電気学会論文誌●（●●●●●●●部門誌）
IEEJ Transactions on ●●●●●●●●●●●●●●●
Vol.●● No.● pp.●-●●
DOI: ●.●●/ieejeiss.●●.●

消さないでください

論文誌テンプレート Ver.2011.02.22
論文

フライホイ－ル駆動用マトリックスコンバータの突入電流レス直送モード移行制御
正

員

折川

幸司＊a)

学生員

高橋

広樹＊

正

員

五十嵐

寿勝＊

正

員

伊東

淳一＊

Transition Control to Direct Transmission Mode of Matrix Converter for
Flywheel Drive System without Rush Current
Koji Orikawa＊a), Member, Hiroki Takahashi＊, Student Member, Hisakatsu Igarashi＊, Member, Jun-ichi Itoh＊, Member（20XX 年●月●日受付，20XX 年●月●日再受付）
A problem with an energy storage system with a flywheel is the larger power consumption during standby as compared withthat of a battery or an EDLC. In order to reduce power consumption, a direct transmission mode of a matrix converter, in which
the power grid is directly connected to an induction motor, is applied. However, a rush output current will occur in the matrix
converter when the mode of the matrix converter is changed from the PWM mode to the direct transmission mode. In order tosolve this problem, in this paper, a transition control using an AC chopper mode is proposed. In addition, the validity of the
proposed control is experimentally demonstrated. Finally, the power loss of the matrix converter is analyzed for both a vector
control and the direct transmission mode.
キーワード：フライホイール，マトリックスコンバータ，移行制御，直送モード
Keywords：Flywheel, Matrix converter, Transition control, Direct transmission mode

さらに並列に BTB システムを接続するシステムや，軽負荷

1. はじめに時の効率を改善する MOSFET の適用など様々な手法が提案されているが，根本的にスイッチングを行うことから，待現在，新エネルギー発電向けの電力貯蔵装置や UPS のエ

機電力の削減が困難である(7)-(9)。

ネルギーバッファとして，バッテリーや EDLC が使われている。しかし，これらは短寿命，環境負荷が大きい等，い一方，近年交流から交流に直接電力を変換するマトリッ

まだ多くの問題を抱えている(1)(2)。一方，フライホイールは

クスコンバータが注目を集めている(10)-(15)。マトリックスコ

充放電回数に対する特性の劣化がなく，環境親和性が良い。

ンバータは大容量の電解コンデンサを必要としないので，また，温度に対する充放電特性が一定であるため，熱帯地

長寿命，高効率，小型といった長所がある。また，フライ

方や寒冷地といった悪条件下でも使用が可能である(3)-(6)。

ホイールもバッテリーに比べて長寿命なので，フライホイ

一般的に，フライホイール駆動用の電力変換器は，PWM

ールとマトリックスコンバータを組み合わせることで，基整流器と PWM インバータを組み合わせた Back-to-Back

本的にメンテナンスフリーな電力貯蔵装置を構成できる。

（BTB）システムが用いられる。しかし，系統電力の補償がさらに，マトリックスコンバータには，入力と出力を直接必要ない場合，フライホイールは負荷変動に備えて速度を接続し，スイッチングしない直送モードがある。直送モー

一定に保ったまま回転し続ける必要がある。従って，BTB

ド時はスイッチング動作を行わないため，スイッチング損システムをフライホイール駆動に用いる場合，上記の電力失が発生しない。また，モータには正弦波電圧が印加され補償待機時でもモータ速度を一定に保つためにスイッチン

るため，高調波による損失も発生しない。すなわち，このグする必要があり，待機時の電力損失が大きい問題がある。

直送モードを使用することで，電力補償待機時におけるフ

そこで，系統とフライホイール駆動用誘導機を直接接続し，ライホイールの電力損失の削減が期待できる。
しかし，マトリックスコンバータの最大電圧利用率（出a) Correspondence to: Koji Orikawa. E-mail: orikawa@vos.nagaokaut.ac.jp＊
長岡技術科学大学〒940-2188 新潟県長岡市上富岡町 1603-1
Nagaoka University of Technology,1603-1, Kamitomioka, Nagaoka, Niigata, Japan 940-2188© 200● The Institute of Electrical Engineers of Japan.

