[W-MB-66] JMAG-RT誘導機モデルの高精度化

目次
1. 背景
2. 従来の誘導機プラントモデルの課題
3. 誘導機プラントモデルの改良
4. まとめ
5. 参考文献

1. 背景

従来、誘導機は主に産業用の用途として用いられてきたが、近年電気自動車駆動用モータの候補の一つとして検討されている。産業用に比べ自動車駆動用では幅広い動作域でモータが動作すること(可変速)が想定されるためモータの制御応答性など制御設計が重要となる。そのためモータドライブシステム評価のためにJMAG-RTモデルなどの高精度プラントモデルが利用されている。本報告では自動車駆動用モータへの適用を想定した誘導機プラントモデルの高精度化について報告する。

2. 従来の誘導機プラントモデルの課題

これまでの誘導機プラントモデルでは機器定数を古典的な無負荷試験と拘束試験の解析で求めていた。駆動時は機器定数を一定と仮定することが多く、自動車駆動用で想定される磁気飽和下での挙動や表皮効果の影響を再現することができなかった。自動車駆動用を想定する場合、機器定数の磁気飽和、すべり周波数の依存性を考慮したプラントモデルが必要となる[1][2]。以下の点が具体的な従来法における機器定数算出の課題として挙げられる。

  • JIS C4210の拘束試験法Aで示されているような拘束試験、定格周波数の1/2での拘束試験の2点での機器定数の外挿は低すべりで誤差を生じやすい
  • 1次、2次の漏れインダクタンスの分離ができない
  • 励磁インダクタンスは無負荷試験、2次電流は拘束試験で求めており実際の駆動時とは異なる状況で算出している


図1 誘導機
始動トルクを高めるためロータバーが長く表皮効果の影響を受けやすい

表1 誘導機仕様

項目
極数 6
固定子スロット数 36
回転子スロット数 46
一次相抵抗(ohm) 0.0304
巻数 4ターン/コイル
出力 45 kW

(続く)

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