車載 (EV) 用に適した高出力モータの設計入門

最近では環境問題等から自動車もハイブリッド車 (HEV) 、電気自動車 (EV) と電動モータの採用が増加している。 　車載 (EV) 用モータは更にインホイールモータへと進化の動向にある。 　永久磁石は省エネ、エコの観点から今後重要な材料である。 　しかし レアアース希土類磁石は中国の輸出規制等でその供給は左右され、価格の高騰を招いている。このような状況下ではフェライト磁石使用の高効率モータ技術の必要性も高まってきている。また省資源のため最近では永久磁石を用いないSR (スイッチトレラクタンス) も見直されてきている。 　本セミナーはこの点に鑑みて、本講を受講することにより、車載モータの高トルク化やトルク計算法が、電卓ベースできるようになる。アキシャルギャップ型DLDCモータの設計法も含めて市販の技術書では学べない内容である。また、EV用モータの高出力化の最新技術が習得できる。インホイールモータに適した構造と高トルク化技術が習得できる。珪素鋼鈑積層に加えて、圧粉鉄心モータの構造と特性が習得できる。 　そしてモータの高トルク化法をEV主機であるモータや更にインホイールモータに応用して講義する。更にソーラカーレースで完走した筆者らの世界初のアキシャル立体エアギャップ型インホイールモータの試作機の特性も紹介予定である。

1. モータ設計に必要な基礎理論
   1. 磁気回路の基礎
   2. 磁気回路と諸要素
   3. 永久磁石の動作点
   4. 永久磁石の種類と特性
2. NEDO等に見るEV用新型モータ
   1. 電気自動車用主機の現状
   2. 可変速制御技術の動向
   3. EV用モータの広範囲可変速運転
   4. 磁石着磁を変化させる可変磁力モータ
   5. PM磁束に電磁石磁束を増減させるモータ
   6. 電機子巻線の直並列接続切り替えモータ
   7. 多極オルタネータ構造を活用したモータ
   8. 電気自動車の主機に適したモータ
   9. フェライト磁石を用いたアキシャルギャップモータ
   10. SRモータのHEV用モータへの検討例
   11. セグメント構造SRモータ
3. インホイール用途を中心とした高トルクモータ
   1. EV,HEV用モータとしてのインホイールモータ
   2. 電動バイク用インホイールモータ
   3. ギャリダクション式インホイールモータ
   4. ダイレクトドライブ式インホイールモータ
      • アウターロータ式ラジアルギャップBLDCモータ
      • ダブルアキシャルギャップBLDCモータ
      • ダブルアキシャルギャップSRモータ
      • 特殊アキシャルギャップSRモータ
      • 特殊アキシャルギャップBLDCモータ
   5. 各社開発のインホイールモータ事例
4. モータの高効率化技術
   1. 磁気装荷の増加法
   2. 電気装荷の増加法
   3. 積層鉄心と圧粉鉄心
   4. 圧粉鉄心による界磁制御が容易なEV用モータ
   5. 高効率駆動法
      1. 高電圧駆動
      2. 界磁制御
      3. ベクトル制御
5. 具体的なモータ設計計算例
   1. ラジアルギャップ型BLDCモータ (3相12スロット10極) アウターロータの場合
   2. ラジアルギャップ型SRモータ (3相6スロット4極) インナーロータの場合
   3. ラジアルギャップHBSTM型インナーロータの場合
   4. アキシャルギャップ型BLDCモータ (3相12S14極) の場合