力電圧/入力電圧）は 0.866 に制限される。したがって，直送モードでは電圧利用率が 1 になるため，通常の PWM 運転から直送モードに切り換える際にモータ端子電圧が急上昇
1

MC の直送モード移行制御（折川幸司，他）する。また，切り換え時に入力電圧と出力電圧に位相差があると，大きな突入電流が発生する。以上のようにマトリックスコンバータの直送モードは，いくつかの利点と技術課題を有するが，これまでマトリックスコンバータの直送
モードおよびその切り換え制御について詳細に述べられた
文献は著者らの知る限りない。
本論文では，PWM 運転から直送モード切り換え時の突入
電流を回避するため，マトリックスコンバータの直送モード移行制御を提案する。提案法では，まず出力電圧の位相と入力電圧の位相を一致させる出力位相制御を行う。次に，Fig. 1. Proposed system using flywheel energy storage with

出力電圧の振幅を入力電圧の振幅に一致させる AC チョッmatrix converter.

パ動作を行う。このように，徐々に出力電圧と入力電圧を一致させ，出力電圧と入力電圧が完全に一致した後に PWM
運転から直送モードへ切り換えることで，切り換え時の突入電流の発生を回避することができる。本論文では，最初にシステム構成および制御方法について説明する。最後に，マトリックスコンバータと 7.5 kJ フライホイールを組み合わせた実機システムを構築し，提案法の動作を検証する。

Fig. 2. State transition diagram of the control mode.

2. システム構成
図 1 に提案システムの構成を示す。ここで，電力系統側をマトリックスコンバータの入力とし，フライホイール側を出力と定義する。フライホイールのモータ/ジェネレータ
は汎用誘導機を想定し，定格周波数は 50 Hz または 60 Hzとする。
一般に，フライホイールの電動機駆動システムには PWM
整流器とインバータからなる BTB システムが用いられる。

Fig. 3. Relationship between motor voltage and rotation speed

しかし，待機時にもインバータや PWM 整流器を動作させる

in each mode.

必要があり，電力変換損失が生じる。そこで，提案システた後，直送モード(モード IV)に移行する。電力補償時は電

ムでは，電力補償待機時はマトリックスコンバータを直送

力補償モード(モード V)に移行し，系統側へ補償電力を供給

モードで運転することで，待機電力の削減を図る。本論文する。電力補償後は再び速度制御モードに移行し，フライ

で言う直送モードとは，スイッチ Sru，Ssv，Stw を常時オン，ホイールにエネルギーを蓄え，以後，同様の状態遷移を繰

その他のスイッチを常時オフし，誘導機と電力系統を直接り返す。

接続することで，スイッチングをせずに誘導機を駆動する

図 3 に誘導機のモータ端子電圧と回転数の関係を示す。

運転モードを指す。直送モード時は変換器のスイッチング

誘導機の定格電圧は直送モードを想定して系統電圧と同じ損失と高調波電流によるモータの損失が発生しないため，

電圧とする。速度制御モードおよび電力補償モードにおい待機電力を削減できる。

て，マトリックスコンバータの最大電圧利用率は 0.866 であるため，高速領域では電圧指令値が飽和しないように誘導

3. PWM 制御と直送モード間の移行制御

機を弱め磁束制御する。従って，高速領域でモータ電圧は

図 2 に制御モードの状態遷移図を示す。提案制御は 5 つ

弱め磁束制御による電圧で一定となる。そのため，通常のの制御モードを持つ。速度制御モード(モード I)は，フライ

PWM 運転から直送モードに急に切り換えると，出力電圧のホイール始動時や電力補償後に誘導機の回転数を定格回転

振幅が入力電圧の振幅まで急上昇する。さらに，入力電圧数まで加速させるモードである。回転数が定格回転数まで位相と出力電圧位相が異なると大きな突入電流が発生し，加速すると，状態は出力位相制御モード(モード II)に移行す

