JAJU917 January 2024
3.1.1.3 回転子フラックスの位置
FOC では、回転子フラックスの位置情報を把握することが中心となります。実際、この変数に誤差があると、回転子フラックスは d-軸と一直線にならず、isd と isq は固定子電流の正しいフラックス成分とトルク成分とはなりません。図 3-7 は (a、b、c)、(α、β)、(d、q) の各リファレンス フレームを示し、同期速度で d、q リファレンスで回転する、回転子フラックス、固定子電流、固定子電圧の各空間ベクトルの正しい位置を示しています。
図 3-7 回転リファレンス フレーム (d、q) の電流、電圧、回転子フラックスの各空間ベクトル同期モーターと非同期モーターでは、回転子フラックス位置の測定方法が異なります。
- 同期モーターでは、回転子速度は回転子フラックス速度と等しくなります。したがって、θ (回転子フラックスの位置) は位置センサによって直接測定されるか、回転子速度の積分によって求められます。
- 非同期モーターでは、回転子速度は回転子フラックス速度と等しくないため (スリップ速度があるため)、θ の算出には特定の方法が必要になります。基本的な方法としては、d、q リファレンス フレームにおけるモーター モデルの 2 つの式を必要とする電流モデルを使用します。
理論的には、PMSM ドライブの FOC により、DC モーターの動作のようにモーター トルクをフラックスとは無関係に制御することができます。言い換えれば、トルクとフラックスは互いにデカップリングされていることになります。固定リファレンス フレームから同期回転リファレンス フレームへの変数変換を行うには、回転子位置を知る必要があります。この変換 (いわゆるパーク変換) の結果、q-軸の電流がトルクを制御し、d-軸の電流は強制的にゼロになります。