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2016 年度 実績報告書

ハイブリッド自動車用スイッチドリラクタンス機の振動騒音の低減

研究課題

研究課題/領域番号 15K13920
研究機関東京工業大学

研究代表者

千葉 明  東京工業大学, 工学院, 教授 (30207287)

研究分担者 杉元 紘也  東京工業大学, 工学院, 助教 (60613552)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードスイッチドリラクタンスモータ / 騒音低減 / 振動低減 / 力の和フラット / 静音化 / 高効率化 / ハイブリッド自動車
研究実績の概要

スイッチドリラクタンスモータの騒音の低減は数十年来研究されているが、効果が限定的な手法ばかりで有り、根本的に騒音を低減する手法は確立していない。多くの場合、吸音材等を配置して騒音を低減することが多い。このような状況下で、3年前、我々は世界に先駆けてスイッチドリラクタンスモータの騒音低減方法を発見した。その方法は隣り合う3相の固定子歯にかかる力の和をフラットにする方法である。発想は単純であり、歯の根元が強固であれば振動騒音は低下する。実際、48/36極のSRモータに適用した結果、大きく振動騒音が低減することを明らかにした。しかし、ハイブリッド自動車用では、18/12極のSRモータが採用されており、この極数への適用が課題であった。

従来の方法を適用するとともに、従来、0から3次までで電流指令値を生成していたが、4次とその位相を取り入れることにより、騒音の低減とともに、電流実効値を低減し、効率を向上する方法を明らかにした。すなわち、0から4次までの電流の振幅、位相の8自由度を活用し、最も電流実効値が低く、力の和の脈動制限値、トルクの和の脈動制限値をしたまわる解を数値的に導出する方法を明らかにした。その際、特に力の和の6次成分が顕著になること、力のフラット化とトルクのフラット化も検討し、実現するための新しい電流波形を提案した。

また、この研究の元となった発見を発展した論文が世界で最も難関とされるIEEE PES Transaction on Energy Conversion の2017年第2位論文賞を受賞が決まった。毎年300件近い一流国際ジャーナル論文の中から選出された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Acoustic Noise Reduction of a High Efficiency Switched Reluctance Motor for Hybrid Electric Vehicles with Novel Current Waveform2017

    • 著者名/発表者名
      Masachika Kawa, Kyohei Kiyota, Jihad Furqani, Akira Chiba
    • 雑誌名

      Proceeding of International Electric Machines and Drives Coference #321

      巻: 1 ページ: pp.1-6

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Practical Consideration of Cylindrical Rotor for Acoustic Noise Reduction in Switched Reluctance Machine for Hybrid Electric Vehicles2016

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Kiyota, Shinji Nakano, Akira Chiba
    • 雑誌名

      Proceedings of EVTEC 20169097, Society of Automotive Engineers of Japan 2016

      巻: 1 ページ: 1-6

  • [雑誌論文] An Optimal Ratio of Outer Diameter and Axial Length for Torque Improvement in Switched Reluctance Motor2016

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Kiyota, Shinji Nakano, Akira Chiba
    • 雑誌名

      Proceeding of International Conference of Electric Machines, IEEE 978-1-5090-2537-4/16 2016

      巻: 1 ページ: pp.1300-1306

    • 査読あり
  • [学会発表] Flatteing radial force sum of 18-12 switched reluctance motor in magnetically saturated condition2017

    • 著者名/発表者名
      Jihad Furuqani, Masachika Kawa, Akira Chiba
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2017-03-16

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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