特開 2021-141634 モータ特性取得装置及びモータ特性取得方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-141634(P2021-141634A)

(43)【公開日】2021年9月16日

(54)【発明の名称】モータ特性取得装置及びモータ特性取得方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 21/16 20160101AFI20210820BHJP

   H02P 21/06 20160101ALI20210820BHJP

【ＦＩ】

   H02P21/16

   H02P21/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2020-34707(P2020-34707)

(22)【出願日】2020年3月2日

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142022

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 一晃

(72)【発明者】

【氏名】加藤 哲平

(72)【発明者】

【氏名】村田 裕直

【テーマコード（参考）】

5H505

【Ｆターム（参考）】

5H505BB07

5H505DD08

5H505EE41

5H505EE49

5H505GG04

5H505HB01

5H505JJ12

5H505JJ24

5H505JJ28

5H505LL22

(57)【要約】

【課題】モータの特性を取得するモータ特性取得装置またはモータ特性取得方法において、前記モータの回転数が所定回転数を超える領域でも、前記モータに流れる電流が定格電流を超えることなく、前記モータの最大出力トルクを検出可能な構成を得る。
【解決手段】モータ特性取得装置１は、モータ２に供給するｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において、モータ２の入力電圧が所望電圧になるようにモータ２に供給するｑ軸電流を制御する電流制御部２０と、各ｄ軸電流において、モータ２の入力電圧が前記所望電圧の場合におけるモータ２の出力トルクを計測するトルク計測部６０と、トルク計測部６０による前記各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、モータ２の最大出力トルクを求める最大出力トルク取得部７０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータの特性を取得するモータ特性取得装置であって、
前記モータに供給するｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が所望電圧になるように前記モータに供給するｑ軸電流を制御する電流制御部と、
前記各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が前記所望電圧の場合における前記モータの出力トルクを計測するトルク計測部と、
前記トルク計測部による前記各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、前記モータの最大出力トルクを求める最大出力トルク取得部と、
を備える、モータ特性取得装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ特性取得装置において、
前記電流制御部は、前記モータの各回転数で、前記ｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において、前記モータの電圧が所望電圧になるように前記モータに供給するｑ軸電流を制御し、
前記トルク計測部は、前記モータの各回転数で、各ｄ軸電流において前記モータの入力電圧が前記所望電圧の場合における前記モータの出力トルクを計測し、
前記最大出力トルク取得部は、前記モータの各回転数で、前記トルク計測部による前記各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、前記モータの最大出力トルクを求める、モータ特性取得装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のモータ特性取得装置において、
前記モータは、ＩＰＭモータである、モータ特性取得装置。

【請求項4】

モータの特性を取得するモータ特性取得方法であって、
前記モータに供給するｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において前記モータに供給するｑ軸電流を変化させることにより、前記モータの入力電圧を所望電圧にする電流制御工程と、
前記各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が前記所望電圧の場合における前記モータの出力トルクを計測するトルク計測工程と、
前記トルク計測工程で計測された各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、前記モータの最大出力トルクを求める最大出力トルク取得工程と、
を有する、モータ特性取得方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータの特性を取得するモータ特性取得装置及びモータ特性取得方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モータの特性を取得する装置として、例えば特許文献１に開示されるような電気機械特性装置が知られている。この電気機械特性装置は、モータ特性が既知である負荷モータを用いて被測定モータの特性を測定する。

【0003】

具体的には、前記電気機械特性装置は、被測定モータの回転数が一定回転数になるように、前記被測定モータの駆動電圧を制御しながら負荷モータから前記被測定モータに作用する負荷トルクを増加させる。前記電気機械特性装置は、前記駆動電圧の制御によって前記被測定モータの回転数を前記一定回転数に維持できなくなる瞬時最大出力トルク点における前記被測定モータの電流及び電圧と、前記負荷モータの電流及び電圧とを測定する。前記電気機械特性装置は、前記負荷モータの電流及び電圧の測定値から、前記瞬時最大出力トルク点における負荷トルクを算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−７３０６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述の特許文献１以外にも、モータの最大出力トルクを求める方法が考えられる。一般的に、モータの駆動において、所定の回転数以下の領域では、定格電流が制約となり、所定の回転数を越えた領域では、定格電圧が制約となる。すなわち、モータの出力トルクと回転数との関係では、モータの回転数が所定回転数以下で、モータの最大出力トルクは一定であり、モータの回転数が所定回転数を超えると、モータの最大出力トルクは低下する。

