JP2002022813A

JP2002022813A - 誘導電動機の電動機定数測定方法

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Publication number: JP2002022813A
Application number: JP2000212896A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Fujii; 秋一藤井; Hideaki Iura; 英昭井浦; Kozo Ide; 耕三井手; Yoshiaki Yukihira; 義昭行平
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2002-01-23
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: US20040138837A1; EP1312932A4; US7039542B2; KR20030022852A; KR100773282B1; TW544524B; CN1441908A; WO2002006843A1; EP1312932B1; DE60124114T2; JP4816838B2; EP1312932A1; DE60124114D1; CN1180275C

Abstract

(57)【要約】【課題】誘導電動機に負荷が結合された状態でも誘導
電動機の定数を高精度にチューニングすることが可能で
あり、かつ、測定演算方法の実現のための演算が簡単な
誘導電動機の電動機定数測定方法を提供する。【解決手段】電圧出力位相θｖは予め設定された任意
の位相とし、電流を流すに際して、まず比例積分制御器
１３を有効にした状態で電流指令を入力して運転し、所
定の時間通電後、比例積分制御器１３のゲインを０とす
ることにより、積分値を一定に保つことで電圧指令値を
固定した状態で電圧指令値および電流検出値を測定し、
ｋの測定を２種類の大きさの電流について行い、その時
の傾きから一次抵抗値（あるいは線間抵抗値）を求め
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導電動機の電動
機定数を測定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、ＪＥＣ−３７に示され
るような巻線抵抗測定、拘束試験、無負荷試験を行って
電動機定数を求める方法をインバータの制御ソフトウェ
アに組込んだものがある（従来例１）。また、誘導電動
機を停止したままの状態で、誘導電動機の定数をチュー
ニングする方法として、特開平７−５５８９９がある
（従来例２）。この方法では、単相交流を誘導電動機に
供給し、ｄ軸電流検出値あるいはｑ軸電流検出値をフー
リエ級数展開し、誘導電動機の定数を求めていた。ここ
で、ｄ−ｑ軸座標は電動機の回転磁界と同じ速度で回転
する回転座標である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例１に示す方法で
は、拘束試験と無負荷電流試験の間に誘導電動機の回転
子の固定および固定の解除といった作業が必要であり、
インバータ駆動による自動計測には向いていない面があ
る。また、無負荷電流試験では、誘導電動機単体で運転
する必要があり、負荷が既に結合されている場合には、
一旦切り離し電動機単体にするという作業が必要とな
り、効率が悪いという問題があった。

【０００４】また、従来例２では、単相交流を印加し、
フーリエ級数展開を利用して求めているのでソフトが複
雑になり、ソフトの処理時間が長くなり、ソフトに大き
な記憶容量を要するといった問題があった。

【０００５】したがって、本発明の目的は、誘導電動機
に負荷が結合された状態でも誘導電動機の定数を高精度
にチューニングすることが可能であり、かつ、このため
の演算が簡単な、誘導電動機の電動機定数測定方法を提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動機一次電
流を磁束成分（ｄ軸成分）とトルク成分（ｑ軸成分）と
に分離し、ｄ軸成分の電流指令とｄ軸成分の電流検出値
を入力とし、両者の偏差を零とするように制御するｄ軸
電流比例積分制御器と、この比例積分制御器の出力と任
意のｄ軸補助電圧指令値とを加算し、ｄ軸電圧指令値を
得る第１の加算器と、ｑ軸成分の電流指令とｑ軸成分の
電流検出値を入力とし、両者の偏差を零とするように制
御するｑ軸電流比例積分制御器と、この比例積分制御器
の出力と任意のｑ軸補助電圧指令値とを加算し、ｑ軸電
圧指令値を得る第２の加算器と、ｄ軸電圧指令値および
ｑ軸電圧指令値から電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆと電圧
位相θｖを演算し、電圧指令の大きさと電圧指令の位相
を基に直流を三相交流に変換して出力する電力変換器を
有し、電動機を三相Ｙ（スター）結線の等価回路に変換
して扱うことにより制御する、電動機のベクトル制御装
置において、予め任意に設定された一定値のｄ軸電流指
令値ｉｄ＿ｒｅｆ１とｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ１を
１番目の指令値として与え、ｄ軸補助電圧指令値ｖｄ＿
ｒｅｆ＿ｃとｑ軸補助電圧指令値ｖｑ＿ｒｅｆ＿ｃをと
もに零として与えて前記ベクトル制御装置を動作させ、
予め設定された第１の時間経過した後、ｄ軸比例積分制
御器の比例ゲインおよびｑ軸比例積分制御器の比例ゲイ
ンを零とし、この時刻から予め設定された第２の時間経
過した後に、ｄ軸電圧指令ｖｄ＿ｒｅｆおよびｑ軸電圧
指令ｖｑ＿ｒｅｆから電圧指令

【０００７】

【数１９】

【０００８】を作成し、ｄ軸電流検出値ｉｄ＿ｆｂとｑ
軸電流検出値ｉｑ＿ｆｂから電流検出値

【０００９】

【数２０】

【００１０】を作成し、この第２の時間内の任意の時間
内において記録したｖ＿ｒｅｆの平均値とｉ＿ｆｂの平
均値を１番目のデータｖ＿ｒｅｆ１、ｉ＿ｆｂ１とし、
次に、前記両比例積分制御器のゲインを元の値に戻し、
予め任意に設定された一定値のｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒ
ｅｆ２とｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ２を２２番目の指
令値として与え、ｄ軸補助電圧指令値ｖｄ＿ｒｅｆ＿ｃ
とｑ軸補助電圧指令値ｖｑ＿ｒｅｆ＿ｃをともに零とし
て与えて前記ベクトル制御装置を動作させ、予め設定さ
れた第１の設定時間経過した後、ｄ軸電流比例積分制御
器の比例ゲインおよびｑ軸電流比例積分制御器の比例ゲ
インを零とし、この時刻から予め設定された第２の時間
経過した後に、この第２の時間内の任意の時間内におい
て記録したｖ＿ｒｅｆの平均値とｉ＿ｆｂの平均値を第
２番目のデータｖ＿ｒｅｆ２、ｉ＿ｆｂ２として電動機
の１次抵抗を

【００１１】

【数２１】

【００１２】より求め、および電動機の線間抵抗値をＲ
_L-L＝２・Ｒ１より求める。

【００１３】あるいは、比例積分制御器のゲインおよび
出力およびｄ軸補助電圧指令およびｑ軸補助電圧指令を
零とし、電圧位相θｖを予め設定された任意の固定値と
し、電圧指令の大きさｖｒｅｆを、電動機の電動機の定
格運転周波数の１０分の１以上の適当な周波数ｆｈおよ
び電圧の振幅をｖａｍｐとしてｖ＿ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・
ｓｉｎ（２・π・ｆｈ・ｔ）で与え、ｖａｍｐは、ｄ軸
電流検出値ｉｄ＿ｆｂとｑ軸電流検出値ｉｑ＿ｆｂから
求まる電流値

【００１４】

【数２２】

【００１５】が予め任意に設定された電流設定値になる
ようにｉ＿ｆｂを監視しながらｖａｍｐを加減調整し、
ｉ＿ｆｂが前記電流設定値になった後、任意の設定時間
を経過した後に、電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値
の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ１、電流検出値ｉ＿ｆｂ
の大きさの絶対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ１、およ
びｖ＿ｒｅｆを基準としたｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ１
とし、次に、予め設定された第４の電流設定値になるよ
うにｖａｍｐを調整し、前記設定時間経過した後に、電
圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均値をｖ＿ｒｅ
ｆ＿ａｖｅ２、電流検出値ｉ＿ｆｂの大きさの絶対値の
平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｂｅ２、ｖ＿ｒｅｆを基準とした
ｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ２とし、

【００１６】

【数２３】

【００１７】を計算し、これらから、電動機の二次抵抗
をＲ２＝Ｚｘ＿ｒ−Ｒ１、漏れインダクタンスをＬ＝Ｚ
ｘ＿ｉ／（２・π・ｆｈ）として求める。

【００１８】あるいは、比例積分制御器のゲインおよび
出力およびｄ軸補助電圧指令およびｑ軸補助電圧指令を
零とし、電圧位相θｖを予め設定された任意の固定値と
し、電圧指令の大きさｖｒｅｆを、電動機の電動機の定
格運転周波数の５分の１以下の適当な周波数ｆｌおよび
電圧の振幅をｖａｍｐとしてｖ＿ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・ｓ
ｉｎ（２・π・ｆｌ・ｔ）で与え、ｖａｍｐは、ｄ軸電
流検出値ｉｄ＿ｆｂとｑ軸電流検出値ｉｑ＿ｆｂから求
まる電流値

【００１９】

【数２４】

【００２０】が予め任意に設定された第１の電流設定値
になるようにｉ＿ｆｂを監視しながらｖａｍｐを加減調
整し、ｉ＿ｆｂが前記第１の電流設定値になった後、任
意の第１の設定時間を経過した後に、電圧指令の大きさ
ｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ３、
電流検出値ｉ＿ｆｂの大きさの絶対値の平均値をｉ＿ｆ
ｂ＿ａｖｅ３、およびｖ＿ｒｅｆを基準としたｉ＿ｆｂ
の位相をθｄｉｆ３とし、次に、予め設定された第２の
電流設定値になるようにｖａｍｐを調整し、任意の第２
の設定時間を経過した後に、電圧指令の大きさｖ＿ｒｅ
ｆの絶対値の平均値ｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ４、電流検出値
ｉ＿ｆｂの大きさの絶対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ
４、ｖ＿ｒｅｆを基準としたｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ
４とし、

【００２１】

【数２５】

【００２２】を計算し、これらから、電動機の相互イン
ダクタンスを

【００２３】

【数２６】

【００２４】として求める。

【００２５】また、本発明は、インバータにより三相交
流を誘導電動機に供給し、該電動機の可変速運転を行う
電動機制御装置であって、インバータ出力の任意の二相
あるいは三相を流れる電流を検出する電流検出器と、電
動機に流す一次電流の電流指令値と該電流検出器により
検出された電流値から得られた一次電流検出器の一次電
流値ｉ＿ｆｂとを入力とし、両者の偏差を零とするよう
に出力電圧指令値ｖ＿ｒｅｆを制御する比例積分制御器
と、電圧指令値ｖ＿ｒｅｆと電圧出力位相θｖを基に三
相交流を出力する電力変換器を有し、電動機を三相Ｙ
（スター）結線の等価回路に変換して扱う電動機制御装
置における誘導電動機の電動機定数測定方法であって、
電圧出力位相θｖは予め設定された任意の位相とし、電
流を流すに際して、まず電流制御器を有効にした状態で
電流指令を入力して運転し、所定の時間通電後、該電流
制御器のゲインを０とすることにより、積分値を一定に
保つことで電圧指令値を固定した状態で電流指令値およ
び電流検出値を測定し、ｋの測定を２種類の大きさの電
流について行い、その時の傾きから一次抵抗値（あるい
は線間抵抗値）を求める。

