中性点電位に着目した多レグ電力変換器の一般化理論とその実証

以中性点电位为中心的多桥臂功率变换器广义理论及其论证

• 批准号: 11750230
• 负责人: 安東 至
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Akita National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750230/
• 关键词: 中性点電位; ブリッジ形電力変換器; レグ共通形電力変換器; 拡張一般化理論; 数理計画法; 単相; 三相電力変換器; 三相; レグ省略形電力変換器; 整理計画法; UPS; 電子負荷装置

本年度は,本研究を通して確立された「中性点電位の変動に着目したブリッジ形多レグ電力変換器の拡張一般化理論」より自動的に導出され,入出力同一周波数下において1レグ共通形電力変換回路の特長を十分に活かせる1レグ共通形単相/三相および三相/三相電力変換器の試作を行い,レグ非共通形回路と比較検討した。制御については,両電力変換器とも同様の制御手法を採用している。コンバータ制御については入力力率向上と入力電流正弦波,DC電圧一定を実現するため振幅変調を施した入力電流追従制御方式を採用した。また,インバータにおいては負荷の変動においても安定した出力電圧を維持できるよう出力線間電圧追従制御を採用した。これより,両電力変換器とも以下の実験結果が得られ,これらはシミュレーションによっても確認された。1 コンバータ制御により入力電流は正弦波状に制御され,入力力率99%以上,DC電圧変動率1%以下を達成することができた。2 インバータ制御により出力線間電圧は正弦波状に制御され,出力電圧総合歪み率1.7%以下,負荷変動における出力線間電圧変動率1%以下を達成することができた。3 試作した1レグ共通形電力変換器の効率は,レグ非共通形電力変換器と比較して2〜4%向上することを確認することができた。以上の結果から,中性点電位に着目した拡張一般化理論は実験からもその妥当性を確認できた。また,拡張一般化理論より得られたレグ共通形回路の効率的有効性を実証することができ,本研究の基本的目的を達成できた。

This year, this research has established the "generalized theory of the neutral point potential change of the multi-shaped power converter" and the automatic derivation of the input and output power at the same cycle number.において1レグCommon form single phase/three The trial production of three-phase/three-phase power inverter and the comparison of non-common circuits are carried out. The control method is the same as the control method of the power converter. The コンバータ control system uses a sine wave input current with a force rate upward and a constant DC voltage. The amplitude is adjusted and the input current is chased and controlled. The control method is adopted.また,インバータにおいては load の変动においても stabilization したThe output voltage is maintained and controlled by the voltage tracking and control between the output lines.これより,両Power converter ともThe following の実験 results がget られ, これらはシミュレーションによってもconfirmされた. 1. The input current of the コンバータにより is in the form of a sine wave, the input power rate is more than 99%, and the DC voltage surge rate is less than 1%. 2 The electric voltage between the output lines is a sinusoidal waveform, and the output voltage combined voltage rate is 1. The load fluctuation rate is less than 7%, and the voltage fluctuation rate between output lines is less than 1%. 3 The efficiency of the trial-produced common type power converter and the efficiency of the non-common type power converter were compared and the efficiency was increased by 2~4% and the efficiency was confirmed. The above results have been verified and the validity of the generalized theory has been confirmed based on the neutral point potential. The basic purpose of this study has been achieved by proving the validity of the efficiency of the common loop by applying the generalized theory.

项目成果

佐藤明: "レグ出力電圧指令によるアクティブフィルタの簡単な電源電圧センサレス手法"電気関係学会東北支部連合大会. 228 (2000)

Akira Sato：“使用支路输出电压命令的有源滤波器的简单电源电压无传感器方法”日本电气工程师联合会东北分会 228 (2000)。

Itaru Ando: "General Theory of Multi Legs Power Conversion Circuits Based on Neutral Point Voltage"Proceedings of the 2000 IEEE International Symposium on Industrial Electronics. vol.2. 471-476 (2000)

安藤治：《基于中性点电压的多腿功率转换电路的一般理论》2000年IEEE工业电子国际研讨会论文集。

安東至: "単相/三相変換における1レグ共通形電力変換器とその制御法"電気関係学会東北支部連合大会. 258 (1999)

Itaru Ando：“单腿普通型电力转换器及其单相/三相转换的控制方法”日本电气工程师东北分会联合会会议258（1999）。

Itaru Ando: "A Simple High Speed Sensorless Method for PWM Converter"Proceedings of the 2000 IEEE International Symposium on Industrial Electronics. vol.2. 419-424 (2000)

Itaru Ando：“用于 PWM 转换器的简单高速无传感器方法”2000 年 IEEE 国际工业电子研讨会论文集。

安東至: "PWMコンバータの簡単な電源電圧センサレス手法"全国工業高等専門学校パワーエレクトロニクスセミナー. 45-48 (1999)

Itaru Ando：“用于 PWM 转换器的简单电源电压无传感器方法”国家技术学院电力电子研讨会 45-48（1999）。