Development of Reluctance Motors That Can Switch Motor Types

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02128
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Kiyota Kyohei 東京工業大学, 工学院, 准教授 (10796519)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: モータ種別切り替え / 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 / 巻線界磁型モータ / フラックススイッチングモータ / 高効率化 / 高出力化 / モータドライブ

Outline of Final Research Achievements

In recent years, switched reluctance motors, synchronous reluctance motors, and wounded field motors that do not use permanent magnets at all and whose rotors consist only of electromagnetic steel plates have attracted attention, but each motor has its own issues related to efficiency, output, and noise.
The final objective of this research was to freely switch the "motor type itself" by simply switching the stator excitation method without changing the mechanical structure of the motor. This enables the disadvantages of each of the above motors to be overcome by the advantages of the other motor types, and a control method that maximizes their capabilities is established, aiming for higher efficiency and output of motors that do not use permanent magnets.

Free Research Field

電気機器学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年排ガス規制等により急速に電気自動車への注目が高まり、その駆動源であるモータの低コスト・高効率化が急務である。一方で永久磁石などの材料調達におけるリスク分散も重要な要求となりつつある。そのため、特に資源調達リスクの高い永久磁石を廃したモータの需要は急激に高まりつつある。
このような状況下において、永久磁石や回転子内の巻線類を完全に廃したモータにおいて、巻線を切り替えることによりモータ種別そのものを変更する例は世界で初めての事象である。永久磁石を用いないモータの低コスト高効率化は、例えば電気自動車等、可変速駆動を行う用途への拡大が期待される。