JP2021002897A - 電動機制御装置、電動機システム、回転子巻線二次抵抗値の演算方法、回転子巻線温度推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二次抵抗値を用いた各種演算を精度良く行いたいユーザの利便性が高められた電動機制御装置、電動機システム、回転子巻線二次抵抗値の演算方法、回転子巻線温度推定方法を提供する。【解決手段】電動機制御装置は、固定子巻線を有する交流誘導電動機を制御する電動機制御装置であって、直流電圧を交流誘導電動機に印加することで発生した逆起電力に基づくモータ一次電圧値とモータ二次電流値とから交流誘導電動機の二次抵抗値を演算するように構築されている。電動機制御装置は、交流誘導電動機の駆動前と駆動後とのそれぞれの固定子巻線温度と交流誘導電動機の駆動前と駆動後との二次抵抗値の変化量とから算出される温度係数を記憶し、温度係数を用いて固定子巻線の温度を回転子巻線推定温度へ換算するように構築されている。【選択図】図１

Description

本出願は、電動機制御装置、電動機システム、回転子巻線二次抵抗値の演算方法、回転子巻線温度推定方法に関するものである。

従来、例えば下記の特許文献１（特開２００４−２６６９４４号公報）に開示されているように、固定子温度検出値に基づいて回転子温度を推定するように構築された誘導機の駆動システムが知られている。

特許文献１の例えば段落０００７には、固定子温度に基づいて誘導機の回転子温度を推定することが記載されている。同じく段落０００７には、推定された回転子温度に基づいて誘導機の回転子抵抗値が推定され、この抵抗値が電流指令値の演算の補正に用いられることが記載されている。

特開２００４−２６６９４４号公報 特開平５−９１７８１号公報 特開平６−３０３７９１号公報 特開平７−２９８７００号公報 特開平７−５９３９９号公報

上記従来の技術にかかる回転子温度の推定は、特許文献１の段落００１９などに説明されているように、一次遅れフィルタで固定子温度を回転子温度に変換することで実現されている。特許文献１の段落００２１および段落００２２によれば、一次遅れフィルタの設計パラメータを予め定めておくことが記載されている。

しかしながら、現実には、製品仕様の異なる多種多様な誘導電動機が設置されている。特許文献１における一次遅れフィルタを全ての製品仕様に対応できるように設計することは、現実的に無理がある。既存の誘導機にも様々な製品が存在しており、特注仕様の誘導機が用いられるケースもありうるからである。このため、上記従来の技術にかかる一次遅れフィルタは、一部の製品には十分に適応可能であっても、他の製品には十分な推定精度を確保できないおそれがある。

固定子巻線温度の推定精度が低ければ、特許文献１の段落００２３で回転子抵抗推定値を推定する精度も低下してしまう。従って、特許文献１の技術では、現実的には、製品仕様ごとに一次遅れフィルタの設計を細かくやり直す必要がある。このように、特許文献１の技術は、二次抵抗値および固定子巻線温度を含む各種パラメータを用いて演算処理を実施したいユーザにとって、利便性が低いものであった。

本出願は、上述のような課題を解決するためになされたもので、二次抵抗値を用いた各種演算を精度良く行いたいユーザの利便性が高められた電動機制御装置、電動機システム、回転子巻線二次抵抗値の演算方法、回転子巻線温度推定方法を提供することを目的とする。

また、従来、固定子巻線温度よりも回転子巻線温度のほうが低くなることが技術常識であった。これに対し、本願発明者は、鋭意研究を行ったところ、上記技術常識とは異なるケースがあることを見出した。そのようなケースで従来の技術常識に則って温度係数を定めると、実温度と乖離した温度推定値が算出されてしまうという問題があった。

本出願の他の目的は、回転子巻線推定温度を精度良く推定することができるように改良された電動機システムを提供することである。

本出願にかかる電動機制御装置は、
固定子巻線を有する交流誘導電動機を制御する電動機制御装置であって、
直流電圧を前記交流誘導電動機に印加することで発生した逆起電力に基づくモータ一次電圧値とモータ二次電流値とから前記交流誘導電動機の二次抵抗値を演算するように構築されたものである。

本出願にかかる第一の電動機システムは、
回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、
前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、
前記電力変換回路を制御する制御装置と、
前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、
前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、
を備え、
前記制御装置は、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで逆起電力を発生させるとともに、前記逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて回転子巻線の二次抵抗値を演算するように構築されたものである。

本出願にかかる第二の電動機システムは、
回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、
前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、
前記電力変換回路を制御する制御装置と、
前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、
前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、
前記交流誘導電動機の固定子巻線温度を計測する温度センサと、
を備え、
前記制御装置は、予め定めた温度係数と前記温度センサによる前記固定子巻線の温度計測値とに基づいて、前記交流誘導電動機の回転子巻線推定温度を推定するように構築され、
前記交流誘導電動機の駆動前における駆動前回転子巻線二次抵抗値および駆動前固定子巻線温度と、前記交流誘導電動機の駆動後における駆動後回転子巻線二次抵抗値および駆動後固定子巻線温度と、を予め定めた回転子巻線温度係数計算式に代入することで前記温度係数が計算され、
前記交流誘導電動機を駆動する前において、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで第一逆起電力を発生させるとともに、前記第一逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて前記駆動前回転子巻線二次抵抗値が演算され、
前記交流誘導電動機を駆動させることで前記回転子巻線の温度を上昇させた後に前記交流誘導電動機の駆動を停止させた場合において、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に対する前記直流電圧の印加および解除を行うことで第二逆起電力を発生させるとともに、前記第二逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づき前記駆動後回転子巻線二次抵抗値が演算されたものである。

本出願にかかる回転子巻線二次抵抗値の演算方法は、
回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、前記電力変換回路を制御する制御装置と、前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、を備える電動機システムの固定子巻線二次抵抗値を演算する演算方法であって、
前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで逆起電力を発生させるステップと、
前記逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて回転子巻線の二次抵抗値を演算するステップと、
を備える。

