正弦波入出力PWM電流形インバータ・コンバータシステムの開発研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62850047
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 野中 作太郎 九州大学, 工学部, 教授 (20037675)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根葉 保彦 福岡大学, 工学部, 講師 ; 藤井 信男 九州大学, 工学部, 助教授 (60101177) ; 袈裟丸 勝己 九州大学, 工学部, 助手 (60112299)
• Keywords: コンバータ / インバータ / フィルタ / コンデンサ / 電流形インバータ / PWMパターン / 誘導電動機 / 同期電動機

Research Abstract

1.かご形誘導電動機四象限運転に適したPWM電流形インバータ・コンバータシステムの開発研究 62年度に試作したインバータとコンバータのそれぞれに小容量フィルタ用コンデンサの中点を正負直流端子に補助GTOを介して接続する主回路構成のPWM電流形インバータ・コンバータシステム試験装置で、かご形誘導電動機の四象限運転を行いV/f一定の最適制御システムを開発した。本システムについて状態変数法による厳密解析を行い、その有用性を63年度設備備品として購入したダイナミックシグナルアナライザにより、実測波形の厳密な高調波分析を行うことにより確認し、システムの詳細な動作を明らかにした。また、本システムは入出力電圧・電流を正弦波に保ち、電力の流れは双方向にできるため、電動機駆動システムだけでなく異なる周波数の系統間の電力変換装置としても有用であることが判明した。
2.正弦波入出力PWM電流形インバータ・コンバータシステムによるベクトル制御の研究 システム出力電流の制御方式として、従来のコンバータで直流電流を調整する方法とは異なるインバータ部の変調率を直接制御する新しい方式を開発、ベクトル制御で要求される高速応答の出力電流制御が可能となった。また、本PWM電流形コンバータの回路構成によれば、より高性能な無効電力補償が可能であり、その実現手段として、従来のPWM制御法とは異なる電圧、電流ベクトルの概念を導入した新しい電流制御法を用い、フィルタコンデンサの充電、放電を調整することにより補償電流を制御できることが判明した。
3.同期電動機駆動特性と無整流子電動機としての運転特性の研究 本システムにより、同期電動機を駆動した結果、非常に滑らかな低速運転が得られるなど基礎的な実験資料を得た。なお、本研究計画は次年度も継続して行う予定である。

Research Products

• [Publications] Sakutaro Nonaka: Proceedings of 19th Annual IEEE power Electronics Specialists Conference. 1276-1283 (1988)
• [Publications] Sakutaro Nonaka: Proceedings of 19th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference. 263-270 (1988)
• [Publications] Sakutaro Nonaka: Proceedings of International Conference on Electrical Machines. 259-264 (1988)
• [Publications] Sakutaro Nonaka: Proceedings of International Conference on Electrical Machines. 265-270 (1988)
• [Publications] Sakutaro Nonaka: IEEE IAS Annual Meeting Conference Records. 296-301 (1988)
• [Publications] 野中作太郎: 電気学会論文誌. 109ーD. 90-97 (1989)