過電流が生じる恐れがある。そこで，速度制御モードからる。出力位相制御モードでは，PI 制御器を用いて出力電圧直送モードへの移行は，移行制御モードを介し，出力電圧位相を入力電圧位相と一致させる。次に，出力電圧振幅制

を入力電圧，すなわち系統電圧まで徐々に上昇させること御モード(モード III)に移行し，マトリックスコンバータをで，突入電流を回避する。

AC チョッパ動作させ，出力電圧振幅を入力電圧に一致させ

図 4 に誘導機の制御ブロック図を示す。モータの速度制る。本論文では，モード II，モード III を総称して移行制御

御は誘導機のベクトル制御を基本とし，5 つのモードに応じモードと呼ぶ。この移行制御で入出力電圧波形を一致させて q 軸の電流制御器(以下 ACR)の指令値 Iq*とマトリックス
2

IEEJ Trans. ●●, Vol.●●, No.●, ●●●MC の直送モード移行制御（折川幸司，他）

Fig. 4. Control block diagram for the proposed system.

コンバータのスイッチング信号を切り換える。ここで，ref

自動的に移行する。

は出力位相制御モードで用いる位相指令値であるが，その図 5(a)に，モード I におけるベクトル図，図 5(b)に，モー

他のモードでは位相制御を行わないので，ref にout を入力す

ド II にて電源電圧位相と出力電圧位相が不一致のときに qる。以下に各モードにおける誘導機の制御方法について述

軸電流指令値 Iq*をゼロにしたときの各電圧，電流ベクトル

べる。なお，本論文の試作機を用いた実験では，モード IIIを示す。ここで，入力 din, qin 軸は入力相電圧 vin が din 軸に一（出力電圧の振幅制御モード）からモード IV（直送モード）

致するように定義する。また，出力 dout, qout 軸を誘導機の磁への切り替えは自動で，それ以外の各モード間の切り替え

束軸が dout 軸に一致するように定義し，出力電圧位相が電源は手動で行う。

電圧位相よりも遅れている場合を示す。図 5(a)のモード I に〈3･1〉 モード I

おいては，Id*，Iq*により出力電流 iout の位相，大きさを制御

速度制御モード

誘導機始動時や電力補償モード後は速度制御モードに移する。このとき，iout と dout 軸は一致しない。次に，図 5(b)行する。速度制御モードは一般的な誘導機のベクトル制御に示すモード II で， q 軸電流指令値 Iq*をゼロとして出力電を行い，回転数を定格回転数(系統と同じ周波数)まで加速さ

流 iout を dout 軸に一致させる。最後に出力位相out をフィードせるモードである。従って，q 軸の ACR 指令値 Iq*には速度バックし，位相指令値ref との偏差を PI 制御器に通して，操作量を同期角速度e に加算する。この結果，図 5(c)に示す

制御器(ASR)で演算した値が入力される。
高速回転時は，マトリックスコンバータの電圧指令値がように入出力の電圧位相を一致させることができる。ここ

飽和しないよう弱め磁束制御をする必要がある。フライホ

で，ref からout までの位相伝達関数 G(s)は(2)式となる。

イール用途では高速な磁束応答を必要としないため，今回K
1  T s TG ( s ) .............................................. (2)K
s 2  K s  T

は d 軸電流指令値を速度に対して小さくすることで，弱め磁束制御を実現する。(1)式に弱め磁束制御時の d 軸電流指令値を示す。
 flux*Id  Io................................................................ (1) rm(2)式は二次遅れ系の伝達関数であるため，out はref に追従する。ここで，制動係数と固有角周波数n より，比例ゲイ

ここで，Io は誘導機の無負荷電流，flux は弱め磁束

ン Kは(3)式で，積分時間 Tは(4)式で設計できる。

制御を開始する速度，rm は回転速度である。
〈3･2〉 モード II 出力電圧の位相制御モード

K   2 n .................................................................. (3)出力電圧の位相制御モードは，速度制御モードから直送T 

