タグチメソッドを用いた高効率誘導モータの開発

摘要

近年，多くの国でモータの効率規制が始まっており，その規制に対応すべく当社でもIE3クラスの高効率モータを開発する必要がある。しかしながら，誘導機ではさまざまな設計パラメータが相互に影響し合うことから，最適な設計を見つけることば困難である。そこで，本報では因子の主効果を抽出することのできるタグチメソッドを採用して検討を行った。この手法では設計パラメータである制御因子および外乱である誤差因子を設定して直交表に割付けを行う。そして，直交表による設計組合わせの計算結果から要因効果図を作成し，高い改善効果を持つ因子とその影響度を導き出すことで設計（制御因子の水準）を決定した。最後に実機実験を行い，効率と始動電流における目標を満たした設計値が得られたことを確認した。%Many countries have begun to regulate motor efficiency in recent years, and it is necessary for us to develop IE3 high-efficiency motors to meet the requirements of the regulations. However, it is difficult to find the optimum design of an induction motor because of interaction of the design parameters of the device. We, therefore, attempted to design the induction motor by applying Taguchi method that can deduce the main effect of each factor. In this method, the design parameters (i.e. the control factors) and the disturbance values (i.e. the error factors) are determined and laid out to an orthogonal table. Developing the factorial effect chart based on the calculation results in accordance with the design parameter combinations in the orthogonal table, we have determined the design of control factors' levels by identifying the factors with high improvement effect and their effects level. Performing a real machine experiment as the final step, we have confirmed that the proposed design reaches aimed levels of the efficiency and the locked rotor current.