2022 Fiscal Year Annual Research Report
Design Procedure for a Bearingless Motor with Asymmetric Structure and Investigation of its Intelligent Functionality
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20H02100
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
朝間 淳一 静岡大学, 工学部, 准教授 (70447522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉元 紘也 東京電機大学, 工学部, 准教授 (60613552)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ベアリングレスモータ / 磁気浮上 / モータ / パワーメカトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，非対称構造を有するベアリングレス磁気浮上モータの設計手法の確立を目的としている．昨年度までに，すべての三相ブラシレスDCモータを，独自の支持力とトルク指標を用いることにより，四相非対称ベアリングレスモータにコンバートする方法を提案し，12スロット10極構造のモータにより実証している．本年度は，この電気的に非対称構造を有する四相ベアリングレスモータにおいて，巻線の絶縁不良により，電流波形にスパイク状の電流が周期的に乗ることを確認し，波形の周期的な記録とフーリエ解析により自動的に故障を診断するアルゴリズムを構築中である．さらに，機械的に非対称構造を有する三相シングルドライブベアリングレスモータを提案している．このベアリングレスモータは，6コイル三相4極のコアレスモータ（回転子は円筒形状）を有し，回転子のラジアル方向と傾き方向は静圧空気軸受により支持されるが，軸方向は受動安定となるため一度振動すると減衰しない．そこで，4極の磁石の一部を半ピッチひねった構造とすることで，d軸電流で軸方向力を制御し，アキシャル磁気軸受を追加することなく，軸方向運動を能動的に制御する．なお，トルクはq軸電流により制御する．テスト機を試作し，実際に，6万rpmまでの磁気浮上回転に成功した．本成果をまとめ，国際会議発表を行い，ジャーナル論文（IEEE Transactions on Industry Applications）掲載となった．
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
