| 研究概要 |
本年度では,まず6突極型磁気軸受を組み込んだモータの改良を行った。前年度製作したモータは,モータ永久磁石の不安定力が大きいため,永久磁石を着磁した状態での安定浮上が実現できなかった。そのためモータの永久磁石を小さくしたモータを新たに製作し浮上回転制御を試みた。製作したモータは,磁気軸受と同じステータを用いて製作しているため,低価格で製作することが可能となる。改良型モータでは,永久磁石を着磁した状態での安定浮上に成功し,20,000rpmを超える回転数まで安定した非接触浮上回転を実現した。また回転時の振動振幅は最大で約0.04mmとなり,ロータ回転時においても安定した制御が実現できることを確認した。
また磁気軸受での消費電力を押さえるため,コイルでの銅損が最小となる電流で制御を行う最小エネルギ制御を提案し,少ない消費電力での安定浮上に成功した。さらに消費電力を削減するため,永久磁石をステータ内部に組み込んだハイブリッド磁気軸受を開発した。そしてハイブリッド磁気軸受の非線形を補償する制御手法を提案し,解析と実験により提案する制御方法が有効であることを確認した。
さらに磁気浮上に用いるための小型センサの開発を行い,新たに厚みの薄い変位センサを提案し,その基本原理について確認した。そして変位検出のための回路を製作しその動作を確認した。しかし磁気軸受に用いるには感度が小さかったため,今後の改良が必要でとなる。
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