磁界共振結合型ワイヤレス電力伝送と可変磁力磁石を組み合わせた新たな駆動システム

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14137
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分21010:電力工学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 清水 修 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任講師 (90606287)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: モータ / 無線電力伝送 / 電気自動車 / 高効率化

研究成果の概要

モータの高トルク・低回転数、低トルク・高回転数領域双方での駆動高効率の向上にはロータの磁束を可変にすることが有効である。そこで、本研究ではロータ部に配置している可変磁束磁石の磁化コイルに非接触で電力を伝送し可変磁束磁石の磁力を変化する駆動システムの基礎検討及び試作と評価を行った。原理検証として、ロータを模擬したC型増磁器と可変磁束磁石を用いた電力伝送による増減磁の検証を行っている。さらにロータに可変磁束磁石と磁化コイル、電力伝送システムを備えたモータの試作を行い、増減磁によるモータ特性の変化を確認した。

自由記述の分野

電気自動車

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではモータの高トルク・低回転数、低トルク・高回転数領域双方での駆動高効率の向上を可能にする、可変磁力磁石と界磁巻線、さらにワイヤレス電力伝送を組み合わせた今までにないモータを提案し、実証することにより、当該システムの持つ利点や課題を明らかにした。また学術的には周波数制御によって過渡的にMOSFETに流れる大電流を抑制しつつ、定常的に負荷に流れる電流を増大することができることを明らかにした。