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電気自動車4輪独立駆動用5レグインバータによる2交流モータ独立制御システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360138
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
研究機関明治大学

研究代表者

松瀬 貢規  明治大学, 理工学部, 教授 (40061999)

研究分担者 三木 一郎  明治大学, 理工学部, 教授 (20130833)
久保田 寿夫  明治大学, 理工学部, 教授 (10170036)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2010年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2009年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワードパワーエレクトロニクス / 電気自動車 / 5レグインバータ / 4レグインバータ / 2ACモータ制御 / 独立駆動 / 2モータ制御
研究概要

本研究の目的は,電気自動車の独立4輪駆動を行うため1組の5レグインバータまたは4レグインバータで2台の三相交流電動機のトルクと速度を独立に制御できる方式を開発して,電気自動車駆動推進システムを確立することである。最終目標は2組の5レグインバータまたは4レグインバータで電気自動車の4個の車輪を独立に駆動できる4輪完全独立駆動システムを構築して,電気自動車独特の新しい操作機能をもつ駆動方式を確立することである。
5レグインバータおよび4レグインバータとその制御システムを研究開発して製作し, 2ACモータの独立駆動実機実験を行うことができた。これらのインバータシステムを2セット使用して電気自動車の4輪独立駆動が可能であることをシミュレーションおよび実機実験で確認した。まず, 5レグインバータおよび4レグインバータで2台の三相誘導電動機を独立に速度制御が可能なPWM制御法の拡張2アーム変調法を考案して開発し,諸特性を明らかにした。次に,同インバータで2台の三相永久磁石形同期電動機の位置・速度が独立に制御可能なPWM制御法を開発した。このPWM変調法をさらに改善して空間ベクトル法を導入し,制御性能の改善を図った。一般に,電気自動車駆動には誘導電動機あるいは同期電動機を用いており,この2種類の交流電動機に適用可能な5レグインバータおよび4レグインバータのPWM制御法を開発して実機実験で検証して,所期の目的を達成した。本研究で得られた多くの成果はアメリカ, IEEEおよび日本,電気学会等の論文誌に掲載され,さらにIEEE主催の関連する多くの国際会議に発表し高い評価をえた。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (28件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (19件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Character istics of Independent Two Induction Motor Drives Fed by a Four-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuse, N. Ketzuka, K. Oka
    • 雑誌名

      IEEE, Transactions on Industry Applications

      巻: VOL.47, No.5 ページ: 2125-2134

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Independent Position Control of Two Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Fed by a Five-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      H. Enokijima, K. Oka, K. Matsuse
    • 雑誌名

      Journal of International Council on Electrical Engineering

      巻: Vol.1, No.4 ページ: 400-404

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A Novel PWM Technique with Switching-Loss Reduction for Independent Drives of Two Three-Phase AC Motors fed by a Five-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      K. Oka, K. Matsuse
    • 雑誌名

      IEEJ, Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: Vol.6, No.3 ページ: 260-265

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Performance of Independent Two Induction Motor Drives Fed by a Four-Leg Inverter with Vector Control Method2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Katagiri, N. Kezuka, H. Tanaka, K. Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE IAS Annual Meeting 2011

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Independent Vector Control of Two Induction Motors Fed by a Five-Leg Inverter with Space Vector Modulation2011

    • 著者名/発表者名
      A. Hara, H. Enokijima, and K. Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE IAS Annual Meeting

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Independent Speed Control of Two Induction Motors Fed by a Five-leg Inverter with Space Vector Modulation2011

    • 著者名/発表者名
      A. Hara, H. Enokijima, K. Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Energy Conversion Congress & Exposition, ECCE 2011

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Independent Position Control of Two Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Fed by a Five-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Enokijima, Kazuo Oka, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Journal of International Council on Electrical Engineering

      巻: Vol.1/No.4 ページ: 400-404

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Independent Two Induction Motor Drives Fed by a Four-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      Kouki Matsuse, Nobutaka Ketzuka, Kazuo Oka
    • 雑誌名

      IEEE, Tranactions on Industry Applications

      巻: VOL.47/No.5 ページ: 2125-2134

    • NAID

      10027635309

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel PWM Technique with Switching-Loss Reduction for Independent Drives of Two Three-Phase AC Motors fed by a Five-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      K.Oka, K.Matsuse
    • 雑誌名

      IEEJ, Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: Vol.6/No.3 ページ: 260-265

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of Independent Two Induction Motor Drives Fed by a Four-Leg Inverter with Vector Control Method2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Katagiri, Nobutaka Kezuka, Haruki Tanaka, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE IAS Annual Meeting

      巻: (CD-ROM) ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Independent Vector Control of Two Induction Motors Fed by a Five-Leg Inverter with Space Vector Modulation2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Hara, Hiroyuki Enokijima, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE IAS Annual Meeting

