JP2002112600A - 位置センサレス永久磁石形同期電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置センサや速度センサがなくても永久磁石
型同期電動機のトルクや速度の制御を可能とすることに
ある。 【解決手段】 位置センサや速度センサを用いないでト
ルク制御や速度制御を可能とし、また永久磁石形同期電
動機の位置誤差演算を正確に行い、しかも簡単化する位
置センサレス永久磁石形同期電動機の制御装置を得るも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置センサレス永
久磁石形同期電動機のトルクや速度の制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石形同期電動機の回転子の永久磁
石の位置をｄ軸とし、このｄ軸と直交方向をｑ軸とする
と永久磁石形同期電動機のトルクＴは、

【０００３】

【数１】

【０００４】で表される。ここで、Ｌｄは永久磁石形同
期電動機のｄ軸のインダクタンス、Ｌｑはｑ軸のインダ
クタンスであり、φは永久磁石形同期電動機の回転子の
永久磁石による磁束である。また、ｉｄ、ｉｑは、永久
磁石形同期電動機の電機子電流のそれぞれｄ軸成分、ｑ
軸成分である。（１）式よりトルクＴは、ｑ軸電流ｉｑ
に比例するので、ｉｑを制御することによってトルクを
制御できることがわかる。

【０００５】図３に、従来の永久磁石形同期電動機のト
ルクや速度を制御するブロック図の一例を示し、以下こ
の図に基づいて従来の技術を説明する。電力変換器１は
永久磁石形同期電動機２に電力を供給し、電流成分変換
器４は、検出された静止座標上での電流ｉを位置センサ
３で検出された前記ｄ軸の位相θＲに応じて回転座標変
換することで、電機子電流のｑ軸成分ｉｑとｄ軸成分ｉ
ｄを出力する。トルク変換器６は、トルク指令Ｔ＊のト
ルクを出力するためのｑ軸電流指令ｉｑ＊を出力し、電
流制御器５は、ｉｑ、ｉｄがそれらの指令ｉｑ＊、ｉｄ
＊に追従するような制御信号Ｓを電力変換器１に出力す
ることにより、トルク制御が達成できる。また、速度制
御をする場合は、速度指令ω＊に速度センサ７で検出さ
れた速度信号ωＲが追従するように速度制御器８におい
てトルク指令を出力することにより達成できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の技
術において、トルク制御を行うには位置センサ３が不可
欠であり、速度制御をする場合は速度センサ７も必要で
ある。これらのセンサを電動機に付けると、センサのコ
ストや取り付けコスト分が上昇する。またセンサからの
信号にノイズが混入しないような注意が必要になり、煩
雑な問題が新たに発生する。また限られたスペースに電
動機を置く場合は、センサ部分だけ電動機の大きさを小
さくする必要がある。本発明は、上述した点に鑑みて創
案されたもので、その目的とするところは、位置センサ
や速度センサを用いないでトルク制御や速度制御を可能
とし、また永久磁石形同期電動機の位置誤差演算を正確
に行い、しかも簡単化する位置センサレス永久磁石形同
期電動機の制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、請求項１において、永久磁石形同期
電動機の回転子の永久磁石の推定された位置θに基づい
て、前記永久磁石形同期電動機の速度やトルクを制御す
る位置センサレス永久磁石形同期電動機の制御装置にお
いて、前記推定された位置θをγ軸の位相とし、このγ
軸と直交する軸をδ軸と定義した時、前記永久磁石形同
期電動機の電機子電流をγ軸成分電流ｉγと、δ軸成分
電流ｉδとに分けて出力する電流成分変換器と、前記永
久磁石形同期電動機の入力電圧をγ軸成分電圧ｖγと、
δ軸成分電圧ｖδとに分けて出力する電圧成分変換器
と、前記永久磁石形同期電動機の回転子の永久磁石の位
置をｄ軸とし、このｄ軸と直交する軸をｑ軸と定義した
時、前記永久磁石形同期電動機のｄ軸インダクタンスＬ
ｄと、ｑ軸インダクタンスＬｑと、前記永久磁石形同期
電動機の回転子の永久磁石による磁束φと、前記永久磁
石形同期電動機の電機子巻線抵抗Ｒと、前記永久磁石形
同期電動機の回転子の推定された回転角周波数ωと、前
記電流成分変換器出力と、前記電圧成分変換器出力とか
ら、前記永久磁石形同期電動機の前記δ軸の電圧方程式
に基づいて前記ｄ軸位相から前記γ軸位相を引いた位置
誤差ΔθＬを演算する位置誤差演算器と、この位置誤差
演算器出力を比例積分増幅して前記永久磁石形同期電動
機の回転子の推定された回転角周波数ωとして出力する
速度推定器と、前記推定された回転角周波数ωを時間積
分して前記永久磁石形同期電動機の回転子の永久磁石の
推定された位置θとする位置推定器とから成ることを特
徴とする位置センサレス永久磁石形同期電動機の制御装
置である。

