磁化特性の数式モデルに基づくゼロトルクリプル下におけるSRM の電流実効値とDC 電流リプルの低減手法

摘要

Switched Reluctance Motor(SRM)は，希土類金属が不要で安価，高速回転に適する，堅牢，メンテナンスフリー等のいくつかの利点を有する。そのため，SRM の電気自動車(EV)やハイブリッド車(HEV)への適用が期待されている。SRM は，適切なタイミングで各相のステータ巻線に通電することで，連続的な回転を達成する。しかし，一相通電の場合，相切り替え区間に十分なトルクが出力できず，大きなトルクリプルが発生する。そこで，瞬時トルクを一定にする平坦トルク電流波形を用いて部分的に二相通電を行うことで，トルクリプルを低減する手法がある。しかし，二相通電でトルク/電流比が小さい区間でトルクを補うため，部分的に電流値が増加する。電流値を低減させるためには，トルク/電流比が大きい区間で通電すればよいが，実電流が追従できる電流指令は電源電圧によって制限されるため，ゼロトルクリプルと電流低減の両立は困難である。また，トルクリプルをゼロにし，出力を一定にしたとしても，磁気エネルギーは負荷と電源を往復するため，入力電力が脈動し，DC 電流にリプルが発生する。