Last Update 2019/06/21
無駄なく静かに回す技術をパソコンで学ぶ
グリーン・エレクトロニクス No.14
ベクトル制御による高効率モータ駆動法[シミュレータCD付き]
B5判 96ページ
CD-ROM付き
定価2,860円(税込)
JAN9784789848442
2013年9月1日発行
好評発売中！
■見本PDF(3.25MB) 現在では，モータを駆動制御するインバータ回路の設計において，回路シミュレーションは不可欠な技術となってきています．コンピュータ技術が圧倒的に進化した今日において，一昔前なら丸1日かかっていた複雑な計算がわずか数秒で処理できるようになっており，その有用性はますます増してきています．もはや，シミュレーションを行わないでインバータの回路設計や制御設計，およびモータ設計を行うことはないと言っても過言ではないでしょう．
本書では，一般にPMモータと呼ばれるもののなかでも，特にIPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor;埋め込み磁石構造の同期モータ)のベクトル制御技術に的を絞り，パワー・エレクトロニクス回路シミュレータPSIMを使用して，その設計技術を検証していきます．
本書では，一般にPMモータと呼ばれるもののなかでも，特にIPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor;埋め込み磁石構造の同期モータ)のベクトル制御技術に的を絞り，パワー・エレクトロニクス回路シミュレータPSIMを使用して，その設計技術を検証していきます．
【ご注意】
付属CD-ROMに収録した「PSIMデモ版」は操作体験のための試用版です．試用版にはシミュレーションできる素子の数に制限があるため，本書の第6章以降に掲載されているモータ駆動回路のシミュレーションを行うことはできません．試用版の制限事項の詳細や機能制限のない「PSIMトライアル版」の入手方法については，本書のAppendix-Bを参照してください．
付属CD-ROMに収録した「PSIMデモ版」は操作体験のための試用版です．試用版にはシミュレーションできる素子の数に制限があるため，本書の第6章以降に掲載されているモータ駆動回路のシミュレーションを行うことはできません．試用版の制限事項の詳細や機能制限のない「PSIMトライアル版」の入手方法については，本書のAppendix-Bを参照してください．
目次
目的を定めてモデルを十分に理解しておくことが重要
第1章 モータのシミュレーション技術
■シミュレーションの種類
■モータ・モデルとシミュレーション
■シミュレーション技術の課題
パワー・エレクトロニクスに特化されて使いやすい
第2章 回路シミュレータPSIM入門
■パワー・エレクトロニクス用シミュレータ
■PSIMの使いかた
■シミュレーションの実行
ベクトル制御によってトルクと回転速度を操る
第3章 PMモータを制御する
■モータの制御
■ベクトル制御
■モータ制御のブロック図
埋め込み磁石構造の同期モータを対象にして
第4章 モータ・モデルと座標変換
■座標変換をシミュレーションする
■モータ・モデルの導出
400Wクラスの集中巻きIPMSMを想定して
第5章 モータ・パラメータの設定と位置センサ
■モータ・パラメータの設定
■位置センサの設定
定常状態から過変調状態までをシミュレーションする
第6章 PWMインバータによるオープン・ループ駆動
■回路とシミュレーションの設定
■シミュレーション結果
電流制御と非干渉制御によるトルク制御
第7章 電流フィードバックによるPMモータのベクトル制御
■非干渉制御によってdq軸間の干渉をなくす
■PI制御器を用いたフィードバック制御
■弱め界磁制御
負荷トルクの影響を抑えつつ速度応答を確保する
第8章 速度制御と外乱オブザーバによる2自由度制御
■PI制御による速度制御
■速度制御のシミュレーション結果
■外乱オブザーバによる2自由度制御
Appendix-A 付属CD-ROMの内容と使用方法
Appendix-B PSIMデモ版のインストール手順と制限事項
Appendix-C PSIMスイッチング電源解析に使ってみる
GE Articles
複合型リアアクタを使って世界最小を実現した
技術解説 3kW臨界モード・インターリーブ方式PFCモジュールの設計と動作原理
■APFCの基本回路方式
■CRMインターリーブ式APFC制御
■3kW電流臨界モード・インタリーブ式APFCモジュールの製作例
■小型高効率実現のキー・パーツ…複合リアクタ
ヒートシンク不要の小型パッケージを採用した
デバイス インテリジェント・パワー・モジュールμIPM
■パッケージの小型化
■モータ応用製品の省エネルギー化と低出力インバータの需要
■従来の低出力インバータ用IPMとμIPMの放熱方式
■ヒートシンクを必要としないμIPMとシステム実現法
■従来型IPMとμIPMとの性能比較
■低出力インバータの今後の方向性
目的を定めてモデルを十分に理解しておくことが重要
第1章 モータのシミュレーション技術
■シミュレーションの種類
■モータ・モデルとシミュレーション
■シミュレーション技術の課題
パワー・エレクトロニクスに特化されて使いやすい
第2章 回路シミュレータPSIM入門
■パワー・エレクトロニクス用シミュレータ
■PSIMの使いかた
■シミュレーションの実行
ベクトル制御によってトルクと回転速度を操る
第3章 PMモータを制御する
■モータの制御
■ベクトル制御
■モータ制御のブロック図
埋め込み磁石構造の同期モータを対象にして
第4章 モータ・モデルと座標変換
■座標変換をシミュレーションする
■モータ・モデルの導出
400Wクラスの集中巻きIPMSMを想定して
第5章 モータ・パラメータの設定と位置センサ
■モータ・パラメータの設定
■位置センサの設定
定常状態から過変調状態までをシミュレーションする
第6章 PWMインバータによるオープン・ループ駆動
■回路とシミュレーションの設定
■シミュレーション結果
電流制御と非干渉制御によるトルク制御
第7章 電流フィードバックによるPMモータのベクトル制御
■非干渉制御によってdq軸間の干渉をなくす
■PI制御器を用いたフィードバック制御
■弱め界磁制御
負荷トルクの影響を抑えつつ速度応答を確保する
第8章 速度制御と外乱オブザーバによる2自由度制御
■PI制御による速度制御
■速度制御のシミュレーション結果
■外乱オブザーバによる2自由度制御
Appendix-A 付属CD-ROMの内容と使用方法
Appendix-B PSIMデモ版のインストール手順と制限事項
Appendix-C PSIMスイッチング電源解析に使ってみる
GE Articles
複合型リアアクタを使って世界最小を実現した
技術解説 3kW臨界モード・インターリーブ方式PFCモジュールの設計と動作原理
■APFCの基本回路方式
■CRMインターリーブ式APFC制御
■3kW電流臨界モード・インタリーブ式APFCモジュールの製作例
■小型高効率実現のキー・パーツ…複合リアクタ
ヒートシンク不要の小型パッケージを採用した
デバイス インテリジェント・パワー・モジュールμIPM
■パッケージの小型化
■モータ応用製品の省エネルギー化と低出力インバータの需要
■従来の低出力インバータ用IPMとμIPMの放熱方式
■ヒートシンクを必要としないμIPMとシステム実現法
■従来型IPMとμIPMとの性能比較
■低出力インバータの今後の方向性