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広い速度域での高出力高効率モータ実現のためのビルディングファクター評価装置の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K06480
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 計測工学
研究機関大分工業高等専門学校

研究代表者

岡 茂八郎  大分工業高等専門学校, その他部局等, 客員教授 (80107838)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード回転機 / 電磁鋼板 / ステータコア / 鉄損 / 渦電流損 / ビルディングファクター / 極薄電磁鋼板 / 高調波 / PWM / 渦電流
研究成果の概要

この研究の目的は,「高速のビルディングファクター評価装置」の構築とステータコアの正確な鉄損が評価できる「ステータコア励磁法」の開発である。その結果,広い速度域で利用されるモータのステータコアの評価用に高速AD,DAコンバータを備えた「高速ビルディングファクター評価装置」を構築した。この装置に汎用PWMインバータの組み込みを行い,PWM励磁下でのステータコアの評価を可能にした。さらに,回路を工夫して専用PWMインバータの初期的な試作を行った。また,異なった仕様のステータコアに適用できるステータ励磁法として「巻き線励磁法」を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究の学術的な意義は,従来に比べて高速なAD,DAコンバータ,高速パワーアンプ等をソフトウエアで統合し「高速のビルディングファクター評価装置」を構築し,「巻線励磁法」を提案し,モータの高速パワー密度化に資することができたことである。これによって,高速高パワー密度モータのステータコアの磁気特性評価が可能となった。また,社会的意義は,環境問題や自動運転等の要求から各種動力の電動化が求められているが,その動力源としての高速高パワー密度モータの開発や評価にこの研究で構築した「高速のビルディングファクター評価装置」が貢献できることとなったことである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Magnetic Property Evaluation of the High-Speed Motor Stator Core Under Sinusoidal and Pulse Width Modulation Wave Excitation using Stator Winding Excitation2019

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, and M. Enokizono
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 23 ページ: 458-463

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Frame-Induced Compressive Stress on the Magnetic Properties of Stator Cores Using the Excitation Inner Core Method2018

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono
    • 雑誌名

      Journal of Electrical Engineering

      巻: 69 号: 6 ページ: 477-480

    • DOI

      10.2478/jee-2018-0080

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iron Loss Evaluation of Ultrathin Electrical Steel Sheet for High-speed Motor Stator Core under PWM Excitation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono, and D. Wakabayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 XIII International Conference on Electrical Machines

      巻: - ページ: 1240-1245

    • DOI

      10.1109/icelmach.2018.8507198

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetic characterization of the stator core of a high-speed motor made of an ultrathin electrical steel sheet using the magnetic property evaluation system2018

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono, Y. Mori, M. Yamazaki
    • 雑誌名

      AIP Advances 8

      巻: 8 号: 4 ページ: 047603-047603

    • DOI

      10.1063/1.4993502

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 電磁鋼板製コアの磁気特性測定用PWMインバータ励磁法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      清武 博文, 岡茂八郎, 榎園正人, 若林大輔
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 汎用PWMインバータ励磁下の電磁鋼板製小型リングコアの鉄損評価2019

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎, 清武 博文, 榎園正人, 若林大輔
    • 学会等名
      第28回MAGDAコンファレンス in 大分
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PWMインバータ励磁下の電磁鋼板製リングコアの鉄損測定法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎,清武 博文,榎園正人,若林大輔
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Iron Loss Evaluation for a Small High-efficiency Motor Stator Core Made of an Ultrathin Electrical Steel Sheet under PWM Inverter Excitation Using the Stator Windings Excitation Method2019

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono, D. Wakabayashi, Hirofumi Kiyotake
    • 学会等名
      11TH Japanese-Mediterranean Workshop on Applied Electromagnetics for Magnetic, Superconducting and Nano Materials (JAPMED11)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電磁鋼板製リングコアのPWM励磁条件下の磁気特性測定法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎,清武 博文,榎園正人
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高調波を含む励磁電圧下の極薄電磁鋼板製鉄心の磁気特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎,榎園正人
    • 学会等名
      第30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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic Property Evaluation of the High-Speed Motor Stator Core Under Sinusoidal and Pulse Width Modulation Wave Excitation using Stator Winding Excitation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, and M. Enokizono
    • 学会等名
      10th Asia-Pacific symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Iron Loss Evaluation of Ultrathin Electrical Steel Sheet for High-speed Motor Stator Core under PWM Excitation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono, and D. Wakabayashi
    • 学会等名
      Proceedings of the 2018 XIII International Conference on Electrical Machines
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極薄電磁鋼板製小型高速回転ステータコアの磁気特性評価法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎, 榎園正人, 森祐司, 山崎一正
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速回転用モータコアの励磁コアを用いた磁気特性評価技術の検討2017

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎, 榎園正人, 森祐司, 山崎一正
    • 学会等名
      第26回MAGDAコンファレンス in Kanazawa
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Frame-Induced Compressive Stress on the Magnetic Properties of Stator Cores Using the Excitation Inner Core Method2017

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono
    • 学会等名
      Magnetic Measurements 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic characterization of the stator core of a high-speed motor made of an ultrathin electrical steel sheet using the magnetic property evaluation system2017

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono, Y. Mori, M. Yamazaki
    • 学会等名
      23rd Soft Magnetic Material Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速鉄損評価システムによる極薄電磁鋼板製鉄心の磁気特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎,榎園正人,森祐司,山崎一正
    • 学会等名
      第29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
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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