特許 7308464 回転機制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-06

(45)【発行日】2023-07-14

(54)【発明の名称】回転機制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 21/34 20160101AFI20230707BHJP

   H02P 21/24 20160101ALI20230707BHJP

【ＦＩ】

H02P21/34

H02P21/24

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021159326

(22)【出願日】2021-09-29

(65)【公開番号】P2022170646

(43)【公開日】2022-11-10

【審査請求日】2021-11-25

(31)【優先権主張番号】P 2021076595

(32)【優先日】2021-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】田中 雄也

(72)【発明者】

【氏名】松山 哲也

【審査官】谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１２６５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６４７３９９２（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２１／３４

Ｈ０２Ｐ ２１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅特定部と、
前記指令振幅により前記指令磁束を生成する指令磁束特定部と、
前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が前記指令磁束特定部で生成された前記指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、
前記検出電流と前記推定磁束とより推定トルクを演算するトルク推定部と、
前記推定トルクを指令トルクに収束させるためのトルク位相を演算する指令位相特定部と、
を備える回転機制御装置であって、
前記磁束推定部は、前記切り替え部が前記磁束制御運転への切り替えを制御する際に、前記磁束制御運転への切り替え前の前記推定磁束の振幅を、前記磁束制御運転への切り替え直後の前記指令振幅の初期値として前記フィードバック制御に与え、
前記指令磁束特定部は、前記指令振幅、及び、前記推定磁束の位相から前記指令位相特定部で演算された前記トルク位相を用いて前記指令磁束を生成し、
前記回転機制御装置は、前記磁束制御運転として、前記指令磁束に基づいて実行される位置センサレス磁束制御運転を実施する、
回転機制御装置。

【請求項2】

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅特定部と、
前記指令振幅により前記指令磁束を生成する指令磁束特定部と、
前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が前記指令磁束特定部で生成された前記指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、
を備える回転機制御装置であって、
前記磁束推定部は、前記切り替え部が前記磁束制御運転への切り替えを制御する際に、前記磁束制御運転への切り替え前の前記推定磁束の振幅を、前記磁束制御運転への切り替え直後の前記指令振幅の初期値として前記フィードバック制御に与え、
前記指令磁束特定部は、（１）前記推定磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への指令速度を用いて特定し、（２）特定された前記移動量と前記推定磁束の位相とを用いて指令磁束ベクトル位相を特定し、
前記回転機制御装置は、前記指令磁束ベクトル位相に基づいて、前記磁束制御運転として、磁束同期運転を実施する、
回転機制御装置。

【請求項3】

前記回転機制御装置が、前記電流同期運転から前記位置センサレス磁束制御運転に移行する際に、
前記指令磁束特定部は、（１）前記推定磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への指令速度を用いて特定し、（２）特定された前記移動量と前記推定磁束の位相とを用いて指令磁束ベクトル位相を特定し、
前記回転機制御装置は、（３）前記指令磁束ベクトル位相に基づいて、前記磁束制御運転として実施する磁束同期運転を介挿する、
請求項１に記載の回転機制御装置。

【請求項4】

前記指令振幅特定部は、前記第１内積又は前記第２内積の演算結果の目標値として、ゼロ以上に設定する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転機制御装置。

【請求項5】

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅特定部と、
前記指令振幅により前記指令磁束を生成する指令磁束特定部と、
前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が前記指令磁束特定部で生成された前記指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、
前記第１内積又は前記第２内積を演算する誤差変数特定部と、
を備える回転機制御装置であって、
前記磁束推定部は、前記切り替え部が前記磁束制御運転への切り替えを制御する際に、前記磁束制御運転への切り替え前の前記推定磁束の振幅を、前記磁束制御運転への切り替え直後の前記指令振幅の初期値として前記フィードバック制御に与え、
前記切り替え部は、前記電流同期運転を行っている際に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が所定値以下になった場合、又は、前記電流同期運転の開始時から、予め決められた前記同期回転機の加速レートと予め決められた切り替え回転数とによって求められる第１所定期間が経過した場合に、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行う、
回転機制御装置。

【請求項6】

前記所定値はゼロである、
請求項５に記載の回転機制御装置。

【請求項7】

前記切り替え部は、前記電流同期運転の開始時から、前記第１所定期間よりも短い第２所定期間以内に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下となった場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを禁止する、
請求項５又は請求項６に記載の回転機制御装置。

【請求項8】

前記切り替え部は、前記電流同期運転の実施中に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下とならず、かつ、前記第１所定期間が経過した場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行う、
請求項５又は請求項６に記載の回転機制御装置。

【請求項9】

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を演算する誤差変数特定部と、
前記第１内積又は前記第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって生成される、指令磁束の振幅である指令振幅により、前記指令磁束を生成する指令磁束特定部と、
前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、を備える回転機制御装置であって、
前記切り替え部は、前記電流同期運転を行っている際に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が所定値以下になった場合、又は、前記電流同期運転の開始時から、予め決められた前記同期回転機の加速レートと予め決められた切り替え回転数とによって求められる第１所定期間が経過した場合に、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行い、
前記指令磁束特定部は、前記指令振幅、及び、前記推定磁束の位相から演算されたトルク位相であって、前記検出電流と前記推定磁束とより演算される推定トルクを指令トルクに収束させるための前記トルク位相を用いて前記指令磁束を生成し、
前記回転機制御装置は、前記磁束制御運転として、前記指令磁束に基づいて実行される位置センサレス磁束制御運転を実施する、
回転機制御装置。

【請求項10】

同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、
推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を演算する誤差変数特定部と、
前記第１内積又は前記第２内積を用いたフィードバック制御を実行することによって生成される、指令磁束の振幅である指令振幅により、前記指令磁束を生成する指令磁束特定部と、
前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、を備える回転機制御装置であって、
前記切り替え部は、前記電流同期運転を行っている際に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が所定値以下になった場合、又は、前記電流同期運転の開始時から、予め決められた前記同期回転機の加速レートと予め決められた切り替え回転数とによって求められる第１所定期間が経過した場合に、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行い、
前記指令磁束特定部は、（１）前記推定磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への指令速度を用いて特定し、（２）特定された前記移動量と前記推定磁束の位相とを用いて指令磁束ベクトル位相を特定し、
前記回転機制御装置は、前記指令磁束ベクトル位相に基づいて、前記磁束制御運転として、磁束同期運転を実施する、
回転機制御装置。

【請求項11】

前記所定値はゼロである、
請求項９又は請求項１０に記載の回転機制御装置。

【請求項12】

前記切り替え部は、前記電流同期運転の開始時から、前記第１所定期間よりも短い第２所定期間以内に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下となった場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを禁止する、
請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の回転機制御装置。

【請求項13】

前記切り替え部は、前記電流同期運転の実施中に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下とならず、かつ、前記第１所定期間が経過した場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行う、
請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の回転機制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転機を制御する回転機制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、同期回転機（同期モータ）の駆動方法として、直接トルク制御（ＤＴＣ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｏｒｑｕｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を用いた位置センサレス磁束制御運転が知られている。

【0003】

例えば、非特許文献１、非特許文献２の直接トルク制御や、特許文献１の磁束を用いた回転機制御装置の一例が記載されている。

【0004】

また、例えば、特許文献２には、直接トルク制御を用いた回転機制御装置の起動期間（起動時点を含む期間）における安定性を改善させるための記述が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６４７３９９２号公報

【文献】特許第６４１４７７１号公報

【非特許文献】

【0006】

【文献】井上征則、森本茂雄、真田雅之、「埋込磁石同期モータの直接トルク制御によるセンサレス駆動とトルク応答改善法（Improvement of torque response and examination of sensorless drive system based on direct torque control for IPMSM）」電気学会論文誌Ｃ,１２８巻，６号，ｐ．７８－８６（２００８年）

【文献】井上 達貴、井上征則、森本茂雄、真田雅之、「電機子鎖交磁束に同期した座標系におけるPMSMの最大トルク／電流制御の数式モデルと制御手法（Mathematical Model and Control Method of Maximum Torque Per Ampere for PMSM in Stator Flux Linkage Synchronous Frame）」電気学会論文誌D,１３５巻，６号，ｐ．６８９－６９６（２０１５年）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性のさらなる改善が望まれる。

【0008】

そこで、本開示は、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる回転機制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅特定部と、前記指令振幅により前記指令磁束を生成する指令磁束特定部と、前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が前記指令磁束特定部で生成された前記指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、を備え、前記磁束推定部は、前記切り替え部が前記磁束制御運転への切り替えを制御する際に、前記磁束制御運転への切り替え前の前記推定磁束の振幅を、前記磁束制御運転への切り替え直後の前記指令振幅の初期値として前記フィードバック制御に与える。

【0010】

本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を演算する誤差変数特定部と、前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、を備え、前記切り替え部は、前記電流同期運転を行っている際に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が所定値以下になった場合、又は、前記電流同期運転の開始時から、予め決められた前記同期回転機の加速レートと切り替え回転数とによって求められる第１所定期間が経過した場合に、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行う。

【発明の効果】

【0011】

本開示の一態様に係る回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施の形態１に係る回転機制御装置のブロック図である。

【図2】図２は、ｄｑ座標系及びαβ座標系を説明するための図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る電流同期制御部のブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る位置センサレス制御部のブロック図である。

