| 研究課題/領域番号 |
18K04090
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
長谷川 勝 中部大学, 工学部, 教授 (70340198)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 永久磁石同期電動機 / 位置センサレス / オールパスフィルタ / 高回転 / 離散化誤差 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，高回転仕様で設計された永久磁石同期電動機に対する位置センサレス制御法について，広範囲な速度域で安定動作する制御法の開発を行った。具体的には，低速域での位置推定性能を大幅に改善するオールパスフィルタを用いた手法を高速域にも対応させる検討を行った。本来，高速域であればオールパスフィルタを用いずとも位置推定の高精度化が可能であるが，低速域における位置推定性能との両立を図るにはオールパスフィルタを停止させる必要が生じる。この場合，制御系の切り替えに伴う別の問題が生じるため，できる限り単一の手法で広範囲な速度域をカバーする必要が生じる。
以上を踏まえ，研究初年度ではオールパスフィルタを用いた位置センサレス制御法を高速域に適用させる技術の開発を行った。この際，１制御周期あたりのモータ回転角度が数十[deg] に達するため，離散化誤差の影響が大となる。この問題は，扱う電圧電流が高周波正弦波となることに起因しているため，オールパスフィルタを用いた位置推定器において各諸量を直流として扱えるような実装方法を開発した。この方法の特徴は，位相同期ループ(PLL)を用いずに位置速度推定を可能にした点である。これにより，PLLの利用に伴う推定遅れを発生させない利点が生じる。これを実機実験に適用した結果，定格速度時において位置推定誤差が4[deg]程度の高精度位置推定が実現できた。また，位置センサレス制御時においては 突発的に 12[deg] 程度の位置推定誤差が生じるものの，1%速度から定格速度までを単一の位置推定法でカバーすることができ，当初の目的を達成できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初計画では２年程度要するとしていた広範囲な速度域における位置センサレス制御の実現が初年度で達成できた。また，この成果をもって国際会議にも出席できており，初年度としては十分な成果が上がったと判断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度以降では，広範囲な速度域における安定な位置センサレス制御の実現だけでなく，より広範囲な負荷領域における評価を行い，運転範囲拡大に努める。また，駆動用インバータの出力電圧限界に近い領域での制御性能を評価し，さらなる高出力化を図る。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
残額は1円であり，業者側価格見積もりの規定によるものである。
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