モードまでの移行制御の最初のモードである。PWM 運転か2........................................................................ (4)nら直送モードへの切り換え時に発生する突入電流を回避す

図 6 に誘導機一相分の T 型等価回路を示す。ここで，Rs

るには，モード切り換え時に入力電圧と出力電圧の位相とは固定子抵抗，Rr は回転子抵抗，ls は固定子漏れインダクタ

振幅を一致させる必要がある。本モードでは，まず出力位

ンス，lr は回転子漏れインダクタンス，M は相互インダクタ

相制御で入出力の電圧位相を一致させる。この出力位相制

ンス，s はすべりである。図 6(a)は加減速中の等価回路で，御は，出力位相out を後述する位相指令値ref に一致させる制

図 6(b)は加速が終了し，フライホイールが待機状態での等価御であり，PI 制御器を用いる。なお，4 章の実験結果ではモ回路である。待機状態では，誘導機の出力は機械損だけとード I からモード II への移行は手動であるが，実際の系統

なり，すべりはほぼゼロとみなせる。その結果，等価回路

電力補償では，モード I でマトリックスコンバータの出力周の二次側は開放状態となり，図 6(b)のように表せる。この波数を電源周波数に一致させたことを検出し，モード II へ

とき，入出力電圧の位相を一致させるための位相指令ref は
3

IEEJ Trans. ●●, Vol.●●, No.●, ●●●MC の直送モード移行制御（折川幸司，他）(5)式で与えられる。

 ref   in   IM
  in  tan 1 e l s  M  .................................... (5)Rs

ここで，in は入力電圧の位相，e は同期角周波数である。
〈3･3〉 モード III

出力電圧の振幅制御モード

モード II で入出力電圧位相が一致したことを検出して自動でモード III へと切り替え，マトリックスコンバータを
AC チョッパ動作させ，出力電圧の振幅を上昇させる。
図 7(a)に V 結線 AC チョッパの回路図を，図 7(b)に AC チ(a) Mode I.

ョッパの制御ブロック図を示す(16)(17)。AC チョッパは入力電圧をスイッチでチョッピングし，降圧した電圧を出力する。
そのため，出力電圧は包絡線が正弦波状の PWM 波形となる。また，デューティ指令が 1 の時に直送モードとなり，電圧利用率が 1（出力電圧＝入力電圧）となる。
図 8(a)に AC チョッパのスイッチに対応させたマトリック
スコンバータの回路図を示す。AC チョッパ動作は，マトリックスコンバータのスイッチングパターンを図 8(a)のように AC チョッパのスイッチングパターンと対応させること
で，AC チョッパと同様の動作を行うモードである。図 8(b)に AC チョッパ動作中のマトリックスコンバータの制御ブ
ロック図を示す。デューティ指令を初期値 Dint から 1 まで増(b) When iq* is changed from the output of ASR to zero in mode

加させることで，出力電圧の振幅を徐々に増加させる。Dint

II.

は(6)式で計算する。

V d _ int  V q _ int
2

Dint 

2........................................... (6)2Vin

ここで，Vin は入力電圧実効値，Vd_int と Vq_int は PWM
動作から AC チョッパ動作に切り換えた時の dout，
qout 軸電圧指令値である。
デューティ指令が 1 に達した時，スイッチ Sru，Stw は常時オンとなり，直送モードに自動的に移行する。
〈3･4〉 モード IV 直送モード(c) When the output voltage phase corresponds to the input

直送モードは電力補償待機時に誘導機を系統に直接接続

voltage phase in the mode II.

し，待機電力を最小に抑えるモードである。マトリックス

Fig. 5. Vector diagram at Mode I and Mode II.

