JP3686987B2 - Ｉｐｍモータの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造（例えば、実開平４−２８７４５号公報、実開平３−９７３５４号公報参照）を有する同期電動機であるＩＰＭモータの速度及びトルクの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一般的なＩＰＭモータの駆動装置の一構成例を示す構成ブロック図である。
本従来例は図５に示すように、負荷５０４に接続されたＩＰＭモータ５０２と、ＩＰＭモータ５０２の回転を検出する回転検出器５０３と、ＩＰＭモータ５０２の駆動を制御する駆動制御装置５００と、ＩＰＭモータ５０２と駆動制御装置５００とを接続する信号ケーブル５０９及びケーブル５０５とから構成されており、駆動制御装置５００内には、制御信号をＩＰＭモータ５０２を駆動するための電力に変換する電力変換部５０１と、ＩＰＭモータ５０２の電機子に流れる電流及び回転磁界を制御するｄｑ軸電流制御部５１１と、ＩＰＭモータ５０２の速度、トルク及び定出力特性等を制御するアプリケーション制御部５２１とが設けられている。
【０００３】
上記のように構成された駆動装置においては、電力変換部５０１から出力された電力がケーブル５０５を介してＩＰＭモータ５０２に供給され、ＩＰＭモータ５０２において供給された電力が回転子のトルクに変換されてその回転トルクによって負荷５０４が駆動する。また、ＩＰＭモータ５０２の回転は、回転検出器５０３によって検出され、信号ケーブル５０９を介して駆動制御装置５００に入力される。
以下に、上述したＩＰＭモータの制御装置における駆動方法について説明する。
図６は、図５に示した駆動装置におけるＩＰＭモータの駆動方法を説明するためのブロック図である。
【０００４】
まず、回転検出器５０３においてＩＰＭモータ５０２の回転が検出され、検出された回転信号が信号ケーブル５０９を介してｄｑ軸電流制御部５１１に入力される。
すると、ｄｑ軸電流制御部５１１内に設けられた回転位置信号演算器５１６において、入力された信号に基づいてＩＰＭモータ５０２における磁極の回転角度θが算出され、算出結果が座標変換器Ａ５１５及び座標変換器Ｂ５１２に入力される。
ＩＰＭモータ５０２における磁極の回転角度θが座標変換器Ａ５１５に入力されると、座標変換器Ａ５１５において、入力された磁極の回転角度θを用いて、電流検出器５０６において検出されたＩＰＭモータ５０２に流れる３相の電流のうちｕ層とｖ層に流れる電流ｉ_u，ｉ_vが２相ｄｑ軸座標の信号Ｉ_d，Ｉ_qに変換され、出力される。
【０００５】
次に、アプリケーション制御部５２１において演算されたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*に対し、座標変換器Ａ５１５から出力されたｄ軸電流Ｉ_d及びｑ軸電流Ｉ_qをそれぞれ帰還することによって得られたｄ軸電流制御偏差信号及びｑ軸電流制御偏差信号が比例積分演算器が備えられているｄ軸電流制御器５１４及びｑ軸電流制御器５１３にそれぞれ入力され、ｄ軸電流制御偏差信号及びｑ軸電流制御偏差信号がｄ軸電流制御器５１４及びｑ軸電流制御器５１３においてぞれぞれ増幅されて出力される。
また、速度検出信号演算器５１７において、回転検出器５０３から出力された信号に基づいて電動機回転速度ω_rが求められ、出力される。
次に、電動機回転速度ω_r、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*がフィードフォワード補償器５１８に入力され、ｄｑ軸電流制御の外乱となっている誘起電圧を打ち消すための外乱補償信号が算出される。
【０００６】
次に、フィードフォワード補償器５１８において算出された外乱補償信号とｄ軸電流制御器５１４から出力された信号とが加算され、ｄ軸電圧指令Ｖ_d ^*として座標変換器Ｂ５１２に入力される。
同様に、フィードフォワード補償器５１８において算出された外乱補償信号とｑ軸電流制御器５１３から出力された信号とが加算され、ｑ軸電圧指令Ｖ_q ^*として座標変換器Ｂ５１２に入力される。
次に、座標変換器Ｂ５１２において、ｄ軸電圧指令Ｖ_d ^*及びｑ軸電圧指令Ｖ_q ^*のｄｑ軸の２相電圧指令がＶ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*の３相の電圧指令に変換され、出力される。
次に、座標変換器Ｂ５１２から出力された３相指令Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*がＰＷＭ制御器５０８に入力され、ＰＷＭ制御器５０８に入力された３相指令Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*に対応して電力変換器５０７が作動し、ＩＰＭモータ５０２における駆動制御に必要となる周波数で電圧が制御され、ＩＰＭモータ５０２の各相にｉ_u，ｉ_v，ｉ_wの電流が流される。
【０００７】
以下に、アプリケーション制御部５２１の動作について説明する。
速度検出信号演算器５１７から出力された電動機速度信号ω_rが速度指令信号ω_r ^*に対して帰還され、その偏差信号が比例積分器が備えられている速度制御器５２２に入力され、速度制御器５２２において増幅されてｑ軸電流指令信号Ｉ_q ^*としてｄｑ軸電流制御部５１１に対して出力される。
ここで、電動機速度が定トルク制御領域の回転速度であるときは、最大トルク制御器５２３において、速度制御器５２２から出力されたｑ軸電流指令信号Ｉ_q ^*に対して以下の公知の数式１４によって電動機トルクが最大となるｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*が算出され、出力される。
【０００８】
【数３２】

