2020 Fiscal Year Research-status Report
磁束変調原理を利用したEV向け可変磁束永久磁石モータの開発
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19K04359
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Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
Principal Investigator |
深見 正 金沢工業大学, 工学部, 教授 (60247434)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | 電気自動車 / モータ |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は,回転速度に応じて磁極(界磁)から出る磁束を変化させ,幅広い運転領域において高効率で駆動できる,新原理/新構造の電気自動車向け可変磁束永久磁石モータを開発するものである。開発するモータは,通常の永久磁石モータとは異なり,研究代表者が独自に検討してきた「磁束変調原理」を利用して,電機子だけでなく,界磁を固定子に配置し,その界磁に設けた電磁石によって回転速度に応じて磁束を最適化しようというものである。 2019年度は,同モータについて,次の要素研究を実施した。(1)有限要素解析(FEA)により,実験機製作のための設計技術を検討した。実験機の仕様と寸法は,大学の実験室で同モータの有効性を実証しやすいように定めた。具体的には,極数20極,基底速度900/最高速度2700 rpm,出力0.8 kW,外径200 mm,軸方向長さ74.8 mmとした。設計は,トルクと効率を目的関数とし,FEAにより検討した。(2)実験機を製作し,モータ定数,速度トルク,速度効率特性などを実測し,FEAによるシミュレーション結果と比較しながら,その基本特性を確認した。 2020年度は,検討中のモータの有効性を検証するために,界磁磁束を変化させたときの諸特性をFEAと実験により詳細に分析した。具体的には,銅損と鉄損の変化を分析するとともに,全運転領域における効率マップを作成した。その結果,運転状態に応じて界磁電流を変化させることにより出力範囲の拡大と低トルク領域における効率の向上を確認した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
製作した実験機を用いて,検討中のモータの基本特性に加えてその有効性が確認できた。得られた成果は,すでに学会(講演発表,学術論文)で発表し,同分野の技術者・研究者から評価を得ている。
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Strategy for Future Research Activity |
2021年度は,検討中のモータの駆動技術を検討する。ここでは,鉄心の磁気飽和を考慮して,数式により,検討中のモータのモデル化を行う。これを用いて,運転状態に応じたモータ定数を算定し,トルク分析などを行って,検討中のモータの適切な駆動技術を明らかにする。得られた成果は,電気学会の支部大会,回転機研究会,全国大会,国際会議などで発表する予定である。
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Causes of Carryover |
2020年度は研究費を実験消耗品費に使用したが,若干費用が余った。次年度の予算と合わせて,有効に活用していきたい。
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Research Products
(2 results)