2009 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
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20760192
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
芳賀 仁 仙台高等専門学校, 知能エレクトロニクス工学科, 助教 (10469570)
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| Keywords | パワーエレクトロニクス / 電力変換 / マトリックスコンバータ / モータ / 電流型インバータ / 直接電力変換 / 省エネルギー / 省資源 |
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| Research Abstract |
本研究は,モータドライブシステムの電源環境改善および負荷モータの効率向上も可能な高効率かつ小型電力変換器の実現を目的として,単相-三相電力変換器の回路構成および制御法を開発した。本研究で提案した電力変換器は,電流型回路トポロジーに着目した直接電力変換装置であり,リアクトルとコンデンサ容量の大幅な低減化,入力電流波形の正弦波化,そして高調波成分の少ない出力波形が得られる特長を持つ。
平成21年度(2年目)は,1年目に開発した入出力波形の制御アルゴリズムの有効性を確認するために,シミュレーションおよび実機検証を行った。さらに,従来の電圧型直接電力変換器と比較評価も行った。以下に本研究で得られた提案システムの特徴および研究成果を示す。
1. 電流型のもつ昇圧機能を提案システムの出力電圧制御に応用することで,従来の電圧型直接電力変換器に比べて電圧利用率を改善できシステム効率を改善できる。
2. 提案する電流型回路動作によって,出力波形は高調波成分の少ない良好な波形を得られるため,騒音および高調波損失の少ない駆動が可能になった。
3. 提案システムをモータ制御に応用するための制御アルゴリズムを開発して,その基本特性をシミュレーションにより確認できた。
4. 提案システムの実験装置を製作して,入出力波形の基本特性を確認できた。入力電流波形として最高力率98.3%の高力率かつ正弦波形が得られ,出力電流・電圧波形も高調波成分の少ない良好な波形を確認できた。
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