2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the miniaturization of the NPC inverter with voltage booster.
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18K04121
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| Research Institution | Kagoshima National College of Technology |
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Principal Investigator |
逆瀬川 栄一 鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30390503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芳賀 仁 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10469570)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 昇圧チョッパ / NPCインバータ / 小型化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、昇圧チョッパ付NPCインバータシステムに対し、研究を着実に進めるため、NPCインバータを抵抗負荷に置き換えた回路について、実験回路を作成し性能試験を行った。昇圧チョッパの制御方式として、補正型と交差型の二つを検討している。
H30年度はNPCインバータ用昇圧チョッパのコンデンサ電圧リプルについて，補正形について理論式の導出、シミュレーション、試作機の製作と実機検証まで行った。
R1年度は、交差型について同様に理論式の導出、シミュレーション、実機検証を行い、交差型の優位性を確認することができた。また、チョッパとインバータのPWM信号生成については、PE-Expert4（Mywayプラス社）を用いてFPGAによるキャリア作成を行った。キャリアについては、NPCインバータに採用するダブルキャリアとチョッパ側に使用する位相シフトキャリアの生成を行い、それを用いたゲート信号の生成まで行うことができた。研究成果はIPEMC2020に投稿し、受理され、2020年11月の大会で発表を行った。
R2年度は，NPCインバータを抵抗負荷に置き換えた昇圧チョッパ回路の高電圧化と，NPCインバータの実機検証を行った。まず，昇圧チョッパ回路の高電圧化については，昨年度までバッテリー電圧10V ，昇圧後の電圧40V だったものを，バッテリー電圧50V，昇圧後の電圧280V までの昇圧に高電圧化することができた。NPCインバータの実機検証については，NPCインバータを3レベル出力が可能でより高効率化が可能なTタイプインバータに変更し、誘導性負荷の場合の定常特性について実機検証を行った。
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