JP2013146155A - 巻線温度推定装置及び巻線温度推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低い計算コストで電動機の温度を推定する技術を提供する。
【解決手段】モータ１１の巻線温度Tを推定する温度推定装置１０は、３相−ｄｑ変換部４５と、電流制御部４３と、回転速度演算部４６と、巻線温度推定部４７と、を備える。巻線温度推定部４７は、巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視した、モータ１１のｑ軸電圧方程式と、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、ｑ軸電圧指令値Ｖｑと、回転速度ωｒｅと、に基づいて巻線温度Tを演算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、巻線温度推定装置及び巻線温度推定方法に関する。

この種の技術として、特許文献１は、モータの温度を推定する温度推定装置を開示している。詳しくは、熱抵抗と熱時定数を用いた温度上昇演算式をモデルとしてシステム同定を行う。そして、システム同定により同定した熱抵抗及び熱時定数に基づき、巻線温度上昇を推定し、周囲温度と巻線温度上昇に基づいて巻線温度を演算する。

特開２０１０−１４２０４６号公報

上記特許文献１の温度推定装置は、巻線温度を演算する際に複雑な演算を何回も必要とし、計算コストが高かった。

本願発明の目的は、低い計算コストで電動機の温度を推定する技術を提供することにある。

本願発明の第１の観点によれば、電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定装置は、前記巻線の電流値を取得して、ｄ軸電流値及びｑ軸電流値を出力するｄｑ軸電流値出力手段と、前記ｄ軸電流値と、前記ｑ軸電流値と、指令ｄ軸電流値と、指令ｑ軸電流値と、に基づくフィードバック制御を踏まえて前記巻線の指令ｄ軸電圧値及び指令ｑ軸電圧値を出力する指令ｄｑ軸電圧値出力手段と、前記電動機の回転子の回転速度値を出力する回転速度値出力手段と、前記巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、前記巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視した前記電動機のｑ軸電圧方程式と、前記ｄ軸電流値及び前記ｑ軸電流値と、前記指令ｑ軸電圧値と、前記回転速度値と、に基づいて前記巻線温度を演算する巻線温度演算手段と、を備える。
本願発明の第２の観点によれば、電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定方法は、前記巻線の電流値を取得して、ｄ軸電流値及びｑ軸電流値を出力するステップと、前記ｄ軸電流値と、前記ｑ軸電流値と、指令ｄ軸電流値と、指令ｑ軸電流値と、に基づくフィードバック制御を踏まえて前記巻線の指令ｄ軸電圧値及び指令ｑ軸電圧値を出力するステップと、前記電動機の回転子の回転速度値を出力するステップと、前記巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、前記巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視した前記電動機のｑ軸電圧方程式と、前記ｄ軸電流値及び前記ｑ軸電流値と、前記指令ｑ軸電圧値と、前記回転速度値と、に基づいて前記巻線の温度を演算するステップと、を含む。
本願発明の第３の観点によれば、電動機の巻線抵抗値の線形温度依存特性を測定する線形温度依存特性測定方法は、前記電動機の回転子の回転を止めると共に指令ｄ軸電圧値を一定値に維持した状態で、前記巻線の温度及びｑ軸電流値を測定するステップと、微分項を無視すると共に前記回転子の回転速度をゼロとした前記電動機のｑ軸電圧方程式と、測定した前記巻線の温度及びｑ軸電流値と、に基づいて、前記巻線抵抗値の前記線形温度依存特性を演算するステップと、を含む。
好ましくは、前記回転子を機械的に拘束することで、前記回転子の前記回転速度をゼロにする。
好ましくは、前記回転子の出力トルクがゼロになるようにｄ軸電流値を制御することで、前記回転子の前記回転速度をゼロにする。
本願発明の第４の観点によれば、電動機の巻線抵抗値の線形温度依存特性が既知であることを前提とした、前記電動機の巻線インダクタンス値の線形温度依存特性を測定する線形温度依存特性測定方法は、前記電動機の回転子の回転を止めると共に指令ｑ軸電圧値に正弦波を重畳した状態で、前記巻線の温度及びｑ軸電流値を測定するステップと、前記回転子の回転速度をゼロとした前記電動機のｑ軸電圧方程式と、測定した前記巻線の温度及びｑ軸電流値と、に基づいて、前記巻線インダクタンス値の前記線形温度依存特性を演算するステップと、を含む。