【０００８】請求項２において、前記永久磁石形同期電
動機の入力電圧と、電機子電流と、電機子巻線抵抗Ｒ
と、前記、ＬｄとＬｑとφと永久磁石形同期電動機の回
転子の永久磁石の推定された位置θとから、前記永久磁
石より前記永久磁石形同期電動機の電機子巻線に鎖交す
る磁束ベクトルを演算する二次磁束演算器と、前記二次
磁束演算器出力の磁束ベクトルの位相を微分して出力す
る磁束速度演算器と、前記速度推定器の代わりに前記位
置誤差演算器出力を比例増幅したものと前記磁束速度演
算器出力との和を、前記永久磁石形同期電動機の回転子
の推定された回転角周波数ωとして出力する第２速度推
定器とを具備した請求項１記載の位置センサレス永久磁
石形同期電動機の制御装置である。

【０００９】請求項３において、前記速度推定器または
第２速度推定器の代わりに、前記位置誤差演算器出力の
位置誤差ΔθＬと同じ符号で所定の大きさの値を、前記
磁束速度演算器出力に加算したものを前記永久磁石形同
期電動機の回転子の推定された回転角周波数ωとして出
力する第３速度推定器とを具備した請求項１又は２記載
の位置センサレス永久磁石形同期電動機の制御装置であ
る。

【００１０】請求項４において、前記γ軸成分電流ｉγ
に高周波成分ｉγｈを重畳するようにした請求項１、２
又は３記載の位置センサレス永久磁石形同期電動機の制
御装置である。

【００１１】請求項５において、前記、ＬｄとＬｑとφ
と電流成分変換器出力と電圧成分変換器出力と電機子巻
線抵抗Ｒと永久磁石形同期電動機の回転子の推定された
回転角周波数ωとから、前記永久磁石形同期電動機のγ
軸の電圧方程式に基づいて、前記ｄ軸位相から前記γ軸
位相を引いた位置誤差ΔθＨを演算する高速域位置誤差
演算器を具備し、前記永久磁石形同期電動機が高速に回
転している時は、前記位置誤差演算器の代わりに前記高
速域位置誤差演算器を用いる請求項１、２、３又は４記
載の位置センサレス永久磁石形同期電動機の制御装置で
ある。

【００１２】請求項６において、前記位置誤差演算器の
出力である位置誤差ΔθＬ

【００１３】

【数２】

【００１４】より、分子をｖ１とし、また分母をｖ２、
ｐを時間微分とすると、 で示され、このｖ１とｖ２の演算を現時点で行ったもの
をｖ１（１）とｖ２（１）とし、任意の時間前に行った
ものをｖ１（０）とｖ２（０）とし、前記位置誤差演算
器の代わりに位置誤差ΔθＬを

【００１５】

【数３】

【００１６】とする第２位置誤差演算器を具備する請求
項１、２、３、４又は５記載の位置センサレス永久磁石
形同期電動機の制御装置である。

【００１７】請求項７において、前記電圧成分変換器出
力と、前記電流成分変換器出力と、前記永久磁石形同期
電動機の電機子巻線抵抗Ｒと、前記ＬｄとＬｑとから、
前記第２位置誤差演算器の分子ｖ１と分母ｖ２とを、

【００１８】

【数４】

【００１９】によって演算する第３位置誤差演算器を具
備し、前記永久磁石形同期電動機が低速で回転している
時は、前記位置誤差演算器又は前記第２位置誤差演算器
の代わりに前記第３位置誤差演算器を用いる請求項１、
２、３、４、５又は６記載の位置センサレス永久磁石形
同期電動機の制御装置である。

