JP3474730B2 - リニア誘導電動機のベクトル制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニア誘導電動機
のベクトル制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、リニア誘導電動機の出力トル
クと磁束とを独立に制御して、安定かつ高速なトルク制
御を行なうリニア誘導電動機のベクトル制御装置におい
ては、制御対象であるリニア誘導電動機のモータ等価回
路定数は、運転中変化しないものとして制御アルゴリズ
ムを組んでいる。

【０００３】図１３は、この種の従来のリニア誘導電動
機のベクトル制御装置の構成例を示す機能ブロック図で
ある。

【０００４】図１３において、リニア誘導電動機のベク
トル制御装置１は、電流指令値すべり周波数演算部２２
と、ｄ軸電流制御部１３と、ｑ軸電流制御部１４と、イ
ンバータ周波数演算部１５と、電圧座標変換部１６と、
電流座標変換部１７とから構成されている。

【０００５】電流指令値すべり周波数演算部２２は、磁
束指令値ΦＲefと、トルク指令値ＴrqＲefとを入力と
し、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒ
efと、すべり周波数ｆs とをそれぞれ求めて出力する。

【０００６】ｄ軸電流制御部１３は、電流指令値すべり
周波数演算部２２から出力されるｄ軸電流指令値Ｉd Ｒ
efと、電流座標変換部１７から出力されるｄ軸電流実際
値Ｉd とを入力とし、ｄ軸電流実際値Ｉd がｄ軸電流指
令値Ｉd Ｒefに追従するように、ｄ軸電圧値Ｖd を求め
て出力する。

【０００７】ｑ軸電流制御部１４は、電流指令値すべり
周波数演算部２２から出力されるｑ軸電流指令値Ｉq Ｒ
efと、電流座標変換部１７から出力されるｑ軸電流実際
値Ｉq とを入力とし、ｑ軸電流実際値Ｉq がｑ軸電流指
令値Ｉq Ｒefに追従するように、ｑ軸電圧値Ｖq を求め
て出力する。

【０００８】インバータ周波数演算部１５は、図示しな
いリニア誘導電動機の電機子と地上コイルとの相対速度
ｆr と、電流指令値すべり周波数演算部２２から出力さ
れるすべり周波数ｆs とを入力とし、インバータ周波数
ｆinv およびインバータ位相θinv を求めて出力する。

【０００９】電圧座標変換部１６は、ｄ軸電流制御部１
３から出力されるｄ軸電圧値Ｖd と、ｑ軸電流制御部１
４から出力されるｑ軸電圧値Ｖq と、インバータ周波数
演算部１５から出力されるインバータ位相θinv とを入
力とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値Ｖu 、Ｖv 、Ｖ
w をそれぞれ求めて出力する。

【００１０】電流座標変換部１７は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相
の電流フィードバック値Ｉu 、Ｉv、Ｉw と、インバー
タ周波数演算部１５から出力されるインバータ位相θin
v とを入力とし、ｄ軸電流実際値Ｉd と、ｑ軸電流実際
値Ｉq とをそれぞれ求めて出力する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉄道車
両用のリニア誘導電動機の制御に、上述したようなベク
トル制御を適用しようとした場合、走行振動に伴なうリ
アクションプレートと電機子コイルとのギャップ変化
や、リアクションプレートの材質変化（駅付近の加速・
減速区間では銅、高速走行区間ではアルミニウム等）に
よるモータ等価回路の変化があった時に、トルク制御性
能の劣化を招く恐れがあった。

【００１２】本発明の目的は、走行振動に伴なうリアク
ションプレートと電機子コイルとのギャップ変化や、リ
アクションプレートの材質変化（駅付近の加速・減速区
間では銅、高速走行区間ではアルミニウム等）によるモ
ータ等価回路の変化があった時でも、ベクトル制御のト
ルク制御性能が劣化しない制御を行なうことが可能なリ
ニア誘導電動機のベクトル制御装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、磁束指令値と、トルク指令
値と、相互インダクタンス推定値と、二次抵抗推定値と
を入力し、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指令値と、すべ
り周波数とをそれぞれ演算して出力する電流指令値すべ
り周波数演算手段と、ｄ軸電流指令値に、ｄ軸電流実際
値が追従するようなｄ軸電圧指令値を演算して出力する
ｄ軸電流制御手段と、ｑ軸電流指令値に、ｑ軸電流実際
値が追従するようなｑ軸電圧指令値を演算して出力する
ｑ軸電流制御手段と、磁束指令値と、インバータ周波数
と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指令値と、ｄ軸電圧指
令値と、ｑ軸電圧指令値とを入力し、相互インダクタン
ス推定値と二次抵抗推定値とをそれぞれ演算して出力す
るモータ等価回路定数変動推定演算手段と、すべり周波
数と、リニア誘導電動機の速度とを入力し、インバータ
周波数とインバータ位相とをそれぞれ演算して出力する
インバータ周波数演算手段と、ｄ軸電圧指令値と、ｑ軸
電圧指令値と、インバータ位相とを入力し、リニア誘導
電動機に電力を供給するインバータの出力電圧指令値を
演算して出力する電圧座標変換手段と、出力電圧指令値
に基づいて運転されたインバータが出力した電流実際値
と、インバータ位相とを入力し、ｄ軸電流実際値とｑ軸
電流実際値とをそれぞれ演算して出力する電流座標変換
手段とを備えている。

【００１４】ここで、上記モータ等価回路定数変動推定
演算手段は、請求項３の発明のように、ｄ軸電圧指令値
と、ｑ軸電圧指令値と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指
令値と、インバータ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値
とｑ軸誘起電圧値とをそれぞれ演算して出力する誘起電
圧演算手段と、磁束指令値と、インバータ周波数とを入
力し、ｑ軸誘起電圧指令値を演算して出力する誘起電圧
指令演算手段と、ｑ軸誘起電圧値と、ｑ軸誘起電圧指令
値とを入力し、相互インダクタンス推定値を演算して出
力する相互インダクタンス補正手段と、ｄ軸誘起電圧値
を入力し、二次抵抗推定値を演算して出力する二次抵抗
補正手段とから構成することが好ましい。

【００１５】また、上記モータ等価回路定数変動推定演
算手段は、請求項４の発明のように、ｄ軸電圧指令値
と、ｑ軸電圧指令値と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指
令値と、インバータ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値
とｑ軸誘起電圧値とをそれぞれ演算して出力する誘起電
圧演算手段と、磁束指令値と、インバータ周波数とを入
力し、ｑ軸誘起電圧指令値を演算して出力する誘起電圧
指令演算手段と、ｑ軸誘起電圧値と、ｑ軸誘起電圧指令
値とを入力し、相互インダクタンス推定値を演算して出
力する相互インダクタンス補正手段と、ｄ軸誘起電圧値
を入力し、このｄ軸誘起電圧値の変化によりリアクショ
ンプレート変化を検出し、二次抵抗設定値を選択して出
力するリアクションプレート変化二次抵抗設定手段と、
二次抵抗設定値と、ｄ軸誘起電圧値を入力し、二次抵抗
推定値を演算して出力する二次抵抗補正手段とから構成
することが好ましい。

【００１６】さらに、上記モータ等価回路定数変動推定
演算手段は、請求項５の発明のように、ｄ軸電圧指令値
と、ｑ軸電圧指令値と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指
令値と、インバータ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値
とｑ軸誘起電圧値とをそれぞれ演算して出力する誘起電
圧演算手段と、ｄ軸誘起電圧値と、ｑ軸誘起電圧値とを
入力し、誘起電圧絶対値と誘起電圧位相とをそれぞれ演
算して出力する誘起電圧極座標変換手段と、磁束指令値
と、インバータ周波数とを入力し、誘起電圧指令絶対値
を演算して出力する誘起電圧指令絶対値演算手段と、誘
起電圧絶対値と、誘起電圧指令絶対値とを入力し、相互
インダクタンス推定値を演算して出力する相互インダク
タンス補正手段と、誘起電圧位相を入力し、二次抵抗推
定値を演算して出力する二次抵抗補正手段とから構成す
ることが好ましい。

【００１７】さらにまた、上記モータ等価回路定数変動
推定演算手段は、請求項６の発明のように、ｄ軸電圧指
令値と、ｑ軸電圧指令値と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電
流指令値と、インバータ周波数とを入力し、ｄ軸磁束値
とｑ軸磁束値とをそれぞれ演算して出力する磁束演算手
段と、ｄ軸磁束値と、磁束指令値とを入力し、相互イン
ダクタンス推定値を演算して出力する相互インダクタン
ス補正手段と、ｑ軸磁束値を入力し、二次抵抗推定値を
演算して出力する二次抵抗補正手段とから構成すること
が好ましい。

【００１８】一方、上記モータ等価回路定数変動推定演
算手段は、請求項１０の発明のように、上記各入力に加
えて、ゲートスタート指令信号を入力し、相互インダク
タンス推定値の設定を、ゲートスタート信号が入力され
た直後においては取り得る最大値を出力するようにする
ことが好ましい。

【００１９】また、請求項１１の発明では、上記請求項
１の発明のリニア誘導電動機のベクトル制御装置におい
て、磁束指令値と、ゲートスタート信号とを入力し、新
たな磁束指令値を演算して出力する磁束指令変化率リミ
ット手段を付加して成り、電流指令値すべり周波数演算
手段とモータ等価回路定数変動推定演算手段に、磁束指
令値に代えて新たな磁束指令値を入力するようにしてい
る。

【００２０】従って、請求項１、請求項３乃至請求項
６、請求項１０、請求項１１の発明のリニア誘導電動機
のベクトル制御装置においては、以上のような手段を備
えたことにより、走行振動に伴なうリアクションプレー
トと電機子コイルとのギャップ変化や、リアクションプ
レートの材質変化（駅付近の加速・減速区間では銅、高
速走行区間ではアルミニウム等）によるモータ等価回路
の変化があった時でも、ベクトル制御のトルク制御性能
が劣化しない制御を行なうことができる。

【００２１】特に、請求項４の発明のリニア誘導電動機
のベクトル制御装置においては、以上のような手段を備
えたことにより、リアクションプレートの材質変化に対
して、より一層制御特性が影響を受け難い制御を行なう
ことができる。

【００２２】また、請求項１０および請求項１１の発明
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置においては、以
上のような手段を備えたことにより、相互インダクタン
ス推定値の設定がずれていても、リニア誘導電動機に過
大な電流（励磁電流）が流れないような制御を行なうこ
とができる。

【００２３】一方、請求項２の発明では、磁束指令値
と、トルク指令値とを入力し、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸
電流指令値と、すべり周波数とをそれぞれ演算して出力
する電流指令値すべり周波数演算手段と、磁束指令値
と、インバータ周波数と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流
指令値と、すべり周波数と、ｄ軸電圧指令値と、ｑ軸電
圧指令値とを入力し、新たなｄ軸電流指令値と新たなす
べり周波数とをそれぞれ演算して出力するｄ軸電流すべ
り周波数補正手段と、新たなｄ軸電流指令値に、ｄ軸電
流実際値が追従するようなｄ軸電圧指令値を演算して出
力するｄ軸電流制御手段と、ｑ軸電流指令値に、ｑ軸電
流実際値が追従するようなｑ軸電圧指令値を演算して出
力するｑ軸電流制御手段と、新たなすべり周波数と、リ
ニア誘導電動機の速度とを入力し、インバータ周波数と
インバータ位相とをそれぞれ演算して出力するインバー
タ周波数演算手段と、ｄ軸電圧指令値と、ｑ軸電圧指令
値と、インバータ位相とを入力し、リニア誘導電動機に
電力を供給するインバータの出力電圧指令値を演算して
出力する電圧座標変換手段と、出力電圧指令値に基づい
て運転されたインバータが出力した電流実際値と、イン
バータ位相とを入力し、ｄ軸電流実際値とｑ軸電流実際
値とをそれぞれ演算して出力する電流座標変換手段とを
備えている。

