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フライホイ-ルを用いた長寿命無停電電源装置の開発として、本年度の計画に従って以下のことを行った。
(1)メ-カの好意により、10KW1分のフライホイ-ルを試作中である。
完成は本年6月頃になると思われるが、風損をさらに減らすため10^<ー3>Torr程度まで圧力を減らす必要があった。このため、チタンの代わりにジルコニウムゲッタを使用した。
(2)電力変換器にIGBTを用いたPWMインバ-タを使用し、さらに無騒音化するために16KHzのスイッチングをした。このためスイッチング損が増加し、これを回収するソフトスイッチングの手法を開発した。これにより、変換品のみで94%の効率を得ることができた。
(3)長寿命化のため、電解コンデンサを除去しなければならないが、停電時の誘導発電機の電圧立上りが問題となる。5KWのシステムで実験を行ったが、110μFのコンデンサで可能で、長寿命のフイルムコンデンサが使用できた。
(4)コンバ-タとインバ-タの中性点を電子的に制御し、出力の変圧器を取り除く手法を提案した。実験の結果、電圧差を3V以内にすることができ、上記の理論を実証できた。
(5)ホトカプラの代わりにパルストランスを用い、伝送遅れが0.3μsの長寿命IGBTドライブ回路が試作できた。
(6)入出力フィルタにアモルファス鉄心のリアクトルを使用し、高調波損失を減らした。リアクトル巻線の設計の最適化をはかることにより、鉄心の温度上昇を80°C以下に抑えることができた。
以上、(1)を除いて初期の計画を充分達成できた。
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