2008 Fiscal Year Annual Research Report
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16078215
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
矢野 智昭 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 知能システム研究部門, 主任研究員 (90358218)
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| Keywords | 機械要素 / 電気機器工学 / 省エネルギー / アクチュエータ / 多自由度 |
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| Research Abstract |
平成19年度に試作した球面ステッピングモータの運転実験の結果、任意の軸周りにロータを回転できた。電流周波数を0.00167Hzから6Hzまで変化させ、1/30rpmから180rpmまでロータの回転速度を制御できた。逆回転も可能であった。永久磁石と界磁巻線の位相差に対するトルクを測定し、位相差が20度から30度の時にピーク電流値1Aに対してトルク0.013Nmであった。これは定格1Aの三相交流電流に対するトルク0.018Nmに相当する。
球面ステッピングモータの電磁場・運動連成モデル解析を行い、バックヨークを設ければトルクが1.6倍になることを確認した。界磁巻線に鉄心を設ければトルクのさらなる増加が期待でき、一軸モータに匹敵する高トルク球面モータの可能性を示した。位置決め誤差は1度以上あった。これを解消するには位置フィードバック制御が必要である。
平成18年度に購入した三次元CADソフトウエアを用いて、ロータおよびステータの基本となる多面体の多数の組み合わせに対して球面ステッピングモータの電磁場・運動連成モデルを作成した。
球面モータのロータを支える球面軸受を考案し、特許出願を行った。科研グループが主催した次世代アクチュエータに関する第2回国際会議(幕張メッセ、4月)、展示会TechnoFrontier2008(幕張メッセ、5月)、日本機械学会講習会(アクトシティ浜松、名古屋大学、5月)、電磁力関連のダイナミクスシンポジウムOS(別府ビーコンプラザ、5月)、日本機械学会年次大会OS(横浜国立大学、8月)、国際会議MHS2008(名古屋大学、11月)、科研費第5回公開シンポジウム(東京大学、12月)において研究成果の報告ならびに実演を行い、成果の普及・宣伝に努めるとともに意見交換を行った。国際会議ACTUATOR2008、SPEEDAM2008、ICEM2008で研究成果を発表した。
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