      巻: (CD-ROM) ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Independent Speed Control of Two Induction Motors Fed by a Five-leg Inverter with Space Vector Modulation2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Hara, Hiroyuki Enokijima, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Energy Coversion Congress & Exposition, ECCE 2011

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Independent Two Induction Motor Drives with Vector Control Method Fed by a Four-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Katagiri, Nobutaka Kezuka, Haruki Tanaka, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Electrical Machines and Systems 2011, (Proceedings of ICEMS 2011)

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Independent Speed Control of Two Induction Motors Fed by a Five-leg Inverter applying Space Vector Modulation2011

    • 著者名/発表者名
      Atsusi Hara, Hiroyuki Enokijima, Tsutomu Tanaka, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of ICEMS 2011

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Performance of Independent Two Induction Motor Drives Fed by a Four-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Katagiri, Nobutaka Kezuka, Haruki Tanaka, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th International Conference on Power Electronics-ECCE Asia

      ページ: 2498-2505

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Position and Speed Controls of Two Permanent Magnet Synchronous Motors Fed by a Five-Leg Inverter2011

    • 著者名/発表者名
      Atsusi Hara, Tsutomu Tanaka, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th International Conference on Power Electronics-ECCE Asia

      ページ: 2478-2485

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Evaluation of a Large Capacity Inverter System2011

    • 著者名/発表者名
      M.Tsukakoshi, K.Matsuse
    • 雑誌名

      IEEJ, Transactions on Electrical and Electronic Engineering, Japan

      巻: Vol.131No.3 ページ: 380-387

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Over-Modulation Method for PWM Inverter Fed IPMSM Drive with Single Current Sensor2011

    • 著者名/発表者名
      K.Sun, Q.Wei, L.P.Huang, K.Matsuse
    • 雑誌名

      IEEE, Transactions on Industrial Electronics

      巻: Vol.57, No.10 ページ: 3395-3404

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Independent Position Controls of Two Permanent Magnet Synchronous Motors Fed by a Five-Leg Inverter2010

    • 著者名/発表者名
      H. Enokijima, K. Oka, K. Matsuse
    • 雑誌名

      IEEE, Proceedings of 2010 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of Independent Two Induction Motor Drives Fed by a Four-Leg Inverter2010

    • 著者名/発表者名
      N. Kezuka, K. Oka, K. Matsuse
    • 雑誌名

      IEEE, Proceedings of 2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition

      ページ: 2114-2120

    • NAID

      10027635309

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 2アーム変調適用5レグインバータのPWM制御法2009

    • 著者名/発表者名
      岡和男, 松瀬貢規
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D

      巻: Vol.129, No.8 ページ: 811-816

    • NAID

      10025102345

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      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Novel PWM Technique with Switching-Loss Reduction in Five-Leg Inverter for Independent Drives of Two 3 Phase AC Motors2009

    • 著者名/発表者名
      K. Oka, N. Ketsuka, I. Miki, K. Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition

      ページ: 877-884

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      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Analysis and Compensation Method of Voltage Error by Dead-Time with Five-Leg Inverter for Two-AC Motor Independent Drives2009

    • 著者名/発表者名
      K. Oka, H. Enokijima, H. Kubota, K. Matsue
    • 雑誌名

      Proceedings of 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition

      ページ: 869-873

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 2アーム変調適用5レグインバータのPWM制御法2009

    • 著者名/発表者名
      岡和男, 松瀬貢規
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D Vol.129

      ページ: 811-816

    • NAID

      10025102345

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel PWM Technique with Switching-Loss Reduction in Five-Leg Inverter for Independent Drives of Two 3 phase AC Motors2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Oka, Nobutaka Ketsuka, Ichiro Miki, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis and Compensation Method of Voltage Error by Dead-Time with Five-Leg Inverter for Two-AC Motor Independent Drives2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Oka, Hiroyuki Enokijima, Hisao Kubota, Kouki Matsue
    • 雑誌名

      Proceedings of 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Independent Two AC Motor Drives Fed by a Five-Leg Inverter2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Oka, Hiroyuki Enokijima, Nobutaka Kezuka, Hisao Kubot a, Ichiro Miki, Kouki Matsuse
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Industry Applications Society 2009 Annual Meeting (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic of Independent Two Induction Motor Drives Fed by a Five-Lea Inverter.2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohama, K.Oka, K.Matsuse
    • 雑誌名

      IEEJ, The Proceedings of the ICEMS 2009 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 4レグインバータによる2台の誘導電動機の独立ベクトル制御2012

    • 著者名/発表者名
      田中春希, 片桐圭紀, 松瀬貢規
    • 学会等名
      平成24年電気学会全国大会論文集
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2012-03-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 空間ベクトル変調5レグインバータによる2台の誘導電動機の独立ベクトル制御2012

