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直流試験に基づく可変速電動機の標準試験法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 16K06254
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター)

研究代表者

荒 隆裕  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 名誉教授 (40648896)

研究分担者 山本 修  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 教授 (00648925)
田中 晃  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 准教授 (30648952)
平原 英明  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 助教 (50649209)
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード電気機器 / 回転機 / 誘導電動機 / 可変速 / 直流試験 / 等価回路 / 特性算定試験 / 直流試験法 / パラメータ測定 / 損失分離 / 無負荷試験 / 空間高調波 / 高精度 / 電動機 / 標準試験法 / 静止試験 / 演算子インピーダンス / 電気機器工学
研究成果の概要

(1)小容量の直流電源を用いた静止試験(直流試験)は、特に大形機に対して商用周波数域の計測精度が劣化する課題があった。本研究では、この問題に対する複数の有効な対応策を明らかにした。(2)直流試験が運転時の低周波二次インピーダンスを精度よく測定できる特長を活かし、一般的な無負荷試験によって空間高調波による負のトルクに起因した損失を分離して測定する手段を示した。(3)半閉および全閉スロット、さらには普通および二重かご形の何れの誘導電動機に対しても共通に利用できる二次2回路等価回路モデルを示し、任意の2つの周波数の入力インピーダンスから、精度よく等価回路パラメータを決定する計算公式を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

小容量かつ実施が容易な直流試験による可変速交流電動機の特性算定精度を向上させる手段を電気磁気理論に立脚して導出し、その効果性を明らかにすることができた。これによって、現状の商取引において採用されている特性算定試験法における課題(各メーカーの技術の粋を集めた高性能大形可変速電動機の特性が商取引に用いられる標準試験においてその性能を正しく評価されない課題)の改善を図る一手段として、直流試験を援用した特性算定法が有効な代替となる得ることを示した。

報告書

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

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A Simple Method to Determine Double-Cage Rotor Equivalent Circuit Parameters of Induction Motors From No-Load and Locked-Rotor Tests2019

    • 著者名/発表者名
      Shu YAMAMOTO, Hideaki HIRAHARA, Akira TANAKA, Takahiro ARA
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industry Applications

      巻: 55 号: 1 ページ: 273-282

    • DOI

      10.1109/tia.2018.2864105

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] インバータ駆動誘導電動機の無負荷試験法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      森本 稔,平原 英明,山本 修
    • 学会等名
      平成30年電気学会産業応用部門大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ダルトン-カメロン法を用いた各周波数における直軸および横軸インピーダンス算出2019

    • 著者名/発表者名
      田中 晃、吉水 健剛、平原 英明,山本 修、荒 隆裕
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 誘導電動機のインバータ駆動時における無負荷損の評価2018

    • 著者名/発表者名
      森本 稔,平原 英明,山本 修
    • 学会等名
      職業大フォーラム2018 職業能力開発研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 誘導電動機の無負荷損失分離法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      平原 英明,森本 稔,山本 修
    • 学会等名
      電気学会研究会資料回転機研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] インバータ駆動誘導電動機の高調波損失の分析と実験検証2018

    • 著者名/発表者名
      山本修、山崎克巳、石川裕記、米谷晴之、松下真琴
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A Simple Method for Determining Double-Squirrel-Cage Induction Motor Equivalent Circuit Constants from Tests2017

    • 著者名/発表者名
      Shu Yamamoto, Hideaki Hirahara, Akira Tanaka and Takahiro Ara
    • 学会等名
      IEEE ECCE 2017
    • 発表場所
      デュークエナジーコンバージョンセンター(アメリカ合衆国オハイオ州シンシアティ)
    • 年月日
      2017-10-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直流試験における電流の測定条件が回転機の演算子インピーダンス算出結果に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      田中晃、平原英明、山本修、荒隆裕
    • 学会等名
      電気学会 全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 等価鉄損抵抗を考慮した一次磁束鎖交数ベクトル演算による誘導電動機のトルク推定の検討2017

    • 著者名/発表者名
      山本修、平原英明、田中晃、荒隆裕
    • 学会等名
      電気学会回転機研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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