JP2024025925A - 制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】超電導モータにおいて一次巻線抵抗が冷却された場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することができる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置であって、前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定する特定手段と、前記電圧指令から前記特定手段が特定した直流近傍電圧成分を減算することにより、前記電圧指令を補正する補正手段と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラムに関する。

モータにおいて損失を低減するために、ロータの巻線を超電導材料で構成し、ロータを液体窒素などを用いて低温状態にすることでロータの巻線抵抗の抵抗値を低下させる超電導電動機（以下、超電導モータと記載）が考案されている。特許文献１および２には、関連する技術として、超電導モータに関する技術が開示されている。

特開平０１－１７４２９１号公報 特開平０１－１７４２９２号公報

モータに３相交流を印可すると回転磁界が発生する。３相平衡の場合は、均一な回転磁界が発生するが、直流に近い成分が重畳すると、回転磁界が電気角駆動周波数に応じて増減し、その周波数のトルク脈動となる。ところで、固定子巻線に超伝導材料を使用する場合や、銅等の導電材料を極低温まで冷やして使用する場合に、固定子抵抗が小さいモータとなる。通常のモータでは、高周波ではインダクタンスがあり、低周波では抵抗があるので、直流に近い周波数成分のわずかな電圧が印可された場合には大きい電流が流れないが、超伝導モータの場合は、抵抗が小さいので、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに通常のモータの場合と比較して大きい、直流に近い周波数成分の電流が流れるため、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に流れる電流のアンバランスの影響が顕著に表れ、電気角駆動周波数のトルク脈動が発生してしまう。例えば、インバータの半導体（トランジスタ）のオン電圧のずれやフォトカプラ等で作る各半導体に印加する各電圧のデッドタイムの所望のタイミングからのずれにより、それらの各電圧がアンバランスになった場合、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相に流れる電流がアンバランスになり、電気角駆動周波数のトルク脈動が発生してしまう。Ｕ相、Ｖ相およびＷ相に流れる電流のアンバランスとして、例えば、モータのＵ相に正の直流電圧が印加され、モータのＶ相およびＷ相に負の直流電圧が印可された場合、Ｕ相の電流に正の直流電流が重畳され、Ｕ相の電流はゼロアンペアを中心とする電流に対して正の方向にずれる。また、Ｖ相およびＷ相の電流には、負の直流電流が重畳され、Ｖ相およびＷ相の電流は、ゼロアンペアを中心とする電流に対して負の方向にずれる。

そこで、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することのできる技術が求められている。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することのできる制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本開示に係る制御装置は、回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置であって、前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定する特定手段と、前記電圧指令から前記特定手段が特定した直流近傍電圧成分を減算することにより、前記電圧指令を補正する補正手段と、を備える。

本開示に係るモータシステムは、上記制御装置と、補正された電圧指令に基づいて前記制御装置により制御される、モータを駆動するインバータと、を備える。

本開示に係る制御方法は、回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置が実行する制御方法であって、前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定することと、特定した直流近傍電圧成分を前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正することと、を含む。

本開示に係るプログラムは、回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置が有するコンピュータに、前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定することと、特定した直流近傍電圧成分を前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正することと、を実行させる。

本開示に係る制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラムによれば、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することができる。

本開示の一実施形態によるモータシステムの構成の一例を示す図である。 本開示の一実施形態による制御装置の構成の一例を示す図である。 本開示の一実施形態による制御装置の処理フローの一例を示す図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
本開示の一実施形態によるモータシステムについて説明する。
（モータシステムの構成）
図１は、本開示の一実施形態によるモータシステム１の構成の一例を示す図である。モータシステム１は、図１に示すように、電源１０、コンバータ２０、リアクトル３０、第１コンデンサ４０、第２コンデンサ５０、インバータ６０、モータ７０、電流センサ８０、制御装置９０を備える。モータシステム１は、超電導モータであるモータ７０において固定子抵抗が小さい場合に、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することのできるシステムである。

