パワーと情報を同一ワイヤで非接触に伝達する電力変換方式の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07805030
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 河村 篤男 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80186139)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平井 淳二 安川電機, メカトロニクス研究所, 課長
• Keywords: 非接触電力伝送 / 電力変換

Research Abstract

(1)電力変換器部のフィージビリティスタディ;2関節の産業用ロボットの電磁アクチュエータを想定し、高周波トランスを介してエネルギーを伝達するのに最適なインバータとして、共振ポールプラス電流共振型電流共振型高周波リンクインバータを提案し、回路動作の解析、シミュレーション、実験により、特性を明らかにした。その結果、1kwの出力時にスイッチング周波数50kHzで効率92%を達成した。
(2)信号伝達方式のフィージビリティスタディ;上述のインバータの電力線に通信の信号を重畳させた。変調方式として、ASK、FSK、スペクトラム拡散(SS)通信をを検討した結果、スイッチングの無い半周期を利用してASKで100kbpsの通信速度を実現した。
(3)デモ機の試作:3軸ロボットアームを想定した小型の試作機を制作し、基礎データを収集した。試作機は、関節の回転部を高周波トランスで模擬したもので行い、1kW程度のパワーと双方向の情報を伝達させ、先端の2軸を根本の軸から位置制御した。これにより、提案しているパワーと情報の同一ワイヤ電送の実用性が確認された。

Research Products

• [Publications] A.Kawamura,K.Ishioka,J.Hirai: "Wireless Transmission of Power and Frfometion Truigh one High Freges Resviant Ac Link Iroefer for Rabut Maripulator Application" IEEE.Proceofing of Indudey Application Soiiety Anual Meoting. 2367-2372 (1995)