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グローバル低コストエアコン向け単相電解コンデンサーレスインバーターの開発

 近年,欧州はもとより,中国・新興国においても,空調機の省エネ規制が強まっており,省電力効果の高いインバータエアコンへの要求が高くなってきている。しかしながら,現状は,欧州・中国等では電源高調波の規制が厳しく,この対応としてPFC 回路を付加するなど国内向け以上のコストがかかっているのが弊害となり,グローバル市場ではインバータエアコンがまだ十分に普及していない。
 そこで,インバータの低コスト化と電源高調波規制対応を両立させるために,単相電解コンデンサレスインバータを開発した。この技術は,インバータにおける大型・高コスト部品である電解コンデンサ・リアクトル・PFC 回路を省くための技術(レス化技術)であり,且つインバータ制御により電源力率と電源高調波を改善する技術である。
 本技術により,世界で最も厳しい電源高調波規制IEC61000-3-2 に適合でき,低コストインバータを全世界に拡販することを可能にした。本インバータは,平成23 年1 月量産の全世界向け小型ルームエアコンに初めて搭載され,順次搭載機種を拡大している。以上のように,インバータエアコンの低コスト化及び普及拡大に大きく貢献している。

 本研究の成果に対して、電気学会は、2013年、関本 守満 (ダイキン工業株式会社 環境技術研究所)、大石 潔 (長岡技術科学大学 電気電子情報工学課程)、芳賀 仁 (長岡技術科学大学 電気電子情報工学課程)に電気学会 進歩賞Dを贈った。

文献

[1] 芳賀,高橋,「PMモータの高速弱め界磁法による単相ダイオード整流回路の高入力力率化」, 電気学会産業応用部門大会, ( 平成12 年8 月 )
[2] 高橋,芳賀,「IPMモータの弱め界磁を利用した単相ダイオード整流回路の入力力率改善法」,電学論D, ( 平成15 年12 月 )
[3] 横山,大石,芳賀,柴田,「電解コンデンサレス単相-三相電力変換器を用いた IPMモータの高力率ディジタル制御法」,電学論D, ( 平成21 年5 月 )
[4] 稲妻,大石,芳賀,佐沢,近藤,「インバータ出力電力に着目した電解コンデンサレス単相-三相変換器の高力率制御」,電学論D, ( 平成23 年7 月 )
[5] 関本,小川,谷口,前田,大山,「電解コンデンサレスインバータによるグローバル電源高調波規制対応エアコンの開発」,電気学会研究会 MD/HCA, ( 平成23 年3 月 )

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インバーターエアコン、単相電解コンデンサレス、電源高調波規制対応
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