電源１０は、三相交流電圧を出力する電源である。電源１０が出力する三相交流電圧は、コンバータ２０に入力される。

コンバータ２０は、三相交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ２０は、例えば、ダイオード整流回路である。ただし、コンバータ２０は、ダイオード整流回路に限定するものではなく、スイッチング素子などを用いた他の整流回路であってもよい。

リアクトル３０および第１コンデンサ４０は、ＬＣフィルタを構成する。このＬＣフィルタは、コンバータ２０が出力する電圧における電圧変動のうち、リアクトル３０のインダクタンスと第１コンデンサ４０のキャパシタンスとによる共振周波数によって定まる周波数成分の電圧変動を取り除く。第１コンデンサ４０は、例えば、電解コンデンサである。

第２コンデンサ５０は、スナバコンデンサである。スナバコンデンサは、インバータ６０がスイッチング素子を用いて直流電圧を交流電圧に変換したときに発生するスイッチングノイズによる電圧変動を抑制する。

インバータ６０は、制御装置９０による制御（すなわち、後述するＰＷＭ信号）に基づいて、上述のＬＣフィルタを介してコンバータ２０から供給される直流電圧からモータ７０を駆動するための交流電圧を生成する。インバータ６０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を備える。スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６は、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの制御端子（ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴの場合、ゲート端子）を有する半導体素子である。

モータ７０は、超電導モータである。例えば、モータ７０は、ロータの巻線が超電導材料で構成され、液体窒素などに浸されることにより低温に冷却されたかご型の超電導モータである。モータ７０は、インバータ６０により供給される交流電圧に応じて回転する。モータ７０は、通常のモータと同様に、ファン、ポンプ、自動車、飛行機、船などにおいて使用されるモータである。なお、本開示による技術は、誘導機だけでなく、同期機にも使用できる技術である。そのため、モータ７０は、超電導材料を使用した誘導機であってもよいし、同期機であってもよい。

電流センサ８０は、モータ電流ｉｕ、ｉｖを検出する。モータ電流ｉｕは、インバータ６０におけるＵ相に対応するモータ電流である。モータ電流ｉｖは、インバータ６０におけるＶ相に対応するモータ電流である。

（制御装置の構成）
図２は、本開示の一実施形態による制御装置９０の構成の一例を示す図である。制御装置９０は、インバータ６０を制御する制御信号を生成する。制御装置９０は、図２に示すように、電圧検出回路１１０ａ、電流検出回路１１０ｂ、電圧指令生成部１１０ｃ、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）デューティ演算部１１０ｄを備える。なお、制御装置９０によるモータ制御の具体的な手法の例としては、Ｖ／ｆ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）制御などが挙げられる。

電圧検出回路１１０ａは、第１コンデンサ４０の両端子間の電圧Ｖｘを特定する。例えば、電圧検出回路１１０ａは、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１１０ａ１を備える。Ａ／Ｄ変換器１１０ａ１は、第１コンデンサ４０の両端子間の電圧Ｖｘを受ける。Ａ／Ｄ変換器１１０ａ１は、受けた電圧Ｖｘを、受けた電圧Ｖｘに１対１で対応するデジタル値（すなわち、受けた電圧の値を示すデジタル値）ｖｄｃに変換する。電圧検出回路１１０ａは、デジタル値ｖｄｃをＰＷＭデューティ演算部１１０ｄに出力する。

電流検出回路１１０ｂは、電流センサ８０が検出したモータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれの値を特定する。例えば、電流検出回路１１０ｂは、Ａ／Ｄ変換器１１０ｂ１を備える。Ａ／Ｄ変換器１１０ｂ１は、モータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれを受ける。Ａ／Ｄ変換器１１０ｂ１は、受けたモータ電流ｉｕ、ｉｖのそれぞれを、受けたモータ電流ｉｕ、ｉｖのそれぞれに１対１で対応するデジタル値（すなわち、受けたそれぞれの電流の値を示すデジタル値）に変換する。電流検出回路１１０ｂは、特定した値ｉｕ、ｉｖを電圧指令生成部１１０ｃに出力する。

