JP2021166447A - 界磁巻線同期電動機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】界磁巻線同期電動機の制御装置において、トルクリプルを抑制する。【解決手段】電機子巻線２ａが巻かれた固定子と、界磁巻線２ｂが巻かれた回転子と、電力変換を行い、電機子巻線２ａに交流電力を供給する電力変換器１と、回転子の回転位置に対応した回転磁界を形成する同期電流に界磁巻線２ｂの励磁電流を重畳させた電機子電流を電機子巻線２ａに流すように電力変換器１を制御する制御部と、を備えた界磁巻線同期電動機の制御装置において、界磁巻線電流推定部９は、電機子巻線２ａに流れる電流から界磁巻線電流推定値ｉfd_estを推定する。ｑ軸電流指令変換部１１は、界磁巻線電流推定値ｉfd_estを用いて、トルク変動を抑制するようにｑ軸電流指令値ｉq_cmdを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、界磁巻線同期電動機の制御方法に関する。

界磁巻線同期電動機は界磁巻線に流れる電流によりトルクや誘起電圧を制御できるため、電動機の運転範囲を拡大でき、可変速駆動に適している。通常、界磁電流の制御はブラシなどを用いて外部から直流電圧を印加して行われるが、ブラシを用いない構成の界磁巻線同期電動機が開示されている（非特許文献１，特許文献１）。また、このブラシを用いない界磁巻線同期電動機の回転子に磁石を併用したものも開示されている（非特許文献２）。

特開平７−９５７９０号公報 特開２００８−１０９８２３号公報 特開２０１０−２５２４５２号公報

小山純，鳥羽俊介，樋口剛，山田英二，「半波整流ブラシなし同期電動機の原理と基礎特性」，電気学会論文誌Ｄ，１０７巻，１０号，ｐｐ．１２５７−１２６４（１９８７−１０） 小山純，阿部貴志，樋口剛，山田英二，「永久磁石を併用した半波整流ブラシなし同期電動機の定常特性」，電気学会論文誌Ｄ，１０９巻，７号，ｐｐ．５０７−５１４（１９８９−７）

図９は従来における界磁巻線同期電動機の制御装置を示すブロック図である。これらの界磁巻線同期電動機は、回転子位置に同期してバイアス周波数で脈動する交番起磁力をつくり、この起磁力によって回転子界磁巻線に誘導する起磁力を、ダイオードにより半波整流することによって励磁を得る構成となっている。そのため、一次側の固定子巻線に重畳する脈動電流とこの脈動電流により励磁される界磁巻線電流の脈動により、トルクリプルが生じるという問題がある。

このトルクリプルの問題に対して、特許文献２，３が開示されている。特許文献２は重畳する励磁用電流の重畳周期に関するものであり、特許文献３は回転子励磁用電流を磁極方向から所定角度進んだ方向に重畳することで、トルクリプルを抑制するものである。

以上示したようなことから、界磁巻線同期電動機の制御装置において、トルクリプルを抑制することが課題となる。

本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、電機子巻線が巻かれた固定子と、界磁巻線が巻かれた回転子と、電力変換を行い、前記電機子巻線に交流電力を供給する電力変換器と、前記回転子の回転位置に対応した回転磁界を形成する同期電流に前記界磁巻線の励磁電流を重畳させた電機子電流を前記電機子巻線に流すように前記電力変換器を制御する制御部と、を備えた界磁巻線同期電動機の制御装置であって、前記制御部は、前記電機子巻線に流れる電流から界磁巻線電流推定値を推定する界磁巻線電流推定部と、前記界磁巻線電流推定値を用いて、トルク変動を抑制するようにｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令変換部と、を備えたことを特徴とする。

また、その一態様として、前記界磁巻線電流推定部は前記界磁巻線電流推定値を、以下の（１０）式により算出することを特徴とする。

ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
Ｌ_fd：界磁巻線インダクタンス
Ｍ_fd：相互インダクタンス
ｉ_{d_max}：ｄ軸電流の最大値
ｉ_d：ｄ軸電流。

