| 研究課題/領域番号 |
26420257
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
廣塚 功 中部大学, 工学部, 教授 (20228844)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 誘導電動機 / 電磁振動 / 電磁騒音 |
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| 研究実績の概要 |
誘導モータ（以下，IMと略記）は堅牢・安価であるため多数用いられているが，その構造上，必ず電磁振動・騒音を生じるため，多くの研究がなされてきた。当該研究では，さらなるIMの低振動・低騒音化の要求に応えるべく，実機における構造上の非対称性に起因する電磁振動・騒音の半径方向分布について詳細に検討し，低振動・低騒音化の基礎データを提供し，国際規格制定への寄与を目的としている。
平成26年度は，当該研究課題以前に取得したIMの電磁振動・騒音の半径方向分布の特徴などに対して，追加実験を行い，IM表面の測定位置により，電磁振動の発生の特徴が異なることを詳細なる実験に基づき，定量的に明らかにした。その成果を，国際会議 Inter noise 2014（2014年11月，オーストラリア メルボルンにて開催）にて“The Influence of the Load Condition upon the Radial Distribution of Electromagnetic Vibration and Noise in a Three-Phase Squirrel-Cage Induction Motor”として公表することができた。この発表では，IMの負荷状態により滑り（回転数）が変わるため，電磁振動・騒音の発生周波数が変化するが，IMの電源周波数を微調整することにより振動・騒音発生周波数を一定に保つという，世界でも類を見ない超精密な実験結果を公表すると共に，IM表面の測定位置により，負荷に対する電磁振動・騒音の発生の特徴が異なることを明らかにしている。この原因は，機械的な非対称性によると考えられることを示唆しており，現在，その詳細の追実験を行っている。
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| 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
「研究期間内の目標」に記したように，発生の特徴を詳細なる実験結果に基づき検討している。すなわち，実験環境改善としてモータ騒音実験室の暗騒音の低減を行い，三相かご形誘導電動機（以下，IMと略記）の半径方向の電磁振動・電磁騒音に関する基本的な実験データ収集を精力的に行っている。特に，IMの滑りが負荷により変化するため，負荷の増減により電磁振動・電磁騒音が変化した場合，振動成分の発生周波数が変化し，機械系の共振の影響が現れ，電磁力波の大きさそのものが負荷に対してどのように変化したかが捉えられない。そこで，IMの滑りが変化した場合であっても，振動・騒音成分の発生周波数を一定とするように，IMの電源電圧の周波数を変化させると共に，IM内部の磁束をほぼ一定と見なせるように電源電圧の大きさを，定格電圧200V／60Hzの比に保つように設定して実験を行っている。この実験においては，IMの負荷状態によりIMそのものの温度が著しく変化し，機械系の共振の影響が著しく変化する場合があり，IMへの負荷状態，印加電圧の設定を如何に素早く行い，安定したIMの温度状態での超精密な測定が必須となっている。また，その振動・騒音成分の発生原因となる電磁力波に対しての考察も行っており，供試機における電磁振動・電磁騒音の半径方向分布に対しての知見も得られつつある。
以上のように，当該研究で設定している研究計画にほぼ沿った成果が得られているものと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
前述のように，平成26年度までに，実際のIMにおける機械系の非対称性（脚や端子箱の存在）に起因した電磁振動・騒音の半径方向分布の特徴の一部を超精密な測定により明らかにしている。
平成27年度は，平成26年度に続き，実験条件，特に機械系の共振の影響を変更するように，振動・騒音発生周波数を変えるべく，電源周波数を60Hzから50Hzに変更した実験，および回転子スロット数の変更による，異なる発生原因の電磁振動・騒音成分に対する詳細かつ精密な実験を実施し，IMの電磁振動・電磁騒音の発生の特徴を実験的に明らかにし，その成果を，国際会議を中心に公表する予定である。
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