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自立型誘導発電機の電圧制御

山光史哲, 吉川知輝, 安村祐輝, 園田敏勝

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2010年 2010 巻 04-2P-01
発行日: 2010年
公開日: 2012/02/24

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2010.0.530.0

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近年、京都議定書や洞爺湖サミットの例に見られるように、地球環境を考慮した新エネルギーの開発が強く求められている。その中で風力発電は、風速に応じて発電電圧が変動する厄介な問題がある。これに対して筆者らは、自励式誘導発電機に供給する無効電力を制御することにより、従来困難であった広範な風速変化に対して定電圧発電を可能とした。そして、運転可能上限回転速度範囲を制御しない場合と比較すると約3倍程度拡大し、自励式誘導発電機の風力発電への導入を可能とした。本稿では、電圧制御に要する制御電力を発電した電力から得る自立型誘導発電機の電圧制御に成功したのでその概要について報告する。
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可変リアクトルを用いた三相かご形誘導発電機の発電領域について

山本哲也, *小島大空, 山光史哲

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2015年 2015 巻 01-2P-08
発行日: 2015/09/10
公開日: 2018/02/16

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2015.0_406

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三相かご形誘導機を用いた自励式風力発電方式は、風速変化に対する発電範囲の狭い問題があった。つまり、進相コンデンサ容量を大きくすると低速で発電するけれども、高速時では、進相電流が過大となり発電できなくなる。また、コンデンサ容量を小さくすると低速での発電ができなくなる。この問題に対し、筆者らは進相コンデンサと磁束制御形可変リアクトルとを組み合わせた新発電方式により、風速の可変範囲を大幅に拡大した。本稿では、新方式における発電可変範囲をより詳細に検討した。その結果、コンデンサ容量を発電可能最低速度の得られる値に選定しても、可変リアクトルにより定格速度まで発電電圧の制御が可能であることが明確になった。
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直流バイアス差動方式磁界センサの磁心形状と検出感度について

山本哲也, 古賀優基, 山光史哲, 園田敏勝

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2011年 2011 巻 12-2A-06
発行日: 2011/09/26
公開日: 2013/03/05

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2011.0_424

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今日、世界最高の検出分解能を有する磁界センサは、SQUIDである。しかしながら、このセンサには極低温が必要であり、可搬性や操作性に欠けるなどの問題がある。そこで、SQUIDと同程度の分解能を有し、汎用性に富む、常温動作型のセンサの開発が期待されている。この期待に対して筆者らは、磁心型の直流バイアス差動方式磁界センサを開発して高分解能化を図ってきた。センサを高分解能化するためには、センサ磁心の形状と巻線法に適した最適励振条件を与えればよい。そこで本稿では、従来用いていた開ループ磁心である2本の棒状磁心に対して、2磁心の片端を繋いだU字形にした。その結果、更に高分化できる結果を得たのでその概要を報告する。
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小型直流機におけるクーロン摩擦の測定法

萩原慶一, 山光史哲, 山本哲也, 園田敏勝

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2011年 2011 巻 06-2A-03
発行日: 2011/09/26
公開日: 2013/03/05

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2011.0_341

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今日、地球環境の観点から高効率電動機の開発が強く求められている。小型電動機の電気・機械変換効率を評価するためには、まず電動機の軸出力を正確に計測しなければならない。この計測に対し、直流発電機は極めて有効である。つまり、今日の電気計測技術を用いれば、直流発電機の電機子に繋がる負荷電力の計測誤差は無視できる。従って、直流発電機鉄損の計測、粘性制動係数とクーロン摩擦に基づいて生じる損失の計測が可能となれば、直流発電機は有用な負荷装置となり得る。本稿では、電流源で構成する制御電源を用いることにより、従来取り扱いが厄介であったクーロン摩擦力の一測定法について報告する。
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1鉄心磁束制御形可変リアクトルの構成について

山本哲也, 石橋一樹, 山光史哲, 園田敏勝

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2010年 2010 巻 13-2P-02
発行日: 2010年
公開日: 2012/02/24

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2010.0.669.0

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電力系統における無効電力の制御には、静止形無効電力補償装置(SVC)が開発実用化されている。ところが、それらの大方は、半導体スイッチを用いたリアクトルの位相制御であるため、高調波発生の問題があった。これに対し筆者らは、インダクタンスを連続的に可変出来る2鉄心で構成する磁束制御形可変リアクトルについて検討し、その可能性を示してきた。そのリアクトルとは、両鉄心に施した制御巻線によって印加する各バイアス磁界を制御することにより、インダクタンスを可変するものである。しかしながら、具体的な構成法については未だ十分に検討されていなかった。そこで本稿では、鉄心１個で構成する磁束制御形可変リアクトルを提案する。
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誘導発電機の高効率運転に対する一検討

吉川知輝, 山光史哲, 安村祐輝, 園田敏勝

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2010年 2010 巻 13-2P-03
発行日: 2010年
公開日: 2012/02/24

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2010.0.670.0

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近年、京都議定書や洞爺湖サミットの例に見られるように、地球環境を考慮した新エネルギーの開発が強く求められている。その中で自励式誘導発電機を用いた風力発電は、風速に応じて発電電圧が変動する厄介な問題がある。これに対して筆者らは、磁束制御形可変リアクトルを開発し、発電機に供給する無効電力を制御することにより、従来困難であった広範な風速変化に対して定電圧発電を可能とした。しかしながら、可変リアクトルに印加するバイアス磁界制御回路の電力損が大きく、高効率発電を難しくしていた。これに対し、バイアス磁界制御回路にスイッチング電源を用いることにより、発電効率を大幅に向上できたのでその概要について報告する。
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磁束制御形三相可変リアクトルの動作

安村祐輝, 宗貞辰徳, 山光史哲, 園田敏勝

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2010年 2010 巻 13-2P-01
発行日: 2010年
公開日: 2012/02/24

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2010.0.668.0

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近年、地球環境を考慮した新エネルギーの開発が求められている。その中で、風力に着目した自励式誘導発電機の発電電圧は、風速に大きく依存する問題があった。これに対して筆者らは、単相磁束制御形可変リアクトルを誘導発電機の電圧制御に適用して定電圧発電を可能とした。本稿では、三相交流の特徴を生かした三相磁束制御形可変リアクトルを試作して、誘導発電機の電圧制御を行った。その結果、リアクトルに流れる電流は、非正弦波となるが、発電電圧は概ね正弦波になることを確認した。また、インダクタンスの可変範囲は70倍程度と広く、単相磁束制御形可変リアクトルでは得られない制御性を得ることができたのでその概要を報告する。
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磁束制御形三相可変リアクトルの制御電源の簡素化

*山田優, 山本哲也, 山光史哲, 園田敏勝

電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
2014年 2014 巻 01-1P-01
発行日: 2014/09/11
公開日: 2016/02/10

DOI https://doi.org/10.11527/jceeek.2014.0_116

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筆者等は、電流の総和が零となる三相交流の特徴に着目した三相磁束制御形可変リアクトルについて検討してきた。可変リアクトルの動作原理は、リアクトルに用いる磁心の動作バイアス磁界を制御する方式である。これまで、バイアス磁界を可変することで100倍程度インダクタンスを可変することを可能とした。しかしながら、バイアス磁界で磁心を直流偏磁させる結果、制御巻線には、誘導起電力が発生する問題があった。この問題を軽減するため、制御電源は高インピーダンスとする必要があった。本稿では、制御巻線に発生する誘導起電力を低減し、制御電源の簡素化について検討した結果、簡素化を可能とする結果を得たので、その概要を報告する。
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