マトリックスコンバータの回路構成と統一PWM制御理論

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360130
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 竹下 隆晴 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70171634)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: パワーエレクトロニクス / 低消費電力・高エネルギー密度 / 省エネルギー / 電力変換 / PWM制御

研究概要

交流モータの可変速駆動装置などに用いられる交流一交流電力変換器において,高効率,高電力密度のマトリックスコンバータが次世代変換器として注目されている。マトリックスコンバータでは,出力電圧及び入力電流を制御する一般的なPWM制御法が確立されていない。申請者が既に提案している損失低減にためのスイッチング回数低減制御と,出力電圧波形の高調波評価法を発展させ, 3種類のマトリックスコンバータ回路の統一的なPWM制御法を導出し,その制御特1生を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] PWM Strategy and Its Output Control Range of Single-Phase to Three-Phase Matrix Converters (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Yamashita, Takaharu Takeshita
  • 雑誌名: 電気学会論文誌D 巻: Vol.132, No.1 ページ: 42-49
  • 査読あり
• [雑誌論文] 三相/三相マトリックスコンバータのデューティ比 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浅井石南, 竹下隆晴
  • 雑誌名: 電気学会論文D 巻: Vol.131, No.9 ページ: 1173-1174
  • 査読あり
• [雑誌論文] マトリックスコンバータの出力電圧高調波を最小化するPWM制御法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川高之, 竹下隆晴
  • 雑誌名: 電気学会論文誌D 巻: Vol.130, No.12 ページ: 1363-1370
  • 査読あり
• [雑誌論文] 瞬時実効値理論とマトリックスコンバータの出力電圧高調波抑制への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹下隆晴, 石川秀太, 安藤雄介
  • 雑誌名: 電気学会論文誌D 巻: Vol.130, Vol.12 ページ: 1290-1297
  • 査読あり
• [学会発表] 単相/三相マトリックスコンバータの転流回数低減における出力電圧高調波最小化PWM制御法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古橋雄介,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学(広島県広島市)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] マトリックスコンバータ・インバータ並列システムによるIPMSM駆動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 由井直基,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学(広島県広島市)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] マトリックスコンバータの入力電流高調波を低減する簡単CD化PWM制御法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 深川洋光,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2012-01-28
• [学会発表] マトリックスコンバータの入力電流高調波を低減する簡単化PWM制御法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 深川洋光,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2012-01-28
• [学会発表] Single-Phase to Three-Phase Matrix Converter with Compensation for Instantaneous-Power Fluctuation (2011)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Furuhashi, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: The 37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society(IECON)
  • 発表場所: Crown Conference Centre(オーストラリアメルボルン)
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] PWM Strategy of Matrix Converters for Minimizing Output Voltage Harmonics under Reducing Number of Commutations (2011)
  • 著者名/発表者名: Inami Asai, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: The 37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society(IECON)
  • 発表場所: Crown Conference Centre(ストラリアメルボルン)
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] Control of Single-Phase to Three-Phase Matrix Converters for PM Synchronous Motor Drive (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaharu Takeshita, Tomomi Yamashita
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition Metropolitan Phoenix(ECCE)
  • 発表場所: Regency Phoenix(米国Hyatt Phoenix)
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] マトリックスコンバータ・インバータ並列システムにおけるインバータ出力電流低減法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 由井直基,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 琉球大学(沖縄県中頭郡)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 単相/三相マトリックスコンバータの瞬時電力脈動補償キャパシタの回路構成と容量設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古橋雄介,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 釧路市生涯学習センター(北海道釧路市)
  • 年月日: 2011-07-29
• [学会発表] マトリックスコンバータのスイッチング損失および出力電圧高調波低減PWM制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浅井石南,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会半導体電力変換研究会
  • 発表場所: 釧路市生涯学習センター(北海道釧路市)
  • 年月日: 2011-07-29
• [学会発表] PWM Strategy of Matrix Converters for Reducing Input Current Harmonics and Number of Commutations (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiromitsu Fukagawa, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: 2011 IEEE 8th International Conference on Power Electronics ECCE Asia(ICPE)
  • 発表場所: TheShillaJeju(韓国済州島)
