多重化とPWM制御を併用した電流形および電圧形マルチレベルインバータの基礎的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450109
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 松瀬 貢規 明治大学, 理工学部, 教授 (40061999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保田 寿夫 明治大学, 理工学部, 助教授 (10170036) ; 三木 一郎 明治大学, 理工学部, 教授 (20130833)
• Keywords: 電流形インバータ / 電圧形インバータ / 多重化インバータ / PWM制御 / マルチレベルインバータ / MHC

Research Abstract

本研究に関する発表論文は国際会議の2件と電気学会部門大会に1件があり、他に1件の関連共著書も出版している。
本研究の目的は、大容量高圧電動機を駆動する交流可変速駆動装置として、出力変圧器を除去し小型高効率高性能化を目指した新しいタイプの多重化とPWM制御を併用する電流形GTOマルチレベル・インバータ(方式A)とパワーデバイスの組合わせ回路による電圧形マルチレベル・インバータ(方式B)の2種類の大容量インバータの開発を行うことである。
本年度は、実用性、高性能化および小型軽量化などの観点から方式Bを中心に研究を進め、電圧形順変換器と逆変換器を組み合わせる電圧5レベル順変換・逆変換装置のシステムに展開した。本システムを実現するには原理的に順変換器と逆変換器の中間にある3直流分圧点電位がそれぞれ不安定である課題を解決しなければならない。この問題を克服するために、マルチバンドヒステリシスコンパレータ(MHC)を用いたPWM制御手法を考案開発して実験装置を作製し、実機実験とシステムシミュレーションにより電動機駆動特性を確認して本制御法の妥当性を検証した。その結果、提案した新方式は制御精度および応答速度ならびに安定性に関し実用化が充分可能であることを明らかにできた。
以上の結果からはほぼ所期の目的を達成することができたと考えられる。

Research Products

• [Publications] I.Ishida,K.Matsuse,K.Sasagawa L.P.Huang: "DC Voltage Control Strategy for a Multilevel Double Converter System"Proceedings of International Power Electronics Conference,IPEC-Tokyo 2000. 4月予定(決定). (2000)
• [Publications] K.Matsuse,K.Sugita,T.Ishida L.P.Huang.K.Sasagawa: "DC Voltage Control Strategy for a Five-Level Converter"1999.Conference Proceedings:Fourteenth annval Applied Power Electronics and Exposition. Vol.1. 521-527 (1999)
• [Publications] 松瀬 他: "パワーエレクトロニクス(電気専門用語集No.9)"コロナ社. 132 (2000)