【0006】

よって、モータの回転数が所定回転数以下の領域では、前記モータに流す電流を定格電流で且つ電流位相をスイープする電流制御を行い、モータの回転数が所定回転数を越える領域では、前記モータに印加する電圧を定格電圧で且つ電圧位相をスイープする電圧制御を行うことで、前記モータの最大出力トルクを検出することができる。

【0007】

しかしながら、モータの回転数が所定回転数を越える領域において、前記モータを上述のような電圧制御によって駆動すると、前記モータに流れる電流は制御されない状態になる。そうすると、前記モータの回転数が所定回転数を越える領域で、前記モータに印加する電圧の電圧位相をスイープした場合に、前記モータに流れる電流が定格電流を超える可能性がある。

【0008】

したがって、前記モータの回転数が所定回転数を超える領域において、前記モータに流れる電流が定格電流を超えることなく、前記モータの最大出力トルクを検出可能なモータ特性取得装置またはモータ特性取得方法が求められる。

【0009】

本発明の目的は、モータの特性を取得するモータ特性取得装置またはモータ特性取得方法において、前記モータの回転数が所定回転数を超える領域でも、前記モータに流れる電流が定格電流を超えることなく、前記モータの最大出力トルクを検出可能な構成を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態に係るモータ特性取得装置は、モータの特性を取得するモータ特性取得装置である。このモータ特性取得装置は、前記モータに供給するｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が所望電圧になるように前記モータに供給するｑ軸電流を制御する電流制御部と、前記各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が前記所望電圧の場合における前記モータの出力トルクを計測するトルク計測部と、前記トルク計測部による前記各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、前記モータの最大出力トルクを求める最大出力トルク取得部と、を備える（第１の構成）。

【0011】

モータに流れるｑ軸電流は、前記モータの入力電圧に対して比例の関係を有する。そのため、前記ｑ軸電流を変化させることにより、前記モータの入力電圧が所望電圧になるときのｑ軸電流を容易に求めることができるとともに、前記モータに流れる電流が定格電流を超えないようにｑ軸電流を制御することができる。

【0012】

よって、モータの特性を取得するモータ特性取得装置またはモータ特性取得方法において、前記モータの回転数が所定回転数を超える領域でも、前記モータに流れる電流が定格電流を超えることなく、前記モータの最大出力トルクを検出可能な構成を得ることができる。

【0013】

なお、モータに印加される電圧が所望電圧のときに、ｑ軸電流及びｄ軸電流は、例えば楕円状の軌跡を描くように変化する。そのため、モータに流れる電流のうちｑ軸電流は一定でｄ軸電流を変化させた場合、モータに印加される電圧が前記所望電圧であるｄ軸電流は、複数、存在する。しかも、上述のｄ軸電流を変化させると、モータに印加される電圧とＩｄとの増減関係が反転する可能性がある。このような場合には、上述のようにｄ軸電流を変化させた場合に、モータに流れる電流が定格電流を超える可能性がある。

【0014】

そのため、モータの最大出力トルクを計測する際には、上述の構成のように、ｑ軸電流を制御するのが好ましい。

【0015】

前記第１の構成において、前記電流制御部は、前記モータの各回転数で、前記ｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において、前記モータの電圧が所望電圧になるように前記モータに供給するｑ軸電流を制御する。前記トルク計測部は、前記モータの各回転数で、各ｄ軸電流において前記モータの入力電圧が前記所望電圧の場合における前記モータの出力トルクを計測する。前記最大出力トルク取得部は、前記モータの各回転数で、前記トルク計測部による前記各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、前記モータの最大出力トルクを求める（第２の構成）。

【0016】

これにより、モータの各回転数において、最大出力トルクを求めることができる。したがって、上述の構成を有するモータ特性取得装置によって、前記モータの特性を取得することができる。

【0017】

前記第１または第２の構成において、前記モータは、ＩＰＭモータである（第３の構成）。ＩＰＭモータの場合には、ｄ軸リアクタンスとｑ軸リアクタンスとが異なるため、以下のモータのトルク式で示すように、モータの出力トルクは、ｑ軸電流だけでなくｄ軸電流の影響も受ける。そのため、ＩＰＭモータの最大出力トルクを検出する際には、上述の第１または第２の構成を有するモータ特性取得装置を用いるのが好ましい。
Ｔｍ＝φｍ・Ｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ

