小水力発電所用ネオジウム磁石発電機の開発

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550207
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 中田 高義 岡山大学, 工学部, 教授 (50032925)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 耕二 岡山大学, 工学部, 助手 (20190093) ; 高橋 則雄 岡山大学, 工学部, 助教授 (40108121)
• Keywords: 永久磁石発電機 / ネオジウム磁石 / 小水力発電所

Research Abstract

昨年度確立した永久磁石発電機の特性解析法を用いて、短絡時の過負荷耐量の検討を行うとともに、保持環を流れるうず電流の影響、三次元磁界解析時の周期境界条件、並びに回転機の軸方向長さの影響の検討も行うことができた。さらに、モデル発電機の磁束分布の測定も行った。本年度の研究成果を要約すれば、以下のようになる。
1.過負荷耐量の検討
発電機が短絡した場合は、強大な電機子反作用のために、磁石が減磁する恐れがあるので、電機子反作用を減少させるような磁路構成の検討を行った。その結果、減磁を少なくさせるためには、磁石を回転子中に傾斜させて埋め込んだ方がよいことを明らかにした。
2.保持環内のうず電流が磁石の着磁特性に及ぼす影響の検討
パルス着磁を行う際に、回転子磁石を保持するための保磁環にうず電流が流れ、十分着磁が行えない可能性がある。そこで、このうず電流を少なくするためのL、C、R及び着磁コイルの巻数の検討を行った。
3.三次元磁界解析時の周期境界条件の検討
回転機の負荷時の磁界解析を行う際は、周期境界条件の導入が必要不可欠である。そこで、三次元磁界解析における周期境界を導入し、どの程度記憶容量及び計算時間を減少できるかを明らかにした。
4.回転機の軸方向長さが磁束分布に及ぼす影響の検討
軸方向に短い回転機を二次元解析した場合に、回転機の軸長さがどの程度なら二次元解析結果が実測と一致するかを明らかにした。
5.モデル発電機の実験的検討
最適な発電機構造のモデルを試作し、パルス着磁を行った際の磁束分布を測定して、解析結果との比較を行った。

Research Products

• [Publications] 中田高義、高橋則雄、藤原耕二: IEEE Trans.on Magnetics. 24. 2694-2696 (1988)
• [Publications] 中田高義、高橋則雄: 平成元年電気学会全国大会講演論文集. 626 (1989)
• [Publications] 中田高義、高橋則雄: 平成元年電気学会全国大会講演論文集. 775 (1989)