2015 Fiscal Year Research-status Report
永久磁石同期モータの高効率運転に適した新しい数式モデルの構築
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26820098
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
井上 征則 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50580148)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気機器工学 / モデル化 / エネルギー効率化 / 永久磁石同期モータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電機子鎖交磁束に同期したM-T座標上での高効率運転のための数式モデルの構築について、前年度に明らかとなった課題の一つである同期リラクタンスモータでの磁気飽和が顕著になる運転状態への対応に関して検討を進めた。その結果、モータの定格電流を閾値として数式パラメータを変更する方法の有効性を確認できた。また、これまで数式モデルは電機子電流の1次式や2次式として検討を進めてきたが、指数を0～3の範囲で変化させたモデルについても比較検討を行った結果、同期リラクタンスモータでは指数を0～1の範囲に設定した場合が良く、表面磁石同期モータでは2～3の範囲で設定した場合にモデル化誤差を最小にできることが分かった。
磁気飽和評価用モータ導入については、試作業者との打ち合わせを進めた結果、予算の範囲内で３種類のモータを試作することができた。回転子は表面磁石同期モータ, 埋込磁石同期モータ, 同期リラクタンスモータの３種である。固定子については計画通り１台分のみ製作し、共用することになった。
なお、磁界解析で想定していた巻線仕様が実機では実現困難であることが試作業者との打ち合わせで判明し、巻線仕様の変更を行ったため数式モデル妥当性の評価可否について再検討を行った。検討の結果、試作のしやすさを重視し巻数を減らす一方で、定格電流を増加させて同等の磁束密度を維持することにした。定格電流の増加に伴い、固定子での発熱に注意する必要があるため、熱電対により巻線温度を測定し対応することにした。
再検討に時間を費やすことになったため、当初計画していた磁気飽和評価用モータの評価とM-T座標上でのパラメータ算出については次年度に実施することになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
磁気飽和評価用モータの製作は完了することができたが、実現可能な試作仕様の検討で時間が必要となり、実機でのパラメータ測定やパラメータ算出法の開発が未実施となっている。
一方で磁界解析を用いた数式モデルの検討は継続して実施したため、モデル化誤差低減の手法として、定格電流を閾値としたパラメータ変更による方法や電機子電流の指数変更による方法を新たに構築できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の最終年度となるため、パラメータ測定と算出法の開発に注力し、試作したモータ３種のうち２種の測定結果が得られた時点で数式モデルの一般化についても検討を開始する予定である。
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| Causes of Carryover |
前年度未使用額と合算して磁気飽和評価用モータ試作をした結果、ほぼ計画通りに研究費を執行することができた。数千円の未使用額が生じているが消耗品や旅費等で利用する金額としては小さすぎ有効活用できない可能性が高かったため次年度に見送った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
未使用額は次年度に予定している国際会議出席等で活用する計画である。
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