【００２６】また、電圧位相θｖを予め設定された任意
の固定値とし、電圧指令の大きさｖｒｅｆを正弦波で入
力し、２つの周波数についてそれぞれ電圧指令値の平均
値および電流検出値の平均値ならびに電圧指令値と電流
検出値の位相差を計算し、電圧指令値と電流検出値から
インピーダンスを求め、さらに位相差によってインピー
ダンスを実部成分と虚部成分に分解し、実部成分から
（一次抵抗値＋二次抵抗値）、虚部成分から漏れインダ
クタンスによるインピーダンスを計算し、これらから二
次抵抗値および漏れインダクタンス値を求めるようにし
たものである。

【００２７】そして、無負荷電流値については、電動機
の一次電流を磁束成分（ｄ軸成分）とトルク成分（ｑ軸
成分）とに分離し、ｄ軸成分の電流指令とｄ軸成分の電
流検出値を入力し、両者の偏差を零とするように制御す
るｄ軸電流比例積分制御器を有し、この比例積分制御器
の出力をｄ軸電圧指令値とし、ｑ軸成分の電流指令とｑ
軸成分の電流検出値を入力とし、両者の偏差を零とする
ように制御するｑ軸電流比例積分制御器を有し、この比
例積分制御器の出力をｑ軸電圧指令値とし、ｄ軸電圧指
令値およびｑ軸電圧指令値から電圧指令の大きさｖ＿ｒ
ｅｆと電圧位相θｖを演算し、電圧指令の大きさと電圧
指令の位相を基に直流を三相交流に変換して出力する電
力変換器を有し、任意の速度指令に一致して運転するよ
うにｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を制御する電動機
制御装置において、通常の運転状態において、出力周波
数ｆｐｈｉ、ｄ軸電圧指令ｖｄ＿ｒｅｆ、ｑ軸電圧指令
ｖｑ＿ｒｅｆ、ｄ軸電流検出値ｉｄ＿ｆｂ、ｑ軸電流検
出値ｉｑ＿ｆｂを測定し、あらかじめ設定されている電
動機の基底電圧ｖ＿ｂａｓｅ、基底周波数ｆ＿ｂａｓ
ｅ、一次抵抗値Ｒ１、漏れインダクタンスＬを用いて、
電動機の相互インダクタンスＭおよび無負荷電流Ｉ０の
両方あるいはどちらか一方を求めるようにしたものであ
る。

【００２８】また、本発明は、インバータにより三相交
流を誘導電動機に供給し、該電動機の可変速運転を行う
電動機制御装置であって、出力電圧指令値ｖ＿ｒｅｆと
電圧出力位相θｖを基に三相交流を出力する電力変換器
を有し、該誘導電動機に流れる一次電流を検出する電流
検出器を有し、該電流検出器により検出した電流値から
得られる一次電流検出値ｉ１を入力とする電動機制御装
置において、誘導電動機の一相当りの等価回路をＴ−１
型等価回路とし、電圧位相θｖを予め設定された任意の
固定値とし、電圧指令値ｖ＿ｒｅｆとして所定の一定値
を与え、この際に誘導電動機に流れる一次電流検出値ｉ
１を読み取り、前記一次電流値ｉ１および別の手段によ
り与えられた一次抵抗値Ｒ１、二次抵抗値Ｒ２を用い
て、相互インダクタンスＭに流れる電流ｉｍを

【００２９】

【数２７】

【００３０】により推定し、この電流推定値

【００３１】

【外８】

【００３２】の立ち上がり波形から時定数

【００３３】

【外９】

【００３４】を求め、この相互インダクタンスＭを

【００３５】

【数２８】

【００３６】より求め、必要に応じ、この相互インダク
タンスＭあるいは時定数

【００３７】

【外１０】

【００３８】および別の手段により与えられた一次抵抗
値Ｒ１、漏れインダクタンスＬ、二次抵抗値Ｒ２ならび
に電動機の定格として与えられる定格電圧Ｖｒａｔｅ、
定格周波数ｆｒａｔｅと前記相互インダクタンスＭを用
いて無負荷電流Ｉ０を求めるようにしたものである。

【００３９】あるいは、電圧指令ｖ＿ｒｅｆを与えた場
合に、一次電流値ｉ１が一定値に収束したときの値を

【００４０】

【外１１】

【００４１】とした場合に、前記一次電流値ｉ１および
別の手段により与えられた一次抵抗値Ｒ１、二次抵抗値
Ｒ２を用いて、相互インダクタンスＭに流れる電流ｉｍ
を

【００４２】

【数２９】

【００４３】により電圧値を使わずに推定するようにし
たものである。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００４５】図１は本発明における誘導電動機の制御装
置の一実施形態の構成を示すブロック図である。比例積
分制御器１０はｑ軸電流指令ｉｑ＿ｒｅｆとｑ軸電流検
出値ｉｑ＿ｆｂの偏差が零となるように制御するもので
あり、比例積分制御器１０の出力にｑ軸補助電圧指令ｖ
ｑ＿ｒｅｆ＿ｃを加算しｑ軸電圧指令ｖｑ＿ｒｅｆを作
成する。同様に、比例積分制御器１１はｄ軸電流指令ｉ
ｄ＿ｒｅｆとｄ軸電流検出値ｉｄ＿ｆｂの偏差が零とな
るように制御するものであり、比例積分制御器１１の出
力にｄ軸補助電圧指令ｖｄ＿ｒｅｆ＿ｃを加算しｄ軸電
圧指令ｖｄ＿ｒｅｆを作成する。比例積分器の比例ゲイ
ンはＫｉ、積分ゲインは（１／Ｔ）で表している。電圧
指令演算器１２はｖｑ＿ｒｅｆおよびｖｄ＿ｒｅｆから
電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆおよび電圧位相θｖを演算
し、さらにθｖに磁束の位相θｆｐｈｉを加算して三相
交流座標での電圧位相を計算する。また、電圧指令の大
きさｖ＿ｒｅｆには電圧指令オフセット値ｖ＿ｒｅｆ＿
ｏｆｓを加算する。ここで、ｉｑ＿ｒｅｆおよびｉｄ＿
ｒｅｆおよびｆｐｈｉは、通常の誘導電動機の運転状態
では別に設けられた演算回路から与えられるものであ
る。電力変換器２は前記ｖ＿ｒｅｆ＋ｖ＿ｒｅｆ＿ｏｆ
ｓおよびθｒｅｆに基づく三相交流電圧を誘導電動機３
に供給するための電力変換器である。誘導電動機３に流
れる電流は電流検出器４および５で検出され、座標変換
器６に入力され、ｄ−ｑ座標に変換されｉｑ＿ｆｂおよ
びｉｄ＿ｆｂとなる。ｉｑ＿ｆｂおよびｉｄ＿ｆｂは電
流演算器７によってその合成ベクトルの大きさｉ＿ｆｂ
に変換される。平均値・位相差演算器８は、ｖ＿ｒｅｆ
＋ｖ＿ｒｅｆ＿ｏｆｓおよびｉ＿ｆｂから誘導電動機３
の電動機定数の演算に必要となる電圧指令および電流検
出値の平均値および電圧指令と電流検出値の位相差を演
算する演算器であり、電動機定数演算器１は平均値・位
相差演算器８で演算された信号を基に誘導電動機３の電
動機定数を演算する演算器である。

【００４６】図２に平均値・位相差演算器８の具体的な
構成を示す。ｖ＿ｒｅｆおよびｉ＿ｆｂから図２に示す
構成によって、両者の位相差およびそれぞれの周波数成
分の絶対値の平均値およびＤＣ分を演算している。ここ
で、平均値はローパスフィルタ（ＬＰＦ）によって求め
ているが、移動平均などによる方法でもよい。

【００４７】図３に本実施形態で誘導電動機の電動機定
数を求めるのに使用した誘導電動機のＴ−１型等価回路
を示す。図３は一相当たりの等価回路であり、印加され
る電圧は

【００４８】

【外１２】

【００４９】となっている。Ｉ１は電動機の一次電流で
あり、Ｒ１は電動機の一次抵抗、Ｒ２は電動機の二次抵
抗、ｌは電動機の漏れインダクタンス、Ｍは電動機の相
互インダクタンスである。

【００５０】請求項１の実施形態について説明する。

【００５１】誘導電動機３に直流を印加した場合相互イ
ンダクタンスＭにおけるインピーダンスωＭは零となる
ので図３の等価回路は図４に示すようになる。したがっ
て、

【００５２】

【外１３】

【００５３】で求まる。線間抵抗として設定する場合に
はＲ_L-L＝２・Ｒ１を線間抵抗として取り扱う。一次抵
抗のチューニングが開始されると、電流指令として任意
に設定された第１の電流指令値としてｉｑ＿ｒｅｆおよ
びｉｄ＿ｒｅｆを与える。電流指令が与えられると比例
積分制御器１０、１１のゲインに応じて電圧指令が発生
し、三相交流電圧が電力変換器２より出力されて電動機
３に加えられ電流Ｉ１が流れる。電流Ｉ１は電流検出器
４、５によって検出され、座標変換および電流演算され
ｉ＿ｆｂとして電動機定数演算器１に加えられる。電流
の立ち上がりに必要な時間は比例積分制御器１０、１１
のゲインで決まるのでこの時間を予め設定される任意の
時間として設定しておき、この設定時間経過した後にｑ
軸およびｄ軸の比例積分制御器の比例ゲインを零とす
る。これにより積分器への入力が０となるため、比例制
御器の出力は比例ゲインを零にする直前の出力値で固定
されるので、電圧指令は一定値に保たれ安定する。この
状態で一定時間待ち、この間に電圧指令ｖ＿ｒｅｆおよ
び電流検出値ｉ＿ｆｂの平均値測定を行い、それぞれｖ
＿ｒｅｆ１およびｉ＿ｆｂ１とする。次に、比例積分制
御器１０、１１の比例ゲインを元の値に戻し、電流指令
値ｉｑ＿ｒｅｆおよびｉｄ＿ｒｅｆを第２の電流設定値
とし、同様な操作を行い、この時の電圧指令値および電
流指令値の平均をそれぞれｖ＿ｒｅｆ２、ｉ＿ｆｂ２と
する。このときの電圧指令ｖ＿ｒｅｆおよび電流検出値
ｉ＿ｆｂの時間変化を図５に示す。ｖ＿ｒｅｆ１、ｉ＿
ｆｂ１、ｖ＿ｒｅｆ２、ｉ＿ｆｂ２の関係は図６に示す
ようになり、この直線の傾きから一次抵抗値Ｒ１が求ま
る。ｖ＿ｒｅｆが線間での値であることを考慮すると、