【図5】図５は、電流同期運転を実行しているときの、推定磁束の特定方法を説明するための図である。

【図6A】図６Ａは、実施の形態１に係る誤差変数特定部のブロック図である。

【図6B】図６Ｂは、実施の形態１に係る誤差変数特定部のブロック図である。

【図7】図７は、実施の形態１に係る指令振幅特定部のブロック図である。

【図8】図８は、実施の形態１に係る切り替え部の構成図である。

【図9】図９は、実施の形態２に係る回転機制御装置のブロック図である。

【図10】図１０は、実施の形態２に係る磁束同期制御部のブロック図である。

【図11】図１１は、実施の形態２に係る指令位相特定部のブロック図である。

【図12】図１２は、実施の形態２に係る指令位相特定部のブロック図である。

【図13】図１３は、実施の形態２に係る指令位相特定部のブロック図である。

【図14】図１４は、実施の形態２に係る指令位相特定部のブロック図である。

【図15】図１５は、実施の形態３に係る回転機制御装置のブロック図である。

【図16】図１６は、実施の形態３に係る磁束同期・位置センサレス制御部のブロック図である。

【図17】図１７は、実施の形態３に係る指令位相特定部のブロック図である。

【図18】図１８は、実施の形態３に係る指令位相特定部のブロック図である。

【図19】図１９は、実施の形態４に係る回転機制御装置のブロック図である。

【図20】図２０は、実施の形態４に係る位置センサレス制御部のブロック図である。

【図21】図２１は、ｄｑ座標系、αβ座標系、及び、γδ座標系を説明するための図である。

【図22】図２２は、γ軸から見たｄ軸の進み角と同期回転機の実トルクとの関係を示す相関図である。

【図23】図２３は、実施の形態４に係る動作モード切り替え判定部が切り替え制御信号を出力するタイミングを示すタイムチャートの一例である。

【図24】図２４は、実施の形態４に係る動作モード切り替え判定部が切り替え制御信号を出力するタイミングを示すタイムチャートの一例である。

【図25】図２５は、実施の形態４に係る動作モード切り替え判定部が切り替え制御信号を出力するタイミングを示すタイムチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（本開示の一態様を得るに至った経緯）
同期回転機の高速回転域の制御として、非特許文献１に記載されている直接トルク制御など主に磁束を用いた磁束制御運転を用いることができる。この制御では、同期回転機に印加されている磁束を推定し、指令磁束と推定された推定磁束との差（ベクトル差）が大きい程、同期回転機に大きな電圧を印加する。

【0014】

また、同期回転機の安定した始動方法として、電流制御を利用した電流同期運転が知られている。

【0015】

これらを組み合わせた制御として、特許文献１には、電流同期運転（始動時）から磁束制御運転（高速回転時）への切り替え時に生じる電圧サージの抑制方法が提案されている。

【0016】

一方で、上記電圧サージをさらに抑制することが望まれている。

【0017】

そこで発明者らは、上記電圧サージをさらに抑制すべく、鋭意実験、検討を重ねた。その結果、発明者らは、指令磁束の振幅を目標磁束の振幅と一致させるフィードバック制御を構成し、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時において、切り替え前の電流同期運転時に推定された推定磁束を指令磁束の初期値として設定するフィードバック制御を行うことで、上記サージ電圧をさらに抑制することができるとの知見を得た。

【0018】

また、発明者らは、推定磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、指令速度を用いて特定し、特定した移動量と推定磁束の位相とを用いて指令磁束の位相を特定し、特定した指令磁束の位相に基づいて磁束制御を行う磁束同期運転を介挿することで、上記サージ電圧をさらに抑制することができるとの知見を得た。

【0019】

また、発明者らは、推定磁束と同期回転機の検出電流との第１内積、又は、磁石磁束と同期回転機の検出電流との第２内積を求めることで無効電力成分を算出し、算出した無効電力成分の絶対値が所定値以下となるタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へ切り替えることで、切り替え時の実トルクが負荷トルクを下回ってしまうことを抑制することができるようになるため、切り替え後の磁束制御運転における脱調を抑制することができるとの知見を得た。

【0020】

また、発明者らは、同期回転機の誘起電圧が十分高くなったタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へ切り替えることで、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになるため、切り替え後の磁束制御運転における脱調を抑制することができるとの知見を得た。

【0021】

これら知見を基に、発明者らは、さらに実験、検討を重ねて、下記回転機制御装置に想到した。

【0022】

本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を用いたフィードバック制御を実行することによって指令磁束の振幅である指令振幅を生成する指令振幅特定部と、前記指令振幅により前記指令磁束を生成する指令磁束特定部と、前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が前記指令磁束特定部で生成された前記指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、を備え、前記磁束推定部は、前記切り替え部が前記磁束制御運転への切り替えを制御する際に、前記磁束制御運転への切り替え前の前記推定磁束の振幅を、前記磁束制御運転への切り替え直後の前記指令振幅の初期値として前記フィードバック制御に与える。

【0023】

上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時において、磁束制御運転の切り替え前の推定磁束の振幅を、切り替え後の指令磁束の振幅である指令振幅に一致させることができる。

【0024】

このため、上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時に生じる電圧サージを抑制することができる。

【0025】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0026】

また、さらに、前記検出電流と前記推定磁束とより推定トルクを演算するトルク推定部と、前記推定トルクを指令トルクに収束させるためのトルク位相を演算する指令位相特定部と、を備え、前記指令磁束特定部は、前記指令振幅、及び、前記推定磁束の位相から前記指令位相特定部で演算された前記トルク位相を用いて前記指令磁束を生成し、前記回転機制御装置は、前記磁束制御運転として、前記指令磁束に基づいて実行される位置センサレス磁束制御運転を実施するとしてもよい。

【0027】

これにより、磁束制御運転として、位置センサレス磁束制御運転を実施することができる。

【0028】

また、前記指令磁束特定部は、（１）前記推定磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への指令速度を用いて特定し、（２）特定された前記移動量と前記推定磁束の位相とを用いて指令磁束ベクトル位相を特定し、前記回転機制御装置は、前記指令磁束ベクトル位相に基づいて、前記磁束制御運転として、磁束同期運転を実施するとしてもよい。

【0029】

これにより、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時において、磁束制御運転の切り替え前の推定磁束の位相を、切り替え後の指令磁束の位相に一致させることができる。

【0030】

このため、上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時に生じる電圧サージをさらに抑制することができる。

【0031】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0032】

また、前記回転機制御装置が、前記電流同期運転から前記位置センサレス磁束制御運転に移行する際に、前記指令磁束特定部は、（１）前記推定磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を、前記同期回転機への指令速度を用いて特定し、（２）特定された前記移動量と前記推定磁束の位相とを用いて指令磁束ベクトル位相を特定し、前記回転機制御装置は、（３）前記指令磁束ベクトル位相に基づいて、前記磁束制御運転として実施する磁束同期運転を介挿するとしてもよい。

【0033】

これにより、電流同期運転から位置センサレス磁束制御運転に切り替える際に、指令磁束の振幅の変動と位相の変動とが一度に生じることが抑制される。

【0034】

このため、上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転から位置センサレス磁束制御運転への切り替え時に生じる電圧サージをさらに抑制することができる。

【0035】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0036】

また、前記指令振幅特定部は、前記第１内積又は前記第２内積の演算結果の目標値として、ゼロ以上に設定するとしてもよい。

【0037】

これにより、同期回転機の永久磁石の磁石磁束の方向の界磁磁束を発生させる電流を流すことができる。このため、永久磁石を増磁させる効果と等価な効果が得られる。

【0038】

また、前記第１内積又は前記第２内積を演算する誤差変数特定部をさらに備え、前記切り替え部は、前記電流同期運転を行っている際に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が所定値以下になった場合、又は、前記電流同期運転の開始時から、予め決められた前記同期回転機の加速レートと切り替え回転数とによって求められる第１所定期間が経過した場合に、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行うとしてもよい。

【0039】

上記構成の回転機制御装置によると、第１内積又は第２内積により求まる無効電力成分の絶対値が所定値以下となるタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へと切り替えることができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、切り替え時の実トルクが負荷トルクを下回ってしまうことが抑制される。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0040】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0041】

または、上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転の開始時から第１所定時間が経過することで、同期回転機の誘起電圧が、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができる電圧にまで上昇したタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へと切り替えることができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになる。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0042】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0043】

また、前記所定値はゼロであるとしてもよい。

【0044】

無効電力成分の絶対値がゼロのタイミングで、実トルクが最大となる。

【0045】

このため、さらに効果的に、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性を改善することができる。

【0046】

また、前記切り替え部は、前記電流同期運転の開始時から、前記第１所定期間よりも短い第２所定期間以内に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下となった場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを禁止するとしてもよい。

【0047】

無効電力成分の絶対値が所定値以下となった場合であっても、同期回転機の誘起電圧が十分に上昇していないときには、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができないことがある。

【0048】

上記構成の回転機制御装置によると、無効電力成分の絶対値が所定値以下となった場合であっても、同期回転機の誘起電圧が十分に上昇していないときには、電流同期運転から磁束制御運転への切り替えを禁止することができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、同期回転機の誘起電圧が十分に上昇していないことに起因する、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができない現象の発生を抑制することができるようになるため、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになる。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0049】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0050】

また、前記切り替え部は、前記電流同期運転の実施中に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下とならず、かつ、前記第１所定期間が経過した場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行うとしてもよい。

【0051】

上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転の開始時から第１所定時間が経過することで、同期回転機の誘起電圧が、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができる電圧にまで上昇したタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へと切り替えることができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになる。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0052】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0053】

