2010 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 名古屋工業大学, 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,交流モータ駆動装置用に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、今年度は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
モータの損失低減から出力高調波の低減が有効であり,スイッチング回数を4回として,出力電圧高調波をれ最小化する制御法を確立して,シミュレーションと実験で検証した。
2.単相/三相マトリクスコンバータの統一PWM制御法
単相/三相マトリックスコンバータの小型化のためにコンデンサ容量を最小化する回路設計法を明らかにし,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,損失低減のためにスイッチング回数を低減する方式として,インバータのスイッチング回数2回、マトリックスコンバータのスイッチング回数3回のPWM制御法を導出し,シミュレーションと実験で検証した。
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