著者

仲沢 龍翔 竹本 真紹 小笠原 悟司 折川 幸司

出版者

The Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics

雑誌

日本AEM学会誌 (ISSN:09194452)

巻号頁・発行日

vol.28, no.3, pp.206-212, 2020 (Released:2021-02-04)

参考文献数

10

被引用文献数

1

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This paper presents design studies on a hybrid excitation motor (HEM) with a field winding on a rotor. This HEM has a reverse saliency, and in addition to using reluctance torque, it aims to reduce the cost of the inverter by improving the power factor and to eliminate the cost caused by the field winding power supply and slip ring. Using the IPMSM installed in the 3rd generation PRIUS as a comparison target, the efficiency in each operating region was compared by two-dimensional finite element analysis.

著者

綱田 錬 竹本 真紹 小笠原 悟司 折川 幸司 齋藤 達哉 上野 友之

出版者

一般社団法人 電気学会

雑誌

電気学会論文誌D(産業応用部門誌) (ISSN:09136339)

巻号頁・発行日

vol.140, no.12, pp.939-948, 2020-12-01 (Released:2020-12-01)

参考文献数

24

被引用文献数

3

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In recent years, more than half of the electric power generated in the country is being consumed by motors. Therefore, high performance motors are desired especially for industrial applications. In addition, it is desirable to reduce motor size. Recently, motors called axial gap type have been proposed and researched to achieve both high torque and small size. Axial gap motors are generally suitable for applications requiring flat shape such as a disk. Conventional axial gap motors frequently employ Nd sintered permanent magnets (PMs) to achieve high torque. However, axial gap motors with Nd sintered PMs are not very efficient at high rotational speed due to the eddy current loss arising in the PM. Axial gap motors that use ferrite PMs have also been proposed, but torque density is low. In this paper, an axial gap motor using Nd bonded PMs is proposed to achieve high efficiency in the high-speed and high-torque region. The proposed axial gap motor using Nd bonded PM is compared with other axial gap motors employing Nd sintered PM and ferrite PM through 3D-FEA and experiments. Consequently, it was found that the Nd bonded PM is more effective in enhancing the efficiency of an axial gap motor in the high-speed and high-torque region, compared with Nd sintered PM and ferrite PM.

著者

小笠原 悟司 沢田 直 阿部 慶一 赤木 泰文

出版者

The Institute of Electrical Engineers of Japan

雑誌

電気学会論文誌D(産業応用部門誌) (ISSN:09136339)

巻号頁・発行日

vol.111, no.11, pp.930-936, 1991-11-20 (Released:2008-12-19)

参考文献数

12

被引用文献数

2 3

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This paper describes a vector control system of an induction machine using a neutral-pointclamped voltage source inverter (NPC-VSI) that is one of double series connected inverters.The NPC-VSI is able to output 5 levels step-shaped line to line voltage without output transformers or reactors, and it may reduce harmonic currents corresponding to torque ripples. However, the NPC-VSI has a problem that excessive high voltage is applied to swiching devices when a neutral point of two DC capacitors of the NPC-VSI varies from the center of the DC link voltage, because the neutral point is floating.This paper proposes a current controller to which the space vector theory is applied. This can reduce harmonic currents to 1/4 of those of a conventional voltage source inverter using 6 swiching devices, and regulate the neutral point potential within a preset range. To simplify the current controller, information about voltage space vectors is given from the vector controller to the current controller. Validity of the current controller is confirmed by a prototype using an induction machine of 2.2 kW.

著者

赤木 泰文 数乗 有 藤田 英明 小笠原 悟司

出版者

岡山大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

1997

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平成6年3月,名古屋市科学館と近くの高層ビルの地下電気室で相次いで発生したリアクトルの爆発事故は,「6.6kV配電系統から流入した高調波電流が原因」との調査結果が報告されている。このような高調波障害は,電力用半導体素子を使用したパワーエレクトロニクス機器の増加に伴って発生件数も年々増加し,現代社会の新たな"公害"として早期対応が迫られている。資源エネルギー庁は,平成6年9月30日付けで「高調波抑制ガイドライン」を電力・家電業界に通達し,高調波障害の解決に向けて大きく前進した。欧米においてもIEC555-1000(欧州)やIEEE519-1992(米国)などの高調波規制が施行されている。交流モータの可変速ドライブシステムや無停電電源(UPS)は,AC/DC電力変換器を必要とする。しかし,電源高調波規制に対応した従来の大容量AC/DC電力変換システムでは,1)スイッチング損失が増加する,2)高調波対策機器の価格が高い,3)良好な高調波抑制効果が得られない,などの問題点がある。本研究は,電源高調波規制に対応した大容量・高効率AC/DC電力変換システムの開発を目的とし,三相ダイオード整流回路と直列形アクティブフィルタを一体化した主回路構成と制御法に特長がある。本研究の成果は,以下のように要約することができる。1.直列形アクティブフィルタの制御法を開発し,その有効性をディジタルシミュレーションにより確認した。特に,制御系の遅延がアクティブフィルタの安定性に及ぼす影響について検討し,遅延の影響の少ない新しい制御法を提案した。2.直列形アクティブフィルタ(2kVA)を設計・製作し,ダイオード整流回路(20kVA)と一体化して,新しい制御法の有効性と高調波抑制効果を実験により確認した。3.スイッチングリプルを抑制するフィルタを設計・製作し,その有効性を実験によって確認した。2000年6月に,これらの研究成果をまとめた論文をIEEE/PESCで発表する予定である。

