以將d軸電流指令rd與經(jīng)由三相/dq坐標轉(zhuǎn)換器55輸入的d軸電流值的偏差設(shè)為零的方式對d軸電壓指令進行調(diào)整。被輸出的d軸電壓指令利用加法器66與d軸補償電壓Vdff進行合成，并輸入到PMW控制器44的dq坐標轉(zhuǎn)換部53。
[0046]ACRq52根據(jù)來自位置/速度控制部42的q軸電流指令Γ,和從三相/dq坐標轉(zhuǎn)換器55輸出的q軸電流值Iq，對q軸電壓指令進行調(diào)整并輸出。被輸出的q軸電壓指令利用加法器67與q軸補償電壓Vqff進行合成，并輸入到PMW控制器44的dq坐標轉(zhuǎn)換部53。
[0047]位置/速度控制部42具備:對速度指令ω*與作為來自推定部43的機械角速度的推定機械角速度ω ^進行比較而獲取偏差的減法器68 ;向電流控制部41的ACR q52輸出q軸電流指令的ASR(自動速度調(diào)整裝置)56。
[0048]在此，圖3所示的形態(tài)為電機控制裝置4對電機2進行速度控制的情況。另一方面，電機控制裝置4對電機2進行位置控制的情況如圖4所示那樣，進而也可以設(shè)為具備積分器71、減法器72以及APR (自動位置調(diào)整裝置)73的結(jié)構(gòu)。積分器71對作為來自推定部43的機械角速度的推定機械角速度ω π進行積分而輸出推定機械角P m。減法器72對位置指令P*與推定機械角P ^進行比較而獲取偏差。APR (自動位置調(diào)整裝置)73向ASR (自動速度調(diào)整裝置)56輸出速度指令ω'另外，圖4是表示電機控制裝置的變形例的說明圖，除了具備積分器71、減法器72以及APR(自動位置調(diào)整裝置)73以外均與圖3所示的結(jié)構(gòu)相同。另外，積分器71也可以設(shè)置在推定部43內(nèi)。由此，推定部43能夠?qū)﹄姍C的速度以及位置中的至少一方進行推定。
[0049]推定部43具備:BPF (帶通濾波器)57 ;乘法器64 ;LPF (低通濾波器)58,63 ;減法器59 ；PI控制器60 ;積分器61 ;機械角運算部62。
[0050]乘法器64對從轉(zhuǎn)矩傳感器3反饋的轉(zhuǎn)矩檢測信號Tfb和從高頻電流指令器45輸入的高頻電流指令I(lǐng)dhfi進行相乘。此時的轉(zhuǎn)矩檢測信號T 為利用BPF57抽取了的轉(zhuǎn)矩的振動成分，將其輸入到乘法器64。高頻電流指令I(lǐng)dhfi為疊加于電機2的d軸的指令，BPF57作為對將高頻電流指令I(lǐng)dhfi疊加于d軸時的轉(zhuǎn)矩的振動成分進行抽取的振動成分抽取部來發(fā)揮功能。
[0051]由乘法器64相乘了的頻率成為利用LPF58施加平均化處理而表示相位誤差的信息。將其輸入到減法器59，并以其振幅成為零的方式對電角速度進行調(diào)整。然后，通過PI控制器60導(dǎo)出推定電角速度ω \，由積分器61對其進行積分而獲得推定電角度Θ -所獲得的推定電角度Θ \向電流控制部41的三相/dq坐標轉(zhuǎn)換器55輸出，轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標上的d軸電流值Id以及q軸電流值Iq并向ACRd 51以及ACRq52輸出。
[0052]另一方面，推定電角速度c/e在利用LPF63除去噪音之后，被輸入到機械角運算部62并除以極數(shù)而導(dǎo)出推定機械角速度ω m。然后，將該推定機械角速度ω m輸出到位置/速度控制部42的減法器68。
