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en: Development of Hybrid Vehicle for Researh Applications

ja: 研究用ハイブリッド自動車の試作

en: The PM motor has become increasingly popular for many applications. We proposed a novel synchronizing signal sensor-less vector control method without using any machine model parameters to be able to drive any AC motors. The proposed system was able to be easily constructed without any motor parameters. So far, we proposed electric vehicles (EV) driven by induction motor and PM motor using the proposed sensor-less control method. Moreover we developed a prototype Hybrid Vehicle (HV) driven by an AC Synchronous Motor (SM) with a developed an inverter unit. The HV was converted from a general gasoline vehicle, which is MITSUBISHI LANCER Evolution -CN9A. The HV was reconstructed by an IMsynRM (15kW) and SPMSM(10kW), lead acid batteries (300V, 16Ah), and the handmade inverter units using IGBT devices (Generator unit 600V-400A, motor unit 600V-600A). Total weight of the HV is approximately 1,600kg. In this paper, we introduce the development process and features of the HV. Furthermore we report characteristics of IMsynRM that we developed.

ja: パワーエレクトロニクス技術の進歩に伴い，誘導電動機や同期電動機などの交流電動機が多分野に用いられている．中でも永久磁石同期電動機は小型軽量，高効率の観点から，丈夫で安価な誘導電動機より売上高でも上回るようになった． 本研究室では，これらの交流電動機を位置センサや速度センサを用いない，センサレス制御手法を適用して駆動特性が得られることを実証試験している．制御手法として位相同期形センサレス制御システムについて新しく提案し，シミュレーションおよび実験により有効性を報告してきた．この制御システムの有効性，有用性を実証するために，永久磁石同期電動機や誘導電動機で駆動する電気自動車を製作した結果，従来の内燃機関と同等かそれ以上の加速性能が得られることを確認している． このような蓄電池のみで走行する電気自動車では，蓄電池寿命やコスト，充電時間や走行距離など問題が残されている．近年ではこれらが問題とならない，電動機とエンジンを組み合わせた，ハイブリッド自動車などが普及している．低炭素化社会を考慮すると，この流れはしばらく続くと思われる． エンジンと電動機(発電機)を組み合わせることにより，低燃費といった環境負荷を低減することは可能である．また，原動機が複数搭載されており，ハイブリッド車ならではの運動性能を発揮することができると考え，本研究室では独自の機構と電動機，制御システムを用いて，エンジンと電動機を組み合わせたハイブリッド構造の電気自動車を現在製作中である．

en: Journal of the Japan Institute of Power Electronics

ja: パワーエレクトロニクス学会誌


en: V/f制御によるファン・ポンプモータのセンサレス正弦波駆動

ja: V/f制御によるファン・ポンプモータのセンサレス正弦波駆動

en: This paper proposes sensorless sinusoidal driving methods of permanent magnet synchronous motors for fans and pumps by V/f control. The proposed methods are simple methods that control the motor peak current constant by voltage or frequency control, and are characterized by DC link current detection using a single shunt resistor at carrier wave signal bottom timing. As a result of the dumping factor from square torque load characteristics of fan and pump motors, it is possible to control stable starting and stable steady state by V/f control. In general, pressure losses as a result of the fluid pass of fan and pump systems are nearly constant; therefore, the flow rate and motor torque are determined by revolutions. Accordingly, high efficiency driving is possible by setting corresponding currents to q-axis currents (torque currents) at target revolutions. Because of the simple current detection and motor control methods, the proposed methods are optimum for fan and pump motor driving systems of home appliances.

en: IEEJ Transactions on Industry Applications

ja: 電気学会論文誌D (産業応用部門誌)


en: Present Situation and Ripple Effects of "Scinece Summer Festival in Tokushima" Held to Aim to Avoid Moving Away from the Engineering

ja: 工学離れを防 ぐ''科学体験フェスティバル in 徳島''の現状と波及効果

en: 平成20年度に第12回開催となった''科学体験フェスティバルin徳島''についての開催から現在までの経緯をまとめ，第12回大会の参加者のアンケート調査の結果と考察，また工学部新入学生への入学動機に対する本大会の波及効果を検証したものをまとめた．

en: Journal of Japanese Society for Engineering Education

ja: 工学教育


en: Sensorless Phase-Tracking Control System for Permanent-Magnet Synchronous Motors

ja: 永久磁石同期電動機の位相追従同期形センサレス制御システム

en: Permanentmagnet (PM) motors have become increasingly popular owing to their use in many applications. PM motor drives require rotorposition sensors. Many techniques that do not involve the use of sensors have been developed for estimation the rotor position from voltage and current measurements.We proposed a novel sensorless control system for PM motor drives that did not require position estimation(3). The system can be easily constructed without using any motor parameters. The system works well over a wide speed-control range; from low to high speeds.In this paper, we describe in detail the principle underlying the proposed sensorless control system for PM motor drives and demonstrate the implementation of the system. Further we present experimental results that confirm the feasibility of the proposed control system.

