2022/01/05 更新

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タケモト マサツグ
竹本 真紹
TAKEMOTO Masatsugu
所属
自然科学学域 教授
職名
教授
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学位

  • 博士(工学) ( 東京工業大学 )

研究キーワード

  • パワーエレクトロニクス

  • 電気機器

研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電力工学

学歴

  • 東京理科大学   Graduate School of Science and Technology  

    - 1999年

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    国名: 日本国

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  • 東京理科大学   Graduate School, Division of Science and Engineering  

    - 1999年

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  • 東京理科大学   Faculty of Science and Technology  

    - 1997年

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    国名: 日本国

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  • 東京理科大学   Faculty of Science and Engineering  

    - 1997年

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経歴

  • 岡山大学大学院学術研究院自然科学学域 教授

    2020年 - 現在

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  • 北海道大学大学院情報科学研究院システム情報科学部門 准教授

    2019年 - 2020年

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  • 北海道大学   Graduate School of Information Science and Technology, Division of Systems Science and Informatics

    2008年 - 2019年

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  • Lecturer

    2005年 - 2008年

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  • 武蔵工業大学工学部機械システム工学科 講師

    2005年 - 2008年

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  • 武蔵工業大学工学部機械システム工学科 助手

    2004年 - 2005年

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  • Research Associate

    2004年 - 2005年

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  • 東京工業大学   Graduate School of Science and Engineering, Department of Electrical and Electronic Engineering

    2000年 - 2004年

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  • Research Associate

    2000年 - 2004年

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  • 東京工業大学工学部電気・電子工学科 助手

    1999年 - 2000年

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  • Research Associate

    1999年 - 2000年

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所属学協会

 

論文

  • Development of a Consequent-Pole-PM-Type Axial-Gap Motor With DC Field Winding

    Tomohira Takahashi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Toru Ogawa, Hideaki Arita, Akihiro Daikoku

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   57 ( 5 )   4363 - 4375   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    Permanent magnet synchronous motors for electric vehicles should meet three criteria: high maximum torque, high efficiency at low torque, and constant output in a wide speed range. However, meeting these criteria has come with a trade-off in terms of the magnitude of the field magnetic flux. We propose a consequent-pole-PM-type axial-gap motor with ferrite PMs and field windings, which has structure variable field magnetic flux. In order to examine the operational characteristics of the proposed motor, we produced and tested a prototype. Experimental results show that the proposed structure meets all of the three criteria above.

    DOI: 10.1109/TIA.2021.3084549

    Web of Science

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  • Variable Flux Memory Motor Employing Double-Layer Delta-Type PM Arrangement and Large Flux Barrier for Traction Applications

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   57 ( 4 )   3545 - 3561   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    This article consists of two important topics regarding variable flux memory motors (VFMMs). The first topic is magnetization characteristic analysis of VFMMs having a double-layer permanent magnet (PM). Two-dimensional simulations are executed to clarify relationship between magnetization characteristic and ratio of the double-layer PM. In addition, a prototype of a compact size VFMM is fabricated, and experiments are also carried out to investigate accuracy of magnetization characteristic analysis. The second topic is the proposed VFMM employing double-layer delta-type PM arrangements and extended flux barriers for traction applications. Conventional VFMMs have three critical issues, which are as follows: asymmetric positive and negative magnetizing current pulses, increase in the iron loss due to harmonics caused by demagnetized variable flux PMs (VPMs), and unintentional demagnetization of VPMs under load condition. The proposed VFMM can overcome the abovementioned problems by employing double-layer delta-type PM arrangements and extended flux barriers. In addition, the proposed VFMM achieves much higher efficiency than that of the target motor mounted in TOYOTA Prius fourth-generation over a wide operating range.

    DOI: 10.1109/TIA.2021.3068329

    Web of Science

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  • スイッチングの同期補償によるノイズ抑制制御の性能改善

    埴岡翔太, 家澤雅宏, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 小原峻介

    電気学会論文誌 D   141 ( 9 )   2021年

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  • フィードバック制御を併用したアクティブコモンノイズキャンセラ

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 山本融真

    電気学会論文誌 D   141 ( 1 )   2021年

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  • A 2.5 MHz High-Frequency Output Inverter Based on Frequency Multiplying Technique with a Multi-Core Transformer using Mn-Zn Ferrite Materials

    Koji Orikawa, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Jun-ichi Itoh

    IEEJ JOURNAL OF INDUSTRY APPLICATIONS   10 ( 3 )   370 - 376   2021年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:INST ELECTRICAL ENGINEERS JAPAN  

    This paper proposes a 2.5 MHz high-frequency output inverter based on a frequency multiplying technique with a multi-core transformer using Mn-Zn ferrite materials. The upper limit of the operation frequency for these materials is lower than the output frequency of 2.5 MHz. First, the operation principle of the proposed circuit is explained. Second, a difficulty of using Mn-Zn for transformers at the frequency of 2.5 MHz is discussed. Third, a numerical analysis shows that the proposed circuit can output the frequency over the upper limit of the operation frequency of Mn-Zn ferrite. Finally, through continuous operation, where the proposed circuit outputs approximately 650 W, it is experimentally confirmed that Mn-Zn ferrite can be used without large iron loss at the output frequency of 2.5 MHz. Thus, the proposed circuit can overcome the difficulty of using Mn-Zn for transformers at the frequency of 2.5 MHz.

    DOI: 10.1541/ieejjia.20010411

    Web of Science

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  • Examination of Enhancing Efficiency of Axial Gap Motor in High Speed and High Torque Region by Adopting Neodymium Bonded Magnet

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa, Tatsuya Saito, Tomoyuki Ueno

    IEEJ JOURNAL OF INDUSTRY APPLICATIONS   10 ( 4 )   487 - 496   2021年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:INST ELECTRICAL ENGINEERS JAPAN  

    In recent years, more than half of the electric power generated in the country is being consumed by motors. Therefore, high performance motors are desired especially for industrial applications. In addition, it is desirable to reduce motor size. Recently, motors called axial gap type have been proposed and researched to achieve both high torque and small size. Axial gap motors are generally suitable for applications requiring flat shape such as a disk. Conventional axial gap motors frequently employ Nd sintered permanent magnets (PMs) to achieve high torque. However, axial gap motors with Nd sintered PMs are not very efficient at high rotational speed due to the eddy current loss arising in the PM. Axial gap motors that use ferrite PMs have also been proposed, but torque density is low. In this paper, an axial gap motor using Nd bonded PMs is proposed to achieve high efficiency in the high-speed and high-torque region. The proposed axial gap motor using Nd bonded PM is compared with other axial gap motors employing Nd sintered PM and ferrite PM through 3D-FEA and experiments. Consequently, it was found that the Nd bonded PM is more effective in enhancing the efficiency of an axial gap motor in the high-speed and high-torque region, compared with Nd sintered PM and ferrite PM.

    DOI: 10.1541/ieejjia.20004135

    Web of Science

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  • 2極超高速PMモータにおける損失密度を考慮した磁石保護リングの選定と実機運転特性

    飯田貴之, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 佐藤以久也, 國分博之, 鳥羽章夫, 首藤雅夫

    電気学会論文誌 D   141 ( 6 )   2021年

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  • 振動抑制と省エネを両立するバランストルク制御

    鈴木尚礼, 田村建司, 奥山敦, 能登原保夫, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会論文誌 D   141 ( 7 )   2021年

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  • 円筒形回転子を備えた3軸磁気軸受の磁石レス化に関する検討

    SUN Hao, 竹本真紹, 小笠原悟司

    日本AEM学会誌   29 ( 1 )   2021年

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  • 回転型柔軟アームにおける先端加速度の位相補償による振動制御

    出射治, 今井純, 高橋明子, 竹本真紹

    計測自動制御学会論文集   57 ( 5 )   2021年

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  • Investigation of Operational Characteristics and Efficiency Enhancement of an Ultrahigh-Speed Bearingless Motor at 100 000 r/min

    Yu Fu, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   56 ( 4 )   3571 - 3583   2020年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    This article introduces the operational characteristics of an ultra-high-speed bearingless motor with 2-pole concentrated motor windings and 4-pole concentrated suspension windings. Experiments with a prototype machine indicate that iron loss is the largest component of losses in the proposed bearingless motor. Therefore, in order to reduce the iron loss, comparison of the experimental results and the 3D-FEM results is discussed. As a result, because it is turned out that iron loss of the switching frequency component accounts for a large proportion in total iron loss, a method of enhancing efficiency of the proposed bearingless motor by means of high switching frequency using SiC-MOSFET is examined. The experimental results with the examined method show that the prototype machine can attain the high efficiency of 94.3% at rated operation of 1.70 kW and 100,000 r/min in spite of including suspension input power for magnetic levitation. In addition, operational characteristics comparison of the bearingless motor at switching frequency of 40 kHz, 80 kHz and 120 kHz is discussed in detail.

    DOI: 10.1109/TIA.2020.2986453

    Web of Science

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  • 回転子に界磁巻線を備えたハイブリッド界磁モータの基礎検討

    仲沢龍翔, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    日本AEM学会誌   28 ( 3 )   2020年

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  • ネオジムボンド磁石の適用によるアキシャルギャップモータの高速重負荷領域の高効率化に関する検討

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 齋藤達哉, 上野友之

    電気学会論文誌 D   140 ( 12 )   2020年

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  • 高力率運転とソフトスイッチングが可能な三相-高周波単相マトリックスコンバータの制御法

    小高渉, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 徳崎裕幸

    電気学会論文誌 D   140 ( 12 )   2020年

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  • 4つのC型コアを一体化したホモポーラ型磁気軸受の固定子極間の形状に関する検討

    Hao Sun, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    日本AEM学会誌   28 ( 4 )   2020年

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  • 電動化がもたらすパワートレインの進化 電動車両用モータの基礎と応用

    竹本真紹

    自動車技術   74 ( 12 )   2020年

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  • コアレス回転子形状を有するアキシャルギャップモータにおける高効率化のためのSMC材料の開発方針の検討

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 齋藤達哉, 榎園勇太, 上野友之

    日本AEM学会誌   28 ( 2 )   2020年

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  • 電圧形PWMインバータの伝導ノイズを相間で相殺するスイッチング制御

    埴岡翔太, 家澤雅宏, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会論文誌 D   140 ( 12 )   2020年

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  • 低インダクタンスを実現する厚銅多層基板を用いたSiC-MOSFETインバータの主回路設計

    石川 光亮, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司

    電気学会論文誌D(産業応用部門誌)   140 ( 2 )   89 - 98   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    <p>Inverters using SiC or GaN power devices can achieve high frequency and high efficiency operation. To achieve high efficiency, the switching characteristics of these power devices are important because stray inductances in the main circuit of the inverter have a strong influence on the switching characteristics. To reduce switching loss and surge voltage, minimization of stray inductance in the main circuit is required for a high-frequency PWM inverter. This paper describes design guidelines for high-frequency inverters that achieve low inductance. The PCB design guideline on a thick multilayer PCB is derived from the inductance calculation using 3D-FEA. It is shown experimentally that the stray inductance of the designed PCB can be reduced to the same level as the inductance inside the power devices. Experimental results verify that a prototype can achieve high-speed switching and suppress a surge voltage. A load test is demonstrated to evaluate the main circuit efficiency in a half-bridge inverter at 100kHz.</p>

    DOI: 10.1541/ieejias.140.89

    CiNii Article

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  • MnZnフェライトの寸法依存性とフィルタインダクタのインピーダンスとの関係についての実験的検討

    高橋 翔太郎, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司, 玉手 道雄

    電気学会論文誌D(産業応用部門誌)   140 ( 6 )   433 - 441   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    <p>This study investigates the relationship between filter inductor impedance and dimensional resonance of MnZn ferrite. Experimental results clarify that multiple factors affect inductor impedance resonances. These can be classified into three factors: the inherent characteristics of a magnetic material, self-resonance due to winding stray capacitance, and winding that acts as a distributed constant line. Next, based on the measurement results, the dimensional dependencies of complex permeabilities (dimensional resonance) and the influence of dimensional resonance on inductor impedance are discussed in detail. Finally, this study verifies that the influence of dimensional resonance on complex permeability can be mitigated, and filter inductor impedance can be increased in the high frequency range by core lamination. All experiments are performed using off-the-shelf magnetic core products.</p>

    DOI: 10.1541/ieejias.140.433

    CiNii Article

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  • A New Active Power-Decoupling Topology and Control Mechanism to Extend the Lifespan and Reduce the Number of Passive Components 査読

    S. Hwang, S. Ogasawara, K. Orikawa, M. Takemoto

    IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering   14 ( 5 )   780 - 791   2019年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/tee.22865

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  • Common-mode voltage attenuation of an active common-mode filter in a motor drive system fed by a PWM inverter 査読

    Shotaro Takahashi, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Michio Tamate

    IEEE Transactions on Industry Applications   55 ( 3 )   2721 - 2730   2019年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    © 1972-2012 IEEE. The switching speeds of next-generation power semiconductor devices, such as those made of silicon carbide and gallium nitride are roughly ten times those of conventional devices (e.g., silicon insulated-gate bipolar transistors). This increases the frequency range of the electromagnetic noise accompanying the switching operations of pulsewidth modulated (PWM) converters and worsens the influence of radiated noise. The authors have previously proposed an active common-mode filter (ACF) that reduces the radiated noise from the power cables connected to a PWM converter and evaluated its effect in reducing radiated noise by using a function generator as a common-mode (CM) noise source. In this paper, the ACF is applied to a motor drive system fed by a three-phase PWM inverter, and the attenuation characteristics of the CM voltage are evaluated. To avoid saturating the ACF, the combination of an active common-noise canceller and the ACF is discussed. The experimental results show that the system constructed in this paper can suppress the CM voltage produced by the PWM inverter over a wide frequency range from 100 to 100 MHz.

    DOI: 10.1109/TIA.2019.2892364

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  • Increasing the Operating Speed of a Consequent Pole Axial Gap Motor for Higher Output Power Density 査読

    T. Ogawa, T. Takahashi, M. Takemoto, S. Ogasawara, H. Arita, A. Daikoku

    IEEJ Journal of Industry Applications   8 ( 3 )   497 - 504   2019年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1541/ieejjia.8.497

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  • 高周波三相コモンモードインダクタの巻線間に生じる浮遊容量の簡易推定法 査読

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会論文誌 D   139 ( 3 )   339 - 347   2019年

  • 直流界磁巻線を固定子に備えたコンシクエントポール型フェライト磁石アキシャルギャップモータにおける回転子極数-固定子スロット数のコンビネーションの検討 査読

    小川 徹, 高橋 朋平, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 有田 秀哲, 大穀 裕晃

    電気学会論文誌D   138-D ( 8 )   659 - 668   2018年8月

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    記述言語:日本語  

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  • Development and Evaluation of an Axial Gap Motor Using Neodymium Bonded Magnet 査読

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Asako Watanabe, Tomoyuki Ueno, Koji Yamada

    IEEE Transactions on Industry Applications   54 ( 1 )   254 - 262   2018年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.  

    In general, radial gap motors employing neodymium sintered permanent magnet (Nd sintered PM) are used to achieve high torque density in many applications. However, the motors are not suited to a flat, disk-like shape because the dead space, such as the coil ends, occupies most of the motor volume. Therefore, axial gap motors are frequently used for flat shape instead of radial gap motors. Nd sintered PM is a well-known high-performance magnet that has high residual magnetic flux density, but eddy current loss easily occurs in the magnet because of its high conductivity. In axial gap motors for industrial applications, it is difficult to take measures against eddy current loss of Nd sintered PM in terms of cost. Therefore, general axial gap motors employing Nd sintered PM often have unsatisfactory characteristics, such as low efficiency, even though the motor produces high torque. On the other hand, radial gap motors can take measures to suppress eddy current in PMs easily if radial gap motors employ interior permanent magnet structure. Accordingly, this paper discusses an axial gap motor employing neodymium bonded permanent magnet (Nd bonded PM) for flat shape. Compared with Nd sintered PM, Nd bonded PM has lower residual magnetic flux density, but also lower cost. In addition, Nd bonded PM has extremely low eddy current loss due to its low conductivity. It is found from three-dimensional finite element analysis and experimental results that the axial gap motor employing Nd bonded PM can achieve higher torque and higher efficiency compared with the radial gap motor employing Nd sintered PM with the same PM weight and a flat shape.

    DOI: 10.1109/TIA.2017.2710123

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  • Operational Characteristics of an IPM-Type Bearingless Motor With 2-Pole Motor Windings and 4-Pole Suspension Windings 査読

    Tatsuya Matsuzaki, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Satoru Ota, Kazunobu Oi, Daiki Matsuhashi

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   53 ( 6 )   5383 - 5392   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    A bearingless motor (BelM) integrates the characteristics of an electric motor and a magnetic bearing. Typically, a surface-mounted permanent magnet (SPM)-type BelM with a ring magnet magnetized in parallel is employed for high-speed operation. It is noteworthy that a carbon fiber bandage is needed to fix the ring magnet. However, when an SPM-type BelM is applied to a high-output motor, it becomes difficult to generate sufficient suspension force because of the wide magnetic gap arising from the carbon fiber bandage and the ring magnet. In addition, the manufacturing cost for the large-scale ring magnet and the carbon fiber bandage is high. Therefore, to realize a high-output and highspeed BelM at a low cost, we have focused on an interior permanent magnet (IPM)-type BelM with 2-pole motor windings and 4-pole suspension windings. Moreover, a rotor structure for suppressing suspension force ripple arising in the IPM-type BelM has been proposed based on a three-dimensional finite element analysis. In this study, a prototype of the IPM-type BelM with the proposed rotor structure is produced. Experiments with this prototype show that the proposed rotor structure is effective in reducing suspension-force ripple. Additionally, the operational characteristics of the prototype are shown in detail.

    DOI: 10.1109/TIA.2017.2746668

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  • 電力ケーブルの放射ノイズを抑制可能なアクティブコモンモードフィルタの提案 査読

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会論文誌D   137-D ( 8 )   639 - 646   2017年8月

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    記述言語:日本語  

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  • Size and Weight Reduction of an In-Wheel Axial-Gap Motor Using Ferrite Permanent Magnets for Electric Commuter Cars 査読

    Tomohira Takahashi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Wataru Hino, Kenichi Takezaki

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   53 ( 4 )   3927 - 3935   2017年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    In-wheel type permanent-magnet synchronous motors for electric commuter cars are required to be compact and light to use limited wheel space effectively and reduce unspringing weight. Therefore, our previous papers presented a low-cost in-wheel axial-gap motor that uses ferrite permanent magnets. This motor adopted an open slot structure to reduce production costs. However, to achieve further size and weight reduction, we examine here in detail the adoption of a semiclosed slot structure instead of an open slot structure. Experimental results show that the semiclosed slot structure is effective in realizing size and weight reduction.

    DOI: 10.1109/TIA.2017.2684739

    Web of Science

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  • Novel PWM Schemes With Multi SVPWM of Sensorless IPMSM Drives for Reducing Current Ripple 査読

    Minglei Gu, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS   31 ( 9 )   6461 - 6475   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    This paper proposes novel pulsewidth modulation (PWM) schemes for multi-space-vector pulsewidth modulation (MSVPWM), which is used in position sensorless control of interior permanent-magnet synchronous motor drives. The estimation of the rotor position is based on magnetic saliency and employs high-frequency components of voltage and current, which are excited by MSVPWM. The difference between the instantaneously applied voltage vector and the reference voltage vector causes current ripple. Since six or four voltage vectors are generated during a PWM period, the sequences of the error voltage vectors lead to different types of current ripples. In this paper, the proposed MSVPWM schemes employ six sequences for zero-/low-speed operation and 24 sequences for high-speed operation to reduce line current ripple. Experimental results confirm that the proposed MSVPWM schemes lead to significant reduction in harmonic current while maintaining high performance of sensorless estimation.

    DOI: 10.1109/TPEL.2015.2500364

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  • Novel Structure of Three-Axis Active-Control-Type Magnetic Bearing for Reducing Rotor Iron Loss 査読

    Tatsuya Matsuzaki, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Satoru Ota, Kazunobu Oi, Daiki Matsuhashi

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   52 ( 7 )   8105404   2016年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    Magnetic bearings (MBs) are useful for suspending the rotor shaft of a high-speed, high-output motor because they can do so without mechanical contact. In [2], we have proposed a three-axis active-control-type MB (3-axis AMB) with a cylindrical rotor whose diameter is equal to that of the rotor of a radial MB (RMB) or a motor. The proposed 3-axis AMB integrates an RMB and a thrust MB in one unit. However, the assembly of the conventional 3-axis AMB is complex, and the rotor iron loss is large. Thus, in order to simplify the assembly of the 3-axis AMB and to reduce rotor iron loss, this paper discusses a novel structure for the 3-axis AMB in which small auxiliary permanent magnets (PMs) are inserted in the radial winding slots. The suspension force and the rotor iron loss of the proposed device are evaluated by 3-D finite-element analysis in comparison with a 3-axis AMB without small auxiliary PMs.

    DOI: 10.1109/TMAG.2016.2514604

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  • Parameter identification of simplified common-mode equivalent circuit for inverter-fed motor drive systems by applying computer-aided optimization software 査読

    Yizhanyi Tang, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Tsuyoshi Tokiwa, Masaki Kanamori

    IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING   11 ( 2 )   243 - 249   2016年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    This paper deals with common-mode (CM) electromagnetic interference (EMI) in an inverter-fed motor drive system. A simplified CM equivalent circuit including -type equivalent circuit for the motor winding is proposed by using the waveform of the common-mode current flowing in the ground conductor. Moreover, a parameter identification method applying the computer-aided software modeFRONTIER is proposed to decide objectively the circuit parameters of the proposed simplified equivalent circuit. Validity and effectiveness of the proposed equivalent circuit are confirmed by comparing the measured impedance characteristics with the calculated ones. Finally, the possibility of a nonlinear phenomenon is discussed in this system. It is shown that the accuracy of simulation result can be improved by introducing the nonlinear element. (c) 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.

