JP2003033096A - 同期リラクタンスモータの回転速度制御装置及びその方法 - Google Patents

同期リラクタンスモータの回転速度制御装置及びその方法

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JP2003033096A JP2002201814A JP2002201814A JP2003033096A JP 2003033096 A JP2003033096 A JP 2003033096A JP 2002201814 A JP2002201814 A JP 2002201814A JP 2002201814 A JP2002201814 A JP 2002201814A JP 2003033096 A JP2003033096 A JP 2003033096A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同期リラクタンスモータの回転子位置検出セ
ンサレス速度制御において、負荷の変動に対して低速と
高速の両方の領域で速度制御の精密度を維持させるよう
に制御し得る同期リラクタンスモータの回転速度制御装
置を提供する。 【解決手段】 同期リラクタンスモータ41に出力された
3相電流から2相電流と実際磁束を検出した後に、第2、
第3比較器33、35及び磁束観測部43に信号を出力する停
止/同期座標変換部42と、上記の出力された2相電流及び
同期/停止座標変換部38から出力された停止座標系の２
つの成分電圧を受けて、磁束を出力する磁束観測部43
と、前記の出力された磁束を利用して、モータを高速に
制御するための回転子の磁束角及び回転子の回転速度を
推定する位置推定部45と、モータを低速に制御するため
の回転子の磁束角を推定して同期/停止座標変換部38に
出力する低速制御部44と、を包含して同期リラクタンス
モータの回転速度制御装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期リラクタンス
モータ(Synchronous Reluctance Motor、SYNRM）の回
転速度制御装置に係るもので、回転子位置検出用センサ
を使用することなく、同期リラクタンスモータの入力電
圧及び入力電流を検出して回転子の速度及び磁束角を推
定することによって、モータの回転速度及びトルクを制
御し得る同期リラクタンスモータの回転速度制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、同期リラクタンスモータの速度
制御装置は、瞬時のトルク制御が遂行される場合には、
モータの速度情報又は磁束情報が必要であるので、この
ようなモータの速度情報又は磁束情報を抽出するため
に、タコメータ(Tachometer)、ジェネレータ(Generato
r)、レゾルバ(Resolver)あるいはパルスエンコーダ(Pul
seencoder)のようなセンサが必要である。
【０００３】しかし、上記の各センサは、取扱が難しく
てノイズに敏感であると共に経済的な面で価格上昇の原
因となるので、最近は、同期リラクタンスモータを家電
製品に適用するときは、モータの２次抵抗の変化による
速度誤差を補正をすることなく、速度及びトルクの制御
を行い得る速度センサのないベクトル制御方式につい
て、活発な研究が行われている。
【０００４】従来の同期リラクタンスモータの回転速度
制御装置は、図3に示したように、速度指令値(Speed r
eference value)ωr *と実際の回転子の速度(Real spe
edvalue)(ωr)とを比較して速度誤差を出力する第1比較
器11と、この速度誤差の入力を受けて、速度誤差を補償
するためのPI制御を遂行した後に、基準トルク分電流
(ｉqs *)を出力する速度制御部12と、上記の基準トルク
分電流(ｉqs *)と実際のトルク分電流(ｉqs)とを比較し
て電流誤差を出力する第2比較器13と、上記の実際の回
転子の速度(ωr)によって磁束を指令して磁束指令値(λ
d *)を出力する磁束指令発生部14と、この磁束指令値(λ
d *)の入力を受けて、PI制御を遂行した後に、基準磁束
分電流(ｉds *)を出力する磁束制御部15と、この基準磁
束分電流(ｉds *)と実際の磁束分電流(ｉds)とを比較し
て電流誤差を出力する第3比較器16と、第2比較器13及び
第3比較器16の出力によって基準磁束分電圧(Ｖds *)と基
準トルク分電圧(Ｖgs *）を出力する電流制御部17と、上
記の基準磁束分電圧(Ｖds *)、基準トルク分電圧(Ｖqs *)
及び後述する積分器22からの実際の磁束角(θ）の入力
を受けて、固定座標の3相電圧(Vas*、Vbs*、Vcs*)に変
換して出力する3相電圧発生部18と、3相電圧発生部18の
3相電圧(Vas*、Vbs*、Vcs*）により3相電圧を後述する
同期リラクタンスモータ20に印加して回転させるインバ
ータ部19と、同期リラクタンスモータ20の回転速度を検
出して上記の実際速度(ωr)を算出する回転子位置検出
部21と、この実際速度(ωr)を積分して上記の実際の磁
束角(θ）を算出する積分器22と、この実際の磁束角
(θ)及び同期リラクタンスモータ20の回転時に検出され
る2相の電流(ias、ics)の入力を受けて、上記の実際の
磁束分電流(ｉds)及び実際のトルク分電流(ｉqs)に変換
して出力する座標変換部23と、を包含して構成されてい
た。
【０００５】以下、このように構成された従来の同期リ
ラクタンスモータの回転速度制御装置の動作について説
明する。
【０００６】先ず、第1比較器11は、速度指令値(Speed
reference value)(ωr *)と同期リラクタンスモータ2
0の回転時に回転子位置検出部21から検出される実際速
度(ωr)とを比較した後、速度誤差を速度制御部12に出
力する。次いで、速度制御部12は、上記の速度誤差を補
償するためのPI制御を遂行した後、基準トルク分電流
(ｉqs *)を電流制御部17に出力する。
【０００７】一方、磁束指令発生部14は、上記の磁束の
指令値(λd *)を生成して、磁束制御部15に出力すると、
磁束制御部15は、上記の磁束指令値(λd *)の入力を受け
て、PI制御を遂行した後に、基準磁束分電流(ｉds *)を
第3比較器16に出力する。
【０００８】次いで、第3比較器16は、上記の磁束指令
値(λd *)によって生成されて出力される基準磁束分電流
(ｉds *)と座標変換部23から出力される実際の磁束分電
流(ｉ ds)との電流誤差を電流制御部17に出力する。次い
で、電流制御部17は、第2比較器13から出力される電流
誤差及び第3比較器16から出力された電流誤差の入力を
受けて、d軸電圧(d-axis voltage)及びq軸電圧(q-axis
voltage)の基準磁束分電圧(Ｖds *)と基準トルク分電
圧(Ｖqs *）とを生成した後、3相電圧発生部15に出力す
る。
【０００９】ここで、上記の基準磁束分電圧(Ｖds *)と
基準トルク分電圧(Ｖqs *)が算出される式は、次のよう
である。
