交流励磁併用方式スイッチド・リラクタンスモ-タの開発

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近年、欧米を中心にスイッチド・リラクタンスモ-タの研究が活発に行われている。この電動機は原理的には従来のVR形スラッピングモ-タと同じであるが、より多くのトルクが発生できるように回転子構造が工夫され、さらに回転子位置を検出して電流を制御するフィ-ドバック制御が行なわれている。本研究は研究代表者らが考案した、電動機をバイアス周波数で脈動しながら同期速度で回転する「脈動回転磁界」で励磁する「交流励磁方式」を併用し、より簡単で高性能な新形スイッチド・リラクタンスモ-タを実現することを目的としている。これまで得られた主な研究成果は次のとうりである。1.固定子8極、回転子6極の積層鉄心で、回転子空隙部に短絡巻線が埋め込まれた4相、100V、1.2KWの交硫励磁併用方式新形スイッチド・リラクタンスモ-タとマイクロコンピュ-タで制御され、バイアス周波数及びパルス波形を自由にコントロ-ルできるドライバ-を試作した。2.回転子位置を検出して、電動機の速度制御、位置制御、トルク制御等を行うためのコントロ-ル・ソフトウェアを開発した。3.試作システムを用いた実験の結果、通常のVR形スイッチド・リラクタンスモ-タの場合に比べて低速領域で約20%のトルク増大が得られることを確認した。4.研究代表者らが開発した過電流損、速度項も考慮できる有限要素法プログラムを用いて、鉄心の飽和を考慮しない場合の磁界分布や特性の算定を行った。今後実験を通じて明らかになった、鉄心の飽和の影響、騒音等の問題点を考慮し、固定子形状を含めたモ-タの最適設計を行う予定である。