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構成要素の態・性状に着目した磁気浮上研究の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17H03213
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
研究機関富山大学

研究代表者

大路 貴久  富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (30334709)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード磁気浮上 / 磁気支持 / 磁性流体 / 態 / 性状 / 車上一次式 / 磁気浮上技術 / 対向面性状・形状 / 磁気機能性流体 / 多関節 / 対向面形状 / 表面性状 / 電気機器
研究成果の概要

本申請は,磁性流体に対する磁気浮上研究と車上一次式システムの固定子形状・性状対応研究に大別される。前者では,簡便な能動型磁気浮上装置と計測環境を構築し,磁性液滴に対する浮上始動から安定浮上までの一連の操作法を確立した。また,液滴の体積,粘度,変形状態と磁気吸引力式との関係を導出した。磁気支持中の磁性流体液錐を垂直・水平操作し,制御不能になることなく高速な往復運動ができることを示した。後者では,吸引面形状に対応可能な装置を製作し,平板,円筒,直線・曲線レール下での安定浮上を確認した。また,吸引面の導電性/磁性不均一成分による影響の除去方法を提案し,実機試験にて性状不均一箇所の通過を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁性流体1滴を大気中かつ室温下で簡便に繰り返し浮上始動,安定浮上できる本研究は,解析予想に基づく磁性流体液滴の変形現象を実験的に捉える一手段として提示でき学術的意義が高い。一方,固体を浮上対象として発展を遂げてきた磁気浮上技術に対し,磁性液体や半固体まで浮上対象に拡張したことで,磁気機能性流体による磁気支持方式の三次元光造形技術への産業利用の可能性を拓いた。車上一次式システム研究では,対向吸引面形状や性状にかかる制約(形状既定,性状一定)を一部取り払えることが実証された。本成果により,多様な吸引面を自由に滑走する拡張性の高い磁気浮上システム研究の進展が期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 磁気浮上リニアモータ・平面モータ2021

    • 著者名/発表者名
      大橋俊介,栗田伸幸,大路貴久,柿木稔男,森下明平
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM) (Annual Meeting Record, I.E.E. Japan (CD-ROM))

      巻: 2021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 磁気浮上・磁気支持と磁性流体2021

    • 著者名/発表者名
      大路貴久,二村宗男,丸山裕
    • 雑誌名

      電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM) (Annual Meeting Record, I.E.E. Japan (CD-ROM))

      巻: 2021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 棒状電磁石を用いた大気中での磁性流体液滴の能動磁気浮上2020

    • 著者名/発表者名
      YAMAGUCHI Soichiro、OHJI Takahisa、AMEI Kenji、KIYOTA Kyohei
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: 28 号: 3 ページ: 239-244

    • DOI

      10.14243/jsaem.28.239

    • NAID

      130007981066

    • ISSN
      0919-4452, 2187-9257
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetic levitation of a ferrofluid droplet in mid-air2020

    • 著者名/発表者名
      Ohji Takahisa、Yamaguchi Soichiro、Amei Kenji、Kiyota Kyohei
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1063/1.5129611

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 車上一次式磁気浮上装置における不均一性状レールへの対応方法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      石原直樹,松野恭尚,大路貴久,飴井賢治
    • 学会等名
      第34回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車上一次式磁気浮上装置での対向面不均一性状部の通過実験2021

    • 著者名/発表者名
      石原直樹,大路貴久,飴井賢治
    • 学会等名
      2021年電気学会産業応用部門大会(JIASC21)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 磁気支持された磁性流体液錐の頂点角度・定常電流評価2021

    • 著者名/発表者名
      北守祐貴,柴田将聡,大路貴久,飴井賢治
    • 学会等名
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 導電性不均一信号の除去ブロックを用いた車上一次式磁気浮上装置の浮上移動実験2021

    • 著者名/発表者名
      松野恭尚,石原直樹,大路貴久,飴井賢治
    • 学会等名
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 磁性流体液滴に対する磁気浮上実験 -粘性と形状評価-2021

    • 著者名/発表者名
      柴田将聡,北守祐貴,大路貴久,飴井賢治
    • 学会等名
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車上一次式磁気浮上装置による導電性不均一レール下での移動実験2020

    • 著者名/発表者名
      松野恭尚,大路貴久,飴井賢治
    • 学会等名
      2020年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 吸引面形状に対応可能な車上一次式磁気浮上装置の提案と浮上実験2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎哲也,大路貴久,飴井賢治,清田恭平
    • 学会等名
      第31回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁性流体に対する位置決め制御と液滴磁気浮上の試み2019

    • 著者名/発表者名
      山口宗一朗,大路貴久,飴井賢治,清田恭平
    • 学会等名
      第31回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 棒状電磁石を用いた大気中での磁性流体液滴の能動磁気浮上2019

    • 著者名/発表者名
      山口宗一朗,大路貴久,飴井賢治,清田恭平
    • 学会等名
      第28回MAGDA コンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Levitation of a Ferrofluid Droplet in Mid-Air2019

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Ohji , Soichiro Yamaguchi , Kenji Amei , Kyohei Kiyota
    • 学会等名
      The 64th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁性流体の円錐状態での位置決め制御と液滴磁気浮上実験2019

    • 著者名/発表者名
      山口宗一朗,大路貴久,飴井賢治,清田恭平
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気機能性流体磁気浮上のための基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      山口宗一朗,大路貴久,飴井賢治,清田恭平
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 吸引面形状に対応可能な車上一次式磁気浮上装置の提案2018

    • 著者名/発表者名
      岡崎哲也,大路貴久,飴井賢治,清田恭平
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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