| 研究課題/領域番号 |
19J22906
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
小林 眞莉香 大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 埋込磁石同期モータ / コギングトルク / ボンド磁石 / 不可逆減磁 / 電気機器工学 / 永久磁石同期モータ / 希土類ボンド磁石 / 希土類焼結磁石 / 重レアアースレス / リラクタンストルク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，自動車駆動用モータの重レアアースフリー化を目的とし，重レアアースを含まない，安価な希土類ボンド磁石を用いた永久磁石補助型同期リラクタンスモータ（PMASynRM）の最適構造について検討する。本研究では，希土類焼結磁石を用いた現行の自動車駆動用モータをターゲットとし，同体格で同等以上の出力・効率特性得る，希土類ボンド磁石適用PMASynRMの研究開発を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本年度はまず，昨年度に検討した「ボンド磁石PMASynRMの不可逆減磁解析手法の検討」の成果をIEEJ論文誌で発表した。
次に，「ロータ構造改良による低振動化」について取り組んだ。モータのコギングトルクは，低速時のモータ騒音や振動要因となるため低減する必要がある。コギングトルクを低減するロータ表面の溝を設計するためには，溝の位置や幅，深さなど多くの寸法を最適化する必要がある。先行研究では，全ての寸法を有限要素解析による試行錯誤で求める手法が提案されているが，解析時間が非常に長くなってしまう問題があった。そこで，本研究では昨年度に，有限要素解析を最小限とし，溝の形状（位置と幅）を理論ベースで設計する手法を提案した。本年度は，提案手法を用いて磁石配置が異なる2種類のIPMSMに最適な溝を設計した。その結果，磁石配置に関わらずコギングトルクが大幅に低減されることを解析的に明らかにした。さらに，溝の無い基準モデルと最適な溝を設けたモデルの試作機を製作し，コギングトルク波形を測定した。実験結果より，最適な溝を設けたモデルは，コギングトルク波形の主要次数成分が60%以上低減することを明らかにした。しかし，コギングトルクの低減率は解析値より小さく，引き続き検討すべき課題も残った。なお，本来であれば希土類ボンド磁石を適用したPMASynRMの試作機で検証したいが，試作機の製作が直ぐには難しかったため，今回の実験には希土類焼結磁石を適用したIPMSMの試作機を用いた。本成果を国際学会で1件発表し，IEEE論文誌に1件投稿中である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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