【０００９】
但し、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］
（φ₁：回転子永久磁石の１次鎖交磁束の最大値，Ｌ_q：ｑ軸インダクタンス，Ｌ_d：ｄ軸インダクタンス，Ｉ₁r：電動機定格電流）とする。
一方、電動機速度が基準速度を超えた場合、定出力制御器５２４において、速度制御器５２２から出力されたｑ軸電流指令Ｉ_q ^*と速度検出信号演算器５１７から出力された電動機速度信号ω_rとを用いて以下に示す公知の数式１５によって電動機の使用上限電圧Ｖ_1w付近でほぼ一定の電圧に制御するためのｄ軸電流指令Ｉ_d2 ^*が算出され、出力される。
【００１０】
【数３３】

【００１１】
その後、ｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*及びｄ軸電流指令Ｉ_d2 ^*が切替器５２５に入力され、切替器５２５において、電動機が定トルク領域で運転される場合は、最大トルク制御器５２３から出力されたｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*が、また、電動機が定出力領域で運転される場合は、定出力制御器５２４から出力されたｄ軸電流指令Ｉ_d2 ^*がｄｑ軸電流制御部５１１におけるｄ軸電流制御指令Ｉ_d ^*としてｄｑ軸電流制御部５１１に対して出力される。
そして、アプリケーション制御部５２１において演算されたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*によってｄｑ軸の電流が制御され、定トルク制御領域における最大トルク制御特性と、電動機速度が基準速度以上となった場合における定出力特性とが得られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のものにおいては、以下に示す問題点があった。
（１）ＩＰＭモータのトルクＴとｄ軸電流Ｉ_d及びｑ軸電流Ｉ_qとの間に以下に示すような関係がある。
【００１３】
【数３４】

【００１４】
（ｍ₁：１次相数，Ｐ：極対数，Ｌ_q：ｑ軸インダクタンス，Ｌ_d：ｄ軸インダクタンス，φ₁：回転子永久磁石の１次鎖交磁石の最大値）
最大トルク制御においては、ｄ軸電流が制御されているため、数式１６においては電動機トルクＴがｑ軸電流Ｉ_qとｄ軸電流Ｉ_dの関数の積となっており、電動機トルクＴは、速度制御の出力信号Ｉ_q ^*との間に比例関係がなく、非線形となる。
このため、ｄ軸電流指令値を最大トルク制御によって変化させると、速度ループゲインが変化してしまい、安定性に欠け、扱い難い制御系となっている。
（２）定出力特性を得るために負のｄ軸電流を流して電動機の１次電圧が使用上限値付近でほぼ一定となるように制御しているため、速度制御器の出力信号は電動機トルクと比例関係似なく、非線型で安定性に欠け、扱い難い。
【００１５】
（３）定出力制御が行われている場合、流れる電流の大きさによって磁界飽和の影響を受けてｄｑ軸インダクタンスの値が変化するため、電動機に印加される電圧が不足したり、過電圧となって、安定で良好な出力特性を得ることができない。
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、安定で良好な出力を得ることができるＩＰＭモータの駆動装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以下に、上記目的を達成するための手段について述べる。
ｄ軸電流Ｉ_d及びｑ軸電流Ｉ_qは、ｄ軸電流指令値Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令値Ｉ_q ^*にそれぞれ従って制御されており、また、電動機トルクＴは電動機トルク指令Ｔ^*に従って制御されているので、定常状態においては以下の関係が成り立つ。
【００１７】
【数３５】

【００１８】
但し、Ｔ_rは定格トルクとし、Ｉ_1rは極対数Ｐと回転子の永久磁石による１次鎖交磁束の最大値φ₁により次の関係が成り立つように決定された定格電流とする。
【００１９】
【数３６】

【００２０】
ここで、数式１６を数式２１及び数式２２を用いて変形すると、
【００２１】
【数３７】

【００２２】
但し、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］とし、φ₁は回転子永久磁石による１次鎖交磁束の最大値、Ｌ_qはｑ軸インダクタンス、Ｌ_dはｄ軸インダクタンスである。
等価１次電流指令値をＩ₁ ^*（ｐ・ｕ）として考えると、Ｉ_d ^*とＩ_q ^*との間に次の関係がある。
【００２３】
【数３８】

【００２４】
最大トルク効率制御条件は、与えられたトルク指令値Ｔ^*に対し、等価１次電流指令値Ｉ^*が最小となるｄ軸電流指令値Ｉ_d ^*の演算式より得られるので、数式２４のＩ₁ ^*のＩ_d ^*に対する変化率を求める。
【００２５】
【数３９】

【００２６】
与えられたトルク指令値Ｔ^*に対して等価１次電流指令値Ｉ₁ ^*が最小となるのは、数式２５の分子が０となる場合、すなわち、次式のＩ_d ^*に関する４次方程式の負の根Ｉ_d1 ^*にｄ軸電流指令値Ｉ_d ^*が等しくなる場合である。
【００２７】
【数４０】

【００２８】
しかし、数式２６の４次方程式を制御装置に組み込んで制御するには、演算時間がかかりすぎて高い応答が得られないので、次の近似式に基づいて制御する。
数式２６においてＩ₁₁は一般的に３以上の値となるので、Ｉ_d ^*／Ｉ₁₁＜＜１として数式２６の左辺の（１−Ｉ_d ^*／Ｉ₁₁）³を次式のように近似する。
【００２９】
【数４１】

【００３０】
数式２７の近似を用いて数式２６の方程式を解く。
【００３１】
【数４２】

【００３２】
さらに、Ｔ^*／Ｉ₁₁＜＜１の場合は、数式２８を近似する。
【００３３】
【数４３】

【００３４】
Ｉ_d1 ^*／Ｉ₁₁が１に接近した値となる場合は、次の方法によって近似根を求める。
数式２６の左辺をＧ₁（Ｉ_d1 ^*）とする。
【００３５】
【数４４】

