超高速ドライブ用ベアリングレス誘導モータの5軸浮上制御

用于超高速驱动的无轴承感应电机的 5 轴悬浮控制

• 批准号: 07750325
• 负责人: 千葉 明
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750325/
• 关键词: 超高速モータ; 磁気軸受; ベアリングレスモータ

電動機を高速化するには高速回転に適した電動機構造が必要であると同時に、高速回転体を支持することが可能な軸受が必要である。既に、誘導電動機と磁気軸受を一体化したベアリングレスモータを提案し、その構造、原理を明らかにした。しかし、この電磁機械の高速運転時5軸磁気支持運転は行われていなかった。本年度は提案したベアリングレスモータの5軸磁気支持運転可能な試作機を製作し、10,000rpm以上の高速で運転する事を実現した。この際、主軸を支持するために、必要な追加巻線の電圧電流容量が十分小さいだろうかという疑問が生じる。このような疑問に答えるため、以下の点を明らかとした。1.機械的なアンバランスを除去し、この新しい電磁機械を制御するにフィードフォワード制御系を構成し、安定に磁気力により浮上して運転できることを明らかとした。2.極力アンバランスによる振れ周りを除去した状態で、磁気力による支持に必要な半径方向力発生巻線の端子電圧、電流を計測した。電動機巻線の端子電圧、電流の数%の電圧電流容量で済むことを明らかとした。3.さらに、理論解析を行い、主軸の機械的なアンバランスを取り除くことにより、電圧電流容量は1%以下に低減する可能性を示した。

The motor structure is necessary for high speed rotation, and the shaft is necessary for high speed rotation. The structure and principle of induction motor and magnetic shaft are clearly defined. 5-axis magnetic support for high-speed operation of electromagnetic machinery This year, we propose to manufacture a 5-axis magnetically-supported test machine and realize high-speed operation above 10,000 rpm. In this case, the main shaft support is very small, and the voltage current capacity of the necessary additional coil is very small. The answer to this question is: 1. Mechanical and electromagnetic control systems are constructed to stabilize magnetic forces. 2. The voltage and current of the terminal of the radial force generation line shall be measured according to the vibration elimination condition, magnetic force and support. Motor winding terminal voltage, current, voltage current capacity of several %, the current capacity of the voltage is not clear. 3. In addition, if the theoretical analysis is carried out and the mechanical loss of the spindle is eliminated, the possibility of reducing the voltage and current capacity to less than 1% is shown.

项目成果

M.A.Rahman: "Principles and Developments of Bearingless AC Motors" Proc. of IPEC-Yokohama'95. vol.3. 1334-1339 (1995)

M.A.Rahman：“无轴承交流电机的原理和发展”Proc。

Yasuhisa Takamoto: "Test Results on a Prototype Bearingless Indution Motor with Five-Axis Magnetic Suspension" Proc. of IPEC-Yokohama'95. vol.1. 334-339 (1995)

Yasuhisa Takamoto：“五轴磁悬浮原型无轴承感应电机的测试结果”Proc。

千葉 明: "ベアリングレスモータによる高性能化" OHM. 10. 60-63 (1995)

Akira Chiba：“无轴承电机的高性能”OHM。10. 60-63 (1995)