本出願にかかる回転子巻線温度推定方法は、
回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、前記電力変換回路を制御する制御装置と、前記交流誘導電動機に発生する電流及び電圧を検知するセンサと、前記交流誘導電動機の固定子巻線の温度を検知する温度センサと、を備える電動機システムの回転子巻線温度推定方法であって、
前記交流誘導電動機を駆動する前において、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで第一逆起電力を発生させるステップと、
前記第一逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて駆動前回転子巻線二次抵抗値を演算するステップと、
前記交流誘導電動機を駆動させることで前記回転子巻線の温度を上昇させた後に前記交流誘導電動機の駆動を停止させるステップと、
前記回転子巻線の温度を上昇させた後の前記交流誘導電動機の駆動停止中に、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に対する前記直流電圧の印加および解除を行うことで第二逆起電力を発生させるステップと、
前記第二逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて駆動後回転子巻線二次抵抗値を演算するステップと、
前記駆動前回転子巻線二次抵抗値と、前記交流誘導電動機の駆動前における駆動前固定子巻線温度と、駆動後回転子巻線二次抵抗値と、前記交流誘導電動機の駆動後における駆動後固定子巻線温度と、に基づいて温度係数を計算するステップと、
前記温度係数と前記温度センサで検知した前記固定子巻線の温度計測値とに基づいて、前記交流誘導電動機の回転子巻線推定温度を推定するステップと、
を備える。

本出願にかかる第三の電動機システムは、
回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、
前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、
前記電力変換回路を制御する制御装置と、
前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、
前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、
前記交流誘導電動機の固定子巻線温度を計測する温度センサと、
を備え、
前記制御装置は、予め定めた温度係数と前記温度センサによる前記固定子巻線の温度計測値とに基づいて、前記交流誘導電動機の回転子巻線推定温度を推定するように構築され、
前記回転子巻線の材質がアルミニウムであり、前記温度係数は、１．０よりも大きく設定されたものである。

本出願にかかる電動機制御装置と第一の電動機システムと第二の電動機システムと回転子巻線二次抵抗値の演算方法と回転子巻線温度推定方法とによれば、電動機の二次抵抗値を精度良く計測することができるとともに、その二次抵抗値を用いて回転子巻線の温度係数を実際の電動機ごとに精度よく決定することもできる。二次抵抗値を含むパラメータ取得を容易に行うことができ、二次抵抗値を用いた各種演算を精度良く行いたいユーザの利便性が高まるという利点がある。

また、本出願にかかる第三の電動機システムは、回転子巻線の材質に合わせて正しく温度係数を決定しているので、回転子巻線推定温度を精度良く推定することができる。

実施の形態にかかる電動機制御装置を含む電動機駆動装置と、これらを備える電動機システムの構成図である。 実施の形態にかかる二次抵抗補償制御回路の構成を示す図である。 交流誘導電動機の等価回路図であり、印加電圧および電流を表した図である。 実施の形態にかかる回転子巻線二次抵抗値の演算方法を説明するための図である。 交流誘導電動機の温度測定箇所と温度測定グラフとを表した図であり、固定子巻線実温度と回転子巻線実温度を表したグラフである。 交流誘導電動機の巻線温度変化に伴う電動機出力トルクを表した図であり、実際の電動機出力実トルクの特性を表した図である。 回転子温度係数を用いた回転子巻線推定温度と回転子巻線実温度の特性図である。 回転子温度係数を用いた電動機出力実トルクの特性図であり、回転子温度係数の使用時と不使用時との比較説明をするためのグラフである。 実施の形態にかかる電動機制御装置および電動機システムにおいて実施される回転子巻線温度推定方法を説明するためのフローチャートである。 回転子巻線の材質がアルミニウムである場合の巻線実温度傾向を表したグラフである。

図１は、実施の形態にかかる電動機制御装置１０１を含む電動機駆動装置１と、これらを備える電動機システムの構成図である。電動機システムは、交流誘導電動機１２と電動機駆動装置１とを備えている。電動機駆動装置１は、電動機制御装置１０１と、電力変換部１０と、電圧電流センサ１１と、を備えている。

電動機制御装置１０１は、電圧／電流／速度制御回路２と、座標変換回路３と、出力トルク角度演算ブロック４と、滑り周波数演算ブロック５と、速度周波数演算ブロック６と、温度検出回路７と、二次抵抗補償制御回路８と、速度検出回路９とを備えている。

電力変換部１０は、交流誘導電動機１２に駆動電源を与える電力変換回路であり、具体的には三相インバータ回路である。電動機制御装置１０１は、電力変換部１０を制御するＰＷＭ制御信号を出力する。電圧電流センサ１１は、交流誘導電動機１２のモータ一次電圧Ｖ１と、交流誘導電動機１２のモータ二次電流ｉ２とを計測する。

交流誘導電動機１２は、回転子巻線１３と、固定子巻線１４と、温度センサ１５とを備えている。温度センサ１５は、固定子巻線１４の温度を計測する。

交流誘導電動機１２には、速度センサ１６が設置されている。なお、図１に示す交流誘導電動機１２は、図５に例示された固定子巻線用温度センサ２４と回転子巻線用温度センサ２５とを備えていてもよい。

電動機駆動装置１の温度検出回路７は、温度センサ１５の出力信号に基づいて、固定子巻線温度を算出する。算出した固定子巻線温度は二次抵抗補償制御回路８（図２も参照）に入力され、二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔの算出に用いられる。

二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔは滑り周波数演算ブロック５に入力され、滑り周波数の演算に用いられる。上記滑り周波数と速度センサ１６から、速度検出回路９で速度が算出される。速度検出回路９で算出された速度は、電圧／電流／速度制御回路２と速度周波数演算ブロック６とに入力される。出力トルク角度演算ブロック４は、速度周波数演算ブロック６で算出された速度周波数を用いて出力トルク角度を演算する。

速度周波数は交流誘導電動機１２の速度によって変動するが、滑り周波数は設定値により決定される。滑り周波数は、設定値により可変設定できる。

出力トルク角度は電動機駆動装置１の制御上、重要な役割を果たしている。出力トルク角度は座標変換回路３で使用される。座標変換回路３は、交流信号を直流信号へ、逆に直流信号を交流信号へ変換するために必要な演算回路である。

