JP2001352798A - 永久磁石形同期電動機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久磁石形同期電動機１の永久磁石に起因し
て発生するトルク脈動が微小であっても、回転角検出を
高精度化することなくトルク脈動を抑制する。 【解決手段】 永久磁石の磁束軸の回転角を検出し、こ
の検出結果に基いて永久磁石形同期電動機１の入力電流
をｄ軸電流Ｉ_1dと、トルク電流成分であるｑ軸電流Ｉ_1q
に変換し、このｑ軸電流Ｉ_1qを制御するｑ軸電流指令値
Ｉ_1qcomに、永久磁石に起因して永久磁石形同期電動機
１の回転軸１ａに発生するトルク脈動と逆位相となるよ
うに人為操作によって位相が設定され、かつ、上記トル
ク脈動と同振幅となるように振幅が設定された脈動抑制
電流値Ｉ_1qaを重畳させてトルク脈動を打ち消すように
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、永久磁石形同期
電動機の回転軸に発生するトルク脈動を抑制するものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７及び図８は、従来の永久磁石形同期
電動機の制御装置を示す。界磁に永久磁石が用いられた
永久磁石形同期電動機１は、ＰＷＭ制御のインバータ回
路１４からＵ相電流Ｉ_1u、Ｖ相電流Ｉ_1v、及びＷ相電流
Ｉ_1w（以下、入力電流Ｉ_1u、Ｉ_1v、Ｉ_1wともいう。）の
供給を受けて回動する。その回転軸１ａには回転角検出
器２が取り付けられていて、回転軸１ａの現実の回転角
Ｊ₁を直接検出する。回転角Ｊ₁は、特定の一対極につい
て、その磁束軸の回転軸１ａ上の位置を示すものであ
る。従って、位相演算器３で回転角Ｊ₁に永久磁石形同
期電動機１の対極数を乗算することにより、磁束軸の位
相角Ｔ_hへ変換される。

【０００３】永久磁石形同期電動機１への入力電流
Ｉ_1u、Ｉ_1v、及びＩ_1wは電流検出器４で検出され、位相
角Ｔ_hを基準にして３相／２相変換器５で、界磁の磁束
軸と同位相のｄ軸電流Ｉ_1dと磁束軸と直交するｑ軸電流
Ｉ_1qに変換される。減算器６でｄ軸電流指令値Ｉ_1dcom
とｄ軸電流Ｉ_1dの偏差値がとられ、この偏差値が零とな
るようにｄ軸電流コントローラ７からｄ軸電圧指令値Ｖ
_1dが出力される。

【０００４】角速度演算器８は、回転角Ｊ₁を微分して
回転軸１ａの回転角速度ω_rを出力する。減算器９で、
速度指令値ω_rcomと回転角速度ω_rの偏差値がとられ、
この偏差値が零となるように速度コントローラ１０から
ｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomが出力され、更に、減算器１１
でｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomとｑ軸電流Ｉ_1qの偏差値がと
られ、この偏差値が零となるようにｑ軸電流コントロー
ラ１２からｑ軸電圧指令値Ｖ_1qが出力される。上記ｄ軸
電圧指令値Ｖ_1d及びｑ軸電圧指令値Ｖ_1qは、２相／３相
変換器１３により位相角Ｔ_hを基準にして、Ｕ相電圧指
令値Ｖ_1u、Ｖ相電圧指令値Ｖ_1v、及びＷ相電圧指令値Ｖ
_1wからなる３相の電圧指令値に変換される。この電圧指
令値Ｖ _1u、Ｖ_1v、Ｖ_1wをＰＷＭ信号に変換し、インバー
タ回路１４のゲードをドライブして、電圧指令値Ｖ_1u、
Ｖ_1v、Ｖ_1wに応じた周波数及び電圧を発生させ、永久磁
石形同期電動機１の回転速度やトルクを制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トルク脈動
を抑える点で、電動機電流は正弦波であることが望まし
いが、永久磁石形同期電動機１では、永久磁石の形状又
は取付け位置等が不均一であるために、界磁の磁束が正
弦波ではない場合がある。このような永久磁石形同期電
動機１では、電源から正弦波電流が供給されたとして
も、回転に伴って回転軸１ａにトルク脈動が発生する。