【００２４】ここで、上記ｄ軸電流すべり周波数補正手
段は、請求項７の発明のように、ｄ軸電圧指令値と、ｑ
軸電圧指令値と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指令値
と、インバータ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値とｑ
軸誘起電圧値とをそれぞれ演算して出力する誘起電圧演
算手段と、磁束指令値と、インバータ周波数とを入力
し、ｑ軸誘起電圧指令値を演算して出力する誘起電圧指
令演算手段と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸誘起電圧値と、
ｑ軸誘起電圧指令値とを入力し、新たなｄ軸電流指令値
を演算して出力するｄ軸電流指令補正手段と、すべり周
波数と、ｄ軸誘起電圧値とを入力し、新たなすべり周波
数を演算して出力するすべり周波数補正手段とから構成
することが好ましい。

【００２５】また、上記ｄ軸電流すべり周波数補正手段
は、請求項８の発明のように、ｄ軸電圧指令値と、ｑ軸
電圧指令値と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指令値と、
インバータ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値とｑ軸誘
起電圧値とをそれぞれ演算して出力する誘起電圧演算手
段と、ｄ軸誘起電圧値と、ｑ軸誘起電圧値とを入力し、
誘起電圧絶対値と誘起電圧位相とをそれぞれ演算して出
力する誘起電圧極座標変換手段と、磁束指令値と、イン
バータ周波数とを入力し、誘起電圧指令絶対値を演算し
て出力する誘起電圧指令絶対値演算手段と、ｄ軸電流指
令値と、誘起電圧絶対値と、誘起電圧指令絶対値とを入
力し、新たなｄ軸電流指令値を演算して出力するｄ軸電
流指令補正手段と、すべり周波数と、誘起電圧位相とを
入力し、新たなすべり周波数を演算して出力するすべり
周波数補正手段とから構成することが好ましい。

【００２６】さらに、上記ｄ軸電流すべり周波数補正手
段は、請求項９の発明のように、ｄ軸電圧指令値と、ｑ
軸電圧指令値と、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指令値
と、インバータ周波数とを入力し、ｄ軸磁束値とｑ軸磁
束値とをそれぞれ演算して出力する磁束演算手段と、ｄ
軸磁束値と、磁束指令値とを入力し、新たなｄ軸電流指
令値を演算して出力するｄ軸電流指令補正手段と、すべ
り周波数と、ｑ軸磁束値とを入力し、新たなすべり周波
数を演算して出力するすべり周波数補正手段とから構成
することが好ましい。

【００２７】従って、請求項２、請求項７乃至請求項９
の発明のリニア誘導電動機のベクトル制御装置において
は、以上のような手段を備えたことにより、走行振動に
伴なうリアクションプレートと電機子コイルとのギャッ
プ変化や、リアクションプレートの材質変化（駅付近の
加速・減速区間では銅、高速走行区間ではアルミニウム
等）によるモータ等価回路の変化があった時でも、ベク
トル制御のトルク制御性能が劣化しない制御を行なうこ
とができる。

【００２８】一方、請求項１２の発明では、１台のイン
バータで駆動する複数台のリニア誘導電動機のトルク制
御を行なうリニア誘導電動機のベクトル制御装置におい
て、ｑ軸電流指令値と、各リニア誘導電動機のｑ軸電流
実際値とを入力し、新たなｑ軸電流指令値を演算して出
力するリアクションプレート変化ｑ軸電流指令補正演算
手段と、磁束指令値と、トルク指令値と、相互インダク
タンス推定値と、二次抵抗推定値とを入力し、ｄ軸電流
指令値と、ｑ軸電流指令値と、すべり周波数とをそれぞ
れ演算して出力する電流指令値すべり周波数演算手段
と、ｄ軸電流指令値に、ｄ軸電流平均値が追従するよう
なｄ軸電圧指令値を演算して出力するｄ軸電流制御手段
と、新たなｑ軸電流指令値に、ｑ軸電流平均値が追従す
るようなｑ軸電圧指令値を演算して出力するｑ軸電流制
御手段と、磁束指令値と、インバータ周波数と、ｄ軸電
流指令値と、新たなｑ軸電流指令値と、ｄ軸電圧指令値
と、ｑ軸電圧指令値とを入力し、相互インダクタンス推
定値と、二次抵抗推定値とをそれぞれ演算して出力する
モータ等価回路定数変動推定演算手段と、すべり周波数
と、リニア誘導電動機の速度とを入力し、インバータ周
波数とインバータ位相とをそれぞれ演算して出力するイ
ンバータ周波数演算手段と、ｄ軸電圧指令値と、ｑ軸電
圧指令値と、インバータ位相とを入力し、インバータの
出力電圧指令値を演算して出力する電圧座標変換手段
と、出力電圧指令値に基づいて運転されたインバータが
各リニア誘導電動機に対して出力した各電流実際値と、
インバータ位相とを入力し、各リニア誘導電動機のｄ軸
電流実際値と、ｑ軸電流実際値とをそれぞれ演算して出
力する複数の電流座標変換手段と、各リニア誘導電動機
のｄ軸電流実際値を入力し、新たなｄ軸電流平均値を演
算して出力するｄ軸電流平均値演算手段と、各リニア誘
導電動機のｑ軸電流実際値を入力し、新たなｑ軸電流平
均値を演算して出力するｑ軸電流平均値演算手段とを備
えている。

【００２９】従って、請求項１２の発明のリニア誘導電
動機のベクトル制御装置においては、以上のような手段
を備えたことにより、走行振動に伴なうリアクションプ
レートと電機子コイルとのギャップ変化や、リアクショ
ンプレートの材質変化（駅付近の加速・減速区間では
銅、高速走行区間ではアルミニウム等）によるモータ等
価回路の変化があった時でも、ベクトル制御のトルク制
御性能が劣化しない制御を行なうことができる。

【００３０】さらに、ポイント等でのリアクションプレ
ート抜けがあって、一方のリニア誘導電動機のトルク電
流が流れなくなっても、他方のリニア誘導電動機に二つ
分のトルク電流が集中して過大トルクを出力したり、加
熱したりしない制御を行なうことができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明は、リニア誘導電動機に加
圧する電圧、電機子に流れる電流等の電気的な状態量を
用いて、リニア誘導電動機の電気的等価回路を推定し
て、リニア誘導電動機のトルクおよび磁束の制御性能向
上を図ることを特徴とするものである。

【００３２】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。

【００３３】（第１の実施の形態：請求項１、請求項３
に対応）図１は、本実施の形態によるリニア誘導電動機
のベクトル制御装置の構成例を示す機能ブロック図であ
り、図１３と同一部分には同一符号を付して示してい
る。

【００３４】すなわち、図１に示すように、本実施の形
態のリニア誘導電動機のベクトル制御装置１は、モータ
等価回路定数変動推定演算部１１と、電流指令値すべり
周波数演算部１２と、ｄ軸電流制御部１３と、ｑ軸電流
制御部１４と、インバータ周波数演算部１５と、電圧座
標変換部１６と、電流座標変換部１７とから構成してい
る。

【００３５】モータ等価回路定数変動推定演算部１１
は、磁束指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆinv と、
ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef
と、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧指令値Ｖq とを入
力とし、これらに基づいて相互インダクタンス推定値Ｍ
Ｈおよび二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈをそれぞれ演算して
出力する。

【００３６】電流指令値すべり周波数演算部１２は、磁
束指令値ΦＲefと、トルク指令値ＴrqＲefと、相互イン
ダクタンス推定値Ｍ Ｈと、二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈと
を入力とし、これらに基づいてｄ軸電流指令値Ｉd Ｒef
と、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、すべり周波数ｆs とを
それぞれ演算して出力する。

【００３７】ｄ軸電流制御部１３は、電流指令値すべり
周波数演算部１２から出力されるｄ軸電流指令値Ｉd Ｒ
efと、ｄ軸電流実際値Ｉd とを入力とし、これらに基づ
いてｄ軸電圧指令値Ｖd を演算して出力する。

【００３８】ｑ軸電流制御部１４は、電流指令値すべり
周波数演算部１２から出力されるｑ軸電流指令値Ｉq Ｒ
efと、ｑ軸電流実際値Ｉq とを入力とし、これらに基づ
いてｑ軸電圧指令値Ｖq を演算して出力する。

【００３９】インバータ周波数演算部１５は、電流指令
値すべり周波数演算部１２から出力されるすべり周波数
ｆs と、リニア誘導電動機の電機子と地上コイルとの相
対速度ｆr 、すなわちリニア誘導電動機の速度とを入力
とし、これらに基づいてインバータ周波数ｆinv とイン
バータ位相θinv とをそれぞれ演算して出力する。

【００４０】電圧座標変換部１６は、ｄ軸電流制御部１
３から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電流制御
部１４から出力されるｑ軸電圧指令値Ｖq と、インバー
タ周波数演算部１５から出力されるインバータ位相θin
v とを入力とし、これらに基づいてＵ相電圧指令値Ｖu
と、Ｖ相電圧指令値Ｖv と、Ｗ相電圧指令値Ｖw とをそ
れぞれ演算して出力する。

【００４１】電流座標変換部１７は、Ｕ相電流実際値Ｉ
u と、Ｖ相電流実際値Ｉv と、Ｗ相電流実際値Ｉw と、
インバータ周波数演算部１５から出力されるインバータ
位相θinv とを入力とし、これらに基づいてｄ軸電流実
際値Ｉd とｑ軸電流実際値Ｉq とをそれぞれ演算して出
力する。

【００４２】図２は、上記モータ等価回路定数変動推定
演算部１１の詳細な構成例を示す機能ブロック図であ
る。

【００４３】図２に示すように、モータ等価回路定数変
動推定演算部１１は、誘起電圧演算部１１１と、誘起電
圧指令演算部１１２と、二次抵抗補正部１１３と、相互
インダクタンス補正部１１４とから構成している。

【００４４】誘起電圧演算部１１１は、ｄ軸電流制御部
１３から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電流制
御部１４から出力されるｑ軸電圧指令値Ｖq と、電流指
令値すべり周波数演算部１２から出力されるｄ軸電流指
令値Ｉd Ｒefおよびｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、インバ
ータ周波数演算部１５から出力されるインバータ周波数
ｆinv とを入力とし、これらに基づいてｄ軸誘起電圧値
Ｅd およびｑ軸誘起電圧値Ｅq をそれぞれ演算して出力
する。

【００４５】誘起電圧指令演算部１１２は、磁束指令値
ΦＲefと、インバータ周波数演算部１５から出力される
インバータ周波数ｆinv とを入力とし、これらに基づい
てｑ軸誘起電圧指令値Ｅq Ｒefを演算して出力する。

