• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development on position sensorless control for whole operating range of high-speed permanent magnet syncronous motor

Research Project

Project/Area Number 18K04090
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21010:Power engineering-related
Research InstitutionChubu University

Principal Investigator

HASEGAWA MASARU  中部大学, 工学部, 教授 (70340198)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords永久磁石同期電動機 / 位置センサレス制御 / 全速度域 / 始動 / 位置センサレス / オールパスフィルタ / 脈動抑制 / 低速域 / オフセット / 高回転 / 離散化誤差 / SPMSM / 高速 / 磁気特性
Outline of Final Research Achievements

This project has tackled the development on the position sensorless control for whole operating range of high-speed permanent magnet syncronous motors. Generally, the high frequency signal injection is often utilized for the initial position estimation at the starting and low-speed drive of position sensorless control, which causes acoustic noises. This project successfully develops the starting and low speed control algorithm without any high-frequency signal injection except for the initial position estimation. In addition, this project successfully supresses the periodic oscillation in the estimated rotor position by simple algorithm. On the other hand, as the high speed drive technique, this project delelops the current estimation method which enables to reconstruct the three phase currents in the over-modulation region of the PWM inverter with shunt resistances for low-cost current detection.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高回転仕様で設計された小型表面磁石同期電動機の位置センサレス制御は民生分野を中心に広く使われており,その小型化,広運転範囲化,低騒音化はユーザの使用感を大きく改善するものである。本研究にてこの課題に取り組んだ結果,位置センサレス制御において始動から高速側運転範囲の拡大を実現した。本方式では,始動前の初期位置推定のために わずかな時間(10ms~)だけ高周波信号を重畳する以外はこれを用いないため,制御性能の向上と同時に静穏化を図ることができ,特に社会的意義が大きいと判断する。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (57 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (47 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results)

  • [Journal Article] Suppression of Estimated Position Oscillation of PMSM Position Sensorless Control with All-Pass Filters2022

    • Author(s)
      清水 捷冶,石川 裕真, 長谷川 勝
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Industry Applications

      Volume: 142 Issue: 3 Pages: 251-259

    • DOI

      10.1541/ieejias.142.251

    • NAID

      130008165837

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • Year and Date
      2022-03-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous Estimation of Rotor Speed and Stator Resistance in Speed-Sensorless Vector Control of IMs2021

    • Author(s)
      Naoki Kawamura, Tadanao Zanma, Kenta Koiwa, Kang-Zhi Liu, Masaru Hasegawa
    • Journal Title

      IEEJ Journal of Industry Applications

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: 469-480

    • DOI

      10.1541/ieejjia.20011814

    • NAID

      130008060731

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • Year and Date
      2021-07-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Position Sensorless Starting Method for IPMSMs by All-pass Filters2021

    • Author(s)
      藤田和樹,長谷川勝
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Industry Applications

      Volume: 141 Issue: 6 Pages: 503-510

    • DOI

      10.1541/ieejias.141.503

    • NAID

      130008046780

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • Year and Date
      2021-06-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Position Sensorless Adaptive Positioning Servo System with Simplified Differential Calculation and High-Frequency Voltage Injection Strategy Considering Acoustic Noise Suppression2021

    • Author(s)
      Naoki Kawamura, Tadanao Zanma, Kenta Koiwa, Kang-Zhi Liu, Masaru Hasegawa
    • Journal Title

      IEEJ Journal of Industry Applications

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1541/ieejjia.19012766

    • NAID

      130007965624

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • Year and Date
      2021-01-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Position sensorless starting method for IPMSMs by all‐pass filters2021

    • Author(s)
      Kazuki Fujita, Masaru Hasegawa
    • Journal Title

      Electrical Engineering in Japan

      Volume: 214 Issue: 4 Pages: 503-510

    • DOI

      10.1002/eej.23348

    • NAID

      130008046780

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Improved adaptive parameters estimation considering transient-state estimation error in sensorless control system of IPMSM2021

    • Author(s)
      Naoki Kawamura, Tadanao Zanma, Yuta Nomura, Kenta Koiwa, Kang-Zhi Liu, Masaru Hasegawa
    • Journal Title

