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2022 年度 研究成果報告書

次世代高性能複数統合型モータを実現する磁気回路モデルベース統合設計手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 21K20427
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0302:電気電子工学およびその関連分野
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

日高 勇気  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (30908398)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
キーワード磁気回路 / 組合せ最適化 / 巻線界磁モータ / 永久磁石モータ
研究成果の概要

本研究では、電気自動車用モータの飛躍的性能改善を目的に、巻線界磁モータや永久磁石モータのように、全く異なる2つのモータの特性を共に備えた、複数統合型モータを実現する最適設計法を提案した。従来の最適設計法では、得られる解が初期構造に強く依存し、例えば永久磁石モータをベースし、巻線界磁モータの機能を付与すると、巻線界磁モータの特性が弱い結果となっていた。そこで、数式ベースで磁気特性を記述する、磁気回路モデリング法を提案し、その有効性を示した。また、同モデリング法ベースで統合設計する組合せ型最適化法を提案した。提案最適設計法により、従来設計法からの性能改善を数値検証で確認した。

自由記述の分野

電力工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、初期構造に強く依存する従来の最適設計法では得られなかった、複数のモータ長所を備えたモータ構造を獲得できる。例えば、電気自動車では、巻線界磁モータの高い電費と、永久磁石モータの加速性能を両立でき、電気自動車用モータの世界標準化に貢献する。また、電気自動車に限らず、トレードオフ関係にある磁気特性を要求する、様々な電気機器器で、提案設計法を用いることで大幅な機器性能の改善が実電できる。

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公開日: 2024-01-30  

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