JP5399746B2 - 電動機駆動装置及び角度情報伝送処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機駆動装置及び角度情報伝送処理方法に係り、特に、同期電動機と回転子位置検出器とを組合せ、回転子位置検出器の位置信号にもとづいて電動機の磁極位置に応じた電流を供給するようにした電動機駆動装置及びその角度情報伝送処理方法に関する。

従来、電力変換器で同期電動機を駆動する電動機駆動装置において、回転子の磁極位置を検出するために位置検出器が設けられ、この位置検出器の検出角度にもとづいて固定子側に回転磁界を発生させ、同期電動機の回転を維持させることが行なわれていた。この場合、検出された回転子の磁極位置を電力変換器の制御部に角度情報として正しく伝送する必要がある。また、その伝送の距離が長く信号線の本数を極力減らしたいなどの理由から、シリアル信号による伝送方法を採用する場合がある。しかし、シリアル信号からデジタル信号への変換時間や、信号の検出タイミングの遅れなどにより検出信号に誤差が発生する懸念がある。これを防ぐため、高分解能の速度検出値で補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−２０６１７３号公報（第２−３頁、図１）

特許文献１に示された手法は、回転速度に比例した補正信号によって伝送された位相角に対して位相補正を行なう方法であるが、特に複数の制御部に角度情報を伝送する必要がある場合にはその補正量を決める手順が複雑となる。また、回転速度の急変時に不安定になる恐れもある。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたもので、複数の制御部に角度情報を伝送する必要がある場合であっても、少ない信号線で且つ確実に角度情報を制御部に伝送することが可能となる電動機駆動装置及び角度情報伝送処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電動機駆動装置は、回転子の磁極位置を検出する位置検出器を取り付けた同期電動機と、この同期電動機を駆動する電力変換器と、前記位置検出器から得られる速度帰還と与えられた速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成する速度制御部と、前記位置検出器の位置信号に基づいて角度情報伝達手段を介して前記電流基準の位相を決定し、前記電力変換器の出力電流が前記電流基準に追従するように電圧基準を出力して前記電力変換器を制御する電流制御部とを備え、前記角度情報伝達手段は、前記位置検出器の位置信号から前記回転子の磁極位置に相当する位相パルス信号を生成するパルス変換手段と、前記位相パルス信号を受信し、ＰＬＬ回路によって前記位相パルス信号に同期した状態で前記電流制御に用いる第１の位相信号を得る復調手段とを有し、前記復調手段は、前記位相パルス信号をカウントして第１の回転周波数信号を出力する周波数カウンタと、この第１の回転周波数信号を積分する積分器と、この積分器の出力を前記位相パルスの１周期で１回サイクリックにカウントするサイクリックカウンタと、前記位相パルスの立上り及び立下りの少なくとも一方のタイミングで、前記サイクリックカウンタのカウント値を保持するカウント保持部と、所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との偏差を減少させるように周波数補償量を生成して前記積分器の入力に加算する比例積分器とを具備し、前記サイクリックカウンタの出力を前記電流制御に用いる第１の位相信号とすると共に、前記復調手段は、前記位置検出器の位置信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換手段と、このＤＡ変換手段の出力を再びデジタル信号に変換して前記電流制御に用いる第２の位相信号を得るＡＤ変換手段とを具備し、前記同期電動機の回転速度が所定値以下のとき、前記第１の位相信号に代えて前記第２の位相信号を用いるようにしたことを特徴としている。

本発明によれば、複数の制御部に角度情報を伝送する必要がある場合であっても、少ない信号線で且つ確実に角度情報を制御部に伝送することが可能となる電動機駆動装置及び角度情報伝送処理方法を提供することができる。

本発明の実施例１に係る電動機駆動装置のブロック構成図。 本発明の実施例２に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図。 本発明の実施例３に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図。 本発明の実施例４に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図。 本発明の実施例５に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図。 本発明の実施例６に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図。 本発明の実施例６に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部の動作説明図。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る電動機駆動装置の回路構成図である。

図１（ａ）において、同期電動機１は電力変換器２の出力によって駆動されており、同期電動機１の回転子位置を検出するための位置検出器３が回転軸に取り付けられている。電力変換器２は例えば交流電源からの入力を図示しないコンバータ回路によって直流に変換し、この直流をインバータ回路によって交流に変換するものである。この電力変換器２は制御部４から与えられるパルス信号によって内部で使用されているスイッチング素子がオンオフ制御される。以下制御部４の内部構成について説明する。

制御部４は速度制御部５と電流制御部６とで構成される。

位置検出器３（例えば、レゾルバ）によって検出された回転子の角度信号は、速度制御部５の位置信号変換器５１（例えば、Ｒ／Ｄ変換器）によって角度情報としてのデジタル信号に変換される。尚、位置検出器３及び位置信号変換器５１として、インクリメンタルエンコーダ及びアップダウンカウンタを夫々用いてもよい。位置信号変換器５１の出力は微分器５２により、単位時間当たりの位置信号の変化量から回転速度を演算し、速度帰還として速度制御器５３に与えられる。速度制御器５３は、この速度帰還と通常は外部から与えられる速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成して電流制御部６に出力する。また、位置信号変換器５１の出力は後述するパルス変換器５４に与えられ、このパルス変換器５４の出力も電流制御部６に与えられる。

電流制御部６の電流制御器６１は、電流帰還として検出された電力変換器２の出力電流と上記電流基準とを比較し、その偏差を減少させるように電圧基準を生成してＰＷＭ制御器６２に与える。ＰＷＭ制御器６２は、この電圧基準をもとにパルス幅変調を行なったゲートパルスを電力変換器２に与える。電力変換器２は、与えられたゲートパルスに従って内部のスイッチング素子をオンオフ制御することによって、磁極位置に応じた電流を同期電動機１に供給する。その電流により回転磁界が発生して同期電動機１が回転する。

ここで、電力変換器２が磁極位置に応じた電流を供給するためには上記電圧基準の位相が磁極位置に応じた値となっている必要がある。このためパルス変換器５４から与えられたパルス列を復調器６３によってデジタル信号に戻し、電流制御器６１に与えるようにしている。以下角度情報伝送部であるパルス変換器５４と復調器６３の内部構成について図１（ｂ）を参照して説明する。

パルス変換器５４において、位置信号変換器５１からのデジタル角度情報は極数変換器５５により機械角から電気角に変換される。具体的には、同期電動機１の極数をＰとしたときＰ／２倍することによって達成される。そして極数変換器５５の出力はパルス発生器５６に与えられ、パルス発生器５６は入力された電気角を基準位相とし、電気角１８０度毎に０と１を繰り返す位相パルス信号を生成する。

この位相パルス信号は、復調器６３内の周波数カウンタ６４に与えられる。周波数カウンタ６４においてはこの単位時間あたりのカウント値すなわち回転周波数をデジタル値として出力する。そして後述する比例積分器６５の出力を補正加算し、積分器６６に与える。積分器６６においては補正された回転周波数を積分して角度情報を得る。この角度情報はサイクリックカウンタ６７に与えられ、サイクリックカウンタ６７は０〜３６０度の間の所定の位相角を位相信号として出力する。

そしてこの位相信号は、フィードバック信号としてラッチ回路６８に与えられる。ラッチ回路６８にはラッチ用のトリガ信号として元の位相パルス信号を入力とする立上り検出回路６９及び立下り検出回路７０の出力が与えられる。ラッチ回路６８は、サイクリックカウンタ６７の内部カウント値を一時的に保持し、比例積分器６５は、そのカウント値と設定された所定角度との偏差が０となるようにカウントの変化量を補正する。

このような補正を加えることによって、入力された位相パルスの位相を固定するＰＬＬ（フェーズロックドループ）回路が形成される。すなわち、上記所定角度を０度とすれば、サイクリックカウンタ６７の出力は、上記ＰＬＬ回路の動作によって入力された位相パルスの位相と等しくなる。また、上記所定角度に０度ではない所定の角度をインプットすれば、復調器６３は極数変換器５５が出力する角度情報に対して所定の電気角だけ位相のずれた位相信号を出力することが可能となる。例えば同期電動機１が複数巻線型で、その巻線の各々を駆動する電力変換器２を分散して設け、所定の位相ずつずらして全体を駆動する場合、制御部４のうち、速度制御部５を共通制御部とし、電流制御部６を各々の電力変換器に対応して設けるようにし、上記所定角度を各々の電流制御部でずらした設定とすれば良い。

以上の説明において、速度制御器５３の出力である電流基準がデジタル信号の場合、その配線本数が多くなってしまうが、速度制御器５３の出力部に図示しない電圧／周波数変換器を設け、また、電流制御器６１の電流基準の入力部に図示しない周波数／電圧変換器を設けて電流基準を直流量として速度制御部５から電流制御部６に伝送するようにすれば、これを防ぐことが可能となる。

図２は、本発明の実施例２に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図である。この実施例２の各部について、図１（ｂ）の本発明の実施例１に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例２が実施例１と異なる点は、パルス変換器５４Ａ内に電気角信号を入力として動作するＤＡ変換器５７を設けた点、復調器６３Ａ内にこのＤＡ変換器５７の出力を再びデジタル信号に変換するＡＤ変換器７１、ＡＤ変換器７１の出力とサイクリックカウンタ６７の出力を切替えて復調器６３Ａの位相信号出力とする位相信号切替器７２、また、周波数カウンタ６４の出力を受け、位相信号選択器７２に選択切替指令を出力する周波数判定器７３を設けた点である。

実施例１におけるサイクリックカウンタ６７の出力である位相信号は、回転周波数の低い低速時においてパルスの幅が極端に長くなる。すなわち、ＰＬＬ回路によって同期をとる周期が長くなるため、無制御の期間が長くなって不安定となる。本実施例２においては上記問題点を補う代替手段として、速度制御部５にＤＡ変換器５７を設け、電流制御部６
にこのＤＡ変換器５７の出力を再びデジタル信号に変換するＡＤ変換器７１を設け、低速時にはＡＤ変換器７１の出力を位相信号とする。

これを実現するため周波数カウンタ６４の出力である回転周波数を周波数判定器７３が常時監視し、回転周波数が所定値以下であるときには位相信号選択器７２がＡＤ変換器７１を選択し、回転周波数が所定値を超えたときに位相信号選択器７２がサイクリックカウンタ６７の出力を選択するような選択切替指令を出力するようにする。

低速時においてはＤＡ変換器５７及びＡＤ変換器７１の変換遅れ時間は問題となる量ではない。従ってこの実施例２によれば、電流制御部において低速から高速に渡って精度良く位相信号を得ることが可能となる。

尚、上記において周波数判定器７３が監視するのは必ずしも周波数カウンタ６４の出力である必要はなく、同期電動機１の回転速度を示す信号であれば良い。

図３は、本発明の実施例３に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図である。この実施例３の各部について、図１（ｂ）の本発明の実施例１に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例３が実施例１と異なる点は、周波数カウンタ６４の出力を入力とし、その出力を比例積分器６５Ａに与えるゲイン調整器７４を設けた点である。

位相パルスの周波数が変化したとき、ＰＬＬ回路における応答速度が変わり、安定した制御が行えなくなったり、またＰＬＬ回路の追従性が悪化する場合がある。このため周波数カウンタ６４の出力である回転周波数に応じて比例積分器６５Ａの制御ゲインを変化させるようにする。すなわちゲイン調整器７４は回転周波数をパラメータとした関数、あるいは予め準備した回転周波数対制御ゲインのテーブルを参照することにより、比例積分器６５Ａの最適な制御ゲインを選択可能なようにする。このようにすれば、ＰＬＬ回路は回転周波数が変化しても安定で且つ高精度な動作が可能となる。

この実施例においても、上記における回転周波数は必ずしも周波数カウンタ６４の出力から得る必要はなく、同期電動機１の回転速度の信号であればどれを用いても良い。

図４は、本発明の実施例４に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図である。この実施例４の各部について、図１（ｂ）の本発明の実施例１に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例４が実施例１と異なる点は、比例積分器６５Ａの入力側に偏差演算器７５を設ける構成とした点である。

実施例１において、ラッチ回路６８によって保持されたカウント値と所定角度との偏差が１８０度もしくは３６０度を超えることが考えられるが、この場合は実質的な偏差よりも過補償となりＰＬＬ回路が不安定となる恐れがある。偏差演算器７５は、偏差の計算に周期性のある関数、たとえば正弦波関数を用いることにより、位相が極端にずれた場合には最も近くの上記所定角度に対応する位相に合わせるように、比例積分器６５が働くようにする。すなわち、上記偏差が所定値を超えたとき、この偏差から正弦波関数で決まる所定の角度だけ減算することによって偏差を補正する。このようにすればＰＬＬ回路を安定に動作させることができる。

図５は、本発明の実施例５に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図である。この実施例５の各部について、図１（ｂ）の本発明の実施例１に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例５が実施例１と異なる点は、パルス変換器５４Ｂ内に速度帰還を入力として動作するＤＡ変換器５８を設けた点、復調器６３Ｄ内にこのＤＡ変換器５８の出力を再びデジタル信号に変換するＡＤ変換器７６を、またこのＡＤ変換器７６の出力と周波数カウンタ６４の出力とを選択切替する選択切替器７７を設ける構成とした点である。

周波数カウンタ６４の出力は、回転周波数が比較的高い領域では分解能が高い状態に維持可能であるが、回転周波数の低い領域においては単位時間にカウントする位相パルス数が少なくなるため分解能が低下する。従って、低速領域において速度帰還をベースとした回転周波数信号を用いれば復調器６３Ｄの出力である位相信号の精度を向上させることができる。尚、選択切替器７７を省き、高速領域においても常に速度帰還をベースとした回転周波数信号を用いる構成としても良い。

図６は、本発明の実施例６に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図である。この実施例６の各部について、図２の本発明の実施例２に係る電動機駆動装置の角度情報伝送部のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例６が実施例２と異なる点は、パルス変換器５４ＣにおいてＤＡ変換器５７に代えてＰＷＭ変換器５９を設けた点、復調器６３Ｅにおいて、ＡＤ変換器６４に代えてＰＷＭ復調器７８を設けた点である。

ＰＷＭ変換器５９において、電気角信号をＰＷＭ変調し、ＰＷＭ変調されたパルスをＰＷＭ復調器７８に供給し、ＰＷＭ復調器７８でパルス幅のデューティ比を検出して位相信号を得るようにする。このように、実施例２で用いたアナログ信号の代わりに、パルス幅変調されたパルス信号を用いることにより、ケーブルのインピーダンスによる電圧降下の影響を受けずに精度良く伝送することが可能となる。

ＰＷＭ復調器７８はパルス幅変調されたパルス信号をローパスフィルタ回路によって一旦アナログ量に変換してからデジタル変換する。この場合、パルス幅が０％から１００％デューティあるいは１００％から０％デューティにステップ状に変化するポイントにおいて、アナログ変換後の信号に図７（ａ）に示すようななまりが生じる。

そこで、ＰＷＭ復調器７８でＡＤ変換したデジタル値に対して、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、なまりの部分がサージ状の信号となるような演算処理を行う。例えば、３２ビットデータにおいて、０〜１６３８４の値を持ったデータに対し４倍の乗算をする。オーバフローさせた結果として、３２ビットデータは図３（ｃ）のようになまりの部分がサージ状の信号となる。このサージ状の信号は、変化率リミットなどにより容易に除去することが可能となる。

このように実施例６においてＰＷＭ復調器７８の変換遅れを補償することが可能となる。

１ 同期電動機
２ 電力変換器
３ 位置検出器
４ 制御部
５ 速度制御部
６ 電流制御部

５１ 位置信号変換器
５２ 微分器
５３ 速度制御器
５４ パルス変換器
５５ 極数変換器
５６ パルス発生器
５７ ＤＡ変換器
５８ ＤＡ変換器
５９ ＰＷＭ変換器

６１ 電流制御器
６２ ＰＷＭ制御器
６３ 復調器
６４ 周波数カウンタ
６５ 比例積分器
６６ 積分器
６７ サイクリックカウンタ
６８ ラッチ回路
６９ パルス立上り検出回路
７０ パルス立下り検出回路
７１ ＡＤ変換器
７２ 信号選択切替回路
７３ 周波数判定器
７４ ゲイン調整器
７５ 偏差演算器
７６ ＡＤ変換器
７７ 選択切替回路
７８ ＰＷＭ復調器