【０００６】即ち、永久磁石形同期電動機１を、一定速
度、かつ、一定トルクで運転する場合、速度指令値ω
_rcomを一定とし、ｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomも図８（ａ）
に示すとおり一定とする。このｑ軸電流指令値Ｉ_1qcom
に従ってｄ−ｑ軸座標系から３相交流座標系に変換する
と、各相の入力電流Ｉ_1u、Ｉ_1v、Ｉ_1wは、図８（ｂ）に
示すとおり正弦波となる。しかしながら、永久磁石形同
期電動機１の界磁の磁束が、正弦波でない場合、回転軸
１ａのトルクは同図（ｃ）に示すとおり脈動する。

【０００７】このようなトルク脈動は、回転角速度ω_r
の脈動となって現れ、速度指令値ω_{r com}との偏差値が速
度コントローラ１０に入力される。この入力に基いて速
度コントローラ１０からは脈動成分を有するｑ軸電流指
令値Ｉ_1qcomが出力され、このｑ軸電流指令値Ｉ
_1qcomは、振動を抑制するように機能する。

【０００８】しかしながら、トルク脈動が微小な場合
は、回転角速度ω_rに脈動として現れない。このような
場合、例えば、永久磁石形同期電動機１が、エレベータ
の昇降駆動用に使用されると、かご内に振動を発生さ
せ、乗客に不快感を与えることとなる。そこで、微小な
トルク脈動を更に抑制するには、高感度の回転角検出器
２と高い分解能を有する速度コントローラ１０が要求さ
れる。また、脈動の周期が短い場合は、演算処理の高速
化も必要となる。即ち、高精度な回転角検出器２や、高
分解能を有する高速演算の速度コントローラ１０が必要
となる、という問題があった。

【０００９】また、特開平１１−１０３５８８号公報に
は、同じく永久磁石埋め込み形モータのトルク脈動制御
に関する技術が開示されている。しかし、このものは、
モータに実際に発生するトルク脈動波を検出して一旦メ
モリに記憶し、この記憶されたトルク脈動波をトルク補
正波に変換して基本電流に掛け合わせ、得られたトルク
電流をモータに供給するようにしたものである。従っ
て、このものにあっても、トルク脈動が微小な場合は、
高精度なトルク脈動波を検出する手段、例えば、回転角
検出器や、脈動の周期が短い場合は、高速演算が必要と
なる、という問題があった。

【００１０】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、永久磁石形同期電動機の永久磁石
に起因して回転軸に発生するトルク脈動の抑制に係り、
特に、上記トルク脈動が微小な場合であっても、回転角
検出を高精度化することなく、また、速度コントローラ
の高分解能化も必要とすることなく、上記トルク脈動を
抑制することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る永久磁石
形同期電動機の制御装置は、永久磁石の磁束軸の回転角
を検出し、この検出結果に基いて上記同期電動機の入力
電流を上記界磁の磁束軸と同位相のｄ軸電流と、上記磁
束軸と直交するｑ軸電流に変換し、このトルク電流成分
であるｑ軸電流を制御するｑ軸電流指令値に、永久磁石
に起因して同期電動機の回転軸に発生するトルク脈動と
逆位相となるように人為操作によって位相が設定され、
かつ、人為操作によって上記トルク脈動と同振幅となる
ように振幅が設定された脈動抑制電流値を重畳させてト
ルク脈動を打ち消すようにしたものである。

【００１２】請求項２に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、同期電動機の回転軸の回転角に所定値を乗じ
てトルク脈動の主脈動と同じ周波数の制振波位相角に変
換し、この変換された制振波位相角を人為操作によって
作動する位相補正器で補正して主脈動と逆位相となるよ
うに設定し、この逆位相に設定された制振波位相角に基
いて制振信号を発生させ、この制振信号とｑ軸電流指令
値とを乗算し、この乗算結果に人為操作で変化する定数
を乗じて上記主脈動と同振幅となるように設定された脈
動抑制電流値を発生させ、この脈動抑制電流値をｑ軸電
流指令値に重畳させてトルク脈動を打ち消すようにした
ものである。

