2022年に読んだモータ・パワエレ関連の論文まとめ【読んだら追記】

論文

2022年に読んでおもしろかったモータ・パワエレ関連の論文をこのページにまとめておこうと思います。全てが2022年発表の論文という訳ではありません。随時更新です。

2021年に読んだモータ・パワエレ関連の論文まとめ
2021年に読んでおもしろかったモータ・パワエレ関連の論文をこのページにまとめておこうと思います。全てが2021年発表の論文という訳ではありません。 「タイトル(発表雑誌)+リンク+概要(twitterまま)」の構成です。 ...

「タイトル(発表雑誌)+リンク+概要(twitterまま)」の構成です。

1. モータ構造解析・構造最適化

Multi-Objective Optimization Design of a Multi-Permanent-Magnet Motor Considering Magnet Characteristic Variation Effects [IEEE IE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9409686

ネオジム磁石の使用量削減を目的として,フェライト磁石とネオジム磁石を磁気回路上で並列に配置したIPMSMロータトポロジを提案した論文。磁石の異なる温度特性を考慮して,トルク・リプル・耐減磁特性に関して応答曲面法を用いて寸法最適化。

Hysteresis Loss in NdFeB Permanent Magnets in a Permanent Magnet Synchronous Machine [IEEE IE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9324943

PMSM設計で無視されがちな永久磁石のヒステリシス損をモデリングしてFEAを実施した論文。永久磁石のヒステリシス損は,機械加工時や酸化,Ndリッチ層などに起因する保磁力低下によって発生。実測結果からモデリングし,損失解析。磁石分割が多いとヒス損が無視できないと主張

方向性電磁鋼板を用いたSRMの設計と実機特性 [電学論D 2022]

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejias/142/1/142_1/_article/-char/ja

コア材料に方向性電磁鋼板を用いたSRMのトルク特性について検討した論文。方向性電磁鋼板で形成した円筒型ロータを用いて,磁気異方性により発生するリラクタンストルクの理論式と実験値を照合。2極SRMのステータ/ロータコアに方向性電磁鋼板を適用し,トルク特性を比較。

巻線界磁併用PMモータにおけるキャリア高調波励磁利用の実機検証 [電学論D 2022]

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejias/142/1/142_67/_article/-char/ja

同期モータのPWMインバータによるキャリア高調波を励磁に利用し,高トルク化を図った論文。ロータ巻線回路にキャパシタを設け,キャリア周波数付近でLC共振となるよう設計。誘導コイルによる高調波励磁磁束とステータ高調波電流により高トルク化。

Experimental Evaluation of Switched Reluctance Motor Made by Blanking Amorphous Alloy Foil [IEEJ IA 2022]

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejjia/11/1/11_21004443/_article/-char/en

打ち抜き加工したアモルファス合金を用いて作製したSRMの特性を評価した論文。ワイヤカット,打ち抜きで製造した珪素鋼板,アモルファス合金のリングコアを作製して磁気特性を評価。プレイモデルベースでSRM構造を検討し,試作機の効率評価。

Effect of Magnetic Wedge Characteristics on Torque Ripple and Loss in Interior Permanent Magnet Synchronous Motor [IEEJ IA 2022]

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejjia/11/1/11_21002574/_article/-char/en

IPMSMスロット開口部に設けた磁性くさびがトルクリプルと鉄損に与える影響について検討した論文。トルクリプルを発生要因毎に分離し,ステータの磁束密度定在波およびトルク空間高調波への低減効果を解析。開口部幅とくさび透磁率が異なる場合の鉄損(渦損)への影響も検討

2. 機械学習・深層学習応用

An Unsupervised Fault Detection and Classification Scheme of Power Converters [IEEE Sensors Letters 2021]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9616469

3相インバータのオープン故障の検出のため、オートエンコーダベースの手法を提案した論文。電流波形をウェーブレット変換して画像化。教師なしのスパースオートエンコーダにより次元圧縮、圧縮した情報から故障箇所を特定する分類器を教師あり学習。matlabR2019bを使用。

Application of Convolutional Neural Network and Data Preprocessing by Mutual Dimensionless and Similar Gram Matrix in Fault Diagnosis [IEEE II 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9406393

ベアリングの故障診断技術の精度向上、診断時間短縮を目的として、グラム行列を用いたデータの前処理法を提案した論文。時系列データから歪度や尖度など7つの指標を計算、それらに対してグラム行列(コサイン類似度)を適用し、CNNで故障診断。

ArcNet: Series AC Arc Fault Detection Based on Raw Current and Convolutional Neural Network [IEEE II 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9392282

