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交流直接形電力変換器による一体型交流エネルギーキャッシュシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21686026
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

伊東 淳一  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (90377218)

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
26,520千円 (直接経費: 20,400千円、間接経費: 6,120千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2010年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2009年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
キーワードフライホイール / マトリックスコンバータ / エネルギーキャッシュシステム / 同期PWM方式 / アクティブバッファ / 磁気軸受 / 損失解析 / 高速制御 / 電力平準化 / アクディブバッファ / 磁気軸上 / 損失低減 / 高効率 / メンテナンスフリー / 磁気軸受け
研究概要

本研究は,一体型交流エネルギーキャッシュシステムの開発をめざして,(1)交流直接形電力変換器の開発,(2)フライホイールの高速設計法と磁気軸受制御法の確立,(3)電気実装の問題点を取り扱う解析技術の開発を行った。その結果,(1)では,同期PWM方式を適用することで,交流直接形電力変換器の高速化が達成できた。また,交流直接形電力変換器の入力を単相に接続する場合,コンデンサの電圧を制御することで,電力脈動を補償できることを確認した。(2)では,フライホイールの小型,高効率化を目的に使用する磁気軸受では,軸の支持位置により収束応答が異なることを確認し,軸振動を高速に制御すること軸支持ができることがわかった。(3)では,高密度化および高効率化を実現するため,交流直接形電力変換器と同様の構造を持つアクティブ中性点クランプ回路を用いて損失解析を行い,定式化した。その結果, 1kW定格運電時の理論損失と実機の損失の誤差率2%であり,理論式の妥当性を確認した。
以上の研究成果より,交流直接形電力変換器とフライホイールを用いた一体型交流エネルギーキャッシュシステムが実現できることを確認した。

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

    (25件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] V結線チョッパを用いた昇圧形マトリックスコンバータの実機検証2012

    • 著者名/発表者名
      小岩一広, 伊東淳一
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. D

      巻: Vol.132, No.1 ページ: 1-8

    • NAID

      10030531677

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 5レベルアクティブNPCインバータのパラメータ設計2011

    • 著者名/発表者名
      樫原有吾, 伊東淳一
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. D

      巻: Vol.131, No.12 ページ: 1383-1392

    • NAID

      10030531491

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ゼロ電圧スイッチング制御法を適用したインダイレクトマトリックスコンバータの波形改善法2011

    • 著者名/発表者名
      伊東淳一, 日向敏文
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. IA

      巻: Vol.131, No.1 ページ: 24-31

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] DC/DC Boost Converter Functionality in a Three-phase Indirect Matrix Converter2011

    • 著者名/発表者名
      Goh Teck Chiang, Jun-ichi Itoh
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on

      巻: Vol.26, No.5 ページ: 1599-1607

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] DC/DC Boost Converter Functionality in a Three-phase Indirect Matrix Converter2011

    • 著者名/発表者名
      Goh Teck Chiang, Jun-ichi Itoh
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on Power Electronics

      巻: Vol.26 ページ: 1599-1607

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アクティブバッファを利用した降圧型高効率単相三相電力変換器の開発2010

    • 著者名/発表者名
      大沼喜也, 伊東淳一
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. D

      巻: Vol.130, No.4 ページ: 526-535

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] インダイレクトマトリックスコンバータの回生スナバを利用したマルチ電源連系システムの制御法2010

    • 著者名/発表者名
      加藤康司, 伊東淳一
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. IA

      巻: Vol.130, No.4 ページ: 518-525

    • NAID

      10026230347

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Motor Performance Investigation of an Indirect Matrix Converter with a Reactor Free Boost Converter2010

    • 著者名/発表者名
      Goh Teck Chiang, Jun-ichi Itoh
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on IES

      巻: Vol.124, No.1

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Output Voltage Correction for a Voltage Source Type Inverter of an Induction Motor Drive2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsuma Hoshino, Jun-ichi Itoh
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on

      巻: Vol.25, No.9 ページ: 2440-2449

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] アクティブバッファを利用した降圧形高効率単相三電力変換器の開発2010

    • 著者名/発表者名
      大沼喜也, 伊東淳一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D 130

      ページ: 526-535

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 誘導機の速度センサレスベクトル制御における外乱オブザーバを用いた出力電圧誤差補償2009

    • 著者名/発表者名
      星野哲馬, 伊東淳一
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. IA

      巻: Vol.129, No.9 ページ: 945-946

    • NAID

      10025102578

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] V結線チョッパを用いた昇圧形マトリックスコンバータの実機検証

    • 著者名/発表者名
      小岩一宏, 伊東淳一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D

      巻: (掲載決定)

    • NAID

      10030531677

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 太陽光発電におけるバッテリとフライホイールを用いた電力平準化制御の検証と考察2012

    • 著者名/発表者名
      五十嵐寿勝,伊東淳一
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 制御応答の高速化による直列コンデンサ容量の最小化の検討2012

    • 著者名/発表者名
      渋谷貴之,伊東淳一
    • 学会等名
      半導体電力変換研究会
    • 発表場所
      SPC-12-026
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 3相5レベルANPCインバータの理論体積と実験機の体積に対する一考察2012

    • 著者名/発表者名
      樫原有吾,伊東淳一
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] エネルギーキャッシュ向けフライホイールの損失分離2011

    • 著者名/発表者名
      田中賢太,大沼喜也,藤森崇起,伊東淳一,山田昇
    • 学会等名
      半導体電力変換研究会
    • 発表場所
      SPC-11-006, MD-11-032
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 5レベルアクティブNPCインバータのPCシステムへの応用と従来の電力変換器との比較2011

    • 著者名/発表者名
      樫原有吾,伊東淳一
    • 発表場所
      IEEJ JIASC2011
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 空間ベクトル変調を用いた仮想AC/DC/AC変換方式におけるマトリックスコンバータのスイッチング損失の最小化の検討2011

    • 著者名/発表者名
      武良匠,伊東淳一
    • 発表場所
      IEEJ JIASC2011
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] リアルタイムパワーネットワークシミュレータの開発2011

    • 著者名/発表者名
      五十嵐寿勝,日下佳祐,伊東淳一
    • 発表場所
      IEEJ JIASC2011
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マトリックスコンバータに適用するダンピング制御のゲイン設計法2011

    • 著者名/発表者名
      小岩一広,伊東淳一
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] インダイレクトマトリックスコンバータの損失解析手法2011

    • 著者名/発表者名
      加藤康司,伊東淳一
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 単相三相変換器における昇圧チョッパ回路とアクティブバッファ回路の比較2011

    • 著者名/発表者名
      大沼喜也,伊東淳一
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] エネルギーキャッシュ向けフライホイールの損失分離2011

    • 著者名/発表者名
      田中賢太・大沼喜也・藤森崇起・伊東淳一・山田昇
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換研究会
    • 発表場所
      石川工業高等専門学校電気学会半導体電力変換研究会
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エネルギーキャッシュシステム用高速回転形フライホイールの定常損失評価2010

    • 著者名/発表者名
      村井啓介・春名順之介・伊東淳一
    • 学会等名
      平成22年度電気学会東京支部新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フライホイール用2自由度磁気軸受の軸支持位置による制御の安定度2009

    • 著者名/発表者名
      村井啓介, 伊東淳一:
    • 学会等名
      電気関係学会北陸支部連合大会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 関連する報告書
      2009 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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