【００１０】
【数４】
【００１１】ここで、Ｖd，Ｖqは、電圧のd軸(d-axis)
及びq軸(q-axis)成分を示し、ｉd，ｉqは、電流のd軸及
びq軸の成分を示し、Ｒsは、固定子側抵抗を示し、
Ｌd，Ｌqは、d軸及びq軸のインダクタンスを示したもの
である。
【００１２】以後、3相電圧発生部18は、上記の基準磁
束分電圧(Ｖds *)、基準トルク分電圧(Ｖqs *)及び積分器
22の出力の実際の磁束角(θ）を利用して固定座標系の3
相電圧(Vas*、Vbs*、Vcs*）を生成した後に、インバー
タ部19に印加し、インバータ部19は、3相電圧(Vas*、Vb
s*、VCs*）により3相電圧を上記同期リラクタンスモー
タ20に印加する。
【００１３】このとき、同期リラクタンスモータ20の回
転子の位置を検出する回転子位置検出部21は、検出され
たモータの実際の回転速度を第1比較器11及び積分器22
に出力し、その後、積分器22は、その実際速度を積分し
て回転子の実際位置を示す磁束角(θ）を算出し、座標
変換部23及び3相電圧発生部18に出力する。
【００１４】このような過程が反復して遂行されること
によって、モータの回転速度が制御される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来の同期リラクタンスモータにおいては、検出された電
流の周波数に含まれる高調波成分及びスイッチングのデ
ッドタイム(Switchingdead time)によって発生トルク
にトルクリップル(Torque ripple）が包含されるため
に、誘起電圧に高調波成分が包含されて演算された回転
速度にリップルが発生して、精密な速度制御が不可能と
なり、また回転子の位置検出部にエンコーダ(Encorder)
やホールセンサ(Hole-sensor)を使用することによっ
て、取扱上の問題点が生ずるという不都合な点があっ
た。
【００１６】又、従来のリラクタンスモータの回転速度
制御装置においては、高価な回転子位置検出部を使用す
るために、費用が増加して、また、高速制御には比較的
優れているが、低速制御が円滑ではないという不都合な
点があった。
【００１７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、同期リラクタンスモータの回転子位置
検出センサを備えないセンサレス速度制御で負荷の変動
に対して速度制御の精密度を維持するために、低速及び
高速の領域を分離して制御し得る同期リラクタンスモー
タの回転速度制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】又、モータの磁気モデル(Magnetic model
ing）を利用して、電流変化によって変化するインダク
タンスの線形制御を可能にし、冷蔵庫及びクーラのコン
プレッサのような回転子の位置検出が難しい機器で、モ
ータの回転速度を精密に制御し得る同期リラクタンスモ
ータの回転速度制御装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る同期リラクタンスモータの回転速
度制御装置は、速度指令値とモータの実際の回転子速度
(Real rotor speedvalue)とを比較した後に、速度誤
差を出力する第1比較器と、前記の出力された速度誤差
を補償するためのPI制御を行った後に、基準トルク分電
流を出力する速度制御部と、前記の出力された基準トル
ク分電流と実際のトルク分電流とを比較した後、電流誤
差を出力する第2比較器と、基準磁束指値を生成して出
力する磁束指令発生部と、前記の出力された基準磁束指
令値の入力を受けて、前記基準磁束指令値と実際の磁束
分とを比較した後、磁束誤差を出力する第3比較器と、
前記の出力された磁束誤差の入力を受けてPI制御を行っ
た後、同期座標系の基準磁束分電圧を出力する磁束制御
部と、前記第2比較器から出力された前記電流誤差の入
力を受けて、同期座標系の基準トルク分電圧を生成して
出力する電流制御部と、前記基準磁束分電圧、基準トル
ク分電圧及び同期リラクタンスモータの高速及び低速領
域で推定された回転子の実際位置を示す磁束角の入力を
夫々受けて、前記同期座標系の基準磁束分電圧と基準ト
ルク分電圧の２つの電圧成分を停止座標系の２つの成分
電圧に変換した後に出力する同期/停止座標変換部と、
前記の出力された停止座標系の２つの成分電圧を3相電
圧に変換して出力する3相電圧発生部と、前記の出力さ
れた3相電圧に基づいてモータを駆動するための3相電流
を出力するインバータ部と、前記の出力された3相電流
の入力を受けて駆動される同期リラクタンスモータと、
該同期リラクタンスモータに出力された3相電流から実
際トルク分電流と実際磁束分電流の2相電流と実際磁束
分を検出した後、前記第2、第3比較器及び磁束観測部(F
lux observer)に夫々出力する停止/同期座標変換部
と、前記の出力された2相電流及び前記同期/停止座標変
換部から出力された前記停止座標系の２つの成分電圧の
入力を受けて、磁束を出力する磁束観測部と、前記の出
力された磁束を利用してモータを高速に制御するための
回転子の磁束角及び回転子の回転速度を推定する位置推
定部と、前記回転速度の入力を受けてモータを低速に制
御するための回転子の磁束角及び回転速度を推定して前
記同期/停止座標変換部に出力する低速制御部と、前記
低速制御及び速度制御アルゴリズムによって発生する過
度状態を安定化させる過度状態安定化部と、を包含して
構成されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に対し
図面に基づいて説明する。本発明に係る同期リラクタン
スモータの回転速度制御装置及びその方法においては、
同期リラクタンスモータの速度及び位置を推定するホー
ルセンサ又はエンコーダを使用することなく、負荷の変
動に対して速度を制御する精密度を持続するために、モ
ータを低速及び高速領域に分離して制御を行い、電流の
変化によって変化するインダクタンスの線形制御を可能
にして、冷蔵庫及びエアコンのコンプレッサのように回
転子の位置検出が難しい機器でもモータの回転速度を精
密に制御しようとするものである。
【００２１】このような本発明に係る同期リラクタンス
モータの回転速度制御装置は、図1に示したように、速
度指令値と同期リラクタンスモータの実際の回転子速度
とを比較した後に、速度誤差を出力する第1比較器31
と、この出力された速度誤差を補償するためのPI制御を
行った後に、基準トルク分電流を出力する速度制御部32
と、この出力された基準トルク分電流と実際のトルク分
電流とを比較した後、その電流誤差を出力する第2比較
器33と、基準磁束指令値を生成して出力する磁束指令発
生部34と、この出力された基準磁束指令値の入力を受け
た後、その基準磁束指令値と実際の磁束分とを比較し
て、磁束誤差を出力する第3比較器35と、この出力され
た磁束誤差の入力を受けてPI制御を行った後、同期座標
系の基準磁束分電圧を出力する磁束制御部36と、第2比
較器33から出力された上記の電流誤差を受けて、同期座
