JP2000508506A

JP2000508506A - センサを用いないスイッチ式リラクタンス・マシン・システムのための推定器初期化回路および方法

Info

Publication number: JP2000508506A
Application number: JP9536530A
Authority: JP
Inventors: ジョーンズ、スティーブン・アール; ドレイジャー、バリー・ティ
Original assignee: サンドストランド・コーポレイション
Priority date: 1996-04-09
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 2000-07-04
Also published as: US5689165A; EP0893008A1; WO1997038486A1

Abstract

(57)【要約】センサを用いないスイッチ式リラクタンス・マシン・システムのための推定器初期化回路は、上記マシンの相巻線に対して複数回パルスを発生し、上記システムの推定器について初期値を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】センサを用いないスイッチ式リラクタンス・マシン・システムのための推定器初期化回路および方法発明の背景および概要本発明は、一般にモータや発電機に関し、特に、航空機に使用する電力を生成するだけでなく、原動機を始動させることが可能な高速のスイッチ式リラクタンス・マシンに関する。航空宇宙産業は、軽量で、効率良く、信頼性の高い装備への要求とともに一貫して技術の最先端を推進してきた。装備が軽量でなければならないのは、各部の重さが加わるとそれだけ直接燃料の燃焼を増加させることになり、したがって、所有コストが更にかかると共に飛行距離がより短くなるからである。効率の良さが必要とされているのは、装備に１立方インチとられるごとに、その分航空機で運送され収益をもたらす貨物の量や乗客数が減ることになるからである。信頼性の高さが重要なのは、ゲートで１分遅れるごとに、所有コストが増加し、同様に、乗客のフラストレーションを増大させることとなるからである。航空機の発電システムにおいて、これらの圧力によって技術が大きく進歩してきたが、問題も起こってきた。通常、航空機では発電のために同期ブラシレス交流発電機又は永久磁石発電機が使用されている。しかしながら、これらの２種類の発電機に必要な部品は、それらの動作が必要な状況によって故障する可能性がある(通常、航空機のジェット・エンジンに直接搭載されている)。通常、発電機だけでなく、エンジン・スタータもまた航空機エンジンに搭載されている。この部品は、始動時にのみ使用され、航空機の各動作周期の極僅かを占めるものである。実際、スタータは残りの飛行時間においては余分な荷物となり、これによって全体の重量、燃料の燃焼、および所有コストが増大すると共に、全体の飛行距離が減少する。この問題点は認識されており、スタータと発電機を結合して１個のパッケージにする努力が拡大され、それによりわずかな時間使用する装置を追加する必要性を排除してきた。しかしながら、都合の悪いことに、同期交流発電機や永久磁石発電機をこの目的で使用すると、始動機能に関係した新たな問題を生み出す上に、この機械に関する上述した本来の問題を除去することができない。この結合されたスタータ／発電機の機能として、同期交流や永久磁石発電機を使用する代わりにスイッチ式リラクタンス・マシンを使用することができる。スイッチ式リラクタンス・マシンは、元来低コストのマシンであって、非常に高速で動作が可能な簡単な構成を有しており、そのために上述した発電機より軽量なデザインとなっている。スイッチ式リラクタンス・マシンの回転子は、薄板の単純な層から構成されており、これによって回転子巻線や永久磁石に関わる囲い込みの問題が無く、非常に頑丈でしかも低コストとなっている。更に、この回転子には、交流同期発電機の場合と異なり、故障の原因となる回転整流器が不要である。スイッチ式リラクタンス・マシンを適切に動作させるためには、従来、マシンの相巻線を流れる電流を適切に整流するように回転子の位置を決定することが必要であるとされてきた。