| 研究概要 |
平成19年度は,アキシャル型セルフベアリングモータ・ジェネレータの解析モデルを作成し,巻線の電圧と電流の関係を導いた。そして作成した解析モデルを用いて巻線に三相平衡負荷を接続した場合の軸方向力と回転トルクの特性について検討を行った。その結果,巻線に抵抗のみを接続した場合は,抵抗がゼロの場合が最も吸引力が小さくなり,抵抗値が大きくなるに従って吸引力が増加することが分かった。トルクについては回転数によっては,抵抗値の上昇によりブレーキトルクが増加するが,その後,抵抗値を上昇させるとトルクが減少することが分かった。誘導負荷を接続した場合は,負荷を大きくするに従って吸引力とブレーキトルクが増加することが分かった。容量負荷の場合は,静電容量の値を増加させると吸引力とトルクはある値でピークを持ち,その後,減少していくことが分かった。またすべての負荷について回転数が高い方が,吸引力の変動幅が大きいことが分かった。
次に解析の結果を確認するため,簡単な実験装置を作成し吸引力の測定実験を行った。その結果,低回転では,解析と実験でほぼ一致する結果が得られたが,高回転になるに従って,吸引力の実験値が解析値より大きくなる結果が得られた。これはロータおよびステータを無垢材で作成したため,鉄心内部で渦電流が発生し,渦電流の作用により磁束の変化が小さくなり,コイルに生じる起電力が小さくなったためであった。そこでステータおよびコイルをケイ素鋼板を積層して作成し,鉄心での渦電流の発生が小さくなるように改良を行い,高回転数での特性の改善に成功した。
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