Development of a novel high-speed motor in which the rotor rotates faster than the rotating magnetic field

开发转子旋转速度快于旋转磁场的新型高速电机

• 批准号: 21K04008
• 负责人: 土方 規実雄
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04008/
• 关键词: 同期電動機; リラクタンスモータ; バーニアモータ; 高速回転; 電動機; 同期機; 磁気変調

本研究は，回転磁界より回転子が速く回転する，これまでにない新しい高速モータの開発を目的としている。従来の同期モータは，回転子が回転磁界と同じ速度に同期して回転することでトルクを発生している。一方で，提案するモータは固定子と回転子の歯数の組み合わせによってモータ自身が磁気ギアのような効果を生じ，回転子が回転磁界より速く回転する増速の効果を得ることができる。本応募課題では，提案するモータについて，（１）回転の原理および発生するトルクの解析的検討，（２）有限要素法解析と実機試験によるトルクの検証，（３）実用化に向けた性能向上の基礎的検討，の実施を計画している。２０２１年度においては、提案モータの特性に関する解析的検討を行うとともに、その性能を実証するために電動機試験を予定していた。しかし、コロナ禍により電動機試験の実施が一部にとどまっている状況であった。２０２２年度においては、有限要素法解析によって提案モータのトルクや効率などの特性を明らかにした。また、コロナ禍により実施の遅れていた提案モータの電動機試験を20,000 r/minまでの範囲で実施した。その結果、提案モータの試作機がおおよそ有限要素法解析の結果通りの性能を有していることが確認できた。また、トルクについては２０２１年度の解析的な検討によって得られていた理論式と良い一致をすることが確認できた。提案するモータのトルクは、従来の同期リラクタンスモータと同様に突極比が重要なパラメータであること、トルクを表す式は従来の同期リラクタンスモータとほぼ同形で、係数としてZR/pが掛かった形になることを解析・実験の両面から確認した。

The purpose of this study is to return the magnetic field to the magnetic field in a short period of time, and the purpose of this study is to improve the performance of the new high-speed train. In the same period, the magnetic field is the same as the speed of the magnetic field. On the one hand, it is proposed that the number of fasteners should be used to determine the number of fasteners. In the system, the magnetic field will be returned to the magnetic field, and the magnetic field will be returned quickly. In this project, it is proposed that: (1) respond to the principle of computer simulation, (2) the finite element method can be used to analyze the performance of the machine, and (3) the application of the software to improve the performance of the system. In the year 2021, the financial institutions and motions that are required to analyze the characteristics of the proposed financial system will be required to meet the requirements of the general public. In the case of an emergency, an emergency vehicle shall be operated under the control of an electric machine. In the year of 2022, the finite element method is used to analyze the proposal of the finite element method. This is not the case. The proposal is not applicable to the 20000 r/min test. The results of the test and the proposal to use the finite element method to analyze the results show that there are significant differences in performance. The reason for the analysis in the year 2021 is that it is reasonable to be consistent with each other. In the same period, the proposal is more important than the table to show that the same time is more important than the same period. In the same period, you need to know that you are homomorphic, and that you can count the number of people in the same period. You need to know that you have the same shape.