回転子の位置を得るために、特に高速システムにおいてはレゾルバを使用し、または低速システムにおいては時々エンコーダを使用する。しかしながら、レゾルバおよびそれに必要な関連装置（主に、レゾルバ／デジタル変換器および励磁回路）は高価であり、レゾルバおよびエンコーダは双方とも単点故障の原因となるものである。レゾルバやエンコーダのような位置センサを不要にするために、センサを用いない動作技術が開発されている。センサを用いない動作を実現する最も一般的な方法は、ステッパ・モータとしてスイッチ式リラクタンス・マシンを制御する方法であり、Bass等による米国特許第4,611,157号公報およびMacMinnによる米国特許第4,642,543号公報にその方法が開示されている。他の技術としては、マシン・インダクタンスもしくはリラクタンスを検出して利用することにより回転子の位置を推定する方法がある。特に、スイッチ式リラクタンス・マシンの位相インダクタンスは、その位相に応じた固定子極と回転子極のアラインメントの角度の関数に応じて変化するため、瞬時位相インダクタンスの計測を利用して回転子の位置の推定値を得ることができる。このような技術は、MacMinnによる米国特許第4,772,839号公報、MacMiん等による米国特許第4,959,596号公報、Harris による「可変リラクタンス・モータのための実用的な間接的位置検出(Practical Indirect Position Sensing for a Variable Reluctance Motor)」(Masters of Science Thesis，MIT，1987年５月)、Harris等による「可変リラクタンス・モータのための簡単なモーション推定装置(A Simple Motion Estimator for Varia ble Reluctance Motors)」(IEEE Transactions on Industrial Applications，V ol.26，No.2，1990年３月／４月)、およびMacMinn等による「センサ積分技術のスイツチ式リラクタンス・モータ・ドライブへの応用(Applications of Sensor Integration Techniques to Switched Reluctance Motor Drives)」（IEEE Tran sactions on Industry Applications，Vol.28，No.6，1992年11月/12月）に開示されている。更に他の技術では、トルクを発生しない位相が周波数変調エンコーダの一部を形成するような周波数変調方式を使用して、位相インダクタンスを決定することができる。このような技術は、Ehsani等による「自動車へ応用するための低コストのセンサを用いないスイッチ式リラクタンス・モータ・ドライブ(Low cost Se nsorless Switched Reluctance Motor Drives for Automotive Applications)」 (Texas A&M Power Electronics Laboratory Report(日付不明))、Ehsani等による「スイッチ式リラクタンス・モータの間接的回転子位置検出におけるエラー分析(An Analysis of the Error in Indirect Rotor Position Sensing of Switc hed Reluctance Motors)」(IEEE Proceedings IEC0N‘91)、Ehsaniによる「FM エンコーダによるSRMの離れたシャフトの位置を検出するセンサの除去とパルス式インピーダンス検出スキームの比較分析(A Comparative Analysis of SRM Dis crete Shaft Position Sensor Elimination by FM Encoder and Pulsed Impedan ce Sensing Schemes)」(Texas A&M Power Electronics Laboratory Report(日付不明))およびEhsani等による「スイッチ式リラクタンス・モータにおける間接的回転子位置検出のための新しい変調エンコーディング技術」（IEEE Transaction s on Industry Applications，Vol.30，No.1，1994年１月／２月）に開示されている。