Study of iron loss estimation method for silicon steel sheet under inverter excitation considering anomalous loss for design without prototype
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20K04411
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
Miyagi Daisuke 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (10346413)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 鉄損推定 / インバータ励磁 / ヒステリシス損 / 渦電流損 / 異常渦電流損 / プレイモデル / 有限要素法 / 鉄損 / 無方向性電磁鋼板 / マイナーループ / ヒステリシス特性 / 直流偏磁 |
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| Outline of Research at the Start |
電気自動車やハイブリッド自動車には，広範囲で可変速可能なPWMインバータで駆動する埋込磁石型同期モータが用いられるが，市街地走行時の低速回転・低負荷の駆動領域で増加する渦電流損の推定手法が確立されておらず，高効率なモータ設計時の大きな問題となっている。
この問題を解決するべく無方向性電磁鋼板の異常渦電流損のモデリング手法を提案し，PWMインバータ励磁下の電磁鋼板の高精度鉄損推定手法を確立する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In order to establish a method for estimating iron loss of motors under PWM inverter excitation, we have improved the estimation accuracy of minor loops and studied estimation methods for eddy current loss and anomalous loss in no-oriented electrical steel sheets. Experiment results showed that there is a flux transient phenomenon in hysteresis loops under DC-biased magnetization in no-oriented electrical steel sheets, and that the Play model cannot model the minor loops with high accuracy because of this phenomenon. Furthermore, the anomalous loss under PWM inverter excitation was evaluated from the measured iron loss and the eddy current loss obtained by the Play model and 1-D finite element method for no-oriented electromagnetic steel sheets, and it was shown to be independent of the modulation level of PWM inverter, although it was verified only under certain conditions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
車の電動化が推し進められる中で，回転機の低損失化は極めて重要な研究課題である。交流モータをインバータで励磁すると負荷率が小さいときほど渦電流損の割合が増加することが問題となっており，これを低減するためには異常渦電流損も含めた鉄損推定手法の確立が急務である。そのような中で，インバータ励磁下での新たな異常渦電流損特性を明らかにしたことは，鉄損推定手法の高精度化を前進させ，低損失なモータシステムの構築に貢献することから，カーボンニュートラルを目標としている我が国において，研究成果の社会的意義は大きい。
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Report
(4 results)
Research Products
(1 results)