本開示の一態様に係る回転機制御装置は、同期回転機の磁束である回転機磁束を推定する磁束推定部と、推定された前記回転機磁束である推定磁束と前記同期回転機の検出電流との第１内積、又は、前記同期回転機の永久磁石の推定された磁石磁束と前記検出電流との第２内積、を演算する誤差変数特定部と、前記推定磁束の位相によらず、前記同期回転機を起動させるのに必要な所定の同期電流を前記同期回転機に供給する電流同期運転から、前記推定磁束が指令磁束となるように制御する磁束制御運転への切り替えを制御する切り替え部と、を備え、前記切り替え部は、前記電流同期運転を行っている際に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が所定値以下になった場合、又は、前記電流同期運転の開始時から、予め決められた前記同期回転機の加速レートと切り替え回転数とによって求められる第１所定期間が経過した場合に、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行う。

【0054】

上記構成の回転機制御装置によると、第１内積又は第２内積により求まる無効電力成分の絶対値が所定値以下となるタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へと切り替えることができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、切り替え時の実トルクが負荷トルクを下回ってしまうことが抑制される。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調を抑制される。

【0055】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0056】

または、上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転の開始時から第１所定時間が経過することで、同期回転機の誘起電圧が、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができる電圧にまで上昇したタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へと切り替えることができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになる。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0057】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0058】

また、前記所定値はゼロであるとしてもよい。

【0059】

無効電力成分の絶対値がゼロのタイミングで、実トルクが最大となる。

【0060】

このため、さらに効果的に、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性を改善することができる。

【0061】

また、前記切り替え部は、前記電流同期運転の開始時から、前記第１所定期間よりも短い第２所定期間以内に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下となった場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを禁止するとしてもよい。

【0062】

無効電力成分の絶対値が所定値以下となった場合であっても、同期回転機の誘起電圧が十分に上昇していないときには、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができないことがある。

【0063】

上記構成の回転機制御装置によると、無効電力成分の絶対値が所定値以下となった場合であっても、同期回転機の誘起電圧が十分に上昇していないときには、電流同期運転から磁束制御運転への切り替えを禁止することができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、同期回転機の誘起電圧が十分に上昇していないことに起因する、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができない現象の発生を抑制することができるようになるため、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになる。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0064】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0065】

また、前記切り替え部は、前記電流同期運転の実施中に前記誤差変数特定部で求められた前記第１内積又は前記第２内積の絶対値が前記所定値以下とならず、かつ、前記第１所定期間が経過した場合、前記電流同期運転から前記磁束制御運転への切り替えを行うとしてもよい。

【0066】

上記構成の回転機制御装置によると、電流同期運転の開始時から第１所定時間が経過することで、同期回転機の誘起電圧が、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができる電圧にまで上昇したタイミングで電流同期運転から磁束制御運転へと切り替えることができる。このため、上記構成の回転機制御装置によると、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになる。これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0067】

したがって、上記構成の回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0068】

以下、本開示の一態様に係る回転機制御装置の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ならびに、ステップ（工程）およびステップの順序等は、一例であって本開示を限定する趣旨ではない。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。

【0069】

なお、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0070】

（実施の形態１）
図１に示すように、回転機制御装置１００は、第１電流センサ１０５ａ、第２電流センサ１０５ｂ、電流同期制御部１３１、位置センサレス制御部１３４、切り替え部１３３及びデューティ生成部１０３を備えている。回転機制御装置１００は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータ１０４及び同期回転機１０２に接続される。

【0071】

電流同期制御部１３１は、同期回転機１０２の電流同期運転を実行するように構成されている。位置センサレス制御部１３４は、同期回転機１０２の位置センサレス磁束制御運転を実行するように構成されている。電流同期運転は、同期回転機１０２に印加される回転機電流の回転速度（同期速度）に同期回転機１０２のロータの回転速度（回転数）を確実に一致させるための運転である。本実施の形態１では、位置センサレス磁束制御運転が実行されている期間においても、同期回転機１０２のロータの回転速度が同期速度に一致する。位置センサレス磁束制御運転は、エンコーダ、レゾルバ等の位置センサを用いない運転である。ただし、本実施の形態１では、電流同期運転が実行されている期間においても、位置センサは用いられない。本明細書では、説明の便宜上、推定された回転機磁束の位相を用いることなく回転機電流を制御する運転を電流同期運転と称する。推定された回転機磁束の位相を用いて回転機磁束を制御する運転を磁束制御運転と称する。回転機磁束は、同期回転機１０２に印加されている３相交流座標上の電機子鎖交磁束と、この電機子鎖交磁束を座標変換することにより得た磁束の両方を含む概念である。本明細書では、「振幅」は、単に大きさ（絶対値）を指す場合がある。

【0072】

回転機制御装置１００の一部又は全部の要素は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）又はマイクロコンピュータにおいて実行される制御アプリケーションによって提供され得る。ＤＳＰ又はマイクロコンピュータは、コア、メモリ、Ａ／Ｄ変換回路及び通信ポート等の周辺装置を含んでいてもよい。また、回転機制御装置１００の一部又は全部の要素は、論理回路によって構成されていてもよい。

【0073】

（回転機制御装置１００による制御の概要）
回転機制御装置１００は、指令速度ω_ref ^*及び相電流ｉ_u，ｉ_wから、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wを生成する。ＰＷＭインバータ１０４によって、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wから、同期回転機１０２に印加するべき電圧ベクトルｖ_u，ｖ_v，ｖ_wが生成される。指令速度ω_ref ^*は、上位制御装置から回転機制御装置１００に与えられる。指令速度ω_ref ^*は、同期回転機１０２が追従するべき速度を表す。

【0074】

図１を参照しながら、回転機制御装置１００の動作の概要を説明する。電流センサ１０５ａ，１０５ｂ（第１電流センサ１０５ａ、第２電流センサ１０５ｂ）によって、相電流ｉ_u，ｉ_wが検出される。電流同期運転を実行しているときは、電流同期制御部１３１によって、指令速度ω_ref ^*及び相電流ｉ_u，ｉ_wから、指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*が生成される。指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*の各成分は、それぞれ３相交流座標上のＵ相電圧、Ｖ相電圧及びＷ相電圧に対応する。位置センサレス磁束制御運転を実行しているときは、位置センサレス制御部１３４によって、指令速度ω_ref ^*及び相電流ｉ_u，ｉ_wから、指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*が生成される。指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*の各成分は、それぞれ３相交流座標上のＵ相電圧、Ｖ相電圧及びＷ相電圧に対応する。電流同期運転を実行しているときは、切り替え部１３３によって、指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*が、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*として選択され、出力される。位置センサレス磁束制御運転を実行しているときは、切り替え部１３３によって、指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*が、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*として選択され、出力される。デューティ生成部１０３によって、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*から、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wが生成される。デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wは、ＰＷＭインバータ１０４に入力される。このような制御により、同期回転機１０２は、速度が指令速度ω_ref ^*に追従するように制御される。

【0075】

以下では、ｄ－ｑ座標（第１の２相座標）に基づいて回転機制御装置１００を説明することがある。また、α－β座標（第２の２相座標）に基づいて回転機制御装置１００を説明することもある。図２に、ｄ－ｑ座標及びα－β座標を示す。α－β座標は、固定座標である。α－β座標は、静止座標とも交流座標とも称される。α軸は、Ｕ軸（図２では省略）と同一方向に延びる軸として設定される。ｄ－ｑ座標は、回転座標である。θは、Ｕ軸からみたｄ軸の進み角である。θは、ロータ位置とも称される。

【0076】

（電流同期制御部１３１による制御の概要）
電流同期制御部１３１は、回転機磁束の位相によらず、同期回転機１０２を起動させるのに必要な同期電流を同期回転機１０２に供給する電流同期運転を実行する。

【0077】

図３に示すように、電流同期制御部１３１は、同期電流指令部１２４、電圧指令特定部（第１の電圧指令特定部）１２５、ｄ，ｑ／ｕ，ｖ，ｗ変換部（第１の２相３相座標変換部）１２６、ｕ，ｗ／ｄ，ｑ変換部（第１の３相２相座標変換部）１２７及び積分器１２８を備えている。

【0078】

電流同期制御部１３１では、積分器１２８によって、指令速度ω_ref ^*からロータ位置θが特定される。ロータ位置θは、同期回転機１０２のロータの位置を表す。ロータ位置θは、回転子の永久磁石の位相に対応する。ｕ，ｗ／ｄ，ｑ変換部１２７によって、相電流ｉ_u，ｉ_wが軸電流ｉ_d，ｉ_q（第１の軸電流）に変換される。この変換では、ロータ位置θが用いられる。軸電流ｉ_d，ｉ_qは、同期回転機１０２のｄ－ｑ座標上におけるｄ軸電流ｉ_d及びｑ軸電流ｉ_qをまとめて記載したものである。同期電流指令部１２４によって、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*が生成される。指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*は、軸電流ｉ_d，ｉ_qが追従するべき軸電流である。指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*は、同期回転機１０２のｄ－ｑ座標上におけるｄ軸指令軸電流ｉ_d ^*及びｑ軸指令軸電流ｉ_q ^*をまとめて記載したものである。電圧指令特定部１２５によって、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*及び軸電流ｉ_d，ｉ_qから、指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*（第１の軸電圧）を生成する。指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*は、同期回転機１０２のｄ－ｑ座標上におけるｄ軸指令軸電圧ｖ_d ^*及びｑ軸指令軸電圧ｖ_q ^*をまとめて記載したものである。ｄ，ｑ／ｕ，ｖ，ｗ変換部１２６によって、指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*が指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*に変換される。この変換では、ロータ位置θが用いられる。電流同期運転においては、このような制御により、速度が指令速度ω_ref ^*に追従し、軸電流ｉ_d，ｉ_qが指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*に追従する。