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] 単相/三相マトリックスコンバータの瞬時電力脈動補償回路の設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古橋雄介,山下知己,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] マトリックスコンバータの転流回数低減における出力電圧高調波最小化PWM制御法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浅井石南,長谷川高之,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] HEV用マトリックスコンバータ・インバータ並列システムの制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 一木智,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術・半導体電力変換技術合同研究会
  • 発表場所: 琉球大学(沖縄県)
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] 単相/三相マトリックスコンバータによるモータ駆動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下知己,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術・半導体電力変換技術合同研究会
  • 発表場所: 琉球大学(沖縄県)
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] 瞬時実効値評価によるマトリックスコンバータの入力電流高調波を低減するPWM制御法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深川洋光,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会電子デバイス・半導体電力変換合同研究会
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター(北海道)
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] PWM Strategy of Voltage Harmonics Minimization for Matrix Converters (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hasegawa, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: The 36th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society(IECON)
  • 発表場所: Renaissance Phoenix Glendale Hotel & Spa(Phoenix, USA)
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] PWM Pattern Selection Method of Matrix Converters for Suppressing Input Current Harmonics (2010)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Deguchi, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: 2010 Korea-Japan Joint Technical Workshop on Semiconductor Power Converter
  • 発表場所: Hotel Illua(Busan, South Korea)
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] Output Voltage Harmonics Suppression of Matrix Converters Using Instantaneous Effective Values (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaharu Takeshita
  • 学会等名: IEEE Energy Conversion Congress and Exposition(ECCE)
  • 発表場所: Hilton Atlanta(Atlanta, USA)
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 単相/三相マトリックスコンバータの電力脈動補償回路の設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古橋雄介,山下知己,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県春日井市)
  • 年月日: 2010-08-31
• [学会発表] 出力電流符号によるマトリックスコンバータの入力電流高調波を低減するPWM制御法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 出口好太郎,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 芝浦工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] マトリックスコンバータ・インバータ並列システムの制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 一木智,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 芝浦工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] PWM Strategy of Singlephase to Three-phase Matrix Converters for Reducing a Number of Commutations (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Yamashita, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: International Power Electronics Conference(IPEC)
  • 発表場所: Sapporo Convention Center(北海道札幌市)
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] 電力脈動補償用キャパシタを用いた単相/三相マトリックスコンバータの電圧電流条件 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下知己,竹下隆晴
  • 学会等名: 平成22年電気学会全国大会
  • 発表場所: 明治大学(東京都)
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] マトリックスコンバータの出力電圧高調波を最小化するPWM制御法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川高之,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術・半導体電力変換技術合同研究会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] 単相/三相マトリックスコンバータのPWM制御法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下知己,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術・半導体電力変換技術合同研究会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡市)
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] Controllable Range Expansion of Input Power Factor for Matrix Converters Reducing a Number of Commutations (2009)
  • 著者名/発表者名: Shintarou Tanaka, Takaharu Takeshita
  • 学会等名: The 12th International Conference on Electrical Machines and Systems(ICEMS 2009)
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] マトリックスコンバータの転流回数と入力電流高調波を低減するPWMパタン選択法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中伸太郎,竹下隆晴
  • 学会等名: 電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 三重大学(三重県津市)
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Unity Input Power-Factor Control of Three-Phase Matrix Converters (2009)
  • 著者名/発表者名: Takaharu Takeshita, Shuta Ishikawa
  • 学会等名: 2009 Japan-Koreaa Joint Technical Warkshop on Semiconductor Power Converter
  • 発表場所: ホテルエビナール那須(栃木県那須郡)
  • 年月日: 2009-06-27