【００２０】請求項８において、前記高周波成分ｉγｈ
と、前記ＬｄとＬｑとから、あらかじめ演算された分母

【００２１】

【数５】

【００２２】を前記第３位置誤差演算器に用いる請求項
１、２、３、４、５、６又は７記載の位置センサレス永
久磁石形同期電動機の制御装置である。

【００２３】請求項９において、前記電圧成分変換器出
力と、前記電流成分変換器出力と、前記永久磁石形同期
電動機の電機子巻線抵抗Ｒと、前記ＬｄとＬｑとφと、
前記永久磁石形同期電動機の回転子の推定された回転角
周波数ωとから、前記永久磁石形同期電動機のγ軸の電
圧方程式に基づいて前記ｄ軸位置から前記γ軸位置を引
いた位置誤差ΔθＨを演算する高速域位置誤差演算器を
具備する永久磁石形同期電動機の制御装置において、前
記永久磁石形同期電動機が高速に回転している時、分子
をｖ３、分母をｖ４とする値から前記位置誤差ΔθＨを

【００２４】

【数６】

【００２５】とする第２高速域位置誤差演算器の出力を
前記高速域位置誤差演算器出力の代わりに用いる請求項
１、２、３、４、５、６、７又は８記載の位置センサレ
ス永久磁石形同期電動機の制御装置である。

【００２６】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳述する。

【発明の実施の形態】図１は本発明の請求項１から５を
説明するための一実施例を示すブロック図であり、図４
と同符号のものは同じ構成及び機能を有する部分であ
る。図１において、電力変換器１は永久磁石形同期電動
機２に電力を供給する。永久磁石形同期電動機２の電機
子電流ｉは、推定されたγ軸の位置θに基づいて電流成
分変換器４’において回転座標変換されて、γ軸成分電
流ｉγとδ軸成分電流ｉδとに分けて出力される。同様
に永久磁石形同期電動機２の入力電圧ｖは、推定された
γ軸の位置θに基づいて電圧成分変換器１１において回
転座標変換されて、γ軸成分電圧ｖγとδ軸成分電圧ｖ
δとに分けて出力される。

【００２７】位置誤差演算器１６では、ｉγ、ｉδ、ｖ
γ、ｖδと永久磁石形同期電動機２の回転子の推定され
た回転角周波数ωとを入力して

【００２８】

【数７】

【００２９】により、永久磁石形同期電動機２の回転子
の永久磁石の位置であるｄ軸の位相θＲから前記γ軸の
位相θを引いた位置誤差ΔθＬを演算して出力する。こ
こでＲは、永久磁石形同期電動機２の電機子巻線抵抗で
あり、ｐ（）は（）内の時間微分を意味する。

【００３０】高速域位置誤差演算器２１では、ｉγ、ｉ
δ、ｖγ、ｖδと永久磁石形同期電動機２の回転子の推
定された回転角周波数ωとを入力して

【００３１】

【数８】

【００３２】により、永久磁石形同期電動機２の回転子
の永久磁石の位置であるｄ軸の位相θＲから前記γ軸の
位相θを引いた位置誤差ΔθＨを演算して出力する。ス
イッチ１２は、例えば永久磁石形同期電動機２の回転子
の推定された回転角周波数ωが所定値よりも大きいとき
はΔθＨを選択し、小さいときはΔθＬを選択してΔθ
として出力する。速度推定器１７は、スイッチ１２で選
択された位置誤差ΔθＨまたはΔθＬを比例積分増幅し
て永久磁石形同期電動機２の回転子の推定された回転角
周波数ωとして出力する。

【００３３】二次磁束演算器１４は、永久磁石形同期電
動機２の入力電圧ｖと電機子電流ｉと電機子巻線抵抗Ｒ
と永久磁石形同期電動機２の回転子の永久磁石の推定さ
れた位置θとを入力して

【００３４】

【数９】

【００３５】の演算で、永久磁石形同期電動機２の永久
磁石より発生して電機子巻線に鎖交する磁束ベクトルの
静止座標上の成分ψα、ψβを演算する。ここで、ｖ
α、ｖβとｉα、ｉβは、それぞれ入力電圧ｖと電機子
電流ｉを静止座標上の成分に分けたものであり、Ｋは積
分ドリフト抑制のためのゲインである。

【００３６】磁束速度演算器１５は、二次磁束演算器１
４出力の磁束ベクトルの位相を（１２）式のように時間
微分して出力する。

【００３７】

【数１０】

【００３８】第２速度推定器１８は、（１３）式のよう
に、スイッチ１２の出力ΔθをゲインＧで比例増幅した
ものと磁束速度演算器１５の出力ω０との和を永久磁石
形同期電動機２の回転子の推定された回転角周波数ωと
して出力する。

