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解説：モデルベース開発

第二回　バージョンアップしたJMAG-RTの機能について

誘導機モデル、SRモータモデルの追加

永久磁石モータだけが開発課題ではありません。世界では多くの誘導機が使われています。構造が堅牢で特別な制御をしなくても回すことが出来る、磁石も要らない等様々な強みを誘導機は持っています。勿論、誘導機も効率改善が期待されており、適切な制御を行うことで効率を改善出来ます。特にパワエレ用モータのコントロールマイコンも性能が上がりコストは下がっており、VVVFやベクトル制御により効率を改善するコストも下がっています。このような背景を受けて、JMAG-RTに誘導機モデルを追加しました。PMモータやステッピングモータモデルと同様、JMAGでの磁界解析からビヘイビアモデルを作成しているので、実際の材料特性や磁気回路形状が忠実に再現されます。
また、非磁石モータとして注目されているSRモータのモデルも追加されました。SRMの起源自体は古いのですが、インダクタンス変化が大きく非線形磁化特性が強いため、駆動制御が難しく、トルク変動も大きいため、主流とはなっていませんでした。
SRMの特徴自体には変わりはないのですが、近年の電磁界解析による磁気設計技術の向上と駆動制御技術の向上により、SRMの弱点をカバーしつつ、その能力を引き出せる可能性が出てきているため改めて脚光を浴び始めており、多くのモータ技術者が興味を持っています。JMAGは今回SRMのビヘイビアモデルも追加しました。JMAGの高精度な磁界解析能力により、インダクタンスの非線形性を精度よくモデル化しておりますので、SRM特有の激しい電流変化やトルク変動などを忠実に再現しますので、制御の詳細な検討に貢献することができます。
このように、ユーザーニーズに応えて、今後もモータモデルの精度向上やのバリエーションの拡大を行っていきますのでご期待下さい。

ExpressやテーブルデータからのRTモータモデル作成機能

インバータ設計者の視点からみると、モータはインダクタンスと抵抗と電源の回路に他ならず、スロット形状や磁石の配置は興味の外です。
しかし、RTモータモデルを生成するためには、モータ設計パラメータを決める能力が必要とされ、専門家以外では作ることさえ困難と思われがちです。その問題を解決するのがJMAG-Expressです。
JMAG-Expressは簡便にモータモデルを作成して性能を確認することができるので、モータ設計の経験がない方でも簡単にモデルを作成でき、その結果をJMAG-RTモデルとして出力することが可能です。したがって、インバータ設計者の方でもRTモータモデルを簡単に作成できます。
また、インダクタンスやトルクなどの測定データからRTモータモデルを作成する機能もこの度追加しましたので、まさにデータテーブルによるモデル作成を行うことが出来ます。制御設計の評価の為に、モータパラメータを強制的に振るような、形状変更では実現が難しいモータモデルの作成が可能です。
これらの機能追加により、モータ設計者以外の方でもRTモータモデルを簡単に作れるようになりました。

RTモータモデルの価値を共有出来るJMAG-RT Viewer

ここまで、RTモータモデル自体の存在価値について説明してきましたが、お客様より使い勝手が悪いというご指摘もございました。従来のJMAG-RTは制御シミュレーションの速度向上の為に特殊な記述方法を取っていたため、RTモータモデルの性質を垣間見るには、制御シミュレータ上に置く必要があったためです。
この問題を改善するため、この度、RTモータモデル(rttファイル)の情報を見る事ができるJMAG-RT Viewerをご用意いたしました。JMAG-RT Viewerはモータの総合的な特性をよく示す効率マップ(T-N-η特性)やインダクタンスマップ(I-β-Ld/Lq)に加工してモータ特性を表示しますので、制御設計者がモータの特性を概観するのは勿論、モータ設計者自身がモータ特性を確認するのに非常に有用となります。