【0018】

本発明の一実施形態に係るモータ特性取得方法は、モータの特性を取得するモータ特性取得方法である。このモータ特性取得方法は、前記モータに供給するｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において前記モータに供給するｑ軸電流を変化させることにより、前記モータの入力電圧を所望電圧にする電流制御工程と、前記各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が前記所望電圧の場合における前記モータの出力トルクを計測するトルク計測工程と、前記トルク計測工程で計測された各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、前記モータの最大出力トルクを求める最大出力トルク取得工程と、を有する。

【0019】

これにより、モータの特性を取得するモータ特性取得装置またはモータ特性取得方法において、前記モータの回転数が所定回転数を超える領域でも、前記モータに流れる電流が定格電流を超えることなく、前記モータの最大出力トルクを検出可能な構成を得ることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一実施形態に係るモータ特性取得装置は、モータに供給するｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が所望電圧になるように前記モータに供給するｑ軸電流を制御する電流制御部と、前記各ｄ軸電流において、前記モータの入力電圧が前記所望電圧の場合における前記モータの出力トルクを計測するトルク計測部と、前記トルク計測部による前記各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、前記モータの最大出力トルクを求める最大出力トルク取得部と、を備える。これにより、モータの特性を取得するモータ特性取得装置またはモータ特性取得方法において、前記モータの回転数が所定回転数を超える領域でも、前記モータに流れる電流が定格電流を超えることなく、前記モータの最大出力トルクを検出可能な構成を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、実施形態に係るモータ特性取得装置の概略構成を示す制御ブロック図である。

【図2】図２は、電力変換部、ｑ軸電流指令生成部及びｑ軸電流制御部のより具体的な構成を示す制御ブロック図である。

【図3】図３は、モータ特性取得装置が、モータの最大出力トルクを取得する動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

【0023】

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るモータ特性取得装置１の概略構成を示すブロック図である。モータ特性取得装置１は、モータ２の特性を取得する装置である。モータ特性取得装置１は、例えば、モータ２の最大出力トルクを取得する。モータ２は、例えば、回転子磁石が回転子コア内に配置されたＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータである。モータ２は、一般的なＩＰＭモータと同様の構成を有する。よって、モータ２の詳しい構成については説明を省略する。

【0024】

モータ特性取得装置１は、電力変換部１０と、電流制御部２０と、トルク計測部６０と、最大出力トルク取得部７０とを有する。

【0025】

電力変換部１０は、電流制御部２０で生成されるｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆ及びｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆに基づいて、モータ２に所定の三相交流電力を供給する。電力変換部１０の詳しい構成は後述するが、本実施形態の電力変換部１０は、ｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆ及びｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆに基づいて駆動制御される一般的なインバータ装置である。

【0026】

電流制御部２０は、ｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆ及びｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆを生成して、電力変換部１０に出力する。電流制御部２０は、モータ２の回転数が所定回転数よりも低い場合には、定格電流で制限されるようにｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆ及びｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆを生成する一方、モータ２の回転数が所定回転数以上の場合には、定格電圧で制限されるように、ｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆ及びｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆを生成する。すなわち、電流制御部２０は、モータ２の回転数が所定回転数よりも低い場合には、モータ２を電流制御する一方、モータ２の回転数が所定回転数以上の場合には、モータ２を電圧制御する。

【0027】

電流制御部２０は、ｑ軸電流指令生成部３０と、ｄ軸電流設定部４０と、ｑ軸電流制御部５０とを有する。

【0028】

ｑ軸電流指令生成部３０は、モータ２の入力電圧が所望電圧になるように、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ１を生成する。前記所望電圧は、モータ２の回転数が所定回転数以上の場合に、モータ２の定格電圧である。この定格電圧は、モータ２の回転数が所定回転数以上の場合に、モータ２を電圧制御する際の上限値である。

【0029】

なお、電流制御部３０は、モータ２の回転数が所定回転数よりも低い場合には、モータ２を電流制御する。そのため、モータ２の回転数が所定回転数よりも低い場合には、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆは、上位の指令によって決まる。したがって、モータ２の回転数が所定回転数よりも低い場合には、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆは、ｑ軸電流指令生成部３０の処理の影響を受けない。