また、他の態様として、前記界磁巻線電流推定部は前記界磁巻線電流推定値を、以下の（１９）式により算出することを特徴とする。

ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
Ｌ_fd：界磁巻線インダクタンス
Ｍ_fd：相互インダクタンス
ｉ_d：ｄ軸電流
ｉ_{d_lpf}：ｄ軸電流をローパスフィルタにかけたｄ軸ローパスフィルタ電流（ローパスフィルタは，ｉ_dがi_{d_lpf}以上であればゲイン１、ｉ_dがｉ_{d_lpf}より小さければ界磁巻線の時定数となるようなゲインにローパスフィルタゲインを切り替える構成）。

また、その一態様として、前記ｑ軸電流指令変換部は前記ｑ軸電流指令値を、以下の（１１）式により算出することを特徴とする。

ｉ_{q_cmd}：ｑ軸電流指令値
Ｐ_n：モータの極対数
Ｌ_d：ｄ軸インダクタンス
Ｌ_q：ｑ軸インダクタンス
ｉ_d：ｄ軸電流
Ｍ_fd：相互インダクタンス
Ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
Ｔ：トルク。

また、他の態様として、前記回転子に磁石が組み込まれたことを特徴とする。

また、その一態様として、前記ｑ軸電流指令変換部は前記ｑ軸電流指令値を、以下の（１８）式により算出することを特徴とする。

ｉ_{q_cmd}：ｑ軸電流指令値
Ｐ_n：モータの極対数
Ｌ_d：ｄ軸インダクタンス
Ｌ_q：ｑ軸インダクタンス
ｉ_d：ｄ軸電流
Ｍ_fd：相互インダクタンス
Ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
Ｔ：トルク
Ｌ_fd：界磁巻線インダクタンス
λ_PM：磁石の鎖交磁束。

また、その一態様として、前記界磁巻線と直列接続され、前記電機子巻線に流れる電機子電流によって前記界磁巻線に誘導される誘導交流電流を一方向に規制する整流素子を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、界磁巻線同期電動機の制御装置において、トルクリプルを抑制することが可能となる。

実施形態１における界磁巻線同期電動機の制御装置を示すブロック図。 界磁巻線鎖交磁束を示す図。 実施形態２における界磁巻線同期電動機の制御装置を示すブロック図。 実施形態３における界磁巻線電流推定部を示すブロック図。 ｑ軸電流一定の場合のシミュレーション結果を示す図。 ｑ軸電流に補正をかけた場合のシミュレーション結果を示す図。 実施形態３を適用していない場合のシミュレーション結果を示す図。 実施形態３を適用した場合のシミュレーション結果を示す図。 従来における界磁巻線同期電動機の制御装置を示すブロック図。

以下、本願発明における界磁巻線同期電動機の制御装置の実施形態１〜３を図１〜図８に基づいて詳述する。

［実施形態１］
図１は、本実施形態１における界磁巻線同期電動機の制御装置を示すブロック図である。本実施形態１は、電機子電流から界磁巻線の励磁電流を推定し、この推定した界磁巻線の励磁電流及び電機子電流からトルクが一定となるような電流指令値を求め、この電流指令値に追従するように電機子電流を制御することで、トルクリプルを抑制するものである。

電力変換器（インバータ）１は、直流を交流に変換し、電機子巻線２ａに交流電力を供給する。ブラシレスの界磁巻線同期電動機２は、電機子巻線２ａが巻かれた固定子と、界磁巻線２ｂが巻かれた回転子と、界磁巻線２ｂと直列接続された整流素子（ダイオード）２ｃと、を備える。整流素子２ｃは、電機子巻線２ａに流れる電機子電流によって界磁巻線２ｂに誘導される誘導交流電流を一方向に規制する。

