2012 Fiscal Year Annual Research Report
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21760222
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| Research Institution | Nara National College of Technology |
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Principal Investigator |
石飛 学 奈良工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60390481)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 誘導加熱 / スイッチング電源 / 磁界解析 / 渦電流解析 / 高周波スイッチング |
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| Research Abstract |
一昨年度、IHに適したインバータの出力波形について検討し、より高周波の正弦波であるほど高効率に加熱できることがわかった。ただし高周波化に伴い、表皮効果及び近接効果によるワークコイルの導通損失が増加し、実際はこれらのトレードオフポイントで動作させる必要があった。そこで昨年度、以下の検討を行った。
(1) ワークコイルの損失低減 リッツ線の各線に流す電流を変化させようと試みたが、どのパターンも発生磁束を抑制させ、リッツ線単体で対処できないことがわかった。そこで磁性材料を近接させて傾向を調べたところ、表皮効果に影響を与えることができた。どのような構造の磁性材料が効果的か、より深い検討を要する。
(2) 誘導加熱用ソフトスイッチングインバータの検討 数台のインバータをリンクさせて相互補助を行うソフトスイッチングを試みたが、メイン動作に悪影響を与え、補助スイッチを用いてリンクを切るモードが必要であることがわかった。ただし、これらの方式は補助スイッチを増加させてしまうため有効とは言い難い。デューティサイクル一定でリンク部の働く期間が固定されると補助スイッチを削減できることがわかったが、IHには適していない。
(3) 入力商用電源の高調波抑制 入力平滑フィルタを小さくし、パルス変調制御に入力電圧の変動に対応するブロックを追加させたところ、高調波の抑制及び力率改善とインバータの安定動作を同時に実現できた。
(4) システムの総合評価 部分的に改善されたものIH負荷が要求する最適波形を出力するには、今回提案してきたインバータ方式では不十分であることがわかった。高周波に対応するワークコイルの提案が鍵となるため、今回見いだせた磁性材料の利用を今後も検討していく必要がある。これまでの結果をまとめ、2本目の論文の投稿準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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