| 研究課題/領域番号 |
21H01315
|
|---|
| 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 | 長崎大学 |
|---|
研究代表者 |
阿部 貴志 長崎大学, 工学研究科, 教授 (30222649)
|
|---|
| 研究分担者 |
浜崎 真一 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (80363472)
横井 裕一 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (80610469)
大道 哲二 長崎大学, 工学研究科, 助教 (50739175)
大友 佳嗣 長崎大学, 工学研究科, 助教 (60964442)
|
|---|
| 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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
|
|---|
| キーワード | 可変界磁モータ / 電池推進船 / 同期モータ / ダイオード整流 / ブラシ無し自己励磁 / ブラシなし自己励磁 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
自動車業界における環境対応車だけでなく，航空機や建機，船舶の電動化が進んでいる。それらには，97%を超える最高効率を理由に永久磁石モータが利用されているが，最高効率点を外れた運転が継続すると，平均効率の低下につながる。
本申請では，研究代表者が提案する半波整流可変界磁モータを小型電池推進船へ適用する。本モータは，永久磁石が不要で，固定子電流により自己励磁される界磁磁束を変更し，様々な運転場面にて最高効率点を移動可能となるため，平均効率が向上し，燃料費とCO2排出量の削減を可能とする，モータドライブの設計と制御法を確立する。また，シミュレーションを用いて電池推進船に適用した特性検証を実施する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，研究代表者が提案し実用性を検証してきた半波整流可変界磁モータを小型電池推進船の駆動源に適用することを目的とする。それにより，様々な運転場面にて界磁磁束を制御することで最高効率点を移動して，燃料費とCO2排出量の削減が可能となる。
本研究期間では，船舶の運転場面である低船速・低トルクと高船速・高トルク領域において効率を向上しトルクリプルを低減する設計を検討し試作機を作成した。また，船速や負荷に応じて高効率を維持する可変界磁制御法を確立し実証試験を実施した。さらに，シミュレーションを用いて電池推進船に搭載した際のエネルギー消費量について検証した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SDGsに係る取り組みとして，モータを利用した電動力応用駆動システムの高性能化がある。養殖場や離島沖の浮体式発電システムへの人と物の往来に必要となる小型船舶には，排ガスを海水中に排出する従来のエンジン船舶に変わり，モータで駆動する環境に配慮した電池推進船の利用が必要となる。本研究は研究代表者が提案し実用性を検証してきた可変界磁モータを小型電池推進船の駆動源に適用することを目的としており，その成果は，再生可能エネルギーの導入の更なる加速，地産地消型のシステムの確立，地域に適したエネルギーの有効利用による特産種の養殖，沿岸環境の保全に寄与することで，持続可能な社会の実現に貢献できる。
|