      IET ELECTRIC POWER APPLICATIONS

      Volume: 15 Issue: 8 Pages: 1111-1123

    • DOI

      10.1049/elp2.12075

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Position Sensorless Adaptive Positioning Servo System with Simplified Differential Calculation and High-Frequency Voltage Injection Strategy Considering Acoustic Noise Suppression2021

    • Author(s)
      Naoki Kawamura, Tadanao Zanma, Kenta Koiwa, Kang-Zhi Liu, Masaru Hasegawa
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Industry Applications

      Volume: 10

    • NAID

      130007965624

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Torque Ripple Estimation and Reduction of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors with Concentrated Winding Considering Nonlinearity of Magnetization Characteristics2019

    • Author(s)
      赤塚弘恭、長谷川勝
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Industry Applications

      Volume: 139 Issue: 10 Pages: 890-900

    • DOI

      10.1541/ieejias.139.890

    • NAID

      130007722414

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • Year and Date
      2019-10-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Position and MTPA Current Phase Estimation Method at Low Speed for IPMSMs Based on Flux Model Suitable for Maximum Torque Control2019

    • Author(s)
      松本純、尾崎真、長谷川勝
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Industry Applications

      Volume: 139 Issue: 7 Pages: 624-630

    • DOI

      10.1541/ieejias.139.624

    • NAID

      130007672128

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • Year and Date
      2019-07-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Technical Development Report2018

    • Author(s)
      長谷川勝
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Industry Applications

      Volume: 138 Issue: 12 Pages: NL12_16-NL12_16

    • DOI

      10.1541/ieejias.138.NL12_16

    • NAID

      130007539584

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • Year and Date
      2018-12-01
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 可逆運転に対応したオールパスフィルタの提案と誘導電動機速度センサレス制御への適用2022

    • Author(s)
      古池佑次,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会モータドライブ研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] PMSMのためのトルク応答を指定するトルク制御法に基づく1パルス駆動法2022

    • Author(s)
      片瀬貴也,長谷川勝,河村尚輝
    • Organizer
      電気学会モータドライブ研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 渦電流を用いた表面磁石型同期モータの回転子位置推定2022

    • Author(s)
      片岡浩輝,林立喜,冨田睦雄,長谷川勝,道木慎二
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] トルク応答を指定する永久磁石同期電動機のトルク制御法2021

    • Author(s)
      片瀬貴也,長谷川勝,河村尚輝
    • Organizer
      電気学会モータドライブ研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 高周波電流重畳を用いたSynRM の低速時の位置センサレス制御におけるインダクタンス誤差の影響2021

    • Author(s)
      林立喜,片岡浩輝,冨田睦雄,長谷川勝,道木慎二
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 埋込磁石同期電動機を対象とした全速度域における位置センサレス制御系の構築と評価2021

    • Author(s)
      川原亜弥,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 集中巻PMSMの位置センサレス制御における推定磁束脈動情報に基づく位置推定値の1次および6次脈動低減法2021

    • Author(s)
      清水捷冶,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] オールパスフィルタによる誘導電動機速度センサレス制御の低速・回生領域における安定化2021

    • Author(s)
      古池佑次,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] PMSM位置センサレス制御における2相電流検出方式インバータの過変調時3相電流再現法2021

    • Author(s)
      長谷川健太,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] トルク応答を指定する永久磁石同期電動機のトルク制御法を用いた最大トルク応答化設計と実機評価2021

    • Author(s)
      片瀬貴也,長谷川勝,河村尚輝
    • Organizer
      電気学会東海支部連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] トルク応答を指定するトルク制御法に基づくIPMSMのトルクリプル抑制2021

    • Author(s)
      早川ゆう太,長谷川勝
    • Organizer
      パワーエレクトロニクス学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] トルク応答を指定するシンクロナスリラクタンスモータのトルク制御2021

    • Author(s)
      萩永裕太,長谷川勝,冨田睦雄
    • Organizer
      パワーエレクトロニクス学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Inductance Error on Position Sensorless Control of Synchronous Reluctance Motor at Low Speeds Using High-Frequency Current Controller2021