回転子の位置推定に対するモデル・ベース化された方式は、General Electric Companyによって開発されており、Lyons等による「SRM回転子位置椎定のための磁束／電流方法(Flux/Current Methods for SRM Rotor Position Estimation)」 (Proceedings of IEEE Industry Applications Society Annual Meeting，Vol.1 ，1991年）およびLyons等による米国特許第5,097,190号公報に開示されている。この技術では、スイッチ式リラクタンス・マシンの多相集中パラメータ・モデルが開発され利用されている。しかしながら、そのモデルは、N-S-N-S-N-S構造に巻かれた３相マシンのためにのみ開発されている。位置推定サブシステムは、この出願の譲受人によって開発されており、そのようなサブシステムには、相対角度推定回路、角度結合回路、およびカルマン・フィルタを有する推定器がある。相対角度推定諭理は、スイッチ式リラクタンス・マシンの相電流量に反応し、各位相の角度を推定する技術を発展させている。角度結合論理では、位相角度推定を結合して、そこで生じる曖昧さを除いた絶対角度推定を得る。推定器は、回転子の位置および速度、および他の目的に必要または望ましければ回転子の加速度をより適切に推定するために、絶対角度推定と同様にスイッチ式リラクタンス・マシン・システムのモデルを利用している。最も簡単な方法は、カルマン・フィルタを利用して検出する推定された回転子位置を利用して、直接的に整流を制御する方法である。しかしながら、回転子の位置を推定するために必要な時間によって、カルマン・フィルタにより電気周期毎に発生する位置推定値の数が制限されることになる。このため、カルマン・フィルタの出力を適切に、整流を制御することができる信号に変換するために、瞬時位置生成回路が設けられている。本発明の目的は、推定器内のカルマン・フィルタに対して回転子の位置および速度の初期推定値を発生させる（develop）ことにある。他の目的は、簡単で信頼できる低コストの回路構成を用いることにより上記推定値を発生させることにある。これらおよび他の目的および効果は、ハードウエア、ソフトウエアもしくはそれらの組合せによって実現する初期化回路および方法によって得られる。初期化期間中は、複数のパルスが、スイッチ式リラクタンス・マシンの相巻線に供給され、一連の回転子位置推定値が角度結合回路から得られる。上記推定値は、一連の回転子位置・速度値に変換される。初期化期間の最後に、一続きの回転子位置・速度値における最後の値がカルマン・フィルタに供給される。好ましい実施形態によれば、各速度値は、複数の瞬時回転子速度推定値の平均値として計算される。各瞬時回転子速度推定値は、好ましくは、角度結合回路によって発生する連続した推定値から順次計算される。初期のパルス発生効果が回転子の平均速度の計算に好ましくない影響を及ぼさないように、瞬時回転子速度推定値の初期のいくつかの値は無視される。さらに、好ましくは、角度結合回路からの連続した推定値によって示される回転子位置の変化が期待された変化の最大値より小さいか否かを決定するテストが、強制的に実行される。上記変化が上記最大値以上であることが分かった場合は、角度結合回路から受信した最新の推定値が平均回転子速度の計算において無視される。推定器初期化装置および方法により、あらゆるタイプのスイッチ式リラクタンス・モータ・ドライブもしくはスタータ／発電機システムについて、推定器の位置推定値を初期化することができる。本発明のこれらおよび他の目的、効果、および新規な特徴は、図面と後述する詳細な説明から、この技術分野における当業者には明らかである。図面の簡単な説明図１は、航空機の始動／発電システムの構成を示すブロック図である。図２は、従来のインバータ制御部、インバータおよびスイッチ式リラクタンス・マシンの構成を示すブロック図である。