リニアモータの演算子インピーダンス軌跡

Hzの軌跡をリアクタンス軸上まで外挿した値は，図 3.7の励磁リアクタンス X0に相当している．一段階電圧印加方式と二段階電圧方式を比較すると，滑 り周波数の大きな領域（50～5Hz）では，差異はほとんど見られないが，滑り 周波数の小さな領域（5～0.01Hz）では滑り周波数が小さくなるほど大きな差 異がみられた．また，図中の青色の×印は，半電圧印加時の無負荷試験によ り求めた X0の値である．これより，二段階電圧印加方式で求めた X0のほう が無負荷試験の値により近い値となっており，二段階電圧印加方式を用いる ことによりX0の算定精度が改善することが確認される．

（a）外観

（b）構造図

（c）概要図

図 3.9 一軸テーブル式 LIM

b a c b a c b a c

裏張り鉄板

（二次鉄心）

アルミ板

（二次導体）

#1 ^#2 ^#3 ^#4 ^#5 ^#6 ^#7 ^#8 ^#9 ^#10 ^#11 ^#12 スロット番号

a 相巻線

b相巻線

c 相巻線

一次鉄心 一次側（可動部）

二次側（固定部）

0.5mm

一次側（可動部）

二次側（固定部）

表 3.1 一軸テーブル式 LIMの仕様

一次側

（可動部）

相数 3

電圧 200V

周波数 50Hz

電流 16.1A

極数 3

スロット数 12

ポールピッチ 54mm

巻線ピッチ 1~4

毎溝線数 204本（^#1,2,3,10,11,12は102本）

巻線構成 全節・集中・二層・Y接続

コア寸法 ^長さ222mm×^幅49.5mm×^厚さ50mm

エアギャップ 0.5mm

二次側

（固定部）

二次導体 種類 プレート形アルミ板（非磁性体）

寸法 ^長さ459.7×^幅110mm×^厚さ2.5mm

二次鉄心 種類 裏張り鉄板（塊状鉄心）

寸法 ^長さ459.7mm×^幅70mm×^厚さ7.5mm

図3.9（b）の供試 LIMの巻線構造より，a相，b相，c相の各相の巻線構造

が同じであることから各相の自己誘導回路が対称であるとわかる．また，a-b 間の巻線構造と c-a間の巻線構造は同じであるが，b-c間の巻線構造がこれら と異なることから，b-c間の相互誘導回路は，a-b 間および c-a 間の相互誘導 回路と非対称であり，a相は，b相および c相と非対称な相となることがわか る．供試 LIMは，極数が 3と少ないことから，この影響は顕著に現れるもの と推察される．

3.3.2 各巻線端子間の演算子インピーダンス軌跡

図 3.10は，前項の供試LIMの各巻線端子間に対して3.2.2項で述べた二段 階方式（ここでは，試験電流を 6A から1Aと下げて直流試験を実施）の直流 試験法を実施して求めた演算子インピーダンス軌跡である．図中の各プロッ トは，図 3.8 と同様に各滑り周波数における値に相当している．また，リア クタンス軸上の xan，xbn，xcnおよび xab，xbc，xcaは，0.01Hzの点を外挿して求 めた滑り周波数が零となる点のリアクタンスである．

この図より，各一相端子と中性点間の演算子インピーダンス軌跡は，Xan(js)

≈ Xbn(js) ≈ Xcn(js)となり，ほぼ一致しているが，各巻線間の演算子インピーダ

ンス軌跡は，Xbc(js) < Xca(js) ≈ Xab(js)となり，非対称であることが確認される．

また，この非対称性は，滑り周波数が小さくなる（二次側の影響が小さくな る）ほど，顕著に現れていることから，一次巻線相互の非対称性によるもの だと推察される．供試 LIMは，極数が 3と少ないことから各巻線間の相互イ ンダクタンスの差異が大きくなり，このような形で非対称性が顕著に現れた ものと考えられる．これらの事象は，前項で述べた図 3.9（b）の LIMの巻線 構造から推察される物理像と一致しており，直流試験法は巻線相互の非対称 なインピーダンス特性を正確に算出できることが確認される．

図3.10 LIMの各巻線端子間の演算子インピーダンス軌跡

−20

−10

00 10 20 30 40

リアクタンス []

抵抗 []

0.01Hz 2Hz 5Hz

12.5Hz 25Hz

50Hz

X_an(js) X_bn(js)

X_cn(js) X_ab(js)

X_bc(js) X_ca(js)

50Hz25Hz 12.5Hz 5Hz2Hz0.01Hz

x_an x_bn

x_cn x_bc x_ca x_ab