| 研究課題/領域番号 |
24656578
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
疋津 正利 金沢大学, 機械工学系, 助教 (10272949)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | サーボモータ / 回生 / 母線間電圧 |
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| 研究概要 |
これまでのモータは動力の発生源として，あるいは発電機として用途に応じて使い分けて用いられてきた．しかしサーボモータのような位置決め装置においては一つの位置決め動作中にモータは動力源としての力行と発電機としての回生が繰り返し用いられている．特に重力方向に負荷を駆動する場合は負荷の自重がモータを回転し，発電機としてさようする「マイナス負荷トルク」と言わる現象が生じ，重力エネルギの回生が回路的にうまくできないことから制御性の低下を招くことが知られている．このことを踏まえ，今年度は重力方向に任意の速度・位置で負荷を駆動可能な位置決め装置を作成し，負荷の重力方向駆動時におけるサーボドライバ内の回路の電流値・電圧値の解析を行った．このときモータへの電流指令値がPWM信号に変調されているため，モータの回転に伴って発生する結城電圧が直流電源である母線間の電圧をその分だけ上昇させることを確認することができた．負荷を重力の作用する方向に逆らって上昇させる場合にはそれに見合った電流をモータに流すことが必要になるが，逆に負荷を下降させる場合にはモータに電流を流す必要は無いため，この母線間で上昇した電圧を取り出すことによりエネルギを再生することを考える．こうしたサーボ系においては位置決め装置としての動特性を損なうことなく重力エネルギの回生と再生を交互に行う技術を開発することにより高効率な省エネの効果を引き出すことができる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
重力方向に負荷を駆動可能な位置決め装置内のサーボドライバ内の母線間電圧の変化を測定し，負荷駆動時に母線間電圧が上昇することを確認できた．この電圧上昇分を取り出すことによりエネルギの再生を考える．
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| 今後の研究の推進方策 |
回生エネルギを電池もしくは他の力学的エネルギに変換する手法を検討し，開発システムのシミュレーションを通して回生エネルギの変換効率の向上を図る．
モータの動特性の測定を通してエネルギの回生と再生を含めたシステムが位置決め装置としても機能することを明らかにする．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
回生エネルギを充電池に蓄えるための回路および回生エネルギを力学的エネルギに変換する装置の制作をする．
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