研究課題/領域番号 |
17K06313
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
電力工学・電力変換・電気機器
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研究機関 | 東洋大学 |
研究代表者 |
堺 和人 東洋大学, 理工学部, 教授 (40377099)
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研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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キーワード | モータ / 発電機 / インバータ / 省エネルギー / 高効率 / 可変速 / フォールトトレランス / 電気自動車 / 極数変換 / 複数インバータ / 複数3相巻線 / 可変磁力 / 共振 / 相数変換 / マルチインバータ / 制御 / 電気機器 / パワーエレクトロニクス / 風力発電 / 電気機器工学 / 電力工学 / エネルギー効率化 |
研究成果の概要 |
本研究は電気自動車等の広い速度範囲で運転するモータの省エネルギー化を行う新システムを提案する。低速度の運転域では極数の多いモータ、高速度域では極数の少ないモータの効率が良い。そこで、複数の独立した3相インバータと複数の3相巻線グループが電気的に一体化して個別に制御できるモータシステムを考案し、インバータの電流位相を変化させることで極数と相数を変換できることが得られた。低速域の8極モードは4極モードの1.7倍の高トルクを発生し、高速域の4極モードは8極モードよりも高効率の96%で駆動できた。さらに3相と9相の相数変換によるトルク脈動の低減やコイルや電力用半導体が故障しても運転の持続を可能にした。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界的な環境問題とエネルギー問題が将来に亘って最重要である。本研究成果は電気自動車、鉄道、家電製品の駆動装置である可変速モータ駆動システムの省エネルギーと多機能化を図ることができる。さらに本研究成果を参考にすることで前記の各応用システムの技術開発に貢献できる。学術面では、本研究成果はモータとパワーエレクトロニクスを融合する考え方を提案し、それが新機能を生み出すことを具体的に示しており、今後の電気エネルギー変換分野の発展と拡大に貢献できる。特にモータ内部の電気特性を運転状況に応じて適したものに変換できることはこの分野に関する技術の新しい進歩につながる。
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