[JAC037] 制御シミュレータとJMAG-RTを用いたIPMモータのベクトル制御解析

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概要

制御シミュレータとJMAG-RTを用いたIPMモータのベクトル制御解析
従来、モータの制御設計とモータ設計は独立したプロセスとなることが多く、協調設計が難しい状態にあります。一方、高度なモータ制御設計のために、より詳細で実機に即した挙動を示すモータモデルが制御シミュレーションで求められています。
JMAGでは、モータが含有する磁気飽和特性や空間高調波を考慮した詳細で実機に即したモータモデルを作成することができます。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、モータの磁気飽和特性や空間高調波とモータドライバの制御特性の両方を考慮した連携シミュレーションを行うことができます。
ここでは、トルクやコイルのインダクタンスの空間高調波、電流依存性をJMAG-RTを用いて求めた後、JMAG-RTモデルとして制御/回路シミュレータへ取り込んで、埋込磁石型永久磁石同期モータ(以下IPMモータ)の速度を目標値に制御する解析を行います。

d軸q軸電流波形、トルク波形

IPMモータのベクトル制御解析を行った時のId、Iq電流波形を図1に、トルク波形を図2に示します。RTモータモデルはモータの形状を考慮しているため、スロット高調波成分を含む電流、トルク波形が確認できます。 一方、理想モータモデルの場合、スロット高調波成分は含まれません。また、q軸電流はRTモータモデルに比べ小さく評価されています。

図1 Id、Iq電流波形
図2 トルク波形

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