新しい単相-三相電力変換器による コンデンサ容量 ... - 長岡技術科学大学

図 12 実 験 結 果 ( 従 来 回 路 )
Fig. 12.Experiment results. (Conventional Circuit)
(a) 入 出 力 波 形
図 13 実 験 結 果 (コンデンサ 電 圧 一 定 )
Fig. 13. Experiment results.
(Capacitor voltage constant)
は 18.6 %, 出 力 電 流 THD は 11.8 %となった。
図 14 に,コンデンサ 電 圧 を 変 動 させた 場 合 の 実 験 結 果 を
示 す。コンデンサ 容 量 は 50 μF を 用 いた。 図 14(a)より, 入
力 電 圧 と 入 力 電 流 の 位 相 は,ほぼ 一 致 しており, 力 率 1の
正 弦 波 の 電 流 が 得 られている。また, 出 力 電 圧 波 形 , 出 力
電 流 波 形 は,シミュレーションとほぼ 一 致 し, 電 力 脈 動 が
抑 制 されていることを 確 認 している。 加 えて 図 14(b)より,
コンデンサ 電 圧 は 制 御 範 囲 内 で 振 動 しており, 安 定 して 制
御 が 行 われていることがわかる。
7. まとめ
本 論 文 では, 電 力 脈 動 をアクティブに 吸 収 する 単 相 - 三 相
電 力 変 換 器 を 提 案 した。 提 案 回 路 は, 力 率 改 善 形 回 路 を 付
加 した 従 来 回 路 に 比 べ, 小 型 化 や 高 効 率 化 ,コストの 面 で
有 利 である。その 基 本 動 作 をシミュレーションにより 確 認
した。また, 試 作 機 を 製 作 し 実 験 により 動 作 検 証 を 行 った。
その 結 果 ,1 kW の 電 力 脈 動 を 50 uF のコンデンサで 補 償 で
きることを 確 認 し, 提 案 システムの 有 用 性 を 確 認 した。 今
後 は, 波 形 改 善 のため 電 圧 誤 差 の 補 償 法 や, 動 特 性 , 静 特
性 を 取 得 し, 提 案 回 路 の 特 徴 を 明 らかにしていく。さらに,
従 来 方 式 と 変 換 効 率 や 体 積 の 比 較 を 行 う 予 定 である。
(b) 入 力 波 形 とコンデンサ 電 圧 波 形
図 14 提 案 回 路 の 実 験 結 果
Fig. 14. Experiment results. (Proposed circuit)
文
(1) 芳 賀 ・ 高 橋 ・ 大 石 :「 高 入 力 力 率 を 実 現 する 単 相 - 三 相 マトリックス
コンバータの 一 制 御 法 」 電 学 論 D,Vol.124,No.5,pp.510-516(2004)
(2) 斎 藤 :「 単 相 / 三 相 マトリックスコンバータによる 誘 導 機 のベクトル
制 御 」 平 成 19 年 電 気 学 会 産 業 応 用 部 門 大 会 ,pp.I-103 - I-108(2007)
(3) 加 藤 ・ 伊 東 :「 直 接 形 電 力 変 換 器 を 用 いたマルチ 電 源 連 系 システムの
一 制 御 法 」 半 導 体 電 力 変 換 研 究 会 ,SPC-08-11(2008)
(4) 北 野 ・ 松 井 :「DC アクティブフィルタ 機 能 を 備 えた 単 相 PWM コン
バータのコンデンサ 容 量 低 減 」 平 成 8 年 電 気 学 会 全 国 大 会 ,
No.715,pp4-10(1996)
(5) 伊 東 ・ 佐 藤 ・ 大 口 ・ 佐 藤 ・ 小 高 ・ 江 口 :「キャリア 比 較 方 式 を 用 いた
仮 想 AC/DC/AC 変 換 方 式 によるマトリックスコンバータの 制 御 法 」
電 学 論 D,Vol.124,No.5,pp.457-463(2004)
(6) 小 高 ・ 佐 藤 ・ 大 口 ・ 玉 井 ・ 美 根 ・ 伊 東 :「 仮 想 AC/DC/AC 変 換 方 式
に 基 づいたマトリックスコンバータの PAM 制 御 法 」, 電 学 論 D,
Vol.126,No.9,pp.1185-1192(2006)
(7) Thiwanka Wijekoon, Christian Klumpner, Patric Wheeler: “Improvement
of output voltage capability of a two stage direct power converter under
unbalanced input voltage”, EPE2005, No.597, (2005 )
(8) Lixiang Wei, Thomas A.Lipo: “Investigation of 9-switch Dual-bridge
Matrix Converter Operating under Low Output Power Factor”, IEEE
Industry Applications Society IAS’03,pp.176-181 (2005 )
(9) 大 沼 ・ 伊 東 :「アクティブスナバを 利 用 した 単 相 - 三 相 電 力 変 換 器 の
制 御 法 」 平 成 20 年 電 気 学 会 産 業 応 用 部 門 大 会 ,pp.I-155 -
I-158(2008)
(10) 大 沼 ・ 伊 東 :「アクティブバッファを 用 いた 単 相 三 相 電 力 変 換 回 路 の
簡 単 化 」 平 成 20 年 度 電 気 関 係 学 会 北 陸 支 部 連 合 大 会 ,pp.A-65(2008)
献
6/6