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2009 年度 実績報告書

交流直接形電力変換器による一体型交流エネルギーキャッシュシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21686026
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

伊東 淳一  長岡技術科学大学, 工学部・電気系, 准教授 (90377218)

キーワードマトリックスコンバータ / アクティブバッファ / フライホイール / 磁気軸受け / 損失低減 / 高効率 / メンテナンスフリー
研究概要

本研究は高効率,長寿命,メンテナンスフリーが特徴であるマトリックスコンバータとフライホイールを組み合わせたエネルギーキャッシュシステムを開発することにある。今期は,フライホイールにマトリックスコンバータを組み合わせた場合の制御法,および,単相入力の場合,必要となるエネルギーバッファを最小化する方法を検討し,シミュレーションにより,その動作を確認した。その後,5kVAの三相入力三相出力のマトリックスコンバータ,および1kWの単相三相変換形マトリックスコンバータの制御回路及び主回路の試作し,特性評価を行った。三相三相マトリックスコンバータでは,逆阻止IGBTを使用することにより,効率97%と従来に比べ損失を1/2を実現した。また,単相三相マトリックスコンバータでは,コンデンサに半導体スイッチを直列に接続したアクティブバッファにより,電解コンデンサ容量を従来に比べ1/20にすることができた。また,フライホイールの開発においては,磁気軸受けの基本特性の取得,3MJのフライホイールの設計試作を行った。磁気軸受けでは5軸(XY方向2カ所,Z方向1カ所)の前段階として,2軸の治具を製作し,軸位置の制御を行った。その結果,磁気軸受けは軸の位置に応じて非線形性があることがわかり,その対策が必要であることがわかった。また,20.000r/min, 3MJのフライホールを設計,製作した。今後,高速インバータを用いて立ち上げを行い,静特性及び動特性を取得する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] アクティブバッファを利用した降圧形高効率単相三電力変換器の開発2010

    • 著者名/発表者名
      大沼喜也, 伊東淳一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D 130

      ページ: 526-535

    • 査読あり
  • [学会発表] フライホイール用2自由度磁気軸受の軸支持位置による制御の安定度2009

    • 著者名/発表者名
      村井啓介, 伊東淳一:
    • 学会等名
      電気関係学会北陸支部連合大会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      20090912-20090913

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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