【随時更新】Dynamic Modeling of Electrical Machines and Control Systems (電気機器、制御システムの動的モデリング) - 英単語チートシート
電気機器工学、動的モデリングは学部生時代でかなり苦手意識を持った科目でした。
数式と抽象的なモデルと、現実の挙動のつながりをなかなか見出せずフワッとした理解になってしまっていたのですよね。
幸いにも、オールボー大学の今期の授業で動的モデリングを再度学べることになりました。今後こそ身につけたい！
授業の概要
電気機器であるモータは、電流による起磁力により生み出されたトルクにより回転します。発電機は同じ原理を逆に利用し、回転する巻線の磁束変化から電流を生み出します。
これらの電気機器の動的な挙動を理解し、数式で再現（モデリング）し、適切な制御をしてやろうではないか、というのが本科目の目的です。
ということで授業では、
①3相モータのモデル（a-c-bモデル）を行列式で表現し、
②その後ヒトが扱いやすいようにモデルを2次元ベクトル表現へ変換（d-q 変換、3相2相変換）、
③最後に電流・電圧・周波数などの入力信号による制御方法（ベクトル制御、V-f制御）を確認
という流れで動的モデリングを学びました。
行列式が多く登場し、固定子回転子電機子の概念もとらえずらく、理解に時間の要する科目だと思います。（少なくとも私にとってはそうでした）
授業と並行して演習があり、MatLab Simulink を使って実際に動的モデルの再現を試みたりしました。
ありがたいことに、講師をしてくださった先生の機転で
Teamsで授業の内容を録音し、授業終了後も動画で内容を見返すことができるようにしてくださいました。
技術の進歩で学習が容易になるのは非常にありがたいですね…！
参考文献は Paul C. Krause らの「Analysis of Electric Machinery and Drive Systems」でした。
ここからは参考文献や講義でみかけた英単語の翻訳を記載します。dq軸のdがdirect、qがquadratureの略だったことが一番の驚きでした😅
Introduction
Electromechanical Energy Conversion
Electromachanical : 電気機械の
Electromagnetic : 電磁的な
Electrostatic : 静電気の
Electric machine : 電気機器
Magnetically coupled electric circuit : 磁気結合回路
Ferromagnetic material : 強磁性体
Permeability : 透磁率
Diagonal matrix : 対角行列
Saturation: 飽和（サチる）
Magnetomotive force (MMF): 起磁力
Hysteresis loss : ヒステリシス損
Magnitude of flux density : 磁界密度 B [Wh/m^2]
Magnitude of field strength : 磁界の強さ H [A/m]
Reference-frame theory
Reference-frame theory : 基準系理論
Rotor : ロータ（回転子）
Stator : ステータ（固定子）
Armature : 電機子
Windings : 巻線
Inverse transformation : 逆変換
Projection : 射影
Differentiation : 微分
Integral : 積分
Trigonometric function : 三角関数
Phasor : フェーザ表示
Sinusoidal wave : 正弦波
abc system : abc軸座標系
General vector (space vector) : ベクトル空間
Stationary alpha beta transformation （Clark's Transformation）: 定常αβ変換（クラーク変換）
Arbitrary reference frame : 任意の基準系
Synchronously rotating reference frame : 対称回転座標系
Direct-axis (d-axis) : 直接軸（d軸）
Quadrature-axis (q-axis) : 直角位相軸（q軸）
direct-quadrature-zero (dq0) transformation （Park's transformation） : dq0 変換（パーク変換）
Brushless DC Motor : ブラシレスDCモータ
Transformer modeling
Dynamic modeling : 動的モデル
Steady-state model : 定常過程モデル
Flux : 磁束
Flux linkage : 磁束鎖交数
Primary winding : 1次巻線
Secondary winding : 2次巻線
Magnetizing flux : 励磁磁束
Leakege flux : 漏れ磁束
Self Inductance : 自己インダクタンス
Magnetizing inductance : 励磁インダクタンス
Leakage inductance : 漏れインダクタンス
Mutual inductance : 相互インダクタンス
Superposition principle : 重ね合わせの原理
Turns ratio : 巻線比変換
Motor modeling
Introduction
Synchronous machine : 同期機
wye-connected : Y結線
Salient rotors : 突（凸）型ロータ
Equivalent circuit : 等価回路
Permanent magnet : 永久磁石
Clockwise : 時計回り
Anti-clockwise : 反時計回り
Permanent magnet synchronous machine
Permanent magnet synchronous motor (PSMS) : 永久磁石同期電動機
Pole pairs : 極数
Induced voltage : 誘起電圧
Counter-electromotive force (Back EMF) : 逆起電力
Damper winding : 制動巻線
Induction Machine
Induction Motor (IM) : 誘導器
Arbitrary reference-frame : 任意の座標系
Thevenin's theorem : テブナンの定理
Shaft speed : 軸速度
Slip frequency : すべり周波数
Synchronous speed : 同期速度
Constrain : 制約
V/f Control : V/f 制御
Schematic diagram : 回路図
pulse-width : パルス幅
Voltage source inverter (VSI) : 電圧型インバータ
Slip Compensation : すべり補正
Voltage drop compensation : 電圧降下補正
Scalar control
Scalar control : スカラー制御
quadrant : 象限
lagging : 遅延
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