2018 Fiscal Year Research-status Report
A novel high power control method of synchronous reluctance motors without rare earth magnets whose supplies have urgent matter
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18K04119
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
冨田 睦雄 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20311029)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 同期リラクタンスモータ / 制御 / 電気有効利用 / センサレス / 低速 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、高効率な永久磁石同期モータの需要が増加しているが、永久磁石の原料として不可欠なレアアースは、依然、埋蔵量が少なく産出国も極めて偏在しており、供給不安が喫緊の課題であり、磁石の価格高騰や供給について、深刻なリスクを抱えている。このため、永久磁石を全く用いない同期リラクタンスモータを普及させることが、今後も安定して、エネルギー効率の向上を図るうえで急務である。しかし、同期リラクタンスモータは磁石を用いないため、出力が永久磁石同期モータに及ばない。モータの出力を向上させる一手法として、同期モータをサーボモータとして用いるのに不可欠な大きなスペースを要する回転子位置センサを取り除く位置センサレス制御を行い、この位置センサの分、大きな体格で高出力なモータを採用することがあげられる。色々な手法の位置センサレス制御法が提案されているが、低速時は困難であり実用的ではない。
研究代表者は、高周波電流をモータに注入することによって、極低速時の制御に成功したが、定格電流の約3.5%の高周波電流注入が必要で損失が大きい。本研究の目的は、さらなる実用化に向けて、新しい制御システムを採用し、高周波電流が1/6の時でも、良好な位置センサレス制御を実現し損失を1/36に減少させることである。
平成30年度は、位置センサレス制御の実験過程で得たコンピュータシミュレーションから実機実験への移行の際問題になった点を踏まえて、改めて、新しい制御システムを用いた位置センサレス制御システムのコンピュータシミュレーションを、より実機実験に近い条件で行い、注入する高周波電流が1/6の時でも位置センサレス制御が可能なことを確認した。
また、研究成果は、国際会議，電気学会産業応用部門大会などで発表を行い、自らのHPやResearch mapで業績を公開した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
低速時における同期リラクタンスモータの位置センサレス制御の実験過程で得たコンピュータシミュレーションから実機実験への移行の際問題になった点を踏まえて、改めて、新しい制御システムを用いた位置センサレス制御システムのコンピュータシミュレーションを、より実機実験に近い条件で行い、注入する高周波電流が1/6の時でも位置センサレス制御が可能なことを確認することを平成30年度の計画としていたが、以上を確認できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度以降は、平成30年度に行ったコンピュータシミュレーションによって得られた結果を基に導出した新しい制御システムを用いた位置センサレス制御システムを、DSPによるモータ制御装置上にプログラミングする。そして、同期リラクタンスモータにおいて、注入する高周波電流が従来の1/6の時でも、良好な位置センサレスでのトルク制御が可能なことを実験により確認する。
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| Causes of Carryover |
平成31年3月に開催された電気学会全国大会において、情報収集及び成果発表を予定していたが、校務のため参加を見送らざるを得なかったため残額が発生した。
基金化されたメリットとして、情報収集及び成果発表を令和元年度に開催される学会において行うため、残額と令和元年度に使用可能な金額と合わせて使用させて頂く。
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