コンバータのスイッチは Sru，Ssv，Stw が常時オン，それ以外のスイッチは常時オフとなり，誘導機は系統に直接接続される。したがって，このとき q 軸電流は制御されないため，
Iq*は定義しない。
〈3･5〉 モード V 電力補償モード(a) In acceleration or deceleration(b) No load

電力補償時には直送モードから電力補償モードに移行す(Constant speed, a few load torque)る。切り換え時に出力電圧は系統電圧から弱め磁束制御時

Fig. 6. Single-phase equivalent circuit of an induction motorの電圧まで低下するが，電力補償モードでは ACR により出る。ここで，補償電力 Pc は回転座標系の出力電圧指令値 Vd* ,力電流を制御するため，急峻な電流変動は発生しない。従Vq*，出力電流 Id, Iq を用いると(7)式で与えられる。

って，直送モードから電力補償モードの移行では移行制御

Pc を行う必要はない。
qout 軸の ACR 指令 Iq*は補償電力 Pc に対応する電流とな

4





3 *
Vd I d  Vq* I q ..................................................... (7)2

IEEJ Trans. ●●, Vol.●●, No.●, ●●●MC の直送モード移行制御（折川幸司，他）

Table.1 Specifications of induction motor and flywheel.

(a) System configuration(b) Control block diagram

Input voltage (LPF) vrs[500 V/div]

Fig. 7. V-connection AC chopper.

100 ms/div0
Output voltage (LPF) vuv[500 V/div]0Phase error between vrs and vuv [ rad/div]
00.38 p.u

0.6 s

0.46 p.u
Output current iu[20 A/div]0Mode I(a) Switching pattern(b) Control block diagram

Mode II (Output phase control)(a) Transient term

Fig. 8. AC chopper mode (mode III) of matrix converter.

(7)式の 3/2 は相対変換で回転座標変換した時の変換係数である。(7)式を変形することで，Pc に対応する q 軸の ACR 指
令 Iq*が(8)式で求まる。
Iq 
*

1 2

*
Pc  Vd I d  ............................................... (8)* Vq  3


電力補償終了後は再び速度制御モードに移行する。本論
文の試作機を用いた実験では，モード IV からモード V への移行およびモード V からモード I への移行は手動であるが，(b) Steady state at rated speed

実際の系統電力補償では，負荷変動を検出することでモーFig. 9. Experimental results of the output phase control (Mode

ドを自動で切り替える。また，電力補償終了後は，負荷がII).

定常状態になることを自動で検出し，再びモード I へと切り結果である。制御開始から 0.6 s で入出力位相差がゼロに収替える。

束することがわかる。また，出力位相制御を開始した直後

4. 動作検証に出力電流が 0.38 p.u.から 0.46 p.u.まで上昇するが，電流制〈4･1〉 移行制御
提案法の動作を実機実験にて検証した。表 1 に使用した御により電流上昇を定格電流以下に抑えられている。図 9(b)誘導機とフライホイールのパラメータを示す。実験条件はより，入出力電圧の位相が定常偏差なく一致していること

188 V，50 Hz とし，マトリックスコンバータのスイッチンがわかる。

は出力位相制御を行った時の定常状態の結果である。結果

グ周波数を 10 kHz とした。また，ベクトル制御の各制御器

図 10 にモード II の出力位相制御からモード III の出力電の固有角周波数を，電流制御器は 4000 rad/s，速度制御器は圧振幅制御，さらにモード IV の直送モードに移行した時の400 rad/s で設計している。出力位相制御の PI 制御ゲインは，実験結果を示す。モード III の AC チョッパ動作時に出力電Kを 14 Hz，Tを 140 ms とし，固有角周波数を 10 rad/s で設

圧波形の包絡線が正弦波の PWM 波形となり，V 結線 AC チ

計している。

ョッパと同じ動作をしていることが確認できる。また，AC

図 9 にモード II の出力位相制御の実験結果を示す。なお，

チョッパのデューティ指令を増加することで，徐々に出力

図 9 では入出力電圧の位相関係を見るため，入出力電圧に電流の振幅が大きくなり，最終的に直送モードに移行して低域通過フィルタ(LPF)をかけて観測している。図 9(a)は出いる。さらに，AC チョッパ動作の開始時や直送モードの切力位相制御を開始してから位相差がゼロに収束するまでのり換わり時に，出力電流を急峻に変化させることなくモー
5

