電気自動車ドライブ用のPumbaa永久磁石同期モーター（PMSM）GEN5 PML080

1。フラットワイヤモーター
モーターの曲がりくねった形は、丸いワイヤからフラットワイヤーに徐々に遷移し、スロット充填速度、短い端、高出力密度、強力な熱散逸能力を備えています

2。高電圧断熱設計
モーターは、ますます高速モーターのSICコントローラーの高いスイッチング周波数要件を満たすために、新しい絶縁材料とプロセスを採用しています

3。高速で頑丈な断熱ベアリング
モーター設計では、24000rpm/minの設計要件を満たすことができる断熱ベアリングを使用しています。そして、それはベアリングの電気腐食の生成を効果的に阻害する可能性があります

4。オイル冷却モーター
モーターは高速オイル冷却構造を採用します。これは、ボリュームが低下した後、定格電力を効果的に減少させます。これにより、効率が向上するだけでなく、システムのサービス寿命が向上します。

5。優れたNVHパフォーマンス
モーターローターは、モーターシステムのNVHを効果的に最適化するセグメント化された傾斜極構造を採用しています

5。優れたNVHパフォーマンス
モーターローターは、モーターシステムのNVHを効果的に最適化するセグメント化された傾斜極構造を採用しています

ブラシレス電気モーター（PMSM-RRB）は永久磁石を使用して励起を提供します（励起：モーターが動作する磁場はブラシレスであり、モーターの効率と出力密度を改善するために励起電流を必要としません。

早くも1920年代には世界初のモーターがあり、このモーターローターの部分は、フィールド励起を生成するために使用される永久磁石です。しかし、当時使用されていた永久磁石材料は天然の磁鉄鉱鉱石（Fe3O4）であり、磁気エネルギー密度は非常に低く、大きなモーターで作られ、すぐに電気励起モーターに置き換えられます。技術の開発により、永久磁石材料には多くの選択肢があり、その中で最も優れたものは希土類材料であるため、希土類永久磁石モーターと呼ばれる希土類永久磁石材料の使用があります。

同期モーターは、非方位ポールモーターと顕著なポールモーターの2つのタイプに分けることができます。図18の「ラミネートスチールローターコア」は、「ラミネートスチールステーターコア」でなければなりません

図19：サリエントポール外部励起同期マシン（左）、非システリエントポール永久マグネットシンクロナスマシン（PMSM/SMPMSM）（中央）、および顕著なポールビルトイン永久磁石マシン（IPMSM）（右）（6（6 6 ）集中および分散巻線

同期モーター巻線は、分布または集中化できます。巻線が集中化されると、すべてのワイヤがスロットにあり、スパンは1つの極にあり、つまり、図１に見られるように、スパンは1極です。 18および図20（上）。分散巻線のスパンが大きいです。図19（右）の例では、各巻線は6つのスロットにスパンストされ、図20（下）ではスパンは3です。さらに、異なる位相の集中巻線は重複しませんが、分布した巻線は明らかにできます。図20に見られる。集中巻線は銅を使用し、末端が短い。図20では、右側の2つの画像は、銅の末端巻線がローターの長さよりも長い程度を示しています。右下の画像の分散巻線は、端が拡大する程度を示しています。集中巻きのクロススロットが少ないため、巻線を接続するために必要な銅は少なくなります。したがって、集中巻線は、より少ない銅（したがって、より安価な）を使用して、よりコンパクトな方法で構築できます。

集中（上）巻線と分散（下）巻線

ただし、分散巻線の優れた性能のため、このタイプの巻線は依然として主要な巻線です。集中巻線と比較して、分散巻線の励起フラックスの空間波形最適化（ほぼ正弦波）があるため、高調波含有量は低く、性能は優れています。分布巻線の巻線モードは、ほぼ一定の回転ステーター磁場を生成する可能性があります。自動車製造のコストが増加するにつれて、メーカーへの圧力も増加しています。集中巻線の製造はよりシンプルで安価であるため、集中巻線の製造がより一般的になりつつあります。

 永久磁石の同期電動モーターは、2つの方法に分割されます。1つは、周波数変換ガバナーを介してモーターを制御して同期を実現することです。1つは非同期開始モードを介して同期を達成することです。

ブラシレス電気モーター3相ACで直接開始することはできません。ローターの大きな慣性により、磁場は速すぎて回転し、固定ローターは磁場で起動して回転することはできません。

VVFモード：ブラシレス電源モーターの電源はVFによって提供され、VFの出力周波数はスタートアップ時の0から作業周波数に連続的に上昇し、モーターの速度はインバーターの周波数と同期して上昇します。インバーターの周波数を変更することにより、モーターの速度を変更できます。

非同期起動モード：ブラシレス電動モーターの起動と動作は、ステーター巻き、ローターリスケージ巻線、永久磁石によって生成された磁場の相互作用によって引き起こされます。直接の3相電力供給は、速度調整が不要な永久磁石ローターにケージ巻線を設置することです。

