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J-GLOBAL ID：202202233472723406   整理番号：22A2207232

ケーブルを含むブラシモータ回路におけるEMIフィルタのセットベース設計による素子定数範囲の決定

Determination of Circuit Element Constant Ranges by Set-based Design for EMI Filters in Brush Motor Circuits Containing Cables

著者 (4件)： 菅翔平 (岡山大 大学院自然科学研究科) ,  XU Zhenhong ,  五百旗頭健吾 ,  豊田啓孝 (岡山大 大学院自然科学研究科)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告(Web)  (IEICE Technical Report (Web))
巻： 122  号： 111(EMCJ2022 28-33)  ページ： 17-22 (WEB ONLY)  発行年： 2022年07月07日 
JST資料番号： U2030A  ISSN： 2432-6380  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 自動車部品や電子機器の設計では,多種多様な要求性能同時に満足にするために多数の設計変数を決める必要がある.本研究で対象としているブラシモータは0.1~30MHzの周波数帯域で発生するブラシノイズを抑制するためEMI(Electromagnetic Interference)フィルタを使用している.電源とモータとの間のケーブルが1~2mと長い場合,その寄生インダクタンスと搭載フィルタの静電容量との間で共振が発生するため,この周波数帯域ではブラシノイズの抑制だけでなく共振の影響も回避する必要がある.さらに製品によって配線長が異なることや素子の搭載スペースに制限があることに伴い,共振への影響が大きいため,設計値に冗長性をもたせる必要がある.本研究では,まずブラシモータの電源ケーブルを含む高周波等価回路を同定した.次に,同定した等価回路モデルを参照データとしてDifferential-Mode(DM)とCommon-Mode(CM)ノイズの減衰特性とフィルタ定数の関係を応答曲面法を用いて表し,要求性能を満足するEMIフィルタ定数とケーブル長の範囲解を決定した.その際,多目的設計手法の一つであるPreference Set-based Design(PSD)手法を用いた.結果,要求性能を満たすEMIフィルタの定数は得られた範囲解の中央値に対して9%以上の許容範囲を持つ範囲として得られた.これは素子のばらつきを超える範囲であり実用的な結果が得られ,設計手法の有効性を示した.(著者抄録)

シソーラス用語： *ケーブル ,  *ブラシ ,  *電動機 ,  電磁干渉 ,  *フィルタ ,  *概念設計 ,  *最適設計 ,  共振 ,  モデル ,  応答曲面法 ,  減衰特性 ,  雑音 ,  モデリング
準シソーラス用語： EMI【電磁干渉】 ,  *セットベース設計 ,  ノイズ ,  メタモデリング ,  *モータ ,  等価回路モデル

分類 (3件)： フィルタ一般  (NC04021I) ,  雑音一般  (ND04010J) ,  電動機  (NB07030U)

引用文献 (11件)：

• Rami Kahoul, Yacine Azzouz, Philippe Marchal, Belahcene Mazari,”New Behavioral Model-ing for DC Motor Armatures Applied to Automotive EMC Characterization,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, Vol. 52, No. 4, pp.888-901, Nov. 2010.
• Rami Kahoul, Yacine Azzouz, Blaise Ravelo, Belahcene Mazari,”New Behavioral Modeling of EMI for DC Motors Applied to EMC Characterization”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 60, No. 12, pp. 5482-5496, Dec. 2013.
• 上芳夫, 萓野良樹, 石川晴雄, 肖鳳超, “選好度付きセットベース設計手法について ,” 信学技報 , EMCJ2017-59, Nov. 2017.
• 川上雅士, 上芳夫, 石川晴雄,肖鳳超, “選好度付セットベースデザイン(PSD)手法を用いたEMI フィルタ設計手法の検討”, 信学技報, EMCJ2015-105, pp.13-18,Jan. 2016.
• 川上雅士, 石川晴雄, 上芳夫, 肖鳳超, “チョークコイルの寄生抵抗成分を考慮した PSD 手法による EMI フィルタの設計”, 2016年信学総大, B-4-47, p.367, Mar. 2016.

タイトルに関連する用語 (5件)： ケーブル ,  ブラシ ,  EMI ,  セットベース設計 ,  定数