| 配分額 *注記 |
14,410千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 810千円)
2007年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| 研究概要 |
本研究の目的は,高圧大容量電動機を可変速駆動して省エネルギー化を図る新しいタイプのPAM 制御とPWM制御を併用した電圧形マルチレベルインバータ装置の制御方式,および高効率化技術を開発し提案することである。
まず,大容量IGBTを用いて順変換部とインバータ部から構成される相電圧5レベルのデュアルコンバータ主回路から構成される試作装置を製作し,制御回路は,MATLABによって直接PCから主回路の各IGBTにスイッチング信号を送り込む方式を採用した。さらに,装置を制御するシステム機能の点からは,提案する主回路方式で電源の電圧が過渡的に変動しても直流リンク電圧を所定の値に調整可能で電源力率を常に1.0に保ちながら,電源への流入電流を高調波抑制形準正弦波電流にするためのPWM制御法としてMHCを採用し,インバータ部は瞬時空間電圧ベクトル変調法によるPWM制御によって高圧大容量電動機の速度制御法を確立した。
本方式は直流リンク電圧可変(PAM)形PWM制御であり,低速領域で直流電圧を一定に保ちインバータ部でPWM制御して可変速駆動のため出力の電圧と周波数を制御すること,中高速領域では直流リンク電圧を調整すると同時にインバータ部で電圧と周波数の制御が可能であることをシミュレーション実験で確認実証した。
現状の3レベルインバータなどマルチレベルインバータは,高圧大容量のパワーデバイスを使用してマルチレベルの出力電圧波形である。この場合,各デバイスの損失は過大になり,非常に多いのでさらに装置損失は増大し過熱するため大掛かりな冷却装置を必要として大きな装置スペースがいる。そこで,中容量のパワーデバイスを直列に接続して大容量高圧化し,各パワーデバイスのスイッチング性能を低下させずに損失を低減し,各デバイスに印加される電圧をバランスさせる方式を開発提案して実験によって実証した。本方式を用いたマルチレベルインバータを試作し小型軽量化,高効率・高性能化を図り,可変速ドライブによる省エネルギー化と装置自身の高効率化を検証して,これらの研究成果を各種国際会議や電気学会論文D分冊,英文論文誌で発表した。
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