3相PMモータとインバータ回路の連成解析を活用した設計例

多くの設計現場では、モータ設計、電気/電子回路設計、制御設計は異なる設計者が設計するため協調した設計が出来ていないのが現状です。

サイバネットシステムでは電磁界解析 Ansys Maxwell と電気回路・アナログ/デジタル制御・熱回路網を扱える Ansys Simplorer をご提供しており、2つのシミュレータを連成させることで設計の初期段階でもモータの特性を考慮した高精度な解析・検証を行うことができます。(解析モデル参照)

Ansys Maxwell と Ansys Simplorer を組み合わせることで、電気回路・制御回路設計者はモータの特性を考慮した設計・解析が可能です。またモータ設計者にとっては回路設計者が設計した駆動回路のスイッチング素子の振る舞いを加味したモータの動作検証が可能です。

アナログ回路シミュレータではモデリングが難しいデジタル回路の振る舞いにステートマシン(状態遷移図)を使用することができ、スイッチング素子を数式や特定の条件式で表すことができます。スイッチングの発熱によるエネルギーの損失等も考慮することが可能です。

両製品ともAnsys社が提供しているため、シミュレーション間のサンプリング点が異なることによるシミュレーション精度の劣化などのシミュレーションツール同士のインターフェイスの問題に悩まされることもありません。

解析モデル

図.インバータ回路と三相PMモータを連成させたモデル

解析結果

図.インバータからPMモータに与えられた電圧

図. PMモータのトルク