【００４６】二次抵抗補正部１１３は、誘起電圧演算部
１１１から出力されるｄ軸誘起電圧値Ｅd を入力とし、
これに基づいて二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈを演算して出力
する。

【００４７】相互インダクタンス補正部１１４は、誘起
電圧演算部１１１から出力されるｑ軸誘起電圧値Ｅq
と、誘起電圧指令演算部１１２から出力されるｑ軸誘起
電圧指令値Ｅq Ｒefとを入力とし、これらに基づいて相
互インダクタンス推定値Ｍ Ｈを演算して出力する。

【００４８】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置の動作について
説明する。

【００４９】モータ等価回路定数変動推定演算部１１に
おいては、磁束指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆin
v と、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流指令値Ｉq
Ｒefと、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧指令値Ｖq と
に基づいて、相互インダクタンス推定値Ｍ Ｈ、および
二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈがそれぞれ求められる。

【００５０】すなわち、誘起電圧演算部１１１では、イ
ンバータ周波数ｆinv と、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、
ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ
軸電圧指令値Ｖq とに基づいて、次のような演算によ
り、ｄ軸誘起電圧値Ｅd 、およびｑ軸誘起電圧値Ｅq が
それぞれ求められる。

【００５１】

【数１】

【００５２】次に、誘起電圧指令演算部１１２では、磁
束指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆinv とに基づい
て、次のような演算により、ｑ軸誘起電圧指令値Ｅq Ｒ
efが求められる。

【００５３】Ｅq Ｒef＝２・π・ｆinv ・ΦＲef 次に、二次抵抗補正部１１３では、誘起電圧演算部１１
１から出力されるｄ軸誘起電圧値Ｅd に基づいて、次の
ような演算により、二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈが求められ
る。

【００５４】Ｒ2 Ｈ＝Ｒ2set−Ｇ(s) ・Ｅd （Ｒ2setは二次抵抗初期設定値、Ｇ(s) は制御ゲイン、
ｓはラプラス演算子） 次に、相互インダクタンス補正部１１４では、誘起電圧
演算部１１１から出力されるｑ軸誘起電圧値Ｅq と、誘
起電圧指令演算部１１２から出力されるｑ軸誘起電圧指
令値Ｅq Ｒefとに基づいて、次のような演算により、相
互インダクタンス推定値Ｍ Ｈが求められる。

【００５５】Ｍ Ｈ＝Ｍset −Ｈ(s) ×（Ｅq Ｒef−Ｅ
q ） （Ｈ(s) は制御ゲイン） 一方、電流指令値すべり周波数演算部１２においては、
磁束指令値ΦＲefと、トルク指令値ＴrqＲefと、モータ
等価回路定数変動推定演算部１１から出力される二次抵
抗推定値Ｒ2 Ｈと、相互インダクタンス推定値Ｍ Ｈ
とに基づいて、次のような演算により、ｄ軸電流指令値
Ｉd Ｒef、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef、およびすべり周波
数ｆs がそれぞれ求められる。

【００５６】

【数２】

【００５７】ｄ軸電流制御部１３においては、ｄ軸電流
指令値Ｉd Ｒefと、ｄ軸電流実際値Ｉd とに基づいて、
ｄ軸電流実際値Ｉd がｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefに追従す
るように、次のような式により、ｄ軸電圧指令値Ｖd が
求められる。

【００５８】

【数３】

【００５９】ｑ軸電流制御部１４においては、ｑ軸電流
指令値Ｉq Ｒefと、ｑ軸電流実際値Ｉq とに基づいて、
ｑ軸電流実際値Ｉq がｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefに追従す
るように、次のような式により、ｑ軸電圧指令値Ｖq が
求められる。

【００６０】

【数４】

【００６１】一方、電圧座標変換部１６においては、ｄ
軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧指令値Ｖq と、インバー
タ位相θinv に基づいて、次のような式により、三相電
圧指令値Ｖu 、Ｖv 、Ｖw が求められる。

【００６２】

【数５】

【００６３】また、電流座標変換部１７においては、三
相電流フィードバック値Ｉu 、Ｉv、Ｉw と、インバー
タ位相θinv とに基づいて、次のような演算により、ｄ
軸電流実際値Ｉd 、およびｑ軸電流実際値Ｉq がそれぞ
れ求められる。

【００６４】

【数６】

【００６５】さらに、インバータ周波数演算部１５にお
いては、リニア誘導電動機の電機子と地上コイルとの相
対速度ｆr と、すべり周波数ｆs とに基づいて、次のよ
うな演算により、インバータ周波数ｆinv 、およびイン
バータ位相θinv がそれぞれ求められる。

【００６６】

【数７】

【００６７】上述したように、本実施の形態のリニア誘
導電動機のベクトル制御装置においては、リニア誘導電
動機に加圧する電圧、電機子に流れる電流等の電気的な
状態量を用いて、リニア誘導電動機の電気的等価回路を
推定して、リニア誘導電動機のトルクおよび磁束を制御
するようにしているので、走行振動に伴なうリアクショ
ンプレートと電機子コイルとのギャップ変化や、リアク
ションプレートの材質変化（駅付近の加速・減速区間で
は銅、高速走行区間ではアルミニウム等）によるモータ
等価回路の変化があった時でも、ベクトル制御のトルク
制御性能が劣化しない制御を行なうことが可能となる。

【００６８】（第２の実施の形態：請求項２、請求項７
に対応）図３は、本実施の形態によるリニア誘導電動機
のベクトル制御装置の構成例を示す機能ブロック図であ
り、図１３と同一部分には同一符号を付して示してい
る。

【００６９】すなわち、図３に示すように、本実施の形
態のリニア誘導電動機のベクトル制御装置１は、ｄ軸電
流すべり周波数補正部２１と、電流指令値すべり周波数
演算部２２と、ｄ軸電流制御部１３と、ｑ軸電流制御部
１４と、インバータ周波数演算部１５と、電圧座標変換
部１６と、電流座標変換部１７とから構成している。

【００７０】ｄ軸電流すべり周波数補正部２１は、磁束
指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆinv と、ｄ軸電流
指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、すべり
周波数ｆs と、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧指令値
Ｖq とを入力とし、これらに基づいて新たなｄ軸電流指
令値Ｉd Ｒef2 と、新たなすべり周波数ｆs2とをそれぞ
れ演算して出力する。

【００７１】電流指令値すべり周波数演算部２２は、磁
束指令値ΦＲefと、トルク指令値ＴrqＲefとを入力と
し、これらに基づいてｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸
電流指令値Ｉq Ｒefと、すべり周波数ｆs とをそれぞれ
演算して出力する。

【００７２】ｄ軸電流制御部１３は、ｄ軸電流すべり周
波数補正部２１から出力されるｄ軸電流指令値Ｉd Ｒef
2 と、ｄ軸電流実際値Ｉd とを入力とし、これらに基づ
いてｄ軸電圧指令値Ｖd を演算して出力する。

【００７３】ｑ軸電流制御部１４は、電流指令値すべり
周波数演算部２２から出力されるｑ軸電流指令値Ｉq Ｒ
efと、ｑ軸電流実際値Ｉq とを入力とし、これらに基づ
いてｑ軸電圧指令値Ｖq を演算して出力する。

【００７４】インバータ周波数演算部１５は、ｄ軸電流
すべり周波数補正部２１から出力されるすべり周波数ｆ
s2と、リニア誘導電動機の電機子と地上コイルとの相対
速度ｆr 、すなわちリニア誘導電動機の速度とを入力と
し、これらに基づいてインバータ周波数ｆinv とインバ
ータ位相θinv とをそれぞれ演算して出力する。

【００７５】電圧座標変換部１６は、ｄ軸電流制御部１
３から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電流制御
部１４から出力されるｑ軸電圧指令値Ｖq と、インバー
タ周波数演算部１５から出力されるインバータ位相θin
v とを入力とし、これらに基づいてＵ相電圧指令値Ｖu
と、Ｖ相電圧指令値Ｖv と、Ｗ相電圧指令値Ｖw とをそ
れぞれ演算して出力する。

【００７６】電流座標変換部１７は、Ｕ相電流実際値Ｉ
u と、Ｖ相電流実際値Ｉv と、Ｗ相電流実際値Ｉw と、
インバータ周波数演算部１５から出力されるインバータ
位相θinv とを入力とし、これらに基づいてｄ軸電流実
際値Ｉd とｑ軸電流実際値Ｉq とをそれぞれ演算して出
力する。

【００７７】図４は、上記ｄ軸電流すべり周波数補正部
２１の詳細な構成例を示す機能ブロック図である。

【００７８】図４に示すように、ｄ軸電流すべり周波数
補正部２１は、誘起電圧演算部２１１と、誘起電圧指令
演算部２１２と、すべり周波数補正部２１３と、ｄ軸電
流指令補正部２１４とから構成している。

【００７９】誘起電圧演算部２１１は、インバータ周波
数演算部１５から出力されるインバータ周波数ｆinv
と、電流指令値すべり周波数演算部２２から出力される
ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefおよびｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef
と、ｄ軸電流制御部１３から出力されるｄ軸電圧指令値
Ｖd と、ｑ軸電流制御部１４から出力されるｑ軸電圧指
令値Ｖq とを入力とし、これらに基づいてｄ軸誘起電圧
Ｅd およびｑ軸誘起電圧Ｅq をそれぞれ演算して出力す
る。

【００８０】誘起電圧指令演算部２１２は、磁束指令値
ΦＲefと、インバータ周波数演算部１５から出力される
インバータ周波数ｆinv とを入力とし、これらに基づい
てｑ軸誘起電圧指令値Ｅq Ｒefを演算して出力する。

【００８１】すべり周波数補正部２１３は、すべり周波
数ｆs と、誘起電圧演算部２１１から出力されるｄ軸誘
起電圧Ｅd とを入力とし、これらに基づいて新たなすべ
り周波数ｆs2を演算して出力する。

【００８２】ｄ軸電流指令補正部２１４は、誘起電圧演
算部２１１から出力されるｑ軸誘起電圧Ｅq と、誘起電
圧指令演算部２１２ｑから出力される軸誘起電圧指令Ｅ
q Ｒefと、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefとを入力とし、これ
らに基づいて新たなｄ軸電流指令値Ｉd Ｒef2 を演算し
て出力する。

【００８３】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置の動作について
説明する。

【００８４】ｄ軸電流すべり周波数補正部２１において
は、磁束指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆinv と、
ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef
と、すべり周波数ｆs と、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸
電圧指令値Ｖq とに基づいて、新たなｄ軸電流指令値Ｉ
d Ｒef2 、および新たなすべり周波数ｆs2がそれぞれ求
められる。

【００８５】すなわち、誘起電圧演算部２１１では、イ
ンバータ周波数ｆinv と、電流指令値演算部２２から出
力されるｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefとｑ軸電流指令値Ｉq
Ｒefと、ｄ軸電流制御部１３から出力されるｄ軸電圧指
令値Ｖd と、ｑ軸電流制御部１４から出力されるｑ軸電
圧指令値Ｖq とに基づいて、次のような演算により、ｄ
軸誘起電圧値Ｅd 、およびｑ軸誘起電圧値Ｅq がそれぞ
れ求められる。