図１の電動機制御装置１０１は、ベクトル制御を実施している。ベクトル制御は電動機駆動装置１において基本的な制御方式である。座標変換を誤るとベクトル制御が成立しないので、ベクトル制御を正確に行う上で座標変換回路３の演算精度は重要である。つまり座標変換回路３の演算に用いられる出力トルク角度の精度は重要である。

二次抵抗補償制御回路８は、出力トルク角度に起因する滑り周波数を補償する回路である。二次抵抗補償制御回路８により滑り周波数演算ブロック５の精度を向上させることができる。滑り周波数演算ブロック５の精度が向上することで、出力トルク角度演算ブロック４で出力トルク角度を高精度に算出することができる。出力トルク角度演算ブロック４で出力トルク角度を精度良く算出することで、電動機トルク出力を安定化させることができる。

交流誘導電動機１２の回転子巻線抵抗値を、以下、「二次抵抗Ｒ２」、「モータ二次巻線抵抗Ｒ２」あるいは単に「Ｒ２」とも称する。二次抵抗Ｒ２の単位は（Ω）である。本実施の形態にかかる電動機制御装置１０１は、二次抵抗Ｒ２の変化に伴う出力トルク変動に対して緩和抑制を行うための補償制御を有する。

交流誘導電動機は、一般家電製品にまで普及している電動機である。交流誘導電動機は、メンテナンス性のし易さから産業プラント等でも多く納入されている。例えば紙パルププラントや製鉄プラントなどでは、製造過程において電動機出力トルクが重要視されている。出力トルクが変動すると製品品質に影響を与えてしまうからである。

交流誘導電動機１２の出力トルクは下記の式（１）に基づいて算出される。

上記式（１）において各記号の値は下記のとおりである。
Ｐｏ［Ｗ］ ：モータ出力電力
ｉ２ ［Ａ］：モータ二次電流
二次抵抗［Ω］ ：モータ二次巻線抵抗
ｓ ［％］ ：すべり

式（１）においてｉ２が一定の場合、式（１）の二次抵抗Ｒ２に応じて式（１）のＰｏが決まる。二次抵抗Ｒ２は、回転子巻線１３の温度変化に比例して変化する。つまり、電動機を駆動すると回転子に電流が流れることで回転子巻線温度が変化する。回転子巻線温度変化に伴い、二次抵抗Ｒ２も変化する。式（１）で二次抵抗が変化することでＰｏも変動してしまう。仮に二次抵抗Ｒ２が増加した場合、これに比例してＰｏが上昇する。

Ｐｏの変化は、下記の式（２）に反映される。

上記式（２）において各記号の値は下記のとおりである。
Ｔ［Ｎ・ｍ］ ：モータ出力トルク
Ｐｏ［Ｗ］ ：モータ出力電力
ｎ ［ｒｐｍ］ ：回転速度

式（２）から明らかな通り、Ｐｏの変化はモータ出力トルクＴに影響を及ぼす。

電動機制御装置として、二次抵抗の変化に伴いトルク変動を抑制するトルク変動抑制制御（以下、二次抵抗補償制御と称する）がある。

ここで、比較例として、実施の形態の関連技術を説明する。二次抵抗補償制御において、固定子巻線温度を二次抵抗の変化量として二次抵抗補償値を算出する関連技術がある。本来は、回転子巻線温度を二次抵抗補償制御に使用したいが、電動機駆動中には回転子が回転しているので、回転子巻線温度を実測で監視することができない。

二次抵抗補償制御の問題点は、固定子巻線温度と回転子巻線温度とが同等にならないことである。電動機の材質、構造、冷却時定数等の様々な要因で、固定子巻線温度と回転子巻線温度とは異なる。

図５は、交流誘導電動機１２の温度測定箇所と温度測定グラフとを表した図であり、固定子巻線実温度と回転子巻線実温度を表したグラフである。図６は、交流誘導電動機１２の巻線温度変化に伴う電動機出力トルクを表した図であり、実際の電動機出力実トルクの特性を表した図である。

図５（ｂ）は、実際に電動機の固定子巻線と回転子巻線の温度を測定したものである。図５（ｂ）からわかるように、電動機の固定子巻線実温度と回転子巻線実温度とが同等にならない。測定に使用した電動機は縦１６００ｍｍ、横１２００ｍｍ、奥行き２５００ｍｍの定格出力７４ｋＷ、定格回転数４４ｒｐｍ、定格電圧２７５Ｖ、定格電流２９０Ａのものである。

図５（ａ）に示すように、固定子巻線用温度センサ２４を固定子巻線の三箇所に取り付けるとともに回転子巻線用温度センサ２５を回転子巻線の三箇所に取り付けて、温度測定を実施した。試験時には、交流誘導電動機１２が回転しないように、回転子は固定されている。試験時には、交流誘導電動機１２に一定の電流が流れるように電動機駆動装置１を制御し、交流誘導電動機１２が駆動される。

巻線温度は、図５（ｂ）の温度測定グラフのようになる。図５（ｂ）に示すように、固定子巻線実温度と回転子巻線実温度が異なる飽和カーブになることがわかる。このように固定子巻線温度と回転子巻線温度とが異なる場合、二次抵抗補償制御の補償値が合わなくなる。

二次抵抗補償制御の補償値が合わなくなるケースとして、図５（ｂ）のように、固定子巻線実温度より回転子巻線実温度が低い場合がある。この場合、固定子巻線実温度が高いことで補償値が大きくなる。その結果、図６の電動機出力実トルク（二次抵抗補償制御使用かつ回転子巻線温度係数不使用）のように、電動機出力トルクが低下する。

図６の電動機出力実トルク（二次抵抗補償制御不使用）と電動機出力実トルク（二次抵抗補償制御使用かつ回転子巻線温度係数不使用）は、電動機の回転子にひずみゲージ式ロードセルを取り付けて、一定電流を流しつつ電動機を駆動した場合の電動機出力実トルクを測定したものである。実トルクの単位は（Ｎ・ｍ）である。

