機械電気工学科

Topics2017/10/29

【若林研究室】卒業研究の紹介~「ベクトル磁気特性測定用二方向Hコイルの高周波特性測定に関する研究」担当:御手洗君~

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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■■
「ベクトル磁気特性測定用二方向Hコイルの高周波特性測定に関する研究」

■■研究担当者(所属)■■
「御手洗 幸貴」(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。その鉄損増加を正確に評価するためには高周波励磁下における電磁鋼板のベクトル磁気特性の測定が重要になります。加えて、ベクトル磁気特性の測定には磁界測定用の二方向Hコイルを使用しており、高周波励磁下のHコイルの特性を正確に把握しておく必要もあります。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。

本研究テーマでは、高周波励磁下のベクトル磁気特性を正確に評価するために、二方向Hコイルの周波数特性を評価し、その特性を考慮することを目的としています。

現状の成果としては、LCRメーターを使用しコイルの各種周波数特性の測定や、ソレノイドコイルによる均一磁場中における位相特性を高速サンプリングA/D変換器を用いて評価を行い、Hコイルの位相遅れを実測から明らかにしました。今後、Hコイルの位相特性を考慮した磁気特性評価を行いつつ、位相遅れの少ないHコイルの開発に向けて研究を進めていく予定です。


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


■■御手洗君のコメント■■
①学会発表を経験して、気がついたことや良かったこと。
『研究背景や結果などの内容をプレゼンテーションにて説明する難しさを知ることができました。』
②今後の抱負
『他人に私の研究を理解してもらえるよう、より一層、私自身が研究内容を理解し、消化していきたい。そのためには、日々の実験に関して目的や意味をこれまで以上に意識し、頑張って行きたいと思います。』


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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