図３は、本発明にインバータとスイッチ式リラクタンス・マシンを合体させたインバータ制御部の構成を示すブロック図である。図４は、図３に示すインバータの一部と図３に示す位置推定回路との構成を示すブロック図である。図５Ａおよび５Ｂは、同じ文字が付された線によって接続された場合に、両方で本発明の回路を実現するためのブログラムを説明するフローチャートを示す。図６は、図４に示すインバータのスイツチに対する制御信号の波形図である。好適な実施の形態の説明まず、図１において、電力変換システム１０は、航空機（１２で図示されている）もしくは他の航空宇宙産業、すなわち陸又は水中の輸送手段に搭載されており、例えばガス・タービン・エンジン１４のような原動機を備えている。この原動機は、原動力シャフト１６によってスイッチ式リラクタンス・マシン１８に接続されている。スイッチ式リラクタンス・マシン１８は相巻線を備えており、この相巻線は、インバータ制御部２２によって動作するインバータ２０に接続されている。動作の始動モードにおいて、直流電力がインバータ２０に供給されると、インバータ制御部２２がインバータ２０のスイッチに対して制御信号を送信することにより、スイッチ式リラクタンス・マシン１８がモータとして動作して、ガス・タービン・エンジン１４へ原動力シャフト１６を介して原動力を供給し、始動させる。発電モードの動作中は、ガス・タービン・エンジンにより、原動力シャフト１６を介してスイッチ式リラクタンス・マシン１８に原動力が供給され、その結果スイッチ式リラクタンス・マシン１８によって発生する電力が、インバータ２０により１又は複数の負荷に対する直流電力に変換される。必要ならばまたは望むならば、インバータ２０は１又は複数の交流負荷に対する定周波数交流電力を発生するように変更することができる。ここで図２において、スイッチ式リラクタンス・マシン１８を動作させる従来のインバータ制御部には、レゾルバ３０が設けられている。このレゾルバ３０は、原動力シャフト３２によってスイッチ式リラクタンス・マシン１８の回転子に接続されている。励磁は、レゾルバ励磁回路３４によって提供される。レゾルバ３０は、位相が直角関係にある第１および第２の信号（正弦および余弦信号とも呼ばれる）をライン３６，３８に発生する。レゾルバ／デジタル変換器４０は、ライン３６および３８上の信号量に応答し、スイッチ式リラクタンス・マシン１８の回転子の位置を表すデジタル出力を発生する。この位置信号は、マシンの回転子速度を表す信号と共に制御・防護回路４２に供給される。また、上記回転子位置信号は、入力が制御・防護回路４２の出力に結合された整流・電流制御回路４４にも供給される。また、制御・防護回路４２および整流・電流制御回路４４は、インバータ２０によって発生する相電流量信号を受信する。制御・防護回路４２および整流・電流制御回路４４は、インバータ２０に対してライン４６を介してスイッチ駆動信号を発生し、スイッチ式リラクタンス・マシン１８の巻線を流れる相電流が適切に整流されるようにする。上述したように、レゾルバ３０は高価であると共に、元来、単点故障の原因となるものである。更に、レゾルバ／デジタル変換器４０もまた高価な部品であって、そのために、可能であればこれらおよび他の部晶（レゾルバ励磁回路３４を含む）を除去することが望ましい。図３は、本発明にインバータ２０およびスイッチ式リラクタンス・マシン１８とを組み込んだインバータ制御部５０を示している。位置推定回路５２は、インバータ２０によって発生する相電流量信号と、インバータ２０のスイッチに対するスイッチ制御又は駆動信号および直流バス電圧に応答して、制御・防護回路５４に対する位置・速度推定信号を発生する。更に、位置推定信号は、整流回路５６に供給される。電流制御回路５８には、インバータ２０によって発生する相電流量と共に、整流回路５６によって発生する位相イネーブル出力信号と制御・防護回路５４によって発生する基準電流信号とに応答する。電流制御回路５８はインバータ２０のライン６０上にスイッチ制御または駆動信号を発生させる。図４は、上記位置推定回路５２のより詳細な構成を示す。相対角推定論理回路６２は、Ｎ個の単独の位相相対角推定回路６３Ａ，６３...６３Ｎを備えており、これらはスイッチ式リラクタンス・マシン１８のＮ個の位相のそれぞれに関連付けられている。