本願発明によれば、低い計算コストで電動機の温度を推定することができる。

図１は、ブラシレスDCモータの機能ブロック図である。

以下、電動機の巻線の温度推定装置の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

この実施形態による電動機の温度推定装置１０（以下、単に、温度推定装置１０と呼ぶ）は、例えば３相交流のブラシレスＤＣモータ１１（以下、単に、モータ１１と呼ぶ）のステータ巻線の巻線温度を推定する。このモータ１１は、界磁に利用する永久磁石を有するロータ（図示略）と、このロータを回転させる回転磁界を発生するステータ（図示略）とを備えて構成されている。

温度推定装置１０は、例えば図１に示すように、バッテリ（図示略）を直流電源とするインバータ１２と、モータ制御装置１３とを備えて構成されている。

この３相（例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）交流のモータ１１の駆動はモータ制御装置１３から出力される制御指令を受けてインバータ１２によりおこなわれる。

インバータ１２は、スイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ：Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor）を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路と平滑コンデンサとを具備し、このブリッジ回路がパルス幅変調（ＰＷＭ）された信号によって駆動される。

インバータ１２は、例えばモータ１１の駆動時等においてモータ制御装置１３から出力されて各トランジスタのゲートに入力されるスイッチング指令であるゲート信号（つまり、ＰＷＭ信号）に基づき、各相毎に対をなす各トランジスタのオン（導通）／オフ（遮断）状態を切り替えることによって、バッテリから供給される直流電力を３相交流電力に変換し、３相のステータ巻線への通電を順次転流させることで、各相のステータ巻線に交流のＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗを通電する。

モータ制御装置１３は、後述するように、回転直交座標をなすｄ−ｑ座標上で電流のフィードバック制御（ベクトル制御）を行うものであり、指令ｄ軸電流Ｉｄｃ（指令ｄ軸電流値）及び指令ｑ軸電流Ｉｑｃ（指令ｑ軸電流値）を演算し、指令ｄ軸電流Ｉｄｃ及び指令ｑ軸電流Ｉｑｃに基づいて各相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出し、各相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに応じてインバータ１２に対するゲート信号であるＰＷＭ信号を出力する。そして、実際にインバータ１２からモータ１１に供給される各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄ−ｑ座標上に変換して得たｄ軸電流Ｉｄ（ｄ軸電流値）及びｑ軸電流Ｉｑ（ｑ軸電流値）と、指令ｄ軸電流Ｉｄｃ及び指令ｑ軸電流Ｉｑｃとの各偏差がゼロとなるように制御をおこなう。

モータ制御装置１３は、例えば相電流センサＩ／Ｆ（インターフェース）２１と、制御装置２２と、ＰＷＭ信号生成部２３とを備えて構成されている。

相電流センサＩ／Ｆ（インターフェース）２１は、インバータ１２のブリッジ回路とモータ１１との間において、３相の各相電流のうち少なくとも何れか２相の各相電流（例えば、Ｕ相電流およびＶ相電流）を検出する各相電流センサ３２に接続され、各相電流センサ３２から出力される検出信号を制御装置２２に出力する。

制御装置２２は、角度センサ３１から出力されるモータ１１の回転角θｒｅ（所定の基準回転位置からのロータの磁極の回転角度）に基づき、モータ１１の回転直交座標のｄ−ｑ座標上で電流のフィードバック制御（ベクトル制御）をおこなう。

制御装置２２は、指令ｄ軸電流Ｉｄｃ及び指令ｑ軸電流Ｉｑｃを生成し、指令ｄ軸電流Ｉｄｃ及び指令ｑ軸電流Ｉｑｃに基づいて各相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出し、ＰＷＭ信号生成部２３に出力する。

また、制御装置２２は、各相電流センサ３２から出力される検出信号に応じた各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄ−ｑ座標上に変換して得たｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、指令ｄ軸電流Ｉｄｃ及び指令ｑ軸電流Ｉｑｃとの各偏差がゼロとなるように電流のフィードバック制御（ベクトル制御）をおこなう。なお、この制御装置２２の動作の詳細は後述する。

ＰＷＭ信号生成部２３は、正弦波状の電流を３相のステータ巻線に通電するために、各相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、三角波などのキャリア信号とを比較して、インバータ１２の各トランジスタをオン／オフ駆動させるゲート信号（つまり、ＰＷＭ信号）を生成する。そして、インバータ１２において３相の各相毎に対をなす各トランジスタのオン（導通）／オフ（遮断）状態を切り替えることによって、バッテリから供給される直流電力を３相交流電力に変換し、３相のモータ１１の各ステータ巻線への通電を順次転流させることで、各ステータ巻線に交流のＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗを通電する。

