電気エネルギー変換研究室

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モータ班 研究紹介 (担当:准教授 竹本 真紹2014/04/16


研究内容の概略

現在,モータは,産業,運輸から家庭に至る様々な場所で使用されていることから,日本の全発電量の半分以上がモータで消費されています。そのため,モータの効率を向上することは,エネルギー起源の二酸化炭素削減に非常に効果があり,地球温暖化対策さらには石油などのエネルギー資源の枯渇対策の観点から非常に重要な研究課題です。そこで,「モータによる環境負荷の低減」を目指して研究を行っております。

主な研究テーマとしては,

  ( I ) モータの高性能化に関する研究

  ( II ) 磁気浮上技術を活用したベアリングレスモータ・磁気軸受に関する研究

に大別されます。

( I ) モータの高性能化に関する研究

まず,「モータの高性能化に関する研究」について,説明させていただきます。モータは,電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械であり,モータ単体で使用されることは無く,その変換された機械エネルギーを消費する負荷が必ず接続されます。従って,モータの高性能化を考える際,モータと負荷を組み合わせたシステムとしてのトータルの性能向上を図ることが重要です。そのため,特定用途毎に最適なモータを開発することが重視されます。
  そこで,当研究室においても,特定用途毎に最適なモータに関する研究・開発を行っており,複数の企業との共同研究を通じて,用途の異なる数種類の研究プロジェクトを実施中です。研究プロジェクトを実施する際に心がけているのは,接続される負荷に比べて,モータの設計自由度は高いことが多いため,負荷に合わせたモータを開発することです。そして,モータの高効率化に加えて,小型化・高出力化・低騒音化・低振動化・低価格化も重要な課題であり,これらの課題を改善することで,付加価値の高いモータを目指しています。
  これまでに実施した研究プロジェクトのごく一部でありますが,展示会などに出展しましたので,具体例として下記に挙げさせていただきます。

(I-1)「EVシティコミューターのための
             フェライト磁石を用いたインホイール型アキシャルギャップモータ」

(I-2)「フェライト磁石を用いた EV駆動用47kWレアアースフリーモータ」

( II ) 磁気浮上技術を活用したベアリングレスモータ・磁気軸受に関する研究

次に,「磁気浮上技術を活用したベアリングレスモータ・磁気軸受に関する研究」について,説明させていただきます。ベアリングレスモータは,モータと磁気軸受機能を一体化させたモータであり,回転子主軸を電磁力により,完全非接触で浮上回転させることができます。そのため,無摩擦・無潤滑で回転子主軸を回転できるため,高速回転が可能,そして,潤滑油が使用できないような特殊環境下での運転が可能,などといった特長を備えており,付加価値の高いモータであります。このようなベアリングレスモータと磁気軸受に関する研究についても,用途の異なる数種類の研究プロジェクトを実施しております。

この研究テーマに関しても,これまでに実施した研究プロジェクトのごく一部でありますが,展示会などに出展しましたので,具体例として下記に挙げさせていただきます。

(II-1) 「ノンパーティクルを実現するベアリングレスキャンドモータポンプ」

特設

2010/09/29
レアアースフリーモータ特設ページ
研究室で新たに提案している新構造のレアアースフリーモータの開発についてプレス発表を行いました。