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界磁磁束を自由に制御できる高速搬送用新型リニアシンクロナスモータの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 13650310
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
研究機関長崎大学

研究代表者

小山 純 (2002)  長崎大学, 工学部, 教授 (00037920)

樋口 剛 (2001)  長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 助教授 (50156577)

研究分担者 副島 勝則  (有)木崎エンジニアリング, 代表取締役
阿部 貴志  長崎大学, 工学部, 助手 (30222649)
小山 純  長崎大学, 工学部, 教授 (00037920)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードリニア同期モータ / 半波整流ブラシなし励磁 / 弱め界磁運転 / 半波整流ブラシ無し励磁
研究概要

本研究は,鉄道や搬送装置に応用するために,高速領域で弱め界磁運転が可能で自励式のリニア同期モータ(LSM>の実現を目的としている。提案する新型LSMは、固定子電機子巻線に推力電流成分に励磁電流成分を重畳した脈動電流を加えることによって,バイアス周波数で脈動しながら移動子d軸に同期して進行する交番起磁力を作り,この起磁力によって移動子界磁巻線に誘導される起電力を界磁巻線に組み込んだダイオードで半波整流することにより励磁を得るものである。今研究期間の研究をまとめると,以下の通りである。
1.「自励・可変界磁形LSM」を設計し,試作した。
電機子側を地上に敷き詰め,界磁側を車上に配置する地上一次方式で,定格は50N,50cm/sとした。一次側は,普通のLSMと同じ構造で12極,長さ2mとし,移動子(界磁)側は成層鉄心磁極に,ダイオードで短絡した界磁巻線を4極施した構造である。支持案内は,懸垂形で車輪とレールで行っている。
2.駆動用インバータを設計し,試作した
新形LSM駆動用に,界磁鉄心の位置に応じて,トルク電流成分に励磁電流成分を重畳した脈動電流を発生するIGBTインバータを設計・試作し,さらに制御プログラムを作成した。
3.実験により基本特性を測定した
実験により,試作機が理論通り往復運動動作することを確認し,さらにインダクタンス分布,電圧,電流波形,静推力等の基礎特性を計測し,モータの性能評価を行なった。
4.有限要素法を用いた最適可動子形状の検討を行った
有限要素法を用いて,推力脈動や垂直力の抑制を目的として,最適な可動子形状の検討を行なった。その結果,非対称形状,2段スライド形状などを採用することで,脈動や垂直力を抑える形状を提案した。さらに,垂直力軽減に関する検討を行った。
今後、推力の増加,推力脈動の低減,垂直力の低減を目指した最適設計と実験による検証,動特性の計測,往復運転制御精度の向上等に関する研究を進めて行く予定である。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Jun OYAMA: "Principle and Analysis of a Novel Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"Proc.of the 17th International Conference on Magnetically Levitated Systems and Linear Drives. 1-6 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流自励方式リニア同期モータの試作"第14回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム. 301-306 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流自励方式リニア同期モータの駆動システムの試作"平成14年電気学会産業応用部門大会. Vol.2. 853-856 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流自励方式リニア同期モータの推力解析"平成14年電気学会産業応用部門大会. Vol.2. 857-860 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun OYAMA: "A Novel Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"The Third International Symposium on Linear Drives for Industry Applications. 144-148 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流リニア同期モータに関する基礎研究"平成13年電気学会産業応用部門大会. Vol.2. 923-924 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Oyama, Tsuyoshi Higuchi, Takashi Abe, Hiroyuki Tanaka, Eiji Yamada: "A Novel Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"The Third International Symposium on Linear Drives for Industry Applications. 144-148 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Oyama, Tsuyoshi Higuchi, Takashi Abe, Shotaro Kubota, Tadashi Hirayama: "Experimental Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"The14th Symposium on Electromagnetics and Dynamics. 301-306 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Oyama, Tsuyoshi Higuchi, Takashi Abe, Shotaro Kubota, Tadashi Hirayama: "Principle and Analysis of a Novel Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"Proc. Of the 17th International Conference on Magnetically Levitated Systems and Linear Drives. 1-6 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Oyama, Tsuyoshi Higuchi, Takashi Abe, Shotaro Kubota: "Basic Study of Half-Wave Rectified Linear Synchronous Motor"National Conference Record of IEEJ Industry Applications, Vol.2. 923-924 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Oyama, Tsuyoshi Higuchi, Takashi Abe, Tadashi Hirayama: "Making Drive System of Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self-Excitation"National Conference Record of IEEJ Industry Applications, Vol.2, No.193. 853-856 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Oyama, Tsuyoshi Higuchi, Takashi Abe, Shotaro Kubota: "The Thrust Analysis of Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"National Conference Record of IEEJ Industry Applications, Vol.2, No.194. 857-860 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun OYAMA: "Principle and Analysis of a Novel Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"Proc. of the 17the International Conference on Magnetically Levitated Systems and Linear Drives. No.PP07109. 1-6 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流自励方式リニア同期モータの試作"第14回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム. No3A14. 301-306 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流自励方式リニア同期モータの駆動システムの試作"平成14年電気学会産業応用部門大会. Vol.2No.193. 853-856 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流自励方式リニア同期モータの推力解析"平成14年電気学会産業応用部門大会. Vol.2No.194. 857-860 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小山 純: "半波整流リニア同期モータに関する基礎研究"平成13年電気学会産業応用部門大会. Vol.2. 923-924 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jun Oyama: "A Novel Linear Synchronous Motor with Half-Wave Rectified Self Excitation"Proc.of The Third International Symoposium on Linear Driver for Industry Application. Vol.1. 144-148 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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