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Study on low loss AC filter inductor for high efficiency of power converter

实现高效率功率变换器的低损耗交流滤波电感研究

基本信息

批准号：
17J06592
负责人：
松盛裕明
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06592/
关键词：
電力変換器鉄損インダクタ磁性体部品フィルタインダクタ

项目摘要

報告者は電力変換器の効率向上にはフィルタインダクタの鉄損削減が不可欠であることに着目し，電力変換器の励磁で発生する鉄損の解析に精力的に取り組んでいた。通常，鉄損の解析を行う場合は鉄損モデルを用いて行うが，通常使用される鉄損モデルは電力変換器の励磁条件とは異なる鉄損評価モデルであるため，新たに電力変換器の励磁に適した鉄損モデルを開発する必要があった。そこで，報告者は電力変換器の励磁における鉄損の発生の原理について深く検討し，新たな鉄損モデルを開発した。開発した鉄損モデルはPWMインバータの励磁のような複雑な励磁の鉄損解析にも対応可能であり，これまで分からなかった運転モードの変更や負荷率の変更での鉄損の振る舞いが明らかになった。さらに，新たな鉄損モデルは鉄損の内訳(ヒステリシス損失，渦電流損失)を示すことができるため，インダクタの材料開発にも活かすことが可能である。この成果は国内の研究会やIEEEの論文誌に掲載しており，国内の発表では発表表彰を受賞するなど学術的に価値のあることが客観的にも示されている。報告者の取り組みと研究成果は十分に評価できる。また，29年度における研究計画の目標は既に達成しているが，報告者はさらに新型の三相インダクタを開発に踏み込ん。開発した三相インダクタは従来のインダクタと比較して直流巻線抵抗47%削減，質量37%削減，体積18%削減し，電力変換器の小型・高効率化に貢献した。

The reporter selects the energy group for the analysis of iron loss generated by excitation of power converter. In general, the analysis of iron loss is carried out in the case of iron loss. In general, the excitation conditions of iron loss and electric power converter are different. In addition, the excitation conditions of new electric power converter are necessary. In this paper, the author discusses the principle of iron loss generation in the excitation of power converters, and develops new iron loss generation methods. The core loss of the switch is different from that of the PWM circuit. The excitation of the switch is different from that of the complex excitation. The core loss of the switch is different from that of the PWM circuit. The load factor is different from that of the PWM circuit. In addition, the new iron loss and internal iron loss (eddy current loss) show that the material development of the new iron loss is possible. The results were published in the journal of the National Research Association and IEEE, and the national research report was awarded for academic research and evaluation. The author's research results are highly evaluated. The objectives of the 29-year research project have been achieved, and the reporter has developed a new type of three-phase network. Compared with the open three-phase converter, the DC resistance is reduced by 47%, the mass is reduced by 37%, and the volume is reduced by 18%. This contributes to the miniaturization and high efficiency of the power converter.