2004 Fiscal Year Annual Research Report
逆相分磁界と永久磁石を用いるハイブリッド励磁形単相同期発電機の開発研究
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16560263
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| Research Institution | Kanazawa Technical College |
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Principal Investigator |
直江 伸至 金沢工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (00249781)
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| Keywords | ブラシレス同期機 / 回転機 / ハイブリッド励磁 / 永久磁石 |
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| Research Abstract |
逆相分回転磁界を考慮しない(分巻励磁分)定常・過度特性および試作機による実験
1.逆相分回転磁界を考慮しない等価回路の導出を磁気モデルより求めた.等価回路は,回路に含まれる抵抗はすべて線形として扱った.インダクタンスは鉄心の飽和の影響を考慮した飽和インダクタンスとした.永久磁石および巻線界磁の起磁力は,定電圧電源および定電圧電源として取り扱った.現在,飽和および運転中の動作を決定する回路定数の測定法の検討を行っている.また,磁気飽和を考慮した2次元非線形有限要素法(2D FEM)と過度解析を連成する手法の検討を行った.解析領域は,1/2すなわち1極分として,鉄心および永久磁石にBH特性を考慮して行った.解析では,永久磁石界磁および巻線界磁を別々に解析している.現在,磁束鎖交数および逆起電力の試計算を実施している.
2.上記の実験を実施するために,試作機の製作を行った.試作機は,0.5kVA,2pのハイブリッド励磁形同期単相発電機に駆動用3.7kWの誘導電動機をカップリングした.駆動機にはインバータを接続して定速運転できるようにしてある.実験は,周波数と誘導起電力の関係,定電圧特性,端子電圧,界磁電流の波形などの各種特性を測定した.定電圧特性では外部電源による界磁電流の調整により端子電圧値が一定にできることを明らかにした.また,界磁電流の波形では,一般的な単相発電機と同様に単相電機子反作用により2倍周波数の電圧が誘導されることを確認した.この2倍周波数の電圧をダイオードで整流することで自励発電機として用いることが可能であることを明らかにした.
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