（電圧指令生成部の構成）
図２において、ω＿ｃｍｄは、回転数指令（電気角）である。Ｐはモータの極数である。Ｖは定格電圧、ｆは定格周波数であり、Ｖ／ｆは定数である。ｖｄは、ｄ軸電圧指令である。ｖｑは、ｑ軸電圧指令である。Ｖｕは、Ｕ相の電圧指令である。Ｖｖは、Ｖ相の電圧指令である。Ｖｗは、Ｗ相の電圧指令である。θｖ２３は、ｄ軸電圧指令ｖｄおよびｑ軸電圧指令ｖｑを２相／３相変換する場合の位相の補正量である。

電圧指令生成部１１０ｃは、図２に示すように、第１機能部Ｆ１、第２機能部Ｆ２、第３機能部Ｆ３、第４機能部Ｆ４、第５機能部Ｆ５、第６機能部Ｆ６（減算手段の一例）を備える。

第１機能部Ｆ１は、回転数指令ω＿ｃｍｄを受ける。第１機能部Ｆ１は、回転数指令ω＿ｃｍｄからｄ軸電圧指令ｖｄおよびｑ軸電圧指令ｖｑを生成する。例えば、第１機能部Ｆ１は、下記の式（１）および式（２）を用いて、ｄ軸電圧指令ｖｄおよびｑ軸電圧指令ｖｑを生成する。第１機能部Ｆ１は、生成したｄ軸電圧指令ｖｄおよびｑ軸電圧指令ｖｑを第３機能部Ｆ３に出力する。

第２機能部Ｆ２は、回転数指令ω＿ｃｍｄを受ける。第２機能部Ｆ２は、回転数指令ω＿ｃｍｄを時間軸方向に積分することにより、位相θｖ２３を算出する。第２機能部Ｆ２は、積分結果である位相θｖ２３を第３機能部Ｆ３に出力する。

第３機能部Ｆ３は、第１機能部Ｆ１からｄ軸電圧指令ｖｄおよびｑ軸電圧指令ｖｑを受ける。また、第３機能部Ｆ３は、第２機能部Ｆ２から位相θｖ２３を受ける。第３機能部Ｆ３は、例えば、下記の式（３）を用いてｄ軸電圧指令ｖｄおよびｑ軸電圧指令ｖｑを、Ｕ相の電圧指令Ｖｕ３、Ｖ相の電圧指令Ｖｖ３およびＷ相の電圧指令Ｖｗ３に変換する。第３機能部Ｆ３は、電圧指令Ｖｕ３、Ｖｖ３を第６機能部Ｆ６に出力する。

第４機能部Ｆ４は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）として機能する。第４機能部Ｆ４は、電流検出回路１１０ｂからモータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれを受ける。駆動周波数成分ｆ２および直流近傍成分の電圧がモータ７０に印可された場合、超電導モータではなく、固定子抵抗が大きい通常のモータの場合、モータ電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗのそれぞれは、駆動周波数成分ｆ２の電流となる。また、超電導モータであり、固定子抵抗が小さい場合、モータ電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗのそれぞれは、駆動周波数成分ｆ２の電流と直流近傍成分の電流とを合わせた電流となる。直流近傍成分とは、例えば、定格の電気角周波数の１／１０以下の成分である。第４機能部Ｆ４は、モータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれから駆動周波数成分ｆ２が除去された電流ｉｕ１、ｉｖ１（すなわち、直流近傍成分が含まれている電流）を第５機能部Ｆ５に出力する。

第５機能部Ｆ５は、電流ｉｕ１、ｉｖ１を受ける。第５機能部Ｆ５は、受けた電流ｉｕ、ｉｖそれぞれに対してＰＩ制御を行うことにより、電流ｉｕに対するオフセット電圧Ｖｏｆｓｕおよび電流ｉｖに対するオフセット電圧Ｖｏｆｓｖを算出する。これらのオフセット電圧Ｖｏｆｓｕ、Ｖｏｆｓｖは、インバータ６０において発生していると考えられる直流近傍電圧成分に相当する。第５機能部Ｆ５は、算出したオフセット電圧Ｖｏｆｓｕ、Ｖｏｆｓｖを第６機能部Ｆ６に出力する。

