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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14251/
• 关键词: パワーエレクトロニクス; インバータ; 永久磁石同期モータ; 電解コンデンサレスインバータ; 電源電流制御; 電流センサレス; IPMSM; 電源電流高調波

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。

Purpose の this study は, provincial エ ネ の high い イ ン バ ー タ エ ア コ ン を international popularity さ せ る た め に, force ratio improve (PFC) circuit や fleabane の big き い electrolytic コ ン デ ン サ, heavy い リ ア ク ト ル な ど が everything without い シ ン プ ル で small amount 軽 な ultimate の low コ ス ト イ ン バ ー タ を be presently す る こ と で あ る. Low イ ン バ ー タ の コ ス ト change へ は の の biggest subject, specification に よ り regulation さ れ て い る power high-profile wave を suppresses す る た め に plus loop が necessary な こ と で あ り, こ れ が イ ン バ ー タ を carry し た エ ア コ ン の international popularity の canker と な っ て い る. そ こ で this study で は, イ ン バ ー タ か ら モ ー タ ま で の 従 の physical モ デ ル に え, イ ン バ ー タ か ら power ま で の physical モ デ ル を new し く build し, power supply high wave suppression と current セ ン サ レ ス suppression を struck made す る モ ー タ suppression system を be presently す る. 2022 new し は く build し た physical モ デ ル か ら current セ ン サ レ ス と power system initiates a high-profile wave suppression を struck made す る モ ー タ suppression し を test case, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン ベ ー ス で beg し 検 た. Current セ ン サ レ ス technology は モ ー タ phase current と イ ン バ ー タ の ス イ ッ チ ン グ パ タ ー ン と の masato is sex を し て current を recovery し て い る た め, イ ン バ ー タ output electric 圧 と recovery し た three phase current between の に masato wearing を out せ る. Power wave of high-profile を suppresses す る た め の high-profile royal は wave suppression system, power supply power supply current と output electric 圧 の masato is sex を し て い る た め, current セ ン サ レ ス と power system initiates a high-profile wave suppression suppression の struck the common に し て い る output electric 圧 の masato is sexual か ら struck party の suppression を struck made す る イ ン バ ー タ output electric 圧 を export し, モ ー タ suppression を line っ た. Our は モ ー タ が frames, load frames back to planning, speed で の を 検 please be し, power wave of high-profile の suppresses と セ ン サ レ ス suppression の struck made が confirm で き た. し か し, proposal は low load, keyed speed で motion planning さ せ る こ と の square が difficult し い と わ か っ た た め, annual は を action field - more し た occasions の を 検 please be machine be 験 の prepare と あ わ せ て lead き 続 き line っ て い く.

项目成果

Harmonics Suppression by Active Filter Using Electrolytic Capacitorless Inverter

使用无电解电容逆变器的有源滤波器抑制谐波

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Shimura;K. Abe
• 通讯作者: K. Abe

電流センサレス電解コンデンサレスインバータの電源電流制御と三相電流復元を両立するインバータ制御

无电流传感器电解电容逆变器同时实现电源电流控制和三相电流恢复的逆变器控制

• 发表时间: 2022
• 作者: 阿部 晃大;日高敦仁
• 通讯作者: 日高敦仁

電解コンデンサレスインバータを用いたアクティブフィルタによる電源高調波抑制

使用无电解电容器逆变器的有源滤波器抑制电源谐波

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuko Nakamura;Yinlai Jiang;Hiroshi Yokoi and Shunta Togo;志村慎士郎，阿部晃大
• 通讯作者: 志村慎士郎，阿部晃大