制御部は、回転子の回転位置に対応した回転磁界を形成する同期電流に界磁巻線２ｂの励磁電流を重畳させた電機子電流を電機子巻線２ａに流すように電力変換器（インバータ）１を制御する。具体的に、回転位置センサ３は、界磁巻線同期電動機２の回転子の位置を検出する。電流検出器４は、ホールセンサ等であり、電力変換器（インバータ）１出力の三相の電流検出値ｉ_u，ｉ_v，ｉ_wを検出する。

ｄｑ変換器５は、電流検出器４で検出した三相の電流検出値ｉ_u，ｉ_v，ｉ_wを回転位置センサ３で検出した回転子位置に同期した回転座標のｄ軸，ｑ軸電流（検出値）ｉ_d，ｉ_qに変換する。

電流振幅設定部７は、界磁巻線励磁用の電流振幅を出力する。重畳電流指令生成部１０は、電流振幅設定部７が出力した電流振幅に基づいて界磁巻線励磁用の重畳電流指令を出力する。ｄ軸電流指令生成部８は、界磁巻線励磁用の重畳電流指令とリラクタンストルクを利用するためのｄ軸電流を加算，演算してｄ軸電流指令値ｉ_{d_cmd}を出力する。

界磁巻線電流推定部９は、ｄ軸電流指令生成部８が出力するｄ軸電流指令値ｉ_{d_cmd}の最大値ｉ_{d_max}とｄｑ変換器５の出力するｄ軸電流（検出値）ｉ_dから界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}を推定する。ｑ軸電流指令変換部１１は、トルク指令と界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}とｄ軸電流（検出値）ｉ_dを用いて、ｑ軸電流指令値ｉ_{q_cmd}を演算する。なお、トルク指令は速度制御の出力を用いても良い。

電流制御部６は、ｄ軸，ｑ軸電流（検出値）ｉ_d，ｉ_qをｄ軸，ｑ軸電流指令値ｉ_{d_cmd}，ｉ_{q_cmd}に追従させるようなｄ軸，ｑ軸電圧指令値Ｖ_{d_cmd}，Ｖ_{q_cmd}を出力する。逆ｄｑ変換部１２は、電流制御部６の出力するｄ軸，ｑ軸電圧指令値Ｖ_{d_cmd}，Ｖ_{q_cmd}を逆ｄｑ変換して三相電圧指令値Ｖ_{u_cmd}，Ｖ_{v_cmd}，Ｖ_{w_cmd}を出力する。ＰＷＭ処理部１３は、三相電圧指令値Ｖ_{u_cmd}，Ｖ_{v_cmd}，Ｖ_{w_cmd}をＰＷＭ変換して電力変換器（インバータ）１のゲート指令を生成し、電力変換器（インバータ）１を制御する。

非特許文献１より、ブラシレスの界磁巻線同期電動機２のｄｑ軸電圧方程式は以下の（１）式〜（３）式となる。

ここで、ｄ軸，ｑ軸鎖交磁束λ_d，λ_q、界磁巻線鎖交磁束λ_fdは（４）式〜（６）式となる。

なお、ｖ_d，ｖ_q：ｄ軸，ｑ軸電圧，ｉ_d，ｉ_q：ｄ軸，ｑ軸電流，λ_d，λ_q：ｄ軸，ｑ軸鎖交磁束，ｖ_fd：界磁巻線電圧，ｉ_fd：界磁巻線電流，λ_fd：界磁巻線鎖交磁束，Ｌ_d，Ｌ_q：ｄ軸，ｑ軸インダクタンス，Ｌ_fd：界磁巻線インダクタンス，Ｍ_fd：相互インダクタンス，ｒ_a：固定子巻線抵抗，ｒ_fd：界磁巻線抵抗，ｐ：ｄ／ｄｔ，ω：回転電気角速度である。

また、トルクＴは（７）式となる。なお、Ｐはモータの極対数である。

（７）式からわかるように回転子を励磁するためにｄ軸電流ｉ_dに交番電流を重畳するとトルクＴに変動が生じる。そこで、ｄ軸電流ｉ_dに変動が生じてもトルクＴが一定となるようにｑ軸電流ｉ_qを変動させることを考える。（７）式をｑ軸電流ｉ_qについて変換すると（８）式となる。