【００１３】請求項３に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、請求項２に係る制振信号を正弦波信号とした
ものである。

【００１４】請求項４に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、請求項２に係る制振信号を三角波信号とした
ものである。

【００１５】請求項５に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、請求項２に係る制振信号を方形波信号とした
ものである。

【００１６】請求項６に係る永久磁石形同期電動機の制
御方法は、界磁に永久磁石が用いられた同期電動機の回
転軸に発生するトルク脈動の主脈動と同一周波数の制振
波位相角を有する制振信号を発生させ、トルク電流成分
であるｑ軸電流指令値と制振信号とを乗じて脈動抑制電
流値とし、この脈動抑制電流値をｑ軸電流指令値に重畳
させてトルク脈動を抑制する永久磁石形同期電動機の制
御方法であって、脈動抑制電流値の位相角である制振波
位相角を人為操作で補正してトルク脈動を抑制する位相
角補正行程と、脈動抑制電流値の振幅を人為操作で変化
させてトルク脈動を抑制する振幅調整行程とからなるも
のである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１から図４は、
この発明の実施の形態１を示す。図１において、１は界
磁に永久磁石が用いられた永久磁石形同期電動機、１ａ
は永久磁石形同期電動機１の回転軸、２はこの回転軸１
ａの現実の回転角Ｊ₁を直接検出する回転角検出器であ
る。従って、回転角Ｊ₁は、特定の一対極について、そ
の磁束軸の回転軸１ａ上の位置を示すものである。３は
回転角Ｊ₁に永久磁石形同期電動機１の対極数を乗算し
て磁束軸の位相角Ｔ_hを出力する位相演算器、４は永久
磁石形同期電動機１への入力電流Ｉ_1u、Ｉ_1v、及びＩ_1w
を検出する電流検出器である。

【００１８】５は位相角Ｔ_hを基準にして入力電流
Ｉ_1u、Ｉ_1v、及びＩ_1wを、界磁の磁束軸と同位相のｄ軸
電流Ｉ_1dと、トルク電流成分である磁束軸と直交するｑ
軸電流Ｉ _1qとに変換する３相／２相変換器、６はｄ軸電
流指令値Ｉ_1dcomからｄ軸電流Ｉ_{1 d}を減ずる減算器、７
はｄ軸電流指令値Ｉ_1dcomとｄ軸電流Ｉ_1dの偏差値が零
となるようにｄ軸電圧指令値Ｖ_1dを出力するｄ軸電流コ
ントローラ、８は回転角Ｊ₁を微分して回転軸１ａの回
転角速度ω_rを出力する角速度演算器である。

【００１９】９は速度指令値ω_rcomと回転角速度ω_rの
偏差値を出力する減算器、１０はこの減算器９による偏
差値が零となるようにｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomを出力す
る速度コントローラ、１１はｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomに
トルク脈動を抑制する後述の脈動抑制電流値Ｉ_1qaが重
畳された新たなｑ軸電流指令値Ｉ_{1qcom ′}とｑ軸電流Ｉ
_1qの偏差値を出力する減算器、１２はこの減算器１１に
よる偏差値が零となるようにｑ軸電圧指令値Ｖ_1qを出力
するｑ軸電流コントローラ、１３はｄ軸電圧指令値Ｖ_1d
及びｑ軸電圧指令値Ｖ_1qを、位相角Ｔ_hを基準にして、
Ｕ相電圧指令値Ｖ_{1 u}、Ｖ相電圧指令値Ｖ_1v、及びＷ相電
圧指令値Ｖ_1wからなる３相の電圧指令値に変換する２相
／３相変換器、１４は電圧指令値Ｖ_1u、Ｖ_1v、Ｖ_1wに基
いてＰＷＭ信号を発生させてインバータのゲートをドラ
イブし、電圧指令値Ｖ_1u、Ｖ_1v、Ｖ _1wに応じた周波数及
び実効値を有する３相交流電圧を発生させて永久磁石形
同期電動機１の回転速度やトルクを制御するインバータ
回路である。

