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(1) リニア発電システムの測定
リニア発電システムを用いて振動発生装置による模擬振動から発電を行った。ここではサーボモータを用いた振動発生システムを組み合わせて実験装置を構成した。そして振動により得られる電圧を測定した。本システムで発生する発電電圧は不規則であり、力率も変化することが予想されるため、高性能の電圧・電流測定装置を用いた。本装置により電圧・電流を測定し、振動パターンの周波数スペクトルに対する発生電力スペクトルの分布を明らかにした。本来は永久磁石を付加した移動体側と電機子巻線のギャップは小さい方が好ましいが、吸引力が非常に強く、左右両側からの力で全てキャンセルすることができなかった。よって、ギャップを想定している大きさよりも大きめにとって実験を行った。その結果、効率、力率の低下が見られた。ただし、これは発電には無関係な吸引力によるものであり、今後実験装置の設計の再検討により、この力を低減する。
(2) 電力変換部整流回路およびインバータ回路の検討
発電機に負荷を接続し、発電特性を検討した。ただし、振動パターンは一定の周波数ではないため、発電電力を変換し、利用可能な形態にある電力にする必要がある。よって各振動パターンに対して最も効率の良いインバータ制御方法についそ電気回路シミュレータを用いて検討を行った。まず整流回路について考察した。発生電圧が小さいため、ダイオードなどのON抵抗の問題が大きいことが分かった。よって、昇圧回路を加えた回路を導入し、損失低減を図った。インバータ回路については一定周波数とすることで、複雑な制御回路を必要としないインバータ回路を導入した。PSpiceを用いた結果から低損失で電力変換を実現することができ、この発電システムに用いることができることが確認できた。
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