|
申請者らは誘導電動機の高性能化を目指し、ロータの内部をくりぬき自由に回転できる磁石を内蔵した、ユニークな磁石内蔵型誘導電動機を提案した。この磁石内蔵型誘導電動機は高トルク、高効率さらに力率が可変であるという特徴を有している。本研究では磁石内蔵機の出力特性、効率特性、電圧特性、周波数特性など各種特性を詳しく測定した。また、磁気回路モデルを参考に、従来明確でなかった磁石内蔵誘導電動機の電気的等価回路を考案した。そして、等価回路により磁石内蔵機の特性を検証し、等価回路が正しいものであることを確認した。また本磁石内蔵誘導電動機は始動トルクが小さいということと、高速回転域で弱め界磁制御が必要になるという問題があった。この問題を解決するために、2重かご型ロータを採用した磁石内蔵型誘導電動機を開発した。その結果、定格トルクの60%以内であれば起動可能となり大幅に始動特性が向上することが分かった。また、新しく導入したトルク測定装置を用いて、市販誘導電動機、普通籠型磁石内蔵誘導電動機、2重籠型磁石内蔵誘導電動機の効率特性を周波数を変えて測定した。その結果普通籠型磁石内蔵機は全周波数、全負荷領域において市販誘導機より高効率であることが分かった。2重籠型磁石内蔵機は予想に反して、低周波、低出力域では市販機よりも効率が低かったが、高周波数域、または高出力域では、他の誘導機より格段に高効率となることが分かった。低出力域で低効率となる原因としては、二次導体に市販誘導機のようなスキューを持たせなかったため、ホールディングトルクが発生したためと考えられる。構造を改善することにより、この領域でも高効率とすることができると思われる。また、いままで磁石内蔵機は構造、動作が複雑で磁場解析が不可能と考えられたが、解析法を工夫することにより、磁場解析を行うことに初めて成功した。
|
