| 研究課題/領域番号 |
22K20429
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0302:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
綱田 錬 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 研究准教授 (40965646)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | アキシャルギャップモータ / 自動車駆動用モータ / 高効率化 / 実機検証 / 低消費電力 / 低コスト化 / 高性能化と低コスト化の両立 / フェライト磁石 / 丸線 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，自動車駆動用のアキシャルギャップモータにおいて，低価格なフェライト磁石と丸銅線を用いながらも，市販のモータと同等以上の性能を実現し，『高性能化と低コスト化を両立した自動車駆動用モータ』を実現する。申請者はこれまでに，磁場解析で上記の実現可能性を検証し，解析においては市販モータに対し，同等以上の性能を達成できる新構造を提案している。本課題における目的は，提案モータを試作し，実機検証で有用性を明らかにすると同時に，その結果に基づいた改良設計を実施し，実用化に向けた更なる性能向上を実現することである。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では，自動車駆動用のアキシャルギャップモータ（AGM）において，高性能化と低コスト化を両立することを目的としている。そこで本研究課題の代表者は，低コスト化のためにAGMに「フェライト磁石」と「丸線」を用いることを検討した。一方で，両材料はAGMの磁気装荷と電気装荷の低下を招いてしまう。しかし，研究代表者は「(1)新しい回転子構造」，「(2)固定子つば形状の最適化」を組み合わせることで，材料面での欠点を補いつつ，高性能化を実現できるAGMを提案した。
2022年度は上記の提案構造の有効性を実機で初めて検証し，有効性を確認することができた。実機による提案AGMの有効性の検証結果についてまとめた論文がIEEE Transactions on Industry Applications(Q1ジャーナル，doi: 10.1109/TIA.2024.3371959)に掲載された。
また，同じく2022年度には提案AGMがインバータによるPWMスイッチングの条件下において，市販モータに比べてWLTC走行モードでの消費電力が約17%低減できるという結果を得ることができた。2022年度までは解析にて損失を評価していたが，2023年度に実機におけるPWM駆動時の損失増加等を評価することによって，検討内容の整合性を確認した。この内容をまとめた論文をIEEE Transactions on Industry Applications(Q1ジャーナル)に投稿し，審査を受けているところである。更に，2023年度には冷却水の温度や冷却の有無による熱特性の違いも測定したため，今後の熱特性を含めた高出力密度化のための設計に活かせる成果を得ることができた。
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