    DOI: 10.1002/tee.22212

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  • スイッチトリラクタンスモータにおける三次元効果の影響を等価的に考慮可能な二次元有限要素解析モデルの作成手法の提案 査読

    牧村和樹, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会論文誌 D   136 ( 2 )   100 - 109   2016年

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  • A Basic Study of a Novel Homopolar-Type Magnetic Bearing Unifying Four C-Shaped Cores for High Output and Low Loss 査読

    Matsuzaki Tatsuya, Takemoto Masatsugu, Ogasawara Satoshi, Nishihama Kazuo, Kori Daisuke, Nagata Koichiro

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   51 ( 11 )   2015年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2015.2456338

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  • 圧縮機運転時のモータ巻線・ステータ間静電容量および比誘電率の推定

    TANG Yizhanyi, 小笠原悟司, 竹本真紹, 金森正樹, 石田圭一, 遠藤隆久

    日本冷凍空調学会論文集   32 ( 3 )   255 - 261   2015年9月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.11322/tjsrae.15-12_OA

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  • Energy Efficiency of SR and IPM Generators for Hybrid Electric Vehicle 査読

    Urase Katsuhiko, Yabu Noboru, Kiyota Kyohei, Sugimoto Hiroya, Chiba Akira, Takemoto Masatsugu, Ogasawara Satoshi, Hoshi Nobukazu

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   51 ( 4 )   2874 - 2883   2015年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIA.2014.2387478

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  • 受動磁気軸受を活用する5軸能動制御形ベアリングレスキャンドモータポンプの小型・低損失化の検討

    宮本和弥, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    日本AEM学会誌   23 ( 2 )   250 - 257   2015年6月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.14243/jsaem.23.250

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  • Development of a Rare-Earth-Free SR Motor With High Torque Density for Hybrid Vehicles 査読

    Chiba Akira, Kiyota Kyohei, Hoshi Nobukazu, Takemoto Masatsugu, Ogasawara Satoshi

    IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION   30 ( 1 )   175 - 182   2015年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TEC.2014.2343962

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  • A Novel Magnet Polarity Identification Method for Initial Position Estimation for Sensorless IPMSM Drive 査読

    Minglei Gu, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING   9 ( 4 )   434 - 441   2014年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    This paper proposes a novel magnet polarity identification method for initial position estimation during startup for interior permanent magnet synchronous machine (IPMSM) drives. The rotor's initial position estimation is based on magnetic saliency and employs high-frequency (HF) components of the voltage and current that are excited by the multi space-vector pulse-width modulation (MSVPWM) pattern. However, there is a common trouble in the estimation methods based on the magnetic saliency: it is necessary to identify the magnet polarity in order to distinguish the north and south poles since the estimated position angle is a periodic function with p radians. In this paper, a novel inductance estimation method is presented and the magnet polarity is uniquely identified by the relationship between the estimated inductance and the magnetic saturation effect. Experimental results confirm the advantages of the proposed method: it is reliable, accurate, and convenient, and can be done in real time. (C) 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.

    DOI: 10.1002/tee.21990

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  • Sensorless IPMSM position estimation based on multi SVPWM with elimination of inverter nonlinear effects 査読

    Minglei Gu, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING   9 ( 2 )   219 - 227   2014年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    This paper presents a position-sensorless interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) control system at low and zero speed based on a multi-space-vector pulse-width modulation (MSVPWM) pattern with the elimination of nonlinear inverter effects. In conventional sensorless methods based on the MSVPWM pattern, the high-frequency (HF) components of voltage and current are used to estimate the rotor position information. However, the inverter nonlinear effects, such as forward voltage drops and deadtime, distort the HF components of the voltage and current so that an error occurs in the position estimation. Therefore, an improved position estimation scheme is developed in this paper. The compensated HF components of the voltage taking account of the inverter nonlinear effects can be used to decrease the estimation error. The proposed method can be implemented without increasing any hardware cost. Experimental results confirm the effectiveness of the proposed method. (c) 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.

    DOI: 10.1002/tee.21959

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  • 低ひずみと高い電圧利用率を有する高周波PWMインバータのフィードバック型デッドタイム補償法

    小川 将司, 小笠原 悟司, 竹本 真紹

    電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society   133 ( 10 )   970 - 977   2013年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    This paper proposes a new feedback-type dead-time compensation method. The proposed method compensates the output voltage by employing two operations. First, the normal compensation matches the width of the output pulse to that of the input pulse with reduced delay time from the input pulse to the output pulse compared with the conventional method. Second, the short pulse compensation generates an output pulse after a few pulses are input so that the average value of the output signal equals that of the input signal. The voltage utilization factor of the proposed method is almost 100%, because there is no limit to the compensation and the decrease in the fundamental output caused by dead time is eliminated. The experimental results using a 100-kHz input signal show that there is no discrepancy between the output pulse width and the input pulse width. Furthermore, the THD of the compensated output current, when the output frequency is 50Hz, is eliminated, compared with that of the output current without compensation. These results show that the proposed method has low distortion and high voltage utilization factor characteristics.

    DOI: 10.1541/ieejias.133.970

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  • リアルタイムシミュレータに適するシミュレーション法の検討

    久保 祐輝, 小笠原 悟司, 竹本 真紹

    電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society   133 ( 7 )   714 - 720   2013年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    This paper proposes simulation methods based on the forward Euler method that are suitable for real-time simulators. However, real-time simulation using the forward Euler method has the following problems: A simulation error caused by a time step limitation and a delay in the simulated waveforms. The authors have proposed a simulation method suitable for real-time simulators, but the physical meaning of the state variables is diluted by diagonalization of the system matrix. This paper proposes a simulation method to obtain the same characteristics as the previous method, without diagonalization. Off-line and real-time simulation results demonstrate the validity and usefulness of the proposed simulation method.

    DOI: 10.1541/ieejias.133.714

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  • 5軸能動制御形ベアリングレスキャンドモータポンプにおける高出力化のための新構造を備えた試作機による特性試験

    松崎達也, 土方規実雄, 宮本和弥, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    日本AEM学会誌   21 ( 2 )   196 - 202   2013年6月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.14243/jsaem.21.196

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  • Magnetic Properties of High Si Steel Sheet and Its Application to Rare Earth Free Motor 査読

    Yoshihiko Oda, Tatsuhiko Hiratani, Akira Chiba, Nobukazu Hoshi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    TETSU TO HAGANE-JOURNAL OF THE IRON AND STEEL INSTITUTE OF JAPAN   98 ( 12 )   823 - 828   2012年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IRON STEEL INST JAPAN KEIDANREN KAIKAN  

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  • Consideration of Number of Series Turns in Switched-Reluctance Traction Motor Competitive to HEV IPMSM 査読

    Chiba Akira, Takeno Motoki, Hoshi Nobukazu, Takemoto Masatsugu, Ogasawara Satoshi, Rahman M. Azizur

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   48 ( 6 )   2333 - 2340   2012年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIA.2012.2227093

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  • A Ferrite PM In-Wheel Motor Without Rare Earth Materials for Electric City Commuters 査読

    Sone Kodai, Takemoto Masatsugu, Ogasawara Satoshi, Takezaki Kenichi, Akiyama Hidekatsu

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   48 ( 11 )   2961 - 2964   2012年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2012.2196685

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  • HEV用50kW SRMの高トルク型と高効率型の実験的特性比較

    竹野 元貴, 千葉 明, 星 伸一, 竹本 真紹, 小笠原 悟司

    電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of Industry Applications Society   132 ( 8 )   842 - 848   2012年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Permanent magnets made of rare earth materials are used in interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs), which are major component of hybrid electric vehicles. The recent remarkable increase in the cost of rare earth materials is a major concern. A switched reluctance motor (SRM) without permanent magnets is one of the possible alternatives. Two types of SRMs have been designed with different materials. The SRMs have been investigated full loading tests. This paper reports a comparison between experimental and analysis results for the SRMs. The efficiency of both SRMs can exceed 90%, and the output power can be in excess of 50kW.

    DOI: 10.1541/ieejias.132.842

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  • Test Results and Torque Improvement of the 50-kW Switched Reluctance Motor Designed for Hybrid Electric Vehicles 査読

    Takeno Motoki, Chiba Akira, Hoshi Nobukazu, Ogasawara Satoshi, Takemoto Masatsugu, Rahman M. Azizur

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   48 ( 4 )   1327 - 1334   2012年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TIA.2012.2199952

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  • フェライト磁石を用いたレアアースフリーモータの開発

    竹本真紹

    電気学会誌   132 ( 8 )   2012年

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  • Examination of an Interior Permanent Magnet Type Axial Gap Motor for the Hybrid Electric Vehicle 査読

    Arakawa Tatsuro, Takemoto Masatsugu, Ogasawara Satoshi, Inoue Koji, Ozaki Osamu, Hojo Hirofumi, Mitani Hiroyuki

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   47 ( 10 )   3602 - 3605   2011年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2011.2150206

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  • HEV用50kW SRMのヨーク部の磁気飽和を考慮したトルク性能の向上

    竹野元貴, 千葉明, 星伸一, 小笠原悟司, 竹本真紹

    日本AEM学会誌   19 ( 2 )   372 - 377   2011年6月

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    記述言語:日本語  

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  • 5軸能動制御形ベアリングレスキャンドモータポンプの開発

    山本直人, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    日本AEM学会誌   19 ( 2 )   146 - 152   2011年6月

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    記述言語:日本語  

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  • ハイブリッド自動車用フェライト磁石アキシャルギャップモータのスロット数に関する検討

    茅野真治, 三浦昂彦, 竹本真紹, 小笠原悟司, 千葉明, 星伸一

    日本AEM学会誌   19 ( 2 )   121 - 127   2011年6月

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    記述言語:日本語  

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  • 次世代ハイブリッド自動車用フェライト磁石アキシャルギャップモータの構造と基礎特性

    三浦昂彦, 茅野真治, 竹本真紹, 小笠原悟司, 千葉明, 星伸一

    日本AEM学会誌   19 ( 2 )   128 - 133   2011年6月

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    記述言語:日本語  

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  • スイッチトリラクタンスモータの駆動方式が振動に与える影響

    今川聖, 星伸一, 千葉明, 竹本真紹, 小笠原悟司

    日本AEM学会誌   19 ( 2 )   90 - 96   2011年6月

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    記述言語:日本語  

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  • Torque Density and Efficiency Improvements of a Switched Reluctance Motor Without Rare-Earth Material for Hybrid Vehicles 査読

    Akira Chiba, Yuichi Takano, Motoki Takeno, Takashi Imakawa, Nobukazu Hoshi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   47 ( 3 )   1240 - 1246   2011年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    A machine design of a switched reluctance motor having competitive torque and efficiency as well as compactness with respect to an interior permanent-magnet (IPM) synchronous motor (IPMSM) in a hybrid electric vehicle (Toyota Prius 2003) has been investigated. A torque of 400 N . m is set as a target with an outer diameter of 269 mm with an axial length of 156 mm, including coil end lengths. In addition, a 50-kW field weakening capability must be competitive to the IPMSM. The highest efficiency of 95% is also aimed. Stator and rotor structures and iron material are investigated. Test machines are built. Static and light load tests are carried out.

    DOI: 10.1109/TIA.2011.2125770

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  • レアアースを使わない新構造永久磁石モータの最新動向

    竹本真紹

    電気学会誌   131 ( 11 )   2011年

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  • 技術開発レポート:フェライト磁石を用いたHEV用ロータセグメント形アキシャルギャップモータの開発

    竹本真紹

    電気学会論文誌 D   131 ( 4 )   2011年

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  • Evaluation of a Bearingless PM Motor With Wide Magnetic Gaps

    Junichi Asama, Miya Amada, Norimasa Tanabe, Naoya Miyamoto, Akira Chiba, Satoru Iwasaki, Masatsugu Takemoto, Tadashi Fukao, M. Azizur Rahman

    IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION   25 ( 4 )   957 - 964   2010年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    A new noncontact drive system has been developed employing a consequent-pole-type bearingless permanent magnet (PM) motor and a thrust magnetic bearing. This bearingless motor has a wide magnetic gap. The wide magnetic gap may cause a decrease in radial magnetic suspension force because of an increase in magnetic reluctance. A thrust magnetic bearing is installed at the end of the shaft because strong thrust force exists in centrifugal pump applications. In this paper, the magnetic suspension forces and rotation characteristics of the experimental prototype are evaluated while the rotor is magnetically suspended. Experimental results are also compared to the calculated ones using the finite-element method. It is demonstrated that the developed consequent-pole-type bearingless PM motor possesses sufficient magnetic suspension force for noncontact operation.

    DOI: 10.1109/TEC.2010.2040828

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  • Development of a Four-Axis Actively Controlled Consequent-Pole-Type Bearingless Motor

    Yoshihiro Asano, Akira Mizuguchi, Miya Amada, Junichi Asama, Akira Chiba, Masahide Ooshima, Masatsugu Takemoto, Tadashi Fukao, Osamu Ichikawa, David G. Dorrell

    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS   45 ( 4 )   1378 - 1386   2009年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    In this paper, a design-optimization method for a consequent-pole bearingless motor with a rather large air-gap length is presented. A rotor iron and permanent-magnet structure is proposed which enhances the suspension-force capability during startup. Magnetic saturation in the rotor-iron pole area is solved, and the stator iron is designed so that magnetic saturation is avoided. The design optimization is based on finite-element-method analysis. It is shown that startup is achieved from the touch-down condition in the experiments.

    DOI: 10.1109/TIA.2009.2023498

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  • Suspension Characteristics Measurement of a Bearingless Motor

    Naoya Miyamoto, Takehiro Enomoto, Miya Amada, Junichi Asama, Akira Chiba, Tadashi Fukao, Satoru Iwasaki, Masatsugu Takemoto

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   45 ( 6 )   2795 - 2798   2009年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    Bearingless PM motors which have additional suspension windings have been designed with 3D FEM. To verify satisfactions in practical application, a test machine has been built. In this paper, suspension force is measured with the static forces. Two experimental methods are proposed. It is proved that those procedures are suitable even if it is in limited conditions, only one shaft end can be used for static force applied. Furthermore, the relation of the suspension force and rotor rotational angle is shown.

    DOI: 10.1109/TMAG.2009.2018658

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  • Voltage Characteristics of a Consequent-Pole Bearingless PM Motor With Concentrated Windings

    Junichi Asama, Miya Amada, Masatsugu Takemoto, Akira Chiba, Tadashi Fukao, Azizur Rahman

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   45 ( 6 )   2823 - 2826   2009年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    A bearingless permanent magnet (PM) motor combines functions of non-contact magnetic suspension and torque generation together, thus it can drive without mechanical contact. Unlike conventional bearingless PM motors, such as a surface-mounted PM motor, a consequent-pole type of bearingless PM motor has inherent advantages. It can regulate the radial rotor positions independently of the motor drive and has no tradeoff between radial suspension force and torque. In the consequent-pole bearingless PM motors, distributed or concentrated windings can be employed to the motor winding structure. However, relationship between voltage characteristics and the winding design has not yet been revealed. In this paper, the induced electromotive force (EMF) of the consequent-pole bearingless PM motor is numerically calculated on the basis of the magnetic flux distribution in the airgap around the rotor. It is found that the EMF is distorted by the second harmonic at a specific slot number in a consequent-pole rotor. The calculated EMFs are confirmed with the experimental results in the fabricated test machines.

    DOI: 10.1109/TMAG.2009.2018679

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  • 円筒形回転子を持つ能動制御型スラスト磁気軸受の提案

    土方 規実雄, 小林 俊介, 宮崎 創, 竹本 真紹, 田中 康寛, 千葉 明, 深尾 正

    日本AEM学会誌 = Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics   17 ( 1 )   96 - 101   2009年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本AEM学会  

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    その他リンク: http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/11149148

  • Behavior of a Novel Thrust Magnetic Bearing with a Cylindrical Rotor on High Speed Rotation

    HIJIKATA Kimio, TAKEMOTO Masatsugu, OGASAWARA Satoshi, CHIBA Akira, FUKAO Tadashi

    IEEE Transactions on Magnetics   45 ( 10 )   4617 - 4620   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2009.2022178

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  • A Case Study of Suspension Characteristics of a Bearingless Motor Supplied by Inverters Having Different Voltage and Current Ratings

    AMADA Miya, MIYAMOTO Naoya, ENOMOTO Takehiro, TANABE Norimasa, ASAMA Junichi, CHIBA Akira, FUKAO Tadashi, IWASAKI Satoru, TAKEMOTO Masatsugu

    Journal of System Design and Dynamics   3 ( 4 )   506 - 518   2009年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    A wide magnetic gap consequent-pole type bearingless motor has been developed. The wide magnetic gap makes it difficult to start up and suspend a shaft with reasonable suspension voltage and current. To provide high current, high voltage rating is demanded, although, high voltage causes bad influence on magnetic suspension. In this paper, the authors have investigated the start-up and rotational characteristics of a prototype bearingless machine driven by voltage source inverters having the rated voltage of 200V and 100V. When the rated voltage is not suitable, significant problems are occurred. The effectiveness of proper selection in the rated voltage is discussed. The result of this study shows that the 100V inverter is a better choice for the bearingless motor.

    DOI: 10.1299/jsdd.3.506

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  • Basic Characteristics of an Active Thrust Magnetic Bearing With a Cylindrical Rotor Core

    Kimio Hijikata, Shunsuke Kobayashi, Masatsugu Takemoto, Yasuhiro Tanaka, Akira Chiba, Tadashi Fukao

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   44 ( 11 )   4167 - 4170   2008年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    Magnetic bearings, which can suspend rotor shafts by electromagnetic force without mechanical contacts and lubrication, have been developed and commercialized. In the various types of magnetic bearings, thrust magnetic bearings with thrust disks are generally used for active suspension control of thrust direction. However, the large thrust disks of the thrust magnetic bearings have caused various problems. Therefore, this paper proposes a novel structure of an active thrust magnetic bearing using a cylindrical rotor core without the large thrust disk, and it is shown with 3-D-FEA and experiment that the proposed thrust magnetic bearing with the cylindrical rotor core is effective in producing thrust force.

    DOI: 10.1109/TMAG.2008.2002628

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  • 環境負荷の低減めざす新技術

    小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会誌   128 ( 10 )   697-697 (J-STAGE)   2008年

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  • Optimization of stator design in a consequent-pole type bearingless motor considering magnetic suspension characteristics

    Masakazu Nakagawa, Yoshikazu Asano, Akira Mizuguchi, Akira Chiba, Che Xiao Xuan, Masahide Ooshima, Masatsugu Takemoto, Tadashi Fukao, Osamu Ichikawa, David G. Dorrell

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   42 ( 10 )   3422 - 3424   2006年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    In this paper, a design optimization method for a consequent-pole bearingless motor is presented. This produces stable magnetic suspension under motor torque generation. The suspension force reduction and direction error, which can be caused by torque generation, are limited in the proposed designs. In the optimization routine, the number of suspension and torque winding turns and air-gap length are carefully assessed. Three stators are constructed for experimental verification. The amplitude and direction errors for the suspension force are found to be within acceptable ranges and the operation of the magnetic suspension is acceptable.

    DOI: 10.1109/TMAG.2006.879500

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  • 変位・磁束検出型ベアリングレスモータにおける駆動速度範囲の広域化

    千葉明, 山内義一, 大島政英, 深尾正, 竹本真紹

    日本AEM学会誌   14 ( 1 )   2006年

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  • 磁気回路解析法による2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの軸支持力の算出

    児玉宜朋, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    日本AEM学会誌   14 ( 1 )   2006年

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  • ベアリングレスモータの軸振れ補償器に関する検討

    松下将之, 千田浩史, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    日本AEM学会誌   14 ( 1 )   2006年

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  • Radial Force and Torque of a Bearingless Switched Reluctance Motor Operating in a Region of Magnetic Saturation

    Masatsugu Takemoto, Akira Chiba, Hirofumi Akagi, Tadashi Fukao

    IEEE Transactions on Industry Applications   40 ( 1 )   103 - 112   2004年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Bearingless switched reluctance motors, which can control rotor radial positions with magnetic force, have been proposed. These motors are characterized by integration of switched reluctance motors and magnetic bearings. It is essential for a control system to consider magnetic saturation in real time in order to realize stable operation at a full torque load. Thus, this paper proposes a method for fast calculation of radial force and torque of a bearingless switched reluctance motor operating in a region of magnetic saturation. It is shown experimentally that the proposed method is effective in calculating the radial force and the torque under conditions of magnetic saturation.

    DOI: 10.1109/TIA.2003.821816

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  • ベアリングレススイッチトリラクタンスモータのトルクと支持力

    竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会論文誌 D   124 ( 6 )   556 - 565   2004年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1541/ieejias.124.556

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  • スイッチトリラクタンス型ベアリングレスモータの1相で発生可能なトルクと支持力の範囲

    竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会論文誌 D   124 ( 7 )   683 - 692   2004年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1541/ieejias.124.683

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  • A method of determining the advanced angle of square-wave currents in a bearingless switched reluctance motor

    Masatsugu Takemoto, Akira Chiba, Tadashi Fukao

    IEEE Transactions on Industry Applications   37 ( 6 )   1702 - 1709   2001年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Bearingless switched reluctance motors, which can control rotor radial positions with magnetic force, have been proposed. These motors have combined characteristics of switched reluctance motors and magnetic bearings. This paper proposes a method of determining the advanced angle of square-wave currents in a bearingless switched reluctance motor. Under any torque condition from no load to full load, a stable operation is realized by controlling the advanced angle of square-wave currents with the proposed method. It is shown experimentally that the proposed method is effective in realizing a stable operation.

    DOI: 10.1109/28.968181

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  • Improved analysis of a bearingless switched reluctance motor

    Masatsugu Takemoto

    IEEE Transactions on Industry Applications   37 ( 1 )   26 - 34   2001年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Bearingless switched reluctance motors, which can control rotor radial positions with magnetic force, have been proposed. Bearingless switched reluctance motors have combined characteristics of switched reluctance motors and magnetic bearings. Production of radial force for rotor shaft magnetic suspension is explained with differential stator windings. Mathematical relations between motor currents and radial force are derived by considering cross coupling and fringing fluxes. Theoretical relationships are verified with experimental results at partial overlap positions. © 2001 IEEE.

    DOI: 10.1109/28.903123

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MISC

  • Examination for a Hybrid Excitation Motor with Reverse Saliency while Having a Field Winding on a Rotor

    Ryusyo Nakazawa, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa

    2021 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)   3767 - 3774   2021年10月

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    掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/ecce47101.2021.9595816

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  • Experimental evaluation of the relationship between dimensional dependencies of MnZn ferrites and filter inductor impedances

    Shotaro Takahashi, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Michio Tamate

    ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN   214 ( 2 )   2021年6月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:WILEY  

    This study investigates the relationship between filter inductor impedance and dimensional resonance of MnZn ferrite. Experimental results clarify that multiple factors affect inductor impedance resonances. These can be classified into three factors: the inherent characteristics of a magnetic material, self-resonance due to winding stray capacitance, and winding that acts as a distributed constant line. Next, based on the measurement results, the dimensional dependencies of complex permeabilities (dimensional resonance) and the influence of dimensional resonance on inductor impedance are discussed in detail. Finally, this study verifies that the influence of dimensional resonance on complex permeability can be mitigated, and filter inductor impedance can be increased in the high frequency range by core lamination. All experiments are performed using off-the-shelf magnetic core products.

