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解説

電気自動車や風力発電に必須のモーター/発電機の仕組みから制御方法を解説

オン・セミコンダクター

2018/07/04

資料の紹介

 先進工業国では消費電力の半分がモーターで消費されている。モーターは1μWの電子時計から100MW以上の発電所まで、幅広い電力範囲で使われている。モーターは電力を機械的な動作に変換し、圧延機では10MNm以上のトルクを発生する。遠心分離機やフライホイールなどでは数十万回転/分以上の高速な応用もある。反対に、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換するのが発電機である。

 このホワイトペーパーは、これからの電気自動車のモーターや風力発電所の巨大な発電機をもっと効率よく使えるようにするための基礎知識をまとめている。モーターは電気によって回転という動力を作り出し、発電機は動力から電気を創り出す。最新の駆動回路では電気から機械エネルギーへの変換をデジタル的に制御するため、インバーターやコンバーターが使われる。ロジックレベルからゲートドライバー、パワー半導体スイッチを制御することでエネルギー効率を上げる技術が向上している。さらに、誘導モーターや同期モーター、スイッチトリラクタンスモーターの3種類を解説し、その制御方法についても説明している。オープンループ制御、クローズドループ制御、さらにベクトル制御などの手法にも触れている。

 数式の使用は最小限度にとどめているが、実際の交流電圧波形や位相、電流の波形を算出しており、実用と理論を同時に学ぶことができる。一読の価値があり、お薦めする。

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