Ｍａｘ （２）Ｉd Ｒｅｆ＞Ｉd Ｍａｘの時、Ｉd Ｒｅｆ＝Ｉd
Ｒｅｆ 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定制限時の最
大トルクで安定に制御を行なうことが可能となる。
Ｒｅｆ＝Ｉd Ｍａｘ （２）Ｉd Ｒｅｆ＞Ｉd Ｍａｘの時、Ｉd Ｒｅｆ＝Ｉd
Ｒｅｆ 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定制限時の最
大トルクで安定に制御を行なうことが可能となる。
【０２２８】（第９の実施の形態）図１６は、本実施の
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図１４と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の構
成例を示すブロック図であり、図１４と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０２２９】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記ｄ軸電流制限部３３の
有する機能を異なるものとし、さらに有効電力制御部３
４を付加した構成としている。
タンスモータの制御装置は、前記ｄ軸電流制限部３３の
有する機能を異なるものとし、さらに有効電力制御部３
４を付加した構成としている。
【０２３０】有効電力制御部３４は、モータ回転角周波
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイ
ンバータ出力有効電力とを演算し、かつこの演算した有
効電力が有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補
正値ΔＩd Ｒｅｆを演算して出力する。
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令とイ
ンバータ出力有効電力とを演算し、かつこの演算した有
効電力が有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補
正値ΔＩd Ｒｅｆを演算して出力する。
【０２３１】ｄ軸電流制限部３３は、有効電力制御部３
４から出力されるｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆと前
記ｄ軸電流指令演算部１１から出力されるｄ軸電流指令
ＩdＲｅｆとの加算値を新たなｄ軸電流指令として入力
して、新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆを出力すると共
に、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが制限された場合には、有
効電力制御部３４の有効電力制御を停止して出力を保持
するｄ軸電流制限フラグＦｌｇ Ｉd Ｌｉｍを出力す
る。
４から出力されるｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆと前
記ｄ軸電流指令演算部１１から出力されるｄ軸電流指令
ＩdＲｅｆとの加算値を新たなｄ軸電流指令として入力
して、新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆを出力すると共
に、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが制限された場合には、有
効電力制御部３４の有効電力制御を停止して出力を保持
するｄ軸電流制限フラグＦｌｇ Ｉd Ｌｉｍを出力す
る。
【０２３２】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０２３３】なお、図１４と同一部分の動作については
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
【０２３４】ｄ軸電流制限部３３では、ｄ軸電流指令演
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ軸
電流指令演算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒ
ｅｆとの加算値である新たなｄ軸電流指令と、制限値演
算部３２から出力されるｄ軸電流制限値Ｉd Ｍａｘとを
入力とし、次のような条件分岐により、新たなｄ軸電流
指令Ｉd Ｒｅｆが出力される。
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ軸
電流指令演算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒ
ｅｆとの加算値である新たなｄ軸電流指令と、制限値演
算部３２から出力されるｄ軸電流制限値Ｉd Ｍａｘとを
入力とし、次のような条件分岐により、新たなｄ軸電流
指令Ｉd Ｒｅｆが出力される。
【０２３５】さらに、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが制限さ
れたか否かに応じて、ｄ軸電流制限フラグＦｌｇ Ｉd
Ｌｉｍが出力される。
れたか否かに応じて、ｄ軸電流制限フラグＦｌｇ Ｉd
Ｌｉｍが出力される。
【０２３６】（１）Ｉd Ｒｅｆ＜Ｉd Ｍａｘの時、 Ｉd Ｒｅｆ＝Ｉd Ｍａｘ、Ｆｌｇ Ｉd Ｌｉｍ＝１ （２）Ｉd Ｒｅｆ＞Ｉd Ｍａｘの時、 Ｉd Ｒｅｆ＝Ｉd Ｒｅｆ、Ｆｌｇ Ｉd Ｌｉｍ＝０ 有効電力制御部３４では、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、
モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電
圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd およびｑ軸電
流Ｉq と、ｄ軸電流制限部３３から出力されるｄ軸電流
制限フラグＦｌｇ Ｉd Ｌｉｍとを入力とし、次のよう
な演算により、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電
力ＰｏｗｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力Ｐｏｗｅ
ｒＦＢが有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するよう
にｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆが求められる。
モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd およびｑ軸電
圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd およびｑ軸電
流Ｉq と、ｄ軸電流制限部３３から出力されるｄ軸電流
制限フラグＦｌｇ Ｉd Ｌｉｍとを入力とし、次のよう
な演算により、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電
力ＰｏｗｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力Ｐｏｗｅ
ｒＦＢが有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するよう
にｄ軸電流指令補正値ΔＩd Ｒｅｆが求められる。
【０２３７】有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のよ
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq ｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆは、次のような制御演算に
より求められる。 （１）Ｆｌｇ Ｉd Ｌｉｍ＝０の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ Ｉd Ｌｉｍ＝１の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝ΔＩd Ｒｅｆ０ （ΔＩd Ｒｅｆ０は前回のサンプリングにおけるｄ軸電
流補正値） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能になると共に、有効電力フィードバック制御によ
り定常トルク偏差の低減を図ることが可能となる。
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq ｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆは、次のような制御演算に
より求められる。 （１）Ｆｌｇ Ｉd Ｌｉｍ＝０の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ Ｉd Ｌｉｍ＝１の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝ΔＩd Ｒｅｆ０ （ΔＩd Ｒｅｆ０は前回のサンプリングにおけるｄ軸電
流補正値） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能になると共に、有効電力フィードバック制御によ
り定常トルク偏差の低減を図ることが可能となる。
【０２３８】（第１０の実施の形態）図１７は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０２３９】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図１における電流積分
制御部１５、電流比例制御部１６、電圧位相補正部１
７、電圧振幅位相演算部１８、電圧振幅制限部１９を省
略し、これらに代えて、電圧位相制御部４１と、電圧振
幅演算部４２とを備えた構成としている。
タンスモータの制御装置は、前記図１における電流積分
制御部１５、電流比例制御部１６、電圧位相補正部１
７、電圧振幅位相演算部１８、電圧振幅制限部１９を省
略し、これらに代えて、電圧位相制御部４１と、電圧振
幅演算部４２とを備えた構成としている。
【０２４０】電圧位相制御部４１は、前記ｄ軸電流指令
演算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと前
記有効電力制御部１３から出力されるｄ軸電流指令補正
値ΔＩd Ｒｅｆとを加算した値を新たなｄ軸電流指令と
したものＩd Ｒｅｆと、前記ｑ軸電流指令演算部１２か
ら出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、前記３相ｄｑ
変換部１４から出力されるｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq と、電圧振幅演算部４２から出力される電圧振幅指
令Ｖ1 Ｒｅｆとを入力として、このｄ軸電流Ｉd および
ｑ軸電流Ｉq とｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電流
指令Ｉq Ｒｅｆとのそれぞれの偏差に応じて電圧位相δ
Ｖを演算して出力する。
演算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと前
記有効電力制御部１３から出力されるｄ軸電流指令補正
値ΔＩd Ｒｅｆとを加算した値を新たなｄ軸電流指令と
したものＩd Ｒｅｆと、前記ｑ軸電流指令演算部１２か
ら出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、前記３相ｄｑ
変換部１４から出力されるｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq と、電圧振幅演算部４２から出力される電圧振幅指
令Ｖ1 Ｒｅｆとを入力として、このｄ軸電流Ｉd および
ｑ軸電流Ｉq とｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆおよびｑ軸電流
指令Ｉq Ｒｅｆとのそれぞれの偏差に応じて電圧位相δ
Ｖを演算して出力する。
【０２４１】電圧振幅演算部４２は、モータ回転角周波
数ωr を入力として、このモータ回転角周波数ωr に応
じてあらかじめ設定されている電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆ
を演算して出力する。
数ωr を入力として、このモータ回転角周波数ωr に応
じてあらかじめ設定されている電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆ
を演算して出力する。
【０２４２】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０２４３】なお、図１と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０２４４】電圧振幅演算部４２では、モータ回転角周
波数ωr を入力とし、次のような演算により、電圧振幅
指令Ｖ1 Ｒｅｆが求められる。
波数ωr を入力とし、次のような演算により、電圧振幅
指令Ｖ1 Ｒｅｆが求められる。
【０２４５】
【数２５】
【０２４６】電圧位相制御部４１では、ｄ軸電流指令演
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと有効
電力制御部１３から出力されるｄ軸電流指令補正値ΔＩ
d Ｒｅｆとを加算して得られる新たなｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令演算部１２から出力されるｑ軸
電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出力さ
れるｄｑ軸電流Ｉd ，Ｉq と、電圧振幅演算部４２から
出力される電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆとを入力とし、次の
ような演算により、電圧位相δＶが求められる。
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと有効
電力制御部１３から出力されるｄ軸電流指令補正値ΔＩ
d Ｒｅｆとを加算して得られる新たなｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令演算部１２から出力されるｑ軸
電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出力さ
れるｄｑ軸電流Ｉd ，Ｉq と、電圧振幅演算部４２から
出力される電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆとを入力とし、次の
ような演算により、電圧位相δＶが求められる。
【０２４７】すなわち、まずｄ軸電流制御位相角δＩd
が、次のような演算により求められる。
が、次のような演算により求められる。
【０２４８】 δＩd ＝−Ｇ(s) ・（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） （Ｇ(s) は制御ゲイン） 次に、ｄｑ軸電圧指令Ｖd ，Ｖq が求められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｒｅｆ・ｃｏｓ（δＩd ）＋Ｋp ＡＣＲ・
（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） Ｖq ＝Ｖ1 Ｒｅｆ・ｓｉｎ（δＩd ）＋Ｋp ＡＣＲ・
（Ｉq Ｒｅｆ−Ｉq ） 次に、上記ｄｑ軸電圧指令Ｖd ，Ｖq を用いて、次のよ
うな演算により、電圧位相δＶが求められる。