    DOI: 10.1002/eej.23302

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  • An active common-noise canceler combined with feedback control

    Shunsuke Ohara, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Yushin Yamamoto

    ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPAN   104 ( 2 )   2021年6月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:WILEY  

    This paper describes the methods for improving the performance of an active common-noise canceler (ACC) that suppresses the common-mode (CM) voltage generated by inverters. Whereas the already proposed ACC (ACC0) compatible with space vector pulse width modulation requires two emitter follower circuits, this paper proposes an improved ACC (ACC1) that requires a single emitter follower. In addition, an ACC (ACC2) that improves the CM voltage suppression performance by adding a feedback circuit to ACC1 is also proposed. The experimental results show that ACC1 improved the CM voltage attenuation by -10 dB compared to ACC0, and ACC2 improved the CM voltage attenuation by -20 dB compared to ACC1. ACC2 has a large CM voltage attenuation of up to -53 dB in the wide frequency range from 100 kHz to 5 MHz.

    DOI: 10.1002/ecj.12305

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  • Investigation of Dy-Free Hybrid PM Motor Based on Spoke-Type Rotor for Automotive Applications

    Jiseong Park, Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Satoshi Ogasawara

    2021 IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC)   1 - 8   2021年5月

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    掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/iemdc47953.2021.9449493

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  • 試作機における損失増加を考慮した場合のアキシャルギャップモータの高効率化に適したSMC材料の開発方針の検討(その1)-SMCの透磁率及び鉄損特性が効率に及ぼす影響の評価-

    綱田 錬, 竹本 真紹, 今井 純, 齋藤 達哉, 上野 友之

    電気学会回転機研究会資料   ( RM-21-124 )   25 - 30   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • 回転子に巻いた界磁巻線に着磁機能を付加したハイブリッド界磁メモリーモータの基礎検討

    横道 圭人, 綱田 錬, 竹本 真紹, 今井 純

    電気学会回転機研究会資料   ( RM-21-107 )   29 - 34   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • 損失密度を考慮した異なるコア材料を持つアキシャルギャップモータの比較検討

    高井一光, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    電気学会研究会資料(Web)   ( MD-21-076-093/RM-21-040-057/VT-21-001-018 )   2021年

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  • 異形断面を持つ平角線を用いた集中巻構造のIPMSMにおける高出力密度化に関する検討

    梶井伸之介, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 軸丸武弘, 鈴木史典

    電気学会研究会資料   ( MD-21-061-075/HCA-21-001-015 )   2021年

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  • 試作機における損失増加を考慮した場合のアキシャルギャップモータの高効率化に適したSMC材料の開発方針の検討(その2)-提案方針に基づいて開発した新材料を用いた試作機の特性検証-

    綱田 錬, 竹本 真紹, 今井 純, 齋藤 達哉, 上野 友之

    電気学会回転機研究会資料   ( RM-21-125 )   31 - 36   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • Reduction in Eddy Current Loss of Concentrated Windings in High-power Density IPMSM Using Rectangular Windings

    Shinnosuke Kajii, Masatsugu Takemoto, Takehiro Jikumaru, Fuminori Suzuki, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa

    2021 22ND IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL TECHNOLOGY (ICIT)   221 - 227   2021年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Researches on more electric aircraft (MEA) are actively conducted. It is necessary for realizing MEA to meet aircraft application requirements: high ability, high availability, and high-power density, while aiming to reduce weight and environmental impact. For example, interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs) are expected to be used for aircraft applications of MEA, because IPMSMs can achieve both high-power density and high efficiency at high speed and high torque area compared to other types such as induction motors. In general, IPMSMs with concentrated winding structure are available to utilize limited space effectively. Rectangular windings allow high winding factor and realizing more high-power density motors, whereas eddy current loss in rectangular windings is much higher than that in round windings. In this paper, high-power density concentrated winding IPMSMs that employ rectangular windings are discussed. We have examined three improvements for a reduction of the eddy current loss in the rectangular windings to attain continuous operation with high-power density in this motor. In order to reduce the eddy current loss in the windings situated in front of the rotor, we adopted an asymmetric toot-htip. Moreover, an adequate groove shape between tooth and stator yoke allows to reduce the eddy current loss in stator yoke side windings. Windings, which have optimized unequal cross-sectional area, offer to reduce whole winding loss. Finally, we present a proposed motor employing the three improvements.

    DOI: 10.1109/ICIT46573.2021.9453692

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  • 既約分解とループ整形による柔軟アームの位置追従制御

    井上 幸甫紀, 今井 純, 竹本 真紹

    第30回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集   ( 3B-2 )   79 - 80   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • ファジイ推論を用いた柔軟アームの制御における先端残留小振動の抑制について

    黒木 彩斗, 今井 純, 竹本 真紹

    第30回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集   ( 2B-4 )   53 - 54   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • アクティブ外乱除去制御による力逆送型マスタスレーブシステムの設計

    佐古 拓海, 今井 純, 竹本 真紹

    第30回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集   ( 2B-3 )   51 - 52   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • 先端加速度フィードバックを使用した柔軟アームにおける小脳演算モデルを用いたPID制御による先端追従制御

    石丸 葵, 今井 純, 竹本 真紹

    第30回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集   ( 3B-1 )   77 - 78   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • 並列型制御方式によるマスタスレーブシステムの設計および2チャンネル化の検討

    角井 建太, 今井 純, 高橋 明子, 竹本 真紹

    第30回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集   ( 3A-4 )   73 - 74   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • 移動体用電動力応用システムの要素技術の開発動向-磁性材,巻線,機構部品,パワーエレクトロニクス-

    上野友之, 稲山博英, 小川徹, 齋藤達哉, 関真生, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2021   2021年

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  • 集中巻固定子を用いた4極,100,000rpm超高速PMモータの実機運転特性

    飯田貴之, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 佐藤以久也, 國分博之, 鳥羽章夫, 首藤雅夫

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2021   2021年

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  • 可変磁力メモリーモータにおける二層構造と拡張フラックスバリアによる着磁性能と鉄損抑制の両立に関する検討

    綱田錬, 竹本真紹

    電気学会研究会資料(Web)   ( MD-21-076-093/RM-21-040-057/VT-21-001-018 )   2021年

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  • 移動体用電動力応用システムの要素技術の開発動向と展望-総論-

    竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2021   2021年

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  • 異形断面平角線を用いた集中巻構造の高出力密度IPMSMの検討と実験(その1) 実験的検証

    竹本真紹, 梶井伸之介, 小笠原悟司, 折川幸司, 軸丸武弘, 鈴木史典

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2021   2021年

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  • 異形断面平角線を用いた集中巻構造の高出力密度IPMSMの検討と実験(その2) 非対称固定子先端の検討

    梶井伸之介, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 軸丸武弘, 鈴木史典

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2021   2021年

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  • 可変磁力メモリーモータにおける二層構造による着磁電流の対称性の実現と実験的検証

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2021   2021年

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  • Δ型磁石配置及び拡張フラックスバリアを設けた自動車駆動用可変磁力メモリーモータにおけるリラクタンストルク向上のための回転子の設計コンセプト (モータドライブ 回転機 リニアドライブ合同研究会・電気機器一般)

    綱田 錬, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 折川 幸司

    電気学会研究会資料. MD   2020 ( 102 )   103 - 106   2020年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • リラクタンストルクを改善したΔ型磁石配置及び拡張フラックスバリアを設けた自動車駆動用可変磁力メモリーモータの特性解析 (モータドライブ 回転機 リニアドライブ合同研究会・電気機器一般)

    綱田 錬, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 折川 幸司

    電気学会研究会資料. RM   2020 ( 95 )   107 - 110   2020年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • Δ型磁石配置及び拡張フラックスバリアを設けた自動車駆動用可変磁力メモリーモータにおけるリラクタンストルク向上のための回転子の設計コンセプト (モータドライブ 回転機 リニアドライブ合同研究会・電気機器一般)

    綱田 錬, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 折川 幸司

    電気学会研究会資料. RM   2020 ( 95 )   103 - 106   2020年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • リラクタンストルクを改善したΔ型磁石配置及び拡張フラックスバリアを設けた自動車駆動用可変磁力メモリーモータの特性解析 (モータドライブ 回転機 リニアドライブ合同研究会・電気機器一般)

    綱田 錬, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 折川 幸司

    電気学会研究会資料. MD   2020 ( 102 )   107 - 110   2020年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • スイッチングの同期補償によるノイズ抑制制御の改善 (電力技術 電力系統技術 半導体電力変換合同研究会 電力技術一般、電力系統技術一般、半導体電力変換一般)

    埴岡 翔太, 家澤 雅宏, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司, 小原 峻介

    電気学会研究会資料. PSE = The papers of Technical Meeting on "Power Systems Engineering", IEE Japan   2020 ( 29 )   19 - 24   2020年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • スイッチングの同期補償によるノイズ抑制制御の改善 (電力技術 電力系統技術 半導体電力変換合同研究会・電力技術一般、電力系統技術一般、半導体電力変換一般)

    埴岡 翔太, 家澤 雅宏, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司, 小原 峻介

    電気学会研究会資料. SPC = The papers of technical meeting on semiconductor power converter, IEE Japan   2020 ( 78 )   19 - 24   2020年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • スイッチングの同期補償によるノイズ抑制制御の改善 (電力技術 電力系統技術 半導体電力変換合同研究会・電力技術一般、電力系統技術一般、半導体電力変換一般)

    埴岡 翔太, 家澤 雅宏, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司, 小原 峻介

    電気学会研究会資料. PE   2020 ( 24 )   19 - 24   2020年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • 電力変換器におけるアルミ電解コンデンサのカルマンフィルタを用いたリアルタイムパラメータ推定 (半導体電力変換 モータドライブ合同研究会・半導体電力変換一般・モータドライブ一般)

    村上 望, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司, 鈴木 尚礼, 大久保 敏一

    電気学会研究会資料. SPC = The papers of technical meeting on semiconductor power converter, IEE Japan   2020 ( 42 )   69 - 74   2020年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • 電力変換器におけるアルミ電解コンデンサのカルマンフィルタを用いたリアルタイムパラメータ推定 (半導体電力変換 モータドライブ合同研究会・半導体電力変換一般・モータドライブ一般)

    村上 望, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司, 鈴木 尚礼, 大久保 敏一

    電気学会研究会資料. MD   2020 ( 42 )   69 - 74   2020年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • Resonant Frequency Tracking Control for a Linear Compressor with Assist Springs

    Takahiro Suzuki, Masaki Koyama, Syuhei Nagata, Wataru Hatsuse, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2020 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   3016 - 3021   2020年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes a drive control method for a linear compressor driven by a linear motor. Generally, the efficiency of a linear motor itself is relatively lower than that of a rotational motor. However, higher efficiency should be achievable by adding assist springs and driving at the resonant frequency. We have developed a novel resonant frequency estimation method that calculates the phase difference between a supplied voltage and a mover position. Since the phase difference changes according to the drive frequency with respect to the resonant frequency, our method calculates the phase difference by using the arctangent of a Fourier coefficient, which controls the drive frequency to keep the phase difference at 90 degrees. Experimental results show that the proposed method can successfully track to the resonant frequency dynamically even if the mechanical condition is changed.

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  • Position Sensor-less Resonant Frequency Estimation Method for Linear Compressor with Assist Springs

    Takahiro Suzuki, Masaki Koyama, Shuhei Nagata, Wataru Hatsuse, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2020 INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES (ICEM), VOL 1   1206 - 1212   2020年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Higher efficiency for a linear motor should be achievable by adding assist springs and driving the motor at the resonant frequency, even if the efficiency of the motor itself is relatively lower than that of a rotational motor. When using a linear motor with assist springs in a sealed chamber such as a compressor, it is difficult to install a position sensor in such an environment; thus, position sensor-less resonant frequency control is essential. This paper proposes a drive control method that realizes resonant frequency driving without a position sensor. The resonant frequency is estimated on the basis of the detected motor phase current, and the position is estimated using only the fundamental component of the current after removing the offset of the detected current with a high-pass filter. Experimental results show that the proposed method can successfully track the resonant frequency dynamically without a position sensor.

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  • コモンモードインダクタの体積最小化に関する一検討

    安原崇志, 高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 小林孝次, 吉田浩, 柏原辰樹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2020   2020年

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  • Verification of Iron Loss Affected by Secondary Frequency in Multi-core Transformer for Frequency Multiplying Circuit

    Shogo Nishikawa, Koji Orikawa, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2020 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   5248 - 5255   2020年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper verifies the iron loss affected by the secondary frequency in the multi-core transformer for the frequency multiplying circuit. In the frequency multiplying circuit, the secondary frequency component also flows through the primary winding although the transformer is excited by the primary switching frequency, which is one-fifth of the secondary frequency. However, the influence of the secondary frequency to the iron loss of the multi-core transformer in the frequency multiplying circuit has not discussed sufficiently. In this paper, three conditions including a no-load test, a resonant test where the inductance of the secondary side is dominant, and a resonant test where the inductance of the primary side is dominant, are demonstrated in order to verify the influence of the secondary frequency to the exciting voltage and the magnetizing current, that is, the influence of the voltage drop on the primary winding to the iron loss. The iron loss of Mn-Zn ferrite (PC40, TDK) is measured by drawing B (magnetic flux density)-H (magnetic field intensity) curves under the switching frequency is around 200 kHz and the secondary frequency is around 1 MHz. Experimental results verified the increment of the iron loss is 5.1% when the inductance of the secondary side is dominant to the total resonant inductance compared to that in the no-load test. In addition, it is confirmed that the increment of the iron loss is increased by the amplitude of the secondary current. On the other hand, experimental results verified that the secondary frequency significantly affects to the iron loss when the inductance of the primary side is dominant to the total resonant inductance because the voltage drop due to the primary winding's parameters and the secondary frequency component in the primary current occurs. The increment of the iron loss is 35.9% compared to that in a no-load test. From these observations, this paper indicates that placing the resonant inductance at the secondary side is effective for suppressing the influence of the secondary frequency to the iron loss of the multi-core transformer for the frequency multiplying circuit.

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  • 受動性を考慮した対称型マスタスレーブにおける力覚呈示性向上のための外乱フィードフォワードの適用

    遠藤裕太, 今井純, 高橋明子, 竹本真紹

    計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集(Web)   29th   2020年

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  • Investigation of Enhancing Reluctance Torque of a Delta-Type Variable Flux Memory Motor Having Large Flux Barrier for EV/HEV Traction

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa

    2020 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   53 - 60   2020年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Delta-type permanent magnet (PM) arrangement and extended flux barriers are very effective in improving magnetization characteristics of variable flux memory motors (VFMMs). However, the reluctance torque tends to be declined because of small q-axis inductance. Therefore, a conventional VFMM using above two methods needs larger load current for achieving required maximum torque than that of a target traction motor which is mounted in TOYOTA PRIUS 4th generation. Hence, this paper proposes rotor shape that can increase the reluctance torque in order to achieve required maximum torque by applying same load current as that of the target motor. Finally, the proposed VFMM whose reluctance torque is improved can generate the target maximum torque with smaller load current than that of the conventional VFMM. In addition, the proposed VFMM has smaller maximum magnetizing current compared to that of the conventional model, and the proposed VFMM also indicates higher efficiency than that of the target traction motor in high speed region.

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  • 同期補償によるノイズ抑制制御の改善検討

    埴岡翔太, 家澤雅宏, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 小原峻介

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2020   2020年

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  • 並列型制御方式によるマスタスレーブシステムの設計

    角井建太, 今井純, 高橋明子, 竹本真紹

    計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集(Web)   29th   2020年

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  • Development Policy of SMC to Improve Efficiency of Axial Gap Motor Employing Coreless Rotor Structure

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Tatsuya Saito, Tomoyuki Ueno

    2020 INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES (ICEM), VOL 1   1644 - 1650   2020年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In recent years, electric motors having flat shape are desired in order to minimize system size as well as enhancing the efficiency. Therefore, axial gap motors (AGMs) have attracted significant attention because they can achieve higher torque density in flat shape than that of conventional radial gap motors (RGMs). In general, AGMs employ the soft magnetic composite (SMC) for the stator core since they have three dimensional magnetic paths unlike RGMs. If AGMs employ the SMC which has low iron loss characteristic, the efficiency can be improved. On the other hand, the average torque is decreased because the SMC basically has tradeoff-relationship between the iron loss characteristic and the permeability. Hence, in this research, an AGM having coreless rotor structure that torque performance is not easily affected by the permeability of the SMC is proposed. In this paper, many virtual SMC materials which have different iron loss and permeability are considered for the proposed AGM employing the coreless rotor structure. Finally, suitable SMC characteristic to enhance the efficiency over a wide operating range is revealed by three-dimensional finite element analysis (3D-FEA).

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  • 回転子に界磁巻線を備えたハイブリッド界磁モータの減磁特性

    仲沢龍翔, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2020   2020年

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  • 航空機ハイブリッドシステム用の2MW PMSMにおける巻線の渦電流損とターン数低減の検討

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 軸丸武弘, 鈴木史典, 関直喜

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2020   2020年

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  • 配線インダクタンスと浮遊容量を低減する主回路構造の提案

    石川光亮, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2020   2020年

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  • 磁性材料の複素透磁率を考慮した単相コモンモードインダクタの回路シミュレーションモデル (半導体電力変換研究会・パワーエレクトロニクスに関するEMC)

    高橋 翔太郎, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 折川 幸司

    電気学会研究会資料. SPC = The papers of technical meeting on semiconductor power converter, IEE Japan   2019 ( 142 )   1 - 6   2019年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • 回転子に界磁巻線を備えたハイブリッド界磁モータの基礎検討

    仲沢龍翔, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    MAGDAコンファレンス講演論文集   28th   6‐11   2019年10月

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    記述言語:日本語  

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  • コアレス回転子形状を有するアキシャルギャップモータにおける高効率化のためのSMC材料の開発方針の検討

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 齋藤達哉, 榎園勇太, 上野友之

    MAGDAコンファレンス講演論文集   28th   34‐41   2019年10月

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    記述言語:日本語  

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  • C型SMCコアを用いた超扁平アキシャルギャップモータの提案

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    電気学会研究会資料   ( RM-19-056-066/LD-19-055-065/HCA-19-033-043 )   63‐68 - 879   2019年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 集中巻を用いたIPMSMの広い運転範囲における高効率化の検討

    TAO Xianji, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    電気学会研究会資料   ( RM-19-067-074/LD-19-066-073/HCA-19-044-051 )   21‐27   2019年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 集中巻固定子を用いた超高速モータの高出力密度化に関する検討

    飯田貴之, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 佐藤以久也, 國分博之, 鳥羽章夫, 首藤雅夫

    電気学会研究会資料   ( MD-19-073-079/RM-19-041-047/VT-19-001-007 )   35‐40 - 269   2019年7月

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    記述言語:日本語  

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  • パワーエレクトロニクス機器におけるノイズ電流ループについての基礎検討

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.4‐152   2019年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 周波数逓倍MHz出力インバータにおけるマルチコアトランスの二次巻線電圧に関する検討

    折川幸司, 小笠原悟司, 竹本真紹, 伊東淳一

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.4‐075   2019年3月

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  • Bridge‐less SEPICを用いたアクティブパワーデカップリング回路の電圧ストレス低減について

    HWANG Soonhwan, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.4‐071   2019年3月

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  • 集中巻固定子を用いる高出力密度埋込永久磁石同期電動機における平角巻線の渦電流損低減に関する検討

    真鍋翔, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 赤松陽介, 軸丸武弘, 鈴木史典

    電気学会研究会資料   ( MD-19-061-072/HCA-19-001-012 )   55‐60   2019年2月

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  • 航空機用電力変換器における重量に着目したEMIフィルタの設計法

    河原智彦, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 福田剛, 山口浩二, 鈴木史典

    電気学会研究会資料   ( SPC-19-021-030/MD-19-021-030 )   1‐6   2019年1月

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    記述言語:日本語  

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  • 2モータ駆動システムの伝導ノイズ抑制制御の検討

    埴岡翔太, 家澤雅宏, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.1‐80   2019年

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  • アクティブフィードバック回路を併用するPWMインバータ用ハイブリッドコモンノイズキャンセラ

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 山本融真

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.1‐81   2019年

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  • Δ型磁石配置及び拡張フラックスバリアを採用した自動車駆動用可変磁力メモリーモータの検討(その1)―着磁性能向上のための回転子形状の提案―

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.3‐71   2019年

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  • Δ型磁石配置及び拡張フラックスバリアを採用した自動車駆動用可変磁力メモリーモータの検討(その2)―提案モータの無負荷・負荷特性―

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.3‐72   2019年

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    記述言語:日本語  

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  • 周波数逓倍回路を用いた高周波出力インバータの損失の検討

    折川幸司, 小笠原悟司, 竹本真紹, 伊東淳一

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.1‐73   2019年

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    記述言語:日本語  

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  • Experimental Evaluation of the Relationship between Filter Inductor Impedances and Dimensional Resonances of MnZn Ferrites

    Shotaro Takahashi, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Michio Tamate

    2019 IEEE 4TH INTERNATIONAL FUTURE ENERGY ELECTRONICS CONFERENCE (IFEEC)   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper explores the relationship between filter inductor impedance and dimensional resonance in magnetic cores. Experimental results were obtained showing multiple factors behind the resonances that appear in the frequency characteristics of inductor impedances: the inherent characteristics of a magnetic material, the self-inductance of an inductor and stray capacitance in its winding, and the winding acting as a distributed constant line. Next, based on the measurement results, the dimensional dependencies of the complex permeabilities ( dimensional resonance) and the influence of dimensional resonance on inductor impedance are discussed in detail. Finally, this paper shows that the effect of dimensional resonance on complex permeability can be mitigated and filter inductor impedance can be increased in the high frequency range by a core lamination. These results are verified by the experiments described in this paper.

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  • 圧粉磁心を用いた薄型・高トルクなアキシャルギャップモータの開発

    齋藤達哉, 榎園勇太, 中村悠一, 上野友之, 中村圭佑, 綱田錬, 竹本真紹

    日本磁気学会研究会資料   221st   2019年

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  • Development of a Consequent Pole PM type Axial-Gap Motor with DC Field Winding

    Tomohira Takahashi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Toru Ogawa, Hideaki Arita, Akihiro Daikoku

    2019 IEEE INTERNATIONAL ELECTRIC MACHINES & DRIVES CONFERENCE (IEMDC)   766 - 773   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Permanent magnet synchronous motors (PMSM) for electric vehicles (EV) requires three properties; high torque, high efficiency at low torque region, and constant output in wide speed range. However, these have a relation of a trade-off at magnitude of field magnetic flux. In this paper, consequent pole PM type axial-gap motor with the ferrite PMs and the field windings, which has structure variable field magnetic flux, is introduced. Also, in order to examine operation characteristics of the proposed motor, a prototype is produced and tested. Experimental results show that the proposed structure is effective in realizing all of three properties; high torque, high efficiency at low torque region, and constant output in wide speed range.

