PM电动机的电流控制增益调整方法、电流控制方法以及控制装置

摘要

本发明具有以下步骤：电压施加步骤，对PM电动机施加包含直流成分和多个频率成分的施加电压；电动机电流检测步骤，检测与施加电压相应地流动的电动机电流；以及电流控制增益调整步骤，基于施加电压和电动机电流的频率特性来计算电流控制增益。由此，能够在短时间内调整稳定且电流响应性高的电流控制增益。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有检测电动机电流来进行控制的电流控 制系统的PM电动机的电流控制增益调整方法、电流控制方法以 及控制装置。

背景技术

近年来，开发了一种利用矢量控制来进行速度控制的PM电 动机的控制装置。

下面，使用图10来说明通过矢量控制来进行速度控制的以 往的PM电动机的控制装置。

图10是表示以往的PM电动机的电动机控制装置的结构的 框图。

如图10所示，PM电动机的电动机控制装置至少由PM电动 机101、速度运算部103、速度控制部104、电流检测器105、电 流坐标转换部106、d轴电流控制部107、q轴电流控制部108、电 压坐标转换部109以及逆变器(inverter)110构成。

而且，图10所示的PM电动机的电动机控制装置通过下面示 出的动作来驱动PM电动机101。

即，PM电动机101中安装有位置检测器102，来检测PM电 动机101的转动位置。速度运算部103基于由位置检测器102检测 出的位置信息来计算PM电动机101的速度ωm。速度控制部104 以速度ωm与所提供的速度指令ω*之间的偏差为输入来计算q 轴电流指令Iq*，使得由速度运算部103计算出的PM电动机101 的速度ωm追随该速度指令ω*。此时，速度控制部104例如利用 比例积分控制来进行动作。

电流坐标转换部106对由电流检测器105检测出的电动机电 流的检测值进行坐标转换，计算并输出d轴电流Id和q轴电流Iq， 其中，该d轴电流Id是与PM电动机101的磁极轴同方向的成分， 该q轴电流Iq是相对于d轴垂直的方向的成分。然后，d轴电流控 制部107计算并输出d轴电压指令Vd*，使得d轴电流Id追随预先 提供的d轴电流指令Id*。另外，q轴电流控制部108计算并输出q 轴电压指令Vq*，使得q轴电流Iq追随q轴电流指令Iq*。此时，d 轴电流控制部107和q轴电流控制部108例如利用比例积分控制 来进行动作。

然后，电压坐标转换部109制作基于d轴电压指令Vd*和q轴 电压指令Vq*的三相的电压指令。逆变器110基于由电压坐标转 换部109制作出的电压指令来驱动PM电动机101。

此时，在以往的PM电动机的驱动装置中，为了稳定地驱动 PM电动机，需要适当地设定d轴电流控制部107和q轴电流控制 部108的电流控制增益，来实现稳定的电流控制。另外，为了得 到PM电动机的高的速度控制性，期望将作为速度控制系统的小 回路(Minor Loop)的电流控制系统的电流控制增益设定得尽可 能高。

因此，在以往的PM电动机的控制装置中，公开了一些对电 流控制增益进行调整的技术(例如参照专利文献1)。专利文献1 所公开的技术以感应电动机为对象，使用作为包括负载的等效 电路的电路常数(电动机常数)的电阻值和电感值以及控制延迟 时间，基于运算式来唯一地确定电流控制增益。

另外，求出电阻值、电感值等电动机常数的另一技术例如 在专利文献2中公开。根据专利文献2，首先，基于使直流电流 流过PM电动机101时的输入电压和输入电流来求出电阻值。接 着，提取使交流电流流过PM电动机101时的输入电压和输入电 流的基波成分，基于输入电压和输入电流各自的大小以及输入 电压与输入电流的相位差来求出电感值。然后，基于所求出的 电阻值和电感值来求出电流控制增益。

然而，在专利文献1中，需要预先调查作为等效电路常数的 电阻值和电感值。另外，由于利用固定式来计算用于决定电流 控制的响应性的截止频率，因此有时未必能将电流响应性发挥 到最大限度。

