自動車をはじめ、産業用機器、家電製品、医療機器、サービスロボットなど、多くの製品にモータが搭載され、その数は急増しています。これらのモータは高効率化や高性能化を実現するために、マイクロコンピュータを用いた電子制御によって駆動されています。また、システムの故障率を低減し、信頼性を向上するとともに低コスト化、高信頼性のために、電流センサレス制御や磁極位置センサレス制御が求められています。
本講座では、最初にモータの構造、電気的特性や等価回路、駆動方式や駆動回路、コギングトルクを低減する手法、ノイズを低減するインバータ回路構成、永久磁石同期モータを低振動で駆動するスカラー制御やベクトル制御方式、最大トルク制御方式などについて解説します。次に負荷トルクや回転速度の推定法について解説し、電流センサレス制御手法、モータの電気的特性に基づいた磁極位置推定手法について解説し、負荷角推定法や位相補正法などを用いた位置センサレスベクトル制御など実用的な基礎技術から最新の応用事例まで具体的な事例を示しながら解説します。最後に、開発した推定技術を導入した製品についても紹介します。
- モータの構造と等価回路
- ブラシ付DCモータの構造
- ブラシレスDCモータ・永久磁石同期モータの構造
- ブラシ付DCモータの等価回路
- 永久磁石同期モータの等価回路
- 永久磁石同期モータのコギングトルク
- コギングトルクレス永久磁石同期モータ
- 駆動方式と駆動回路
- パワーデバイスの種類と特性
- モータ特性と駆動方式
- 三相同期モータの駆動回路
- 方形波駆動
- 正弦波駆動
- コギングトルクの影響を少なくする手法
- ノイズを低減する駆動回路
- 永久磁石同期モータの制御手法
- 電力とトルクの関係
- スカラー制御
- ベクトル制御
- 非干渉制御の必要性
- 弱め界磁制御
- IPMSMの最大トルク制御法
- 物理量の推定手法
- 負荷トルクの推定法
- 回転速度の推定法
- 電流センサレス制御手法
- 相電流推定方式
- 直流母線電流検出方式
- 電流センサレス制御
- 磁極位置センサレス制御手法
- 初期位置推定法
- 突極特性を利用した位置推定手法
- 負荷角推定法を用いたベクトル制御
- ずれ角補正方式ベクトル制御
- 位相補正方式ベクトル制御
- 二重推定を用いた駆動方式
- センサレス制御応用例
- エアコンへの適用例
- 医療機器への適用例
- 風量制御への適用例 など
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