【００３６】
Ｇ₁（Ｉ_d1 ^*）のＩ_d1 ^*に関する微分値をＧ₁’（Ｉ_d1 ^*）とすると、以下に示す数式３１の近似演算を制御装置の演算サイクル毎に演算することにより、時間の経過に従って近似根Ｉ_d1 ^*は真値に収束する。
【００３７】
【数４５】

【００３８】
ここで、Ｉ_d1 ^*（ｉ−１）は前回の演算サイクルにおける演算結果であり、Ｉ_d1 ^*（ｉ）は今回の演算サイクルにおける演算結果である。
数式２８、数式２９及び数式３１のいずれか１つを用いて得られた演算値Ｉ_d1 ^*をｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とするとともにそのｄ軸電流指令Ｉ_d ^*と前記トルク指令Ｔ^*とから数式２３に従って演算し、得られた値をｑ軸電流指令Ｉ_q ^*としてｄ軸とｑ軸の電流が制御される。
上述した数式２８、数式２９及び数式３１のいずれか１つを用いて得られたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*、並びに、数式２３によって算出されたｑ軸電流指令Ｉ_q ^*は、最大トルク効率点にて制御されるｄ軸電流指令Ｉ_d ^*の近似値であるが、電動機定数の測定誤差や磁気飽和の影響を受けた場合、最大トルク効率点からはずれてしまうことになる。
【００３９】
そこで、最大トルク効率点におけるｄ軸電流指令Ｉ_d ^*を、予め測定した電動機定数から演算するのではなく、運転中の電動機に流れる１次電流から求めることができれば、電動機定数の測定誤差や磁気飽和の影響を受けずに制御を行うことが可能となる。
まず、電動機に流れる１次電流Ｉ₁を、ｄｑ軸変換によって得られるｄｑ軸電流Ｉ_d，Ｉ_qを用いて次の数式から求める。
【００４０】
【数４６】

【００４１】
上記数式から求められた１次電流Ｉ₁とｄ軸電流Ｉ_dとを用いて次の方法により１次電流Ｉ₁のｄ軸電流Ｉ_dに対する変化率を求める。
最大トルク効率制御においては、一定周期毎に演算が実行されているものとすると、今回の演算周期における１次電流値と前回の演算周期における１次電流値との差ΔＩ₁と、今回の演算周期におけるｄ軸電流と前回の演算周期におけるｑ軸電流Ｉ_dとの差ΔＩ_dとの比、すなわちΔＩ₁／ΔＩ_d＝ｄＩ₁／ｄＩ_dを算出する。
次に、ｄ軸電流Ｉ_dに対する１次電流Ｉ₁の変化率ｄＩ₁／ｄＩ_dを比例積分演算器によって増幅し、得られる信号をｄ軸電流補正信号Ｉ_d4 ^*として、数式２８、数式２９及び数式３１のいずれか１つにしたがって得られた演算値Ｉ_d1 ^*から減ずることにより補正すれば、電動機定数の測定誤差や磁気飽和の影響を受けずに最大トルク効率点において制御が可能となる。
【００４２】
以上は、電動機に流れる１次電流から最大トルク効率点におけるｄ軸電流を補正演算する手段であるが、ｄｑ軸電流Ｉ_d，Ｉ_qはそれぞれ、ｄｑ軸電流指令Ｉ_d ^*，Ｉ_q ^*に対して制御を行っているので、Ｉ_d ^*≒Ｉ_d，Ｉ_q ^*≒Ｉ_qとなる関係を用いて最大トルク効率点におけるｄｑ軸電流指令の演算においてＩ_dの代わりにＩ_d ^*、Ｉ_qの代わりにＩ_q ^*を用いても同様の演算結果が得られ、同様の制御効果が得られる。
また、以下に電動機のｄ軸、ｑ軸上の電圧Ｖ_d、Ｖ_qに関する公知の方程式を示す。
【００４３】
【数４７】

【００４４】
【数４８】

【００４５】
（Ｒ：１次巻線１相分の抵抗値，Ｌ_d：ｄ軸インダクタンス，Ｌ_q：ｑ軸インダクタンス，ω_I：１次電圧の角周波数，ω_r：回転子の回転角速度，φ₁：電動機１次鎖交磁束数の最大値，Ｐ：極対数）
また、１次電圧Ｖ₁（相電圧）とｄ軸電圧Ｖ_d及びｑ軸電圧Ｖ_qとの間には次の関係がある。
【００４６】
【数４９】

【００４７】
また、１次電圧の角周波数ω_Iと回転子の角周波数ω_rとの間には次の関係がある。
【００４８】
【数５０】

【００４９】
定出力制御領域において、１次電圧Ｖ₁をＶ_1w（相電圧）でほぼ一定となるように制御する条件を求める。
数式３２と数式３３のＩ_d，Ｉ_qの過渡項Ｌ_dＩ_dＳ，Ｌ_qＩ_qＳを無視し、数式３２のＶ_dと数式３３のＶ_qを数式３４に代入する。
【００５０】
【数５１】

【００５１】
（ω_rB：電動機の基準速度における回転角速度，Ｖ_1r：電動機定格電圧（相電圧））
数式３６の（Ｉ_d／Ｉ_1r）と（Ｉ_q／Ｉ_1r）をｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とｑ軸電流指令Ｉ_q ^*に置き換える。
【００５２】
【数５２】

【００５３】
ここで、係数ｋＶ₁，ｋＶ₂，ｋＶ₃は次式による。
【００５４】
【数５３】

【００５５】
数式３７に数式２３のＩ_q ^*を代入し、整理すると、Ｉ_d ^*に関する４次方程式が得られる。
【００５６】
【数５４】

【００５７】
数式３８におけるＩ₁₁は、一般的には３以上の値となり、Ｉ_d ^*＜＜１として数式３８の左辺に次の数式３９を近似して数式３８の方程式の近似解Ｉ_d ^*＝Ｉ_d2 ^*が得られる。
【００５８】
【数５５】