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  • High-Frequency Noise Suppression in a Buck-Converter System Based on SiC Devices

    Shotaro Takahashi, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Michio Tamate

    2019 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   2859 - 2866   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    High switching speed in next-generation power devices such as silicon carbide allows increased switching frequencies in power converters. Higher switching frequencies increase power densities, but also increase frequencies of electromagnetic noise accompanying switching operations, resulting in more serious electromagnetic interference (EMI). Radiated EMI will thus soon become a major concern when developing power converters. Most previous works have focused on conducted EMI, resulting in a dearth of research on radiated EMI from power converters. We thus investigated the generation mechanism of radiated noise from power converters to identify effective reduction methods. We identify two propagation paths of high-frequency (HF) common-mode (CM) noise currents, primary CM (PCM) and secondary CM (SCM). SCM constructs a large propagation loop, thus becoming a major source of radiated noise. To suppress HF CM current flow through each mode, we fabricate two types of CM inductors (CMI). HF CM currents are measured in a simple buck converter system. CM current measurements verify the effectiveness of CMI for reduction of HF CM currents and clarify how SCM voltage source is generated. The described generation mechanism of SCM voltage source and radiated noise is verified by measurements of radiated noise in a fully anechoic chamber.

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  • 多層プリント回路基板を用いたインバータ主回路の浮遊容量低減に関する検討

    石川光亮, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.1‐78   2019年

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    記述言語:日本語  

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  • フィルタインダクタのインピーダンスと磁性コアの寸法共鳴との関係についての実験的検討

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.1‐43   2019年

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    記述言語:日本語  

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  • 機電一体構造の電動コンプレッサにおける伝導ノイズの簡易周波数解析

    安原崇志, 高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 小林孝次, 吉田浩, 柏原辰樹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.1‐90   2019年

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    記述言語:日本語  

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  • 渦電流の抑制を目的としたトランス巻線構造の提案

    菅野将太郎, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 船渡寛人, 春名順之介, 岡崎文洋, 三原輝儀

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.Y‐38   2019年

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    記述言語:日本語  

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  • マトリックスコンバータを用いた絶縁型AC/DC変換器―ダイオード整流回路の非線形特性を考慮した制御法―

    小高渉, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 兵頭貴志, 徳崎裕幸

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   ROMBUNNO.1‐38 - 1234   2019年

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    記述言語:日本語  

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  • 用途指向形次世代モータの技術動向と機電一体化技術-自動車補機用モータ-

    千葉明, 竹本真紹, 深山義浩, 高橋友哉, 中神孝志, 小坂卓, 下村昭二

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2019   2019年

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  • A Frequency Multiplying Circuit Containing a High-frequency Output Inverter and an Impedance Matching Transformer

    Koji Orikawa, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Jun-ichi Itoh

    45TH ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY (IECON 2019)   6603 - 6608   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    We propose a frequency multiplying circuit containing a high-frequency output inverter and an impedance matching transformer that contains magnetic materials with an operation frequency lower than the output frequency. The operation principle and power loss of the proposed circuit and a conventional circuit are compared. Simple theoretical analysis shows that the proposed circuit can reduce the iron loss of magnetic materials. However, the conduction loss of semiconductor devices and the copper loss of primary windings in the proposed circuit are higher those in the conventional circuit because the number of phases in the half-bridge inverter is five times that in the conventional circuit. Experimentally, it is revealed that Mn-Zn ferrite can be used at an output frequency of 2.5 MHz, which exceeds the operation frequency of the material.

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  • A Hybrid Common-Mode Voltage Canceleration Using an Passive Filter and an Active Feedback Circuit for PWM Inverters

    Shunsuke Ohara, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Yushin Yamamoto

    2019 IEEE 4TH INTERNATIONAL FUTURE ENERGY ELECTRONICS CONFERENCE (IFEEC)   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes a hybrid common-noise canceler to improve the common-mode (CM) voltage suppression performance by using an active feedback circuit. First, the operating principles of a passive canceler and the hybrid canceler are presented. The passive canceler is composed of a non-zero sequence choke and a CM transformer. The CM voltage suppression performance of the passive canceler is degraded by leakage inductances of the non-zero sequence choke and the CM transformer. The proposed hybrid canceler achieves higher CM voltage suppression than the passive canceler because the active feedback circuit reduces the effects of the leakage inductance. Finally, the hybrid canceler performance is evaluated by simulations.

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  • Multi-phase Interleaved AC to DC Buck-boost Converter with Active Power Decoupling Function and Sliding-mode Control Strategy

    Soonhwan Hwang, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa, Masatsugu Takemoto

    2019 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS AND ECCE ASIA (ICPE 2019 - ECCE ASIA)   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes an interleaved AC/DC buck-boost converter with active power decoupling(APD) using the modular design method. It also introduces the control method using the sliding mode control (SMC) strategy for the proposed circuit. The contribution of this paper was first proposed by AC/DC Interleaved Converter circuits with APD functions, which allowed the size of input filters and magnetic cores to be reduced. Additionally, we have applied SMC strategies to the control system to be robust for the disturbance or model uncertainty. The effectiveness of the proposed circuit and control method is shown by simulations using MATLAB/SIMULINK.

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  • A Proposal of a Delta-Type Salient Pole Variable Flux Memory Motor Having Large Flux Barrier for Traction Applications

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa

    2019 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   6054 - 6061   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In this paper, a novel variable flux memory motor (VFMM) employing delta-type permanent magnet (PM) arrangement and extended flux barriers is proposed. Conventional VFMMs have three main drawbacks as follows: At first, positive and negative current pulse for magnetizing the variable flux PMs are asymmetry due to the diamagnetic field from Neodymium sintered PM as a constant flux PM. As a result of asymmetric magnetizing current, the inverter capacity is increased. Secondly, variable flux PMs are unintentionally demagnetized when applying maximum load current. Thirdly, iron loss is tend to be increased when magnetization reversal is caused by negative magnetizing current pulse because the harmonic flux becomes larger. The proposed VFMM in this paper overcomes the above challenging points at the same time because of delta-type PM arrangement and the extended flux barrier. In addition, the proposed VFMM can achieve lower iron loss and voltage than the target motor mounted in TOYOTA PRIUS fourth-generation. It is obvious that the proposed VFMM has very high performances in terms of magnetization characteristic, efficiency, and torque density.

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  • Experimental consideration of radiated EMI caused by air-conditioner piping - Modal analysis based on measured current distribution -

    Kanako Tsushima, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa, Masatsugu Takemoto, Kenji Koyama

    2019 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS AND ECCE ASIA (ICPE 2019 - ECCE ASIA)   2019年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper deals with electromagnetic interference radiated from air-conditioner piping that acts as an antenna and emits electromagnetic noise. The current distribution on the piping is measured by using a near-field magnetic probe, and the distribution mode is analyzed. The results show that the piping resonates at the frequencies where the piping length accords with lambda/4, 3 lambda/4, and 5 lambda/4, and radiates electromagnetic noise as a monopole antenna. This radiation mechanism is confirmed by simulations using the CST EMC Studio electromagnetic field simulator.

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  • IPMモータ・回転子鉄心への超高強度鋼板の適用可能性の検討

    藤原進, 岩津智永, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2019   2019年

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  • Lyapunov-function Based control of an AC/DC buck-boost converter with active power decoupling circuit

    Soonhwan Hwang, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa, Masatsugu Takemoto

    2018 20th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE 2018 ECCE Europe   2018年10月

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    記述言語:英語  

    © 2018 EPE Association. Active power decoupling(APD) method is a suitable solution to increase the lifetime of power conversion systems by replacing electrolytic capacitors(E-Caps) with film capacitors using an auxiliary circuit. However, due to the increased non-linearity and uncertainty of the entire circuit, conventional control methods cannot guarantee global stability. This paper proposes nonlinear control strategy based on Lya-punov&#039;s direct method for AC/DC buck-boost converter with an APD circuit. The contribution of this paper is to guarantee global stability of the APD circuit based converters. The effectiveness of the proposed method is shown by experiments using a 100 W drive.

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  • A Study of Soft Magnetic Composite Suitable for High Efficiency of an Axial Gap Motor

    Keisuke Nakamura, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Satoshi Ogasawara, Tatsuya Saito, Asako Watanabe, Tomoyuki Ueno

    Proceedings - 2018 23rd International Conference on Electrical Machines, ICEM 2018   32 - 38   2018年10月

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    記述言語:英語  

    © 2018 IEEE. An axial gap motor using neodymium bonded magnet, which our research group has proposed, achieved high torque density and high efficiency at high torque region in the previous paper. However, further improvement in efficiency is required in a wide operation range including not only high torque region but also low torque region. Hence, this paper discusses soft magnetic composite (SMC) suitable for high efficiency of the proposed axial gap motor. In the SMC, there is a trade-off relationship between low iron loss characteristic and high magnetic permeability. Therefore, at low torque region, the efficiency of the axial gap motor using the SMC was lower than that of the radial gap motor using the electromagnetic steel sheet. The proposed axial gap motor adopts a coreless rotor structure. Thus, it is possible to suppress the torque reduction, because the magnetic circuit of the proposed axial gap motor is hardly affected by the magnetic permeability of the stator core due to the large magnetic reluctance of the coreless rotor. For the proposed axial gap motor, HX3 of the newly material having lower iron loss characteristic than the electromagnetic steel sheet is developed, even though the magnetic permeability decreases. Consequently, improvement of efficiency and high torque are compatible by HX3. In this paper, we show the material properties of HX3 and the experimental results of a prototype machine of the proposed motor using HX3 of the newly material. From the experimental results, we report that the proposed motor can achieve improvement of efficiency around low torque region.

    DOI: 10.1109/ICELMACH.2018.8507200

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  • A Study on Reduction Techniques of a Wideband Common-Mode Voltage Produced by a PWM Inverter

    Shotaro Takahashi, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Michio Tamate

    2018 International Power Electronics Conference, IPEC-Niigata - ECCE Asia 2018   3315 - 3322   2018年10月

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    記述言語:英語  

    © 2018 IEEJ Industry Application Society. Switching speed of next-generation power devices such as silicon carbide is about ten times faster than those of silicon devices. This aspect may increase the frequency ranges of common-mode (CM) voltage accompanied by switching operations. Meanwhile, operating frequency ranges of noise filters typically limited by parasitic effects and frequency dependencies of magnetic components. Thus, it is difficult to suppress a wideband noise by installing only conventional passive noise filter. This paper studies about the combination of a conventional low-frequency passive filter and a high-frequency passive filter (HF-PF) which consists of a high-frequency magnetic material such as nickel-zinc ferrite. Furthermore, the proposed active CM voltage feedback circuit is applied for improving the performance of the HF-PF. An insertion effect against CM voltage produced by a pulse-width-modulated inverter is evaluated experimentally. Experimental results show that the constructed system effectively reduce CM voltage in the frequency range from 100 kHz to 100 MHz.

    DOI: 10.23919/IPEC.2018.8507810

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  • Development of an SiC High-Frequency PWM Inverter Using a Thick Multilayer PCB to Minimize Stray Inductance

    Kohsuke Ishikawa, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa

    2018 International Power Electronics Conference, IPEC-Niigata - ECCE Asia 2018   2725 - 2731   2018年10月

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    記述言語:英語  

    © 2018 IEEJ Industry Application Society. Inverters using SiC or GaN power devices can realize high frequency and high efficiency operation. To achieve high efficiency, the switching characteristics of these power devices are important, because stray inductances in inverter main circuit have strong influence on the switching characteristics. To reduce the switching loss and surge voltage, minimization of stray inductance in the main circuit is required for high-frequency PWM inverter. This paper describes design guidelines for high-frequency inverters that realize low inductance. The PCB design guideline on the thick multilayer PCB is derived from the inductance calculation using 3D-FEA. It is shown experimentally, that the stray inductance of designed PCB can be reduced to the same level as the inductance inside the power devices. Experimental results verify that a prototype can achieve high speed switching and can suppress surge voltage. A load test is demonstrated to evaluate main circuit efficiency in half-bridge inverter at 100 kHz.

    DOI: 10.23919/IPEC.2018.8507376

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  • Three-Phase to High-Frequency Single-Phase Matrix Converter : A Frequency Control Suitable for Soft Switching

    Wataru Kodaka, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa, Masatsugu Takemoto, Takashi Hyodo, Hiroyuki Tokusaki

    2018 International Power Electronics Conference, IPEC-Niigata - ECCE Asia 2018   2589 - 2595   2018年10月

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    記述言語:英語  

    © 2018 IEEJ Industry Application Society. Insulated AC/DC converters using matrix converters (MCs) have higher efficiency, smaller size, and longer lifespan compared with conventional ones. For downsizing of high-frequency (HF) transformers in these converters, developments of HF output MC control methods are active. It is expected to improve efficiency by applying soft switching techniques for these converters. However, to achieve soft switching, phase difference between an output voltage and a current is required. As a result, output power factor decreases. In this paper, a relationship between soft switching conditions and output power factor is revealed. Considering this relationship, the authors propose a new MC control method to achieve soft switching and maximum output power factor. Additionally, this method enables to suppress the distortion of input currents and reduce ripple of the output current. Also, the MC can control the output current and instantaneous reactive power. The authors confirm that experimental results show validity of the method.

    DOI: 10.23919/IPEC.2018.8507605

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  • The Examination of Increasing Operation Speed of Consequent Pole Type Axial Gap Motor for Higher Output Power Density

    Toru Ogawa, Toru Ogawa, Tomohira Takahashi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Hideaki Arita, Akihiro Daikoku

    2018 International Power Electronics Conference, IPEC-Niigata - ECCE Asia 2018   2796 - 2801   2018年10月

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    記述言語:英語  

    © 2018 IEEJ Industry Application Society. This paper presents an examination of increasing operation speed of consequent pole type axial gap motor to achieve higher output density. Our research group has been developing consequent pole type axial gap motor with field windings for traction motor of electric vehicles. From the point of fuel economy and layout, smaller and lighter traction motor is required. It is profitable to increase operation speed for reducing the size of motor. It is necessary to suppress line to line voltage to achieve high speed operation, and we examined pole-slot combination. Moreover, as rotor&#039;s outer diameter of axial gap motor is larger than that of radial gap motor, the strength of rotor should be considered. We studied the adoption of non- magnetic high tensile strength steel for rotor supporting component. Motor design and the result of spin burst test are presented and we confirmed the operation of target maximum speed and output power density can be possible.

    DOI: 10.23919/IPEC.2018.8507510

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  • パワーエレクトロニクス機器における電磁ノイズのアクティブフィルタリング技術―コモンモード等価回路に基づく解析・設計―

    小笠原悟司, 高橋翔太郎, 小原峻介, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.MC7‐5   2018年9月

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    記述言語:日本語  

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  • 巻線間浮遊容量の簡易推定法を用いた高周波三相コモンモードインダクタのSPICEモデル

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会基礎・材料・共通部門大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.4‐C‐a2‐3   2018年9月

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    記述言語:日本語  

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  • SiC‐MOSFETインバータのサージ電圧抑制―スナバコンデンサの検討―

    石川光亮, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.1‐10   2018年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 巻線間浮遊容量の簡易推定法を用いた高周波三相コモンモードインダクタのモデリング

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.1‐70   2018年8月

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    記述言語:日本語  

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  • アクティブコモンノイズキャンセラに対するインバータ寄生容量の影響と対策

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 山本融真

    電気学会研究会資料   ( SPC-18-121-125 )   25‐30   2018年7月

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    記述言語:日本語  

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  • エアコン配管から発生する放射性EMIの実験的検討―電流分布測定に基づくモード解析―

    對馬可南子, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 小山兼司

    電気学会研究会資料   ( SPC-18-121-125 )   19‐24   2018年7月

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    記述言語:日本語  

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  • 航空機電動化システムのための高出力密度埋込永久磁石同期電動機の低損失密度化に関する研究

    真鍋翔, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 赤松陽介, 軸丸武弘, 鈴木史典

    電気学会研究会資料   ( MD-18-073-077.079-085 )   43‐48   2018年7月

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    記述言語:日本語  

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  • 高周波三相コモンモードインダクタのSPICEシミュレーションモデル

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会研究会資料   ( SPC-18-121-125 )   13‐18   2018年7月

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    記述言語:日本語  

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  • アキシャルギャップモータの高効率化に適したSMC開発方針の提案

    中村圭佑, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 齋藤達哉, 渡辺麻子, 上野友之

    電気学会研究会資料   ( MD-18-073-077.079-085 )   55‐60   2018年7月

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    記述言語:日本語  

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  • 界磁巻線を備えたコンシクエントポールPM型アキシャルギャップモータの回転子損失の低減に関する検討

    大内隆雄, 竹本真紹, 小笠原悟司, 小川徹, 高橋朋平, 山口信一, 大穀晃祐

    電気学会研究会資料   ( MD-18-073-077.079-085 )   49‐54   2018年7月

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  • 電解コンデンサに起因する放射ノイズの実験的検証

    相原雄也, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 甲野藤正明

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.4‐107   2018年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 高周波三相コモンモードインダクタに生じる巻線間浮遊容量の簡易推定法

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.4‐111   2018年3月

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    記述言語:日本語  

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  • ネオジムボンド磁石を用いたインホイル型アキシャルギャップモータにおける先減磁による不可逆減磁の抑制に関する検討

    永野翔也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 日野弥, 竹崎謙一

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.5‐016   2018年3月

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  • ヒートシンクが接地されたインバータにおけるアクティブコモンノイズキャンセラの特性改善

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 山本融真

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.4‐105   2018年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 周波数逓倍を利用したMHzインバータの多相トランスの二次巻線構造に関する一考察

    折川幸司, 小笠原悟司, 竹本真紹, 伊東淳一

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.4‐044   2018年3月

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    記述言語:日本語  

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  • マトリックスコンバータを適用した絶縁型AC‐DC変換器の電流不連続モードに対する一検討

    小高渉, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 兵頭貴志, 徳崎裕幸

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   ROMBUNNO.4‐055   2018年3月

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    記述言語:日本語  

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  • A Modeling Technique for Designing High-Frequency Three-Phase Common-Mode Inductors

    Shotaro Takahashi, Satoshi Ogasawra, Masatsugu Takemoto, Koji Orikawa, Michio Tamate

    2018 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   6600 - 6606   2018年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Switching speed of the next-generation power devices based on the wide-bandgap semiconductors such as silicon carbide and gallium nitride are more than ten times faster than the conventional silicon insulated-gate bipolar transistors. This may increase frequency ranges of electromagnetic noise accompanied by switching operations of power converters. Besides, the operating frequency ranges of noise filters are limited due to frequency dependencies of magnetic materials and parasitic components of passive components, thus, the realization of the high-frequency (HF) noise filter with the operating frequency range beyond several ten megahertz is difficult. This paper presents a modeling technique for estimating the operating frequency range of the HF three-phase common-mode (CM) inductors. The proposed method includes a novel simple estimation technique of winding stray capacitance. The CM impedance measurement results validate that the proposing model can estimate the operating frequency range of the HF three-phase CM inductor while securing practically sufficient precision at the design-stage.

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  • 四角コア形状による磁気軸受の高出力化

    鈴木雄太, 笠井信吾, 下田敏章, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   2018年

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  • 極低損失な圧粉磁心適用によるアキシャルギャップモータの高効率化

    齋藤達哉, 榎園勇太, 渡辺麻子, 上野友之, 中村圭佑, 竹本真紹

    粉体粉末冶金協会講演大会(Web)   2018   2018年

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  • 加工誤差補償による高出力磁気軸受の安定制御

    下田敏章, 笠井信吾, 小川徹也, 鈴木雄太, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2018   2018年

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  • Investigation of Efficiency Enhancement of an Ultra-High-Speed Bearingless Motor at 100,000 r/min by High Switching Frequency Using SiC-MOSFET

    Yu Fu, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawra, Koji Orikawa

    2018 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   2306 - 2313   2018年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper introduces the operational characteristics of an ultra-high-speed bearingless motor with 2-pole concentrated motor windings and 4-pole concentrated suspension windings. Experiments with a prototype machine indicate that iron loss is the largest component of losses in the proposed bearingless motor. Therefore, in order to reduce the iron loss, comparison of the experimental results and the 3D-FEM results is discussed. As a result, because it is turned out that iron loss of the switching frequency component accounts for a large proportion in total iron loss, a method of enhancing efficiency of the proposed bearingless motor by means of high switching frequency using SiC-MOSFET is examined. The experimental results with the examined method show that the prototype machine can attain the high efficiency of 94.3% at rated operation of 1.70 kW and 100,000 r/min in spite of including suspension input power for magnetic levitation. In addition, operational characteristics comparison of the bearingless motor at switching frequency of 40 kHz, 80 kHz and 120 kHz is discussed in detail.

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  • Investigation of Secondary Winding Structure in Multi-Core Transformer in MHz Inverter using Frequency Multiplying

    Koji Orikawa, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Jun-ichi Itoh

    2018 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   1279 - 1286   2018年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper investigates secondary winding structures in a multi-core transformer in a MHz inverter using a frequency multiplying method at the output frequency of 2.5 MHz which is five times of the switching frequency of 500 kHz. The proposed circuit can generate high output frequency by using a multi-phase inverter with phase shift control and the multi-core transformer while the switching frequency and an operational frequency of the multi-core transformer is lower than the output frequency. Therefore, an iron loss of the multi-core transformer is reduced, which results in high efficiency. In this paper, two prototypes of the multi-core transformers which have different secondary winding structures are made and compared from the view point of a leakage inductance and a parasitic capacitance viewed from the secondary side of the multi-core transformer. As a result, it is confirmed that the effect of the parasitic capacitance viewed from the secondary side of the multi-core transformer to a series resonant capacitor connected to the secondary side of the multi-core transformer in series is reduced to 1/4 compared with a loosely-coupled multi-core transformer by a highly-coupled multi-core transformer.

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  • Active Power Decoupling Control of Bridge-less SEPIC using Lyapunov-function based Control Strategy

    Soonhwan Hwang, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa, Masatsugu Takemoto

    2018 IEEE 4TH SOUTHERN POWER ELECTRONICS CONFERENCE (SPEC)   2018年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes a new control strategy for active power decoupling(APD) function of a bridge-less single-ended primary inductance converter(SEPIC). Without additional components, a change of control method would enable the implementation of APD functions, replacing an electrolytic capacitor(E-Cap) with a small film capacitor. The contribution of this paper is to apply a Lyapunov-function based control method to the control system to ensure global stability and reduce the number of sensors and parameters required for control. The effectiveness of the proposed control method is shown by simulations using MATLAB/SIMULINK.

