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浮上モータのセルフセンシング制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12650223
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 機械力学・制御
研究機関茨城大学

研究代表者

松田 健一  茨城大学, 工学部, 助手 (30302326)

研究分担者 岡田 養二  茨城大学, 工学部, 教授 (90007774)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード浮上モータ / セルフセンシング / パルス幅変調 / 差動トランス
研究概要

ハードディスクドライブや人工心臓用のアクチュエータとして、浮上モータ(セルフベアリングモータ)の適用が提案されている。これらのシステムは、小型化・低消費電力化が望まれており、特に小型化は最重要課題である。しかしながら、浮上モータは能動制御型のシステムであり、フイードバック制御のためのセンサを必要とする。センサのノンコロケートな配置は制御特性を悪化させる原因になり、設置空間はより小型化が望まれるシステムにとって大きな障害になる。そこで本研究では、外部センサを用いずに浮上モータの制御用コイルをセンサとしても用いる、差動トランス方式のレフセンシング制御を提案する。
平成12年度は、モータリングコイルの各相と浮上コイルの各相間の相互インダクタンスが、ロータのラジアル方向の変移に対し線形な出力特性を持ち、差動トランス方式のセルフセンシングが可能なことを理論および実験から明らかにした。平成13年度は、ノイズ対策、新たな共振回路の挿入や出力バンド幅の調整などを行い、セルフセンシングによる静止状態での浮上制御に成功した。しかしながら、変位情報を持つ搬送波成分の作動出力は、ロータに貼り付けた永久磁石の位置や制御電流の変化に完全に独立ではなく、その影響を受けて変動するため、最終目的である浮上回転の実現には至らなかった。ただし、浮上のみであればコロケートセンサとして良好な特性を示しており、浮上モータのセルフセンシングによる制御が実現可能であるという十分な見通しを得た。
今後は、上記の変動とセルフセンシング出力間のダイナミクスについて解析を行い、安定した浮上回転の実現を目指すとともに、アキシャル型の磁気浮上モータについても、パルス幅変調方式によるセルフセンシング化の実現を目指している。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Ken-ichi Matsuda: "Radial-Type Self-Bearing Motor for Nonpulsatile-Type Artificial Heart"JSME International Journal, Series C. Vol.43,No.4. 941-948 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新堀 忠徳: "セルフベアリングモータのセルフセンシング化の研究"日本機械学会茨城講演会講演論文集. No.000-3. 243-244 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野 哲: "アキシャル磁気浮上モータのセルフセンシング制御に関する研究"第7回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集. NO.01-6. 118-121 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken-ichi Matsuda, et: "Radial-Type Self-Bearing Motor for Nonpulsatile-Type Artificial Heart"JSME International Journal, Series C. Vol. 43, No. 4. 941-948 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Niibori, K. Matsuda, Y. Okada: "Self-Sensing Control Technique for a Self-Bearing Motor"Proceedings of Ibaraki Conference. No. 000-3 (in Japanese). 243-244 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ueno, K. Matsuda, Y. Okada: "Self-Sensing Control for an Axial Gap Combined Motor-Bearing"Proceedings of Motion and Vibration Control Conference. No. 01-6 (in Japanese). 118-121 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野 哲: "アキシャル磁気浮上モータのセルフセンシング制御に関する研究"第7回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集. No.01-6. 118-121 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Ueno: "Position Self-Sensing Control of an Axial Self-Bearing Motor"The Eighth International Symposium on Magnetic Bearings (ISMB-8). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Kurosu: "Self-Sensing Control Technique of Self-Bearing Motor"The Eighth International Symposium on Magnetic Bearings (ISMB-8). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ken-ichi Matsuda: "Radial-Type Self-Bearing Motor for Nonpulsatile-Type Artificial Heart"JSME International Journal, Series C. vol.43, No.4. 941-948 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 新堀忠徳: "セルフベアリングモータのセルフセンシング化の研究"日本機械学会茨城講演会講演論文集. No.000-3. 243-244 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 上野哲: "アキシャル磁気浮上モータのセルフセンシング制御に関する研究"第7回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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