2004 Fiscal Year Annual Research Report
分散電源に適した低コスト可変速発電機システムの開発
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14350140
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
大口 國臣 茨城大学, 工学部, 教授 (50037868)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星 伸一 茨城大学, 工学部, 助手 (70292480)
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| Keywords | リラクタンス形誘導機 / 二次励磁 / 修正節点解析法 / フラックスバリア / 二重給電方式 / カスケード接続 |
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| Research Abstract |
効率良く風力エネルギーを利用するために、風力発電機には、1)風況に応じて可変速運転可能であること、2)タワーの上に設置され、しかも多数台設置されるようになってきていることなどから保守が容易であること(できれば無保守であること)、3)高効率であること、4)低コストであること、などが要求される。そこで、本研究では、可変速運転に不可欠なインバータシステムが高コストの要因であることに着目し、インバータ容量の低減と発電機の無保守化が可能なブラシレス誘導機二次励磁方式及びその関連課題の開発研究を行った。本年度に得られた主な成果は以下の通りである。
(1)フラックスバリア形誘導機の試作とその実験的検討
回転子に巻線を持たないリラクタンス構造の誘導発電機を前年度試作したが、予期した特性が得られなかった。回転子製作過程を工夫することにより、所期の回転子を製作できた。しかし、実験的検討により十分な磁気変調効果が得られて回転子構造は問題ないことがわかった。しかし、固定子巻線の巻数が不足したために発電機特性としては不十分であることが判明した。この問題は固定子スロットを大きくして、巻数を増やすことで比較的容易に解決できる。
(2)外部カスケード方式誘導機のアクティブフィルタによる特性改善
電力変換装置を低コスト化するために、主電力は安価なダイオード整流器で処理し、無効電力と高調波電流はアクティブフィルタで補償する新しい方式を考案し、良好な特性が得られることを、修正節点解析法を適用したシミュレーションにより確認した。
(3)新しい回路構成の二次励磁誘導発電機
ブラシ付き巻線形誘導発電機の改良方式として、二次側電力変換装置を固定子巻線と直列接続する方式を前年度考案した。シミュレーションにより、固定子に並列接続していた従来方式と同様な特性が得られて、しかも、電力回生用変圧器の除去が実現できることを確認した。
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Research Products
(6 results)