【００８６】

【数８】

【００８７】次に、誘起電圧指令演算部２１２では、磁
束指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆinv とに基づい
て、次のように演算により、ｑ軸誘起電圧指令値Ｅq Ｒ
efが求められる。

【００８８】Ｅq Ｒef＝２・π・ｆinv ・ΦＲef 次に、すべり周波数補正部２１３では、すべり周波数ｆ
s と、ｄ軸誘起電圧値Ｅd とに基づいて、次のような演
算により、新たなすべり周波数ｆs2が求められる。

【００８９】ｆs2＝ｆs −Ｇ2(s)・Ｅd （Ｇ2(s)は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 次に、ｄ軸電流指令補正部２１４では、誘起電圧演算部
２１１から出力されるｑ軸誘起電圧値Ｅq と、誘起電圧
指令演算部２１２ｑから出力される軸誘起電圧指令値Ｅ
q Ｒefと、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefとに基づいて、次の
ような演算により、新たなｄ軸電流指令値Ｉd Ｒef2 が
求められる。

【００９０】 Ｉd Ｒef2 ＝Ｉd Ｒef−Ｈ2(s)×（Ｅq Ｒef−Ｅq ） （Ｈ2(s)は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 一方、電流指令値すべり周波数演算部２２においては、
磁束指令値ΦＲefと、トルク指令値ＴrqＲefとに基づい
て、次のような演算により、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒef、
ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef、およびすべり周波数ｆs がそ
れぞれ求められる。

【００９１】

【数９】

【００９２】ｄ軸電流制御部１３においては、ｄ軸電流
指令値Ｉd Ｒef2 と、ｄ軸電流実際値Ｉd とに基づい
て、ｄ軸電流実際値Ｉd がｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefに追
従するように、次のような式により、ｄ軸電圧指令値Ｖ
d が求められる。

【００９３】

【数１０】

【００９４】ｑ軸電流制御部１４においては、ｑ軸電流
指令値Ｉq Ｒefと、ｑ軸電流実際値Ｉq とに基づいて、
ｑ軸電流実際値Ｉq がｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefに追従す
るように、前述のような式により、ｑ軸電圧指令値Ｖq
が求められる。

【００９５】一方、電圧座標変換部１６においては、ｄ
軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧指令値Ｖq と、インバー
タ位相θinv に基づいて、前述のような式により、三相
電圧指令値Ｖu 、Ｖv 、Ｖw が求められる。

【００９６】また、電流座標変換部１７においては、三
相電流フィードバック値Ｉu 、Ｉv、Ｉw と、インバー
タ位相θinv とに基づいて、前述のような演算により、
ｄ軸電流実際値Ｉd 、およびｑ軸電流実際値Ｉq がそれ
ぞれ求められる。

【００９７】さらに、インバータ周波数演算部１５にお
いては、リニア誘導電動機の電機子と地上コイルとの相
対速度ｆr と、すべり周波数ｆs とに基づいて、前述の
ような演算により、インバータ周波数ｆinv 、およびイ
ンバータ位相θinv がそれぞれ求められる。

【００９８】上述したように、本実施の形態のリニア誘
導電動機のベクトル制御装置においては、リニア誘導電
動機に加圧する電圧、電機子に流れる電流等の電気的な
状態量を用いて、リニア誘導電動機の電気的等価回路を
推定して、リニア誘導電動機のトルクおよび磁束を制御
するようにしているので、走行振動に伴なうリアクショ
ンプレートと電機子コイルとのギャップ変化や、リアク
ションプレートの材質変化（駅付近の加速・減速区間で
は銅、高速走行区間ではアルミニウム等）によるモータ
等価回路の変化があった時でも、ベクトル制御のトルク
制御性能が劣化しない制御を行なうことが可能となる。

【００９９】（第３の実施の形態：請求項４に対応）図
５は、本実施の形態によるリニア誘導電動機のベクトル
制御装置におけるモータ等価回路定数変動推定演算部の
構成例を示す機能ブロック図であり、前述した第１の実
施の形態の図２と同一部分には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１００】すなわち、図５に示すように、本実施の形
態のモータ等価回路定数変動推定演算部１１は、図２に
リアクションプレート変化二次抵抗設定部１１５を付加
した構成としている。

【０１０１】リアクションプレート変化二次抵抗設定部
１１５は、リアクションプレート変化検知部１１５１
と、リアクションプレート変化二次抵抗設定切替え部１
１５２とから構成している。

【０１０２】リアクションプレート変化検知部１１５１
は、誘起電圧演算部１１１から出力されるｄ軸誘起電圧
値Ｅd を入力とし、これに基づいてｄ軸誘起電圧値Ｅd
の変化によりリアクションプレート変化を検出して、リ
アクションプレート変化フラグＦ1gＲ2 を出力する。

【０１０３】リアクションプレート変化二次抵抗設定切
替え部１１５２は、誘起電圧演算部１１１から出力され
るｄ軸誘起電圧値Ｅd と、リアクションプレート変化検
知部１１５１から出力されるリアクションプレート変化
フラグＦ1gＲ2 とを入力とし、これらに基づいてあらか
じめ記憶しておいたリアクションプレート材質毎の二次
抵抗設定値Ｒ2setを選択して、前記二次抵抗補正部１１
３へ出力する。

【０１０４】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置におけるモータ
等価回路定数変動推定演算部１１の動作について説明す
る。

【０１０５】なお、前述した図２のモータ等価回路定数
変動推定演算部１１の動作と同一部分についてはその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１０６】すなわち、リアクションプレート変化二次
抵抗設定部１１５のリアクションプレート変化検知部１
１５１においては、ｄ軸誘起電圧値Ｅd に基づいて、ｄ
軸誘起電圧値Ｅd の変化率の絶対値｜ｄＥd/ｄt ｜が、
設定値ｄＥd/ｄt ＳＥＴよりも大きい時には、リアクシ
ョンプレート変化検知フラグＦ1gＲ2 が１にして出力さ
れる。

【０１０７】

【数１１】

【０１０８】また、リアクションプレート二次抵抗設定
切替え部１１５２においては、ｄ軸誘起電圧値Ｅd とリ
アクションプレート変化検知フラグＦ1gＲ2 とに基づい
て、あらかじめ記憶しておいた銅リアクションプレート
二次抵抗設定値Ｒ2setＣｕ、またはアルミリアクション
プレート二次抵抗設定値Ｒ2setＡｌのどちらか一方が、
二次抵抗設定値Ｒ2setとして出力される。

【０１０９】ここで、二次抵抗設定値Ｒ2setが、銅リア
クションプレート二次抵抗設定値Ｒ2setＣｕであり、リ
アクションプレートが走行途中に、銅からアルミニウム
に変化した場合の動作を例として説明する。

【０１１０】リアクションプレートが銅からアルミニウ
ムに変化すると、リニア誘導電動機の二次抵抗が変化
し、ｄ軸誘起電圧値Ｅd が急激にゼロからマイナスの値
に変化する。

【０１１１】リアクションプレート変化検知フラグＦ1g
Ｒ2 ＝１で、Ｅd ＜０の時、二次抵抗設定値Ｒ2setが、
銅リアクションプレート二次抵抗設定値Ｒ2setＣｕか
ら、アルミリアクションプレート二次抵抗設定値Ｒ2set
Ａｌに切り替えられる。

【０１１２】一方、リアクションプレートがアルミニウ
ムから銅に変化する場合には、ｄ軸誘起電圧値Ｅd が急
激にゼロからプラスの値に変化する。

【０１１３】リアクションプレート変化検知フラグＦ1g
Ｒ2 ＝１で、Ｅd ＞０の時、二次抵抗設定値Ｒ2setが、
アルミリアクションプレート二次抵抗設定値Ｒ2setＡｌ
から、銅リアクションプレート二次抵抗設定値Ｒ2setＣ
ｕに切り替えられる。

【０１１４】上述したように、本実施の形態のリニア誘
導電動機のベクトル制御装置においては、前述した第１
の実施の形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能
であるのは勿論のこと、リアクションプレートの材質変
化（駅付近の加速・減速区間では銅、高速走行区間では
アルミニウム等）に対して、より一層制御特性が影響を
受け難い制御を行なうことが可能となる。

【０１１５】（第４の実施の形態：請求項５に対応）図
６は、本実施の形態によるリニア誘導電動機のベクトル
制御装置におけるモータ等価回路定数変動推定演算部の
構成例を示す機能ブロック図であり、前述した第１の実
施の形態の図２と同一部分には同一符号を付して示して
いる。

【０１１６】すなわち、図６に示すように、本実施の形
態のモータ等価回路定数変動推定演算部１１は、誘起電
圧演算部１１１と、誘起電圧指令絶対値演算部１１６
と、誘起電圧極座標変換部１１７と、二次抵抗補正部１
１８と、相互インダクタンス補正部１１９とから構成し
ている。

【０１１７】誘起電圧演算部１１１は、ｄ軸電流制御部
１３から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電流制
御部１４から出力されるｑ軸電圧指令値Ｖq と、電流指
令値すべり周波数演算部１２から出力されるｄ軸電流指
令値Ｉd Ｒefおよびｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、インバ
ータ周波数演算部１５から出力されるインバータ周波数
ｆinv とを入力とし、これらに基づいてｄ軸誘起電圧値
Ｅd およびｑ軸誘起電圧値Ｅq をそれぞれ演算して出力
する。

【０１１８】誘起電圧指令絶対値演算部１１６は、磁束
指令値ΦＲefと、インバータ周波数演算部１５から出力
されるインバータ周波数ｆinv とを入力とし、これらに
基づいて誘起電圧指令絶対値｜Ｅ1 Ｒef｜を演算して出
力する。

【０１１９】誘起電圧極座標変換部１１７は、誘起電圧
演算部１１１から出力されるｄ軸誘起電圧値Ｅd および
ｑ軸誘起電圧値Ｅq を入力とし、これらに基づいて誘起
電圧絶対値｜Ｅ1 ｜および誘起電圧位相δをそれぞれ演
算して出力する。

【０１２０】二次抵抗補正部１１８は、誘起電圧極座標
変換部１１７から出力される誘起電圧位相δを入力と
し、これに基づいて二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈを演算して
出力する。

【０１２１】相互インダクタンス補正部１１９は、誘起
電圧指令絶対値演算部１１６から出力される誘起電圧指
令絶対値｜Ｅ1 Ｒef｜と、誘起電圧極座標変換部１１７
から出力される誘起電圧絶対値｜Ｅ1 ｜とを入力とし、
これらに基づいて相互インダクタンス推定値Ｍ Ｈを演
算して出力する。

【０１２２】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置におけるモータ
等価回路定数変動推定演算部１１の動作について説明す
る。

【０１２３】なお、前述した図２のモータ等価回路定数
変動推定演算部１１の動作と同一部分についてはその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１２４】すなわち、誘起電圧指令絶対値演算部１１
６においては、磁束指令値ΦＲefと、インバータ周波数
ｆinv とに基づいて、次のような演算により、誘起電圧
指令絶対値｜Ｅ1 Ｒef｜が求められる。