【0079】

（位置センサレス制御部１３４による制御の概要）
位置センサレス制御部１３４は、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する。位置センサレス磁束制御運転は、磁束推定部１０８（後述）に基づいて推定された回転機磁束の位相（推定位相θ_s）から求められる指令位相θ_s ^*を参照しながら実行される。目標振幅は、回転機磁束の振幅が最終的に到達するべき振幅である。指令振幅は、回転機磁束の振幅が追従するべき振幅である。

【0080】

図４に示すように、位置センサレス制御部１３４は、ｕ，ｗ／α，β変換部（第２の３相２相座標変換部）１０６、電圧指令特定部（第２の電圧指令特定部）１０７、磁束推定部１０８、トルク推定部１０９、位相・速度推定部１１７、トルク指令特定部１１６、指令位相特定部１１８、指令振幅特定部１１５、目標値設定部１１９、誤差変数特定部１１１、指令磁束特定部１１２、α軸磁束偏差演算部１１３ａ、β軸磁束偏差演算部１１３ｂ及びα，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部（第２の２相３相座標変換部）１１４を備えている。

【0081】

位置センサレス制御部１３４では、ｕ，ｗ／α，β変換部１０６によって、相電流ｉ_u，ｉ_wが、軸電流ｉ_α，ｉ_β（第２の軸電流）に変換される。軸電流ｉ_α，ｉ_βは、同期回転機１０２のα－β座標上におけるα軸電流ｉ_α及びβ軸電流ｉ_βをまとめて記載したものである。磁束推定部１０８によって、回転機磁束が推定される（推定磁束Ψ_sが求められる）。推定磁束Ψ_sのα軸成分及びβ軸成分をそれぞれ推定磁束Ψ_α，Ψ_βと記載する。位相・速度推定部１１７によって、推定磁束Ψ_sから、同期回転機１０２の速度及び回転機磁束の位相が推定される（推定速度（回転数）ω_r及び推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sが求められる）。トルク推定部１０９によって、推定磁束Ψ_s及び軸電流ｉ_α，ｉ_βから、モータトルクが推定される（推定トルクＴ_eが求められる）。トルク指令特定部１１６によって、推定速度ω_r及び指令速度（回転数）ω_ref ^*から、指令トルクＴ_e ^*が生成される。指令トルクＴ_e ^*は、モータトルクが追従するべきトルクを表す。誤差変数特定部１１１によって、推定磁束Ψ_s及び軸電流ｉ_α，ｉ_βから、無効電力成分を示す誤差変数εが生成される。目標値設定部１１９によって、誤差変数εの目標値が設定される。指令振幅特定部１１５によって、誤差変数εを用いたフィードバック制御を実行することで、指令振幅｜Ψ_s ^*｜が生成される。ここで、後述の切り替え部１３３が、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを制御する際に、磁束推定部１０８によって、磁束制御運転への切り替え前の推定磁束の振幅｜Ψ_s｜が、磁束制御運転への切り替え直後の指令振幅｜Ψ_s ^*｜の初期値として、上記フィードバック制御に与えられる。指令位相特定部１１８によって、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_s、指令トルクＴ_e ^*及び推定トルクＴ_eから指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*が求められる。指令磁束特定部１１２によって、指令振幅｜Ψ_s ^*｜と指令位相θ_s ^*とから、指令磁束ベクトルΨ_s ^*が求められる。指令磁束ベクトルΨ_s ^*のα軸成分及びβ軸成分を、それぞれα軸指令磁束Ψ_α ^*、β軸指令磁束Ψ_β ^*と記載する。α軸磁束偏差演算部１１３ａによって、α軸指令磁束Ψ_α ^*と推定磁束Ψ_αとの偏差（磁束偏差）ΔΨ_αが求められる。β軸磁束偏差演算部１１３ｂによって、β軸指令磁束Ψ_β ^*と推定磁束Ψ_βとの偏差（磁束偏差）ΔΨ_βが求められる。電圧指令特定部１０７によって、磁束偏差ΔΨ_α，ΔΨ_β及び軸電流ｉ_α，ｉ_βから、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*（第２の軸電圧）が求められる。指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*は、同期回転機１０２のα－β座標上におけるα軸指令軸電圧ｖ_α ^*及びβ軸指令軸電圧ｖ_β ^*をまとめて記載したものである。α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１１４によって、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*が、指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*に変換される。

【0082】

位置センサレス磁束制御運転においては、このような制御により、モータトルクが指令トルクＴ_e ^*に追従し、回転機磁束が指令磁束ベクトルΨ_s ^*に追従する。その結果、速度が指令速度ω_ref ^*に追従する。上述のように、「位置センサレス制御部１３４は、回転機磁束の振幅が目標振幅へと収束するように、指令振幅を設定する位置センサレス磁束制御運転を実行する」と表現する場合、「目標振幅」は、指令振幅｜Ψ_s ^*｜に対応する。これを考慮して、以下では、指令振幅｜Ψ_s ^*｜を目標振幅｜Ψ_s ^*｜と称することがある。

【0083】

位置センサレス磁束制御運転を実行しているときは、図４に示すように、磁束推定部１０８を用いて、軸電流ｉ_α，ｉ_β及び指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*から、推定磁束Ψ_sを求める。また、電流同期運転を実行しているときは、軸電流ｉ_α，ｉ_β及び指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*に基づいて、磁束推定部１０８を用いて、推定磁束Ψ_sを求める。具体的には、図５に示すように、ｕ，ｖ，ｗ／α，β変換部（第３の２相３相座標変換部）１５０を用いて、指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*を、参照用軸電圧ｖ_α’，ｖ_β’に変換する。その後、磁束推定部１０８によって、軸電流ｉ_α，ｉ_β及び参照用軸電圧ｖ_α’，ｖ_β’から、推定磁束Ψ_sを求める。

【0084】

「同期電流を同期回転機１０２に供給する電流同期運転」は、電流同期運転において指令軸電流を用いることが必須であることを趣旨とする表現ではない。指令軸電流を用いずに同期運転を実行することもできる。例えば、指令軸電圧を用いた電圧同期運転を行えばよい。この場合の同期運転の詳細は、当業者にとって自明であるため、説明を省略する。また、本実施の形態１の電流同期運転では、指令トルクＴ_e ^*ではない指令が用いられる。そして、位置センサレス磁束制御運転へと切り替わると、指令トルクＴ_e ^*を用いた制御が開始される。

【0085】

本明細書では、軸電流ｉ_d，ｉ_qは、実際に同期回転機１０２を流れる電流ではなく、情報として伝達される電流値を意味する。指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*、指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*、指令速度ω_ref ^*、ロータ位置θ及び指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*も情報として伝達される値を意味する。軸電流ｉ_α，ｉ_β、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*、推定磁束Ψ_s、推定位相θ_s、推定トルクＴ_e、指令トルクＴ_e ^*、指令振幅｜Ψ_s ^*｜（目標振幅｜Ψ_s ^*｜）、指令磁束ベクトルΨ_s ^*、指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*等も同様である。

【0086】

図３に示す電流同期制御部１３１の構成要素について、以下で説明する。

【0087】

（積分器１２８）
積分器１２８は、指令速度ω_ref ^*を取得し、指令速度ω_ref ^*を積算（積分）する。このようにして、積分器１２８は、ロータ位置θを求める。具体的に、積分器１２８は、式（１）によりロータ位置θを計算する。ｓは、ラプラス演算子である。積分器１２８は、公知の積分器である。

【0088】

【数1】

【0089】

（ｕ，ｗ／ｄ，ｑ変換部１２７）
ｕ，ｗ／ｄ，ｑ変換部１２７は、ロータ位置θを取得し、ロータ位置θを用いて相電流ｉ_u，ｉ_wを軸電流ｉ_d，ｉ_qに変換する。具体的に、ｕ，ｗ／ｄ，ｑ変換部１２７は、式（２）及び（３）により相電流ｉ_u，ｉ_wを軸電流ｉ_d，ｉ_qに変換して、軸電流ｉ_d，ｉ_qを出力する。

【0090】

【数2】

【0091】

【数3】

【0092】

（同期電流指令部１２４）
同期電流指令部１２４は、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*を生成し、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*を出力する。指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*は、同期回転機１０２に供給するべき同期電流に対応する。本実施の形態１では、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*は、予め定められた電流である。また、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*は、大きさが一定の電流である。なお、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*は、通常は一定であるが、可変するようにしてもよい。本実施の形態１では、ｄ軸指令軸電流ｉ_d ^*はゼロである。具体的に、同期電流指令部１２４は、式（４）により指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*を生成し、指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*を出力する。

【0093】

【数4】

【0094】

（電圧指令特定部１２５）
電圧指令特定部１２５は、軸電流ｉ_d，ｉ_q及び指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*から、指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*を生成する。指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*は、軸電流ｉ_d，ｉ_qが指令軸電流ｉ_d ^*，ｉ_q ^*に追従するように特定される。具体的に、電圧指令特定部１２５は、式（５）及び（６）により指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*を生成し、出力する。式（５）及び（６）におけるＫ_cdP及びＫ_cqPは比例ゲインである。Ｋ_cdI及びＫ_cqIは積分ゲインである。電圧指令特定部１２５は、公知のＰＩ補償器である。

【0095】

【数5】

【0096】

【数6】

【0097】

（ｄ，ｑ／ｕ，ｖ，ｗ変換部１２６）
ｄ，ｑ／ｕ，ｖ，ｗ変換部１２６は、ロータ位置θを用いて、指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*を指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*に変換する。具体的に、ｄ，ｑ／ｕ，ｖ，ｗ変換部１２６は、式（７）により指令軸電圧ｖ_d ^*，ｖ_q ^*を指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*に変換して、指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*を出力する。

