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新構成の角棒状リニアハイブリッドモータの開発とその実用化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11650299
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関早稲田大学

研究代表者

石山 敦士 (2000)  早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)

小貫 天 (1999)  早稲田大学, 理工学部, 教授 (80063428)

研究分担者 若尾 真治  早稲田大学, 理工学部, 助教授 (70257210)
岩本 伸一  早稲田大学, 理工学部, 教授 (30119648)
田 宇鎮  早稲田大学, 理工学部, 助手 (10308182)
石山 敦士  早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2000年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードリニアハイブリットモータ / 誘導-同期並列運転 / 空間高調波 / 磁気吸引力 / 誘導始動 / 乱調防止 / 環状巻線 / 角棒状構成 / リニアハイブリッドモータ / 誘導―同期並列運転
研究概要

本研究の目的は、新構造を有する誘導-同期リニアハイブリッドモータを開発し、その実用化を図ることである。近年、産業界での電動機の採用は、誘導機、同期機に代表される高安定な交流機が主要となりつつある。誘導機と同期機は互いの長短が相補関係にあるものの、運転時の効率低下のために既存の回転構造によるハイブリッド化は困難であった。そこで、申請者らはリニアモータの直線的構造に注目し、同一巻線上に誘導機と同期機を並行運転できる角棒状リニアハイブリッドモータを提案し、その実用化に向けて詳細な検討をおこなった。
まず、基礎的検討として、提案機器の特徴である対称構造により不必要な磁気吸引力の相殺が可能であること、同期モータの界磁側にPWMの時間高調波思考に基づく分割磁極を採用して空間高調波を効果的に削減できること、同期作用に誘導作用をハイブリット化することで自己始動と乱調防止に効果的な誘導推力を発生可能としたこと等を実現した。さらに、試作機に基づいて静特性のみならず、その過渡特性として走行実験にも重点をおいて研究を進めた。その結果、提案モータでは同期機が苦手とする運転周波数での始動・同期化が可能であること、提案モータにおいて運転周波数より高い周波数を持つ始動用の電源を用意することで、運転周波数による始動や周波数をランプ的に増加させる方法と比較して、振動を抑えかつ短い距離での同期化を実現できること等を明らかにし、提案機器の有効性を示すことに成功した。
今後リニアモータの分野では、複数の特性の兼ね合わせるハイブリットモータの開発がより進むものと考えられる。このハイブリットモータでは各モータの特性比率がモータ全体としての特性を決定するため、各二次側部の独立性を有する角棒状構造は、所望のモータ特性を得るために非常に有効であろうと思われる。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] 田宇鎮: "回転-リニア併進誘導機の性能向上に関する研究"電気学会論文誌D. 119・3. 321-326 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [文献書誌] T.Onuki: "Driving characteristics of X-Y linear induction motor with two-dimensional primary winding"Scripta Technica(A Subsidiary of John Wiley & Sons,Inc). 128・2. 83-90 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.J.Jeon: "Dynamic characteristics of the synchronous motors applying plural sub-magnets scheme to the rotor"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 3574-3576 (1999)

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  • [文献書誌] T.Onuki: "Characteristics analysis of linear induction motor with two types of secondary structures based on electromagnetic field and electric circuit analysis"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 4022-4024 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.J.Jeon: "Propulsive characteristics of a novel linear hybrid motor with both induction and synchronous operations"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 4025-4027 (1999)

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  • [文献書誌] 紙屋雄史: "巻線型二次方式を部分的に採用した短一次リニア誘導モータの諸特性"電気学会論文誌D. 120・4. 526-531 (2000)

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  • [文献書誌] M.Tsuda: "Electromagnetic behavior on high-temperature superconducting bulk YBCO exposed to time-varying magnetic fueld"IEEE Trans.on Applied Superconductivity. 10・1. 894-897 (2000)

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  • [文献書誌] 門裕之: "バルク超電導体特性の温度・磁界依存性と磁気遮へい型超電導限流器の動作特性解析"低温工学. 35・5. 246-254 (2000)

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  • [文献書誌] 津田理: "複数の電磁石を用いたバルク超電導体の連続アクティブ磁気浮上"低温工学. 36・2. 69-79 (2001)

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  • [文献書誌] S.Wakao: "Design optimization of axially laminated rotors for synchronous reluctance motors"Journal of Applied Physics. 87・9. 6298-6300 (2000)

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  • [文献書誌] K.Tatematsu: "New approaches with sensorless drives"IEEE Industrial Application Society Magazine. 6・4. 44-50 (2000)

