高周波電流制御システムを用いた極低速域におけるシンクロナスリラクタンスモータの位置センサレス制御

摘要

シンクロナスリラクタンスモータ(SynRM) は、回転子に励磁巻線、永久磁石を持たないため、他の電動機に比べ回転子が低発熱であり、磁石のコスト削減という観点から、IPMSM を補完するモータとして、注目を集めつつあるSynRM をサーボモータとして駆動するにはロータ位置情報が必要であるが、ロータ位置センサは、高価である，スペースを有する，モータを用いる環境を制約する，信頼性の問題があること等などから、位置センサレス制御が望まれている(3) (4)。しかしながら、低速駆動時の位置センサレス制御は困難であり、これまで低速時の同期モータの位置センサレス制御法として、幾つかの、高周波電圧を重畳する手法(5) (6) が提案されてきた。しかしながら、これらの手法では、高周波電流の大きさが変化し、モータの使用状況により、大きな高周波電流が流れることが生じる。それに対して、本稿では、「高周波電流制御システム」を用いて、高周波電流の大きさを小さい一定の値に制御して重畳し、これによって電流及び電圧にそれぞれ重畳される高周波電流及び高周波電圧のみをBPF(Band Pass Filter) を用いて抽出し、拡張誘起電圧（EEMF) (7) に重畳されて現れる「高周波拡張誘起電圧(高周波EEMF)」を外乱オブザーバにより推定し、そして高周波EEMF から、同期検波の方法(8) を用いて、位置情報を抽出することによる低速時におけるSynRMの位置センサレス制御法を提案する。