【００３９】

【数１１】

【００４０】第３速度推定器１９は、（１４）式のよう
に、スイッチ１２の出力Δθと同じ符号で所定の大きさ
ωｋの値と磁束速度演算器１５の出力ω０との和を永久
磁石形同期電動機２の回転子の推定された回転角周波数
ωとして出力する。

【００４１】

【数１２】

【００４２】ここでｓｉｇｎ（）は（）内が正の時１、
負の時−１となる。位置推定器２０は、速度推定器１７
または第２速度推定器１８または第３速度推定器１９の
出力の推定された回転角周波数ωを時間積分して永久磁
石形同期電動機２の回転子の永久磁石の推定された位置
つまりγ軸の位相θを出力する。ここで、（７）式や
（８）式でｄ軸の位相θＲとγ軸の位相θとの差のΔθ
が得られる理由を説明する。γ−δ座標上での永久磁石
形同期電動機の電圧方程式は、

【００４３】

【数１３】

【００４４】で表される。ここで、Δθは十分小さく、 ｃｏｓΔθ＝ｃｏｓ（２・Δθ）＝１、 ｓｉｎΔθ＝Δθ、ｓｉｎ（２・Δθ）＝２・Δθとし
て、（１５）式よりΔθを導出すると（８）式が得ら
れ、（１６）式よりΔθを導出すると（７）式が得られ
る。

【００４５】速度推定器１７、第２速度推定器１８、第
３速度推定器１９、位置推定器２０との構成により、Δ
θを０に近づけることができるので、γ軸がｄ軸に一致
するようになる。よってｉγはｉｄと一致し、ｉδはｉ
ｑと一致する。従ってトルク変換器６’が、従来の技術
のトルク変換器６出力ｉｑ＊の代わりにｉδ＊として出
力し、電流制御器５’によってｉδをｉδ＊に追従させ
ることで永久磁石同期電動機２の出力トルクをトルク指
令Ｔ＊通りに制御できることになる。

【００４６】また、速度推定器１７、第２速度推定器１
８、および第３速度推定器１９出力のωは、永久磁石同
期電動機２の回転子の回転角速度ωＲと一致することに
なるので、速度制御器８にフィードバックすることで速
度制御も可能となる。なお、（７）式の分母を０になら
ないようにするために、ｐ（ｉγ）の値を０にしないよ
うにする必要がある。そのため、高周波発生器１０で発
生した三角波状の高周波信号をスイッチ１３を介して加
算器９によってγ軸の電流指令ｉγ＊＊に加算し、ｉγ
＊を得る。これにより、電流制御器５’によってｉγが
ｉγ＊に追従されるように制御されるのでｐ（ｉγ）の
値は０でなくなり、いつでも（７）式によってΔθを計
算できるようになる。

【００４７】しかしながら、高速域では電圧飽和により
ｉγを三角波状に制御できなくなるので、スイッチ１２
により高速域では（８）式を用いた高速域位置誤差演算
器２１の出力を選択するようにする。（８）式の分母は
高速域では０にならないので問題なくΔθを計算でき、
高速域ではｐ（ｉγ）を０でなくする必要性がなくなる
のでスイッチ１３により０を選択してｉγ＊に高周波信
号を重畳させないようにする。

【００４８】前述したように、位置誤差Δθは、（７）
式や（８）式で求めることができる。これらの式には、
永久磁石形同期電動機のモータ定数であるＬｄ、Ｌｑ、
φや推定された回転角周波数ωや電流検出値ｉγ、ｉδ
や電圧検出値ｖγ、ｖδの値が必要となり、これらの値
が正確でないと永久磁石型同期電動機のトルクや速度を
制御できないことになる。また、（７）式や（８）式は
複雑であり、演算時間が長くなるといった問題もある。

【００４９】そこで、これらの点を改良したものが図２
に示す本発明の請求項６から９記載のものであり、図２
のブロック図を参照して説明する。図２において、第２
位置誤差演算器２２は、現時点で演算された（７）式の
分子、分母をそれぞれｖ１（１）、ｖ２（１）とし、任
意の時間前に演算された（７）式の分子、分母をそれぞ
れｖ１（０）、ｖ２（０）とすると、

