• ベストアンサー
  • 困ってます

電気自動車や新幹線などの同期モータの始動方法

こんにちは、 電気自動車や新幹線などには、永久磁石同期モータがよく使用されているらしいですが、このモータを始動させる場合は、インバータでV/f制御やベクトル制御を使い、電圧と周波数を徐々に上げていくのでしょうか? それとも、今でも同期モータの中に、かご形回転子をつけたり、始動用の単相誘導モータをつけて、始動させるのでしょうか?

noname#181262
noname#181262

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数613
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.2

電気自動車、電車ともに定速回転ではないので速度制御のためにインバータ制御が必須になりますから必然的に始動もインバータです。 黎明期の同期電動機使用の車両では液体変速機を用いたり回転変流器を使ったものが有りましたが現存しません。 ちなみに音階になったインバータは誘導機です。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

お返事有難う御座います。 >電気自動車、電車ともに定速回転ではないので速度制御のためにインバータ制御が必須になりますから必然的に始動もインバータです。 解りました。実際はそうなんでしょうね。電気自動車、電車以外で、同期モータの中に、かご形回転子をつけたり、始動用の単相誘導モータをつけて、始動させることはあるのでしょうか?いまどき、インバータを使用しない始動や速度制御は考えにくいです。

関連するQ&A

  • 永久磁石同期モータの素晴らしい点

    こんにちは 永久磁石同期モータは、巻線形同期モータおよび誘導モータなどの永久磁石を使用しないモータと比較して、励磁電流を流す必要がなく、励磁回路損失が無いので効率が良いと考えて問題ないでしょうか?誘導モータの回転子に流れる誘導電流も励磁電流と考えて問題ないでしょうか? 但し、埋込永久磁石同期モータは、表面永久磁石同期モータと比較して、磁気抵抗の非対称性によるリラクタンストルクも利用できるので、更に高出力、高効率な運転が可能であることは、除きます。

  • 誘導モータ間接ベクトル制御の位相について

     DSPに、誘導モータの速度センサ付間接ベクトル制御の実装を行うとしている者です。 座標変換に必要な位相角 θr について、質問をさせてください。  永久磁石同期モータのベクトル制御では、ロータ角度 θr = 0 は、 磁束が最大になる点(誘起電圧 = 0)という物理的に検知可能な点になりますが、 誘導モータでは、θr の原点は、具体的にはどこになるのでしょうか?  教科書の間接ベクトル制御のブロック図では、θrを、単にモータ回転速度を積分して 求めていますが、 ・どのロータ位置から速度の積分を開始しても問題ないのでしょうか?  ・ずっと速度を積分し続けていると、速度センサの誤差が蓄積して、θr 値が狂ってくるような  気がするのですが、問題ないのでしょうか?   どうも永久磁石同期モータのイメージで理解しようとして、何か間違っているような 気がします。 よろしくお願いします。  

  • 誘導モータについて

    誘導モータの動作について質問です。 同期モータを弱め界磁制御で最高速回転している場合、インバータが故障してしまうと モータの誘起電圧により過電圧が生じると思います。 誘導モータの弱め界磁委制御による最高速回転時にも同じ現象が起きるのでしょうか? 誘導モータには永久磁石が無いため疑問に思い質問させていただきました。

その他の回答 (1)

  • 回答No.1
  • xitian
  • ベストアンサー率33% (928/2808)

http://www.youtube.com/watch?v=uW4qV7hHagc  周波数を変えています。インバータの騒音が音階になるように設計された電車もありますね。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答有難うございます。 >周波数を変えています。インバータの騒音が音階になるように設計された電車もありますね。 「世界を動かすパワー半導体」という本にも紹介されていたことを思い出しました。

関連するQ&A

  • 永久磁石モータの制御

    こんにちは、 永久磁石モータの制御について下記を教えて下さい。 1.永久磁石モータの弱め磁界制御とは、 2.瞬時空間ベクトルとは?

  • 誘導モータをゆっくり回す方法は?

