高温超電導浮上直流モータの開発と制振に関する研究

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本研究では、原理が単純でしかも容易に高速回転が得られる直流モータに着目し、この駆動方法を高温超電導浮上モータに応用した高温超電導浮上直流モータを開発し、このモータの磁場及び運動解析、さらに駆動原理の解析、これらを基にした制振方法の開発を目的としている。この目的を達成するため平成18年度には既存の軸を有する回転系を浮上回転系へと移行する事を計画し、これに伴う設計及びモデルによる検討を行い実際に浮上回転系の試作を行った。この結果、本直流モータは、駆動コイルに対する磁束の方向に極めて敏感に反応し、従来有軸系にて構成していた磁気回路構成を非接触・浮上系で再現することが困難であり、実現性が非常に低いことが判明した。しかしながら、本研究を行う課程で、浮上用に用いる厚み方向に磁化された単純な円盤形磁石の表面磁束密度を正確に測定解析した結果、永久磁石製作時の微少な磁気勾配を発見し、これを用いて非接触・浮上系における駆動を実現し、さらにこの駆動方法を拡張させることを考え、(1)浮上用永久磁石の外周上方に安定した多極化磁束領域を創出することに成功、(2)これを用いた3相同期モータの開発に成功し無制御で高速回転域まで(6000[rpm])の駆動に成功、(3)センサーコイルの電磁誘導を用いた非常に簡便なアクティブダンパ系の開発(4)(3)を用いて共振時の触れ回り振動を1/6程度に低減させることに成功等の成果を得ることができた。従って平成19年度は高温超電導浮上直流モータの開発より派生した同期モータの開発並びに解析および制振について学会発表並びに論文投稿を行った。