| 研究課題/領域番号 |
21K04006
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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21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
横井 裕一 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (80610469)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 誘導モータ / 分数スロット集中巻 / 磁気フィルタ回転子 / 波型回転子 / 磁束フィルタ / モータ / 分数スロット巻線 / 集中巻 / 空間高調波 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
誘導モータでは，一般的に，固定子巻線により発生する回転磁界の空間分布が，トルクに寄与する大きな基本調波成分と寄与しない微小な高調波成分から成る整数スロット分布巻が採用されてきた．しかし，分数スロット集中巻では，トルクに寄与する調波成分だけでなく，それ以外の成分も大きいため，トルク脈動が大きくなり，正常な駆動が実現できないことが知られている．そこで，回転子設計を抜本的に見直し，回転子に磁束フィルタ機能を具備することで，不要な成分を大幅に減少させ，その分，必要な成分を増大させて，分数スロット集中巻構成誘導モータの正常な駆動を実現する．
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，回転子設計を抜本的に見直すことにより，固定子が分数スロット集中巻で構成された誘導モータのトルク特性を向上させる設計を実証し，設計理論を確立することである．分数スロット集中巻による回転磁界の空間分布には，トルクに寄与する調波成分だけでなく，それ以外の成分も大きいため，トルク脈動が大きくなり，誘導モータの正常な駆動が実現できないことが知られている．本研究では，不要な成分を大幅に減少させるための磁束フィルタ機能を回転子に具備する設計法を理論的かつ数値的に明らかにし，実験機を試作してその妥当性を実証している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案する設計法の確立は，多くの分数スロット集中巻誘導モータの設計に容易に応用できるため，学術的のみならず産業界への波及効果は大きいと考えられる．また，この提案設計が，従来設計にとらわれない新たな設計によって特性向上を目指すという考えに基づいていることを踏まえ，既存の設計理論の適用が適切かどうかわからない分数スロット集中巻モータなどに対する設計を抜本的に見直す研究開発の流れに寄与する．
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