世界へ省エネエアコンを推進する省資源インバータのモータ電流センサレス電源電流制御

用于资源节约型逆变器的无电机电流传感器电源电流控制，在全球范围内推广节能空调

基本信息

批准号：
22K14251
负责人：
阿部晃大
金额：
$ 3万
依托单位：
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、省エネ性の高いインバータエアコンを国際普及させるために、力率改善(PFC)回路や嵩の大きい電解コンデンサ、重いリアクトルなどが一切無いシンプルで小型軽量な究極の低コストインバータを実現することである。インバータの低コスト化への最大の課題は、規格により規制されている電源高調波を抑制するために付加回路が必要なことであり、これがインバータを搭載したエアコンの国際普及の弊害となっている。そこで本研究では、インバータからモータまでの従来の物理モデルに加え、インバータから電源までの物理モデルを新しく構築し、電源高調波抑制と電流センサレス制御を両立するモータ制御系を実現する。2022年度は新しく構築した物理モデルから電流センサレス制御と電源高調波抑制を両立するモータ制御系を考案し、シミュレーションベースで検討した。電流センサレス技術はモータ相電流とインバータのスイッチングパターンとの関係性を利用して電流を復元しているため、インバータ出力電圧と復元した三相電流の間に関係を見出せる。電源高調波を抑制するための電源高調波抑制制御は、電源電流と出力電圧の関係性を利用しているため、電流センサレス制御と電源高調波抑制制御の両者に共通している出力電圧の関係性から両方の制御を両立するインバータ出力電圧を導出し、モータ制御を行った。今年度はモータが定格負荷・定格回転速度での検討を実施し、電源高調波の抑制とセンサレス制御の両立が確認できた。しかし、提案法は低負荷・低回転速度で動作させることの方が難しいとわかったため、次年度は動作領域を変更した場合の検討を実機実験の準備とあわせて引き続き行っていく。

这项研究的目的是，为了散布高能逆变器空调，功率速率改善（PFC）电路，一个大的电解电容器，一个重量轻，轻巧的最终低成本逆变器，没有重反应堆实现。较低的逆变器成本的最大挑战是，需要其他电路来抑制由标准监管的电源谐波，这是配备逆变器的国际空调的邪恶。因此，在这项研究中，除了从逆变器到电动机的常规物理模型外，从逆变器到电源的新物理模型还建立了一个新的物理模型，以达到一个平衡电源谐波波和当前无传感器控制的电机控制系统。在2022财年，从新建的物理模型设计了一个电动机控制系统，以平衡当前无传感器控制和电源谐波抑制。使用电机相电流与逆变器的开关模式之间的关系恢复电流无传感器技术，并恢复电流的电流，因此可以在逆变器输出电压和恢复的三个相之间找到关系当前的。电源谐波控制控制抑制电源谐波波 - 电源电流和输出电压之间的关系，因此当前无传感器控制和电源谐波控制控制的输出电压之间的关系逆变器输出电压得出了两者的性别控制，并进行了电动机控制。在这个财政年度，以额定负载和额定旋转速度检查了电动机，并确认了电源谐波波控制和无传感器控制。但是，发现以低负载和较低的速度操作更加困难，因此在下一个会计年度，我们将继续考虑更改操作区域的情况，并准备实际的机器实验。