【0030】

ｄ軸電流設定部４０は、ｄ軸電流を定格電流までの範囲で徐々に増加させるようにｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆを生成する。ｄ軸電流設定部４０で生成されたｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆは、ｑ軸電流制御部５０及び電力変換部１０に入力される。

【0031】

ｑ軸電流制御部５０は、ｄ軸電流設定部４０から出力されるｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆ及びｑ軸電流指令生成部３０から出力されるｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ１の合成値がモータ２の定格電流以上の場合には、前記合成値が前記定格電流以下になるように、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ１を補正する。ｑ軸電流制御部５０で補正されたｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ１は、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆとして出力される。

【0032】

トルク計測部６０は、電力変換部１０から出力される三相交流電力によって駆動されるモータ２の出力トルクを計測する。トルク計測部６０は、モータ２の出力軸または該出力軸に接続される中間軸等のトルクを検出する。トルク計測部６０の構成は、一般的なトルク計測装置の構成と同様である。よって、トルク計測部６０の詳しい構成については説明を省略する。

【0033】

最大出力トルク取得部７０は、トルク計測部６０によって計測されたモータ２の出力トルクのうち、モータ２の各回転数において最大値を検出し、該最大値を最大出力トルクとして取得する。

【0034】

図２に、上述の構成を有するモータ特性取得装置１の電力変換部１０、ｑ軸電流指令生成部３０及びｑ軸電流制御部５０のより具体的な構成を、ブロック図で示す。

【0035】

電力変換部１０は、ｄ軸電流ＦＢ演算部１１と、ｑ軸電流ＦＢ演算部１２と、ｄ軸電流ＰＩ演算部１３と、ｑ軸電流ＰＩ演算部１４と、２相３相変換部１５と、三角波比較部１６と、主回路１７と、３相２相変換部１８とを有する。

【0036】

ｄ軸電流ＦＢ演算部１１は、ｄ軸電流指令に対して、後述する３相２相変換部１８から出力されたｄ軸電流フィードバック値Ｉｄ＿ｆｂを減算する。ｑ軸電流ＦＢ演算部１２は、ｑ軸電流制御部５０から出力されたｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆに対して、後述する３相２相変換部１８から出力されたｑ軸電流フィードバック値Ｉｑ＿ｆｂを減算する。

【0037】

ｄ軸電流ＰＩ演算部１３は、ｄ軸電流ＦＢ演算部１１から出力された値を、ＰＩ演算する。ｑ軸電流ＰＩ演算部１４は、ｑ軸電流ＦＢ演算部１２から出力された値を、ＰＩ演算する。

【0038】

２相３相変換部１５は、ｄ軸電流ＰＩ演算部１３の演算結果、ｑ軸電流ＰＩ演算部１４の演算結果及びモータ２の回転角度を用いて、３相の指令信号を生成する。三角波比較部１６は、２相３相変換部１５から出力された３相の指令信号を、基準波である三角波と比較することにより、ＰＷＭ信号を生成する。生成されたＰＷＭ信号は、主回路１７に入力される。主回路１７は、図示しない複数のスイッチング素子を有する。これらのスイッチング素子は、ブリッジ回路を構成している。主回路１７では、前記ＰＷＭ信号によって、前記複数のスイッチング素子を駆動させることにより、モータ２に対して三相交流電力が供給される。

【0039】

３相２相変換部１８は、モータ２の回転角度を用いて、モータ２の入力電流から、ｄ軸電流のフィードバック値Ｉｄ＿ｆｂ及びｑ軸電流のフィードバック値Ｉｑ＿ｆｂを生成する。生成されたｄ軸電流のフィードバック値Ｉｄ＿ｆｂは、ｄ軸電流ＦＢ演算部１１に入力される。生成されたｑ軸電流のフィードバック値Ｉｑ＿ｆｂは、ｑ軸電流ＦＢ演算部１２に入力される。なお、モータ２の入力電流は、本実施形態の場合、Ｕ相の電流計１９ｂ及びＷ相の電流計１９ｃによって検出される。

