| 研究課題/領域番号 |
16K14206
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中村 健二 東北大学, 工学研究科, 教授 (70323061)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 可変インダクタ / 無効電力補償 / 電圧安定化装置 / 電力系統 |
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| 研究実績の概要 |
H28年度においては，まず立体構造の3相一体可変インダクタについて，有限要素解析（FEA）並びに申請者らが考案した磁気回路網解析（RNA）を用いて，先行研究で開発した平面構造の3相一体可変インダクタと特性の比較を行った。その結果、無効電力制御特性と出力電流歪み率については両者ほぼ同等の性能であった。一方，漏れ磁束については立体構造の方が平面構造よりも小さいことが明らかになった。また，平面構造では磁心外周方向に磁束が漏れるのに対して，立体構造では磁心積層方向に磁束が漏れるため，可変インダクタを収めるケースから見ると，平面構造では漏れ磁束がケース面に垂直に鎖交するのに対して，立体構造では平行になるため，ケースに生じる渦電流も抑制できることが期待される。
次いで，上記で得られた結果を実証するため，小型の立体構造3相一体可変インダクタの設計と試作を行った。定格電圧と定格容量は，大学の実験室で取り扱うことを勘案して，3相200 V，4 kVAとした。試作器の特性を測定した結果，設計通りの性能が得られること，また周囲空間への漏れ磁束が小さいことを実証することができた。
さらに，高圧配電系統への適用を想定し，定格電圧6.6 kV，容量100 kVAの立体構造の3相一体可変インダクタを設計し，ケースに生じる渦電流をFEMを用いて解析した。その結果，従来の平面構造に対して1/3程度まで渦電流損が小さくできることが明らかになった。これは実用化を考える上で極めて重要な結果である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
次年度に試作予定であった可変インダクタを，今年度に試作し，実験まで行えたため，当初計画以上に進んでいると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初予定よりも順調に進んでいるため，可能であれば，次年度は改良器の試作を行いたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額は，今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成29年度請求額と合わせ，平成29年度の研究遂行に使用する予定である。
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