【0098】

【数7】

【0099】

なお、積分器１２８によって指令速度ω_ref ^*を積算する以外の方法でロータ位置θが得られるように、電流同期制御部１３１を構成することもできる。ロータ位置θは、外部から与えられる値であってもよい。例えば、上位制御装置から、ロータ位置θを電流同期制御部１３１に与えることができる。

【0100】

図４に示す位置センサレス制御部１３４の構成要素について、以下で説明する。

【0101】

（ｕ，ｗ／α，β変換部１０６）
ｕ，ｗ／α，β変換部１０６は、相電流ｉ_u，ｉ_wを軸電流ｉ_α，ｉ_βに変換する。具体的に、ｕ，ｗ／α，β変換部１０６は、式（８）、（９）により、相電流ｉ_u，ｉ_wを軸電流ｉ_α，ｉ_βに変換して、軸電流ｉ_α，ｉ_βを出力する。

【0102】

【数8】

【0103】

【数9】

【0104】

（磁束推定部１０８）
磁束推定部１０８は、位置センサレス磁束制御運転を実行しているときは、軸電流ｉ_α，ｉ_β及び指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*から、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）を求める。具体的に、磁束推定部１０８は、式（１０）、（１１）及び（１２）を用いて、推定磁束Ψ_α，Ψ_β、及び推定磁束Ψ_sの絶対値｜Ψ_s｜を求める。式（１０）及び（１１）におけるΨ_α|_t=0、Ψ_β|_t=0は、それぞれ推定磁束Ψ_α，Ψ_βの初期値である。式（１０）及び（１１）におけるＲは、同期回転機１０２の巻線抵抗である。磁束推定部１０８がＤＳＰ、マイクロコンピュータ等のディジタル制御装置に組み込まれている場合は、式（１０）及び（１１）における演算のために必要となる積分器は離散系で構成され得る。この場合には、１制御周期前における推定磁束Ψ_α，Ψ_βに、現在の制御周期に由来する値を加減算すればよい。

【0105】

【数10】

【0106】

【数11】

【0107】

【数12】

【0108】

磁束推定部１０８は、電流同期運転を実行しているときにも用いられる。この場合、磁束推定部１０８は、ｕ，ｖ，ｗ／α，β変換部１５０（図５）と協働して、軸電流ｉ_α，ｉ_β及び指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*に基づいて、推定磁束Ψ_α，Ψ_βを求める。具体的には、ｕ，ｖ，ｗ／α，β変換部１５０は、式（１３）及び（１４）を用いて、指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*を参照用軸電圧ｖ_α’，ｖ_β’に変換する。磁束推定部１０８は、軸電流ｉ_α，ｉ_β及び参照用軸電圧ｖ_α’，ｖ_β’から、推定磁束Ψ_α，Ψ_βを求める。推定磁束Ψ_α，Ψ_βを求める際には、式（１０）及び（１１）の指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*が参照用軸電圧ｖ_α’，ｖ_β’に置き換えられた式が用いられる。軸電流ｉ_α，ｉ_βは、位置センサレス磁束制御運転を実行しているときと同様、電流センサ１０５ａ，１０５ｂ（第１電流センサ１０５ａ、第２電流センサ１０５ｂ）及びｕ，ｗ／α，β変換部１０６から特定される。

【0109】

【数13】

【0110】

【数14】

【0111】

（トルク推定部１０９）
トルク推定部１０９は、軸電流ｉ_α，ｉ_β及び推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）から推定トルクＴ_eを求める。具体的に、トルク推定部１０９は、式（１５）を用いて、推定トルクＴ_eを求める。式（１５）におけるＰ_nは、同期回転機１０２の極対数である。

【0112】

【数15】

【0113】

（位相・速度推定部１１７）
位相・速度推定部１１７は、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）から推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sを求める。具体的に、位相・速度推定部１１７は、式（１６）により、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sを求める。また、位相・速度推定部１１７は、現在の制御周期において求めた推定位相θ_s（ｎ）と、前回の制御周期において求めた推定位相θ_s（ｎ－１）とを用いて、式（１７）により、推定速度ω_rを求める。位相・速度推定部１１７は、公知の位相推定器である。ここで、Ｔ_sは本制御における制御周期（サンプリング周期）を意味する。ｎは、タイムステップである。

【0114】

【数16】

【0115】

【数17】

【0116】

（トルク指令特定部１１６）
トルク指令特定部１１６は、指令速度ω_ref ^*及び推定速度ω_rから、指令トルクＴ_e ^*を求める。具体的に、トルク指令特定部１１６は、式（１８）により、指令トルクＴ_e ^*を求める。式（１８）におけるＫ_sPは比例ゲインである。Ｋ_sIは積分ゲインである。トルク指令特定部１１６は、公知のＰＩ補償器である。

【0117】

【数18】

【0118】

（誤差変数特定部１１１）
誤差変数特定部１１１は、仮想インダクタンス（同期回転機１０２のインダクタンス）Ｌ_mと軸電流ｉ_α，ｉ_βと推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）とから、無効電力成分を示す誤差変数εを演算する。具体的には、まず、電機子反作用磁束を推定する（推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉaを求める）。推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉaのα軸成分及びβ軸成分を、それぞれ推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉα、推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉβと記載する。推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉα、推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉβは、仮想インダクタンスＬ_mと、軸電流ｉ_α，ｉ_βとの積である。次に、推定磁束Ψ_s（推定磁束Ψ_α，Ψ_β）及び推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉa（推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉα，Ｌ_mｉβ）から、同期回転機１０２の永久磁石の推定された磁石磁束を推定する（推定磁石磁束Ψ´_{a e}を求める）。推定磁石磁束Ψ´_{a e}のα軸成分及びβ軸成分を、それぞれ推定磁石磁束Ψ´_{a eα}，Ψ´_{a eβ}と記載する。具体的には、式（１９）及び（２０）に示すように、推定磁束Ψ_α，Ψ_βから推定電機子反作用磁束Ｌ_mｉα，Ｌ_mｉβを減じることにより推定磁石磁束Ψ´_{a eα}，Ψ´_{a eβ}を求める。次に、推定磁石磁束Ψ´_{a eα}，Ψ´_{a eβ} と軸電流ｉ_α，ｉ_βとから誤差変数εを式（２１）のように計算する。

【0119】

【数19】

【0120】

【数20】

【0121】

【数21】

【0122】

式（２１）、図６Ａに示すように、誤差変数特定部１１１は、誤差変数εとして、同期回転機１０２の永久磁石の推定された磁石磁束Ψ´と同期回転機１０２の検出電流ｉとの内積（第２内積）を演算する。

【0123】

なお、誤差変数εは、同期回転機１０２の推定磁束Ψと同期回転機１０２の検出電流ｉとの内積（第１内積）を演算することでも求めることができる。

【0124】

このため、誤差変数特定部１１１は、式（２２）、図６Ｂに示すように、誤差変数εとして、上記第２内積の替わりに、同期回転機１０２の推定磁束Ψと同期回転機１０２の検出電流ｉとの内積（第１内積）を演算する構成であってもよい。

【0125】

【数22】

【0126】

（目標値設定部１１９）
目標値設定部１１９は、誤差変数εの目標値、すなわち、第１内積又は第２内積の演算結果の目標値ε^*を設定する。ここでは、目標値設定部１１９は、第１内積又は第２内積の演算結果の目標値として、ゼロ以下に設定する。ただし、最高回転数の１０％以下のような定速領域においては、正の値に設定してもよい。正の値に設定すれば、同期回転機１０２の永久磁石の磁石磁束の方向の界磁磁束を発生させる電流を流すことができる。このため、永久磁石を増磁させる効果と等価な効果が得られる。

【0127】

なお、ε^*の最大値は、永久磁石の磁石磁束の方向に発生する界磁磁束が、永久磁石の磁石磁束の３０％未満になる値であることが望ましい。

【0128】

（指令振幅特定部１１５）
指令振幅特定部１１５は、誤差変数εを用いたフィードバック制御を実行することで、指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する。

【0129】

図７に示すように、指令振幅特定部１１５は、減算器１４２と、Ｐゲイン１４３と、Ｉゲイン１４５と、積分器１４６と、加算器１４４とを有している。

【0130】

積分器１４６には、積分の初期値として、磁束推定部１０８から、推定磁束Ψ_sの絶対値｜Ψ_s｜が与えられる。この構成により、後述の切り替え部１３３が、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを制御する際に、磁束推定部１０８によって、磁束制御運転への切り替え前の推定磁束の振幅｜Ψ_s｜が、磁束制御運転への切り替え直後の指令振幅｜Ψ_s ^*｜の初期値として、上記フィードバック制御に与えられる。

【0131】

（指令位相特定部１１８）
指令位相特定部１１８は、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_s、指令トルクＴ_e ^*及び推定トルクＴ_eから、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する。

【0132】

（指令磁束特定部１１２）
指令磁束特定部１１２は、指令振幅｜Ψ_s ^*｜及び指令位相θ_s ^*から、指令磁束ベクトルΨ_s ^*（指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*）を求める。具体的には、式（２３）及び（２４）を用いて、指令磁束Ψ_α ^*，Ψ_β ^*を求める。

