Kentaro KITAMURA – 道木研究室

Kentaro KITAMURA

名前:
北村 健太郎
学年/肩書:
博士課程前期課程2年
役職:
BBQ
グループ:
モータ
趣味:
研究
一言:
テンカウント

研究テーマ / Research topic

拡張誘起電圧推定法による全速度域位置センサレス制御の実車実装と評価

 

位置センサレスEVの走行試験風景

Running test of position sensorless EV

English ver. Japanese ver.

 


研究背景

研究対象:永久磁石同期モータ(PMSM)

小型・高出力・高効率という特徴をもつ永久磁石同期モータ(以下PMSM)は家電・民生分野だけでなくEV等の移動体分野への適用が進んでいます。PMSMは固定子(下の図では3つのコイル)にそれぞれ位相をずらした交流を流すことで回転磁界を発生させ、磁石との引力・斥力によって回転子(磁石)を回転させます。

 

 

位置センサレス制御

 

PMSMを制御するうえで欠かせないのが磁石の位置(角度)を検知する磁極位置センサです。この角度がわからないとどの位相で交流を流せばいいか計算することができません。しかし位置センサはコストの増大、設置スペース、整備の必要性等が生じるため、なんとかセンサを使わずに制御できないか様々な手法が検討されてきました。その結果、位置センサレス制御が考案され、現在では洗濯機やエアコン等で位置センサのコスト削減の為に使われています。しかし低速駆動時のみ可能であったり、高速駆動時に出力が低下してしまう等の課題もありました。道木研では全速度域が推定可能な拡張誘起電圧(EEMF)の研究を行っています。

位置センサレス制御やEEMFについて詳しくはこちら

研究紹介

 

この研究では道木研で研究されている位置センサレス制御法の性能を評価するために、実際の電気自動車(COMS)を扱っています。

右図のように後ろのBOXには位置センサレス制御に必要な様々な機器が搭載されています。

 

きちんと信号が来ているかどうか、プログラムがあっているかどうか、予想通りの挙動になっているか、確認とデバックを繰り返し、目的のセンサレス制御を実装していきます。

 

現在は制御法の実装が完了し、様々な条件で走行試験をおこっています。

冒頭の動画は実際に学内で走行試験をおこなった際の様子です。

他にもセンサレス制御が難しいとされる坂道発進もこのように安定しておこなえることを確認しています。