高磁束密度を使ったローレンツ浮上モータの開発と応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360106
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 岡田 養二 茨城大学, 名誉教授 (90007774)
• 研究分担者: 榎園 正人 大分大学, 工学部, 教授 (40136784) ; 増澤 徹 茨城大学, 工学部, 教授 (40199691) ; 近藤 良 大分大学, 工学部, 教授 (90186867) ; 松田 健一 大分大学, 工学部, 准教授 (30302326)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 制御機器 / 運動制御 / 振動制御

研究概要

(1) モータと磁気軸受を一体化する浮上モータで、浮上性能と回転性能の両立するローレンツ型を研究してきた。今回はこれに磁束集束技術を応用し、きわめて高性能なセルフベアリングモータを開発した。
(2) 応用としては、非接触型の人工心臓ポンプと、歩行補助ロボットなど小型で高トルクモータをターゲットに開発した。

研究成果

• [雑誌論文] 小型ローレンツ型磁気浮上モータのサーボモータ制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡田養二, 三好理文, 増澤徹, 榎園正人
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.20, No,1 ページ: 40-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] 永久磁石併用磁気軸受システムの研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田健一, 岡田養二, 鈴木浩成, 竹中智哉, 榎園正人
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.20, No,1 ページ: 213-219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vector Magnetic Property for Development of High Efficiency and Density Machines (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Enokizono
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.19, No,3 ページ: 432-438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Stress on Vector Magnetic Property of Non-oriented Electrical Steel Sheet (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kai, Yuji Tsuchida, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.19, No,3 ページ: 540-543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Vector Magnetic Properties of Fe-Si-B Amorphous Material (2011)
  • 著者名/発表者名: Shohei Ueno, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS 巻: Vol.47, No,10 ページ: 3188-3191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Masato Enokizono (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Kai, Yuji Tsuchida, Takashi Todaka
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS 巻: Vol.47, No,10 ページ: 4344-4347
  • 査読あり
• [雑誌論文] 治療用人工心臓のためのアキシャル型磁気浮上モータの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北郷将史、増澤徹、西村隆、許俊鋭
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.19, No,2 ページ: 280-285
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁束集束型ハイブリッド表面磁石モータの磁界解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 江口慶祐、瀬々真吾、戸高孝、榎園正人
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: Vol.130, No.7 ページ: 698-703
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁束集束ローレンツ型磁気浮上モータの研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田養二、北郷将士、伊佐川公平、増澤徹、榎園正人
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.18, No,2 ページ: 98-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「磁束集束型ハイブリッド表面磁石モータの磁界解析」、電気学会論文誌A (2010)
  • 著者名/発表者名: 江口慶祐, 瀬々真吾, 戸高孝, 榎園正人
  • 雑誌名: 基礎・材料・共通部門誌 巻: Vol.130, No.7 ページ: 698-703
  • 査読あり
• [雑誌論文] 両心補助人工心臓BiVACOR Bi-VAD用磁気浮上モータ (2010)
  • 著者名/発表者名: 増澤徹、佐々木瑛祐、ダニエルLティムス
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: Vol.18, No.2 ページ: 78-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Field Analysis of Concentrated Surface Permanent Magnet Synchronous Motor (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Zeze, T. Todaka, M. Enokizono
  • 雑誌名: J. of JS AEM 巻: 17 ページ: S121-S124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of changes in dynamic hydraulic force in a magnetically suspended centrifugal blood pump with transient computational fluid dynamics analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Masuzawa, A. Ohta, N. Tanaka, Y. Qian, T. Tsukiya
  • 雑誌名: Artificial Oragans 巻: 12 ページ: 150-159
  • 査読あり
• [学会発表] 立位安定化試験システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木悠介、中嶋将仁、酒井千明、近藤良
  • 学会等名: 機械学会関東支部第18期総会講演会
  • 発表場所: 日本大学津田沼キャンパス
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] Vector Magnetic characteristic technology for development of Super Premium Efficiency(IE4 Level) Motor (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Enokizono
  • 学会等名: 第20回MAGDAコンファレンスプロシーディング
  • 発表場所: Kaohsiung in Taiwan
  • 年月日: 20111114-16
• [学会発表] A radial type self-bearing motor for small maglev regenerative blood pump (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ukita, T. Masuzawa, H. Onuma, T. Nishimura, S. Kyo