【００５４】

【数３０】

【００５５】となる。

【００５６】請求項２の実施形態を説明する。

【００５７】上記に説明した請求項１記載の実施方法に
おいて、比例積分制御器１０、１１の比例ゲインＫｉを
零とするときに、その時点でのｑ軸およびｄ軸電圧指令
をそれぞれ補助電圧指令値ｖｑ＿ｒｅｆ＿ｃおよびｖｄ
＿ｒｅｆ＿ｃに代入すると同時に比例積分制御器１０、
１１の比例ゲインＫｉおよび積分ゲイン（Ｉ／Ｔ）およ
び比例積分制御器１０、１１の出力を０とすることによ
り、電圧指令を与えるようにしたもので、その他の処理
は請求項１の実施形態と同じである。

【００５８】請求項３記載の実施形態について説明す
る。

【００５９】上記に説明した請求項１と２の実施形態に
おいては電流のレベルは２点であったが、測定精度を上
げるために３点以上について測定するようにしたもので
ある。３点の場合について説明すると、それぞれの測定
を１、２、３とした場合に、１−２間、２−３間、１−
３間のそれぞれあるいは任意の二つについて請求項１、
２の実施形態のようにＲ１を求め、その平均値を求める
べきＲ１として採用するものである。４点以上の場合に
も同様に任意の区間でＲ１を求めてそれぞれの平均値を
用いればよい。

【００６０】請求項４の実施形態について説明する。

【００６１】電圧指令をｖ＿ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・ｓｉｎ
（２・π・ｆｈ・ｔ）、θｒｅｆ＝任意の固定値として
与える。ｖａｍｐは初期として零とし、ｆｈは電動機の
定格運転周波数以上の値とする。周波数が高い場合に
は、図３に示す等価回路においてωＭ>>Ｒ２となるので
Ｍにはほとんど電流が流れないと考えると等価回路は図
７に示す様になる。このときの電圧と電流の位相差をθ
ｄｉｆとすると（Ｒ１＋Ｒ２）とωｌの関係は図８のよ
うになり、回路のインピーダンスを｜Ｚｘ｜とすると、
（Ｒ１＋Ｒ２）＝｜Ｚｘ｜・ｃｏｓθｄｉｆ、ωｌ＝｜
Ｚｘ｜・ｓｉｎθｄｉｆとなり、既に求めたＲ１を用い
れば、Ｒ２およびＬが求まる。

【００６２】｜Ｚｘ｜を求めるには、上記に示したｖ＿
ｒｅｆを与え、電流検出値の絶対値の平均値ｉ＿ｆｂ＿
ａｖｅが予め設定しておいた第１の電流設定値になるま
でｖａｍｐを増加させていく。そして、ｉ＿ｆｂ＿ａｖ
ｅが設定された値に一致したら、フィルタの出力が安定
になるまで一定時間待った後、ｖ＿ｒｅｆの周波数成分
の成分の絶対値の平均値ｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅと電流検出
値の絶対値の平均値ｉ＿ｆｂ＿ａｖｅおよび位相差θｄ
ｉｆをそれぞれｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ１、ｉ＿ｆｂ＿ａｖ
ｅ１、θｄｉｆ１としてメモリに保存する。次に予め設
定された第２の電流設定値になるようにｖａｍｐを加減
し電流値が一致したら同様に値を読み込みそれぞれｖ＿
ｒｅｆ＿ａｖｅ２、ｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ２、θｄｉｆ２と
して保存する。このときの電圧指令および電流検出値の
時間変化を図９に示す。回路のインピーダンス｜Ｚｘ｜
はＲ１のときと同様に電圧と電流の傾きとして、

【００６３】

【数３１】

【００６４】より求める。また、位相差はθｄｉｆ＿Ｌ
＝（θｄｉｆ１＋θｄｉｆ２）／２とする。

【００６５】この式と前記した式から、

【００６６】

【数３２】

【００６７】として、二次抵抗Ｒ２および漏れインダク
タンスＬが求まる。

【００６８】ここでｖａｍｐの初期値を零として説明し
たが、流れる電流値はＶ／ｆパターンを目安にして予測
がつくので、予めいくらの値を設定しそこから加減する
ことにより時間短縮することも可能である。

【００６９】請求項５の実施形態について説明する。

【００７０】上記請求項４の実施形態において、電圧指
令ｖ＿ｒｅｆにオフセット値としてｖ＿ｒｅｆ＿ｏｆｓ
を足したものを電圧指令としたものである。図２に示す
ように、Ｒ１＋Ｒ２およびＬを求めるために使うデータ
ｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ，ｉ＿ｆｂ＿ａｖ，θｄｉｆは、入
力信号をハイパスフィルタに入力して直流分を取り除い
たデータを使うことにより、請求項４記載と同様に考え
ることが出来る。

【００７１】請求項６の発明の実施形態について説明す
る。

【００７２】上記請求項４の実施形態において、電圧指
令ｖ＿ｒｅｆにオフセット値としてｖ＿ｒｅｆ＿ｏｆｓ
を足したものを電圧指令としたものである。オフセット
分の電圧は直流として出力されるので、これに対する等
価回路は図４に示すようになるので、この電圧指令値の
直流分と電流検出値の直流分の比をとることで一次抵抗
Ｒ１が求まる。直流分の信号を取り出すには信号の平均
値を取ればよく、実施形態では図２に示すようにローパ
スフィルタ［ＬＰＦ３］を用いて検出している。ｖ＿ｒ
ｅｆ＿ｏｆｓの値の決定の仕方は、ここでは、交流信号
を与える前に、請求項４の実施形態と同様に電流検出値
と電流設定値を比較しながらｖ＿ｒｅｆ＿ｏｆｓを加減
して決定している。

【００７３】こうして求めたＲ１をＲ２の演算に使う以
外は請求項４の実施形態と同じである。これにより、Ｒ
１、Ｒ２、Ｌを一つのステップの中で求めることができ
るため実行時間が短縮できる。

【００７４】請求項７記載の実施形態について説明す
る。

【００７５】請求項４の実施形態においてｆｌの周波数
を電動機の定格運転周波数に対して非常に低い周波数に
設定する。このときはＭに流れる電流が無視できないの
で図３に示す等価回路で考える。

【００７６】等価回路で式を立てると、

【００７７】

【数３３】

【００７８】実部について比較してＭを求めると、

【００７９】

【数３４】

【００８０】となり、Ｍが得られる。ここで、ｆｈを低
い周波数にする以外は請求項４の実施形態と同様にして
求めて、インピーダンスを｜Ｚｘ２｜、位相差をθｄｉ
ｆ＿ｍとすると、Ｚｘ＿ｒ２＝｜Ｚｘ２｜・ｃｏｓθｄ
ｉｆ＿ｍとなり、これと既に求めたＲ１、Ｒ２とから

【００８１】

【数３５】

【００８２】により、相互インダクタンスＭが求まる。

【００８３】請求項８および９の実施形態について説明
する。

【００８４】請求項５と６の実施形態に示したのと同様
に電圧指令ｖ＿ｒｅｆにオフセットとしてｖ＿ｒｅｆ＿
ｏｆｓを加えたものである。処理の内容は請求項５と６
の実施形態に示したものと同じである。請求項７の実施
形態のときは周波数が低いため本方法に示すように直流
オフセットを与えることにより電動機が不必要に動くの
を防止することができる。

【００８５】請求項１０の実施形態について説明する。

【００８６】図１０に請求項１０記載の発明を実施した
ブロック図を示す。通常のベクトル制御を行う構成から
ｑ軸電圧指令値ｖｑ＿ｒｅｆ、ｄ軸電圧指令値ｖｄ＿ｒ
ｅｆ、ｑ軸電流検出値ｉｑ＿ｆｂ、ｄ軸電流検出値ｉｄ
＿ｆｂおよび出力周波数値ｆｐｈｉを取り出して、電動
機定数演算器１に入力して、相互インダクタンスＭおよ
び無負荷電流値Ｉ０を求める。速度制御器１４は速度指
令に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ、ｄ軸電流指
令値ｉｄ＿ｒｅｆおよび出力周波数値ｆｐｈｉを演算す
るもので、一般に用いられているベクトル制御方式であ
り、本発明の特徴に関わるものではないので簡略化して
記載している。座標変換器６は相電流の検出値をｄｑ座
標系に変換する残表変換器であり、ｑ軸ＰＩ電流制御器
１０、ｄ軸ＰＩ電流制御器１１は電流指令値と電流検出
値が一致するようにする制御器、電圧指令演算器１２は
ｑ軸電圧指令、ｄ軸電圧指令値および磁束位相θｐｈｉ
から三相交流電圧の電圧の大きさｖ＿ｒｅｆと電圧位相
θｖを計算する。磁束位相θｐｈｉは出力周波数ｆｐｈ
ｉを積分することにより求める。電力変換器２はｖ＿ｒ
ｅｆおよびθｖに基づいて三相交流電力を誘導電動機３
に供給するものである。

【００８７】ここでは、運転指令入力後、誘導電動機３
の加速が完了した時点から１秒経過後に、出力周波数ｆ
ｐｈｉ、ｄ軸電圧指令ｖｄ＿ｒｅｆ、ｑ軸電圧指令ｖｑ
＿ｒｅｆ、ｄ軸電流検出値ｉｄ＿ｆｂ、ｑ軸電流検出値
ｉｑ＿ｆｂを読み込み、予め設定されている電動機の基
底電圧ｖ＿ｂａｓｅ、基底周波数ｆ＿ｂａｓｅおよび別
途求めた一次抵抗値Ｒ１、漏れインダクタンスＬを用い
て、