[0053]這樣，本實施方式所涉及的電機控制裝置4能夠直接地推定電機2的推定機械角速度ω m°另外，如果對該推定機械角速度ω 111進行積分，則能夠獲得推定機械角P m，其結(jié)果是，能夠推定電機2的速度或者位置的至少任一方。顯然，也能夠求出電機2的速度以及位置。
[0054]在此，參照圖5以及圖6，對由推定部43實現(xiàn)的速度推定或者位置推定的原理進行說明。圖5以及圖6是表示由電機控制裝置4所具有的推定部43實現(xiàn)的推定功能的原理的說明圖。
[0055]如圖5所示，在向q軸輸入有q軸(轉(zhuǎn)矩)電流指令Γ,時，將作為高頻電流指令的檢波用的高頻電流指令I(lǐng)dhfi疊加于d軸。如果推定電角度Θ e中不存在誤差，則如(b)所示那樣，轉(zhuǎn)矩表示正確的波形。但是，當推定電角度θ ε中存在誤差時，由于d軸的振動成分疊加于轉(zhuǎn)矩，故如(a)所示那樣，轉(zhuǎn)矩發(fā)生振動。如此，當推定電角度0 e發(fā)生偏移時，利用轉(zhuǎn)矩的振動，由BPF57(參照圖3以及圖4)對其振動成分進行抽取。
[0056]另外，作為推定電角度Θ\的偏移和轉(zhuǎn)矩的振動的關(guān)系，在推定電角度Θ』帶后的情況下，如圖6(a)所示，d軸電流和轉(zhuǎn)矩的振動成為反相位。另一方面，在推定電角度Θ \提前的情況下，如圖6(b)所示，d軸電流和轉(zhuǎn)矩的振動成為同相位。
[0057]在推定電角度Θ \或滯后或提前的情況均能夠通過對作為疊加于d軸的檢波信號的高頻電流指令I(lǐng)dhf1、和由BPF57(參照圖3)抽取出的振動成分進行相乘而判別。即，由檢波信號與轉(zhuǎn)矩振動的相乘結(jié)果所示的相位誤差如圖所示那樣，表現(xiàn)為向正或者負的方向偏置的狀態(tài)。
[0058]如前述那樣，在導(dǎo)出推定電角速度ω e的情況下，以相位誤差的振幅成為零的方式來對電角速度進行調(diào)整，但在該調(diào)整之際，在相位滯后的情況下提高電角速度、反之在相位提前的情況下降低電角速度即可。
[0059]這樣，以相位誤差的振幅成為零的方式調(diào)整好的推定電角速度ω \為在利用LPF63除去噪音之后被輸入到機械角運算部62并除以極數(shù)的、圖3以及圖4所示的推定機械角速度ω π，如果對其進行積分的話，則能夠獲得推定機械角P m(圖4)。
[0060](另一實施方式)
[0061]在此，對電機驅(qū)動系統(tǒng)的另一實施方式進行說明。圖7是表示另一實施方式所涉及的電機驅(qū)動系統(tǒng)的說明圖。
[0062]如圖所示，在該實施方式所涉及的電機驅(qū)動系統(tǒng)中，除了轉(zhuǎn)矩傳感器3以外，還具備作為對電機2的位置進行檢測的位置檢測器的編碼器6，并且電機控制裝置4具備對編碼器6是否為通常驅(qū)動進行判定的判定部7。
[0063]即，判定部7 —邊監(jiān)視編碼器6的動作，一邊輸入來自編碼器6的位置檢測信號和根據(jù)來自位置/速度控制部42的轉(zhuǎn)矩檢測信號Tfb推定運算出的推定機械角P m。然后，判定部7對來自編碼器6的檢測信號和來自位置/速度控制部42的推定機械角P m進行比較，在產(chǎn)生規(guī)定值以上的差異的情況下，能夠判定為編碼器異常。
[0064]在編碼器6的動作沒有異常的情況下，位置/速度控制部42能夠?qū)碜跃幋a器6的位置檢測信號作為位置反饋信號來利用，并且將來自轉(zhuǎn)矩傳感器3的轉(zhuǎn)矩檢測信號Tfb作為轉(zhuǎn)矩補償信號來利用。另一方面，在判定出編碼器6的異常的情況下，位置/速度控制部42能夠?qū)⑼贫C械角P m作為位置反饋信號來利用。
