移動体におけるリニア発電システムおよび非接触給電を用いた電力供給についての研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750217
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 大橋 俊介 関西大学, 工学部, 専任講師 (60298841)
• Keywords: リニア発電 / 同期モータ / 非接触給電 / 振動 / 永久磁石 / 加振装置 / 電磁界解析 / 最適化

Research Abstract

一般的な移動体には必ず運動に伴い振動が発生する。この振動は一般的には制御システムや機械的なダンパを用いて収束させるが、これらの装置は重量の増加を招き、さらに抑制された振動分のエネルギーは無駄になる。そこで、本研究ではこれらの振動エネルギーをリニア発電装置により、電気エネルギーとして取り出し、非接触給電システムと組み合わせて移動体側の電力を確保するシステムを提案した。
まず、リニア発電システムの解析システムの製作と並行してリニア発電システムの解析モデルを構築した。解析モデルを用いそのモデルに基づいた解析プログラムを作成し、リニア発電システムのピッチ、界磁の極数、構造などについて設計を行った。その結果、一定のスケールで適当なパラメータを求めることができた。
次にリニア発電システムの構築を試みた。移動体側に設置するリニア発電部については当初新しく装置を設計する予定であったが、経済性を考え汎用型のリニア同期モータを使用することとした。
また、振動発生源についての研究を行った。振動は当初300Hz程度まで10cm程度のストロークのある加振システムを購入する予定だったが、実際の振動としては発生源としてのストロークは1cm程度で十分と考え、その性能を満たす振動発生源を用いて実験を行う。電気自動車を想定した振動パターン、磁気浮上鉄道システムを想定した振動パターンについて各パターンのモデル化を行うが、実際の振動を元データに入れると非常に大きな周波数成分も含むことになるため、正弦波を用いて振動データを作成した。加振装置にファンクションジェネレータからの信号を入力することで移動体側振動発生システムを作成した。平成15年度は本装置を用いてリニア発電システムの特性を求める。