誘導集電と磁気ダンピングの相互作用の解明と振動制御のグランド・コントロール

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655090
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 永井 正夫 東京農工大学, 工学部, 教授 (10111634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中代 重幸 千葉工業大学, 工学部・機械サイエンス学科, 助教授 (60272514) ; 吉田 秀久 東京農工大学, 工学部, 助手 (00332635) ; 鎌田 崇義 東京農工大学, 工学部, 助教授 (60262119)
• Keywords: 誘導集電 / 磁気ダンピング / 振動制御

Research Abstract

本研究では、以下を明らかとすることを目的として研究をする。
1.磁気減衰力を効果的に発生させるための誘導現象を電磁気学の理論により明らかにする。相対速度に比例する電磁力は、振動を抑制する効果は期待されるが、直流成分となる走行抵抗になる恐れもある。走行方向に直角な方向の振動にのみ働く減衰力を得る方法を見出す。
2.地上から供給されるエネルギーがどの程度車両側に伝わるか、またその内のどの程度のエネルギーが振動吸収に利用できるかの、エネルギー収支の解析をする。
3.磁気減衰のない場合と磁気減衰がある場合とで、どの程度の振動絶縁性能が得られるかを明らかにする。
4.非接触で移動または回転する物体のグランド・コントロールの原理を定式化する。
平成15年度は以下の事柄を明らかとした。
1.模型実験装置による実験
萌芽研究であるため、新しく小さな浮上コイルを持つ浮上体と地上コイルが相対運動をする回転型の模型装置を作成した。これにより、振動制御性能に与える磁気減衰の影響を加速度計より測定した。
2.実車規模シミュレーションによる検討
上下・ピッチ系の車両上下振動を対象に、2次支持系にアクティブサスペンション、1次支持系に誘導集電による減衰発生力を適用し、1次・2次支持系のそれぞれの共振ピークを低減する制振効果を確認した。
また、左右とロール運動を考慮した振動解析により、2次支持系にアクティブサスペンションの制御手法の違いにより、対象とする各共振周波数での振動絶縁性能が調整可能であり、その限界も明らかとした。

Research Products

• [Publications] 永井正夫 他: "超電導磁気浮上式鉄道の1次・2次支持系の統合制御"第15回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム. 265-268 (2003)
• [Publications] Masao NAGAI: "A Study of Combined Control of Primary and Secondary Suspension of a Maglev Vehicle"International Symposium on Speed-up and Service Technology for Railway and Maglev Systems 2003 (JSME). 467-471 (2003)
• [Publications] Masao NAGAI: "Analysis and Control of Coupled Lateral-Roll Vibration for a MAGLEV Vehicle"International Symposium on Speed-up and Service Technology for Railway and Maglev Systems 2003 (JSME). 19-23 (2003)
• [Publications] 永井正夫 他: "超電導磁気浮上車両の上下支持系の振動制御"日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演会 2003. 03-07. 53 (2003)
• [Publications] 永井正夫 他: "超電導磁気浮上車両の左右・ロール連成系の振動解析と制御"日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演会 2003. 03-07. 54 (2003)