図５とは逆に、固定子巻線温度より回転子巻線温度が高い場合には、補償値は本来の回転子巻線温度の補償値より低くなる。この場合、電動機出力トルクは上昇してしまう。

比較例として、固定子巻線温度を二次抵抗の変化量として二次抵抗補償値を算出するものがある。しかしながら、この比較例にかかる二次抵抗補償制御では、回転子巻線温度の変化に伴う電動機出力トルク変動を高精度に抑制できないという問題がある。

そこで、実施の形態では、電動機駆動装置１により回転子巻線温度を推定し、二次抵抗補償制御の精度を向上させ電動機出力トルクの更なる安定化を図る。本実施の形態の電動機駆動装置１では、二次抵抗補償制御に係る内部制御パラメータに、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋが乗算される。回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを変数として可変設定操作できるように、二次抵抗補償制御回路８が構築されている。

回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを求める方法の一例として、回転子巻線温度を実測し固定子巻線温度と比較することで回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを算出することができる。しかし、このような方法では、実際に回転子巻線温度を測定するためには回転子巻線に温度センサを取り付けなくてはならない。その結果、手間と時間を要するという欠点がある。また、多種多様の電動機に対して、毎回のように回転子巻線温度を採取するのは現実的に不可能である。

そこで本実施の形態では、直流電圧２２（図４参照）を交流誘導電動機１２に印加し、その後の電圧フィードバック値と電流フィードバック値を用いて交流誘導電動機１２の二次抵抗Ｒ２を算出する。交流誘導電動機１２を駆動する前後の二次抵抗変化量から温度変化における定質量金属抵抗率を使用し、上昇した回転子巻線温度を算出する。上記温度変化における定質量金属抵抗率の単位は（Ω／１℃）で表され、数値は金属の種類ごとに異なる。

固定子巻線１４の温度センサ１５（白金測温抵抗体）から上記二次抵抗測定と同様に、駆動前後の固定子巻線温度を測定する。交流誘導電動機１２を駆動する前後の固定子巻線温度と温度上昇した回転子巻線温度とから回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを算出する。

算出した回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを用い、二次抵抗補償制御に使用している固定子巻線温度を回転子巻線推定温度として換算することが可能となる。回転子巻線推定温度を使用することで電動機駆動装置１の二次抵抗補償制御が回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋにより出力トルクが安定し、従来の二次抵抗補償制御を用いても出力トルクが変動する現象を抑えることができる。

図２は、実施の形態にかかる二次抵抗補償制御回路８の構成を示す図である。図２に示すように、電動機制御装置１０１が含む二次抵抗補償制御回路８は、回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅと予め定めた抵抗率Ｒ２Ｃ＿Ｇ＿Ｔとを含む各種パラメータに基づいて二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔを算出するように構築されている。

固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰは、温度検出回路７の出力信号である。回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋと基準温度ＭＩ＿Ｔ７５＿ＢＩＡＳと定質量金属抵抗率Ｒ２Ｃ＿Ｇ＿Ｔは、二次抵抗補償制御回路８の内部に保持された所定パラメータ値である。これらの所定パラメータ値は、二次抵抗補償制御回路８がアナログ回路であればアナログ値として例えば電圧値等の形態で提供され、二次抵抗補償制御回路８がデジタル回路であれば内部不揮発性メモリにデジタル値として保存される。二次抵抗補償制御回路８は、図２に示す回路ブロックの演算処理を経て、二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔを出力する。

固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰに、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋが乗算される。これにより固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰを回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅに換算することができる。回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅを用いることで精度の高い二次抵抗補償制御が可能となる。

回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅは、フィルタ８ａを通過する。フィルタ８ａは一例として１０秒程度の時定数を持っている。フィルタ８ａでノイズ除去などを行うことができる。

フィルタ８ａの出力から基準温度ＭＩ＿Ｔ７５＿ＢＩＡＳが減算されることで、温度差ΔＴが算出される。通常の電気機器は連続定格７５℃で設計されるので、基準温度ＭＩ＿Ｔ７５＿ＢＩＡＳは７５℃としている。

温度差ΔＴに、定質量金属抵抗率Ｒ２Ｃ＿Ｇ＿Ｔが乗算される。これに所定値１．０が加算されることで、二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔが算出される。

図２の二次抵抗補償制御回路８では、固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰが７５℃の場合、二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔが１．０（１００％）となり、補償量としてはゼロとなる。固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰが７５℃以上、もしくは以下である場合には、滑り周波数を補償する二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔが算出される。

図２に示した回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋは、以下に説明するように、まず交流誘導電動機１２の二次抵抗Ｒ２を演算し、この二次抵抗値Ｒ２を用いて温度係数の計算を行うことで決定される。以下、実施の形態にかかる二次抵抗の演算方法と温度係数の計算方法とをそれぞれ説明する。

（二次抵抗の演算方法）
固定子巻線１４の二次抵抗Ｒ２の値を演算する演算方法について説明する。図３は、交流誘導電動機１２の等価回路図であり、印加電圧および電流を表した図である。図４は、実施の形態にかかる回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値の演算方法を説明するための図である。図４には、直流電圧２２と印加停止点２３とが図示されている。

実施の形態の演算方法は、第一ステップと第二ステップとに区分できる。第一ステップは、電力変換部１０で交流誘導電動機１２に予め定めた直流電圧２２（図４参照）の印加および解除を行うことで逆起電力を発生させるものである。この逆起電力発生の様子が、図３および図４に示されている。直流電圧２２を交流誘導電動機１２に印加することで発生した逆起電力に基づいて、モータ一次電圧Ｖ１の値とモータ二次電流ｉ２の値とが発生する。第二ステップは、モータ一次電圧Ｖ１の値およびモータ二次電流ｉ２の値に基づいて回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値を演算するものである。

直流電圧２２を発生させるための制御ロジックは、予め、電動機制御装置１０１の内部に設定されているものとする。すなわち、電圧／電流／速度制御回路２が、電力変換部１０へ直流電圧出力指令Ｓ１を出力する。直流電圧出力指令Ｓ１を受けた電力変換部１０は、図４の直流電圧２２を交流誘導電動機１２へ印加する。直流電圧２２の大きさは予め設定されている。