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  • [文献書誌] 若尾真治: "数値最適化計算と電機設計法の併用による回転機通風孔の形状決定"電気学会論文誌D. 121・2. 159-164 (2001)

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  • [文献書誌] W.J.Jeon: "An approach for enhancing the performance of rotary-linear induction motor"The Transactons of IEE of Japan. Vol.119, No.3. 321-326 (1999)

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  • [文献書誌] T.Onuki: "Driving characteristics of X-Y linear induction motor with two-dimensional primary winding"Scripta Technica (A Subsidiary of John Wiley & Sons, Inc). Vol.128, No.2. 83-90 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.J.Jeon: "Dynamic characteristics of the synchronous motors applying plural sub-magnets scheme to the rotor"IEEE Transactions on Magnetics. Vol.35, No.5. 3574-3576 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Onuki: "Characteristics analysis of linear induction motor with two types of secondary structures based on electro magnetic field and electric circuit analysis"IEEE Transactions on Magnetics. Vol.35, No.5. 4022-4024 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.J.Jeon: "Propulsive characteristics of a novel linear hybrid motor with both induction and synchronous operations"IEEE Transactions on Magnetics. Vol.35, No.5. 4025-4027 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kamiya: "Characteristics of the short primary linear induction motor with the partially adopted wound secondary member"The Transactions.of IEE of Japan. Vol.121, No.2. 159-164 (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tsuda: "Electromagnetic behavior on high-temperature superconducting bulk YBCO exposed to time-varying magnetic field"IEEE Trans.on Applied Superconductivity. Vol.10, No.1. 894-897 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kado: "Thermal and magnetic characteristics of bulk superconductors, and performance analysis of a magnetic shielding-type superconducting fault current limiter"Journal of the Cryogenic Society of Japan. Vol.35, No.5. 246-254 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tsuda: "A new type of active-maglev system using YBCO bulk and multiple electromagnets"Journal of the Cryogenic Society of Japan. Vol.36, No.2. 69-79 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Wakao: "Design optimization of axially laminated rotors for synchronous reluctance motors"Journal of Applied Physics. Vol.87, No.9. 6298-6300 (2000)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tatematsu: "New approaches with sensorless drives"IEEE Industrial Application Society Magazine. Vol.6, No.4. 44-50 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Wakao: "The shape optimization of ventilation holes in an induction motor by the hybrid design approach of numerical analysis and analytical design methodology"The Transactons of IEE of Japan. Vol.121, No.2. 159-164 (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tsuda: "Electromagnetic behavior on high-temperature superconducting bulk YBCO exposed to time-varying magnetic fueld"IEEE Trans.on Applied Superconductivity. 10・1. 894-897 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 門裕之: "バルク超電導体特性の温度・磁界依存性と磁気遮へい型超電導限流器の動作特性解析"低温工学. 35・5. 246-254 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 津田理: "複数の電磁石を用いたバルク超電導体の連続アクティブ磁気浮上"低温工学. 36・2. 69-79 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Wakao: "Design optimization of axially laminated rotors for synchronous reluctance motors"Journal of Applied Physics. 87・9. 6298-6300 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tatematsu: "New approaches with sensorless drives"IEEE Industrial Application Society Magazine. 6・4. 44-50 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 若尾真治: "数値最適化計算と電機設計法の併用による回転機通風孔の形状決定"電気学会論文誌D. 121・2. 159-164 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田 宇鎮: "回転-リニア併進誘導機の性能向上に関する研究"電気学会論文誌D. 119・3. 321-326 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Onuki: "Driving Characteristics of X-Y Linear Induction Motor with Two-dimensional Primary Winding"Scripta Technica (A Subsidiary of John Wiley & Sons,Inc.). 128・2. 83-90 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] W.J.Jeon: "Dynamic Characteristics of the Synchronous Motors applying Plural Sub-magnets Scheme to the Rotor"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 3574-3576 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Onuki: "Characteristics Analysis of Linear Induction Motor with Two Types of Secondary Structures based on Electromagnetic Field and Electric Circuit Analysis"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 4022-4024 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] W.J.Jeon: "Propulsive Characteristics of A Novel Linear Hybrid Motor with Both Induction and Synchronous Operations"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 4025-4027 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 紙屋 雄史: "巻線型二次方式を部分的に採用した短一次リニア誘導モ-タの諸特性"電気学会論文誌D. 120・4(掲載決定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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