（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） Ｖq ＝Ｖ1 Ｒｅｆ・ｓｉｎ（δＩd ）＋Ｋp ＡＣＲ・
（Ｉq Ｒｅｆ−Ｉq ） 次に、上記ｄｑ軸電圧指令Ｖd ，Ｖq を用いて、次のよ
うな演算により、電圧位相δＶが求められる。
【０２４９】
【数２６】
【０２５０】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、インバータ出力最
大電圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数
の把握なしに安定に高速トルク応答させることができる
と共に、有効電力フィードバック制御により定常トルク
偏差の低減を図ることが可能となる。
リラクタンスモータの制御装置では、インバータ出力最
大電圧となる１パルスモードでも、モータ等価回路定数
の把握なしに安定に高速トルク応答させることができる
と共に、有効電力フィードバック制御により定常トルク
偏差の低減を図ることが可能となる。
【０２５１】（第１１の実施の形態）図１８は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０２５２】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図１に制限値演算部５
１と、ｄ軸電流制限部３３とを付加した構成としてい
る。
タンスモータの制御装置は、前記図１に制限値演算部５
１と、ｄ軸電流制限部３３とを付加した構成としてい
る。
【０２５３】制限値演算部５１は、前記３相ｄｑ変換部
１４から出力されるｑ軸電流Ｉq を入力として、モータ
等価回路定数からあらかじめ演算して求められている関
数に従って、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを演算し
て出力する。
１４から出力されるｑ軸電流Ｉq を入力として、モータ
等価回路定数からあらかじめ演算して求められている関
数に従って、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを演算し
て出力する。
【０２５４】ｄ軸電流制限部３３は、前記ｄ軸電流指令
演算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと前
記有効電力制御部１３から出力されるｄ軸電流補正値Δ
ＩdＲｅｆとを加算して得られる新たなｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆと、制限値演算部５１から出力されるｄ軸電流
制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘとを入力として、このｄ軸電流
指令Ｉd Ｒｅｆがｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを超
えた場合には、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを新た
なｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとして出力する。
演算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと前
記有効電力制御部１３から出力されるｄ軸電流補正値Δ
ＩdＲｅｆとを加算して得られる新たなｄ軸電流指令Ｉd
Ｒｅｆと、制限値演算部５１から出力されるｄ軸電流
制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘとを入力として、このｄ軸電流
指令Ｉd Ｒｅｆがｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを超
えた場合には、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘを新た
なｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとして出力する。
【０２５５】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０２５６】なお、図１と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０２５７】制限値演算部５１では、３相ｄｑ変換部１
４から出力されるｑ軸電流フィードバック値Ｉq を入力
とし、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘが求められる。
４から出力されるｑ軸電流フィードバック値Ｉq を入力
とし、ｄ軸電流制限値Ｉd ＲｅｆＭａｘが求められる。
【０２５８】ここで、入力されたｑ軸電流Ｉq から、前
記図１５に示したような関数グラフに従って、ｄ軸電流
制限値Ｉd Ｍａｘが求められる。
記図１５に示したような関数グラフに従って、ｄ軸電流
制限値Ｉd Ｍａｘが求められる。
【０２５９】ｄ軸電流制限部３３では、ｄ軸電流指令演
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと有効
電力制御部１３から出力されるｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒ
ｅｆとを加算して得られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅ
ｆと、制限値演算部５１から出力されるｄ軸電流制限値
Ｉd ＲｅｆＭａｘとを入力とし、次のような条件分岐に
より、新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが出力される。
算部１１から出力されるｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと有効
電力制御部１３から出力されるｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒ
ｅｆとを加算して得られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅ
ｆと、制限値演算部５１から出力されるｄ軸電流制限値
Ｉd ＲｅｆＭａｘとを入力とし、次のような条件分岐に
より、新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆが出力される。
【０２６０】（１）Ｉd Ｒｅｆ＜Ｉd ＲｅｆＭａｘの
時、Ｉd Ｒｅｆ＝Ｉd ＲｅｆＭａｘ （２）Ｉd Ｒｅｆ＞Ｉd ＲｅｆＭａｘの時、Ｉd Ｒｅｆ
＝Ｉd Ｒｅｆ 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能となる。
時、Ｉd Ｒｅｆ＝Ｉd ＲｅｆＭａｘ （２）Ｉd Ｒｅｆ＞Ｉd ＲｅｆＭａｘの時、Ｉd Ｒｅｆ
＝Ｉd Ｒｅｆ 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、モータ端子電圧一定において
も、その条件で決まる最大トルクを安定に出力すること
が可能となる。
【０２６１】（第１２の実施の形態）図１９は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０２６２】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図１に電圧位相制限部
６１を付加した構成としている。
タンスモータの制御装置は、前記図１に電圧位相制限部
６１を付加した構成としている。
【０２６３】電圧位相制限部６１は、前記電圧振幅位相
演算部１８から出力される電圧位相δＶ1 と前記電圧位
相補正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との
加算値を新たな電圧位相δＶとして入力して、モータ等
価回路定数からあらかじめ演算して求められている関数
に従って求めた電圧位相制限値を、入力された電圧位相
δＶが超えた場合には、電圧位相制限値を新たな電圧位
相δＶとして出力する。
演算部１８から出力される電圧位相δＶ1 と前記電圧位
相補正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 との
加算値を新たな電圧位相δＶとして入力して、モータ等
価回路定数からあらかじめ演算して求められている関数
に従って求めた電圧位相制限値を、入力された電圧位相
δＶが超えた場合には、電圧位相制限値を新たな電圧位
相δＶとして出力する。
【０２６４】そして、電圧位相制限部６１にて電圧位相
δＶが制限された場合には、前記電圧位相補正部１７の
電圧位相補正制御を停止して出力を保持すると共に、前
記有効電力制御部１３の有効電力制御を停止して出力を
保持する電圧位相制限フラグＦｌｇ δＶＬｉｍを出力
するようにしている。
δＶが制限された場合には、前記電圧位相補正部１７の
電圧位相補正制御を停止して出力を保持すると共に、前
記有効電力制御部１３の有効電力制御を停止して出力を
保持する電圧位相制限フラグＦｌｇ δＶＬｉｍを出力
するようにしている。
【０２６５】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０２６６】なお、図１と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０２６７】電圧位相制限部６１では、電圧振幅位相演
算部１８から出力される電圧位相δＶ1 と、電圧位相補
正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 とを加算
して得られる新たな電圧位相δＶを入力とし、電圧位相
δＶが設定値を超えた場合には、電圧位相δＶが設定値
で制限されて新たな電圧位相δＶとして出力されると共
に、電圧位相が制限されたことを示す電圧位相制限フラ
グＦｌｇ δＶＬｉｍが出力される。
算部１８から出力される電圧位相δＶ1 と、電圧位相補
正部１７から出力される電圧位相補正値δＶ2 とを加算
して得られる新たな電圧位相δＶを入力とし、電圧位相
δＶが設定値を超えた場合には、電圧位相δＶが設定値
で制限されて新たな電圧位相δＶとして出力されると共
に、電圧位相が制限されたことを示す電圧位相制限フラ
グＦｌｇ δＶＬｉｍが出力される。
【０２６８】（１）δＶ＞（３／２）πの時、 δＶ＝（３／２）π、Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝１ （２）δＶ＜（３／２）πの時、 δＶ＝δＶ、Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝０ 有効電力制御部１３では、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、
モータ回転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電
圧位相δＶ1 と電圧位相補正値δＶ2 との加算値である
新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq と、電圧位相制限フラグＦｌｇ δ
ＶＬｉｍとを入力とし、次のような演算により、有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが求
められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するようにｄ軸電流補正値ΔＩ
d Ｒｅｆが求められる。
モータ回転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電
圧位相δＶ1 と電圧位相補正値δＶ2 との加算値である
新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq と、電圧位相制限フラグＦｌｇ δ
ＶＬｉｍとを入力とし、次のような演算により、有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが求
められ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するようにｄ軸電流補正値ΔＩ
d Ｒｅｆが求められる。
【０２６９】ｄ軸電圧Ｖd は、次のような演算により求
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq ｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆは、次のような制御演算に
より求められる。 （１）Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝０の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝１の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝ΔＩd Ｒｅｆ０ （ΔＩd ＲｅｆＯは前回のサンプリングにおけるｄ軸電
流補正値） 電圧位相補正部１７では、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ
軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得られる新たな
ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｄ軸電流Ｉd と、電圧振幅
制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧位相制限部６１から出力される電圧
位相制限フラグＦｌｇ δＶＬｉｍとを入力とし、次の
ような演算により、電圧位相補正値δＶ2 が求められ
る。
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のような演算によ
り求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq ｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆは、次のような制御演算に
より求められる。 （１）Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝０の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝−Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−Ｐｏｗ
ｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝１の時、 ΔＩd Ｒｅｆ＝ΔＩd Ｒｅｆ０ （ΔＩd ＲｅｆＯは前回のサンプリングにおけるｄ軸電
流補正値） 電圧位相補正部１７では、ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆとｄ
軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得られる新たな
ｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｄ軸電流Ｉd と、電圧振幅
制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧位相制限部６１から出力される電圧
位相制限フラグＦｌｇ δＶＬｉｍとを入力とし、次の
ような演算により、電圧位相補正値δＶ2 が求められ
る。
【０２７０】（１）Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝１またはＦｌ