（８）式から、界磁巻線電流ｉ_fdがわかれば、ｄ軸電流ｉ_dが変動してもトルクＴを一定とするｑ軸電流ｉ_qを求めることができる。しかし、界磁巻線電流ｉ_fdは界磁巻線２ｂに流れる電流であるため、直接検出することは困難である。そこで、界磁巻線電流ｉ_fdを電機子巻線２ａに流れる電流から推定する。

非特許文献１および特許文献１より界磁巻線鎖交磁束λ_fdは（６）式で示され、ｄ軸電流ｉ_dに励磁用電流として三角波を重畳した界磁巻線鎖交磁束λ_fdは図２のようになる。

図２からわかるように界磁巻線鎖交磁束λ_fdはＭ_fd×ｉ_dが最大となるところをピーク値としてＬ_fd／ｒ_fdの時定数で減衰する。励磁用電流として重量する電流の周波数が高ければこの減衰は無視できるため、界磁巻線鎖交磁束λ_fdは（９）式で近似することができる。

ｉ_{d_max}は、ｄ軸電流ｉ_dの最大値であり、励磁用電流として重畳する波形の振幅設定値とリラクタンストルクを利用するために設定する定常ｄ軸電流指令値の加算で求めることができる。

図２は励磁用電流として三角波を重畳した場合であるが、これが矩形波等であっても（９）式で近似可能である。界磁巻線鎖交磁束λ_fdを（９）式で近似することで、（６）式から界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}を（１０）式により演算する。

ｄ軸電流の最大値ｉ_{d_max}はｄ軸電流指令値ｉ_{d_cmd}から決まり、ｄ軸電流ｉ_dは計測可能な値であるため、（１０）式により界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}が推定可能となる。これによりｄ軸電流ｉ_dが変動してもトルクを変動させないようなｑ軸電流指令値ｉ_{q_cmd}は（８）式より最終的に（１１）式となる。

なお、ｄ軸電流ｉ_dはｄ軸電流指令値ｉ_{d_cmd}を用いても良いが、電流制御部６の応答の遅れにより指令値と検出値に乖離がある場合は、トルク変動の抑制効果力が弱くなる。

以上示したように、本実施形態１によれば、界磁巻線同期電動機において、トルクリプルを抑制することが可能となる。

［実施形態２］
図３は、本実施形態２における界磁巻線同期電動機の制御装置を示すブロック図である。本実施形態２について、実施形態１の構成から変更した部分のみ説明する。本実施形態２は、実施形態１から界磁巻線同期電動機２’が変更されている。

本実施形態２におけるブラシレスの界磁巻線同期電動機２’は、回転子に例えば永久磁石等の磁石２ｄが組み込まれたものであり、界磁巻線２ｂによる磁束と磁石２ｄによる磁束を併用する構成とした非特許文献２に記載のモータとしている。

この界磁巻線同期電動機２’のｄｑ軸電圧方程式は実施形態１の（１）式〜（３）式と同様となるが、鎖交磁束式の（４）式，（６）式が変わり、以下の（１２）式、（１３）式となる。λ_PMは、磁石２ｄの鎖交磁束である。なお、（５）式は変更なしとする。

したがって、トルクＴは以下の（１４）式で表される。

（１４）式をｑ軸電流ｉ_qについて変換すると以下の（１５）式となる。

実施形態１と同様に、界磁巻線鎖交磁束λ_fdから界磁巻線電流ｉ_fdを推定する。界磁巻線鎖交磁束λ_fdは（１３）式で求まるが、ｄ軸電流ｉ_dにより励磁される磁束は、実施形態１と同様にＭ_fd×ｉ_dが最大となるところをピーク値としてほぼ一定となると考えることができるため、界磁巻線鎖交磁束λ_fdは以下の（１６）式で近似することができる。

