ブラシレス自励形同期電動機のベクトル制御に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555055
• Research Institution: Kurume National College of Technology
• Principal Investigator: 藤井 邦夫 久留米工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (90044271)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 隆 久留米工業高等専門学校, 電気工学科, 助手 (80222884) ; 大淵 豊 久留米工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (60141959)
• Keywords: 同期電動機のブラシレス構造 / 自励形同期電動機 / 同期電動機のベクトル制御 / 同期電動機の可変速運転 / ブラシレス同期電動機 / 同期電動機の励磁法

Research Abstract

本研究課題は,平成3年〜平成4年の継続であり,平成3年度は次の研究目的に従って実施した。
1.ベクトル制御用ブラシレス自励形半速同期電動機の設計メンテナンスフリ-の可変速駆動システムは,電動機と駆動インバ-タ結合により実施されるが,電動機の回転子は単相短絡巻線のみを設けた構造で,固定子巻線に静止磁界を重畳して同期トルクを発生する半速同期電動機について検証した。固定子側に静止磁界を重畳する方式として,自励形以外に他励形および誘導起電力自励形についても検討し,ベクトル制御用電動機として有用であることを電気学会に公表している。種々の回転子構造と回転子の最適設計については,久留米高専紀要に公表した。更に,単相電源で駆動できるブラシレス単相同期電動機を開発し,現在特許申請中であるが平成4年度の継続研究において,本電動機がベクトル制御用電動機として適用できるか研究予定である。
2.電圧形PWMインバ-タの回路設計インバ-タ主回路素子にはIGBTを使用し,正弦波PWMパタ-ン作成には8ビットマイコンによりクイックモ-ションソフトウェアを採用して,ディジタル回路の簡素化を計っている。この研究成果は,電気学会および久留米高専紀要に発表予定である。
3.始動およびフィ-ドバック制御回路現在,オ-プンル-プによる電動機のインバ-タ駆動が可能で,安定したインバ-タ動作と良好な電圧・電流波形が得られている。本駆動システムは、同期機を採用するために始動法として同期式と非同期式の両者を検討中である。フィ-ドバック回路は,動作の安定性およびトルク振動低減から高精度のロ-タリ-・エンコ-ダを採用している。
平成4年度は,可変速運転,過渡特性,始動特性および理論解等の研究を実施するが,この研究成果は電気学会論文誌に公表予定である。

Research Products

• [Publications] 藤井 邦夫: "ブラシレス自励形半速同期電動機の回転子構造" 久留米工業高等専門学校紀要. 7. 7-14 (1991)
• [Publications] 藤井 邦夫: "新方式ブラシレス単相同期電動機" 電気学会半導体電力変換研究会資料. SPC-91-61. 69-75 (1991)
• [Publications] 藤井 邦夫: "新方式ブラシレス単相同期電動機の特性" 久留米工業高等専門学校紀要. 7. 1-6 (1992)
• [Publications] 藤井 邦夫: "ブラシレス自励形同期電動機のベクトル制御への適用" 電気学会論文誌D.
• [Publications] 藤井 邦夫: "ブラシレス単相半速同期電動機の特性" 電気学会論文誌D.
• [Publications] 藤井 邦夫: "ブラシレス同期電動機の可変速運転とベクトル制御" 久留米工業高等専門学校紀要. 8. (1992)