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2022 年度 実績報告書

高速高パワー密度モータコアのためのインバータ励磁下の高速磁気特性評価装置の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K04509
研究機関日本文理大学

研究代表者

岡 茂八郎  日本文理大学, 工学部, 特任教授 (80107838)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードPWMインバータ / 鉄損 / 電磁鋼板 / ステータコア / 高調波 / IGBT / SiC
研究実績の概要

本年度の実績は以下のとおりである。①負荷の高インダクタンス化に対応できるようにPWMインバータ励磁下の高速磁気特性評価装置のHブリッジの最高電源電圧を最大240Vまで可能にする改造を行った。②IGBTのインバータを改良し, 0.08mm厚などの極薄電磁鋼板製の積層コアや巻き積層コアのPWMインバータ励磁下の鉄損をPWM波の各種パラメータ(変調周波数,キャリア周波数,変調率,デッドタイムなど)を変化させ測定しその成果をIntermag2023(Sendai)で発表した。③SiCを用いたPWMインバータは最適な専用ドライブIC探す予備実験を経て,製作し基礎データを収集した。④GaN型PWMインバータについては,設計を完了しPWMインバータ基盤への実測を終えた。以上である。
この課題全般の成果を次に示す。①ディレイパターンジェネレータ,数値制御可変電圧直流電源,高周波対応電流プローブなどを用い,最高サンプリング周波数20MHzのADコンバータを備えたPWMインバータ専用の磁気特性測定装置を完成した。②スイッティング素子にIGBTを使用したPWMインバータの最適化を行い,これを用いて多くの電磁鋼板や極薄電磁鋼板製コアの鉄損を測定し提示した。③SiCやGaNを使用したPWMインバータを試作した。④アウラーロータ型永久磁石モータやアキシャルギャップ型誘導モータのステータコアの周方向鉄損測定用励磁法を提案しデータ収集を行い,その分布を明らかにした。⑤ADコンバータの最高サンプリング周波数や最高分解能によるPWMインバータ励磁下の鉄損の測定の問題点を明らかにし,その対応策として高速オシロスコープをAD変換器として用いる方法を提案した。⑥PWMインバータ励磁下の鉄損測定法を確立し,各種試料のPWMインバータ励磁下の鉄損特性を明らかにした。以上が,本課題の研究実績の概要である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] Magnetic Properties of Wound Laminated Cores for a Dual-Axial Gap Induction Motor under PWM Excitation2023

    • 著者名/発表者名
      [1]M. Oka, M. Enokizono, D. Wakabayashi, H. Kiyotake, N. Soda, M. Takai, and T. Kajiya
    • 雑誌名

      Abstracts of the 2023 IEEE International Magnetic Conference

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Property Distribution of a Wound Laminated Stator Core by Ultra-thin Electrical Steel Strip for a Dual-Axial Gap High-Speed Induction Motor2022

    • 著者名/発表者名
      M. Oka, M. Enokizono, D. Wakabayashi, N. Soda, M. Takai, T. Kajiya
    • 雑誌名

      2022 International Conference on Electrical Machines

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/ICEM51905.2022.9910638

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 0.08mm厚極薄電磁鋼帯を用いた巻き積層コアのPWM励磁下の磁気特性2022

    • 著者名/発表者名
      岡茂八郎, 清武博文, 若林大輔, 榎園正人, 足立拓巳
    • 学会等名
      第31回MAGDAコンファレンス in 鹿児島 電磁現象および電磁力に関するコンファレンス
  • [学会発表] PWM励磁下の極薄電磁鋼板製巻積層鉄心の磁気特性評価に関する基礎的研究2022

    • 著者名/発表者名
      足立拓巳, 若林大輔, 岡茂八郎, 榎園正人, 清武博文
    • 学会等名
      2022年度(第75回)電気・情報関係学会九州支部連合大会

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公開日: 2023-12-25  

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