回転センサレスIPM同期発電機を用いた小水力発電システムの開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560280
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電気機器工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小笠原 悟司 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (40160733)
• 研究分担者: 船渡 寛人 宇都宮大学, 大学院・工学研究科, 准教授
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: マイクロ水力発電 / IPM同期発電機 / トルク最大制御 / FPGA / 回転センサレス

研究概要

さまざまな有効落差や流量における小水力発電システムの特性を実験室で測定できる評価試験装置を開発するとともに,内部永久磁石(IPM)同期機のリラクタンストルクを利用して電流位相を適切に制御することで,高い効率の発電を実現できる制御システムを開発した。さらに,水車効率を最大化できる発電機回転数で運転することにより,自然エネルギーを高効率に発電に利用可能な小水力発電システムを開発した。

研究成果

• [学会発表] 可変速マイクロ水力発電に用いるIPM発電機制御システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 実, 小笠原悟司, 竹本真紹, 船渡寛人
  • 学会等名: 電気学会電力技術/電力系統技術/半導体電力変換合同研究会
  • 発表場所: 琉球大学(PE-09-46/PSE-09-54/ SPC-09-88)
  • 年月日: 20090302-03
• [学会発表] マイクロ水力発電システム試験装置の基礎特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 櫻井知之, 船渡寛人, 小笠原悟司
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 大阪工業大学(SPC-09-40)
  • 年月日: 20090123-24
• [学会発表] DSPコア組み込みFPGAを用いたインバータ駆動用制御装置 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木実, 小笠原悟司, 船渡寛人, 竹本真紹
  • 学会等名: 電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • 発表場所: 東海大学札幌キャンパス(No.13)
  • 年月日: 20081025-26
• [学会発表] IPM発電機を用いた可変速マイクロ水力発電システム-センサレス位置推定法を適用した発電機効率最大化- (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木実, 小笠原悟司, 船渡寛人
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 福岡工業大学(SPC-08-64, 25-30)
  • 年月日: 20080319-21
• [学会発表] IPM発電機を用いた可変速マイクロ水力発電システム-DSPコア組み込みFPGAを用いた制御システム- (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木実, 小笠原悟司, 船渡寛人
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(No.4-105, 175-176)
  • 年月日: 20080319-21
• [学会発表] IPM発電機を用いた可変速マイクロ水力発電システムの発電機効率最大化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木実, 小笠原悟司, 船渡寛人
  • 学会等名: 電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • 発表場所: 北海道工業大学(No.50, 57)
  • 年月日: 20071027-28