    門外漢なので的外れな質問かもしれません。 産業用のモータで、単相/三相にかかわらず、「誘導モータ」を目にします。これ(単相誘導モータ)をゆっくり廻す簡単な方法は無いでしょうか? 誘導モータは、周波数に回転数が、ほぼ比例した関係で廻るはずなので、インバータでゆっくり回るのは理解できます。しかし0.5~1.5馬力程度でも、インバータは結構良いお値段なので、もっと安く実現できないか、考えています。 よく、卓上ボール盤や、業務用の換気扇など、ボリウムが付いていて可変速のものがありますが、あの程度のものが望みです。 ボール盤や換気扇は、違う種類のモータなのでしょうか?違う種類なら、何と言うモータなのでしょう? よろしくお願いいたします。

  • かご形始動巻線つき同期モータの始動方法

    過去の質問で、始動巻線、ダンパ始動等の質問・回答があるのですが、理解できておりません。 すみません、どなたか教えていただけませんでしょうか。 かご形始動巻線付同期モータでは、3相交流を直入れして、誘導電動機のように始動する(リアクトル、コンドルファ並用)というのは、理解しております。しかし、これにより、同期電動機を始動するというのが理解できておりません。 誘導電動機の始動では、速度ゼロから同期速度まで、すべりがある状態で始動するため、位相の制御はできません。一方、同期電動機を安定回転させるには、q軸に電流を流して一定トルクを発生させるため、磁極位置に対して、あるい位相オフセットを持った3相交流電圧をかけなければならないと思っています。 前者の位相の制御ができないまま始動して、後者の位相制御状態につなげるところがよくわかりません。 また、始動以外にも乱調防止として、すべりゼロの方向にトルクが働くように巻線をモータのロータに巻きつけておくことが説明にあったりするのですが、構造、動作原理もよく理解できておりません。特に、すべりがありながら、位相制御することが結びついておりません。 実際のモータの構造もよくわからないこともあり、その辺りも含めて、説明いただけると助かります。 以上、よろしくお願いします。

  • インバータドライブとは

    インバータドライブって何なんですか? 私は大学で、電動機の制御について研究しています。 私の使用している教材では「ブラシレスDCモータとして使用されている永久磁石同期モータとインバータドライブされる誘導モータの回路方程式について述べる。」とあるのですが、インバータドライブがどのようなモノなのか分かりません。 辞書を引いても、ググっても分かりません(涙) インバータドライブって何なんですか?

  • 誘導モーターの始動時の電流が大きくなるメカニズム

    誘導モーターの始動時の電流が大きくなる理由とメカニズム、また始動時のトルクが小さくなる理由を教えてください。ネットや本で調べて自分なりに解釈を試みるも細かいところがわからずちんぷんかんぷんです。 参考書に、『始動時には定格の8~10倍の電流が流れる』とありました。 理由がわからなかったのでネットや書店に行って調べと、その理由は ・始動時は回転子が回転していないため逆起電力が発生しないため ・回転子コイルにインダクタンスがあるため とありました。しかし、正直よくわかりません。 以下にわからないなりの自分の解釈を示します。 【始動時は回転子が回転していないため逆起電力が発生しないため】 回転子の回転速度で、磁界を切る速度がかわるため、回転子側(二次側)の誘導電流の大きさが変わるのは理解できるが、それによって一次側の誘導電流も変化するのか? 回転子が停止状態から動くことで、何側の何がどうなって結局一次側の電流が大きくなるのかよくわからない。 【回転子コイルにインダクタンスがあるため】 これは、変圧器に起こる励磁突入電流のことを言っているのか? コイルのリアクタンスは X(Ω)=ωLであるため、停止から運転すると急激に周波数が増えて逆に抵抗が大きくなって電流は小さくならないのか。 また、始動時のトルクが小さいこともよくわかりません。 何がどうなってその結果トルクが小さくなるのか、順を追って詳しく説明していただけるとありがたいです。 以上、ご教授お願い致します。

