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方形波交流理論と配電システムへの応用

Research Project

Project/Area Number 19656075
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 電力工学・電気機器工学
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

竹下 隆晴  Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 教授 (70171634)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鵜飼 裕之  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (40135405)
西田 保之  日本大学, 工学部, 准教授 (70237709)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords方形波配電システム / ダイオード整流回路 / 方形波回路理論 / 屋内配線 / フーリエ級数展開 / 入力力率 / 転流キャパシタ
Research Abstract

50Hzまたは60Hzの正弦波交流電圧を供給する現状の配電システムに対して,太陽光・風力発電などの分散電源システムやコンピュータ,インバータ照明器具など,機器内部に整流回路を持つパワーエレクトロニクス機器が普及する中で,直流配電システムが提案されている。本研究では,直流配電システムの絶縁および事故時の電流遮断が難しいこと,人体への安全性を解消し,負荷装置に安価なダイオード整流回路を用いることができ,正弦波配電に対しても,電流波高値および電流実効値を共に0.87倍にできる配電システムとして方形波配電システムを提案する。本研究では,三相方形波システムについて,方形波交流理論の展開および配電システムの実用化を検討するために,具体的に3項目について研究を進め、以下の研究成果がそれぞれ得られた。
1. 方形波波形の交流回路理論展開による新たな学術分野の創出
方形波交流理論の一般化正弦波交流理論における周波数解析に相当した方形波交流理論における周波数解析理論を導出した。
2. 方形波配電システムおよび負荷ダイオード整流回路のシステムパラメータ設計
負荷ダイオード整流回路の入力総合力率と出力電圧リプルの仕様に対する入力リアクトルおよび出力コンデンサ容量の設計法を導出し,実験でその有効性を確認した。
3. 方形波配電用ダイオード整流回路の力率・効率改善方式の開発
ダイオードに並列小容量キャパシタを接続して,入力総合力率と出力電圧リプルを改善する回路を提案し,そのキャパシタ容量設計と特性改善効果を理論と実験で明確にした。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 三相方形波配電システム用転流キャパシタ付きダイオード整流回路の解析と設計2008

    • Author(s)
      末永 仁美, 渡邉 純兵, 竹下 隆晴
    • Journal Title

      電気学会論文誌D Vol.128,No. 3

      Pages: 226-235

    • NAID

      10021133591

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 変圧器を使用した三相方形波配電システムの負荷ダイオード整流回路の定常特性解析2009

    • Author(s)
      鬼頭稔, 渡邊純兵, 竹下隆晴, 西田保幸
    • Organizer
      電気学会 全国大会
    • Place of Presentation
      札幌市, 北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-17
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 三相方形波配電システムにおけるチョークインプット形負荷ダイオード整流回路の特性解析と設計2008

    • Author(s)
      渡邉純兵, 鬼頭稔, 竹下隆晴, 西田保幸
    • Organizer
      電気学会 半導体電力変換・産業電力電気応用合同研究会資料
    • Place of Presentation
      宇都宮市, 宇都宮大学
    • Year and Date
      2008-11-21
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 三相方形波電圧給電システムに於けるチョークインプット形(電流形)三相ダイオード整流器の動作と特性2008

    • Author(s)
      西田保幸, 竹下隆晴
    • Organizer
      電気学会 半導体電力変換・産業電力電気応用合同研究会資料
    • Place of Presentation
      札幌市, 北海道大学
    • Year and Date
      2008-06-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 三相方形波配電システムの線電流波形の周波数解析2008

    • Author(s)
      渡邉 純兵, 坂 侑樹, 竹下 隆晴
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 三相方形波配電システムの負荷ダイオート整流回路の特性解析と設計2007

    • Author(s)
      渡邉 純兵, 竹下 隆晴
    • Organizer
      高速信号処理応用技術学会研究会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2007-07-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Diode Rectifier Circuits with Commutation Capacitors for Three-Phase Rectangular-Waveform Distribution System2007

    • Author(s)
      Takaharu Takeshita
    • Organizer
      Proceedings of The 7th International Conference on Power Electronics
    • Place of Presentation
      韓国
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://motion.elcom.nitech.ac.jp/index-i.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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