    • 著者名/発表者名
      田中勤, 原篤史, 松瀬貢規
    • 学会等名
      平成24年電気学会全国大会論文集
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2012-03-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] キャパシタ電圧を補償した4レグインバータによる2台の誘導電動機の独立可変速駆動2011

    • 著者名/発表者名
      田中春希, 片桐圭紀, 松瀬貢規
    • 学会等名
      平成23年電気学会産業応用部門大会論文集
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 2台のPMSMの5レグインバータによる位置速度独立制御2011

    • 著者名/発表者名
      田中勤, 原篤史, 松瀬貢規
    • 学会等名
      平成23年電気学会産業応用部門大会論文集
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 4レグインバータ駆動による2台の誘導電動機の独立速度制御特性2010

    • 著者名/発表者名
      片桐圭紀, 毛塚信貴, 岡和男, 松瀬貢規
    • 学会等名
      電気学会研究会
    • 発表場所
      電気学会 RM-10-129,pp.65-70
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 5レグインバータによる2台のPMSMの独立位置・速度制御特性2010

    • 著者名/発表者名
      原篤史, 岡和男, 榎島浩行, 松瀬貢規
    • 学会等名
      電気学会研究会
    • 発表場所
      電気学会 RM-10-130,pp.71-76
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Independent Position Controls of Two Permanent Magnet Synchronous Motors Fed by a Five-leg Inverter2010

    • 著者名/発表者名
      H.Enokijima, K.Oka, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of 2010 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Huston, USA
    • 年月日
      2010-10-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Two Induction Motor Independent Drives Fed by a Four-Leg Inverter2010

    • 著者名/発表者名
      N.Kezuka, K.Oka, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of 2010 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Atlanta, Geogia USA
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Independent Position Controls of Two Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Fed by a Five-leg Inverter2010

    • 著者名/発表者名
      H.Enokijima, K.Oka, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of 16^<th> International Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of Two Induction Motor Independent Drives Fed by a Four-Leg Inverter2010

    • 著者名/発表者名
      N.Kezuka, K.Oka, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of 16^<th> International Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Improved PWM Control Method of Five-Level Double Converter with Different DC Divided Link Voltage2010

    • 著者名/発表者名
      G.Maruyama, Y.Osada, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of 16^<th> International Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Adjustable High Frequency Quasi-Resonant Inverter for Induction Heating2010

    • 著者名/発表者名
      K.Saso, Y.Ishimaru, K.Matsuse, M.Tsukahara
    • 学会等名
      Proceedings of 16^<th> International Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Commutation Method of Matrix Converter for Reducing Switching Loss2010

    • 著者名/発表者名
      T.Takeda, Y.Konishi, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of 16^<th> International Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Independent Speed Control of Two Induction Motors fed by a Three Phase-Five Phase Matrix Converter2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Konishi, T.Takeda, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of 16^<th> International Conference on Electrical Engineering
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2010-07-14
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] Stabilization of Position Sensor-less Control for Low-Inductance and High-Speed PMSM with Reduced Order Flux Observer2010

    • 著者名/発表者名
      O.Hikone, H.Kubota, K.Matsuse, I.Miki
    • 学会等名
      Proceedings of the 2010 International Power Electronics Conference、 IEEJ
    • 発表場所
      Sapporo Japan
    • 年月日
      2010-06-23
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    • 著者名/発表者名
      N.Aizawa, M.Kikuchi, H.Kubota, I.Miki, K.Matsuse
    • 学会等名
      Proceedings of the 2010 International Power Electronics Conference、 IEEJ
    • 発表場所
      Sapporo Japan
    • 年月日
      2010-06-22
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] 5レグインバータによる2台の永久磁石同期電動機の独立位置制御特性2010

    • 著者名/発表者名
      榎嶋浩行, 岡和男, 松瀬貢規
    • 学会等名
      電気学会 平成22年電気学会全国大会講演論文集
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 4レグインバータ駆動2台の誘導電動機の実機実験による独立制御特性2010

    • 著者名/発表者名
      毛塚信貴, 岡和男, 武田龍, 松瀬貢規
    • 学会等名
      電気学会 平成22年電気学会全国大会講演論文集
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 5レグインバータによる2モータ独立駆動特性2009

    • 著者名/発表者名
      岡和男, 大濱佑典, 榎嶋浩行, 毛塚信貴, 松瀬貢規
    • 学会等名
      電気学会,平成21年電気学会産業応用部門大会講演論文集
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2009-09-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 電気磁気学入門2011

    • 著者名/発表者名
      工藤勝利, 磯田八郎, 松瀬貢規
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~matsusel/matsuse-infoe2.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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