  • 電磁石による保持機構

    ある装置(回転体)の保持機構を考えています。保持に電磁石を利用出来ないか検討中です。 すみません、私は機械屋でして電気に疎く、案は考えたものの実用可能かピンときません。相談に乗って下さい。 仕組みはモータのような形状で、回転子は固定にします。その回転子の回りに永久磁石を置いて、回転子に電流を与えると永久磁石が回転子側に吸着され、回転子と永久磁石の間にある回転体が保持されるような機構にしたいと思っています。 (図示出来ればよいのですが…この説明でご理解いただけますでしょうか?) ?問題はパワーですが、保持トルクは200N・m必要です。電磁石でそれ程の保持トルクが発生させることが出来るでしょうか? ?コイルの巻数、電流値、巻いたコイルの個数等、どのくらいの規模になるか、想像つきません。根本的に実用可能でしょうか? 教えて下さい。どうかよろしくお願いします。 舌足らずな説明ですみません…今描いている保持機構の構造ですが、 ?円筒状の形状と思って下さい。 ?一番中心に(モータでいう)回転子A(ただし回転しないで完全に固定) ?その外側に回転出来る中空回転軸B⇒この中空回転軸Bの中に回転子Aが入っている。 ?中空回転軸Bの外側に永久磁石C です。 ------------------------------ 1)回転子Aに電流を流すと、永久磁石Cが回転子A側に引き寄せられます。 2)1)の作用によって、永久磁石Cは中空回転軸Bに密着します。 3)密着することで、摩擦作用で中空回転軸Bがブレーキされ、回転が止まります。 ------------------------------ 中空回転軸Bは普段はフリーで、常に回転している訳ではありません。あるタイミングの時だけフリー状態を保持させます。この保持トルクが200N・m必要です。この保持トルクを出す為に、どのくらいの電磁力が必要かピンときていません。 みなさんのお力をお借りしたく、どうかよろしくお願いいたします。

  • 永久磁石について

     ドライバー先端の磁力が弱くなり、永久磁石にこすり付けて復帰させていますが、ネットで「コイルを巻きつけ大電流を流すと永久磁石が作れる」 とありました。具体的にドライバークラスのものを永久強力磁石にしたいのですが、具体的に方法を知りたく。  また、上の例で作れるのなら三相誘導モータのロータは、何故永久磁石にならないの?(電流値が、低いから?)  宜しくお願いします。

  • 永久磁石式同期モータ ベクトル制御の1次側電流算出

    永久磁石式同期モータのベクトル制御に関するアドバイスを頂きたいです。 マイコンでインバータの2次側の電圧及び電流のベクトル制御を行い、モータを回しています。 モータのロータの水平軸方向をd軸、それに対して垂直方向をq軸として、各電流の制御を行い、3相に変換してIPMにて出力しています。 ここで、ベクトル制御で算出した2次側の出力(d軸電流、q軸電流及び電圧)値から1次側の電流値を算出する方法等ありますでしょうか。 考え方及び原理等助言を頂きたいです。内容がわからない若しくは不足部分もありましたら、ご指摘お願いします。

  • 大きな容量のモータ始動制御。

    5.5kW程度の3相モータで送風ブロアを始動させます。 昨今の制御ではインバータ駆動が一般的と思います。 (実際には正転逆転、多段速度での運転を考えています) 偉い人にサイリスタで動かせばいいじゃん。って言われましたが、サイリスタがわからず、返答できませんでした。 ご教示いただけますと幸いです。 上記にかかわらず、大容量のモータを制御する場合、どういった制御があるのか教えてくださいますとありがたいです。

  • 永久磁石式同期型モーターとブラシレスDCモーターの違い

    永久磁石式同期型モーターとブラシレスDCモーターの違い こんにちは。この2つのモーターってステーターにコイル、ローターに磁石を使ったものに インバーターを組み合わせた、同じものだと思うのですが、そもそもなんで呼び方が違うんでしょうか? モーター単体で見た場合、両方三相交流(インバーターによる擬似交流?)で 駆動するのが一般的ですよね? ローターが回転する仕組み?センサーが必要、不必要?効率? トルクの出方?回転数?(いやこれは設計しだいか…) ただ単に大きさ?(ブラシレスDCモーターはラジコンにも使われてるイメージが) 制御の仕方? 同じような疑問を持った方いませんでしょうか。 補足: 誘導モーターはローターが回転するしくみが違いますよね。