ブリッジ結合磁路を利用した可変出力・磁気発振型正弦波出力インバータの開発

• 研究課題/領域番号: 23560314
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 福島大学
• 研究代表者: 岡沼 信一 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (40141866)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 磁気発振回路 / ブリッジ結合磁路 / インバータ / 系統連系装置

研究概要

本研究では、磁気発振型正弦波出力のインバータとブリッジ結合磁路を組み合わせて、交流系統への出力電力制御が可能な可変出力インバータを開発することを目的とした。数値目標を、制御可能な出力電力が4 kW以上で電力変換効率を92 %以上に設定した。まず、汎用電子回路シミュレーターSPICEで利用可能なブリッジ結合磁路の磁心モデルを考案し、次いで、３次元磁場解析ソフトJMAGを用いてブリッジ結合磁路の磁心内部・外部の磁界分布を解析した。しかし、ブリッジ結合磁路を利用して構成した可変出力の磁気発振インバータでは、出力電力が1.6 kWで電力変換効率83 %と目標値には達しなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Improving the Characteristics of Magnetic Oscillation DC-AC Power Converter (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: vol.37, No.3-1 ページ: 85-88
  • NAID: 130003369168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Analysis of Magnetic Oscillation DC-AC Power Converter Using Bridge-connected Magnetic Circuit (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: vol.37, No.3-1 ページ: 81-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Analysis of Fundamental Characteristics of Magnetic Oscillation DC-AC Power Converter (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma, and P. Khatiwada
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: vol.35, No. 2 ページ: 102-105
  • NAID: 130000448963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Characteristics to Control Output Electric Power of Magnetic Oscillation DC-AC Power Converter (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma, and P. Khatiwada
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: vol.35, No. 2 ページ: 92-95
  • NAID: 130000448973
  • 査読あり
• [学会発表] 漏れインダクタンスを有するコモンモードチョークを利用した磁気発振DC-ACコンバータ (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡沼信一
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] 漏れインダクタンスを有するコモンモードチョークを利用した磁気発振DC－ACコンバータ (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡沼信一
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学工学部（北海道札幌市北区）
• [学会発表] Consideration on Characteristics Improvement of Magnetic Oscillation-type DC-AC Power Converter (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma
  • 学会等名: The International Conference of Asia Union of Magnetic Societies (ICAUMS)
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Numerical Circuit Analysis of Magnetic Oscillation-type DC-AC Converter Using Bridge-connected Magnetic Circuit (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma
  • 学会等名: The International Conference of Asia Union of Magnetic Societies (ICAUMS)
  • 発表場所: 奈良市
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] ブリッジ結合磁路を用いた磁気発振型DC-AC電力変換器のSPICEシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: カティワダプスカー,岡沼信一
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第29回東北支部大会講演論文集
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] Improved Characteristics on Control Output Electric Power of Magnetic Oscillation-type DC-AC Converter (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma and P. Khatiwada
  • 学会等名: IEEE INTERMAG 2011 Conference
  • 発表場所: Taipei Taiwan
  • 年月日: 2011-04-26
• [学会発表] Improved Characteristics on Control Output Electric Power of Magnetic Oscillation-type DC-AC Converter (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma, and P. Khatiwada
  • 学会等名: IEEE INTERMAG
  • 発表場所: 台北国際会議場（中華民国, 台湾）
• [学会発表] ブリッジ結合磁路を用いた磁気発振型DC-AC電力変換器のSPICEシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: カティワダプスカー，岡沼信一
  • 学会等名: 日本産業技術教育学会第２９回東北支部大会講演会
  • 発表場所: 岩手大学教育学部（盛岡市）
• [学会発表] Numerical Circuit Analysis of Magnetic Oscillation-type DC-AC Converter Using Bridge-connected Magnetic Circuit
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma
  • 学会等名: The International Conference of Asia Union of Magnetic Societies (ICAUMS) 2012
  • 発表場所: 奈良県新公会堂（奈良市）
• [学会発表] Consideration on Characteristics Improvement of Magnetic Oscillation-type DC-AC Power Converter
  • 著者名/発表者名: S. Okanuma
  • 学会等名: The International Conference of Asia Union of Magnetic Societies (ICAUMS) 2012
  • 発表場所: 奈良県新公会堂（奈良市）