Study on low loss AC filter inductor for high efficiency of power converter

实现高效率功率变换器的低损耗交流滤波电感研究

基本信息

批准号：
17J06592
负责人：
松盛裕明
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06592/
关键词：
電力変換器鉄損インダクタ磁性体部品フィルタインダクタ

项目摘要

報告者は電力変換器の効率向上にはフィルタインダクタの鉄損削減が不可欠であることに着目し，電力変換器の励磁で発生する鉄損の解析に精力的に取り組んでいた。通常，鉄損の解析を行う場合は鉄損モデルを用いて行うが，通常使用される鉄損モデルは電力変換器の励磁条件とは異なる鉄損評価モデルであるため，新たに電力変換器の励磁に適した鉄損モデルを開発する必要があった。そこで，報告者は電力変換器の励磁における鉄損の発生の原理について深く検討し，新たな鉄損モデルを開発した。開発した鉄損モデルはPWMインバータの励磁のような複雑な励磁の鉄損解析にも対応可能であり，これまで分からなかった運転モードの変更や負荷率の変更での鉄損の振る舞いが明らかになった。さらに，新たな鉄損モデルは鉄損の内訳(ヒステリシス損失，渦電流損失)を示すことができるため，インダクタの材料開発にも活かすことが可能である。この成果は国内の研究会やIEEEの論文誌に掲載しており，国内の発表では発表表彰を受賞するなど学術的に価値のあることが客観的にも示されている。報告者の取り組みと研究成果は十分に評価できる。また，29年度における研究計画の目標は既に達成しているが，報告者はさらに新型の三相インダクタを開発に踏み込ん。開発した三相インダクタは従来のインダクタと比較して直流巻線抵抗47%削減，質量37%削減，体積18%削減し，電力変換器の小型・高効率化に貢献した。

演讲者重点关注了降低滤波电感器的铁损对于提高电力转换器的效率至关重要的事实，并积极致力于分析电力转换器励磁期间发生的铁损。通常，铁损模型用于分析铁损，但通常使用的铁损模型是与电力变换器的励磁条件不同的铁损评估模型，因此有必要开发适合于铁损的铁损模型。励磁。因此，作者对电力变换器励磁过程中铁损的产生原理进行了深入研究，并建立了新的铁损模型。开发的铁损模型还可用于复杂励磁的铁损分析，例如 PWM 逆变器的励磁，并阐明了改变运行模式或改变负载系数时的铁损行为，这是以前未知的。成为。此外，由于新的铁损模型可以显示铁损（磁滞损耗、涡流损耗）的细分，因此也可以用于电感器材料的开发。这些成果已在国内研究组和IEEE期刊上发表，并被客观地证明具有学术价值，包括在国内演讲中获得演讲奖。记者的努力和研究成果是可以得到充分评价的。此外，虽然2016财年研究计划的目标已经实现，但演讲者进一步投入了新型三相电感器的开发。与传统电感器相比，所开发的三相电感器的直流绕组电阻减少了47%，质量减少了37%，体积减少了18%，有助于电源转换器的更小尺寸和更高效率。