トルク応答を指定するPMSMの新高速トルク制御法の開発とそのユニバーサル化

一种指定扭矩响应的 PMSM 高速扭矩控制新方法的开发及其通用化

• 批准号: 21K04034
• 负责人: 長谷川 勝
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04034/
• 关键词: 永久磁石同期電動機; トルク応答; トルク微分値操作; 高速運転; 同期リラクタンスモータ; スイッチトリラクタンスモータ; ベクトル制御; ユニバーサル化

本研究の２年目に当たる本年度の目的は，１年目の成果であるトルク応答を指定する電圧指令ベクトル設定アルゴリズムをPMSMに適用し，実機検証によりその妥当性を評価することにある。また，駆動原理を異にする電動機に対する本手法の適用方法を検討し，その妥当性を示すことも本年度の目的である。前者に関しては既に完成の域にある。電圧指令ベクトルに対してPMSM駆動用電圧形インバータによる制限がかからない範囲であれば指定した応答でトルクが立ち上がることを確認している。また，電圧形インバータの電圧出力制限に達する場合には指定したトルク応答が実現可能な別の電圧指令ベクトルが存在すればその指令ベクトルに修正した過変調モード運転でPMSMを駆動し，指定したトルク応答が大きすぎる場合には達成可能な範囲で最大のトルク微分値を実現するように電圧指令ベクトルを修正した上で１パルス運転でPMSMを駆動する。この際，電流振幅制限を満たすように制御座標の進角を行うアルゴリズムも完成させている。以上は，学術論文として投稿ならびに採録済みの状態にあり，発刊を待つ段階である。後者については，強い磁気的非線形性をもつ同期リラクタンスモータ，ならびに強い空間的異方性をもつスイッチトリラクタンスモータにも本手法を適用するための方法を確立し，シミュレーションならびに実験によりその妥当性を示している。さらには，高速回転仕様のPMSMに対して制御の安定性ならびにトルク制御精度やトルクリプル抑制にも本手法が有効であることを明らかにしている。

The current year's objectives for the 2-year period of this study are to evaluate the adequacy of the 1-year period's results, specify the voltage command settings, and apply PMSM to the actual test. This paper discusses the application of the method to the electric motor and shows the purpose of this year. The former is complete. The voltage command corresponds to the PMSM power supply voltage mode. The voltage command corresponds to the PMSM power supply voltage mode. When the voltage output limit of the voltage generator is reached, the specified voltage command setting may be realized, and the existing voltage command setting may be corrected. The maximum possible range of PMSM is achieved by specifying the maximum possible range of PMSM. At this time, the current amplitude limit is applied to the control of the angle of advance of the coordinate system. The above, academic papers submitted to the state of the record, published to wait for the stage. In the latter case, the non-linearity of strong magnetic field can be used to determine the synchronization and heterogeneity of strong space, and the method of applying this method can be established to show the appropriateness of the system. However, PMSM for high-speed return vehicles has been found to be effective in controlling the stability and accuracy of the system.

项目成果

トルク応答を指定する永久磁石同期電動機のトルク制御法を用いた最大トルク応答化設計と実機評価

使用指定扭矩响应的永磁同步电机扭矩控制方法进行最大扭矩响应设计和实机评估

• 发表时间: 2021
• 作者: Juan Padron;Yuki Yokokura;Kiyoshi Ohishi;Toshimasa Miyazaki;Yusuke Kawai;片瀬貴也，長谷川勝，河村尚輝
• 通讯作者: 片瀬貴也，長谷川勝，河村尚輝

渦電流を用いた表面磁石型同期モータの回転子位置推定

利用涡流估计表面磁体型同步电机的转子位置

• 发表时间: 2022
• 作者: Shunsuke Yamaki;Shuntaro Seki;Norihiro Sugita;and Makoto Yoshizawa;片岡浩輝，林立喜，冨田睦雄，長谷川勝，道木慎二
• 通讯作者: 片岡浩輝，林立喜，冨田睦雄，長谷川勝，道木慎二

集中巻PMSMの位置センサレス制御における推定磁束脈動情報に基づく位置推定値の1次および6次脈動低減法

集中绕组PMSM无位置传感器控制中基于估计磁通脉动信息的一阶和六阶脉动降低方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡野 宏佑;杉本 大志;都築伸二;電気学会・ディジタル信号処理システム最適化技術調査専門委員会;川原亜弥，長谷川勝;清水捷冶，長谷川勝
• 通讯作者: 清水捷冶，長谷川勝

Simultaneous Estimation of Rotor Speed and Stator Resistance in Speed-Sensorless Vector Control of IMs

IM 无速度传感器矢量控制中转子速度和定子电阻的同时估计

• DOI: 10.1541/ieejjia.20011814
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEEJ Journal of Industry Applications
• 影响因子: 1.7
• 作者: Naoki Kawamura;Tadanao Zanma;Kenta Koiwa;Kang-Zhi Liu;Masaru Hasegawa
• 通讯作者: Masaru Hasegawa

Position Sensorless Starting Method for IPMSMs by All-pass Filters

采用全通滤波器的 IPMSM 无位置传感器启动方法

• DOI: 10.1541/ieejias.141.503
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEEJ Transactions on Industry Applications
• 作者: Yota Matsui;Kisara Nakajima;Weisen Luo;and Xiuqin Wei;浅井宏大，眞銅雅子，見市知昭;藤田和樹，長谷川勝
• 通讯作者: 藤田和樹，長谷川勝