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リニアモータ標準試験法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K04433
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター)

研究代表者

平原 英明  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 准教授 (50649209)

研究分担者 山本 修  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 教授 (00648925)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードリニア誘導モータ / 静止インピーダンス試験 / 拘束試験 / 非対称性 / 鉄損 / T-I形等価回路 / T-II形等価回路 / 正相運転 / 逆相運転 / 端効果 / 可変周波数拘束試験 / 回転ドラム / 鉄損抵抗 / リニアモータ / 直流試験 / 定格電圧拘束試験 / 不平衡電流 / 推力脈動
研究開始時の研究の概要

工場内搬送用の小形低速のリニアモータは、走行ストロークが有限であることに起因して負荷試験の実施が極めて困難であり、これを実施するには特殊な試験装置が必要となる。このような背景から、リニアモータには回転形モータのような規格化された標準試験法はなく、製造メーカが独自のものを採用しているのが現状である。
そこで申請者らは、特殊な試験装置を用いずに既設のリニアモータに適用可能な試験を用いてリニアモータの運転特性を算定する方法を開発する。提案法の確立によって、リニアモータを駆動させることなく停止させた状態の試験のみからリニアモータの非対称性をも考慮した高精度な特性算定が行えるようになる。

研究成果の概要

本研究では、リニア誘導モータを停止させた状態で実施できる試験(静止インピーダンス試験および拘束試験(推力測定含む))を用いてリニア誘導モータの運転特性を算定する方法について検討した。平均的な一相分の等価回路をベースとした簡易的な特性算定法と巻線構造による非対称性を考慮した特性算定法をそれぞれ提案し、その妥当性を実機実験により明らかにした。また、回転形の誘導モータの特性算定に用いられる漏れリアクタンスの分離が不要な等価回路(T-I形およびT-II形)をリニア誘導モータに適用した場合の誤差についても検討し、T-I形等価回路の方がリニア誘導モータに適していることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

リニア誘導モータは、走行距離が有限であることに起因して、回転形の誘導モータのような規格化された標準試験法がなく(無負荷試験や負荷試験が実施困難)、製造メーカが独自の試験法を用いているのが現状である。そこで、本研究では走行距離が短いリニア誘導モータに対しても実施可能な汎用的な試験法について検討した。本研究の学術的意義や社会的意義は、特殊な試験装置や製造メーカのみが知り得る設計諸元を一切用いることなく、既設のリニア誘導モータに対して実施できる試験によって、リニア誘導モータの運転時の特性算定を行う点にある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] カッティングモータによる回転ドラム式LIMの試作と特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      井上樹人・柴滉大・平原英明・山本修
    • 学会等名
      令和4年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Method for Determining Equivalent Circuit Constant of Linear Induction Motors Using Locked Mover and Standstill Impedance Tests2022

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Hirahara, Mikito Inoue, and Shu Yamamoto
    • 学会等名
      The 2022 International Power Electronics Conference (IPEC-Himeji 2022 -ECCE Asia-)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正相と逆相運転時におけるリニア誘導モータの各相の等価回路定数の評価2022

    • 著者名/発表者名
      井上樹人・平原英明・山本修
    • 学会等名
      2022年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] カッティングモータによる回転ドラム式LIMの試作と特性評価2022

    • 著者名/発表者名
      井上樹人・柴 滉大・平原英明・山本 修
    • 学会等名
      令和4年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A Method for Determining Equivalent Circuit Constant of Linear Induction Motors Using Locked Mover and Standstill Impedance Tests2022

    • 著者名/発表者名
      平原英明・井上樹人・山本 修
    • 学会等名
      International Power Electronics Conference 2022 (IPEC2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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