IEEJ Trans. ●●, Vol.●●, No.●, ●●●MC の直送モード移行制御（折川幸司，他）

Fig. 12. Relationship between the maximum of rush output
current and the natural angular frequency of the output voltage
phase control.
Fig. 10. Experimental result of the transition from PWM operation(Mode II) to the direct transmission mode (Mode IV).
Input voltage vrs[500 V/div]

50[ms/div]0
Input current ir[20 A/div]0
Output voltage vuv[500 V/div]0
Output q axis current Iq [1 p.u./div]0

Fig. 13. Relationship between the maximum of rush output
Iq* = - 0.3
Directtransmission
Mode IV

Iq* = 0current and the ratio the operation time of AC chopper to the timePower compensation

constant of the flux in the rotor.

Mode V

との関係を示す。結果より，制御応答が高速であるほど直Fig. 11. Experimental result of the transition from the direct

送モードに切り替わるまでの時間応答が高速になるが，出transmission mode (Mode IV) to the power compensation mode

力突入電流が増加することがわかる。これは，出力電圧位(Mode V).

相が急激に変化するためである。

ドが切り換わっていることがわかる。

図 13 に，出力位相制御終了後にマトリックスコンバータ

図 11 にモード IV の直送モードからモード V の電力補償を AC チョッパ動作させ，誘導機の回転子時定数に対してモードへの移行の実験結果を示す。電力補償モードでは，AC チョッパ動作時間を変化させた場合の出力突入電流の制御切り替えから 0.1 s の間，q 軸電流指令を-0.3 p.u.として最大値を示す。結果より，誘導機の回転子時定数に対する回生状態を模擬している。図 11 より，直送モードから PWM

AC チョッパ動作時間の割合を大きくするほど出力突入電運転に復帰し，また，制御切り換え時に出力電流が急峻に流の最大値を低減できることを確認できる。これは，AC チ

変動していないことがわかる。以上の結果より，出力に突ョッパ動作時間を長くすることで誘導機のロータの磁束時

入電流を発生させずに PWM 運転から直送モードへ移行で定数に対するマトリックスコンバータの出力電圧の立ち上き，また直送モードから PWM 運転に復帰できることを確認

がり時間が長くなるためである。

した。

〈4･3〉

〈4･2〉

制御応答と出力突入電流の関係

損失解析

図 14 にシミュレーションによる電力補償待機時の変換器

PWM 運転から直送モードに移行する際に発生する出力損失解析結果を示す。ここでは，マトリックスコンバータ

突入電流は移行制御を適用することで抑制できるが，移行をベクトル制御運転した時と，直送モード時の損失を比較

制御の応答が早すぎる場合，出力電圧が急峻に変化するこしている。スイッチング素子は FGW30N60VD (600 V，30 A，とで突入電流が発生してしまう。そこで，移行制御の応答富士電機)を使用した。ベクトル制御時は，弱め磁束制御を時間と出力電流の関係を実機にて検討する。

適用することで励磁電流を低減できるため，直送モードに

図 12 に，PWM 運転から直送モードに移行する際に発生比べて導通損失が減少する。また，直送モード時にマトリする出力突入電流の最大値と出力位相制御の固有角周波数

ックスコンバータはスイッチングを行わないため，スイッ

6

IEEJ Trans. ●●, Vol.●●, No.●, ●●●MC の直送モード移行制御（折川幸司，他）

チング損失が発生しない。図 14 より，今回の実験条件では，直送モード時はベクトル制御時に比べて，変換器損失を16.5%削減できることを確認した。なお，ベクトル制御時にスイッチの導通損失よりスイッチング損失の割合が大きいほど，直送モード時に低減できるスイッチング損失の割合が大きくなるため，提案手法の効果が大きくなる。また，
このとき，損失低減の観点から電力変換器をバイパスする
コンタクタをマトリックスコンバータと並列に挿入することも可能である。しかし，コンタクタを用いると電力補償する際にコンタクタ動作の遅れにより，特に直送モードから PWM 制御に復帰する際に電圧補償遅れが生じるので，突入電流を抑制できない問題が生じる。

5. 結論

Fig. 14. Converter loss analysis in the vector control mode and

本論文はフライホイール用マトリックスコンバータのス

the direct transmission mode.