【0133】

【数23】

【0134】

【数24】

【0135】

（α軸磁束偏差演算部１１３ａ、β軸磁束偏差演算部１１３ｂ）
α軸磁束偏差演算部１１３ａは、指令振幅Ψ_α ^*と推定磁束Ψ_αを取得し、これらの偏差（磁束偏差ΔΨ_α：Ψ_α ^*－Ψ_α）を求める。β軸磁束偏差演算部１１３ｂは、指令振幅Ψ_β ^*と推定磁束Ψ_βを取得し、これらの偏差（磁束偏差ΔΨ_β：Ψ_β ^*－Ψ_β）を求める。α軸磁束偏差演算部１１３ａ，β軸磁束偏差演算部１１３ｂとしては、公知の演算子を用いればよい。

【0136】

（電圧指令特定部１０７）
電圧指令特定部１０７は、磁束偏差ΔΨ_α，ΔΨ_β及び軸電流ｉ_α，ｉ_βから、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*を求める。具体的に、電圧指令特定部１０７は、式（２５）を用いて、α軸指令軸電圧ｖ_α ^*を求める。また、電圧指令特定部１０７は、式（２６）を用いて、β軸指令軸電圧ｖ_β ^*を求める。

【0137】

【数25】

【0138】

【数26】

【0139】

（α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１１４）
α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１１４は、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*を、指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*に変換する。具体的に、α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部１１４は、式（２７）により、指令軸電圧ｖ_α ^*，ｖ_β ^*を指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*に変換して、指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*を出力する。

【0140】

【数27】

【0141】

図１に戻って、回転機制御装置１００の残りの構成要素及び回転機制御装置１００に接続される構成要素について、以下で説明する。

【0142】

（第１電流センサ１０５ａ、第２電流センサ１０５ｂ）
第１電流センサ１０５ａ及び第２電流センサ１０５ｂとして、公知の電流センサを用いることができる。本実施の形態１では、第１電流センサ１０５ａは、ｕ相を流れる相電流ｉ_uを測定するように設けられている。第２電流センサ１０５ｂは、ｗ相を流れる相電流ｉ_wを測定するように設けられている。ただし、第１電流センサ１０５ａ及び第２電流センサ１０５ｂは、ｕ相及びｗ相の２相以外の組み合わせの２相の電流を測定するように設けられていてもよい。

【0143】

（切り替え部１３３）
切り替え部１３３は、指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*及び指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*の一方を選択し、選択した一方を指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*として出力する。つまり、切り替え部１３３は、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを制御する。切り替え部１３３は、例えばアナログスイッチ、マルチプレクサ等である。なお、切り替え部１３３は、マイクロコンピュータ内部のソフトウエアにより構成されてもよい。図８に、切り替え部１３３の構成図を示す。

【0144】

（デューティ生成部１０３）
デューティ生成部１０３は、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*から、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wを生成する。本実施の形態１では、デューティ生成部１０３は、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*の各成分を、各相のデューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wに変換する。デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wの生成方法としては、一般的な電圧形ＰＷＭインバータに用いられる方法を用いればよい。例えば、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wは、指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*を、後述のＰＷＭインバータ１０４の直流電源の電圧値Ｖ_dcの半分の値で除すことにより求めてもよい。この場合、デューティＤ_uは、２×ｖ_u ^*／Ｖ_dcである。デューティＤ_vは、２×ｖ_v ^*／Ｖ_dcである。デューティＤ_wは、２×ｖ_w ^*／Ｖ_dcである。デューティ生成部１０３は、デューティＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wを出力する。

【0145】

（ＰＷＭインバータ１０４）
ＰＷＭインバータ１０４は、直流電源と変換回路とを有し、変換回路が、ＰＷＭ制御によって直流電圧を電圧ベクトルｖ_u，ｖ_v，ｖ_wに変換する。ＰＷＭインバータ１０４は、変換した電圧ベクトルｖ_u，ｖ_v，ｖ_wを、同期回転機１０２に印加する。

【0146】

（同期回転機１０２）
同期回転機１０２は、回転機制御装置１００の制御対象である。同期回転機１０２には、ＰＷＭインバータ１０４によって、電圧ベクトルが印加される。「同期回転機１０２に電圧ベクトルが印加される」とは、同期回転機１０２における３相交流座標上の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々に電圧が印加されることを指す。本実施の形態１では、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が、相対的に高電圧を有する高電圧相と、相対的に低電圧を有する低電圧相との２種類から選択されるいずれかとなるように、同期回転機１０２が制御される。

【0147】

同期回転機１０２は、例えば、永久磁石同期モータである。永久磁石同期モータとしては、ＩＰＭＳＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor）及びＳＰＭＳＭ（Surface Permanent Magnet Synchronous Motor）が挙げられる。ＩＰＭＳＭは、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとが相違する突極性（一般には、Ｌｑ＞Ｌｄの逆突極性）を有し、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクも利用できる。このため、ＩＰＭＳＭの駆動効率は極めて高い。同期回転機１０２としては、シンクロナスリラクタンスモータを用いることもできる。

【0148】

（考察）
上述したように、回転機制御装置１００において、位置センサレス制御部１３４の指令振幅特定部１１５は、誤差変数εを用いたフィードバック制御を実行することで、指令振幅｜Ψ_s ^*｜を生成する。この際、指令振幅特定部１１５の積分器１４６には、積分の初期値として、磁束推定部１０８から、推定磁束Ψ_sの絶対値｜Ψ_s｜が与えられる。この構成により、切り替え部１３３が、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを制御する際に、磁束推定部１０８によって、磁束制御運転への切り替え前の推定磁束の振幅｜Ψ_s｜が、磁束制御運転への切り替え直後の指令振幅｜Ψ_s ^*｜の初期値として、上記フィードバック制御に与えられる。

【0149】

このため、上記構成の回転機制御装置１００によると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時に生じる電圧サージを抑制することができる。

【0150】

したがって、上記構成の回転機制御装置１００によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0151】

（実施の形態２）
以下、実施の形態１に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される実施の形態２に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、実施の形態２に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。

【0152】

図９は、実施の形態２に係る回転機制御装置１００Ａのブロック図である。

【0153】

図９に示すように、回転機制御装置１００Ａは、実施の形態１に係る回転機制御装置１００から、位置センサレス制御部１３４が磁束同期制御部１３２に変更されて構成される。

【0154】

磁束同期制御部１３２は、同期回転機１０２の磁束同期運転を実行するように構成されている。磁束同期運転は、磁束制御運転の一種であって、推定磁束の位相が移動するべき制御周期毎の移動量を特定し、特定した移動量を用いて、指令磁束ベクトルの位相を特定する運転である。

【0155】

このため、回転機制御装置１００Ａは、切り替え部１３３によって、電流同期運転から、磁束制御運転としての磁束同期運転への切り替えが制御される。

【0156】

図１０は、磁束同期制御部１３２のブロック図である。

【0157】

図１０に示すように、磁束同期制御部１３２は、実施の形態１に係る位置センサレス制御部１３４から、指令位相特定部１１８が指令位相特定部２１８に変更され、トルク指令特定部１１６が削除されて構成される。

【0158】

（指令位相特定部２１８）
指令位相特定部２１８は、指令速度ω_ref ^*及び推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sから、又は、指令速度ω_ref ^*、推定トルクＴ_e及び推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sから指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する。

【0159】

指令速度ω_ref ^*及び推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sから指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する指令位相特定部２１８としては、例えば、図１１に示す指令位相特定部２１８Ａであってもよい。

【0160】

指令速度ω_ref ^*、推定トルクＴ_e及び推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sから指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する指令位相特定部２１８としては、例えば、図１２に示す指令位相特定部２１８Ｂ、図１３に示す指令位相特定部２１８Ｃ、又は、図１４に示す指令位相特定部２１８Ｄであってもよい。

【0161】

図１１に示すように、指令位相特定部２１８Ａは、乗算部１６４と、位相加算器１６５とを有する。指令位相特定部２１８Ａは、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθ_sを、指令速度ω_ref ^*を用いて特定し、特定された移動量Δθ_sと推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sとを用いて、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する。

【0162】

図１２に示すように、指令位相特定部２１８Ｂは、ハイパスフィルタ１６３と、ゲイン乗算部１６２と、速度偏差演算部１６１と、乗算部１６４と、位相加算器１６５とを有する。指令位相特定部２１８Ｂは、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθ_sを、指令速度ω_ref ^*と推定トルクＴ_eとを用いて特定し、特定された移動量Δθ_sと推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sとを用いて、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する。

【0163】

図１３に示すように、指令位相特定部２１８Ｃは、乗算部１６４と、ハイパスフィルタ１６６と、符号反転部１６７と、ＰＩ補償部１６８、加算器１６９と、位相加算器１６５とを有する。指令位相特定部２１８Ｃは、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθ_sを、指令速度ω_ref ^*と推定トルクＴ_eとを用いて特定し、特定された移動量Δθ_sと推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sとを用いて、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する。

【0164】

図１４に示すように、指令位相特定部２１８Ｄは、乗算部１６４と、ローパスフィルタ１７０と、減算部１７３と、ＰＩ補償部１６８と、加算器１６９と、位相加算器１６５とを有する。指令位相特定部２１８Ｄは、推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sが移動するべき制御周期毎の移動量Δθ_sを、指令速度ω_ref ^*と推定トルクＴ_eとを用いて特定し、特定された移動量Δθ_sと推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sとを用いて、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する。

【0165】

指令位相特定部２１８は、上記構成により、指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sに追随させることができる。

【0166】

このため、回転機制御装置１００Ａは、切り替え部１３３が、電流同期運転から磁束制御運転としての磁束同期運転への切り替えを制御する際に、磁束制御運転の切り替え前の推定磁束の推定位相を、切り替え後の指令磁束の指令位相に一致させることができる。