ja: 同期電動機や誘導電動機などの交流電動機が，産業用ロボットをはじめ，電気鉄道，電気自動車，エアコン，洗濯機等の家電製品へと多分野に用いられている．交流電動機を制御するためには，電動機の回転速度や回転位置を検出すると共に，電動機回路定数をもとに，電流ベクトルを制御する必要がある．特に永久磁石同期電動機(PM)は小型軽量，高効率の観点から，丈夫で安価な誘導電動機よりも売上高でも上回るようになった．一般に前者の制御には回転位置検出器，後者には回転速度検出器が必要である． しかしこれらのセンサにより，取り付けスペースの確保や配線による信頼性の低下およびシステムコストアップを招く問題がある．このため，高精度の制御が必要とされる分野を除いては，システム構成の簡素化，低価格化を目的に種々のセンサレス制御法が提案され実用化されている．しかしこれまでに提案されているセンサレス制御は，電動機モデルを制御システムに組み入れるため，電動機の回路定数の設定誤差はシステムの特性に大きな影響を与えると共に電動機も特定されている． 本論文では，こうした課題を解決する新しいセンサレス制御手法を適用して，力強い駆動特性が得られること実証すること目的としている．本稿では，新しく提案するセンサレス制御手法の基本原理と制御システムを述べ，種々の実験特性を通じて有効性を明らかにする

ja: 電気学会論文誌D (産業応用部門誌)


en: Fault Current Limiter by Series Connected Voltage Source Inverter

en: In recent years, various types of fault current limiter (FCL) have been developed, because installation of the FCL will bring a lot of benefits to power system operation. Power system controllers based on a concept of Flexible AC Transmission Systems (FACTS) can also be applicable as the FCL with growing power ratings of them. Such FCLs are expected to contribute power system stabilization or power quality enhancement in addition to fault current limitation. Authors have developed a new type of FCL, which consists of a series reactor and a self-commutated voltage source inverter connected in series with a power distribution line by a coupling transformer. In case of a system fault, the FCL will insert a sufficiently large inductance in series with the distribution line by both the series reactor and the inverter, then it will reduce the fault current. On the other hand, the inverter compensates a voltage drop across the series reactor in a standby mode. As a result, the FCL behaves like a negligible impedance in the standby mode. One of the distinctive features of the FCL is a simple configuration because its control strategy does not require an active power source. In addition, inverter voltage rating of the proposed FCL can be reduced by installing the series reactor as compared with other converter-based FCLs. The aim of this paper is to evaluate the operating characteristics of the FCL with both simulation and experimental studies.

ja: 電力系統制御機器は，その電力容量の増大を背景に，系統事故時の電流を抑制する限流器としても活用できる可能性があり，電力系統の安定度向上や電力品質の向上を同時に実現する方法として期待されている．著者らは直列リアクトルと直列接続方式の自励式電力変換器を組み合わせた新しい限流器の検討を行っている．本稿では，この限流器について，実験とシミュレーションの両面からその動作特性を検証している．

ja: IEEJ Transactions on Industry Applications


en: Generation Power Compensation System using Electric Double Layer Capacitor for Partially Shaded Series PV Modules

en: Journal of Japan Solar Energy Society

ja: Journal of Japan Solar Energy Society


en: DC Voltage Sensorless Single-Phase PFC Converter

en: 本論文は，力率改善形(PFC)コンバータにおいて直流電圧センサを省略可能な新しい制御方式を提案したものである．提案方式は電源電圧の瞬時値のみの検出で実現できる，従来にない簡単な制御系を特徴としている．論文では，負荷変動や電源電圧変動，電源電圧波形歪みによる制御性能への影響も詳細に検討し，コンバータの制御可能範囲を明らかにしている．さらに試作回路に基づく実験による検証も行っている．

en: IEEE Transactions on Power Electronics

ja: IEEE Transactions on Power Electronics


en: AC Line Voltage Harmonics Compensator with Excessive Current Control

en: 本論文は，電源ラインインダクタンスと並列形アクティブフィルタの組み合わせにより上位系統からの電源電圧歪みと負荷電流歪みのいずれに対しても負荷端子電圧歪みを効果的に改善することのできる高調波補償装置について，シミュレーションと実験の両面から詳細な検討を行ったものである．被補償量が過大となった場合には，補償電流が装置容量を越えないように高調波補償ゲインを容易に可変できる点が特徴の一つである．

en: IEEE Transactions on Industrial Electronics


en: Solar PV Generation System with AC Terminal Voltage Control Capability


en: Control and Compensation System for the Partially Shaded PV Array

ja: 太陽電池アレイの部分陰補償制御システム

en: The power-voltage and current-voltage characteristics of a PV array change with the variation of insolation and temperature. Especially, the output power of a PV-panel block consisting of series-PV modules inevitably goes down due to partial shading caused by peripheral obstacles. This results in the significant reduction of the total output power from the PV power generation system where a couple of PV blocks are parallel to the DC terminal of interactive inverter because of mismatch of the optimum operating voltages between the PV blocks.In this paper, we propose a power convertion system to compensate the output power of a partially shaded PV array. The proposed system can control the output power of the PV array on a PV block basis, which contributes to a more efficient and simpler implementation of the PV power compensation system than that by individual controls of PV modules using DC-DC converters. In addition to that, inverter DC voltage is appropriately controlled so that the maximum output power from the overall PV array can be obtained. And then, the feasibility of the system is investigated and verified from the simulation and experimental results.

