電動機

Versatile Models Adaptable to Non-Standard Machine Designs

Rotor of electrical machine

電力変換器と電動機を組み合わせたパワエレマシンの開発が、 産業用モータドライブや自動車分野等で増加しています。 PLECSコンポーネントライブラリにはモータドライブシステムをモデリングするための、 複数の交流/直流電動機が実装されています。

PLECSには各適用分野で使用される既存の電動機ブロックモデルが実装してあります:
  • 直流電動機
  • 交流誘導電動機
  • 交流同期電動機
  • 永久磁石同期電動機
  • SR（スイッチトリラクタンス）マシン

一般的ではない電動機モデルであっても、C言語または、既存ブロックを組み合わせ、 任意の電動機モデルとして作成することが可能ですが、 既存モデルを変更することによって、より簡易に、目的の仕様に適合した電動機モデルを実装する事が可能です。

非線形モデル

ほとんどの電動機は、磁気飽和点の近傍で電力密度が最大化する動作条件で設計されます。 このような条件を正確にシミュレーションするには、電動機モデルで磁気飽和曲線を考慮する必要がありますが、 PLECSには、柔軟な磁気飽和特性の設定が可能な非線形電動機モデルが実装されています。 PLECSソルバは、この非線形特性を効率的に処理することが可能です。

VBR（Voltage Behind Reactance）モデル

電動機システムのシミュレーションにおける重要な目的として、電動機の故障モード検証や節電用制御ロジック開発が挙げられます。 例えば、永久磁石同期機では、弱め磁束制御でトリップが発生し、電流およびトルクが制御不能になる危険性があります。

PLECSには、このような故障モードの検証に適した電動機モデルが実装されています。 この電動機モデルは、可変リアクタンスの背後制御電圧源（VBR）によって構成される個別の固定子巻線として実装されます。 従来方式の回転子参照座標モデルとは異なり、VBRによる定式化は、電動機の開回路端子も含め、任意の場所への接続を可能にします。