Development of reluctance torque control model including flux saturation

スイッチドリラクタンスモータ(SRM)や埋込磁石形同期モータのように，モータの鉄心形状が非対称であるとき，鎖交磁束の磁路における磁気抵抗が小さくな るようにリラクタンストルク(TqR)が発生する。TqRは磁路の経路に依存する上，磁束の発生源であるモータ電流に対する鉄心の磁化特性にも依存する。このため，TqRの把握には電磁界解析を用いるのが主流である。これに対し本研究では，電磁界解析を用いない手法として実電流の検出値および鎖交磁束の算定値を用いて鉄心の磁化特性を把握し，この関係からTqRを推定する新しいモデルを構築することを目的としている。 当該年度においては，SRMの通流時において通流相における固定子突極の空間磁束分布に着目し，回転方向にn分割した固定子突極に鎖交する磁束および磁路に基づく磁気回路に関する検討を行った。磁路中のギャップは空間磁束分布を考慮すれば対向する固定子突極に対して対称ではないことを考慮したモデルを構築した結果，固定子突極端部における磁束の集中が模擬できること，前年度の課題となっていた有効面積突極が極端に小さい非対向位置においては回転子突極側面に垂直に磁束が鎖交していることを明らかにした。このことから，トルクに起因する磁束は回転子突極側面に鎖交する磁束であると仮定し，これに基づいてTqRを算出した結果，磁気飽和の程度がそれほど大きくない電流範囲においては電磁界解析に基づくTqRの解析結果の傾向と一致した。本年度は固定子突極端部の磁束集中にともなう局部的磁気飽和モデルの構築や本モデルの実機搭載による実機検証，さらに埋込磁石型同期電動機への応用を検討しているところである。

スイッチドリラクタンスモータ(SRM)や埋込磁石形同期モータのように，モータの鉄心形状が非対称であるとき，鎖交磁束の磁路における磁気抵抗が小さくな るようにリラクタンストルク(TqR)が発生する。TqRは磁路の経路に依存する上，磁束の発生源であるモータ電流に対する鉄心の磁化特性にも依存する。このため，TqRの把握には電磁界解析を用いるのが主流である。これに対し本研究では，電磁界解析を用いない手法として実電流の検出値および鎖交磁束の算定値を用いて鉄心の磁化特性を把握し，この関係からTqRを推定する新しいモデルを構築することを目的としている。 当該年度においては，SRMの通流時において通流相における固定子突極の空間磁束分布に着目し，回転方向にn分割した固定子突極に鎖交する磁束および磁路に基づく磁気回路に関する検討を行った。磁路中のギャップは空間磁束分布を考慮すれば対向する固定子突極に対して対称ではないことを考慮したモデルを構築した結果，固定子突極端部における磁束の集中が模擬できること，前年度の課題となっていた有効面積突極が極端に小さい非対向位置においては回転子突極側面に垂直に磁束が鎖交していることを明らかにした。このことから，トルクに起因する磁束は回転子突極側面に鎖交する磁束であると仮定し，これに基づいてTqRを算出した結果，磁気飽和の程度がそれほど大きくない電流範囲においては電磁界解析に基づくTqRの解析結果の傾向と一致した。本年度は固定子突極端部の磁束集中にともなう局部的磁気飽和モデルの構築や本モデルの実機搭載による実機検証，さらに埋込磁石型同期電動機への応用を検討しているところである。