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2011 年度 実績報告書

高効率高磁束密度低速回転アキシャルギャップ型デュアル構造発電機の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23246052
研究機関大分大学

研究代表者

榎園 正人  大分大学, 工学部, 教授 (40136784)

研究分担者 戸高 孝  大分大学, 工学部, 准教授 (50163994)
槌田 雄二  大分大学, 工学部, 助教 (80284785)
キーワード発電機 / 高効率化 / 低速用多極構造 / ベクトル磁気特性 / フェライト磁石 / アキシャルギャップ構造 / マイクロ発電
研究概要

風力用の発電機における最大の課題は、風車の回転数が通常の水力発電や火力発電と異なり大幅に小さいことである。本研究で取り上げる発電機はこの用途に応えるために行っている。以下に研究課題を記す。(1)想定回転数は毎分200回転に対応できる発電機構造のため多極デュアルギャップ構造とする。(2)発電効率を増加させるために発電機の損失を低減した高効率化を行う。本年度の研究では多極化にするため、まずシングルギャップ構造下で、アキシャルギャップ構造型で72極を3次元電磁場解析によって最適化を行った。また、使用する永久磁石の最大磁場を増加させるためフェライト磁石を磁束集束化配列構造で検討を試みた。その結果十分対応できることがわかった。また、発電機側の負担を軽減させるため、従来使用されていた増速器を非接触化した磁気増速器を新たに開発テーマとして掲げることにした。これにより、次年度は総合発電効率を80%以上に向上させた構造設計を完了する。さらに、発電機鉄心の磁気損失を低減させるために、ベクトル磁気特性解析を導入し検討中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

何回も試作機を作成して検討することは、費用的に無理なことであるので、十分な机上検討と関係する付属実験を行って、最終年度で有用な試作機を完成させる所存である。

今後の研究の推進方策

次年度では最終年度に向けた試作機の準備とともに、完成後の実施試験を想定した準備を始める.試作機の製作には外部委託によらざるを得ないため、適合する製作者の確保とともに,十分な理解の基に進めて行く必要が在る.

  • 研究成果

    (40件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (30件) (うち査読あり 30件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Vector Magnetic Characteristic Analysis of a Surface Permanent Magnet Motor by means of Complex E&S Modeling2012

    • 著者名/発表者名
      Zeze, Shingo; Todaka, Takashi; Enokizono, Masato
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on Magn

      巻: Vol.48,No.2 ページ: 967-970

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Stress on Vector Magnetic Property of Non-oriented Electrical Steel Sheet2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kai, Yuji Tsuchida, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No3 ページ: 540-543

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vector Magnetic Property for Development of High Efficiency and Density Machines2011

    • 著者名/発表者名
      Masato Enokizono
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No3 ページ: 432-438

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic Analysis of a Three-phase Induction Motor considering Harmonic Magnetic Field and Two-demensional Vector Magnetic Property2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kunihiro, T.Todaka, M.Enokizono
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No3 ページ: 458-463

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the Magnetic Properties of the Actual Stator Core Using Excitation Inner Cores in Several Manufacturing Processes2011

    • 著者名/発表者名
      M.Oka, T.Kai, M.Enokizono
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19 ページ: S37-S40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Vector Magnetic Properties of Fe-Si-B Amorphous Material2011

    • 著者名/発表者名
      Shohei Ueno, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS

      巻: Vol.47,No.10 ページ: 3188-3191

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attenuation and Reconstruction of Signals in High Pulsed Fields Nd-Fe-B Magnets Characterization2011

    • 著者名/発表者名
      Bartosz E.Borkowski, Yasushi Nakahata, Koji Yamada, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS

      巻: Vol.47,No.10 ページ: 3983-3986

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Stress on Vector Magnetic Property Under Alternating Magnetic Flux Conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kai, Yuji Tsuchida, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS

      巻: Vol.47,No.10 ページ: 4344-4347

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Core Loss Distribution Using Themography2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Shimoji, Bartosz E.Borkowski, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS

