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クローポール型半波整流可変界磁モータの高トルク・高出力・高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 16H04319
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・電力変換・電気機器
研究機関長崎大学

研究代表者

阿部 貴志  長崎大学, 工学研究科, 教授 (30222649)

研究分担者 樋口 剛  長崎大学, 工学研究科, 教授 (50156577)
研究協力者 犬塚 勝利  
重松 浩一  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード可変界磁モータ / 巻線型同期電動機 / ダイオード整流 / クローポール型回転子 / 高効率制御 / 高トルク制御 / 半波整流可変界磁 / ダイオード整流方式 / クローポール回転子 / 最大トルク制御 / 広範囲定出力制御 / パワーエレクトロニクス / 電気機器工学 / ハイブリッド車両
研究成果の概要

本研究の目的は,電気自動車やハイブリッド電気自動車駆動用モータとして,高い効率,高いトルクそして広い出力領域をもつ新しい原理のモータを開発することである。本モータは,半波整流ブラシなし励磁法を用いたクローポール型半波整流可変界磁モータと呼ばれ,堅牢なブラシなし構造だけでなく,固定子電流による界磁磁束の自己励磁と制御が可能である。本研究では,1)試作機の設計と試作,2)制御手法の確立と実機検証,3)シミュレーションによる検証を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本モータの開発により,使用目的に適した速度・トルク領域で高効率モータドライブシステムが実現され,家電製品や産業機器のような可変速ドライブへの応用だけではなく,メンテナンスや温度に問題がある特殊環境下,特にHEVやEVなどへの応用が可能となり,エネルギー問題,地球環境,さらにはレアアース問題にも貢献できる。また,本開発技術は,モータ単体の改良にて成立するものではなく,特殊な固定子三相交流を供給する必要があり,インバータや制御技術も併用した複合技術である。そのため,本モータ開発にて得られる技術は,様々な分野へ応用可能であり,新しいパワーエレクトロニクス利用モータの開発に寄与する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件)

  • [学会発表] Evaluation of Turns Ratio of Stator and Rotor Windings for Half-Wave Rectified Variable Field Flux Motor2018

    • 著者名/発表者名
      Koki Hirata, Takashi Abe, Tsuyoshi Higuchi
    • 学会等名
      Proc. of The 21th International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Excitation Current on Characteristics in a Claw Pole Type Half-wave Rectified Variable Field Flux Motor with Iron Powder Core2018

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Fukumoto, Takashi Abe, Tsuyoshi Higuchi
    • 学会等名
      Proc. of The 21th International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Standard models for Power Electronic System Simulation2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shigematsu, H. Ishikawa, T. Noda, K. Fukushima, Y. Sekiba, Y. Kouno, T. Abe, T. Sekisue, S. Katoh
    • 学会等名
      Proc. of The 2018 International Power Electronics Conference, IPEC-Niigata - ECCE Asia 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 半波整流可変界磁モータの固定子と回転子巻線比による自己励磁特性への影響について2018

    • 著者名/発表者名
      鳥越圭介,阿部貴志,樋口剛
    • 学会等名
      平成30年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 圧粉磁心を用いたクローポール型半波整流可変界磁モータの電磁界解析による効率特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      平田晃基,阿部貴志,樋口剛
    • 学会等名
      平成30年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Design Method with Iron Powder Core for a Claw Pole Type Half-wave Rectified Variable Field Flux Motor2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Eguchi, Yuta Nakashima, Takashi Abe, Tsuyoshi Higuchi
    • 学会等名
      Proc. of The 20th International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental Output Characteristics a Claw Pole Type Half-wave Rectified Variable Field Flux Motor2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakashima, Yuya Eguchi, Takashi Abe, Tsuyoshi Higuchi
    • 学会等名
      Proc. of The 20th International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧粉磁心を用いたクローポール型半波整流可変界磁モータの解析手法について2017

    • 著者名/発表者名
      江口裕也,阿部貴志,樋口剛, 古賀誉大,金川欣次,五十嵐和則
    • 学会等名
      平成29年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 圧粉磁心を用いたクローポール型半波整流可変界磁モータのモータ定数評価2017

    • 著者名/発表者名
      福本秀晃,阿部貴志,樋口剛
    • 学会等名
      平成29年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Investigations on Variable Field Flux Control of a Claw Pole Type Half-wave Rectified Variable Field Flux Motor2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakashima, Takashi Abe, Tsuyoshi Higuchi
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 発表場所
      東京ベイ幕張,千葉県千葉市
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The evaluation of the positioning accuracy in the position control method using Measured Torque Curves for Switched Reluctance Motor2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Okada, Takashi Abe, Tsuyoshi Higuchi
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 発表場所
      東京ベイ幕張,千葉県千葉市
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クローポール型半波整流可変界磁モータの駆動システムについて2016

    • 著者名/発表者名
      中島 祐太, 江口 裕也, 阿部 貴志, 樋口 剛
    • 学会等名
      平成28年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      群馬大学,群馬県前橋市
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] クローポール型半波整流可変界磁モータの励磁変調波周波数が特性に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      江口 裕也, 中島 祐太, 阿部 貴志, 樋口 剛
    • 学会等名
      平成28年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      群馬大学,群馬県前橋市
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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