モータの低インダクタンス化と直流電圧高圧化による電流リプル増加の抑制効果の検証

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MD24056,HCA24002

グループ名: 【D】産業応用部門 モータドライブ/【D】産業応用部門 家電・民生合同研究会

発行日: 2024/02/27

タイトル(英語): Verification of Suppression Effects to Increase Current Ripple for Low Inductance Motor with High DC-link Voltage

著者名: 原田 翔成(東京理科大学),小嶋 稜人(東京理科大学),河原崎 慶太郎(東京理科大学),星 伸一(東京理科大学)

著者名(英語): Shosei Harada(Tokyo university of science),Ryoto Kojima(Tokyo university of science),Keitaro Kawarazaki(Tokyo university of science),Nobukazu Hoshi(Tokyo university of science)

キーワード: 高ＤＣリンク電圧|低インダクタンス|超高速回転モータ|電流リプル|マルチレベルインバータ|フライングキャパシタ|high DC-link voltage|low inductance|high-speed motor|current ripple|multilevel inverter|flying capacitor

要約(日本語): 近年，電気自動車の推進に伴うモータの省資源化が課題となっている。その解決策の一つが，モータのさらなる高速化である。しかし，高速化することで，鉄損が増加する傾向にある。これを軽減するために，コアレスモータが解決策の一つとして検討されている。コアレスモータは低インダクタンスのため，高電圧バッテリを搭載したインバータで駆動する場合，電流リプルの増加が懸念される。本論文では，電流リプルを抑制する手段としてマルチレベルインバータに着目し，シミュレーションによって電流リプルに対する各種パラメータの影響を調査した。その結果，インダクタンスが低い場合，DCリンク電圧が600Vであっても，2レベルインバータで駆動される電流リプルが高いことが示された。さらに，電圧レベルとキャリア周波数を上げると，電流リプルは改善される。

要約(英語): In recent years, resource conservation for motors used in electric vehicle propulsion has become a significant challenge. One solution is the further advancement of motor speed. However, at high speeds, iron losses tend to increase. To mitigate this, a coreless motor is being considered as one solution. Due to their low inductance, Coreless motors raise concerns about increased motor current ripple when driven by an inverter with a high-voltage battery. This paper focused on multi-level inverters as a means to suppress current ripple and investigated the impact of various parameters on current ripple through simulations. The results show that when the inductance is low, current total harmonic distortion (THD) driven by a 2-level inverter is high, even if the DC-link voltage is 600 V. In addition, Increasing voltage levels and carrier frequency improves current THD.

本誌: 2024年3月1日モータドライブ/家電・民生合同研究会

本誌掲載ページ: 7-12 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 4,847 Kバイト