二次元駆動のためのリング巻線・永久磁石形同期モータの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750312
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 古関 隆章 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20211899)
• Keywords: リニアモータ / 二次元駆動 / リング巻線 / 永久磁石 / 同期モータ / 沿直輸送システム

Research Abstract

二次元リニア同期モータの連続的な運転を模擬する試験装置として埋め込み磁石形の回転形試験機をリング巻線形の電機子8本を用いる構造として設計した。軸にスライド式のリニアベアリングを採用することで二次元運動を可能とし、推力の測定上障害となる可能性のある強い吸引力の問題を、軸まわりに点対称なリング巻線形を選ぶことにより回避した。リング巻線により、界磁・電機子の実効的な対向面積が小さいという問題点を解決した。また、埋め込み磁石形の可動子構成を選ぶことで、磁気時期回路最適設計のための自由度を確保し、同時にリング巻線のためギャップ長が大きくなるという負の効果緩和した。この構成に対する理論的な磁気回路の解析により、永久磁石の性能を引き出し設計定数を導出した。その理論成果に基づいて、実機の寸法を決め、試験機を製作した。当初意図した積層鉄心による電機子の構成は作業の複雑さから断念せざるを得なかったが、低周波電源での駆動実験において問題はない。また、フーリエ級数法を応用して横方向ディテント力を解析し、円滑な二次元駆動の検討の基礎を導いた。本年度中の作業として当初予定していた本格的な連続駆動試験と、任意の電流波形を印加する電源の設計は、モータ本体の製作作業に予想以上の時間を要したため、次年度の課題となっている。

Research Products

• [Publications] 大平庸一・古関隆章・正田英介: "X-Yリニア誘導モータ(XY-LIM)の基本特性" 日本応用磁気学会誌. Vol.21 No.5. 929-934 (1997)
• [Publications] 宮武昌史・古関隆章・曽根悟: "ロープレスエレベータの効率的配置計画法" 平成9年電気学会産業応用部門全国大会. Vol.III. 281-284 (1997)
• [Publications] 古関隆章・日下部敏彦・宮武昌史・曽根悟: "二次元リニア同期モータの推力増加と横方向ディテント力の低減法" 平成9年電気学会産業応用部門全国大会. Vol.III. 411-414 (1997)
• [Publications] 古関隆章・宮武昌史・曽根悟: "ロープレス鉛直輸送システムとその分岐装置のための二次元リニア同期モータの横方向駆動動作解析" 電気学会交通・電気鉄道/リニアドライブ合同研究会資料. TER97-18 LD97-56 (1997)
• [Publications] 宮武昌史・古関隆章・曽根悟: "ロープレスエレベータの運行特性評価" 日本AEM学会誌. Vol.5.No.3. 49-55 (1997)