磁気的相互作用を考慮した磁気ギヤードモータのトルク式導出と小型電気自動車への応用

考虑磁相互作用的磁力减速电机扭矩公式推导及其在小型电动汽车上的应用

• 批准号: 21H01302
• 负责人: 中村 健二
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H01302/
• 关键词: 磁気ギヤードモータ; 磁気的相互作用; 電気自動車; インホイールドライブ方式; インホールドライブ方式

本年度は、①磁気的相互作用を考慮した磁気ギヤードモータの最適制御法に関する検討、②500N・m級のIPM型磁気ギヤードモータの解析設計・試作試験の他に、③磁石レスモータの一種である、スイッチトリラクタンス（SR）モータと磁気ギヤを組み合わせた新しい磁気ギヤードSRモータの検討を行った。まず、①最適制御法に関しては、昨年度の検討で明らかになった磁気的相互作用を活用することで、IPM型磁気ギヤードモータを大トルクで駆動するためには遅れ電流位相角で制御すれば良いこと、逆に高力率・高効率で駆動するためには進み電流位相角で制御した方が良いことを明らかにした。次いで、②については、まずFEMによる解析設計を行い、最大トルクと不平衡電磁力の観点から磁気ギヤ部のギヤ比を8.33に選定するとともに、ギヤ部およびモータ部の各部寸法を調整することで、目標トルクを満足可能な形状寸法を明らかにした。続いて、設計した磁気ギヤードモータの試作試験を行った結果、ほぼ設計通りの鎖交磁束やトルクなどの特性が得られることを実証した。また、遅れ電流位相角で駆動を行った結果、磁気的相互作用により最大トルクが増加することも実証され、トルク密度83N・m/Lを達成した。最後に、③については、これまでの検討によって、本研究で提案するIPM型であっても、移動体に要求される幅広い速度－トルク特性を実現することは必ずしも容易では無いことが明らかとなった。また、磁石使用量が他の磁石モータと比較して多いというのも解決すべき課題である。そこで、低速・大トルクから高速・低トルクまで幅広い速度－トルク特性の実現を目指し、磁気ギヤとSRモータを一体化した新しい磁気ギヤードモータを考案し、種々検討を行った。その結果、SRモータは弱め界磁制御無しに低速・大トルクから高速・低トルクまで幅広い速度－トルク特性が実現可能であることが明らかとなった。

This year, the interaction between two magnets, one magnet, two magnets, one magnet, two magnets, two magnets, one magnet, two magnets, one magnet, two magnets, two magnets, one magnet This is the first time you need to learn how to do this. (SR). This is a good example of how to use a new magnetic device. You can use a new magnetic device, such as a SR device, a new one. The system, the most important system, the system. The second, the third, the second, the second The device and the device are used to verify the results of the test results, and the device settings are used to verify the performance of the alternating magnetic beam. The phase angle of the current, the phase angle of the current, the operating results, the interaction of the magnets, the maximum temperature, the density of the temperature, and the density of the temperature are 83 N

项目成果

磁気的相互作用が埋込磁石型磁気ギヤードモータの特性に与える影響

磁相互作用对嵌磁式磁力减速电机特性的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Sakata;N.;Ishiga;T.;Ugajin;T.;Taniguchi;S.;Hirata;T. and Ishiga;Y.;伊藤亘輝，中村健二
• 通讯作者: 伊藤亘輝，中村健二

Proposal of In-Wheel Type Magnetic-Geared SR Motor for Compact EV

紧凑型电动车用轮内式磁力齿轮SR电机提案

• DOI: 10.20819/msjtmsj.23tr506
• 发表时间: 2023
• 期刊: Transaction of the Magnetics Society of Japan Special Issues
• 作者: 伊藤亘輝;中村健二
• 通讯作者: 中村健二

A Consideration of Efficiency and Power Factor of IPM-type Magnetic-Geared Motor

IPM型磁力减速电机效率和功率因数的考虑

• DOI: 10.3379/msjmag.2201r004
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of the Magnetics Society of Japan
• 作者: Ito K.;Nakamura K.
• 通讯作者: Nakamura K.

Proposal and Verification of Torque Equation of IPM-Type Magnetic-Geared Motor

IPM型磁力减速电机扭矩方程的提出及验证

• DOI: 10.1541/ieejjia.20012813
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEEJ Journal of Industry Applications
• 影响因子: 1.7
• 作者: Ito Koki;Nakamura Kenji
• 通讯作者: Nakamura Kenji

磁気ギヤとSRモータを融合一体化した磁気ギヤードモータ

磁力齿轮电机与 SR 电机集成在一起。

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuzuki Yoichi;Takada Takenori;Ohara Masashi;伊藤亘輝，中村健二
• 通讯作者: 伊藤亘輝，中村健二