第６機能部Ｆ６は、第５機能部Ｆ５からオフセット電圧Ｖｏｆｓｕ、Ｖｏｆｓｖを受ける。また、第６機能部Ｆ６は、第３機能部Ｆ３から電圧指令Ｖｕ３、Ｖｖ３を受ける。第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｕ３からオフセット電圧Ｖｏｆｓｕを減算し、減算結果を電圧指令Ｖｕとする。また、第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｖ３からオフセット電圧Ｖｏｆｓｖを減算し、減算結果を電圧指令Ｖｖとする。また、第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｕ、ＶｖからＷ相に対応する電圧指令Ｖｗを算出する。具体的には、第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｕと電圧指令Ｖｖの総和にマイナスの符号を付けた電圧指令をＷ相に対応する電圧指令Ｖｗとして算出する。この第６機能部Ｆ６の算出は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電圧の総和はゼロになるという考えに基づくものである。第６機能部Ｆ６は、算出した電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗをＰＷＭデューティ演算部１１０ｄに出力する。

ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、電圧検出回路１１０ａからデジタル値ｖｄｃを受ける。また、ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、第６機能部Ｆ６から電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを受ける。ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、第１コンデンサ４０の両端子間の直流電圧を示すデジタル値ｖｄｃと、電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとに基づいてデューティ比を決定した、インバータ６０を制御するためのＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、生成したＰＷＭ信号をインバータ６０に出力する。

（制御装置が行う処理）
図３は、本開示の一実施形態による制御装置９０の処理フローの一例を示す図である。次に、制御装置９０がインバータ６０を制御するためのＰＷＭ信号を生成する処理について、図３を参照して説明する。

電流検出回路１１０ｂは、電流センサ８０が検出したモータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれの値を特定する（ステップＳ１）。例えば、電流検出回路１１０ｂは、Ａ／Ｄ変換器１１０ｂ１を備える。Ａ／Ｄ変換器１１０ｂ１は、モータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれを受ける。Ａ／Ｄ変換器１１０ｂ１は、受けたモータ電流ｉｕ、ｉｖのそれぞれを、受けたモータ電流ｉｕ、ｉｖのそれぞれに１対１で対応するデジタル値（すなわち、受けたそれぞれの電流の値を示すデジタル値）に変換する。電流検出回路１１０ｂは、特定した値ｉｕ、ｉｖを電圧指令生成部１１０ｃに出力する。

第４機能部Ｆ４は、電流検出回路１１０ｂからモータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれを受ける。第４機能部Ｆ４は、モータ電流ｉｕ、ｉｖそれぞれから駆動周波数成分ｆ２が除去された電流ｉｕ１、ｉｖ１を第５機能部Ｆ５に出力する（ステップＳ２）。

第５機能部Ｆ５は、第４機能部Ｆ４から電流ｉｕ１、ｉｖ１を受ける。第５機能部Ｆ５は、受けた電流ｉｕ、ｉｖそれぞれに対してＰＩ制御を行うことにより、電流ｉｕに対するオフセット電圧Ｖｏｆｓｕおよび電流ｉｖに対するオフセット電圧Ｖｏｆｓｖを算出する。第５機能部Ｆ５は、算出したオフセット電圧Ｖｏｆｓｕ、Ｖｏｆｓｖを第６機能部Ｆ６に出力する。直流近傍成分Ｉは、Ｖ＝ｒ１＊Ｉ相当の電圧がインバータ６０で発生していることにより流れる。そのため、第５機能部Ｆ５は、ＰＩ制御を実行することにより、電流ｉｕがゼロになるような電圧指令Ｖｏｆｓｕ、および電流ｉｖがゼロになるような電圧指令Ｖｏｆｓｖを算出する（ステップＳ３）。第５機能部Ｆ５は、算出したオフセット電圧Ｖｏｆｓｕ、Ｖｏｆｓｖを第６機能部Ｆ６に出力する。