【０１２５】｜Ｅ1 Ｒef｜＝２π・ｆinv ・ΦＲef 次に、誘起電圧極座標変換部１１７においては、ｄ軸誘
起電圧値Ｅd と、ｑ軸誘起電圧値Ｅq とに基づいて、次
のような演算により、誘起電圧絶対値｜Ｅ1 ｜、および
誘起電圧位相δがそれぞれ求められる。

【０１２６】

【数１２】

【０１２７】次に、二次抵抗補正部１１８においては、
誘起電圧位相δに基づいて、次のような演算により、二
次抵抗推定値Ｒ2 Ｈが求められる。

【０１２８】Ｒ2 Ｈ＝Ｒ2set＋Ｇ3(s)・δ （Ｒ2setは二次抵抗初期設定値、Ｇ3(s)は制御ゲイン、
ｓはラプラス演算子） 次に、相互インダクタンス補正部１１９においては、誘
起電圧指令絶対値｜Ｅ1 Ｒef｜と、誘起電圧絶対値｜Ｅ
1 ｜とに基づいて、次のような演算により、相互インダ
クタンス推定値Ｍ Ｈが求められる。

【０１２９】 Ｍ Ｈ＝Ｍset −Ｈ3(s)×（｜Ｅ1 Ｒef｜−｜Ｅ1 ｜） （Ｈ3(s)は制御ゲイン） 上述したように、本実施の形態のリニア誘導電動機のベ
クトル制御装置においては、前述した第１の実施の形態
の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。

【０１３０】（第５の実施の形態：請求項６に対応）図
７は、本実施の形態によるリニア誘導電動機のベクトル
制御装置におけるモータ等価回路定数変動推定演算部の
構成例を示す機能ブロック図であり、前述した第１の実
施の形態の図２と同一部分には同一符号を付して示して
いる。

【０１３１】すなわち、図７に示すように、本実施の形
態のモータ等価回路定数変動推定演算部１１は、磁束演
算部１１１０と、二次抵抗補正部１１１１と、相互イン
ダクタンス補正部１１１２とから構成している。

【０１３２】磁束演算部１１１０は、ｄ軸電流制御部１
３から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電流制御
部１４から出力されるｑ軸電圧指令値Ｖq と、電流指令
値すべり周波数演算部１２から出力されるｄ軸電流指令
値Ｉd Ｒefおよびｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、インバー
タ周波数演算部１５から出力されるインバータ周波数ｆ
inv とを入力とし、これらに基づいてｄ軸磁束値Φd お
よびｑ軸磁束値Φqをそれぞれ演算して出力する。

【０１３３】二次抵抗補正部１１１１は、磁束演算部１
１１０から出力されるｑ軸磁束値Φq を入力とし、これ
に基づいて二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈを演算して出力す
る。

【０１３４】相互インダクタンス補正部１１１２は、磁
束演算部１１１０から出力されるｄ軸磁束値Φd と、磁
束指令値ΦＲefとを入力とし、これらに基づいて相互イ
ンダクタンス推定値Ｍ Ｈを演算して出力する。

【０１３５】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置におけるモータ
等価回路定数変動推定演算部１１の動作について説明す
る。

【０１３６】磁束演算部１１１０においては、インバー
タ周波数ｆinv と、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電
流指令値Ｉq Ｒefと、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧
指令値Ｖq とに基づいて、次のような演算により、ｄ軸
磁束値Φd 、およびｑ軸磁束値Φq がそれぞれ求められ
る。

【０１３７】

【数１３】

【０１３８】次に、二次抵抗補正部１１１１において
は、ｑ軸磁束値Φq に基づいて、次のような演算によ
り、二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈが求められる。

【０１３９】Ｒ2 Ｈ＝Ｒ2set＋Ｇ4(s)・Φq （Ｒ2setは二次抵抗初期設定値、Ｇ4(s)は制御ゲイン、
ｓはラプラス演算子） 次に、相互インダクタンス補正部１１１２においては、
ｄ軸磁束値Φd と、磁束指令値値ΦＲefとに基づいて、
次のような演算により、相互インダクタンス推定値Ｍ
Ｈが求められる。

【０１４０】 Ｍ Ｈ＝Ｍset −Ｈ4(s)×（ΦＲef−Φd ） （Ｈ4(s)は制御ゲイン） 上述したように、本実施の形態のリニア誘導電動機のベ
クトル制御装置においては、前述した第１の実施の形態
の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。

【０１４１】（第６の実施の形態：請求項８に対応）図
８は、本実施の形態によるリニア誘導電動機のベクトル
制御装置におけるｄ軸電流すべり周波数補正部の構成例
を示す機能ブロック図であり、前述した第２の実施の形
態の図４と同一部分には同一符号を付して示している。

【０１４２】すなわち、図８に示すように、本実施の形
態のｄ軸電流すべり周波数補正部２１は、誘起電圧演算
部２１１と、誘起電圧指令絶対値演算部２１５と、誘起
電圧極座標変換部２１６と、すべり周波数補正部２１７
と、ｄ軸電流指令補正部２１８とから構成している。

【０１４３】誘起電圧演算部２１１は、インバータ周波
数演算部１５から出力されるインバータ周波数ｆinv
と、電流指令値すべり周波数演算部２２から出力される
ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefおよびｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef
と、ｄ軸電流制御部１３から出力されるｄ軸電圧指令値
Ｖd と、ｑ軸電流制御部１４から出力されるｑ軸電圧指
令値Ｖq とを入力とし、これらに基づいてｄ軸誘起電圧
値Ｅd およびｑ軸誘起電圧値Ｅq をそれぞれ演算して出
力する。

【０１４４】誘起電圧指令絶対値演算部２１５は、磁束
指令値ΦＲefと、インバータ周波数演算部１５から出力
されるインバータ周波数ｆinv とを入力とし、これらに
基づいて誘起電圧指令絶対値｜Ｅ1 Ｒef｜を演算して出
力する。

【０１４５】誘起電圧極座標変換部２１６は、誘起電圧
演算部２１１から出力されるｄ軸誘起電圧値Ｅd および
ｑ軸誘起電圧値Ｅq を入力とし、これらに基づいて誘起
電圧絶対値｜Ｅ1 ｜および誘起電圧位相δをそれぞれ演
算して出力する。

【０１４６】すべり周波数補正部２１７は、すべり周波
数ｆs と、誘起電圧極座標変換部２１６から出力される
誘起電圧位相δとを入力とし、これらに基づいて新たな
すべり周波数ｆs2を演算して出力する。

【０１４７】ｄ軸電流指令補正部２１８は、ｄ軸電流指
令値Ｉd Ｒefと、誘起電圧極座標変換部２１６から出力
される誘起電圧絶対値｜Ｅ1 ｜と、誘起電圧指令絶対値
演算部２１５から出力される誘起電圧指令絶対値｜Ｅ1
Ｒef｜とを入力とし、これらに基づいて新たなｄ軸電流
指令値Ｉd Ｒef2 を演算して出力する。

【０１４８】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置におけるｄ軸電
流すべり周波数補正部２１の動作について説明する。

【０１４９】誘起電圧演算部２１１においては、インバ
ータ周波数ｆinv と、電流指令値演算部２２から出力さ
れるｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefとｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef
と、ｄ軸電流制御部１３から出力されるｄ軸電圧指令値
Ｖd と、ｑ軸電流制御部１４から出力されるｑ軸電圧指
令値Ｖq とに基づいて、次のような演算により、ｄ軸誘
起電圧値Ｅd 、およびｑ軸誘起電圧値Ｅq がそれぞれ求
められる。

【０１５０】次に、誘起電圧指令絶対値演算部２１５に
おいては、磁束指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆin
v とに基づいて、次のような演算により、誘起電圧指令
絶対値｜Ｅ1 Ｒef｜が求められる。

【０１５１】｜Ｅ1 Ｒef｜＝２π・ｆinv ・ΦＲef 次に、誘起電圧極座標変換部２１６においては、ｄ軸誘
起電圧値Ｅd と、ｑ軸誘起電圧値Ｅq とに基づいて、次
のような演算により、誘起電圧絶対値｜Ｅ1 ｜、および
誘起電圧位相δがそれぞれ求められる。

【０１５２】

【数１４】

【０１５３】次に、すべり周波数補正部２１７において
は、すべり周波数ｆs と、誘起電圧位相δとに基づい
て、次のような演算により、新たなすべり周波数ｆs2が
求められる。

【０１５４】ｆs2＝ｆs ＋Ｇ5(s)・δ （Ｇ5(s)は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 次に、ｄ軸電流指令補正部２１８においては、誘起電圧
指令絶対値｜Ｅ1 Ｒef｜と、誘起電圧絶対値｜Ｅ1 ｜と
に基づいて、次のような演算により、新たなｄ軸電流指
令値Ｉd Ｒef2 が求められる。

【０１５５】Ｉd Ｒef2 ＝Ｉd Ｒef＋Ｈ5(s)×（｜Ｅ1
Ｒef｜−｜Ｅ1 ｜） （Ｈ5(s)は制御ゲイン） 上述したように、本実施の形態のリニア誘導電動機のベ
クトル制御装置においては、前述した第２の実施の形態
の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。

【０１５６】（第７の実施の形態：請求項９に対応）図
９は、本実施の形態によるリニア誘導電動機のベクトル
制御装置におけるｄ軸電流すべり周波数補正部の構成例
を示す機能ブロック図であり、前述した第２の実施の形
態の図４と同一部分には同一符号を付して示している。

【０１５７】すなわち、図９に示すように、本実施の形
態のｄ軸電流すべり周波数補正部２１は、磁束演算部２
１９と、すべり周波数補正部２１１０と、ｄ軸電流指令
補正部２１１１とから構成している。

【０１５８】磁束演算部２１９は、ｄ軸電流制御部１３
から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖdと、ｑ軸電流制御部
１４から出力されるｑ軸電圧指令値Ｖq と、電流指令値
すべり周波数演算部２２から出力されるｄ軸電流指令値
Ｉd Ｒefおよびｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、インバータ
周波数演算部１５から出力されるインバータ周波数ｆin
v とを入力とし、これらに基づいてｄ軸磁束値Φd およ
びｑ軸磁束値Φq をそれぞれ演算して出力する。

【０１５９】すべり周波数補正部２１１０は、すべり周
波数ｆs と、磁束演算部２１９から出力されるｑ軸磁束
値Φq とを入力とし、これらに基づいて新たなすべり周
波数ｆs2を演算して出力する。

【０１６０】ｄ軸電流指令補正部２１１１は、磁束演算
部２１９から出力されるｄ軸磁束値Φd と、磁束指令値
ΦＲefとを入力とし、これらに基づいて新たなｄ軸電流
指令値Ｉd Ｒef2 を演算して出力する。

【０１６１】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置におけるｄ軸電
流すべり周波数補正部２１の動作について説明する。

【０１６２】磁束演算部２１９においては、インバータ
周波数ｆinv と、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流
指令値Ｉq Ｒefと、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧指
令値Ｖq とに基づいて、次のような演算により、ｄ軸磁
束値Φd 、およびｑ軸磁束値Φq がそれぞれ求められ
る。

【０１６３】

【数１５】

【０１６４】次に、すべり周波数補正部２１１０におい
ては、すべり周波数ｆs と、ｑ軸磁束値Φq とに基づい
て、次のような演算により、新たなすべり周波数ｆs2が
求められる。

