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電源高調波規則に対応した大容量・高効率AC/DC電力変換システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555087
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関岡山大学

研究代表者

赤木 泰文  岡山大学, 工学部, 教授 (80126466)

研究分担者 数乗 有  岡山大学, 工学部, 助手 (80304335)
藤田 英明  岡山大学, 工学部, 助手 (40238580)
小笠原 悟司  岡山大学, 工学部, 助教授 (40160733)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1998年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1997年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード直列形アクティブフィルタ / ダイオード整流回路 / 高源高調波 / 電力変換 / パワーエレクトロニクス / 電源高調波 / アクティブフィルタ / 直流偏磁 / PWMインバータ / 高調波 / 配電系統 / 整流回路
研究概要

平成6年3月,名古屋市科学館と近くの高層ビルの地下電気室で相次いで発生したリアクトルの爆発事故は,「6.6kV配電系統から流入した高調波電流が原因」との調査結果が報告されている。このような高調波障害は,電力用半導体素子を使用したパワーエレクトロニクス機器の増加に伴って発生件数も年々増加し,現代社会の新たな"公害"として早期対応が迫られている。資源エネルギー庁は,平成6年9月30日付けで「高調波抑制ガイドライン」を電力・家電業界に通達し,高調波障害の解決に向けて大きく前進した。欧米においてもIEC555-1000(欧州)やIEEE519-1992(米国)などの高調波規制が施行されている。
交流モータの可変速ドライブシステムや無停電電源(UPS)は,AC/DC電力変換器を必要とする。しかし,電源高調波規制に対応した従来の大容量AC/DC電力変換システムでは,1)スイッチング損失が増加する,2)高調波対策機器の価格が高い,3)良好な高調波抑制効果が得られない,などの問題点がある。
本研究は,電源高調波規制に対応した大容量・高効率AC/DC電力変換システムの開発を目的とし,三相ダイオード整流回路と直列形アクティブフィルタを一体化した主回路構成と制御法に特長がある。本研究の成果は,以下のように要約することができる。
1.直列形アクティブフィルタの制御法を開発し,その有効性をディジタルシミュレーションにより確認した。特に,制御系の遅延がアクティブフィルタの安定性に及ぼす影響について検討し,遅延の影響の少ない新しい制御法を提案した。
2.直列形アクティブフィルタ(2kVA)を設計・製作し,ダイオード整流回路(20kVA)と一体化して,新しい制御法の有効性と高調波抑制効果を実験により確認した。
3.スイッチングリプルを抑制するフィルタを設計・製作し,その有効性を実験によって確認した。
2000年6月に,これらの研究成果をまとめた論文をIEEE/PESCで発表する予定である。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] H. Fujita and H. Akagi: "An Approach to Harmonic-Free AC/DC Power Conversion for Large Industrial Load : The Integration of a Series Active Filter with a Rectifier"IEEE Trans. on Industry Application. 33. 1233-1240 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高田,藤田,赤木: "大容量ダイオード整流回路の高調波抑制を目的とした直列形アクティブフィルタ"電気学会半導体電力変換研究会. spc. 35-40 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Srianthumrong, et al.: "Stability Analysis of a Series Active Filter Integrated with a Double-Series Diode Rectifier"IEEE Power Electronics Specialist Conference. (発表予定). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Fujita and H. Akagi: "An Approach to Harmonic-Free AC/DC Power Conversion for Large Industrial Load : The Integration of a Series Active Filter with a Double-Series Diode Rectifier"IEEE Trans. on Industry Applications. vol.33, no.5. 1233-1240 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Takada, H. Fujita and H. Akagi: "A Series Active Filter for Harmonic Mitigation of a Large-Capacity Diode Rectifier"IEEJ Workshop. SPC-99-34. 35-40 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Srianthumrong, H. Fujita and H. Akagi: "Stability Analysis of a Series Active Filter Integrated with a Double-Series Diode Rectifier"IEEE Power Electronics Specialist Conference. to be published with 7 pages. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高田,藤田,赤木: "大容量ダイオード整流回路の高調波抑制を目的とした直列形アクティブフィルタ"電気学会半導体電力研究研究会. spc. 35-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Srianthumrong, H.Fujita, H.Akagi: "Stability Analysis of a Series Active Filter integrated with a diode"IEEE Power Electronics Specialist Conference. (発表予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高田芳樹: "大容量ダイオード整流回路の電源高調波抑制を目的としたアクティブフィルタ" 電気学会半導体電力変換研究会資料. SPC-99-94. 35-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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