標系の基準トルク分電圧を生成して出力する電流制御部
37と、この基準磁束分電圧、基準トルク分電圧、同期リ
ラクタンスモータの高速及び低速領域で推定された回転
子の実際位置を示す磁束角の入力を夫々受けて、上記の
同期座標系の基準磁束分電圧と基準トルク分電圧の２つ
の成分電圧を対応する停止座標系の２つの成分電圧に変
換した後に出力する同期/停止座標変換部38と、上記の
出力された停止座標系の２つの成分電圧を3相電圧に変
換して出力する3相電圧発生部39と、この出力された3相
電圧に基づいて、同期リラクタンスモータの駆動のため
の3相電流を出力するインバータ部40と、この出力され
た3相電流の入力を受けて、駆動される同期リラクタン
スモータ41と、同期リラクタンスモータ41に出力された
3相電流中2つの相電流を検出して、同期座標系の実際ト
ルク分電流と実際磁束分電流の2相電流及び実際磁束分
を第2、第3比較器33、35及び磁束観測部43に夫々出力す
る停止/同期座標変換部42と、上記の出力された2相電流
及び同期/停止座標変換部38から出力された上記の停止
座標系の２つの電圧を受けて磁束を出力する磁束観測部
43と、上記の出力された磁束を利用してモータを高速に
制御するための回転子の磁束角及び回転子の回転速度を
推定する位置推定部45と、この磁束角及び回転速度の入
力を受けてモータを低速に制御するための回転子の磁束
角を推定して同期/停止座標変換部38に出力する低速制
御部44と、この低速制御及び速度制御アルゴリズムによ
って発生する過度状態を安定化させる過度状態安定化部
44-1と、を包含して構成されている。
【００２２】又、磁束観測部43は、停止/同期座標変換
部42から出力される2相電流ｉdq（ここでｉdqは同期座
標系の電流（ｉd、ｉq）を表す)の入力を受けて、同期
座標系による推定値磁束λdqe（ここでλdqeは同期リラ
クタンスモータの回転時に推定される同期座標系の磁束
（λde、λqe）を表す）を出力する磁束変換部43aと、
位置推定部45から出力された高速制御をするための位置
情報の磁束角(θeh）を利用して、上記の同期座標系に
よる推定値磁束(λdqe）を停止座標系の推定値磁束λ
αβe（ここでλαβeは同期リラクタンスモータの回転
時に推定される停止座標系の磁束（λαe、λβe）を表
す)に変換して出力する同期/停止磁束変換部43bと、同
期/停止座標変換部38から出力された停止座標系の電圧
Ｖαβ（ここでＶαβは停止座標系の電圧（Ｖα、
Ｖβ）を表す)から前記の2相電流(ｉdq)と固定子側抵抗
(R)との乗算値に該当する電圧を停止座標系の量に変換
した電圧を減算して、その電圧差の誘起電圧ｅαβ（こ
こでｅαβは停止座標系の誘起電圧（ｅα、ｅβ）を表
す)を出力する減算部43dと、この出力された誘起電圧
(ｅαβ）を積分して、実際磁束λαβ（ここでλαβ
は電圧積分により観測された停止座標系の磁束（λα、
λβ）を表す）を算出して出力する第1積分器43fと、同
期/停止磁束変換部43bから出力された停止座標系の推定
値磁束(λαβe)と前記第1積分器43fから出力された実
際磁束(λαβ）との差を算出して出力する第5比較部43
cと、この出力された２つの磁束λαβeとλαβとの差
である磁束分誤差(Δλαβ)を減らすためにゲイン値を
生成して出力するゲイン生成部43gと、を包含して構成
されている。又、位置推定部45は、第1積分器43fから出
力された実際磁束(λαβ)と磁束変換部43aから出力さ
れた推定値磁束(λdqe）の入力を受けて、同期リラクタ
ンスモータ41の回転子位置を推定するための磁束角(θ
eh）と推定回転速度（ωne）を算出して出力する。
【００２３】又、低速制御部44は、モータの低速領域又
は初期駆動時に、所定の信号をd軸磁束に注入して、同
期リラクタンスモータから電圧積分によって観測される
q軸の磁束分と同期リラクタンスモータの回転時に推定
されるq軸の磁束分との差(Δλq）を求める信号注入部4
4aと、信号注入部44aから出力された信号中DC(directcu
rrent)成分の信号を除去するためにフィルタリングを遂
行した後、その結果の値を出力する高周波濾波器(high
pass filter)44bと、このフィルタリングの結果の値
が入力されて、再びDC成分の信号を算出する復調部44c
と、上記のDC成分の信号中エラー成分を除去して、完全
なDC成分の信号を導出するためにフィルタリングを遂行
した後、上記のDC成分の信号を出力する低周波濾波器(l
ow pass filter)44dと、上記のDC成分の信号に対して
PI制御を遂行した後、モータの低速制御による速度情報
(ωel)を求めるPI制御部44eと、この速度情報の入力を
受けて積分を遂行した後、モータの低速制御による位置
情報（θel）を求める前記第2積分器44fと、を包含して
構成される。
【００２４】又、過度状態安定化部44-1は、モータ速度
の連動制御時、位置推定部45から高速制御時に推定され
て出力された回転子の回転速度(ωne)とPI制御部44eか
ら低速制御時に推定されて出力された回転子の回転速度
(ωel)とを比較して、低速制御を行うか又は、高速制御
を行うかを決定して、高速領域から低速領域に、又は、
低速領域から高速領域に切換える時に重複区間を置くこ
とによって、モータから発生する不安定な過度現象を抑
制して安定化させる速度比率調整部44-1aと、PI制御部4
4eと速度比率調整部44-1aから入力された速度情報を積
分して回転子の位置情報（θel）を出力する第2積分器4
4fと、上記の位置情報の入力を受けてモータの低速制御
又は高速制御のための切換えを遂行した後、低速制御に
よる位置情報(sinθel、cosθel)又は、高速制御による
位置情報(sinθeh、cosθeh)を夫々同期/停止座標変換
部38に出力する信号切換え部（スイッチング部）44-1b
と、を包含して構成されている。
【００２５】以下、このように構成された本発明に係る
同期リラクタンスモータの回転速度制御装置の動作につ
いて説明する。
【００２６】先ず、第1比較部31は、速度指令値(ωn *)
と位置推定部45から検出された実際速度(ωne)とを比較
した後、その速度誤差を速度制御部32に出力し、この速
度制御部32は、上記の速度誤差を補償するためのPI制御
を行った後、基準トルク分電流(ｉq *)を第2比較部33に
出力する。
【００２７】次いで、第2比較部33は、速度制御部32か
ら出力された基準トルク分電流(ｉq *)と停止/同期座標
変換部42から出力された実際トルク分電流(ｉq)とを比
較した後、その電流誤差を電流制御部37に出力し、電流
制御部37は、第2比較部33から受けた上記の電流誤差に
よって、q軸電圧の基準トルク分電圧(Ｖq *）を生成した
後、それを同期/停止座標変換部38に出力する。
【００２８】一方、磁束指令発生部34は、上記の基準磁
束指令値(λd *)を生成して、第3比較器35に出力し、第3
比較器35は、この基準磁束指令値(λd *)と停止/同期座
標変換部42から出力される実際磁束（λd）との磁束誤
差を磁束制御部36に出力し、磁束制御部36は、入力され