ｇ δＶＬｉｍ＝１の時、 δＶ2 ＝δＶ2 ０ （δＶ2 ０：電圧位相補正値の前回値） （２）Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０かつＦｌｇ δＶＬｉｍ
＝０の時、 δＶ2 ＝−Ｈ(s) ・（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） （Ｈ(s) は制御ゲイン） Ｈ(s) として積分制御を施すと、良好に制御することが
できる。
ｇ δＶＬｉｍ＝１の時、 δＶ2 ＝δＶ2 ０ （δＶ2 ０：電圧位相補正値の前回値） （２）Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０かつＦｌｇ δＶＬｉｍ
＝０の時、 δＶ2 ＝−Ｈ(s) ・（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉd ） （Ｈ(s) は制御ゲイン） Ｈ(s) として積分制御を施すと、良好に制御することが
できる。
【０２７１】Ｈ(s) ＝Ｋｖ／ｓ （Ｋｖは積分ゲイン） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、電圧振幅が最大電圧に固定され
た運転状態において、電圧位相を過度に大きくし過ぎて
不安定状態に陥るのを防止することが可能となる。
モータの制御装置では、電圧振幅が最大電圧に固定され
た運転状態において、電圧位相を過度に大きくし過ぎて
不安定状態に陥るのを防止することが可能となる。
【０２７２】（第１３の実施の形態）図２０は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０２７３】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図１における電圧位相
補正部１７を省略し、さらに有効電力制御部１３の有す
る機能を異なるものとしている。
タンスモータの制御装置は、前記図１における電圧位相
補正部１７を省略し、さらに有効電力制御部１３の有す
る機能を異なるものとしている。
【０２７４】有効電力制御部１３は、モータ回転角周波
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、電圧振幅制限フ
ラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電
圧位相δＶ1 と前回の電圧位相補正値δＶ2 との加算値
である新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸
電流Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆとインバータ出力有効電力Ｐｏｗｅｒ
ＦＢとを演算し、電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉ
ｍが電圧振幅制限がかかっていることを表わす状態であ
る場合には、演算した有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するような電圧位相補正
値δＶ2 を演算して、前記電圧振幅位相演算部１８から
出力される電圧位相δＶ1 に加算し、電圧振幅制限フラ
グＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていないこ
とを表わす状態である場合には、上記補正演算を停止し
て補正値を保持するようにしている。
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、電圧振幅制限フ
ラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍと、電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、電
圧位相δＶ1 と前回の電圧位相補正値δＶ2 との加算値
である新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸
電流Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆとインバータ出力有効電力Ｐｏｗｅｒ
ＦＢとを演算し、電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉ
ｍが電圧振幅制限がかかっていることを表わす状態であ
る場合には、演算した有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するような電圧位相補正
値δＶ2 を演算して、前記電圧振幅位相演算部１８から
出力される電圧位相δＶ1 に加算し、電圧振幅制限フラ
グＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍが電圧振幅制限がかかっていないこ
とを表わす状態である場合には、上記補正演算を停止し
て補正値を保持するようにしている。
【０２７５】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０２７６】なお、図１と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０２７７】有効電力制御部１３では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1
Ｌｉｍと、電圧位相δＶ1 と電圧位相補正値δＶ2 との
加算値である新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流フィード
バック値Ｉd およびｑ軸電流Ｉq と、電圧振幅制限部１
９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1Ｌｉ
ｍとを入力とし、次のような演算により、有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが求めら
れ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指令Ｐｏ
ｗｅｒＲｅｆに追従するように電圧位相補正値δＶ2 が
求められる。
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、電圧振幅Ｖ1
Ｌｉｍと、電圧位相δＶ1 と電圧位相補正値δＶ2 との
加算値である新たな電圧位相δＶと、ｄ軸電流フィード
バック値Ｉd およびｑ軸電流Ｉq と、電圧振幅制限部１
９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ Ｖ1Ｌｉ
ｍとを入力とし、次のような演算により、有効電力指令
ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが求めら
れ、さらに有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電力指令Ｐｏ
ｗｅｒＲｅｆに追従するように電圧位相補正値δＶ2 が
求められる。
【０２７８】ｄ軸電圧Ｖd は、次のような演算により求
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、つぎのような演算に
より求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電圧位相補正値δＶ2 は、次のような制御演算により求
められる。 （１）Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０の時、 δＶ2 ＝０ （２）Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝１の時、 δＶ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦ
Ｂ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、電圧振幅がインバータ出力最大
電圧に固定された運転状態において、電圧振幅を過度に
大きくし過ぎて不安定状態に陥るのを防止することが可
能となる。
められる。 Ｖd ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｃｏｓδＶ ｑ軸電圧Ｖq は、次のような演算により求められる。 Ｖq ＝Ｖ1 Ｌｉｍ・ｓｉｎδＶ 有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、つぎのような演算に
より求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電圧位相補正値δＶ2 は、次のような制御演算により求
められる。 （１）Ｆｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍ＝０の時、 δＶ2 ＝０ （２）Ｆｌｇ δＶＬｉｍ＝１の時、 δＶ2 ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦ
Ｂ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、電圧振幅がインバータ出力最大
電圧に固定された運転状態において、電圧振幅を過度に
大きくし過ぎて不安定状態に陥るのを防止することが可
能となる。
【０２７９】（第１４の実施の形態）図２１は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０２８０】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図１に制御モード切り
替え判定部７１を付加した構成としている。
タンスモータの制御装置は、前記図１に制御モード切り
替え判定部７１を付加した構成としている。
【０２８１】制御モード切り替え判定部７１は、前記電
圧振幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦ
ｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍと、３相ｄｑ変換部１４から出力され
るｑ軸電流Ｉq と、ｑ軸電流指令演算部１２から出力さ
れるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆとを入力として、このｑ軸
電流Ｉq とｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆとの大小関係と、電
圧振幅制限フラグフラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍとからあら
かじめ設定されている条件に応じて、前記電流積分制御
部１５を動作させて電圧位相補正部１７の出力を停止し
保持するか、電流積分制御部１５の出力を保持して電圧
位相補正部１７を動作させるかの制御モード切り替えフ
ラグＦｌｇ Ｃｅｘｇを出力する。
圧振幅制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦ
ｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍと、３相ｄｑ変換部１４から出力され
るｑ軸電流Ｉq と、ｑ軸電流指令演算部１２から出力さ
れるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆとを入力として、このｑ軸
電流Ｉq とｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆとの大小関係と、電
圧振幅制限フラグフラグＦｌｇ Ｖ1 Ｌｉｍとからあら
かじめ設定されている条件に応じて、前記電流積分制御
部１５を動作させて電圧位相補正部１７の出力を停止し
保持するか、電流積分制御部１５の出力を保持して電圧
位相補正部１７を動作させるかの制御モード切り替えフ
ラグＦｌｇ Ｃｅｘｇを出力する。
【０２８２】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０２８３】なお、図１と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０２８４】制御モード切り替え部７１では、電圧振幅
制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍと、ｑ軸電流指令演算部１２から出力される
ｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出
力されるｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算、
条件分岐により、制御モード切り替えフラグＦｌｇ Ｃｅ
ｘｇが求められる。
制限部１９から出力される電圧振幅制限フラグＦｌｇ
Ｖ1 Ｌｉｍと、ｑ軸電流指令演算部１２から出力される
ｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３相ｄｑ変換部１４から出
力されるｑ軸電流Ｉq とを入力とし、次のような演算、
条件分岐により、制御モード切り替えフラグＦｌｇ Ｃｅ
ｘｇが求められる。
【０２８５】
【数２７】
【０２８６】電流積分制御部１５では、ｄ軸電流指令Ｉ
d Ｒｅｆとｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得
られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令
ＩqＲｅｆと、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq と、制
御モード切り替え部７１から出力される制御モード切り
替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力とし、次のような
演算により、積分ｄ軸電圧Ｖd Ｉと積分ｑ軸電圧Ｖq Ｉ
とが求められる。
d Ｒｅｆとｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得
られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｑ軸電流指令
ＩqＲｅｆと、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq と、制
御モード切り替え部７１から出力される制御モード切り
替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力とし、次のような
演算により、積分ｄ軸電圧Ｖd Ｉと積分ｑ軸電圧Ｖq Ｉ
とが求められる。
【０２８７】
【数２８】
【０２８８】電圧位相補正部１７では、ｄ軸電流指令Ｉ
d Ｒｅｆとｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得
られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｄ軸電流Ｉd
と、制御モード切り替え部７１から出力される制御モー
ド切り替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力とし、次の
ような演算により、電圧位相補正値δＶ2 が求められ
る。
d Ｒｅｆとｄ軸電流補正値ΔＩd Ｒｅｆとを加算して得
られる新たなｄ軸電流指令Ｉd Ｒｅｆと、ｄ軸電流Ｉd
と、制御モード切り替え部７１から出力される制御モー
ド切り替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力とし、次の
ような演算により、電圧位相補正値δＶ2 が求められ
る。
【０２８９】（１）Ｆｌｇ Ｃｅｘｇ＝０の時、 δＶ2 ＝δＶ2 ０ （δＶ2 ０：電圧位相補正値の前回値） （２）Ｆｌｇ Ｃｅｘｇ＝１の時、 δＶ2 ＝−Ｈ(s) ・（Ｉd Ｒｅｆ−Ｉｄ） （Ｈ(s) は制御ゲイン） Ｈ(s) として積分制御を施すと、良好に制御することが