制御装置２２は、例えば速度制御部４１と、指令電流生成部４２と、電流制御部４３（指令ｄｑ軸電圧値出力手段）と、ｄｑ−３相変換部４４と、３相−ｄｑ変換部４５（ｄｑ軸電流値出力手段）と、回転速度演算部４６（回転速度値出力手段）と、巻線温度推定部４７（巻線温度演算手段）とを備えて構成されている。

速度制御部４１は、外部から入力される回転速度指令値ωｒｃに基づき、例えば回転速度演算部４６から出力される回転速度ωｒｅに応じたクローズループ制御により、トルク指令Ｔｃを演算する。そして、速度制御部４１は、トルク指令Ｔｃを指令電流生成部４２に出力する。なお、制御装置２２は、この速度制御部４１の代わりにトルク制御部を備え、トルク制御部によりトルク制御を実行してもよい。

指令電流生成部４２は、速度制御部４１から出力されるトルク指令Ｔｃに基づき指令ｑ軸電流Ｉｑｃおよび指令ｄ軸電流Ｉｄｃを演算する。指令電流生成部４２は、指令ｑ軸電流Ｉｑｃ及び指令ｄ軸電流Ｉｄｃを電流制御部４３に出力する。

電流制御部４３は、指令電流生成部４２から出力される指令ｄ軸電流Ｉｄｃと３相−ｄｑ変換部４５から出力されるｄ軸電流Ｉｄとの偏差ΔＩｄを算出し、指令電流生成部４２から出力される指令ｑ軸電流Ｉｑｃと３相−ｄｑ変換部４５から出力されるｑ軸電流Ｉｑとの偏差ΔＩｑを算出する。そして、電流制御部４３は、例えばＰＩ（比例・積分）動作（フィードバック制御）などにより、偏差ΔＩｄを制御増幅してｄ軸電圧指令値Ｖｄ（指令ｄ軸電圧値）を算出し、偏差ΔＩｑを制御増幅してｑ軸電圧指令値Ｖｑ（指令ｑ軸電圧値）を算出する。そして、電流制御部４３は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑをｄｑ−３相変換部４４及び巻線温度推定部４７に出力する。

ｄｑ−３相変換部４４は、角度センサ３１から出力されるモータ１１の回転角θｒｅにより、ｄ−ｑ座標上でのｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを、静止座標である３相交流座標上での電圧指令値であるＵ相電圧指令ＶｕおよびＶ相電圧指令ＶｖおよびＷ相電圧指令Ｖｗに変換する。ｄｑ−３相変換部４４は、Ｕ相電圧指令ＶｕおよびＶ相電圧指令ＶｖおよびＷ相電圧指令Ｖｗを、ＰＷＭ信号生成部２３に出力する。

３相−ｄｑ変換部４５は、相電流センサＩ／Ｆ（インターフェース）２１から出力される各相電流Ｉｕ，Ｉｖの検出信号に基づき、同一タイミングでの各相電流の電流値の総和はゼロであることを用いて、２相の相電流（例えば、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ）の電流値から、他の１相の相電流（例えば、Ｗ相電流Ｉｗ）の電流値を算出する。そして、角度センサ３１から出力されるモータ１１の回転角θｒｅにより、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、ｄ−ｑ座標上でのｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑに変換する。３相−ｄｑ変換部４５は、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを、電流制御部４３及び巻線温度推定部４７に出力する。

回転速度演算部４６は、角度センサ３１から出力されるモータ１１の回転角θｒｅに基づき、モータ１１のロータ（回転子）の回転速度ωｒｅ（回転速度値）を算出する。回転速度演算部４６は、回転速度ωｒｅを、速度制御部４１と巻線温度推定部４７に出力する。

巻線温度推定部４７は、モータ１１の巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、モータ１１の巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視したモータ１１のｑ軸電圧方程式と、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、ｑ軸電圧指令値Ｖｑと、回転速度ωｒｅと、に基づいてモータ１１の巻線温度を演算する。

以下、巻線温度推定部４７によるモータ１１の巻線温度の演算について詳細に説明する。

先ず、モータ１１のｑ軸電圧方程式は、広く周知であって、下記式（１）で表される。

ただし、
Vq：ｑ軸電圧指令値Ｖｑ、
ｉｄ：ｄ軸電流iｄ(瞬時値)、
ｉｑ：ｑ軸電流iｑ(瞬時値)、
R：巻線抵抗値、
Lｄ：ｄ軸インダクタンス値、
Lｑ：ｑ軸インダクタンス値、
φ：巻線に鎖交する磁束の大きさ、
ωｒｅ：回転速度ωｒｅ、
p：微分演算子、
である。