【０１６５】ｆs2＝ｆs ＋Ｇ6(s)・Φq （Ｇ6(s)は制御ゲイン、ｓはラプラス演算子） 次に、ｄ軸電流指令補正部２１１１においては、ｄ軸磁
束値Φd と、磁束指令値ΦＲefとに基づいて、次のよう
な演算により、新たなｄ軸電流指令値Ｉd Ｒef2 が求め
られる。

【０１６６】 Ｉd Ｒef2 ＝Ｉd Ｒef＋Ｈ6(s)×（ΦＲef−Φd ） （Ｈ6(s)は制御ゲイン） 上述したように、本実施の形態のリニア誘導電動機のベ
クトル制御装置においては、前述した第２の実施の形態
の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。

【０１６７】（第８の実施の形態：請求項１０に対応）
図１０は、本実施の形態によるリニア誘導電動機のベク
トル制御装置の構成例を示す機能ブロック図であり、前
述した第１の実施の形態の図１と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。

【０１６８】すなわち、図１０に示すように、本実施の
形態のリニア誘導電動機のベクトル制御装置１は、モー
タ等価回路定数変動推定演算部１８の構成は、図１にお
けるモータ等価回路定数変動推定演算部１１の構成と同
一であり、前述の各入力に加えて、ゲートスタート指令
信号Ｇst（インバータゲートスタート時はＧst＝１、イ
ンバータゲートブロック時はＧst＝０）をも入力とし、
相互インダクタンス推定値の設定を、ゲートスタート指
令信号Ｇstが入力された直後においては取り得る最大値
を出力するように構成している点が異なる。

【０１６９】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置の動作について
説明する。

【０１７０】なお、前述した図１のリニア誘導電動機の
ベクトル制御装置１の動作と同一部分についてはその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１７１】すなわち、相互インダクタンス補正部１１
４においては、ｑ軸誘起電圧値Ｅqと、ｑ軸誘起電圧指
令値Ｅq Ｒefと、ゲートスタート指令信号Ｇstとに基づ
いて、次のような演算により、相互インダクタンス推定
値Ｍ Ｈが求められる。

【０１７２】 Ｇst＝０の時 ： Ｍ Ｈ＝Ｍset Ｇst＝１の時 ： Ｍ Ｈ＝Ｍset −Ｈ(s) ×（Ｅq Ｒef−Ｅq ） （Ｈ(s) は制御ゲイン） ここで、Ｍset はリニア誘導電動機のギャップが最小で
ある時にとる最大の相互インダクタンス値を設定する。

【０１７３】これにより、ゲートスタート指令信号Ｇst
が１の時には、リニア誘導電動機の励磁電流が流れない
方向に相互インダクタンス値の初期値が設定され、相互
インダクタンス推定値の設定がずれていても、リニア誘
導電動機に過大な電流（励磁電流）が流れないような制
御を行なうことができる。

【０１７４】上述したように、本実施の形態のリニア誘
導電動機のベクトル制御装置においては、前述した第１
の実施の形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能
であるのは勿論のこと、これに加えて、相互インダクタ
ンス推定値の設定を、ゲートスタート信号が入力された
直後においては取り得る最大値を出力するようにしてい
るので、相互インダクタンス推定値の設定がずれていて
も、リニア誘導電動機に過大な電流（励磁電流）が流れ
ないような制御を行なうことが可能となる。

【０１７５】（第９の実施の形態：請求項１１に対応）
図１１は、本実施の形態によるリニア誘導電動機のベク
トル制御装置の構成例を示す機能ブロック図であり、前
述した第１の実施の形態の図１と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。

【０１７６】すなわち、図１１に示すように、本実施の
形態のリニア誘導電動機のベクトル制御装置１は、図１
に磁束指令変化率リミット手段である変化率リミッタ１
９を付加して構成している点が異なる。

【０１７７】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置の動作について
説明する。

【０１７８】なお、前述した図１のリニア誘導電動機の
ベクトル制御装置１の動作と同一部分についてはその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１７９】すなわち、変化率リミッタ１９において
は、磁束指令値ΦＲef0 とゲートスタート指令信号Ｇst
とに基づいて、次のような演算により、新たな磁束指令
値ΦＲefが求められる。

【０１８０】

【数１６】

【０１８１】ここで、ゲートスタート指令信号Ｇstが０
の時には、磁束指令値ΦＲef0 が新たな磁束指令値ΦＲ
ef＝０として変化率リミッタ１９から出力される。

【０１８２】また、ゲートスタート指令信号Ｇstが１の
時には、磁束指令値ΦＲef0 を変化率リミッタ１９によ
り所定の変化率でランプ状に変化させて、新たな磁束指
令値ΦＲefとして出力される。

【０１８３】そして、この新たな磁束指令値ΦＲefが電
流指令値すべり周波数演算部１２へ入力される。

【０１８４】これにより、相互インダクタンス推定値の
設定がずれていても、リニア誘導電動機に過大な電流
（励磁電流）が流れないような制御を行なうことができ
る。

【０１８５】上述したように、本実施の形態のリニア誘
導電動機のベクトル制御装置においては、前述した第１
の実施の形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能
であるのは勿論のこと、これに加えて、磁束指令値ΦＲ
ef0 とゲートスタート指令信号Ｇstとに基づいて新たな
磁束指令値ΦＲefを求める、すなわちゲートスタート指
令信号Ｇstが１の時には、磁束指令値ΦＲef0 を所定の
変化率でランプ状に変化させて磁束指令値ΦＲefを得る
ようにしているので、相互インダクタンス推定値の設定
がずれていても、リニア誘導電動機に過大な電流（励磁
電流）が流れないような制御を行なうことが可能とな
る。

【０１８６】（第１０の実施の形態：請求項１２に対
応）図１２は、１台のインバータで２台以上の複数台
（本例では２台とする）のリニア誘導電動機を駆動する
システムにおける、本実施の形態によるリニア誘導電動
機のベクトル制御装置の構成例を示す機能ブロック図で
あり、図１と同一部分には同一符号を付して示してい
る。

【０１８７】すなわち、図１２に示すように、本実施の
形態のリニア誘導電動機のベクトル制御装置１は、モー
タ等価回路定数変動推定演算部１１と、電流指令値すべ
り周波数演算部１２と、ｄ軸電流制御部１３と、ｑ軸電
流制御部１４と、インバータ周波数演算部１５と、電圧
座標変換部１６と、第１の電流座標変換部１７１と、第
２の電流座標変換部１７２と、リアクションプレート変
化ｑ軸電流指令補正演算部２０１と、電流平均値演算部
２０２とから構成している。

【０１８８】モータ等価回路定数変動推定演算部１１
は、磁束指令値ΦＲefと、インバータ周波数ｆinv と、
ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef2
と、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧指令値Ｖq とを入
力とし、これらに基づいて相互インダクタンス推定値Ｍ
Ｈおよび二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈをそれぞれ演算して
出力する。

【０１８９】電流指令値すべり周波数演算部１２は、磁
束指令値ΦＲefと、トルク指令値ＴrqＲefと、相互イン
ダクタンス推定値Ｍ Ｈと、二次抵抗推定値Ｒ2 Ｈと
を入力とし、これらに基づいてｄ軸電流指令値Ｉd Ｒef
と、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、すべり周波数ｆs とを
それぞれ演算して出力する。

【０１９０】ｄ軸電流制御部１３は、電流指令値すべり
周波数演算部１２から出力されるｄ軸電流指令値Ｉd Ｒ
efと、ｄ軸電流実際値Ｉd とを入力とし、これらに基づ
いてｄ軸電圧指令値Ｖd を演算して出力する。

【０１９１】ｑ軸電流制御部１４は、ｑ軸電流指令値Ｉ
q Ｒef2 と、ｑ軸電流実際値Ｉq とを入力とし、これら
に基づいてｑ軸電圧指令値Ｖq を演算して出力する。

【０１９２】インバータ周波数演算部１５は、電流指令
値すべり周波数演算部１２から出力されるすべり周波数
ｆs と、リニア誘導電動機の電機子と地上コイルとの相
対速度ｆr 、すなわちリニア誘導電動機の速度とを入力
とし、これらに基づいてインバータ周波数ｆinv とイン
バータ位相θinv とをそれぞれ演算して出力する。

【０１９３】電圧座標変換部１６は、ｄ軸電流制御部１
３から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電流制御
部１４から出力されるｑ軸電圧指令値Ｖq と、インバー
タ周波数演算部１５から出力されるインバータ位相θin
v とを入力とし、これらに基づいてＵ相電圧指令値Ｖu
と、Ｖ相電圧指令値Ｖv と、Ｗ相電圧指令値Ｖw とをそ
れぞれ演算して出力する。

【０１９４】第１の電流座標変換部１７１、第２の電流
座標変換部１７２は、２台のリニア誘導電動機（以下、
説明の便宜上、第１のリニア誘導電動機、第２のリニア
誘導電動機と称する）にそれぞれ対応して設けられてい
る。

【０１９５】第１の電流座標変換部１７１は、第１のリ
ニア誘導電動機のＵ相電流実際値Ｉu1と、Ｖ相電流実際
値Ｉv1と、Ｗ相電流実際値Ｉw1と、インバータ周波数演
算部１５から出力されるインバータ位相θinv とを入力
とし、これらに基づいてｄ軸電流実際値Ｉd1とｑ軸電流
実際値Ｉq1とをそれぞれ演算して出力する。

【０１９６】第２の電流座標変換部１７２は、第２のリ
ニア誘導電動機のＵ相電流実際値Ｉu2と、Ｖ相電流実際
値Ｉv2と、Ｗ相電流実際値Ｉw2と、インバータ周波数演
算部１５から出力されるインバータ位相θinv とを入力
とし、これらに基づいてｄ軸電流実際値Ｉd2とｑ軸電流
実際値Ｉq2とをそれぞれ演算して出力する。

【０１９７】リアクションプレート変化ｑ軸電流指令補
正演算部２０１は、ｑ軸電流指令値Ｉq Ｒefと、第１、
第２の各電流座標変換部１７１、１７２から出力される
各リニア誘導電動機のｑ軸電流実際値Ｉq1、Ｉq2とを入
力とし、これらに基づいて新たなｑ軸電流指令値Ｉq Ｒ
ef2 を演算して出力する。

【０１９８】電流平均値演算部２０２は、第１、第２の
各電流座標変換部１７１、１７２から出力される各リニ
ア誘導電動機のｄ軸電流実際値Ｉd1、Ｉd2、ｑ軸電流実
際値Ｉq1、Ｉq2を入力とし、これらに基づいて新たなｄ
軸電流実際値Ｉd とｑ軸電流実際値Ｉq とをそれぞれ演
算して出力する。

【０１９９】次に、以上のように構成した本実施の形態
のリニア誘導電動機のベクトル制御装置の動作について
説明する。

【０２００】なお、前述した図１のリニア誘導電動機の
ベクトル制御装置１の動作と同一部分についてはその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２０１】すなわち、モータ等価回路定数変動推定演
算部１１においては、磁束指令値ΦＲefと、インバータ
周波数ｆinv と、ｄ軸電流指令値Ｉd Ｒefと、ｑ軸電流
指令値Ｉq Ｒef2 と、ｄ軸電圧指令値Ｖd と、ｑ軸電圧
指令値Ｖq とに基づいて、前述のような式により、相互
インダクタンス推定値Ｍ Ｈ、および二次抵抗推定値
Ｒ2 Ｈがそれぞれ求められる。

