広範囲高効率駆動を実現する新型ＭＡＴＲＩＸモータの実現

实现宽范围、高效率驱动的新型MATRIX电机

• 批准号: 15J00360
• 负责人: 土方 大樹
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00360/
• 关键词: 電気機器学; パワーエレクトロニクス; 永久磁石同期モータ; モータドライブ

地球温暖化防止に加えて東日本大震災以降は全国的な節電施策が検討実施されている中，我が国の電力使用量の約57%がモータにより消費されている事実から，産業や民生など全ての分野においてモータの高効率化は省エネルギー化に効果的であり，かつ必須であると言える。こうした背景から，省エネルギー社会に向けた取り組みとして，広範囲で高効率駆動を実現するMATRIXモータを提案した。提案するMATRIXモータは複数の駆動回路を接続した多相駆動の埋め込型永久磁石同期モータで構成されており，各相の電機子巻線にHブリッジインバータが接続されている。前年度に行った主な取り組みとして，個別の通電電流制御により低速回転時における出力トルク増加制御の提案，解析および実機検証を行った。埋め込み磁石同期モータは電気自動車やハイブリッド電気自動車などの駆動用モータとして一般的に用いられている。永久磁石を回転子に内包していることから高い磁束密度を実現でき，低速回転時における高トルクを生み出すことができる特徴が挙げられる。しかし従来から広く用いられているベクトル制御は永久磁石同期モータが内包する磁束密度の高調波成分を無視しており，磁束密度を有効利用していないと言える。そこで当該研究では複数の駆動回路とセンサを用いて高調波磁束密度を観測し，出力トルクに寄与する高調波電流を通電することで出力トルクを増加する方法を提案した。6相駆動のオープン巻線を施した8極48スロットの原理検証機を使用してシミュレーションと実機検証を行った。鉄損に比べ銅損が過大な低速域では非常に有効な手段であると言え，特に回転数1500rpm時に最大で約19%のトルク増加および3.3%の効率改善を実現した。その成果は電気学会産業応用部門大会や米国電気学会の国際会議を中心に発表した。

The earth warming could prevent に plus え て from basic は な nationwide electricity saving ShiCe が 検 please be applied さ れ て い る, I の が countries power usage の about 57% が モ ー タ に よ り consumption さ れ て い る things be か ら, industry や minsheng な ど full て の eset に お い て モ ー タ の high rate of unseen は province エ ネ ル ギ ー change に unseen fruit で あ り, Youdaoplaceholder0 であると must say える. こ う し た background か ら, province エ ネ ル ギ に ー society to け た group take り み と し て, hiroo van 囲 で high working rate 駆 dynamic を be presently す る MATRIX モ ー タ を proposal し た. Proposal す る MATRIX モ ー タ は plural の 駆 dynamic loop を meet 続 し た multiphase 駆 dynamic の buried め 込 type permanent magnet in the same period モ ー タ で constitute さ れ て お り, each phase の electric machine 巻 line に H ブ リ ッ ジ イ ン バ ー タ が meet 続 さ れ て い る. Line before the annual に っ た master な take り group み と し て, individual の electric current suppression に よ り low speed back to planning に お け る output ト ル ク rights and suppression の proposal, parsing お よ び be line card machine 検 を っ た. Buried め 込 み magnets in the same period モ ー タ は electric 気 automotive や ハ イ ブ リ ッ ド electric 気 automotive な ど の 駆 use モ ー タ と し て general に with い ら れ て い る. Permanent magnet を planning back child に insourcing し て い る こ と か ら い high magnetic density beam を be presently で き, low speed back to planning に お け る high ト ル ク を raw み out す こ と が で き る, 徴 が 挙 げ ら れ る. し か し 従 to か ら hiroo く with い ら れ て い る ベ ク ト ル suppression は permanent magnet in the same period モ ー タ が insourcing す る magnetic density の high-profile wave beam component を ignore し て お り, magnetic density beam を a sharper use し て い な い と said え る. そ こ で when the study で は plural の 駆 dynamic loop と セ ン サ を with い て high-profile wave magnetic density beam を 観 し, measuring the output ト ル ク に send す る high-profile を wave current electricity す る こ と で output ト ル ク を raised plus す る method proposed を し た. Phase 6 駆 dynamic の オ ー プ ン 巻 line を shi し た 8 extremely 48 ス ロ ッ ト の principle 検 card machine を use し て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と be line card machine 検 を っ た. Too much iron objects damaged に than べ copper loss が な low-speed domain で は very に have sharper な means で あ る と え, trevor に back to planning for 1500 RPM に で largest about 19% の ト ル ク raised plus お よ び 3.3% の sharper rate improve を be presently し た. Youdaoplaceholder0 そ achievements そ electrical Society industry 応 application Department conference や US electrical society <s:1> International Conference を center に Release schedule た た.

项目成果

エアギャップ磁束密度分布に着目した多相MATRIXモータのトルク増加方法の提案

提出一种关注气隙磁通密度分布的增加多相MATRIX电机扭矩的方法

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroki Hijikata;Yuki Sakai;Kan Akatsu;Yoshihiro Miyama;土方大樹，酒井祐樹，赤津観，深山義浩
• 通讯作者: 土方大樹，酒井祐樹，赤津観，深山義浩

Larger Torque Production Strategy of Multi-phase InverterFed MATRIX Motor using Air-gap Flux Density

利用气隙磁通密度的多相 InverterFed MATRIX 电机的更大扭矩产生策略

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroki Hijikata;Yuki Sakai;Kan Akatsu;Yoshihiro Miyama
• 通讯作者: Yoshihiro Miyama

電流転流に着目した駆動領域拡大を実現するMATRIXモータの回路構成の検討

以电流换向为中心实现驱动范围扩展的MATRIX电机电路结构研究

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroki Hijikata;Yuki Sakai;Kan Akatsu;Yoshihiro Miyama;土方大樹，酒井祐樹，赤津観，深山義浩;Mika Igarashi;酒井祐樹，土方大樹，赤津観，深山義浩
• 通讯作者: 酒井祐樹，土方大樹，赤津観，深山義浩

多相MATRIX モータのティー ス磁束制御による鉄損抑制手法の検討

多相MATRIX电机齿磁通控制抑制铁损方法的研究

• 发表时间: 2015
• 作者: Yuri Uesaka;Mika Igarashi;Rei Suetsugu;土方大樹，酒井祐樹，赤津観，深山義浩，有田秀哲，大穀晃裕
• 通讯作者: 土方大樹，酒井祐樹，赤津観，深山義浩，有田秀哲，大穀晃裕

MATRIX Motor with Individual Control Capability for Iron Loss Suppression under Flux Weakening Control

具有单独控制能力的 MATRIX 电机，可在弱磁控制下抑制铁损

• DOI: 10.1541/ieejjia.5.176
• 发表时间: 2016
• 期刊: IEEJ Journal of Industry Applications
• 影响因子: 1.7
• 作者: Hiroki Hijikata;Kan Akatsu;Yoshihiro Miyama;Hideaki Arita;Akihiro Daikoku
• 通讯作者: Akihiro Daikoku