【００５９】
【数５６】

【００６０】
Ｉ_d2 ^*／Ｉ₁₁が１に接近した値となる場合は、次の方法によって近似解を求める。
数式３８の左辺をＧ₂（Ｉ_d2 ^*）とし、その微分値をＧ₂’（Ｉ_d2 ^*）とすると、制御装置の演算サイクル毎に演算することにより時間の経過に従って近似根Ｉ_d2 ^*は真値に収束する。
【００６１】
【数５７】

【００６２】
ここで、Ｉ_d2 ^*（ｉ−１）は、前回の演算サイクルにおける演算結果であり、Ｉ_d2 ^*（ｉ）は今回の演算サイクルにおける演算結果である。
また、磁界飽和の影響が小さな場合においては、以下の方法が有効である。
数式２８、数式２９、数式３１のいずれか１つを用いて演算し、得られた定トルク制御値のｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*と、数式４０と数式４１のいずれか１つを用いて算出された定出力制御時のｄ軸電流指令値Ｉ_d2 ^*の２つの信号の中から最小値優先回路により符号付きで小さな値の信号を選別し、その信号をｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とする。
トルク指令Ｔ^*とｄ軸電流指令Ｉ_d ^*から数式２３を用いてｑ軸電流指令Ｉ_q ^*を算出する。
【００６３】
ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とｑ軸電流指令Ｉ_q ^*に従ってｄ軸とｑ軸の電流を制御することにより定トルク制御と定出力制御をバンプレスに切り替え、定出力制御では電動機の１次電圧が使用上限値付近でほぼ一定値に維持されるものである。
また、電動機の端子電圧が磁気飽和の影響によるインダクタンスの変化に連動して変化することに着目してｄ軸電流制御ループ内にあるｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*とｑ軸電流制御ループ内にあるｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*とから磁気飽和の影響を受けた１次電圧指令値Ｖ₁ ^*を次の数式により演算する。
【００６４】
【数５８】