た磁束誤差に対してPI制御を行った後、d軸電圧である
基準磁束分電圧(Ｖd *）を生成して、同期/停止座標変換
部38に出力する。
【００２９】次いで、同期/停止座標変換部38は、基準
磁束分電圧(Ｖd *)、基準トルク分電圧(Ｖq *)、高速及び
低速領域で推定された回転子の実際位置を示す磁束角
(θeh、θel)に対する正弦値及び余弦値の入力を夫々受
けて、それらの２つの電圧分(Ｖd *、Ｖq *)に対して同期
座標系から停止座標系への座標変換を行った後、3相電
圧発生部39に出力する。
【００３０】次いで、3相電圧発生部39は、上記の変換
された停止座標系の3相電圧(Vas、Vbs、Vcs）をインバ
ータ部40に印加し、インバータ部40は、それら3相電圧
(Vas、Vbs、Vcs）に基づいて、モータを駆動するための
3相電流を前記同期リラクタンスモータ41に供給してモ
ータを駆動する。
【００３１】次いで、停止/同期座標変換部42は、上記
の供給された3相電流から2相電流(ｉ dq)と実際磁束（λ
d）を検出した後、前述したように第2、第3比較部33、3
5及び磁束変換部43aに出力する。
【００３２】以下、同期リラクタンスモータ41が高速及
び低速制御時に、同期リラクタンスモータ41の回転子位
置を推定することによって、速度制御を遂行する過程に
ついて説明する。
【００３３】先ず、同期リラクタンスモータ41の高速制
御を遂行するための磁束観測部43の動作は次の通りであ
る。
【００３４】磁束観測部43に実際電圧に相当する停止座
標系の電圧（Ｖαβ）と同期座標系の実際電流（ｉdq）
とを入力し、固定子側抵抗（Ｒ）による電圧降下分を停
止座標系の量に変換してＶαβから減算することにより
誘起電圧（ｅαβ）を求めて、この誘起電圧（ｅαβ）
を積分してまず磁束観測値（λαβ）を求める。一方、
予め実験により求めた電流対磁束の関係のインダクタン
スＬを利用して電流（ｉdq）から同期座標系の磁束推定
値（λdqe）を求め、更に座標変換により停止座標系の
磁束推定値（λαβe）を求める。このとき、上記のλ
αβとλαβeとの差値であるΔλαβをゲイン値を利
用して零になるように減らすことにより、結局λαβと
λαβeとが相互に同じになる回転子位置情報θehを推
定する。
【００３５】このために磁束変換部43aは、停止/同期座
標変換部42から出力される2相電流(ｉdq)の入力を受け
て、同期座標系に係る推定値磁束(λdqe）を位置推定部
45に出力する。このとき、上記の推定値磁束(λdqe）を
算出するための電流と磁束との関係は、図2に示したよ
うに、電流を変化させて測定された磁束分(flux)を用い
て予め計算してルックアップテーブル(Lookup table)
化されている。
【００３６】また、同期/停止磁束変換部43bは、位置推
定部45から出力された高速制御をするための位置情報と
しての磁束角(θeh）を利用して、同期座標系による前
記の推定値磁束(λdqe)を停止座標系の推定値磁束(λ
αβe)に変換して、第5比較部43cに出力する。
【００３７】一方、減算部43dは、同期/停止座標変換部
38から出力される停止座標系の電圧(Ｖαβ)から、前記
の2相電流(ｉdq)と固定子側抵抗(R)との乗算値に該当す
る電圧を停止座標系の量に変換した電圧を減算して、そ
の電圧差の誘起電圧(ｅαβ）を第1積分器43fに出力
し、第1積分器43fは、上記の誘起電圧(ｅαβ）を積分
した後、実際磁束(λαβ）を算出して位置推定部45に
出力する。次いで、第5比較部43cは、同期/停止磁束変
換部43bから出力された停止座標系の推定値磁束(λ
αβe)と第1積分器43fから出力された実際磁束
(λαβ）の差を算出してゲイン生成部43gに出力し、ゲ
イン発生部43gは、それらの２つの磁束の差値である磁
束分誤差(Δλαβ)を減らすためのゲイン値を生成して
第4比較部43eに出力する。
【００３８】次いで、位置推定部45は、上記の実際磁束
(λαβ)及び前記の推定値磁束(λd qe）の入力を受け
て、同期リラクタンスモータ41の回転子位置を推定する
ための磁束角(θeh）を算出して、これに相応する正弦
値(Sine value)及び余弦値(Cosine value）を同期/停
止座標変換部38に出力することによって、同期リラクタ
ンスモータの高速制御を遂行する。
【００３９】この時、上記の実際磁束(λαβ)及び推定
値磁束(λdqe）を利用して上記の磁束角(θeh)に相応す
る正弦値(Sine value)及び余弦値(Cosine value）を
求める式は次のようである。
【００４０】
【数５】
【００４１】ここで、θehは推定された回転子の回転角
（磁束角）、λdqeは同期座標系において推定された磁
束（λde、λqe）、λαβは停止座標系において観測さ
れた磁束（λα、λβ）を夫々簡略化して表したもので
あり、λ2はλ4＝（λdqe∧λαβ）2＋（λdqe×λ
αβ）2＝２（λαλde）2＋２（λβλqe）2から求ま
る値、dqは回転座標系信号、αβは固定座標系の信号を
夫々示したものである。
【００４２】以下、同期リラクタンスモータ41の低速制
御を行うための低速制御部44の動作について説明する。
【００４３】モータの低速領域では電圧成分が相対的に
小さい値を有するために、デッドタイム(Dead-time)な
どによる電圧誤差が発生する。従って、上述したモータ
の高速制御のみによっては位置推定に問題点が発生す
る。従って、このような問題を解決するために、下記に
述べるようなモータの低速領域で信号注入を利用した位
置推定ループ(loop)が利用される。
【００４４】モータの低速領域又は初期駆動時には、信
号注入部44aは、所定の信号をd軸磁束に注入することに
よって、同期リラクタンスモータから電圧積分により観
測されるq軸磁束値と同期リラクタンスモータの回転時
に推定されるq軸磁束値との差(Δλq)を求める。上記の
所定の信号は、実験により算出された好適値(Preferenc
e value)であって、上記の差値(Δλq)がない場合の値
である。上記の観測されるq軸磁束の値と推定されるq軸
磁束値との差(Δλq)が"0"である場合は、モータの低速
制御時に、その推定誤差がないことを意味する。
【００４５】しかし、上記の差値(Δλq)が発生する
と、これを補正するための一連の制御過程により低速制
御に適合した位置情報の磁束角(θel)を求めることにな
る。
【００４６】次いで、高周波濾波器44bは、信号注入部4
4aから出力された信号中DC成分の信号を除去するため
に、フィルタリングを遂行した後、その結果値を復調部
44cに出力する。復調部44cは、q軸磁束値の差である磁
束誤差から位置誤差に比例する値を求めるために上記の
結果値の入力を受けて復調を遂行した後、再びDC成分の
信号を算出し、上記の低周波濾波器44dは、前記のDC成
分の信号中エラー成分（高調波成分）を除去して完全な
DC成分の信号を導出するためにフィルタリングを遂行し
た後、PI制御部44eに出力する。低周波濾波器44dの出力
のDC成分の信号はモータの低速制御における位置情報
