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磁気浮上電動車用磁気車輪の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450114
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関九州大学

研究代表者

藤井 信男  九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (60101177)

研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1998年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1997年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード磁気車輪 / リニアドライブ / 磁気浮上 / 永久磁石 / 誘導反発型 / 電磁界解析 / 電磁機器 / リニアモータ / 電磁界分析
研究概要

本磁気車輪は,永久磁石を偏い式あるいは傾斜式と呼ぶ方式で導体板上で回転させることによって、誘導反発型の磁気浮上力と誘導型の推力を同時に発生させる電磁機器である。本研究によって以下のことを明らかにした。
磁気車輪の設計に関して:
1.磁石体積当たりの浮上力は,磁石磁界分布の基本波成分の大きさにほぼ比例するため,磁気車輪のポールピッチに対する磁極長さの割合は2/3から5/6の範囲が適切である。
2.ギャップ長に対して20倍程度のポールピッチが確保できる場合には極数が多い方が有利である。磁気車輪外形20cm,ギャップが5mm程度の場合には,4極が最適である。
3.永久磁石の磁化方向の厚さに関しては,その変化によって磁石表面近くにおける磁束密度はあまり変化しないため,単位体積当たりの浮上力の見地からは2cm厚程度が最適である。
導体板について:
4.駆動電力対浮上力比はほぼ導体板の体積抵抗率に厚みを掛けた表面導電率だけに比例する。すなわち,駆動電力対浮上力比は磁石寸法や配置法,回転速度,機械的ギャップ,偏い式における重なり割合,傾斜式における傾斜角に対してはほとんど変化せずに,導体板の抵抗のみに依存する。
自己回転型磁気車輪ユニットについて:
5.永久磁石裏面の電機子用としての継鉄は,重量が増加する不利よりも回転駆動力や浮上力を増大させる効果が大きい。
6.駆動用に別モータを用いる場合と比べて大幅に小型軽量化できる。
7.誘導反発型磁気浮上にもかかわらず,駆動電力をほぼ力率1にできる。
自己回転型ユニットを4個を装着した偏い式磁気車輪方式磁気浮上車について:
8.自重を十分上回る浮上力を発生できるうえに、浮上に要する駆動電力の半分程度を推力として利用できる。
9.トルク成分を完全に打ち消すことができる。振動もほとんどなく安定した浮上が得られる。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] 藤井 信男: "永久磁石回転型磁気車輪の磁極と特性との関係"電気学会論文誌D. 117. 768-775 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 堀内 陽子: "磁気車輪の磁極に関する解析的検討"日本AEM学会誌. 5巻2号. 37-42 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Three Dimensional Force of Magnet Wheel with Revolving Permanent Magnets"IEEE Taransactions on Magnetics. 33. 4221-4223 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小川 幸吉: "磁気車輪の特性における二次導体壁高さの効果"日本AEM学会誌. 5巻4号. 72-78 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Magnet Wheel Using Permanent Magnets for Repulsive Magnetic Levitation and Induction Type Thrust"NASA/CP-1998-207654. 165-177 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Design of Magnet Wheel Integrated Own Drive"IEEE Transactions on Magnetics. 35. 4013-4015 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Relationship Between Magnetic Poles and Characteristics of Revolving Permanent-Magnet Type Magnet Wheel"Electrical Engineering in Japan. 128. 111-120 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤井 信男: "自己回転型磁気車輪とそれを用いた試験車の特性"電気学会論文誌D. 120(印刷中). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo, Fujii, Kokichi Ogawa, Makoto Chida: "Relation between Magnetic Poles and Characteristics of Revolving Permanent Magnet Type Magnet Wheel"Trans. IEEE of Japan. vol. 177-D. 768-775 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoko Horiuchi, Kokichi Ogawa, NobuoFujii: "Analytical Study on Magnetic Poles of Magnet Wheels"Journal of The Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics. vol. 5, No. 2. 37-42 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii, Makoto Chida, Kokichi Ogawa: "Three Dimensional Force of Magnet Wheel with Revolving Permanent Magnets"IEEE Transactions on Magnetics. vol. 33. 4221-4223 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kokichi Ogawa, Yoko Horiuchi, Kazuhiro Masuda, Nobuo Fujii: "Effect of Wall Height of Secondary Conductors on Characteristics of Magnet Wheels"Journal of The Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics. vol. 5, No. 4. 72-78 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Magnet Wheel Using Permanent Magnets for Repulsive Magnetic Levitation and Induction Type Thrust"NASA/CP-1998-207654. 165-177 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii, Seiji Nonaka, Giichiro Hayashi: "Design of Magnet Wheel Integrated Own Drive"IEEE Transactions on Magnetics. vol. 35. 4013-4015 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii, Kokichi Ogawa, Makoto Chida: "Relationship Between Magnetic Poles and Characteristics of Revolving Permanent - Magnet Type Magnet Wheel"Electrical Engineering in Japan. vol. 128. 111-120 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii, Giichiro Hayashi, Yasuaki Sakamoto: "Characteristics of Self-driven Magnet Wheel and Maglev Test Car Using the Wheels"Trans. IEEE of Japan. vol. 120-D, (to be published). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Relationship Between Magnetic Poles and Characteristics of Revolving Permanent-Magnet Type Magnet Wheel."Electrical Engineering in Japan. 128・4. 111-120 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Design of Magnet Wheel Integrated Own Drive"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 4013-4015 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井 信男: "自己回転型磁気車輪とそれを用いた試験車の特性"電気学会論文誌D(掲載予定). 120・4. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Maglev Mover with Four Magnet Wheels"Proceedings of Int,Power Electronics Conference. (発売予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Characteristics of Magnetic Lift.Propulsion and Guidance by Using Magnet Wheels with Rotating Permanent Magnets"IEEE Industry Application Society Annual Meeting. (発売予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Payload of Revolving PM Type Magnet Wheel" Proceedings of The Second International Symposium on Linear Drives for Industry Applications. 351-354 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Magnet Wheel Using Permanint Magnets for Repulsive Magnetic Levitation and Induction Type Thrust" NASA/CP-1998-207654. 165-177 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Design of Magnet Wheel with Self-driven Equipment" Proceedings of INTERMAG99 IEEE International Magnetics Conference. (発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井 信男: "永久磁石回転型磁気車輪の磁極と特性との関係" 電気学会論文誌D. 117・6. 768-775 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Three Dimensional Force of Magnet Wheel with Revolving Permanent Magnets" IEEE Transactions on Magnetics. 113・5. 4221-4223 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Magnet Wheel Using Permanent Magnets for Repulsive Magnetic Levitation and Induction Type Thrust" NASA,Pre-Proceedings of 4th International Symposium on Magnetic Suspension Technology. 152-164 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuo Fujii: "Payload of Revolving PM Type Magnet Wheel" Proceedings of The Second International Symposium on Linear Drives for Industry Applications. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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