交流モータのユニバーサルセンサレス制御の可能性に関する研究

交流电机通用无传感器控制的可能性研究

• 批准号: 16656087
• 负责人: 野口 敏彦
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656087/
• 关键词: 磁束センサレストルク制御; 誘導モータ; 永久磁石モータ; PWMキャリア; 高調波注入; スロット高調波; 適応フィルタ; 突極性; 同期リラクタンスモータ; 統一理論

平成16年度から平成17年度にわたり,交流モータのユニバーサルセンサレス制御の可能性に関する研究を行い,以下の主たる知見や研究成果が得られた。(1)高調波注入と磁気飽和現象を利用した交流モータの主磁束方向推定交流モータとして誘導モータを取り上げ,供試機に対して種々の周波数,振幅の高調波電圧ベクトルを注入し,一定の励磁周波数において励磁電流を変化させながら磁気飽和による突極性の現れ方を実験的に調べた。この実験結果から,注入する高調波電圧ベクトルの周波数が150Hzよりも高い場合は主磁束方向とそれに直交する方向で高調波電流ベクトルの振幅に有意差が出ないが,150Hzより低い場合は磁気飽和のため主磁束方向の高調波電流ベクトル振幅が大きくなることを確認した。(2)インバータ出力電流のセンサレス化直流バスに設けた1個のシャント抵抗から得られる電流情報とインバータのスイッチングモードからインバータ出力(三相交流)電流を復元し,さらに復元した電流からPWMキャリアに相当する高調波成分を抽出する手法を考案した。抽出されたPWM高調波を利用することにより,交流モータの突極性に起因した主磁束方向とそれに直交する方向の高調波電流ベクトル振幅差を検出した。この手法に基づく主磁束方向の推定を計算機シミュレーションと実験で実施し,一定のオフセットが重畳するものの良好なリニアリティーをもって主磁束方向を推定できることを確認した。(3)スロットリプルを利用した交流モータの速度推定とロバスト化交流モータとして誘導モータを取り上げ,回転座標変換の原理を利用した新規な適応フィルタによりスロット高調波を抽出するとともに中心周波数を作為的にずらした2組の適応フィルタを組み合せることにより良好なS/N比で回転速度を推定する機構を考案した。さらに,推定した回転速度を利用してロバストなパラメータ同定機構を構築した。以上の研究成果は,個々の交流モータに特有の数学モデルに異存するセンサレス化アルゴリズムではないため,交流モータの種類を問わず共通に適用することができる基本技術として位置づけされる。

Pp.47-53 16 year か ら pp.47-53 17 year に わ た り, communication モ ー タ の ユ ニ バ ー サ ル セ ン サ レ ス suppression の possibility に masato す line を い る research, the following の main た る knowledge や research が must ら れ た. (1) high wave injection と magnetic saturation phenomenon 気 を using し た communication モ ー タ の main magnetic beam direction constructive exchanges モ ー タ と し て induced モ ー タ を take り げ, for commissioning に し seaborne て kind 々 の cycle number, amplitude の high-profile wave electric 圧 ベ ク ト ル を injection し, certain の excitation cycle for に お い て excitation current を variations change さ せ な が ら magnetic 気 saturated に よ る polarity の れ now The に key of を miriki fang べた. こ の be 験 results か ら, injection す る high-profile wave electric 圧 ベ ク ト ル の cycle for が 150 hz よ り も high い occasions は main magnetic beam direction と そ れ に rectangular す る direction で high-profile wave current ベ ク ト ル の amplitude に deliberately bad が out な い が, 150 hz よ り low い occasions は magnetic 気 saturated の た め main magnetic beam direction の high-profile wave current ベ ク ト ル large amplitude が き く な る Youdaoplaceholder0 とを confirm that た. (2) イ ン バ ー タ output current の セ ン サ レ ス the dc バ ス に set け た 1 の シ ャ ン ト resistance か ら have ら れ る current intelligence と イ ン バ ー タ の ス イ ッ チ ン グ モ ー ド か ら イ ン バ ー タ output (three-phase alternating current) を recovery し, さ ら に recovery し た current か ら PWM キ ャ リ ア に quite す る high-profile wave component を spare す る gimmick を The case name is た. Spare さ れ た PWM wave of high-profile を using す る こ と に よ り, communication モ ー タ の tu に polarity causes し た main magnetic beam direction と そ れ に rectangular す る direction の high-profile wave current ベ ク ト ル amplitude difference を 検 out し た. こ の gimmick に base づ く main magnetic beam direction の presumption を computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と be 験 で be し, certain の オ フ セ ッ ト が heavy 畳 す る も の の good な リ ニ ア リ テ ィ ー を も っ て main magnetic beam direction を presumption で き る こ と を confirm し た. (3) ス ロ ッ ト リ プ ル を using し た communication モ ー タ の speed presumption と ロ バ ス ト exchanges モ ー タ と し て induced モ ー タ を take り げ, planning coordinates - back in utilizing the principle の を し た new rules な optimum 応 フ ィ ル タ に よ り ス ロ ッ ト high-profile wave を spare す る と と も に center frequency of several を as に ず ら し た two groups の optimum 応 フ ィ ル タ を group み せ る こ と に よ り な S/N ratio で back to good planning speed を presumption す る institutions を test case し た. Youdaoplaceholder0, presume the return velocity of た を, construct た by using <s:1> てロバストなパラメ タ タ fixed mechanism を. は の above research results, a 々 の communication モ ー タ に の unique mathematical モ デ ル に different deposit す る セ ン サ レ ス change ア ル ゴ リ ズ ム で は な い た め, communication モ ー タ の kinds を asked わ ず に apply common す る こ と が で き る basic technical と し て position づ け さ れ る.

项目成果

高調波注入方式によるIPMモータセンサレスシステムの位置制御

采用谐波注入法的 IPM 电机无传感器系统位置控制

• 发表时间: 2005
• 期刊: 平成17年電気学会全国大会講演論文集 4
• 作者: 尾中正人;野口季彦
• 通讯作者: 野口季彦

誘導機のd軸スロット高調波に着目した速度推定法とベクトル制御への適用

关注感应电机d轴槽谐波的速度估计方法及其在矢量控制中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電気学会研究会資料 半導体電力変換/産業電力電気応用研究会
• 作者: 尾中正人;野口季彦(敏彦)
• 通讯作者: 野口季彦(敏彦)

PMモータのセンサレス制御技術概論

永磁电机无传感器控制技术概述

• 发表时间: 2004
• 期刊: 社団法人日本能率協会モータ技術シンポジウム C3・2
• 作者: 鈴木秀明;野口季彦;野口季彦
• 通讯作者: 野口季彦

誘導電動機のd軸スロット高調波に着目した速度センサレスベクトル制御とロバスト化

关注感应电机d轴槽谐波的无速度传感器矢量控制及鲁棒性

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電気学会研究会資料 交通・電気鉄道/半導体電力変換研究会
• 作者: 尾中正人;野口季彦(敏彦)
• 通讯作者: 野口季彦(敏彦)

1サンプル電流追従形インバータで駆動されるPMモータのセンサレス制御法

1采样电流跟踪逆变器驱动永磁电机无传感器控制方法

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電気学会研究会資料 回転機研究会
• 作者: 関 浩輔;野口季彦
• 通讯作者: 野口季彦