第６機能部Ｆ６は、第５機能部Ｆ５からオフセット電圧Ｖｏｆｓｕ、Ｖｏｆｓｖを受ける。また、第６機能部Ｆ６は、第３機能部Ｆ３から電圧指令Ｖｕ３、Ｖｖ３を受ける。第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｕ３からオフセット電圧Ｖｏｆｓｕを減算し、減算結果を電圧指令Ｖｕとする（ステップＳ４）。また、第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｖ３からオフセット電圧Ｖｏｆｓｖを減算し、減算結果を電圧指令Ｖｖとする（ステップＳ５）。また、第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｕ、ＶｖからＷ相に対応する電圧指令Ｖｗを算出する（ステップＳ６）。具体的には、第６機能部Ｆ６は、電圧指令Ｖｕと電圧指令Ｖｖの総和にマイナスの符号を付けた電圧指令をＷ相に対応する電圧指令Ｖｗとして算出する。この第６機能部Ｆ６の算出は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流の総和はゼロになるという考えに基づくものである。第６機能部Ｆ６は、算出した電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗをＰＷＭデューティ演算部１１０ｄに出力する。

ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、電圧検出回路１１０ａからデジタル値ｖｄｃを受ける。また、ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、第８機能部ｆ８から電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを受ける。ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、第１コンデンサ４０の両端子間の直流電圧を示すデジタル値ｖｄｃと、電圧指令Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとに基づいてデューティ比を決定した、インバータ６０を制御するためのＰＷＭ信号を生成する（ステップＳ７）。ＰＷＭデューティ演算部１１０ｄは、生成したＰＷＭ信号をインバータ６０に出力する。

インバータ６０は、制御装置９０からＰＷＭ信号を受ける。インバータ６０は、受けたＰＷＭ信号に基づいて、ＬＣフィルタを介してコンバータ２０から供給される直流電圧からモータ７０を駆動するための交流電圧を生成する。

（作用効果）
以上、本開示の一実施形態によるモータシステム１について説明した。モータシステム１の制御装置９０は、回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置である。制御装置９０において、特定手段は、モータ７０に印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定する。補正手段は、前記電圧指令から前記特定手段が特定した直流近傍電圧成分を減算することにより、前記電圧指令を補正する。

これにより、モータシステム１において、制御装置９０は、一次巻線抵抗の抵抗値に応じて流れる電流に基づき求めたオフセット電圧を用いて、電圧指令を補正することができる。その結果、制御装置９０は、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することができる。

なお、本開示の別の実施形態では、Ｗ相の補正後の電圧指令Ｖｗを、本開示の一実施形態において算出した補正後の電圧指令Ｖｕ、Ｖｖと同様の方法で求めるものであってもよい。例えば、電流センサ８０がモータ電流ｉｗを検出し、第４機能部Ｆ４が電流ｉｗ１を算出して、算出した電流ｉｗ１を第５機能部Ｆ５に出力する。第５機能部Ｆ５は、電流ｉｕ、ｉｖと同様に電流ｉｗ１に対してＰＩ制御を行うことにより、オフセット電圧Ｖｏｆｓｗを算出する。そして、第６機能部Ｆ６は、第３機能部Ｆ３が算出した電圧指令Ｖｗ３からオフセット電圧Ｖｏｆｓｗを減算することにより、電圧指令Ｖｗを算出するものであってもよい。

なお、本開示の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。

本開示の実施形態における記憶部や記憶装置（レジスタ、ラッチを含む）のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部や記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。

本開示の実施形態について説明したが、上述の制御装置９０、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図４は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ５は、図４に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
例えば、上述の制御装置９０、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。

ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、開示の範囲を限定しない。これらの実施形態は、開示の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。

＜付記＞
本開示の各実施形態に記載の制御装置９０、モータシステム１、制御方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る制御装置（９０）は、
回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータ（７０）の回転数を変更可能な制御装置（９０）であって、
前記モータ（７０）に印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定する特定手段（Ｆ４、Ｆ５）と、
前記電圧指令から前記特定手段（Ｆ４、Ｆ５）が特定した直流近傍電圧成分を減算することにより、前記電圧指令を補正する補正手段（Ｆ６）と、
を備える。

この制御装置（９０）は、一次巻線抵抗の抵抗値に応じて流れる電流に基づき求めたオフセット電圧を用いて、電圧指令を補正する。これにより、制御装置（９０）は、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することができる。