【００８８】

【数３６】

【００８９】を計算することにより、電動機の相互イン
ダクタンスＭおよび無負荷電流Ｉ０が求まる。

【００９０】ここでは、加速完了時としているが、運転
中の任意の時刻で測定しても差し支えない。

【００９１】本発明の方法は通常の運転状態において、
各部の信号を抜き出して演算しているので、ＰＧの有無
などによる速度制御器の構成の違いに関係なく適用する
ことが可能である。

【００９２】図１１は本発明の請求項１１〜１３記載の
誘導電動機の電動機定数測定方法を実施する電動機制御
装置の構成を示すブロック図である。電動機定数演算器
１は電流指令ｉ＿ｒｅｆを出力する。誘導電動機３に流
れる電流値は、Ｕ相に設けられた電流検出器４で検出さ
れた電流ｉｕとＶ相に設けられた電流検出器５で検出さ
れたｉｖとして取り込み、三相二相変換器６によって
（１）式および（２）式の演算を行い二相交流電流ｉ
α、ｉβに変換する。

【００９３】

【数３７】

【００９４】電流を検出する相はｕ相とＶ相の組み合わ
せに限らず任意の二相あるいは三相すべてを検出しても
よい。

【００９５】電流演算器７は二相交流電流ｉα、ｉβの
二乗の和の平方根を計算し、電流検出値ｉ＿ｆｂを求め
る。ｉ＿ｆｂを平均値・位相差演算器８に入力し、平均
値ｉ＿ｆｂ＿ａｖｅを計算する。ここでは平均値の計算
は、ｉ＿ｆｂの絶対値をとり、その結果をローパスフィ
ルタを通すことにより得ているが、移動平均等の別の方
法を用いて平均値を計算してもよい。電流ＰＩ制御器１
３は電流指令ｉ＿ｒｅｆと電流検出平均値ｉ＿ｆｂ＿ａ
ｖｅが一致するように制御する。電流ＰＩ制御器１３の
出力は電圧指令ｖ＿ｒｅｆとなる。電力変換器２では、
電圧指令値ｖ＿ｒｅｆを線間電圧として換算し、電動機
定数演算器１から与えられた電圧位相θｖを用いて三相
交流の出力位相を演算し、誘導電動機３に三相交流電力
を供給する。

【００９６】請求項１１の実施形態について説明する。

【００９７】誘導電動機の一相当たりのＴ−１型等価回
路を図１２に示す。Ｒ１は一次抵抗、Ｌは漏れインダク
タンス、Ｍは相互インダクタンス、Ｒ２は二次抵抗、ｓ
はすべりである。直流を流した場合には、相互インダク
タンスＭのインピーダンス分は零となるので、等価回路
は図１３のようになる。

【００９８】以下では、Ｕ相の電流がピークとなるとき
の位相を０°として説明する。

【００９９】本実施形態では、電圧位相θｖの位相を０
°とする。

【０１００】まず、電流指令値ｉ＿ｒｅｆとして誘導電
動機定格電流の２０％の値を与えると、電流ＰＩ制御器
１３の働きにより図１４に示すように電圧指令ｖ＿ｒｅ
ｆが変化し、電流検出値ｉ＿ｆｂ＿ａｖｅがｉ＿ｒｅｆ
１に一致したところで、ｖ＿ｒｅｆが一定になる。ここ
では、２秒間待つようにして、時間で電流制御を行う区
間Ａの幅を決定している。この安定になるまでの時間は
制御特性に関係するため通常は２秒間待てば十分である
が、負荷機の特性等で電流ＰＩ制御器１３のゲインが上
げられないような場合には、この時間を長くする。２秒
間経過した後、電流ＰＩ制御器１３のゲインＫｉを零と
し、積分器に溜まった値をｖ＿ｒｅｆとして出力するこ
とにより電流指令値ｖ＿ｒｅｆを固定する。さらに一定
時間（ここでは１秒間とした）待った後、ｖ＿ｒｅｆの
平均値ｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅおよびｉ＿ｆｂ＿ａｖｅを読
み込み、ｖ＿ｒｅｆ１、ｉ＿ｆｂ１とする。ｖ＿ｒｅｆ
＿ａｖｅはｖ＿ｒｅｆの値を平均値・位相差計算器８に
入力し計算する。次に、電流指令ｉ＿ｒｅｆとして誘導
電動機定格電流の４０％を与え、同様に制御を行い、電
圧指令値ｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅおよび電流検出値ｉ＿ｆｂ
＿ａｖｅを読み込み、ｖ＿ｒｅｆ２、ｉ＿ｆｂ２とす
る。この２点のデータをグラフにすると図１５のように
なる。この傾きが一次抵抗値Ｒ１を表すので、

【０１０１】

【数３８】

【０１０２】により計算する。そして２×Ｒ１を線間抵
抗値Ｒ_L-Lとする。電流値はここでは誘導電動機定格電
流の２０％、４０％としたが、これとは異なる値として
もよいし、３点以上の電流値について実行してもよい。

【０１０３】請求項１２記載の方法は３点以上の測定を
行った場合で、例えば２０％、４０％、６０％の３種類
の電流値で行った場合は、２０％−４０％、４０％−６
０％、２０％−６０％の間でそれぞれ傾きを計算し、そ
の傾きの平均を取って用いればよい。

【０１０４】請求項１３記載の方法について説明する。
図１５に示すように、先の測定したデータを一次式で近
似して延長し、電流値が零のときのｖ＿ｒｅｆの値を電
圧オフセット値ｖ＿ｒｅｆ０として記録する。これは、
電力変換器２に用いられる素子などによる電圧降下分に
相当するものである。３種類以上の電流値について測定
している場合には、任意の２点の直線近似あるいは平均
２乗誤差法による回帰曲線によって求めればよい。

【０１０５】請求項１４の実施形態について説明する。
図１６と図１７は請求項１４および請求項１５記載の方
法を実施するブロック図である。

【０１０６】図１５において、電動機定数演算器１から
出力電圧指令ｖ＿ｒｅｆと出力電圧位相θｖを電力変換
器２に与え、これに基づき三相交流を出力して誘導電動
機３を運転する。誘導電動機３に流れる電流値は、Ｕ相
に設けられた電流検出器４で検出された電流ｉｕとＶ相
に設けられた電流検出器５で検出されたｉｖとして取り
込み、座標変換器６によって（１）式および（２）式の
演算を行い、二相交流電流ｉα、ｉβに変換する。電流
を検出する相はｕ相とＶ相の組み合わせに限らず任意の
二相あるいは三相すべてを検出してもよい。

【０１０７】電流演算器７において二相交流電流ｉα、
ｉβの二乗の和の平方根を計算し、電流検出値ｉ＿Ｆｂ
を求める。電圧指令ｖ＿ｒｅｆ、電流検出値ｉ＿ｆｂお
よび電動機定数演算器１によって与えられるｖ＿ｒｅｆ
の振幅の瞬時値を与える位相θｈは平均値・位相差演算
器８に入力され、ｖ＿ｒｅｆの平均値ｖ＿ｒｅｆ＿ａｖ
ｅ、ｉ＿ｆｂの平均値ｉ＿ｆｂ＿ａｖｅおよび位相差θ
ｄｉｆが演算され、電動機定数演算器１に入力され、電
動機定数の演算を行う。図１１との相違点は、電流指令
を与えるのではなく、電圧指令ｖ＿ｒｅｆを与えている
点と、電圧指令ｖ＿ｒｅｆとして与える周波数成分の位
相θｈを平均値・位相差演算回路８に入力している点で
ある。図１７は平均値・位相差演算器６の構成を示すブ
ロック図である。図１７のブロック図の処理によりｖ＿
ｒｅｆ、ｉ＿ｒｅｆの平均値ｉ＿ｆｂ＿ａｖｅおよび位
相差θｄｉｆを演算する。

【０１０８】図１２に示した誘導電動機の等価回路は、
周波数が高くなると相互インダクタンスＭによるインピ
ーダンスωＭがＲ２に比べて大きくなるため、図１８に
示すようにＲ１、Ｌ、Ｒ２の直列回路で近似できる。し
たがって、電圧、電流の大きさおよび両者の位相差か
ら、抵抗分Ｒ１＋Ｒ２とリアクタンス分ωＬが求まる。

【０１０９】本実施形態では、θｖを０°とし、第１の
周波数ｆｈ１＝１５Ｈｚ、第２の周波数ｆｈ２＝３０Ｈ
ｚ、請求項１４に記載の電流設定値は誘導電動機定格電
流の８０％としている。まず、電圧振幅の大きさＶａｍ
ｐ＝０として、電圧指令の大きさｖｒｅｆをｖ＿ｒｅｆ
＝ｖａｍｐ・ｓｉｎ（２・π・１５・ｔ）、［ｔは時
刻］で与えて運転する。電流検出平均値ｉ＿ｆｂが誘導
電動機の定格電流の８０％になるようにｉ＿ｆｂを監視
しながら電圧振幅Ｖａｍｐを加減する。Ｖａｍｐの加減
量は、電流が急激に変化しないように適切な大きさとす
る。本実施形態では、誘導電動機定格電圧の１０００分
の１の大きさをＶａｍｐに加減算した。電流検出平均値
ｉ＿ｆｂが誘導電動機の定格電流の８０％になった後、
任意の設定時間（ここでは３秒とした）経過した後に、
電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均値をｖ＿ｒ
ｅｆ＿ａｖｅ１および電流検出値ｉ＿ｆｂの大きさの絶
対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ１およびｖ＿ｒｅｆを
基準としたｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ１とし、次に、周
波数を３０Ｈｚとし、１５Ｈｚのときと同様の運転を行
い、このときの電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値の
平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ２、電流検出値ｉ＿ｆｂの
大きさの絶対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ２、ｖ＿ｒ
ｅｆを基準としたｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ２とする。
ここでは、平均値はそれぞれの飽和値をローパスフィル
タに入力しその出力を用いている。このときの電圧指
令、電流検出値のタイムチャートを図１９に示す。ここ
で求めた電圧、電流、位相差の関係を図２０に示すよう
に複素数で取り扱うこととすると、インピーダンスおよ
びその実部成分と虚部成分は次式で得られる。

