6 ステップ インバーターによって電力が供給されるブラシレス DC モーター

この例では、定格値が 1 kW 3000 rpm で、速度が制御される台形波 PMSM モーターの 6 ステップ スイッチ オン モードの使用法を示します。

Olivier Tremblay, Louis-A. Dessaint (Ecole de technologie superieure, Montreal)

説明

定格値が 1 kW、500 Vdc、3000 rpm の三相モーターは、6 ステップ電圧インバーターによって電力が供給されます。インバーターは、Specialized Power Systems ライブラリの MOSFET ブリッジです。DC 母線電圧の制御には速度調整器を使用します。インバーター ゲート信号は、モーターのホール効果信号をデコードすることで生成されます。インバーターの三相出力は、PMSM ブロックの固定子巻線に印加されます。マシンのシャフトに加えられる負荷トルクは、初期には 0 に設定され、t = 0.1 秒で定格値 (3 N.m) にステップします。

2 つの制御ループが使用されています。内側のループでは、インバーター ゲート信号は起電力と同期がとられます。外側のループは DC 母線電圧を変えることによりモーターの速度を制御します。

シミュレーション

モーターの電流のノコギリ波形状を観察します。これは 120 電気角度間に一定の電圧をモーター インダクタンスに印加する DC 母線によるものです。初期電流は過大ですが、定格速度への加速中に減少します。定格トルクを加えると、固定子電流が増大し、定格速度が維持されます。ノコギリ波形状は、電磁トルク信号 Te でも観察されます。ただし、モーターの慣性により、このノイズはモーターの速度波形には現れません。

モーターの "逆 EMF フラット領域" を 120 から 0 に変更し、起電力 e_a の波形の変化を観察してください。