できる。 Ｈ(s) ＝Ｋｖ／ｓ （Ｋｖは積分ゲイン） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、インバータ出力最大電圧での制
御と、低速回転時の通常制御との切り替えを、スムーズ
に行なうことが可能となる。
できる。 Ｈ(s) ＝Ｋｖ／ｓ （Ｋｖは積分ゲイン） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、インバータ出力最大電圧での制
御と、低速回転時の通常制御との切り替えを、スムーズ
に行なうことが可能となる。
【０２９０】（第１５の実施の形態）図２２は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。
【０２９１】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図１に端子電圧制御部
２６と、制御モード切り替え判定部８１とを付加した構
成としている。
タンスモータの制御装置は、前記図１に端子電圧制御部
２６と、制御モード切り替え判定部８１とを付加した構
成としている。
【０２９２】端子電圧制御部２６は、前記電圧振幅位相
演算部１８から出力される電圧振幅Ｖ1 と、電圧振幅制
限部１９から出力される新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、
制御モード切り替え判定部８１から出力される制御モー
ド切り替え判定フラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力として、
この制御モード切り替え判定フラグＦｌｇ Ｃｅｘｇが
電流積分制御を動作させる制御モードであることを表わ
す値であり、かつ電圧振幅が電圧振幅制限部１９から出
力される新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍよりも大きい場合に
のみ、電圧が制限されるようにｑ軸電流指令補正値ΔＩ
q Ｒｅｆを演算して出力する。
演算部１８から出力される電圧振幅Ｖ1 と、電圧振幅制
限部１９から出力される新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、
制御モード切り替え判定部８１から出力される制御モー
ド切り替え判定フラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力として、
この制御モード切り替え判定フラグＦｌｇ Ｃｅｘｇが
電流積分制御を動作させる制御モードであることを表わ
す値であり、かつ電圧振幅が電圧振幅制限部１９から出
力される新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍよりも大きい場合に
のみ、電圧が制限されるようにｑ軸電流指令補正値ΔＩ
q Ｒｅｆを演算して出力する。
【０２９３】制御モード切り替え判定部８１は、前記３
相ｄｑ変換部１４から出力されるｑ軸電流Ｉq と、ｑ軸
電流指令演算部１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒ
ｅｆとを入力として、このｑ軸電流Ｉq とｑ軸電流指令
Ｉq Ｒｅｆとの大小関係に応じて、前記電流積分制御部
１５を動作させて電圧位相補正部１７の出力を停止し保
持するか、電流積分制御部１５の出力を保持して電圧位
相補正部１７を動作させるかの制御モード切り替えフラ
グＦｌｇ Ｃｅｘｇを出力する。
相ｄｑ変換部１４から出力されるｑ軸電流Ｉq と、ｑ軸
電流指令演算部１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒ
ｅｆとを入力として、このｑ軸電流Ｉq とｑ軸電流指令
Ｉq Ｒｅｆとの大小関係に応じて、前記電流積分制御部
１５を動作させて電圧位相補正部１７の出力を停止し保
持するか、電流積分制御部１５の出力を保持して電圧位
相補正部１７を動作させるかの制御モード切り替えフラ
グＦｌｇ Ｃｅｘｇを出力する。
【０２９４】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０２９５】なお、図１と同一部分の動作についてはそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
の説明を省略し、ここでは異なる部分の動作についての
み述べる。
【０２９６】端子電圧制御部２６では、電圧振幅位相演
算部１８から出力される電圧振幅Ｖ1 と、電圧振幅制限
部１９から出力される新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、制
御モード切り替え部判定部８１から出力される制御モー
ド切り替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力とし、次のよ
うな演算により、ｑ軸電流補正値ΔＩq Ｒｅｆが求めら
れる。
算部１８から出力される電圧振幅Ｖ1 と、電圧振幅制限
部１９から出力される新たな電圧振幅Ｖ1 Ｌｉｍと、制
御モード切り替え部判定部８１から出力される制御モー
ド切り替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇとを入力とし、次のよ
うな演算により、ｑ軸電流補正値ΔＩq Ｒｅｆが求めら
れる。
【０２９７】（１）Ｆｌｇ Ｃｅｘｇ＝０の時、 ΔＩq Ｒｅｆ＝Ｋ(s) ・（Ｖ1 −Ｖ1 Ｌｉｍ） （Ｋ(s) は制御ゲイン） （２）Ｆｌｇ Ｃｅｘｇ＝１の時、 ΔＩq Ｒｅｆ＝ΔＩq Ｒｅｆ０ （ΔＩq Ｒｅｆ０は前回の制御サンプリング時間におけ
るｑ軸電流補正値） 制御モード切り替え判定部８１＠ては、ｑ軸電流指令演
算部１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３
相ｄｑ変換部１４から出力されるｑ軸電流Ｉqとを入力
とし、次のような演算、条件分岐により、制御モード切
り替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇが求められる。
るｑ軸電流補正値） 制御モード切り替え判定部８１＠ては、ｑ軸電流指令演
算部１２から出力されるｑ軸電流指令Ｉq Ｒｅｆと、３
相ｄｑ変換部１４から出力されるｑ軸電流Ｉqとを入力
とし、次のような演算、条件分岐により、制御モード切
り替えフラグＦｌｇ Ｃｅｘｇが求められる。
【０２９８】
【数２９】
【０２９９】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、前記第１４の実施
の形態と同様に、インバータ出力最大電圧での制御と、
低速回転時の通常制御との切り替えを、スムーズに行な
うことが可能となる。
リラクタンスモータの制御装置では、前記第１４の実施
の形態と同様に、インバータ出力最大電圧での制御と、
低速回転時の通常制御との切り替えを、スムーズに行な
うことが可能となる。
【０３００】（第１６の実施の形態）図２３は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１７と同一部分には
同一符号を付して示している。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図１７と同一部分には
同一符号を付して示している。
【０３０１】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、図２３に示すように、有効
電力制御部１３と、電圧振幅演算部４２と、３相電圧演
算部２０とから構成している。
タンスモータの制御装置は、図２３に示すように、有効
電力制御部１３と、電圧振幅演算部４２と、３相電圧演
算部２０とから構成している。
【０３０２】有効電力制御部１３は、モータ回転角周波
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令Ｐｏ
ｗｅｒＲｅｆとインバータ出力有効電力ＰｏｗｅｒＦＢ
とを演算し、この演算した有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有
効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するような電圧位相
δＶを演算して出力する。
数ωr と、トルク指令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧Ｖ
d およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流
Ｉq とを入力として、インバータ出力有効電力指令Ｐｏ
ｗｅｒＲｅｆとインバータ出力有効電力ＰｏｗｅｒＦＢ
とを演算し、この演算した有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有
効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するような電圧位相
δＶを演算して出力する。
【０３０３】電圧振幅演算部４２は、モータ回転角周波
数ωr を入力として、このモータ回転角周波数ωr に応
じてあらかじめ設定されている電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆ
を演算して出力する。
数ωr を入力として、このモータ回転角周波数ωr に応
じてあらかじめ設定されている電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆ
を演算して出力する。
【０３０４】３相電圧演算部２０は、有効電力制御部１
３から出力される電圧位相δＶと、電圧振幅制御部４２
から出力される電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆと、モータ回転
子位相θとを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖ
v 、Ｖw を演算して出力する。
３から出力される電圧位相δＶと、電圧振幅制御部４２
から出力される電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆと、モータ回転
子位相θとを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖ
v 、Ｖw を演算して出力する。
【０３０５】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０３０６】有効電力制御部１３においては、トルク指
令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転角周数ωr と、ｄ軸電圧
Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値
Ｉdおよびｑ軸電流Ｉq を入力とし、次のような演算に
より、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが求められ、有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電圧位相δＶ
が求められる。
令Ｔｒq Ｒｅｆと、モータ回転角周数ωr と、ｄ軸電圧
Ｖd およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値
Ｉdおよびｑ軸電流Ｉq を入力とし、次のような演算に
より、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが求められ、有効電力ＰｏｗｅｒＦＢが有効電
力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するように電圧位相δＶ
が求められる。
【０３０７】有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、次のよ
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電圧位相δＶは、次のような制御演算により求められ
る。 δＶ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 電圧振幅演算部４２では、モータ回転角周波数ωr を入
力とし、前述した第１０の実施の形態と同様な演算によ
り、電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆが求められる。
うな演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電圧位相δＶは、次のような制御演算により求められ
る。 δＶ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 電圧振幅演算部４２では、モータ回転角周波数ωr を入
力とし、前述した第１０の実施の形態と同様な演算によ
り、電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆが求められる。
【０３０８】３相電圧演算部２０では、有効電力制御部
１３から出力される電圧位相δＶと、電圧振幅制御部４
２から出力される電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆと、モータ回
転子位相θとを入力とし、前述した第１の実施の形態と
同様な演算により、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖv 、Ｖ
w が求められる。
１３から出力される電圧位相δＶと、電圧振幅制御部４
２から出力される電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆと、モータ回
転子位相θとを入力とし、前述した第１の実施の形態と
同様な演算により、ＵＶＷ３相電圧指令Ｖu 、Ｖv 、Ｖ
w が求められる。
【０３０９】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、モータ等価回路定
数が正確に把握できない永久磁石リラクタンスモータの
制御においても、トルク指令と実トルクの追従性を高め
て定常トルク偏差を低減し、インバータ出力最大電圧で
の一定パワー制御を良好に行なうことが可能となる。
リラクタンスモータの制御装置では、モータ等価回路定
数が正確に把握できない永久磁石リラクタンスモータの
制御においても、トルク指令と実トルクの追従性を高め
て定常トルク偏差を低減し、インバータ出力最大電圧で
の一定パワー制御を良好に行なうことが可能となる。
【０３１０】（第１７の実施の形態）図２４は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図２３と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図２３と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。
【０３１１】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図２３に３相ｄｑ変換
部１４と、電流制限部１００とを付加した構成としてい
る。
タンスモータの制御装置は、前記図２３に３相ｄｑ変換
部１４と、電流制限部１００とを付加した構成としてい
る。
【０３１２】３相ｄｑ変換部１４は、モータＵ相電流フ
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
【０３１３】電流制限部１００は、３相ｄｑ変換部から
出力されるｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を入力とし