図４には、印加停止点２３の電圧および電流の時系列測定点が示されている。印加停止点２３は、直流電圧２２を印加して、その後に印加を停止した時刻である。

図３において、直流電圧２２はＶ１で表されている。直流電圧２２が交流誘導電動機１２に印加されている間は、図３のインダクタンスＬ１とインダクタンスＬｍに磁束が発生する。その後、印加停止点２３において、直流電圧２２が交流誘導電動機１２への電圧印加を停止（つまり解除）する。

印加停止点２３の後におけるモータ一次電流ｉ１は、図４に示すようにＬ１ｄｉ／ｄｔの傾きに従って減少する。モータ一次電流ｉ１がＬ１ｄｉ／ｄｔの傾きで減少している間、モータ二次電流ｉ２が発生し始める。

図４に示すように、印加停止点２３よりも前に元々流れていたモータ一次電流ｉ１まで、モータ二次電流ｉ２（２）が流れる。これは元々の電力を維持しようとする逆起電力に起因して、モータ二次電流ｉ２が発生するからである。

逆起電力により、図３のインダクタンスＬｍに、Ｌｍｄ（ｉ１＋ｉ２）／ｄｔの電圧が発生する。この電圧は、直流電圧２２の印加停止点２３の後におけるＶ１（１）〜Ｖ１（１２）である。

印加停止点２３の後、図４に示すように、Ｖ１（１）〜Ｖ１（１２）の階段状飽和グラフとｉ２（１）〜ｉ２（１２）の飽和カーブとが測定される。時系列測定点であるＶ１（１）〜Ｖ１（１２）とｉ２（１）〜ｉ２（１２）は、電圧電流センサ１１により検出されて、下記の式（３）に代入される。式（３）は、二次抵抗Ｒ２を計算するための演算式である。

上記式（３）において各記号の値は下記のとおりである。
Ｒ２［Ω］ ：二次抵抗推定値（推定モータ二次巻線抵抗）
ｉ２（ｋ） ［Ａ］ ：モータ二次電流
Ｖ１（ｋ） ［Ｖ］ ：モータ一次電圧
ただし、ｋは正の整数であり時間ステップを表すものとする。

式（３）の分子は、図４のＶ１（３）〜Ｖ１（１２）の積分値である。式（３）の分母は、図４のｉ１（３）〜ｉ１（１２）の積分値である。式（３）におけるＶ１（３）〜Ｖ１（１２）およびｉ２（３）〜ｉ２（１２）それぞれの値は、電圧電流センサ１１で取得される。

図４におけるＶ１（１）、Ｖ１（２）とｉ２（１）、ｉ２（２）は飽和前の測定値であるため式（３）には含まないことが好ましい。図４におけるＶ１（３）〜Ｖ１（１２）とｉ２（３）〜ｉ２（１２）とを式（３）に代入する。式（３）に従って、Σ（積分）したＶ１（３）〜Ｖ１（１２）を分子とし、Σ（積分）したｉ２（３）〜ｉ２（１２）を分母とする分数に基づいて、二次抵抗Ｒ２を算出することができる。

実施の形態によれば、二次抵抗Ｒ２の値を精度良く計測することができるとともに、その二次抵抗Ｒ２の値を用いて回転子巻線１３を精度よく推定することもできる。二次抵抗Ｒ２の値を含むパラメータ取得を容易に行うことができ、二次抵抗Ｒ２の値を用いた各種演算を精度良く行いたいユーザの利便性が高まるという利点がある。交流誘導電動機１２のベクトル制御に関連する演算処理に用いる二次抵抗Ｒ２の値を、容易に得ることができる利便性がある。

なお、上記のように複数の測定値を積分した値を用いることで、二次抵抗Ｒ２を良好な精度で推定することができる。しかし、必ずしもこれに限られず、式（３）の分子を一つのモータ一次電圧値とし式（３）の分母を一つのモータ二次電流値とする変形例が提供されてもよい。

（温度係数の計算方法）
次に、温度係数の計算方法を説明する。下記の説明において、各記号の値の意味は下記のとおりである。なお、便宜上、固定子巻線温度を単に固定子温度と略称することもあり、回転子巻線温度を単に回転子温度と略称することもある。

駆動前回転子二次抵抗ＦＲｏＲ２と駆動後回転子二次抵抗ＥＲｏＲ２は、いずれも上述した式（３）によって算出される二次抵抗Ｒ２である。しかし、Ｖ１（３）〜Ｖ１（１２）およびｉ２（３）〜ｉ２（１２）それぞれの値を取得した時の交流誘導電動機１２の温度が相違している。

ＦＲｏＲ２は、交流誘導電動機１２を駆動する前において交流誘導電動機１２が常温または低温の状態にあるときに取得される二次抵抗値Ｒ２である。後述する図７における「運転開始」よりも時間的に前のタイミングである。

実施の形態では、ＦＲｏＲ２が下記の手順で取得される。交流誘導電動機１２を駆動する前において、電力変換部１０で交流誘導電動機１２に予め定めた直流電圧２２の印加および解除を行うことで、図４の逆起電力Ｖ１（１）を発生させる。逆起電力で回転子巻線１３に生じたモータ一次電圧Ｖ１の値Ｖ１（３）〜Ｖ１（１２）およびモータ二次電流ｉ２の値ｉ２（３）〜ｉ２（１２）に基づいて、式（３）に従って、駆動前における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値ＦＲｏＲ２が演算される。

ＥＲｏＲ２は、交流誘導電動機１２を駆動した後において交流誘導電動機１２が高温状態にあるときに取得される二次抵抗値Ｒ２である。ＥＲｏＲ２は、後述する図７における「運転停止ｔ２」の直後に取得される二次抵抗Ｒ２の値である。

実施の形態では、ＥＲｏＲ２が下記の手順で取得される。交流誘導電動機１２を駆動させることで回転子巻線１３の温度を上昇させた後に、交流誘導電動機１２の駆動を停止させる。停止直後に、電力変換部１０で交流誘導電動機１２に対する直流電圧２２の印加および解除を行うことで、図４の逆起電力Ｖ１（１）を再び発生させる。逆起電力Ｖ１（１）で回転子巻線１３に生じたモータ一次電圧Ｖ１の値Ｖ１（３）〜Ｖ１（１２）およびモータ二次電流ｉ２の値ｉ２（３）〜ｉ２（１２）に基づいて、式（３）に従って、駆動後における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値ＥＲｏＲ２が演算される。