（位置誤差）である。次いで、PI制御部44eは、導出さ
れた上記のDC成分の信号に対してPI制御を遂行して積分
することにより、モータの低速制御による速度情報の推
定値速度(ωel)を求める。第2積分器44fは、この推定値
速度(ωel)の入力を受けて積分を遂行した後、モータの
低速制御による位置情報の推定値磁束角(θel)を求め
る。この推定値磁束角(θel)は、後述する切換え部（ス
イッチング部）44-1bを経て、同期/停止座標変換部38に
出力される。
【００４７】結局、低速制御部44は、モータの低速領域
又は初期駆動時に、上記のq軸磁束値の差(Δλq)を'0'
になるようにすることによって、低速で安定した速度制
御を遂行するようにする。
【００４８】以下、同期リラクタンスモータ41を低速領
域から高速領域に、又は、高速領域から低速領域に切り
換えるときの制御（モータの連動制御）時にモータの全
体システムに印加される電圧/電流の増分が急に上昇す
る過度現象を防止して安定的にモータの高速と低速の連
動制御を遂行するための過度状態安定化部44-1の動作に
ついて説明する。
【００４９】先ず、モータ速度の連動制御時、速度比率
調整部44-1aは、位置推定部45から高速制御時に推定さ
れて出力された回転子の回転速度(ωne)とPI制御部44e
から出力された低速制御時に推定されて出力された回転
子の回転速度(ωel)とを比較して、低速制御を行うか又
は、高速制御を行うかを決定して、高速領域から低速領
域に、又は、低速領域から高速領域に変るときに所定期
間の重複区間を置くことによって、モータから発生する
不安定な過度現象を安定化させる役割を遂行するように
なる。
【００５０】このため、比較速度調整部（44-1a）は、
モータの回転時に、高速制御時の推定回転速度（ωne）
と低速制御時の推定回転速度（ωel）とを比較すること
によって、高速制御から低速制御に、またはその反対に
制御を遂行する場合、それによる過渡状態を安定化させ
るための制御を遂行する。即ち、比較速度調整部（44-1
a）は、例えば、高速制御から低速制御に変わるとき
に、前記の位置推定部から推定された速度情報であるω
ne及びPI制御部（44e）からの速度情報（ωel）の入力
を受けて、一定期間の間、それらを重複させながら上記
の2つの速度情報を比較して、この比較値により第2積分
器（44f）に出力する。
【００５１】次いで、第2積分器44fは、PI制御部44eと
速度比率調整部44-1aから入力された速度情報を積分し
て、信号切換え部44-1bに出力する。信号切換え部44-1b
は、上記の速度情報の入力を受けてモータの低速制御又
は高速制御のための切換えを遂行した後、低速制御によ
る位置情報(sinθel、cosθel)又は、高速制御による位
置情報(sinθeh、cosθeh)のいずれかを同期/停止座標
変換部38に出力する。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る同期
リラクタンスモータにおいては、モータの回転子位置検
出センサを使用せずに回転子速度制御を行うとき、負荷
の変動に対して速度制御の精密度を維持させるために低
速と高速領域とを分離して制御し得るという効果があ
る。
【００５３】又、本発明に係る同期リラクタンスモータ
の回転速度制御装置においては、上記の高速領域又は低
速領域でモータを制御して、低速から高速に変る過程で
発生する過度状態を抑制してその移行を円滑にして、安
定した速度制御の性能を発揮させることによって、同期
リラクタンスモータをより精密な速度制御に適用し得る
という効果がある。
【００５４】また、本発明に係る同期リラクタンスモー
タの回転速度制御装置においては、磁気的モデリング(M
agnatic modeling）を利用して電流変化により変化す
るインダクタンスに対して線形制御を可能にすることに
よって、冷蔵庫及びエアコンのコンプレッサのような回
転子の位置検出をすることが難しい機器のモータの回転
速度を精密に制御し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る同期リラクタンスモータの回転速
度制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】同期リラクタンスモータの電流に対する磁束の
特性を示したグラフである。
【図３】従来の同期リラクタンスモータの回転速度制御
装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
31…第1比較部 32…速度制御部 33…第2比較部 34…磁束指令発生部 35…第3比較部 36…磁束制御部 37…電流制御部 38…同期/停止座標変換部 39…3相電圧発生部 40…インバータ部 41…同期リラクタンスモータ 42…停止/同期座標変換部 43…磁束観測部 43a…磁束変換部 43b…同期/停止磁束変換部 43c…第5比較部 43d…減算部 43e…第4比較部 43f…第1積分器 43g…ゲイン生成部 44…低速制御部 44a…信号注入部 44b…高周波濾波器 44c…復調部 44d…低周波濾波器 44e…PI制御部 44f…第2積分器 44-1…過度状態安定化部 44-1a…速度比率調整部 44-1b…スイッチング部
フロントページの続き (72)発明者 オー ジェ−ユーン 大韓民国，ソウル，ヨウンドゥンポ−グ, ダンサン ２−ストリート，68 (72)発明者 リー キュン フーン 大韓民国，ソウル，ドンジャク−グ，シン デバン−ドン，364−91 Ｆターム(参考） 5H576 AA20 BB10 DD05 DD09 EE01 EE11 GG01 GG02 HB02 JJ03 JJ04 JJ06 JJ24 JJ26 LL14 LL22 LL34 LL46

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 速度指令値と同期リラクタンスモータの
    実際回転子速度とを比較した後、速度誤差を出力する第
    1比較器と、 前記速度誤差を補償するためのPI制御を遂行した後、基
    準トルク分電流を出力する速度制御部と、 前記基準トルク分電流と実際トルク分電流とを比較し
    て、電流誤差を出力する第2比較器と、 基準磁束指令値を生成して出力する磁束指令発生部と、 前記基準磁束指令値の入力を受けて、前記基準磁束指令
    値と実際磁束分とを比較した後、磁束誤差を出力する第
    3比較器と、 前記磁束誤差の入力を受けてPI制御を行った後、同期座
    標系の基準磁束分電圧を出力する磁束制御部と、 前記第2比較器から出力された前記電流誤差値を受け
    て、同期座標系の基準トルク分電圧を生成して出力する
    電流制御部と、 前記基準磁束分電圧、前記基準トルク分電圧、及び同期
    リラクタンスモータの高速及び低速領域で推定された回
    転子の実際位置を示す磁束角の入力を夫々受けて、同期
    座標系の前記基準磁束分電圧と基準トルク分電圧の２つ
    の電圧に対応する停止座標系の２つの電圧に変換した後
