ACサーボモータの高速応答化のための新しいインバータ制御法の開発研究

交流伺服电机高速响应的新型逆变控制方法的研发

• 批准号: 10J09839
• 负责人: 高橋 健治
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09839/
• 关键词: ACサーボモータ; PWMインバータ; 過変調; 電圧飽和; 埋込型永久磁石同期モータ; アンチワインドアップ制御

現在,日本の総電力の約4割に相当する莫大な電力が産業用途のモータによって消費されていると言われている。近年のエネルギー問題や環境問題に起因して,産業用途向けの可変速モータ駆動システムの高性能化,高効率化が強く望まれている。代表者らは安定・高効率・高速応答なACモータ駆動システムを実現するために,その電源装置であるPWMインバータに着目し,研究を行ってきた。平成23年度は,「埋込型永久磁石同期モータ(IPMSM)のd軸電圧を優先した新しい過変調方式」,「IPMSMの加速トルクを考慮したd軸電圧優先型インバータ混合変調方式」などに関する研究開発を行った。IPMSMは高効率かつ高トルク密度なモータとして近年注目を集めているが,反面,トルク脈動が大きいという問題点がある。このトルク脈動を抑圧して安定かつ高速にIPMSMを制御することは,産業的に大きな意義がある。代表者らの提案する手法は,インバータ電圧が不足するような極めて厳しい条件でモータを動作させた場合に頻発するワインドアップ現象とそれに起因する振動現象を効果的に抑圧し,安定な電流・トルク応答を実現するだけでなく,モータの動作条件に応じて出力電圧を適切に変化させることで,同時に高速な速度過渡応答と小さい全電流歪を容易に両立するものである。上記の研究は実用的で高性能な各種ACモータの制御システムの実現に役立つというだけでなく,地球温暖化やエネルギー問題に貢献し,次世代のパワーエレクトロニクス分野・モーションコントロール分野のさらなる応用や発展が期待できる。

Now, Japan の 総 power の about 4 cut に quite す る great な power が industry USES の モ ー タ に よ っ て consumption さ れ て い る と said わ れ て い る. In recent years, の エ ネ ル ギ ー や environmental problems cause に し て, industry USES to け の can - speed モ ー タ 駆 dynamic シ ス テ ム の high-performance, high rate of unseen が looking strong く ま れ て い る. Representatives ら は stability, high working rate, high-speed 応 answer な AC モ ー タ 駆 dynamic シ ス テ ム を be presently す る た め に, そ の power device で あ る PWM イ ン バ ー タ に mesh し, research line を っ て き た. Pp.47-53 23 year は "buried 込 type permanent magnet in the same period モ ー タ (IPMSM) の d axis electric 圧 を priority し た new し い - adjustable way", "IPMSM の accelerate ト ル ク を consider し た d axis electric 圧 YouXianXing イ ン バ ー mix - adjustable タ" な ど に masato す る research open 発 を line っ た. IPMSM は high working rate か つ high ト ル ク density な モ ー タ と し て in recent years, attention を set め て い る が, opposite, ト ル ク big pulstion が き い と い う problem point が あ る. こ の ト ル ク pulsating を 圧 suppression し て settle か つ に high-speed IPMSM を suppression す る こ と は, industry of big に き な meaning が あ る. Representatives ら の proposal す る は, イ ン バ ー タ electric 圧 が insufficient す る よ う な extremely め て 厳 し い conditions で モ ー タ を action さ せ た occasions に frequency 発 す る ワ イ ン ド ア ッ プ phenomenon と そ れ に cause す る を vibration phenomenon unseen に suppression of fruit 圧 し, settle な current · ト ル ク 応 answer を be presently す る だ け で な く, モ ー タ の action condition に 応 じ て output power 圧 を appropriate に variations change さ せ る こ と で, at the same time high speed に な speed transition 応 answer と small さ い all current slanting を easy に struck made す る も の で あ る. Written は の research be used で high-performance な various AC モ ー タ の suppression シ ス テ ム の be に battle now stand つ と い う だ け で な く, warming the earth や エ ネ ル ギ に contribution し ー problem, next generation の パ ワ ー エ レ ク ト ロ ニ ク ス eset · モ ー シ ョ ン コ ン ト ロ ー ル eset の さ ら な る 応 with や 発 exhibition が expect で き る.

项目成果

High-Performance Inverter Based on Shaft Acceleration Torque for AC Drives

• DOI: 10.1109/tie.2012.2185022
• 发表时间: 2013
• 期刊: IEEE Transactions on Industrial Electronics
• 影响因子: 7.7
• 作者: Kenji Takahashi;K. Ohishi;T. Kanmachi

速度サーボ系における操作量飽和対策の一構成法

速度伺服系统操纵变量饱和对策的配置方法

• 发表时间: 2011
• 作者: 金子秀和;高橋健治;大石潔
• 通讯作者: 大石潔

Improved Anti-windup Algorithm Considering Voltage Saturation for PM motor

考虑电压饱和的永磁电机改进的抗饱和算法

• 发表时间: 2011
• 作者: Kazuhide Kaneko;Kenji Takahashi;Kiyoshi Ohishi
• 通讯作者: Kiyoshi Ohishi

d 軸電圧を優先したインバータ過変調方式による埋込型永久磁石同期モータの速度サーボ系

采用优先d轴电压的逆变器过调制方式的嵌入式永磁同步电机速度伺服系统

• 发表时间: 2010
• 作者: 高橋健治;大石潔;上町俊幸
• 通讯作者: 上町俊幸

キャリア比較に基づく混合変調法によるSPM同期モータの一駆動法

一种基于载波比较的混合调制方法的SPM同步电机驱动方法

• 发表时间: 2011
• 作者: 高橋健治;大石潔;上町俊幸
• 通讯作者: 上町俊幸