高速演算プロセッサを用いたフライホイール式単相無停電電源装置の開発

采用高速处理器的飞轮式单相不间断电源的研制

• 批准号: 05750270
• 负责人: 安東 至
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Sendai 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750270/
• 关键词: 無停電電源装置; フライホイール; 誘導機; すべり周波数制御方式

本研究の最終目的は、デジタルシグナルプロセッサ(以下、DSP)を用いて、フライホイール付き誘導機の電力制御、コンバータ制御、インバータ制御を行い、DSPを用いた全デジタル制御方式によるフライホイール式無停電電源装置を開発することである。本年度の開発計画は、電源異常時のエネルギー源となるフライホイール付き誘導電動発電機のエネルギー制御をDSP制御による三相インバータにより実現することである。DSPによるエネルギー制御を行うにあたり、DC電圧と誘導機の回転数をDSP内に取り込む必要があり、高速A/D変換インターフェースボードおよび制御ソフトウエアを設計開発した。高速A/D変換インターフェースボードは変換時間3muSのA/D変換器を用い、また回転数取り込みには全デジタル周波数逓倍回路を設計し、各々12bitの高速高精度入力を可能にした。制御ソフトウエアは、16kHzの割込信号の度に各データをDSP内に取込み、すべり周波数制御処理を施し、次の割込信号までの間に電力制御用三相インバータへの出力も含めて処理を完了する。また、電源異常時は瞬時にエネルギー回生処理を行えるよう強制割込モードを使用し、同時に復電を検出判断する二重の電源異常監視機能を装備した。以上の開発により、フライホイール付き誘導機へのエネルギー貯蔵は極めて滑らかな貯蔵過程をたどり、約12分でエネルギー貯蔵を完了することができた。また、電源異常時のエネルギー回生制御においても瞬時にエネルギーの回生制御が行われ、良好な結果が得られることを確認できた。このことから、本年度の研究開発計画は計画通り完了した。今後の計画としては、コンバータおよびインバータもDSPによる制御方式とし、全デジタル制御方式によるフライホイール式UPSの開発を行う予定である。

The ultimate goal of this study is to develop a complete digital control system for power control, computer control, computer control, and DSP application in the development of a digital interruptible power supply device. This year's development plan is to reduce the occurrence of abnormal power supply and reduce the occurrence of abnormal power supply. DSP is the most important part of the development of high speed A/D converter. High speed A/D converter with A switching time of 3muS and a circuit design with high speed and high precision input power of 12 bits each Control system: 16kHz cut signal, DSP, frequency control system, power control system, output control system, etc. The power failure monitoring function is equipped with a dual function of detecting power failure when power failure occurs. The above development process is about 12 minutes long, and the storage process is about 12 minutes long. When the power supply is abnormal, the recovery control is performed instantaneously, and the result is confirmed. This year's research and development plan has been completed. In the future, the development of UPS will be planned according to the control mode of DSP and the control mode of whole DSP.

项目成果

安東,至: "フライホイール式USPの開発(DSPを用いたフライホイールエネルギー制御)" 電気関係学会東北支部連合大会・講演論文集. 303 (1993)

Ando, Itaru：“飞轮型 USP（使用 DSP 的飞轮能量控制）的开发”日本电气工程师东北分会会议记录 303（1993）。