特に、位相相対角椎定回路６３Ａは、マシン１８の位相Ａに関連しており、マシン１８の位相Ａ巻線ＷＡを流れる電流を検出する電流センサ６４によって発生する電流量信号を受信する。巻線ＷＡは、インバータ２０の位相Ａ脚部６５Ａ内に接続されており、この位相Ａ脚部６５Ａは、１組のダイオードＤ１およびＤ２と１組の制御可能な電カスイッチＱ１およびＱ２を有している。初期化中、スイッチＱ１およびＱ２はパルス発生器６６からスイッチ制御信号ＣＳ１およびＣＳ２（図６）を受信し、その後、図３に示す電流制御回路５８からライン６０上で制御信号を受信する。さらに、初期化中、位相相対角推定回路６３Ａもまたスイッチ制御信号ＣＳ１およびＣＳ２を受信し、その後、回路５８からライン６０上で制御信号を受信する。初期化中、およびそれに続く図３および図４に示す回路構成によるマシン１８の制御動作中、位相相対角推定回路６３Ａは、マシンの位相Ａについての回転子／固定子のアラインメントからの瞬時角度 ...６３Ｎもそれぞれ関連する位相電流量信号に応答し、関連するインバータの位相におけるスイッチについて信号ＣＳ１およびＣＳ２に一致するスイッチ制御信号(初期化中)、又は、回路５８によって発生する制御信号（初期化後）に応答する。各回路６３Ｂ，...６３Ｎは、それぞれ、初期化中もその後も、マシンの関連する位相についての回転子／固定子のアラインメントからの瞬時角度の推定値能な解を表している。すなわち、各位相極について（すなわち各位相極へ向かって）先行する位相と、各位相極について（すなわち各位相極から離れて）遅延す給される。この推定器６８は、好ましくはカルマン・フィルタを備えており、回転子の位置の推定値を向上させて値θを得る。さらに、推定器６８は、速度推定路７０は、カルマン・フィルタの粗いサンプル出力を、適切に整流を制御するのに十分な位置更新間隔を有する信号に変換する。御・防護回路５４に対する速度推定信号を正しい単位（例えばｒｐｍ）で発生する。また、推定器６８は、初期化命令信号を受信し、以下に詳細を示す方法によりパルス発生器６６に対するトリガ信号を発生する。図５Ａおよび５Ｂは、推定器６８の動作の一部をフローチャートで示したものである。好ましい実施の形態では、椎定器６８は、図４に示す相対角推定回路６２、角度結合回路６７、瞬時位置生成回路７０および計数回路７２と同様に、適切にプログラムされたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）によって実現することができる。あるいは、これらの回路のいずれも例えば個別的諭理回路等のハードウエアのような異なる回路構成により実現することもでき、もしくは、必要に応じてハードウエアとソフトウエアの組合わせによって実現することもできる。図５Ａおよび５Ｂに示すプログラムは、プログラム周期毎に１回実行され、推定器６８のカルマン・フィルタに対して、初期マシン回転子位置および初期マシ（例えば１００回）繰り返される。さらに、ＤＳＰにより、スイッチ式リラクタンス・マシン１８の回転子が加速度ゼロであることを示す初期状態が、カルマン・フィルタに対して確立される。図５Ａおよび５Ｂに示すプログラムは、位置推定回路５２を有するシステムのスタートアップに自動的に開始され、この時点で初期化期間が開始する。あるいは、図５Ａおよび５Ｂに示すプログラムは、推定器のロック状態でなくなった時 (すなわち、推定器が実際のマシン動作状態と同期しなくなった時)、もしくは、初期化命令信号によって初期化命令がなされた時に、呼出すことができる。初期化期間中、パルス発生器６６は、スイッチＱ１およびＱ２に対して制御信号ＣＳ１およびＣＳ２を発生および供給する。信号ＣＳ１およびＣＳ２と同じ制御信号は、インバータ２０の他の相のスイッチにも同時に供給される。図６に示すように、信号ＣＳ１およびＣＳ２を含む制御信号は、初期化期間中にある回数（好ましくは１００回）インバータ２０の全てのスイッチを繰り返しオン／オフする。インバータのスイッチは共に動作し、Δｔに等しい周期で、同時に導通状態となり同時にオフする。ＣＳ１およびＣＳ２におけるパルスの幅は、位相電流量が大きくなりすぎず、かつ、位相電流量が次のパルスの前にゼロになるような幅となっている。