また、温度検出回路７によって、交流誘導電動機１２を駆動する前の固定子巻線温度ＦＳｔＴと交流誘導電動機１２を駆動した後の固定子巻線温度ＥＳｔＴとが取得される。ＦＳｔＴは、交流誘導電動機１２を駆動する前の常温または低温の状態における固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰである。ＦＳｔＴは、上記のＦＲｏＲ２を取得するタイミングに計測してもよい。ＥＳｔＴは、交流誘導電動機１２を駆動した後の高温状態における固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰである。ＥＳｔＴは、上記のＥＲｏＲ２を取得するタイミングに計測してもよい。

式（４−１）は、回転子上昇温度ＲｏＲＴを算出する計算式である。上述したＦＳｔＴとＦＲｏＲ２とＥＲｏＲ２とが式（４−１）に代入されることで、回転子上昇温度ＲｏＲＴが算出される。

上記式（４−１）において「ＣＲ ｏｒ ＡＲ」と記載しているように、ＣＲとＡＲとのいずれか一つの値が式（４−１）における第一項の係数となる。式（４−１）のＣＲとＡＲのうち一方が、回転子巻線１３の金属材質から予め設定されている。ＣＲとＡＲは一般的な電気工学で使用されている定質量金属抵抗率が用いられてもよい。

次に、ＦＳｔＴと式（４−１）で算出したＲｏＲＴとが、下記の式（４−２）に代入される。式（４−２）に従って、駆動後回転子巻線推定温度ＥＲｏＥＴが算出される。

次に、ＥＳｔＴとＥＲｏＥＴとが、下記の式（４−３）に代入される。式（４−３）に従って、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋが算出される。

以上の仕組みで計算された回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋが、電動機制御装置１０１に記憶されている。

以上説明したように、実施の形態では、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋは、交流誘導電動機１２の駆動前と駆動後とのそれぞれの固定子巻線温度と、交流誘導電動機１２の駆動前と駆動後との二次抵抗Ｒ２の値の変化量と、から算出される。電動機制御装置１０１は、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを用いて固定子巻線１４の温度を回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅへ換算するように構築されている。実施の形態によれば、直流電圧２２の印加／解除により取得した電気特性値を上述した式（３）に代入することで二次抵抗Ｒ２を算出できるので、実際の交流誘導電動機１２の二次抵抗Ｒ２を簡単かつ良好な精度で調べることができる。

実施の形態によれば、電動機制御装置１０１は、予め定めた回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋと温度センサ１５による固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰとに基づいて、交流誘導電動機１２の回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅを推定するように構築されている。回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋは、予め定めた計算式（４−１）〜式（４−３）に、複数のパラメータを代入することで計算される。

複数のパラメータは、下記の４つを含む。
ＦＲｏＲ２：交流誘導電動機１２の駆動前における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値
ＦＳｔＴ：交流誘導電動機１２の駆動前における駆動前固定子巻線温度
ＥＲｏＲ２：交流誘導電動機１２の駆動後における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値
ＥＳｔＴ：交流誘導電動機１２の駆動後における駆動後固定子巻線温度
これらの４つのパラメータは、交流誘導電動機１２の分解あるいは専用計測器の取付などの煩雑な作業を行わなくても簡単に取得できるという利点がある。

回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋの計算式は、第一計算式と第二計算式とを含む。第一計算式は、上述した式（４−１）および式（４−２）である。第二計算式は、上述した式（４−３）である。第一計算式によれば、駆動前回転子巻線二次抵抗ＦＲｏＲ２と駆動前固定子巻線温度ＦＳｔＴと駆動後回転子巻線二次抵抗ＥＲｏＲ２と駆動後固定子巻線温度ＥＳｔＴとに基づいて、回転子巻線推定温度ＥＲｏＥＴを計算することができる。第二計算式によれば、回転子巻線推定温度ＥＲｏＥＴと駆動後固定子巻線温度ＥＳｔＴとの比に基づいて回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを計算することができる。

実施の形態によれば、電動機制御装置１０１で回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅを推定するための回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを取得する利便性も向上する。すなわち、多種多様の交流誘導電動機１２に対して回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋ等の設計パラメータを再設計することは不便である。この点、上記電動機システムによれば、交流誘導電動機１２の駆動前における低温時に、逆起電力を利用した電流電圧計測によって、駆動前における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値を取得することができる。

さらに、交流誘導電動機１２の駆動後における高温時に、逆起電力Ｖ１（１）を利用した電流電圧計測によって、駆動後における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値を取得することができる。駆動前後の回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値ＦＲｏＲ２、ＥＲｏＲ２がそれぞれ取得されれば、これに加えて交流誘導電動機１２の駆動前後のそれぞれの固定子巻線温度ＦＳｔＴ、ＥＳｔＴを用いることで、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを計算することができる。これにより、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを取得する利便性が向上する。

図７は、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを用いた回転子巻線推定温度と回転子巻線実温度の特性図である。図７は、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを用いた測定データである。図２のブロック図でも説明したように、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋと固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰを乗算することで、回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅが得られる。図７に示すように、回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅと平均回転子巻線実温度とがほぼ同等である。

図８は、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを用いた交流誘導電動機１２出力実トルクの特性図であり、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋの使用時と不使用時との比較説明をするためのグラフである。図８（ａ）は、平均固定子巻線実温度と平均回転子巻線実温度とを比較したグラフである。図８（ｂ）は、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを用いた場合の電動機出力実トルクを測定した結果である。

図８には、下記の４つの特性カーブが図示されている。
（ｉ）電動機出力実トルク値（理想形）
（ｉｉ）電動機出力実トルク値（二次抵抗補償制御不使用）
（ｉｉｉ）電動機出力実トルク値（二次抵抗補償制御使用かつ回転子巻線温度係数不使用）
（ｉｖ）電動機出力実トルク値（二次抵抗補償制御使用かつ回転子巻線温度係数使用）