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  • Investigation of a 5-axis active control type magnetic suspension pump capable of generating thrust suspension force in both positive and negative direction with only one electromagnet

    Ryuhei Okumura, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Masao Hiragushi

    Proceedings IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society   2017-January   2020 - 2026   2017年12月

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    記述言語:英語  

    © 2017 IEEE. Magnetic suspension pumps have been attracted attention and actively developed. These pumps can realize magnetic suspension and rotation of a rotor shaft integrated with an impeller without mechanical contact. There is now a need to develop a magnetic suspension pump that is capable of 5-axis active control while retaining a small size and low power output. However, conventional structures capable of 5-axis active control are not suited to such requirements. This paper introduces a novel structure of a 5-axis active control type magnetic suspension pump for small size and low power output. The proposed structure reduces pump size by eliminating a dedicated rotor component for a thrust magnetic bearing and generating thrust suspension force in both the positive and negative axial directions with a single electromagnet. 3D-FEM analysis and experiment demonstrate that the proposed structure satisfies requirements for magnetic suspension pump applications.

    DOI: 10.1109/IECON.2017.8216340

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  • 厚銅多層基板を用いたSiC‐MOSFET高周波インバータの開発

    石川光亮, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会電子デバイス研究会資料   EDD-17 ( 52-65.67-73 )   53‐58   2017年11月

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    記述言語:日本語  

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  • フェライト磁石を用いた60kW自動車駆動用スポーク形IPMSMにおける回転子内空隙による応力低減に関する検討

    永野翔也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.28   2017年10月

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    記述言語:日本語  

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  • EV/HEVトラクションモータ試験用高速油冷誘導機の設計解析

    永岡隆文, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.3‐78   2017年8月

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    記述言語:日本語  

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  • EMI低減技術の革新によるモータドライブの新展開―電磁ノイズのアクティブフィルタリング技術―

    小笠原悟司, 高橋翔太郎, 小原峻介, 折川幸司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.3‐S4‐6   2017年8月

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    記述言語:日本語  

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  • アクティブコモンモードフィルタのコモンモード電圧減衰特性―パッシブEMIフィルタとの併用―

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 玉手道雄

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.1‐8   2017年8月

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    記述言語:日本語  

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  • ラジアル受動磁気軸受とスラスト能動磁気軸受を一体化した1軸能動制御型ベアリングレスモータの基礎検討

    小林達也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.5‐150   2017年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 周波数逓倍を利用したMHzインバータの鉄損評価

    折川幸司, 小笠原悟司, 竹本真紹, 伊東淳一

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.4‐099   2017年3月

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  • エンジン発電機を模擬した系統連系インバータのEMI測定とその等価回路モデリング

    相原雄也, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 藤澤俊暢

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.4‐138   2017年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 高周波出力三相/単相マトリックスコンバータの制御 ソフトスイッチングに適した周波数制御

    小高渉, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 兵頭貴志

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.4‐195   2017年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 厚銅多層基板を用いたSiC‐MOSFET三相インバータの特性評価

    石川光亮, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.4‐100   2017年3月

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    記述言語:日本語  

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  • アクティブコモンノイズキャンセラとコモンモードチョークの減衰特性の比較

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 山本融真

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.4‐137   2017年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 3つの磁石材料におけるアキシャルギャップモータの試作機による特性比較

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 折川幸司, 渡辺麻子, 上野友之, 山田浩司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.5‐003   2017年3月

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    記述言語:日本語  

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  • アクティブコモンモードフィルタによるインバータコモンモード電圧の減衰特性

    高橋翔太郎, 小原峻介, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 玉手道雄

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2017   ROMBUNNO.4‐136   2017年3月

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    記述言語:日本語  

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  • アクティブコモンモードフィルタの三相PWMインバータへの適用―コモンモード電圧減衰特性―

    高橋翔太郎, 小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会電磁環境研究会資料   EMC-17 ( 1-8 )   7‐12   2017年2月

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    記述言語:日本語  

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  • 三相-高周波単相マトリックスコンバータ-ソフトスイッチングに適した周波数制御の実験検証-

    小高渉, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 兵頭貴志

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2017   2017年

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  • Investigation of Enhancing Efficiency and Acceleration in a Flat Shape Axial Gap Motor Having High Torque Characteristic

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Asako Watanabe, Tomoyuki Ueno, Koji Yamada

    2017 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS (ICM)   278 - 283   2017年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In recent years, flat shape motors are desired for many industrial applications such as robot arm, automobiles and so on. Thus, this paper discusses axial gap motors which have advantage for flat shape. In general, axial gap motors have high torque density with flat shape because of its wide air-gap area. Axial gap motors are therefore used for limited space like disk shape instead of radial gap motors which are the most general motor. However, compared with radial gap motors, the acceleration of axial gap motors is relatively lower because of the larger moment of inertia. In this paper, rotor structure to enhance the acceleration of axial gap motors is proposed and analyzed by 3D-FEA. In addition, material for permanent magnet of axial gap motors is properly selected in order to enhance efficiency at high speed and high torque area. Finally, prototypes of both axial and radial gap motor with flat shape are evaluated by some experiments. It is found that proposed axial gap motor can achieve the higher torque and efficiency compared with the radial gap motor with flat shape. Proposed axial gap motor additionally achieved the slightly larger acceleration compared with the radial gap motor.

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  • The Examination of Pole Geometry of Consequent Pole Type Ferrite PM Axial Gap Motor with Field Winding

    Toru Ogawa, Tomohira Takahashi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Akihiro Daikoku

    2017 IEEE INTERNATIONAL ELECTRIC MACHINES AND DRIVES CONFERENCE (IEMDC)   2017年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper presents the examination of consequent pole type ferrite PM axial gap motor with field winding. Especially the configuration of magnet and rotor core is analyzed with equivalent magnetic circuit and 3D FEA. The prototype was assembled and the comparison between test result and analysis is also provided. It is confirmed that high torque and efficiency characteristic is achieved when the width of magnet and rotor core are 21 deg. and 15 deg. (mechanical angle) respectively.

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  • A Novel Active Common-Noise Canceler Combining Feedforward and Feedback Control

    Shunsuke Ohara, Satoshi Ogasawara, Takemoto Masatsugu, Koji Orikawa, Yushin Yamamoto

    2017 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   2469 - 2475   2017年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes a novel type of an active common noise canceler (ACC) combining feedforward and feedback control. The ACC attenuates the common-mode (CM) voltage and suppresses EMI emissions by adding the CM voltage of reverse polarity to the CM voltage generated by inverters in AC motor drive system. The proposed ACC uses feedforward and feedback control whereas the original ACC [19] uses feedforward control only. Experimental evaluation is presented for comparison between the proposed ACC, a feedforward ACC, and common mode chokes (CMCs) which are widely used as passive filters. The experimental results show that the proposed ACC has large CM voltage attenuation of up to 50 dB in the wide frequency range. The attenuation performance of the proposed ACC is larger than the feedforward ACC and a CMC, which uses the same ferrite core and windings used in the proposed ACC.

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  • Investigation of a High Speed and High Power Density Bearingless Motor with Neodymium Bonded Magnet

    Yu Fu, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Orikawa

    2017 IEEE INTERNATIONAL ELECTRIC MACHINES AND DRIVES CONFERENCE (IEMDC)   2017年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Bearingless motors (BelMs), which can realize magnetic levitation rotation with no mechanical contact, have been proposed and developed. In general, in high speed and high output BelMs, distributed winding structure is adopted in order to suppress iron loss, and neodymium sintered permanent magnet (Nd sintered PM) is employed to achieve a high power density. However, output power fall is caused due to long coil end of the distributed winding structure because a shaft length is limited by primary bending mode under high speed rotation. Furthermore, eddy current loss easily occurs in the Nd sintered PM because of its high conductivity. It is difficult to achieve continuous highspeed and high-output operation due to the temperature raising in a rotor. Therefore, in this paper, a high speed and high power density BelM using concentrated winding stator and neodymium bonded permanent magnet (Nd bonded PM) is proposed in order to suppress output power reduction caused by the coil end and eddy current loss generated in PM. In addition, this paper indicates analysis results of various BelM models using distributed winding structure, concentrated winding structure, Nd sintered PM, and Nd bonded PM, respectively. Comparison of these results is discussed in detail and effectiveness of the proposed structure is clarified.

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  • アキシャルギャップモータにおける効率及び加速度性能の改善に関する検討

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 渡辺麻子, 上野友之, 山田浩司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.33   2016年11月

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    記述言語:日本語  

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  • パワーエレクトロニクス機器が発生する放射性EMIの一考察

    對馬可南子, 小笠原悟司, 折川幸司, 竹本真紹, 小山兼司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.32   2016年11月

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    記述言語:日本語  

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  • 高速回転領域において高出力を達成するフェライト磁石を用いたスポーク形状IPMSMの検討

    永野翔也, 竹本真紹, 小笠原悟司

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.208   2016年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 1個の電磁石で正負両方向のスラスト軸支持力を発生できる5軸能動制御型磁気浮上ポンプの提案

    奥村龍平, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   28th   382‐387   2016年5月

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    記述言語:日本語  

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  • インバータのコモンモードノイズを抑制するアクティブコモンノイズキャンセラの高性能化

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 山本融真

    電子情報通信学会技術研究報告   116 ( 26(EMCJ2016 9-18) )   29‐34   2016年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 電力線の放射ノイズを抑制可能なアクティブコモンフィルタ

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 松本康

    電子情報通信学会技術研究報告   116 ( 26(EMCJ2016 9-18) )   23‐28 - 1758   2016年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 集中巻構造を用いたV字型IPMSMの高速重負荷領域における高効率化の検討

    二本柳理人, 竹本真紹, 小笠原悟司, 青木尚彦, LEE Kwansu

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.5‐004   2016年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 小容量アキシャルギャップモータの軽負荷領域における固定子スロット形状の効率比較

    藤田大輝, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.5‐016   2016年3月

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    記述言語:日本語  

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  • ケーブルからの放射ノイズを抑制可能なアクティブコモンフィルタの実験的検証

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 松本康

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.4‐114   2016年3月

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    記述言語:日本語  

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  • スラスト磁気支持に吸引力に加えて反発力を活用する5軸能動制御型磁気浮上ポンプの検討

    奥村龍平, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.5‐137   2016年3月

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    記述言語:日本語  

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  • SVPWMインバータに適応可能な改良型アクティブコモンノイズキャンセラの実験的検証

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹, 山本融真

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.4‐113   2016年3月

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    記述言語:日本語  

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  • Examination to Enhance Efficiency of V-shaped IPMSM Using Concentrated Winding Structure at High Speed and High Torque Area 査読

    Ayato Nihonyanagi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Naohiko Aoki, Kwansu Lee

    2016 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   2016年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    IPMSMs used for industrial applications generally require high efficiency operation in a certain operating point or area in addition to constant torque operation. In this research, the examined motor demands high efficiency operation at high speed and high torque area. In this case, the current phase angle is small and it is difficult to use reluctance torque effectively. Furthermore, concentrated winding structure has been adopted to cut manufacturing cost and to use limited space effectively. In general, IPMSMs using concentrated winding structure have a difficulty of generating reluctance torque from the perspective of getting q-axis armature reaction magnetic flux. In this paper, to enhance the efficiency of V-shaped IPMSM using concentrated winding structure at high speed and high torque area, the rotor structures which effectively use permanent magnet torque have been examined. Analysis result of 2D-FEA shows that the examined rotor structure, which arranges disproportional gap and large flux barrier on the q-axis magnetic flux path, can enhance the efficiency at high speed and high torque by suppressing the q-axis magnetic flux and by concentrating the field magnetic flux of PMs on the d-axis.

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  • Development and Evaluation of an Axial Gap Motor with Neodymium Bonded Magnet 査読

    Ren Tsunata, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Asako Watanabe, Tomoyuki Ueno, Koji Yamada

    2016 XXII INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES (ICEM)   272 - 278   2016年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In general, radial gap motors employing neodymium sintered permanent magnet (Nd sintered PM) are used to achieve high torque density in many applications. However, the motors are not suited to a flat, disk-like shape because the dead space, such as the coil ends, occupies most of the motor volume. Therefore, axial gap motors are frequently used for flat shape instead of radial gap motors. Nd sintered PM is a well-known high-performance magnet that has high residual magnetic flux density, but eddy current loss easily occurs in the magnet because of its high conductivity. In axial gap motors for industrial applications, it is difficult to make measure against eddy current loss of Nd sintered PM in terms of cost. Therefore, general axial gap motors employing Nd sintered PM often have the unsatisfactory characteristics such as low efficiency, even though the motor produces high torque. Accordingly, this paper discusses an axial gap motor employing neodymium bonded permanent magnet (Nd bonded PM) for flat shape. Compared with Nd sintered PM, Nd bonded PM has lower residual magnetic flux density, but also lower cost. In addition, Nd bonded PM has extremely low eddy current loss due to its low conductivity. It is found from 3D-FEA and experimental results that the axial gap motor employing Nd bonded PM can achieve higher torque and higher efficiency compared with the radial gap motor employing Nd sintered PM with the same PM weight and a flat shape.

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  • An Examination for Improvement of Constant Output Characteristics at High-Speed Region in a Spoke-Type IPMSM using Ferrite Permanent Magnet by Changing the Shape of Rotor Surface 査読

    Shova Nagano, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2016 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   2016年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In recent years, interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs) using ferrite permanent magnet are being studied for high power density motor application, such as electric vehicles. However, the residual flux density of ferrite magnet is lower than that of rare-earth permanent magnet. Thus, in general, it is difficult for IPMSMs using ferrite magnet to maintain constant high output power in high-speed region. Accordingly, a spoke-type IPMSM using ferrite magnet with specification similar to the currently commercially available IPMSM using rare-earth magnet is examined in this research. Owing to increasing constant output power in high-speed region, analysis with 3D-FEA was conducted and the analysis results show that the constant output characteristics in high-speed region are improved by contriving the shape of the rotor surface. Moreover, experimental results of a prototype of the examined spoke-type IPMSM using ferrite magnet will be presented in this paper.

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  • ネオジムボンド磁石の適用によるアキシャルギャップモータの高速重負荷領域の高効率化に関する検討

    綱田錬, 竹本真紹, 小笠原悟司, 渡辺麻子, 上野友之, 山田浩司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.3‐58   2016年

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    記述言語:日本語  

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  • インピーダンス測定に基づく等価回路を用いた系統連系インバータのEMI解析法の検討

    相原雄也, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 藤澤俊暢

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.1‐57   2016年

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    記述言語:日本語  

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  • SiC‐MOSFETによる高スイッチング周波数化による超高速ベアリングレスモータの効率向上に関する検討

    付裕, 竹本真紹, 折川幸司, 小笠原悟司, 千葉明

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.3‐41   2016年

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    記述言語:日本語  

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  • カルマンフィルタを用いたアルミ電解コンデンサのパラメータ推定

    北島芳朗, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.Y‐57   2016年

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    記述言語:日本語  

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  • 厚銅多層基板を用いたSiC‐MOSFETインバータの開発

    石川光亮, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.1‐12   2016年

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    記述言語:日本語  

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  • 電力ケーブルの放射ノイズを抑制可能なアクティブコモンフィルタ―コモンモード電圧低減効果の周波数特性―

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 折川幸司, 玉手道雄

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   ROMBUNNO.1‐56   2016年

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    記述言語:日本語  

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  • 磁気浮上と磁気軸受の原理と応用-磁気回路兼用型(回転運動)-

    朝間淳一, 竹本真紹, 土方規実雄, 大島政英, 千葉明, 小沼弘幸

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   2016年

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  • 用途指向形次世代モータの技術開発動向 2)-三次元空間有効利用技術-

    竹本真紹, 榎本裕治, 鳥羽章夫, 植竹昭仁, 山本恵一, 下村昭二, 森本雅之

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2016   2016年

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  • 低鉄損・圧粉磁心を用いたアキシャルギャップモータの開発

    上野友之, 渡辺麻子, 山田浩司, 綱田錬, 竹本真紹

    粉体粉末冶金協会講演概要集   2016   2016年

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  • 10万rpmにおける超高速ベアリングレスモータの運転特性

    付裕, 松崎達也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 千葉明

    電気学会マグネティックス研究会資料   MAG-15 ( 134-148.150-153 )   59 - 66   2015年11月

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    記述言語:日本語  

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  • 3軸能動制御型磁気軸受における回転子鉄損を低減する構造の検討

    松崎達也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 太田智, 大井一伸, 松橋大器

    MAGDAコンファレンス講演論文集   24th   231‐236   2015年11月

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  • ダイオード整流器を用いるタンデム型アキシャルギャップ発電機の回転子位相差による発電特性への影響の検討

    高橋朋平, 竹本真紹, 小笠原悟司, 日野弥, 竹崎謙一

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.38   2015年11月

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  • フィードバックを併用したアクティブコモンノイズキャンセラの開発

    小原峻介, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.36   2015年11月

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  • インピーダンス測定に基づく等価回路を用いた系統連系インバータのEMI解析

    相原雄也, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.37   2015年11月

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  • エンジン発電機に搭載した新型アキシャルギャップ発電機のスタータとしての利用に関する検討

    二本柳理人, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.39   2015年11月

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  • 高周波出力三相/単相マトリックスコンバータの制御法―入力電流ひずみと出力変動の抑制法―

    HADINATA Agnes, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.45   2015年11月

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  • コンシクエントポール型アキシャルギャップモータにおける極スロットコンビネーションに関する検討

    小川徹, 有田秀哲, 中野正嗣, 大穀晃裕, 高橋朋平, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会回転機研究会資料   RM-15 ( 157-164.166.168-174 )   35 - 40   2015年10月

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  • 双方向チョッパを直流リンクに接続したインバータの直流電圧振動抑制制御

    本間宏輝, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-15 ( 132-145 )   83 - 88   2015年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 界磁巻線を備えたコンシクエントポールPM型アキシャルギャップモータの運転特性

    高橋朋平, 竹本真紹, 小笠原悟司, 小川徹, 有田秀哲, 大穀晃裕

    電気学会モータドライブ研究会資料   MD-15 ( 73-89 )   81 - 86   2015年7月

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  • シティコミューターのためのフェライト磁石を用いたインホイル型アキシャルギャップモータの小型化の検討

    竹本真紹, 高橋朋平, 小笠原悟司, 日野弥, 竹崎謙一

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.S395   2015年5月

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つIPM型高速ベアリングレスモータの軸支持特性

    松崎達也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 太田智, 大井一伸, 松橋大器

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.5-110   2015年3月

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つ超高速ベアリングレスモータの運転特性

    林正大, 松崎達也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.5-028   2015年3月

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  • フェライト磁石を用いた小型アキシャルギャップモータにおける高効率化の検討

    上田直輝, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.5-011   2015年3月

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    記述言語:日本語  

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  • インバータを接続した双方向チョッパにおける電圧共振現象の抑制法

    本間宏輝, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.4-085   2015年3月

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  • 高周波出力三相/単相マトリックスコンバータの制御法―無負荷試験―

    HADINATA Agnes, 小笠原悟司, 竹本真紹, 兵頭貴志

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.4-055   2015年3月

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  • フェライト磁石を用いたスポーク形状IPMSMの検討(その2)―高トルク化・高出力化するための改良設計―

    永野翔也, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.5-010   2015年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェライト磁石を用いたスポーク形状IPMSMの検討(その1)―高速回転領域において高出力を達成するモータの基本設計―

    永野翔也, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.5-009   2015年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェライト磁石を用いたスポーク形状IPMSMにおける高速回転領域の定出力特性の向上に関する検討

    永野翔也, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.3‐32   2015年

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    記述言語:日本語  

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  • Rotor Design of a 150kW 6,000rpm/25,000rpm High speed Induction Motor for Testing Equipment of EV/HEV traction motors 査読

    Takafumi Nagaoka, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2015 18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS)   163 - 168   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Recent models of hybrid vehicles and electric vehicles include traction motors with increasing capacity for rotation speed. Therefore, high-speed testing equipment suitable for use with traction motors and motor components is required in automotive research and development. Induction motors (IMs) with oil-cooling are suitable motors for testing equipment. Solutions for some drawbacks of high-speed IMs will be proposed in this paper. Also, several solutions, such as high-tension magnet steel and transitional analysis via finite element modeling, will be introduced. Test reports are shown for rotation speeds of up to 23,000 rpm.

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  • A Control Method for Three-Phase to High-Frequency Single-Phase Matrix Converter Based on Instantaneous Input Voltages 査読

    Agnes Hadinata, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto, Takashi Hyodo

    2015 IEEE 2ND INTERNATIONAL FUTURE ENERGY ELECTRONICS CONFERENCE (IFEEC)   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes a new control method for three-phase to high-frequency single-phase matrix converter (MC) based on instantaneous input voltages. Direct conversion of AC input power to AC output power by MC resulting in higher conversion efficiency, longer lifespan, and more compact size compared to the conventional method by using PWM rectifier and PWM inverter. The proposed MC can produce high frequency output equal to its power devices' switching frequency. The feature of the proposed control method is its sophisticated calculation based on instantaneous input voltages, producing unity input power factor and regulating the output voltage according to the reference value at any instant. Some simulation and experiment results are shown to prove the validity and effectiveness of the proposed method.

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  • Examination to Make Eddy Current Loss Density Uniform in Divided Nd-Fe-B Magnets of a High Torque Density Motor with Axial-gap Structure 査読

    Ayato Nihonyanagi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Koji Inoue

    2015 IEEE 2ND INTERNATIONAL FUTURE ENERGY ELECTRONICS CONFERENCE (IFEEC)   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    An axial-gap motor with Nd-Fe-B magnets was examined by three-dimensional finite element analysis (3D-FEA) in order to achieve high torque density over 66.8 Nm/L under the constraint of a maximum current density of 12 A/mm(2), and it was confirmed that the examined motor could satisfy these conditions. In this examination, suppressing eddy current loss occurring in these magnets by equally dividing a magnet constituting one pole toward radial direction was attempted. However, 3D-FEA results revealed that the eddy current loss density generated in each magnet which was equally divided was not uniform and had a large bias. So, this paper provides examination to make the eddy current loss density uniform in divided magnets by adjusting split width appropriately.

