2021 Fiscal Year Annual Research 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 |
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Principal Investigator |
深見 正 金沢工業大学, 工学部, 教授 (60247434)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 回転機 / モータ / 電気自動車 |
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| 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，界磁極を固定子に配置し，その界磁極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】研究1年目は，開発するモータについて，原理検証用の実験機の設計，製作及び駆動実験を行った。すなわち，（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。（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】研究2年目は，開発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。
【2021年度】研究3年目は，開発中のモータについて，設計や制御に役立つ情報を得るために電機子と界磁極の相対位置がモータ定数に与える影響を解析した。その結果，次のことが判明した。（1）電機子と界磁極の相対角を固定子ティース間隔の1/2，すなわち，最大値に設定すると，より高いトルクが得られる。（2）磁気飽和や d-q 軸間干渉を抑制することができる。これにより，FHM の制御が容易になる。
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Research Products
(1 results)
