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Power outage protection system using a flywheel generator and a high-speed start engine with air-fuel ratio control

采用飞轮发电机和空燃比控制高速启动发动机的断电保护系统

基本信息

批准号：
22K04052
负责人：
加藤修平
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は東南アジア（インドネシアなど）などへの日本企業工場進出に向けた大きな課題の１つになっている停電対策装置として，これまで広く利用されてきたバッテリ式の弱点を克服できるフライホイールと呼ばれる回転する円盤を用いたシステムの実用化を目的とし，停電多発地域における工場の安定操業を目指している。研究実施計画に基づき、(i-1) 燃料調整アクチュエータ製作、(i-2) アクチュエータ制御プログラム実装、(i-3) 電磁クラッチ動作時間実験検証を実施した。(i-1) のアクチュエータは０．３６度の分解能を持つステッピングモータにより燃料開度を制御できる機構を製作した。(i-2)の制御プログラムはエンジン軸に１回転あたり６０パルスを発生する歯車を実装し、そのパルス幅よりエンジン回転数をディジタル信号処理装置に入力した。さらに、そのエンジン回転数に応じて前述のステッピングモータを８ビットの分解能で調整できるようにディジタル信号処理装置に実装した。(i-3)の電磁クラッチの動作時間については定格２４Ｖの印加電圧をフォーシング（一時的に高い電圧を印加）することで励磁電流を急速に立ち上げる制御を実施した。これにより０．４２秒であった動作時間（電圧印加から接続完了までの時間）を約５０％減の約０．２秒に短縮できた。一方、(i-4) 適切な空燃比制御法の実験検証については、半導体不足によりアクチュエータを駆動するドライバ納期遅延により実施できていない。

This study aims at solving the problem of power failure control devices in Japanese factories in Southeast China, and overcoming the weakness of power failure control devices in order to realize the stable operation of power failure control devices in Japanese factories in areas with frequent power failure. Research and implementation plan basic information,(i-1) fuel adjustment control system production,(i-2) control system installation,(i-3) electromagnetic control system operation time control system implementation. (i-1)The fuel opening is controlled by the mechanism of the 0.36 degree decomposition energy. (i-2)The signal processing device is used for controlling the rotation speed of the shaft and generating the rotation speed of the shaft. The signal processing device is installed in the following way: (i-3)The operation time of the electromagnetic field is adjusted to 24V, and the excitation current is adjusted to 24V. The action time (voltage start time) is about 50% less than 0.2 seconds. (i-4) The implementation of the appropriate air-fuel ratio control method is verified in the case of semiconductor deficiency, and the delay in the implementation of the air-fuel ratio control method is verified in the case of semiconductor deficiency.