| 研究課題/領域番号 |
20H02128
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
清田 恭平 東京工業大学, 工学院, 准教授 (10796519)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | モータ種別切り替え / スイッチトリラクタンスモータ / シンクロナスリラクタンスモータ / 巻線界磁型モータ / フラックススイッチングモータ / 高効率化 / 高出力化 / モータドライブ / リラクタンスモータ / 特性切替 / 巻線切替 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
永久磁石を使用せずリラクタンスのみを利用するモータ（リラクタンス応用モータ）は，回転子形状がシンプル故に低コスト化に有利であり，希土類を全く使用しないため省資源性に優れている。このため，近年需要が急速に高まっている自動車用・航空機用モータの一候補とされているが，効率・出力に課題がある。本研究では，リラクタンス応用モータにおいて，モータの機械的構造を変えることなく，様々なモータ特性を変幻自在に実現できるモータ種別切り替えモータを提案とその基礎技術を確立し，リラクタンス応用モータの更なる高効率・高出力化を目指す。
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| 研究成果の概要 |
近年、永久磁石を全く使用せず，かつ回転子が電磁鋼板のみで構成されたスイッチトリラクタンスモータやシンクロナスリラクタンスモータ、巻線界磁型モータが着目されているが、各モータに効率や出力、騒音に関する課題が存在する．
本研究の最終的な目的は，モータの機械的構造を変えることなく，固定子の励磁方法を切り替えることのみにより「モータの種類そのもの」を自在に変化させることを目指した．これにより上記モータが各々有する欠点を他のモータ種別の長所により克服し、そのうえでその能力を最大限引き出せる制御手法を確立し、永久磁石を用いないモータのより高効率、高出力化を目指した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年排ガス規制等により急速に電気自動車への注目が高まり、その駆動源であるモータの低コスト・高効率化が急務である。一方で永久磁石などの材料調達におけるリスク分散も重要な要求となりつつある。そのため、特に資源調達リスクの高い永久磁石を廃したモータの需要は急激に高まりつつある。
このような状況下において、永久磁石や回転子内の巻線類を完全に廃したモータにおいて、巻線を切り替えることによりモータ種別そのものを変更する例は世界で初めての事象である。永久磁石を用いないモータの低コスト高効率化は、例えば電気自動車等、可変速駆動を行う用途への拡大が期待される。
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