JP7101904B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

本願は、モータ制御装置に関するものである。

電動パワーステアリングにおいて、モータ巻線・インバータ・制御器を複数系統設けた冗長系のシステムが普及している。このシステムにより、いずれか１系統に故障が発生した場合でも、他の系統により、動作継続することが可能になる。

特許文献1には、各系統の制御器を１つのマスター側の制御器とそれ以外のスレーブ側の制御器に分けている。マスター側の制御器は、指令値をスレーブ側へ送信し、スレーブ側の制御器は指令値をマスター側から受信して当該指令値に基づいて電流制御を行う手法が開示されている。本手法によると、全ての制御器がマスター側の制御器の指令に基づいて電流制御を行うため、理想的には全てのモータ巻線を流れる電流値は一致する。

特開２０１８－１２９９９５号公報

特許文献１の制御方式では、ｑ軸電流指令値をマスター側の第１の制御器１３０からスレーブ側の第２の制御器２３０へ送信し、第１の制御部１３０と第２の制御器２３０とで同一のｑ軸電流指令値を使用している。このとき、電流和と電流差の制御を用いた電流フィードバック制御により、第１の３相巻線及び第２の３相巻線を流れる電流をほとんど一致させることができる。

３相巻線による誘起電圧が直流電源の直流電圧に到達する電圧飽和が発生し、ｑ軸電流指令値にｑ軸電流が追従できなくなったとき、ｑ軸電流の大きさは直流電圧の大きさに比例して変化する。しかし、第１のインバータ及び第２のインバータについて、系統毎に個別に直流電源が設けられる場合がある。この場合は、直流電源の経年劣化、充電量の低下等により、一方の直流電源の直流電圧が定格電圧から低下すると、系統間に直流電圧差が生じる。この状態で、電圧飽和が生じる運転状態で動作すると、系統間で同じｑ軸電流指令値が設定されていたとしても、系統間の直流電圧差により、系統間のｑ軸電流に差が生じる。各系統のｑ軸電流は、各系統の３相巻線が発生するトルクに比例するため、系統間のｑ軸電流差により、系統間のトルク差が生じ、交流回転機に高周波の振動及び騒音が生じるおそれがある。

そこで、各系統に直流電源が個別に設けられる場合において、系統間に直流電圧差が生じても、系統間のトルク差が生じることを抑制できるモータ制御装置が望まれる。

本願に係るモータ制御装置は、
第１の３相巻線と第２の３相巻線とを有する交流回転機を制御するモータ制御装置であって、
第１の直流電源の第１の直流電圧を前記第１の３相巻線に印加する第１のインバータと、
前記第１の３相巻線を流れる電流を検出する第１の電流検出器と、
前記第１の電流検出器により検出した第１の３相巻線の電流検出値を、前記交流回転機の回転位置に同期して回転するｄ軸及びｑ軸の座標系で表した第１のｄ軸電流検出値及び第１のｑ軸電流検出値を算出し、第１のｄ軸電流指令値及び第１のｑ軸電流指令値を算出し、第１のｄ軸電圧指令値及び第１のｑ軸電圧指令値を算出し、前記第１のｄ軸電圧指令値及び前記第１のｑ軸電圧指令値に基づいて前記第１のインバータを制御する第１の制御器と、
第２の直流電源の第２の直流電圧を前記第２の３相巻線に印加する第２のインバータと、
前記第２の３相巻線を流れる電流を検出する第２の電流検出器と、
前記第２の電流検出器により検出した第２の３相巻線の電流検出値を、前記ｄ軸及びｑ軸の座標系で表した第２のｄ軸電流検出値及び第２のｑ軸電流検出値を算出し、第２のｄ軸電流指令値及び第２のｑ軸電流指令値を算出し、第２のｄ軸電圧指令値及び第２のｑ軸電圧指令値を算出し、前記第２のｄ軸電圧指令値及び前記第２のｑ軸電圧指令値に基づいて前記第２のインバータを制御する第２の制御器と、を備え、
前記第１の制御器は、
前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧以下であると判定した場合は、前記第１のｑ軸電流検出値が、前記第１のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第１のｑ軸電圧指令値を変化させ、
前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高いと判定した場合は、前記第１のｑ軸電流検出値が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２のｑ軸電流検出値又は前記第２のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第１のｑ軸電圧指令値を変化させ、
前記第２の制御器は、
前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧以下であると判定した場合は、前記第２のｑ軸電流検出値が、前記第２のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第２のｑ軸電圧指令値を変化させ、
前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧よりも高いと判定した場合は、前記第２のｑ軸電流検出値が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１のｑ軸電流検出値又は前記第１のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第２のｑ軸電圧指令値を変化させるものである。

本願に係るモータ制御装置によれば、第１の直流電圧が、第２の直流電圧よりも高くなる場合は、第２のｑ軸電流検出値又は第２のｑ軸電流指令値が、最終的な第１のｑ軸電流指令値に設定され、第１のｑ軸電流がフィードバック制御される。よって、電圧飽和が生じる運転状態付近において、第１のｑ軸電流が第２のｑ軸電流よりも高くならないように、第１のｑ軸電流を第２のｑ軸電流まで低下させることができる。逆に、第２の直流電圧が、第１の直流電圧よりも高くなる場合は、第１のｑ軸電流検出値又は第１のｑ軸電流指令値が、最終的な第２のｑ軸電流指令値に設定され、第２のｑ軸電流がフィードバック制御される。よって、電圧飽和が生じる運転状態付近において、第２のｑ軸電流が第１のｑ軸電流よりも高くならないように、第２のｑ軸電流を第１のｑ軸電流まで低下させることができる。ｑ軸電流はトルクに比例するので、系統間の直流電圧の差により、系統間のトルクに差が生じることを抑制できる。

実施の形態１に係る交流回転機及びモータ制御装置の概略構成図である。 実施の形態１に係る第１の制御器及び第２の制御器のブロック図である。 実施の形態１に係る第１の制御器のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る第２の制御器のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る電流指令の設定を説明する図である。 実施の形態１に係る電流指令の設定を説明する図である。 実施の形態１に係る電流指令の設定を説明する図である。 実施の形態１に係る電流指令の設定を説明する図である。 比較例に係る制御挙動を説明するタイムチャートである。 実施の形態１に係る制御挙動を説明するタイムチャートである。 実施の形態２に係る第１の制御器及び第２の制御器のブロック図である。 実施の形態３に係る第１の制御器及び第２の制御器のブロック図である。 実施の形態５に係る第１の制御器及び第２の制御器のブロック図である。

１．実施の形態１
実施の形態１に係る交流回転機１を制御するモータ制御装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る交流回転機及びモータ制御装置の概略構成図である。交流回転機１は、第１の３相巻線１２ａと、第２の３相巻線１２ｂを有している。第１の３相巻線１２ａに電圧を印加する第１系統と、第２の３相巻線１２ｂに電圧を印加する第２系統とが、独立して設けられている。第１系統として、第１のインバータ４ａ、第１の電流検出器１０ａ、第１の制御器９ａ、第１の直流電源３ａ、及び第１の電圧検出器１１ａが設けられている。第２系統として、第２のインバータ４ｂ、第２の電流検出器１０ｂ、第２の制御器９ｂ、第２の直流電源３ｂ、及び第２の電圧検出器１１ｂが設けられている。

１－１．交流回転機１
交流回転機１は、第１の３相巻線１２ａと、第２の３相巻線１２ｂを有している。第１の３相巻線１２ａは、Ｕ１相の巻線Ｃｕ１、Ｖ１相の巻線Ｃｖ１、Ｗ１相の巻線Ｃｗ１であり、第２の３相巻線１２ｂは、Ｕ２相の巻線Ｃｕ２、Ｖ２相の巻線Ｃｖ２、Ｗ２相の巻線Ｃｗ２である。第１及び第２の３相巻線１２ａ、１２ｂは、Ｙ結線とされているが、Δ結線とされてもよい。第１及び第２の３相巻線１２ａ、１２ｂは、１つのステータに巻装されている。本実施の形態では、第１の３相巻線１２ａと第２の３相巻線１２ｂとは、互いに位相差（角度差）を設けて、ステータに巻装されている。