【０１１０】

【数３９】

【０１１１】このとき実部成分Ｚｘｒ１、Ｚｘｒ２が抵
抗分Ｒ１＋Ｒ２を、虚部成分Ｚｘｉ１、Ｚｘｉ２がリア
クタンス成分ωＬを表す。まず、実部成分について考え
る。ｆｈ１（１５Ｈｚ）のときのＺｘｒ１およびｆｈ２
（３０Ｈｚ）のときのＺｘｒ２をグラフに表すと図２１
のようになり、周波数で変化している。これは、表皮効
果などの影響によるものと考えられる。Ｒ２＝Ｚｘｒ−
Ｒ１で求まるが、Ｒ１は直流を流して測定したものであ
るので、図２１に示すように、測定値を直線近似して、
周波数ｆｈ＝ｆｈ１・ｆｈ２／(ｆｈ１＋ｆｈ２)＝１５
・３０／(１５＋３０)＝１０Ｈｚのときの値をＺｘｒと
して用いている。次に、虚数成分について考える。虚数
成分については周波数成分にほぼ比例するので、ｆｈ２
（３０Ｈｚ）のときの値を用いて、Ｚｘｉ＝Ｚｘｉ２、
ｆｈ＿１＝ｆｈ２として、漏れインダクタンスをＬ＝Ｚ
ｘｉ／（２・π・ｆｈ＿１）より求める。ここで、ｆｈ
２を用いたのは周波数が高いほうが電圧値が大きくなる
ため、測定誤差が小さくできるからである。低いほうの
周波数を用いてもよいし、２つの周波数における傾きか
ら計算してもよい。

【０１１２】次に、請求項１５の実施形態について説明
する。前記二次抵抗および漏れインダクタンスの測定に
おいて、先に求めた電圧オフセット値ｖ＿ｒｅｆ０を用
いてＺｘ１およびＺｘ２を次式により計算する。

【０１１３】

【数４０】

【０１１４】以降の計算は前述と同様である。

【０１１５】請求項１４の実施形態において、前記と同
じ周波数で、前記測定時に流した電流値とは異なる大き
さの電流ｉ＿ｆｂ２を流した状態で同様の測定を行う。
ここでは例としてｉ＿ｆｂ２をモータ定格電流の４０％
(前記の２分の１)とし、１５Ｈｚにおける電圧指令値の
絶対値の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ３、電流検出値の
絶対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ３とし、３０Ｈｚに
おける電圧指令値の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ４、電
流検出値の絶対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ４とす
る。図２２(ａ)(ｂ)に示すように、１５Ｈｚ、３０Ｈｚ
においてそれぞれ２つの電流値で直線近似し、電流値が
零のときの値を、１５Ｈｚにおける電圧オフセットｖ＿
ｏｆｓ１５、３０Ｈｚにおける電圧オフセットｖ＿ｏｆ
ｓ３０として求める。これらのオフセット値を請求項１
３記載の電圧オフセット値ｖ＿ｒｅｆ０の代わりに１５
Ｈｚ、３０Ｈｚにおける電圧指令値に対して用いること
で、電圧オフセットを補償する方法もある。また、電圧
オフセット値を求めずに、電流値を変えたときの傾きか
ら、１５Ｈｚ、３０Ｈｚそれぞれのインピーダンスを求
めても良い。また、インピーダンスの実部、虚部を求め
るための位相については、２つの電流値の平均値を用い
てもよい。

【０１１６】なお、上記に述べた処理では簡単のため説
明を省略したが、上記１５Ｈｚ、３０Ｈｚの信号を与え
たときの電圧値・電流値は絶対値をとった後ローパスフ
ィルタを通すことで平均化したもので平均値であるのに
対し、請求項１３の実施の形態で述べた電圧値オフセッ
ト値ｖ＿ｒｅｆ０は直流値から得たもので実効値あるい
は最大値であるため、ｖ＿ｒｅｆ０を平均値換算した値
を用いる。ここでは平均値としたが、それぞれの換算の
整合が取れていれば、実効値、平均値、最大値のどれを
用いてもよい。

【０１１７】図２３は本発明の請求項１６、１７記載の
誘導電動機の電動機定数測定方法を実施する装置の構成
を示すブロック図である。図２３において、電力変換器
２は、電動機定数演算器１から与えられた電圧指令ｖ＿
ｒｅｆと電圧位相θｖを三相交流電力へ変換し、誘導電
動機３に三相交流電力を供給する。誘導電動機３に流れ
る電流値は、Ｕ相に設けられた電流検出器４で検出され
た電流ｉｕとＶ相に設けられた電流検出器５で検出され
たｉｖとして取り込み、座標変換器６によって（１）式
および（２）式の演算を行い二相交流電流ｉα、ｉβに
変換する。（２）式において（２／３）を乗じているの
は、変換前と変換後で振幅の大きさを等しくするためで
ある。電流を検出する相はｕ相とＶ相の組み合わせに限
らず任意の二相あるいは三相すべてを検出してもよい。
二相交流電流ｉα、ｉβは電動機定数演算器１に入力さ
れ、一次電流検出値ｉ１を二相交流電流ｉα、ｉβの二
乗の和の平方根として計算する。

【０１１８】図２３は、インバータによる電動機駆動装
置において、通常運転時および従来の電動機定数の同定
方法において、電圧指令、出力電圧位相の前段に設けら
れる速度制御、電流制御等のブロックを電動機定数演算
器１に置き換えたもので、本発明の実施に必要な部分を
抜粋して図示したものであり、両者は別途設けられたス
イッチにより切替えるようになっている。

【０１１９】まず、請求項１６の実施形態の原理につい
て説明する。

【０１２０】図２４に誘導電動機の停止状態（すべりｓ
＝１）における一相当たりのＴ−１型等価回路を示す。
Ｒ１は一次抵抗、Ｌは漏れインダクタンス、Ｒ２は二次
抵抗、Ｍは相互インダクタンスであり、ｖは印加される
電圧、ｉ１は電動機の一次電流、ｉ２は電動機の二次電
流、ｉｍは相互インダクタンスＭに流れる電流（励磁電
流）である。

【０１２１】相互インダクタンスＭに流れる電流の変化
により生じる起電力をｅ_mとして、図２４の等価回路に
おいてキルヒホッフの法則に基づいて方程式をたてる
と、

【０１２２】

【数４１】

【０１２３】となる。

【０１２４】漏れインダクタンスＬは相互インダクタン
スＭに比べ小さいので、簡単のため漏れインダクタンス
Ｌを無視すると、（３）式は、

【０１２５】

【数４２】

【０１２６】となる。

【０１２７】また、（４）と（５）式より、

【０１２８】

【数４３】

【０１２９】（４）式と（７）式を（６）式に代入して
まとめると、

【０１３０】

【数４４】

【０１３１】初期条件を時刻ｔ＝０において、ｉｍ０＝０（９）として、ｉｍについて解くと、

【０１３２】

【数４５】

【０１３３】となる。

【０１３４】ここで、τは時定数である。

【０１３５】よって、

【０１３６】

【数４６】

【０１３７】となり、相互インダクタンスＭに流れる電
流ｉｍから時定数τを求め、（１２）式に代入すると相
互インダクタンスＭを求めることができる。

【０１３８】請求項１７の実施形態の原理について説明
する。

【０１３９】相互インダクタンスＭに流れる電流ｉｍ
は、誘導電動機内部において流れる電流であり、誘導電
動機入力端子側からは直接測定することはできない。そ
こで次に相互インダクタンスＭに流れる電流ｉｍを推定
する方法について説明する。

【０１４０】（４）式と（６）式から

【０１４１】

【数４７】

【０１４２】（１３）式を（５）式に代入して、

【０１４３】

【数４８】

【０１４４】（１４）式を整理して

【０１４５】

【数４９】

【０１４６】となる。

【０１４７】したがって、電動機に印加する電圧ｖおよ
び電動機に流れる一次電流ｉ１を用いて（１５）式によ
りｉｍを求めることができ、このｉｍの変化から時定数
τを求め（１２）式に代入することで相互インダクタン
スＭを求めることができる。

【０１４８】無負荷電流Ｉ０は、定格電圧、定格周波数
の電源を誘導機に与え無負荷で回転させた場合に流れる
電流であり、このときの等価回路は、図２４のＴ−１型
等価回路でＲ１、Ｌ、Ｍの直列回路として表される。

【０１４９】したがって、このときの電圧ｖと電流ｉ１
の関係は、

【０１５０】

【数５０】

【０１５１】となり、定格電圧をＶとして、電圧、電流
の大きさだけに注目して（１６）式を書き直すと、

【０１５２】

【数５１】

【０１５３】Ｖ、Ｉはそれぞれ電圧と電流の大きさを表
す数値で、実効値あるいは最大値もしくは平均値のいず
れかで、電圧と電流で同じものであればよい。

【０１５４】（１８）式をＩ０について解くと、

【０１５５】

【数５２】

【０１５６】となり、無負荷電流Ｉ０が求まる。（１
６）、（１８）、（１９）式ではＲ１およびＬを考慮し
ているが、簡単のためＲ１およびＬを無視することも考
えられる。

【０１５７】電圧ｖ＝Ｖ１をステップで与えた場合の一
次電流ｉ１、相互インダクタンスに流れる電流ｉｍおよ
び一次電流ｉ１とＲ１、Ｒ２を用いて（１５）式により
求めたｉｍの推定値

【０１５８】

【外１４】

【０１５９】の時間変化の波形を図２５に示す。ｉ１、
ｉｍ、

【０１６０】

【外１５】

【０１６１】の収束する

【０１６２】

【外１６】

【０１６３】は（Ｖ１／Ｒ１）であり、

【０１６４】

【外１７】

【０１６５】が０から

【０１６６】

【外１８】

【０１６７】まで変化するときの波形は、ｉｍの波形に
ほぼ一致していることが確認できる。したがって、この
ときの

【０１６８】

【外１９】

【０１６９】の変化から時定数

【０１７０】

【外２０】

【０１７１】を求めればよい。

【０１７２】ここから、上記原理に基づく方法を実現し
た内容を図２３に基づいて説明する。

【０１７３】以下では、Ｕ相がピークとなるときの位相
を０°として説明する。

【０１７４】本実施形態では、電圧位相θｖの位相を０
°として実施した。

【０１７５】まず、電動機３に与える所定の電圧Ｖ１の
大きさの決定方法について説明する。電動機３に印加す
る電圧Ｖ１は任意の値でよいが、実際には電流による発
熱により誘導電動機３を焼損しない範囲とする必要があ
る。したがって、ここでは電動機定格電流の５０％の電
流値となるように電圧Ｖ１を与える場合についてＶ１の
決定方法を例を挙げて説明する。まず、電圧指令ｖ＿ｒ
ｅｆを零として与え、電流検出値ｉ１を測定しながら、
ｖ＿ｒｅｆを誘導電動機の定格電圧の１０００分の１刻
みずつ加算して大きくしていく。そして、電流検出値ｉ
１が誘導電動機定格電流の５０％に達したところで、そ
の時のｖ＿ｒｅｆの値をＶ１として記憶し、電動機３へ
の電力の供給を遮断する。電圧指令の増加量は、急激に
電流が変化しない程度の大きさで任意に設定すればよ
い。また、電流制御器が備わっている場合には、電流指
令として定格電流の５０％の値を与え、検出電流値が電
流指令値に一致した段階で、その時の電流指令値をＶ１
とすればよいし、本発明に述べている相互インダクタン
スあるいは無負荷電流の同定の前に、直流電流を流して
一次抵抗を測定している場合には、その時の電流値およ
び電圧指令値を用いてもよい。もちろん、電流値は定格
電流の５０％以外の値としてもよい。