初期化期間中、推定器６８は、角度結合回路６７からのサンプル値す図５Ａを特に参照して、プログラムはブロック８６で開始し、図５Ａおよび５Ｂに示すプログラムの現パスが初期化期間が始まってから最初のパスであるか否かが判断される。最初のパスである場合、ブロック８８において、様々な値とカウンタがゼロに設定される。そして、ブロック９０において、パルス発生器６６がトリガされてマシン１８の各相巻線が単流パルスを受信し、ブロック９２において、パルス・カウンタＣＮＴ０がインクリメントされる。その後、ブロック９４において、カウンタＣＮＴ０の出力が、初期化期間が始まってから各相巻線に対して少なくとも３回パルスが発生していることを示しているか否かが判断される。そのようなパルスの発生を示していない場合、現プログラム周期のバランスのために、図５Ａおよび５Ｂのプログラムから推定器６８によって実行される他のプログラムに移る。あるいは、カウンタＣＮＴ０の出力が３以上である場合、ブロック１００へ進む。用いて同様に有効であると決定された場合、ブロック１０４において、回路６７れる。そして、ブロック１０６では、初期化期間が開始してから回路６７によって発生する有効な推定値の数を示すカウンタＣＮＴ１がインクリメントされる。ブロック１０６に続いて、ブロック１０８（図５Ｂ）において、カウンタＣＮＴ１の内容がある閾値ＴＨＲ１を超えるか否かが判断される。好ましい実施の形態では、ＴＨＲ１の値は１０に等しく設定され、低イナーシャ回転子および負荷に対して制御信号による電流によって最初のパルスが発生した時に、急跳などの回転子パルス発生効果の可能性があるために、図５Ａおよび５Ｂに示すプログラムによって発生する最初の１０個の有効な瞬時速度推定値を無視するようになっている。カウンタＣＮＴ１の内容がＴＨＲ１を超えている場合、ブロック１１０最大の値を設定しており、好ましい実施の形態では、πラジアンに等しく設定されている。は上述したように制御信号の周期を表している。これにより、ブロック１１２に LAST_VALID_θ_eが確立される。そして、ブロック１２０において、カウンタＣＮＴ２がクリアされ、プログラム周期のバランスのために推定器６８の他のプログラムに移る。転子位置の変化を計算する方法は無く、速度を更新することもできない。従って、この場合、ブロック１０２から、ブロック１０４〜１１４をスキップしてブロック１１６へ進む。また、ブロック１０８においてカウンタＣＮＴ１の値が閾値ＴＴＨＲ２より大きい場合、ブロック１１２および１１４をスキップしてブロック１１６へ進む。ブロック１２２においてカウンタＣＮＴ２がインクリメント、ブロック１２４にブロック１２４において、図５Ａおよび５Ｂに示すプログラムから、プログラム周期のバランスのため推定器６８によって実行される他のプログラムへ移る。図５Ａおよび５Ｂに示すフローチャートから明らかなように、回路６７から得取られてからの時間との積から決定される回転子位置変化値によってインクリメントされている。一般に、回転子位置を正確に推定するために、制御信号中の検出用パルスは、偽りの効果を除去するようにマシン１８の各電気周期中に少なくとも２つのパルスが発生するのに十分な繰返しの割合で発生しなければならない。その結果、回号ＣＳ１およびＣＳ２に対して、期待された回転子速度の最大値によって最小のパルスの繰返しの割合が決定される。なお、ブロック１０４において、値（ラジアンで表される）が−πと＋πの間図５Ａおよび５Ｂに示すプログラムが所望の回数実行されると、マシン１８のされる。なお、推定器６８のカルマン・フィルタは、初期化中動作を継続しているが、出力はその間上書きされて使用されないことに留意すべきである。また、初期化期間は、最大加速中における速度の変化が大きくならないように短くなければならないことに留意すべきである。さらに、初期化処理が、定義された周期での限界の回数より多く行われようとした場合、初期化は明らかに正しく終了しないことに留意すべきである。この状態では、システム・エラー・メッセージが生成され、シャット・ダウンなどの適切な動作が実行される。図５に示す推定器の初期化処理は、あらゆる型のモータ・ドライブ又はスタータ／発電機システムの推定器を初期化するのにも有効である。本発明の多くの変更および他の実施の形態は、上述した記載により当業者には明らかである。従って、この記述は単に実例として解釈すべきであり、当業者に本発明を実現する最良の形態を教示する目的のものである。構成の詳細については、本発明の意図から逸脱することなく実質上は変更可能なものであり、添付したクレームの範囲内で行われる全ての変更は確保されている。

