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2013 Fiscal Year Research-status Report

顕著な非線形性をもつIPMモータセンサレスドライブシステムの単純最適制御

Research Project

Project/Area Number 24560354
Research InstitutionChubu University

Principal Investigator

長谷川 勝  中部大学, 工学部, 教授 (70340198)

Keywords埋込磁石同期モータ / 位置センサレス制御 / 電圧形インバータ / 過変調運転 / 磁気飽和
Research Abstract

本研究は今年度で2年目を迎え,顕著な磁気非線形性をもつ埋込磁石同期モータの運転領域拡大のための制御法の理論完成度を高めることに注力した。
具体的には,電力変換器(電圧形インバータ)の直流バス電圧が有限である前提のもと,制御対象たる埋込磁石同期モータの磁気飽和特性にロバスト性を維持しつつ,PWM運転から1パルス運転までをシームレスに移行する回転子位置センサレス制御手法を確立した。これまでに,①「d軸を優先した電圧修正法」,②「MTPA磁束軸を優先した電圧修正法」,③「MTPA座標上電流制御+電圧振幅優先法」の3種類を比較し,シミュレーションにより,提案する③「MTPA座標上電流制御+電圧振幅優先法」が磁気飽和特性にロバスト,かつ駆動可能領域の拡大に最も有効であることが分かった。
さらに,③については実験的評価を開始しており,3年目の最終年度に向けた準備が完了している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

既に研究目的を実現する制御則は完成の状態にあり,当初の計画通りである。
また,実機実験を開始し,その詳細な性能評価を残すのみの状態である。

Strategy for Future Research Activity

1.研究2年目に開始に至った実機実験を継続し,その詳細な性能評価を行う。また,本手法適用に伴うトルク応答性,効率改善効果についても検討する。
2.1パルス運転に伴う6次高調波電流に対する影響を評価する。さらに,これを高速除去する方法として,別研究で成果を上げている「くし形フィルタ」の適用を検討し,その有効性を示す予定である。
3.本研究室で所有する競技用小形電気自動車への適用を検討し,これに適するように制御則の簡単化を図る。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本研究を遂行するにあたり,実機実験のための装置の購入を計画していたが,該製品の開発が遅れたために今年度での購入を見送った。ゆえに,次年度使用額が生じた。
今年度に購入を予定した製品がごく最近になって販売開始となった。至急購入の手続きを取り,セットアップして研究成果を得る予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Fast Initial Position Estimation of IPMSMs Using Comb Filters2014

    • Author(s)
      Toshiki Suzuki, Masaru Hasegawa, and Mutuwo Tomita
    • Journal Title

      IEEJ Journal of Industry Applications

      Volume: 3 Pages: 104-111

    • DOI

      10.1541/ieejjia.3.104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Position Sensorless Control of IPMSMs Using Full-Order Flux Observer based on an Algebraic Design Method2013

    • Author(s)
      Atsushi Matsumoto, Masaru Hasegawa, Mutuwo Tomita and Shinji Doki
    • Journal Title

      IEEJ Journal of Industry Applications

      Volume: 2 Pages: 141-149

    • DOI

      10.1541/ieejjia.2.141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Position Sensorless Control of IPMSMs Based on a Novel Flux Model Suitable for Maximum Torque Control2013

    • Author(s)
      Atsushi Matsumoto, Masaru Hasegawa, and Keiju Matsui
    • Journal Title

      Electrical Engineering in Japan

      Volume: 184 Pages: 55-66

    • DOI

      10.1002/eej.22380

  • [Presentation] 磁気飽和特性をもつIPMSMに対する位置センサレス制御の過変調運転時性能

    • Author(s)
      中村俊貴、長谷川勝
    • Organizer
      電気学会半導体電力変換/モータドライブ研究会
    • Place of Presentation
      青森市中央市民センター
  • [Presentation] PMSMの電圧飽和領域における駆動のための電流制御系補正法

    • Author(s)
      松本 純・道木慎二・長谷川 勝
    • Organizer
      電気学会産業応用部門大会
    • Place of Presentation
      山口大学
  • [Presentation] Position Sensorless control in Overmodulation Range of Inverter for IPMSM with Magnetic Non-linearity

    • Author(s)
      Toshiki Nakamura and Masaru Hasegawa
    • Organizer
      15th European Conference on Power Electronics and Applications, Proceedings of EPE 2013
    • Place of Presentation
      Lille, France
  • [Presentation] A Novel Correction Method for Current Control of PMSM Operating within Voltage Saturation Region

    • Author(s)
      Atsushi Matsumoto, Shinji Doki, and Masaru Hasegawa
    • Organizer
      Proceedings of the 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria

URL: 

Published: 2015-05-28  

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