脱レアアースモータに関する研究

本年度は，昨年度検討を行った、風損および風切り音防止を目標とした円筒型回転子の、効率及び機械強度の改良について検討を行った。はじめに，低速領域における円筒型回転子のトルク向上を目指して、オフセット幅の検討を行った。当初リブ部へのオフセットの導入はリブ部変位の抑制のために実施していたが、同時に非対向位置のインダクタンスを減少させ、トルクへの影響を抑える効果も考えられる。解析の結果、オフセット幅を大きくしても最大トルクがあまり向上しないことを明らかにした。一方、オフセット幅を広げることによりリブ部の半径が小さくなり、副次的にリブ部への応力低減が可能であることが明らかになった。ただし、オフセットにより回転子表面が円筒型ではなくなるため、オフセット部による風損が増加することも明らかになった。この増加幅は特に高速領域で大きくなる。次に、回転子にリブを有する円筒型SRMの強度向上の検討を行った。従来形状では降伏点が高い電磁鋼板を使用することを前提として設計を行っていた。しかし、一般的な電磁鋼板は降伏点が低いため、最大トルクを減少させることなく遠心力による最大応力を下げる必要がある。そこで、リブ中央部からリブ付け根にかけてテーパを設けることにより最大応力が２５％低減した。また、リブ付け根部にフラックスギャップを設けることによる最大トルクを若干向上可能であることが明らかになった。一方で，本年度が最終年度のため，これまでの研究成果の発表を各種学会で行った。

本年度は，昨年度検討を行った、風損および風切り音防止を目標とした円筒型回転子の、効率及び機械強度の改良について検討を行った。はじめに，低速領域における円筒型回転子のトルク向上を目指して、オフセット幅の検討を行った。当初リブ部へのオフセットの導入はリブ部変位の抑制のために実施していたが、同時に非対向位置のインダクタンスを減少させ、トルクへの影響を抑える効果も考えられる。解析の結果、オフセット幅を大きくしても最大トルクがあまり向上しないことを明らかにした。一方、オフセット幅を広げることによりリブ部の半径が小さくなり、副次的にリブ部への応力低減が可能であることが明らかになった。ただし、オフセットにより回転子表面が円筒型ではなくなるため、オフセット部による風損が増加することも明らかになった。この増加幅は特に高速領域で大きくなる。次に、回転子にリブを有する円筒型SRMの強度向上の検討を行った。従来形状では降伏点が高い電磁鋼板を使用することを前提として設計を行っていた。しかし、一般的な電磁鋼板は降伏点が低いため、最大トルクを減少させることなく遠心力による最大応力を下げる必要がある。そこで、リブ中央部からリブ付け根にかけてテーパを設けることにより最大応力が２５％低減した。また、リブ付け根部にフラックスギャップを設けることによる最大トルクを若干向上可能であることが明らかになった。一方で，本年度が最終年度のため，これまでの研究成果の発表を各種学会で行った。