另一方面，在专利文献2中，能够测量作为专利文献1的课 题的电动机常数。但是，到为了求出绕组电阻而在PM电动机101 中流动的直流电流变为稳定状态为止，需要时间。另外，存在 以下的问题等：由于使用各自分开的试验信号来测量电阻值和 电感值，因此测量中需要时间。

专利文献1：日本特开平9-84378号公报

专利文献2：日本特开2000-312498号公报

发明内容

本发明的PM电动机的电流控制增益调整方法具有以下步 骤：对PM电动机施加包含直流成分和多个频率成分的电压；检 测与施加电压相应地流动的电动机电流；以及使用作为施加电 压与电动机电流的关系的频率特性来计算稳定且电流响应性高 的电流控制增益。

由此，能够在短时间内调整稳定且电流响应性高的电流控 制增益。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的PM电动机的电动机控 制装置的结构的框图。

图2是表示本发明的实施方式1中的电流增益调整部调整电 流控制增益的处理流程的流程图。

图3是说明PM电动机的单相通电状态的等效电路图。

图4A是表示PM电动机的传递函数(增益)的频率特性的图。

图4B是表示PM电动机的传递函数(相位)的频率特性的图。

图5A是表示电流控制开环频率特性的图。

图5B是表示电流控制开环频率特性的图。

图6是表示本发明的实施方式2中的电流增益调整部调整电 流控制增益的处理流程的流程图。

图7是表示该实施方式中的电动机电流与电气时间常数的 关系的图。

图8是表示本发明的实施方式3中的PM电动机的电动机控 制装置的结构的框图。

图9是表示本发明的实施方式3中的处理流程的流程图。

图10是表示以往的PM电动机的电动机控制装置的结构的 框图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明 并不限定于本实施方式。

(实施方式1)

下面，使用图1来说明本发明的实施方式1中的PM电动机的 电流控制增益调整方法和电动机控制装置。

图1是表示本发明的实施方式1中的PM电动机的电动机控 制装置的结构的框图。

如图1所示，本实施方式的PM电动机的电动机控制装置至 少由PM电动机1、速度运算部3、速度控制部4、电流检测器5、 电流坐标转换部6、d轴电流控制部7、q轴电流控制部8、电压坐 标转换部9、逆变器10、电流增益调整部11以及电压指令切换部 12构成。

即，图1所示的PM电动机的电动机控制装置通过下面示出 的动作来驱动PM电动机1。

也就是说，PM电动机1中安装有位置检测器2，来检测PM 电动机1的转动位置。速度运算部3基于由位置检测器2检测出的 PM电动机1的转动位置信息来计算PM电动机速度ωm。速度控 制部4以使由速度运算部3运算出的电动机速度ωm追随速度指 令ω*的方式进行控制，来计算并输出q轴电流指令Iq*。电流检 测器5检测流过PM电动机1的电动机电流。电流坐标转换部6将 电流检测器5所检测出的电动机电流转换为d轴电流Id、q轴电流 Iq并输出。d轴电流控制部7以使由电流坐标转换部6转换得到的 d轴电流Id追随d轴电流指令Id*的方式进行控制，来计算并输出 d轴电压指令Vd*。q轴电流控制部8以使由电流坐标转换部6转 换得到的q轴电流Iq追随q轴电流指令Iq*的方式进行控制，来计 算并输出q轴电压指令Vq*。电压坐标转换部9将d轴电压指令 Vd*和q轴电压指令Vq*指令转换为三相的电压指令。逆变器10 将与所输入的三相的电压指令相应的电压施加到PM电动机1。 电流增益调整部11进行电流控制增益的调整处理，对d轴电流控 制部7和q轴电流控制部8进行设定。

然后，电压指令切换部12在电压坐标转换部9的输出与电流 增益调整部11的输出之间进行切换，以作为向逆变器10输入的 三相的电压指令。此外，在进行通常的PM电动机1的速度控制 时，电压指令切换部12被切换为图1中示出的A侧，在进行电流 控制增益调整时被切换为图1中示出的B侧。