て、このｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq のベクトル合
成値を演算し、この電流ベクトル合成値が設定値を超え
た場合には、前記有効電力制御部１３の動作を停止して
出力を保持する電流制限フラグＦｌｇ ＩＬｉｍを出力
すると共に、前記電圧振幅演算部４２の出力である電圧
振幅を小さくする電圧振幅補正値ΔＶ1 Ｒｅｆを出力す
る。
出力されるｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を入力とし
て、このｄ軸電流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq のベクトル合
成値を演算し、この電流ベクトル合成値が設定値を超え
た場合には、前記有効電力制御部１３の動作を停止して
出力を保持する電流制限フラグＦｌｇ ＩＬｉｍを出力
すると共に、前記電圧振幅演算部４２の出力である電圧
振幅を小さくする電圧振幅補正値ΔＶ1 Ｒｅｆを出力す
る。
【０３１４】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０３１５】なお、図２３と同一部分の動作については
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
【０３１６】電流制限部１００では、３相ｄｑ変換部１
４から出力されるｄｑ軸電流Ｉd ，Ｉq とを入力とし、
次のような演算により、電圧振幅補正値ΔＶ1 Ｒｅｆと
電流制限フラグＦｌｇ ＩＬｉｍが求められる。
４から出力されるｄｑ軸電流Ｉd ，Ｉq とを入力とし、
次のような演算により、電圧振幅補正値ΔＶ1 Ｒｅｆと
電流制限フラグＦｌｇ ＩＬｉｍが求められる。
【０３１７】すなわち、まず電流振幅Ｉ1 が、次のよう
な演算により求められる。
な演算により求められる。
【０３１８】
【数３０】
【０３１９】次に、インバータ電流最大値Ｉ1 Ｍａｘ
と、上記で求めた電流振幅Ｉ1 とを用いて、次のような
演算により、電圧振幅補正値ΔＶ1 Ｒｅｆが求められ
る。
と、上記で求めた電流振幅Ｉ1 とを用いて、次のような
演算により、電圧振幅補正値ΔＶ1 Ｒｅｆが求められ
る。
【０３２０】（１）Ｉ1 ＞Ｉ1 Ｍａｘの時、 ΔＶ1 Ｒｅｆ＝Ｍ(s) ・（Ｉ1 −Ｉ1 Ｍａｘ） Ｆｌｇ ＩＬｉｍ＝１ （２）Ｉ1 ＜Ｉ1 Ｍａｘの時、 ΔＶ1 Ｒｅｆ＝０ Ｆｌｇ ＩＬｉｍ＝０ 電圧振幅演算部４２では、モータ回転角周波数ωr と、
電圧振幅補正値ΔＶ1Ｒｅｆとを入力とし、次のような
演算により、電圧振幅Ｖ1 Ｒｅｆが求められる。
電圧振幅補正値ΔＶ1Ｒｅｆとを入力とし、次のような
演算により、電圧振幅Ｖ1 Ｒｅｆが求められる。
【０３２１】
【数３１】
【０３２２】有効電力制御部１３では、トルク指令Ｔｒ
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq と、電流制限部１００から出力され
る電流制限フラグＦｌｇ ＩＬｉｍとを入力とし、次のよ
うな演算により、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効
電力ＰｏｗｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するよ
うに電流位相補正角δＶが求められる。
q Ｒｅｆと、モータ回転角周波数ωr と、ｄ軸電圧Ｖd
およびｑ軸電圧Ｖq と、ｄ軸電流フィードバック値Ｉd
およびｑ軸電流Ｉq と、電流制限部１００から出力され
る電流制限フラグＦｌｇ ＩＬｉｍとを入力とし、次のよ
うな演算により、有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆと有効
電力ＰｏｗｅｒＦＢが求められ、さらに有効電力Ｐｏｗ
ｅｒＦＢが有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆに追従するよ
うに電流位相補正角δＶが求められる。
【０３２３】有効電力指令ＰｏｗｅｒＲｅｆは、つきの
ような演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電圧位相角δＶは、次のような制御演算により求められ
る。 （１）Ｆｌｇ ＩＬｉｍ＝０の時、 δＶ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１の時、 δＶ＝δＶ０ （δＶ０は、前回の制御サンプリングでの出力値） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、渦電流保護動作なしに運転を継
続して行なうことが可能となる。
ような演算により求められる。 ＰｏｗｅｒＲｅｆ＝Ｔｒq Ｒｅｆ・ωr 有効電力ＰｏｗｅｒＦＢは、次のような演算により求め
られる。 ＰｏｗｅｒＦＢ＝Ｖd ・Ｉd ＋Ｖq ・Ｉq 電圧位相角δＶは、次のような制御演算により求められ
る。 （１）Ｆｌｇ ＩＬｉｍ＝０の時、 δＶ＝Ｇ(s) ・（ＰｏｗｅｒＲｅｆ−ＰｏｗｅｒＦＢ） （Ｇ(s) は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） （２）Ｆｌｇ δＬｉｍ＝１の時、 δＶ＝δＶ０ （δＶ０は、前回の制御サンプリングでの出力値） 上述したように、本実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置では、渦電流保護動作なしに運転を継
続して行なうことが可能となる。
【０３２４】（第１８の実施の形態）図２５は、本実施
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図２３と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。
の形態による永久磁石リラクタンスモータの制御装置の
構成例を示すブロック図であり、図２３と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。
【０３２５】すなわち、本実施の形態の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置は、前記図２３に３相ｄｑ変換
部１４と、ｑ軸電流制限部１０１とを付加した構成とし
ている。
タンスモータの制御装置は、前記図２３に３相ｄｑ変換
部１４と、ｑ軸電流制限部１０１とを付加した構成とし
ている。
【０３２６】３相ｄｑ変換部１４は、モータＵ相電流フ
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
ィードバック値Ｉu と、モータＷ相電流フィードバック
値Ｉw と、モータ回転子位相θとを入力として、ｄ軸電
流Ｉd およびｑ軸電流Ｉq を演算して出力する。
【０３２７】ｑ軸電流制限部１０１は、３相ｄｑ変換部
１４から出力されるｑ軸電流フィードバック値Ｉq を入
力として、このｑ軸電流フィードバック値Ｉq が設定値
を超えた場合には、前記電圧振幅演算部４２の出力であ
る電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆを小さくするように電圧振幅
指令補正値ΔＶ1 Ｒｅｆを出力する。
１４から出力されるｑ軸電流フィードバック値Ｉq を入
力として、このｑ軸電流フィードバック値Ｉq が設定値
を超えた場合には、前記電圧振幅演算部４２の出力であ
る電圧振幅指令Ｖ1 Ｒｅｆを小さくするように電圧振幅
指令補正値ΔＶ1 Ｒｅｆを出力する。
【０３２８】次に、以上のように構成した本実施の形態
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
の永久磁石リラクタンスモータの制御装置の動作につい
て説明する。
【０３２９】なお、図２３と同一部分の動作については
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
その説明を省略し、ここでは異なる部分の動作について
のみ述べる。
【０３３０】ｑ軸電流制限部１０１では、３相ｄｑ変換
部１４から出力されるｑ軸電流Ｉqを入力とし、次のよ
うな演算により、電圧振幅指令補正値ΔＶ1 Ｒｅｆが求
められる。
部１４から出力されるｑ軸電流Ｉqを入力とし、次のよ
うな演算により、電圧振幅指令補正値ΔＶ1 Ｒｅｆが求
められる。
【０３３１】すなわち、モータの磁気飽和特性からあら
かじめ設定されているｑ軸電流最大値Ｉq Ｍａｘと、ｑ
軸電流Ｉq とを用いて、次のような演算により、電圧振
幅指令補正値ΔＶ1 Ｒｅｆが求められる。
かじめ設定されているｑ軸電流最大値Ｉq Ｍａｘと、ｑ
軸電流Ｉq とを用いて、次のような演算により、電圧振
幅指令補正値ΔＶ1 Ｒｅｆが求められる。
【０３３２】
【数３２】
【０３３３】上述したように、本実施の形態の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置では、モータ過励磁によ
る異常動作なしに運転を継続して行なうことが可能とな
る。
リラクタンスモータの制御装置では、モータ過励磁によ
る異常動作なしに運転を継続して行なうことが可能とな
る。
【０３３４】（その他の実施の形態） （ａ）前述した第１７の実施の形態における３相ｄｑ変
換部１４、電流制限部１００を、前述した第１０の実施
の形態に付加する構成としても、前述した第１７の実施
の形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であ
る。
換部１４、電流制限部１００を、前述した第１０の実施
の形態に付加する構成としても、前述した第１７の実施
の形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であ
る。
【０３３５】（ｂ）前述した第１８の実施の形態におけ
る３相ｄｑ変換部１４、ｑ電流制限部１０１を、前述し
た第１０の実施の形態に付加する構成としても、前述し
た第１８の実施の形態の場合と同様の作用効果を得るこ
とが可能である。
る３相ｄｑ変換部１４、ｑ電流制限部１０１を、前述し
た第１０の実施の形態に付加する構成としても、前述し
た第１８の実施の形態の場合と同様の作用効果を得るこ
とが可能である。
【０３３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の永久磁石
リラクタンスモータの制御装置によれば、モータ端での
電圧ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指
令と追従するように補正を加えるようにしているので、
モータ等価回路定数が正確に把握できない永久磁石リラ
クタンスモータの制御においても、定常トルク偏差を低
減してインバータ出力最大電圧での一定パワー制御を良
好に行なわせることが可能となる。
リラクタンスモータの制御装置によれば、モータ端での
電圧ベクトルと同相の電流である有効電力が有効電力指
令と追従するように補正を加えるようにしているので、
モータ等価回路定数が正確に把握できない永久磁石リラ
クタンスモータの制御においても、定常トルク偏差を低
減してインバータ出力最大電圧での一定パワー制御を良
好に行なわせることが可能となる。
【０３３７】また、インバータ出力電圧がインバータ入
力直流電圧から決まるインバータ出力最大電圧（いわゆ
る１パルスモード電圧）に達したら、電流フィードバッ
ク制御の積分補償を停止して出力を保持すると共に、ｑ
軸電流のｑ軸電流指令値との偏差に応じて出力電圧位相
を高速に制御するようにしているので、高速電流制御応
答を実現することが可能となる。
力直流電圧から決まるインバータ出力最大電圧（いわゆ
る１パルスモード電圧）に達したら、電流フィードバッ
ク制御の積分補償を停止して出力を保持すると共に、ｑ
軸電流のｑ軸電流指令値との偏差に応じて出力電圧位相
を高速に制御するようにしているので、高速電流制御応
答を実現することが可能となる。
【０３３８】さらに、電流値または電流位相あるいは電
圧位相が、電圧一定の条件で最大トルクを出力できる条
件を超えた場合には、各値を制限するようにしているの
で、制御が不安定になるのを防止することが可能とな
る。
圧位相が、電圧一定の条件で最大トルクを出力できる条
件を超えた場合には、各値を制限するようにしているの
で、制御が不安定になるのを防止することが可能とな
る。
【図１】本発明による永久磁石リラクタンスモータの制
御装置の第１の実施の形態を示すブロック図。
御装置の第１の実施の形態を示すブロック図。
【図２】同第１の実施の形態の永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置におけるｄ軸電流指令演算部の動作を説
明するための特性図。
ータの制御装置におけるｄ軸電流指令演算部の動作を説
明するための特性図。
【図３】同第１の実施の形態の永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置におけるｑ軸電流指令演算部の動作を説
明するための特性図。
ータの制御装置におけるｑ軸電流指令演算部の動作を説
明するための特性図。
【図４】同第１の実施の形態の永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置における有効電力制御部の動作を説明す
るための機能ブロック図。
ータの制御装置における有効電力制御部の動作を説明す
るための機能ブロック図。
【図５】本発明による永久磁石リラクタンスモータの制
御装置の第２および第５の実施の形態を示すブロック
図。
御装置の第２および第５の実施の形態を示すブロック
図。
【図６】同第２および第５の実施の形態の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置における電流位相演算部の動
作を説明するための特性図。
クタンスモータの制御装置における電流位相演算部の動
作を説明するための特性図。
【図７】同第２の実施の形態の永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置における電流振幅演算部の動作を説明す
るための特性図。
ータの制御装置における電流振幅演算部の動作を説明す
るための特性図。
【図８】本発明による第３の実施の形態の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置における有効電力制御部の動
作を説明するための機能ブロック図。
クタンスモータの制御装置における有効電力制御部の動
作を説明するための機能ブロック図。
【図９】本発明による第３の実施の形態の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置における有効電力制御部の動
作を説明するための特性図。
クタンスモータの制御装置における有効電力制御部の動
作を説明するための特性図。
【図１０】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第４の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第４の実施の形態を示すブロック図。
【図１１】同第４の実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置における位相制限部の動作を説明する
ための特性図。
モータの制御装置における位相制限部の動作を説明する
ための特性図。
【図１２】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第６の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第６の実施の形態を示すブロック図。
【図１３】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第７の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第７の実施の形態を示すブロック図。
