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Research on improvement of 5-axis active position controlled magnetic levitation disk motor using cylindrical magnetic path

Research Project

Project/Area Number 16K06199
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Ueno Satoshi  立命館大学, 理工学部, 教授 (40322929)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsセルフベアリングモータ / ベアリンレスモータ / 磁気浮上 / 磁気軸受 / 永久磁石モータ / キャンドポンプ / 磁界解析 / 磁気浮上モータ / 回転機械 / メカトロニクス
Outline of Final Research Achievements

In this research, we have developed a self-bearing motor that controls not only motor torque and axial position but also the radial position and tilt of a rotor by adding a cylindrical magnetic circuit to a disk-type self-bearing motor and generating unipolar magnetic field.
First, by improving the structure and control system of the test device, we have realized more stable levitation and rotation control than before. Then, we designed and manufactured a motor in which stators were placed only on one side of a rotor. Furthermore, the generation principle of radial force and tilt moment was analytically developed, and it was shown that radial force and tilt moment can be controlled with only one set of rotor and stator for a rotor with four or more poles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,簡単な構造によってロータの回転と支持を非接触で行うモータを開発している。非接触であるため効率の向上と低騒音が実現でき,摩耗がないため寿命が飛躍的に向上し,潤滑油が不要となるため環境に優しいモータとなる。
本研究では,ロータの新しい支持方法を提案し解析と実験により提案するモータが実現可能であることを示した。本研究で明らかにした手法は,小型・低価格・高効率の非接触モータの開発につながるものである。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 片面のみにステータを配置した5軸能動制御型アキシャルセルフベアリングモータの開発2019

    • Author(s)
      井上諒,上野哲,姜長安
    • Organizer
      日本機械学会関西学生会2018年度学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 単極磁界を用いた5軸能動位置制御型アキシャルセルフベアリングモータの開発2019

    • Author(s)
      間々田和也,上野哲,姜長安
    • Organizer
      日本機械学会関西学生会2018年度学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 5軸能動位置制御型アキシャルセルフベアリングモータの回転試験2018

    • Author(s)
      上野哲,根本一輝,姜長安
    • Organizer
      第30回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis and Control of Radial Force and Tilt Moment for an Axial-Gap Self-Bearing Motor2017

    • Author(s)
      Satoshi Ueno, Junichi Mameda, Changan Jiang
    • Organizer
      IEEE International Electric Machines & Drives Conference
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ±2極磁界の組み合わせによるアキシャルセルフベアリングモータのラジアル運動制御2017

    • Author(s)
      上野 哲,姜 長安
    • Organizer
      第26回MAGDAコンファレンス in 金沢
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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