また、モータ１１の巻線の抵抗値の線形温度依存特性を下記式（２）で定義する。

ただし、
R0：２５［℃］における巻線抵抗値、
ｋｒ：巻線抵抗値の温度係数、
T：巻線温度、
である。

同様に、モータ１１の巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性を下記式（３）で定義する。

ただし、
L0: ２５［℃］における巻線抵抗値、
ｋｌ：巻線インダクタンス値の温度係数、
である。

また、巻線温度の変化は、巻線の電圧や電流の変化に対して非常に遅いので、上記式（１）において、下記式（４）のように、微分項を無視しても差し支えない。

そして、上記式（１）に上記式（２）及び式（３）を代入し、上記式（４）に従って微分項を無視すると、下記式（５）となる。

上記式（５）を変形すると、巻線温度Tは、下記式（６）で表される。

従って、巻線温度推定部４７は、上記式（６）にｑ軸電圧指令値Ｖｑ等の変数を代入することで、巻線温度を演算する。巻線温度推定部４７は、演算した巻線温度を例えば上位の制御装置などに出力する。

以上に本願発明の第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態の特長は以下の通りである。

モータ１１（電動機）の巻線温度Tを推定する温度推定装置１０（巻線温度推定装置）は、３相−ｄｑ変換部４５（ｄｑ軸電流値出力手段）と、電流制御部４３（指令ｄｑ軸電圧値出力手段）と、回転速度演算部４６（回転速度値出力手段）と、巻線温度推定部４７（演算する巻線温度演算手段）と、を備える。３相−ｄｑ変換部４５は、巻線の電流値を取得して、ｄ軸電流Ｉｄ（ｄ軸電流値）及びｑ軸電流Ｉｑ（ｑ軸電流値）を出力する。電流制御部４３は、ｄ軸電流Ｉｄと、ｑ軸電流Ｉｑと、指令ｄ軸電流Ｉｄｃ（指令ｄ軸電流値）と、指令ｑ軸電流Ｉｑｃ（指令ｑ軸電流値）と、に基づくフィードバック制御を踏まえて巻線のｄ軸電圧指令値Ｖｄ（指令ｄ軸電圧値）及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ（指令ｑ軸電圧値）を出力する。回転速度演算部４６は、モータ１１のロータの回転速度ωｒｅ（回転速度値）を出力する。巻線温度推定部４７は、上記式（２）で示される巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、上記式（３）で示される巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視した、上記式（５）で示されるモータ１１のｑ軸電圧方程式と、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、ｑ軸電圧指令値Ｖｑと、回転速度ωｒｅと、に基づいて巻線温度Tを演算する。以上の構成によれば、低い計算コストでモータ１１の巻線温度を推定することができる。

なお、付言するならば、上記の温度推定装置１０によれば、巻線の抵抗値やインダクタンス値の線形温度依存特性を十分考慮して巻線温度を推定しているので、巻線温度を従前より精度よく推定することができる。裏を返せば、従前は、巻線温度の推定精度が低かったため、永久磁石の減磁が発生しないよう、マージンを見込んで、減磁が現実に発生する巻線温度よりも相当低い巻線温度でモータを駆動する必要があった。つまり、上記の温度推定装置１０によれば、巻線温度の推定精度が向上したことで、もはやマージンを見込む必要がなくなり、もって、モータ１１の本来有する性能をフルに発揮させることができるようになる。

上記実施形態の特長を別の観点から言えば、モータ１１の巻線温度Tを推定する温度推定方法は、（A）巻線の電流値を取得して、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを出力するステップと、（B）ｄ軸電流Ｉｄと、ｑ軸電流Ｉｑと、指令ｄ軸電流Ｉｄｃと、指令ｑ軸電流Ｉｑｃと、に基づくフィードバック制御を踏まえて巻線のｄ軸電圧指令値Ｖｄ及びｑ軸電圧指令値Ｖｑを出力するステップと、（C）モータ１１のロータの回転速度ωｒｅを出力するステップと、（D）上記式（２）で示される巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、上記式（３）で示される巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視した、上記式（５）で示されるモータ１１のｑ軸電圧方程式と、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、ｑ軸電圧指令値Ｖｑと、回転速度ωｒｅと、に基づいて巻線温度Tを演算するステップと、の（A）〜（D）のステップを含んでいる。

