| 研究概要 |
本研究は,アクティブフィルタ機能を有する交流チョッパ式高効率単相UPSを開発するもので,仮に電源が変動しても積極的に電源電力供給能力を活用する昇降圧動作が可能で,「単相交流入力→単相交流出力」の高効率直接変換を基本とする特長を有している。本年度の計画は,シミュレーションにより開発した電源状況に応じた各制御手法について,実機を試作してその動作を確認し,UPSとしての安定制御性について有効性を検証することである。
本UPSの主回路は電力フローより不安定になりやすく,これを考慮した出力電圧,入力電流制御手法を開発し,実験により以下の結果を得た。
(1)電源に異常がない定常時においては,提案した電力を電源から負荷に直送する制御手法を基本とし,自動同相化回路も開発したことで,入力電流と電圧を同相に制御でき,98%以上の高い入力力率,660W負荷時に効率88%出力電圧総合歪率4.7%を得ることができた。
(2)電源異常による電源電圧低下時においては,開発したアクティブフィルタ部による出力制御と入力チョッパによる入力電流制御により,所望の出力電圧がほぼ安定して維持され,入力力率98%以上の良好な正弦波入力電流に制御できた。
(3)電源異常による電源電圧上昇時においては,開発した降圧チョッパ制御により,所望の出力電圧がほぼ安定して維持されていることを確認した。また,アクティブフィルタにより入力力率96%以上の入力電流に制御することができた。
(4)停電時にはアクティブフィルタ部がインバータ制御となり,バッテリー給電により所望の出力電圧制御が行われ,出力電圧が一定で安定して制御されていることを確認した。
以上,UPSの基本制御動作において実験を行い,整流器負荷時には多少の歪みも見られるが,その制御安定性に関する有効性を確認することができ,本年度の目標はほぼ達成できた。
|
