2006 Fiscal Year Annual Research Report
波のエネルギーを高効率で変換する埋め込み磁石リニア同期発電機の開発
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16560249
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
真田 雅之 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (90264803)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 茂雄 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00210188)
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| Keywords | 波力発電 / リニア発電機 / 埋込磁石構造 / リニア同期モータ / リニアステッピングモータ / 磁極ピッチ / 無負荷誘起電圧 / 損失評価 |
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| Research Abstract |
PM形リニア同期発電機(以下PM-LSG)について、磁極ピッチだけでなく、積厚・エアギャップ長・磁石の種類・埋込磁石構造・ハルバッハ磁石配列等様々な構造の基本特性を有限要素法により検討した。
その結果、積厚を50〜150mmと変化しても最適な磁極ピッチは18mmとなり、積厚の最適磁極ピッチへの影響はほとんど見られなかった。また、耐蝕性に優れ希土類磁石より安価なフェライト磁石を用いた場合、同程度の磁石起磁力となるように磁石体積を調整したとしても、フェライト磁石PM-LSGでは出力が希土類磁石PM-LSGの30%程度まで大きく低下することが分かった。しかし、実用時には防錆モールドが必要となる希土類磁石では、磁気的なエアギャップが大きくなった場合の出力特性への影響が大きいことも明らかとなった。
表面磁石構造だけでなく、インセット磁石構造および縦埋込磁石構造について検討した結果、同一磁石量で縦埋込磁石構造PM-LSGが最も出力が大きくなり、電流ベクトル制御を適用しない場合でも表面磁石構造PM-LSGより約10%高出力となることが分かった。埋込磁石構造では発電機が逆突極性を持っため、コンバータによる最適電流ベクトル制御によってさらに出力や効率を改善できる可能性がある。
ハルバッハ磁石配列を適用したPM-LSGでは、配列中の縦方向磁石と横方向磁石の割合が等しいときに出力が最大となり、通常の表面磁石構造PM-LSGと比べて約7%出力が改善されることが分かった。
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