表面磁石形同期電動機の高精度センサレス初期磁極位置推定法の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650320
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 三木 一郎 明治大学, 理工学部, 教授 (20130833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保田 寿夫 明治大学, 理工学部, 教授 (10170036) ; 松瀬 貢規 明治大学, 理工学部, 教授 (40061999)
• Keywords: 表面磁石形同期電動機 / 初期磁極位置推定 / センサレス / 電圧ベクトル / 埋込磁石形同期電動機

Research Abstract

昨年度に引き続き、表面磁石形同期電動機のセンサレス初期磁極位置推定法について研究を行った。昨年度の研究が順調に進んだこともあり、今年度は短期間で目的を達成する目標を立てていた。当初の計画通り、本研究に関しては短期間で終了できた。研究の内容は以下の通りである。
(1)磁極位置推定法を実施するための手順を明らかにし、最適電圧ベクトルの決定、推定時における回転の状況の把握と電圧ベクトルの修正および位置推定の各々の動作を簡略化し、自動化した。
(2)磁極位置推定のみに要する時間を約15ms以内に抑えることを目標にしたが、実際には約12msを達成できた。
(3)表面磁石形同期電動機の磁極位置推定では、低精度電流センサの使用は難しいことがわかった。
(4)今年度はセンサレス駆動についても検討し、原理的なことを明らかにすることを目標の一つにしていたが、これについては未だ検討中であり、有効な手段を確定することができなかった。なお、研究の過程で、本磁極位置推定法が埋込磁石形同期電動機にも適用できることが明らかになった。
(5)表面磁石形では推定の平均誤差は、±1.83°、埋込磁石形では±1.34°となり、両磁石形同期電動機に対して有効な推定法であることが明らかになった。
以上のことは、表面磁石形同期電動機については400W、埋込磁石形同期電動機についても400Wの試料機を用いて実験を行い、確認した。これらの研究は、磁石形同期電動機のセンサレス駆動を行うに際しても、まずセンサレス始動が必要になることからも十分価値ある成果であると考えられる。