Claims (10)

1. 回転子の磁極位置を検出する位置検出器を取り付けた同期電動機と、
   この同期電動機を駆動する電力変換器と、
   前記位置検出器から得られる速度帰還と与えられた速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成する速度制御部と、
   前記位置検出器の位置信号に基づいて角度情報伝達手段を介して前記電流基準の位相を決定し、前記電力変換器の出力電流が前記電流基準に追従するように電圧基準を出力して前記電力変換器を制御する電流制御部と
   を備え、
   前記角度情報伝達手段は、
   前記位置検出器の位置信号から前記回転子の磁極位置に相当する位相パルス信号を生成するパルス変換手段と、
   前記位相パルス信号を受信し、ＰＬＬ回路によって前記位相パルス信号に同期した状態で前記電流制御に用いる第１の位相信号を得る復調手段と
   を有し、
   前記復調手段は、
   前記位相パルス信号をカウントして第１の回転周波数信号を出力する周波数カウンタと、
   この第１の回転周波数信号を積分する積分器と、
   この積分器の出力を前記位相パルスの１周期で１回サイクリックにカウントするサイクリックカウンタと、
   前記位相パルスの立上り及び立下りの少なくとも一方のタイミングで、前記サイクリックカウンタのカウント値を保持するカウント保持部と、
   所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との偏差を減少させるように周波数補償量を生成して前記積分器の入力に加算する比例積分器と
   を具備し、
   前記サイクリックカウンタの出力を前記電流制御に用いる第１の位相信号とすると共に、
   前記復調手段は、
   前記位置検出器の位置信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換手段と、
   このＤＡ変換手段の出力を再びデジタル信号に変換して前記電流制御に用いる第２の位相信号を得るＡＤ変換手段と
   を具備し、
   前記同期電動機の回転速度が所定値以下のとき、前記第１の位相信号に代えて前記第２の位相信号を用いるようにしたことを特徴とする電動機駆動装置。
2. 前記同期電動機の回転速度に応じて前記比例積分器のゲインを変化させることを特徴とする請求項１に記戴の電動機駆動装置。
3. 回転子の磁極位置を検出する位置検出器を取り付けた同期電動機と、
   この同期電動機を駆動する電力変換器と、
   前記位置検出器から得られる速度帰還と与えられた速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成する速度制御部と、
   前記位置検出器の位置信号に基づいて角度情報伝達手段を介して前記電流基準の位相を決定し、前記電力変換器の出力電流が前記電流基準に追従するように電圧基準を出力して前記電力変換器を制御する電流制御部と
   を備え、
   前記角度情報伝達手段は、
   前記位置検出器の位置信号から前記回転子の磁極位置に相当する位相パルス信号を生成するパルス変換手段と、
   前記位相パルス信号を受信し、ＰＬＬ回路によって前記位相パルス信号に同期した状態で前記電流制御に用いる第１の位相信号を得る復調手段と
   を有し、
   前記復調手段は、
   前記位相パルス信号をカウントして第１の回転周波数信号を出力する周波数カウンタと、
   この第１の回転周波数信号を積分する積分器と、
   この積分器の出力を前記位相パルスの１周期で１回サイクリックにカウントするサイクリックカウンタと、
   前記位相パルスの立上り及び立下りの少なくとも一方のタイミングで、前記サイクリックカウンタのカウント値を保持するカウント保持部と、
   所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との偏差を減少させるように周波数補償量を生成して前記積分器の入力に加算する比例積分器と
   を具備し、
   前記サイクリックカウンタの出力を前記電流制御に用いる第１の位相信号とすると共に、
   前記比例積分器の入力側に周期関数を用いた偏差演算器を設け、
   前期所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との前記偏差が所定値を超えたとき、前記偏差から前記周期関数で決まる所定の角度だけ減算することによって前記偏差を補正するようにしたことを特徴とする電動機駆動装置。
4. 回転子の磁極位置を検出する位置検出器を取り付けた同期電動機と、
   この同期電動機を駆動する電力変換器と、
