2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a generator system for renewable energy using soft magnetic composite core and less permanent magnet
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25420241
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
石川 赴夫 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (40159695)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気機器 / 再生可能エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，再生エネルギーの開発が急務となっているが，その中の小水力発電および風力発電システムでは効率が良く信頼性の高い発電機が必要である。それを達成するために，本研究は（１）価格を抑えるために，発電機価格の大部分を占める永久磁石材量をなるべく少なくした構造とし，（２）永久磁石量が少ない場合一般に効率が低下してしまうが，構造を工夫して効率を低下させない発電機および電力変換システムを開発する。更に，（３）保守点検が容易でない発電機の高い信頼性を得るために，運転中の物理量を検出し信号処理によって，システムが故障の一歩手前の状態にあるか診断するシステムを開発することを目的としている。
申請者らが開発した，初期形状を設定しない設計手法を用いて，新しい回転子構造を持つ発電機を設計した。そして，クリーニング方法の強さによって表面磁石型や埋め込み磁石型の回転子形状が得られることを示した。また，回転方向に対称でない新しい回転子構造を設計した。その結果を論文１報，著書１報，国際会議２報，学会発表３報で報告し，日本AEM学会誌論文賞，電気学会優秀論文発表賞（発表学生，渡邉大貴）２回を受賞した。また，ラジアル・アキシャル方向磁束を併用した新しい発電機を設計し，試作した。その結果を国際会議１報，学会発表１報で報告した。試作機の実験結果の詳細については今後発表予定である。故障診断については，不完全な磁石を持つ埋め込み磁石同期機を作成し，故障診断として利用できる特性について明らかにした。その結果を国際会議１報，学会発表２報で報告した。
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