2017 Fiscal Year Annual Research Report
移動支援機器用インホイール型磁気ギアードモータの開発
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16H04310
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 健二 東北大学, 工学研究科, 教授 (70323061)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 磁気ギアードモータ / 移動支援機器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度においては，昨年度試作した磁気ギアードモータの実証実験を行った。実験装置は，磁気ギアードモータの試作機と直流電源，3 相インバータ駆動回路，インバータ駆動回路用の補助電源，ヒステリシスブレーキ，トルクメータ，スコープコーダで構成される。実験において，モータの入力側では，まずホールセンサから読み取った回転子位置信号をインバータ駆動回路に入力しすることで，PWM制御の下，直流電圧を適切にスイッチングし，モータに3相交流電流を入力する。一方，出力側はモータの出力軸にトルクメータとヒステリシスブレーキを接続し，トルクメータから出力トルクと回転速度を読み取る。このような実験装置を用いて，回転速度一定の下，負荷トルクに対する各種特性を測定した。その結果，出力回転数を174 rpmとしたときの電流密度対トルク特性の実測値は，3次元有限要素法を用いた計算値と良好に一致し，ほぼ設計通りのトルクが得られていることが明らかになった。なお，本磁気ギアードモータの最大トルクは約13 N・mであった。
次いで，効率の測定を行ったところ，最高効率は負荷トルク11 N・m時に84.7 %となり，過去の試作機の最高効率よりも15%以上の改善を達成した。これにより，昨年度実施した高効率化の検討が有用であることが実証された。
今年度はさらにモータケースやポールピースの支持部材で生じる損失についても，3次元有限要素法を用いて検討を行った。その結果，支持部材における損失は約5.5 Wであり，総損失の11.4%を占めていることが明らかになった。また，支持部材にステンレス（SUS304）を用いることで，一般的なアルミニウムを用いる場合と比べて，大幅に損失を低減できることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度試作予定の移動支援機器に搭載する磁気ギアードモータの試作まで完了していることから、進捗は当初計画通りと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は当初予定通り、移動支援機器のプロトタイプの試作と走行試験を行う予定である。
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Research Products
(4 results)