   前記位置検出器から得られる速度帰還と与えられた速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成する速度制御部と、
   前記位置検出器の位置信号に基づいて角度情報伝達手段を介して前記電流基準の位相を決定し、前記電力変換器の出力電流が前記電流基準に追従するように電圧基準を出力して前記電力変換器を制御する電流制御部と
   を備え、
   前記角度情報伝達手段は、
   前記位置検出器の位置信号から前記回転子の磁極位置に相当する位相パルス信号を生成するパルス変換手段と、
   前記位相パルス信号を受信し、ＰＬＬ回路によって前記位相パルス信号に同期した状態で前記電流制御に用いる第１の位相信号を得る復調手段と
   を有し、
   前記復調手段は、
   前記位相パルス信号をカウントして第１の回転周波数信号を出力する周波数カウンタと、
   この第１の回転周波数信号を積分する積分器と、
   この積分器の出力を前記位相パルスの１周期で１回サイクリックにカウントするサイクリックカウンタと、
   前記位相パルスの立上り及び立下りの少なくとも一方のタイミングで、前記サイクリックカウンタのカウント値を保持するカウント保持部と、
   所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との偏差を減少させるように周波数補償量を生成して前記積分器の入力に加算する比例積分器と
   を具備し、
   前記サイクリックカウンタの出力を前記電流制御に用いる第１の位相信号とすると共に、
   前記復調手段は、
   前記速度帰還の信号をアナログ信号に変換する速度ＤＡ変換手段と、
   この速度ＤＡ変換手段の出力を再びデジタル信号に変換して第２の回転周波数を得る速度ＡＤ変換手段と
   を具備し、
   前記積分器の入力として前記第１の回転周波数信号に代えて前記第２の回転周波数を用いるようにしたことを特徴とする電動機駆動装置。
5. 回転子の磁極位置を検出する位置検出器を取り付けた同期電動機と、
   この同期電動機を駆動する電力変換器と、
   前記位置検出器から得られる速度帰還と与えられた速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成する速度制御部と、
   前記位置検出器の位置信号に基づいて角度情報伝達手段を介して前記電流基準の位相を決定し、前記電力変換器の出力電流が前記電流基準に追従するように電圧基準を出力して前記電力変換器を制御する電流制御部と
   を備え、
   前記角度情報伝達手段は、
   前記位置検出器の位置信号から前記回転子の磁極位置に相当する位相パルス信号を生成するパルス変換手段と、
   前記位相パルス信号を受信し、ＰＬＬ回路によって前記位相パルス信号に同期した状態で前記電流制御に用いる第１の位相信号を得る復調手段と
   を有し、
   前記復調手段は、
   前記位相パルス信号をカウントして第１の回転周波数信号を出力する周波数カウンタと、
   この第１の回転周波数信号を積分する積分器と、
   この積分器の出力を前記位相パルスの１周期で１回サイクリックにカウントするサイクリックカウンタと、
   前記位相パルスの立上り及び立下りの少なくとも一方のタイミングで、前記サイクリックカウンタのカウント値を保持するカウント保持部と、
   所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との偏差を減少させるように周波数補償量を生成して前記積分器の入力に加算する比例積分器と
   を具備し、
   前記サイクリックカウンタの出力を前記電流制御に用いる第１の位相信号とすると共に、
   前記復調手段は、
   前記速度帰還の信号をアナログ信号に変換する速度ＤＡ変換手段と、
   この速度ＤＡ変換手段の出力を再びデジタル信号に変換して第２の回転周波数を得る速度ＡＤ変換手段と
   を具備し、
   前記同期電動機の回転速度が所定値以下のとき、
   前記積分器の入力として前記第１の回転周波数信号に代えて前記第２の回転周波数を用いるようにしたことを特徴とする電動機駆動装置。
6. 回転子の磁極位置を検出する位置検出器を取り付けた同期電動機と、
   この同期電動機を駆動する電力変換器と、
   前記位置検出器から得られる速度帰還と与えられた速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成する速度制御部と、
   前記位置検出器の位置信号に基づいて角度情報伝達手段を介して前記電流基準の位相を決定し、前記電力変換器の出力電流が前記電流基準に追従するように電圧基準を出力して前記電力変換器を制御する電流制御部と