ステータの径方向内側にはロータが設けられている。交流回転機１は、ロータに永久磁石が設けられた永久磁石同期回転機とされてもよいし、ロータに電磁石が設けられた巻線界磁同期回転機とされてもよいし、ロータに磁石が設けられていない誘導回転機又は同期リラクタンス回転機とされてもよい。以下で説明する例では、ロータに永久磁石が設けられた場合について説明する。

ロータには、ロータの回転位置（回転角度）を検出する位置検出器２が設けられている。位置検出器２の出力信号は、第１の制御器９ａ及び第２の制御器９ｂに入力される。位置検出器２には、各種のセンサが用いられる。例えば、位置検出器２には、レゾルバ、ホール素子、ＴＭＲ素子、又はＧＭＲ素子などの位置検出器、電磁式、磁電式、又は光電式などの回転検出器が用いられる。

１－２．第１のインバータ４ａ関連
第１のインバータ４ａは、第１の直流電源３ａの第１の直流電圧Ｖｄｃ１を第１の３相巻線１２ａに印加する電力変換器である。第１のインバータ４ａは、複数のスイッチング素子を有する。

第１のインバータ４ａは、第１の直流電源３ａの正極端子に接続される正極側のスイッチング素子５ａと、第１の直流電源３ａの負極端子に接続される負極側のスイッチング素子６ａと、が直列接続された直列回路を、３相各相の巻線に対応して３セット設けている。そして、各直列回路における２つのスイッチング素子の接続点が、対応する相の巻線に接続される。各スイッチング素子には、ダイオード７ａ、８ａが逆並列接続されたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、逆並列接続されたダイオードの機能を有するＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等が用いられる。各スイッチング素子５ａ、６ａのゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、第１の制御器９ａに接続されている。よって、各スイッチング素子は、第１の制御器９ａから出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。

第１の電流検出器１０ａは、第１の３相巻線の各相の巻線に流れる電流を検出する。第１の電流検出器１０ａは、第１のインバータ４ａの各相のスイッチング素子の直列回路と各相の巻線とをつなぐ電線上に備えられたホール素子等とされている。なお、第１の電流検出器１０ａは、各相のスイッチング素子の直列回路に直列接続されたシャント抵抗とされてもよく、第１のインバータ４ａと第１の直流電源３ａとの接続線に直列接続されたシャント抵抗とされてもよい。

第１の直流電源３ａは、第１のインバータ４ａに第１の直流電圧Ｖｄｃ１を出力する。第１の直流電源３ａとして、バッテリー、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ダイオード整流器、ＰＷＭ整流器等、直流電圧を出力する任意の機器が用いられる。

第１の直流電圧Ｖｄｃ１を検出するための第１の電圧検出器１１ａが備えられている。第１の電圧検出器１１ａの出力信号は、第１の制御器９ａに入力される。

１－３．第２のインバータ４ｂ関連
第２のインバータ４ｂは、第２の直流電源３ｂの第２の直流電圧Ｖｄｃ２を第２の３相巻線１２ｂに印加する電力変換器である。第２のインバータ４ｂは、複数のスイッチング素子を有する。

第２のインバータ４ｂは、第２の直流電源３ｂの正極端子に接続される正極側のスイッチング素子５ｂと、第２の直流電源３ｂの負極端子に接続される負極側のスイッチング素子６ｂと、が直列接続された直列回路を、３相各相の巻線に対応して３セット設けている。そして、各直列回路における２つのスイッチング素子の接続点が、対応する相の巻線に接続される。各スイッチング素子には、ダイオード７ｂ、８ｂが逆並列接続されたＩＧＢＴ、逆並列接続されたダイオードの機能を有するＭＯＳＦＥＴ等が用いられる。各スイッチング素子５ｂ、６ｂのゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、第２の制御器９ｂに接続されている。よって、各スイッチング素子は、第２の制御器９ｂから出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。

第２の電流検出器１０ｂは、第２の３相巻線の各相の巻線に流れる電流を検出する。第２の電流検出器１０ｂは、第２のインバータ４ｂの各相のスイッチング素子の直列回路と各相の巻線とをつなぐ電線上に備えられたホール素子等とされている。なお、第２の電流検出器１０ｂは、各相のスイッチング素子の直列回路に直列接続されたシャント抵抗とされてもよい。

第２の直流電源３ｂは、第２のインバータ４ｂに第２の直流電圧Ｖｄｃ２を出力する。第２の直流電源３ｂとして、バッテリー、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ダイオード整流器、ＰＷＭ整流器等、直流電圧を出力する任意の機器が用いられる。

第２の直流電圧Ｖｄｃ２を検出するための第２の電圧検出器１１ｂが備えられている。第２の電圧検出器１１ｂの出力信号は、第２の制御器９ｂに入力される。

１－４．第１の制御器９ａの基本構成
図２に示すように、第１の制御器９ａは、第１の電流検出部９０１ａ、第１の電流指令演算部９０２ａ、第１の電流指令選択部９０３ａ、第１の電圧指令算出部９０４ａ、第１の電圧座標変換部９０５ａ、第１の電圧印加部９０６ａ、第１の回転位置検出部９０７ａ、及び第１の直流電圧検出部９０８ａ等を備えている。

第１の制御器９ａの各機能部９０１ａ～９０８ａ等の機能は、第１の制御器９ａが備えた処理回路により実現される。具体的には、第１の制御器９ａは、図３に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、及び演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３、及び外部装置５０及び第２の制御器９ｂとデータ通信を行う通信装置９４等を備えている。第１の制御器９ａは、通信装置９４により、第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔ、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ等の特定の制御情報を第２の制御器９ｂに伝達する。

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。

入力回路９２には、位置検出器２、第１の電流検出器１０ａ、及び第１の電圧検出器１１ａ等の各種のセンサが接続されている。入力回路９２は、センサの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３には、第１のインバータ４ａの複数のスイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。通信装置９４は、外部装置５０及び第２の制御器９ｂと通信を行う。

そして、第１の制御器９ａが備える各機能部９０１ａ～９０８ａ等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、出力回路９３、及び通信装置９４等の第１の制御器９ａの他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各機能部９０１ａ～９０８ａ等が用いる判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。

＜第１の回転位置検出部９０７ａ＞
第１の回転位置検出部９０７ａは、位置検出器２の出力信号に基づいて、ロータの電気角での回転位置θ１（磁極位置θ１、回転角度θ１）及び回転角速度ω１を検出する。

＜第１の直流電圧検出部９０８ａ＞
第１の直流電圧検出部９０８ａは、第１の電圧検出器１１ａの出力信号に基づいて、第１の直流電源３ａの第１の直流電圧Ｖｄｃ１＿ｄｅｔを検出する。

＜第１の電流検出部９０１ａ＞
第１の電流検出部９０１ａは、第１の電流検出器１０ａの出力信号に基づいて、第１の３相巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１のそれぞれを流れるＵ１相電流Ｉｕ１＿ｄｅｔ、Ｖ１相電流Ｉｖ１＿ｄｅｔ、Ｗ１相電流Ｉｗ１＿ｄｅｔ（第１の３相電流検出値Ｉｕ１＿ｄｅｔ、Ｉｖ１＿ｄｅｔ、Ｉｗ１＿ｄｅｔと称す）を検出する。そして、第１の電流検出部９０１ａは、第１の３相電流検出値Ｉｕ１＿ｄｅｔ、Ｉｖ１＿ｄｅｔ、Ｉｗ１＿ｄｅｔを、回転位置θ１に基づいて、３相２相変換及び回転座標変換を行って、ｄ軸及びｑ軸の座標系で表した第１のｄ軸電流検出値Ｉｄ１＿ｄｅｔ及び第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔを算出する。