【0040】

ｑ軸電流指令生成部３０は、電圧ＦＢ演算部３１と、電圧ＰＩ演算部３２と、ｑ軸電流リミット設定部３３とを有する。電圧ＦＢ演算部３１は、電圧制限値に対するモータ２の入力電圧の差を演算する。得られた電圧差は、電圧ＰＩ演算部３２に入力される。電圧ＰＩ演算部３２は、前記電圧差をＰＩ演算して、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ０を生成する。ｑ軸電流リミット設定部３３は、生成されたｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ０が０よりも小さい場合には、ｑ軸電流指令を０にする。ｑ軸電流リミット設定部３３は、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ１を出力する。なお、モータ２の入力電圧は、電圧計１９ａによって検出される。

【0041】

このようにｑ軸電流指令生成部３０は、モータ２の入力電圧が電圧制限値になるようにｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ０を調整し、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ０が０よりも小さい場合には、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ０を０として出力する。なお、前記電圧制限値は、前記所望電圧である。

【0042】

これにより、モータ２の入力電圧が所望電圧（電圧制限値）になるようなｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ０を求めることができる。

【0043】

ｑ軸電流制御部５０は、電流リミット設定部５１を有する。電流リミット設定部５１は、ｄ軸電流指令Ｉｄ＿ｒｅｆとｑ軸電流指令生成部３０で生成されたｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆ１とを用いて得られる合成値が定格電流よりも大きい場合に、前記合成値が定格電流になるように、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆを生成する。すなわち、電流リミット設定部５１は、モータ２に流れる電流が定格電流を超えないように、ｑ軸電流指令Ｉｑ＿ｒｅｆを生成する。なお、前記合成値は、以下の式によって算出される。
合成値＝（（Ｉｄ＿ｒｅｆ）^２＋（Ｉｑ＿ｒｅｆ１）^２）^１／２

【0044】

（最大出力トルク測定動作）
次に、上述の構成を有するモータ特性取得装置１が、モータ２の最大出力トルクを取得する動作を、図３を用いて説明する。図３は、モータ特性取得装置１が、モータ２の最大出力トルクを取得する動作を示すフローチャートである。モータ特性取得装置１によるモータ２の最大出力トルクを取得する動作が、モータ特性取得方法に対応する。

【0045】

図３に示すフローがスタートする（ＳＴＡＲＴ）と、まず、ステップＳ１で、モータ特性取得装置１の電流制御部２０は、図示しないカウンタのカウント数Ｎをゼロにリセットする。その後、ステップＳ２で、電流制御部２０は、カウンタのカウント数Ｎを一つ増やす。

【0046】

次に、ステップＳ３で、ｄ軸電流設定部４０は、カウント数Ｎに応じてｄ軸電流を設定し、ｄ軸電流指令を生成する。具体的には、ｄ軸電流設定部４０は、定格電流をカウント数Ｎの最大値Ｎｍａｘで割ることにより得られる、ｄ軸電流の刻み幅に、カウント数Ｎをかけることによって、ｄ軸電流を設定する。ｄ軸電流設定部４０は、設定したｄ軸電流に応じたｄ軸電流指令を生成して出力する。

【0047】

なお、カウント数Ｎの最大値Ｎｍａｘは、変化させたいｄ軸電流の刻み幅に基づいて決められる。

【0048】

このように生成されたｄ軸電流指令は、電流制御部２０で生成されたｑ軸電流指令とともに、電力変換部１０に入力される。電流制御部２０は、モータ２の入力電圧が所望電圧になるようにｑ軸電流指令を生成する。

【0049】

ｑ軸電流指令が安定すると、ステップＳ４で、トルク計測部６０は、モータ２の出力トルクを計測する。なお、モータ２の出力電圧が前記所望電圧と同じ場合には、電圧で制限される動作点での出力トルクが計測される。モータ２の出力電圧が前記所望電圧よりも小さい場合には、電流で制限される動作点での出力トルクが計測される。トルク計測部６０で計測された出力トルクは、モータ特性取得装置１の図示しない記憶部に格納される。

【0050】

続くステップＳ５では、カウント数Ｎが最大値Ｎｍａｘであるかどうかを判定する。カウント数Ｎが最大値Ｎｍａｘである場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ６に進んで、トルク計測を終了する。この場合、最大出力トルク取得部７０は、前記記憶部に格納されているトルク計測値のうち、最大値を最大出力トルクとして取得する。その後、このフローを終了する（ＥＮＤ）。