アーク放電を電流波形から検出するCNNのアーキテクチャを提案した論文。訓練データは家庭用負荷電流(抵抗性、モータ、電源回路系、ガス放電ランプ)を模擬。1-D CNNで8クラス分類。99.44%の精度で、サンプリング周期10kHzのラズパイで31msで検出可能。

Uniform Demagnetization Diagnosis for Permanent-Magnet Synchronous Linear Motor Using a Sliding-Mode Velocity Controller and an ALN-MRAS Flux Observer [IEEE IE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9328212

PMSLMの減磁状態の検知のため、スライディングモード速度制御とadaptive linear neuronによる適応的磁束オブザーバを用いたシステムを提案した論文。磁束状態を高精度に予測することで一様に発生する減磁状態を取得。

Adversarial Autoencoder Based Feature Learning for Fault Detection in Industrial Processes [IEEE II 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9426453

プロセスモニタリングにおける異常検知精度の向上を目的として,autoencoderベースの敵対的モデルを提案した論文。正規分布を仮定した統計的指標を使用するため,autoencoderの潜在変数が正規分布に従うよう事前分布と敵対的に学習。学習した多様体上の特徴量を異常検知に使用

3. 制御関連

Online MTPA Operation of IPMSM Based on Dual-Loop Control in Polar Coordinates [IEEE PE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9576563

IPMSMの高精度なMTPA制御を目的として、極座標状でモデリングしたトルク式により計算負荷を削減した制御法を提案した論文。クロスサチュレーションを考慮したMTPA制御時のラグランジュ方程式を極座標に変換し、閉ループ制御により電流位相制御、トルク指令から電流振幅制御

Review and Classification of MTPA Control Algorithms for Synchronous Motors [IEEE PE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9591408

同期モータのMTPA制御アルゴリズムに関するレビュー。同期モータ全体のMTPA制御に関する基礎的な理論について触れた後,オフライン/オンラインのMTPA制御法について分類して紹介。

A Novel Current Control Strategy for Magnetization State Manipulation of Variable Flux Memory Machine Based on Linear Active Disturbance Rejection [IEEE PE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9508182

線形active disturbance rejectionを用いた可変磁束メモリモータの磁化電流制御法を提案した論文。(反)磁化電流印加時のモータパラメータ変動による外乱電圧を拡張状態オブザーバによりfeed foward補償し,電流追従性を向上。高精度な磁化状態操作を達成。

同期電動機の局部磁気飽和事象を考慮した2次元テーブルを用いた制御手法 [電学論D 2022]

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejias/142/1/142_26/_article/-char/ja

巻線界磁形同期モータの局部磁気飽和を考慮した速度制御の補償調整時間短縮のため,ルックアップテーブルを用いたインダクタンスのモデリング手法を提案した論文。MT座標上のT軸電流と磁束の2次元テーブル(FEA)から電圧方程式の微分インダクタンスを数値計算し指令を計算。

Adjustable Model Predictive Control for IPMSM Drives Based on Online Stator Inductance Identification [IEEE IE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9424419

IPMSMのインダクタンス変動と負荷変動を考慮したロバストなモデル予測速度制御法を提案した論文。基準に設定したインダクタンスと同定インダクタンスの誤差をPI-likeに補償。ロバスト性向上のためファジィ論理でゲインを調整。同定値をMTPA制御の指令値計算に使用。

Magnet Operating Point Estimation Using Flux Linkage Observer and Magnetic and Thermal Equivalent Circuit in PMSM [IEEJ IA 2022]

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejjia/11/1/11_21006173/_article/-char/en

電圧方程式,磁気等価回路,熱等価回路を組み合わせたPMSMの磁石動作点推定法を提案した論文。磁気等価回路法で算出したインダクタンスを用いてdq電圧方程式からPM磁束を計算,磁石温度を推定。ステータ温度と損失情報,熱等価回路を組み合わせて磁石温度を高精度に補正。

An Adaptive Angle Error Compensator for IPMSMs With Periodic Loads in the Flux Weakening Region [IEEE PE 2022]

https://ieeexplore.ieee.org/document/9606520

周期的に変動する負荷に接続されたIPMSMのセンサレス制御において,周期的な角度誤差の補償法を提案した論文。PLLの高周波帯域における角度推定誤差について解析し,忘却係数を導入した推定誤差をガウスニュートン法で最小化するようにして補償。

4. パワエレ関連・その他

The Evolution of Electric Components in Prius [IEEJ IA 2022]

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejjia/11/1/11_21007126/_article/-char/en

トヨタプリウスのコンポーネントの変遷についてまとめた論文。初代~4代目までのTHSシステムからモータ,PCU, 電子部品,バッテリ,制御方式の違いについて記述。

 

論文
スポンサーリンク
シェアする
モータ研究者の技術解説

コメント

タイトルとURLをコピーしました