接着，具体说明PM电动机1的电流控制增益调整方法。

首先，将PM电动机1的电动机驱动装置的电压指令切换部 12切换到B侧。然后，电流增益调整部11对施加于PM电动机1 的逆变器10的输出的电流控制增益进行调整。

下面，使用图2至图4B，并参照图1来具体说明电流增益调 整部11的动作和作用。

图2是表示本发明的实施方式1中的电流增益调整部调整电 流控制增益的处理流程的流程图。图3是说明PM电动机的单相 通电状态的等效电路图。图4A是表示PM电动机的传递函数(增 益)的频率特性的图。图4B是表示PM电动机的传递函数(相位) 的频率特性的图。

如图2所示，首先，当开始电流控制增益的调整处理时，为 了将PM电动机1的转子引入到规定的位置而生成并输出引入电 压指令(步骤S101)。这是为了预先将PM电动机1的转子固定在 规定的位置，是因为，PM电动机1由于转子中存在磁体而有时 会由于电压的施加而转子被转动。因此，优选的是电动机常数 的计算在PM电动机1的转子静止的状态下进行。因此，首先， 基于引入电压指令对PM电动机1的例如U相施加Va的直流电 压、并对V相、W相施加-Va/2的直流电压，将PM电动机1的转 子引入到规定的位置。此外，直流电压Va例如被设定为在施加 电压时流动PM电动机1的额定电流程度的电流时的电压，以使 得PM电动机1的转子充分地被引入到规定的位置。

此时，将PM电动机1的转子引入到规定的位置后的PM电动 机1的等效电路如图3所示。也就是说，如图3所示，由于PM电 动机1的转子未转动，因此PM电动机1的等效电路由相电阻R和 相电感L形成，U-VW之间被施加单相的电压。由此，成为电流 轴(d轴)与磁极轴一致的状态。

接着，生成为了计算电动机常数而施加的作为施加电压的 电压指令Vs(t)(步骤S102)。具体地说，生成如(式1)所示那样的、 将直流成分V0与具有多个频率成分的Vn(t)相加得到的电压指 令Vs(t)。此时，作为电压指令Vn(t)，例如使用M序列信号 (Maximum Length Sequence Signal：最大长度序列信号)。

此外，关于生成将V0与Vn相加得到的电压指令Vs(t)的理 由，在后面叙述。

[式1]

Vs(t)=VO+Vn(t)

然后，基于所生成的电压指令Vs(t)，与引入时同样地向逆 变器10的例如U相输出Vs(t)的电压指令Vs(t)、并向V相和W相输 出-Vs(t)/2的电压指令Vs(t)，使得U-VW之间被施加单相的电 压。此时，根据电压指令Vs(t)流过PM电动机1的电动机电流流 过与磁极轴相同的d轴，因此不产生使PM电动机1的转子转动的 转矩。由此，能够在使PM电动机1的转子静止的状态下进行用 于计算电动机常数的数据测量。

接着，对通过步骤S102施加的电压指令Vs(t)和作为电压指 令Vs(t)的响应的电动机电流Is(t)进行采样，并作为时间序列数 据取入(步骤S103)。在这种情况下，电动机电流Is(t)为与在 U-VW之间施加的单相的施加电压相对的电动机电流，因此会 采样得到U相的电动机电流。

接着，作为电压指令Vs(t)与电动机电流Is(t)之间的关系， 求出从电压指令Vs(t)向电动机电流Is(t)的传递函数H(s)的频率 特性(步骤S104)。此外，能够通过对电压指令Vs(t)和电动机电 流Is(t)进行FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立叶变换)处理 等来得到传递函数H(s)的频率特性。

接着，基于传递函数H(s)的频率特性来提取作为PM电动机 的电动机常数的电气时间常数L/R和相电阻R。施加电压指令 Vs(t)时的PM电动机的等效电路如图3所示，用(式2)式来表示传 递函数H(s)。

[式2]

$\frac{\mathrm{Is}}{\mathrm{Vs}}=\frac{(1/R)}{(L/R)s+1}·\mathrm{Hdelay}\left(s\right)$

