2021 Fiscal Year Research-status Report
電力変換器に用いられるパッシブデバイスの損失とその発生メカニズムの解明
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19K04339
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| Research Institution | Kobe City College of Technology |
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Principal Investigator |
茂木 進一 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00707896)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | パルス幅変調 / 三相電圧形インバータ / パッシブデバイス / 電解コンデンサ / 温度上昇 / 損失 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和３年度は，①インバータの直流側に接続したキャパシタ（電解コンデンサ）についての詳細な温度評価と，②交流側に接続したLCフィルタにおける損失評価を実施した．具体的には，IGBT（半導体材料はSiの三菱電機製IPMを使用している）により三相電圧形インバータを構成し，各種パルス幅変調法（例えば，三角波キャリアによる三相PWM法（以下，D3と略す，他も同様），従来からある指令値シフトによる三角波キャリアによる二相PMW法（D2），パルス電圧重畳による二相PWM法（P2）など）を適用した場合の，①電解コンデンサの温度上昇試験（令和２年度の条件などを見直して再実験）と②交流側にLCフィルタの損失を評価した．
まず，①の成果としては，恒温槽内に設置した三相電圧形インバータに各種パルス幅変調法を適用して動作させ，電解コンデンサの内部温度を測定したところ（令和２年度に実施した実験結果よりも更に精度を上げて測定），内部温度は，P2≒D2＜D3となった．しかし，温度差は2.0℃程度であるため，電解コンデンサでの損失には大きな違いがないと考えられる．また，温度上昇の差異から電解コンデンサの寿命は大きく変化しないと予想される．本結果はパワーエレクトロニクス学会の定例研究会において報告した．
次に，②の成果としては，三相電圧形インバータに各種パルス幅変調法を適用して動作させ，交流側に接続したLCフィルタにおける損失を評価したところ，P2≒D2＞D3となった．ただし，LCフィルタを含めたシステム効率は，P2≒D2＞D3となった．本結果はIEEE ECCE 2022で報告の予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症のため思ったように実験ができない状況で進捗が遅れている．SiCインバータに接続したインダクタ損失の測定を令和４年度に延期した．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和４年度の前期（～9月）は，SiCによる三相電圧形インバータを構成し，交流側に設置されるインダクタの損失を検討する予定である．また，本年度後期（10月～3月）については，再実験などを実施し成果を纏める予定である．
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| Causes of Carryover |
実験が実施できず計測器のレンタルをしなかったため．
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