2010 Fiscal Year Annual Research Report
2極電動機・2極軸支持構造を持つ超高速永久磁石型ベアリングレスモータの開発
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21760211
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
竹本 真紹 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (80313336)
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| Keywords | 電気機器工学 / 制御工学 / ベアリングレスモータ / 永久磁石同期電動機 |
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| Research Abstract |
ベアリングレスモータは、電動機と磁気軸受の機能を一体化したモータである。そのため、磁気軸受を用いた場合よりもコストダウン、小型化、高速化などが期待されているが、100,000r/minといった超高速回転を実現できるベアリングレスモータは未だ実現されていない。そこで、研究代表者は、超高速回転を実現するために、新しいモータ構造である2極電動機・2極軸支持構造を持つ超高速永久磁石型ベアリングレスモータを平成20年度までに提案し、その有効性を3次元有限要素法非線形磁界解析で確認した。そこで、本研究の目的は、提案する2極電動機・2極軸支持構造を持つ超高速永久磁石型ベアリングレスモータの試作機とそのドライブシステムを実際に製作し、超高速回転での安定な磁気支持運転を実現することである。そこで、平成22年度は、前年度の研究成果に基づいて、超高速回転に対応可能な専用の高性能ドライブシステムとして、電動機速度制御系と軸支持制御系の2つからなるコントロールシステムを製作した。そして、製作したコントロールシステムと試作機と組み合わせることで、70,000r/minという超高速回転での安定な磁気支持運転を実現した。また、100,000r/minでの超高速回転を実現するために解決すべき課題を明らかにし、その解決方法についても検討を行った。さらに、超高速回転を実現するうえで必要な、円筒型回転子を備えた新たな構造の磁気磁受についても検討した。なお、これらの研究を通じて得た研究成果を学会などで報告した。
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