此外，(式2)式中的Hdelay(s)是电流控制系统的时间延迟要 素。

在此，使用图4A和图4B来说明(式2)式所示的传递函数H(s) 的除了时间延迟要素以外的部分的频率特性。

图4A是表示PM电动机的传递函数(增益)的频率特性的图。 图4B是表示PM电动机的传递函数(相位)的频率特性的图。

如图4A和图4B所示，通过调查作为PM电动机的传递函数 的频率特性的增益及相位与频率之间的关系，能够得到截止频 率R/L和DC(Direct Current：直流)增益1/R。

然后，运算截止频率R/L和DC增益1/R的倒数，来得到作为 PM电动机的电动机常数的电气时间常数L/R和相电阻R(步骤 S105)。此外，通过上述处理得到的电气时间常数是d轴上的电 气时间常数。

接着，基于通过步骤S105得到的作为PM电动机的电动机常 数的电气时间常数L/R和相电阻R来计算并设定电流控制增益。

此时，d轴电流控制部7的控制为比例积分控制，当例如将 比例增益设为Kdp、将积分增益设为Kdi时，d轴电流控制部7的 传递函数Hcd(s)为(式3)式。

[式3]

$\mathrm{Hcd}\left(s\right)=\mathrm{Kdp}+\frac{\mathrm{Kdi}}{S}$

在此，当如(式4)式那样设置比例增益Kdp、积分增益Kdi 时，

[式4]

Kdp=Kα·R

Kdi=Kdp.(L/R)

d轴的电流控制系统的开环传递函数Hopd(s)为(式5)式。

[式5]

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Hopd}\left(s\right)=\mathrm{Hcd}\left(s\right)·\frac{\mathrm{Is}}{\mathrm{Vs}}\\ =(\mathrm{K\alpha }·R+\frac{\mathrm{K\alpha }·L}{s})·\frac{(1/R)}{(L/R)s+1}·\mathrm{Hdelay}\left(s\right)\\ =\frac{\mathrm{K\alpha }}{s}·\mathrm{Hdelay}\left(s\right)\end{array}\right)$

在此，使用图5A和图5B来说明(式5)式所示的d轴的电流控 制系统的开环传递函数Hopd(s)的频率特性。

图5A是表示电流控制开环的频率特性的图。图5B是表示电 流控制开环的频率特性的图。

如图5A和图5B所示，为了使电流控制系统稳定且使电流响 应性为最大限度，只要以使电流控制系统的开环传递函数 Hopd(s)的相位为-180度的频率下的增益裕量为预先设定的值β 的方式求出(式5)式的Kα即可。

然后，将得到的Kα代入(式4)式来计算出电流控制增益，对 d轴电流控制部7和q轴电流控制部8进行设定。此时，在d轴的电 气时间常数与q轴的电气时间常数相同的PM电动机的情况下， 使q轴电流控制部8的电流控制增益为与d轴电流控制部7的电流 控制增益相同的设定。

如以上所说明的那样，根据本实施方式，对PM电动机施加 包含直流成分和多个频率成分的施加电压，检测与所施加的施 加电压相应地流动的电动机电流，由此，使用所施加的施加电 压与所检测出的电动机电流之间的关系计算PM电动机的电动 机常数。也就是说，只要施加包含直流成分和多个频率成分的 施加电压并检测电动机电流就能够计算出电动机常数。由此， 不需要花费等到电动机电流变为稳定状态为止的时间，并且无 需施加多个试验信号来计算电动机常数，因此能够大幅缩短时 间。

另外，根据本实施方式，使用作为电压指令与电动机电流 的关系的频率特性来理论上计算电流控制增益。其结果，能够 稳定且具有高的电流响应性地调整电流控制增益。此时，特别 是在频率特性中包含有PM电动机的电动机控制装置的电流控 制系统中的时间延迟要素，因此能够考虑到电动机控制装置的 时间延迟要素的偏差来稳定且具有高的电流响应性地调整电流 控制增益。此外，高的电流响应性意味着短时间内达到所设定 的电流指令。

