2008 Fiscal Year Annual Research Report
高速回転・高出力運転が可能な順突極永久磁石型ベアリングレスモータの開発
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19760201
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
竹本 真紹 Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (80313336)
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| Keywords | 電気機器工学 / 制御工学 / ベアリングレスモータ / 永久磁石同期電動機 |
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| Research Abstract |
永久磁石型ベアリングレスモータ(PM型BelM)の研究・開発が国内外で盛んに行われており、さまざまな回転子構造を持つPM型BelMが提案されている。しかし、従来から提案されているPM型BelMは、軸支持力を有効に発生できないという問題があった。そこで、研究代表者は、正の突極性を持つ順突極永久磁石型ベアリングレスモータ(順突極PM型BelM)を提案している。本モータは、軸支持磁束の磁路上に永久磁石を配置しないことによって、軸支持力を有効に発生できる。上記以外にも、提案する順突極PM型BelMは、従来型の様々な問題点を解決できる構造となっている。そして, 有限要素法非線形磁界解析を用いて従来型と比較検討した結果、従来型に比べ良好なトルク・軸支持力特性を備えていることも明らかとなった。しかし、実機による確認は未だされていない。そこで、昨年度までに, 発明した正の突極性を持つ順突極永久磁石型ベアリングレスモータの試作機を実際に製作し、トルク・軸支持力特性を測定することで、上記の特長を実機においても実証した。
本年度は, 前年度に明らかにした試作機のトルク・軸支持力特性に基づいて、高速回転・高出力運転に対応可能な電動機速度制御系と軸支持制御系の2つからなるコントロールシステムを構築した。さらに、デジタルコントローラに同期するインバータドライブも製作し、高速回転・高出力運転時における安定な軸支持運転を実現することで, 実用に十分耐えうる高性能ドライブシステムを開発した。なお、これらの研究を通じて得た研究成果を学会などで報告した。
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