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  • Examination of an Axial-gap Generator with Ferrite Permanent Magnets Realizing Miniaturization and High Output Power of Engine Generators 査読

    Ayato Nihonyanagi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2015 IEEE INTERNATIONAL ELECTRIC MACHINES & DRIVES CONFERENCE (IEMDC)   300 - 307   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In general engine generators, the engine and generator are separate units connected by a mechanical coupling. This tends to increase the package size of general engine generators. In this paper, we are able to achieve miniaturization and high output power of the generator by adopting an axial-gap structure through using ferrite permanent magnets. At the same time, the package size is reduced dramatically by integrating the axial-gap generator into the engine. This paper also discusses methods for reducing the eddy current losses that occur in the windings due to the open-slot structure of the stator core and occur in the rotor support component. By using results from three-dimensional finite element analysis, we show that the eddy current loss that occurs in the windings is reduced by using appropriate methods to wind the coils with rectangular wires. In addition, the eddy current loss that occurs in the rotor support component is decreased by appropriately selecting the material and changing the shape of the component. Experimental results show that the studied structure is effective for realizing miniaturization and high output power of the generator, as well as for decreasing the package size of the engine generator.

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  • Operational Characteristics of an IPM-type Bearingless Motor with 2-pole Motor Windings and 4-pole Suspension Windings 査読

    Tatsuya Matsuzaki, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Satoru Ota, Kazunobu Oi, Daiki Matsuhashi

    2015 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   3886 - 3894   2015年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    A bearingless motor (BelM) integrates the characteristics of an electric motor and a magnetic bearing. Typically, a surface-mounted permanent magnet (SPM)-type BelM with a ring magnet magnetized in parallel is employed for high-speed operation. It is noteworthy that a carbon fiber bandage is needed to fix the ring magnet. However, when an SPM-type BelM is applied to a high-output motor, it becomes difficult to generate sufficient suspension force because of the wide magnetic gap arising from the carbon fiber bandage and the ring magnet. In addition, the manufacturing cost for the large-scale ring magnet and the carbon fiber bandage is high. Therefore, to realize a high-output and high-speed BelM at a low cost, we have focused on an interior permanent magnet (IPM)-type BelM with 2-pole motor windings and 4-pole suspension windings. Moreover, a rotor structure for suppressing suspension force ripple arising in the IPM-type BelM has been proposed based on three-dimensional finite element analysis. In this study, a prototype of the IPM-type BelM with the proposed rotor structure is produced. Experiments with this prototype show that the proposed rotor structure is effective in reducing suspension-force ripple. Additionally, the operational characteristics of the prototype are shown in detail.

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  • 急速充電器ケーブルの放射ノイズ抑制を目的としたアクティブコモンフィルタの提案

    高橋翔太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.1‐112   2015年

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    記述言語:日本語  

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  • アキシャルギャップ型高トルク密度モータの分割磁石における渦電流損失密度の均一化に関する検討

    二本柳理人, 竹本真紹, 小笠原悟司, 井上浩司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2015   ROMBUNNO.3‐26   2015年

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    記述言語:日本語  

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  • 受動磁気軸受を活用する5軸能動制御形ベアリングレスキャンドモータポンプの小型・低損失化の検討

    宮本和弥, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    MAGDAコンファレンス講演論文集   23rd   141 - 146   2014年12月

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    記述言語:日本語  

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  • スイッチトリラクタンスモータにおける三次元の端効果を等価的に考慮可能な二次元有限要素解析モデルの検討

    牧村和樹, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会モータドライブ研究会資料   MD-14 ( 74-94 )   31 - 38   2014年7月

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    記述言語:日本語  

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  • 磁気変調型二軸モータのシステムレベルシミュレーションモデルの開発

    酒井春彦, 小笠原悟司, 竹本真紹, 久保祐輝

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-14 ( 88-96 )   7 - 14   2014年6月

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    記述言語:日本語  

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  • 電流バランス機能を有する基板型多出力巻線高周波トランスの開発

    村上大智, 小笠原悟司, 竹本真紹, 船渡寛人, 廣田幸嗣, 若林敬浩, 岡崎文洋, 菊地義行

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.4-023   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 伝導性EMIの伝搬方向を判定可能な周波数解析装置の開発―動作原理の確認―

    野坂紀元, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.4-035   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • SRMにおける三次元の端効果を等価的に考慮可能な二次元有限要素解析モデルの作成手法

    牧村和樹, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.5-034   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • A Decoupling Method for Current Regulation in Bearingless Motors Using AC Suspension Current 査読

    Kimio Hijikata, Nozomu Ando, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2014 17TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS)   2310 - 2314   2014年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    this paper introduces a novel decoupling method for current regulation in high-speed bearingless motors using AC suspension current. The frequency of the suspension current increases in proportion to rotating speed in the bearingless motors using AC suspension current, and regulating the suspension current is difficult at high speeds rotation. In previous research, a current regulation method is used that convert AC to DC using a rotating coordinate system. However, that method has interference voltages which make the system unstable. In this paper, we propose a novel decoupling method for the suspension current regulation. In the experiment, stable levitation of the bearingless motor is achieved at 30000 min(-1) by using the proposed decoupling controller.

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  • ソフトスイッチングが可能な三相‐高周波単相マトリックスコンバータ

    HADINATA Agnes, 小笠原悟司, 竹本真紹, 兵頭貴志

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.1-34   2014年

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    記述言語:日本語  

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  • インバータを接続した双方向チョッパにおける電圧共振現象の簡易抑制法

    本間宏輝, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.Y-19   2014年

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    記述言語:日本語  

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  • 100kHz SVPWMインバータに適用可能なアクティブコモンノイズキャンセラの開発

    小川将司, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.1-52   2014年

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    記述言語:日本語  

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  • 界磁巻線を設置したフェライト磁石アキシャルギャップモータの検討

    高橋朋平, 竹本真紹, 小笠原悟司, 有田秀哲, 小川徹, 大穀晃裕

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.3-33   2014年

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    記述言語:日本語  

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  • エンジン発電機のための小型・高出力を実現するフェライト磁石を用いたアキシャルギャップ発電機の開発

    二本柳理人, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2014   ROMBUNNO.3-34   2014年

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    記述言語:日本語  

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  • Development of a High-Frequency Space Vector Pulse Width Modulated Inverter with an Active Common-Noise Canceler 査読

    Masashi Ogawa, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2014 IEEE 36TH INTERNATIONAL TELECOMMUNICATIONS ENERGY CONFERENCE (INTELEC)   2014年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes a new circuit configuration of the active common-noise canceler (ACC), which is used to reduce electromagnetic interference of a space vector modulation (SVPWM) inverter. The original ACC, which was proposed by the authors, cancels all components of the common-mode voltage and, therefore, cannot be used in an SVPWM inverter owing to the low-frequency component of the common-mode (zero-sequence) voltage. The proposed ACC cancels only the high-frequency component of the common-mode voltage so it can be used in SVPWM inverters. Furthermore, the high-frequency carrier makes a large contribution to downsizing the common-mode transformer. To confirm the suitability and usefulness of the proposed ACC, an experimental system including a 100-kHz SVPWM inverter was constructed and tested. The experimental results show that the proposed ACC can reduce the high-frequency component of the common-mode voltage.

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  • Examination for the Higher Efficiency in a Ferrite Permanent Magnet 10 kW In-Wheel Axial-Gap Motor with Coreless Rotor Structure 査読

    Kodai Sone, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Kenichi Takezaki, Wataru Hino

    2014 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   5885 - 5892   2014年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Powerful rare earth permanent magnets (PMs) are generally utilized in in-wheel PM synchronous motors for electric city commuters. However, the use of rare earth PMs has become undesirable due to high prices. An in-wheel PM synchronous motor that does not employ rare earth PMs therefore needs to be developed. We have previously proposed an in-wheel axial-gap motor that can generate high torque density and has features such as a coreless rotor structure with ferrite PMs and a reduction gearbox inside the stator. Through further research, we confirmed that suppression of eddy current loss arising in the rotor is important for attaining higher efficiency in high output motors. Accordingly, here we introduce an improved rotor with slits which can suppress eddy current loss. The results of experiments on a new prototype show that the improved rotor is effective in producing high efficiency and can satisfy the properties demanded of the in-wheel motors for electric city commuters.

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  • Verification of a Novel 5-axis Active Control Type Bearingless Canned Motor Pump Utilizing Passive Magnetic Bearing Function for High Power 査読

    Kazuya Miyamoto, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Masao Hiragushi

    2014 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   2454 - 2461   2014年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    A centrifugal pump that employs a bearingless motor with 5-axis active control has been developed. In this paper, a novel bearingless canned motor pump is proposed, and differences from the conventional structure are explained. A key difference between the proposed and conventional bearingless canned motor pumps is the use of passive magnetic bearings; in the proposed pump, the amount of permanent magnets (PMs) is reduced by 30% and the length of the rotor is shortened. Despite the decrease in the total volume of PMs, the proposed structure can generate large suspension forces and high torque compared with the conventional design by the use of the passive magnetic bearings. In addition, levitation and rotation experiments demonstrated that the proposed motor is suitable for use as a bearingless canned motor pump.

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  • Consideration of 10kW In-Wheel Type Axial-Gap Motor Using Ferrite Permanent Magnets 査読

    Kodai Sone, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Kenichi Takezaki, Wataru Hino

    2014 INTERNATIONAL POWER ELECTRONICS CONFERENCE (IPEC-HIROSHIMA 2014 - ECCE-ASIA)   3525 - 3531   2014年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In general, the in-wheel type permanent magnet synchronous motor (PMSM) for electric city commuters uses powerful rare earth permanent magnets (PMs). However, the employment of the rare earth PMs should be reduced due to high prices. Therefore, it is important to develop an in-wheel PMSM that does not use the rare earth PMs. We proposed 5kW in-wheel type axial gap motor that can generate high torque density and has features such as a coreless rotor structure with ferrite PMs and a reduction gearbox in the inner side of the stator. And we have presented details of experimental results on a prototype. So, in this paper, in order to achieve further higher power output, we considered a 10 kW in-wheel motor with the proposed structure. The motor with 10-kW output was examined by means of using 3D-FEM and experimental results in order to attain the further higher power as a rare earth free motor.

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  • Basic Characteristic of A Two-Unit Outer Rotor Type Bearingless Motor with Consequent Pole Permanent Magnet Structure

    Masatsugu Takemoto

    2014 INTERNATIONAL POWER ELECTRONICS CONFERENCE (IPEC-HIROSHIMA 2014 - ECCE-ASIA)   1000 - 1005   2014年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Bearingless motors (BelMs), that can realize shaft suspending without mechanical contacts and lubrication by electromagnetic force, have been proposed. However, in outer rotor type BelMs, one-unit structure with small shaft output alone have been developed. Therefore, this paper introduces a two-unit outer rotor type BelM with consequent-pole permanent magnet structure (CPPM) for high shaft output and the magnetic suspension characteristics of the proposed motor with experimental results. It can be verified that the proposed motor is equipped with the sufficient performance in order to make for practical use.

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  • 伝導性EMIの伝搬方向を判定可能な周波数解析装置の開発

    野坂紀元, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会電力技術研究会資料   PE-14 ( 14.16-26 )   4761 - 4768   2014年

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  • 高周波出力三相/単相マトリックスコンバータの制御法

    HADINATA Agnes, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2013   ROMBUNNO.27   2013年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 円筒形回転子を備えた3軸能動制御型磁気軸受の試作機による特性試験

    松崎達也, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2013   ROMBUNNO.28   2013年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 電流バランス機能を有する多出力巻線高周波トランスの開発―各巻線出力の電流バランス効果の検討―

    村上大智, 小笠原悟司, 竹本真紹, 船渡寛人, 廣田幸嗣, 若林敬浩, 岡崎文洋, 菊地義行

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2013   ROMBUNNO.1-44   2013年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 100kHz高周波PWMインバータ用アクティブコモンノイズキャンセラの開発―トランスの小型化と動作確認―

    小川将司, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2013   ROMBUNNO.1-42   2013年8月

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    記述言語:日本語  

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  • W型磁石配置を備えたフェライト磁石スポーク形状IPMSMの評価

    千葉和也, 竹本真紹, 小笠原悟司, YIM Woo Gyong

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2013   ROMBUNNO.3-9   2013年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 高出力化のために受動磁気軸受を活用した5軸能動制御型ベアリングレスキャンドモータポンプ

    宮本和弥, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2013   ROMBUNNO.3-80   2013年8月

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    記述言語:日本語  

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  • フェライト磁石を用いた10kWインホイル型アキシャルギャップモータの設計

    曽根広太, 竹本真紹, 小笠原悟司, 竹崎謙一, 秋山秀勝

    電気学会自動車研究会資料   VT-13 ( 15-26 )   43 - 48   2013年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータにおける提案する軸支持力脈動抑制法の検証試験

    松崎達也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 太田智, 大井一伸, 松橋大器

    電気学会全国大会講演論文集   2013 ( 5 )   133 - 134   2013年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 高周波PWMインバータのフィードバック型デッドタイム補償法―低次高調波の低減―

    小川将司, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2013 ( 4 )   38 - 39   2013年3月

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    記述言語:日本語  

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  • シールド静電容量を利用したEV急速充電器ケーブル用EMIフィルタ―放射性EMI抑制効果の実験的検証―

    妹尾政宏, 小笠原悟司, 竹本真紹, 玉手道雄

    電気学会全国大会講演論文集   2013 ( 4 )   258 - 259   2013年3月

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    記述言語:日本語  

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  • EMI解析の精度向上を目的とした電力用電線抵抗の高周波特性の測定

    藤森祐太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹, 小山兼司

    電気学会全国大会講演論文集   2013 ( 4 )   256 - 257   2013年3月

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    記述言語:日本語  

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  • マルチ空間ベクトルPWMに基づくIPMSMの位置センサレス駆動システムの磁極検出

    GU Minglei, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2013 ( 4 )   210 - 211   2013年3月

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    記述言語:日本語  

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  • ハイブリッド自動車用脱レアアースモータの研究開発 : スイッチドリラクタンスモータ

    千葉 明, 星 伸一, 竹本 真紹, 小笠原 悟司

    日本磁気学会研究会資料 = Bulletin of Topical Symposium of the Magnetics Society of Japan   189   21 - 27   2013年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本磁気学会  

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  • Measurement of Resistance Characteristics of Power Cables in the Very High Frequency Band for Improving Electromagnetic Interference Analysis 査読

    Yutaro Fujimori, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2013 1ST INTERNATIONAL FUTURE ENERGY ELECTRONICS CONFERENCE (IFEEC 2013)   903 - 908   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper focuses on the resistance characteristics of power cables in the very high frequency (VHF) band. The resistance characteristics have a significant influence on radiative electromagnetic interference (EMI). However, to the authors' knowledge, as yet there have been no reports regarding the resistance characteristics of power cables in the VHF band. This paper proposes a measurement method based on distributed constant circuit theory and impedance matching theory. By using this method, the resistance characteristics for a single-core wire with polyvinyl chloride insulation are measured in the frequency range from 10 to 100 MHz. The experimental results show that the measured values of the cable resistance are more than 10-fold the theoretical values calculated by taking the skin effect into account, which are often used in EMI analysis and simulation. Furthermore, the measured values are proportional to the frequency raised to a power of approximately 2/3, whereas the theoretical values are proportional to the square root of the frequency. The measured resistance is validated by simulation using the 3D electromagnetic analysis software EMC Studio.

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  • Non-Linear Common-Mode Equivalent Circuit for Inverter-Fed Motor Drive Systems 査読

    Yizhanyi Tang, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2013 IEEE ECCE ASIA DOWNUNDER (ECCE ASIA)   278 - 284   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper presents a discussion on common-mode (CM) electromagnetic interference (EMI) in an inverter-fed motor drive system, and proposes a non-linear CM equivalent circuit. The effectiveness and necessity of the non-linear element introduction are confirmed.

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  • Ferrite-Magnet Spoke-Type IPMSM with W-Shaped Magnet Placement 査読

    Kazuya Chiba, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Woo Gyong Yim

    39TH ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY (IECON 2013)   2869 - 2874   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Rare earth magnets that have a large energy product are generally used in high-efficiency interior permanent-magnet synchronous motors (IPMSMs). However, efficient rare-earth-free motors are needed because of problems such as the high prices of and export restrictions on rare earth materials. This paper introduces a ferrite-magnet spoke-type IPMSM that employs a W-shaped magnet placement in order to achieve high efficiency. The effectiveness of the W-shaped magnet placement is verified from the results of two-dimensional finite element analysis and experiments on a prototype.

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  • Operation Characteristics of Ferrite Permanent Magnet In-Wheel Axial-Gap Motor with Coreless Rotor Structure for Electric City Commuters 査読

    Kodai Sone, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Kenichi Takezaki, Wataru Hino

    2013 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   3186 - 3193   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Small electric vehicles called city commuters are used for commuting and traveling short distances within cities. These vehicles have been extensively researched and developed because of their high environmental performance and small battery size. The in-wheel permanent magnet synchronous motor (PMSM) for electric city commuters generally utilizes powerful rare earth permanent magnets (PMs). However, the employment of rare earth PMs should be reduced, owing to increasing prices and export restrictions on rare earth materials, making it necessary to develop an in-wheel PMSM that does not use rare earth PMs. We propose a ferrite PM-type axial gap motor that generates high torque density and has features such as a coreless rotor structure and a reduction gearbox on the inner side of the stator. Detailed operational characteristics of the proposed motor remain unverified by experiment, so this paper presents such operational characteristics as obtained from experimentation on a prototype.

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  • Novel PWM Scheme with Multiphase SVPWM for Reducing Current Ripple 査読

    Minglei Gu, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2013 1ST INTERNATIONAL FUTURE ENERGY ELECTRONICS CONFERENCE (IFEEC 2013)   652 - 657   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes a novel pulse width modulation (PWM) scheme for multiphase space vector pulse width modulation (MSVPWM), which is used in sensorless control of interior permanent-magnet synchronous motor drives. The estimation of the rotor position is based on magnetic saliency and employs high-frequency components of voltage and current which are excited by a MSVPWM pattern. The difference between the instantaneously applied voltage vector and the reference voltage vector causes current ripples. Since six active voltage vectors are generated during a PWM period, the sequences of the six error voltage vectors lead to different types of current ripples. In this paper, the proposed PWM scheme employs six sequences based on angle range to reduce line current ripple. Experimental results confirm that the proposed PWM scheme leads to significant reduction in harmonic current while maintaining high performance of sensorless estimation despite the reduced current ripple.

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  • An Inductance Estimation Method for Sensorless IPMSM Drives Based on Multiphase SVPWM 査読

    Minglei Gu, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2013 1ST INTERNATIONAL FUTURE ENERGY ELECTRONICS CONFERENCE (IFEEC 2013)   646 - 651   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes an inductance-based estimation method for sensorless interior permanent magnet synchronous machine drives. Rotor position estimation is based on magnetic saliency and employs high-frequency components of voltage and current excited by a multiphase space vector pulse width modulation pattern. Unique to this method is that not only the rotor position but also the inductance parameter values can be estimated instantaneously during a period of modulation. Since inductance is an essential parameter for magnet polarity identification and maximum torque per ampere control, this paper presents the principles and performance results of the proposed inductance estimation method. Experimental results confirm that the proposed method is reliable, real-time, accurate, and convenient.

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  • Rotor Structure in 50 kW Spoke-Type Interior Permanent Magnet Synchronous Motor with Ferrite Permanent Magnets for Automotive Applications

    Wataru Kakihara, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2013 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   606 - 613   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In light of global warming and the rapidly increasing prices of rare earths, electric vehicles with motors free of rare earths are needed. We are therefore developing an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) that utilizes ferrite permanent magnets. Because the residual flux density of a ferrite magnet is lower than that of a rare earth magnet, we have adopted a spoke-type IPMSM with radially arranged ferrite magnets. This paper proposes two rotor structure designs for spoke-type IPMSMs with ferrite magnets, and presents the results of two-dimensional finite element analysis (FEA) for the two designs. The results indicate that the performance loss from using ferrite magnets can be moderated by effectively utilizing reluctance torque in a spoketype IPMSM. Finally, a rotor structure that has sufficient performance to be usable in a traction motor free of rare earths is examined through experiments on a prototype and three-dimensional FEA.

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  • 環境負荷の低減をめざして-システムの安定・安全に関わる技術-

    竹本真紹, 杉浦壽彦, 大島政英, 小沼弘幸

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2013   2013年

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  • 電流バランス機能を有する多出力巻線高周波トランスの開発

    村上大智, 小笠原悟司, 竹本真紹, 船渡寛人, 廣田幸嗣, 若林敬浩, 岡崎文洋, 菊地義行

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-12 ( 169-177 )   7 - 12   2012年12月

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    記述言語:日本語  

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  • ベアリングレスモータの高速運転時における軸支持電流非干渉化法

    土方規実雄, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2012   ROMBUNNO.27   2012年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 高周波PWMインバータのフィードバック型デッドタイム補償法―ひずみ特性―

    小川将司, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2012   ROMBUNNO.28   2012年10月

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    記述言語:日本語  

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  • シティコミューターのためのフェライト磁石を用いたインホイル型アキシャルギャップモータの運転特性

    曽根広太, 竹本真紹, 小笠原悟司, 竹崎謙一, 秋山秀勝

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2012   ROMBUNNO.3-37   2012年8月

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    記述言語:日本語  

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  • フェライト磁石を用いた自動車駆動用スポーク型IPMSMの回転子形状の検討

    柿原航, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2012   ROMBUNNO.3-34   2012年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 電力線を伝搬するコモンモードノイズの基礎検討

    藤森祐太郎, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2012   ROMBUNNO.1-37   2012年8月

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    記述言語:日本語  

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  • コアレス回転子形状を持つ60kWフェライト磁石アキシャルギャップモータの基礎検討

    千葉 和也, 茅野 真治, 竹本 真紹, 小笠原 悟司

    電気学会研究会資料. VT, 自動車研究会 = The papers of Technical Meeting on Vehicle Technology, IEE Japan   2012 ( 5 )   55 - 60   2012年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • シティコミューターのためのフェライト磁石を用いたインホイル型アキシャルギャップモータの検討

    曽根広太, 竹本真紹, 小笠原悟司, 竹崎謙一, 秋山秀勝

    電気学会全国大会講演論文集   2012 ( 5 )   42 - 43   2012年3月

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    記述言語:日本語  

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  • マルチ空間ベクトルPWMに基づくIPMSMのセンサレス位置推定の精度改善

    GU Minglei, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2012 ( 4 )   185 - 186   2012年3月

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    記述言語:日本語  

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  • Test Results of High Torque and High Efficiency SRMs designed for 50kW Hybrid Electric Vehicle 査読

    Motoki Takeno, Kyohei Kiyota, Yuta Murakami, Akira Chiba, Nobukazu Hoshi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2012 IEEE POWER AND ENERGY SOCIETY GENERAL MEETING   2012年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper reports a comparison of the experimental results and analysis of the SRMs. Two Switched Reluctance Motors (SRMs) have been designed, constructed, and tested. The iron core of these machines is made of 6.5% silicon steel and conventional 3.5% silicon steel. The performance of these SRMs has been investigated in full loading tests. Efficiency of both SRMs has reached more than 90% and output power has reached more than 50 kW.

