| 研究課題/領域番号 |
15K05947
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
長田 尚一郎 宮崎大学, 工学部, 助教 (20218001)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 二次元ベクトル磁気特性 / 三次元電磁界解析 / 磁気プローブ / 損失測定 |
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| 研究実績の概要 |
二次元ベクトル磁気特性測定装置の再構築の必要性が生じ、測定ステージ並びに計測制御システムの検討と設計を行った。 4mm 四方の範囲での局所測定を最終的な目標に設定していたが、昨年の研究で 25 mm 四方でさえ磁界強度 H の測定に励磁コア脚部からの漏れ磁束が無視できず、測定対象の磁性材料中の H の精密な測定が難しいことが判明している。この段階の小型化においてすら、ケイ素鋼板資料の損失測定には不十分である。使用している磁界強度プローブは 4mm x 4mm のダブル H コイルであるが、さらなる小型化が必要であると考えられる。
本研究での片側励磁方式（トランスデューサ方式と呼ぶ）は試料（ケイ素鋼板）に対し磁場を垂直に入射するため、試料平面方向に多大な渦電流を発生させる。モータ実機の局所特性を測定するためには励磁方式として他の選択の余地がないため、励磁コアの形状（試料との接触面積や入射角度）の検討も必要不可欠であり、三次元有限要素解析を準備中である。
他方、本研究テーマの二次元ベクトル磁気特性装置の測定ステージの開発に対して他方面からの要望もあり、検討を行っている。特に電気自動車用高速モータの低損失化のために、0.08mm や 0.05mm 厚の極薄ケイ素鋼板の使用が強く求められており、本研究で用いている両側励磁方式の測定ステージが極薄ケイ素鋼板の特性測定に適している。よってこれらの新しい材質に対しても測定可能な測定ステージを設計中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
従来二次元ベクトル磁気特性測定システムで使用していた横河電機の計測ステーションWE-3000 が廃盤となるため、計測制御システムの更新を検討せざるを得なくなった。また本測定システムの製品化が準備されており、新しく柔軟な計測制御システムを設計提案する必要性も生じた。プログラム開発環境である MATLAB との互換性も考慮に入れ、Linux + Octave による計測制御を検討中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
磁界強度 H の測定用プローブの小型化が先決であると考える。従来のダブル H コイル（現状 4mm x 4mm を所持）は 2mm x 2mm まで小型化された製品がすでに他研究者によって開発されており入手できる状態であるが、それ以上の小型化は望めそうもない。H 測定プローブとして Rogowski-Chatok コイルの採用を検討しており、小型化の前に従来プローブの代替として精度的な有効性をまず検討しなければならない。
漏れ磁束の少ない励磁コアの形状も併せて決定する。FEMAP による三次元解析モデルの作成と渦電流解析を行い、磁性体表面近傍の磁界強度 H の分布を調べ、漏れ磁束の少ないコア形状を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
消耗品、印刷費等の節約の結果、1,776円の残高が生じました。
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| 次年度使用額の使用計画 |
消耗品の購入に充当いたします。
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