2017 Fiscal Year Annual Research Report
Validation of Tubular Linear Motor with Internal Magnetic Gear
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16K14209
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
下野 誠通 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90513292)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河村 篤男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80186139)
藤本 康孝 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313475)
溝口 貴弘 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 「力を感じる医療・福祉介護次世代ロボット」プロジェクト, 研究員(任期有) (80759308)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電気機器工学 / リニアモータ / 磁気ギア / モーションコントロール / 制御工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度においては、まず昨年度のモデル解析に関する研究を継続し、磁気ギア内蔵円筒形リニアモータの内側可動子として中間磁性体部を用いた場合と、内側永久磁石部を用いた場合との比較を行った。電磁界解析結果より、中間磁性体部を可動子として用いた場合の方が最大伝達推力を向上させることができることを確認した。それに対して、内側永久磁石部を可動子として用いた場合には、コギング力の低減が可能となることを確認した。これらの結果から、提案モータは、要求される特性に応じてモータ構造を決定することができるという設計自由度を有していることを示した。
次に理論的研究においては、提案モータにおける磁束密度と発生推力の関係を数学的に明らかにした。これにより、提案モータの基本原理を示す数理モデルを確立することができた。
また、実験的研究においては、提案モータの基礎検証機を試作し、動作実験を行った。その結果、モータとしての実現可能性が十分にあることを確認することができた。しかしながら、内部支持部材が永久磁石の荷重によって湾曲したため、滑らかに動作することができず、検証機の機械構造設計を改良する必要があるとの認識に至った。平成２９年度中に改良機の構想を十分に練り直すことができたため、今後の研究課題として提案モータの再試作と実験検証に改めて挑戦する予定である。
最後に提案モータの運動制御研究においては、外側高速可動子と内側高速可動子との間に生じる磁気ばね特性による振動を抑圧する、加速度フィードバック制御手法についての検討を行い、シミュレーションモデルにおいてその有効性を確認した。
平成２９年度においては、昨年度に得られた成果について国際会議で英語論文発表を行った。また上記の解析結果に関する研究成果について、電気学会研究会にて日本語論文発表を行った。以上のように、当初の研究計画を概ね遂行することができた。
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