| 研究課題/領域番号 |
21H01312
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 岡山大学 |
|---|
研究代表者 |
竹本 真紹 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (80313336)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
|
|---|
| キーワード | 超高速モータ / 超高速 / 高出力密度化 / 高効率化 / 磁石同期モータ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者が新たに提案している新構造を適用することで，高出力密度化と高効率化を両立する4極集中巻構造の超高速モータを開発する。そして，10万rpmの超高速回転下で試作機による実機試験を行い，提案構造が，従来構造に比べて1.5倍という高出力密度化を達成しながらも，高効率化を両立できるという優れた特性を備えていることを検証する。そして，新構造を備えた超高速モータの設計手法の確立も行う。2021年度は，提案構造を備えた超高速モータの解析設計およびドライブシステムを製作する。2022年度は，超高速モータの試作機を製作し，実負荷試験を実施する。2023年度は，更なる高性能化の検討を行う。
|
| 研究成果の概要 |
モータへの高効率化と小型化・高出力密度化への要求は年々高まっている。そこで，研究代表者が新たに提案している新構造を適用することで，高出力密度化と高効率化を両立する4極集中巻構造の超高速モータを開発した。そして，10万rpmの超高速回転下で試作機による実機試験を行い，新構造が従来構造に比べて1.5倍という高出力密度化を達成しながらも，高効率化を両立できるという優れた特性を備えていることを示した。そして，新構造を備えた超高速モータを設計するために，電磁解析と熱流体解析を連成解析することで，モータ形状によるモータ各部の損失密度分布と温度分布の関係を明らかにする手法が有効であることも示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来構造である2極機の超高速モータについて，高出力密度化と高効率化の研究を実施しても，ブレークスルーを学術的に得ることは難しい。そこで，研究代表者は，4極化と集中巻構造という高出力密度化を図るうえで効果的な手法を本研究課題で採用した。しかし，この二つの手法は，高出力密度化という点では有効であるが，固定子の鉄損増加に加えて，磁石で大きな渦電流損が生じるため，高効率化とモータの成立性という点で問題がある。従って，従来の2極集中巻構造をそのまま4極化しただけでは高出力密度化と高効率化を両立できないため，研究代表者が新たに提案する新構造が実機試験によりその有効性を実証できた意義は大きい。
|