【図１４】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第８の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第８の実施の形態を示すブロック図。
【図１５】同第８の実施の形態の永久磁石リラクタンス
モータの制御装置における制限値演算部の動作を説明す
るための特性図。
モータの制御装置における制限値演算部の動作を説明す
るための特性図。
【図１６】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第９の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第９の実施の形態を示すブロック図。
【図１７】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１０の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１０の実施の形態を示すブロック図。
【図１８】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１１の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１１の実施の形態を示すブロック図。
【図１９】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１２の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１２の実施の形態を示すブロック図。
【図２０】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１３の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１３の実施の形態を示すブロック図。
【図２１】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１４の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１４の実施の形態を示すブロック図。
【図２２】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１５の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１５の実施の形態を示すブロック図。
【図２３】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１６の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１６の実施の形態を示すブロック図。
【図２４】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１７の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１７の実施の形態を示すブロック図。
【図２５】本発明による永久磁石リラクタンスモータの
制御装置の第１８の実施の形態を示すブロック図。
制御装置の第１８の実施の形態を示すブロック図。
【図２６】従来の永久磁石リラクタンスモータの制御装
置の構成例を示すブロック図。
置の構成例を示すブロック図。
１１…ｄ軸電流指令演算部、 １２…ｑ軸電流指令演算部、 １３…有効電力制御部、 １４…３相ｄｑ変換部、 １５…電流積分制御部、 １６…電流比例制御部、 １７…電圧位相補正部、 １８…電圧振幅位相演算部、 １９…電圧振幅制限部、 ２０…３相電圧演算部、 ２１…電流振幅演算部、 ２２…電流位相演算部、 ２３…有効電力制御部、 ２４…電流指令演算部、 ２５…電流制御部、 ２６…端子電圧制御部、 ２７…ｄｑ３相変換部、 ３１…端子電圧制御部、 ３２…制限値演算部、 ３３…ｄ軸電流制限部、 ４１…電圧位相制御部、 ４２…電圧振幅演算部、 ５１…制限値演算部、 ６１…電圧位相制限部、 ７１…制御モード切り替え判定部、 ８１…制御モード切り替え判定部、 １００…電流制限部、 １０１…ｑ軸電流制限部。
Claims (23)
- 【請求項１】 トルク指令から得られるｄ軸電流指令お
よびｑ軸電流指令と、モータＵ相およびＷ相電流フィー
ドバック値およびモータ回転子位相から得られるｄ軸電
流およびｑ軸電流とに基づいて、前記ｄ軸電流およびｑ
軸電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追
従するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算し、当該ｄ
軸電圧およびｑ軸電圧と前記モータ回転子位相とからＵ
ＶＷ３相電圧指令を出力することにより、永久磁石モー
タとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのトル
クとの合成トルクを出力できるように構成された永久磁
石リラクタンスモータの制御装置において、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、前記ｄ軸電
圧およびｑ軸電圧と、前記ｄ軸電流およびｑ軸電流とを
入力として、インバータ出力有効電力指令とインバータ
出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が
有効電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を前
記ｄ軸電流指令の補正値として演算して出力する有効電
力制御手段を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置。 - 【請求項２】 トルク指令から得られるｄ軸電流指令お
よびｑ軸電流指令と、モータＵ相およびＷ相電流フィー
ドバック値およびモータ回転子位相から得られるｄ軸電
流およびｑ軸電流とに基づいて、前記ｄ軸電流およびｑ
軸電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追
従するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算し、当該ｄ
軸電圧およびｑ軸電圧と前記モータ回転子位相とからＵ
ＶＷ３相電圧指令を出力することにより、永久磁石モー
タとしてのトルクと、リラクタンスモータとしてのトル
クとの合成トルクを出力できるように構成された永久磁
石リラクタンスモータの制御装置において、 前記ｄ軸電流指令と、前記ｄ軸電流と、インバータ出力
電圧がインバータ入力直流電圧からあらかじめ設定され
ているインバータ最大出力電圧に達しているか否かの状
態量とを入力として、前記インバータ出力電圧がインバ
ータ最大出力電圧に達している状態である場合には、前
記ｄ軸電流とｄ軸電流指令との偏差がなくなるように電
圧位相補正値を演算し、前記インバータ最大出力電圧に
達していない状態である場合には、前記補正演算を停止
して補正値を保持し、前記電圧位相補正値を出力する電
圧位相補正手段を備えて成ることを特徴とする永久磁石
リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項３】 トルク指令から得られる電流振幅指令お
よび電流位相指令に基づいて、ｄ軸電流指令およびｑ軸
電流指令を演算し、当該ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指
令と、モータＵ相およびＷ相電流フィードバック値およ
びモータ回転子位相から得られるｄ軸電流およびｑ軸電
流とに基づいて、前記ｄ軸電流およびｑ軸電流がｄ軸電
流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追従するようにｄ
軸電圧およびｑ軸電圧を演算し、当該ｄ軸電圧およびｑ
軸電圧と前記モータ回転子位相とからＵＶＷ３相電圧指
令を出力することにより、永久磁石モータとしてのトル
クと、リラクタンスモータとしてのトルクとの合成トル
クを出力できるように構成された永久磁石リラクタンス
モータの制御装置において、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、前記モータ
回転子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ
軸電圧およびｑ軸電圧と、前記ｄ軸電流およびｑ軸電流
とを入力として、インバータ出力有効電力指令とインバ
ータ出力有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電
力が有効電力指令に追従するような電流位相補正値を前
記ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令演算の補正値として
演算して出力する有効電力制御手段を備えて成ることを
特徴とする永久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項４】 永久磁石モータとしてのトルクと、リラ
クタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力で
きるように構成された永久磁石リラクタンスモータの制
御装置において、 トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演
算手段と、 前記トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、電圧振幅
と、電圧位相と電圧位相補正値との加算値である新たな
電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、
インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力
とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力指令
に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算して出力す
る有効電力制御手段と、 モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電流フ
ィードバック値と、モータ回転子位相とを入力として、
ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変
換手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流
指令と、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流
およびｑ軸電流と、電圧振幅制限フラグとを入力とし
て、当該電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかって
いないことを表わす状態である場合には、ｄ軸電流およ
びｑ軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とのそれ
ぞれの偏差に対して積分制御を施し積分ｄｑ軸電圧を演
算し、前記電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかっ
ていることを表わす状態である場合には、前記積分演算
を停止して積分値を保持し、積分ｄ軸電圧およびｑ軸電
圧を出力する電流積分制御手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流
指令と、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流
およびｑ軸電流とを入力として、当該ｄ軸電流およびｑ
軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれ
の偏差に対して比例制御を施し比例ｄ軸電圧およびｑ軸
電圧を演算して出力する電流比例制御手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流と、
電圧振幅制限フラグとを入力として、当該電圧振幅制限
フラグが電圧振幅制限がかかっていることを表わす状態
である場合には、前記ｄ軸電流とｄ軸電流指令との偏差
がなくなるように電圧位相補正値を演算し、前記電圧振
幅制限フラグが電圧振幅制限がかかっていないことを表
わす状態である場合には、前記補正演算を停止して補正
値を保持し、前記電圧位相補正値を出力する電圧位相補
正手段と、 前記電流比例制御手段から出力される比例ｄ軸電圧およ
びｑ軸電圧と、前記電流積分制御手段から出力される積
分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とを入力として、電圧振幅と
前記電圧位相を演算して出力する電圧振幅位相演算手段
と、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧振幅を入
力として、インバータ入力直流電圧からあらかじめ設定
されているインバータ最大出力電圧を超えた場合には、
インバータ最大出力電圧を新たな前記電圧振幅として出
力すると共に、前記電圧振幅制限フラグを出力する電圧
振幅制限手段と、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧位相と前
記電圧位相補正手段から出力される電圧位相補正値との
加算値である新たな電圧位相と、前記電圧振幅制限手段
から入力される電圧振幅と、前記モータ回転子位相とを
入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する３
相電圧演算手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項５】 永久磁石モータとしてのトルクと、リラ
クタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力で
きるように構成された永久磁石リラクタンスモータの制
御装置において、 トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従って電流振幅指令を出力する電流振幅演算手
段と、 前記トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従って電流位相指令を出力する電流位相演
算手段と、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、モータ回転
子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電
圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するような電流位相補正値を演算して出
力する有効電力制御手段と、 前記電流振幅演算手段から出力される電流振幅指令と、
前記電流位相演算手段から出力される電流位相指令と、
前記有効電力制御手段から出力される電流位相補正値
と、電流振幅補正値とを入力として、ｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令を演算して出力する電流指令演算手段
と、 モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電流フ
ィードバック値と、モータ回転子位相とを入力として、
ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変
換手段と、 前記電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令と、前記３相ｄｑ変換手段から出力され
るｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、当該ｄ軸電
流およびｑ軸電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令に
それぞれ追従するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算
して出力する電流制御手段と、 前記電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、インバータ入力直流電圧フィードバック値とを入
力として、当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算される
インバータ出力電圧が前記インバータ入力直流電圧から
決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、電
圧が制限されるように前記電流振幅補正値を演算して出
力する端子電圧制御手段と、 前記電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、前記モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３
相電圧指令を演算して出力するｄｑ３相変換手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項６】 前記請求項４に記載の永久磁石リラクタ
ンスモータの制御装置において、 前記有効電力制御手段内で演算される有効電力フィード
バック値を、モータ回転速度に応じて有効電力指令と有
効電力実測演算値との重み関数を変化させて演算するよ
うにしたことを特徴とする永久磁石リラクタンスモータ
の制御装置。 - 【請求項７】 前記請求項５に記載の永久磁石リラクタ
ンスモータの制御装置において、 前記電流位相演算手段から出力される電流位相指令と前
記有効電力制御手段から出力される電流位相補正値との
加算値である新たな電流位相指令と、前記電流振幅演算
手段から出力される電流振幅と、前記端子電圧制御手段
から出力される電流振幅補正値とを入力とし、当該電流
振幅と電流振幅補正値との加算値からあらかじめモータ
等価回路定数を用いて求められている電流位相制限値で
制限した値を新たな電流位相指令として出力する位相制
限手段を付加し、 前記有効電力制御手段においては、前記位相制限手段に
て電流位相指令が制限された場合には、有効電力制御を
停止して出力を保持するようにしたことを特徴とする永
久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項８】 前記請求項５に記載の永久磁石リラクタ
ンスモータの制御装置において、 前記有効電力制御手段において、有効電力を増加させる
べく電流位相補正値を増加させたにもかかわらず有効電
力が増加しない場合には、電流位相上限と判断し、有効
電力制御を停止して出力を保持するようにしたことを特
徴とする永久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項９】 永久磁石モータとしてのトルクと、リラ
クタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力で
きるように構成された永久磁石リラクタンスモータの制
御装置において、 トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従って電流振幅指令を出力する電流振幅演算手
段と、 前記トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従って電流位相指令を出力する電流位相演
算手段と、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、モータ回転
子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電
圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するような電流振幅補正値を演算して出
力する有効電力制御手段と、 前記電流振幅演算手段から出力される電流振幅指令と、
前記電流位相演算手段から出力される電流位相指令と、
前記有効電力制御手段から出力される電流振幅補正値
と、電流位相補正値とを入力として、ｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令を演算して出力する電流指令演算手段
と、 モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電流フ
ィードバック値と、モータ回転子位相とを入力として、
ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変
換手段と、 前記電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令およ
びｑ軸電流指令と、前記３相ｄｑ変換手段から出力され
るｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、当該ｄ軸電
流およびｑ軸電流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令に
それぞれ追従するようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算
して出力する電流制御手段と、 前記電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、インバータ入力直流電圧フィードバック値とを入
力として、当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算される
インバータ出力電圧が前記インバータ入力直流電圧から
決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、電
圧が制限されるように前記電流位相補正値を演算して出
力する端子電圧制御手段と、 前記電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、前記モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３
相電圧指令を演算して出力するｄｑ３相変換手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項１０】 前記請求項９に記載の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置において、 前記電流位相演算手段から出力される電流位相指令と前
記端子電圧制御手段から出力される電流位相補正値との
加算値を新たな電流位相指令として入力して、モータ等
価回路定数からあらかじめ求められている電流位相制限
値で制限した値を新たな電流位相指令として出力する位
相制限手段をを付加し、 前記有効電力制御手段においては、前記位相制限手段に
て電流位相指令が制限された場合には、有効電力制御を
停止して出力を保持し、 前記端子電圧制御手段においては、前記位相制限手段に
て電流位相指令が制限された場合には、電流位相補正値
を保持した上で、ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算され
るインバータ出力電圧が前記インバータ入力直流電圧か
ら決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、
電圧が制限されるように前記電流振幅補正値を演算して
出力するように切り替えるようにしたことを特徴とする
永久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項１１】 永久磁石モータとしてのトルクと、リ
ラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力
できるように構成された永久磁石リラクタンスモータの
制御装置において、 トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演
算手段と、 前記トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、 前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
からｑ軸電流指令補正値を減算した値を入力として、モ
ータ等価回路定数からあらかじめ演算して求められてい
る関数に従って、ｄ軸電流制限値を演算して出力する制
限値演算手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記制限値演算手段から出力されるｄ軸電流制限値
とを入力として、当該ｄ軸電流指令がｄ軸電流制限値を
超えた場合には、ｄ軸電流制限値を新たなｄ軸電流指令
として出力するｄ軸電流制限手段と、 モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電流フ
ィードバック値とモータ回転子位相とを入力として、ｄ
軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変換
手段と、 前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
と、前記ｄ軸電流制限手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およ
びｑ軸電流とを入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸電
流がｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令にそれぞれ追従す
るようにｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出力する電
流制御手段と、 前記電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、インバータ入力直流電圧フィードバック値とを入
力として、当該ｄ軸電圧およびｑ軸電圧から演算される
インバータ出力電圧が前記インバータ入力直流電圧から
決まるインバータ最大出力電圧を超えそうになると、電
圧が制限されるように前記ｑ軸電流指令補正値を演算し
て出力する端子電圧制御手段と、 前記電流制御手段から出力されるｄ軸電圧およびｑ軸電
圧と、前記モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３
相電圧指令を演算して出力するｄｑ３相変換手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項１２】 前記請求項１１に記載の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置において、 前記モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転
子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電
圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算し
て出力する有効電力制御手段を付加し、 前記有効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補正
値と前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流
指令との加算値を新たなｄ軸電流指令として前記ｄ軸電
流制限手段に入力し、ｄ軸電流が制限された場合には、
前記有効電力制御手段の有効電力制御を停止して出力を
保持するようにしたことを特徴とする永久磁石リラクタ
ンスモータの制御装置。 - 【請求項１３】 永久磁石モータとしてのトルクと、リ
ラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力
できるように構成された永久磁石リラクタンスモータの
制御装置において、 トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演
算手段と、 前記トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、モータ回転
子に同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電
圧およびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力
として、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力
有効電力とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効
電力指令に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算し
て出力する有効電力制御手段と、 モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電流フ
ィードバック値と、モータ回転子位相とを入力として、
ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変
換手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と前記有効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補
正値とを加算した値を新たなｄ軸電流指令としたもの
と、前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流
指令と、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流
およびｑ軸電流と、電圧振幅指令とを入力として、当該
ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流
指令とのそれぞれの偏差に応じて電圧位相を演算して出
力する電圧位相制御手段と、 前記モータ回転角周波数を入力として、当該モータ回転
角周波数に応じてあらかじめ設定されている前記電圧振
幅指令を演算して出力する電圧振幅演算手段と、 前記電圧位相制御手段から出力される電圧位相と、前記
電圧振幅制御手段から出力される電圧振幅指令と、前記
モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令
を演算して出力する３相電圧演算手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項１４】 前記請求項４に記載の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置において、 前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流を入力と
して、モータ等価回路定数からあらかじめ演算して求め
られている関数に従って、ｄ軸電流制限値を演算して出
力する制限値演算手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記制限値演算手段から出力されるｄ軸電流制限値
とを入力として、当該ｄ軸電流指令がｄ軸電流制限値を
超えた場合には、ｄ軸電流制限値を新たなｄ軸電流指令
として出力するｄ軸電流制限手段とを付加し、 前記有効電力制御手段においては、前記ｄ軸電流制限手
