モータドライブの実省エネと高信頼により多様化に優れるダイバーシティインバータ開発

实际节能和电机驱动的高可靠性，开发通用性优异的多样化变频器

基本信息

批准号：
20H02127
负责人：
芳賀仁
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Shizuoka University (2023)Nagaoka University of Technology (2020-2022)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02127/
关键词：
パワーエレクトロニクスモータドライブ

项目摘要

本年度は，まず3相交流電源系統の系統擾乱時におけるモータドライブの高性能化研究として、モータ速度範囲を拡大する電解コンデンサレスデュアルインバータの制御法を開発した。提案制御法は、オープンエンド巻線IPMSMを対象に系統擾乱による影響を改善できる高調波電圧補償法である。提案制御法の有効性は理論および実機検証により行った。2.2 Nm，4218 rpmの負荷条件において，従来の弱め磁束制御を利用した高調波抑制法と比較して，提案システムはモータ電流実効値を9 %低減し，N-T特性から定トルク領域を16 %拡大することを確認した。また、モータ電流に影響する高調波成分の抑制効果の考察では、系統擾乱（7次高調波25%重畳）を想定した実機検証により，2.0 Nm，4260 rpm の無効電力補償が必要な負荷条件において，従来の無効電力補償法と比較して，提案法はモータ電流に重畳する146 Hzと454Hz成分を，それぞれ87.8 %，86.1 %低減することを確認した。また，提案法は，系統擾乱時に軸トルクに重畳する300 Hzの高調波成分を87.6 %低減できた。また、負荷として圧縮機など周期的な負荷変動をもつ電解コンデンサレスインバータの制御法の検討にも着手した。S補償器をベースにした外乱抑制のための制御法を検討してその有効性をシミュレーションと実験により検証した。

今年，我们首先开发了一种无电解电容器双逆变器的控制方法，可扩展电机速度范围，作为我们研究的一部分，以提高三相交流电源系统干扰期间电机驱动的性能。所提出的控制方法是一种谐波电压补偿方法，可以改善系统扰动对开路绕组 IPMSM 的影响。通过理论和实机验证验证了所提控制方法的有效性。在2.2 Nm和4218 rpm的负载条件下，与采用弱磁控制的传统谐波抑制方法相比，该系统基于N-T将电机电流有效值降低9%，将恒转矩区域扩大16%经证实。此外，在考虑抑制影响电机电流的谐波分量的效果时，我们在假设系统扰动（7次谐波25%叠加）的情况下进行了实机测试，发现在需要无功补偿2.0Nm、4260rpm的负载条件下。，与传统的无功补偿方法相比，所提出的方法分别减少了叠加在电机电流上的146 Hz和454 Hz分量87.8%和86.1%。确认%减少。此外，所提出的方法能够将系统扰动期间叠加在轴扭矩上的 300 Hz 谐波分量减少 87.6%。我们还开始研究具有周期性负载波动的无电解电容器逆变器的控制方法，例如压缩机。研究了一种基于S补偿器的扰动抑制控制方法，并通过仿真和实验验证了其有效性。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

電解コンデンサレスデュアルインバータ駆動IPMSMの圧縮機動作時における低振動化

减少无电解电容器双逆变器驱动 IPMSM 压缩机运行期间的振动

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
櫻井大樹;大野友幹;芳賀仁
通讯作者：
芳賀仁

三相電解コンデンサレスデュアルインバータにおける系統擾乱時の高調波補償と無効電力補償

三相无电解电容双逆变器电网扰动时的谐波补偿和无功补偿

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
*S. Chiashi;M. Bamba;S. Sato;T. Inoue;S. Maruyama;大野友幹・芳賀仁
通讯作者：
大野友幹・芳賀仁

電解コンデンサレスデュアルインバータの電源位相急変時の検討

无电解电容双逆变器电源相位突变时的考虑

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Takeno;S. Mizuno;K. Hashiguchi;S. Nakamoto;J. Miyazawa;T. Goto;木村学，辻健，山口飛鳥;Hidemine Obara and Keiichi Matsushima;大野友幹・芳賀仁
通讯作者：
大野友幹・芳賀仁

三相電解コンデンサレスデュアルインバータを用いた系統擾乱時の高調波電圧補償による速度範囲拡大

使用三相无电解电容器双逆变器通过电网扰动期间的谐波电压补偿来扩展速度范围