Development of AC magnetic suspension motor

交流磁悬浮电机的研制

• 批准号: 20H02096
• 负责人: 水野 毅
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02096/
• 关键词: 磁気浮上; 磁気軸受; 交流磁気浮上; 浮上モータ; 自己平衡性; 浮上回転モータ; ベアリングレスモータ

（１）アキシャル形交流磁気浮上モータの設計・製作　　磁気浮上モータの有力な応用例が遠心血流ポンプである．現在使用されているポンプは，ロータの支持にモノピボット軸受を用いているが，溶血や血栓の発生という問題がある．これに対し，軸受を交流磁気浮上機構に置換ることを提案している．この装置で必要となるアキシャル形磁気浮上モータの設計・製作を行った．ロータの上面に積層鋼板を放射状に配置して，交流磁石のターゲットとした．放射状に配置することによって，回転してもドラッグトルクが作用しないようにした．浮上・回転用電磁石は，３相９コイルとした．モータとしては，３相の同期モータの原理を応用した．また，間接減衰を与えるため，浮上・回転用電磁石をばねと磁気ダンパーによって支持する構造とした．（２）浮上・回転の実現と特性評価　　製作した実験装置において，振幅変調を利用することによって磁界を滑らかに切り替えるようにして，浮上と回転との同時実現に成功した．このような完全無制御での浮上・回転の実現は，世界的にも初めてのものである．回転速度としては，約100rpmまでを実現した．合わせて，静トルクや浮上精度を測定した．（３）ラジアル形磁気浮上モータの設計・製作　　前年度の研究成果に基づいて，固定子の相数は３，コイル数は12，回転子の突極数を8としたラジアル形磁気浮上モータの設計・製作も実施した．完全非接触での浮上を実現するため，アキシャル方向の支持には，直流制御形磁気浮上を利用することとした．

(1) Design and production of AC magnetic floating AC magnetic floating magnetic field. Use case of magnetic floating magnetic field floating magnetic field. Now using されているポンプは, ロータの supports にモノピボットThe axis is affected by the problem, the hemolysis and thrombus are caused by the problem, and the problem is caused by the problem.これに対し, the shaft accepts the AC magnetic floating mechanism and the replacement ることを proposal している．このdevices are necessary and are designed and produced by を行った． The upper part of the laminated steel plate has a radial configuration, and the AC magnet has a radial configuration. Radial に configuration することによって, return 転してもドラッグトルクが function しないようにした. Electromagnets are used for floating and returning, and the three-phase 9コイルとしたモータとしては, the principle of モータの in the same period of 3 phases and the use of した.また, indirect attenuation を and えるため, float and return to the surface using electromagnetic magnet をばねとMagnetic ダンパーによって support する structure とした． (2) Characteristics evaluation of floating and returning surfaceことによって Magnetic Realm を ら かに Cut り Substitute え る よ う に し て, float up と return 転 と の and appear に successfully し た at the same time. The このような completely uncontrollable での上・転の実appearは, the beginning of the world にもめてのものである. The return speed is about 100rpm.合わせて, static and トルクや floating precision measurement した． (３) Design and production of Raku-shaped magnetic floating structure based on the research results of the previous year and the number of phases of the stator は３ , the number of コイルは12, the number of コイルはは12, the number of を8としたラジアル-shaped magnetic 気 float on モータの design and production of も実时した. Completely non-contact floating on the surface, supporting the direction of the steering wheel, and using the DC control magnetic field to float on the ground.

项目成果

交流磁気浮上を用いた遠心血液ポンプの開発（第三報：磁石間干渉の実験的検討）

交流磁悬浮离心血泵的研制（第三报告：磁体间干扰的实验研究）

• 发表时间: 2022
• 作者: 川崎春菜，山本恵里佳;青木智子;増田 宏;太田雄大，野中崇，細川靖，古川琢磨，井関祐也，圓山重直，岡部孝裕;古林 拓真，彦根 克哉，水野 毅，髙﨑 正也，石野 裕二
• 通讯作者: 古林 拓真，彦根 克哉，水野 毅，髙﨑 正也，石野 裕二

An Equivalent Circuit Analysis and Suspension Characteristics of AC Magnetic Suspension Using Magnetic Resonant Coupling

磁共振耦合交流磁悬浮的等效电路分析及悬浮特性

• DOI: 10.3390/act9030052
• 发表时间: 2020
• 期刊: Actuators
• 影响因子: 2.6
• 作者: Rahman Arifur;Mizuno Takeshi;Takasaki Masaya;Ishino Yuji
• 通讯作者: Ishino Yuji

交流磁気浮上を用いた遠心血液ポンプの開発（第二報：磁心材料の検討）

交流磁悬浮离心式血泵的研制（报告之二：磁芯材料研究）

• 发表时间: 2021
• 作者: 才脇 武;本田 真也;片桐 一彰;佐々木 克彦;武田 量;Nguyen Vu Trung Kien，田之口睦，真柄英之，中村貴宏，溝尻瑞枝;Kentaro Yaji;彦根 克哉，古林 拓真，水野 毅，髙﨑 正也，石野 裕二
• 通讯作者: 彦根 克哉，古林 拓真，水野 毅，髙﨑 正也，石野 裕二

Suspension Characteristics of Differentially Operated AC Magnetic Suspension System Using Magnetic Resonant Coupling

采用磁共振耦合的差动交流磁悬浮系统的悬架特性

• DOI: 10.14243/jsaem.28.94
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics
• 作者: RAHMAN Arifur;MIZUNO Takeshi;ISHINO Yuji;TAKASAKI Masaya;YAMAGUCHI Daisuke
• 通讯作者: YAMAGUCHI Daisuke

多自由度交流磁気浮上システムにおける干渉の低減と浮上の実現

多自由度交流磁悬浮系统的减少干扰与悬浮实现

• 发表时间: 2022
• 作者: RAHMAN Arifur;MIZUNO Takeshi;ISHINO Yuji;TAKASAKI Masaya;YAMAGUCHI Daisuke;峯村晃平，増田宏;李 志遠;古林 拓真，彦根 克哉，水野 毅，髙﨑 正也，石野 裕二
• 通讯作者: 古林 拓真，彦根 克哉，水野 毅，髙﨑 正也，石野 裕二