| 研究概要 |
開発するUPSにおける本年度の計画は,昨年度にシミュレーションにより開発した昇圧,降圧,停電時の各制御手法を基本に,安定電力供給時である正常時の出力電圧および入力電流制御法をシミュレーションにより開発するとともに,実機を試作して開発した制御手法の有効性を実証することである。
本UPSの主回路は入力およびアクティブフィルタから出力をみるとリアクトル,ノイズ除去用コンデンサ,出力フィルタ用リアクトルおよびコンデンサが接続され,LCフィルタが2段接続されている回路構成となり,不安定になりやすい。これを考慮して正常時の出力電圧,入力電流制御手法を開発し,以下の成果を得た。
(1)出力電圧制御の基本は半導体スイッチング素子により電源と負荷を直接接続する電力直送状態を基本として効率の高いシステムとした。
(2)入力電流は,入力および出力交流チョッパの接続部に並列に接続されたアクティブフィルタ回路が出力交流チョッパへ流出する高調波電流を高速に電流補償し,正弦波入力電流に制御すると共に入力力率をほぼ100%に制御することができた。
(3)(2)の入力電流制御の達成は出力電圧歪みを引き起こす可能性がある。そこで,アクティブフィルタ制御系に電流制御型の出力電圧制御系も入力電流制御系と並列に組み込み,双方の制御が許容される範囲になるよう補償ゲインを調整した。これにより,先塔状電流波形のコンデンサ入力型整流器負荷においても入力力率98%以上,出力電圧ひずみ率5%以下,出力電圧変動率3%以下を達成できた。
(4)試作機については,DSPに基本制御を実行させ,2kWの電力容量で作成中である。
以上,UPSの正常時基本制御方式のシミュレーションによる開発を行うとともに,実機も試作中であり,本年度の目的は達成した。
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