【００６５】
磁気飽和の影響が大きな場合、電動機の使用上限電圧Ｖ_1wと数式４２にしたがって求めた１次電圧指令値Ｖ₁ ^*との偏差信号を比例積分演算器により増幅して得られたｄ軸電流補正信号Ｉ_d3 ^*を数式２８、数式２９、数式３１のいずれか１つの演算式より求めたｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*に加えることによって得られたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*によりｄ軸の電流を制御し、そのｄ軸電流指令Ｉ_d ^*と電動機トルク指令Ｔ^*から数式２３に従って演算したｑ軸電流指令Ｉ_q ^*によりｑ軸の電流を制御することにより、定出力制御領域の電動機に対して電圧を電動機の使用上限値電圧Ｖ_1wの付近のほぼ一定値になるように制御される。
（作用）
ｄ軸とｑ軸の電流を制御することにより、電動機トルクに対して１次電流Ｉ₁が最小の値となるように制御され、かつ、電動機トルクが速度制御器より出力されるトルク指令Ｔ^*に比例するように制御される。
【００６６】
また、電動機の定出力制御領域における電動機の端子電圧が電動機の使用上限電圧付近でほぼ一定値に維持され、かつ、電動機トルクが速度制御器より出力されるトルク指令値Ｔ^*に比例するように制御される。
また、電動機定数の測定誤差や磁気飽和の影響を受けてｄ軸とｑ軸のインダクタンスが変化する場合においても、最大トルク効率点へのｄ軸電流指令Ｉ_d ^*の補正演算を行い、ｄｑ軸の電流を制御することにより、電動機トルクに対して１次電流Ｉ₁が最小の値となるように制御され、かつ、電動機トルクが速度制御器から出力されるトルク指令Ｔ^*に比例するように制御される。
また、電動機の定出力制御領域における電動機の端子電圧が電動機の使用上限電圧付近でほぼ一定値に維持され、かつ、電動機トルクが速度制御器より出力されるトルク指令Ｔ^*に比例するように制御される。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明のＩＰＭモータの制御装置の第１の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
本形態は図１に示すように、負荷４に接続されたＩＰＭモータ２と、ＩＰＭモータ２の回転を検出する回転検出器３と、制御信号をＩＰＭモータ２を駆動するための電力に変換する電力変換部１と、ＩＰＭモータ２の電機子に流れる電流及び回転磁界を制御するｄｑ軸電流制御部１１と、ＩＰＭモータ２の速度、トルク及び定出力特性等を制御するアプリケーション制御部２１と、ＩＰＭモータ２とｄｑ軸電流制御部１１とを接続する信号ケーブル９と、ＩＰＭモータ２と電力変換部１とを接続するケーブル５とから構成されている。
【００６８】
以下に、上記のように構成されたＩＰＭモータの制御装置におけるＩＰＭモータの駆動方法について説明する。
まず、回転検出器３においてＩＰＭモータ２の回転が検出され、検出された回転信号が信号ケーブル９を介してｄｑ軸電流制御部１１に入力される。
すると、ｄｑ軸電流制御部１１内に設けられた回転位置信号演算器１６において、入力された信号に基づいてＩＰＭモータ２における磁極の回転角度θが算出され、算出結果が座標変換器Ａ１５及び座標変換器Ｂ１２に入力される。
ＩＰＭモータ２における磁極の回転角度θが座標変換器Ａ１５に入力されると、座標変換器Ａ１５において、入力された磁極の回転角度θを用いて、電流検出器６において検出されたＩＰＭモータ２に流れる３相の電流のうちｕ層とｖ層に流れる電流ｉ_u，ｉ_vが２相ｄｑ軸座標の信号Ｉ_d，Ｉ_qに変換され、出力される。
【００６９】
次に、アプリケーション制御部２１において演算されたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*に対し、座標変換器Ａ１５から出力されたｄ軸電流Ｉ_d及びｑ軸電流Ｉ_qをそれぞれ帰還することによって得られたｄ軸電流制御偏差信号及びｑ軸電流制御偏差信号が、比例積分演算器が備えられているｄ軸電流制御器１４及びｑ軸電流制御器１３にそれぞれ入力され、ｄ軸電流制御偏差信号及びｑ軸電流制御偏差信号がｄ軸電流制御器１４及びｑ軸電流制御器１３においてぞれぞれ増幅されて出力される。
また、速度検出信号演算器１７において、回転検出器３から出力された信号に基づいて電動機回転速度ω_rが求められ、出力される。
次に、電動機回転速度ω_r、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*がフィードフォワード補償器１８に入力され、ｄｑ軸電流制御の外乱となっている誘起電圧を打ち消すための外乱補償信号が算出される。
【００７０】
次に、フィードフォワード補償器１８において算出された外乱補償信号とｄ軸電流制御器１４から出力された信号とが加算され、ｄ軸電圧指令Ｖ_d ^*として座標変換器Ｂ１２に入力される。
同様に、フィードフォワード補償器１８において算出された外乱補償信号とｑ軸電流制御器１３から出力された信号とが加算され、ｑ軸電圧指令Ｖ_q ^*として座標変換器Ｂ１２に入力される。
次に、座標変換器Ｂ１２において、ｄ軸電圧指令Ｖ_d ^*及びｑ軸電圧指令Ｖ_q ^*のｄｑ軸の２相電圧指令がＶ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*の３相の電圧指令に変換され、出力される。
次に、座標変換器Ｂ１２から出力された３相指令Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*がＰＷＭ制御器８に入力され、ＰＷＭ制御器８に入力された３相指令Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*に対応して電力変換器７が作動し、ＩＰＭモータ２における駆動制御に必要となる周波数で電圧が制御され、ＩＰＭモータ２の各相にｉ_u，ｉ_v，ｉ_wの電流が流される。
【００７１】
以下に、アプリケーション制御部２１の動作について説明する。
速度検出信号演算器１７から出力された電動機速度信号ω_rが速度指令信号ω_r ^*に対して帰還され、その偏差信号が比例積分器が備えられている速度制御器２２に入力され、速度制御器２２において増幅されて電動機トルク指令Ｔ^*として最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器２７、定出力制御ｄ軸電流指令値演算器３３及びｑ軸電流指令演算器２６に対して出力される。
すると、最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器２７において、電動機トルク指令Ｔ^*を用いて数式２８、数式２９及び数式３１のいずれか１つにしたがってｄ軸電流指令演算値Ｉ_d1 ^*が算出される。
また、定出力制御ｄ軸電流指令値演算器３３においては、電動機トルク指令Ｔ^*と速度検出信号演算器１７から出力された電動機速度検出信号ω_rとを用いて数式４０、数式４１のいずれか１つにしたがってｄ軸電流指令値Ｉ_d2 ^*が算出される。
【００７２】
次に、最小値優先回路３４において、ｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*とＩ_d2 ^*との２つの信号の中から符号付で小さな信号が選択され、ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*として出力される。
その後、ｑ軸電流指令演算器２６において、電動機トルク指令Ｔ^*とｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とを用いて数式２３にしたがってｑ軸電流指令Ｉ_q ^*が算出される。
以上のように算出されたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*がｄｑ軸電流制御部１１に出力され、ｄ軸とｑ軸の電流が制御される。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明のＩＰＭモータの制御装置の第２の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
【００７３】
本形態は図２に示すように、図１に示したものと比べてアプリケーション制御部１２１における制御のみが異なるものであり、他の制御においては同様であるため、アプリケーション制御部１２１における制御のみついて以下に説明する。
速度検出信号演算器１１７から出力された電動機速度信号ω_rが速度指令信号ω_r ^*に対して帰還され、その偏差信号が比例積分器が備えられている速度制御器１２２に入力され、増幅されて得られた信号が電動機トルク指令Ｔ^*として最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器１２７及びｑ軸電流指令演算器１２６に対して出力される。
すると、最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器１２７において、電動機トルク指令Ｔ^*を用いて数式２５、数式２６及び数式２７のいずれか１つにしたがってｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*が算出される。
【００７４】
