機械電気工学科

Topics2017/10/29

【若林研究室】卒業研究の紹介~「極薄電磁鋼板の高周波ベクトル磁気特性評価に関する研究」担当:熊本君~

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若林研究室に所属する卒業研究生(4年生)の研究テーマや研究活動についてご紹介します。

4月の研究室配属以降、若林研究室では、一人につき1つの研究テーマで研究活動を行っています。学生自身が責任感を持って活動を行わない限り研究成果を得ることがでないためとても大変だと思いますが、目標を成し遂げられたときの達成感や研究活動を通じてのみ得られる技術・知識も大きいと思います。一つの活躍の場として、9月末に開催された国内学会でも発表を行い、実績を残しています。それが学生自身のモチベーションや自信にも繋がっています。



■■研究テーマ■■
「極薄電磁鋼板の高周波ベクトル磁気特性に関する研究」

■■研究担当者(所属)■■
「熊本 慶太」(本学工学部機械電気工学科電気電子コース)

■■研究テーマ概要■■
省エネルギー社会の実現のため電気機器の一つであるモーターの低損失化を目標に研究を行っています。具体的には、モーター内部にある鉄心に使用されている「無方向性電磁鋼板の低鉄損化」です。電磁鋼板とは電気エネルギーと磁気エネルギーの交換を効率よく行わせる機能性材料で、鉄にケイ素を添加させた物が主流で、変圧器鉄心用に方向性電磁鋼板が、モーター鉄心用に無方向性電磁鋼板が使用されています。

モーターはこれまでの産業用途に加え、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動用、ドローンなどの電気飛行機、作業補助ロボット、宇宙探査機ローバーなど幅広く使用されるようになり、モーターの低損失化・高効率化の要求が高まっています。

特に、モーターの小型化・高出力化のためには高速回転化が挙げられますが、同時に周波数の増加により鉄心の鉄損が急激に増加してしまいます。そこで、周波数の増加に伴う鉄損増加を低減させるために日本金属株式会社・吉川工業株式会社・榎園正人特任教授率いる研究グループの共同により「極薄電磁鋼板」が開発されました。この極薄電磁鋼板は従来の電磁鋼板の板厚が0.35mm程度であったのに対し、これは0.1mm以下と薄く、高速回転モーター用鉄心として期待されています。

本研究テーマでは、高速回転モーター用鉄心の極薄電磁鋼板の高周波ベクトル磁気特性評価により詳細な鉄損特性を明らかにすることを目的としています。ベクトル磁気特性とは、本学特任教授である榎園正人教授が提唱している磁気特性測定法に関する新しい概念です。

現状の成果としては、従来の無方向性電磁鋼板と極薄電磁鋼板(0.08mm)の高周波ベクトル磁気特性評価を行い、新しい極薄電磁鋼板が低鉄損であることや周波数に対する増加も少ないことを実測から明らかにしました。今後、更なる詳細な分析と測定を行い、極薄電磁鋼板の活用に繋がる成果を挙げていく予定です。
また、本研究テーマは現在実施中の国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構JAXAとの共同研究でもあります。

9月末の沖縄での国内学会にて、本研究テーマの成果を熊本君自身で発表を行いました。


■■熊本君のコメント■■
①学会発表を経験して、気がついたことや良かったこと。
『限られた発表時間内で伝えたいことを焦らず正確に伝えることの難しさを身をもって知ることができました。』
②今後の抱負
『聴衆が興味を持ってくれるような研究発表ができるように、更に研究を頑張ろうと思います。』


卒業まで残り半年ですが、この調子で研究を行い、卒業しても恥ずかしくなく、後輩に繋がる卒業論文を書いてもらいたいと思います。


★機械電気工学科 助教 若林大輔☆

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