2015 Fiscal Year Research-status Report
次世代超低振動ステッピングモータ駆動システムの開発
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15K05955
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
百目鬼 英雄 東京都市大学, 工学部, 教授 (40386355)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ステッピングモータ / 不安定現象 / 進藤抑制 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ステッピングモータの3次元磁気モデルでの有限要素解析を行い静的な状態でのトルク解析を行い、磁気モデルの評価を行った後、駆動系解析ソフトとの練成解析モデルから動特性の解析を行った。電流制御系はPWMで構成されるためスイッチングデバイスのダイオードのみを考慮することで高速にシミュレーションできる手法を開発した。実機との比較検証をするためナショナルインスツルメント社製LabVewによる計測システムとリアルタイム状態測定を行うため、FPGAで構成されたシステムを構築中である。駆動は1chipマイコンで構成し主回路は2相フルブリッジ内の状態変数がすべてリアルタイムで計測可能であることから、インバータの電圧・電流をデジタル量で計測可能な装置を構築中である。
PMモータの練成モデルから発展させて3次元磁気回路を考慮したステッピングモータと駆動回路を連携した解析手法を構築することを目標として、ステッピングモータの電流波形を考慮したトルク発生式を導出した。また、駆動のダイナミックスを測定する計測装置を開発し、精密な動特性を測定し解析結果との差異からステッピングモータがオープンループ駆動されている際の負荷角の変動を測定する装置を開発した。これにより、ステッピングモータの不安定現象を解析モデルからのシミュレーションと実験結果が詳細に比較できるようになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定した駆動装置のシステム開発は順調に進んでいる。駆動時の詳細な特性が測定できるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
鉄損を考慮した磁界解析により中速域の共振現象の解析とその制振法の開発に関する研究を行う。初めに定常回転している場合の損失解析を行い、従来問題とされていないステッピングモータの効率についても検討する。
ステッピングモータの動特性に与える鉄損の影響の解明を行う。中域共振の解析には共振に至る実験結果からの考察が必要となるため、共振に至る初期条件の抽出を行う。
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| Causes of Carryover |
駆動機構の設計が遅れ、納入が遅れたてめ。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
駆動機構の購入
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