レグ共通形電力変換器における数理計画法に基づくリアルタイム高効率制御法の開発

基于数学规划的共桥功率变换器实时高效控制方法开发

• 批准号: 14750218
• 负责人: 安東 至
• 金额: $ 2.18万
• 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 Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750218/
• 关键词: レグ共通形電力変換器; 数理計画法; 高効率; スイッチング損失; 導通損失; DSP

本研究における本年度の計画は,用途の広い容量2kVAの1レグ共通形単相ブリッジ形電力変換器において,入力力率99%以上,出力電圧歪み率5%以下を達成する制約条件の下で,入出力における総合効率が平均的に最も高くなる本各レグ制御法を適用した実機を試作し,実験を通して効率的有効性を実証することである。さらに,三相アクティブフィルタにも適用し,有用性を明らかにすることである。1レグ共通形単相ブリッジ形電力変換器においては,以下の結果が得られた。1.1kW以上の負荷において入力力率99%以上,DC電圧変動率1%以下に制御できていることを確認できた。2.正弦波入力電流,出力電圧を確認し,抵抗負荷において出力電圧変動率は2%以下,出力電圧歪率5%以下を達成できた。3.各レグ出力電圧は,抵抗負荷においてはスイッチングを必要としない期間である電源と負荷との直送領域が大幅に増加し,本制御法を適用しない場合に比べて,1.4kW以上で3%,500W以下では10%以上の効率向上が確認できた。4.容量性あるいは誘導性負荷の場合は,リアルタイムに最高効率が得られるよう適切にスイッチングを選択し制御されていることが確認できた。本各レグ制御法を適用した三相アクティブフィルタについては,シミュレーションにより検討し,以下の結果が得られた。1.整流器負荷においても入力力率99%以上,歪率2%以下の正弦波入力電流を達成した。2.500W以下においては,10%程度の効率向上が確認できた。以上の結果を踏まえ,開発した本制御法は,入力力率や出力電圧等の入出力特性においては従来手法と大差なく,効率においては2kWにおいて3%程度,軽負荷においては10%以上の高効率化を可能にすることが確認でき,その有効性を実証し本研究の目的を達成することができた。

This year, this study に お け る の は project, USES の hiroo い capacity 2 kva の 1 レ グ common 単 phase ブ リ ッ ジ form power - changer に お い て, into the stress rate more than 99%, the output electric 圧 slanting み rate below 5% を reached す under の で る restriction conditions, the output に お け る 総 が sharper rate average に most high も く な る this each レ グ を suppression method applicable し た be machine Youdaoplaceholder0 attempt to work on the validity of を through the efficacy of て を practical proof する とである とである とである とである. Youdaoplaceholder0, three-phase ア ティブフィ ティブフィ タに タに さらに applicable to さらに, useful を Ming らに する にする ら とである とである とである とである とである 1レグ common form 単 phase ブリッジ form power converter にお て て, the following <s:1> result が gives られた. More than 1.1 kW load に の お い て in stress rate more than 99%, DC electric 圧 - moving rate below 1% に suppression で き て い る こ と を confirm で き た. 2. The input current and output voltage of the sinusoidal wave are を confirmed to be を, the load resistance is にお て て て, the output voltage variation rate is less than 2%, and the output voltage deviation rate is less than 5% を to achieve で た た. 3. Each レ グ output electric 圧 は, resistance load に お い て は ス イ ッ チ ン グ を necessary と し な い during で あ と る power load と の が に raised substantially add し sent straight domain, the suppression method を is し な に い occasion than べ て, more than 1.4 kW で 3%, below 500 w で は 10% の sharper rate upward が confirm で き た. 4. The capacity of sex あ る い は の は inductive load situations, リ ア ル タ イ ム に highest rate of unseen が must ら れ る よ う appropriate に ス イ ッ チ ン グ を sentaku し suppression さ れ て い る こ と が confirm で き た. The various レ グ を suppression method applicable し た three-phase ア ク テ ィ ブ フ ィ ル タ に つ い て は, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り 検 for し, the result of the following の が ら れ た. The rectifier load にお にお て て results in an input force rate of over 99% and a deflection rate of less than 2%. The input current of the <s:1> sine wave を achieves a た. For a power of less than 2,500 W, にお にお て て て, and for a 10% degree, the <s:1> efficiency rate should be increased to が to confirm で た た た. Tread の above results を ま え, open 発 し た は this suppression method, the stress rate や output の into the output characteristics, such as electric 圧 に お い て は 従 to technique と big difference な く, sharper rate に お い て は 2 kw に お い て degree 3%, 軽 load に お い て は 10% の high rate of unseen を may に す る こ と が confirm で き, そ の have sharper sex を card be し を の purpose to achieve this study Youdaoplaceholder0 とがで た た.

项目成果

Itaru Ando: "High Efficient Parallel-Connected Induction Motor Speed Control with Unbalanced Load Condition using One Inverter"Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control, and Instrumentation.. 162-167 (2003)

Itaru Ando：“使用一台逆变器实现不平衡负载条件下的高效并联感应电机速度控制”IEEE 工业电子、控制和仪器国际会议论文集.. 162-167 (2003)

安東 至: "電流センサのみを用いた正弦波PWMコンバータの一制御法"電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2E22. 193 (2002)

Itaru Ando：“仅使用电流传感器的正弦波 PWM 转换器的控制方法”日本电气工程师东北分会会议记录 2E22（2002 年）。

Development of High Efficiency Control Method for Common Leg Converter using Golden Section Method

利用黄金分割法开发共腿变流器高效控制方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation IECON2004
• 作者: Itaru Ando;Fumiyuki Toyoshima
• 通讯作者: Fumiyuki Toyoshima