上記４つの特性カーブを比較すると、（ｉ）電動機出力実トルク値（理想形）と（ｉｖ）電動機出力実トルク値（二次抵抗補償制御使用かつ回転子巻線温度係数使用）との偏差が最も小さい。実施の形態により二次抵抗補償制御の精度が向上することで、電動機出力トルクの安定化を図ることができる。

図９は、実施の形態にかかる電動機制御装置１０１および電動機システムにおいて実施される回転子巻線温度推定方法を説明するためのフローチャートである。図９に示されたルーチンは、電動機制御装置１０１においてハードウェアまたはソフトウェアの形態で構築されている。図９に示す各ステップのうち、全てのステップが電動機制御装置１０１によって自動的に処理されてもよく、一部のステップが作業員の手作業とされていてもよい。

図９のフローチャートでは、まず、ステップＳ１００が実施される。ステップＳ１００では、交流誘導電動機１２を駆動する前において、電力変換部１０で交流誘導電動機１２に予め定めた直流電圧２２の印加および解除を行うことで逆起電力Ｖ１（１）を発生させる。

次に、ステップＳ１０１において、逆起電力Ｖ１（１）で回転子巻線１３に生じたモータ一次電圧Ｖ１の値およびモータ二次電流ｉ２の値に基づいて、駆動前における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値ＦＲｏＲ２を演算する。また、このステップＳ１０１において、温度センサ１５および温度検出回路７によって、駆動前固定子巻線温度ＦＳｔＴも測定される。

次に、ステップＳ１０２において、交流誘導電動機１２の駆動が開始される。

次に、ステップＳ１０３において、交流誘導電動機１２の温度飽和後（図７などの温度飽和点ｔ１参照）に、交流誘導電動機１２を停止する。これにより、回転子巻線１３の温度を上昇させた後に、交流誘導電動機１２の駆動を停止させる。

次に、ステップＳ１０４において電力変換部１０で交流誘導電動機１２に対する直流電圧２２の印加および解除を行うことで逆起電力Ｖ１（１）を発生させる。これにより、回転子巻線１３の温度を上昇させた後の交流誘導電動機１２の駆動停止中に、逆起電力Ｖ１（１）に基づく電気特性を取得することができる。

続いて、ステップＳ１０５において、逆起電力Ｖ１（１）で回転子巻線１３に生じたモータ一次電圧Ｖ１の値およびモータ二次電流ｉ２の値に基づいて、駆動後における回転子巻線１３の二次抵抗Ｒ２の値ＥＲｏＲ２を演算する。また、このステップＳ１０５において、温度センサ１５および温度検出回路７によって、駆動後固定子巻線温度ＥＳｔＴも測定される。

次に、ステップＳ１０６において、前述した式（４−１）〜式（４−３）に従って、温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋが算出される。温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋは、ＦＲｏＲ２とＦＳｔＴとＥＲｏＲ２とＥＳｔＴとに基づいて計算される。ステップＳ１０６は作業員の手作業とされていてもよい。

次に、ステップＳ１０７において、温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋの値が二次抵抗補償制御回路８に設定（記憶）される。ステップＳ１０７は作業員の手作業とされていてもよい。

次に、ステップＳ１０８において、図２に示した回路ブロックのロジックに従って、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋと温度センサ１５で検知した固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰとに基づいて、交流誘導電動機１２の回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅが算出される。二次抵抗補償制御回路８は、回転子巻線推定温度ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅを用いて、二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔを算出する。

次に、ステップＳ１０９で、滑り周波数演算ブロック５が二次抵抗補償値ＩＭ＿Ｔを用いて滑り周波数を演算する。次に、ステップＳ１１０で、出力トルク角度演算ブロック４が、滑り周波数を用いて、出力トルク角度を演算する。次に、ステップＳ１１１で、出力トルク角度を用いたベクトル制御が実施される。その後、今回のルーチンが終了する。

図１０は、回転子巻線１３の材質がアルミニウムである場合の巻線実温度傾向を表したグラフである。図５（ｂ）とは異なり、回転子巻線実温度のほうが固定子巻線実温度よりも高くなっている。このような温度傾向は、本願発明者が独自の実験に基づいて取得した新規なデータである。従来、図５（ｂ）のように、固定子巻線温度よりも回転子巻線温度のほうが低くなることが技術常識であったからである。

そこで、本実施の形態の変形例として、回転子巻線１３の材質がアルミニウムである場合において、回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを、１．０よりも大きく設定してもよい。回転子巻線温度係数ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋを、１．０よりも大きくすれば、図２の二次抵抗補償制御回路８において、固定子巻線温度Ｍ＿ＴＭＰを増大補正することができる。これにより、回転子巻線の材質に合わせて正しく温度係数を決定しているので、回転子巻線推定温度を精度良く推定することができる。

１ 電動機駆動装置、２ 電圧／電流／速度制御回路、３ 座標変換回路、４ 出力トルク角度演算ブロック、５ 滑り周波数演算ブロック、６ 速度周波数演算ブロック、７ 温度検出回路、８ 二次抵抗補償制御回路、８ａ フィルタ、９ 速度検出回路、１０ 電力変換部、１１ 電圧電流センサ、１２ 交流誘導電動機、１３ 回転子巻線、１４ 固定子巻線、１５ 温度センサ、１６ 速度センサ、２２ 直流電圧、２３ 印加停止点、２４ 固定子巻線用温度センサ、２５ 回転子巻線用温度センサ、１０１ 電動機制御装置、ＲｏＲＴ 回転子上昇温度、ＦＲｏＲ２ 駆動前回転子二次抵抗、ＥＲｏＲ２ 駆動後回転子二次抵抗、ＦＳｔＴ 駆動前固定子巻線温度、ＥＳｔＴ 駆動後固定子巻線温度、ＥＲｏＥＴ 駆動後回転子巻線推定温度、ＩＭ＿Ｔ 二次抵抗補償値、Ｍ＿ＴＭＰ 固定子巻線温度、ＭＩ＿Ｔ７５＿ＢＩＡＳ 基準温度、ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｅ 回転子巻線推定温度、ＭＩ＿ＴＭＰ＿Ｋ 回転子巻線温度係数、Ｒ２ モータ二次巻線抵抗（電動機二次抵抗）、Ｒ２Ｃ＿Ｇ＿Ｔ 定質量金属抵抗率、Ｓ１ 直流電圧出力指令、Ｖ１ モータ一次電圧、ｉ２ モータ二次電流、Ｖ１（１） 逆起電力、ΔＴ 温度差

