零電圧スイッチング昇圧器付きPWMインバータによる永久磁石電動機の高効率駆動

零电压开关升压PWM逆变器高效驱动永磁电机

• 批准号: 12750245
• 负责人: 山本 吉朗
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: Kagoshima University
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750245/
• 关键词: 昇圧チョッパ; PWMインバータ; 電流可逆チョッパ; 永久磁石同期電動機; 高効率駆動

電気自動車の普及に対する一番の問題は,一充電走行距離が短いことである。これを伸ばすためには,バッテリの高性能化とシステム全体の効率改善が重要である。効率改善の対象としては,動力伝達系,電動機本体,電力変換装置などがあるが,本研究では,零電圧スイッチング昇圧器付きPWMインバータを用いて永久磁石形同期電動機を駆動することによる電動機+電力変換装置系の効率改善を目的とする。二年目である本年度は,まず,昨年試作した零電圧スイッチング動作を含まない昇圧チョッパ回路(電流可逆チョッパ回路)とPWMインバータを組み合わせた装置を用いて,いろいろな動作条件に対する特性について,従来から行われている弱め磁束法との比較を行った。これにより,昇圧チョッパ回路とPWMインバータを組み合わせた方式では,従来の弱め磁束法に不向きな電動機に対しても問題なく速度を上げられること,低速領域では従来法よりも効率が下がるものの,基底速度を超える速度領域において最大効率を発生できることなどを明らかにした。さらに,電流可逆チョッパ部分を零電圧スイッチング化したシステムについてシミュレーションを行い,共振時の動作について検討した。また,シミュレーションにより,リアクトルやコンデンサ等のパラメータ設計を行った。シミュレーション結果より以下のことが明らかになった。(1)チョッパ部のスイッチングによる損失は零電圧スイッチング化することによって改善される。(2)提案の方式は定常的には安定に動作するが,その動作範囲が負荷電流や昇圧比によって制限を受ける。(3)過渡的な応答が,非零電圧スイッチング方式の場合よりも悪くなる。以上より,提案した零電圧スイッチング昇圧器付きPWMインバータでの永久磁石同期電動機駆動においては,運転範囲の拡大や過渡的な応答の改善が今後の課題といえる。

The popularity of electric vehicles is a problem, a charging distance is too short. This is an important part of improving the overall performance of the company. The purpose of this study is to improve the efficiency of the motor + power converter system. In the past two years, this year, we have tried to compare the zero-voltage switching operation, including the voltage-increasing circuit (current reversible circuit) and PWM switching operation, with the characteristics of the weak magnetic beam method. In this way, the voltage rise and fall of the PWM circuit are combined with the speed of the motor. In the low speed field, the speed of the motor is increased. In the high speed field, the maximum efficiency is generated. In addition, the current reversible switch part is zero voltage switch, and the resonance operation is controlled. For example, the design of the design. The results of the study were as follows: (1)The loss of electricity and the improvement of the quality of the products. (2)The proposed method is based on the steady state operation, the operating range, the load current and the voltage ratio. (3)The transition mode is non-zero voltage, and the transition mode is non-zero voltage. In the above, it is proposed that the zero-voltage converter should be used for PWM converter. The permanent magnet synchronous motor should be operated in the same time, and the operation range and transition should be improved.

项目成果

山本 吉朗: "電流可逆チョッパ付PWMインバータ駆動永久磁石電動機の直流電源電流制限下での特性"平成13年度電気関係学会九州支部連合会大会論文集. 202 (2001)

Yoshiro Yamamoto：“直流电源电流限制下的带电流可逆斩波器的 PWM 逆变器驱动永磁电机的特性”2001 年日本电气工程师协会九州分会会议论文集 202（2001）。

Kichiro Yamamoto: "Comparison between flux weakening and PWM inverter with voltage booster for permanent magnet synchronous motor drive"Proceedings of Power Conversion Conference Osaka 2002. (発表予定). (2002)

Kichiro Yamamoto：“用于永磁同步电机驱动的弱磁和带有升压器的 PWM 逆变器的比较”2002 年大阪功率转换会议论文集。（即将发表）。

山本吉朗: "電流可逆チョッパ付きPWMインバータ回生時の直流電圧へのコンデンサ容量の影響"平成12年度電気関係学会九州支部連合大会講演論文集. 130 (2000)

Yoshiro Yamamoto：“带可逆电流斩波器的 PWM 逆变器再生期间电容器容量对直流电压的影响”2000 年电气工程学会九州分会联合会会议记录 130 (2000)。

山本吉朗: "電流可逆チョッパ付きPWMインバータの直流リンク電圧制御特性の改善"平成13年電気学会全国大会講演論文集. 4(発表予定). (2001)

Yoshiro Yamamoto：“使用电流可逆斩波器改善 PWM 逆变器的直流链路电压控制特性”2001 年日本电气工程师学会全国会议论文集（待提交）。

山本 吉朗: "永久磁石電動機駆動における弱め磁束法と電流可逆チョッパ付インバータ法の特性比較"平成13年電気学会産業応用部門大会講演論文集. Vol.1. 577-580 (2001)

Yoshiro Yamamoto：“永磁电机驱动中磁通弱化方法和带有可逆电流斩波器的逆变器方法的特性比较”2001 年 IEEJ 工业应用分会会议记录第 1 卷（2001 年）。