回転機制御技術を活用した電磁エネルギー変換に関する研究

利用旋转机械控制技术进行电磁能量转换的研究

• 批准号: 21K04027
• 负责人: 井上 征則
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka Prefecture University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04027/
• 关键词: 電磁エネルギー変換; 非接触給電; 回転機制御; パワーエレクトロニクス

前年度に未実施項目が残っていた「モータ駆動システムを参考にした非接触給電システムの共通点整理」についても継続して行い、コイル間距離の変化に対する特性測定を進めた。モータの運転状況に近い電磁誘導に基づく結合のため、距離に対する特性変化が大きく、今後は一般的な用途への適用だけでなく、短距離伝送の用途を想定した給電コイル構成や制御法の検討を進めていくべきことがわかった。2年目に計画していた「非接触給電システムの制御法や推定法の構築」について、非接触給電コイルの状態（位置, 距離）と電力の最大化について研究を進めた。シミュレーションに用いる非接触給電コイルのモデル化は時間を要することが予想されたため、1年目と同様にまずは実験装置を用いた特性に基づく、給電コイル状態の推定について研究を行った。非接触給電では単相コイルを１対１で使用することが多く、三相交流で直交成分を用いるベクトル制御の考え方は積極的に利用されていなかった。本研究では、三相巻線による給電コイル構成を用いることでベクトル表現が容易であることに注目した。駆動周波数の時間積分により得られる位相を利用でき座標変換を用いた直交成分の算出はできた。しかし、実験ではインバータを用いて給電コイルに電圧・電流を印加したため、予想よりもスイッチングによる高調波成分が大きく生じ、推定特性に与える影響を無視できなかった。現状の実験ではSiCのスイッチング素子を用いておりスイッチング周波数の上限200kHzに対して基本波周波数が85kHzであることが一因であると考えている。スイッチング素子の変更は困難であるとして、ディジタルフィルタの適用など制御・推定側で対応も必要であることが分かった。

Annual に not be applied before project が residual っ て い た "モ ー タ 駆 dynamic シ ス テ ム を reference に し た non-contact to electricity シ ス テ ム の in common finishing" に つ い て も 継 続 し て い, コ イ ル distance between の variations change に す seaborne る measuring を into め た. モ ー タ の transport planning condition に nearly い electromagnetic induction に base づ く combining の た め, distance に す seaborne る features - the big が き く, future は general な USES へ の applicable だ け で な く, short 伝 の USES を scenarios し た to electricity コ イ ル constitute や suppression method の beg を 検 into め て い く べ き こ と が わ か っ た. 2 years に project し て い た "contactless electrical シ ス テ ム の suppression law presumption や の build" に つ い て, non-contact to electric コ イ ル の state (distance), maximum power の と に つ い を て research into め た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に with い る non-contact to electricity コ イ ル の モ デ ル change は time を す る こ と が to think さ れ た た め, 1 years と with others に ま ず は be を 験 device with い た features に base づ く, to electric コ イ ル state の presumption に つ い を line っ て research た. Non-contact to electricity で は 単 phase コ イ ル を polices 1 use で す る こ と が く, three-phase ac で rectangular components を with い る ベ ク ト ル suppression の え party は test positive に using さ れ て い な か っ た. This study で 巻 は, three-phase line に よ る to electricity コ イ ル constitute を with い る こ と で ベ ク ト ル performance が easy で あ る こ と に attention し た. 駆 dynamic cycle for の time integral に よ り have ら れ る phase を using で き coordinates variations in を with い た rectangular components の calculate は で き た. し か し, be 験 で は イ ン バ ー タ を with い て to electricity コ イ ル に 圧 · current を Inca し た た め, to want to よ り も ス イ ッ チ ン グ に よ る sharp wave component が big き く じ, constructive characteristics に and え る influence を ignore で き な か っ た. Status quo の be 験 で は SiC の ス イ ッ チ ン グ element child を with い て お り ス イ ッ チ ン グ cycle for の cap 200 KHZ に し seaborne て basic wave cycle for が 85 KHZ で あ る こ と が due to で あ る と exam え て い る. ス イ ッ チ ン グ element child の - more difficult は で あ る と し て, デ ィ ジ タ ル フ ィ ル タ の applicable な ど presumption system royal, lateral で 応 seaborne も necessary で あ る こ と が points か っ た.