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概要
制御設計とモータ設計は異なる設計者が設計するため、協調設計が難しい状態にあります。しかし、昨今の高度化した要求を実現するためには、開発初期の段階で高精度のシミュレーションで課題を解決する必要があり、モータ設計と制御/回路設計を協調しながらシミュレーションを行う事が必要となっています。
誘導電動機の特性は、二次側の抵抗を含んだ抵抗と漏れリアクタンスに左右されます。二次側の抵抗は表皮効果の影響を受けるため、有限要素法により二次誘導電流の分布を考慮して求める必要があります。JMAGでは磁界解析を用いて抵抗と漏れリアクタンスを求め、誘導電動機のモータモデルを作成することが出来ます。このモータモデル”JMAG-RTモデル”を制御/回路シミュレータに組み込むことにより、JMAG-RTによる制御/回路シミュレータとの連携シミュレーションを行うことができます。
ここでは、JMAG-RTを用いて誘導電動機のJMAG-RTモデルを作成し、制御/回路シミュレータへ取り込んで、誘導電動機のラインスタートシミュレーションを行います。
誘導電動機の特性は、二次側の抵抗を含んだ抵抗と漏れリアクタンスに左右されます。二次側の抵抗は表皮効果の影響を受けるため、有限要素法により二次誘導電流の分布を考慮して求める必要があります。JMAGでは磁界解析を用いて抵抗と漏れリアクタンスを求め、誘導電動機のモータモデルを作成することが出来ます。このモータモデル”JMAG-RTモデル”を制御/回路シミュレータに組み込むことにより、JMAG-RTによる制御/回路シミュレータとの連携シミュレーションを行うことができます。
ここでは、JMAG-RTを用いて誘導電動機のJMAG-RTモデルを作成し、制御/回路シミュレータへ取り込んで、誘導電動機のラインスタートシミュレーションを行います。
回転速度波形
誘導機始動時の回転速度波形を図1に示します。
図1より、始動初期に急激に加速し、その後は加減が緩やかになりながら定常状態に達することが分かります。
図1より、始動初期に急激に加速し、その後は加減が緩やかになりながら定常状態に達することが分かります。
トルク波形
誘導機始動時の駆動トルク、負荷トルクの波形を図2に示します。
図2より、始動初期に大きな駆動トルクが発生していることがわかります。また、定時状態においては負荷トルクと釣り合うように、ほぼ一定の駆動トルクが発生しています。
図2より、始動初期に大きな駆動トルクが発生していることがわかります。また、定時状態においては負荷トルクと釣り合うように、ほぼ一定の駆動トルクが発生しています。
電流波形
誘導機始動時の固定子コイルの電流波形を図3に示します。
図3より、始動初期に非常に大きな電流が発生していることがわかります。これは始動初期の逆起電圧が小さく、固定子巻線にほぼ全ての電源電圧がかかるためです。また、定時状態では振幅5(A)未満の三相交流となっていることが分かります。
図3より、始動初期に非常に大きな電流が発生していることがわかります。これは始動初期の逆起電圧が小さく、固定子巻線にほぼ全ての電源電圧がかかるためです。また、定時状態では振幅5(A)未満の三相交流となっていることが分かります。
