A study on the precise measurement of rotational torque using electromagnetic force

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04510
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21030:Measurement engineering-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Nishino Atsuhiro 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (40415724)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 力学量計測 / トルク / 超精密計測 / 電磁力 / 回転速度 / キッブルバランス

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study is to establish a reliable rotary torque measurement technique. First, based on the torque-generating machine by an electromagnetic force developed in the previous research, a rotary torque-generating machine was developed in which both the magnetic circuit side and the rectangular coil side (including a rotary torque transducer) can rotate synchronously. In addition, a control system that can synchronize the rotational speeds of two different shafts by referring to a virtual axis and a simultaneous measurement system for voltage, counter, etc. were developed. Furthermore, a new torque transducer adopted a hollow shaft was developed. These results have enabled preparations to be made for the evaluation of the effect of changes in rotational speed on the torque measurement of rotary torque transducers.

Free Research Field

計測工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果は、より信頼性の高い回転トルク計測技術の確立に寄与する。回転トルク計測技術は、IT機器や自動車など、様々な分野で使用されているモータの性能評価において極めて重要である。そのため、信頼性の高い回転トルク計測技術の確立は、モータの高度化に貢献することが期待できる。本研究の学術的意義は、回転速度の変化がトルク計測に及ぼす影響の解明につながり、モータの動作特性や効率に関する新たな知見が得られ、モータの設計や制御の最適化に役立つことが期待できる。また、社会的意義としては、高効率なモータの実現により、エネルギー効率の向上や環境への負荷低減など、持続可能な社会の実現に向けた重要な一歩となる。