制御軸数の少ないベアリングレスモータの受動安定方向の振動低減に関する研究

• 研究課題/領域番号: 26870189
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム; 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 杉元 紘也 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教 (60613552)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014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: ベアリングレスモータ / 磁気軸受 / 永久磁石同期電動機 / 振動低減 / 2軸制御 / 1軸制御 / シングルドライブ / 受動安定

研究成果の概要

半径方向x，yまたは軸方向zのみを能動的に磁気支持制御し，その他の自由度を永久磁石の吸引力あるいは反発力のみで受動安定させる制御軸数の少ないベアリングレスモータは，制御システムが簡単で低コストである反面，受動安定方向の危険速度での共振が問題となる。本研究は，2軸及び1軸のみ能動的に磁気支持制御するベアリングレスモータについて，受動安定方向の振動を低減する新しいモータ構造及び制御手法を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A Vibration Reduction Method of One-Axis Actively Position Regulated Single-Drive Bearingless Motor with Repulsive Passive Magnetic Bearings (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroya Sugimoto, Seiyu Tanaka, and Akira Chiba
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications 巻: vol.52, no.1 号: 1 ページ: 181-188
  • DOI: 10.1109/tia.2015.2473824
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] シンプルな1軸制御シングルドライブベアリングレスモータの3D-FEM解析による性能比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉元 紘也，志村 樹，千葉 明
  • 雑誌名: 平成28年電気学会全国大会講演論文集 巻: 5-138 ページ: 212-213
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 1軸制御シングルドライブベアリングレスモータの磁気支持銅損の測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 志村 樹，杉元 紘也，千葉 明
  • 雑誌名: 平成28年電気学会全国大会講演論文集 巻: 5-139 ページ: 214-215
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Novel Stator Design in One-Axis Actively Position Regulated Single-Drive Bearingless Motor with Soft Magnetic Composite (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroya Sugimoto, Itsuki Shimura, and Akira Chiba
  • 雑誌名: in Proc. IEEE Energy Conversion Congress & Exposition (ECCE2015) 巻: PG2_TA ページ: 2821-2827
  • DOI: 10.1109/ecce.2015.7310055
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low Speed Test in Two-Axis Actively Positioned Bearingless Machine with Non-Collocated Structure for Wind Power Application (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroya Sugimoto, Masahito Miyoshi, and Akira Chiba
  • 雑誌名: in Proc. IEEE Energy Conversion Congress & Exposition (ECCE2015) 巻: G22 ページ: 799-804
  • DOI: 10.1109/ecce.2015.7309771
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 圧粉磁心を用いた1軸制御シングルドライブベアリングレスモータ (2015)
  • 著者名/発表者名: 志村 樹，杉元 紘也，千葉 明
  • 雑誌名: 平成27年電気学会RM/LD/HCA合同研究会資料 巻: RM-15-98，LD-15-49，HCA-15-51 ページ: 63-68
  • 謝辞記載あり
• [学会発表] Force and Torque Improvements of One-Axis Actively Positioned Single-Drive Bearingless Motor with Short Axial Length (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroya Sugimoto, Itsuki Shimura, and Akira Chiba
  • 学会等名: 2015 IEEE Power & Energy Society General Meeting
  • 発表場所: Sheraton Denver Downtown Hotel, in Denver, CO
  • 年月日: 2015-07-26
  • 国際学会
• [学会発表] シンプルな1軸制御シングルドライブベアリングレスモータ (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉元紘也，志村樹，千葉明
  • 学会等名: 平成27年度電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都市大学 世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-25
• [学会発表] 1軸制御シングルドライブベアリングレスモータにおける零相電流を用いた傾き方向の振動低減法に関する基礎検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉元紘也，志村樹，千葉明，朝間淳一
  • 学会等名: 平成26年度電気学会産業応用部門大会
  • 発表場所: 東京電機大学 東京千住キャンパス
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] 永久磁石型ベアリングレスモータの新しい軸方向変位推定法の提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三好将仁，杉元紘也，千葉明
  • 学会等名: 電気学会 モータドライブ／回転機／自動車合同研究会
  • 発表場所: 電気学会会議室
  • 年月日: 2014-07-09
• [産業財産権] 電動機および電動機システム (2015)
  • 発明者名: 杉元紘也，千葉明
  • 権利者名: 杉元紘也，千葉明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-043002
  • 出願年月日: 2015-03-04
• [産業財産権] 電動機システム (2014)
  • 発明者名: 杉元紘也，千葉明
  • 権利者名: 杉元紘也，千葉明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-116231
  • 出願年月日: 2014-08-18