【００５０】

【数１４】

【００５１】により、永久磁石形同期電動機２の回転子
の永久磁石の位置であるｄ軸位置θＲから前記γ軸位置
θを引いた位置誤差ΔθＬを演算して出力する。ここ
で、（１８）式により位置誤差Δθを演算する理由につ
いて説明する。ｄ−ｑ座標上での永久磁石形同期電動機
の電圧方程式は，

【００５２】

【数１５】

【００５３】で表される。位置誤差Δθが０となると、
（１５）式から（１７）式よりδ軸電圧方程式はｑ軸電
圧方程式と等しくなる。よって、Δθが０付近ではｖ１
（１）やｖ１（０）は非常に小さな値となり、δ軸電圧
ｖδの検出誤差やモータ定数Ｌｄ、Ｌｑ、Ｒ、φ誤差の
影響を受けやすい。

【００５４】そこで、ｖδの検出誤差やモータ定数Ｌ
ｄ、Ｌｑ、Ｒ、φ誤差があったとしても、ｖ１（１）と
ｖ１（０）との間ではｖ１（１）とｖ１（０）との誤差
分ΔＶに変化がないことと、ｖ１（１）とｖ１（０）と
の間では位置誤差Δθが変化しないこととすると、ｖ１
（１）とｖ２（１）、ｖ１（０）とｖ２（０）より、

【００５５】

【数１６】

【００５６】となり、（２０）式を連立して解くと（１
８）式が導出される。以上より、ｖδの検出誤差やモー
タ定数Ｌｄ、Ｌｑ、Ｒ、φ誤差があったとしても、正確
に位置誤差Δθを演算することが可能となる。

【００５７】次に、（７）式の位置誤差演算を簡単に行
う方法について説明する。第３位置誤差演算器２３は、
永久磁石形同期電動機２が低速で回転している時は、
（７）式の回転子の推定された回転角周波数ωを省略し
た、

【００５８】

【数１７】

【００５９】を用いる。さらに、高周波発生器１０によ
りγ軸に重畳される高周波成分ｉγｈとｄ、ｑ軸インダ
クタンスＬｄ、Ｌｑとは分かっている値なので、（２
１）式のｖ２はあらかじめ、

【００６０】

【数１８】

【００６１】で演算しておくことができ、ｖ１の演算だ
けで済む。（２１）式と（２２）式のｖ１とｖ２及びｖ
２の簡単化された式により位置誤差ΔθＬは正確な位置
誤差Δθとはならないが、速度推定器１７又は第２速度
推定器１８又は第３速度推定器１９によって位置誤差Δ
θを０に近づけることが可能になる。以上より、位置誤
差演算の簡単化が可能となる。

【００６２】次に、（８）式の位置誤差演算を簡単に行
う方法について説明する。高速域位置誤差演算器２４
は、（８）式の分子と分母をそれぞれｖ３とｖ４とする
と、高速域ではｖ４は、

【００６３】

【数１９】

【００６４】となり、φは正の固定値であることから、

【００６５】

【数２０】

【００６６】で位置誤差ΔθＨを演算する。（２４）式
のｖ４の簡単化された式により位置誤差ΔθＨは正確な
位置誤差Δθとはならないが、速度推定器１７または第
２速度推定器１８または第３速度推定器１９によって位
置誤差Δθを０に近づけることが可能になる。以上よ
り、位置誤差演算の簡単化が可能となる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置センサが無くてもｄ軸位置を推定できるのでトルク制
御が可能となり、速度センサが無くても正確な速度推定
値が得られるので高精度なトルク制御や速度制御が可能
となり、さらに簡単な演算でしかも電圧検出誤差やモー
タ定数誤差による影響が小さくさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１から５記載の１実施例を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の請求項６から９記載の１実施例を示す
ブロック図である。

【図３】従来の技術による永久磁石同期電動機のトルク
と速度を制御するブロック図である。

【符号の説明】

１ 電力変換器 ２ 永久磁石型同期電動機 ３ 位置センサ ４，４’，４” 電流成分変換器 ５，５’，５” 電流制御器 ６，６’，６” トルク変換器 ７ 速度センサ ８ 速度制御器 ９ 加算器 １０ 高周波発生器 １１ 電圧成分変換器 １２ スイッチ １３ スイッチ １４ 二次磁束演算器 １５ 磁束速度演算器 １６ 位置誤差演算器 １７ 速度推定器 １８ 第２速度推定器 １９ 第３速度推定器 ２０ 位置推定器 ２１ 高速域位置誤差演算器 ２２ 第２位置誤差演算器 ２３ 第３位置誤差演算器 ２４ 第２高速域位置誤差演算器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年５月１５日（２００１．５．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳述する。

