2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a mathematical model suitable for high-efficiency operation of permanent magnet synchronous motors
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26820098
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
井上 征則 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50580148)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気機器工学 / モデル化 / エネルギー効率化 / 永久磁石同期モータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
試作したモータの特性評価を実施した。直接トルク制御でモータを駆動する計画であったが、磁束推定誤差などの影響を低減するため、電流ベクトル制御による正弦波駆動を適用した。表面磁石同期モータ, 埋込磁石同期モータ, 同期リラクタンスモータの3種類のモータについてM-T座標上での最大トルク／電流制御の数式モデルを適用し、磁界解析と同様に実測でも良好な結果が得られた。
M-T座標上でのパラメータ計測についても検討し、電圧と電流の実効値に加えて、それらの位相差を用いた算出式を導出した。これにより、オシロスコープなどの波形観測装置が利用できない環境でも三相電力測定装置があればよく、パラメータ測定に高価な測定器が不要となる。
また、磁界解析と実機実験の比較検討から、M-T座標上での数式モデルにおいては磁石磁束の差が大きく現れることが分かった。実機では磁石性能のカタログ値との差に加えて、着磁状態も管理が難しいため、無通電での誘起電圧測定が必須であることが分かった。特性曲線の形状については磁界解析と実機実験で大きな違いは見られなかった。
以上の結果から、高効率運転のための制御法のうち、最大トルク／電流制御についてM-T座標上での数式モデルが構築できた。定格電流を超えた過負荷領域においても有効であることを確認したが、実験環境の制約により比較的小さい出力(400W程度)のモータでの評価であったため、より高出力なモータ(数十kW)での有効性評価は引き続き必要である。また、実用的にはモータ制御法への展開も必要であり、今後実施すべき課題である。
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Research Products
(5 results)
