| 研究課題/領域番号 |
19K04262
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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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 大同大学 |
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研究代表者 |
大澤 文明 大同大学, 工学部, 教授 (50410618)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 電磁アクチュエータ / 直動・回転 / 突極可変界磁 / 磁気干渉 / エネルギーマネージメント / 直動 / 回転 / 突極 / アクチュエータ / 相互磁気干渉 / 電磁力マネージメント / 多自由度 / 直動回転 / 高出力化 / 制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新世代アクチュエータとして多自由度の動きを1台で直接駆動できる多自由度アクチュエータの実用化が産業応用分野で期待されている。
本研究は直動・回転を可能にする多自由度電磁アクチュエータの高出力化を目的とし、磁気的な突極構造と直動・回転巻線間に生じる磁気干渉を応用した新たな制御技術を提案する。トルク・推力の増大を目指した磁気的な突極構造と巻線励磁電流間の相互磁気干渉メカニズムを解明する。目標運動から最小損失、最大効率を実現する電磁力マネージメントを導出することにより、新たな制御技術を提示する。さらに駆動面におけるギャップの支持機構を簡素化するために磁気浮上を含めた支持案内機構への応用を検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は直動と回転を可能にする多自由度電磁アクチュエータの高出力化を目的として,(1)鉄心突極の可変界磁を利用した出力増加の検証,(2)目標運動から各巻線の電流配分を決定する電磁力マネージメント技術の検討,を実施した。
研究成果は,（A)突極構造と鉄心突極の磁化による出力増加の原理を明らかにした。(B)アクチュエータの等価回路、数学モデルを導出して出力特性の評価を可能にした。(C)直動と回転を同時に駆動したときの各巻線電流の配分方法を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
2自由度方向の駆動巻線と可動子鉄心突極に作用する磁気的な相互干渉の利用技術は直動・回転駆動アクチュエータの突極設計と電流制御技術において重要な指針となる。可動子を固定子の外側に配置するアウター駆動型、円筒状を切り開いた平面駆動アクチュエータ等の磁気的な突極性を有する多自由度アクチュエータへの転用も可能である。また、三相インバータ2台によって駆動することができるため、制御システムの構築が容易である。
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