2001 Fiscal Year Annual Research Report
ローレンツカを利用したセルフベアリングモータの実用化に関する研究
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13555059
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
岡田 養二 茨城大学, 工学部, 教授 (90007774)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 哲 弘前大学, 理工学部, 助手 (40322929)
松田 健一 茨城大学, 工学部, 助手 (30302326)
近藤 良 茨城大学, 工学部, 助教授 (90186867)
阿部 恵輔 千葉精密, 開発部, 主任研究員
金箱 秀樹 三協精機, 要素技術センター, 主任研究員
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| Keywords | 磁気浮上 / 交流モータ / 磁気軸受 / 高速回転体 / デジタル制御 / アクチュエータ |
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| Research Abstract |
モータと磁気軸受を一体化するセルフベアリングモータは、回転磁界の大きさを変調する理論が広く知られている。しかし永久磁石型にこれを適用すると、浮上・回転の性能と製造技術に困難を伴う。これを解決すべく、ローレンツカを利用するセルフベアリングモータを提案し、いままでに原理確認の実験に成功した。これは平板型で実験を行い、効率や制御性能が良いことは確認できた。
強力で製造が容易なローレンツカを利用した浮上モータを考えたときに、円筒型のモータを開発する必要がある。昨年度までの浮上回転理論を円筒型に拡張し、同じようにセルフベアリングモータが実現できることを理論的に導いた。8極モータを6個の集中巻きコイルで制御でき、強力で浮上と回転が独立に制御できることを導いた。また高速化に向いている、4極モータにも適用できることを導いた。さらに実用化レベルでの浮上・回転性能を確認すべく、円筒型の実験装置を製作してその性能試験を行った。その結果、強力で浮上・回転性能が良いセルフベアリングモータであることが実験的にも確認できた。ラジアル方向の磁気支持特性は安定であり、最高回転5,500rpmまで浮上回転に成功した。この試験結果は、いくつかの論文にまとめ発表した。
セルフセンシング技術に関しては、いくつかの方式に関して理論的に検討を開始した。シミュレーションを行ったところオブザーバ方式が最有力であるが、まだ適用すべき方式を決定するまでには至っていない。
実用化に関しては、製品化の調査を開始した。製作上の問題点と開発した場合の市場を調査し、製品化した場合の技術的な問題点など、基礎的なデータを収集している。
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[Publications] T. Tokumoto, H. Kanebako, Y. Okada, K. Matsuda: "Development of Lorentz Force Type Self-Bearing Motor"Proc. of 4 th Korea-Japan Symposium of Frontiers in Vibration Science and Technology. 31-32 (2001)
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[Publications] 金箱秀樹, 小西博英, 岡田養二: "ローレンツカを利用した円筒型セルフベアリングモータの開発"日本AEM学会誌. 第9巻・3号. 364-371 (2001)
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[Publications] 金 升鍾, 岡田養二, 上野 哲: "アキシャル型セルフベアリングモータによる完全磁気浮上回転"電気学会産業応用部門大会論文集. 第1巻. 315-318 (2001)
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[Publications] 徳元隆人, 金箱秀樹, 岡田養二: "ローレンツカを利用したセルフベアリングモータの開発"日本機械学会講演論文集. No. 01-251. 217-220 (2001)