      巻: Vol.47,No.10 ページ: 4372-4375

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetization Process Simulation of Nd-Fe-B Magnets Taking the Demagnetization Phenomenon Into Account2011

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Nakahata, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: Vol.47,No.5 ページ: 1102-1105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the Magnetic Properties of the Rotating Machines for the Building Factor Clarification2011

    • 著者名/発表者名
      Mohachiro OKA, Makoto KAWANO, Kazunori SHIMADA, Takayuki KAI, Masato ENOKIZONO
    • 雑誌名

      Przeglad Electrotechniczny Electrical Review

      巻: R.87 No.9b ページ: 43-46

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core loss distribution measurement of electrical steel sheets using a thermographic camera2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Shimoji, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      Przeglad Electrotechniczny Electrical Review

      巻: R.87 No.9b ページ: 65-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of soft magnetic materials under tensile and compressive stress2011

    • 著者名/発表者名
      Tsugunori KANADA, Yukihito KIDO, Akifumi KUTSUKAKE, Tetsu IKEDA, Masato ENOKIZONO
    • 雑誌名

      Przeglad Electrotechniczny Electrical Review

      巻: R.87 No.9b ページ: 93-96

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 局所2次元ベクトル磁気センサによる絶縁皮膜付方向性電磁鋼板の磁気特性分布測定2011

    • 著者名/発表者名
      相原茂、梅原英嗣、下地広泰、戸高孝、榎園正人
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.2 ページ: 58-63

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二次元有限要素法による表面磁石型磁気歯車の磁界解析2011

    • 著者名/発表者名
      岡克、戸高孝、榎園正人、長屋幸助、藤田智之
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.2 ページ: 101-106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小型VHセンサによる誘導電動機モデルコア中のベクトル磁気特性分布の測定2011

    • 著者名/発表者名
      甲斐孝幸、相原茂、戸高孝、榎園正人
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.2 ページ: 192-197

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二軸応力下における無方向性の電磁鋼板のベクトル磁気特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      甲斐祐一郎、槌田雄二、戸高孝、榎園正人
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.2 ページ: 210-215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Intgral-Type Dynamic E&S Modeling2011

    • 著者名/発表者名
      Takeru Sato, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on Magn

      巻: Vol.47,No.5 ページ: 1126-1129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss Evaluation of an Induction Motor Model Core by Vector Magnetic Characterisitc Analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kunihiro, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on Magn

      巻: Vol.47,No.5 ページ: 1098-1101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetization Process Simulation of Nd-Fe-B Magnets Taking the Demagnetization Phenomenon Into Account2011

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Nakahata, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      IEEE Trans.on Magn

      巻: Vol.47,No.5 ページ: 1102-1105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Measured Distributions of the Local Vectro Magnetic Properties in Three-phase Induction Motor Model Core2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kai, Shigeru Aihara, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      Journal of Electrical Engineering

      巻: Vol.61 7/s ページ: 115-118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Three-dimensional Magnetostriction on Grain-oriented Electrical Steel Sheet2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Wakabayashi, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      Journal of Electrical Engineering

      巻: Vol.61 7/s ページ: 161-165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Three-dimensional Magnetostriction on Grain-oriented Electrical Steel Sheet2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kai, Yuji Tsuchida, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      Journal of Electrical Engineering

      巻: Vol.61 7/s ページ: 77-80

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Insulation Coating of Electrical Steel Sheets on Local Two-demensional Vector Magnetic Properties2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Aihara, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 雑誌名

      Journal of Electrical Engineering

      巻: Vol.61 7/s ページ: 85-88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 永久磁石モータの複素近似ベクトル磁気特性を考慮した磁気特性解析2011

    • 著者名/発表者名
      瀬々真吾, 戸高孝, 榎園正人
    • 雑誌名

      電気学会誌A

      巻: Vol.131,No.5 ページ: 371-376

    • DOI

      10.1541/ieefms.131.371

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 回転機固定子鉄心における局所的残留応力分布の評価2011

    • 著者名/発表者名
      甲斐祐一郎, 槌田雄二, 戸高孝, 榎園正人
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: Vol.131 No.5 ページ: 389-394