【００２０】２１は脈動抑制量発生回路で、詳細を図２
及び図３に示す。まず図３は、トルク脈動の主脈動と同
じ周波数で逆位相の制振信号Ｋ１を出力する制振波演算
器３１の詳細を示す。図３において、４１は位相角Ｔｈ
に定数Ａ２を乗ずる比例要素である。ここで、界磁の磁
束が非正弦波であることに起因して発生するトルク脈動
の周波数は、位相角Ｔｈの周波数ｆに対して６ｎｆ（但
し、ｎ＝１，２，〜）となる。従って、主脈動の周波数
は６ｆとなり、定数Ａ２＝６に設定される。

【００２１】４２は、比例要素４１の出力を制振波位相
角Ｋ２に変換する位相角変換器である。即ち、位相角Ｔ
ｈが、図４（ａ）に示したとおり周期Ｔで変化するもの
とすると、位相角変換器４２は図４（ｂ）に示したとお
り、比例要素４１の出力に基いて、位相角Ｔｈの周期Ｔ
に対して周期Ｔ／（定数Ａ２）、即ち周期Ｔ／６の制振
波位相角Ｋ２を出力する。４３は補正量αを出力して制
振波位相角Ｋ２を補正する位相補正器で、補正量αは人
為操作によって変化してトルク脈動の主脈動と逆位相の
位相角を生成するものである。

【００２２】４４は制振波位相角Ｋ２に補正量αを加算
して制振波位相角Ｋ３を出力する加算器である。即ち、
図４（ｂ）に示す制振波位相角Ｋ２に補正量αが加算さ
れると、図４（ｃ）に示すとおり制振波位相角Ｋ２に対
してΔｔ時間だけ進んだ制振波位相角Ｋ３となり、主脈
動と逆位相となるように補正される。４５は制振波位相
角Ｋ３に基いて図４（ｄ）に示すとおり、振幅１の正弦
波の制振信号Ｋ１を出力する関数発生器で、制振信号Ｋ
１は、トルク脈動の主脈動と逆位相になっており、制振
波演算器３１から出力される信号である。

【００２３】図２において、３２はｑ軸電流指令値Ｉ
_1qcomと制振信号Ｋ１とを掛け合わせて制振信号Ｋ０を
出力する乗算器３２である。従って、制振信号Ｋ０の振
幅は、ｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomとなる。３３は制振信号
Ｋ０にゲインＡ１を乗じて脈動抑制電流値Ｉ_1qaを出力
する可変ゲイン比例要素で、ゲインＡ１は人為操作によ
って変化して脈動抑制電流値Ｉ_1qaの振幅が最終的にト
ルク脈動の主脈動の振幅と等しくなるように設定され
る。

【００２４】２２はｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomに脈動抑制
電流値Ｉ_1qaを重畳して新たなｑ軸電流指令値Ｉ_{1qcom ′}
を出力する加算器である。既に述べたとおり、この新た
なｑ軸電流指令値Ｉ_{1qcom ′}とｑ軸電流Ｉ_1qの偏差値が
減算器１１で算出されてｑ軸電流コントローラ１２に入
力され、ｑ軸電圧指令値Ｖ_1qが出力される。

【００２５】次に、上記実施の形態１の動作を述べる。
速度制御部分は、図７に示す従来例と同じであり、説明
を省略する。主として振動抑制部分について以下に述べ
る。まず、トルク脈動と同じ周波数を、回転軸１ａの回
転角Ｊ₁に追随させて発生させるために、比例要素４１
で位相角Ｔｈに定数Ａ２を乗ずる。更に、図４（ｂ）に
示したとおり、位相角変換器４２で、２πを１周期とす
る制振波位相角Ｋ２に変換する。この変換によって制振
波位相角Ｋ２の周波数は、トルク脈動の主脈動の周波数
と一致する。

【００２６】加算器４４で、制振波位相角Ｋ２に位相補
正器４３からの補正量αが加算され、図４（ｃ）に示し
たとおり、制振波位相角Ｋ２に対してΔｔだけ進んだ制
振波位相角Ｋ３が生成される。即ち、人為操作によって
補正量αを変化させて主脈動と逆位相の制振波位相角Ｋ
３を生成する。制振波位相角Ｋ３を主脈動と逆位相にす
るには、補正量α変化させていって、トルク脈動が最も
抑制されたときの値に設定する。関数発生器４５で制振
波位相角Ｋ３に基いて正弦波の制振信号Ｋ１が発生す
る。