[0065]采用這樣的結(jié)構(gòu)，電機控制裝置4在通常驅(qū)動時，根據(jù)編碼器6的檢測信號來控制電機2的驅(qū)動，根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器3的轉(zhuǎn)矩檢測信號Tfb來進行轉(zhuǎn)矩補償，而在編碼器6異常時，能夠使推定部43根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器3的轉(zhuǎn)矩檢測信號Tfb來推定電機2的速度以及位置中的至少一方。
[0066]通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，即便用于電機控制的編碼器6產(chǎn)生不正常狀況，也能夠?qū)崿F(xiàn)基于轉(zhuǎn)矩傳感器3的電機控制。因而，能夠以低成本實現(xiàn)電機驅(qū)動系統(tǒng)中的失效保護功能。另外，能夠始終進行對由電機構(gòu)造、減速器發(fā)生的轉(zhuǎn)矩脈動進行直接檢測并加以抑制這樣的轉(zhuǎn)矩補償，故能夠期待提高電機驅(qū)動系統(tǒng)的動作性能。
[0067]接著，對上述電機驅(qū)動系統(tǒng)所具備的轉(zhuǎn)矩傳感器3的具體結(jié)構(gòu)進行說明。圖7A是轉(zhuǎn)矩傳感器3的主視觀察下的說明圖，圖SB是圖8A的1-1線的剖視圖。另外，圖9A是表示應(yīng)變計Al?A4、B1?B4的向轉(zhuǎn)矩傳感器3的安裝狀態(tài)的一例的說明圖，圖9B是表示由上述應(yīng)變計Al?A4、B1?B4組裝而成的電橋電路的說明圖。
[0068]如圖8A以及圖SB所示，轉(zhuǎn)矩傳感器3呈現(xiàn)具有規(guī)定的厚度和直徑的大致圓板狀的外觀。并且，具備多個延伸體31，該多個延伸體31能夠安裝應(yīng)變計Al?A4、B1?B4，且相對于電機2的輸出軸(未圖不)或者與電機2連動連結(jié)的減速器5的輸出軸(未圖不)而向外方延伸。
[0069]S卩，如圖所示，多個(在此為12根)延伸體31的基端分別隔開一定間隔地設(shè)置在內(nèi)側(cè)環(huán)狀體34的周方向上，并從圓孔30的中心30a呈放射狀延伸，由該內(nèi)側(cè)環(huán)狀體34形成供電機2或者減速器5的輸出軸嵌入安裝的圓孔30。并且，延伸體31的前端彼此分別與外側(cè)環(huán)狀體32連結(jié)。另外，外側(cè)環(huán)狀體32即便沒有也可以，但通過使延伸體31與外側(cè)環(huán)狀體32連結(jié)，能夠構(gòu)成更加堅固的轉(zhuǎn)矩傳感器3。
[0070]應(yīng)變計Al?A4、B1?B4均為相同的結(jié)構(gòu)，如圖9A所示那樣，分別設(shè)置在相隔180度而相互呈軸對稱的兩組延伸體31的兩側(cè)。即，在一個延伸體31的兩側(cè)配置有成對的應(yīng)變計Al、A2，在與其對置的延伸體31的兩側(cè)配置有一對應(yīng)變計A3、A4。并且，在另一組延伸體31、31同樣地配置有應(yīng)變計BI?B4。如此，應(yīng)變計Al?A4、BI?B4分別呈所謂的正交配置。
[0071]通過構(gòu)成圖9B所示那樣的電橋電路的應(yīng)變計Al?A4和應(yīng)變計BI?B4，能夠