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  • A Feedback-Type Dead-Time Compensation Method for High-Frequency PWM Inverter - Delay and Pulse Width Characteristics 査読

    Masashi Ogawa, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2012 TWENTY-SEVENTH ANNUAL IEEE APPLIED POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND EXPOSITION (APEC)   100 - 105   2012年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper discusses a dead-time compensation method for high-frequency pulse-width modulation (PWM) inverters. Feedback-type dead-time compensation can eliminate error in the inverter output voltage. With next-generation switching devices using SiC, the switching frequency of inverters is expected to improve to 10-fold that of conventional inverters. However, as switching frequency increases, dead time will more strongly affect output voltage error. This paper proposes a new compensation method, which can reduce the minimum output pulse width and the phase delay of the inverter output voltage. An experimental system was constructed and tested, using highspeed power MOSFETs and a field-programmable gate array controller. Experimental results support the validity and usefulness of the proposed compensation method.

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  • Rotor Structure Suppressing Suspension Force Ripple in an IPM Type Bearingless Motor with 2-pole Motor Windings and 4-pole Suspension Windings 査読

    Tatsuya Matsuzaki, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Satoru Ota, Kazunobu Oi, Daiki Matsuhashi

    2012 XXTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES (ICEM)   744 - 750   2012年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    A bearingless motor has integrated characteristics of an electrical motor and a magnetic bearing. In general, surface permanent magnet (SPM) type rotor structure with a ring magnet magnetized in parallel is employed in high-speed PM type bearingless motors. However, in case of increasing motor size for high output, this rotor structure has problems of insufficient suspension force due to a wide air gap and high cost by using the large-diameter ring magnet magnetized in parallel. Therefore, this paper discusses a novel interior permanent magnet (IPM) type rotor structure for the high-speed and high-output bearingless motor. In the novel IPM type rotor structure, suspension force ripple is suppressed by means of arranging flux barriers at the suitable position in a rotor. It is confirmed with 2D-FEM that the proposed rotor structure using the flux barriers is effective in suppressing the suspension force ripple.

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  • Fundamental Analysis for a Ferrite Permanent Magnet Axial Gap Motor with Coreless Rotor Structure 査読

    Kazuya Chiba, Shinji Chino, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara

    2012 15TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS 2012)   3 ( 1 )   47 - 54   2012年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In general, a rare-earth permanent magnet that has large energy product is used for traction motors mounted on hybrid electric vehicles (HEVs). However, it is necessary to develop rare-earth-free motors for the HEV traction motors owing to several problems such as price hike and export restriction of rare-earth materials. In this paper, a ferrite permanent magnet axial gap motor with coreless rotor structure is introduced as the rare-earth-free motor. In addition, the motor structure and the results of 3D-FEA are described in detail.

    DOI: 10.1541/ieejjia.3.47

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  • 高けい素鋼板の磁気特性と脱レアアースモータへの適用

    尾田善彦, 星伸一, 平谷多津彦, 竹本真紹, 千葉明, 小笠原悟司

    ふぇらむ   17 ( 12 )   2012年

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  • 5軸能動制御形ベアリングレスキャンドモータポンプの高出力化の検討

    山本 直人, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 平櫛 真男

    電気学会研究会資料. LD, リニアドライブ研究会   2011 ( 98 )   31 - 36   2011年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つ高速埋込磁石型ベアリングレスモータの軸支持力脈動の抑制に関する検討

    松崎 達也, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 太田 智, 大井 一伸, 松橋 大器

    電気学会研究会資料. LD, リニアドライブ研究会   2011 ( 98 )   25 - 30   2011年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • ハイブリッド自動車用フェライト磁石アキシャルギャップモータの鉄損低減に関する検討

    茅野真治, 千葉和也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 千葉明, 星伸一

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2011   ROMBUNNO.24   2011年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 埋込磁石型ベアリングレスモータにおける軸支持力脈動の抑制に関する基礎検討

    松崎達也, 竹本真紹, 小笠原悟司, 太田智, 大井一伸, 松橋大器

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2011   ROMBUNNO.23   2011年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 5軸能動制御形ベアリングレスキャンドモータポンプに関する基礎特性の検証

    山本直人, 竹本真紹, 小笠原悟司, 平櫛真男

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2011   ROMBUNNO.22   2011年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 電解コンデンサを用いない単相PFCコンバータによる電力脈動吸収原理の実験的検証

    金森慎平, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2011   ROMBUNNO.25   2011年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 電解コンデンサを用いない単相PFCコンバータの原理検証

    金森慎平, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2011   ROMBUNNO.1-75   2011年9月

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  • インバータドライブシステムのコモンモード等価回路への非線形性抵抗の導入とその効果

    TANG Yizhanyi, 福田隼, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2011   ROMBUNNO.1-154   2011年9月

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    記述言語:日本語  

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  • HEV用50kW SRMの高出力型と高効率型の実験的特性比較

    竹野元貴, 星伸一, 千葉明, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2011   ROMBUNNO.3-88   2011年9月

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  • 50kWスイッチトリラクタンスモータの解析値と負荷試験の比較および新試作機の設計

    竹野元貴, 星伸一, 千葉明, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会自動車研究会資料   VT-11 ( 14-24 )   53 - 58   2011年3月

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  • HEV用ロータセグメント形フェライト磁石アキシャルギャップモータの実負荷試験

    茅野 真冶, 三浦 昂彦, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 千葉 明, 星 伸一

    電気学会研究会資料. VT, 自動車研究会 = The papers of Technical Meeting on Vehicle Technology, IEE Japan   2011 ( 14 )   47 - 52   2011年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電気学会  

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  • 高周波PWMインバータにおけるフィードバック型デッドタイム補償法とその特性―負荷特性―

    小川将司, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2011 ( 4 )   120 - 121   2011年3月

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    記述言語:日本語  

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  • マイクロ水力発電試験用水車シミュレータの開発―無負荷特性の実験的検証―

    窪田真二, 小笠原悟司, 竹本真紹, 船渡寛人

    電気学会全国大会講演論文集   2011 ( 4 )   159 - 160   2011年3月

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  • ハイブリッド自動車向けIPM型アキシャルギャップモータの基礎検討

    荒川辰郎, 竹本真紹, 小笠原悟司, 井上浩司, 尾崎修, 北条啓文, 三谷宏幸

    電気学会全国大会講演論文集   2011 ( 5 )   40 - 41   2011年3月

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  • インバータドライブシステムのコモンモード等価回路への非線形性抵抗の導入

    TANG Yizhanyi, 福田隼, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2011 ( 4 )   70 - 71   2011年3月

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  • 遊星歯車を用いたシリーズ・パラレル方式とEVTを用いたハイブリッドシステムの等価性

    久保祐輝, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2011 ( 4 )   389   2011年3月

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    記述言語:日本語  

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  • ハイブリッド自動車用50kWスイッチトリラクタンスモータの1200‐6000r/minの実験結果

    竹野元貴, 星伸一, 千葉明, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会全国大会講演論文集   2011 ( 5 )   2 - 3   2011年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 可変速マイクロ水力発電用IPM発電機制御システム

    窪田 真二, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 船渡 寛人

    電気学会研究会資料. SPC, 半導体電力変換研究会   2011 ( 25 )   31 - 36   2011年1月

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    記述言語:日本語  

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  • ハイブリッド自動車用50kWスイッチトリラクタンスモータの実負荷試験

    竹野元貴, 高野祐一, 星伸一, 千葉明, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会自動車研究会資料   VT-11 ( 1-9 )   19 - 24   2011年1月

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    記述言語:日本語  

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  • Fundamental Characteristics of a Ferrite Permanent Magnet Axial gap Motor with Segmented Rotor Structure for the Hybrid Electric Vehicle 査読

    Shinji Chino, Takahiko Miura, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Akira Chiba, Nobukazu Hoshi

    2011 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   2805 - 2811   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    In newest hybrid electric vehicle (HEV) propulsion systems, permanent magnet synchronous motors (PMSMs) using high-performance rare-earth permanent magnets play an important role. However, rare earth materials employed in the high-performance rare-earth permanent magnets have problems such as price rise and export restriction. Thus, it is necessary to develop a rare-earth-free motor for the HEVs. In this paper, a novel ferrite permanent magnet axial gap motor with segmented rotor structure is introduced. In order to obtain the fundamental characteristics of this motor, a prototype is fabricated and tested. The experiment results of the prototype are shown in detail. It can be confirmed with the experiment results of the prototype that the proposed motor with the segmented rotor structure has the possibility of the development of the rare-earth-free motor enough.

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  • Power and Efficiency Measurements and Design Improvement of a 50kW witched Reluctance Motor for Hybrid Electric Vehicles 査読

    Motoki Takeno, Akira Chiba, Nobukazu Hoshi, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    2011 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION (ECCE)   1495 - 1501   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    A switched reluctance motor is one of possible candidates of rare-earth-free-motors. A prototype machine has been designed, having competitive dimensions, torque, power, and efficiency with respect to the IPMSM employed in the HEVs (Toyota Prius 2003). In this paper, test results are presented including a full load test. It is found that competitive power and efficiency of 50kW and 95%, respectively, are achieved, although 85% of the target torque is possible. Despite of the maximum torque, the most speed-torque region is found to be covered by the test SRM. The cause of discrepancy in the measured and calculated torque values is examined. Considering the discrepancy a new machine is designed for the second stage development.

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  • Novel Switched Reluctance Motor Drive Circuit with Voltage Boost Function without Additional Reactor 査読

    Yujiro Kido, Nobukazu Hoshi, Akira Chiba, Satoshi Ogasawara, Masatsugu Takemoto

    PROCEEDINGS OF THE 2011-14TH EUROPEAN CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS AND APPLICATIONS (EPE 2011)   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Switched reluctance motor (SRM) is attractive for the driving motor of electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) from the view point which does not use rare-earth materials. However, special drive circuit, which is different from general three-phase inverter used for permanent magnet synchronous motor and induction motor, is required in order to drive SRM. By the way, in some of commercial HEVs, boost chopper combined with three-phase inverter is used in order to apply high voltage to motor windings at high-speed range. In this system, the size of the additional reactor, which is required in boost chopper, is a problem. Then, this paper proposes a novel drive circuit with voltage boost function without additional reactor for SRM. In addition, control scheme and controller configuration for the proposed circuit are described. Moreover, the effectiveness of the proposed circuit is verified by simulation and experimental results.

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  • 周期外乱オブザーバを用いたベアリングレスモータの軸振動抑制制御

    太田智, 大井一伸, 只野裕吾, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2011 ( 5 )   2011年

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  • 安心・安全・快適を目指して-長寿命・メンテナンスフリーに役立つ技術-

    栗田伸幸, 大島政英, 竹本真紹, 千葉明, 増澤徹

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM)   2011   2011年

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  • 高周波PWMインバータにおけるフィードバック型デッドタイム補償法とその特性

    小川 将司, 小笠原 悟司, 竹本 真紹

    電気学会研究会資料. EDD, 電子デバイス研究会   2010 ( 83 )   21 - 26   2010年11月

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    記述言語:日本語  

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  • 高周波PWMインバータのフィードバック型デッドタイム補償

    小川将司, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2010 ( 1 )   I.439-I.440   2010年8月

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    記述言語:日本語  

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  • 界磁巻線を備えたコンシクエントポール型フェライト磁石アキシャルギャップモータの検討

    三浦昂彦, 茅野真治, 竹本真紹, 小笠原悟司, 千葉明, 星伸一

    電気学会全国大会講演論文集   2010 ( 5 )   30 - 31   2010年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 電気自動車普及拡大へ向けた展望と課題 資源調達問題を克服するレアアースを用いない小型モータ

    高野祐一, 星伸一, 千葉明, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気協会報   ( 1029 )   2010年

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  • HEV用50kWSRMの静止テスト

    竹野元貴, 高野祐一, 前田知広, 千葉明, 星伸一, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2010 ( 5 )   2010年

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  • Operating Area of a Switched Reluctance Motor with Continuous Current Operation 査読

    Yuichi Takano, Tomohiro Maeda, Motoki Takeno, Akira Chiba, Nobukazu Hoshi, Masatsugu Takemoto, Satoshi Ogasawara, Tadashi Fukao

    IEEE POWER AND ENERGY SOCIETY GENERAL MEETING 2010   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    This paper shows an operation area consideration of a torque and speed region of a 50kW Switched Reluctance Motor (SRM) for Hybrid Electric Vehicle (HEV) applications. Increasing a number of turns in stator windings is effective to reduce phase current of SRM at low rotational speed, however, motor output power falls significantly at high speed because of an increased back emf.
    A continuous current operation can enhance output power at high rotational speed. The continuous current operation can be realized by expanding excitation angle of applied voltage. In this operation, phase current is increased, thus, motor output power is maintained at high rotational speed, which is strongly required in HEV applications. An effectiveness of the continuous current operation is shown for a 50kW SRM aimed for HEV application. The SRM is designed with competitive dimensions, efficiency, weight, voltage and current with respect to HEV IPM motors.

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  • 円筒形回転子を備えた3軸能動制御型磁気軸受の提案

    土田 航平, 竹本 真紹, 小笠原 悟司

    電気学会研究会資料. LD, リニアドライブ研究会   2009 ( 56 )   127 - 132   2009年12月

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    記述言語:日本語  

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  • 次世代ハイブリッド自動車用フェライト磁石アキシャルギャップモータの提案

    三浦 昂彦, 茅野 真治, 竹本 真紹, 小笠原 悟司

    電気学会研究会資料. SPC, 半導体電力変換研究会   2009 ( 149 )   59 - 64   2009年11月

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    記述言語:日本語  

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  • インバータの放射ノイズを抑制する出力フィルタの基礎検討

    福田隼, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2009   ROMBUNNO.60   2009年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 脱レアアース次世代ハイブリッド自動車用アキシャルギャップモータに関する基礎研究

    三浦昂彦, 茅野真治, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2009   ROMBUNNO.58   2009年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 円筒形回転子を備えた3軸能動制御型磁気軸受に関する基礎研究

    土田航平, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2009   ROMBUNNO.57   2009年10月

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    記述言語:日本語  

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  • マトリックスコンバータの新しいPWM制御法―入力力率と入力高調波の影響―

    真田朋彦, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2009   ROMBUNNO.59   2009年10月

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    記述言語:日本語  

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  • ディジタルコントローラを用いた電動機制御における遅れ要素同定法の検討

    土方規実雄, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2009   ROMBUNNO.56   2009年10月

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    記述言語:日本語  

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  • リアルタイムシミュレータに適するシミュレーション法の検討

    久保祐輝, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2009 ( 1 )   I.387-I.392   2009年8月

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    記述言語:日本語  

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  • マトリックスコンバータの新しいPWM制御法の実験的検証

    真田朋彦, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2009 ( 1 )   I.193-I.198   2009年8月

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  • 脱レアアースのための次世代自動車用スイッチドリラクタンスモータの設計及び解析

    高野 祐一, 前田 知広, 千葉 明, 朝間 淳一, 竹本 真紹, 小笠原 悟司, 深尾 正

    電気学会研究会資料. RM, 回転機研究会   2009 ( 32 )   1 - 6   2009年5月

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  • 交流軸支持電流を用いるベアリングレスモータにおける軸支持電流制御法の提案

    土方規実雄, 土田航平, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気学会全国大会講演論文集   2009 ( 5 )   306 - 307   2009年3月

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  • リアルタイムシミュレータに適するシミュレーション法の検討

    久保祐輝, 小笠原悟司, 竹本真紹

    電気学会全国大会講演論文集   2009 ( 4 )   14 - 15   2009年3月

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  • 可変速マイクロ水力発電に用いる発電機制御システム

    鈴木 実, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 船渡 寛人

    電気学会研究会資料. PE, 電力技術研究会   2009 ( 21 )   143 - 148   2009年3月

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つ順突極永久磁石型ベアリングレスモータの回転子構造に関する検討

    竜野敬大, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-09 ( 166-190 )   2009年

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つシンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータの軸支持入力電力と総合効率

    太田智, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-09 ( 166-190 )   2009年

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  • 2極電動機・2極軸支持構造を持つ永久磁石型超高速ベアリングレスモータの浮上試験

    松崎智史, 田中康寛, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2009   2009年

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  • ワイドギャップ構造ベアリングレスモータの試作と特性測定

    大井一伸, 松橋大器, 野村昌克, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2009 ( 3 )   2009年

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  • スラストディスクを無くしたワイドギャップ長用5軸能動制御型ベアリングレスモータの軸支持力特性の評価

    宮崎創, 岩崎悟, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2009 ( 5 )   2009年

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  • コンシクエントポール型ベアリングレスモータにおける軸支持力係数の検討

    千道拓也, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2009 ( 5 )   2009年

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つシンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータの効率調査

    板坂直樹, 太田智, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2009 ( 5 )   2009年

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  • シンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータにおけるフラックスバリア型および突極型回転子構造のステップ加速試験

    太田智, 板坂直樹, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2009 ( 5 )   2009年

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つ順突極永久磁石型ベアリングレスモータのタッチダウンからの静止浮上特性の検討

    長田智之, 竜野敬大, 田中康寛, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2009 ( 5 )   2009年

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  • アウターロータ構造を持つコンシクエントポール永久磁石型ベアリングレスモータの実機による軸支持特性の評価

    河野高志, 春原孝文, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会電力技術研究会資料   PE-09 ( 21-30.32-46 )   2009年

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つ順突極永久磁石型ベアリングレスモータの検討

    竜野敬大, 長田智之, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会電力技術研究会資料   PE-09 ( 21-30.32-46 )   2009年

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  • Experimental Evaluation of Magnetic Suspension Characteristics in a 5-axis Active Control Type Bearingless Motor without a Thrust Disk for Wide-gap Condition

    Masatsugu Takemoto, Satoru Iwasaki, Hajime Miyazaki, Akira Chiba, Tadashi Fukao

    2009 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION, VOLS 1-6   2282 - +   2009年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Bearing less motors are characterized by integration of electrical motors and magnetic bearings. These motors can realize magnetic suspension of rotor shafts without mechanical contacts. Recently, non-contact canned motor pumps without expendable parts by means of using these motors have been vigorously developed. In these pumps, the large magnetic gap length of about 5 mm or more is required of the bearingless motors, because fluid flows into the gap. It becomes difficult to generate sufficient suspension force for magnetic suspension, as the magnetic gap length is increased.Therefore, a novel structure of a 5-axis active control type bearingless motor which can generate the sufficient suspension force under wide-gap condition has been proposed by the principal authors. In general, thrust disks with large outside diameters are used in thrust magnetic bearings. However, in the canned motor pump application, rotational speed is limited to prevent cavitation caused by the large thrust disks. Accordingly, the proposed novel structure is equipped with a cylindrical rotor instead of the large thrust disk, and can generate sufficient suspension force in the axial direction, also. This paper introduces magnetic suspension characteristics of the proposed novel structure with experiments.

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  • DSPコア組み込みFPGAを用いたインバータ駆動用制御装置

    鈴木実, 小笠原悟司, 船渡寛人, 竹本真紹

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2008   ROMBUNNO.0013   2008年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 軸支持に交流電流を必要とするベアリングレスモータにおける軸支持電流制御法の提案

    土方規実雄, 土田耕平, 竹本真紹, 小笠原悟司

    電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM)   2008   ROMBUNNO.0012   2008年10月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

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  • ベアリングレスモータの浮上解析ソフト『BelM Dynamics』の開発

    佐久間弘和, 千道拓也, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   20th   2008年

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つシンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータの軸支持力特性

    板坂直樹, 太田智, 田中康寛, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2008   2008年

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  • フラックスバリアを持つ順突極永久磁石型ベアリングレスモータのトルクと軸支持力~IPM型ベアリングレスモータとの比較~

    竜野敬大, 長田智之, 田中康寛, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2008   2008年

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つシンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータにおける軸支持特性の検討

    板坂直樹, 太田智, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-08 ( 173-191 )   2008年

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  • 円筒形回転子を持つ能動制御型スラスト磁気軸受 その1~構造の提案と磁界解析~

    小林俊介, 土方規実雄, 宮崎創, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • ワイドギャップ長用5軸能動制御型ベアリングレスモータの軸支持力特性

    岩崎悟, 土井聡史, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • 2極電動機・2極軸支持構造を持つ永久磁石型超高速ベアリングレスモータにおける遮断板の効果

    松崎智史, 南保沙織, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • 円筒形回転子を持つ能動制御型スラスト磁気軸受 その2~試作機におけるスラスト力の評価試験~

    土方規実雄, 小林俊介, 宮崎創, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • ホモポーラ型ベアリングレスモータの回転子偏心を利用した軸支持入力電力の低減

    原裕, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • 家電・産業機器への超高速・非接触軸受技術の応用

    竹本真紹, 金箱秀樹, 高橋俊雄, 中田佑希, 針江博史

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの固定子リング装着による磁気飽和低減効果の検証

    近藤拓真, 矢島諭, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明, 山下良一, 佐藤洋司

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • フラックスバリア型回転子構造を持つシンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータにおける軸支持力変調式の検討

    板坂直樹, 西川尚利, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • フラックスバリアを持つ順突極永久磁石型ベアリングレスモータの提案

    竜野敬大, 草柳博一, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2008 ( 5 )   2008年

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  • Reduction Effect of Suspension Input Power Using Rotor Eccentricity in a Bearingless Motor

    Hiroshi Hara, Masatsugu Takemoto, Yasuhiro Tanaka, Akira Chiba, Tadashi Fukao

    ICEMS 2008: PROCEEDINGS OF THE 11TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS, VOLS 1- 8   2968 - +   2008年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:WORLD PUBLISHING CORPORATION  

    Bearingless motors (BelMs) have two kinds of stator windings composed of motor windings and suspension windings in the same stator. Not only torque but also electromagnetic suspension force can be simultaneously generated in the same stator. Therefore, rotor shaft suspension can be realized without mechanical contacts and lubricant. In addition to advantages of magnetic bearings, the BelMs are expected to have advantageous features such as small size, low cost and high critical speed. This paper introduces reduction effect of suspension input power using rotor eccentricity actively in the BelMs. It is verified experimentally that the rotor eccentricity is effective in reducing the suspension input power.