【０１７６】次に、電圧指令ｖ＿ｒｅｆとしてＶ１を与
え、誘導電動機３に電圧をステップで印加する。この時
の一次電流ｉ１を測定し、上記（１５）式により

【０１７７】

【外２１】

【０１７８】を求める。ここで、（１５）式におけるｖ
はｖ＿ｒｅｆ、ｉｍは

【０１７９】

【外２２】

【０１８０】に相当する。Ｒ１、Ｒ２は誘導電動機の試
験成績表あるいは既存の別の同定手段により与えられた
値を用いる。

【０１８１】

【外２３】

【０１８２】の立ち上がり波形から時定数τを求め、こ
の時の値を

【０１８３】

【外２４】

【０１８４】とする。

【０１８５】

【外２５】

【０１８６】を（１２）式に示すτに代入して相互イン
ダクタンスＭを求める。時定数

【０１８７】

【外２６】

【０１８８】は、

【０１８９】

【外２７】

【０１９０】が０から最終（収束）の値の（１−１／
ｅ）≒０．６３２倍に達するまでの時間を計測して求め
る方法が一般的であるが、任意の電流値における電流の
変化とその間の時間を測定して、その時間が時定数に一
致するような換算を施してもよい。後者の場合は、複数
点での測定が可能となるため、いくつかのデータを測定
し平均を取ることによってばらつきを低減させることが
可能である。

【０１９１】請求項１７の実施形態について説明する。

【０１９２】誘導電動機の定格電圧Ｖｒａｔｅおよび定
格周波数ｆｒａｔｅは、誘導電動機の仕様として与えら
れるものであるので、これと、誘導電動機の試験成績表
あるいは既存の別の同定手段により与えられたＲ１、
Ｌ、Ｒ２および前述の方法により同定したＭを用いて、
（１９）式に当てはめると、

【０１９３】

【数５３】

【０１９４】となり、無負荷電流Ｉ０が求まる。

【０１９５】ある程度の誤差が許容できる場合には、簡
単のため、ＬおよびＲ１を省略して計算してもよい。

【０１９６】次に、請求項１６の実施形態について説明
する。

【０１９７】前述した通り、直流を流した状態では誘導
電動機の等価回路は一次抵抗だけとみなすことができ
る。したがって、直流電圧を印加した直後は過渡的に二
次抵抗にも電流が流れるが、十分時間が経過したときに
は、一次抵抗だけとなるため、一次電流値ｉ１が収束し
た場合の電流値を

【０１９８】

【外２８】

【０１９９】とすれば電圧

【０２００】

【外２９】

【０２０１】となり、前記（１５）式は、

【０２０２】

【数５４】

【０２０３】と書きなおすことができる。

【０２０４】ここで、ｉｍは推定値であるので、

【０２０５】

【外３０】

【０２０６】と記述し、以降は前述の請求項１６記載の
内容と同様にして演算を行う。このようにすると、演算
に際し、電圧値を使わないため、駆動装置の電圧精度に
依存しない測定を行うことができる。前述のように電圧
指令の与え方を、一次抵抗測定時の値を用いるようにし
た場合は、

【０２０７】

【外３１】

【０２０８】の値は、抵抗測定時に読み取った電流値を
用いればよい。

【０２０９】請求項１９の実施形態は、請求項１８記載
の

【０２１０】

【外３２】

【０２１１】の演算方法を用いて、請求項１７記載の内
容を実施したものである。

【０２１２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、誘導
電動機を高精度に制御するために必要となる誘導電動機
の一次抵抗および二次抵抗および漏れインダクタンスお
よび相互インダクタンスあるいは無負荷電流を、該誘導
電動機に負荷が結合されている状態においても高精度に
チューニングすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘導電動機制御装置の本発明の実施部分のブロ
ック図である。