ｄ軸及びｑ軸の座標系（以下、ｄｑ軸の座標系と称す）は、交流回転機（ロータ）の回転位置θ１（磁極位置θ１）に同期して回転する２軸の回転座標系である。より詳細には、ｄｑ軸の座標系は、ロータの磁極位置θ１（磁石のＮ極の向き）に定めたｄ軸、及びｄ軸より電気角で９０ｄｅｇ進んだ方向に定めたｑ軸からなる。

＜第１の電流指令演算部９０２ａ＞
第１の電流指令演算部９０２ａは、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ及び第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆを算出する。第１の電流指令演算部９０２ａは、次式に示すように、交流回転機に出力させるトルク指令値Ｔａｌｌに、第１の３相巻線の分担率Ｋ１を乗算し、第１のトルク指令値Ｔ１＿ｒｅｆを算出する。第１系統の分担率Ｋ１は、１より小さい値（例えば、０．５）に設定される。
Ｔ１＿ｒｅｆ＝Ｋ１×Ｔａｌｌ ・・・（１）

第１の電流指令演算部９０２ａは、第１のトルク指令値Ｔ１＿ｒｅｆ、第１の直流電圧Ｖｄｃ１、及び回転角速度ω１等に基づいて、最大トルク電流制御、弱め磁束制御、及びＩｄ＝０制御などの電流ベクトル制御方法に従って、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ及び第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆを算出する。本実施の形態では、トルク指令値Ｔａｌｌは、外部装置５０から伝達される。トルク指令値Ｔａｌｌは、分担後の第１のトルク指令値Ｔ１＿ｒｅｆであってもよい。トルク指令値Ｔａｌｌは、第１の電流指令演算部９０２ａ内で演算されてもよい。

＜第１の電圧指令算出部９０４ａ＞
第１の電圧指令算出部９０４ａは、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＿ｒｅｆ及び第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＿ｒｅｆを算出する。本実施の形態では、第１の電圧指令算出部９０４ａは、第１のｄ軸電流検出値Ｉｄ１＿ｄｅｔが、後述する第１の電流指令選択部９０３ａによる選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に近づくと共に、第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔが、第１の電流指令選択部９０３ａによる選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に近づくように、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＿ｒｅｆ及び第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＿ｒｅｆを変化させる電流フィードバック制御を行う。このｄ軸及びｑ軸の電圧指令の演算の際、第１の３相巻線のｄ軸電流とｑ軸電流との相互干渉を非干渉化する演算が行われてもよく、第１の３相巻線と第２の３相巻線との間の相互干渉を考慮した演算が行われてもよい。

＜第１の電圧座標変換部９０５ａ＞
第１の電圧座標変換部９０５ａは、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＿ｒｅｆ及び第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＿ｒｅｆを、回転位置θ１（磁極位置θ１）に基づいて、固定座標変換及び２相３相変換を行って、第１の３相電圧指令値Ｖｕ１＿ｒｅｆ、Ｖｖ１＿ｒｅｆ、Ｖｗ１＿ｒｅｆに変換する。３相電圧指令値に対して、各種の変調が加えられてもよい。

＜第１の電圧印加部９０６ａ＞
第１の電圧印加部９０６ａは、第１の３相電圧指令値Ｖｕ１＿ｒｅｆ、Ｖｖ１＿ｒｅｆ、Ｖｗ１＿ｒｅｆに基づいて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により第１のインバータ４ａが有する複数のスイッチング素子をオンオフする。第１の電圧印加部９０６ａは、３相電圧指令値のそれぞれとキャリア波とを比較することにより、各相のスイッチング素子をオンオフするスイッチング信号を生成する。キャリア波は、第１の直流電圧検出値Ｖｄｃ１＿ｄｅｔの振幅を有し、キャリア周波数で振動する三角波とされている。第１の電圧印加部９０６ａは、電圧指令値がキャリア波を上回った場合は、スイッチング信号をオンし、電圧指令値がキャリア波を下回った場合は、スイッチング信号をオフする。正極側のスイッチング素子５ａには、スイッチング信号がそのまま伝達され、負極側のスイッチング素子６ａには、スイッチング信号を反転させたスイッチング信号が伝達される。各スイッチング信号は、ゲート駆動回路を介して、第１のインバータ４ａの各スイッチング素子のゲート端子に入力され、各スイッチング素子をオン又はオフさせる。

１－５．第２の制御器９ｂの基本構成
図２に示すように、第２の制御器９ｂは、第２の電流検出部９０１ｂ、第２の電流指令演算部９０２ｂ、第２の電流指令選択部９０３ｂ、第２の電圧指令算出部９０４ｂ、第２の電圧座標変換部９０５ｂ、第２の電圧印加部９０６ｂ、及び第２の回転位置検出部９０７ｂ、第２の直流電圧検出部９０８ｂ等を備えている。

第２の制御器９ｂの各機能部９０１ｂ～９０８ｂ等の機能は、第２の制御器９ｂが備えた処理回路により実現される。具体的には、第２の制御器９ｂは、図４に示すように、処理回路として、ＣＰＵ等の演算処理装置８０（コンピュータ）、演算処理装置８０とデータのやり取りする記憶装置８１、演算処理装置８０に外部の信号を入力する入力回路８２、及び演算処理装置８０から外部に信号を出力する出力回路８３、及び外部装置５０及び第１の制御器９ａとデータ通信を行う通信装置８４等を備えている。

演算処理装置８０として、ＡＳＩＣ、ＩＣ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置８０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置８１として、ＲＡＭ及びＲＯＭ等が備えられている。

入力回路８２には、位置検出器２、第２の電流検出器１０ｂ、及び第２の電圧検出器１１ｂ等の各種のセンサが接続されている。入力回路８２は、センサの出力信号を演算処理装置８０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路８３には、第２のインバータ４ｂの複数のスイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置８０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。通信装置８４は、外部装置５０及び第１の制御器９ａと通信を行う。第２の制御器９ｂは、通信装置８４により、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔ、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ等の特定の制御情報を第１の制御器９ａに伝達する。

そして、第２の制御器９ｂが備える各機能部９０１ｂ～９０８ｂ等の各機能は、演算処理装置８０が、ＲＯＭ等の記憶装置８１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置８１、入力回路８２、出力回路８３、及び通信装置８４等の第２の制御器９ｂの他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各機能部９０１ｂ～９０８ｂ等が用いる判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置８１に記憶されている。

＜第２の回転位置検出部９０７ｂ＞
第２の回転位置検出部９０７ｂは、位置検出器２の出力信号に基づいて、ロータの電気角での回転位置θ２（磁極位置θ２、回転角度θ２）及び回転角速度ω２を検出する。

＜第２の直流電圧検出部９０８ｂ＞
第２の直流電圧検出部９０８ｂは、第２の電圧検出器１１ｂの出力信号に基づいて、第２の直流電源３ｂの第２の直流電圧Ｖｄｃ２＿ｄｅｔを検出する。

＜第２の電流検出部９０１ｂ＞
第２の電流検出部９０１ｂは、第２の電流検出器１０ｂの出力信号に基づいて、第２の３相巻線Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２のそれぞれを流れるＵ２相電流Ｉｕ２＿ｄｅｔ、Ｖ２相電流Ｉｖ２＿ｄｅｔ、Ｗ２相電流Ｉｗ２＿ｄｅｔ（第２の３相電流検出値Ｉｕ２＿ｄｅｔ、Ｉｖ２＿ｄｅｔ、Ｉｗ２＿ｄｅｔと称す）を検出する。そして、第２の電流検出部９０１ｂは、第２の３相電流検出値Ｉｕ２＿ｄｅｔ、Ｉｖ２＿ｄｅｔ、Ｉｗ２＿ｄｅｔを、回転位置θ２に基づいて、３相２相変換及び回転座標変換を行って、ｄ軸及びｑ軸の座標系で表した第２のｄ軸電流検出値Ｉｄ２＿ｄｅｔ及び第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔを算出する。

ｄ軸及びｑ軸の座標系（以下、ｄｑ軸の座標系と称す）は、交流回転機（ロータ）の回転位置θ２（磁極位置θ２）に同期して回転する２軸の回転座標系である。より詳細には、ｄｑ軸の座標系は、ロータの磁極位置θ２（磁石のＮ極の向き）に定めたｄ軸、及びｄ軸より電気角で９０ｄｅｇ進んだ方向に定めたｑ軸からなる。

