新交通システム用リニアモータの最適設計に関する研究

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新交通システム用リニアモータの最適設計に関する研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Study on Optimum Design of Linear Motor for Urban Transit
責任表示:
野中 作太郎(九大・工学部・教授)
Nonaka Sakutaro(九大・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1985-1986
概要(最新報告):
新都市交通システム車両用の推進装置を対象に設計し、昭和60年度設備備品で購入した片側式リニアインダクションモータ(三相、4極、100KVA)試験装置を昭和61年度設備備品として購入した正弦波入出力パルス幅変調(PWM)インバータ装置(三相、150KVA、1〜50Hz、40〜440V)で駆動して運転特性を実測し、理論値との比較検討を行った結果、以下の点が明らかになった。 1.このような用途を目的とするリニアインダクションモータ(LIM)は定格運転速度が40〜50Km/h程度の低速であり、またメカニカルクリアランスは安全性の面から10mm余りの大きな値を採らざるを得ないため、定電圧駆動時の推力はすべりが小さくなるに従って減少するほぼ垂下特性になる。 2.供給電圧と周波数の比一定の速度制御法において、一次インピーダンスによる電圧降下が大きいため、定推力で加速を行うためには通常のかご刑誘導電動機と比べて低周波数でかなり大きな電圧を供給する必要がある。 3.エアギャップ磁束密度分布は低速LIMにもかかわらず低すべり域において端効果のためにかなり偏った分布となり、それに応じモータ後部において非常に大きな垂直力(吸引力)が発生する。また、平均垂直力は推力と同程度の大きさであり、これは実際の場合等価車両重量の増加をもたらすためその軽減策が重要である。 4.以上の研究成果を基にして最高速度70km/h程度の新都市交通用片側式LIMの最適設計について検討した結果、次のような結論を得た。一次鉄心はできるだけ長く、細く、薄くすべきであり、定格走行速度が40km/hに対してはモータ長として2.5m程度が適当である。ポールピッチはもっとも重要なバラメータの一つであるが、300mm程度が適切であると考えられる。エアギャップの平均磁束密度は励磁電流や垂直力を抑えるために0.4Tから0.5Tの比較的小さな値に設定すべきである。 続きを見る
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