埋込永久磁石形同期モータの磁気エネルギーモデルによる最大トルク/最小磁束・制御系の構成

カテゴリ: 全国大会

論文No: 4-105

グループ名: 【全国大会】平成18年電気学会全国大会論文集

発行日: 2006/03/15

タイトル(英語): Maximum Torque/Minimum Flux Control of PWM-Inverter-Fed Interior Permanent Magnet Synchronous Motor with Sliding Mode Controller Based on Magnetic Energy Model

著者名: 小笠原 広大(北見工業大学),村田 年昭(北見工業大学),田村 淳二(北見工業大学),土谷 武士(北海道工業大学)

著者名(英語): Kodai Ogasawara(Kitami Institute of Technology),Toshiaki Murata(Kitami Institute of Technology),Junji Tamura(Kitami Institute of Technology),Takeshi Tsuchiya(Hokkaido Institute of Technology)

キーワード: IPMSM|磁気エネルギーモデル|最大トルク/最小磁束制御|効率最適化

要約(日本語): 埋込永久磁石形同期モータ（IPMSM）はマグネットトルクのほかにリラクタンストルクも利用できるため、高効率で可変速範囲の広いモータとして、コンプレッサやスピンドル、電気自動車用モータなどの用途にその応用範囲を拡大している。また、回転子構造の自在性と、対応するインバータ制御法の適合性によって、極めてバリエーションの広い運転特性が実現でき、近年急速に開発が進んでいる。モータ制御の目的は“どのように素早いトルク応答を得ることができるか”である。しかし多くの場合、パラメータ変動や負荷トルク変動といった外乱によって、正確にトルクを出力することはできない。そのため本稿はトルクを直接制御するために、状態変数としてトルクを制御する磁気エネルギーモデルを導出する。著者らはこれまでに円筒形のPMSM（SPMSM）における磁気エネルギーモデルでの制御を提案してきた［1］。本稿はそれを拡張して突極性を持つIPMSMの磁気エネルギーモデルを提案する。そして本モデルでは有効電力および無効電力の入力によりIPMSMのトルクを制御することができることが導かれる。我々は磁気エネルギーモデルを構築する際に2種類の磁気エネルギーを定義するが、これらを適切にバランスをとることで最大トルク制御系を構築することが可能である。最大トルク制御系は高負荷時のモータ端子電圧の抑制、そして効率の改善をすることができ、高負荷でのモータ駆動には欠かすことができない制御法の一つである。磁気エネルギーモデルの正当性はシミュレーションによって確かめられる。そしてIPMSMの直接トルク制御および最大トルク制御系の達成が確認される。。

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,184 Kバイト