| Project/Area Number |
20H02127
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Shizuoka University (2022-2023)
Nagaoka University of Technology (2020-2021) |
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Principal Investigator |
Haga Hitoshi 静岡大学, 工学部, 准教授 (10469570)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊東 淳一 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (90377218)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | パワーエレクトロニクス / モータ制御 / デュアルインバータ / モータドライブ |
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| Outline of Research at the Start |
初年度は、提案するモータドライブシステムの設計製作を行う。また、入出力波形の改善に向けた回路制御技術の研究を行う。シミュレーションによりその有効性を確認する。
次年度以降は、試作機の静特性の評価を行う。入出力波形の評価そして変換効率を評価する。そして、実使用条件を考慮して、電源電圧歪み、負荷変動時における安定動作と高性能化に関する研究開発を実施する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This research developed a compact, lightweight, energy-saving, and flexible diversity inverter with no restrictions on the power supply environment in which the motor is installed or on load fluctuations, aiming at the global spread of variable-speed motor drives with commercial power supplies. In a motor system with a three-phase power supply, experiments have shown that the 300 Hz component of torque generated during grid disturbances can be reduced by up to 91.0% compared to conventional methods. For a motor system with a single-phase power supply, we proposed a method to suppress inter-order harmonics due to periodic load variations. The proposed method reduced the second-order harmonic current by 67%, from 0.88 A to 0.29 A. As a control method to achieve high efficiency and wide range drive, the maximum torque was increased, and the conversion efficiency was improved by more than 20 ppt.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでに電源変動や負荷変動を考慮した電力変換器を含むモータ制御に関する研究事例は少ないことから、本研究で開発した制御法および研究成果が産業応用（家電機器、産業機械）を中心に適用されることが期待される。これらは環境負荷低減、省エネルギー機器の普及にも貢献できることから社会的意義がある。次に、本研究ではモータに接続する負荷脈動が交流電源系統に与える影響を解析して高調波電流を理論的に明らかにしている。さらに電源歪がモータの実運転特性に与える影響も理論的に明らかにしている。これらはモータ制御分野における学術の普及においても意義がある。
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