【０２０２】一方、ｑ軸電流制御部１４においては、ｑ
軸電流指令値Ｉq Ｒef2 と、ｑ軸電流実際値Ｉq とに基
づいて、ｑ軸電流実際値Ｉq がｑ軸電流指令値Ｉq Ｒef
2 に追従するように、前述のような式により、ｑ軸電圧
指令値Ｖq が求められる。

【０２０３】また、第１の電流座標変換部１７１におい
ては、第１のリニア誘導電動機のＵ相電流実際値Ｉu1
と、Ｖ相電流実際値Ｉv1と、Ｗ相電流実際値Ｉw1と、イ
ンバータ周波数演算部１５から出力されるインバータ位
相θinv とに基づいて、前述のような演算により、ｄ軸
電流実際値Ｉd1、およびｑ軸電流実際値Ｉq1がそれぞれ
求められる。

【０２０４】さらに、第２の電流座標変換部１７２にお
いては、第２のリニア誘導電動機のＵ相電流実際値Ｉu2
と、Ｖ相電流実際値Ｉv2と、Ｗ相電流実際値Ｉw2と、イ
ンバータ周波数演算部１５から出力されるインバータ位
相θinv とに基づいて、前述のような演算により、ｄ軸
電流実際値Ｉd2、およびｑ軸電流実際値Ｉq2がそれぞれ
求められる。

【０２０５】一方、電流平均値演算部２０２において
は、第１の電流座標変換部１７１から出力されるｄ軸電
流実際値Ｉd1およびｑ軸電流実際値Ｉq1と、第２の電流
座標変換部１７２から出力されるｄ軸電流実際値Ｉd2お
よびｑ軸電流実際値Ｉq2とに基づいて、次のような演算
により、ｄ軸電流平均値Ｉd 、およびｑ軸電流平均値Ｉ
q がそれぞれ求められる。

【０２０６】

【数１７】

【０２０７】また、リアクションプレート変化ｑ軸電流
指令補正演算部２０１においては、ｑ軸電流指令値Ｉq
Ｒefと、第１の電流座標変換部１７１から出力されるｑ
軸電流実際値Ｉq1と、第２の電流座標変換部１７２から
出力されるｑ軸電流実際値Ｉq2とに基づいて、各リニア
誘導電動機のｑ軸電流実際値Ｉq1とＩq2との差から、２
台のリニア誘導電動機のうち一方がリアクションプレー
ト抜け（分岐線（ポイント）等でリアクションプレート
がなくなる区間）をしたことを検出して、新たなｑ軸電
流指令値Ｉq Ｒef2 が出力される。

【０２０８】 ｜Ｉq1−Ｉq2｜＞ΔＩqsetの時：Ｉq Ｒef2 ＝Ｉq Ｒef/2 ｜Ｉq1−Ｉq2｜＜ΔＩqsetの時：Ｉq Ｒef2 ＝Ｉq Ｒef 上述したように、本実施の形態のリニア誘導電動機のベ
クトル制御装置においては、２台のリニア誘導電動機に
加圧する電圧、電機子に流れる電流等の電気的な状態量
を用いて、各リニア誘導電動機の電気的等価回路を推定
して、各リニア誘導電動機のトルクおよび磁束を独立に
制御するようにしているので、走行振動に伴なうリアク
ションプレートと電機子コイルとのギャップ変化や、リ
アクションプレートの材質変化（駅付近の加速・減速区
間では銅、高速走行区間ではアルミニウム等）によるモ
ータ等価回路の変化があった時でも、ベクトル制御のト
ルク制御性能が劣化しない制御を行なうことが可能とな
る。

【０２０９】さらに、２台のリニア誘導電動機のｑ軸電
流実際値の差から、２台のリニア誘導電動機のうち一方
がリアクションプレート抜け（分岐線（ポイント）等で
リアクションプレートがなくなる区間）をしたことを検
出して、新たなｑ軸電流指令値を求めるようにしている
ので、ポイント等でのリアクションプレート抜けがあっ
て、一方のリニア誘導電動機のトルク電流が流れなくな
っても、他方のリニア誘導電動機に二つ分のトルク電流
が集中して過大トルクを出力したり、加熱したりしない
制御を行なうことが可能となる。

【０２１０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至請求
項１１の発明のリニア誘導電動機のベクトル制御装置に
よれば、走行振動に伴なうリアクションプレートと電機
子コイルとのギャップ変化や、リアクションプレートの
材質変化（駅付近の加速・減速区間では銅、高速走行区
間ではアルミニウム等）によるモータ等価回路の変化が
あった時でも、ベクトル制御のトルク制御性能が劣化し
ない制御を行なうことが可能となる。

【０２１１】一方、請求項１２の発明のリニア誘導電動
機のベクトル制御装置によれば、走行振動に伴なうリア
クションプレートと電機子コイルとのギャップ変化や、
リアクションプレートの材質変化（駅付近の加速・減速
区間では銅、高速走行区間ではアルミニウム等）による
モータ等価回路の変化があった時でも、ベクトル制御の
トルク制御性能が劣化しない制御を行なうことが可能と
なり、さらにポイント等でのリアクションプレート抜け
があって、一方のリニア誘導電動機のトルク電流が流れ
なくなっても、他方のリニア誘導電動機に二つ分のトル
ク電流が集中して過大トルクを出力したり、加熱したり
しない制御を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制御
装置の第１の実施の形態を示す機能ブロック図。

【図２】同第１の実施の形態におけるモータ等価回路定
数変動推定演算部の詳細な構成例を示す機能ブロック
図。

【図３】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制御
装置の第２の実施の形態を示す機能ブロック図。

【図４】同第２の実施の形態におけるｄ軸電流すべり周
波数補正部の詳細な構成例を示す機能ブロック図。

【図５】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制御
装置の第３の実施の形態におけるモータ等価回路定数変
動推定演算部の詳細な構成例を示す機能ブロック図。

【図６】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制御
装置の第４の実施の形態におけるモータ等価回路定数変
動推定演算部の詳細な構成例を示す機能ブロック図。

【図７】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制御
装置の第５の実施の形態におけるモータ等価回路定数変
動推定演算部の詳細な構成例を示す機能ブロック図。

【図８】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制御
装置の第６の実施の形態におけるｄ軸電流すべり周波数
補正部の詳細な構成例を示す機能ブロック図。

【図９】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制御
装置の第７の実施の形態におけるｄ軸電流すべり周波数
補正部の詳細な構成例を示す機能ブロック図。

【図１０】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制
御装置の第８の実施の形態を示す機能ブロック図。

【図１１】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制
御装置の第９の実施の形態を示す機能ブロック図。

