成果報告書詳細
管理番号20110000000488
タイトル*平成22年度中間年報 次世代自動車用高性能蓄電システム技術開発 要素技術開発 レアアースレス電動機に適用可能なセンサレス制御に関する研究開発
公開日2012/6/27
報告書年度2010 - 2010
委託先名国立大学法人徳島大学
プロジェクト番号P07001
部署名スマートコミュニティ部
和文要約1.研究開発の内容及び成果等
本研究では、センサレス制御に適した誘導同期電動機の解析に基づく試作電動機を高速回転させ、始動から高速運転まで連続的に制御出来ることを実証すると共に、電気自動車として求められる制御目標を達成する技術開発を行うことを研究開発の目的としている。
1.1 平成20 年度?平成23 年度の開発目標
1)レアアースレス誘導同期電動機をセンサレス制御で、逆回転トルクを発生しないで、確実に一定方向に始動できること。
2)インバータの正弦波PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御による始動から高速でのワンパルス方形波駆動まで連続的なセンサレス制御を可能とすること。
3)レアアースレス誘導同期電動機をセンサレス制御で駆動し、毎分250回転(8極機)で定格の200%以上のトルクを発生すること。
4)レアアースレス誘導同期電動機をセンサレス制御で毎分1.5万回転(8極機)以上の高速回転で電動機出力密度(0.5kW/kg)を可能とすること。
英文要約Title:Research and development about new sensor-less control systems for Induction Synchronous
reluctance motors without using rare earth material [Annual Report(H22)]

The new sensor-less control method has the feature in which an arbitrary electric motor can be controlled without using any sensors and the motor model parameters. The target of the research and development works of the sensor-less control systems for rare earth-less motor are as follows;
1) Controllability of the motor drive with specified direction even for any initial position of the rotor.
2) Continuously control from the low speed starting to the high-speed by using the sensor-less control.
3) Higher torque characteristics of the rare earth-less motors greater than 200% at low speed 250 min-1
4) High speed drive beyond 15000 min-1 and high output power density over 0.5 kW/kg
We developed ever the new sensor-less motor drive system suitable for an AC motor without using any rare-earth materials as the main drive motor for the electric vehicle. In this system, we proposed the sensor-less control system with an induction synchronous-reluctance motor. And we confirmed that the above research targets can be almost satisfied by the proposed driving system.
In this year research, we investigated, at first, the modified sensor-less control algorithm by adding some control blocks to improve the driving characteristics for the motor.
The improved control blocks investigated in this year are as follows;
a) gate starting algorithm of the sensor-less control system.
b) slip compensation loop for the induction synchronous-reluctance motor
c) initial rotor position estimation for starting motor
We confirmed the successful operation for the additional algorithm to the sensor-less control system.
We also manufactured the large capacity induction synchronous reluctance motors (15kW,6 poles ) and confirmed the usefulness of the proposed system from some experimental characteristics of the motor.
We will verify whether the four items can be achieved about the motor with some numerical data.
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