【0167】

（考察）
上述したように、上記構成の回転機制御装置１００Ａによると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時において、磁束制御運転の切り替え前の推定磁束の推定位相を、切り替え後の指令磁束の指令位相に一致させることができる。

【0168】

このため、上記構成の回転機制御装置１００Ａによると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え時に生じる電圧サージをさらに抑制することができる。

【0169】

（実施の形態３）
以下、実施の形態１に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される実施の形態３に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、実施の形態３に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。

【0170】

図１５は、実施の形態３に係る回転機制御装置１００Ｂのブロック図である。

【0171】

図１５に示すように、回転機制御装置１００Ｂは、実施の形態１に係る回転機制御装置１００から、位置センサレス制御部１３４が磁束同期・位置センサレス制御部１３５に変更されて構成される。

【0172】

磁束同期・位置センサレス制御部１３５は、同期回転機１０２の磁束同期運転と位置センサレス磁束制御運転とのいずれか一方を切り替えて実行するように構成されている。

【0173】

このため、回転機制御装置１００Ｂは、切り替え部１３３によって、電流同期運転から磁束制御運転への切り替えが制御され、磁束同期・位置センサレス制御部１３５によって、磁束制御運転としての磁束同期運転から、磁束制御運転としての位置センサレス磁束制御運転への切り替えが制御される。

【0174】

図１６は、磁束同期・位置センサレス制御部１３５のブロック図である。

【0175】

図１６に示すように、磁束同期・位置センサレス制御部１３５は、実施の形態１に係る位置センサレス制御部１３４から、指令位相特定部１１８が指令位相特定部３１８に変更されて構成される。

【0176】

（指令位相特定部３１８）
指令位相特定部３１８は、指令速度ω_ref ^*、推定トルクＴ_e及び推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sから指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する機能（以下、「第１の機能」とも称する）と指令速度ω_ref ^*、指令トルクＴ_e ^*、推定トルクＴ_e及び推定磁束Ψ_sの推定位相θ_sから指令磁束ベクトルΨ_s ^*の指令位相θ_s ^*を特定する機能（以下、「第２の機能」とも称する）と、を有し、これら機能の一方を切り替えて実行する。

【0177】

磁束同期・位置センサレス制御部１３５は、指令位相特定部３１８が第１の機能を実行する場合に磁束同期運転を実行し、第２の機能を実行する場合に位置センサレス磁束制御運転を実行する。

【0178】

指令位相特定部３１８としては、例えば、図１７に示す指令位相特定部３１８Ａであってもよいし、図１８に示す指令位相特定部３１８Ｂであってもよい。

【0179】

図１７に示すように、指令位相特定部３１８Ａは、実施の形態２に係る指令位相特定部２１８Ｃから、減算部１７１と、切り替え部１７２Ａとが追加されて構成される。

【0180】

切り替え部１７２Ａは、減算部１７１の出力と符号反転部１６７の出力とのいずれか一方を選択して、ＰＩ補償部１６８へ出力する。

【0181】

指令位相特定部３１８Ａは、切り替え部１７２Ａが符号反転部１６７の出力を選択する場合に第１の機能を実行し、切り替え部１７２Ａが減算部１７１の出力を選択する場合に第２の機能を実行する。

【0182】

切り替え部１７２Ａは、初期状態において、符号反転部１６７の出力を選択している。そして、切り替え部１７２Ａは、切り替え部１３３によって、電流同期運転から磁束同期運転への切り替えが制御された場合に、符号反転部１６７の出力の選択から、減算部１７１の出力の選択に切り替える。

【0183】

切り替え部１３３によって、電流同期運転から磁束同期運転への切り替えが制御されてから、切り替え部１７２Ａによって、符号反転部１６７の出力の選択から、減算部１７１の出力の選択への切り替えが制御されるまでの期間は、典型的には、０．５秒である。

【0184】

図１８に示すように、指令位相特定部３１８Ｂは、実施の形態２に係る指令位相特定部２１８Ｄから、切り替え部１７２Ｂが追加されて構成される。

【0185】

切り替え部１７２Ｂは、ローパスフィルタ１７０の出力と指令トルクＴ_e ^*とのいずれか一方を選択して、減算部１７３へ出力する。

【0186】

指令位相特定部３１８Ｂは、切り替え部１７２Ｂがローパスフィルタ１７０の出力を選択する場合に第１の機能を実行し、切り替え部１７２Ｂが指令トルクＴ_e ^*を選択する場合に第２の機能を実行する。

【0187】

切り替え部１７２Ｂは、初期状態において、ローパスフィルタ１７０の出力を選択している。そして、切り替え部１７２Ｂは、切り替え部１３３によって、電流同期運転から磁束同期運転への切り替えが制御された場合に、ローパスフィルタ１７０の出力の選択から、指令トルクＴ_e ^*の選択に切り替える。

【0188】

切り替え部１３３によって、電流同期運転から磁束同期運転への切り替えが制御されてから、切り替え部１７２Ａによって、ローパスフィルタ１７０の出力の選択から、指令トルクＴ_e ^*の選択への切り替えが制御されるまでの期間は、典型的には、０．５秒である。

【0189】

指令位相特定部３１８の上記構成により、磁束同期・位置センサレス制御部１３５は、切り替え部１３３が、電流同期運転から磁束同期運転への切り替えが制御された場合に、磁束制御運転としての磁束同期運転から、磁束制御運転としての位置センサレス磁束制御運転への切り替えを制御する。

【0190】

このため、回転機制御装置１００Ｂは、電流同期運転から位置センサレス磁束制御運転に移行する際に、磁束同期運転を介挿する。

【0191】

（考察）
上述したように、上記構成の回転機制御装置１００Ｂによると、電流同期運転から位置センサレス磁束制御運転に移行する際に、磁束同期運転が介挿される。

【0192】

これにより、電流同期運転から位置センサレス磁束制御運転に切り替える際に、指令磁束の振幅の変動と位相の変動とが一度に生じることが抑制される。

【0193】

このため、上記構成の回転機制御装置１００Ｂによると、電流同期運転から位置センサレス磁束制御運転への切り替え時に生じる電圧サージをさらに抑制することができる。

【0194】

（実施の形態４）
以下、実施の形態１に係る回転機制御装置１００の一部が変更されて構成される実施の形態４に係る回転機制御装置について説明する。ここでは、実施の形態４に係る回転機制御装置について、回転機制御装置１００と同様の構成要素については、既に説明済みであるとして同じ符号を振ってその詳細な説明を省略し、回転機制御装置１００との相違点を中心に説明する。

【0195】

図１９は、実施の形態４に係る回転機制御装置１００Ｃのブロック図である。

【0196】

図１９に示すように、回転機制御装置１００Ｃは、実施の形態１に係る回転機制御装置１００から、切り替え部１３３が切り替え部１３３Ｃに変更され、位置センサレス制御部１３４が位置センサレス制御部１３４Ｃに変更されて構成される。

【0197】

切り替え部１３３Ｃは、実施の形態１に係る切り替え部１３３と同様に、指令電圧ベクトルｖ_1u ^*，ｖ_1v ^*，ｖ_1w ^*及び指令電圧ベクトルｖ_2u ^*，ｖ_2v ^*，ｖ_2w ^*の一方を選択し、選択した一方を指令電圧ベクトルｖ_u ^*，ｖ_v ^*，ｖ_w ^*として出力する。つまり、切り替え部１３３Ｃは、切り替え部１３３と同様に、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを制御する。

【0198】

但し、切り替え部１３３Ｃは、切り替え部１３３に対して、位置センサレス制御部１３４Ｃから出力される切り替え制御信号Ｓ（後述）が入力されるタイミングで、電流同期運転から磁束制御運転へ切り替えを行う機能が追加されている。つまり、切り替え部１３３Ｃは、位置センサレス制御部１３４Ｃから切り替え制御信号Ｓが出力されると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替えを行う。

【0199】

位置センサレス制御部１３４Ｃは、位置センサレス制御部１３４が有する機能と同様の機能を有し、さらに、切り替え部１３３Ｃに対して、電流同期運転から磁束制御運転へ切り替えさせる信号である切り替え制御信号Ｓを出力する。

【0200】

図２０は、位置センサレス制御部１３４Ｃのブロック図である。

【0201】

図２０に示すように、位置センサレス制御部１３４Ｃは、実施の形態１に係る位置センサレス制御部１３４から、運転モード切り替え判定部１２０が追加されて構成される。

【0202】

運転モード切り替え判定部１２０は、切り替え制御信号Ｓを出力する。

【0203】

運転モード切り替え判定部１２０は、例えは、誤差変数特定部１１１により、同期回転機１０２の永久磁石の推定された磁石磁束Ψ´と同期回転機１０２の検出電流ｉとの内積（第２内積）を演算することにより求められた、または、同期回転機１０２の推定磁束Ψと同期回転機１０２の検出電流ｉとの内積（第１内積）を演算することにより求められた、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下となった場合に、切り替え制御信号Ｓを出力するとしてもよい。

【0204】

図２１は、ｄｑ座標系、αβ座標系、及び、γδ座標系を説明するための図である。図２１は、図２で説明した座標系にγ－δ座標（第３の２相座標）を追加して示しており、３つの２相座標の関係を示している。

【0205】

図２２は、γ－δ座標（第３の２相座標）におけるγ軸から見た、ｄ－ｑ座標（第１の２相座標）におけるｄ軸の進み角Δθと、同期回転機１０２の実トルク（推定トルクＴ_e）との関係を示す相関図である。

【0206】

図２２に示すように、進み角Δθが進み過ぎる場合（図２２中の９０°方向にずれ過ぎる場合）と、進み角Δθが遅れ過ぎる場合（図２２中の－９０°方向にずれ過ぎる場合）とに、同期回転機１０２の実トルクが、同期回転機１０２の負荷トルクを下回ってしまうことがある。

