マイクロマシン用非接触エネルギー伝送方式の開発に関する研究

微机械非接触能量传输方法开发研究

• 批准号: 06650450
• 负责人: 松木 英敏
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650450/
• 关键词: マイクロマシン; 非接触エネルギー伝送; ミアンダコイル; 交流磁界

本研究では、現状の二次電池の搭載さえ困難な小型アクチュエータを対象とした非接触エネルギー伝送システムの構築について検討を加え、その実用化に資する知見を得ることを目的としている。サブマイクロ波帯の微弱交流磁界を用いてマイクロマシンに駆動エネルギーを連続的、且つ安定に供給するためには、交流磁界の存在空間をできるだけ広げる必要がある。そこでまず、伝送電力領域毎に適したカップリングトランスの構造について検討を加え、10mWから100mW程度の伝送電力量では平面状にミアンダコイルを配置することによって空間的な均一度の高い磁界分布が得られることを明らかにした。一方、100mWを超える電力を伝送する場合、ミアンダコイルでは磁界を供給するための励磁電流が過大となり、励磁損失の増加を招くため、瞬時の発生磁界の向きを互いに逆向きになるように接続した複数のスパイラルコイルが適していることも明らかとなった。ミアンダコイル及び逆接続のスパイラルコイルはいずれもその配置されている平面上野限られた空間に所望の磁界分布を構成できることが特徴であり、その周辺では速やかに磁束密度は減少し、いわゆる電磁雑音を発生するノイズ源となることを避けることができる。ついで受電側に組み込まれるカップリングトランスの構成について実験的な検討を加え、試作回路において最大10Wまでの電力伝送が十分可能であること確かめている。さらに、受電側の動作状態をモニターしで送電側にフィードバックするための回路構成についても基礎的な検討を加え、8字コイルを基本としたカップリングトランスが耐ノイズ性に優れ、本システムに適当であるという見通しを得ることができた。

The purpose of this research is to further discuss the construction of non-contact electronic communication systems that are difficult to mount secondary batteries and small electronic devices, and to gain insights into their practical use. The weak AC magnetic field of the wave band is used to generate and stabilize the AC magnetic field. The structure of the transmission power field is increased, and the transmission power of 10mW to 100mW is increased. The average magnetic field distribution of the planar transmission power field is increased. In case of power transmission of 100mW, the excitation current is too large, the excitation loss is increased, and the excitation current is increased. The distribution of magnetic field in the plane is limited to the desired magnetic field distribution in the space. The magnetic beam density is reduced. The electromagnetic noise is generated by the source. In the middle of the power receiving side, the power transmission is very likely to be increased and the test circuit is up to 10W. The operation state of the power receiving side is different from that of the power transmitting side. The circuit structure of the power receiving side is different from that of the power transmitting side. The basic circuit structure is different from that of the power transmitting side.

项目成果

松木英敏: "つづら折れ型CLPSに関する実験的検討" 平成6年度電気学会東北支部連合大会講演論文集. 1H10. 265-265 (1994)

Hidetoshi Matsuki：“折叠 CLPS 的实验研究”1994 年日本电气工程师学会东北分会会议记录 1H10 (1994)。

J.Murakami: "Cordless Power Station-A New System for Contactless:Electrical Power Transmission Using Ferrite Plates" Abstracts of the 6th Joint MMM-Intermag Conference. ES-01. 361-361 (1994)

J.Murakami：“无绳发电站 - 非接触式新系统：使用铁氧体板进行电力传输”第六届 MMM-Intermag 联合会议摘要。

村上純一: "つづら折れ型CLPSの構成と基礎特性" 第18回日本応用磁気学会学術講演概要集. 12pB-3. 33-33 (1994)

Junichi Murakami：“蛇纹石 CLPS 的配置和基本特性”日本应用磁学学会第 18 届年会摘要 12pB-3 (1994)。

松木英敏: "つづら折れ型CLPSの構成に関する基礎的検討" 計測移動制御学会東北支部30周年記念学術講演会. 308. 161-161 (1994)

松木秀俊：“蛇纹石CLPS构型的基础研究”仪器与控制工程师学会东北分会30周年学术讲座308. 161-161（1994）。