2009 Fiscal Year Annual Research Report
リラクタンス型風力発電機の非線形時変ベクトル制御系の構築とその応用
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21560478
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
天野 耀鴻 Nihon University, 工学部, 教授 (40370001)
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| Keywords | リラクタンス型電気機器 / 風力発電機 / 非線形時変ベクトル制御系 / ベクトル駆動回路 / 低コスト駆動回路 / 高安定駆動回路 |
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| Research Abstract |
まず,高効率発電の新しい制御系としてリラクタンス型風力発電機の非線形時変ベクトル制御系の構築を実行するため,風力発電に適合するリラクタンス発電機の構造とその特性を確認することが不可欠になる。限られた研究設備で,リラクタンス型風力発電機の特性測定のため,まず,発電機の逆機能としてリラクタンス電動機の特性解析を実行した。今年度の研究では,有限要素法を用いたリラクタンス電動機と表面磁石電動機の電磁界解析および特性解析を行なう。解析条件は電機子を同一,エアギャプ長さも同一としている。このような同様条件で,リラクタンス電動機と表面磁石電動機を試作し,実機評価を行なった。その研究成果は,表面磁石同期電動機の電機子鉄損のため,高速運転時においては表面磁石同期電動機よりもむしろリラクタンス電動機のほうが損失の小さく,運転の時間が比較的長い場合などに適していることは有限要素法の特性解析及び実機評価の実験で明らかにした。よって,風力発電機としてリラクタンス型発電機は最適な電気機器であることが分かった。この成果により,今度リラクタンス型風力発電機の特性測定を実施することである。
つぎに,リラクタンス型風力発電機に適切る非線形時変ベクトル制御系用の電気回路は高度な安定性が求められている。今年度の研究では,ベクトル制御に適用する安定な駆動回路に対し,駆動回路内の部品数量を減らすことによって,ノイズなどが駆動回路に入りにくくなり,駆動回路の安定性を高めた。また,アナログ回路を大幅に削減し,それらの機能をソフトウェアーで実現するように,低コストかつ少量の部品数で駆動回路が完成できた。
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