    • DOI

      10.1541/ieejfms.131.389

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 次世代電磁力応用機器の開発技術III2011

    • 著者名/発表者名
      榎園正人
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.4 ページ: 609-612

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実機回転機鉄心における残留応力と応力ベクトル磁気特性の測定2011

    • 著者名/発表者名
      甲斐祐一郎, 槌田雄二, 戸高孝, 榎園正人
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.4 ページ: 625-632

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電磁応用機器の鉄損分布測定技術の開発2011

    • 著者名/発表者名
      下地広泰, 戸高孝, 榎園正人
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.4 ページ: 633-640

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高パルス磁場永久磁石測定評価システムを用いた各種永久磁石材料の磁化特性測定2011

    • 著者名/発表者名
      中畑和, B.Borkowski, 山田興治, 戸高孝, 榎園正人
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: Vol.19,No.4 ページ: 641-646

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of axial-type generator utilizing magnetic material attached magnetic flux concentrated permanet magnets2012

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Shiota, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 学会等名
      The 14th Korea-Japan Joint Symposium on the Applied Electromagnetics
    • 発表場所
      Chosun University, Gwangju, Korea
    • 年月日
      2012-02-10
  • [学会発表] ベクトル磁気特性を考慮した磁気特性解析による電気機器の最適構造化設計2012

    • 著者名/発表者名
      戸高孝, 榎園正人
    • 学会等名
      静止器回転機合同研究会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2012-01-27
  • [学会発表] 熱的測定法による鉄損分布可視化の基礎的検討2011

    • 著者名/発表者名
      下地広泰, 戸高孝, 榎園正人
    • 学会等名
      マグネティックス研究会
    • 発表場所
      株式会社ダイヘン安全研修室大阪市
    • 年月日
      2011-11-30
  • [学会発表] 2次元ベクトル磁気センサの磁束密度測定精度の評価と磁気回路モデルの磁気特性分布の測定2011

    • 著者名/発表者名
      相原茂, 下地広泰, 戸高孝, 榎園正人
    • 学会等名
      マグネティックス研究会
    • 発表場所
      株式会社ダイヘン安全研修室大阪市
    • 年月日
      2011-11-30
  • [学会発表] 等方引張応力が無方向性電磁鋼板のベクトル磁気特性へ及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      甲斐祐一郎, 槌田雄二, 戸高孝, 榎園正人
    • 学会等名
      マグネティックス研究会
    • 発表場所
      (株)ダイヘン安全研修室大阪市
    • 年月日
      2011-11-30
  • [学会発表] Utilizing Magnetic Flux Concentration Arrangement Magnets2011

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Shiota, Takashi Todaka, Masato Enokizono
    • 学会等名
      The 20th MAGDA Conference in Pacific Asia
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Measurement of Vector Magnetic Property and 2D Magnetostriction of Non-oriented Electrical Steel Sheet under Stress Condition2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kai, Y.Tsuchida, T.Todaka, M.Enokizono
    • 学会等名
      56TH ANNUAL CONFERENCE ON MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS
    • 発表場所
      PHOENIX/SCOTTSDALE, ARIZONA
    • 年月日
      2011-11-02
  • [学会発表] 応力下における無方向性電磁鋼板の任意方向磁気ひずみ評価2011

    • 著者名/発表者名
      甲斐祐一郎, 槌田雄二, 戸高孝, 榎園正人
    • 学会等名
      第35回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] ベクトル磁気特性の応力依存性を考慮した解析の基礎的検討2011

    • 著者名/発表者名
      瀬々真吾・戸高孝・榎園正人
    • 学会等名
      電気学会九州支部大会
    • 発表場所
      佐賀大学本庄キャンパス
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] 小型高密度アキシャルギャップ発電機の開発2011

    • 著者名/発表者名
      塩田活幸・戸高孝・榎園正人
    • 学会等名
      電気学会九州支部大会
    • 発表場所
      佐賀大学本庄キャンパス
    • 年月日
      2011-09-27

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公開日: 2013-06-26  

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