研究課題
半導体製造装置、真空装置、薬液搬送などの分野で、ベアリングレスモータのニーズが高まっている。ベアリングレスモータはモータ機能と磁気軸受機能を一体化した電磁機械である。たとえば、半導体を洗浄する超純水ポンプでは、樹脂によるキャンドポンプが用いられ、羽根車とベアリングレスモータが一体化されている。超純水中への流出を避けるためには樹脂層を厚くする必要があり、数mmのワイドギャップを隔てて回転子と固定子が対向する必要がある。しかし、ギャップ長を大きくすると、モータ出力は低下し、磁気支持に必要な電磁力も低下してしまう。本研究は固定子、回転子間に数mmのギャップがある状況下で、トルク、電磁支持力を向上するベアリングレスモータの新しい構造を提案し、テスト機製作により確認する。本研究では、申請段階において、固定子外径とギャップ長の比を40から50であるベアリングレスモータの実現を目的とした。しかし、その後の調査で、テンプル型などの特殊固定子などを含めモータギャップ長評価指標を設定するため、新しく、回転子外径Dと磁気的な片側ギャップ長gの比D/gをモータギャップ長評価指標として用いることを提案した。多くの場合、回転子直径の2倍程度が固定子外径になることが多いので、目標は20程度になる。本研究では、回転子外径が64mmであり、回転子と固定子の片側ギャップ長が5mmのマシンを試作した。モータギャップ長評価指標は13であり、目標よりワイドギャップである。一般のモータではこのモータギャップ長評価指標は100から200であるので、13はワイドギャップであると評価することができる。このモータの磁気浮上特性、モータ特性を明らかにした。
すべて 2009
すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件)
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