1994 Fiscal Year Annual Research Report
完全非接触5軸制御ベアリングレス超高速モータの試作
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05555081
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
深尾 正 東京工業大学, 工学部, 教授 (10016545)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千葉 明 東京理科大学, 理工学部, 講師 (30207287)
道岡 力 東京工業大学, 工学部, 助手 (40262282)
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| Keywords | ベアリングレスモータ / 磁気軸受 / 5軸制御 / リラクタンス型 / かご形誘導機型 / 永久磁石型 / 超高速モータ / 非干渉制御 |
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| Research Abstract |
昨年度に回転機および制御系の原型が完成したリラクタンス型の完全非接触ベアリングレスモータを中心に,モータ負荷や半径方向力を加えた場合の回転機特性と位置制御系の特性を理論的、実験的に検討した。また、誘導機型についても完全非接触5軸制御の試作機を完成し、さらに、当初の予定にはなかった同期機型機についても回転機構造に関する検討を行い試作機をほぼ完成する事ができた。
その結果は次の通りである。
1.リラクタンス型ベアリングレス機に関して、
(a)回転機の励磁電流成分と位置制御電流による本来の位置制御力の方向(α軸方向)に対して、回転機のトルク電流成分と位置制御電流による力が直交方向(β軸方向)に生じるために、負荷状態でも安定に軸支持を実現するにはα軸方向とβ軸方向との干渉を除去するための補償器が位置制御系に必要になる事、またその構成法を明らかにし、DSP(Digital Signal Processor)を用いて実現した。
(b)半径方向の位置制御を行っても、実用的な運動範囲では、回転機定数はほとんど変化しないことを、負荷試験により見出した。
2.完全非接触5軸制御誘導機型ベアリングレス機の試作機により10,000rpmでの安定支持運転を実現した。
3.同期機型ベアリングレス機の界磁磁石の厚さ、ギャップ長とギャップ磁界の強さについて、位置制御と発生トルクの両観点から最適点の選び方についての指針を得た。
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[Publications] 大島 政英: "永久磁石型ベアリングレスモータの基礎特性" 電気学会リニアドライブ研究会資料. LD-94-17. 57-66 (1994)
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[Publications] 千葉 明: "誘導機型ベアリングレスモータの磁束分布" 電気学会産業電力電気応用研究会資料. IEA-94-22. 87-96 (1994)
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[Publications] A.Chiba: "The Maximum Radial Force of Induction Machine type Bearingless Motor using Finitie Element Analysis" Proceedings of fourth International Symposium on Magnetic Bearings. 333-338 (1994)
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[Publications] M.Oshima: "Characteristics of a Permanent Magnet Type Bearingless Motor" Conference Record of the 1994 IEEE IAS Annual Meeting. 2. 196-202 (1994)
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[Publications] 田北 英樹: "ベアリングレスリラクタンスモータの無負荷・負荷状態における位置制御特性" 平成7年電気学会全国大会講演論文集. 分冊5(in press). (1995)
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[Publications] 津村 淑子: "ベアリングレスリラクタンスモータの半径方向力発生時における電動機定数への影響" 平成7年電気学会全国大会講演論文集. 分冊5(in press). (1995)
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[Publications] 首藤 雅夫: "誘導型ベアリングレスモータの回転子構造" 平成7年電気学会全国大会講演論文集. 分冊5(in press). (1995)
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[Publications] Y.Takamoto: "Test Result on a Prototype Bearingless Induction Motor with Five-axis Magnetic Suspension" Proceedings of 1995 International Power Electronics Conference. (1995)