界磁巻線鎖交磁束λ_fdを（１６）式で近似することで、（１３）式から界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}を（１７）式により演算する。

（１７）式と（１０）式は同じであり、実施形態１と同じ演算で界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}を算出可能である。したがって、ｄ軸電流ｉ_dが変動してもトルクを変動させないようなｑ軸電流指令値ｉ_{q_cmd}は（１５）式より最終的に以下の（１８）式となる。

以上示したように、本実施形態２によれば、回転子に磁石が組み込まれた界磁巻線同期電動機において、トルクリプルを抑制することが可能となる。

［実施形態３］
実施形態１，２において、界磁巻線電流ｉ_fdの推定は近似を用いて界磁巻線鎖交磁束λ_fdの減衰を無視して演算していたが、励磁用電流の周波数が低い場合や界磁巻線の時定数Ｌ_fd／ｒ_fdが短い場合には、この界磁巻線鎖交磁束λ_fdの減衰の影響が大きくなり、界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}の推定誤差が大きくなる。

そこで、本実施形態３では、界磁巻線鎖交磁束λ_fdの減衰を考慮して、界磁巻線電流ｉ_fdの推定を行う。（１０）式，（１７）式におけるｄ軸電流の最大値ｉ_{d_max}の代わりにｄ軸電流ｉ_dをローパスフィルタにかけたｄ軸ローパスフィルタ電流ｉ_{d_lpf}を用いる。すなわち、本実施形態３では、界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}は以下の（１９）式で算出する。

ローパスフィルタはｄ軸電流ｉ_dとｄ軸ローパスフィルタ電流ｉ_{d_lpf}の大小比較を行い、ｄ軸電流ｉ_dがｄ軸ローパスフィルタ電流ｉ_{d_lpf}以上であればローパスフィルタのゲインを１にし、ｄ軸電流ｉ_dの方が小さければローパスフィルタのゲインを界磁巻線の時定数Ｌ_fd／ｒ_fdとなるようなゲインＧ_LPFに切り替える構成をとる。こうすることで、界磁巻線鎖交磁束λ_fdの減衰も考慮した界磁巻線電流ｉ_fdの演算が可能となる。

図４は、本実施形態３における界磁巻線電流推定部９を示すブロック図である。図４に基づいて、本実施形態３の具体例を説明する。

本実施形態３における界磁巻線電流推定部９において、比較器１５は、２つの入力Ａ，Ｂの大小比較を行う。Ａ≧Ｂの時は１を出力し，Ａ＜Ｂの時は０を出力する。入力Ａはｄ軸電流ｉ_dであり、入力Ｂはバッファ１８を介したｄ軸ローパスフィルタ電流Ｉ_{d_lpf}である。

ローパスフィルタ１４は、ｄ軸電流ｉ_dをローパスフィルタ１４にかけてｄ軸ローパスフィルタ電流ｉ_{d_lpf}を出力する。ローパスフィルタ１４は比較器１５の出力する信号が１の時はＬＰＦゲインＧ_LPFを１としてローパスフィルタが動作しないようにし、比較器１５の出力する信号が０の時はＬ_fd／ｒ_fdの時定数となるようなゲインＧ_LPFに切り替える。

ローパスフィルタ１４において、スイッチ１６は、比較器１５の出力が１の時（Ａ≧Ｂの時）は１を出力し、比較器１５の出力が０の時（Ａ＜Ｂの時）はＬＰＦゲインＧ_LPFを出力する。減算器１７はｄ軸電流ｉ_dからバッファ１８の出力を減算する。乗算器１９はスイッチ１６の出力と減算器１７の出力を乗算する。加算器２０は乗算器１９の出力とバッファ１８の出力とを加算する。加算器２０の出力がｄ軸ローパスフィルタ電流Ｉ_{d_lpf}となる。ｄ軸ローパスフィルタ電流Ｉ_{d_lpf}はバッファ１８を介して比較器１５、減算器１７、加算器２０に出力される。

