2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of AC magnetic suspension motor
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20H02096
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
水野 毅 埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授 (20134645)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高崎 正也 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10333486)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 磁気浮上 / 磁気軸受 / 交流磁気浮上 / 自己平衡性 / 浮上回転モータ / ベアリングレスモータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（1）ラジアル形磁気浮上モータの設計・製作 固定子の相数が3，コイル数が12個，回転子の突極数が16個のラジアル形磁気浮上モータの設計・製作を行った．ロータは直径180 mmの円柱に長さ58 mmのI型積層鋼板を20 mmの幅で16個等間隔に並べる構造とした．電磁石は長さ58 mmのE型積層鋼板をコイルを巻くボビンと治具で挟んでフレームに固定した．本装置では，ラジアル方向の自己平衡性に基づく無制御浮上と励磁相の切り替えによる回転の同時実現に焦点を絞って実験を行うため，ロータをモノピボット軸受で支持し，鉛直方向の並進運動を含む３自由度をメカニカルに拘束する構造とした．
（２）電磁石の特性測定とチューニング 基礎実験として，電磁石と磁極を対向させ，その間隔を変えながら電磁石コイルの自己インダクタンスの測定を行った．また，キャパシタの静電容量も計測し，電磁石の巻き数を調整しながら向かい合う電磁石で固有振動数が近い値を取るような組み合わせを選定した．つぎに，量りに磁極を固定し，電磁石と磁極の間隔を調整しながら吸引力の測定を行った．これによって，間隔が広くなるとき吸引力が大きくなるという自己平衡性を持つことを確認した．
（３）自己平衡性による安定化と励磁相切り替えによるトルク発生の確認 製作した装置において，各相4個の電磁石コイルを並列に電圧出力アンプに接続し，それぞれの相に交流電圧を印加することによって，ラジアル方向の自己平衡性に基づく安定支持を実現した．そして励磁相を切り替えることによって，回転トルクが発生することを確認した．
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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