強い非線形性を有するシンクロナスリラクタンスモータの自律型高性能ドライブシステム

强非线性同步磁阻电机自主高性能驱动系统

• 批准号: 22K04073
• 负责人: 森本 茂雄
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04073/
• 关键词: シンクロナスリラクタンスモータ; クロスサチュレーション; センサレス制御; パラメータ同定; 磁気飽和; ドライブシステム

強い磁気飽和によりクロスサチュレーションを有するシンクロナスリラクタンスモータ（SynRM）のd、q軸インダクタンス特性を有限要素法を用いた磁界解析により導出し、クロスサチュレーションが生じることを確認し、d、q軸電流の非線形多項式関数でモデリングできた。SynRMの停止・低速時における位置推定法とモータパラメータの推定法について、アルゴリズムを検討し、磁界解析により導出した非線形性も考慮できるシミュレーション用モデル（RTモデル）を用いたシミュレーションで位置推定特性およびモータパラメータ同定特性を検討した。高周波印加方式による初期位置推定方式において推定誤差が±0.1°程度に収まることを確認した。また、推定した位置情報、電流・電圧情報を用いて、停止状態にSynRMの抵抗およびd、q軸インダクタンスを逐次最小二乗法で同定できることを確認した。SynRMの中・高速運転時のセンサレス制御を実現するために、拡張誘起電圧推定方式で用いるインダクタンスモデルがセンサレス制御性能に及ぼす影響をシミュレーションおよび一部実験により検討し、定常時と過渡時で、q軸インダクタンスにクロスサチュレーションを考慮することで推定精度が高く、安定した制御が可能になることを明らかにした。SynRMの高効率制御法である最大トルク／電流制御（MTPA制御）の条件を自動的に探索する手法として、d、q軸電流に対して非線形に変化する磁束鎖交数を運転点近傍で平面にモデル化し、オンラインで同定したモデルパラメータを利用したMTPA条件の探索手法を検討した。RTモデルを用いたMATLAB/Simulinkによるシミュレーションの結果、電流条件で多少の誤差はあるもののMTPA条件近傍を探索できることを確認した。

D，Q轴电感特性通过使用有限元方法进行磁场分析得出的交叉饱和，证实了交叉吸收，并以非线性多层电流建模。功能。在低速下停止和姿势，并在低速下对电动机参数的估计，检查算法，并且可以考虑通过磁场分析得出的非线性的仿真模型（RT模型）是我们检查的位置估计和电动机参数识别特征。已证实，通过高频任务方法，估计的误差在初始位置估计方法中符合约±0.1°。此外，可以使用估计的位置信息，电流 /电压信息以及D和Q轴电感来确定粒料电阻和Q轴电感。为了在Synrm的中间和高速操作期间实现无传感器控制，通过模拟和部分实验检查了扩展引起的电压估计方法对传感器控制性能的电感模型的影响，并在街道时进行了质量。已经揭示了估计的准确性很高，并且可以考虑轴电感中的交叉饱和度，可以进行稳定的控制。作为一种自动探索最大扭矩 /电流控制（MTPA控制）条件的方法，这是一种高效率控制方法，这是一种磁性束链任务，它变为非线性电流到D和Q轴电流是平坦的。由于使用RT模型通过MATLAB/SIMULINK进行了模拟，因此可以在当前条件下搜索MTPA条件附近的某些错误。

项目成果

インダクタンスモデルが磁気飽和を有するSynRMのセンサレス制御性能に及ぼす影響の実機検証

实际验证电感模型对磁饱和SynRM无传感器控制性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Yihang Cheng;and Kimitoshi Murano;辻井友祐馬，森本茂雄，井上征則，真田雅之
• 通讯作者: 辻井友祐馬，森本茂雄，井上征則，真田雅之