【図１２】本発明によるリニア誘導電動機のベクトル制
御装置の第１０の実施の形態を示す機能ブロック図。

【図１３】従来のリニア誘導電動機のベクトル制御装置
の構成例を示す機能ブロック図。

【符号の説明】

１…リニア誘導電動機のベクトル制御装置、 １１…モータ等価回路定数変動推定演算部、 １２…電流指令値すべり周波数演算部、 １３…ｄ軸電流制御部、 １４…ｑ軸電流制御部、 １５…インバータ周波数演算部、 １６…電圧座標変換部、 １７…電流座標変換部、 １７１…第１の電流座標変換部、 １７２…第２の電流座標変換部、 １８…モータ等価回路定数変動推定演算部、 １９…変化率リミッタ、 ２０１…リアクションプレート変化ｑ軸電流指令補正演
算部、 ２０２…電流平均値演算部、 ２１…ｄ軸電流すべり周波数補正部、 ２２…電流指令値すべり周波数演算部、 １１１…誘起電圧演算部、 １１２…誘起電圧指令演算部、 １１３…二次抵抗補正部、 １１４…相互インダクタンス補正部、 １１５…リアクションプレート変化二次抵抗設定部、 １１５１…リアクションプレート変化検知部、 １１５２…リアクションプレート変化二次抵抗設定切替
え部、 １１６…誘起電圧指令絶対値演算部、 １１７…誘起電圧極座標変換部、 １１８…二次抵抗補正部、 １１９…相互インダクタンス補正部、 １１１０…磁束演算部、 １１１１…二次抵抗補正部、 １１１２…相互インダクタンス補正部、 ２１１…誘起電圧演算部、 ２１２…誘起電圧指令演算部、 ２１３…すべり周波数補正部、 ２１４…ｄ軸電流指令補正部、 ２１５…誘起電圧指令絶対値演算部、 ２１６…誘起電圧極座標変換部、 ２１７…すべり周波数補正部、 ２１８…ｄ軸電流指令補正部、 ２１９…磁束演算部、 ２１１０…すべり周波数補正部、 ２１１１…ｄ軸電流指令補正部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−47062（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−13207（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−64309（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−213100（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−107800（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−149898（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/00 H02P 21/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁束指令値と、トルク指令値と、相互イ
   ンダクタンス推定値と、二次抵抗推定値とを入力し、ｄ
   軸電流指令値と、ｑ軸電流指令値と、すべり周波数とを
   それぞれ演算して出力する電流指令値すべり周波数演算
   手段と、 前記ｄ軸電流指令値に、ｄ軸電流実際値が追従するよう
   なｄ軸電圧指令値を演算して出力するｄ軸電流制御手段
   と、 前記ｑ軸電流指令値に、ｑ軸電流実際値が追従するよう
   なｑ軸電圧指令値を演算して出力するｑ軸電流制御手段
   と、 前記磁束指令値と、インバータ周波数と、前記ｄ軸電流
   指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記ｄ軸電圧指令値
   と、前記ｑ軸電圧指令値とを入力し、前記相互インダク
   タンス推定値と前記二次抵抗推定値とをそれぞれ演算し
   て出力するモータ等価回路定数変動推定演算手段と、 前記すべり周波数と、前記リニア誘導電動機の速度とを
   入力し、前記インバータ周波数とインバータ位相とをそ
   れぞれ演算して出力するインバータ周波数演算手段と、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記イ
   ンバータ位相とを入力し、前記リニア誘導電動機に電力
   を供給するインバータの出力電圧指令値を演算して出力
   する電圧座標変換手段と、 前記出力電圧指令値に基づいて運転された前記インバー
   タが出力した電流実際値と、前記インバータ位相とを入
   力し、前記ｄ軸電流実際値と前記ｑ軸電流実際値とをそ
   れぞれ演算して出力する電流座標変換手段と、 を備えて成ることを特徴とするリニア誘導電動機のベク
   トル制御装置。
2. 【請求項２】 磁束指令値と、トルク指令値とを入力
   し、ｄ軸電流指令値と、ｑ軸電流指令値と、すべり周波
   数とをそれぞれ演算して出力する電流指令値すべり周波
   数演算手段と、 前記磁束指令値と、インバータ周波数と、前記ｄ軸電流
   指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記すべり周波数
   と、ｄ軸電圧指令値と、ｑ軸電圧指令値とを入力し、新
   たなｄ軸電流指令値と新たなすべり周波数とをそれぞれ
   演算して出力するｄ軸電流すべり周波数補正手段と、 前記新たなｄ軸電流指令値に、ｄ軸電流実際値が追従す
   るようなｄ軸電圧指令値を演算して出力するｄ軸電流制
   御手段と、 前記ｑ軸電流指令値に、ｑ軸電流実際値が追従するよう
   なｑ軸電圧指令値を演算して出力するｑ軸電流制御手段
   と、 前記新たなすべり周波数と、前記リニア誘導電動機の速
   度とを入力し、前記インバータ周波数とインバータ位相
   とをそれぞれ演算して出力するインバータ周波数演算手
   段と、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記イ
   ンバータ位相とを入力し、前記リニア誘導電動機に電力
   を供給するインバータの出力電圧指令値を演算して出力
   する電圧座標変換手段と、 前記出力電圧指令値に基づいて運転された前記インバー
   タが出力した電流実際値と、前記インバータ位相とを入
   力し、前記ｄ軸電流実際値と前記ｑ軸電流実際値とをそ
   れぞれ演算して出力する電流座標変換手段と、 を備えて成ることを特徴とするリニア誘導電動機のベク
   トル制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のリニア誘導電動機のベ
   クトル制御装置において、 前記モータ等価回路定数変動推定演算手段は、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記ｄ
   軸電流指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記インバー
   タ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値とｑ軸誘起電圧値
   とをそれぞれ演算して出力する誘起電圧演算手段と、 前記磁束指令値と、前記インバータ周波数とを入力し、
   ｑ軸誘起電圧指令値を演算して出力する誘起電圧指令演
   算手段と、 前記ｑ軸誘起電圧値と、前記ｑ軸誘起電圧指令値とを入
   力し、相互インダクタンス推定値を演算して出力する相
   互インダクタンス補正手段と、 前記ｄ軸誘起電圧値を入力し、二次抵抗推定値を演算し
   て出力する二次抵抗補正手段と、 から構成していることを特徴とするリニア誘導電動機の
   ベクトル制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のリニア誘導電動機のベ
   クトル制御装置において、 前記モータ等価回路定数変動推定演算手段は、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記ｄ
   軸電流指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記インバー
   タ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値とｑ軸誘起電圧値
   とをそれぞれ演算して出力する誘起電圧演算手段と、 前記磁束指令値と、前記インバータ周波数とを入力し、
   ｑ軸誘起電圧指令値を演算して出力する誘起電圧指令演
   算手段と、 前記ｑ軸誘起電圧値と、前記ｑ軸誘起電圧指令値とを入
   力し、相互インダクタンス推定値を演算して出力する相
   互インダクタンス補正手段と、 前記ｄ軸誘起電圧値を入力し、このｄ軸誘起電圧値の変
   化によりリアクションプレート変化を検出し、二次抵抗
   設定値を選択して出力するリアクションプレート変化二
   次抵抗設定手段と、 前記二次抵抗設定値と、前記ｄ軸誘起電圧値を入力し、
   二次抵抗推定値を演算して出力する二次抵抗補正手段
   と、 から構成していることを特徴とするリニア誘導電動機の
   ベクトル制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のリニア誘導電動機のベ
   クトル制御装置において、 前記モータ等価回路定数変動推定演算手段は、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記ｄ
   軸電流指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記インバー
   タ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値とｑ軸誘起電圧値
   とをそれぞれ演算して出力する誘起電圧演算手段と、 前記ｄ軸誘起電圧値と、前記ｑ軸誘起電圧値とを入力
   し、誘起電圧絶対値と誘起電圧位相とをそれぞれ演算し
   て出力する誘起電圧極座標変換手段と、 前記磁束指令値と、前記インバータ周波数とを入力し、
   誘起電圧指令絶対値を演算して出力する誘起電圧指令絶
   対値演算手段と、 前記誘起電圧絶対値と、前記誘起電圧指令絶対値とを入
   力し、相互インダクタンス推定値を演算して出力する相
   互インダクタンス補正手段と、 前記誘起電圧位相を入力し、二次抵抗推定値を演算して
   出力する二次抵抗補正手段と、 から構成していることを特徴とするリニア誘導電動機の
   ベクトル制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のリニア誘導電動機のベ
   クトル制御装置において、 前記モータ等価回路定数変動推定演算手段は、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記ｄ
   軸電流指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記インバー
   タ周波数とを入力し、ｄ軸磁束値とｑ軸磁束値とをそれ
   ぞれ演算して出力する磁束演算手段と、 前記ｄ軸磁束値と、前記磁束指令値とを入力し、相互イ
   ンダクタンス推定値を演算して出力する相互インダクタ
   ンス補正手段と、 前記ｑ軸磁束値を入力し、二次抵抗推定値を演算して出
   力する二次抵抗補正手段と、 から構成していることを特徴とするリニア誘導電動機の
   ベクトル制御装置。
7. 【請求項７】 請求項２に記載のリニア誘導電動機のベ
   クトル制御装置において、 前記ｄ軸電流すべり周波数補正手段は、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記ｄ
   軸電流指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記インバー
   タ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値とｑ軸誘起電圧値
   とをそれぞれ演算して出力する誘起電圧演算手段と、 前記磁束指令値と、前記インバータ周波数とを入力し、
   ｑ軸誘起電圧指令値を演算して出力する誘起電圧指令演
   算手段と、 前記ｄ軸電流指令値と、前記ｑ軸誘起電圧値と、前記ｑ
   軸誘起電圧指令値とを入力し、新たなｄ軸電流指令値を
   演算して出力するｄ軸電流指令補正手段と、 前記すべり周波数と、前記ｄ軸誘起電圧値とを入力し、
   新たなすべり周波数を演算して出力するすべり周波数補
   正手段と、 から構成していることを特徴とするリニア誘導電動機の
   ベクトル制御装置。
8. 【請求項８】 請求項２に記載のリニア誘導電動機のベ
   クトル制御装置において、 前記ｄ軸電流すべり周波数補正手段は、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記ｄ
   軸電流指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記インバー
   タ周波数とを入力し、ｄ軸誘起電圧値とｑ軸誘起電圧値
   とをそれぞれ演算して出力する誘起電圧演算手段と、 前記ｄ軸誘起電圧値と、前記ｑ軸誘起電圧値とを入力
   し、誘起電圧絶対値と誘起電圧位相とをそれぞれ演算し
   て出力する誘起電圧極座標変換手段と、 前記磁束指令値と、前記インバータ周波数とを入力し、
   誘起電圧指令絶対値を演算して出力する誘起電圧指令絶
   対値演算手段と、 前記ｄ軸電流指令値と、前記誘起電圧絶対値と、前記誘
   起電圧指令絶対値とを入力し、新たなｄ軸電流指令値を
   演算して出力するｄ軸電流指令補正手段と、 前記すべり周波数と、前記誘起電圧位相とを入力し、新
   たなすべり周波数を演算して出力するすべり周波数補正
   手段と、 から構成していることを特徴とするリニア誘導電動機の
   ベクトル制御装置。
9. 【請求項９】 請求項２に記載のリニア誘導電動機のベ
   クトル制御装置において、 前記ｄ軸電流すべり周波数補正手段は、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記ｄ
   軸電流指令値と、前記ｑ軸電流指令値と、前記インバー
   タ周波数とを入力し、ｄ軸磁束値とｑ軸磁束値とをそれ
   ぞれ演算して出力する磁束演算手段と、 前記ｄ軸磁束値と、前記磁束指令値とを入力し、新たな
   ｄ軸電流指令値を演算して出力するｄ軸電流指令補正手
   段と、 前記すべり周波数と、前記ｑ軸磁束値とを入力し、新た
   なすべり周波数を演算して出力するすべり周波数補正手
   段と、 から構成していることを特徴とするリニア誘導電動機の
   ベクトル制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載のリニア誘導電動機の
    ベクトル制御装置において、 前記モータ等価回路定数変動推定演算手段は、前記各入
    力に加えて、ゲートスタート指令信号を入力し、前記相
    互インダクタンス推定値の設定を、前記ゲートスタート
    信号が入力された直後においては取り得る最大値を出力
    するようにしたことを特徴とするリニア誘導電動機のベ
    クトル制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載のリニア誘導電動機の
    ベクトル制御装置において、 前記磁束指令値と、ゲートスタート信号とを入力し、新
    たな磁束指令値を演算して出力する磁束指令変化率リミ
    ット手段を付加して成り、前記電流指令値すべり周波数
    演算手段と前記モータ等価回路定数変動推定演算手段
    に、前記磁束指令値に代えて前記新たな磁束指令値を入
    力することを特徴とするリニア誘導電動機のベクトル制
    御装置。
12. 【請求項１２】 １台のインバータで駆動する複数台の
    リニア誘導電動機のトルク制御を行なうリニア誘導電動
    機のベクトル制御装置において、 ｑ軸電流指令値と、前記各リニア誘導電動機のｑ軸電流
    実際値とを入力し、新たなｑ軸電流指令値を演算して出
    力するリアクションプレート変化ｑ軸電流指令補正演算
    手段と、 磁束指令値と、トルク指令値と、相互インダクタンス推
    定値と、前記二次抵抗推定値とを入力し、ｄ軸電流指令
    値と、前記ｑ軸電流指令値と、すべり周波数とをそれぞ
    れ演算して出力する電流指令値すべり周波数演算手段
    と、 前記ｄ軸電流指令値に、ｄ軸電流平均値が追従するよう
    なｄ軸電圧指令値を演算して出力するｄ軸電流制御手段
    と、 前記新たなｑ軸電流指令値に、ｑ軸電流平均値が追従す
    るようなｑ軸電圧指令値を演算して出力するｑ軸電流制
    御手段と、 前記磁束指令値と、インバータ周波数と、前記ｄ軸電流
    指令値と、前記新たなｑ軸電流指令値と、前記ｄ軸電圧
    指令値と、前記ｑ軸電圧指令値とを入力し、前記相互イ
    ンダクタンス推定値と、前記二次抵抗推定値とをそれぞ
    れ演算して出力するモータ等価回路定数変動推定演算手
    段と、 前記すべり周波数と、前記リニア誘導電動機の速度とを
    入力し、前記インバータ周波数とインバータ位相とをそ
    れぞれ演算して出力するインバータ周波数演算手段と、 前記ｄ軸電圧指令値と、前記ｑ軸電圧指令値と、前記イ
    ンバータ位相とを入力し、前記インバータの出力電圧指
    令値を演算して出力する電圧座標変換手段と、前記出力
    電圧指令値に基づいて運転された前記インバータが前記
    各リニア誘導電動機に対して出力した各電流実際値と、
    前記インバータ位相とを入力し、前記各リニア誘導電動
    機のｄ軸電流実際値と、ｑ軸電流実際値とをそれぞれ演
    算して出力する複数の電流座標変換手段と、 前記各リニア誘導電動機のｄ軸電流実際値を入力し、新
    たなｄ軸電流平均値を演算して出力するｄ軸電流平均値
    演算手段と、 前記各リニア誘導電動機のｑ軸電流実際値を入力し、新
    たなｑ軸電流平均値を演算して出力するｑ軸電流平均値
    演算手段と、 を備えて成ることを特徴とするリニア誘導電動機のベク
    トル制御装置。