なお、上記実施形態では、巻線温度を推定するのにｑ軸電圧方程式を利用したが、これに代えて、ｄ軸電圧方程式を利用してもよい。ｄ軸電圧方程式もｑ軸電圧方程式と同様、広く周知の方程式であるから、その具体的な説明は割愛する。

次に、巻線抵抗値の線形温度依存特性の測定方法について説明する。上記の実施形態では、巻線抵抗値の線形温度依存特性を示す上記式（２）において、定数R0及びｋｒが既知であるものとして説明したが、これらの定数R0及びｋｒはモータ１１を実際に使用する前に予め測定しておく必要がある。本明細書では、これらの定数R0及びｋｒの効率のよい測定方法を紹介する。

（X1）先ず、モータ１１のロータの回転を止めると共にｄ軸電圧指令値Ｖｄを一定値に維持した状態で、巻線の温度T及びｑ軸電流Ｉｑを測定する。このとき、予め、モータ１１の巻線温度Tは室温状態に戻しておく。モータ１１のロータの回転を止めることで、当然、回転速度ωｒｅは下記式（７）の通り、ゼロとなる。

ｄ軸電圧指令値Ｖｄを印加してモータ１１のロータが回転し始めると、巻線の温度Tは次第に上昇していく反面、ｑ軸電流Ｉｑは徐々に小さくなっていく。そこで、上記式（６）について考察すると、上記式（６）に上記式（７）を代入することで、下記式（８）が導かれる。

上記式（８）は、更に下記式（９）のように変形できる。

（X2）次に、微分項を無視すると共にロータの回転速度ωｒｅをゼロとしたモータ１１のｑ軸電圧方程式（上記式（６））と、測定した巻線温度T及びｑ軸電流Ｉｑと、に基づいて、巻線抵抗値Rの線形温度依存特性を演算する。即ち、上記式（９）において、ｄ軸電圧指令値Ｖｄは既知であり、巻線温度Tとｑ軸電流Ｉｑは測定により既知であるから、例えば最小二乗法などを用いることで、巻線抵抗値の温度係数ｋｒと、２５［℃］における巻線抵抗値R0と、は直ちに求めることができる。

もし、巻線抵抗値の温度係数ｋｒと、２５［℃］における巻線抵抗値R0と、のうち後者の巻線抵抗値R0だけが予め既知であったとしたら、巻線温度Tが、巻線抵抗値R0を規定している温度に到達した時点でのｑ軸電流Ｉｑを上記式（９）に代入しさえすれば、一層簡単に、巻線抵抗値の温度係数ｋｒと、２５［℃］における巻線抵抗値R0と、を求めることができよう。

次に、上記（X1）において、モータ１１のローターの回転を止めておく方法を２つ説明する。

第１の方法は、ローターを機械的に拘束することで、ローターの回転速度ωｒｅをゼロにする方法である。

第２の方法は、ローターの出力トルクがゼロになるようにｄ軸電流Ｉｄを制御することで、ローターの回転速度ωｒｅをゼロにする方法である。

最後に、巻線インダクタンス値の線形温度依存特性の測定方法について説明する。上記の実施形態では、巻線インダクタンス値の線形温度依存特性を示す上記式（３）において、定数L0及びｋｌが既知であるものとして説明したが、これらの定数L0及びｋｌはモータ１１を実際に使用する前に予め測定しておく必要がある。本明細書では、これらの定数L0及びｋｌの効率のよい測定方法を紹介する。なお、以下の測定方法は、モータ１１の巻線抵抗値の線形温度依存特性が既知であることを前提とするものである。

（Y1）先ず、モータ１１のロータの回転を止めると共にｑ軸電圧指令値Ｖｑに正弦波を重畳した状態で、巻線の温度及びｑ軸電流Ｉｑを測定する。モータ１１のロータの回転を止めておく方法は、上述した２つの方法の何れかを採用すればよい。

ｑ軸電流Ｉｑを測定するに際しては、ハイパスフィルタなどを用いることで、ｑ軸電流Ｉｑの直流成分を除去し、ｑ軸電流Ｉｑの脈動成分のみを測定対象とする。

（Y2）そして、ロータの回転速度ωｒｅをゼロとしたモータ１１のｑ軸電圧方程式と、測定した巻線の温度T及びｑ軸電流Ｉｑと、に基づいて、巻線インダクタンス値の前記線形温度依存特性を演算する。具体的には、モータ１１のロータの回転速度ωｒｅをゼロとすると、ｑ軸電圧方程式である上記式（１）は、下記式（１０）のように変形される。なお、下記式（１０）では、微分項は無視しない。

