2019 Fiscal Year Annual Research Report
A Novel Bearingless Motor Drive Technology for Energy-Saving
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17H04916
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
杉元 紘也 東京電機大学, 工学部, 准教授 (60613552)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ベアリングレスモータ / 磁気軸受 / 1軸制御形 / シングルドライブ / 高速モータ / 永久磁石モータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1軸制御形ベアリングレスモータは，半径方向と傾き方向の計4自由度をパッシブに安定させる構造であり，それらのパッシブ剛性は機械的ベアリングの剛性と比較して極めて低い。したがって，危険速度は低速から中速域に存在し，モータの高速化のためには危険速度を安定に通過する必要がある。
2019年度の前半は，1軸制御形ベアリングレスモータの危険速度通過の理論構築を行い，モータ加速時の半径方向と傾き方向の振動を模擬するシミュレーションモデルを作成した。モータの加速度を増加させると危険速度における半径方向の振動が低減され，ダンピング力が無いバネマス系のモデルであっても，安定に危険速度を通過可能であることが明らかになった。シミュレーションの危険速度時の振動波形は，実験結果と概ね一致しており，危険速度を通過するために必要なモータの加速度が分かるようになった。したがって，ダンピング力無しで危険速度を通過する新しい1軸制御形ベアリングレスモータの設計方法を確立した。
2019年度の後半は，回転子表面を炭素繊維で覆った新しい回転子を用いて，高速化に挑戦した。固定子の組み立てを改良することにより，安定に磁気浮上しながら回転可能な最高回転速度は，前年度の20,000 r/minから30,000 r/minに向上し，1軸制御形ベアリングレスモータの世界最高回転速度をさらに更新することに成功した。さらに，回転軸の上下両端にファンブレードを取り付け，30,000 r/minまでの負荷試験を行い，負荷時でも安定に磁気浮上して高速回転することが可能であることを実証した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
