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概要
誘導電動機の可変速運転技術の進歩により、幅広い運転領域が要求される分野への適用が進んでいます。そのような分野で誘導電動機の特性を評価する有効な方法として、運転領域における効率マップの作成があります。
多数から絞り込む概念設計には、高速に効率マップの作成が行える、高調波を考慮しない簡易計算が有効です。設計案がある程度絞り込まれたら、高調波を考慮した効率マップを作成してより高精度な評価を行うことが可能です。
ここでは、PWMのキャリアやスロットによる高調波を考慮した三相誘導電動機の効率マップを作成し、高調波を考慮しない場合の効率マップと比較します。
多数から絞り込む概念設計には、高速に効率マップの作成が行える、高調波を考慮しない簡易計算が有効です。設計案がある程度絞り込まれたら、高調波を考慮した効率マップを作成してより高精度な評価を行うことが可能です。
ここでは、PWMのキャリアやスロットによる高調波を考慮した三相誘導電動機の効率マップを作成し、高調波を考慮しない場合の効率マップと比較します。
回路図
図1に誘導電動機の回路図を示します。回路により制御を考慮しています。
効率マップ、比のマップ
高調波を考慮しない効率マップを図2に、高調波を考慮した効率マップを図3に示します。また、高調波を考慮しない場合と考慮した場合の比較として、全損失の比のマップを図4に、鉄損の比のマップを図5に、銅損の比のマップを図6にそれぞれ示します。
動作点1600(rpm)、180(Nm)での効率は、高調波を考慮しない場合が96.5(％)、高調波を考慮した場合が94.7(％)で、1.8ポイント差があります。高速域に着目すると、損失の比は鉄損、銅損共に差異が大きいことがわかります。
高速域での損失成分
高速域（1600(rpm)、180(Nm)）における、高調波を考慮しない場合と高調波を考慮した場合の損失成分の内訳を図7に示します。
PWMのキャリアやスロットによる高調波を考慮した場合は、これらによる鉄損や二次銅損が損失に含まれるため、鉄損、二次銅損ともに高調波を考慮していない場合より大きくなります。
PWMのキャリアやスロットによる高調波を考慮した場合は、これらによる鉄損や二次銅損が損失に含まれるため、鉄損、二次銅損ともに高調波を考慮していない場合より大きくなります。
