2008 Fiscal Year Annual Research Report
電流形単相-三相直接変換器を用いた高効率モータドライブシステムの開発
| Project/Area Number |
20760192
|
|---|
| Research Institution | Sendai National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
芳賀 仁 Sendai National College of Technology, 電子制御工学科, 助教 (10469570)
|
|---|
| Keywords | エネルギー全般 / 環境技術 / 制御工学 / 電気機器工学 / パワーエレクトロニクス |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、モータドライブシステムの省エネルギー化・省資源化を目的に電流形に着目した直接電力変換システムの提案ならびに制御法の開発を行う。本年度(20年度)は提案する電力変換システムの制御アルゴリズム開発およびシミュレーション、実機実験を用いた基本動作の確認を行った。
直接変換器のスイッチングパターンはモータの可変速運転と入力側の電源高調波レス化を同時に実現する制御法を開発した。スイッチングパターンは仮想電力変換制御法に基づいて構築するため新たな仮想電力変換器を提案した。提案する仮想変換器は単相ダイオード整流回路と電流形三相インバータで構成して、小容量リアクトルを用いて電流源を実現した。電流形インバータの制御は電圧形との双対性に基づいた三角波比較方式で行い、スイッチングパターンは、仮想変換器でそれぞれ求めたパターンを行列演算して得た。負荷モータの可変速制御は速度制御系で構築して、d, q軸座標上で電流制御して実現した。
本提案の制御方法は、「回路シミュレータ(Psim7.1)を用いて検証した。本年度は変換回路の入出力波形の基本特性を確認するため負荷として三相R-L負荷を用いて検証した。結果、入力波形の高力率特性(力率97%以上)と出力電流の周波数変換特性まで確認できた。
次年度の実機検証に向けて電流形電力変換器、制御回路そして負荷装置を作成した。負荷装置はモータ試験装置と三相R-L負荷それぞれ開発した。電力変換器、制御回路、ドライブ回路はアナログ回路で設計、作成して前記回路シミュレータとの比較を行った。結果、シミュレーション結果同様の入出力特性を確認できた。
|
