| 研究課題/領域番号 |
10750103
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| 研究種目 |
奨励研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
佐藤 恭一 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (30262405)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 回転機 / リラクタンスモータ / 電磁アクチュエータ / メカトロニクス / 機械要素設計 / モーションコントロール / スイッチトリラクタンスモータ / 電動機 / 駆動システム / センサレス駆動 / 機械要素 |
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| 研究概要 |
本研究では、実用化に向けたスイッチトリラクタンスモータ(以下SRM)の最適形状設計、駆動方法、およびセンサレス駆動法の開発を目的に、定格出力400W試験用SRMの設計・試作し、駆動システムとセンサレス駆動法の評価を行った。本研究の成果は以下の通りである。
1.定格出力400W試験用SRMの設計・試作 有限要素法による磁場解析を用いて、突極の歯のピッチ、歯幅、溝深さ等、インダクタンスの空間分布設計に基づくSRM磁気回路の最適化を図った。磁気回路は渦電流による影響を低減するため、0.35mmケイ素鋼板積層形とし、固定子6極、回転子4極、エアギャップは0.2mmとした。駆動電気回路はFETによるHブリッジ回路を採用し、各FETの駆動にモータ専用FETドライバーICを用いることにより素子点数を簡素化した。駆動制御系のアルゴリズムの処理には、高速回転時でも対応できるよう高速処理が可能なデジタルシグナルプロセッサ(DSP)を用い、センサレス駆動時のアルゴリズムも同時に処理するシステム構成した。
2.センサレス駆動法 ロータリーエンコーダ、ホール素子等の外部回転位置センサを用いずにモー夕回転子の位置情報を得るため、2つの方法について評価した。(1)回転子位置θ、インダクタンスLに起因する∂θ/∂Lが固定子-回転子の突極相対位置で決まることを利用し、各励磁相の巻線電流から間接的にθを推定する方法。(2)予め各回転子位置における固定子-回転子を流れる磁束とその励磁電流の関係からマップを作成し、モータ駆動時にマップを参照して回転位置を導出する方法。いずれも回転子位置により変化するパーミアンスから位置情報を推定する原理によるものである。駆動試験の結果、低回転速度域では比較的高い精度で位置情報が得られたが、2000rpmを超える使用にあたっては精度不足であり、高速回転使用にはまだ問題がある。
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