| 研究概要 |
近年リラクタンストルクを応用した電動機が注目されている。このリラクタンストルク応用電動機の中でもスイッチトリラクタンスモ-タ(SRM)は,磁気吸引力のみを用いたモ-タであり,極めて簡易な構造を有し,高速運転に耐えられる,低速で大トルクを発生できるという特長がある。SRMを実用化する上での最大の問題はトルク脈動に起因する振動と,磁極端部に発生する磁束集中による磁気音(騒音)である。研究代表者の所属する研究室では,これらの問題点を解決するとともに,トルク・重量比をさらに改善する目的で,永久磁石を併用したハイブリッド方式のSRMを考案した。本電動機は回転子鉄心に永久磁石を挿入し,リラクタンストルクと永久磁石によるトルクを併用する,新しい理論の電動機である。本電動機の基本特性については,シミュレ-ションにより検討を行い特性改善の効果を確認している。また,試験機に関しては,研究室の校費にて作成している。
本年度の研究では以下のようなことを行った。
(1)駆動システムの設計・試作 電動機駆動原理に基づき,本電動機の固定子巻線に両方向の電流を供給可能なバイポ-ラ方式PWM電圧形インバ-タ,PWM信号発生回路を試作し,さらに高速,高精度な制御を実現するために,DSPを使用した制御システムを試作した。
(2)制御プログラムの開発・試作 DSPを使用した本電動機駆動用の高速制御プログラムを開発し,(1)のシステムを用い,実験により本プログラムの有用性を確認した。また,SRMの制御法として一般に用いられている「進み角制御」と「パルス幅制御」を採用し,本電動機のトルク特性が通常のSRMと比べ向上していること,効率特性においても10%程度の改善が見られていること確認した。
今後,シミュレ-ションにより,鉄心の飽和を考慮した電磁界解析に基づく最適固定子・回転子構造の検討を行う予定である。また,本電動機を最適に駆動する励磁電流波形,励磁方法について検討を行う予定である。
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