【発明の実施の形態】図１は本発明の請求項１から５を
説明するための一実施例を示すブロック図であり、図３
と同符号のものは同じ構成及び機能を有する部分であ
る。図１において、電力変換器１は永久磁石形同期電動
機２に電力を供給する。永久磁石形同期電動機２の電機
子電流ｉは、推定されたγ軸の位置θに基づいて電流成
分変換器４’において回転座標変換されて、γ軸成分電
流ｉγとδ軸成分電流ｉδとに分けて出力される。同様
に永久磁石形同期電動機２の入力電圧ｖは、推定された
γ軸の位置θに基づいて電圧成分変換器１１において回
転座標変換されて、γ軸成分電圧ｖγとδ軸成分電圧ｖ
δとに分けて出力される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１から５記載の１実施例を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の請求項６から９記載の１実施例を示す
ブロック図である。

【図３】従来の技術による永久磁石同期電動機のトルク
と速度を制御するブロック図である。

【符号の説明】 １ 電力変換器 ２ 永久磁石型同期電動機 ３ 位置センサ ４，４’ 電流成分変換器 ５，５’ 電流制御器 ６，６’ トルク変換器 ７ 速度センサ ８ 速度制御器 ９ 加算器 １０ 高周波発生器 １１ 電圧成分変換器 １２ スイッチ １３ スイッチ １４ 二次磁束演算器 １５ 磁束速度演算器 １６ 位置誤差演算器 １７ 速度推定器 １８ 第２速度推定器 １９ 第３速度推定器 ２０ 位置推定器 ２１ 高速域位置誤差演算器 ２２ 第２位置誤差演算器 ２３ 第３位置誤差演算器 ２４ 第２高速域位置誤差演算器