次に、ｑ軸電圧指令値Ｖｑに重畳した正弦波と、測定したｑ軸電流Ｉｑと、を上記式（１０）に代入することで、インピーダンスを計算する。そして、ｑ軸電圧指令値Ｖｑを印加し続けて、巻線温度Tに対するインピーダンスの変化を記録する。ここで、上記式（１０）内のインピーダンスのうち変数R0、ｋｒは既知であるから、上記のプロット結果により、巻線インダクタンス値の前記線形温度依存特性（変数L0、ｋｌ）を演算することができる。

１０ 温度推定装置
１３ モータ制御装置
２２ 制御装置
４７ 巻線温度推定部

Claims (6)

1. 電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定装置であって、
   前記巻線の電流値を取得して、ｄ軸電流値及びｑ軸電流値を出力するｄｑ軸電流値出力手段と、
   前記ｄ軸電流値と、前記ｑ軸電流値と、指令ｄ軸電流値と、指令ｑ軸電流値と、に基づくフィードバック制御を踏まえて前記巻線の指令ｄ軸電圧値及び指令ｑ軸電圧値を出力する指令ｄｑ軸電圧値出力手段と、
   前記電動機の回転子の回転速度値を出力する回転速度値出力手段と、
   前記巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、前記巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視した前記電動機のｑ軸電圧方程式と、前記ｄ軸電流値及び前記ｑ軸電流値と、前記指令ｑ軸電圧値と、前記回転速度値と、に基づいて前記巻線温度を演算する巻線温度演算手段と、
   を備えた、
   巻線温度推定装置。
2. 電動機の巻線温度を推定する巻線温度推定方法であって、
   前記巻線の電流値を取得して、ｄ軸電流値及びｑ軸電流値を出力するステップと、
   前記ｄ軸電流値と、前記ｑ軸電流値と、指令ｄ軸電流値と、指令ｑ軸電流値と、に基づくフィードバック制御を踏まえて前記巻線の指令ｄ軸電圧値及び指令ｑ軸電圧値を出力するステップと、
   前記電動機の回転子の回転速度値を出力するステップと、
   前記巻線の抵抗値の線形温度依存特性と、前記巻線のインダクタンス値の線形温度依存特性と、の２つの特性を考慮すると共に微分項を無視した前記電動機のｑ軸電圧方程式と、前記ｄ軸電流値及び前記ｑ軸電流値と、前記指令ｑ軸電圧値と、前記回転速度値と、に基づいて前記巻線の温度を演算するステップと、
   を含む、
   巻線温度推定方法。
3. 電動機の巻線抵抗値の線形温度依存特性を測定する線形温度依存特性測定方法であって、
   前記電動機の回転子の回転を止めると共に指令ｄ軸電圧値を一定値に維持した状態で、前記巻線の温度及びｑ軸電流値を測定するステップと、
   微分項を無視すると共に前記回転子の回転速度をゼロとした前記電動機のｑ軸電圧方程式と、測定した前記巻線の温度及びｑ軸電流値と、に基づいて、前記巻線抵抗値の前記線形温度依存特性を演算するステップと、
   を含む、
   巻線抵抗値の線形温度依存特性測定方法。
4. 請求項３に記載の線形温度依存特性測定方法であって、
   前記回転子を機械的に拘束することで、前記回転子の前記回転速度をゼロにする、
   巻線抵抗値の線形温度依存特性測定方法。
5. 請求項３に記載の線形温度依存特性測定方法であって、
   前記回転子の出力トルクがゼロになるようにｄ軸電流値を制御することで、前記回転子の前記回転速度をゼロにする、
   巻線抵抗値の線形温度依存特性測定方法。
6. 電動機の巻線抵抗値の線形温度依存特性が既知であることを前提とした、前記電動機の巻線インダクタンス値の線形温度依存特性を測定する線形温度依存特性測定方法であって、
   前記電動機の回転子の回転を止めると共に指令ｑ軸電圧値に正弦波を重畳した状態で、前記巻線の温度及びｑ軸電流値を測定するステップと、
   前記回転子の回転速度をゼロとした前記電動機のｑ軸電圧方程式と、測定した前記巻線の温度及びｑ軸電流値と、に基づいて、前記巻線インダクタンス値の前記線形温度依存特性を演算するステップと、
   を含む、
   巻線インダクタンス値の線形温度依存特性測定方法。

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