| 研究課題/領域番号 |
01850055
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
原島 文雄 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60013116)
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| 研究分担者 |
近藤 正示 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00126062)
橋本 秀紀 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30183908)
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| キーワード | SI機能素子 / SIサイリスタ / SIT / 電力変換器 / 電力周波数 / 共振型インバ-タ |
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| 研究概要 |
本研究は、電力を任意に変換し電力周波数そのものを資源化し有効活用する技術の開発を手指して行われた。
現在の電力系統の周波数は50Hzまたは60Hzで一定であるが、電力負荷機器は様々な電調周波数を必要としている。たとえば、交流電動機の回転速度はほぼ駆動電源周波数で決まり、可変速運転を行うためには可変周波数の電源が必要である。また、FA化工場あるいはインテリジェントビルなどロ-カルエリアにおいては、受電設備に電力変換器を設置すれば電力周波数を任意に変換して利用することができ、400Hz程度に高周波数化すれば絶縁トランスを小型軽量化できる。また、電力変換器にバッテリ-を付加すれば、無停電電源装置として機能させることが可能となり、瞬時停電を許容しないコンピュ-タなどにも高信頼度の安定した電力の供給が可能となる。
電力の変換と制御は、電力用半導体素子のスイッチングを利用したパワ-エレクトロニクス技術により可能である。ただし、従来の技術では、電圧または電流を強制的にオン/オフするためにスッチング損失が発生し、これにより動作周波数が制限されていた。これに対処するため、本研究では共振形電力変換装置を開発した。すなわち、電力変換回路に共振回路を付加することにより電力用素子に加わる電圧がほぼ零となるタイミングを生じさせ、このタイミングで素子の切り替えを行うことによりスイッチング損失を極めて小さくし、高効率な電力変換装置を開発した。
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