永久磁石同期モーター（PMSM）制御システムの性能を向上させるために、応答速度、高速精度、より広い速度範囲を備えているため、永久磁石同期モーター（PMSM）制御にはさまざまな新しい制御戦略が提案されています。 。永久磁石同期モーター（PMSM）制御には、ベクトル制御、直接トルク制御制御、インテリジェント制御が含まれます。

（1）PMSMのベクトル制御戦略は、非同期モーターのベクトル制御戦略とは異なります。 PMSMの速度は電源の周波数と厳密に同期しているため、ローター速度は回転磁場の速度に等しく、スリップはゼロに等しくなります。したがって、永久磁石同期モーターのベクトル制御を実現する方が簡単です。

（2）直接トルク制御直接トルク制御は、ベクトル制御複雑な回転座標変換とローターフラックスの向きを必要としません。トルクは制御されたオブジェクトとして電流を置き換え、電圧ベクトルは制御システムへの唯一の入力であり、直接制御トルクとフラックスの増加または減少ですが、トルクとフラックスのリンケージは分離されていません、モーターモデルは単純化されていません。発電機、単純な制御構造、モーターパラメーターの変化の小さな影響、優れた動的性能が達成されます。

（3）永久磁石同期モーター（PMSM）の制御性能と精度を改善するために、ファジー制御とニューラルネットワーク制御がPMSMの制御に適用されました。マルチループ制御構造では、インテリジェントコントローラーが最も外側のループの速度コントローラーとして機能します。Piコントロールと直接トルク制御制御は、内部ループ電流制御とトルク制御で依然として使用されます。内部ループの主な機能は変更することです。外側のループの制御のための植物の特性と、さまざまな外乱によって引き起こされる誤差は、外側のループによって制御または抑制される可能性があります。

永久磁石同期モーター（PMSM）システムでのインテリジェントコントロールの適用では、従来の制御方法を完全に放棄することはできません。

（1）現在、永久磁石同期モーター（PMSM）は、自動化システム、自動機械機器、ツールの低出力（0.1 kW〜10kW）サーボアプリケーションで広く使用されています。

（2）最大30〜250kWの電力を備えた永久磁石同期モーター（PMSM）は、ハイブリッドおよび全電気車両でますます使用されています。

（3）電気励起同期モーターと永久磁石同期モーター（PMSM）が高速鉄道で使用されており、まだ使用されています。ただし、誘導モーターは、より安価な代替品としても広く使用されています。

（4）永久磁石同期モーター（PMSM）は、航空宇宙産業などの効率と体重が最も重要な地域で使用されます。

（5）PMSMドライブには、ローターの損失が低いという利点があります。これは、ローター冷却がコストがかかるアプリケーションにとって魅力的です。

（1）基本速度操作で最大効率を提供します

（2）最大トルク/重量比を提供します

（3）使用される磁気材料の種類は、モーターの全体的な価格に大きな影響を与えます

（4）弱い磁気領域では、追加の電流を使用する必要があります。これにより、通常、高速での効率が低下します（誘導モーターと比較して）

（1）高効率伝達（航空宇宙、自動車産業）

（2）一部のホームアプリケーションは、低コストのフェライトマグネットを使用しています

（3）特に、集中巻線を備えた顕著な極の永久磁石同期モーター（IPMSM）は、製造の複雑さと低コストのため、業界でより広く使用されています。ただし、分散巻線を備えた同期機と比較して、集中巻線を使用すると性能が低下する可能性があります。

電気トラックモーター

電気トラックモーターは、電動トラックに電力を供給するように特別に設計されており、従来のディーゼルエンジンに清潔で効率的な代替品を提供します。これらのモーターは、高度な電気駆動技術を利用しており、印象的なトルク送達と急速な加速を可能にします。これは、頑丈なアプリケーションにとって重要です。通常、大容量のバッテリーを搭載した電動トラックモーターは、温室効果ガスの排出量の削減と運用コストの削減に貢献します。持続可能性に重点が置かれているため、多くのメーカーは、規制要件と環境に優しい輸送ソリューションの消費者需要を満たすために電気トラックモーターに投資しています。

ハイブリッドモーター

ハイブリッドモーターは、内燃機関と電気推進システムの両方を組み合わせて、両方の技術の利点を提供します。ハイブリッド車両では、モーターはガソリンまたはディーゼル燃料と電力を切り替え、運転条件に基づいて効率を最適化できます。この汎用性により、燃料消費量の減少と排出量の減少が可能になり、さまざまなアプリケーションに必要な電力を提供します。ハイブリッドモーターは、より長い範囲と迅速な燃料補給が不可欠な車両で一般的に使用されており、商業用車両や個人車両の両方に人気のある選択肢となっています。自動車産業が進化し続けるにつれて、ハイブリッドモーターは、輸送におけるより持続可能な未来に向けて移行技術を表しています。