＜第２の電流指令演算部９０２ｂ＞
第１の電流指令演算部９０２ｂは、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆを算出する。第２の電流指令演算部９０２ｂは、次式に示すように、交流回転機に出力させるトルク指令値Ｔａｌｌに、第２の３相巻線の分担率Ｋ２を乗算し、第２のトルク指令値Ｔ２＿ｒｅｆを算出する。第２系統の分担率Ｋ２は、１より小さい値（例えば、０．５）に設定される。
Ｔ２＿ｒｅｆ＝Ｋ２×Ｔａｌｌ ・・・（２）

第２の電流指令演算部９０２ｂは、第２のトルク指令値Ｔ２＿ｒｅｆ、第２の直流電圧Ｖｄｃ２、及び回転角速度ω２等に基づいて、最大トルク電流制御、弱め磁束制御、及びＩｄ＝０制御などの電流ベクトル制御方法に従って、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆを算出する。本実施の形態では、トルク指令値Ｔａｌｌは、外部装置５０から伝達される。トルク指令値Ｔａｌｌは、分担後の第２のトルク指令値Ｔ２＿ｒｅｆであってもよい。トルク指令値Ｔａｌｌは、第２の電流指令演算部９０２ｂ内で演算されてもよい。

＜第２の電圧指令算出部９０４ｂ＞
第２の電圧指令算出部９０４ｂは、第２のｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＿ｒｅｆ及び第２のｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＿ｒｅｆを算出する。本実施の形態では、第２の電圧指令算出部９０４ｂは、第２のｄ軸電流検出値Ｉｄ２＿ｄｅｔが、後述する第２の電流指令選択部９０３ｂによる選択後の第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に近づくと共に、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔが、第２の電流指令選択部９０３ｂによる選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に近づくように、第２のｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＿ｒｅｆ及び第２のｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＿ｒｅｆを変化させる電流フィードバック制御を行う。このｄ軸及びｑ軸の電圧指令の演算の際、第２の３相巻線のｄ軸電流とｑ軸電流との相互干渉を非干渉化する演算が行われてもよく、第１の３相巻線と第２の３相巻線との間の相互干渉を考慮した演算が行われてもよい。

＜第２の電圧座標変換部９０５ｂ＞
第２の電圧座標変換部９０５ｂは、第２のｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＿ｒｅｆ及び第２のｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＿ｒｅｆを、回転位置θ２（磁極位置θ２）に基づいて、固定座標変換及び２相３相変換を行って、第２の３相電圧指令値Ｖｕ２＿ｒｅｆ、Ｖｖ２＿ｒｅｆ、Ｖｗ２＿ｒｅｆに変換する。３相電圧指令値に対して、各種の変調が加えられてもよい。

＜第２の電圧印加部９０６ｂ＞
第２の電圧印加部９０６ｂは、第２の３相電圧指令値Ｖｕ２＿ｒｅｆ、Ｖｖ２＿ｒｅｆ、Ｖｗ２＿ｒｅｆに基づいて、ＰＷＭ制御により第２のインバータ４ｂが有する複数のスイッチング素子をオンオフする。第２の電圧印加部９０６ｂは、３相電圧指令値のそれぞれとキャリア波とを比較することにより、各相のスイッチング素子をオンオフするスイッチング信号を生成する。キャリア波は、第２の直流電圧検出値Ｖｄｃ２＿ｄｅｔの振幅を有し、キャリア周波数で振動する三角波とされている。第２の電圧印加部９０６ｂは、電圧指令値がキャリア波を上回った場合は、スイッチング信号をオンし、電圧指令値がキャリア波を下回った場合は、スイッチング信号をオフする。正極側のスイッチング素子５ｂには、スイッチング信号がそのまま伝達され、負極側のスイッチング素子６ｂには、スイッチング信号を反転させたスイッチング信号が伝達される。各スイッチング信号は、ゲート駆動回路を介して、第２のインバータ４ｂの各スイッチング素子のゲート端子に入力され、各スイッチング素子をオン又はオフさせる。

１－６．第１及び第２の電流指令選択部
１－６－１．電流指令の設定方法
本実施の形態では、第１の電流指令演算部９０２ａ及び第２の電流指令演算部９０２ｂは、以下のように電流指令を設定するように構成されている。第１の電流指令演算部９０２ａ及び第２の電流指令演算部９０２ｂは、基づくパラメータが、第１のトルク指令値Ｔ１＿ｒｅｆ、第１の直流電圧Ｖｄｃ１及び回転角速度ω１と、第２のトルク指令値Ｔ２＿ｒｅｆ、第２の直流電圧Ｖｄｃ２及び回転角速度ω２と異なるだけで、設定方法自体は同じであるので、第１の電流指令演算部９０２ａを代表して説明する。

本実施の形態では、図５に示すように、第１の電流指令演算部９０２ａは、回転角速度ω１、第１のトルク指令値Ｔ１＿ｒｅｆ、及び第１の直流電圧Ｖｄｃ１に応じて、Ｉｄ＝０制御と弱め磁束制御とを切り替えて実行する。Ｉｄ＝０制御の代わりに最大トルク電流制御が用いられてもよい。回転角速度ω１が、基底回転角速度ω１ａ以下である場合は、第１の３相巻線により出力可能な最大トルクは、巻線電流が定格電流に制限されて定まり、回転角速度ω１の変化に対して一定値となる。回転角速度ω１が基底回転角速度ω１ａより大きくなると、最大トルクは、第１の３相巻線の線間電圧（誘起電圧）が第１の直流電圧Ｖｄｃ１に制限されて定まり、回転角速度ω１が増加するに従って減少していく。

本実施の形態では、弱め磁束制御において、ｄ軸電流Ｉｄのゼロからの減少による弱め磁束の増加により、永久磁石の不可逆減磁が生じないように、ｄ軸電流Ｉｄは、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに下限制限される。そのため、回転角速度ω１がｄ軸電流制限回転速度ω１ｂよりも大きくなると、最大トルクは、第１の３相巻線の線間電圧が第１の直流電圧Ｖｄｃ１に制限されると共に、ｄ軸電流Ｉｄが、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに制限されて定まり、回転角速度ω１が増加するに従って減少していく。

基底回転角速度ω１ａは、Ｉｄ＝０制御時の最大トルクが、巻線電流が定格電流に制限されると共に、巻線の線間電圧（誘起電圧）が第１の直流電圧Ｖｄｃ１によって制限され始める回転角速度である。よって、第１の直流電圧Ｖｄｃ１の低下に応じて、基底回転角速度ω１ａが低下すると共に、巻線の線間電圧（誘起電圧）が第１の直流電圧Ｖｄｃ１によって制限されて定まる弱め磁束制御時の最大トルクも低下する。

このように設定される第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ及び第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆを、図６に示すｄｑ軸座標で説明する。Ｉｄ＝０制御時の最大トルクにおける第１のｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ１＿ｒｅｆは、ｄ軸電流Ｉｄ＝０のラインと、定格電流による電流制限円との交点Ａに設定される。

そして、弱め磁束制御時の最大トルクにおける第１のｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ１＿ｒｅｆは、電流制限円と電圧制限楕円（定誘起電圧楕円）との交点Ｂに設定される。回転角速度ω１が増加するに従って、電圧制限楕円が狭まり、交点Ｂの第１のｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ１＿ｒｅｆは、図５の矢印に示すように減少する。

そして、回転角速度ω１の増加により、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆが、不可逆減磁抑制のためのｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに到達すると、第１のｄ軸及びｑ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ１＿ｒｅｆは、電流制限円とｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎとの交点Ｃに設定される。その後も、回転角速度ω１が増加するに従って、電圧制限楕円が狭まるので、実際の第１のｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑは、電圧制限楕円とｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎのラインとの交点になり、回転角速度ω１が増加するに従って、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎのラインに沿って交点Ｃからゼロまで減少する。

