２レベルＰＷＭ波形の高調波低減に関する一考察

カテゴリ: 全国大会

論文No: 4-094

グループ名: 【全国大会】平成15年電気学会全国大会論文集

発行日: 2003/03/17

タイトル(英語): A Study for Reduction of Higher harmonics in a Two-level PWM Waveform

著者名: 中江 友久(金沢工業大学),金丸 保典(金沢工業大学),雨宮 好文(金沢工業大学)

著者名(英語): Tomohisa Nakae(Kanazawa Institute of Technology),Yasunori Kanamaru(Kanazawa Institute of Technology),Yoshifumi Amemiya(Kanazawa Institute of Technology)

キーワード: 高調波|ＰＷＭ|総合高調波ひずみ率|電流波ひずみ率

要約(日本語): ２レベルのＰＷＭ制御方式には、複数個の低次の高調波を除去する低次高調波消去方式がある。低次高調波消去方式では、消去可能な高調波次数を任意に高くはとれないこと、可変出力電圧を得るには２ユニットのＰＷＭ波形が必要であることなどが指摘されている。本報では、新しい２レベルＰＷＭインバータの高調波消去方式（ここでは、本方式という）について述べ、出力波形の高調波成分を正弦波変調方式（ここでは、従来方式という）と比較し検討した。例えば本方式の２レベルＰＷＭ波形は、オン・オフ位相を適切に定めたｐ個（１/４周期あたり）のスイッチング位相を発生させるには、消去可能な最高次数はｎ＝２ｐ?１となる。スッチング位相を決定するにはｐ個の連立非線形方程式の解を求める必要があるが、従来の低次高調波方式では、その解は試行錯誤的であり一般的方法はないと述べている。本方式のスッチング位相の決定は、位相角ｊπ/(n+2)を初期値（ｊ=1,2,…,ｐ）として予め計算された適切な位相シフトによるものである。またｐ個の連立方程式のうち、基本波振幅および第３次高調波成分の値を与え、残り（ｐ?２）個は消去する高調波成分に当てる。それゆえに、ｎ次までの高調波成分が消去され、未消去の最低次数は（ｎ＋２）次である。本方式では39次までの高調波消去を試みた。三相インバータの場合には、最も過大な高調波の最低次数（ｎ＋２）を３の奇数倍になるようにｎを任意に選ぶことが可能であり、出力電圧に未消去の最低次数高調波の振幅が著しく大きくなる問題点が改善できる。可変出力電圧を得るには、他の論文では２ユニットのＰＷＭ波形に位相差を与えて合成し、この位相を変えて得ることを示したが、本報では、１ユニットのＰＷＭ波形から可変出力電圧が容易に得られることを示した。数値例をあげれば、電流波ひずみ率δおよび総合高調波ひずみ率ｕは、例えば基本波振幅相対値（基本波振幅値と最大基本波振幅値の比）η＝100および80％において、従来方式と本方式の比はそれぞれ約0.61，0.78倍および約0.82，0.89倍であることを示した。

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 161 Kバイト