【００２７】制振信号Ｋ１の周波数と位相はトルク脈動
の主脈動と一致するものの、振幅は一致していない。そ
こで、図２において、ｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomと制振信
号Ｋ１とを、乗算器３２で掛け合わせて制振信号Ｋ０を
生成する。従って、この制振信号Ｋ０の振幅は、ｑ軸電
流指令値Ｉ_1qcomに比例して変化し、トルク指令が大き
い場合は制振信号Ｋ０も大きくなる。

【００２８】制振信号Ｋ０は、可変ゲイン比例要素３３
においてゲインＡ１が乗ぜられて脈動抑制電流値Ｉ_1qa
となる。即ち、人為操作によってゲインＡ１を変化させ
て主脈動の振幅と同振幅の脈動抑制電流値Ｉ_1qaを生成
する。この脈動抑制電流値Ｉ_{1 qa}は加算器２２で、ｑ軸
電流指令値Ｉ_1qcomに重畳されて、新たなｑ軸電流指令
値Ｉ_{1qcom ′}となる。この新たなｑ軸電流指令値Ｉ_1qcom
′に基いてトルク制御され、トルク脈動を抑制すること
ができる。

【００２９】上記実施の形態１によれば、回転軸１ａの
回転角Ｊ₁を基準にして脈動抑制電流値Ｉ_1qaの位相角を
発生させ、かつ、人為操作によって上記位相角を変化さ
せることができるようにしたので、永久磁石形動機電動
機１ごとに個別的に変わるトルク脈動であっても、脈動
抑制電流値Ｉ_1qaの位相角をトルク脈動の位相角と逆位
相に設定することができる。

【００３０】また、回転軸１ａの回転角Ｊ₁を基準にし
て脈動抑制電流値Ｉ_1qaの位相角を発生させたので、一
定回転時に限らず、加速時又は減速時であってもトルク
脈動を抑制することができる。

【００３１】更に、脈動抑制電流値Ｉ_1qaは、制振信号
Ｋ１とｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomが掛け合わされたもので
あるから、ｑ軸電流指令値Ｉ_1qcomが大きい場合は、脈
動抑制電流値Ｉ_1qaも比例して大きくなる。このため駆
動トルクが変化してもトルク脈動を抑制できる。なお、
振動抑制は、主脈動に限られるものではなく、更に高次
の脈動であってもよい。

【００３２】実施の形態２．実施の形態１では、関数発
生器４５は正弦波の制振信号Ｋ１を出力するものとした
が、この実施の形態２では、三角波を発生するものであ
る。図５及び図６は、この実施の形態２を示す。制振波
位相角Ｋ３が図５（ａ）に示すとおり変化したとする
と、制振信号Ｋ１は同図（ｂ）の三角波となる。即ち、
図６において、制振波位相角Ｋ３が０〜（π／２）の範
囲にあるときは、手順Ｓ１１から手順Ｓ１２に移り、制
振信号Ｋ１は、Ｋ１＝Ｋ３／（π／２）となる。制振波
位相角Ｋ３が（π／２）〜（３π／２）の範囲にあると
きは、手順Ｓ１３から手順Ｓ１４に移り、制振信号Ｋ１
は、Ｋ１＝２−Ｋ３／（π／２）となる。制振波位相角
Ｋ３が（３π／２）〜（２π）の範囲にあるときは、手
順Ｓ１３から手順Ｓ１５に移り、制振信号Ｋ１は、Ｋ１
＝Ｋ３／（π／２）−４となる。即ち、図６の処理によ
り、制振信号Ｋ１は、図５（ｂ）に示すとおり三角波と
なる。

【００３３】上記実施の形態２によれば、制振信号Ｋ１
を三角波としたので、容易に制振信号Ｋ１を発生させる
ことができる。また、三角波が含む高次の周波数成分
が、トルク脈動に含まれている高次の脈動を抑制するこ
とも考えられる。なお、制振信号Ｋ１は、正弦波又は三
角波に限られるものではなく、方形波であってもよい。

