| 研究課題/領域番号 |
19K14975
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 東京都立産業技術高等専門学校 |
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研究代表者 |
阿部 晃大 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 助教 (20822894)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 電解コンデンサレスインバータ / 直流リンク電流 / トルク制御 / 電源電流高調波 / パワーエレクトロニクス / モータ制御 / 電源高調波 / インバータ / 永久磁石同期モータ / 電源電流制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、省エネ性の高いモータ家電を国際普及させるために、シンプルで小型軽量な究極の低コストインバータを実現することである。低コスト化への最大の課題は、規格により規制されている電源高調波を抑制するために付加回路が必要なことであり、これが、インバータを搭載した省エネモータ家電の国際普及の弊害となっている。本研究では、インバータからモータまでの従来の物理モデルに加え、インバータから電源までの物理モデルを新しく構築し、電源高調波を抑制するトルク制御系を実現する。これにより、インバータ制御のみで電源高調波問題を解決し、付加回路が不要な究極の低コストインバータが実現可能となる。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、省エネ性の高いモータ家電を国際普及させるために、力率改善回路や嵩の大きい電解コンデンサ、重いリアクトルなどが一切無いシン プルで 小型軽量な低コストインバータを実現することである。 インバータの低コスト化への最大の課題は、規格により規制されている電源高調波を抑制するた めに付加回路が必要なことであり、これがインバータを搭載した省エネモータ家電の国際普及の弊害となっている。 本研究では、最も簡素な単相ー三相電力変換回路である電解コンデンサレスインバータにおいて、インバータから電源までの数式モデルを新しく構築し、電源も考慮したモータドライブシステムを確立する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の難解な点は、インバータだけで電源電流とモータを同時に制御することにある。本インバータにはアクティブに電流を制御できる回路がインバータしかないため、従来システムのPFC回路とインバータの役割を一手に担う必要がある。これを、自己消弧能力を持たない安価なダイオード整流器を使用したシステムで実現することが極めて重要である。また、交流電源からモータまでを１つのシステムとして捉え、交流電力をモータへ直送するシステムの制御理論を確立することは特色的な検討となる。低コストで省資源なインバータ家電の国際普及は、販売台数の多い家電の資源効率化にも寄与するため意義が大きい。
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