研究課題/領域番号 |
20K04452
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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研究機関 | 東洋大学 |
研究代表者 |
堺 和人 東洋大学, 理工学部, 教授 (40377099)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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キーワード | モータ / 発電機 / 高出力 / 軽量 / 磁界共振 / コアレス / 電気飛行機 / 電気自動車 |
研究成果の概要 |
垂直離陸の電気飛行機は人と物の空間移動を可能にし、旅客機の電動化はカーボンニュートラルに貢献する。本研究は電気飛行機の実現のため従来の10倍の出力密度(重量当たりの出力)のモータを創出する。新技術は磁界共振結合と誘導モータの技術を融合したものである。モータは空芯でキャパシタンスを接続した3相巻線を持つ固定子と回転子から構成される。固定子は駆動周波数、回転子はすべり周波数で同時に磁気結合して共振し、無鉄心で高出力が得られる。さらに漏れ磁束抑制リングによって大幅に出力が向上した。試設計した本モータでは、出力513 kW、出力密度29.1 kW/kgが得られ、目標の従来の10倍を超えることができた。
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自由記述の分野 |
電気機器、パワーエレクトロニクス
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
環境問題とエネルギー問題のため航空機の電動化が開始され、イノベーションでは人と物の3次元移動を可能にする垂直離陸の電気飛行機が開発されている。実現には電気自動車用モータの5~10倍の出力密度のモータが必須である。本研究のモータは10倍以上の出力密度を持つことが確認されており、本成果は飛行機の電動化や3次元移動体の実用化に大きく貢献できる。学術では省エネルギーが重要になっており、省エネルギーをもたらす可変速モータ技術を進歩させる必要がある。本研究は可変速モータの高出力密度と高効率化の考え方、設計と解析技術を示して有効性を明らかにしており、電気機器とパワーエレクトロニクスの分野の発展に貢献できる。
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