磁界・振動・音場併用解析を用いたインバータ用リアクトルの低騒音化に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560305
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 村松 和弘 佐賀大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30263627)
• 研究分担者: 高 炎輝 佐賀大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (40586286)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 電気機器工学 / シミュレーション工学 / リアクトル / 騒音 / 磁界解析 / 構造解析 / 積層鉄芯 / 磁気歪 / 電磁力

研究概要

インバータ用リアクトルの低騒音化を検討するため,電磁力と磁気歪の両方を考慮できる三次元磁界・振動併用解析法を開発し,リアクトルの騒音発生のメカニズムを明らかにするとともに,実測で検証した.さらに,電磁力による鉄芯全体の縮みと磁気歪による伸びをキャンセルする絶縁物の最適硬さの算出法を明らかにするとともに,ヨークにもギャップを設ける低騒音型三相リアクトルを提案し,解析により鉄芯の振動が1/ 25に低減できることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Noise Reduction of a Three-Phase Reactor by Optimization of Gaps Between Cores Considering Electromagnetism and Magnetostriction (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, M. Nagata, K. Muramatsu, K. Fujiwara, Y. Ishihara, S. Fukuchi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol.47, No.10 ページ: 2772-2775
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Effect of Laminated Structure on Coupled Magnetic Field and Mechanical Analyses of Iron Core and Its Homogenization Technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, K. Muramatsu, M. J. Hatim, M. Nagata
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol.47, No.5 ページ: 1358-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a Reactor Driven by Inverter Power Supply to Reduce the Noise Considering Electromagnetism and Magnetostriction (2010)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, K. Muramatsu, M. J. Hatim, K. Fujiwara, Y. Ishihara, S. Fukuchi, T. Takahata
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol.46, No.6 ページ: 2179-2182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibration Analysis of a Reactor Driven by an Inverter Power Supply Considering Electromagnetism and Magnetostriction (2009)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, K. Muramatsu, K. Fujiwara, Y. Ishihara, S. Fukuchi, T. Takahata
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol.45, No.10 ページ: 4789-4792
  • 査読あり
• [学会発表] Noise reduction of a three-phase reactor by optimization of gaps between cores considering electromagnetism and magnetostriction (2011)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, M. Nagata, K. Muramatsu, K. Fujiwara, Y. Ishihara, S. Fukuchi, T. Takahata
  • 学会等名: INTERMAG 2011 Conference
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] 積層鉄芯間に挿入する絶縁物の硬さ最適化によるリアクトルの騒音低減法における積層構造の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長田将秀, 高炎輝, 村松和弘
  • 学会等名: 平成23年電気学会全国大会講演論文集
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] 均質化手法を用いた積層鉄芯の磁界・構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高炎輝, 村松和弘, 藤原耕二, 石原好之, 福内重政
  • 学会等名: 日本応用数理学会環瀬戸内応用数理研究部会第14回シンポジウム
  • 発表場所: 岡山理科大
  • 年月日: 20110100
• [学会発表] 磁界・構造併用解析における積層鉄芯のモデリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 高炎輝, 村松和弘, 長田将秀
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会資料
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] 騒音低減のためのリアクトルのギャップに挿入する絶縁物の硬さの最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長田将秀, 高炎輝, 村松和弘, 福内重政
  • 学会等名: 第63回電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
  • 発表場所: 九州産業大
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] The Effect of laminated structure on coupled magnetic field and mechanical analyses of iron core and its homogenization technique (2010)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, K. Muramatsu, M. J. Hatim
  • 学会等名: IEEE CEFC 2010 Conference
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20100500
• [学会発表] Design of a reactor driven by inverter power supply to reduce the noise considering electromagnetism and magnetostriction (2010)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, K. Muramatsu, K. Fujiwara, Y. Ishihara, S. Fukuchi, T. Takahata
  • 学会等名: The 11th Joint MMM/ Intermag Conference
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20100100
• [学会発表] Investigation on vibration analysis of a reactor driven by an inverter power supply considering electromagnetism and magnetostriction (2009)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, M. J. Hatim, K. Muramatsu, K. Fujiwara, Y. Ishihara, S. Fukuchi, T. Takahata
  • 学会等名: Joint Technical Meeting on Static Apparatus and Rotating Machinery, IEEJ
  • 発表場所: Kitami, Hokkaido
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Vibration analysis of reactor driven by inverter power supply taking account of magnetostriction and electromagnetic force (2009)
  • 著者名/発表者名: Yanhui Gao, K. Muramatsu, K. Fujiwara, Y. Ishihara, S. Fukuchi, T. Takahata
  • 学会等名: IEEE INTERMAG 2009 Conference
  • 発表場所: Sacramento, USA
  • 年月日: 20090500
• [産業財産権] 電気機器 (2010)
  • 発明者名: 村松和弘,高炎輝,福内重政
  • 権利者名: 佐賀大学,左尾電機工業所
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-007486
  • 出願年月日: 2010-01-15