(实施方式2)

使用附图来说明本发明的实施方式2中的PM电动机的电流 控制增益调整方法和PM电动机的电动机控制装置。

在本实施方式中，对PM电动机施加包含不同的多个直流成 分的施加电压来计算并设定电流控制增益，这一点与实施方式1 不同。其它结构、动作与实施方式1相同，因此省略说明。

下面，说明对PM电动机施加包含不同的多个直流成分的施 加电压来计算电流控制增益的理由。

原因在于，一般来说，根据电动机的种类不同，作为电动 机常数的电气时间常数会由于磁饱和等影响、电动机电流的大 小而发生变化。但是，在实施方式1的电流控制增益的计算方法 中，只计算一个电流控制增益的值。因此，在由于上述所示的 原因而电动机的电气时间常数发生变化的情况下，有时无法以 稳定的电流控制增益来控制电动机。

下面，使用图6和图7并参照图1来具体说明本实施方式的电 流增益调整部11的动作和作用。

图6是表示本发明的实施方式2中的电流增益调整部调整电 流控制增益的处理流程的流程图。图7是表示该实施方式中的电 动机电流与电气时间常数的关系的图。此外，在图6中，步骤 S101至步骤S105进行与使用图2说明的实施方式1相同的处理， 因此省略说明。

也就是说，在图6中，在图2的各步骤上进一步追加了步骤 S206和步骤S207的处理，因此详细说明所追加的步骤。

如图6所示，在执行了步骤S101至步骤S105的处理之后， 判断在步骤S102中生成电压指令时是否已将多个直流成分V0 的施加电压全部设定(步骤S206)。在此，在从零到流过PM电动 机1的规格下的最大电流时的电压值之间预先设定多个直流成 分V0的施加电压。

此时，在多个直流成分V0的施加电压中存在尚未设定的值 (施加电压)的情况下(步骤S206：“是”)，选择多个直流成分V0 的施加电压中的尚未设定的一个值(施加电压)，返回到步骤 S102。然后，依次重复执行步骤S102至步骤S105的处理，提取 针对多个直流成分的各施加电压的PM电动机的电动机常数。

另一方面，在已执行了多个直流成分V0的施加电压的所有 值的情况下(步骤S206：“否”)，返回到步骤S207的处理。

也就是说，通过重复步骤S102至步骤S206的处理来设定多 个直流成分V0，能够得到多个如图7所示的对应于各直流成分 的施加电压的电动机电流的平均值与所计算出的电气时间常数 之间的关系。

然后，基于图7所示的关系，能够得到与PM电动机的电动 机电流相应的多个电气时间常数。

接着，对于通过步骤S105得到的多个PM电动机的电动机常 数和通过步骤S104求出的多个频率特性的各组合，求出稳定且 电流响应性高的Kα，计算电流控制部的比例增益和积分增益。 此时，电气时间常数由于磁饱和等的影响而根据电动机电流的 大小发生变化。因此，为了避免电流控制部的增益过高而变得 不稳定，选择通过重复步骤S102至步骤S206的处理所得到的多 个电流控制部的比例增益和积分增益的组合之中最小的组合。 其结果，所选择的最小的电流控制部的比例增益和积分增益的 组合为在稳定地驱动PM电动机的条件下电流响应性最高的增 益。因此，设定通过上述处理得到的电流控制部的比例增益和 积分增益(步骤S207)。

如上，根据本实施方式，对PM电动机施加包含多个直流成 分和多个频率成分的施加电压，检测与所施加的多个施加电压 相应地流动的多个电动机电流，由此，使用所施加的多个施加 电压与所检测出的电动机电流的关系来计算PM电动机的电气 时间常数。

由此，能够进行与变化的电动机电流相应的电气时间常数 的计算。其结果，能够将电动机电流的变化所引起的电气时间 常数的变化也考虑在内，来稳定且高的电流响应性地调整电流 控制增益。

(实施方式3)

使用图8来说明本发明的实施方式3中的PM电动机的电流 控制增益调整方法、电流控制方法以及电动机控制装置。对图8 的结构、其动作中与图1相同的结构和动作附加相同的编号，省 略其说明。在图8中，在图1的结构上追加了电流增益设定部13。

