2015 Fiscal Year Annual Research Report
5軸能動制御式ベアリングレスモータを搭載した超精密・高性能加工機の研究開発
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26630024
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
朝間 淳一 静岡大学, 工学部, 准教授 (70447522)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 磁気浮上 / 磁気軸受 / ベアリングレスモータ / 高速モータ / 永久磁石モータ / トルク脈動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，マイクロエンドミル加工機に適用可能な5軸制御式精密・高速ベアリングレス磁気浮上モータの実現を目指している．磁気浮上回転主軸の位置決め精度に影響を及ぼす要因の一つに，モータの電磁外乱力が挙げられる．平成26年度には，この電磁外乱力の一つであるトルク脈動を低減する表面磁石形モータの設計を行った．具体的には，各相の1スロットあたりの巻線比を変更し，発生する電磁トルクの脈動を極小にする巻線比を理論的に導出し，有限要素電磁界解析により確認を行った．平成27年度には，まず，コギングトルクを低減するために磁石スキューの検討を行った．その結果，永久磁石に3段階スキューを施すことで，コギングトルク（3σ）を6mNmから0.2mNm低減可能であることを，有限要素電磁界解析により示した．次いで，提案する巻線構造を固定子に適用し，かつ，3段磁石スキューを回転子に施した高速モータを試作した．回転子直径は40mm，固定子高さは15mm，永久磁石表面から固定子鉄心表面までの距離は1.5mmに決定した．トルク測定は，PWM駆動による高調波の影響を排除するため，リニアアンプを3台用いて三相正弦波電流をモータに供給し，渦電流ブレーキとトルクメータを用いて，出力トルク信号のスペクトル解析を行った．その結果，トルク脈動（平均値に対する脈動振幅）は，0.24%であった．今後の予定は，本提案モータを磁気浮上モータに適用し，位置決め精度を評価する．
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Research Products
(7 results)