第２の電流指令演算部９０２ｂは、回転角速度ω２、第２のトルク指令値Ｔ２＿ｒｅｆ、及び第２の直流電圧Ｖｄｃ２に基づいて、第１の電流指令演算部９０２ａと同様の方法を用い、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆを設定する。

１－６－２．系統間の直流電圧差による課題
第１及び第２の直流電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２は、直流電源の経時劣化、充電量の低下により定格電圧よりも低下する場合がある。例えば、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が、定格電圧よりも低下し、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が定格電圧に維持されている場合は、第１及び第２の直流電圧Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２に電圧差が生じる。図５に示したように、直流電圧が低下するに従って、基底回転角速度ω１ａが低下し、弱め磁束制御の最大トルクが低下する。よって、第１の３相巻線の最大トルクと、第２の３相巻線の最大トルクとにトルク差が生じる。トルク差が生じると、交流回転機１に高周波の振動及び騒音が生じる。

例えば、図７に示すように、弱め磁束制御の最大トルク出力時において、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が定格電圧よりも低下すると、電圧制限楕円が狭まり、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆが、定格電圧に維持されている第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ及び第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆよりも減少する。また、図８に示すように、ｄ軸電流最小値制限の最大トルク出力時において、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が定格電圧よりも低下すると、電圧制限楕円が狭まり、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔが、定格電圧に維持されている第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔよりも減少する。

＜電流指令選択部が設けられない比較例の制御挙動＞
図９に、第１及び第２の３相巻線に最大トルクを出力させる状態において、回転角速度をゼロから徐々に増加させた場合の比較例の制御挙動を示す。この例でも、第１の直流電圧Ｖｄｃ１は定格電圧に維持されており、第２の直流電圧Ｖｄｃ２は定格電圧よりも低下している（Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２）。そのため、第２の３相巻線の基底回転角速度ω２ａは、第１の３相巻線の基底回転角速度ω１ａよりも低くなっている。

第１の３相巻線は、時刻ｔ２で、回転角速度が第１の３相巻線の基底回転角速度ω１ａに到達している。一方、第２の３相巻線は、基底回転角速度ω２ａの低下により、時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ１で、回転角速度が第２の３相巻線の基底回転角速度ω２ａに到達している。

第１の３相巻線について時刻ｔ２までの期間において、第２の３相巻線について時刻ｔ１までの期間において、回転角速度が、第１又は第２の３相巻線の基底回転角速度ω１ａ、ωａ２よりも低いため、Ｉｄ＝０制御が実行され、図５及び図６に示したように、第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｄ２＿ｒｅｆは、ゼロに設定され、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆは、定格電流に対応する最大電流Ｉｑ＿ｍａｘに設定され、第１の３相巻線の最大トルクＴ１＿ｍａｘ及び第２の３相巻線の最大トルクＴ２＿ｍａｘは一定になっている。このＩｄ＝０制御では、系統間の直流電圧の差により、系統間のｄｑ軸電流及びトルクの差が生じていない。

第１の３相巻線について時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間において、第２の３相巻線について時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間において、弱め磁束制御が行われ、図５及び図６に示したように、回転角速度が増加するに従って、第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｄ２＿ｒｅｆが減少し、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆが減少し、第１及び第２の３相巻線の最大トルクＴ１＿ｍａｘ、Ｔ２＿ｍａｘが減少している。

この際、図５及び図７に示したように、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が低下しているので、第１の３相巻線の各電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ１＿ｒｅｆ、及び最大トルクＴ１＿ｍａｘに比べて、第２の３相巻線の各電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆ、及び最大トルクＴ２＿ｍａｘはオフセット的に低下している。よって、この比較例に係る弱め磁束制御では、直流電圧の差により、系統間のｄｑ軸電流及びトルクの差が生じており、交流回転機１に高周波の振動及び騒音が生じる。

第１の３相巻線は、時刻ｔ４で、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆが、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに到達し、下限制限される。一方、第２の３相巻線は、ｄ軸電流指令値のオフセット的な低下により、時刻ｔ４よりも早い時刻ｔ３で、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆが、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに到達し、下限制限される。

第１の３相巻線について時刻ｔ４以降の期間において、第２の３相巻線について時刻ｔ３以降の期間において、弱め磁束制御におけるｄ軸電流最小値制限が行われ、図５及び図６に示したように、回転角速度の増加に対して、第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｄ２＿ｒｅｆはｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに設定され、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆもｑ軸電流最小値Ｉｑ＿ｍｉｎに設定される。一方、回転角速度が増加するに従って、実際の第１及び第２のｑ軸電流Ｉｑ１、Ｉｑ２が低下するので、第１及び第２の３相巻線の最大トルクＴ１＿ｍａｘ、Ｔ２＿ｍａｘが減少している。

この際、図５及び図８に示したように、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が低下しているので、実際の第１のｑ軸電流Ｉｑ１及び最大トルクＴ１＿ｍａｘに比べて、実際の第２のｑ軸電流Ｉｑ２及び最大トルクＴ２＿ｍａｘはオフセット的に低下している。よって、このｄ軸電流最小値制限では、直流電圧の差により、系統間のｑ軸電流及びトルクの差が生じており、交流回転機１に高周波の振動及び騒音が生じる。なお、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに下限制限される前の、弱め磁束制御により算出された第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆと、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆとの間にもオフセット的な差が生じている。また、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに下限制限される前の、弱め磁束制御により算出された第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆと、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆとの間にもオフセット的な差が生じている。

このように、弱め磁束制御、及び弱め磁束制御におけるｄ軸電流最小値制限において、系統間の直流電圧差によって、系統間の最大トルク差が生じ、ｄｑ軸電流検出値の差、ｄｑ軸電流指令の差が生じる。

系統間の直流電圧差による系統間のトルク差を低減するためには、直流電圧の高い方のｄｑ軸電流を、直流電圧の低い方のｄｑ軸電流に合わせればよい。なお、電圧制限楕円の狭まりにより、直流電圧の低い方のｄｑ軸電流を、直流電圧の高い方のｄｑ軸電流に合わせることはできない。なお、ｑ軸電流はトルクに比例するため、ｄ軸電流よりもトルク差を低減させるためには重要である。

１－６－３．第１及び第２の電流指令選択部の構成
＜系統間の直流電圧差に応じた、ｑ軸電流指令の選択＞
そこで、次式に示すように、第１の電流指令選択部９０３ａは、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２以下であると判定した場合は、第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆを、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定し、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高いと判定した場合は、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔを、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第１の電圧指令算出部９０４ａが、第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔが、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に近づくように、第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ１≦Ｖｄｃ２と判定した場合
Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ１＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２と判定した場合 ・・・（３）
Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ２＿ｄｅｔ

また、次式に示すように、第２の電流指令選択部９０３ｂは、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定した場合は、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆを、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に設定し、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高いと判定した場合は、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔを、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第２の電圧指令算出部９０４ｂが、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔが、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に近づくように、第２のｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ２≦Ｖｄｃ１と判定した場合
Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ２＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ２＞Ｖｄｃ１と判定した場合 ・・・（４）
Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ１＿ｄｅｔ

上記の構成によれば、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が、第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高くなる場合は、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔを、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第１のｑ軸電流が第２のｑ軸電流よりも高くならないように、第１のｑ軸電流を第２のｑ軸電流まで低下させることができる。逆に、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が、第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高くなる場合は、第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔを、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第２のｑ軸電流が第１のｑ軸電流よりも高くならないように、第２のｑ軸電流を第１のｑ軸電流まで低下させることができる。ｑ軸電流はトルクに比例するので、系統間の直流電圧の差により、系統間のトルクに差が生じることを抑制できる。

＜系統間の直流電圧差に応じた、ｄ軸電流指令の選択＞
本実施の形態では、次式に示すように、第１の電流指令選択部９０３ａは、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２以下であると判定した場合は、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆを、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定し、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高いと判定した場合は、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆを、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第１の電圧指令算出部９０４ａが、第１のｄ軸電流検出値Ｉｄ１＿ｄｅｔが、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に近づくように、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ１≦Ｖｄｃ２と判定した場合
Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ１＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２と判定した場合 ・・・（５）
Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ２＿ｒｅｆ

