| 研究課題/領域番号 |
18K04109
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
高橋 芳浩 日本大学, 理工学部, 教授 (40216768)
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| 研究分担者 |
塩野 光弘 日本大学, 理工学部, 教授 (30206057)
高野 忠 日本大学, 理工学部, 研究員 (80179465)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 非接触電力伝送 / スリップリング / 共振特性 / 高効率電力伝送 / 電界結合 / 共振現象 |
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| 研究成果の概要 |
同軸回転する導体間を容量とし，装荷したコイルとの共振周波数を用いて非接触電力伝送を行う電界結合型非接触スリップリングシステムについて検討した．その結果，小型システムにより安定した電力を伝送するためには，大容量の同軸回転可能なコンデンサを使用し，高周波，高電圧で伝送する必要があることを確認した．本研究では，円形電極を積層した多層Fin型コンデンサにより，大きな電気容量を有する非接触スリップリングを実現した．これらを用いて伝送システムを構築し，100kHzの出力源を用いて電力伝送実験を行った結果， 95%以上の伝送効率で70W程度の非接触伝送が可能であることを確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
風力発電機やロボットアーム，人工衛星の本体と太陽電池パドル間などにおいては，同軸を中心に回転する物体間の電力伝送が必要となる．一般に回転物体間の電気的接触は摺動ブラシが用いられるが，劣化による接触不良などが問題となる．本研究で動作を確認した電力伝送システムは，物体間に物理的接触が不要であり，接触不良による故障を長期的に回避可能である．特に宇宙空間で使用されるシステムでは修理が困難であり，本研究で提案した電界結合型非接触スリップリングの適用は，長期信頼性の確保において非常に有益であると考える．
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