また、定出力制御ｄ軸電流補正演算器１２８においては、電動機１次電圧指令値演算器１３２において、定出力領域での電動機１次電圧使用上限値とｄｑ軸電流制御部１１１から出力される電動機ｄ軸電圧指令値Ｖ_d ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖ_q ^*とを用いて数式４２にしたがって演算が行われ、その後、比例積分演算器１２９において１次電圧指令値Ｖ₁ ^*の偏差信号が増幅され、その後、信号制御器１３１において、比例積分演算器１２９から出力される信号が正であれば０が出力され、負であれば比例積分演算器１２９から出力される信号がそのままｄ軸電流指令補正信号Ｉ_d3 ^*として出力される。
定出力制御ｄ軸電流補正値演算器１２８からｄ軸電流指令補正信号Ｉ_d3 ^*が出力されると、最大トルク効率制御のｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*に定出力制御時のｄ軸電流指令補正値Ｉ_d3 ^*が加えられ、補正されることによってｄ軸電流指令Ｉ_d ^*が算出される。
【００７５】
その後、ｑ軸電流指令演算器１２６において、電動機トルク指令Ｔ^*とｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とを用いて数式２３にしたがってｑ軸電流指令Ｉ_q ^*が算出される。
以上のように算出されたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*にしたがってｄ軸とｑ軸の電流が制御される。
（第３の実施の形態）
図３は、本発明のＩＰＭモータの制御装置の第３の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
本形態は図３に示すように、図１に示したものと比べてアプリケーション制御部２２１における制御のみが異なるものであり、他の制御においては同様であるため、アプリケーション制御部２２１における制御のみついて以下に説明する。
【００７６】
速度検出信号演算器２１７から出力された電動機速度信号ω_rが速度指令信号ω_r ^*に対して帰還され、その偏差信号が比例積分器が備えられている速度制御器２２２に入力され、増幅されて得られた信号が電動機トルク指令Ｔ^*として最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器２２７及びｑ軸電流指令演算器２２６に対して出力される。
すると、最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器２２７において、電動機トルク指令Ｔ^*を用いて数式２８、数式２９及び数式３１のいずれか１つにしたがってｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*が算出される。
また、ｄ軸電流指令補正演算器２３３においては、１次電流演算器２３４において、電動機に流れる１次電流を座標変換器Ａ２１５においてｄｑ軸変換することによって得られるｄｑ軸電流Ｉ_d，Ｉ_qを用いて数式３２にしたがって１次電流Ｉ₁が算出され、その後、微分演算器２３５において、１次電流演算器２３４にて算出された１次電流Ｉ₁のｄ軸電流Ｉ_dに対する変化率が求められ、その後、比例積分演算器２２９において、微分演算器２３５にて算出された変化率が増幅されてｄ軸電流補正信号Ｉ_d4 ^*として出力される。
【００７７】
そして、最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器２２７において算出されたｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*からｄ軸電流補正信号Ｉ_d4 ^*が減算されて補正されることによってｄ軸電流指令Ｉ_d ^*が算出される。
その後、ｑ軸電流指令演算器２２６において、電動機トルク指令Ｔ^*とｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とを用いて数式２３にしたがってｑ軸電流指令Ｉ_q ^*が算出される。
以上のように算出されたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*がｄｑ軸電流制御部２１１に出力され、ｄ軸とｑ軸の電流が制御される。
（第４の実施の形態）
図４は、本発明のＩＰＭモータの制御装置の第４の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
【００７８】
本形態は図４に示すように、図３に示したものと比べて、図３に示したものが、１次電流からｄｑ軸変換を行って得られるｄｑ軸電流Ｉ_d，Ｉ_dを用いてｄ軸電流補正信号Ｉ_d4 ^*が算出されているのに対して、本形態は、ｄ軸電流指令補正演算器３３３においてｄｑ軸電流Ｉ_d，Ｉ_dの代わりにｄｑ軸電流指令信号Ｉ_d ^*，Ｉ_d ^*を用いて図３に示したものと同様な演算によりｄ軸電流補正信号Ｉ_d4 ^*が算出されているものであり、他の制御については図３に示したものと同様である。
そして、最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器３２７において算出されたｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*からｄ軸電流補正信号Ｉ_d4 ^*が減算されて補正されることによってｄ軸電流指令Ｉ_d ^*が算出される。
その後、ｑ軸電流指令演算器３２６において、電動機トルク指令Ｔ^*とｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とを用いて数式２３にしたがってｑ軸電流指令Ｉ_q ^*が算出される。
【００７９】
以上のように算出されたｄ軸電流指令Ｉ_d ^*及びｑ軸電流指令Ｉ_q ^*がｄｑ軸電流制御部３１１に出力され、ｄ軸とｑ軸の電流が制御される。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので以下に記載するような効果を奏する。
電動機トルクと速度制御器により出力される電動機トルク指令間のリニアリティは、常に良好に維持されるとともに定トルク制御領域では、最大トルク効率状態となるようにｄ軸電流とｑ軸電流が制御可能となり、定出力制御領域においても電動機１次電圧が電動機使用上限電圧付近において、ほぼ一定値となるようにｄ軸電流とｑ軸電流が制御可能となり、非線形な制御特性が改善され、安定性が高く、良好な制御特性を得ることができる。
また、電動機定数の測定誤差や磁気飽和の影響を受けてｄ軸とｑ軸のインダクタンスが変化する場合であっても、最大トルク効率点へのｄ軸電流指令Ｉ_d ^*の補正演算を行い、ｄｑ軸の電流を制御することにより、電動機トルクに対して１次電流Ｉ₁が最小の値となるように制御され、かつ、電動機トルクが速度制御器から出力されるトルク指令Ｔ^*に比例するように制御されるため、安定性の高い制御特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＩＰＭモータの制御装置の第１の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
【図２】本発明のＩＰＭモータの制御装置の第２の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
【図３】本発明のＩＰＭモータの制御装置の第３の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
【図４】本発明のＩＰＭモータの制御装置の第４の実施の形態を示すブロックダイヤグラムである。
【図５】一般的なＩＰＭモータの駆動装置の一構成例を示す構成ブロック図である。
【図６】図５に示した駆動装置におけるＩＰＭモータの駆動方法を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１，３０１ 電力変換部
２，１０２，２０２，３０２ ＩＰＭモータ
３，１０３，２０３，３０３ 回転検出器
４，１０４，２０４，３０４ 負荷
５，１０５，２０５，３０５ 電動機回路ケーブル
６，１０６，２０６，３０６ 電流検出器
７，１０７，２０７，３０７ 電力変換器
８，１０８，２０８，３０８ ＰＷＭ制御器
９，１０９，２０９，３０９ 信号ケーブル
１１，１１１，２１１，３１１ ｄｐ軸電流制御部
１２，１１２，２１２，３１２ 座標変換器Ｂ
１３，１１３，２１３，３１３ ｑ軸電流制御器
１４，１１４，２１４，３１４ ｄ軸電流制御器
１５，１１５，２１５，３１５ 座標変換器Ａ
１６，１１６，２１６，３１６ 回転位置信号演算器
１７，１１７，２１７，３１７ 速度検出信号演算器
１８，１１８，２１８，３１８ フィードフォワード補償器
２１，１２１，２２１，３２１ アプリケーション制御部
２２，１２２，２２２，３２２ 速度制御器
２６，１２６，２２６，３２６ ｑ軸電流指令演算器
２７，１２７，２２７，３２７ 最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器
３３ 定出力制御ｄ軸電流指令値演算器
３４ 最小値優先回路
１２８ 定出力制御ｄ軸電流指令補正演算器
１２９，２２９，３２９ 比例積分演算器
１３１ 信号制限器
１３２ 電動機１次電圧指令値演算器
２３３，３３３ ｄ軸電流指令補正演算器
２３４，３３４ １次電流演算器
２３５，３３５ 微分演算器

