2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High Efficiency High Speed Rotation Induction Motor
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17H01259
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| Research Institution | Nippon Bunri University |
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Principal Investigator |
榎園 正人 日本文理大学, 工学部, 特任教授 (40136784)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
槌田 雄二 大分大学, 理工学部, 准教授 (80284785)
祖田 直也 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (80323210)
甲斐 祐一郎 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (50595436)
若林 大輔 日本文理大学, 工学部, 准教授 (60748747)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高効率 / 高速モータ / 誘導モータ / 低損失 / ベクトル 磁気特性 / アキシャルギャップ型誘導モータ / デュアルギャプ構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度の主たる研究計画は，前年度の成果を受けて，開発した試作2号機の負荷試験を4月～6月の期間ドイツアーヘン工科大学に滞在して行い，その結果分析を行う予定であった。しかしながら，世界的な新型コロナウィルス感染拡大により，計画の変更を余儀なくされた。計画変更の重点項目は，試作2号機の磁気特性解析，無負荷試験における騒音・振動分析，巻鉄心の磁気特性評価からビルディングファクター評価分析を進めることにした。しかしながら，来年度で最終年度となり，本研究の不完全さは避けられないので，本基盤研究（A）の継続研究を4年延長で申請を行うことにした。
試作2号機はデュアルギャップ構造で回転子を両側から固定子で挟む構造になっているため，通常誘導モータのコギングトルクの軽減策としてスロット並びに回転子二次バーのスキュー方式として取られるが，アキシャルギャップ型の特徴を生かして両側の固定子の相互ずれ角を検討した。モータの振動についてはそのための計測設備を設置し，現在測定分析中である。
極薄電磁鋼板の有効利活用として巻鉄心積層鉄心化に伴う鉄心磁気特性がどの程度劣化するのかを実験的に検討した。その結果から殆ど磁気特性の劣化は見られなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
最大の理由は本研究の推進において世界的な新型コロナウィルス感染拡大により，試作2号機の負荷試験のため渡独が2021年2月に至るもできなかったことが大きい。代わりとなる設備が国内に無いため，これまで首尾よく進行していた研究が大幅に遅れることになった。
最終2021年度に向けて完成品の3号機の開発のめどが困難になってきた。そのため2号機を中心に騒音・振動測定，解析的検討によるコギングトルク改善対策をリモート会議に切り替えざるを得なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究を遂行する上で，世界的な新型コロナウィルス感染拡大による行動自粛，海外渡航の困難，学会のオンラインWeb開催への対応等これまでの研究活動の在り方が大幅に制限され，引き続き懸念されることを考慮して，研究方針の変更を検討した。①試作モータの高速負荷試験について，国内開発の可能性を探る。②試作モータの駆動電圧の半減，１００Vにし，出力を半減し低規模の高速負荷試験に変更する。③インバータ駆動による簡易的な負荷試験を行い相対的評価に変更する。④無負荷試験並びに高速試験から誘導機の等価回路の各乗数を決定し，円線図法からトルク出力特性を推定する。⑤試作2号機まできて，完成品のめどが立っているだけに，世界初の高速高パワー密度誘導モータの研究開発の中止は是が非でも避ける。
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