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。