| 研究課題/領域番号 |
21K04043
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
都築 伸二 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (60236924)
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| 研究分担者 |
杉本 大志 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 助教 (40780424)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 電流駆動型PLC / 雑音の抑圧制御 / クレーンワイヤ / 電力伝送 / G3-PLC / 磁気飽和 / 高調波ノイズ / 非接触給電 / 電磁環境の認識 / 線路推定結果の2次利用 / トラッククレーンのワイヤ / Controller Area Network |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，EMC (電磁両立性) 問題を扱う。想定を超える多数のIoT機器が，多様な電源装置と隣接すれば，既存のEMC技術では解決できない問題に直面することを，筆者らは提起し，その解法としてSmart EMCと呼ぶ新しい概念を提案してきた。 しかし，両立性を損なう電磁環境の具体的な認識技術と，その結果に基づき雑音を抑圧する制御技術を未だ開発できていなかった。本研究では，トラッククレーンのワイヤを用いた情報と電力の同時伝送システムを取り上げる。従来の個別対策型技術を，Smart EMCと呼ぶ新しい技術でシステム的に補完し，想定外の事態に至っても両立性が保証できることを実験的に明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
車載クレーンのワイヤーロープを用いた情報と電力の同時伝送システムに関する研究である。滑車（シーブと呼ぶ）を介してワイヤーロープが電気的にループ回路を形成することに着目し，筆者らが考案した一線式PLC(Power-Line Communication)システムを適用した。これは，通常のPLCとは異なる電流駆動型であり，かつワイヤとはトランスを利用した非接触であることを特徴としている。
本研究では，筆者らのシナリオにおいて，最大可能受電電力を推定するためのシミュレータを作成し，実測値と一致するか検討した。またこの時に発生する伝導雑音を測定し，PLCが誤りなく行えるかを実験的に検証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
送電側に理想パワーアンプを挿入し，また受電側に力率改善コンデンサを挿入したとき，ワイヤー長30m において最大78W受電できるはず（理論限界値）であることをシミュレーションで求めた。実際に使用したパワーアンプをシミュレーンしたときは73Wであり，実測値と一致した．また，実用時に用いる予定の矩形波による電力伝送の際に磁気飽和によって発生する伝導雑音の各高調波振幅の増大傾向を数値で近似できることを明らかにした。
EMCの立場からは、磁気飽和が生じない状態で電力伝送を行うことが望ましい。誤差なくシミュレーションするために必要な、磁気飽和による給電電流の歪み率は0.11以下であることを明らかにした。
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