イッチを常時オンさせる直送モード移行制御について検討した。電力補償待機時にマトリックスコンバータの直送モードを適用することで，待機損失を削減できることを確認した。損失解析の結果，直送モード時はベクトル制御時と(５)比べて変換器損失を 16.5%削減できることを確認した。な(６)

お，提案法の効果はスイッチング損失の割合が大きいほど(７)大きくなる。また，マトリックスコンバータの PWM 制御時と直送モードの最大出力電圧の相違から，突入電流が発生する問題がある。この問題を解決するために，出力電圧を(８)

ゆるやかに入力電圧に一致させる移行制御を提案した。実(９)機実験により，過大な突入電流を発生させることなく制御モードを移行できることを確認した。今後の予定として，移行制御の設計法の明確化がある。

(10)

今回，電力貯蔵装置としてフライホイールの運転を中心に開発を行った。しかし，マトリックスコンバータの直送(11)モード制御は，このほかにもファンやポンプの直入れ運転，
エンジン発電機の直入れ運転などにも応用ができ，幅広い(12)

用途で有用である。
なお，本研究の一部は NEDO 平成 23 年度課題設定型産業(13)

技術開発費助成事業の支援を受けており，関係者各位に感謝の意を表します。

(14)

文

献

(１) 小西芳樹: 「NAS 電池式瞬低補償装置」, 電学誌, Vol. 128, No. 9, pp.
606-609 (2008)(２) 坂井良孝: 「電気二重層キャパシタ式瞬低補償装置」, 電学誌, Vol.
128, No. 9, pp. 610-613 (2008)(３) S. Kato, M. Cheng, H. Sumitani, R. Shimada: “Flywheel Size Design
Considerations and Experimental Verification Using a 50-kW System for
Voltage Sag Compensator with Flywheel Induction Motor”, IEEJ Trans.
IA., Vol. 129, No. 4, 2009, pp. 446-452.(in Japanese)
加藤修平, 程苗苗, 炭谷英夫, 嶋田隆一: 「フライホイール誘導機式
瞬低保護装置の貯蔵容量設計と 50kW 機による実験的検証」, 電学
論 D, Vol. 129, No. 4, pp. 446-452 (2009)(４) I. Takahashi, I. Ando, Y. Ito, K. Amei: “Development of a Long Life Three
Phase Flywheel UPS using an Electrolytic Capacitor-Less
Converter/Inverter”, IEEJ Trans. IA., Vol. 118, No. 2, 1998, pp.

(15)

(16)

(17)

7

173-178.(in Japanese)
高橋勲, 安東至, 伊東洋一, 飴井賢治: 「電解コンデンサレスコンバ
ータ/インバータを用いた長寿命フライホイール式 UPS の開発」, 電
学論 D, Vol. 118, No. 2, pp. 173-178 (1998)
矢後賢次, 腰一昭 : 「風力発電の系統連系システム」, 富士時報,
Vol.78, No.6 (2005)
高野富祐 : 「自然エネルギー発電のための電力貯蔵技術」, 電気学
会誌, Vol127, No.10 (2007)
H. Daocheng, Z. Yang, Z. Xudong, L. Xinmin, C. Fengxiang, K. Yong, C.
Shijie: “Direct-start of the flexible Power conditioner with Back-to-backConverters”, Proc. 38th IEEE PESC, pp. 2745-2750 (2007)
R. Li, Z. Ma, D. Xu: “A ZVS Grid-Connected Three-Phase Inverter”,
IEEE Trans., Vol. 27, No. 8, 2012, pp. 3595-3604.
Chien-Ming Wang, Ching-Hung Su, Maoh-Chin Jiang, Yan-Chun Lin: “A
ZVS-PWM Single-Phase Inverter Using a Simple ZVS-PWM
Commutation Cell”, IEEE Trans. on I.E., Vol. 55, No. 2, 2008, pp.
758-766.
P. W. Wheeler, J. C. Clare, L. Empringham: “Matrix Converters: A
Technology Review”, IEEE Trans. on I.E., Vol. 49, No. 2, 2002, pp.
274-288.
J. Itoh, I. Sato, A. Okada, H. Ohguchi, H. Kodachi, N. Eguchi: “A Novel
Approach to Practical Matrix Converter Motor Drive System With Reverse
Blocking IGBT”, IEEE Trans. on P.E., Vol. 20, No. 6, 2005 pp. 1356-1363.
J. Rodriguez, M. Rivera, J. W. Kolar and P. W. Wheeler: “A Review ofControl and Modulation Methods for Matrix Converters”, IEEE Trans. on
Industrial Electronics, Vol. 59, No. 1, pp.58-70, (2012)
J. W. Kolar, F. Schafmeister, S. D. Round, H. Ertl: “Novel Three-phase
AC-AC Sparse Matrix Converters”, IEEE Trans. on P. E., Vol. 22, No. 5,
pp.1649-1661 (2007)
S. Tamada, J. Itoh: “A Proposal of a Power Distortion Compensator Usinga Matrix Converter”, IEEJ Trans. IA., Vol. 128, No. 7, 2008, pp.
933-939.(in Japanese)
玉田俊介, 伊東淳一: 「マトリックスコンバータを用いた電力障害補償の提案」, 電学論 D, Vol. 128, No. 7, pp. 933-939 (2008)
B. Wang, G. Venkataramanan: “Dynamic Voltage Restorer Utilizing a
Matrix Converter and Flywheel Energy Storage”, IEEE Trans. on I.A, Vol.
45, No. 1, pp. 222-231 (2007)
J. Itoh, H. Tajima, H. Ohsawa: “Induction Motor Drive System using
V-connection AC Chopper”, IEEJ Trans. IA., Vol. 123, No. 3, 2003, pp.
271-277.(in Japanese)
伊東淳一, 田島宏一, 大沢博: "三相 V 結線交流チョッパを用いた誘導電動機駆動システム", 電学論 D, Vol. 123, No. 3, 2003, pp. 271-277.
G. Choe, D. Jang: “Asymmetrical PWM Technique for AC Chopper”,
IECON'91, pp.587-592 (1991)

IEEJ Trans. ●●, Vol.●●, No.●, ●●●MC の直送モード移行制御（折川幸司，他）

折

川

幸 司

（正員） 1985 年 4 月 12 日生。2013 年 3 月長岡技術科学大学博士後期課程エネルギー・環境工学専攻修了。同年 4 月，長岡技術科学大学
産学官連携研究員。現在に至る。主に電力変換回路に関する研究に従事。博士（工学）（長
岡技術科学大学）
。

高

橋

広 樹

（学生員） 1988 年 11 月 9 日生。2011 年 3 月長岡技術科学大学卒業。2013 年 3 月，同大学大学
院工学研究科修士課程修了。同年 4 月，同大学博士後期課程エネルギー・環境工学専攻入学。
主に電力変換回路に関する研究に従事。

五十嵐

寿 勝

（正員） 1988 年 7 月 6 日生。2011 年 3 月長岡技術科学大学卒業。2013 年 3 月，同大学大学院
工学研究科修士課程修了。同年 4 月，富士電機（株）入社。主に電力変換回路に関する研究に
従事。

伊

東

淳 一

（正員） 1972 年 1 月 6 日生。1996 年 3 月長岡技術科学大学大学院工学研究科修士課程修了。同年 4 月，富士電機（株）入社。2004 年 4月長岡技術科学大学電気系准教授。現在に至る。主に電力変換回路，電動機制御の研究に従事。博士（工学）（長岡技術科学大学）。2007
年第 63 回電気学術振興賞進歩賞受賞。2010 年
Takahashi Isao Award (IPEC Sapporo)，第 58 回電気科学技術奨励賞，2012 年インテリジェント

コスモス奨励賞，IEEE，自動車技術会会員。

8

IEEJ Trans. ●●, Vol.●●, No.●, ●●●