Claims (9)

1. 固定子巻線を有する交流誘導電動機を制御する電動機制御装置であって、
   直流電圧を前記交流誘導電動機に印加することで発生した逆起電力に基づくモータ一次電圧値とモータ二次電流値とから前記交流誘導電動機の二次抵抗値を演算するように構築された電動機制御装置。
2. 前記交流誘導電動機の駆動前と駆動後とのそれぞれの固定子巻線温度と前記交流誘導電動機の駆動前と駆動後との前記二次抵抗値の変化量とから算出される温度係数を記憶し、前記温度係数を用いて前記固定子巻線の温度を回転子巻線推定温度へ換算するように構築された請求項１に記載の電動機制御装置。
3. 回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、
   前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、
   前記電力変換回路を制御する制御装置と、
   前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、
   前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、
   を備え、
   前記制御装置は、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで逆起電力を発生させるとともに、前記逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて回転子巻線の二次抵抗値を演算するように構築された電動機システム。
4. 回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、
   前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、
   前記電力変換回路を制御する制御装置と、
   前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、
   前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、
   前記交流誘導電動機の固定子巻線温度を計測する温度センサと、
   を備え、
   前記制御装置は、予め定めた温度係数と前記温度センサによる前記固定子巻線の温度計測値とに基づいて、前記交流誘導電動機の回転子巻線推定温度を推定するように構築され、
   前記交流誘導電動機の駆動前における駆動前回転子巻線二次抵抗値および駆動前固定子巻線温度と、前記交流誘導電動機の駆動後における駆動後回転子巻線二次抵抗値および駆動後固定子巻線温度と、を予め定めた回転子巻線温度係数計算式に代入することで前記温度係数が計算され、
   前記交流誘導電動機を駆動する前において、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで第一逆起電力を発生させるとともに、前記第一逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて前記駆動前回転子巻線二次抵抗値が演算され、
   前記交流誘導電動機を駆動させることで前記回転子巻線の温度を上昇させた後に前記交流誘導電動機の駆動を停止させた場合において、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に対する前記直流電圧の印加および解除を行うことで第二逆起電力を発生させるとともに、前記第二逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づき前記駆動後回転子巻線二次抵抗値が演算された電動機システム。
5. 前記回転子巻線温度係数計算式は、
   前記駆動前回転子巻線二次抵抗値と前記駆動前固定子巻線温度と前記駆動後回転子巻線二次抵抗値と前記駆動後固定子巻線温度とに基づいて、前記交流誘導電動機の回転子推巻線定温度を計算する第一計算式と、
   前記回転子巻線推定温度と前記交流誘導電動機の前記駆動後における固定子巻線温度との比に基づいて前記温度係数を計算する第二計算式と、
   を含む請求項４に記載の電動機システム。
6. 前記制御装置は、前記回転子巻線推定温度と予め定めた抵抗率とに基づいて二次抵抗補償値を算出するように構築された請求項４または５に記載の電動機システム。
7. 回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、前記電力変換回路を制御する制御装置と、前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、を備える電動機システムの固定子巻線二次抵抗値を演算する演算方法であって、
   前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで逆起電力を発生させるステップと、
   前記逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて回転子巻線の二次抵抗値を演算するステップと、
   を備える回転子巻線二次抵抗値の演算方法。
8. 回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、前記電力変換回路を制御する制御装置と、前記交流誘導電動機に発生する電流及び電圧を検知するセンサと、前記交流誘導電動機の固定子巻線の温度を検知する温度センサと、を備える電動機システムの回転子巻線温度推定方法であって、
   前記交流誘導電動機を駆動する前において、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に予め定めた直流電圧の印加および解除を行うことで第一逆起電力を発生させるステップと、
   前記第一逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて駆動前回転子巻線二次抵抗値を演算するステップと、
   前記交流誘導電動機を駆動させることで前記回転子巻線の温度を上昇させた後に前記交流誘導電動機の駆動を停止させるステップと、
   前記回転子巻線の温度を上昇させた後の前記交流誘導電動機の駆動停止中に、前記電力変換回路で前記交流誘導電動機に対する前記直流電圧の印加および解除を行うことで第二逆起電力を発生させるステップと、
   前記第二逆起電力で前記回転子巻線に生じたモータ一次電圧値およびモータ二次電流値に基づいて駆動後回転子巻線二次抵抗値を演算するステップと、
   前記駆動前回転子巻線二次抵抗値と、前記交流誘導電動機の駆動前における駆動前固定子巻線温度と、駆動後回転子巻線二次抵抗値と、前記交流誘導電動機の駆動後における駆動後固定子巻線温度と、に基づいて温度係数を計算するステップと、
   前記温度係数と前記温度センサで検知した前記固定子巻線の温度計測値とに基づいて、前記交流誘導電動機の回転子巻線推定温度を推定するステップと、
   を備える回転子巻線温度推定方法。
9. 回転子巻線および固定子巻線を備える交流誘導電動機と、
   前記交流誘導電動機に駆動電源を与える電力変換回路と、
   前記電力変換回路を制御する制御装置と、
   前記交流誘導電動機のモータ一次電圧を計測する電圧センサと、
   前記交流誘導電動機のモータ二次電流を計測する電流センサと、
   前記交流誘導電動機の固定子巻線温度を計測する温度センサと、
   を備え、
   前記制御装置は、予め定めた温度係数と前記温度センサによる前記固定子巻線の温度計測値とに基づいて、前記交流誘導電動機の回転子巻線推定温度を推定するように構築され、
   前記回転子巻線の材質がアルミニウムであり、前記温度係数は、１．０よりも大きく設定された電動機システム。

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