    に出力する同期/停止座標変換部と、 前記の停止座標系の２つの電圧を3相電圧に変換して、
    出力する3相電圧発生部と、 前記3相電圧に基づいて、前記同期リラクタンスモータ
    を駆動するための3相電流を出力するインバータ部と、 前記3相電流が供給されて駆動される同期リラクタンス
    モータと、 該同期リラクタンスモータに供給された前記3相電流か
    ら前記実際トルク分電流と実際磁束分電流の2相電流と
    前記実際磁束分とを検出して、前記第2、第3比較器及び
    磁束観測部に出力する停止/同期座標変換部と、 前記2相電流及び前記同期/停止座標変換部から出力され
    た前記停止座標系の２つの電圧の入力を受けて、磁束を
    出力する前記磁束観測部と、 前記磁束を利用して、モータを高速に制御するための回
    転子の磁束角及び回転子の回転速度を推定する位置推定
    部と、 前記回転速度の入力を受けて、モータを低速に制御する
    ための回転子の回転速度及び回転角を推定して前記同期
    /停止座標変換部に出力する低速制御部と、 前記の低速制御及び速度制御アルゴリズムによって発生
    する過度状態を安定化させる過度状態安定化部と、を包
    含して構成されることを特徴とする同期リラクタンスモ
    ータの回転速度制御装置。
  2. 【請求項２】 前記磁束観測部は、 前記停止/同期座標変換部から出力される前記2相電流
    (ｉdq)の入力を受けて、同期座標系による推定値磁束
    (λdqe）を出力する磁束変換部と、 前記位置推定部から出力された高速制御をするための位
    置情報の磁束角(θeh）を利用して、前記同期座標系に
    よる推定値磁束(λdqe）を停止座標系の推定値磁束(λ
    αβe)に変換して出力する同期/停止磁束変換部と、 前記同期/停止座標変換部から出力された停止座標系の
    電圧(Ｖαβ)から、前記2相電流(ｉdq)と固定子側抵抗
    (R)との乗算値に該当する電圧を停止座標系の量に変換
    した電圧を減算して、誘起電圧(ｅαβ)を出力する減算
    部と、 前記誘起電圧(ｅαβ）を積分して、実際磁束(λαβ）
    を算出して出力する第1積分器と、 前記同期/停止磁束変換部から出力された停止座標系の
    推定値磁束(λαβe)と前記第1積分器から出力された実
    際磁束(λαβ）との差を算出して出力する第5比較部
    と、 前記停止座標系の推定磁束と実際磁束の２つの磁束の差
    である磁束分誤差(Δλαβ)を減らすためにゲイン値を
    生成して出力するゲイン生成部と、から構成され、 前記第1積分器から出力された実際磁束(λαβ)及び前
    記磁束変換部から出力された推定値磁束(λαβe）が前
    記位置推定部に入力されて、前記同期リラクタンスモー
    タの回転子位置を推定するための磁束角(θeh）が算出
    されるようになることを特徴とする請求項1に記載の同
    期リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  3. 【請求項３】 前記磁束観測部は、前記同期リラクタン
    スモータに印加された電圧及び前記同期リラクタンスモ
    ータから検出された電流に係る磁束を夫々算出して前記
    位置推定部に出力することを特徴とする請求項1に記載
    の同期リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  4. 【請求項４】 前記低速制御部は、 モータの低速領域又は初期駆動時に、所定の信号をd軸
    磁束に注入して、同期リラクタンスモータから電圧積分
    により観測されるq軸磁束値と同期リラクタンスモータ
    の回転時に推定されるq軸磁束値との差(Δλq)を求める
    信号注入部と、 該信号注入部から出力された信号中のDC成分の信号を除
    去するためにフィルタリングを遂行した後、該フィルタ
    リングの結果値を出力する高周波濾波器と、 前記結果値の入力を受けて復調を遂行した後、再びDC成
    分の信号を算出する復調部と、 前記DC成分の信号中のエラー成分を除去して、完全なDC
    成分の信号を導出するためにフィルタリングを遂行した
    後、前記DC成分の信号を出力する低周波濾波器と、 前記DC成分の信号に対してPI制御を遂行した後、モータ
    の低速制御による速度情報を求めるPI制御部と、 前記速度情報の入力を受けて積分を遂行した後、モータ
    の低速制御による位置情報を求める第2積分器と、 前記位置情報の入力を受けて、前記同期/停止座標変換
    部に出力するスイッチング部と、を包含して構成される
    ことを特徴とする請求項1に記載の同期リラクタンスモ
    ータの回転速度制御装置。
  5. 【請求項５】 前記過度状態安定化部は、 モータ速度の連動制御時に、前記位置推定部から高速制
    御時に推定されて出力される回転子の回転速度(ωne)と
    前記PI制御部から出力される低速制御時に推定されて出
    力される回転子の回転速度(ωel)とを比較して、低速制
    御を行うか又は、高速制御を行うかを決定して、高速領
    域から低速領域に、又は、低速領域から高速領域に切換
    える時に重複区間を置くことによって、モータから発生
    する不安定な過渡現象を安定化させる速度比率調整部
    と、 該速度比率調整部から入力された速度情報を積分して出
    力する前記第2積分器と、 前記速度情報の入力を受けてモータの低速制御又は高速
    制御のためのスイッチングを遂行した後、低速制御によ
    る速度情報又は高速制御による速度情報を夫々前記同期
    /停止座標変換部に出力するスイッチング部と、を包含
    して構成されることを特徴とする請求項1に記載の同期
    リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  6. 【請求項６】 前記過度状態安定化部は、前記同期リラ
    クタンスモータが低速領域から高速領域に速度制御アル
    ゴリズムが切換えられる過程で、低速領域速度制御のた
    めに印加された信号が遮断されるために発生する過度現
    象を抑制して安定化させることを特徴とする請求項1に
    記載の同期リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  7. 【請求項７】 前記位置推定部は、観測された高速領域
    の磁束及び推定された高速領域の磁束の入力を受けて、
    式 【数１】 によって回転子の磁束角θehを推定して出力し、 ここで、θehは推定された回転子の回転角、λdqeは同
    期座標系により推定された磁束、λαβは停止座標系に
    より観測された磁束、λ2はλ4＝（λdqe∧λ αβ）2＋
    （λdqe×λαβ）2から求められる値、dqは回転座標系
    信号、αβは停止座標系信号を夫々示すことを特徴とす
