磁気飽和特性を考慮したPMSM駆動システムのモデリング

様々な産業において電動機は重要な役割を担っています。 電気自動車(EV)や発電機の適用事例では、高トルク出力を要求されるため、 コストと重量の最適化の結果、電動機が飽和領域で駆動することがあります。 これは、電動機パラメータとして、通常の動作条件とは異なる条件を指定する必要があることを意味します。 制御器を開発する際、電動機パラメータは制御ゲイン調整にも用いられますが、 電動機が飽和状態になると、電動機パラメータの変化を正確に補償するため、 制御ゲインをリアルタイムに変更する必要が生じ、この補償が不正確であれば、制御は不安定になります。 そもそも、最大トルク/電流制御の場合、制御アルゴリズムに飽和の影響を考慮しないと実装ができません。

この例題では、特殊関数と参照テーブルを使用して磁束飽和特性を考慮したPMSMモデルについて説明します。 ファイルを実行すると、特殊関数と参照テーブルによって、クロスサチュレーションをモデリングされた電動機シミュレーション結果を確認可能です。

 

上図は、FEAシミュレーション、または計測データから得られた電動機飽和特性として、 PLECSパラメータで参照する際の書式を、MATLABによってレンダリングした画像になります。 本パラメータ値の場合、FEAシミュレーションで得られた、クロスサチュレーションの特性データを水色のドットで表示しており、 これを基準にして、3次元サーフェスデータを生成し、参照テーブルデータとしてPLECSで利用可能になります

ファイル実行環境

PLECS Blockset

  • PLECS Blockset 3.7 以降
  • MATLAB 7.5 (R2007b) 以降

PLECS Standalone

  • PLECS Standalone 3.7 以降

ダウンロード

PDFフォーマットの説明文書(英文)、PLECS Blockset用事例ファイル、 PLECS Standalone用事例ファイルは、 こちら からダウンロードして下さい。

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