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2012 年度 実施状況報告書

マトリックスコンバータを用いた蓄電池レス・電解コンデンサレス瞬時電圧低下補償装置

研究課題

研究課題/領域番号 24560341
研究種目

基盤研究(C)

研究機関鹿児島大学

研究代表者

山本 吉朗  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (70220457)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード電気機器工学 / 電力工学 / 瞬時電圧低下補償 / マトリックスコンバータ
研究概要

【1.提案システムの基本設計および検討】 提案システムの基本動作を確認し,仕様の決定や回路およびシステムの設計を行った。また,回路構成の検討,コンデンサやリアクトル等の定数や制御系のサンプリングのタイミングなどを大まかに決定した。
【2.シミュレーションによる基本動作の確認,補償可能範囲の調査】 回路シミュレータPSIMを用いて提案システムの回路動作の解析を行い,意図している動作ができていることを確認した。また,負荷の大きさや力率を変化させて,その補償可能な範囲を明らかにした。なお,これらの結果についてはInternational Conference on Electric Machines and Systems 2012およびJounal of International Conference on Electrical Machines and Systemsにて発表した。
【3.実験システムの詳細設計および検討】 2.の結果を踏まえて,実験システムの詳細設計を行た。さらに,動作やパラメータの値についてシミュレータPSIMを用いて詰めた。また,PSIMを用いて制御アルゴリズムの検討を行うとともにDSP用の制御ソフトウェアを開発した。
【4.実験システムの試作および動作確認】 3.での検討を基に,必要な部品を購入し,実験システムを試作した。IGBT単相マトリックスコンバータおよび補償用変圧器からなる主回路とディジタルシグナルプロセッサ(DSP),FPGA等からなる制御回路,インターフェース回路等を作成し,機能的なまとまりごとに動作チェックを行った。瞬時電圧低下補償に関して,回路動作の確認を行った。なお,これらの結果については平成24年度電気関係学会九州支部連合大会講演論文集に発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書平成24年度の研究実施計画は,
【1.提案システムの基本設計および検討】
【2.シミュレーションによる基本動作の確認,補償可能範囲の調査】
【3.実験システムの詳細設計および検討】
【4.実験システムの試作および動作確認】
であったが,研究実績の概要でも述べたように,これらがほぼ予定通りに進んでいるため,このように評価した。

今後の研究の推進方策

今後についても,ほぼ予定通り進めていけるものと考えており,
平成25年度には,
【5.補償用変圧器の磁気特性まで考慮したシミュレーション】
【6.実験システムの改良】
について研究を進めていく予定である。

次年度の研究費の使用計画

平成24年度において,実験の日程と学生の日程がうまく合わなかったため,計画通りアルバイトをお願いできなかった。また,国際会議での成果発表が国内開催の国際会議となったため,旅費を節約できた。以上の理由から未使用金70,890円が生じてしまった。この未使用金については,平成25年度の消耗品購入に加える予定である。
平成25年度については,実験の続きを行ってシステムの改良等を進めていくための,回路部品や測定関係の消耗品の購入を予定している。また,実験データの整理等のために謝金を考えている。さらに,成果を学会等で発表するための旅費や学会参加費を計画している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Compensating Characteristics of Voltage Sag Compensator Utilizing Single-Phase Matrix Converter2013

    • 著者名/発表者名
      Kichiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of International Conference on Electric Machines and Systems

      巻: Vol, 2,No. 1 ページ: pp. 77-82

    • DOI

      10.11142/jicems.2013.2.1.77

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単相マトリックスコンバータを用いた瞬時電圧低下補償装置の実験2012

    • 著者名/発表者名
      池田敬祐
    • 雑誌名

      平成24年度電気関係学会九州支部連合大会講演論文集

      巻: CD-ROM ページ: p. 208

  • [雑誌論文] Compensating Characteristics of Voltage Sag Compensator Utilizing Single-Phase Matrix Converter2012

    • 著者名/発表者名
      Kichiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Electric Machines and Systems 2012

      巻: CD-ROM ページ: pp. 1-6

    • 査読あり
  • [学会発表] Compensating Characteristics of Voltage Sag Compensator Utilizing Single-Phase Matrix Converter2012

    • 著者名/発表者名
      Kichiro Yamamoto
    • 学会等名
      International Conference on Electric Machines and Systems 2012
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      20121022-20121024
  • [学会発表] 単相マトリックスコンバータを用いた瞬時電圧低下補償装置の実験2012

    • 著者名/発表者名
      山本吉朗
    • 学会等名
      平成24年電気関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      20120924-20120925

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公開日: 2014-07-24  

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