目次

１．モータードライブシステムの基本構成
１－１　はじめに
１－２　モータードライブシステムの全体構成
１－２－１　全体構成
１－２－２　モーターが駆動する負荷の特性
１－２－３　モーターと制御器
１－２－４　機械系の運動制御
１－３　ドライブシステムの構成要素と本書との対応
（1） 同期モーター
（2） 制御器
（3） 電力変換器
（4） センサー
（5） モーター試験システム
２．PMSM・SynRMの基礎
２－１　はじめに
２－２　基本構造と特徴
２－２－１　モーターの分類と特徴
２－２－２　基本構造
（1） 固定子構造と回転磁界
（2） 回転子構造
２－３　トルク発生原理界
３．PMSM・SynRMの数学モデル
３－１　はじめに
３－２　座標変換
３－２－１　座標変換とは
３－２－２　座標変換行列
３－３　静止座標系のモデル
３－３－１　三相静止座標系のモデル
３－３－２　二相静止座標系 （α-β座標系） のモデル
３－４　回転座標系のモデル
３－４－１　d-q座標系のモデル
３－４－２　鉄損を考慮したd-q座標系のモデル
３－４－３　M-T座標系のモデル
３－４－４　任意直交座標系のモデル
３－５　制御対象としての基本モーターモデル
３－５－１　d-q座標系の基本モデル
（1） 電気系モデル
（2） 電気－機械エネルギー変換
（3） 機械系モデル
３－５－２　本書で用いるモーターと機器定数
３－６　実際のモーターモデル
３－６－１　磁気飽和と空間高調波の影響
（1） 磁気飽和の影響
（2） 空間高調波の影響
３－６－２　実際のモーターパラメータの解析事例
４．電流ベクトル制御法
４－１　はじめに
４－２　電流ベクトル平面上の特性曲線
４－３　電流位相と諸特性
４－３－１　電流一定時の電流位相制御特性
４－３－２　トルク一定時の電流位相制御特性
４－３－３　電流位相制御特性のまとめ
４－４　各種電流ベクトル制御法
４－４－１　最大トルク／電流制御
４－４－２　最大トルク／磁束制御（最大トルク／誘起電圧制御）
４－４－３　弱め磁束制御
４－４－４　最大効率制御
４－４－５　力率1制御
４－５　電流・電圧の制限を考慮した制御法
４－５－１　電流ベクトルの制約
４－５－２　電流・電圧制限下での電流ベクトル制御
４－５－３　最大出力制御
（1） 制御モード Ⅰ
（2） 制御モード Ⅱ
（3） 制御モード Ⅲ
（4） 最大出力制御の電流ベクトルと特性例
４－６　電流ベクトル制御システム
４－６－１　電流指令値作成法
（1） MTPA制御
（2） 弱め磁束制御
４－６－２　非干渉電流制御
４－６－３　電流制御システム
（1） 電流検出と座標変換
（2） 電圧指令値の作成
（3） 全体構成
４－６－４　電流ベクトル制御システムの特性例
４－７　モーターパラメータ変動の影響
５．センサーレス制御
５－１　はじめに
５－２　センサーレス制御の概要
（1） V/f一定制御に基づく方法
（2） 電機子鎖交磁束に基づく方法
（3） 誘起電圧に基づく方法
（4） 突極性に基づく方法
５－３　誘起電圧に基づくセンサーレス制御
５－３－１　誘起電圧に基づく位置推定の基本
（1） α-β座標系 （静止座標系）
（2） d-q座標系 （同期回転座標系）
（3） γ-δ座標系 （任意の直交座標系）
５－３－２　推定d-q座標系の拡張誘起電圧モデルに基づく位置・速度推定
５－３－３　拡張誘起電圧モデルに基づく位置・速度推定部の構成例
５－３－４　拡張誘起電圧推定方式によるセンサーレス制御
５－３－５　拡張誘起電圧推定方式におけるパラメータ誤差の影響
５－４　突極性に基づくセンサーレス制御
５－４－１　突極性に基づく位置推定の基本
５－４－２　推定d-q座標系における高周波電圧印加方式
５－４－３　極性判別法
５－５　高周波印加方式と拡張誘起電圧推定方式による全速度域センサーレス制御
６．直接トルク制御
６－１　はじめに
６－２　トルクと磁束を制御する原理
６－２－１　トルク制御
６－２－２　磁束制御
６－２－３　制御できる条件
（1） SPMSM
（2） IPMSM
（3） SynRM
６－３　基本特性曲線
６－４　トルクと磁束の指令値
６－４－１　最大トルク／電流制御
（1） 参照テーブルを用いる方法
（2） M-T座標上での数式モデルを用いる方法
（3） SynRMでd-q座標系の関係式を用いる方法
６－４－２　弱め磁束制御
６－４－３　電流制限のためのトルク制限
６－４－４　最大トルク／磁束制御
（1） IPMSMの場合
（2） SynRMの場合
６－５　DTCの構成
６－５－１　電機子鎖交磁束の推定
６－５－２　スイッチングテーブル方式
６－５－３　指令磁束ベクトルを得る方式
６－５－４　DTCの制御特性を改善する方法
６－５－５　DTCによるモーター駆動システムの運転特性
７．インバーターとセンサー
７－１　はじめに
７－２　電圧形インバーターの基本構成と基本動作
７－２－１　三相電圧形インバーターのPWM制御
７－２－２　電圧利用率を向上する変調方式
（1） 3次調波注入方式
（2） 二相変調方式
７－３　デッドタイムの影響と補償
７－３－１　デッドタイムの影響
７－３－２　デッドタイムの補償法
７－４　モータードライブに用いるセンサー
７－４－１　機械量のセンサー
（1） 位置センサー
（2） 速度センサー
７－４－２　電気量のセンサー
（1） 電流センサー
（2） 電圧センサー
８．デジタル制御システムの設計法
８－１　はじめに
８－２　デジタル制御システムの基本構成
８－２－１　ハードウェア構成
（1） PWMによるスイッチング信号生成
（2） アナログ－デジタル変換
（3） ABZカウンタ
（4） タイマ
（5） その他
８－２－２　ソフトウェア処理と割込処理
８－３　制御システムのデジタル化
８－４　デジタル化の注意点
８－４－１　サンプリング定理
８－４－２　量子化誤差
８－４－３　センサー誤差の補正
８－４－４　時間遅れの影響
９．モーター試験システムと特性測定方法
９－１　はじめに
９－２　実験システムの構成
（1） 供試機 （PMSM）
（2） 位置センサー （PS）
（3） トルク検出器、速度・トルクメータ
（4） 負荷
（5） パワーメータ
（6） インバーター
（7） 直流電源
（8） デジタル制御システム
９－３　初期設定（実験準備）
９－３－１　正転方向・相順決定、Z位置の確認
（1） PMSMの場合
（2） SynRMの場合
９－３－２　電気系定数の測定法
（1） 電機子抵抗の測定
（2） 永久磁石による電機子鎖交磁束の測定
（3） d, q軸インダクタンスの測定
（a） 停止状態での測定
（b） 実運転状態での測定
９－３－３　機械系定数の測定法
９－３－４　センサーの零点補正
９－４　基本特性の測定
９－４－１　電流位相－トルク特性
９－４－２　速度－トルク特性、効率マップ
９－５　損失分離