【図２】平均値・位相差演算器８の構成図である。

【図３】誘導電動機のＴ−１型等価回路図である。

【図４】一次抵抗チューニング時の等価回路図である。

【図５】一次抵抗チューニング時の電圧指令値・電流検
出値のタイムチャートである。

【図６】一次抵抗チューニング時の電圧指令値・電流検
出値のグラフである。

【図７】二次抵抗および漏れインダクタンスチューニン
グ時の等価回路図である。

【図８】二次抵抗およびに漏れインダクタンスチューニ
ング時の等価回路のインピーダンスのベクトル図であ
る。

【図９】二次抵抗およびに漏れインダクタンスチューニ
ング時の電圧指令値・電流検出値のタイムチャートであ
る。

【図１０】請求項１０記載の実施形態を適用したブロッ
ク図である。

【図１１】請求項１１〜１３および１７記載の発明の実
施形態を適用したブロック図である。

【図１２】誘導電動機のＴ−１型等価回路図である。

【図１３】誘導電動機に直流を流した場合の等価回路図
である。

【図１４】一次抵抗チューニング時の電圧指令値・電流
検出値のタイムチャートである。

【図１５】一次抵抗チューニング時の電圧指令値・電流
検出値のグラフである。

【図１６】請求項１４、１５記載の実施形態を適用した
ブロック図である。

【図１７】平均値・位相差演算器８の構成図である。

【図１８】二次抵抗および漏れインダクタンスチューニ
ング時の等価回路である。

【図１９】二次抵抗および漏れインダクタンスチューニ
ング時の電圧指令値・電流検出値のタイムチャートであ
る。

【図２０】二次抵抗および漏れインダクタンスチューニ
ング時の等価回路のインピーダンスのベクトル図であ
る。

【図２１】二次抵抗および漏れインダクタンスチューニ
ング時の等価回路のインピーダンスの実部成分の周波数
による変化図である。

【図２２】１５Ｈｚと３０Ｈｚの信号を与えたときの電
流と電圧値の関係を示す図である。

【図２３】請求項１６〜１９記載の実施形態を適用した
ブロック図である。

【図２４】誘導電動機のＴ−１型等価回路図である。

【図２５】誘導電動機に直流電圧を印加した場合の電流
の時間変化波形を示す図である。

【符号の説明】

１電動機定数演算器２電力変換器３誘導電動機４，５電流検出器６座標変換器（三相−二相変換）７電流検出値演算器８平均値・位相差演算器９座標変換回路（三相−二相変換およびｄｑ座標変
換）１０ｑ電流ＰＩ制御器１１ｄ電流ＰＩ制御器１２電圧指令演算器１３電流ＰＩ制御器１４速度制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井手耕三福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号株式会社安川電機内 (72)発明者行平義昭福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号株式会社安川電機内Ｆターム(参考） 2G016 BA03 BB01 BB02 BC05 BD06 5H576 BB07 DD02 DD04 EE01 GG04 HB01 JJ04 JJ22 JJ24 JJ26 LL22 LL29 LL39 LL40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機の一次電流のｄ軸成分の電流指令
とｄ軸成分の電流検出値を入力とし、両者の偏差を零と
するように制御するｄ軸電流比例積分制御器と、この比
例積分制御器の出力と任意のｄ軸補助電圧指令値とを加
算し、ｄ軸電圧指令値を得る第１の加算器と、電動機の
一次電流のｑ軸成分の電流指令とｑ軸成分の電流検出値
を入力とし、両者の偏差を零とするように制御するｑ軸
電流比例積分制御器と、この比例積分制御器の出力と任
意のｑ軸補助電圧指令値とを加算し、ｑ軸電圧指令値を
得る第２の加算器と、ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指
令値から電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆと電圧位相θｖを
演算し、電圧指令の大きさと電圧指令の位相を基に直流
を三相交流に変換して出力する電力変換器を有し、電動
機を三相Ｙ（スター）結線の等価回路に変換して扱うこ
とにより制御する、電動機のベクトル制御装置における
誘導電動機の電動機定数測定方法であって、予め任意に設定された一定値のｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒ
ｅｆ１とｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ１を１番目の指令
値として与え、ｄ軸補助電圧指令値ｖｄ＿ｒｅｆ＿ｃと
ｑ軸補助電圧指令値ｖｑ＿ｒｅｆ＿ｃをともに零として
与えて前記ベクトル制御装置を動作させ、予め設定され
た第１の時間経過した後、ｄ軸比例積分制御器の比例ゲ
インおよびｑ軸比例積分制御器の比例ゲインを零とし、
この時刻から予め設定された第２の時間経過した後に、
ｄ軸電圧指令ｖｄ＿ｒｅｆおよびｑ軸電圧指令ｖｑ＿ｒ
ｅｆから電圧指令【数１】を作成し、ｄ軸電流検出値ｉｄ＿ｆｂとｑ軸電流検出値
ｉｑ＿ｆｂから電流検出値【数２】を作成し、この第２の時間内の任意の時間内において記
録したｖ＿ｒｅｆの平均値とｉ＿ｆｂの平均値を１番目
のデータｖ＿ｒｅｆ１、ｉ＿ｆｂ１とし、次に、前記両比例積分制御器のゲインを元の値に戻し、
予め任意に設定された一定値のｄ軸電流指令値ｉｄ＿ｒ
ｅｆ２とｑ軸電流指令値ｉｑ＿ｒｅｆ２を２番目の指令
値として与え、ｄ軸補助電圧指令値ｖｄ＿ｒｅｆ＿ｃと
ｑ軸補助電圧指令値ｖｑ＿ｒｅｆ＿ｃをともに零として
与えて前記ベクトル制御装置を動作させ、予め設定され
た第１の設定時間経過した後、ｄ軸電流比例積分制御器
の比例ゲインおよびｑ軸電流比例積分制御器の比例ゲイ
ンを零とし、この時刻から予め設定された第２の時間経
過した後に、この第２の時間内の任意の時間内において
記録したｖ＿ｒｅｆの平均値とｉ＿ｆｂの平均値を２番
目のデータｖ＿ｒｅｆ２、ｉ＿ｆｂ２として電動機の１
次抵抗を【数３】より求め、および電動機の線間抵抗値をＲ_L-L＝２・Ｒ
１より求める、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項２】第１の時間経過した後に、ｄ軸電流比例
積分制御器の出力をｄ軸補助電圧指令値とすると同時に
ｄ軸電流比例積分制御器の比例ゲインおよび積分ゲイン
およびｄ軸電流比例積分制御器の出力を零とし、ｑ軸電
流比例積分制御器の出力をｑ軸補助電圧指令値とすると
同時にｑ軸電流比例積分制御器の比例ゲインおよび積分
ゲインおよびｑ軸電流比例積分制御器の出力を零として
前記第１の時間経過後の動作を同様に行う、請求項１記
載の誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項３】予め任意に設定された一定値の指令値で
あるｄ軸電流指令値とｑ軸電流指令値を３種類以上のレ
ベルとし、それぞれの区間において求めた一次抵抗の値
の平均値を一次抵抗値として求める、請求項１または２
記載の誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項４】電動機の一次電流のｄ軸成分の電流指令
とｄ軸成分の電流検出値を入力し、両者の偏差を零とす
るように制御するｄ軸電流比例積分制御器と、この比例
積分制御器の出力と任意のｄ軸補助電圧指令値とを加算
し、ｄ軸電圧指令値を得る第１の加算器と、電動機の一
次電流のｑ軸成分の電流指令とｑ軸成分の電流検出値を
入力とし、両者の偏差を零とするように制御するｑ軸電
流比例積分制御器と、この比例積分制御器の出力と任意
のｑ軸補助電圧指令値とを加算し、ｑ軸電圧指令値を得
る第２の加算器と、ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令
値から電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆと電圧位相θｖを演
算し、電圧指令の大きさと電圧指令の位相を基に直流を
三相交流に変換して出力する電力変換器を有し、電動機
を三相Ｙ（スター）結線の等価回路に変換して扱うこと
により制御する、電動機のベクトル制御装置における誘
導電動機の電動機定数測定方法であって、前記両比例積分制御器のゲインおよび出力およびｄ軸補
助電圧指令およびｑ軸補助電圧指令を零とし、電圧位相
θｖを予め設定された任意の固定値とし、電圧指令の大
きさｖｒｅｆを、電動機の定格運転周波数の１０分の１
以上の周波数ｆｈおよび電圧の振幅をｖａｍｐとしてｖ
＿ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・ｓｉｎ（２・π・ｆｈ・ｔ）で与
え、ｖａｍｐは、ｄ軸電流検出値ｉｄ＿ｆｂとｑ軸電流
検出値ｉｑ＿ｆｂから求まる電流値【数４】が予め任意に設定された第１の電流設定値になるように
ｉ＿ｆｂを監視しながらｖａｍｐを加減調整し、ｉ＿ｆ
ｂが前記第１の電流設定値になった後、任意の設定時間
を経過した後に、電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値
の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ１、電流検出値ｉ＿ｆｂ
の大きさの絶対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ１、およ
びｖ＿ｒｅｆを基準としたｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ１
とし、次に、予め設定された第２の電流設定値になるようにｖ
ａｍｐを調整し、前記設定時間経過した後に、電圧指令
の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａ
ｖｅ２、電流検出値ｉ＿ｆｂの大きさの絶対値の平均値
をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ２、ｖ＿ｒｅｆを基準としたｉ＿ｆ
ｂの位相をθｄｉｆ２とし、【数５】を計算し、これらから、電動機の二次抵抗をＲ２＝Ｚｘ＿ｒ−Ｒ１、漏れインダ
クタンスをＬ＝Ｚｘ＿ｉ／（２・π・ｆｈ）として求め
る、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項５】電圧指令値に直流オフセット成分ｖ＿ｒ
ｅｆ＿ｏｆｓを加え、ｖ＿ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・ｓｉｎ
（２・π・ｆｈ・ｔ）＋ｖ＿ｒｅｆ＿ｏｆｓとなる電圧
指令を与え、電流検出値ｉ＿ｆｂを、直流成分を除去し
ｆｈ成分の信号は通過できるように設計されたハイパス
フィルタに入力し、その出力を新たにｉ＿ｆｂとして用
い、同様にｖ＿ｒｅｆをｉ＿ｆｂに用いたのと同じ特性
を持つハイパスフィルタに入力し、その出力を新たにｖ
＿ｒｅｆとして用いて前記演算式を用いて電動機の二次
抵抗Ｒ２および漏れインダクタンスＬを求める、請求項
４記載の誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項６】第１の電流設定値におけるハイパスフィ
ルタに入力する前の電圧指令ｖ＿ｒｅｆの平均値ｖ＿ｒ
ｅｆ＿ｄｃ１および電流検出値ｉ＿ｆｂの平均値ｉ＿ｆ
ｂ＿ｄｃ１と、第２の電流設定値におけるハイパスフィ
ルタに入力する前の電圧指令ｖ＿ｒｅｆの平均値ｖ＿ｒ
ｅｆ＿ｄｃ２および電流検出値ｉ＿ｆｂの平均値ｉ＿ｆ
ｂ＿ｄｃ２を用いて、一次抵抗【数６】を求め、この一次抵抗値を用いて二次抵抗Ｒ２を求め
る、請求項５記載の誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項７】電動機の一次電流のｄ軸成分の電流指令
とｄ軸成分の電流検出値を入力し、両者の偏差を零とす
るように制御するｄ軸電流比例積分制御器と、この比例
積分制御器の出力と任意のｄ軸補助電圧指令値とを加算
し、ｄ軸電圧指令値を得る第１の加算器と、電動機の一
次電流のｑ軸成分の電流指令とｑ軸成分の電流検出値を
入力とし、両者の偏差を零とするように制御するｑ軸電
流比例積分制御器と、この比例積分制御器の出力と任意
のｑ軸補助電圧指令値とを加算し、ｑ軸電圧指令値を得
る第２の加算器と、ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令
値から電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆと電圧位相θｖを演
算し、電圧指令の大きさと電圧指令の位相を基に直流を
三相交流に変換して出力する電力変換器を有し、電動機
を三相Ｙ（スター）結線の等価回路に変換して扱うこと
