2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Rare-Earth-Free, Flux-Modulating Synchronous Motor With High Torque Density for Electric and Hybrid Vehicles
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16K06244
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
深見 正 金沢工業大学, 工学部, 教授 (60247434)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 回転機 / モータ / 電気自動車 / ハイブリッド電気自動車 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究期間では，磁束変調同期モータの性能（特に，トルク）を高めるために，有限要素解析を用いて，同モータの（1）回転子設計（形状，種類）の変更及び（2）モータ構成の変更が特性に与える影響を調べた。
【平成28年度の研究】 前出の（1）に関して，①オフセットを設けることで，逆起電力波形をほぼ正弦波にすることができ，コギングトルク及び負荷時のトルク脈動の低減に，きわめて有効なことが判明した。②回転子突極部へのダンパ巻線の装着を検討した。その結果，同モータでは，電機子巻線が集中巻であるため，これによる起磁力高調波（特に第2空間高調波）の影響でダンパ巻線に不必要な電流が流れ，所望の特性が得られないことがわかった。③回転子にフラックスバリア形及びセグメント形構造を適用した場合の特性を検討した。その結果，いずれの回転子も，トルクは従来の単純な突極回転子のものとほぼ同等となり，トルクの向上が望めないことが判明した。
【平成29年度の研究】 前出の（2）に関して，固定子分割型（電機子巻線と界磁巻線とを別々の固定子に設けた構成）及び外転型の構成を検討した。その結果，いずれの構成も，従来の内転型に比べて，モータの内部空間を有効に活用することができ，スロット面積が拡大して，高トルク化できることがわかった。これに加えて，外転型にすると，固定子分割型に比べて，構成が簡単なだけでなく，損失の低減と効率の向上に有効であることも判明した。
【平成30年度に実施の研究】 平成29年度に引き続き前出の（2）に関して，モータ構成を従来のラジアルギャップ型からアキシャルギャップ型に変更して特性を検討した。その結果，コギングトルク及び負荷時のトルク脈動がやや増加するものの，電機子巻線及び界磁巻線の巻線量を効果的に増加することができ，平均トルクを向上できることがわかった。
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Research Products
(2 results)