【００３４】

【発明の効果】この発明は上記のとおり構成されている
ので、以下の効果を奏する。請求項１に係る永久磁石形
同期電動機の制御装置は、永久磁石の磁束軸の回転角を
検出し、この検出結果に基いて上記同期電動機の入力電
流を上記界磁の磁束軸と同位相のｄ軸電流と、上記磁束
軸と直交するｑ軸電流に変換し、このトルク電流成分で
あるｑ軸電流を制御するｑ軸電流指令値に、永久磁石に
起因して同期電動機の回転軸に発生するトルク脈動と逆
位相となるように人為操作によって位相が設定され、か
つ、人為操作によって上記トルク脈動と同振幅となるよ
うに振幅が設定された脈動抑制電流値を重畳させてトル
ク脈動を打ち消すようにしたものである。このため、ト
ルク脈動を打ち消す脈動抑制電流値の位相及び振幅は、
いずれも人為操作で設定されるので、トルク脈動が微小
であっても、また、個々に異なってもトルク脈動を検出
するために回転角検出を高精度化することなく、個別的
にトルク脈動を抑制することができる、という効果を奏
する。

【００３５】請求項２に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、同期電動機の回転軸の回転角に所定値を乗じ
てトルク脈動の主脈動と同じ周波数の制振波位相角に変
換し、この変換された制振波位相角を人為操作によって
作動する位相補正器で補正して主脈動と逆位相となるよ
うに設定し、この逆位相に設定された制振波位相角に基
いて制振信号を発生させ、この制振信号とｑ軸電流指令
値とを乗算し、この乗算結果に人為操作で変化する定数
を乗じて上記主脈動と同振幅となるように設定された脈
動抑制電流値を発生させ、この脈動抑制電流値をｑ軸電
流指令値に重畳させてトルク脈動を打ち消すようにした
ものである。このものにあっても、上記請求項１と同様
の効果を奏すると共に、脈動抑制電流値は、制振信号と
ｑ軸電流指令値が掛け合わされたものであるから、ｑ軸
電流指令値が大きい場合は、脈動抑制電流値も比例して
大きくなる。このため、駆動トルクに付随してトルク脈
動が変化しても、このトルク脈動を抑制できる、という
効果も併せて奏する。

【００３６】請求項３に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、請求項２に係る制振信号を正弦波信号とした
ものである。このため、トルク脈動に含まれる特定調波
の脈動を抑制することができる、という効果も併せて奏
する。

【００３７】請求項４に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、請求項２に係る制振信号を三角波信号とした
ものである。このため、容易に制振信号を発生させるこ
とができる、という効果を奏する。

【００３８】請求項５に係る永久磁石形同期電動機の制
御装置は、請求項２に係る制振信号を方形波信号とした
ものである。このものにあっても、同様に容易に制振信
号を発生させることができる、という効果を奏する。

【００３９】請求項６に係る永久磁石形同期電動機の制
御方法は、界磁に永久磁石が用いられた同期電動機の回
転軸に発生するトルク脈動の主脈動と同一周波数の制振
波位相角を有する制振信号を発生させ、トルク電流成分
であるｑ軸電流指令値と制振信号とを乗じて脈動抑制電
流値とし、この脈動抑制電流値をｑ軸電流指令値に重畳
させてトルク脈動を抑制する永久磁石形同期電動機の制
御方法であって、脈動抑制電流値の位相角である制振波
位相角を人為操作で補正してトルク脈動を抑制する位相
角補正行程と、脈動抑制電流値の振幅を人為操作で変化
させてトルク脈動を抑制する振幅調整行程とからなるも
のである。このため、トルク脈動を打ち消す脈動抑制電
流値の位相及び振幅は、いずれも人為操作で設定される
ので、トルク脈動が微小であっても、また、個々に異な
っても、個別的に抑制することができる、という効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における永久磁石形
同期電動機の制御装置の全体構成を示すブロック図。

