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2019 年度 実績報告書

クロスカップル形円筒二自由度埋込磁石同期モータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03211
研究機関横浜国立大学

研究代表者

下野 誠通  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90513292)

研究分担者 藤本 康孝  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313475)
河村 篤男  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 名誉教授 (80186139)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード電気機器工学 / モーションコントロール / 制御工学 / モータドライブ / パワーエレクトロニクス
研究実績の概要

研究期間最終年度となる平成31年度では、まずクロスカップル型二自由度モータの推力/トルク方程式について、リラクタンス力/トルクの発生についても考慮するように一般化させることで、提案モータの数理学表現を達成した。また、昨年度の研究の結果得られたモータ設計に基づき、クロスカップル構造に基づいた埋込磁石二自由度モータの試作開発を完了した。そして、本試作機の駆動実験を行い、モータ特性の評価を行うとともに、得られた実験結果と、理論式に基づく計算結果、有限要素解析結果との比較を行った。これら三つのデータに関して概ね一致する結果が得られ、提案モータの原理が確認できたと共に、有用性を実証することができた。さらに、試作モータに運動制御理論を実装し実験を行うことで、提案モータのモーションシステムとしての有用性まで明らかにすることができた。昨年度の研究過程において、提案モータにおいては位置センサおよび回転角度センサを一切用いないセンサレス制御が実現可能であるとの見通しを得た。そこで、研究開始当初の研究計画にはなかったが、クロスカップル型埋込磁石二自由度モータのセンサレス制御に関する理論研究も進め、平成31年度にはシミュレーション結果からその実現可能性を示すことができた。
以上のように、平成31年度においては、クロスカップル構造に基づいた埋込磁石二自由度モータの試作開発研究を完了し、最終評価実験まで実施し、当初の研究目標を十分に達成することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis and Experimental Verification of Cross-coupled 2-DOF SPM Motor with Halbach Array2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Hatta and Tomoyuki Shimono
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: Vol. 9, No. 2 ページ: 177-190

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejjia.9.177

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 磁気ねじ構造に基づいたラジアルギャップ型二自由度モータの検討2020

    • 著者名/発表者名
      八田禎之,藤本康孝,下野誠通
    • 学会等名
      電気学会交通・電気鉄道/リニアドライブ合同研究会
  • [学会発表] 埋込磁石型クロスカップル二自由度モータにおけるセンサレス制御のための位置推定方法2019

    • 著者名/発表者名
      八田禎之,下野誠通
    • 学会等名
      電気学会マグネティクス/リニアドライブ合同研究会
  • [備考] 下野研究室

    • URL

      http://www.tsl.ynu.ac.jp/index.html

  • [産業財産権] 埋込磁石型モータ、位置推定装置および位置推定方法2019

    • 発明者名
      下野誠通、八田禎之、藤本康孝
    • 権利者名
      横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-088203

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公開日: 2021-01-27  

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