（２）第２の態様に係る制御装置（９０）は、（１）の制御装置（９０）であって、
前記モータ（７０）の直流近傍電流成分を通過させるローパスフィルタ（３０、４０）、
備え、
前記特定手段（Ｆ４、Ｆ５）は、
前記ローパスフィルタ（３０、４０）を通過した直流近傍電流成分に基づいて、前記モータ（７０）に印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定し、
前記補正手段（Ｆ６）は、
前記特定手段（Ｆ４、Ｆ５）が特定した前記直流近傍電圧成分を、前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正するものであってもよい。

これにより、制御装置（９０）において、特定手段の構成を明確にすることができる。

（３）第３の態様に係る制御装置（９０）は、（２）の制御装置（９０）であって、
前記特定手段（Ｆ４、Ｆ５）は、
前記ローパスフィルタ（３０、４０）を通過した直流近傍電流成分に対してＰＩ制御を行うことにより、前記モータ（７０）に印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定するものであってもよい。

これにより、制御装置（９０）において、特定手段の構成をより明確にすることができる。

（４）第４の態様に係るモータシステム（１）は、（１）から（３）の何れか１つの制御装置（９０）と、
補正された電圧指令に基づいて前記制御装置（９０）により制御される、モータ（７０）を駆動するインバータ（６０）と、
を備える。

これにより、モータシステム（１）は、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することができる。

（５）第５の態様に係る制御方法は、
回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータ（７０）の回転数を変更可能な制御装置（９０）が実行する制御方法であって、
前記モータ（７０）に印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定することと、
特定した直流近傍電圧成分を前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正することと、
を含む。

これにより、制御方法は、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することができる。

（６）第６の態様に係るプログラムは、
回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータ（７０）の回転数を変更可能な制御装置（９０）が有するコンピュータ（５）に、
前記モータ（７０）に印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定することと、
特定した直流近傍電圧成分を前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正することと、
を実行させる。

これにより、プログラムは、超電導モータにおいて固定子抵抗が小さい場合であっても、電気角駆動周波数のトルク脈動を抑制することができる。

１・・・モータシステム
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・電源
２０・・・コンバータ
３０・・・リアクトル
４０・・・第１コンデンサ
５０・・・第２コンデンサ
６０・・・インバータ
７０・・・モータ
８０・・・電流センサ
９０・・・制御装置
１１０ａ・・・電圧検出回路
１１０ａ１、１１０ｂ１・・・Ａ／Ｄ変換器
１１０ｂ・・・電流検出回路
１１０ｃ・・・電圧指令生成部
１１０ｄ・・・ＰＷＭデューティ演算部
Ｆ１・・・第１機能部
Ｆ２・・・第２機能部
Ｆ３・・・第３機能部
Ｆ４・・・第４機能部
Ｆ５・・・第５機能部
Ｆ６・・・第６機能部

Claims (6)

1. 回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置であって、
   前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定する特定手段と、
   前記電圧指令から前記特定手段が特定した直流近傍電圧成分を減算することにより、前記電圧指令を補正する補正手段と、
   を備える制御装置。
2. 前記モータの直流近傍電流成分を通過させるローパスフィルタ、
   備え、
   前記特定手段は、
   前記ローパスフィルタを通過した直流近傍電流成分に基づいて、前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定し、
   前記補正手段は、
   前記特定手段が特定した前記直流近傍電圧成分を、前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記特定手段は、
   前記ローパスフィルタを通過した直流近傍電流成分に対してＰＩ制御を行うことにより、前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の制御装置と、
   補正された電圧指令に基づいて前記制御装置により制御される、モータを駆動するインバータと、
   を備えるモータシステム。
5. 回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置が実行する制御方法であって、
   前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定することと、
   特定した直流近傍電圧成分を前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正することと、
   を含む制御方法。
6. 回転数指令に基づいて算出された電圧指令によりモータの回転数を変更可能な制御装置が有するコンピュータに、
   前記モータに印可されていると予測される直流近傍電圧成分を特定することと、
   特定した直流近傍電圧成分を前記電圧指令から減算することにより、前記電圧指令を補正することと、
   を実行させるプログラム。

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