2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Claw Pole Type Half-Wave Rectified Variable Field Flux Motor with Higher Torque, Output Power and Efficiency
| Project/Area Number |
16H04319
|
|---|
| Research Institution | Nagasaki University |
|---|
Principal Investigator |
阿部 貴志 長崎大学, 工学研究科, 教授 (30222649)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 剛 長崎大学, 工学研究科, 教授 (50156577)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 可変界磁モータ / 半波整流可変界磁 / ダイオード整流方式 / クローポール回転子 / 最大トルク制御 / 高効率制御 / 広範囲定出力制御 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，研究代表者が提案するクローポール型半波整流可変界磁モータに対して，構造面と制御面の双方から，高トルク，高出力，高効率化を実現することにあり，初年度に試作した鉄塊を用いたクローポール型回転子モータ，および昨年度に試作した積層鉄心を用いた突極型回転子モータを用いて，本年度は以下の研究を実施した。
1. 積層鉄心突極型回転子モータの特性試験：昨年度に試作した突極型回転子モータに対して，半波整流可変界磁トルクだけでなく，空間高調波によるトルクやリラクタンストルクを付加した，トルク向上の検討を実施した。この研究では，半波整流可変界磁トルクにリラクタンストルクを加えたトルク式を用いて，合計トルクを最大にする励磁電流実効値を，速度PIの出力であるトルク電流指令値により定める制御アルゴリズムを確立し，実機による検証を実施した。その結果，トルクの向上だけでは無く，出力範囲の高速度領域への拡大，さらには効率の向上も確認した。
2. リラクタンストルク併用型モータの試作：上記1.の結果を利用して，付加トルクとしてリラクタンストルクを大きく併用可能とするモータ設計を実施した。dq軸インダクタンス比を解析パラメータとして，合計トルクを向上，脈動トルクを減少させる最適な形状を検討し，新たなモータを設計・試作した。この設計により，回転子突極形状について，固定子ピッチと回転子磁極幅の関連性やトルク向上につながる設計指針を得た。
3. 自動車用途に特化したモータ設計と制御法検討：上記１．にて確立した制御アルゴリズムは，トルク向上だけでなく，出力範囲の高速度領域への拡大，さらには効率の向上も確認されたが，その分析が十分ではなく，自動車用途で必要となる各運転領域における最大トルク，定出力領域拡大，高効率化などを実現するために，特性評価連成シミュレーションによる検討が必要であり，今後の課題としたい。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
