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 |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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Research Institution | Nagasaki University |
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 |
Granted (Fiscal Year 2022)
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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 / モータ / 分数スロット巻線 / 集中巻 / 空間高調波 |
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,2022年度は,当初計画していた③試作モータの設計・製作を完遂し,2023年度実施予定の④試作モータを用いた実験検証に向けて準備に着手し始めている. 2022年度の研究実績として,③試作モータの設計・製作として,まず,試作モータの設計は,2021年度に実施した①巻線コイル単体での磁束フィルタ機能の定式化および②所望磁束フィルタ機能を有する回転子の設計法の確立の成果を用いて,回転子の巻線および鉄心形状の理論設計を行い,さらに詳細な形状を決定するために電磁界解析ソフトを用いたシミュレーション設計を行なった.研究者が所属する研究室の既存実験装置を利用することを考慮して,試作モータは10極12スロットの分数スロット集中巻誘導モータを採用した.また,モータの製作は,加工および組立てに専門技術を要するため,特注で外部に委託し,製作を完了した.さらに,④試作モータを用いた実験検証の実施に向けて,研究者が所属する研究室の既存実験装置の確認および計測プログラム等の作成を行なった.また,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を反映させた電磁界解析ソフトによるシミュレーションの実施に向けたモデルの修正を行なった.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初,2022年度では,③試作モータの設計・製作を計画していた.この実施項目を完遂し,2023年度実施予定の④試作モータを用いた実験検証に向けた準備に着手し始めている.そのため,おおむね順調に進展している.
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Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策として,2023年度実施予定の④試作モータを用いた実験検証を計画通り実施する.
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)