ベクトル制御 (FOC)

ベクトル制御 (FOC) は、永久磁石同期モーター (PMSM) と交流誘導モーター (ACIM) の制御に使用される手法です。FOC はトルクと速度の全範囲について優れた制御機能を提供します。FOC の実装には、静止基準座標系から回転子鎖交磁束基準座標系 (d-q 基準座標系とも呼ばれる) への固定子電流の変換が必要です。

最も一般的に使用される FOC の制御モードは、速度制御とトルク制御です。位置制御モードは、それに比べると一般的ではありません。トラクション アプリケーションのほとんどで、モーター制御システムが指令トルク値に追従するトルク制御モードが使用されています。速度制御モードでは、モーター コントローラーが指令速度値に追従し、内側のサブシステムを形成するトルク制御に対するトルク指令を生成します。位置制御モードでは、速度コントローラーが内側のサブシステムを形成します。

FOC アルゴリズムの実装には、電流と回転子位置のリアルタイムのフィードバックが必要になります。電流と位置はセンサーを使用して測定します。実際のセンサーベースの測定の代わりに推定フィードバック値を使用するセンサーレスの手法も使用できます。

メモ

Motor Control Blockset™ の例では、pu 計算に関連する考慮事項から、電流指令 (トルク指令 T_ref ではなく Iq_ref) を速度コントローラーの出力として使用しています。例のアルゴリズムは、電流とトルクの pu 指令値が同一 (Iq_ref_pu = T_ref_pu) になるような電流とトルクのベース値 (Iq_base と T_base) を選択します。

永久磁石同期モーター (PMSM)

次の図は、PMSM に対する FOC のアーキテクチャを示しています。PMSM の FOC の実装に Motor Control Blockset で使用している一連の方程式と仮定の詳細については、PMSM の数学モデルを参照してください。

交流誘導モーター (ACIM)

次の図は、交流誘導モーター (ACIM) に対する FOC のアーキテクチャを示しています。誘導モーターの FOC の実装に Motor Control Blockset で使用している一連の方程式と仮定の詳細については、Mathematical Model of Induction Motorを参照してください。

参考

ベクトル制御