在本实施方式中，与PM电动机的电动机电流的变化所引起 的电气时间常数的变化相应地改变电流控制增益来控制电动机 电流，这一点与将电流控制增益以固定值计算并设定的实施方 式2不同。

也就是说，在本实施方式中，对PM电动机施加包含不同的 多个直流成分的施加电压，提取与根据所施加的多个施加电压 流过PM电动机的电动机电流相应的电气时间常数。然后，基于 提取出的电气时间常数来计算出稳定且电流响应性高的电流控 制增益。

接着，基于根据电动机电流计算出的多个电流增益，与电 动机电流的平均值相关联地制作电流控制增益图，例如存储在 半导体存储器等中。然后，在进行PM电动机的通常的速度控制 时，从所存储的电流控制增益图读出与电动机电流相应的电流 控制增益，并对电流增益设定部13进行设定，控制PM电动机的 电动机电流。

下面，使用图8和图9来具体说明本实施方式的电流增益调 整部11和电流增益设定部13的动作和作用。

图9是表示本发明的实施方式3中的电流增益调整部调整电 流控制增益的处理流程的流程图。此外，在图9中，步骤S101 至步骤S106进行与使用图2说明的实施方式1相同的处理，因此 省略说明。

也就是说，在图9中，在图2的各步骤上进一步追加了步骤 S307和步骤S308的处理，因此详细说明所追加的步骤。在此， 步骤S308进行与使用图6说明的实施方式2的步骤S206相同的 处理。

如图9所示，首先，与图1中说明的实施方式1同样地，执行 步骤S101至步骤S105的处理。

接着，与图2中说明的实施方式1同样地，基于通过步骤 S105得到的作为PM电动机的电动机常数的电气时间常数L/R和 相电阻R来计算电流控制增益(步骤S106)。

接着，基于针对规定的直流成分V0的施加电压计算出的电 流控制增益与所检测的电动机电流的平均值之间的关系来制作 电流控制增益图。

接着，判断在步骤S102中生成电压指令时是否已将多个直 流成分V0的施加电压全部设定(步骤S308)。在此，在从零到流 过PM电动机1的规格下的最大电流时的电压值之间预先设定多 个直流成分V0的施加电压。

此时，在多个直流成分V0的施加电压中存在尚未设定的值 (施加电压)的情况下(步骤S308：“是”)，选择多个直流成分V0 的施加电压中的尚未设定的一个值(施加电压)，返回到步骤 S102。然后，依次重复执行步骤S102至步骤S307的处理。由此， 基于针对多个直流成分V0的各施加电压的PM电动机的电动机 电流的平均值与所计算的电流控制增益之间的关系，制作多个 电流控制增益图，例如存储在半导体存储器等存储介质中。

另一方面，在已执行了多个直流成分V0的施加电压的所有 值的情况下(步骤S308：“否”)，结束电流增益调整部的调整电 流控制增益的处理。

然后，电动机控制装置在进行通常的速度控制时，电流增 益设定部13基于通过上述处理所存储的电流控制增益图来根据 电动机电流设定电流控制增益，控制电动机电流来驱动PM电动 机。

由此，能够以更高的电流响应性来调整电流控制增益，从 而控制电动机电流。

如上，根据本实施方式，能够与电动机电流的变化相应地 计算出能够以最佳的电流控制增益进行控制的电流控制增益。

此外，在本实施方式中，以根据电动机电流来改变电流控 制增益的例子进行了说明，但是并不限于此。例如，也可以构 成为根据电动机电流指令来改变电流控制增益以控制电动机电 流的结构。

此外，在上述各实施方式中，说明了PM电动机的电流控制 增益的计算、设定的方法，但是并不限于此，只要具有同样的 功能，则可以使用任何结构、具体实现方法，这是不言而喻的。 例如，也可以构成为将图1的框图中的PM电动机1以外的功能块 作为PM电动机的电动机控制装置的一个功能来嵌入，通过设定 来使其发挥功能。另外，也可以将电流增益调整部11构成为与 PM电动机的电动机控制装置连动的PC(Personal Computer：个 人计算机)的应用软件。由此，能够简化电动机控制装置的结构。

