2014 Fiscal Year Research-status Report
制御回路を用いなくても最大出力電力が得られる風力発電装置の開発
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25420918
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
作井 正昭 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 名誉教授 (70019222)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 風力発電装置 / 制御回路レス方式 / 三相倍電圧整流回路 / 最大出力点制御 / 永久磁石形同期発電機 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
制御回路レス方式の風力発電装置の先行技術では，整流回路からの異なる出力電圧を得るのに，２つの巻数の異なる巻線をもつ特殊な発電機を用いて機械的に行っているが，本研究では，直流出力電圧が異なる整流回路を組み合わせて電気的に行うことにより，すなわち低回転数域（低風速域）に有効な昇圧形の整流回路と高回転数域（高風速域）に有効な三相ブリッジ整流回路を組み合わせることにより，汎用の発電機を使用しても，広い回転数領域で効率よく風車最大出力が得られる新しい制御回路レス方式風力発電装置を開発し，シミュレーションと実験により，本発電装置は，制御回路を用いなくても，風車の最大出力特性である３乗曲線特性に追従する発電機出力特性が得られることを実証した。しかし，この方式では風車の最大出力特性である３乗曲線特性は得られるが，ダイオードによる導通損が大きいため発電効率の点で問題が生じた。
そこで本年度では，この問題を解決するため，ダイオードの導通損を減少させ，効率が改善できる新しい回路構成の整流回路を開発した。そして，シミュレーションおよび実験により，効率が改善できることを明らかにした。また，ダイオードによる電圧降下も減少させることができ，発電出力が増加できることも明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究では，効率改善のために開発した整流回路を用いた制御回路レス方式風力発電装置を製作し，風車の代わりに誘導電動機を用いた試験装置で実験を行った。その結果，発電機の定格時で，効率が約１％，出力が約２％それぞれ増加することが実証できたので，おおむね順調に進展しているものと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究は，風速が一定の場合すなわち定常状態の場合について，制御回路レス方式発電装置の出力特性や発電効率の改善を図ってきた。今後は，現実的な風速が変化する過渡状態の場合について，本発電装置の有用性を確認する。
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Research Products
(2 results)