また、次式に示すように、第２の電流指令選択部９０３ｂは、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定した場合は、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆを、選択後の第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に設定し、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高いと判定した場合は、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆを、選択後の第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第２の電圧指令算出部９０４ｂが、第２のｄ軸電流検出値Ｉｄ２＿ｄｅｔが、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に近づくように、第２のｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ２≦Ｖｄｃ１と判定した場合
Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ２＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ２＞Ｖｄｃ１と判定した場合 ・・・（６）
Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ１＿ｒｅｆ

上記の構成によれば、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が、第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高くなる場合は、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆを、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第１のｄ軸電流が第２のｄ軸電流よりも高くならないように、第１のｄ軸電流を第２のｄ軸電流まで低下させることができる。逆に、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が、第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高くなる場合は、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆを、選択後の第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第２のｄ軸電流が第１のｄ軸電流よりも高くならないように、第２のｄ軸電流を第１のｄ軸電流まで低下させることができる。よって、ｑ軸電流に加えて、ｄ軸電流の系統間の差を低減することができるので、系統間の直流電圧の差により、系統間のトルクに差が生じることを、より精度よく抑制できる。

＜ｄ軸電流による系統間の直流電圧差の判定＞
本実施の形態では、次式に示すように、第１の電流指令選択部９０３ａは、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆの絶対値が、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆの絶対値以上である場合は、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２以下であると判定し、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆの絶対値が、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆの絶対値よりも小さい場合は、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高いと判定する。
１）｜Ｉｄ１＿ｒｅｆ｜≧｜Ｉｄ２＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ１≦Ｖｄｃ２であると判定 ・・・（７）
２）｜Ｉｄ１＿ｒｅｆ｜＜｜Ｉｄ２＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２であると判定

また、次式に示すように、第２の電流指令選択部９０３ｂは、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆの絶対値が、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆの絶対値以上である場合は、第２の直流電圧Ｖｄｃ２の絶対値が第１の直流電圧Ｖｄｃ１の絶対値以下であると判定し、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆの絶対値が、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆの絶対値よりも小さい場合は、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高いと判定する。
１）｜Ｉｄ２＿ｒｅｆ｜≧｜Ｉｄ１＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ２≦Ｖｄｃ１であると判定 ・・・（８）
２）｜Ｉｄ２＿ｒｅｆ｜＜｜Ｉｄ１＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ２＞Ｖｄｃ１であると判定

なお、本実施の形態のように、第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｄ２＿ｒｅｆが、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎにより下限制限され、両者が同じ値になる場合は、式（７）及び式（８）において、第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｄ２＿ｒｅｆの代わりに、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎにより下限制限される前の、弱め磁束制御により算出された第１のｄ軸電流指令値及び第２のｄ軸電流指令値が用いられてもよい。

上記の構成によれば、選択後の第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊、Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊の設定に用いられる第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆを用いて、系統間の直流電圧差を判定できるので、第１の制御器９ａと第２の制御器９ｂとの間のデータ通信量を削減できる。

＜本実施の形態の制御挙動＞
図１０に、第１及び第２の３相巻線に最大トルクを出力させる状態において、回転角速度をゼロから徐々に増加させた場合の本実施の形態の制御挙動を示す。この例でも、図９の比較例と同様に、第１の直流電圧Ｖｄｃ１は定格電圧に維持されており、第２の直流電圧Ｖｄｃ２は定格電圧よりも低下している（Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２）。そのため、第２の３相巻線の基底回転角速度ω２ａは、第１の３相巻線の基底回転角速度ω１ａよりも低くなっている。

第１の３相巻線は、時刻ｔ２２で、回転角速度が第１の３相巻線の基底回転角速度ω１ａに到達している。一方、第２の３相巻線は、基底回転角速度ω２ａの低下により、時刻ｔ２２よりも早い時刻ｔ２１で、回転角速度が第２の３相巻線の基底回転角速度ω２ａに到達している。

時刻ｔ２１までの期間において、第１の３相巻線及び第２の３相巻線の双方とも、Ｉｄ＝０制御が実行され、系統間の直流電圧の差により、系統間のｄｑ軸電流及びトルクの差が生じていない。

第１の３相巻線について時刻ｔ２２から時刻ｔ２４までの期間において、第２の３相巻線について時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までの期間において、弱め磁束制御によりｄｑ軸電圧指令値が算出される。そして、図５及び図７に示したように、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が、第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも低くなっているので、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆの絶対値が、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆの絶対値よりも大きくなっている。そのため、第１及び第２の電流指令選択部９０３ａ、９０３ｂは、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定し、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔが、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定され、第２のｄ軸電流検出値Ｉｄ２＿ｄｅｔが、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定されている。

そのため、図９の比較例と比べて、第１のｑ軸電流を第２のｑ軸電流まで低下させることができており、第１のｄ軸電流を第２のｄ軸電流まで低下させることができている。よって、第１の３相巻線の最大トルクＴ１＿ｍａｘを、第２の３相巻線の最大トルクＴ２＿ｍａｘまで低下させることができており、系統間のトルク差を低減できている。

第１の３相巻線について時刻ｔ２４以降の期間において、第２の３相巻線について時刻ｔ２３以降の期間において、弱め磁束制御により算出された各ｄ軸電流指令に対して、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎにより下限制限が行われ、第１及び第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ、Ｉｄ２＿ｒｅｆはｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに設定され、弱め磁束制御により算出された各ｑ軸電流指令に対して、ｑ軸電流最小値Ｉｑ＿ｍｉｎにより下限制限が行われ、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆはｑ軸電流最小値Ｉｑ＿ｍｉｎに設定される。

この時、ｄ軸及びｑ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎ、Ｉｑ＿ｍｉｎにより下限制限される前の、弱め磁束制御により算出された第２のｄ軸電流指令値の絶対値が、同じく下限制限前の第１のｄ軸電流指令値の絶対値よりも大きくなっている。そのため、第１及び第２の電流指令選択部９０３ａ、９０３ｂは、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定し、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔが、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定され、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆが、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定されている。

そのため、図９の比較例と比べて、第１のｄ軸電流及び第２のｄ軸電流をｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに保ったままで、第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔを第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔまで低下させることができている。よって、第１の３相巻線の最大トルクＴ１＿ｍａｘを、第２の３相巻線の最大トルクＴ１＿ｍａｘまで低下させることができており、系統間のトルク差を低減できている。

このように、系統間の直流電圧差が生じても、回転角速度の全域に亘り、Ｉｄ＝０制御及び弱め磁束制御にかかわらず、系統間のトルク差が生じることを抑制できる。

２．実施の形態２
次に、実施の形態２に係る交流回転機１及びモータ制御装置について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る交流回転機１及びモータ制御装置の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、第１及び第２の電流指令選択部９０３ａ、９０３ｂにおける処理が実施の形態１と異なる。図１１に、本実施の形態に係る第１及び第２の制御器９ａ、９ｂのブロック図を示す。

本実施の形態では、式（３）の代わりに、次式に示すように、第１の電流指令選択部９０３ａは、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２以下であると判定した場合は、第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆを、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定し、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高いと判定した場合は、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆを、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第１の電圧指令算出部９０４ａが、第１のｑ軸電流検出値Ｉｑ１＿ｄｅｔが、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に近づくように、第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ１≦Ｖｄｃ２と判定した場合
Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ１＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２と判定した場合 ・・・（９）
Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ２＿ｒｅｆ

また、式（４）の代わりに、次式に示すように、第２の電流指令選択部９０３ｂは、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定した場合は、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆを、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に設定し、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高いと判定した場合は、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆを、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第２の電圧指令算出部９０４ｂが、第２のｑ軸電流検出値Ｉｑ２＿ｄｅｔが、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に近づくように、第２のｑ軸電圧指令値Ｖｑ２＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ２≦Ｖｄｃ１と判定した場合
Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ２＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ２＞Ｖｄｃ１と判定した場合 ・・・（１０）
Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｑ１＿ｒｅｆ