en: The Transactions of The Institute of Electrical Engineers of Japan

ja: 電気学会論文誌


en: Simplified Model of Photovoltaic Modules Using Fuzzy Interpolation Considering Intensity of Solar Radiation and Temperature

ja: 照度·温度を考慮した太陽電池のファジィ補間による簡易モデル

en: The output power induced in the photovoltaic modules is influenced by intensity of irradiance and temperature of the solar modules. Therefore it is necessary to estimate the characteristics of PV modules precisely in order to construct a controller of model reference adaptive system and so on. This paper presents an approach to estimate the I=V curves of photovoltaic modules using fuzzy interpolation. The model is composed of data on short circuit current, open circuit voltage and voltage and current of maximum power point under conditions of several different temperatures and high level intensity of the sunshine. The courve fill factor of modules under the above-mentioned conditions can be used instead of maximum power point dates. The remarkable nonlinear curve between voltage and current of PV module is described by three approximating straightlines emplying fuzzy interpolation.

ja: 照度や温度によって出力か著しく変動する特性を持つ太陽電池に対し，ファジィ補間を用いて電圧一電流特性を推定する手法を提案している．提案手法は，比較的高い照度において2∼3の異なる温度における短終電流，開放電圧および最適動作電圧と電流が与えられると，3本の近似直線を数組用いて任意の動作点における出力特性を推定できる．最適動作電圧と電流の値が得られない場合は．曲線因子の値から最適動作点を求める方法を示している．また，この出力特性は最大出力付近で精度が良く，太陽電池の最大出力制御を行なうことを前提とすれば，その近傍では実用化に必要な精度の特性を得ている．この手法を用いて．モデル規範型適応制御など，高度の最大出力制御が期待できる．

ja: 太陽エネルギー


en: A Sinusoidal Voltage Supply Using Current Fed Type PWM Inverter

ja: 電流形PWMインバータを用いた正弦波電圧源


en: 三相電流形マルチレベルインバータのPWM制御法

ja: 三相電流形マルチレベルインバータのPWM制御法


en: Simple Structure Multilevel Inverter useful for AC Motor Drives

en: Transactions of Electric Machines and Power Systems


en: 電源電流検出制御方式単相電源電流補償装置

ja: 電源電流検出制御方式単相電源電流補償装置


en: 一括転流方式三相電流形PWMサイリスタコンバータ

ja: 一括転流方式三相電流形PWMサイリスタコンバータ


en: An Improved Voltage Vector Control Method for Neutral-Point-Clamped Inverters


en: Multi-functional PWM Inverter for Solar Power Generation System

ja: 太陽光発電システム用多機能PWMインバータ


en: Solar Power Generation System Installed Individually for Local Power Network System

ja: 分散形個別連系太陽光発電システム


en: PWM Control Method for NPC Inverters with Very Small DC-Link Capacitors

ja: The Transactions of The Institute of Electrical Engineers of Japan


en: Neutral-Point-Clamped Inverter with Improved Voltage Waveform and Control Range

ja: IEEE Transactions on Industrial Electronics


en: PWM Control Method for a Four-Level Inverter

en: IEE Proceedings - Electric Power Applications


en: 高効率PWMスイッチング制御交流電源

ja: 高効率PWMスイッチング制御交流電源


en: 瞬時電流ベクトル直接制御方式三相電流形PWMコンバータ

ja: 瞬時電流ベクトル直接制御方式三相電流形PWMコンバータ


en: 多機能高品質単相PWM制御電源

ja: 多機能高品質単相PWM制御電源


en: 組み合わせ制御方式単相多重化PWMインバータ

ja: 組み合わせ制御方式単相多重化PWMインバータ


en: PWM Technique for NPC Inverters by means of Decoupled Control of Voltage Vector Components


en: 電力系統の動的電圧安定性に関する基礎実験と考察

ja: 電力系統の動的電圧安定性に関する基礎実験と考察


en: 日射の地域分布の推定法について

ja: 日射の地域分布の推定法について


en: Three-Phase Voltage Fed Type PWM Power Converter by means of Power Factor Control

ja: 力率制御方式三相電圧形PWM制御電力変換装置


en: Amplitude Modulated Inverter with 3-level DC-DC Converter System for Utility Interactive Photovoltaic Power System

ja: 3レベルPAM方式DC-DCコンバータを用いた太陽光発電用インバータシステム


en: ハーフブリッジ形PWMコンバータのキャパシタ容量低減

ja: ハーフブリッジ形PWMコンバータのキャパシタ容量低減