   を備え、
   前記角度情報伝達手段は、
   前記位置検出器の位置信号から前記回転子の磁極位置に相当する位相パルス信号を生成するパルス変換手段と、
   前記位相パルス信号を受信し、ＰＬＬ回路によって前記位相パルス信号に同期した状態で前記電流制御に用いる第１の位相信号を得る復調手段と
   を有し、
   前記復調手段は、
   前記位相パルス信号をカウントして第１の回転周波数信号を出力する周波数カウンタと、
   この第１の回転周波数信号を積分する積分器と、
   この積分器の出力を前記位相パルスの１周期で１回サイクリックにカウントするサイクリックカウンタと、
   前記位相パルスの立上り及び立下りの少なくとも一方のタイミングで、前記サイクリックカウンタのカウント値を保持するカウント保持部と、
   所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との偏差を減少させるように周波数補償量を生成して前記積分器の入力に加算する比例積分器と
   を具備し、
   前記サイクリックカウンタの出力を前記電流制御に用いる第１の位相信号とすると共に、
   前記復調手段は、
   前記位置検出器の位置信号をパルス信号に変換するＰＷＭ変換手段と、
   このＰＷＭ変換手段の出力を再びデジタル信号に変換して前記電流制御に用いる第３の位相信号を得るＰＷＭ復調手段と
   を具備し、
   前記同期電動機の回転速度が所定値以下のとき、前記第１の位相信号に代えて前記第３の位相信号を用いるようにしたことを特徴とする電動機駆動装置。
7. 前記ＰＷＭ復調手段は、
   前記パルス幅変調されたパルス信号を受信して、ローパスフィルタ回路によりアナログ信号に変換するフィルタ部と、
   前記アナログ信号を受信してデジタル値に変換するＡＤ変換部と、
   前記ＡＤ変換部の出力レベルが最大値から最小値、あるいは、最小値から最大値に移行する時の変換遅れを補正する補正手段と
   を有することを特徴とする請求項６に記戴の電動機駆動装置。
8. 前記パルス変換手段は、
   前記同期電動機の極数を設定することによって前記位置信号を機械角から電気角に変換することが可能な極数変換手段を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記戴の電動機駆動装置。
9. 前記電力変換器と各々の電力変換器用の前記電流制御部を複数台有し、
   前記角度情報伝達手段は、
   １つの前記パルス変換手段と、
   各々の前記電流制御部に設けられた複数個の前記復調手段より
   成ることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の電動機駆動装置。
10. 回転子の磁極位置を検出する位置検出器を取り付けた同期電動機と、
    この同期電動機を駆動する電力変換器と、
    前記位置検出器から得られる速度帰還と与えられた速度基準との速度偏差を減少させるように電流基準を生成する速度制御部と、
    前記位置検出器の位置信号に基づいて前記電流基準の位相を決定し、前記電力変換器の出力電流が前記電流基準に追従するように電圧基準を出力して前記電力変換器を電流制御する電流制御部と
    を備えた電動機駆動装置において、
    前記位置検出器の位置信号から前記回転子の磁極位置に相当する位相パルス信号を生成して送信し、この位相パルス信号を受信して、ＰＬＬ回路によって前記位相パルス信号に同期した状態で前記電流制御に用いる第１の位相信号を得るようにし、
    前記第１の位相信号は、
    前記位相パルス信号をカウントして第１の回転周波数信号を出力し、
    この第１の回転周波数信号を積分し、
    この積分器の出力を前記位相パルスの１周期で１回サイクリックにカウントし、
    前記位相パルスの立上り及び立下りの少なくとも一方のタイミングで、前記サイクリックカウンタのカウント値を保持し、
    所定の位相角と、前記カウント保持部のカウント値との偏差を減少させるように周波数補償量を生成して前記積分器の入力に加算し、
    前記サイクリックカウンタの出力として得るようにすると共に、
    前記位置検出器の位置信号をアナログ信号に変換し、
    この出力を再びデジタル信号に変換して前記電流制御に用いる第２の位相信号を得るようにし、
    前記同期電動機の回転速度が所定値以下のとき、前記第１の位相信号に代えて前記第２の位相信号を用いるようにしたことを特徴とする角度情報伝送処理方法。

Images