なお、本実施の形態のように、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆが、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに対応するｑ軸電流最小値Ｉｑ＿ｍｉｎにより下限制限され、両者が同じ値になる場合は、式（９）及び式（１０）の２）の場合において、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆの代わりに、ｑ軸電流最小値Ｉｑ＿ｍｉｎにより下限制限される前の、弱め磁束制御により算出された第１のｑ軸電流指令値及び第２のｑ軸電流指令値が用いられてもよい。

上記の構成によれば、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が、第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高くなる場合は、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆを、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第１のｑ軸電流が第２のｑ軸電流よりも高くならないように、第１のｑ軸電流を第２のｑ軸電流まで低下させることができる。逆に、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が、第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高くなる場合は、第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆを、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第２のｑ軸電流が第１のｑ軸電流よりも高くならないように、第２のｑ軸電流を第１のｑ軸電流まで低下させることができる。ｑ軸電流はトルクに比例するので、系統間の直流電圧の差により、系統間のトルクに差が生じることを抑制できる。

３．実施の形態３
次に、実施の形態３に係る交流回転機１及びモータ制御装置について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る交流回転機１及びモータ制御装置の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、第１及び第２の電流指令選択部９０３ａ、９０３ｂにおける処理が実施の形態１と異なる。図１２に、本実施の形態に係る第１及び第２の制御器９ａ、９ｂのブロック図を示す。

本実施の形態では、式（５）の代わりに、次式に示すように、第１の電流指令選択部９０３ａは、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２以下であると判定した場合は、第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆを、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定し、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高いと判定した場合は、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｄ軸電流検出値Ｉｄ２＿ｄｅｔを、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第１の電圧指令算出部９０４ａが、第１のｄ軸電流検出値Ｉｄ１＿ｄｅｔが、選択後の第１のｑ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に近づくように、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ１≦Ｖｄｃ２と判定した場合
Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ１＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２と判定した場合 ・・・（１１）
Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ２＿ｄｅｔ

また、式（６）に代えて、次式に示すように、第２の電流指令選択部９０３ｂは、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定した場合は、第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆを、選択後の第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に設定し、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高いと判定した場合は、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｄ軸電流検出値Ｉｄ１＿ｄｅｔを、選択後の第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に設定する。そして、上述したように、第２の電圧指令算出部９０４ｂが、第２のｄ軸電流検出値Ｉｄ２＿ｄｅｔが、選択後の第２のｑ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に近づくように、第２のｄ軸電圧指令値Ｖｄ２＿ｒｅｆを変化させる。
１）Ｖｄｃ２≦Ｖｄｃ１と判定した場合
Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ２＿ｒｅｆ
２）Ｖｄｃ２＞Ｖｄｃ１と判定した場合 ・・・（１２）
Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊＝Ｉｄ１＿ｄｅｔ

上記の構成によれば、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が、第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高くなる場合は、第２のｄ軸電流検出値Ｉｄ２＿ｄｅｔを、選択後の第１のｄ軸電流指令値Ｉｄ１＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第１のｄ軸電流が第２のｄ軸電流よりも高くならないように、第１のｄ軸電流を第２のｄ軸電流まで低下させることができる。逆に、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が、第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高くなる場合は、第１のｄ軸電流検出値Ｉｄ１＿ｄｅｔを、選択後の第２のｄ軸電流指令値Ｉｄ２＿ｒｅｆ＊に設定するので、弱め磁束制御の最大トルク付近において、第２のｄ軸電流が第１のｄ軸電流よりも高くならないように、第２のｄ軸電流を第１のｄ軸電流まで低下させることができる。よって、ｑ軸電流に加えて、ｄ軸電流の系統間の差を低減することができるので、系統間の直流電圧の差により、系統間のトルクに差が生じることを、より精度よく抑制できる。

４．実施の形態４
次に、実施の形態４に係る交流回転機１及びモータ制御装置について説明する。上記の実施の形態２と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る交流回転機１及びモータ制御装置の基本的な構成は実施の形態２と同様であるが、第１及び第２の電流指令選択部９０３ａ、９０３ｂにおける処理が実施の形態１と異なる。本実施の形態に係る第１及び第２の制御器９ａ、９ｂのブロック図は、実施の形態２の図１１と同様になる。

本実施の形態では、式（７）に代えて、次式に示すように、第１の電流指令選択部９０３ａは、第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆの絶対値が、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆの絶対値以上である場合は、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高いと判定し、第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆの絶対値が、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆの絶対値よりも小さい場合は、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２以下であると判定する。
１）｜Ｉｑ１＿ｒｅｆ｜≧｜Ｉｑ２＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２であると判定 ・・・（１３）
２）｜Ｉｄ１＿ｒｅｆ｜＜｜Ｉｄ２＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ１≦Ｖｄｃ２であると判定

また、式（８）に代えて、次式に示すように、第２の電流指令選択部９０３ｂは、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆの絶対値が、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆの絶対値以上である場合は、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高いと判定し、第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ２＿ｒｅｆの絶対値が、第１の制御器９ａから通信により取得した第１のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆの絶対値よりも小さい場合は、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定する。
１）｜Ｉｑ２＿ｒｅｆ｜≧｜Ｉｑ１＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ２＞Ｖｄｃ１であると判定 ・・・（１４）
２）｜Ｉｑ２＿ｒｅｆ｜＜｜Ｉｑ１＿ｒｅｆ｜の場合
Ｖｄｃ２≦Ｖｄｃ１であると判定

なお、本実施の形態のように、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆが、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎに対応するｑ軸電流最小値Ｉｑ＿ｍｉｎにより下限制限され、両者が同じ値になる場合は、式（９）及び式（１０）において、第１及び第２のｑ軸電流指令値Ｉｑ１＿ｒｅｆ、Ｉｑ２＿ｒｅｆの代わりに、ｑ軸電流最小値Ｉｑ＿ｍｉｎにより下限制限される前の、弱め磁束制御により算出された第１のｑ軸電流指令値及び第２のｑ軸電流指令値が用いられてもよい。

５．実施の形態５
次に、実施の形態２に係る交流回転機１及びモータ制御装置について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る交流回転機１及びモータ制御装置の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、第１及び第２の電流指令選択部９０３ａ、９０３ｂにおける第１の直流電圧Ｖｄｃ１と第２の直流電圧Ｖｄｃ２との大小関係の判定方法が実施の形態１と異なる。図１３に、本実施の形態に係る第１及び第２の制御器９ａ、９ｂのブロック図を示す。

本実施の形態では、式（７）に代えて、次式に示すように、第１の電流指令選択部９０３ａは、第１の直流電圧検出値＿ｄｅｔＶｄｃ１が、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２の直流電圧検出値Ｖｄｃ２＿ｄｅｔ以下である場合は、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２以下であると判定し、第１の直流電圧検出値Ｖｄｃ１＿ｄｅｔが、第２の制御器９ｂから通信により取得した第２の直流電圧検出値Ｖｄｃ２＿ｄｅｔよりも小さい場合は、第１の直流電圧Ｖｄｃ１が第２の直流電圧Ｖｄｃ２よりも高いと判定する。
１）Ｖｄｃ１＿ｄｅｔ≦Ｖｄｃ２＿ｄｅｔの場合
Ｖｄｃ１≦Ｖｄｃ２であると判定 ・・・（１５）
２）Ｖｄｃ１＿ｄｅｔ＞Ｖｄｃ２＿ｄｅｔの場合
Ｖｄｃ１＞Ｖｄｃ２であると判定

式（８）に代えて、次式に示すように、第２の電流指令選択部９０３ｂは、第２の直流電圧検出値Ｖｄｃ２＿ｄｅｔが、第１の制御器９ａから通信により取得した第１の直流電圧検出値Ｖｄｃ１＿ｄｅｔ以下である場合は、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１以下であると判定し、第２の直流電圧検出値Ｖｄｃ２＿ｄｅｔが、第１の制御器９ａから通信により取得した第１の直流電圧検出値Ｖｄｃ１＿ｄｅｔよりも高い場合は、第２の直流電圧Ｖｄｃ２が第１の直流電圧Ｖｄｃ１よりも高いと判定する。
１）Ｖｄｃ２＿ｄｅｔ≦Ｖｄｃ１＿ｄｅｔの場合
Ｖｄｃ２≦Ｖｄｃ１であると判定 ・・・（１６）
２）Ｖｄｃ２＿ｄｅｔ＞Ｖｄｃ１＿ｄｅｔの場合
Ｖｄｃ２＞Ｖｄｃ１であると判定

