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永久磁石型ベアリングレスモータの負荷試験と回転子設計

永磁式无轴承电机负载试验及转子设计

基本信息

批准号：
11750242
负责人：
大島政英
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Science University of Tokyo、Suwa College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,表面貼付磁石型と埋込磁石型の2種類のベアリングレスモータを対象としており,以下の1,2にそれぞれの本年度の実績を記す。1.昨年度までに地下水汲み上げポンプに用いられる実機に近い容量(11,000r/min,4kW)の表面貼付磁石型ベアリングレスモータを試作して,高速回転時でも位置制御が正しく行われ,回転軸が支持できることを確認した。本年度は,回転軸の振れ回りを小さくして位置制御巻線の電圧,電流容量を減少させるために回転軸のダイナミックバランス取りを行った。その結果,回転子の振れ回りは±60μmから±30μmになり,位置制御に要する電力は192Wから86.6Wに55%減少した。2.埋込磁石型については,昨年度までに永久磁石の不可逆減磁に対する強度や位置制御巻線単位電流当たりの半径方向力を有限要素法により解析し,表面貼付磁石型より優れていることを明らかにした。本年度は埋込磁石型回転子を試作し,浮上試験を行った。しかし,直交する半径方向二輪の力の成分が互いに干渉して,負荷の大きさによっては回転軸の振れ回りが大きくなりタッチダウンしてしまった。干渉の原因を解明するため,有限要素法により磁場解析を行った。その結果,固定子歯部や回転子鉄心内に埋め込まれた磁石と磁石の間のブリッジ部分で磁気飽和が見られた。そこで,有限要素法の解析結果から磁気飽和を考慮して位置制御パラメータである電動機巻線と位置制御巻線間の相互インダクタンスの回転子変位に対する変化の割合を求めた。得られた制御パラメータを用いて試作機を運転し,負荷の大きさに関わらず半径方向力が干渉しないで回転軸を支持できることを確認した。

In this study, two types of surface-mounted magnets and buried magnets were selected, and the results of the following 1 and 2 categories were recorded. 1. Last year, the ground water pumping system was tested with a surface-mounted magnet-type system with a near-center capacity (11,000 r/min, 4 kW), and the position control was confirmed to be correct during high-speed recovery. This year, the vibration of the return shaft has been reduced. The voltage and current capacity of the position control line have been reduced. The vibration of the return shaft has been reduced. As a result, the vibration of the oscillator decreased from ±60μm to ±30μm, and the power required for position control decreased from 192W to 86.6 W by 55%. 2. The permanent magnet type is analyzed by the finite element method, and the permanent magnet type is analyzed by the finite element method. This year's test of the magnetic-type magnet The force components of the two wheels in the radial direction of the orthogonal direction are mutually connected, and the vibration of the load is greatly reduced. Analysis of magnetic field by finite element method. As a result, the magnetic saturation of the magnet in the fixed sub-core and the magnetic core is observed. The analysis results of the finite element method include magnetic saturation, position control, motor winding, and position control. The test machine is operated in a controlled manner, and the load is determined by the radial force and the axial support.