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「クラウドモーターシミュレーター β版」

PMモータ Ver.

機能

  • 永久磁石同期モータの電流制御や速度制御を行うことができます。
  • 電流制御にするか速度制御にするかは「クラウドモーターシミュレーター β版」ページトップの「設定」ボタンを選択し、「電流制御、速度制御選択」にて変更可能です。
  • 「コントローラ」ボタンを選択すると、各種制御の有効/無効を選択することができます。
    • MTPA制御を有効にすると、同一トルク出力時の電流が最小になります。
    • 弱め磁束制御を有効にすると、高速域までモータを回すことができます。
    • 非干渉化制御を有効にすると、オーバーシュートが減少します。
    • アンチワインドアップ制御を有効にすると、オーバーシュートが減少します。

※制御の詳細はコラムをご覧ください。

数式モデル

  • 座標変換は相対変換を用いています。
  • 永久磁石同期モータの数式モデルは以下の式を使用しています。

$$
\begin{equation}
\large
\frac{d}{dt}\left[ \begin{matrix}
{{i}_{d}} \\
{{i}_{q}} \\
\end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix}
-\frac{R}{{{L}_{d}}} & {{\omega }_{re}}\frac{{{L}_{q}}}{{{L}_{d}}} \\
-{{\omega }_{re}}\frac{{{L}_{d}}}{{{L}_{q}}} & -\frac{R}{{{L}_{q}}} \\
\end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix}
{{i}_{d}} \\
{{i}_{q}} \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
\frac{{{v}_{d}}}{{{L}_{d}}} \\
\frac{{{v}_{q}}}{{{L}_{q}}} \\
\end{matrix} \right]+\left[ \begin{matrix}
0 \\
-\frac{{{\omega }_{re}}\psi }{{{L}_{q}}} \\
\end{matrix} \right]
\end{equation}
$$

$$
\begin{equation}
\large
\frac{d}{dt}\omega_{rm} =\frac{1}{J}\left( T-{{T}_{L}} \right)
\end{equation}
$$

$$
\begin{equation}
\label{PMSMtorque}
\large
T=\frac{3}{2}\left\{ {{P}_{f}}\psi {{i}_{q}}+{{P}_{f}}\left( {{L}_{d}}-{{L}_{q}} \right){{i}_{d}}{{i}_{q}} \right\}
\end{equation}
$$

※各変数の定義はこちらをご覧ください。

演算方法

  • 数値積分方法は、修正オイラー法や後退オイラー法を使用しています。
  • 微分方程式の解法は、ルンゲクッタ法です。
  • シミュレーション刻みは、固定です。
  • 刻みは「クラウドモーターシミュレーター β版」ページトップの「設定」ボタンを選択し、「シミュレーション刻み[s]」にて変更可能です。

※シミュレーション刻みはシミュレーション終了時間の1/10,000以上で設定してください。