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磁気飽和を積極的に活用した集中巻モータにおける空間高調波の強調設計法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K13745
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

横井 裕一  長崎大学, 工学研究科, 准教授 (80610469)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードモータ / 分数スロット集中巻 / 磁気飽和 / 可変磁束 / 集中巻 / 分数スロット巻線 / 空間高調波 / 逆起電力 / 集中巻き
研究成果の概要

本研究の目的は,鉄心における磁気飽和を積極的に活用することにより,分数スロット集中巻モータの性能を向上させる設計を確立し,実証することである.モータ設計では一般的に,磁束量の増加を抑制する磁気飽和は特性を悪化させるものとして極力避けられてきた.本研究では,磁気飽和により固定パラメータとみなされるd軸およびq軸インダクタンスを大きく変化させて,分数スロット集中巻モータの性能向上が可能であることを理論的検討かつ有限要素法解析を用いた数値的検討により明らかにするとともに,実験機を試作してその妥当性を実証している.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の提案設計は,多くの分数スロット集中巻モータの設計に容易に応用できるため,学術的のみならず産業界への波及効果は大きいと考えられる.また,この提案設計が従来設計にとらわれない新たな設計によって特性向上を目指すという考えに基づいていることを踏まえ,既存の設計理論の適用が適切かどうかわからない分数スロット集中巻モータなどに対する設計を抜本的に見なす研究開発の流れに寄与する.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Design of slit width to improve space harmonic distribution in a slit stator motor2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Yuichi、Hashizume Ryuta、Higuchi Tsuyoshi
    • 雑誌名

      IET Electric Power Applications

      巻: 13 号: 8 ページ: 1125-1130

    • DOI

      10.1049/iet-epa.2018.5289

    • NAID

      120006988432

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Study on Air-Gap Flux Density Distribution of Bridged Slit-Stator Motors2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikeda, Y. Yokoi, T. Higuchi
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Electrical Machines and Systems
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気飽和を活用した集中巻構成可変磁束モータの実験的検討2019

    • 著者名/発表者名
      山田 大門,荒木 遼太,横井 裕一,樋口 剛
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄心材料の特性を考慮した集中巻モータの設計2019

    • 著者名/発表者名
      横井 裕一、樋口 剛
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気飽和を活用した集中巻構成可変速モータの一検討2018

    • 著者名/発表者名
      山田 大門、横井 裕一、樋口 剛
    • 学会等名
      電気学会回転機研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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