【0051】

一方、ステップＳ５でカウント数Ｎが最大値Ｎｍａｘではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ２に戻って、カウンタのカウント数Ｎを一つ増やす。その後、モータ特性取得装置１は、上述のステップＳ３以降の処理を行う。

【0052】

モータ特性取得装置１は、モータ２の各回転数で、上述のフローの動作を行う。これにより、モータ２の各回転数で、最大出力トルクを取得することができる。

【0053】

なお、上述のフローにおいて、ステップＳ３が電流制御工程に対応し、ステップＳ４がトルク計測工程に対応し、ステップＳ５が最大出力トルク取得工程に対応する。

【0054】

本実施形態では、モータ特性取得装置１は、モータ２に供給するｄ軸電流を変化させるとともに、各ｄ軸電流において、モータ２の入力電圧が所望電圧になるようにモータ２に供給するｑ軸電流を制御する電流制御部２０と、各ｄ軸電流において、モータ２の入力電圧が前記所望電圧の場合におけるモータ２の出力トルクを計測するトルク計測部６０と、トルク計測部６０による前記各ｄ軸電流におけるトルク計測結果の中から、モータ２の最大出力トルクを求める最大出力トルク取得部７０と、を備える。

【0055】

モータ２に流れるｑ軸電流は、モータ２の入力電圧と比例の関係を有する。そのため、前記ｑ軸電流を変化させることにより、モータ２の入力電圧が所望電圧になるときのｑ軸電流を容易に求めることができるとともに、モータ２に流れる電流が定格電流を超えないようにｑ軸電流を制御することができる。

【0056】

よって、モータ２の特性を取得するモータ特性取得装置１において、モータ２の回転数が所定回転数を超える領域でも、モータ２に流れる電流が定格電流を超えることなく、モータ２の最大出力トルクを検出可能な構成を得ることができる。

【0057】

また、本実施形態では、モータ２は、ＩＰＭモータである。ＩＰＭモータの場合には、ｄ軸リアクタンスとｑ軸リアクタンスとが異なるため、以下のトルク式で示すように、モータ２の出力トルクＴｍは、ｑ軸電流Ｉｑだけでなくｄ軸電流Ｉｄの影響も受ける。そのため、ＩＰＭモータの最大出力トルクを検出する際には、本実施形態の構成を有するモータ特性取得装置を用いるのが好ましい。
Ｔｍ＝φｍ・Ｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）・Ｉｄ・Ｉｑ

【0058】

ここで、Ｌｄは、モータ２のｄ軸リアクタンスであり、Ｌｑは、モータ２のｑ軸リアクタンスである。

【0059】

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

【0060】

前記実施形態では、ｄ軸電流設定部４０は、定格電流をカウント数Ｎの最大値Ｎｍａｘで割ることにより得られる、ｄ軸電流の刻み幅に、カウント数Ｎをかけることによって、ｄ軸電流を設定する。しかしながら、ｄ軸電流設定部は、他の方法によってｄ軸電流を増加させてもよいし、ｄ軸電流を定格電流から減少させてもよい。

【0061】

前記実施形態では、モータ２は、ＩＰＭモータである。しかしながら、モータは、ＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータなど、他の種類のモータであってもよい。

【0062】

前記実施形態では、３相交流モータであるモータ２の特性を取得するモータ特性取得装置１の構成について説明したが、この限りではなく、３相以外の複数相の交流モータの特性を取得するモータ特性取得装置に適用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、モータの特性を取得するモータ特性取得装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ モータ特性取得装置
２ モータ
１０ 電力変換部
１１ ｄ軸電流ＦＢ演算部
１２ ｑ軸電流ＦＢ演算部
１３ ｄ軸電流ＰＩ演算部
１４ ｑ軸電流ＰＩ演算部
１５ ２相３相変換部
１６ 三角波比較部
１７ 主回路
１８ ３相２相変換部
１９ａ 電圧計
１９ｂ、１９ｃ 電流計
２０ 電流制御部
３０ ｑ軸電流指令生成部
３１ 電圧ＦＢ演算部
３２ 電圧ＰＩ演算部
３３ ｑ軸電流リミット設定部
４０ ｄ軸電流設定部
５０ ｑ軸電流制御部
５１ 電流リミット設定部
６０ トルク計測部
７０ 最大出力トルク取得部

【図1】

【図2】

【図3】