2021 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 |
次世代モータとして永久磁石を使用しない誘導モータに着目し、その高速駆動並びに多磁極化によって出力を大幅に増加させるため、アキシャルギャップ型誘導モータの開発に取り組んできた。世界初の８磁極三相デュアルギャップ構造アキシャルギャップ型高速誘導モータを試作１号機、その改良機試作２号機を経て、試作３号機を開発した。これにより基本製作における新しい技術と製作課題についてノウハウを蓄積できた。①デュアルアキシャルギャップ型誘導モータの最適磁気回路並びに電気回路構造を確立、②高速域のトルクを向上させるための回転子二次回路の銅材質による電気回路構造、③機械的バランス、電気的バランス並びに磁気的バランス構造とその調整技術の確立、④誘導モータの堅牢・安定性能の高信頼を向上するため、新しい製造方法のベースとなる極薄電磁鋼帯の巻き積層鉄心を考案し、製作コストを抑制した。この巻き積層鉄心を活用することによる鉄心材料の異方性による磁気特性分布の不均一性の解消を確立し、安定した磁気的バランス特性を得ることができた。今後さらに高速駆動に対応した巻き積層鉄心化は80μから50μそして20μに即応でき誘導機の堅牢安定性能も増してくる。⑤高速誘導モータの高パワー密度化のための設計指針を確立し、固定子と回転子間のギャップ磁束密度を増加させるため、固定子巻鉄心幅15㎜、回転子巻きの鉄心幅10㎜並びに電気装荷の巻き線数1.5倍化を得た。本試作３号機は2022年3月22日付日刊工業新聞で紹介された。
基本的な研究開発課題として高出力の可変周波数三相電力増幅器による高トルク出力特性を測定できる高速負荷試験装置が国内にないため、フルスペックでの性能評価ができない。本研究課題ではそのため、アーヘン工科大学電気機器研究所の設備を利用することにしたが、2020年来の新型コロナウィルス感染拡大で渡独できずに至った。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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