段においてｄ軸電流指令が制限された場合には、当該有
効電力制御手段の有効電力制御を停止して出力を保持す
るようにしたことを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項１５】 前記請求項４に記載の永久磁石リラク
タンスモータの制御装置において、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧位相と前
記電圧位相補正手段から出力される電圧位相補正値との
加算値を新たな電圧位相として入力して、モータ等価回
路定数からあらかじめ演算して求められている関数に従
って求めた電圧位相制限値を、前記入力された電圧位相
が超えた場合には、電圧位相制限値を新たな電圧位相と
して出力する電圧位相制限手段を付加し、 前記電圧位相制限手段にて電圧位相が制限された場合に
は、前記電圧位相補正手段の電圧位相補正制御を停止し
て出力を保持すると共に、前記有効電力制御手段の有効
電力制御を停止して出力を保持するようにしたことを特
徴とする永久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項１６】 永久磁石モータとしてのトルクと、リ
ラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力
できるように構成された永久磁石リラクタンスモータの
制御装置において、 トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演
算手段と、 前記トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、 モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電流フ
ィードバック値と、モータ回転子位相とを入力として、
ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変
換手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記ｑ軸電流指令手段から出力されるｑ軸電流指令
と、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およ
びｑ軸電流と、電圧振幅制限フラグとを入力として、当
該電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかっていない
ことを表わす状態である場合には、ｄ軸電流およびｑ軸
電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの
偏差に対して積分制御を施し積分ｄｑ軸電圧を演算し、
前記電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかっている
ことを表わす状態である場合には、前記積分演算を停止
して積分値を保持し、積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を出
力する電流積分制御手段と、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、前記電圧振
幅制限フラグと、電圧振幅と、電圧位相と前回の電圧位
相補正値との加算値である新たな電圧位相と、ｄ軸電流
およびｑ軸電流とを入力として、インバータ出力有効電
力指令とインバータ出力有効電力とを演算し、前記電圧
振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかっていることを表
わす状態である場合には、前記演算した有効電力が有効
電力指令に追従するような前記電圧位相補正値を演算
し、前記電圧振幅制限フラグが電圧振幅制限がかかって
いないことを表わす状態である場合には、前記補正演算
を停止して補正値を保持する有効電力制御手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と、前記ｑ軸電流制限手段から出力されるｑ軸電流指令
と、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およ
びｑ軸電流とを入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸電
流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの偏
差に対して比例制御を施し比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧
を演算して出力する電流比例制御手段と、 前記電流比例制御手段から出力される比例ｄ軸電圧およ
びｑ軸電圧と、前記電流積分制御手段から出力される積
分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とを入力として、電圧振幅と
前記電圧位相を演算して出力する電圧振幅位相演算手段
と、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧振幅を入
力として、インバータ入力直流電圧からあらかじめ設定
されているインバータ最大出力電圧を超えた場合には、
インバータ最大出力電圧を新たな前記電圧振幅として出
力すると共に、前記電圧振幅制限フラグを出力する電圧
振幅制限手段と、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧位相と前
記有効電力制御手段から出力される電圧位相補正値との
加算値である新たな電圧位相と、前記電圧振幅制限手段
から入力される電圧振幅と、前記モータ回転子位相とを
入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する３
相電圧演算手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項１７】 前記請求項４に記載の永久リラクタン
スモータの制御装置において、 前記電圧振幅制限手段から出力される電圧振幅制限フラ
グと、前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流
と、前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流
指令とを入力として、当該ｑ軸電流とｑ軸電流指令との
大小関係と、前記電圧振幅制限フラグとからあらかじめ
設定されている条件に応じて、前記電流積分制御手段を
動作させて前記電圧位相補正手段の出力を停止し保持す
るか、前記電流積分制御手段の出力を保持して前記電圧
位相補正手段を動作させるかの制御モード切り替えフラ
グを出力する制御モード切り替え手段を付加して成るこ
とを特徴とする永久磁石リラクタンスモータの制御装
置。 - 【請求項１８】 永久磁石モータとしてのトルクと、リ
ラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力
できるように構成された永久磁石リラクタンスモータの
制御装置において、 トルク指令を入力として、あらかじめ設定されているパ
ターンに従ってｄ軸電流指令を出力するｄ軸電流指令演
算手段と、 前記トルク指令を入力として、あらかじめ設定されてい
るパターンに従ってｑ軸電流指令を出力するｑ軸電流指
令演算手段と、 モータ回転角周波数と、前記トルク指令と、電圧振幅
と、電圧位相と電圧位相補正値との加算値である新たな
電圧位相と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力として、
インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効電力
とを演算し、かつ当該演算した有効電力が有効電力指令
に追従するようなｄ軸電流指令補正値を演算して出力す
る有効電力制御手段と、 モータＵ相電流フィードバック値と、モータＷ相電流フ
ィードバック値と、モータ回転子位相とを入力として、
ｄ軸電流およびｑ軸電流を演算して出力する３相ｄｑ変
換手段と、 前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
からｑ軸電流指令補正値を減算した新たなｑ軸電流指令
と、前記ｄ軸電流指令手段から出力されるｄ軸電流指令
と前記有効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補
正値とを加算した新たなｄ軸電流指令と、前記３相ｄｑ
変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と、制
御モード切り替え判定フラグとを入力として、当該制御
モード切り替え判定フラグに従って、ｄ軸電流およびｑ
軸電流とｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれ
の偏差に対して積分制御を施し積分ｄ軸電圧およびｑ軸
電圧を演算する場合と、前記積分演算を停止して積分値
を保持し、積分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を出力する場合
とを切り替える電流積分制御手段と、 前記ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令
から前記ｑ軸電流指令補正値を減算した新たなｑ軸電流
指令と、前記ｄ軸電流指令手段から出力されるｄ軸電流
指令と前記有効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指
令補正値とを加算した新たなｄ軸電流指令と、前記３相
ｄｑ変換手段から出力されるｄ軸電流およびｑ軸電流と
を入力として、当該ｄ軸電流およびｑ軸電流とｄ軸電流
指令およびｑ軸電流指令とのそれぞれの偏差に対して比
例制御を施し比例ｄ軸電圧およびｑ軸電圧を演算して出
力する電流比例制御手段と、 前記ｄ軸電流指令演算手段から出力されるｄ軸電流指令
と前記有効電力制御手段から出力されるｄ軸電流指令補
正値とを加算した新たなｄ軸電流指令と、前記３相ｄｑ
変換手段から出力されるｄ軸電流と、前記制御モード切
り替え判定フラグとを入力として、当該制御モード切り
替え判定フラグに従って、前記ｄ軸電流とｄ軸電流指令
との偏差がなくなるように前記電圧位相補正値を演算す
る場合と、前記補正演算を停止して補正値を保持し、前
記電圧位相補正値を出力する場合とを切り替える電圧位
相補正手段と、 前記電流比例制御手段から出力される比例ｄ軸電圧およ
びｑ軸電圧と、前記電流積分制御手段から出力される積
分ｄ軸電圧およびｑ軸電圧とを入力として、電圧振幅と
前記電圧位相を演算して出力する電圧振幅位相演算手段
と、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧振幅を入
力として、インバータ入力直流電圧からあらかじめ設定
されているインバータ最大出力電圧を超えた場合には、
当該インバータ最大出力電圧を新たな前記電圧振幅とし
て出力する電圧振幅制限手段と、 前記３相ｄｑ変換手段から出力されるｑ軸電流と、前記
ｑ軸電流指令演算手段から出力されるｑ軸電流指令とを
入力として、当該ｑ軸電流とｑ軸電流指令との大小関係
に応じて、前記電流積分制御手段を動作させて前記電圧
位相補正手段の出力を停止し保持するか、前記電流積分
制御手段の出力を保持して前記電圧位相補正手段を動作
させるかの前記制御モード切り替えフラグを出力する制
御モード切り替え判定手段と、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧振幅と、
前記電圧振幅制限手段から出力される新たな電圧振幅
と、前記制御モード切り替え判定手段から出力される制
御モード切り替え判定フラグとを入力として、当該制御
モード切り替え判定フラグが電流積分制御を動作せる制
御モードであることを表わす値であり、かつ電圧振幅が
前記電圧振幅制限手段から出力される新たな電圧振幅よ
りも大きい場合にのみ、電圧が制限されるように前記ｑ
軸電流指令補正値を演算して出力する端子電圧制御手段
と、 前記電圧振幅位相演算手段から出力される電圧位相と前
記電圧位相補正手段から出力される電圧位相補正値との
加算値である新たな電圧位相と、前記電圧振幅制限手段
から入力される電圧振幅と、前記モータ回転子位相とを
入力として、ＵＶＷ３相電圧指令を演算して出力する３
相電圧演算手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項１９】 永久磁石モータとしてのトルクと、リ
ラクタンスモータとしてのトルクとの合成トルクを出力
できるように構成された永久磁石リラクタンスモータの
制御装置において、 モータ回転角周波数と、トルク指令と、モータ回転子に
同期して回転するｄｑ軸直交座標で表わしたｄ軸電圧お
よびｑ軸電圧と、ｄ軸電流およびｑ軸電流とを入力とし
て、インバータ出力有効電力指令とインバータ出力有効
電力とを演算し、当該演算した有効電力が有効電力指令
に追従するような電圧位相を演算して出力する有効電力
制御手段と、 前記モータ回転角周波数を入力として、当該モータ回転
角周波数に応じてあらかじめ設定されている電圧振幅指
令を演算して出力する電圧振幅演算手段と、 前記有効電力制御手段から出力される電圧位相と、前記
電圧振幅制御手段から出力される電圧振幅指令と、前記
モータ回転子位相とを入力として、ＵＶＷ３相電圧指令
を演算して出力する３相電圧演算手段と、 を備えて成ることを特徴とする永久磁石リラクタンスモ
ータの制御装置。 - 【請求項２０】 前記請求項１９に記載の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置において、 ｄ軸電流およびｑ軸電流フィードバック値を入力として
ｄ軸電流およびｑ軸電流のベクトル合成値を演算し、当
該電流ベクトル合成値が設定値を超えた場合には、前記
有効電力制御手段の動作を停止して出力を保持すると共
に、前記電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さ
くする電流制限手段を付加して成ることを特徴とする永
久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項２１】 前記請求項１９に記載の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置において、 ｑ軸電流フィードバック値が設定値を超えた場合には、
前記電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さくす
るｑ軸電流制限手段を付加して成ることを特徴とする永
久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項２２】 前記請求項１３に記載の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置において、 ｄ軸電流およびｑ軸電流フィードバック値を入力として
ｄ軸電流およびｑ軸電流のベクトル合成値を演算し、当
該電流ベクトル合成値が設定値を超えた場合には、前記
有効電力制御手段の動作を停止して出力を保持すると共
に、前記電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さ
くする電流制限手段を付加して成ることを特徴とする永
久磁石リラクタンスモータの制御装置。 - 【請求項２３】 前記請求項１３に記載の永久磁石リラ
クタンスモータの制御装置において、 ｑ軸電流フィードバック値が設定値を超えた場合には、
前記電圧振幅演算手段の出力である電圧振幅を小さくす
るｑ軸電流制限手段を付加して成ることを特徴とする永
久磁石リラクタンスモータの制御装置。
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