| 研究概要 |
本研究は,従来方式では実現不可能であった,原理的に歪みの全く無い正弦波電圧を出力し得る,構成の簡単な新しい軸発電システムを提案・開発するとともに,同システムの定常並びに過渡特性を理論的に解明することにより,実用的かつ高性能な軸発電システムの実現を目指すものである。本研究により得られた成果を要約すると以下のようになる。1.他励インバータ式軸発電システムにおける出力電圧歪みは,システムの基本構成要素である同期調相機の初期過渡インダクタンスの存在に基因することを解明した。そこで,相互誘導を持つリアクトル(波形改善リアクトル)を用いて同期調相機の初期過渡インダクタンスを相殺することにより,出力電圧歪みを除去する新しいシステム構成を考案した。2.提案したシステムの特性式並びに波形改善リアクトルの設計の考え方を明らかにするとともに,これらを基に特性を種々検討した。3.波形改善リアクトルを採用した軸発電システムの系各部の電圧増加を,負荷側に直列コンデンサを挿入することにより抑制する方法を考案し,その特性について検討を行った。さらに,過渡特性に関する研究成果として,4.機械系を含めたシステム全体の過渡方程式を導出し,これをシミュレーションブロック図に表現した結果,本システムは5次の非線形系で表現されることが判明した。5.シミュレーションブロック図を基にフィードバック制御をしない開ループ制御時の,直流電源電圧及びインバータ制御進み角変化時の過渡特性をシミュレートした結果,これらの諸量が増加した場合,システムの出力周波数及び出力電圧が増加することなどが明らかとなった。6.出力周波数及び出力電圧を一定に制御する閉ループ系を構成する場合,出力電圧制御するための操作量としてインバータの制御進み角より界磁電圧を用いる系が出力電圧の制御性などの点から優れていることなどを明らかにした。
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