誘導電動機のベクトル制御について

質問

誘導電動機のベクトル制御をする際，指令速度をだいたい900（rpm）以上にすると，速度応答に脈動してしまいます。シミュレーションでは問題なく回るのですが，実験ではそれが原因でうまくいきません。回転数を上げた際に，なにかの外乱が生じるのでしょうか？どなたか知っていたら教えてください。

回答No.2

GTAC · ベストアンサー

トルクの方程式は、シミュレーションに考慮していますか？慣性モーメントを持つ物体に加速度がかかれば回転速度が増え、速度に比例して摩擦や風損が増えます。また軸系にばね乗数やダンピングがあれば、ねじれ角の変化をトリガーとして系は振動的になります。
このあたりの計算は機械工学（回転系の運動）になりますが、可変速駆動のエンジニアには必須の内容です。

また、実際のインバータにはＡＳＲ（速度制御）やＡＣＲ（電流トルク制御）がありますが、速度やトルクがハンチングしたりしないようにダンピングを入れたりして
振動防止が図られています。

機械側の対策としては、
振動の起きる危険速度を通過させない、
ベースにダンパーを入れる
軸の太さや長さなどを見直す
負荷と駆動機の慣性モーメントのバランスを見直す
ギアやカップリングで系を分割する。
などがあります。

補足

>トルクの方程式は、シミュレーションに考慮していますか？慣性モーメントを持つ物体に加速度がかかれば回転速度が増え、速度に比例して摩擦や風損が増えます。また軸系にばね乗数やダンピングがあれば、ねじれ角の変化をトリガーとして系は振動的になります。

具体的にどのような計算式になるかできれば教えてください。あと，PWMインバータを使用しているのですが，高速回転時に供給する電圧を高くする場合に問題が生じてくるのでしょうか？

回答No.1

sailor

シミュレーションの際に回転部分のフライホイールマスを計算にいれていたでしょうか？電動機のみのフライホイールマスも重要ですが駆動系のフライホイールマスやバックラッシュが影響することは十分考えられます。特に駆動系にギアやチェーンなどを使った場合はバックラッシュやチェーンのたるみによる遊びが、有害な共振現象を生むことは珍しくありません。

電動機単体であれば回転モーメントを持つローターの慣性質量が制御によるトルク変動と共振してしまい。フィードバックの予想値を上回ったトルク変動を生み出している可能性があります。制御系等に適当なディレイを設けるか共振の解析を行いローターにマスダンパーなどを設ける方法が有効でしょう。

補足

お答えありがとうございました。
>シミュレーションの際に回転部分のフライホイールマスを計算にいれていたでしょうか？

具体的にどのような計算をすればよいのでしょうか？無知なものですいません。