Claims

【特許請求の範囲】１．各々が電力変換器に接続された複数の相巻線を有するマシンの状態の初期推定値を発生する装置であり、第１の回路が前記相巻線に接続されて複数の位相相対角推定値を発生し、第２の回路が前記第１の回路に接続されて前記複数の位相相対角推定値を組合せて１つの推定値にする装置であって、前記第２の回路が一連の位相相対角推定値を発生するように初期化期間中に前記相巻線にパルスを発生する手段と、前記第２の回路に接続され、前記一連の位相相対角推定値から前記マシンの状態の初期推定値を導出する手段とを含む装置。２．前記導出手段は、各位相相対角推定値が有効であるかを決定する手段と、有効な位相相対角推定値から一連のマシン回転子位置推定値を取得する手段とを含む請求の範囲第１項記載の装置。３．前記導出手段は、前記一連のマシン回転子位置推定値から一連のマシン回転子速度推定値を計算する手段を含む請求の範囲第２項記載の装置。４．前記導出手段は、マシン回転子速度の初期推定値を得るために一連のマシン回転子速度推定値を平均する手段をさらに含む請求の範囲第３項記載の装置。５．前記導出手段は、多数の位相相対角推定値を無視する手段をさらに含む請求の範囲第２項記載の装置。６．前記パルス発生手段は、前記初期化期間中にある回数動作可能である請求の範囲第１項記載の装置。７．各々が電力交換機に接続された複数の相巻線と、前記相巻線に接続され複数の位相相対角推定値を発生する第１の回路と、前記複数の位相相対角推定値を組み合わせて１つの推定値にする第２の回路とを有するスイッチ式リラクタンス・マシンのための、センサを用いない制御部において、マシンの状態の初期推定値を発生する装置であって、前記第２の回路が一連の位相相対角推定値を発生するように初期化期間中に前記相巻線にパルスを発生する手段と、前記第２の回路に接続され、前記一連の位相相対角推定値から前記マシンの状態の初期推定値を導出する手段とを含む装置。８．前記導出手段は、各位相相対角椎定値が有効であるかを決定する手段と、有効な位相相対角推定値から一連のマシン回転子位置推定値を取得する手段とを含む請求の範囲第７項記載の装置。９．前記導出手段は、前記一連のマシン回転子位置推定値から一連のマシン回転子速度推定値を計算する手段を含む請求の範囲第８項記載の装置。１０．前記導出手段は、マシン回転子速度の初期推定値を得るために一連のマシン回転子速度推定値を平均する手段をさらに含む請求の範囲第９項記載の装置。１１．前記導出手段は、多数の位相相対角推定値を無視する手段をさらに含む請求の範囲第８項記載の装置。１２．前記パルス発生手段は、前記初期化期間中に各相巻線に対してある数のパルスを供給するように動作可能である請求の範囲第７項記載の装置。１３．各々が電力変換器に接続された複数の相巻線を有するマシンの初期推定値を発生する方法であり、第１の回路が前記相巻線に接続されて複数の位相相対角推定値を発生し、第２の回路が前記第１の回路に接続されて前記複数の位相相対角推定値を組合せて１つの推定値にする方法であって、前記第２の回路が一連の位相相対角推定値を発生するように初期化期間中に前記相巻線に多数のパルスを発生するステップと、前記一連の位相相対角推定値から前記マシンの状態の初期推定値を導出するステップとを含む方法。１４．前記導出するステップは、各位相相対角推定値が有効であるかを決定するステップと、有効な位相相対角推定値から一連のマシン回転子位置推定値を取得するステップとを含む請求の範囲第１３項記載の方法。１５．前記導出するステップは、前記一連のマシン回転子位置推定値から一連のマシン回転子速度推定値を計算するステップを含む請求の範囲第１４項記載の方法。１６．前記導出するステップは、マシン回転子速度の初期推定値を得るために一連のマシン回転子速度推定値を平均するステップをさらに含む請求の範囲第１５項記載の方法。