上記の構成によれば、制御器間で通信により取得した直流電圧検出値を用いて、直接的に系統間の直流電圧差を判定できるので、判定精度を確保できる。

〔その他の実施の形態〕
最後に、本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の各実施の形態では、弱め磁束制御においてｄ軸電流指令がｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎにより下限制限される場合を例に説明した。しかし、ｄ軸電流最小値Ｉｄ＿ｍｉｎにより下限制限されなくてもよい。

（２）上記の各実施の形態では、Ｉｄ＝０制御が行われる場合を例に説明した。しかし、Ｉｄ＝０制御の代わりに、最大トルク電流制御等の他のベクトル制御が実行されてもよい。

（３）実施の形態１から５が任意に組み合わされて実施されてもよい。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 交流回転機、３ａ 第１の直流電源、３ｂ 第２の直流電源、４ａ 第１のインバータ、４ｂ 第２のインバータ、９ａ 第１の制御器、９ｂ 第２の制御器、１０ａ 第１の電流検出器、１０ｂ 第２の電流検出器、Ｉｄ１＿ｄｅｔ 第１のｄ軸電流検出値、Ｉｄ１＿ｒｅｆ 第１のｄ軸電流指令値、Ｉｄ２＿ｄｅｔ 第２のｄ軸電流検出値、Ｉｄ２＿ｒｅｆ 第２のｄ軸電流指令値、Ｉｑ１＿ｄｅｔ 第１のｑ軸電流検出値、Ｉｑ１＿ｒｅｆ 第１のｑ軸電流指令値、Ｉｑ２＿ｄｅｔ 第２のｑ軸電流検出値、Ｉｑ２＿ｒｅｆ 第２のｑ軸電流指令値、Ｖｄｃ１ 第１の直流電圧、Ｖｄｃ１＿ｄｅｔ 第１の直流電圧検出値、Ｖｄｃ２ 第２の直流電圧、Ｖｄｃ２＿ｄｅｔ 第２の直流電圧検出値、Ｖｄ１＿ｒｅｆ 第１のｄ軸電圧指令値、Ｖｄ２＿ｒｅｆ 第２のｄ軸電圧指令値、Ｖｑ１＿ｒｅｆ 第１のｑ軸電圧指令値、Ｖｑ２＿ｒｅｆ 第２のｑ軸電圧指令値

Claims (5)

1. 第１の３相巻線と第２の３相巻線とを有する交流回転機を制御するモータ制御装置であって、
   第１の直流電源の第１の直流電圧を前記第１の３相巻線に印加する第１のインバータと、
   前記第１の３相巻線を流れる電流を検出する第１の電流検出器と、
   前記第１の電流検出器により検出した第１の３相巻線の電流検出値を、前記交流回転機の回転位置に同期して回転するｄ軸及びｑ軸の座標系で表した第１のｄ軸電流検出値及び第１のｑ軸電流検出値を算出し、第１のｄ軸電流指令値及び第１のｑ軸電流指令値を算出し、第１のｄ軸電圧指令値及び第１のｑ軸電圧指令値を算出し、前記第１のｄ軸電圧指令値及び前記第１のｑ軸電圧指令値に基づいて前記第１のインバータを制御する第１の制御器と、
   第２の直流電源の第２の直流電圧を前記第２の３相巻線に印加する第２のインバータと、
   前記第２の３相巻線を流れる電流を検出する第２の電流検出器と、
   前記第２の電流検出器により検出した第２の３相巻線の電流検出値を、前記ｄ軸及びｑ軸の座標系で表した第２のｄ軸電流検出値及び第２のｑ軸電流検出値を算出し、第２のｄ軸電流指令値及び第２のｑ軸電流指令値を算出し、第２のｄ軸電圧指令値及び第２のｑ軸電圧指令値を算出し、前記第２のｄ軸電圧指令値及び前記第２のｑ軸電圧指令値に基づいて前記第２のインバータを制御する第２の制御器と、を備え、
   前記第１の制御器は、
   前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧以下であると判定した場合は、前記第１のｑ軸電流検出値が、前記第１のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第１のｑ軸電圧指令値を変化させ、
   前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高いと判定した場合は、前記第１のｑ軸電流検出値が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２のｑ軸電流検出値又は前記第２のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第１のｑ軸電圧指令値を変化させ、
   前記第２の制御器は、
   前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧以下であると判定した場合は、前記第２のｑ軸電流検出値が、前記第２のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第２のｑ軸電圧指令値を変化させ、
   前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧よりも高いと判定した場合は、前記第２のｑ軸電流検出値が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１のｑ軸電流検出値又は前記第１のｑ軸電流指令値に近づくように、前記第２のｑ軸電圧指令値を変化させるモータ制御装置。
2. 前記第１の制御器は、
   前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧以下であると判定した場合は、前記第１のｄ軸電流検出値が、前記第１のｄ軸電流指令値に近づくように、前記第１のｄ軸電圧指令値を変化させ、
   前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高いと判定した場合は、前記第１のｄ軸電流検出値が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２のｄ軸電流検出値又は前記第２のｄ軸電流指令値に近づくように、前記第１のｄ軸電圧指令値を変化させ、
   前記第２の制御器は、
   前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧以下であると判定した場合は、前記第２のｄ軸電流検出値が、前記第２のｄ軸電流指令値に近づくように、前記第２のｄ軸電圧指令値を変化させ、
   前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧よりも高いと判定した場合は、前記第２のｄ軸電流検出値が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１のｄ軸電流検出値又は前記第１のｄ軸電流指令値に近づくように、前記第２のｑ軸電圧指令値を変化させる請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記第１の制御器は、
   前記第１のｄ軸電流指令値の絶対値が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２のｄ軸電流指令値の絶対値以上である場合は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧以下であると判定し、
   前記第１のｄ軸電流指令値の絶対値が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２のｄ軸電流指令値の絶対値よりも小さい場合は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高いと判定し、
   前記第２の制御器は、
   前記第２のｄ軸電流指令値の絶対値が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１のｄ軸電流指令値の絶対値以上である場合は、前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧以下であると判定し、
   前記第２のｄ軸電流指令値の絶対値が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１のｄ軸電流指令値の絶対値よりも小さい場合は、前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧よりも高いと判定する請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
4. 前記第１の制御器は、
   前記第１のｑ軸電流指令値の絶対値が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２のｑ軸電流指令値の絶対値以上である場合は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高いと判定し、
   前記第１のｑ軸電流指令値の絶対値が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２のｑ軸電流指令値の絶対値よりも小さい場合は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧以下であると判定し、
   前記第２の制御器は、
   前記第２のｑ軸電流指令値の絶対値が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１のｑ軸電流指令値の絶対値以上である場合は、前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧よりも高いと判定し、
   前記第２のｑ軸電流指令値の絶対値が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１のｑ軸電流指令値の絶対値よりも小さい場合は、前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧以下であると判定する請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
5. 前記第１の制御器は、
   前記第１の直流電圧が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２の直流電圧以下である場合は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧以下であると判定し
   前記第１の直流電圧が、前記第２の制御器から通信により取得した前記第２の直流電圧よりも小さい場合は、前記第１の直流電圧が前記第２の直流電圧よりも高いと判定し、
   前記第２の制御器は、
   前記第２の直流電圧が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１の直流電圧以下である場合は、前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧以下であると判定し、
   前記第２の直流電圧が、前記第１の制御器から通信により取得した前記第１の直流電圧よりも高い場合は、前記第２の直流電圧が前記第１の直流電圧よりも高いと判定する請求項１又は２に記載のモータ制御装置。

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