Development ofLow-Voltage, High-Current and High-Frequency Slotless Ultra High-Speed Motor

低压大电流高频无槽超高速电机的研制

• 批准号: 23656195
• 负责人: NOGUCHI Toshihiko
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656195/
• 关键词: 高速モータ; スロットレス; 低電圧; 大電流; 高周波; パワー密度; 効率

This study focuses on development of an ultra high-speed motor to make automotive superchargers and turbochargers electrified or hybridized. Extremely special design is required to achieve low-voltage, high-current and high-frequency operation because of the automotive application. In addition, high-power density and high-efficiency design must be consistent with the above requirements. Using FEM based electromagnetic analyses, a prototype has been developed, which has 1.5-kW rated output power, 3-kW peak output and 150,000 r/min top speed specifications when operated with a 12-V DC power supply. This model has achieved the world’s top level power density of 22.2 W/cm3(at the rated output power) as well asthe 98.1 % electrical efficiency by employing a 2-turn slotless configuration.

本研究旨在开发一种超高速马达，使车用增压器与涡轮增压器电气化或混合化。由于汽车应用的需要，需要极其特殊的设计来实现低电压、高电流和高频工作。此外，高功率密度和高效率设计必须符合上述要求。利用基于有限元的电磁分析，原型已经开发，它具有1.5-kW的额定输出功率，3-kW的峰值输出和150,000 r/min的最高转速规格时，与12 V直流电源操作。该型号采用2匝无槽结构，功率密度达到22.2 W/cm 3（额定输出功率），电气效率达到98.1%，达到世界顶级水平。

项目成果

モデル規範適応システムに基づく永久磁石同期モータの停止時磁極位置推定

基于模型范数自适应系统的永磁同步电机停止磁极位置估计

• 发表时间: 2012
• 作者: Toshihiko Noguchi;Tomohiro Mizuno;加藤昌樹 居村岳広 堀洋一;青柳誠司;Masahiko Tsuboka,Takehiro ImuraHiroshi Fujimoto,Yoichi Hori;小原正樹,野口季彦
• 通讯作者: 小原正樹,野口季彦

Rotor Position Estimation of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor at Standstill

内置式永磁同步电机静止时转子位置估计

• DOI: 10.1541/ieejias.132.1082
• 发表时间: 2012
• 期刊: IEEJ Transactions on Industry Applications
• 作者: 小原正樹;野口季彦
• 通讯作者: 野口季彦

電気工学ハンドブック

电气工程手册

• 发表时间: 2013
• 作者: K. Maruyama;Y. Suda;H. Tanoue;H. Takikawa;H. Ue;K. Shimizu and Y. Umeda;居村岳広・堀 洋一;分担執筆(野口季彦ほか)
• 通讯作者: 分担執筆(野口季彦ほか)

電気学会技術報告 新応用分野に拡大する可変速交流ドライブ技術

IEEJ 技术报告 变速交流驱动技术扩展到新的应用领域

• 发表时间: 2012
• 作者: 西村 立男;中村 武恒;李 全;小笠 卓郎;雨宮 尚之; 伊藤 佳孝;分担執筆(野口季彦ほか)
• 通讯作者: 分担執筆(野口季彦ほか)

空間高調波を界磁エネルギー源とするレアアースフリーモータの基礎検討

以空间谐波为场能源的无稀土电机基础研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 野口敏彦;水野知博;曹 晨磊，漆畑雄也，山田博司，鈴木昌人，高橋智一，青柳誠司;青山真大,野口季彦
• 通讯作者: 青山真大,野口季彦