2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K04384
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
成田 正敬 東海大学, 工学部, 講師 (90733717)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 英晃 東海大学, 工学部, 講師 (90734476)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 磁気浮上 / メカトロニクス / 振動工学 / 磁気工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、従来磁気浮上制御が非常に困難であった薄く柔軟な鋼板に対して、対向する電磁石から水平方向に張力を加えながら浮上させ、さらに各電磁石対に位相の異なる交流電流を入力して移動磁界を発生させて推進力を得る磁気浮上搬送システムを提案する。本年度は下記3点の内容を中心に検討を行った。
１，交流磁界による電磁力変動を考慮した振動解析：対向する電磁石に定常電流を流した状態で、さらに交流電流を重畳した際に鋼板に発生する張力、支持力、推進力を測定した。また実験と解析から得られた結果を用いて鋼板の動的解析を行い、振幅、周波数、相数が鋼板の挙動に与える影響について検討した。
２，電磁石の形状検討と製作：有限要素法の電磁界解析ソフトを用いて形状やコイルの巻数が異なる際に、各電磁石によって浮上対象となる鋼板に発生する吸引力特性を得た。得られた吸引力特性を比較し、浮上制御に最適な電磁石の仕様を得て、電磁石を製作した。製作した電磁石について吸引力の測定実験を行い、解析と同様な吸引力特性が得られていることを確認した。
３，鋼板の弾性振動を考慮した制御モデルの構築：連続鋼板に対する制御モデルを構築する前の初期的な段階として、矩形鋼板を用いて浮上制御に影響を及ぼす振動モードを抑制できるようにそれぞれの電磁石対が連動して浮上推進制御するモデルを構築・実装した。実装した実験装置を用いて鋼板の浮上実験を行い、鋼板の振動状態を測定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
提案する搬送システムの振動解析や電磁石の形状検討と製作については計画通り進捗することができた。しかしながら、鋼板の弾性振動を考慮した制御モデルの構築について、新型コロナウィルスの感染防止対策のため研究施設への入構を計画通り行うことができず、現有装置を用いた制御モデルの実装は行えたものの、連続鋼板に対する測定実験が十分に行えていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの解析から得られた結果を精査して実験項目を整理し、短時日で傾向を得られるよう整理を行っている。また今年度の検討と共通する部分を優先して実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの感染防止対策のため研究施設への入構を計画通り行うことができず、現有装置を用いた制御モデルの実装は行えたものの、連続鋼板に対する測定実験が十分に行えていない。次年度に実際の装置を構築し、検討を進めていく予定である
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