2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Reluctance Motors That Can Switch Motor Types
| Project/Area Number |
20H02128
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
清田 恭平 東京工業大学, 工学院, 准教授 (10796519)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | リラクタンスモータ / 高効率化 / 特性切替 / スイッチトリラクタンスモータ / シンクロナスリラクタンスモータ / フラックススイッチングモータ / 巻線界磁型モータ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，リラクタンス応用モータにおいて，モータの機械的構造を変えることなく，様々なモータ特性を変幻自在に実現できるモータ種別切り替えモータを提案とその基礎技術を確立する。本研究では主要な課題が３点ある。すなわち，(a)モータ種別変更時にどこまでモータ特性が変化するのか，(b)モータ種別を変更する回路の簡易化，(c)モータ種別を切り替える前提での最適な鉄心形状の探索，である。本年度は，最終年度であることから，特に本研究における進捗が著しかった(a)と(c)を中心に研究を進めた。
昨年度着手した固定子に巻線界磁を有するフラックススイッチングモータについて，シンクロナスリラクタンスモータモードにて動作可能な構造の候補を検討した。，同モードによる効率及び出力の変化を確認した。固定子24極，回転子 8極とすることにより，昨年度検討の固定子12極，回転子8極の場合より高出力を達成可能であることを明らかにした。また，(c)の内容を含めて，上記動作を行うための最適な回転子および固定子形状の探索を，遺伝アルゴリズムを用いて行った。
制御方法の改善については，モータ種別切り替えを想定して，スイッチトリラクタンスモータ，シンクロナスリラクタンスモータ双方において検討を行った。スイッチトリラクタンスモータにおいては，ベクトル制御を導入した上で，高調波重畳による主に騒音特性の改善および電流連続制御の導入検討を行い，ベクトル制御下においても従来の制御方法と同等の特性を得られる手法を検討した。シンクロナスリラクタンスモータにおいては，本研究で使用するオープン結線状態の電流制御で重要となる，d軸，q軸，零相間の相互インダクタンスおよび零相自己インダクタンスの実機における推定方法を確立した。これらについては昨年度までに試作した実機を用いて原理検証を行った。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 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。
|
