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

• 研究課題/領域番号: 24560354
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 長谷川 勝 中部大学, 工学部, 教授 (70340198)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 埋込磁石同期電動機 / センサレス制御 / 磁気飽和 / 過変調 / くし形フィルタ / 位置センサレス制御 / 過変調駆動 / 埋込磁石同期モータ / 電圧形インバータ / 過変調運転 / ＩＰＭモータ / 最大トルク制御

研究成果の概要

本研究は，埋込磁石同期電動機における，①位置センサレス制御の実現，②磁気飽和現象対策，③電力変換器（インバータ）の非線形特性 の３問題を同時に解決する手法を確立した。性能はシミュレーションと実験により評価しており，その妥当性，有効性を確認している。これにより，埋込磁石同期電動機の高出力密度化開発動向に適した制御手法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] 最大トルク制御に適した磁束モデルに基づくIPMSMの位置センサレス弱め磁束制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 純、長谷川 勝、道木 慎二
  • 雑誌名: 電気学会D部門論文誌 巻: 135
  • NAID: 130005072720
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial Position Estimation for IPMSMs Using Comb Filters and Effects on Various Injected Signal Frequencies (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Suzuki, Masaru Hasegawa, Mutuwo Tomita, and Shinji Doki
  • 雑誌名: IEEJ Journal of Industry Applications 巻: 4 号: 3 ページ: 204-211
  • DOI: 10.1541/ieejjia.4.204
  • NAID: 130005068760
  • ISSN: 2187-1094, 2187-1108
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fast Initial Position Estimation of IPMSMs Using Comb Filters (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Suzuki, Masaru Hasegawa, and Mutuwo Tomita
  • 雑誌名: IEEJ Journal of Industry Applications 巻: 3 号: 2 ページ: 104-111
  • DOI: 10.1541/ieejjia.3.104
  • NAID: 130003397506
  • ISSN: 2187-1094, 2187-1108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Position Sensorless Control of IPMSMs using Full-Order Flux Observer Based on an Algebraic Design Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsumoto, Masaru Hasegawa, Mutuwo Tomita and Shinji Doki
  • 雑誌名: IEEJ Journal of Industry Applications 巻: 2 号: 3 ページ: 141-149
  • DOI: 10.1541/ieejjia.2.141
  • NAID: 130003379504
  • ISSN: 2187-1094, 2187-1108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Position Sensorless Control of IPMSMs Based on a Novel Flux Model Suitable for Maximum Torque Control (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsumoto, Masaru Hasegawa, and Keiju Matsui
  • 雑誌名: Electrical Engineering in Japan 巻: 184 号: 3 ページ: 55-66
  • DOI: 10.1002/eej.22380
  • NAID: 210000185494
• [雑誌論文] Extended-Flux Model with Core-loss Resistance of Synchronous Reluctance Motors and Torque Estimation without Core Loss Measurement and Position Encoder (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Hasegawa, Hiroki Kitahara and Atsushi Matsumoto
  • 雑誌名: Journal of Energy and Power Engineering 巻: 6 ページ: 14801487-14801487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parameter Measurements with Unknown Input Observer for IPMSM Position Sensorless Control Based on Maximum Torque Control Frame (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Hasegawa, Masahiko Yoshimi and Atsushi Matsumoto
  • 雑誌名: IEEJ Journal of Industry Applications 巻: 1 号: 3 ページ: 141-147
  • DOI: 10.1541/ieejjia.1.141
  • NAID: 130001929105
  • ISSN: 2187-1094, 2187-1108
  • 査読あり
• [学会発表] Robust Position Sensorless control Method of IPMSMs to Magnetic Non-linearity within Over-modulation Range (2015)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Nakayama, Atsushi Matsumoto, and Masaru Hasegawa
  • 学会等名: International Conference of European Power Electronics
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2015-09-08 – 2015-09-10
• [学会発表] Improvement in Response of Position Estimation for IPMSMs in Low-speed Regions Including Standstill Using Area Calculation (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Suzuki, Masaru Hasegawa, Mutuwo Tomita, and Shinji Doki
  • 学会等名: International Conference of European Power Electronics
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2015-09-08 – 2015-09-10
• [学会発表] PMSM過変調駆動のためのくし形フィルタを用いた基本波電流抽出法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山 陽介、松本 純、長谷川 勝
  • 学会等名: 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 中京大学（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] 埋込磁石同期電動機の磁気飽和にロバストな位置センサレス制御と過変調駆動による駆動可能領域拡大 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山 陽介、松本 純、長谷川 勝
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 東京電機大学(東京都・足立区)
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] Initial Position Estimation for IPMSMs Using Comb Filters and Effects on Various Injected Signal Frequencies (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Suzuki, Masaru Hasegawa, Mutuwo Tomita, and Shinji Doki
  • 学会等名: The International Power Electronics Conference Hiroshima 2014
  • 発表場所: International Conference Center Hiroshima (Hiroshima pref., Hiroshima city)
  • 年月日: 2014-05-18 – 2014-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] A Novel IPMSM Model for Robust Position Sensorless Control to Magnetic Saturation (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsumoto, Masaru Hasegawa, and Shinji Doki
  • 学会等名: The International Power Electronics Conference Hiroshima 2014
  • 発表場所: International Conference Center Hiroshima (Hiroshima pref., Hiroshima city)
  • 年月日: 2014-05-18 – 2014-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] 最大トルク制御軸に基づくIPMSM位置センサレス制御の過変調運転法における速度制御 特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村俊貴，長谷川勝
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Position Sensorless control in Overmodulation Range of Inverter for IPMSM with Magnetic Non-linearity (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Nakamura and Masaru Hasegawa
  • 学会等名: 15th European Conference on Power Electronics and Applications
  • 発表場所: Lille Grand Palais (France)
• [学会発表] 磁気飽和にロバストなシンクロナスリラクタンスモータの数学モデルと トルク推定のパラメータ数最少化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村俊貴，長谷川勝
  • 学会等名: 電気設備学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 最大トルク制御軸に基づくインバータ駆動IPMSMの過変調運転 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村俊貴，長谷川勝
  • 学会等名: 電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
• [学会発表] A Flux-Weakening Control Method on Maximum Torque Control Frame for IPMSM Position Sensorless Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsumoto, Masaru Hasegawa and Shinji Doki
  • 学会等名: IEEE Annual Conference on Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Ecole de Technologie Superieure (Canada)
• [学会発表] 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
  • 著者名/発表者名: 中村俊貴、長谷川勝
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換／モータドライブ研究会
  • 発表場所: 青森市中央市民センター
• [学会発表] 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
  • 著者名/発表者名: 松本 純・道木慎二・長谷川 勝
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 山口大学
• [学会発表] Position Sensorless control in Overmodulation Range of Inverter for IPMSM with Magnetic Non-linearity
  • 著者名/発表者名: Toshiki Nakamura and Masaru Hasegawa
  • 学会等名: 15th European Conference on Power Electronics and Applications, Proceedings of EPE 2013
  • 発表場所: Lille, France
• [学会発表] A Novel Correction Method for Current Control of PMSM Operating within Voltage Saturation Region
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsumoto, Shinji Doki, and Masaru Hasegawa
  • 学会等名: Proceedings of the 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
  • 発表場所: Vienna, Austria