  • 学会等名: 第20回MAGDAコンファレンスプロシーディング
  • 発表場所: Kaohsiung in Taiwan
  • 年月日: 20111114-16
• [学会発表] Development of Lorentz force type tilt control motor for rotary blood pumps (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ichinose,T. Masuzawa, U. Steinseifer, D. Timms
  • 学会等名: 第20回MAGDAコンファレンスプロシーディング
  • 発表場所: Kaohsiung in Taiwan
  • 年月日: 20111114-16
• [学会発表] Precise Measurement of Magnetization Characteristics in High Pulsed (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakahata, B. E. Borkowski, H. Shimoji, K. Yamada, T. Todaka, M. Enokizono
  • 学会等名: 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials Program
  • 発表場所: Scottsdale, Arizona, USA
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] Measurement of VectorMagnetic Property and 2D Magnetostriction of Non-oriented Electrical Steel Sheet under Stress Condition (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kai, Y. Tsuchida, T. Todaka, M. Enokizono
  • 学会等名: 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials Program
  • 発表場所: Scottsdale, Arizona, USA
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] IE4クラス高効率モータの開発に必須のベクトル磁気特性技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎園正人
  • 学会等名: 大分発新技術説明会
  • 年月日: 2011-10-11
• [学会発表] 永久磁石併用磁気軸受の開発と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡田養二、近藤良、松田健一、榎園正人
  • 学会等名: 日本機械学会 Dynamics and Design Confernce 2011
  • 発表場所: 高知工科大学
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 補助人工心臓用アキシャル型磁気軸受の最適化に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西村宣彦、増澤徹、寺山昌幸、D.L. Timms
  • 学会等名: 第19回茨城講演会講演論文集、第19回茨城講演会
  • 発表場所: 茨城大学工学部
  • 年月日: 2011-08-26
• [学会発表] 動圧軸受血液ポンプのための傾き制御機構の研究開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須田佳裕、増澤徹、一ノ瀬高紀、D.ティムズ、W.タインセイファー
  • 学会等名: 第19回茨城講演会
  • 発表場所: 茨城大学工学部
  • 年月日: 2011-08-26
• [学会発表] マニュアル制御に基づく装着型脚支援システム-Manipuleg-2の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 峯岸祐太、鈴木利充、Do Manh Hung、近藤良、岡田養二
  • 学会等名: 第19回茨城講演会
  • 発表場所: 茨城大学工学部
  • 年月日: 2011-08-26
• [学会発表] 小型ローレンツ型磁気浮上モータのサーボモータ制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡田養二、三好理文、増澤徹、榎園正人
  • 学会等名: 第23回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] 永久磁石併用磁気軸受システムの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田健一、岡田養二、鈴木浩成、竹中智哉、榎園正人
  • 学会等名: 第23回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] Development of Flux Concentrated type Self-Bearing Motor (2010)
  • 著者名/発表者名: Yohji Okada, Masashi Kitagou, Toru Masuzawa, Masato Enokizono
  • 学会等名: the 5th IFAC Symposium on Mechatronic Systems
  • 発表場所: Cambridge MA, USA
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] マニュアル制御に基づく装着型脚支援システム～椅子への座り込み・立ち上がり動作の検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山陽祐、峯岸裕太、鈴木俊充、岡田養二、近藤良
  • 学会等名: 第18回茨城講演会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンパス
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] Magnet Arrangement of Magnetic Flux Concentrating Type Surface Magnet Motors (2009)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Eguchi, Takashi Todaka, Masato Enokizono
  • 学会等名: The 12th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2009)
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 20091115-18
• [学会発表] 磁束集束ローレンツ型磁気浮上モータの研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田養二、北郷将史、増澤徹、榎園正人
  • 学会等名: 第18回電磁現象及び電磁力に関するコンファレンス
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] 腰部駆動型ホッピングロボットの安定化制御-ロバスト性の向上 (2009)
  • 著者名/発表者名: 原澤和樹、西口真、近藤良
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部茨城講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] ローレンツ磁気浮上モータの高度化に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北郷将史、増澤徹、岡田養二、榎園正人
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部総会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンパス
  • 年月日: 2009-03-06
• [図書] Magnetic Bearings (2009)
  • 著者名/発表者名: Hannes Bleuler, Matthew Cole, Patrick Keogh, Rene Larsonneur, Eric Maslen, Rainer Nordmann, Yohji Okada, Gerhard Schweitzer, Alfons Traxler
  • 総ページ数: 1-535
  • 出版者: Springer
• [備考]
  • URL: http://www.ipc.ibaraki.ac.jp/~y.okada/kenkyu.html
• [産業財産権] 磁気浮上電動機 (2011)
  • 発明者名: 金箱秀樹、岡田養二
  • 権利者名: 岡田養二
  • 産業財産権番号: 特許、特許第4750965号
  • 出願年月日: 2011-05-27