減算器２１は、ｄ軸ローパスフィルタ電流Ｉ_{d_lpf}からｄ軸電流Ｉ_dを減算する。乗算器２２は、減算器２１の出力にＭ_fd／Ｌ_fdを乗算する。乗算器２２の出力が界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}となる。

以上示したように、本実施形態３によれば、励磁用電流の周波数が低い場合や界磁巻線の時定数Ｌ_fd／ｒ_fdが短い場合でも、トルクリプルを抑制することが可能となる。

［シミュレーション］
まず、実施形態２のシミュレーション結果を説明する。ｑ軸電流指令値ｉ_{q_cmd}を一定としたシミュレーション結果を図５に示し、実施形態２を適用してトルクＴの変動を抑制するようにｑ軸電流指令値ｉ_{q_cmd}に補正をかけたシミュレーション結果を図６に示す。なお、モータの回転速度は無限大の慣性を持たせて、一定速度としている。

ｑ軸電流指令値ｉ_{q_cmd}を一定とした場合は、図５に示すように、一次側の電機子巻線２ａに重畳する脈動電流とこの脈動電流により励磁される界磁巻線電流ｉ_fdの脈動により、トルクＴにトルクリプルが生じている。

実施形態２を適用した場合は、図６に示すように、界磁巻線電流ｉ_fdが推定できており、界磁巻線鎖交磁束λ_fdが変動する分トルクＴに変動が生じているが、トルクＴの変動を抑制できていることが確認できる。ただし、三角波を重畳しているのでｄ軸電流ｉ_dのピーク値が若干指令値と一致していないため、界磁巻線電流ｉ_fdと界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}との間に誤差が生じている。

次に、実施形態３を適用していない場合のシミュレーション結果を図７に示し、実施形態３を適用した場合のシミュレーション結果を図８示す。図７，図８は、実施形態３の効果が確認しやすいように、励磁用に重畳する電流の周波数を半分に下げた場合を示している。

図７に示すように、実施形態３を適用していない場合、界磁巻線鎖交磁束λ_fdはピーク値から減衰していくにつれて界磁巻線電流ｉ_fdと界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}との間に誤差が生じている。そのため、界磁巻線鎖交磁束λ_fdの減衰に合わせてトルクＴが変動している。一方、図８に示すように、実施形態３を適用した場合は、界磁巻線鎖交磁束λ_fdが減衰しても界磁巻線鎖交磁束λ_fdの減衰に合わせて界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}が推定できており、トルクＴの変動が改善できている。

また、ｄ軸電流の最大値ｉ_{d_max}を用いた場合は、ｄ軸電流ｉ_dが電流制御の追従遅れ等によりｄ軸電流の最大値ｉ_{d_max}に到達しない場合には、図７のように界磁巻線電流ｉ_fdと界磁巻線電流推定値ｉ_{fd_est}との間に誤差が生じているが、実際に流れるｄ軸電流ｉ_dから演算するためｄ軸電流の最大値ｉ_{d_max}との乖離による界磁巻線電流ｉ_fdの推定誤差も小さくなっている。

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

１…電力変換器（インバータ）
２…界磁巻線同期電動機
３…回転位置センサ
４…電流検出器
５…ｄｑ変換器
６…電流制御部
７…電流振幅設定部
８…ｄ軸電流指令生成部
９…界磁巻線電流推定部
１０…重畳電流指令生成部
１１…ｑ軸電流指令変換部
１２…逆ｄｑ変換部
１３…ＰＷＭ処理部

Claims (8)

