永久磁石同期電動機の磁束べクトル制御による簡易センサレス駆動法の提案

摘要

This paper proposes a simple sensorless drive method for PMSMs using flux vector control. Proposed method is simpler than DTC and does not require speed controller and torque controller. Speed control can be realized by applying synchronous drive instead of speed control, which is not affected by speed estimation and torque estimation accuracy. In addition stabilization control is realized by feeding back torque pulsation because only synchronous drive becomes oscillatory. The stability of the proposed method is analyzed and it is shown that gain design is easy to obtain a desired response. Furthermore, maximum torque per ampere control is also realized by applying armature flux reaction control which is robust against parameter errors of PMSMs. The effectiveness of this proposed method is confirmed by analysis and experiments.%本検討では磁束べクトル制御による新たな簡易センサレス駆動法を提案した。提案制御は指令速度から磁束べクトルの指令位相を生成することで同期駆動を実現する。さらにトルクの脈動分をHPFで抽出し、指令速度にフィードバックすることで安定な駆動を実現した。また提案制御の安定性を解析するために提案システムブロックを伝達関数で表現し、所望の応答が得られるゲイン設計が容易に可能であることを示した。さらに、提案制御に対してDTCの高効率制御として提案された電機子反作用磁束制御を適用することで、MTPA制御も実現可能であることを示した。これらの効果を実機実験により確認し、提案法の有効性を確認した。