【図２】 この発明の実施の形態１の要部を示すブロッ
ク図。

【図３】 この発明の実施の形態１の要部を示すブロッ
ク図。

【図４】 この発明の実施の形態１の動作説明用図。

【図５】 この発明の実施の形態２の動作説明用図。

【図６】 この発明の実施の形態２の動作説明用図。

【図７】 従来の永久磁石形同期電動機の制御装置の全
体構成を示すブロック図。

【図８】 従来の永久磁石形同期電動機の制御装置の動
作説明用図。

【符号の説明】

１ 永久磁石形同期電動機、 １ａ 回転軸、 ２ 回
転角検出器、 ３ 位相演算器、 ４ 電流検出器、
５ ３相／２相変換器、 ６ 減算器、 ７ｄ軸電流コ
ントローラ、 ８ 角速度演算器、 ９ 減算器、 １
０ 速度コントローラ、 １１ 減算器、 １２ ｑ軸
電流コントローラ、 １３ ２相／３相変換器、 １４
インバータ回路、 ２１ 脈動抑制量発生器、 ２２
加算器、 ３１ 制振波演算器、 ３２ 乗算器、
３３ 可変ゲイン比例要素、４１ 比例要素、 ４２
位相角変換器、 ４３ 位相補正器、 ４４ 加算器、
４５ 関数発生器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 界磁に永久磁石が用いられた同期電動機
   の上記永久磁石の磁束軸の回転角を検出し、この検出結
   果に基いて上記同期電動機の入力電流を上記界磁の磁束
   軸と同位相のｄ軸電流と、上記磁束軸と直交するｑ軸電
   流に変換し、上記ｄ軸電流とｄ軸電流指令値との偏差値
   及び上記ｑ軸電流とｑ軸電流指令値との偏差値に基いて
   上記同期電動機を制御する制御装置において、上記永久
   磁石に起因して上記同期電動機の回転軸に発生するトル
   ク脈動と逆位相となるように人為操作によって位相が設
   定され、かつ、人為操作によって上記トルク脈動と同振
   幅となるように振幅が設定された脈動抑制電流値を発生
   させる脈動抑制量発生器と、上記脈動抑制電流値を上記
   ｑ軸電流指令値に重畳させて上記トルク脈動を打ち消す
   加算器とを備えた永久磁石形同期電動機の制御装置。
2. 【請求項２】 脈動抑制量発生器は、同期電動機の回転
   軸の回転角に所定値を乗じてトルク脈動の主脈動と同じ
   周波数の制振波位相角に変換し、この変換された制振波
   位相角を人為操作によって作動する位相補正器で補正し
   て上記主脈動と逆位相となるように設定し、この逆位相
   に設定された制振波位相角に基いて制振信号を発生する
   制振波演算器と、上記制振信号とｑ軸電流指令値とを乗
   算する乗算器と、この乗算器による乗算結果に人為操作
   で変化する定数を乗じて上記主脈動と同振幅となるよう
   に設定された脈動抑制電流値を発生させる可変ゲイン比
   例要素とからなるものとした請求項１に記載の永久磁石
   形同期電動機の制御装置。
3. 【請求項３】 制振波演算器は、正弦波信号を制振信号
   として発生するものとした請求項２に記載の永久磁石形
   同期電動機の制御装置。
4. 【請求項４】 制振波演算器は、三角波信号を制振信号
   として発生するものとした請求項２に記載の永久磁石形
   同期電動機の制御装置。
5. 【請求項５】 制振波演算器は、方形波信号を制振信号
   として発生するものとした請求項２に記載の永久磁石形
   同期電動機の制御装置。
6. 【請求項６】 界磁に永久磁石が用いられた同期電動機
   の回転軸に発生するトルク脈動の主脈動と同一周波数の
   制振波位相角を有する制振信号を発生させ、上記界磁の
   磁束軸と直交するトルク電流成分のｑ軸電流指令値と上
   記制振信号とを乗じて脈動抑制電流値とし、この脈動抑
   制電流値を上記ｑ軸電流指令値に重畳させて上記トルク
   脈動を抑制する永久磁石形同期電動機の制御方法におい
   て、上記トルク脈動が抑制されるように上記脈動抑制電
   流値の上記制振波位相角を人為操作で補正する位相角補
   正行程と、上記トルク脈動が抑制されるように上記脈動
   抑制電流値の振幅を人為操作で変化させる振幅調整行程
   とからなる永久磁石形同期電動機の制御方法。