1. 電機子巻線が巻かれた固定子と、
   界磁巻線が巻かれた回転子と、
   電力変換を行い、前記電機子巻線に交流電力を供給する電力変換器と、
   前記回転子の回転位置に対応した回転磁界を形成する同期電流に前記界磁巻線の励磁電流を重畳させた電機子電流を前記電機子巻線に流すように前記電力変換器を制御する制御部と、を備えた界磁巻線同期電動機の制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記電機子巻線に流れる電流から界磁巻線電流推定値を推定する界磁巻線電流推定部と、
   前記界磁巻線電流推定値を用いて、トルク変動を抑制するようにｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令変換部と、
   を備えたことを特徴とする界磁巻線同期電動機の制御装置。
2. 前記界磁巻線電流推定部は前記界磁巻線電流推定値を、以下の（１０）式により算出することを特徴とする請求項１記載の界磁巻線同期電動機の制御装置。
   

   

   ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
   Ｌ_fd：界磁巻線インダクタンス
   Ｍ_fd：相互インダクタンス
   ｉ_{d_max}：ｄ軸電流の最大値
   ｉ_d：ｄ軸電流
3. 前記界磁巻線電流推定部は前記界磁巻線電流推定値を、以下の（１９）式により算出することを特徴とする請求項１記載の界磁巻線同期電動機の制御装置。
   

   

   ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
   Ｌ_fd：界磁巻線インダクタンス
   Ｍ_fd：相互インダクタンス
   ｉ_d：ｄ軸電流
   ｉ_{d_lpf}：ｄ軸電流をローパスフィルタにかけたｄ軸ローパスフィルタ電流（ローパスフィルタは，ｉ_dがi_{d_lpf}以上であればゲイン１、ｉ_dがｉ_{d_lpf}より小さければ界磁巻線の時定数となるようなゲインにローパスフィルタゲインを切り替える構成）
4. 前記ｑ軸電流指令変換部は前記ｑ軸電流指令値を、以下の（１１）式により算出することを特徴とする請求項２または３記載の界磁巻線同期電動機の制御装置。
   

   

   ｉ_{q_cmd}：ｑ軸電流指令値
   Ｐ_n：モータの極対数
   Ｌ_d：ｄ軸インダクタンス
   Ｌ_q：ｑ軸インダクタンス
   ｉ_d：ｄ軸電流
   Ｍ_fd：相互インダクタンス
   Ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
   Ｔ：トルク
5. 前記回転子に磁石が組み込まれたことを特徴とする請求項１〜３のうち何れかに記載の界磁巻線同期電動機の制御装置。
6. 前記ｑ軸電流指令変換部は前記ｑ軸電流指令値を、以下の（１８）式により算出することを特徴とする請求項５記載の界磁巻線同期電動機の制御装置。
   

   

   ｉ_{q_cmd}：ｑ軸電流指令値
   Ｐ_n：モータの極対数
   Ｌ_d：ｄ軸インダクタンス
   Ｌ_q：ｑ軸インダクタンス
   ｉ_d：ｄ軸電流
   Ｍ_fd：相互インダクタンス
   Ｉ_{fd_est}：界磁巻線電流推定値
   Ｔ：トルク
   Ｌ_fd：界磁巻線インダクタンス
   λ_PM：磁石の鎖交磁束
7. 前記界磁巻線と直列接続され、前記電機子巻線に流れる電機子電流によって前記界磁巻線に誘導される誘導交流電流を一方向に規制する整流素子を備えたことを特徴とする請求項１〜６のうち何れかに記載の界磁巻線同期電動機の制御装置。
8. 電機子巻線が巻かれた固定子と、
   界磁巻線が巻かれた回転子と、を備えた界磁巻線同期電動機の制御方法であって、
   電力変換器が電力変換を行い、前記電機子巻線に交流電力を供給し、
   制御部が、前記回転子の回転位置に対応した回転磁界を形成する同期電流に前記界磁巻線の励磁電流を重畳させた電機子電流を前記電機子巻線に流すように前記電力変換器を制御し、
   界磁巻線電流推定部が、前記電機子巻線に流れる電流から界磁巻線電流推定値を推定し、
   ｑ軸電流指令変換部が、前記界磁巻線電流推定値を用いて、トルク変動を抑制するようにｑ軸電流指令値を生成する
   ことを特徴とする界磁巻線同期電動機の制御方法。

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