により制御する、電動機のベクトル制御装置における誘
導電動機の電動機定数測定方法であって、前記両比例積分制御器のゲインおよび出力およびｄ軸補
助電圧指令およびｑ軸補助電圧指令を零とし、電圧位相
θｖを予め設定された任意の固定値とし、電圧指令の大
きさｖｒｅｆを、電動機の定格運転周波数の５分の１以
下の周波数ｆｌおよび電圧の振幅をｖａｍｐとしてｖ＿
ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・ｓｉｎ（２・π・ｆｌ・ｔ）で与
え、ｖａｍｐは、ｄ軸電流検出値ｉｄ＿ｆｂとｑ軸電流
検出値ｉｑ＿ｆｂから求まる電流値【数７】が予め任意に設定された第１の電流設定値になるように
ｉ＿ｆｂを監視しながらｖａｍｐを加減調整する機能を
有し、ｉ＿ｆｂが前記第１の電流設定値になった後、任
意の第１の設定時間を経過した後に、電圧指令の大きさ
ｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ３、
電流検出値ｉ＿ｆｂの大きさの絶対値の平均値をｉ＿ｆ
ｂ＿ａｖｅ３、ｖ＿ｒｅｆを基準としたｉ＿ｆｂの位相
をθｄｉｆ３とし、次に、予め設定された第２の電流設定値になるようにｖ
ａｍｐを調整し、前記第１の設定時間を経過した後に、
電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均値をｖ＿ｒ
ｅｆ＿ａｖｅ４、電流検出値ｉ＿ｆｂの大きさの絶対値
の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ４、ｖ＿ｒｅｆを基準とし
たｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ４とし、【数８】を計算し、これらから、電動機の相互インダクタンスを【数９】として求める、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項８】電圧指令値に直流オフセット成分ｖ＿ｒ
ｅｆ＿ｏｆｓを加え、ｖ＿ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・ｓｉｎ
（２・π・ｆｌ・ｔ）＋ｖ＿ｒｅｆ＿ｏｆｓとなる電圧
指令を与え、電流検出値ｉ＿ｆｂを、直流成分を除去し
ｆｈ成分の信号は通過できるように設計されたハイパス
フィルタに入力し、その出力を新たにｉ＿ｆｂとして用
い、同様にｖ＿ｒｅｆをｉ＿ｆｂに用いたのと同じ特性
を持つハイパスフィルタに入力し、その出力を新たにｖ
＿ｒｅｆとして前記演算式を用いて電動機の相互インダ
クタンスＭを求める、請求項７記載の誘導電動機の電動
機定数測定方法。
【請求項９】第１の電流設定値におけるハイパスフィ
ルタに入力する前の電圧指令ｖ＿ｒｅｆの平均値ｖ＿ｒ
ｅｆ＿ｄｃ１および電流検出値ｉ＿ｆｂの平均値ｉ＿ｆ
ｂ＿ｄｃ１と、第２の電流設定値におけるハイパスフィ
ルタに入力する前の電圧指令ｖ＿ｒｅｆの平均値ｖ＿ｒ
ｅｆ＿ｄｃ２および電流検出値ｉ＿ｆｂの平均値ｉ＿ｆ
ｂ＿ｄｃ２を用いて、一次抵抗【数１０】を求め、この一次抵抗値を用いて二次抵抗Ｒ２を求め
る、請求項８記載の誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項１０】電動機の一次電流のｄ軸成分の電流指
令とｄ軸成分の電流検出値を入力し、両者の偏差を零と
するように制御するｄ軸電流比例積分制御器と、電動機
の一次電流のｑ軸成分の電流指令とｑ軸成分の電流検出
値を入力とし、両者の偏差を零とするように制御するｑ
軸電流比例積分制御器と、前記ｄ軸電流比例積分制御器
の出力であるｄ軸電圧指令値および前記ｑ軸電流比例積
分制御器の出力であるｑ軸電圧指令値から電圧指令の大
きさｖ＿ｒｅｆと電圧位相θｖを演算し、電圧指令の大
きさと電圧指令の位相を基に直流を三相交流に変換して
出力する電力変換器を有し、任意の速度指令に一致して
運転するようにｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を制御
する電動機制御装置における誘導電動機の電動機定数測
定方法であって、任意の負荷状態、任意の速度で電動機を運転した状態
で、任意の時刻において、出力周波数ｆｐｈｉ、ｄ軸電
圧指令ｖｄ＿ｒｅｆ、ｑ軸電圧指令ｖｑ＿ｒｅｆ、ｄ軸
電流検出値ｉｄ＿ｆｂ、ｑ軸電流検出値ｉｑ＿ｆｂおよ
び電動機の基底電圧ｖ＿ｂａｓｅ、基底周波数ｆ＿ｂａ
ｓｅ、一次抵抗値Ｒ１、漏れインダクタンスＬを用いて【数１１】を計算することにより、電動機の相互インダクタンスＭ
および無負荷電流Ｉ０の両方あるいはどちらか一方を求
める、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項１１】インバータにより三相交流を誘導電動
機に供給し、該電動機の可変速運転を行う電動機制御装
置であって、インバータ出力の任意の二相あるいは三相
を流れる電流を検出する電流検出器と、電動機に流す一
次電流の電流指令値と該電流検出器により検出された電
流値から得られた一次電流検出器の一次電流値ｉ＿ｆｂ
とを入力とし、両者の偏差を零とするように出力電圧指
令値ｖ＿ｒｅｆを制御する比例積分制御器と、電圧指令
値ｖ＿ｒｅｆと電圧出力位相θｖを基に三相交流を出力
する電力変換器を有し、電動機を三相Ｙ（スター）結線
の等価回路に変換して扱う電動機制御装置における誘導
電動機の電動機定数測定方法であって、電圧出力位相θｖは予め設定された任意の位相とし、予
め任意に設定された一定値の電流指令値ｉ＿ｒｅｆ１を
１番目の指令値として与え、前記比例積分制御器を動作
させ、予め設定された第１の時間経過した後、前記比例
積分制御器の比例ゲインを零とし、この時刻から予め設
定された第２の時間経過した後に、この第２の時間内の
任意の時間内において記録したｖ＿ｒｅｆの平均値とｉ
＿ｆｂの平均値を第１番目のデータｖ＿ｒｅｆ１、ｉ＿
ｆｂ１とし、次に、前記比例積分制御器のゲインを元の値に戻し、予
め任意に設定された一定値の電流指令値ｉ＿ｒｅｆ２を
２番目の指令値として与え、前記比例積分制御器を動作
させ、予め設定された第１の時間経過した後、前記比例
積分制御器の比例ゲインを零とし、この時刻から予め設
定された第２の時間経過した後に、この第２の時間内の
任意の時間内において記録したｖ＿ｒｅｆの平均値とｉ
＿ｆｂの平均値を２番目のデータｖ＿ｒｅｆ２、ｉ＿ｆ
ｂ２とし、電動機の１次抵抗Ｒ１を【数１２】より求め、電動機の線間抵抗値をＲ_L-L＝２・Ｒ１より
求める、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項１２】予め任意に設定された一定値の指令値
である電流指令値を３種類以上のレベルとし、それぞれ
の区間において求めた一次抵抗の値の平均値を一次抵抗
値として求める、請求項１１記載の誘導電動機の電動機
定数測定方法。
【請求項１３】計測した値ｖ＿ｒｅｆ１、ｉ＿ｆｂ
１、ｖ＿ｒｅｆ２、ｉ＿ｆｂ２から得られる一次方程式
から電流検出値ｉｆ＿ｆｂが零のときの電流指令値ｖ＿
ｒｅｆ０を演算し、電圧オフセット値とする、請求項１
１記載の誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項１４】インバータにより三相交流を誘導電動
機に供給し、該電動機の可変速運転を行う電動機制御装
置であって、インバータ出力の任意の二相あるいは三相
に設けられた電流検出器と、電動機に流す一次電流の電
流指令値と該電流検出器により検出された電流値から得
られた一次電流検出器の一次電流値ｉ＿ｆｂを入力し、
両者の偏差を零とするように出力電圧指令値ｖ＿ｒｅｆ
を制御する比例積分制御器と、電圧指令値ｖ＿ｒｅｆと
電圧出力位相θｖを基に三相交流を出力する電力変換器
を有し、電動機を三相Ｙ（スター）結線の等価回路に変
換して扱う電動機制御装置における誘導電動機の電動機
定数測定方法であって、電圧位相θｖを予め設定された任意の固定値とし、電圧
指令の大きさｖｒｅｆを、電動機の基底運転周波数の１
０分の１以上の周波数ｆｈ１および電圧の振幅をｖａｍ
ｐとしてｖ＿ｒｅｆ＝ｖａｍｐ・ｓｉｎ（２・π・ｆｈ
１・ｔ）で与え、電流検出値ｉ＿ｆｂが予め任意に設定
された電流設定値になるようにｉ＿ｆｂを監視しながら
ｖａｍｐを加減調整し、ｉ＿ｆｂが前記電流設定値にな
った後、任意の設定時間を経過した後に、電圧指令の大
きさｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ
１、電流検出値ｉ＿ｆｂの大きさの絶対値の平均値をｉ
＿ｆｂ＿ａｂｅ１、ｖ＿ｒｅｆを基準としたｉ＿ｆｂの
位相をθｄｉｆ１とし、次に、周波数を電動機の基底運転周波数の１０分の１以
上でｆｈ１とは異なる周波数ｆｈ２とし、前記電流設定
値になるようにｖａｍｐを調整し、前記設定時間を経過
した後に、電圧指令の大きさｖ＿ｒｅｆの絶対値の平均
値をｖ＿ｒｅｆ＿ａｖｅ２、電流検出値ｉ＿ｆｂの大き
さの絶対値の平均値をｉ＿ｆｂ＿ａｖｅ２、ｖ＿ｒｅｆ
を基準としたｉ＿ｆｂの位相をθｄｉｆ２とし、【数１３】を計算し、周波数ｆｈ１のときのＺｘｒ１および周波数
ｆｈ２のときのＺｘｒ２を用いて得られる一次方程式か
ら周波数ｆｈがｆｈ１・ｆｈ２／（ｆｈ１＋ｆｈ２）の
ときのＺｘｒの値を演算し、これと電動機の一次抵抗値
Ｒ１を用いて電動機の二次抵抗をＲ２＝Ｚｘｒ−Ｒ１に
より求め、また、ｆｈ１およびｆｈ２の高い方の周波数をｆｈ＿１
とし、このときのＺｘｉの値をＺｘｉとした場合に、漏
れインダクタンスをＬ＝Ｚｘｉ／（２・π・ｆｈ＿１）
より求める、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項１５】請求項１３記載の方法で求めた電圧オ
フセット値ｖ＿ｒｅｆ０を用いて、【数１４】とすることにより、電動機の二次抵抗Ｒ２および漏れイ
ンダクタンスＬを求める、請求項１４記載の誘導電動機
の電動機定数測定方法。
【請求項１６】インバータにより三相交流を誘導電動
機に供給し、該誘導電動機の可変速運転を行う電動機制
御装置であって、出力電圧指令値ｖ＿ｒｅｆと電圧出力
位相θｖを基に三相交流を出力する電力変換器と、該誘
導電動機に流れる一次電流を検出する電流検出器を有
し、該電流検出器により検出した電流値から得られる一
次電流検出値ｉ１を入力とする電動機制御装置における
誘導電動機の電動機定数測定法であって、誘導電動機の一相当りの等価回路をＴ−１型等価回路と
し、電圧位相θｖを予め設定された任意の固定値とし、電圧
指令ｖ＿ｒｅｆとして所定の一定値を与え、この際に誘
導電動機に流れる一次電流検出値ｉ１を読み取り、前記
一次電流値ｉ１および別の手段により与えられた一次抵
抗値Ｒ１、二次抵抗値Ｒ２を用いて、相互インダクタン
スＭに流れる電流ｉｍを【数１５】により推定し、この電流推定値【外１】の立ち上がり波形から時定数【外２】を求め、相互インダクタンスＭを【数１６】により求める、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項１７】相互インダクタンスＭあるいは時定数【外３】および別の手段により与えられた一次抵抗値Ｒ１、漏れ
インダクタンスＬ、二次抵抗値Ｒ２ならびに電動機の定
格として与えられる定格電圧Ｖｒａｔｅ、定格周波数ｆ
ｒａｔｅと前記相互インダクタンスＭを用いて無負荷電
流Ｉ０を求める、請求項１６記載の誘導電動機の電動機
定数測定方法。
【請求項１８】インバータにより三相交流を誘導電動
機に供給し、該誘導電動機の可変速運転を行う電動機制
御装置であって、出力電圧指令値ｖ＿ｒｅｆと電圧出力
位相θｖを基に三相交流を出力する電力変換器と、該誘
導電動機に流れる一次電流を検出する電流検出器を有
し、該電流検出器により検出した電流値から得られる一
次電流検出値ｉ１を入力とする電動機制御装置における
誘導電動機の電動機定数測定方法であって、誘導電動機の一相当りの等価回路をＴ−１型等価回路と
し、電圧位相θｖを予め設定された任意の固定値とし、電圧
指令ｖ＿ｒｅｆとして所定の一定値を与え、この際に誘
導電動機に流れる一次電流検出値ｉ１を読み取り、か
つ、電圧指令ｖ＿ｒｅｆを与えた場合に、一次電流値ｉ
１が一定値に収束したときの値を【外４】とした場合に、前記一次電流値ｉ１および別の手段によ
り与えられた一次抵抗値Ｒ１、二次抵抗値Ｒ２を用い
て、相互インダクタンスＭに流れる電流ｉｍを【数１７】により推定し、この電流推定値【外５】の立ち上がり波形から時定数【外６】を求め、相互インダクタンスＭを【数１８】により求める、誘導電動機の電動機定数測定方法。
【請求項１９】求めた相互インダクタンスＭあるいは
時定数【外７】および別の手段により与えられた一次抵抗値Ｒ１、漏れ
インダクタンスＬ、二次抵抗値Ｒ２ならびに電動機の定
格として与えられる定格電圧Ｖｒａｔｅ、定格周波数ｆ
ｒａｔｅと前記相互インダクタンスＭを用いて無負荷電
流Ｉ０を求める、請求項１８記載の誘導電動機の電動機
定数測定方法。