    • Author(s)
      Tatsuki Hayashi, Koki Kataoka, Mutuwo Tomita, Masaru Hasegawa, Shinji Doki
    • Organizer
      IEEE Industrial Electronics and Applications Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オールパスフィルタと磁束オブザーバの併用による誘導電動機速度センサレス制御の低速・回生領域における安定化2021

    • Author(s)
      古池佑次,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高周波電流制御を用いたSynRMの低速時の位置センサレス制御におけるインダクタンス誤差の影響2021

    • Author(s)
      林 立喜,國枝 武史,冨田 睦雄,長谷川 勝,道木 慎二
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] DyCE原理および回転行列を用いた適応二次磁束オブザーバによる誘導電動機の一次抵抗同定2020

    • Author(s)
      河村尚輝,残間忠直,劉康志,長谷川 勝
    • Organizer
      電気学会モータドライブ研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] q-axis inductance identification for IPMSMs using DyCE principle based adaptive flux observer2020

    • Author(s)
      Kawamura N., Nomura Y., Zanma T., Liu K. Z., Hasegawa M.
    • Organizer
      International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Torque ripple reduction of IPMSM considering compensation of nonlinearities of magnetic characteristics2020

    • Author(s)
      H.Akatsuka, M.Hasegawa, S.Doki
    • Organizer
      International Conference of Electric Machine and Systems
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Examination of Magnetization Curve Model for Torque Ripple Reduction of IPMSMs to Compensate for Magnetic Characteristics2020

    • Author(s)
      H.Akatsuka, M.Hasegawa, S.Doki
    • Organizer
      International Conference of Electric Machine and Systems
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Position Sensorless Estimation for Surface Permanent Magnet Synchronous Motor Using Eddy Current2020

    • Author(s)
      Soma Kato, Mutuwo Tomita, Masaru Hasegawa, Shinji Doki
    • Organizer
      International Conference of Electric Machine and Systems
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 推定磁束脈動情報に基づく位置推定補正法を用いたPMSM位置センサレス制御における移動平均フィルタによる補正信号生成時間の短縮化2020

    • Author(s)
      清水捷冶,長谷川 勝
    • Organizer
      電気学会モータドライブ研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 埋込磁石同期電動機位置センサレス制御始動のためのオールパスフィルタ初期値設定法2020

    • Author(s)
      藤田和樹,長谷川 勝
    • Organizer
      電気学会モータドライブ研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 磁気特性の非線形性補償に用いるIPMSMのトルクリプル低減に適した磁化曲線の近似モデルの検討2020

    • Author(s)
      赤塚弘恭,道木慎二,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会 半導体電力変換/モータドライブ合同研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] オールパスフィルタを用いた埋込磁石同期電動機の位置センサレス始動法2020

    • Author(s)
      藤田和樹,石川裕真,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会 モータドライブ/家電民生合同研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] トルクリプルの主成分が高次調波成分の場合における埋込磁石同期電動機のトルクリプル推定法と低減法の評価2020

    • Author(s)
      赤塚弘恭,長谷川勝,道木慎二
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 渦電流を用いたSPMSMの位置推定法2020

    • Author(s)
      加藤聡馬,畑中孝斗,冨田睦雄,長谷川 勝,道木慎二,加藤真二
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Further Development of Resonant Converter Employing Saturable Inductor2020

    • Author(s)
      Keiju Matsui, Eiji Oishi, Masayoshi Umeno, Mikio Yasubayashi, Masaru Hasegawa
    • Organizer
      IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel Boost Chopper Delivering Power During Both On and Off Periods2019

    • Author(s)
      Keiju Matsui, Mikio Yasubayashi, Eiji Oishi, Masaru Hasegawa
    • Organizer
      The Fifth International Conference on Electronics and Software Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高周波電流重畳システムを用いた 極低速域における SynRM の位置センサレス制御2019

    • Author(s)
      畑中 孝斗,加藤 聡馬,伊藤 亮人,冨田 睦雄、長谷川 勝,道木 慎二,加藤 真二
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] DyCE 原理に基づく適応磁束オブザーバを用いた誘導電動機の低速・回生領域における一次抵抗同定の安定性解析2019

    • Author(s)
      河村尚輝、劉康志、残間忠直、長谷川 勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] d-q軸磁束の非線形性を補償した IPMSMのトルクリプル低減性能向上2019