    る請求項1に記載の同期リラクタンスモータの回転速度
    制御装置。
  8. 【請求項８】 前記磁束変換部は、前記停止/同期座標
    変換部から出力される前記2相電流に対して測定された
    磁束値をルックアップテーブル化して、同期座標系によ
    る推定値磁束を生成することを特徴とする請求項2に記
    載の同期リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  9. 【請求項９】 同期リラクタンスモータの高速領域にお
    いて、回転子磁束角及び回転子の回転速度を推定するこ
    とによって、前記同期リラクタンスモータの回転速度制
    御を遂行するための位置推定部と、前記同期リラクタン
    スモータの低速領域において、回転子の回転角及び回転
    速度を推定して前記同期リアクタンスモータの回転速度
    制御を遂行するための低速制御部と、を包含して構成さ
    れることを特徴とする同期リラクタンスモータの回転速
    度制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記位置推定部は、観測された高速領
    域の磁束及び推定された高速領域の磁束の入力を受け
    て、式 【数２】 によって回転子の磁束角θehを推定して出力し、 ここで、θehは推定された回転子の回転角、λdqeは同
    期座標系により推定された磁束、λαβは停止座標系に
    より観測された磁束、λ2はλ4＝（λdqe∧λ αβ）2＋
    （λdqe×λαβ）2から求められる値、dqは回転座標系
    信号、αβは停止座標系の信号を夫々示すことを特徴と
    する請求項9に記載の同期リラクタンスモータの回転速
    度制御装置。
  11. 【請求項１１】 同期リラクタンスモータに出力された
    3相電流から実際トルク分電流と実際磁束分電流の2相電
    流を検出して出力する停止/同期座標変換部と、 前記2相電流及び前記同期リラクタンスモータに出力さ
    れる停止座標系の２つの電圧を受けて、磁束を出力する
    磁束観測部と、 前記位置推定部から出力された前記回転速度を受けて、
    低速に制御するための回転子の磁束角を推定して同期/
    停止座標変換部に出力する低速制御部と、 前記の低速制御及び速度制御アルゴリズムによって発生
    する過度状態を抑制して安定化させる過度状態安定化部
    と、が追加して包含されることを特徴とする請求項9に
    記載の同期リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  12. 【請求項１２】 同期リラクタンスモータに出力された
    3相電流から実際トルク分電流と実際磁束分電流の2相電
    流を検出した後に出力する停止/同期座標変換部と、 前記2相電流及び前記同期リラクタンスモータに出力さ
    れる停止座標系の２つの電圧の入力を受けて、磁束を出
    力する磁束観測部と、 前記磁束を利用して、前記同期リラクタンスモータを高
    速に制御するための回転子の磁束角及び回転子の回転速
    度を推定する位置推定部と、 前記磁束角及び回転速度の入力を受けて、前記同期リラ
    クタンスモータを低速に制御するための回転子の磁束角
    を推定して同期/停止座標変換部に出力する低速制御部
    と、 前記の低速制御及び速度制御アルゴリズムによって発生
    する過度状態を抑制して安定化させる過度状態安定化部
    と、を包含して構成されることを特徴とする同期リラク
    タンスモータの回転速度制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記磁束観測部は、 前記停止/同期座標変換部から出力される前記2相電流
    (ｉdq)の入力を受けて、同期座標系に係る推定値磁束
    (λdqe）を出力する磁束変換部と、 前記位置推定部から出力された高速制御をするための位
    置情報の磁束角(θeh）を利用して、前記同期座標系に
    係る推定値磁束(λdqe）を停止座標系の推定値磁束(λ
    αβe)に変換して出力する同期/停止磁束変換部と、 前記同期/停止座標変換部から出力された停止座標系の
    電圧(Ｖαβ)から前記2相電流(ｉdq)と固定子側抵抗と
    の乗算値に該当する電圧を停止座標系の量に変換した電
    圧を減算して、誘起電圧(ｅαβ)を出力する減算部と、 前記誘起電圧(ｅαβ）を積分して、実際磁束(λαβ）
    を算出して出力する第1積分器と、 前記同期/停止磁束変換部から出力された停止座標系の
    推定値磁束(λαβe)と前記第1積分器から出力された実
    際磁束(λαβ）との差を算出して出力する比較部と、 前記停止座標系の推定値磁束と実際磁束の２つの磁束の
    差である磁束分誤差(Δλαβ)を減らすためにゲイン値
    を生成して出力するゲイン発生部と、から構成され、 前記第1積分器から出力された実際磁束(λαβ)及び前
    記磁束変換部から出力された推定値磁束(λdqe）が前記
    位置推定部に入力されて、前記同期リラクタンスモータ
    の回転子位置を推定するための磁束角(θeh）が算出さ
    れるようになることを特徴とする請求項12に記載の同期
    リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記低速制御部は、 モータの低速領域又は初期駆動時に、所定の信号をd軸
    磁束に注入して、同期リラクタンスモータから電圧積分
    により観測されるq軸磁束値と同期リラクタンスモータ
    の回転時に推定されるq軸磁束値との差(Δλq)を求める
    信号注入部と、 該信号注入部から出力された信号中のDC成分の信号を除
    去するためにフィルタリングを遂行した後、該フィルタ
    リングの結果値を出力する高周波濾波器と、 前記結果値の入力を受けて復調を遂行した後、再びDC成
    分の信号を算出する復調部と、 前記DC成分の信号中のエラー成分を除去して、完全なDC
    成分の信号を導出するためにフィルタリングを遂行した
    後、前記DC成分の信号を出力する低周波濾波器と、 前記DC成分の信号に対してPI制御を遂行した後、モータ
    の低速制御による速度情報を求めるPI制御部と、 前記速度情報の入力を受けて積分を遂行した後、モータ
    の低速制御による位置情報を求める第2積分器と、 前記位置情報の入力を受けて、前記同期/停止座標変換
    部に出力するスイッチング部と、を包含して構成される
    ことを特徴とする請求項12に記載の同期リラクタンスモ
    ータの回転速度制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記過度状態安定部は、 モータ速度の連動制御時に、前記位置推定部から高速制
    御時に推定されて出力される回転子の回転速度(ωne)と
    前記PI制御部に出力された低速制御時に推定されて出力
    された回転子の回転速度(ωel)とを比較して、低速制御
    を行うか又は、高速制御を行うかを決定して、高速領域
    から低速領域に、又は、低速領域から高速領域に切換え
    る時に重複区間を置くことによって、モータから発生す
    る不安定な過渡現象を安定化させる速度比率調整部と、 該速度比率調整部から入力された速度情報を積分して出
    力する前記第2積分器と、 前記速度情報の入力を受けてモータの低速制御又は高速
    制御のためのスイッチングを遂行した後、低速制御によ
    る速度情報又は高速制御による速度情報を夫々前記同期
    /停止座標変換部に出力するスイッチング部と、を包含
    して構成されることを特徴とする請求項12に記載の同期
    リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  16. 【請求項１６】 前記過度状態安定化部は、前記同期リ
    ラクタンスモータが低速領域から高速領域に速度制御ア
    ルゴリズムが切換えられる過程で、低速領域速度制御の
    ために印加された信号が遮断されるために発生する過度
    現象を抑制して安定化させることを特徴とする請求項12
    に記載の同期リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記位置推定部は、観測された高速領
    域の磁束及び推定された高速領域の磁束の入力を受け
    て、式 【数３】 により回転子の磁束角を推定して出力し、 ここで、θehは推定された回転子の回転角、λdqeは同
    期座標系により推定された磁束、λαβは停止座標系に
    より観測された磁束、λ2はλ4＝（λdqe∧λ αβ）2＋
    （λdqe×λαβ）2から求められる値、dqは回転座標系
    信号、αβは停止座標系の信号を夫々示すことを特徴と
    する請求項12に記載の同期リラクタンスモータの回転速
    度制御装置。
  18. 【請求項１８】 前記磁束変換部は、前記停止/同期座
    標変換部から出力される前記2相電流に対して測定され
    た磁束値をルックアップテーブル化して、同期座標系に
    よる推定値磁束を生成することを特徴とする請求項13に
    記載の同期リラクタンスモータの回転速度制御装置。
  19. 【請求項１９】 同期リラクタンスモータの低速及び高
    速領域において、回転子磁束角及び回転子の回転速度を
    推定することによって、同期リラクタンスモータの回転
    速度の制御を遂行する段階を包含することを特徴とする
    同期リラクタンスモータの回転速度制御方法。
  20. 【請求項２０】 速度指令値と同期リラクタンスモータ
    の実際回転子速度とを比較することによって、速度誤差
    を出力する段階と、 前記速度誤差を補償するためのPI制御を遂行した後に、
    基準トルク分電流を出力する段階と、 前記基準トルク分電流を受けて、同期座標系の基準トル
    ク分電圧を生成して、出力する段階と、 基準磁束指令値を生成して出力する段階と、 前記基準磁束指令値を受けて該基準磁束指令値と実際磁
    束分とを比較することによって、磁束誤差を出力する段
    階と、 前記磁束誤差を受けてPI制御を行うことによって、同期
    座標系の基準磁束分電圧を出力する段階と、 前記基準磁束分電圧、基準トルク分電圧、及び同期リラ
    クタンスモータの高速及び低速領域で推定された回転子
    の実際位置を表す磁束角の入力を夫々受けて、同期座標
    系の前記基準磁束分電圧と基準トルク分電圧の２つの電
    圧を停止座標系の２つの電圧に変換した後に出力する段
    階と、 前記停止座標系の２つの電圧を3相電圧に変換した後
    に、出力する段階と、 前記3相電圧に基づいて、前記同期リラクタンスモータ
    の駆動のための3相電流を出力する段階と、 前記3相電流が供給されて、前記同期リラクタンスモー
    タを駆動する段階と、 前記3相電流から実際磁束分電流と実際トルク分電流の2
    相電流を検出する段階と、 前記の検出された2相電流及び前記停止座標系の２つの
    電圧の入力を受けて、磁束を出力する段階と、 前記磁束を利用して、前記同期リラクタンスモータを高
    速に制御するための回転子の磁束角及び回転子の回転速
    度を推定する段階と、 前記回転速度の入力を受けて、前記同期リラクタンスモ
    ータを低速に制御するための回転子の回転速度及び回転
    角を推定して出力する段階と、 前記の低速制御及び速度制御アルゴリズムによって発生
    する過度状態を抑制して安定化させる段階と、を包含し
    て構成されることを特徴とする同期リラクタンスモータ
    の回転速度制御方法。
  21. 【請求項２１】 前記同期リラクタンスモータを高速に
    制御するための回転子の磁束角及び回転子の回転速度を
    推定する段階は、 前記の検出された2相電流の入力を受けて、同期座標系
    の推定値磁束を出力する段階と、 前記同期座標系の推定値磁束を停止座標系の推定値磁束
    に変換して出力する段階と、 前記停止座標系の２つの電圧から、前記2相電流と固定
    子側抵抗との乗算値に該当する電圧を停止座標系の量に
    変換した電圧を減算して、誘起電圧を出力する段階と、 前記出力誘起電圧を積分して、実際磁束を算出して出力
    する段階と、 前記停止座標系の推定値磁束と前記実際磁束との差を算
    出して出力する段階と、 前記停止座標系の推定値磁束と実際磁束の２つの磁束の
    差値を補償するためのゲイン値を生成して出力する段階
    と、 前記実際磁束及び前記推定値磁束の入力を受けて、前記
    同期リラクタンスモータの回転子位置を推定するための
    磁束角を算出して出力する段階と、を包含して構成され
    ることを特徴とする請求項20に記載同期リラクタンスモ
    ータの回転速度制御方法。
  22. 【請求項２２】 上記同期リラクタンスモータを高速に
    制御するための回転子の磁束角及び回転子の回転速度を
    推定する段階は、前記同期リラクタンスモータに印加さ
    れた電圧及び前記同期リラクタンスモータから検出され
    た電流による磁束を夫々算出して出力する段階を包含す
    ることを特徴とする請求項20に記載同期リラクタンスモ
    ータの回転速度制御方法。
  23. 【請求項２３】 前記の検出された2相電流の入力を受
    けて、同期座標系の推定磁束値を出力する段階と、 前記2相電流に対して測定された磁束値をルックアップ
    テーブル化して、同期座標系の前記推定磁束値を生成す
    る段階と、が追加して構成されることを特徴とする請求
    項21に記載同期リラクタンスモータの回転速度制御方
    法。
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