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2013 Fiscal Year Annual Research Report

環境に優しく災害に強い小型風力用磁気ギア内臓発電機の開発

Research Project

Project/Area Number 24360102
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

中村 健二  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70323061)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords磁気ギア / 発電機 / 風力発電
Research Abstract

(1)磁束変調型磁気ギアのポールピースの形状・配置の改良・・・昨年度行った有限要素法による解析結果に基づき、ポールピースの形状・配置の改良した磁気ギアを試作し、実証実験を行ったところ、最大トルクは約1.4倍に向上し、効率も最大で99%に達することが実証された。
(2)小型風力発電装置の基礎フィールド試験・・・昨年度導入した容量約1kWの小型風車に対して、まずは一般に広く用いられているコアレスの永久磁石発電機を接続して、基礎的なフィールド試験を行った。その結果、平均風速約10m/sで最大500Wの出力が得られることを確認した。今後は、電圧、電流、電力、風速などを長時間自動で計測できるシステムを構築して、より詳細なフィールド試験を行えるようにする予定である。
(3)検証用小型磁気ギア内臓発電機の設計・試作・・・磁気ギア内臓発電機の動作を確認するため、小型の試作機を設計し、試作した。次年度は、まずこの試作機の実証実験を行い、所望の特性が得られるか検証する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り、磁気ギアの性能向上を達成し、検証用の磁気ギア内臓発電機の試作も完了したことから、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

まずは前年度試作した検証用小型磁気ギア内臓発電機について実証実験を行い、所望の性能が得られているかを確認をする。次いで、この結果に立脚して、容量約1kWの磁気ギア内臓発電機を設計・試作し、最終的には小型風車に取り付けてフィールド試験を行うことを目指す。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
平成26年度請求額と合わせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Performance improvement of magnetic gear and efficiency comparison with conventional mechanical gear2014

    • Author(s)
      K. Nakamura, M. Fukuoka, O. Ichinokura
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 115 Pages: -

    • DOI

      10.1063/1.4863809

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Tests and Efficiency Improvement of Surface Permanent Magnet Magnetic Gear2014

    • Author(s)
      M. Fukuoka, K. Nakamura, O. Ichinokura
    • Journal Title

      IEEJ Journal of Industry Applications

      Volume: 3 Pages: 15-19

    • DOI

      10.1541/ieejjia.3.62

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遊星型磁気ギアのポールピースが性能に与える影響2014

    • Author(s)
      中村健二,福岡道成,一ノ倉理
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      松山大学
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] 遊星型磁気ギアのポールピースが特性に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      福岡道成,中村健二,一ノ倉理
    • Organizer
      電気学会A部門大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      20130912-20130913
  • [Presentation] Loss Analysis and Performance Improvement of Trial SPM type Magnetic Gear2013

    • Author(s)
      M. Fukuoka, K. Nakamura, O. Ichinokura
    • Organizer
      15th European Conference on Power Electronics and Applications
    • Place of Presentation
      Lille, France
    • Year and Date
      20130903-20130905
  • [Presentation] 磁気ギアのポールピースが特性に与える影響に関する考察2013

    • Author(s)
      福岡道成,中村健二,一ノ倉理
    • Organizer
      電気関係学会東北支部連合大会
    • Place of Presentation
      会津大学
    • Year and Date
      20130822-20130823

URL: 

Published: 2015-05-28  

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