高電圧・高電力密度モジュラーマトリックスコンバータの制御システム

• 研究課題/領域番号: 15H03962
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 竹下 隆晴 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70171634)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2015年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: パワーエレクトロニクス / モータドライブ / 高電圧 / 省エネルギー / 電気機器工学 / 低消費電力・高エネルギー密度

研究成果の概要

大容量可変速モータの高電圧化が進む中で，高電圧交流モータ駆動装置として，電源変圧器を用いずに，商用周波数から直接，可変電圧可変周波数の高電圧を出力できる新たな小型高効率な電力変換器としてモジュラーマトリックスコンバータの開発が進められている。本研究では，モジュラーマトリックスコンバータの各制御の独立性をもつ簡単な制御法として，入力電流，モジュールコンデンサバランス，出力電圧の制御をそれぞれ，電源の正相，逆相，零相の制御系で実現できる制御法を提案した。研究室における試作機で提案制御法の有効性を実験で確認した。

研究成果

• [雑誌論文] 負荷周波数が電源周波数に同期したときのモジュラーマトリックスコンバータ制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中森俊樹, 林佑磨, 竹下隆晴
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 135 号: 12 ページ: 1168-1180
  • DOI: 10.1541/ieejias.135.1168
  • NAID: 130005112713
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 零電流アームを用いたモジュラーマトリックスコンバータの制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大谷惇司，竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会 産業応用部門大会
• [学会発表] Zero Arm-Current Control of a Modular Matrix Converter Based on Source Line Voltages (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Otani, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: The 4th Symposium on Semiconductor Power Conversion (S2PC)
  • 国際学会
• [学会発表] Distribution and Balancing Control of Capacitor Voltages among Arms of a Modular Matrix Converter (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuto Yamada and Takaharu Takeshita
  • 学会等名: 2016 8th International Power Electronics and Motion Control Conference - ECCE Asia (IPEMC 2016-ECCE Asia)
  • 発表場所: Hefei, China
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] モジュラーマトリックスコンバータのアーム間のコンデンサ電圧偏差の分布とバランス制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田悠登, 竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換・モータドライブ合同研究会
  • 発表場所: 札幌市，北海道大学
  • 年月日: 2015-08-28