另外，在上述各实施方式中，将引入处理(步骤S101)中的 施加电压设为Va，但是只要将PM电动机的转子引入，则可以使 用任意不同的值。

另外，在上述各实施方式中，以进行将PM电动机1的转子 引入到规定的位置的引入处理的例子进行了说明，但是不限于 此。例如，也可以不进行引入处理，而使用位置检测器2的位置 信息来在电动机未转动的轴的方向上施加单相的施加电压。由 此，能够提高调整电流控制增益的处理速度。

另外，在上述各实施方式中，以将M序列信号用作相加到 电压指令Vs(t)的包含多个频率成分的信号的例子进行了说明， 但是不限于此。例如，只要能够求出频率特性，则也可以使用 白噪声信号、正弦波扫频信号等频率随时间变化的信号等其它 信号。由此，能够根据需要来利用任意的信号求出频率特性。

另外，在上述各实施方式中，以基于所施加的电压指令Vs(t) 来求出电动机电流Is(t)的频率特性的例子进行了说明，但是不 限于此。在存在PM电动机以外的要素、例如滤波处理、延迟要 素等的情况下，也可以将对其影响进行补偿后的时间序列数据 相加到电压指令Vs(t)来求出频率特性。由此，能够以更高的精 度来计算PM电动机的电动机常数。

另外，在上述各实施方式中，以在引入处理之后将电动机 固定于规定的位置来检测电动机电流的例子进行了说明，但是 不限于此。例如，也可以在相对于引入处理后的磁极轴的位置 电相位不同的方向上施加电压指令Vs(t)，检测在该方向上流动 的电动机电流。具体地说，也可以对U相施加0、对V相施加Vs(t)、 对W相施加-Vs，使得在相对于引入处理后的磁极轴的位置电相 位相差90°的电轴(q轴)、即V-W之间施加单相的施加电压，检 测该方向即V相的电动机电流。由此，在电动机常数根据磁极 轴的位置而变化的PM电动机、例如嵌入磁体型的PM电动机等 中，能够任意地设定施加电压指令Vs(t)的电相位，因此能够高 精度地计算与磁极轴的位置相应的电动机常数。特别是能够通 过对q轴施加电压指令Vs(t)来计算电动机常数，从而计算q轴的 电气时间常数。

另外，在上述各实施方式中，利用以使电流控制系统的开 环的传递函数具有规定的增益裕量的方式计算电流控制增益的 例子进行了说明，但是不限于此。例如，也可以以使电流控制 系统的开环的传递函数具有规定的相位裕量、或者使电流控制 系统的闭环的传递函数的增益峰值为规定值的方式计算电流控 制增益。

本发明具有以下步骤：电压施加步骤，对PM电动机施加包 含直流成分和多个频率成分的施加电压；电动机电流检测步骤， 检测与施加电压相应地流动的电动机电流；以及电流控制增益 调整步骤，基于施加电压和电动机电流的频率特性来计算电流 控制增益。由此，能够在短时间内调整稳定且电流响应性高的 电流控制增益。

另外，本发明使用不同的多个直流成分的施加电压。由此， 即使PM电动机的电气时间常数等与电动机电流的大小相应地 变化，也能够在短时间内调整稳定且电流响应性高的电流控制 增益。

产业上的可利用性

本发明的PM电动机的控制装置能够在短时间内高精度地 计算稳定且电流响应性高的电流控制增益，因此在具有电流控 制系统的PM电动机等的控制装置的控制中有用。

附图标记说明

1、101：PM电动机；2、102：位置检测器；3、103：速度 运算部；4、104：速度控制部；5、105：电流检测器；6、106： 电流坐标转换部；7、107：d轴电流控制部；8、108：q轴电流 控制部；9、109：电压坐标转换部；10、110：逆变器；11：电 流增益调整部；12：电压指令切换部；13：电流增益设定部。