Claims (11)

1. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御するＩＰＭモータの制御方法において、
   前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御する速度制御器を設け、
   電動機１次鎖交磁束の最大値をφ₁、ｑ軸インダクタンスをＬ_q、ｄ軸インダクタンスをＬ_d、電動機定格電流をＩ_1rとした場合に、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］とし、かつ、前記速度制御器より出力される電動機トルク指令をＴ^*として、
   

   

   

   から、ｄ軸電流値を制御するｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*及びｑ軸電流値を制御するｑ軸電流指令Ｉ_q ^*を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
2. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御するＩＰＭモータの制御方法において、
   前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御する速度制御器を設け、
   電動機１次鎖交磁束の最大値をφ₁、ｑ軸インダクタンスをＬ_q、ｄ軸インダクタンスをＬ_d、電動機定格電流をＩ_1rとした場合に、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］とし、かつ、前記速度制御器より出力される電動機トルク指令をＴ^*として、
   

   

   

   から、ｄ軸電流値を制御するｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*及びｑ軸電流値を制御するｑ軸電流指令Ｉ_q ^*を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
3. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを周期演算を用いて制御するＩＰＭモータの制御方法において、 電動機１次鎖交磁束の最大値をφ₁、ｑ軸インダクタンスをＬ_q、ｄ軸インダクタンスをＬ_d、電動機定格電流をＩ_1rとした場合に、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］とし、かつ、Ｇ₁’（Ｉ_d1 ^*）をＧ₁（Ｉ_d1 ^*）の微分値とした場合に、
   

   

   とし、かつ、Ｉ_d1（ｉ−１）をＩ_d1（ｉ）に対して前記演算サイクルにおける前回の演算により算出されたｄ軸電流指令として、
   

   

   から、ｄ軸電流値を制御するｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
4. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御するＩＰＭモータの制御方法において、
   前記ｄ軸電流の値を制御するｄ軸電流指令が複数ある場合に最小のｄ軸電流指令を選択する最小値優先回路を設け、
   電動機１次使用上限電圧をＶ_1w、電動機速度をω_r、電動機基準速度角周波数をω_rB、電動機１次定格電圧をＶ_1r、電動機定格電流をＴ_1r、電動機極対数をＰとした場合に、
   

   

   として、
   

   

   から、ｄ軸電流値を制御するｄ軸電流指令Ｉ_d2 ^*を算出し、前記ｄ軸電流指令Ｉ_d2 ^*と、
   

   

   

   

   のいずれか１つの数式を用いて算出されたｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*とを前記最小値優先回路において比較し、小さなｄ軸電流指令を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
5. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを周期演算を用いて制御するＩＰＭモータの制御方法において、 前記ｄ軸電流の値を制御するｄ軸電流指令が複数ある場合に最小のｄ軸電流指令を選択する最小値優先回路を設け、
   電動機１次鎖交磁束の最大値をφ₁、ｑ軸インダクタンスをＬ_q、ｄ軸インダクタンスをＬ_d、電動機定格電流をＩ_1rとした場合に、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］とし、かつ、Ｇ₂’（Ｉ_d2 ^*）をＧ₂（Ｉ_d2 ^*）の微分値とした場合に、
   

   

   とし、かつ、Ｉ_d2（ｉ−１）をＩ_d2（ｉ）に対して前記演算サイクルにおける前回の演算により算出されたｄ軸電流指令として、
   

   

   から、ｄ軸電流値を制御するｄ軸電流指令Ｉ_d2 ^*を算出し、前記ｄ軸電流指令Ｉ_d2 ^*と、
   

   

   

   

   のいずれか１つの数式を用いて算出された前記ｄ軸電流指令Ｉ_d1 ^*とを前記最小値優先回路において比較し、小さなｄ軸電流指令を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
6. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータに接続され、前記ＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを周期演算を用いて制御するＩＰＭモータの制御装置において、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御を行う最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器及びｑ軸電流指令指令演算器と、
   請求項４または請求項５に記載の制御を行う定出力制御ｄ軸電流指令演算器と、
   前記ｄ軸電流の値を制御するｄ軸電流指令が複数ある場合に最小のｄ軸電流指令を選択する最小値優先回路と、
   前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御する速度制御器とを有することを特徴とするＩＰＭモータの制御装置。
7. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御するＩＰＭモータの制御方法において、
   電動機の使用上限電圧をＶ_1w、ｄ軸電流制御ループ内にあるｄ軸電圧指令値をＶ_d ^*、ｑ軸電流制御ループ内にあるｑ軸電圧指令値をＶ_q ^*とした場合、
   

   