【0207】

このように、同期回転機１０２の実トルクが、同期回転機１０２の負荷トルクを下回っているタイミングで、電流同期運転から磁束制御運転への切り替えが行われると、切り替え後の磁束制御運転において、同期回転機１０２の速度が追随できなくなり、切り替え後の磁束制御運転における脱調が発生してしまうことがある。

【0208】

このため、運転モード切り替え判定部１２０は、同期回転機１０２の実トルクが最大値の近傍となるタイミング、すなわち、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下となった場合に、切り替え制御信号Ｓを出力する。ここで所定値は、同期回転機１０２の実トルクが、同期回転機１０２の負荷トルクを下回らない値である。

【0209】

この所定値は、予め実機を用いて測定された測定結果に基づいて定められるとしてもよいし、予めシミュレーションにより算出されるとしてもよい。

【0210】

これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0211】

特に、運転モード切り替え判定部１２０は、同期回転機１０２の実トルクが最大値となるタイミング、すなわち、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値がゼロとなった場合に、切り替え制御信号Ｓを出力することが望ましい。

【0212】

図２３は、動作モード切り替え判定部１２０が切り替え制御信号Ｓを出力するタイミングを示すタイムチャートの一例である。

【0213】

図２３に示すように、動作モード切り替え判定部１２０は、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下（ここでは、ゼロ）になるタイミングで、切り替え制御信号Ｓを出力する。これにより、切り替え部１３３Ｃは、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下（ここでは、ゼロ）になるタイミングで、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを行う。

【0214】

また、運転モード切り替え判定部１２０は、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになるまで同期回転機１０２の誘起電圧が十分高くなったタイミングで切り替え制御信号Ｓを出力するとしてもよい。より具体的には、運転モード切り替え判定部１２０は、電流同期運転の開始時から、予め定められた同期回転機１０２の加速レートと切り替え回転数とによって定められる第１所定期間が経過した場合に、切り替え制御信号Ｓを出力するとしてもよい。ここで第１所定期間は、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになるまで同期回転機１０２の誘起電圧が十分高くなる期間である。

【0215】

この第１所定期間は、予め実機を用いて測定された測定結果に基づいて定められるとしてもよいし、予めシミュレーションにより算出されるとしてもよい。

【0216】

ここでは、必ずしも限定される必要のない一例として、加速レートが１２０００ｒｐｍ／ｓであり、切り替え回転数が１２００ｒｐｍであった場合、これらより決まる第１所定期間は０．１秒であってもよい。

【0217】

これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0218】

また、運転モード切り替え判定部１２０は、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下となった場合であっても、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになるまで同期回転機１０２の誘起電圧が十分高くなっていないタイミングであれば、切り替え制御信号Ｓの出力を禁止するとしてもよい。より具体的には、運転モード切り替え判定部１２０は、電流同期運転の開始時から、第１所定期間よりも短い第２所定期間以内に誤差変数特定部１１１で求められた第１内積又は第２内積の絶対値が所定値以下となった場合、電流同期運転から磁束制御運転への切り替えを禁止するとしてもよい。ここで第２の所定期間は、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになるまで同期回転機１０２の誘起電圧が十分高くなっていない期間である。

【0219】

この第２所定期間は、予め実機を用いて測定された測定結果に基づいて定められるとしてもよいし、予めシミュレーションにより算出されるとしてもよい。

【0220】

ここでは、必ずしも限定される必要のない一例として、加速レートが１２０００ｒｐｍ／ｓであり、切り替え回転数が１２００ｒｐｍであり、第１所定期間が０．１秒である場合に、第２所定期間は０．０８秒であってもよい。

【0221】

これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調がさらに抑制される。

【0222】

図２４は、動作モード切り替え判定部１２０が切り替え制御信号Ｓを出力するタイミングを示すタイムチャートの一例である。

【0223】

図２４に示すように、動作モード切り替え判定部１２０は、電流同期運転の開始から第２所定期間（ｔ_２）以内に、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下（ここでは、ゼロ）になったとしても、切り替え制御信号Ｓを出力せずに、第２所定期間以降に、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下（ここでは、ゼロ）になった場合に、切り替え制御信号Ｓを出力する。これにより、切り替え部１３３Ｃは、電流同期運転の開始から第２所定期間以内に、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下（ここでは、ゼロ）になった場合に、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを禁止する。そして、切り替え部１３３Ｃは、第２所定期間以降に、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下（ここでは、ゼロ）になった場合に、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを行う。

【0224】

また、運転モード切り替え判定部１２０は、電流同期運転の実施中に無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下とならず、かつ、第１所定期間が経過した場合、切り替え制御信号Ｓを出力するとしてもよい。

【0225】

図２５は、動作モード切り替え判定部１２０が切り替え制御信号Ｓを出力するタイミングを示すタイムチャートの一例である。

【0226】

図２５に示すように、動作モード切り替え判定部１２０は、電流同期運転の実施中に、無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下（ここでは、ゼロ）にならない場合に、切り替え後の磁束制御運転を精度よく行うことができるようになるまで同期回転機１０２の誘起電圧が十分高くなっているタイミングである第１所定期間（ｔ_１）が経過すると、切り替え制御信号Ｓを出力する。これにより、切り替え部１３３Ｃは、電流同期運転の実施中に無効電力成分を示す誤差変数εの絶対値が所定値以下とならず、かつ、第１所定期間が経過した場合、電流同期運転から磁束制御運転（ここでは、位置センサレス磁束制御運転）への切り替えを行う。

【0227】

これにより、切り替え後の磁束制御運転における脱調が抑制される。

【0228】

（考察）
上述したように、上記構成の回転機制御装置１００Ｃによると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替え後における脱調が抑制される。

【0229】

したがって、上記構成の回転機制御装置１００Ｃによると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0230】

なお、実施の形態４において、推定磁束と検出電流との第１内積、又は、磁石磁束と検出電流との第２内積の絶対値が所定値以下になった場合、又は、電流同期運転の開始時から、予め定められた同期回転機１０２の加速レートと切り替え回転数とによって定められる第１所定期間が経過した場合に、切り替え制御信号Ｓを出力する運転モード切り替え判定部１２０と、運転モード切り替え判定部１２０から切り替え制御信号Ｓが出力されると、電流同期運転から磁束制御運転への切り替えを行う切り替え部１３３Ｃとを、実施の形態１に係る回転機制御装置１００に適用した構成例について説明した。

【0231】

しかしながら、上記運転モード切り替え判定部１２０と、上記切り替え部１３３Ｃとを適用する対象は、回転機制御装置１００に限定される必要はない。例えば、特許文献２に記載された、推定磁束と検出電流との第１内積、又は、磁石磁束と演出電流との第２内積を用いたフィードバック制御を実行せずに指令振幅を生成する構成の回転機制御装置に適用するとしてもよい。

【0232】

この場合、上記運転モード切り替え判定部１２０と、上記切り替え部１３３Ｃとが適用された、特許文献２に係る回転機制御装置において、電流同期運転（起動同期運転）から磁束制御運転（位置センサレス運転）への切り替え後における脱調が抑制される。

【0233】

したがって、上記運転モード切り替え判定部１２０と、上記切り替え部１３３Ｃとが適用された、特許文献２に係る回転機制御装置によると、直接トルク制御など主に磁束を用いた回転機制御装置の起動期間における安定性をさらに改善することができる。

【0234】

（補足）
以上、本開示の一態様に係る回転機制御装置について、実施の形態１～４に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこの実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0235】

本開示は、回転機を制御する回転機制御装置等に広く利用可能である。

【符号の説明】

【0236】

１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 回転機制御装置
１０２ 同期回転機
１０３ デューティ生成部
１０４ ＰＷＭインバータ
１０５ａ 第１電流センサ
１０５ｂ 第２電流センサ
１０６ ｕ，ｗ／α，β変換部
１０７ 電圧指令特定部
１０８ 磁束推定部
１０９ トルク推定部
１１１ 誤差変数特定部
１１２ 指令磁束特定部
１１３ａ α軸磁束偏差演算部
１１３ｂ β軸磁束偏差演算部
１１４ α，β／ｕ，ｖ，ｗ変換部
１１５ 指令振幅特定部
１１６ トルク指令特定部
１１７ 位相・速度推定部
１１８、２１８、２１８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、２１８Ｄ、３１８、３１８Ａ、３１８Ｂ 指令位相特定部
１１９ 目標値設定部
１２０ 運転モード切り替え判定部
１２４ 同期電流指令部
１２５ 電圧指令特定部
１２６ ｄ，ｑ／ｕ，ｖ，ｗ変換部
１２７ ｕ，ｗ／ｄ，ｑ変換部
１２８ 積分器
１３１ 電流同期制御部
１３２ 磁束同期制御部
１３３、１３３Ｃ、１７２Ａ、１７２Ｂ 切り替え部
１３４、１３４Ｃ 位置センサレス制御部
１３５ 磁束同期・位置センサレス制御部
１４２ 減算器
１４３ Ｐゲイン
１４４、１６９ 加算器
１４５ Ｉゲイン
１４６ 積分器
１５０ ｕ，ｖ，ｗ／α，β変換部
１６１ 速度偏差演算部
１６２ ゲイン乗算部
１６３、１６６ ハイパスフィルタ
１６４ 乗算部
１６５ 位相加算器
１６７ 符号反転部
１６８ ＰＩ補償部
１７０ ローパスフィルタ
１７１、１７３ 減算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】