Magnetic flux filtering rotors in fractional-slot concentrated winding induction motors
| Project/Area Number |
21K04006
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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 | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
横井 裕一 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (80610469)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 誘導モータ / 分数スロット集中巻 / 磁束フィルタ / 波型回転子 / モータ / 分数スロット巻線 / 集中巻 / 空間高調波 |
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| Outline of Research at the Start |
誘導モータでは，一般的に，固定子巻線により発生する回転磁界の空間分布が，トルクに寄与する大きな基本調波成分と寄与しない微小な高調波成分から成る整数スロット分布巻が採用されてきた．しかし，分数スロット集中巻では，トルクに寄与する調波成分だけでなく，それ以外の成分も大きいため，トルク脈動が大きくなり，正常な駆動が実現できないことが知られている．そこで，回転子設計を抜本的に見直し，回転子に磁束フィルタ機能を具備することで，不要な成分を大幅に減少させ，その分，必要な成分を増大させて，分数スロット集中巻構成誘導モータの正常な駆動を実現する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，回転子設計を抜本的に見直すことにより，固定子が分数スロット集中巻で構成された誘導モータのトルク特性を向上させる設計の実証と，設計理論の確立を目指すものである．本研究の目標を達成するために，2023年度は，当初計画していた④試作モータを用いた実験検証を完遂した．
2023年度の研究実績として，④試作モータを用いた実験検証として，2022年度に実施した③試作モータの設計・製作において製作した試作モータを，研究者が所属する研究室の既存実験装置に据え付け，接続ケーブル類を製作し，電源および計測器と接続することにより，実験準備を完了した．商用周波数での駆動実験を実施し，試作モータが自己始動できることを確認すると共に，その諸特性として，すべりートルク特性，固定子電流，回転子電流を計測した．試作モータにおいて，回転子巻線端子をブラシとスリップリングを介して外側に引き出しており，これにより，回転子電流を計測することができている．また，得られた実験結果との比較を行うために，試作モータの正確なパラメータ，すなわち，固定子巻線と回転子巻線の電気抵抗ならびにインダクタンスを測定し，これらを反映させた磁界解析ソフトウェアによる有限要素法シミュレーション用のモデルを構築し，シミュレーションを実施した．実験結果とシミュレーション結果を比較することにより，実験結果および試作モータの妥当性，ならびに，提案する回転子設計の妥当性を実証した．
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