   から、電動機１次電圧指令値Ｖ₁ ^*を算出し、
   前記電動機使用上限電圧Ｖ_1Wと前記電動機１次電圧指令値Ｖ₁ ^*との偏差の信号を比例積分演算器より増幅した値をＩ_d30 ^*とし、
   Ｉ_d30 ^*が正であれば、ｄ軸電流指令補正信号Ｉ_d3 ^*＝０とし、Ｉ_d30 ^*が負であれば、Ｉ_d3 ^*＝Ｉ_d30 ^*とし、
   該ｄ軸電流指令補正信号Ｉ_d3 ^*を、
   

   

   

   

   のいずれか１つの数式を用いて算出された定トルク制御時のｄ軸電流指令値Ｉ_d1 ^*に補正信号として加え、該信号をｄ軸電流指令Ｉ_d ^*とし、
   

   

   を用いてｑ軸電流値を制御するｑ軸電流指令Ｉ_q ^*を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
8. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータに接続され、前記ＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを周期演算を用いて制御するＩＰＭモータの制御装置において、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御を行う最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器及びｑ軸電流指令指令演算器と、
   請求項７に記載の制御を行う定出力制御ｄ軸電流指令演算器と、
   前記ｄ軸電流の値を制御するｄ軸電流指令が複数ある場合に最小のｄ軸電流指令を選択する最小値優先回路と、
   前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御する速度制御器とを有することを特徴とするＩＰＭモータの制御装置。
9. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御するＩＰＭモータの制御方法において、
   前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御する速度制御器と、
   入力される信号を増幅して出力する比例積分演算器とを設け、
   電動機１次鎖交磁束の最大値をφ₁、ｑ軸インダクタンスをＬ_q、ｄ軸インダクタンスをＬ_d、相数をｍ、極対数をＰ、定格トルクをＴ_rとした場合に、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］、Ｉ_1r＝Ｔ_r／（ｍＰφ₁）とし、かつ、前記速度制御器より出力される電動機トルク指令をＴ^*、ｄ軸電流指令をＩ_d ^*、ｑ軸電流指令をＩ_q ^*、電動機に流れる電動機１次電流をｄｑ軸変換することによって得られるｄ軸電流をＩ_d、ｑ軸電流指令をＩ_qとして、
   

   

   から、電動機１次電流指令Ｉ₁ ^*を求め、
   前記ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*に対する前記電動機１次電流指令Ｉ₁ ^*の変化率ｄＩ₁ ^*／ｄＩ_d ^*を０とするｄ軸電流指令Ｉ_d ^*に関する方程式
   

   

   の根または近似根Ｉ_d1 ^*と、電動機に流れる電流からｄｑ軸変換によって得られたｄ軸電流Ｉ_dとｑ軸電流Ｉ_qとから数式
   

   

   によって求めた電動機１次電流Ｉ₁について該電動機１次電流Ｉ₁の前記ｄ軸電流Ｉ_dに対する変化率ｄＩ₁／ｄＩ_dを演算し、演算された変化率の信号を前記比例積分演算器によって増幅して得られた信号Ｉ_d4 ^*とにより、
   

   

   から、ｄ軸電流を制御するｄ軸電流指令Ｉ_d ^*を算出するとともに、
   

   

   から、ｑ軸電流を制御するｑ軸電流指令Ｉ_q ^*を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
10. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御するＩＰＭモータの制御方法において、
    前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御する速度制御器と、
    入力される信号を増幅して出力する比例積分演算器とを設け、
    電動機１次鎖交磁束の最大値をφ₁、ｑ軸インダクタンスをＬ_q、ｄ軸インダクタンスをＬ_d、相数をｍ、極対数をｐ、定格トルクをＴ_rとした場合に、Ｉ₁₁＝φ₁／［（Ｌ_q−Ｌ_d）Ｉ_1r］、Ｉ_1r＝Ｔ_r／（ｍｐφ₁）とし、かつ、前記速度制御器より出力される電動機トルク指令をＴ^*、ｄ軸電流指令をＩ_d ^*、ｑ軸電流指令をＩ_q ^*として、
    

    

    から、電動機１次電流指令Ｉ₁ ^*を求め、
    前記ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*に対する前記電動機１次電流指令Ｉ₁ ^*の変化率ｄＩ₁ ^*／ｄＩ_d ^*を０とするｄ軸電流指令Ｉ_d ^*に関する方程式
    

    

    の根または近似根Ｉ_d1 ^*と、前記ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*と前記ｑ軸電流指令Ｉq*とから数式
    

    

    によって求めた電動機１次電流指令Ｉ₁ ^*について該電動機１次電流指令Ｉ₁ ^*の前記ｄ軸電流指令Ｉ_d ^*に対する変化率ｄＩ₁ ^*／ｄＩ_d ^*を演算し、演算された変化率の信号を前記比例積分演算器によって増幅して得られた信号Ｉ_d4 ^*とにより、
    

    

    から、ｄ軸電流を制御するｄ軸電流指令Ｉ_d ^*を算出するとともに、
    

    

    から、ｑ軸電流を制御するｑ軸電流指令Ｉ_q ^*を算出することを特徴とするＩＰＭモータの制御方法。
11. 回転子内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期電動機であるＩＰＭモータに接続され、前記ＩＰＭモータのｄ軸電流及びｑ軸電流を制御することによって前記ＩＰＭモータの速度とトルクを周期演算を用いて制御するＩＰＭモータの制御装置において、
    請求項９または請求項１０に記載のＩＰＭモータの制御方法による制御を行う最大トルク効率制御ｄ軸電流指令演算器及びｑ軸電流指令指令演算器と、
    前記ＩＰＭモータの速度とトルクを制御する速度制御器とを有することを特徴とするＩＰＭモータの制御装置。

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