    • Author(s)
      赤塚弘恭、長谷川勝、道木慎二
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] MTPA 制御が容易な磁束モデルに基づく同一次元オブザーバを用いた IPMSM の位置センサレス制御2019

    • Author(s)
      加藤 聡馬,畑中 孝斗,冨田 睦雄,松本純、長谷川 勝,道木 慎二,加藤 真二
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 渦電流を用いた SPMSM の回転子位置推定2019

    • Author(s)
      伊藤 亮人,加藤 聡馬,畑中 孝斗,冨田 睦雄,長谷川 勝,道木 慎二,加藤 真二
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 高周波電流重畳システムを用いた極低速時における SynRM の位置センサレス制御2019

    • Author(s)
      畑中 孝斗,加藤 聡馬,冨田 睦雄、長谷川 勝,道木 慎二,加藤 真二
    • Organizer
      電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 渦電流を用いたSPMSM の回転子位置推定2019

    • Author(s)
      伊藤 亮人,加藤 聡馬,畑中 孝斗,冨田 睦雄,長谷川 勝,道木 慎二,加藤 真二
    • Organizer
      電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] MTPA 制御が容易な磁束モデルを持つ同一次元オブザーバを用いたIPMSM の位置センサレス制御2019

    • Author(s)
      加藤 聡馬,畑中 孝斗,冨田 睦雄,松本純、長谷川 勝,道木 慎二,加藤 真二
    • Organizer
      電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Stator resistance identification for induction motors using DyCE principle based adaptive flux observer2019

    • Author(s)
      Naoki Kawamura, Kang-Zhi Liu, Tadanao Zanma, Masaru Hasegawa
    • Organizer
      IEEE-IECON 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pole Assignment of Full-Order Flux Observer to Realize Both MTPA Control and Position Sensorless Control of IPMSM2019

    • Author(s)
      Soma Kato, Takato Hatanaka, Mutuwo Tomita,Atsushi Matsumoto, Masaru Hasegawa, Shinji Doki
    • Organizer
      IEEE-IFFEC 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Position Sensorless Control of Synchronous Reluctance Motors at Low-Speeds2019

    • Author(s)
      Takato Hatanaka, Soma Kato, Mutuwo Tomita, Masaru Hasegawa, Shinji Doki, Shinji Kato
    • Organizer
      IEEE-IFFEC 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オールパスフィルタを用いたPMSM位置センサレス制御の低速域における位置推定脈動の低減2019

    • Author(s)
      石川裕真,安藤寿希,長谷川勝
    • Organizer
      電気学会 マグネティックス/モータドライブ/リニアドライブ合同研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] オールパスフィルタを用いた埋込磁石同期電動機における位置センサレス始動法の検討2019

    • Author(s)
      藤田和樹,長谷川勝
    • Organizer
      パワーエレクトロニクス学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 推定磁束の振幅情報を用いたPMSM位置センサレス制御法における位置推定誤差の脈動低減2019

    • Author(s)
      安藤寿希,石川裕真,長谷川勝
    • Organizer
      パワーエレクトロニクス学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Improvement of Position Sensorless Control Performance for High Speed PMSM with All-pass Filters2019

    • Author(s)
      Yuma Ishikawa, Masaru Hasegawa
    • Organizer
      IEEE International Conference on Industrial Technology
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高回転PMSM位置センサレス制御のためのAPF/DyCE原理を用いた適応磁束オブザーバの性能改善2019

    • Author(s)
      大月康平、長谷川勝
    • Organizer
      電気学会 モータドライブ/家電民生合同研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] オールパスフィルタを用いた高速PMSMにおける回転子位置推定法の検討2018

    • Author(s)
      石川裕真、長谷川勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 高回転PMSM位置センサレス制御のためのオールパスフィルタを用いた適応磁束オブザーバの安定性改善2018

    • Author(s)
      大月康平、長谷川勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] オールパスフィルタと電流位相規範形デッドタイム補償を用いた誘導電動機速度センサレスベクトル制御の低速負荷特性2018

    • Author(s)
      真柄光志、長谷川勝
    • Organizer
      パワーエレクトロニクス学会 第226回定例研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi