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6突極型小型磁気軸受けの実用化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16760170
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Dynamics/Control
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

上野 哲  立命館大学, 理工学部, 助教授 (40322929)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords磁気浮上 / 磁気軸受 / 回転機械 / 小型モータ / 変位センサ / デジタル制御
Research Abstract

本年度では,まず6突極型磁気軸受を組み込んだモータの改良を行った。前年度製作したモータは,モータ永久磁石の不安定力が大きいため,永久磁石を着磁した状態での安定浮上が実現できなかった。そのためモータの永久磁石を小さくしたモータを新たに製作し浮上回転制御を試みた。製作したモータは,磁気軸受と同じステータを用いて製作しているため,低価格で製作することが可能となる。改良型モータでは,永久磁石を着磁した状態での安定浮上に成功し,20,000rpmを超える回転数まで安定した非接触浮上回転を実現した。また回転時の振動振幅は最大で約0.04mmとなり,ロータ回転時においても安定した制御が実現できることを確認した。
また磁気軸受での消費電力を押さえるため,コイルでの銅損が最小となる電流で制御を行う最小エネルギ制御を提案し,少ない消費電力での安定浮上に成功した。さらに消費電力を削減するため,永久磁石をステータ内部に組み込んだハイブリッド磁気軸受を開発した。そしてハイブリッド磁気軸受の非線形を補償する制御手法を提案し,解析と実験により提案する制御方法が有効であることを確認した。
さらに磁気浮上に用いるための小型センサの開発を行い,新たに厚みの薄い変位センサを提案し,その基本原理について確認した。そして変位検出のための回路を製作しその動作を確認した。しかし磁気軸受に用いるには感度が小さかったため,今後の改良が必要でとなる。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] 小型磁気軸受用変位センサの開発2006

    • Author(s)
      大槻, 上野
    • Journal Title

      第18回「電磁力関連のダイナミクスシンポジウム」

      Pages: 385-388

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 6突極磁気軸受の最小エネルギ制御2006

    • Author(s)
      上野, 荒井, 小田桐
    • Journal Title

      第18回「電磁力関連のダイナミクスシンポジウム」

      Pages: 389-394

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 3極型永久磁石内蔵ハイブリッド磁気軸受の線形化制御2006

    • Author(s)
      吉田, 上野, 荒井, 小田桐, 岡田
    • Journal Title

      第18回「電磁力関連のダイナミクスシンポジウム」

      Pages: 375-380

    • NAID

      110006242939

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 3極型永久磁石内蔵ハイブリッド磁気軸受の線形化制御2006

    • Author(s)
      吉田, 上野, 岡田, 荒井, 小田桐
    • Journal Title

      日本AEM学会誌 14巻4号

      Pages: 406-412

    • NAID

      110006242939

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 3突極型永久磁石内蔵ハイブリッド磁気軸受の軸受力特性とその制御2005

    • Author(s)
      吉田, 上野, 荒井, 小田桐, 岡田
    • Journal Title

      第17回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム

      Pages: 87-90

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] ローレンツ力を用いたコアレス磁気軸受の開発2005

    • Author(s)
      上野, 吉村, 荒井, 小田桐
    • Journal Title

      第17回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム

      Pages: 91-94

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 小型磁気軸受モータの開発2005

    • Author(s)
      上野 哲, 荒井 貴行, 小田桐 琴也
    • Journal Title

      第14回MAGDAコンファレンスin岐阜-電磁現象及び電磁力に関するコンファレンス- (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of The Miniature Active Magnetic Bearing with 6 Concentrated Wound Poles2004

    • Author(s)
      Satoshi Ueno, Takayuki Arai, Kinya Odagiri.
    • Journal Title

      Proc of 9th International Symposium on Magnetic Bearing (CD-ROM)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 3突極型永久磁石内蔵ハイブリッド磁気軸受の制御2004

    • Author(s)
      上野 哲, 荒井 貴行, 小田桐 琴也
    • Journal Title

      第16回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム講演論文集

      Pages: 249-253

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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