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不平衡電圧補償機能を備えた誘導機の駆動法

研究課題

研究課題/領域番号 19K14965
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関九州工業大学

研究代表者

今給黎 明大  九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (30710264)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード誘導機 / 不平衡電圧 / 不平衡電圧補償 / 対称座標法 / トルクリプル / 電圧不平衡率 / インバータ / オープン巻線 / かご形誘導電動機 / かご形誘導機 / 不平衡率
研究開始時の研究の概要

本研究では,外部の補償回路を用いずに,小形化・低コスト化を狙い,誘導機自体で不平衡電圧の補償を行いながら駆動して誘導機の停止や故障の課題を解決できる不平衡電圧補償機能付き誘導機を提案する。シミュレーションと実験により,不平衡電圧に対する補償精度,補償限界を明らかにし,不平衡電圧補償ありとなしの場合で,従来の誘導機と発熱およびトルクリプル比較し,不平衡電圧補償機能付き誘導機の適用効果を明らかにする。

研究成果の概要

本研究では,電力系統の不平衡電圧の新しい対策として,誘導電動機内部に備えた不平衡電圧補償回路で不平衡電圧を補償することで,外部の補償回路を用いることなく運転継続可能な不平衡電圧補償機能付き誘導電動機の提案をしている。対称座標法を適用した不平衡電圧補償器について,実機の750 W誘導機のシミュレーションを行い,モータ電流をバランスさせトルク脈動を低減できることを明らかにした。また,実機検証については補償電圧を出力するところまでは動作確認済みであり、不平衡電圧補償器の動作確認の実験を継続中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で提案している不平衡電圧補償器付き誘導機を用いれば,外部の補償回路を用いることなく不平衡電圧発生時にも誘導機を運転継続可能な利点がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Wisconsin(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Current and Torque Performance of Induction Motor with Voltage Unbalance Compensator with Voltage Booster2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Katsuki, Akihiro Imakiire, Satoshi Matsumoto
    • 学会等名
      2020 23rd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Induction Machine with Localized Voltage Unbalance Compensation2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Imakiire, Thomas A. Lipo
    • 学会等名
      2019 IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Squirrel-cage Induction Motor with Voltage Unbalance Compensation for Power System Application2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Imakiire
    • 学会等名
      The 7th IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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