小型高剛性トルク検出器RHシリーズの活用事例

東京大学　大学院新領域創成科学研究科の先端エネルギー工学専攻において現在博士課程の秋月海輝氏は、モーターで発生する損失の一種である、「鉄損」を最小化するための研究を行っています。

「三相ACモーターは産業機器に広く使用されており、既に確立されているイメージがあります。さらなる高効率運転を達成するにあたって、鉄損は考慮されるべき損失の一種でありますが、直接測定が困難であるため、詳細なメカニズムがわかりませんでした。鉄損を下げることができたとしても、原因がわからないから許容するしかないという認識でした。なので、実際それを言及している論文は少ないのです」

鉄損のメカニズムを解明し、適切に制御できれば、たとえコンマ1％効率が上がっただけでも世界に与えるインパクトがとても大きいのです。

「一般的にモーターは空間高調波が原因となって一般的な制御だときれいな正弦波の電流を流すことができないことが知られていますが、その空間高調波を制御で抑制した時に、正弦波の電流を流すことができ、鉄損が下げられるということを確認しています」

秋月氏の研究では、三相ACモーターのステーターの部分に溝を彫りそこにコイルを組み込み、電磁鋼板に発生する鉄損を確認しています。磁気現象がどうなっているか常に確認しながら評価しています。

「三相ACモーターのUVW（低圧側巻線）のうち、三相すべては難しいので一相だけで試験しています。いずれは三相すべて研究することを検討しています」

先端エネルギー工学専攻　博士課程　秋月海輝氏

この鉄損を正確に計測するために、当社は希望の仕様を伺い小型高剛性トルク検出器RHシリーズと制御用モーターを組み合わせた特注モーターベンチを開発、お納めしました。
特任講師の藤田稔之氏に、当社製品を選んだ理由を聞きました。

「2022年に導入しました。御社を始め何社か比較をした際、アフターケア、実績含め検討し、御社の特注モーターベンチに決めました。精度と応答性が素晴らしいです」

日夜、本製品を使用している秋月氏は語ります。

「主鉄損の評価を行うために普段は使わせていただいています。トルクは最大で1.5 N·mくらい。回転速度は最大で6000 r/minくらい。今は3000 r/minくらいで計測しています。鉄損の計測は精度が高ければ高いほど嬉しいです。また、パワーメーターにつなげたりしながら電力でも評価をしています」