研究課題/領域番号 |
17K06328
|
研究種目 |
基盤研究(C)
|
配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
電力工学・電力変換・電気機器
|
研究機関 | 東京工業高等専門学校 |
研究代表者 |
綾野 秀樹 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50614525)
|
研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
|
キーワード | 電力変換装置 / 零相電圧 / 永久磁石モータ / 発熱集中 / 零速度 / 3レベルインバータ / 電磁騒音 / 素子温度 / 高トルク / 電力変換器 / コモンモード / 電力用半導体 / インバータ / 素子発熱 |
研究成果の概要 |
本研究では,永久磁石モータを用いる電力変換装置で零速度運転をした場合に発生する素子発熱集中の緩和技術を確立した。3レベルインバータを使用して零相電圧を利用する点が特徴であり,次の成果を得た。(1)モータの磁極位置に応じて零相電圧の極性割合を変えることで最大温度素子の温度上昇量を効果的に低減できる。また,2電源からの電荷供給量をバランスさせる制御でも温度上昇量を約20%低減できる。(2)実機システムを構築し,提案法により温度上昇量を31%低減できることを確認した。零相電圧の切替え周期は熱時定数より十分低く設定すればよい。(3)零相電圧利用の応用としてモータ電磁音の低減法を提案し有効性を確認した。
|
研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電力変換器の高機能化に向けて零相電圧に着眼し,これを積極的に活用することで素子発熱集中の緩和が可能であることを理論的・実験的に実証した点に学術的意義がある。また,現状では使用が限定的である零相電圧に着目した制御手法は独創性があり,電力変換器のさらなる発展に貢献できる。さらに, 結果として得られた技術は,制御演算処理のみで発熱が低減でき,冷却器等を小さくできる。これにより,電力変換器の小型化・軽量化・低コスト化がもたらされる。この技術は,更なる省エネルギー化の推進や電気自動車技術の促進による環境負荷軽減技術などの電力変換器技術の発展に寄与できる点で工学的にも意義がある。
|