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インフラ設備用パワー半導体モジュールの遠隔異常監視機能の開発

基础设施设备功率半导体模块远程异常监测功能开发

基本信息

批准号：
19K04343
负责人：
附田正則
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、現在行われている定期メンテナンスや部品交換が主流である予防保全に代わる手段として、僅かな異常から故障を予知し故障する前にパワー搬送体モジュールを交換する予知保全の手段を開発することが目的である。これにより風力発電機やメガソーラーの故障による長期停止を防ぐことが期待できる。２０１９年度は、今後行うパワーモジュールの異常検知試験に向け簡易モジュールや電流センサの作製と異常検知試験を効率的に行う回路構成の机上検討を行った。簡易モジュールのセラミック基板のパターンは評価に適したパターンを設計し、製造はメーカーへ外注した。セラミック基板、チップ、アルミワイヤを学内の設備で実装し簡易モジュールを作製した。電流センサーは小型かつ低ノイズ化が求められることから、先行研究で開発したプリント基板によるロゴスキコイルを採用した。プリント基板であるため小型化が可能であり、先行研究で開発したフィッシュボーンパターンを用いてノイズを低減することも可能である。また本センサは空芯であるためパワー半導体の数百アンペアレベルの電流も測定することが可能である。異常検知試験用のシステムは机上検討により高速スイッチングと低速スイッチングの２系統の回路を組み合わせたシステム構成を考案した。これにより劣化を加速試験により発生させた上で電力変換器の波形を効率的に取得することが期待できる。２０２０年度は異常検知用のシステムを作製し簡易モジュールにより異常検知試験を行う予定であったが、研究廃止により今年度分として報告できる実績はない。

This study is aimed at the development of preventive measures against abnormal failures and the prevention of component exchanges. This is the first time that the wind turbine has failed. In 2019, we will conduct on-line inspection on the structure of abnormal detection test in the future. The design and production of the simple and easy to use base plate are reviewed. The equipment in the school is installed in a simple way. The current is small and low in size, and the current is low in size. The current is small and low in size. The current is low in size. The miniaturization of the substrate is possible, and the development of the substrate is possible. The current measurement of the semiconductor is possible. The system of abnormal detection is composed of two systems: high speed and low speed. This degradation test results in a higher power converter waveform than expected. The 2020 annual report on the implementation of the system for anomaly detection is expected to be completed in 2020.