研究課題
基盤研究(C)
本研究では、船舶の電気推進を想定し、多極化しやすく低速で大トルクの実現に向くとされる横方向磁束型という磁路構成に注目し、直接駆動による電動機の研究/開発を行った。まず騒音や振動の原因となるコギングトルクが、磁石数・電機子極数の組み合わせと関係があることを数値的に評価した。そして適切な磁石数・電機子極数の組み合わせを用いることにより、コギングトルクの低減が可能であることを示した。また大トルク化に関しては、対象とする電動機のモデル化を行い、空間制限下におけるトルク最大化設計法を提案した。そして、駆動制御実験を行った。、低速度制御に伴う固有の問題点を明確にし、低速度制御において有効な手法であるデュアルサンプリングレートオブザーバを制御系に実装した。そして実験を通じて幅広い領域において本電動機の駆動が可能であることを確認した。ここまでの実験的検討では、大トルクの実現に関する課題として残った。これに対して、古典的手法として定着しているパーミアンス法に電機子のアンペアターンの変化に伴うティースとコイルの占有面積の変化を陽に導入し、トルク最適点を探索する理論設計手法を構築し、FEMやIEMと照合しながら高トルクを実現する設計を検討している。これにより、比較的高精度に傾向を把握できるため、三次元数値解析に基づく設計工程と比べ大幅な設計時間の短縮が期待できる。
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2012日本AEM学会論文誌MAGDA 2011特集号
IEEE Transactions on Industry Applications
巻: Vol.47, No.1 ページ: 65-71
http://koseki.t.u-tokyo.ac.jp/report.html
