三相共振スナバインバータによる可変速ドライブシステムの高効率化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750239
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 星 伸一 茨城大学, 工学部, 助手 (70292480)
• Keywords: ソフトスイッチング / インバータ / 共振スナバ / 永久磁石式同期電動機 / CPLD / VHDL / 可変速ドライブシステム / 効率

Research Abstract

共振スナバインバータは,インバータの効率向上手法の一つである。近年多くの家電製品で一般的に用いられている永久磁石式同期電動機を用いたドライブシステムの高効率化を図ることは,省エネルギー対策に有効である。しかし,永久磁石式同期電動機の駆動に提案制御法を三相共振スナバインバータにより駆動する場合,負荷変動によるソフトスイッチングの失敗等が生じる可能性がある。
本研究では,この問題を解決し可変速ドライブシステムの総合効率向上を図ることを目的とする。
本年度の研究では以下のことを行い,得られた結果の一部は学会で発表を行った。
1.共振スナバインバータの提案制御法を実現する制御システムをMPU(Micro Processing Unit)とCPLD(Complex Programmable Logic Device)を組み合わせて開発した。
「三相共振スナバインバータ用制御システムに関する検討」,電気学会半導体電力変換・産業電力電気応用合同研究会資料,SPC-01-50/IEA-01-8,平成13年6月
2.永久磁石式同期電動機の制御法の一つである直接トルク制御で,より高速にトルクを制御する手法の検討をシミュレーションにより行った。
「埋込形永久磁石同期電動機の直接トルク制御におけるトルク応答に関する一考察」,電気学会産業応用部門大会講演論文集,II,pp.697-700,平成13年8月
3.永久磁石式同期電動機に関する可変速ドライブシステム実験システムの構築を行った。
4.共振スナバインバータの補助スイッチ導通期間の決定法に関して、1で構築した実験装置を用いて実験により検証した。
"A CPLD-based Control IC for Three-phase Auxiliary Resonant Snubber Inverter",Power Conversion Conference-Osaka 2002,2002年4月発表予定
次年度は,3で構築した実験装置による実験やシミュレーションにより適切な制御法の検討などを実施する予定である。

Research Products

• [Publications] 星伸一, 大口國臣: "三相共振スナバインバータ用制御システムに関する検討"電気学会半導体電力変換・産業電力電気応用合同研究会資料. (SPC-01-50/IEA-01-8). (2001)
• [Publications] 星伸一, 蛭田清玄, 大口國臣: "埋込形永久磁石同期電動機の直接トルク制御におけるトルク応答に関する一考察"電気学会産業応用部門大会講演論文集. II. 697-700 (2001)