リラクタンス型ベアリングレスモータにおける軸支持巻線中点を用いた半径方向変位推定法の基礎的検討

摘要

ベアリングレスモータの安定な磁気支持運転を実現するには、回転子位置を検出する非接触式の変位センサが不可欠である。しかし、変位センサは高価なうえ、回転子主軸にセンサターゲット部を必要とするため軸長が長くなり、モータの高価格化·大型化·危険速度の低下といった諸問題を招いてしまう。そのため、これらの問題を解決するには、変位センサレス化が極めて重要である。既に、円筒形回転子を持つベアリングレスモータの変位推定法として、軸支持巻線に中点を設けそのインダクタンス変化を利用する方法など、様々な方法が提案されている。しかし、突極形回転子を有するベアリングレスモータの有効な変位推定法は、未だ提案されていない。そこで本稿では、突極形回転子を有するシンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータを用いて、変位推定法の基礎的検討を行う。具体的には、軸支持巻線に中点を設けることで巻線を二分割し、それぞれの巻線のインダクタンスが回転子変位に応じて変化することを利用する変位推定法が、回転角度に応じて回転子の突部位置が変化することを考慮することにより、突極型回転子にも適用可能であることを、実験により確認する。