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石形同期電動機の回転子の永久磁
   石の推定された位置θに基づいて、前記永久磁石形同期
   電動機の速度やトルクを制御する位置センサレス永久磁
   石形同期電動機の制御装置において、 前記推定された位置θをγ軸の位相とし、このγ軸と直
   交する軸をδ軸と定義した時、前記永久磁石形同期電動
   機の電機子電流をγ軸成分電流ｉγと、δ軸成分電流ｉ
   δとに分けて出力する電流成分変換器と、 前記永久磁石形同期電動機の入力電圧をγ軸成分電圧ｖ
   γと、δ軸成分電圧ｖδとに分けて出力する電圧成分変
   換器と、 前記永久磁石形同期電動機の回転子の永久磁石の位置を
   ｄ軸とし、このｄ軸と直交する軸をｑ軸と定義した時、
   前記永久磁石形同期電動機のｄ軸インダクタンスＬｄ
   と、ｑ軸インダクタンスＬｑと、前記永久磁石形同期電
   動機の回転子の永久磁石による磁束φと、前記永久磁石
   形同期電動機の電機子巻線抵抗Ｒと、前記永久磁石形同
   期電動機の回転子の推定された回転角周波数ωと、前記
   電流成分変換器出力と、前記電圧成分変換器出力とか
   ら、前記永久磁石形同期電動機の前記δ軸の電圧方程式
   に基づいて前記ｄ軸位相から前記γ軸位相を引いた位置
   誤差ΔθＬを演算する位置誤差演算器と、 この位置誤差演算器出力を比例積分増幅して前記永久磁
   石形同期電動機の回転子の推定された回転角周波数ωと
   して出力する速度推定器と、 前記推定された回転角周波数ωを時間積分して前記永久
   磁石形同期電動機の回転子の永久磁石の推定された位置
   θとする位置推定器とから成ることを特徴とする位置セ
   ンサレス永久磁石形同期電動機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記永久磁石形同期電動機の入力電圧
   と、電機子電流と、電機子巻線抵抗Ｒと、前記、Ｌｄと
   Ｌｑとφと永久磁石形同期電動機の回転子の永久磁石の
   推定された位置θとから、前記永久磁石より前記永久磁
   石形同期電動機の電機子巻線に鎖交する磁束ベクトルを
   演算する二次磁束演算器と、 前記二次磁束演算器出力の磁束ベクトルの位相を微分し
   て出力する磁束速度演算器と、 前記速度推定器の代わりに前記位置誤差演算器出力を比
   例増幅したものと前記磁束速度演算器出力との和を、前
   記永久磁石形同期電動機の回転子の推定された回転角周
   波数ωとして出力する第２速度推定器とを具備した請求
   項１記載の位置センサレス永久磁石形同期電動機の制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記速度推定器または第２速度推定器の
   代わりに、前記位置誤差演算器出力の位置誤差ΔθＬと
   同じ符号で所定の大きさの値を、前記磁束速度演算器出
   力に加算したものを前記永久磁石形同期電動機の回転子
   の推定された回転角周波数ωとして出力する第３速度推
   定器とを具備した請求項１又は２記載の位置センサレス
   永久磁石形同期電動機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記γ軸成分電流ｉγに高周波成分ｉγ
   ｈを重畳するようにした請求項１、２又は３記載の位置
   センサレス永久磁石形同期電動機の制御装置。
5. 【請求項５】 前記、ＬｄとＬｑとφと電流成分変換器
   出力と電圧成分変換器出力と電機子巻線抵抗Ｒと永久磁
   石形同期電動機の回転子の推定された回転角周波数ωと
   から、前記永久磁石形同期電動機のγ軸の電圧方程式に
   基づいて、前記ｄ軸位相から前記γ軸位相を引いた位置
   誤差ΔθＨを演算する高速域位置誤差演算器を具備し、
   前記永久磁石形同期電動機が高速に回転している時は、
   前記位置誤差演算器の代わりに前記高速域位置誤差演算
   器を用いる請求項１、２、３又は４記載の位置センサレ
   ス永久磁石形同期電動機の制御装置。
6. 【請求項６】 前記位置誤差演算器の出力である位置誤
   差ΔθＬ より、分子をｖ１とし、また分母をｖ２、ｐを時間微分
   とすると、 で示され、このｖ１とｖ２の演算を現時点で行ったもの
   をｖ１（１）とｖ２（１）とし、任意の時間前に行った
   ものをｖ１（０）とｖ２（０）とし、前記位置誤差演算
   器の代わりに位置誤差ΔθＬを とする第２位置誤差演算器を具備する請求項１、２、
   ３、４又は５記載の位置センサレス永久磁石形同期電動
   機の制御装置。
7. 【請求項７】 前記電圧成分変換器出力と、前記電流成
   分変換器出力と、前記永久磁石形同期電動機の電機子巻
   線抵抗Ｒと、前記ＬｄとＬｑとから、前記第２位置誤差
   演算器の分子ｖ１と分母ｖ２とを、 によって演算する第３位置誤差演算器を具備し、前記永
   久磁石形同期電動機が低速で回転している時は、前記位
   置誤差演算器又は前記第２位置誤差演算器の代わりに前
   記第３位置誤差演算器を用いる請求項１、２、３、４、
   ５又は６記載の位置センサレス永久磁石形同期電動機の
   制御装置。
8. 【請求項８】 前記高周波成分ｉγｈと、前記ＬｄとＬ
   ｑとから、あらかじめ演算された分母 を前記第３位置誤差演算器に用いる請求項１、２、３、
   ４、５、６又は７記載の位置センサレス永久磁石形同期
   電動機の制御装置。
9. 【請求項９】 前記電圧成分変換器出力と、前記電流成
   分変換器出力と、前記永久磁石形同期電動機の電機子巻
   線抵抗Ｒと、前記ＬｄとＬｑとφと、前記永久磁石形同
   期電動機の回転子の推定された回転角周波数ωとから、
   前記永久磁石形同期電動機のγ軸の電圧方程式に基づい
   て前記ｄ軸位置から前記γ軸位置を引いた位置誤差Δθ
   Ｈを演算する高速域位置誤差演算器を具備する永久磁石
   形同期電動機の制御装置において、前記永久磁石形同期
   電動機が高速に回転している時、分子をｖ３、分母をｖ
   ４とする値から前記位置誤差ΔθＨを とする第２高速域位置誤差演算器の出力を前記高速域位
   置誤差演算器出力の代わりに用いる請求項１、２、３、
   ４、５、６、７又は８記載の位置センサレス永久磁石形
   同期電動機の制御装置。