極東極楽 ごくとうごくらく

豊饒なセカンドライフを求め大還暦までの旅日記

スイッチドリラクタンスモータ

2010年08月16日 | 環境工学システム論



浜風と 歓声に乗り ぐんぐんと 白球伸び 記憶に届く







炎天下、球児達の情熱劇場。大阪と福島
の戦いに決着がついた。わたしの郷里の
チームは奈良・大阪・滋賀だから北大津
だけが残った。40年もの前の記憶が蘇る。
蒼い夏には、大阪学院に江夏豊がいて日
生球場で投球を見ていた。このチームは
江夏が投げて江夏がホームランを打ちか
ろうじて勝ち進んでいたがやはり3年間
決勝戦まで残ることはなかった。彼と話
したことはなかったが、彼の投球をキャ
ッチした部員(名前は忘れた)が、ミッ
トの革が直ぐに破れ交換していた話を思
い出した。



聖光学院ー履正社の8回裏聖光学院2死
一塁、斎藤英が右に2ランを放つ。白球
を追う。あの夏の記憶が走馬燈のように
駆け抜けた。









【EVモータも日本が頂いた】

電気自動車のモータの話。これは『ネオ
ジムとジスプロシウム
』でとりあげ「こ
れらの対処方法は3つ。1つは代替材質
で構成する。2つめは誘電方式などの電
動機の性能を改良する。3は資源確保先
のポート・フォリオなどが考えられる」
と書いたが、1と2の中間方法を抜けて
いたから4つが正しい。


図 モータ駆動方式の種類

もう少し正確にいうと1つめの材料代替
には、即効性はないもの『
アユカケとヒ
ッグス場実証
』の「超原始で鉛から金を
つくる」方法も強調しておかなければな
らない。また、ネオジムやジスプロシウ
ムの新たに鉱山を発掘すれば一気に問題
解決するだろう。

 東京理科大学 千葉明

4番目に誘導モータ方式でない同期モー
タで永久磁石モータでないリラクタンス
モータのスイッチドリタクタンスモータ
がその有力候補に挙べられる。



ところで 現在のHEV用ドライブシステム
は概略、図のようになる。HEV ではエン
ジンとモータ・インバータを組み合わせ
て最適な駆動力を発生するため、現状の
エンジンスペースにモータ・発電機・イ
ンバータを収容するので、ドライブシス
テムとして小形・高出力、軽量化が求め
られる。自動車用モータは図の特性が求
められる。一般の車ではギアをローから
トップまで変化させ図のような特性を得
ている。これに対してEV/HEV 化するこ
とで、モータには坂道発進やエンジン始
動時等の低速時に大トルク、中・高速域
での加速・追い越し時に最大出力となる、
定トルク、定出力が要求され、かつ可変
速範囲が広いことが要求される。

switched reluctance motor    

スイッチ・リラクタンス(可変リラクタ
ンス)モータには、永久磁石もブラシも
ない。反対の極性をもつ2つのステータ
の周辺にコイルを直列に接続し、これに
直流電流を流し磁束を生成するが、鉄製
のロータの2枚の歯がステータの極と一
列に揃う。この一連の動作がステータの
極の周辺で連続的に発生しロータが回転
する。しかし(1)振動、騒音が大きい
こと(2)トルクリップルが大きいこと、
(3)各種インダクタンスが回転子位置
や磁性材料特性に大きく影響されるため
制御方法に多くのノウハウが必要である
こと(4)ギャップ等、鉄板の製作精度
を厳しくする必要があること等のため、
その適用例はそれほど多くないが、
高い
トルクおよび高速の用途に適
しているの
が特徴。



NEDOでは、東京理科大学の千葉明教授、
星伸一准教授(理工学部電気電子情報工
学科)、北海道大学の小笠原悟司教授、
竹本真紹准教授(大学院情報科学研究科)
らがの試作機は、モーター構造と材料の
選定を工夫し、最適組み合わせで、トル
ク密度(45Nm/l)を実現し、HEVへの搭載
可能な大きさや効率を達成。これは、現
在搭載されている50kW出力のIPMSMと同一
寸法で同等またはそれ以上のトルク・効
率を記録。回転数1200rpmの時、最大トル
ク403Nm(IPMSM:400Nm)、効率86%(同
83%)を達成している。



構造は、モーターの部品である回転子や
固定子の数がトルクと関係が明らかにな
り回転子と固定子を増加させた18/12極
モデルを設計。固定子に傾斜(テーパー)
をつけることで、トルクの増加に繋げた。
IPMSMは、出力が小さくなるほど永久磁石
の磁界が効率低下し、磁石を使わないSRM
は低出力時に優位。この本モーターは鉄
心材料に6.5%ケイ素鋼板10JNEX900を適
用し低出力時の効率の上昇に成功。自動
車用途に適した効率分布を実現している。  

 JEFスーパーコア

こうしてみると、ブラシレス、ベアリン
グレス、マグネットレスなど数々のテー
マをこなしながら、内燃機関→電動機関
→コアレス(この言葉はじめて使うが、
コイルを巻くだけで自在にドライブをつ
く出す)。これは『デジタル革命』の第
5則の「イレージング効果」に該当し、
将来は「コイル・レス」に至るのだが、
蓄電技術と合わせ電気自動車のトップ・
リーダとして走り出したということにな
ろうか。



※「同期モータの回転原理

いつもそうなんだけれど、興味の湧いた
ものは一旦サスペンドしておいて、自分
が納得したタイミングで掘り下げていく
のだが、この夏の暑さと、窮屈な工程で
施餓鬼供養もかろうじてこなすが残件は
少し減っただけで終わる。殆ど頭の中が
ぼやけたままで一日がまた終わる。光陰
矢の如しだ


               



 


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