著者

小笠原 悟司 山岸 直行 戸塚 弘之 赤木 泰文

出版者

The Institute of Electrical Engineers of Japan

雑誌

電気学会論文誌D(産業応用部門誌) (ISSN:09136339)

巻号頁・発行日

vol.111, no.11, pp.937-944, 1991-11-20 (Released:2008-12-19)

参考文献数

6

被引用文献数

8 6

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In general, diode rectifiers with electrolytic capacitors on the DC side have been used as DC power supplies for voltage source inverters. This type of rectifiers, however, causes many problems such as poor power factor and harmonics. Recently, voltage source PWM rectifier-inverters have been studied to provide the following advantages; (1) harmonic-free on both AC sides; ( 2) unity power factor on the input AC side; (3) power flow of either direction or power regeneration; (4) reduction of the DC capacitor. It is, however, difficult for a conventional one to regulate the capacitor voltage on transient states because of having only a voltage feed-back loop.This paper describes a voltage source PWM rectifier-inverter with feed-forward control of instantaneous power. Based on the pq theory, the instantaneous power which is calculated in the control circuit of the inverter is fed forward to the control circuit of the rectifier. The feed-forward control of instantaneous power makes a great contribution to sufficiently suppress voltage fluctuation of the DC capacitor on transient states. Transient characteristics are discussed and some interesting experimental results of a laboratory model are shown.

著者

小川 将司 小笠原 悟司 竹本 真紹

出版者

一般社団法人 電気学会

雑誌

電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society (ISSN:09136339)

巻号頁・発行日

vol.133, no.10, pp.970-977, 2013-10-01

参考文献数

16

被引用文献数

1

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This paper proposes a new feedback-type dead-time compensation method. The proposed method compensates the output voltage by employing two operations. First, the normal compensation matches the width of the output pulse to that of the input pulse with reduced delay time from the input pulse to the output pulse compared with the conventional method. Second, the short pulse compensation generates an output pulse after a few pulses are input so that the average value of the output signal equals that of the input signal. The voltage utilization factor of the proposed method is almost 100%, because there is no limit to the compensation and the decrease in the fundamental output caused by dead time is eliminated. The experimental results using a 100-kHz input signal show that there is no discrepancy between the output pulse width and the input pulse width. Furthermore, the THD of the compensated output current, when the output frequency is 50Hz, is eliminated, compared with that of the output current without compensation. These results show that the proposed method has low distortion and high voltage utilization factor characteristics.

著者

小笠原 悟司

出版者

The Institute of Electrical Engineers of Japan

雑誌

電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society (ISSN:09136339)

巻号頁・発行日

vol.118, no.9, pp.975-980, 1998-09

被引用文献数

31 23 14

著者

小笠原 悟司 藤田 英明 赤木 泰文

出版者

The Institute of Electrical Engineers of Japan

雑誌

電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society (ISSN:09136339)

巻号頁・発行日

vol.115, no.1, pp.77-83, 1994-12-20

参考文献数

5

被引用文献数

41 39

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This paper deals with the high-frequency leakage current caused by a voltage-source PWM inverter. A nonnegligible amount of leakage current would flow through stray capacitors between stator windings and a motor frame due to a, large step change of the common-mode voltage produced by the PWM inverter. An equivalent circuit for the leakage current is proposed, which is expressed by a series resonant circuit. The analysis applying the equivalent circuit gives us such a conclusion that the connection of a common-mode choke in series between the inverter and motor terminal is not effective to reduce the rms and average value of the leakage current, but effective to reduce the peak value. Furthermore, this paper shows that the modeling and analysis are valid in designing a previously proposed suppression method of the leakage current.

著者

赤木 泰文 小笠原 悟司 竹本 真紹 藤田 英明 佐藤 之彦 市川 修 深尾 正 数乗 有

出版者

東京工業大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2000

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現在,高エネルギー加速器研究機構が中心になって計画を進めている大型ハドロン計画(JHL : Japan Hadron Facility)の50GeV陽子加速器には55MWの高性能・大容量の電磁石電源が必要となる。この電磁石電源は,電磁石電流が0〜5kA,有効電力が+55MW〜-55MW,周期約4秒で激しく変動する。しかも陽子加速器はひとたび実験に入ると,昼夜を問わず2,3週間の連続運転が行われる。このような連続した激しい電力変動は,周囲の配電系統だけでなく上位の電力系統に種々の障害を引き起こす恐れがあるため,電力変動の抑制を目的とした電力補償装置の設置が必要不可欠となる。本研究では,加速器電磁石電源の電力変動を抑制する交流励磁フライホイール発電機システムの開発を目的としている。具体的には理論解析とコンピュータシミュレーションをベースに,7.5kW実験システムを設計・製作し,交流励磁フライホイール発電機システムの有効性を実証しようとするものである。本研究の成果は,以下のように要約することができる。1.立型フライホイール発電機を設計した。次に,交流励磁用PWMコンバータ・インバータを設計・製作し,7.5kW実験システムの基礎特性を評価した。2.交流励磁フライホイール発電システムの新しい制御法として,交流電動機ベクトル制御と非干渉制御を融合した制御法を開発し,その有効性を実験によって確認した。3.交流励磁フライホイール発電機の直流偏磁現象を実験的に検討し,直流偏磁を抑制する新しい制御法を開発した。さらに,その有効性を実験によって確認した。