2009 Fiscal Year Annual Research Report
マトリックスコンバータの回路構成と統一PWM制御理論
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21360130
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
竹下 隆晴 Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 教授 (70171634)
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| Keywords | マトリックスコンバータ / 電力変換器 / 省エネルギー / 高効率 / 高密度 / 瞬時実効値 / PWM制御 / AC / AC直接変換 |
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| Research Abstract |
産業分野では,電力の約7割が機械等を駆動するためのモータで消費されており,モータ駆動装置における省エネルギー,高効率,高密度化が,地球規模での環境問題からも重要になってきている。本研究では,1台の電力変換器で商用三相交流電源を可変電圧,可変周波数の三相交流に直接変換すると同時に,入力電源電流を力率1の正弦波波形に制御できる三相/三相マトリックスコンバータを扱う。変換器効率改善の面からスイッチング回数低減が重要であり,制御周期間の三相全体のスイッチング回数を,一般的な6回とする方式に対して,4ないし3回に低減する方式を提案している。本提案方式をもとに,具体的に3項目について研究を進め、以下の研究成果がそれぞれ得られた。
1.三相/三相マトリクスコンバータの協調制御による統一PWM制御理論の確立
一般の実効値理論を制御周期という短時間領域へ拡張した瞬時実効値理論を導出し,出力電圧高調波および入力電流高調波をそれぞれ最小化するPWM制御法を確立し,シミュレーションまたは実験で検証した。
2.単相/三相マトリクスコンバータの統一PWM制御法
三相/三相マトリックスコンバータ統一PWM制御理論にしたがって,単相/三相マトリックスコンバータのPWM制御法を導出し,制御範囲を明らかにすると共にシミュレーションと実験で検証した。
3.マトリクスコンバータ/インバータハイブリッドシステムの統一PWM制御法
三相マトリックスコンバータとインバータとの並列形ハイブリッドシステムにおいて,両変換器の同時動作時におけるマトリックスコンバータおよびインバータのPWM制御法を導出した。
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