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  • Suspension Characteristics of a Consequent-Pole Type Bearingless PM Motor with Wide Magnetic Gaps

    Miya Amada, Norimasa Tanabe, Junichi Asama, Akira Chiba, Satoru Iwasaki, Masatsugu Takemoto, Tadashi Fukao, M. Azizur Rahman

    2008 IEEE POWER & ENERGY SOCIETY GENERAL MEETING, VOLS 1-11   1612 - +   2008年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    A new non-contact drive system has been developed employing a consequent-pole type bearingless permanent magnet (PM) motor. This bearingless; motor has a much wider gap with respect to its rotor radius. Wide magnetic gaps can cause a decrease in radial magnetic suspension force of the bearingless motor because of an increase in magnetic reluctance. In this paper, the magnetic suspension forces of the fabricated wide gap bearingless drive system are evaluated, when the rotor is magnetically levitated. Experimental results are also compared to the calculated ones using the finite element method. It is demonstrated that the developed consequent-pole type bearingless PM motor with wide magnetic gaps possesses sufficient magnetic suspension force for non-contact operation.

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  • スラストディスクを無くしたワイドキャップ長用5軸能動制御型ベアリングレスモータの提案

    岩崎悟, 土井聡史, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-08 ( 21-31 )   2008年

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  • 順突極永久磁石型ベアリングレスモータの線間電圧に関する考察

    草柳博一, 竜野敬大, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2007   2007年

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  • 2極電動機・2極軸支持構造を持つ永久磁石型超高速ベアリングレスモータにおける外乱力抑制法の検討

    南保沙織, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2007   2007年

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの効率マップ

    矢島諭, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2007   2007年

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  • スラスト永久磁石を備えたワイドギャップ長用コンシクエントポール型ベアリングレスモータの軸支持力特性

    岩崎悟, 安田識央, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2007 ( 5 )   2007年

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  • アウターロータ構造を持つコンシクエントポール永久磁石型ベアリングレスモータの検討

    小林俊介, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2007 ( 5 )   2007年

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  • ワイドギャップ長用2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの検討

    矢島諭, 近藤拓真, 酒井健召, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2007 ( 5 )   2007年

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  • 2極電動機・2極軸支持構造を持つ超高速永久磁石型ベアリングレスモータの非干渉化構造

    南保沙織, 竹山弘晃, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2007 ( 5 )   2007年

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  • スラスト永久磁石を備えたワイドギャップ長用コンシクエントポール型ベアリングレスモータの検討

    安田識央, 岩崎悟, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-07 ( 31-40 )   2007年

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  • 負荷時における2極電動機・4極軸支持構造を持つ集中巻埋込永久磁石型ベアリングレスモータの軸支持制御法

    近藤拓真, 矢島諭, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正, 山下良一, 佐藤洋司

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-07 ( 134-142 )   2007年

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  • 4軸軸支持能動制御を行うアウターロータタイプのコンシクエントポール永久磁石型ベアリングレスモータの提案

    小林俊介, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会回転機研究会資料   RM-07 ( 49-69 )   2007年

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  • ホモポーラ型ベアリングレスモータの軸支持入力電力

    千田浩史, 原裕, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2007 ( 5 )   2007年

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  • Basic characteristic of the multi-consequent-pole bearingless motor

    Natsuki Watanabe, Hiroya Sugimoto, Akira Chiba, Tadashi Fukao, Masatsugu Takemoto

    2007 POWER CONVERSION CONFERENCE - NAGOYA, VOLS 1-3   1521 - +   2007年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    For low speed applications, such as rotating and swing stages, a multi-consequent-pole bearingless motor is proposed. This paper describes basic characteristics of a multi-consequent-pole bearingless motor. Unlike conventional bearingless motors, suspension force generating on consequent-pole type is independent of rotor rotational position. Thus, multi-pole rotors such as 40, 44, and 46 poles are easy without a penalty of high precision in rotating angular position detection. Basic design of pole number selection is discussed with suspension force and average torque capability. Magnetic force error can be reduced with multi-pole rotor configuration. A test machine has been constructed and driven by a compact drive and a CPU unit.

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  • Basic characteristics of a permanent-magnet type bearingless motor with positive salient pole

    Hirokazu Kusayanagi, Masatsugu Takemoto, Yasuhiro Tanaka, Akira Chiba, Tadashi Fukao

    2007 INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS, VOLS 1-4   1897 - +   2007年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Various types of permanent-magnet type bearingless motors, which have integrated magnetic bearings with permanent magnet synchronous motors, have been developed actively. However, these motors cannot effectively generate electromagnetic suspension force for rotor shaft suspension, because suspension flux is attenuated owing to passing through high magnetic reluctance of permanent magnets. Accordingly, the authors have proposed a novel permanent-magnet type bearingless motor with positive salient pole that inductance L-d in the d-axis direction is greater than inductance L-q in the q-axis direction. In previous papers, it was shown with 2D-FEM that the proposed motor can generate the suspension force effectively, because the suspension flux does not pass through the permanent magnets. This paper introduces basic characteristics of torque and suspension force in the proposed motor with test results of a prototype machine.

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  • Winding Design and Characteristic of a Consequent-pole Type Bearingless Motor With 4-axis Active Magnetic Suspension

    Miya Amada, Akira Mizuguchi, Yoshihiro Asano, Junichi Asama, Akira Chiba, Masatsugu Takemoto, Tadashi Fukao

    CONFERENCE RECORD OF THE 2007 IEEE INDUSTRY APPLICATIONS CONFERENCE FORTY-SECOND IAS ANNUAL MEETING, VOLS. 1-5   552 - +   2007年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Suspension winding design has been investigated for successful magnetic suspension under the limited voltage and current of suspension power electronics circuits. In bearingless motors, winding configuration design is a critical issue. To reduce requirements in suspension winding and its inverter, required current should be reduced. Thus, a large number of series windings with small diameter conductors is preferred. However, the current response in suspension winding becomes slow, and in the worst case, magnetic suspension is not possible. Design consideration of suspension winding is reported with experimental confirmation. Successful start up and operating characteristics are presented.

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  • ワイドギャップベアリングレスモータの磁気支持特性

    朝間淳一, 天田美弥, 田邉徳将, 岩崎悟, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2007 ( 3 )   2007年

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  • 2極電動機・2極軸支持構造を持つ超高速ベアリングレスモータの提案

    南保沙織, 竹山弘晃, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-07 ( 31-40 )   2007年

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  • Total efficiency of a deeply buried permanent magnet type bearingless motor equipped with 2-pole motor windings and 4-pole suspension windings

    Satoshi Yajima, Masatsugu Takemoto, Yasuhiro Tanaka, Akira Chiba, Tadashi Fukao

    2007 IEEE POWER ENGINEERING SOCIETY GENERAL MEETING, VOLS 1-10   3879 - 3885   2007年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE  

    Various kinds of permanent magnet type bearingless motors, which can be characterized by integration of permanent magnet synchronous motors and magnetic bearings, have been proposed and developed. These motors can realize magnetic suspension of rotor shafts by themselves without mechanical contacts or lubrication. However, these motors cannot generate suspension force effectively, because suspension flux necessary for generating suspension force passes through permanent magnets which have large magnetic reluctance. Accordingly, a novel deeply-buried permanent magnet type bearingless motor with 2-pole motor windings and 4-pole suspension windings has been proposed by the principal authors. In the proposed motor, the suspension flux does not pass through the permanent magnets. Thus, it was shown that the proposed motor can generate suspension force effectively in previous papers. In addition, it was confirmed experimentally that the proposed motor has the desired characteristic of high total efficiency considering suspension input power at rated speed. However, irrespective of the proposed motor, no studies have ever tried to make dear the total efficiency of the bearingless motors in wide speed range to the authors' knowledge. Therefore, this paper introduces the total efficiency of the proposed motor in the wide speed range, along with loading test results of a prototype motor.

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  • Torque and suspension force in a bearingless switched reluctance motor

    Masatsugu Takemoto, Akira Chiba, Hirofumi Akagi, Tadashi Fukao

    ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN   157 ( 2 )   72 - 82   2006年11月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SCRIPTA TECHNICA-JOHN WILEY & SONS  

    Bearingless switched reluctance motors, which can control rotor radial positions with magnetic force, have been proposed. The bearingless switched reluctance motors are characterized by integration of switched reluctance motors and magnetic bearings. These motors have two kinds of stator windings composed of motor main windings and suspension windings in the same stator in order to produce suspension force that can realize rotor shaft suspension without mechanical contacts or lubrication. For successful stable operation, accurate theoretical formulas of instantaneous torque and suspension force are necessary to a rotational speed controller and a rotor radial position controller. This paper derives the theoretical formulas of the instantaneous torque and the suspension force from an assumption of simple permeance distribution. This derivation process makes an assumption that fringing fluxes are distributed on elliptical lines. It is shown with experimental results that the derived theoretical formulas are very accurate in terms of practical application. (c) 2006 Wiley Periodicals, Inc.

    DOI: 10.1002/eej.20157

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  • シンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータの磁界解析~突極型回転子及びフラックスバリア型回転子構造の特性比較~

    吉田憲平, 北脇準也, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   18th(CD-ROM)   2006年

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの軸支持に必要な電力と総合効率

    矢島諭, 児玉宜朋, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   18th(CD-ROM)   2006年

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  • 順突極永久磁石型ベアリングレスモータのトルク・軸支持力特性の測定

    草柳博一, 近藤拓真, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-06 ( 178-185.187-190 )   2006年

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  • 2軸制御型ベアリングレスモータにおけるコニカル変位を考慮した位置センサ取り付けの検討

    渡辺夏樹, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2006   2006年

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  • 磁気飽和を軽減したコンシクエントポール型ベアリングレスモータの軸支持とトルク特性解析

    水口瑛, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2006   2006年

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  • リラクタンス型ベアリングレスモータにおける軸支持巻線中点を用いた半径方向変位推定法の基礎的検討

    高橋直樹, 鈴木真帆, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集   2006 ( 5 )   2006年

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  • シンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータにおけるフラックスバリア型回転子構造の検討

    吉田憲平, 板坂直樹, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-06 ( 147-166 )   2006年

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  • 2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの磁気等価回路

    矢島諭, 児玉宜朋, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集   2006 ( 5 )   2006年

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  • インセット構造コンシクエントポール型ベアリングレスモータの最適構造検討

    高羽裕士, 千葉明, 深尾正, 竹本真紹, 市川修

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2006   2006年

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  • シンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータの回転子構造の検討

    吉田憲平, 北脇準也, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集   2006 ( 5 )   2006年

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  • 順突極永久磁石型ベアリングレスモータの軸支持力係数の測定

    草柳博一, 近藤拓真, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2006   2006年

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  • ギャップ長を増加したベアリングレスモータの試作機構成

    山田貴志, 千葉明, 深尾正, 竹本真紹, 大島政英

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2006   2006年

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  • シンクロナスリラクタンス型ベアリングレスモータにおけるフラックスバリアの外周ブリッジ幅変化時のトルク・軸支持力特性

    吉田憲平, 板坂直樹, 竹本真紹, 田中康寛, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2006   2006年

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  • 順突極永久磁石型ベアリングレスモータの電動機励磁電流変化における不平衡吸引力補償器の検討

    大石亨一, 草柳博一, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集   2006 ( 5 )   2006年

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  • コンシクエントポール型ベアリングレスモータの新磁石構造の提案

    仁藤淳, 千葉明, 竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2006   2006年

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  • ベアリングレスモータの軸振れ補償器に関する検討

    松下将之, 千田浩史, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   17th   2005年

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  • 三角波比較方式PWMインバータを用いたベアリングレスモータの軸支持ドライブシステムにおけるデッドタイム補償の効果

    松下将之, 入野裕介, 千田浩史, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集   2005 ( 5 )   2005年

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  • 順突極永久磁石型ベアリングレスモータの不平衡吸引力補償

    大石亨一, 草柳博一, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-05 ( 99-110 )   2005年

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  • ベアリングレスモータの回転子突極性に起因する軸振動を抑制する軸振れ補償器

    松下将之, 千田浩史, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2005   2005年

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  • 磁気回路解析法による2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータのトルクの算出

    児玉宜朋, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2005   2005年

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  • コンシクエントポール形ベアリングレスモータのトルク脈動低減のためのロータ形状の検討

    中村敦郎, 島田龍也, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集   2005 ( 5 )   2005年

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  • 順突極永久磁石型ベアリングレスモータのトルクと軸支持力~IPM型とシンクロナスリラクタンス型との比較~

    安田識央, 大石亨一, 峰裕輔, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2005   2005年

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  • ホモポーラ型ベアリングレスモータの軸支持ドライブシステムの開発

    入野裕介, 松下将之, 千田浩史, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-05 ( 21-23.25-33 )   2005年

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  • ベアリングレスドライブの構造と制御技術

    竹本真紹, 上野哲, 大島政英, 岡田養二

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2005 ( 1 )   2005年

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  • マイコンを用いたベアリングレスモータの汎用制御システムの開発

    中村文, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会全国大会講演論文集   2005 ( 5 )   2005年

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  • 磁気回路解析法による2極電動機・4極軸支持構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの軸支持力の算出

    児玉宜朋, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   17th   2005年

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  • ベアリングレスモータの90度移相器を用いた軸振れ補償器に関する検討

    松下将之, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-05 ( 123-131.133-138.140 )   2005年

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  • 変位・磁束検出型ベアリングレスモータにおける駆動速度範囲の広域化

    山内義一, 千葉明, 大島政英, 深尾正, 竹本真紹

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   17th   2005年

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  • 順突極永久磁石型ベアリングレスモータの電動機電流位相制御特性

    大石亨一, 安田識央, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2004   2004年

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  • スイッチトリラクタンス機の鎖交磁束数-電流特性からの回転角度の算出

    寺田元一郎, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会回転機研究会資料   RM-04 ( 98-119.121-124 )   2004年

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  • ホモポーラ磁気軸受機能組込型永久磁石同期モータの基礎特性

    浅見和由, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会回転機研究会資料   RM-04 ( 47-61 )   2004年

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  • 静止トルク測定結果に基づくスイッチトリラクタンス機の数式モデルの修正

    寺田元一郎, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2004 ( 3 )   2004年

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  • 静止トルクの算出とψ-i曲線の補正

    寺田元一郎, 鈴木貴紀, 伊藤慎也, 田中直輝, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2004 ( 5 )   2004年

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  • コンシクエントポール形ベアリングレスモータの回転子構造の検討

    中村敦郎, 島田龍也, 竹本真紹, 田中康寛, 深尾正, 千葉明

    電気学会リニアドライブ研究会資料   LD-04 ( 97-105 )   2004年

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  • 2極電動機・4極位置制御構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの試作

    竹本真紹, 鵜山通夫, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   15th   2003年

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  • ψ-i曲線の測定時の振動低減と測定値の確認法

    鈴木貴紀, 田中直輝, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2003 ( 5 )   2003年

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  • 2極電動機・4極位置制御構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの磁気支持運転

    鵜山通夫, 竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2003 ( 5 )   2003年

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  • 正の突極性を有する永久磁石型ベアリングレスモータの有効性

    万仲徹, 竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2003 ( 5 )   2003年

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  • スイッチトリラクタンス機の磁束鎖交数-電流特性の測定と数式化

    鈴木貴紀, 田中直輝, 千葉明, 竹本真紹, 深尾正

    電気学会回転機研究会資料   RM-03 ( 47-52 )   2003年

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  • 2極電動機・4極位置制御構造を持つ埋込永久磁石型ベアリングレスモータの設計

    鵜山通夫, 竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-02 ( 69-76 )   2002年

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  • トルク磁束と位置制御磁束の磁路を分離した永久磁石型ベアリングレスモータ

    竹本真紹, 万仲徹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会半導体電力変換研究会資料   SPC-02 ( 77-96 )   2002年

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  • リラクタンス型ベアリングレスドライブ

    竹本真紹

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2002 ( 1 )   2002年

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  • ベアリングレススイッチトリラクタンスモータの磁気飽和を考慮した半径方向力と回転トルクの算出法

    竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   14th   2002年

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  • 2極電動機・4極位置制御構造の埋込永久磁石型ベアリングレスモータの提案

    鵜山通夫, 竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2002 ( 5 )   2002年

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  • 2極電動機・4極位置制御構造を持つ極間磁石付埋込永久磁石型ベアリングレスモータの有効性

    鵜山通夫, 竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   14th   2002年

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  • ベアリングレススイッチトリラクタンスモータの磁気飽和領域における半径方向力

    竹本真紹, 千葉明, 赤木泰文, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2002 ( 5 )   2002年

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  • SRMにおける平均トルク算定法の提案

    中小路元, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会産業応用部門大会講演論文集   2001 ( 1 )   2001年

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  • 電流波形推定によるベアリングレススイッチトリラクタンスモータの運転法

    中小路元, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2001 ( 5 )   2001年

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  • ベアリングレススイッチトリラクタンスモータのギャップパーミアンスの仮定法

    竹本真紹, 中小路元, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2001 ( 5 )   2001年

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  • ベアリングレススイッチトリラクタンスモータの不平衡吸引力の補償と振動抑制

    竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   2000 ( 5 )   2000年

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  • スイッチトリラクタンス型ベアリングレスモータの電流指令値作成の一手法

    竹本真紹, 鈴木仁, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   1999 ( 5 )   1999年

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  • スイッチトリラクタンス型ベアリングレスモータの無負荷時安定浮上回転制御プログラム

    鈴木仁, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会交通・電気鉄道研究会資料   TER-99 ( 41-57 )   1999年

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  • スイッチトリラクタンス型ベアリングレスモータの無負荷での安定浮上回転

    鈴木仁, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   1999 ( 5 )   1999年

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  • スイッチトリラクタンス型ベアリングレスモータの磁気的不均一に起因する周期外乱

    竹本真紹, 島田研, 千葉明, 深尾正

    電気学会全国大会講演論文集   1998 ( 5 )   1998年

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  • スイッチドリラクタンス形ベアリングレスモータの安定回転

    島田研, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電気学会リニアドライブ研究会資料   LD-97 ( 108-114.116-117 )   1997年

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  • スイッチドリラクタンス形ベアリングレスモータの半径方向力

    島田研, 竹本真紹, 千葉明, 深尾正

    電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演論文集   9th   1997年

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産業財産権

  • ロータ及び回転電気機械

    入野 裕介, 小野 貴晃, 中澤 勇二, 戸成 辰也, 住友 久人, 竹本 真紹

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    出願人:ダイキン工業株式会社

    出願番号:特願2020-053602  出願日:2020年3月25日

    公開番号:特開2020-167928  公開日:2020年10月8日

    特許番号/登録番号:特許第6773244号  登録日:2020年10月5日 

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  • モータ

    竹本 真紹, 飯田 貴之, 佐藤 以久也

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2019-188343  出願日:2019年10月15日

    公開番号:特開2021-065028  公開日:2021年4月22日

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  • 可変磁力モータ

    竹本 真紹, 綱田 錬

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2019-143971  出願日:2019年8月5日

    公開番号:特開2021-027700  公開日:2021年2月22日

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  • 固定子

    鈴木 史典, 軸丸 武弘, 山口 浩二, 赤松 陽介, 竹本 真紹, 真鍋 翔

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    出願人:株式会社IHI

    出願番号:特願2019-032410  出願日:2019年2月26日

    公開番号:特開2020-137384  公開日:2020年8月31日

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  • 電力変換装置

    小笠原 悟司, 小原 峻介, 竹本 真紹, 山本 融真

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:JP2016081892  出願日:2016年10月27日

    公表番号:WO2017-077939  公表日:2017年5月11日

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  • 電力変換装置

    小笠原 悟司, 小原 峻介, 竹本 真紹, 山本 融真

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2017-548732  出願日:2016年10月27日

    公表番号:WO2017-077939  公表日:2017年5月11日

    特許番号/登録番号:特許第6491349号  登録日:2019年3月8日 

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  • アクティブノイズ抑制装置

    玉手 道雄, 小笠原 悟司, 高橋 翔太郎, 竹本 真紹

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    出願人:富士電機株式会社

    出願番号:特願2016-162368  出願日:2016年8月23日

    公開番号:特開2017-051085  公開日:2017年3月9日

    特許番号/登録番号:特許第6769170号  登録日:2020年9月28日 

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  • 磁気浮上式電動機とそれを備えた磁気浮上式ポンプ

    竹本 真紹, 平櫛 真男

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    出願人:セイコー化工機株式会社

    出願番号:特願2016-040009  出願日:2016年3月2日

    公開番号:特開2017-158325  公開日:2017年9月7日

    特許番号/登録番号:特許第6542694号  登録日:2019年6月21日 

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  • 3軸能動制御型磁気軸受及びその組立方法

    竹本 真紹, 松▲崎▼ 達也, 太田 智, 内山 翔

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2015-221158  出願日:2015年11月11日

    公開番号:特開2017-089766  公開日:2017年5月25日

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  • 磁気軸受

    竹本 真紹, 松▲崎▼ 達也, 内山 翔, 太田 智

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2015-221159  出願日:2015年11月11日

    公開番号:特開2017-089767  公開日:2017年5月25日

    特許番号/登録番号:特許第6594744号  登録日:2019年10月4日 

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  • 3軸能動制御型磁気軸受及びその組立方法

    竹本 真紹, 松▲崎▼ 達也, 太田 智, 内山 翔

     詳細を見る

    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2015-221158  出願日:2015年11月11日

    公開番号:特開2017-089766  公開日:2017年5月25日

    特許番号/登録番号:特許第6584296号  登録日:2019年9月13日 

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  • アキシャルギャップ型永久磁石式回転機用回転子およびアキシャルギャップ型永久磁石式回転機

    井上 浩司, 竹本 真紹, 二本柳 理人

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    出願人:株式会社神戸製鋼所

    出願番号:特願2015-082539  出願日:2015年4月14日

    公開番号:特開2016-201961  公開日:2016年12月1日

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  • 磁気軸受及び回転電動機

    西濱 和雄, 郡 大祐, 永田 浩一郎, 竹本 真紹, 松▲崎▼ 達也

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    出願人:株式会社日立製作所

    出願番号:特願2014-242708  出願日:2014年12月1日

    公開番号:特開2016-104993  公開日:2016年6月9日

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  • アキシャルギャップモータ

    竹崎 謙一, 日野 弥, 原田 浩司, 竹本 真紹, 小笠原 悟司

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    出願人:株式会社ダイナックス

    出願番号:特願2013-256013  出願日:2013年12月11日

    公開番号:特開2015-116033  公開日:2015年6月22日

    公表番号:WO2011-046108  公表日:2011年4月21日

    特許番号/登録番号:特許第6255231号  登録日:2017年12月8日 

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  • IPMモ-タ用ロ-タ及びIPMモ-タ

    井上 浩司, 橋本 裕志, 井上 憲一, 三谷 宏幸, 竹本 真紹

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    出願人:株式会社神戸製鋼所

    出願番号:特願2013-193203  出願日:2013年9月18日

    公開番号:特開2015-061388  公開日:2015年3月30日

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  • IPMモ-タ用ロ-タ及びIPMモ-タ

    井上 浩司, 橋本 裕志, 井上 憲一, 三谷 宏幸, 竹本 真紹

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    出願人:株式会社神戸製鋼所

    出願番号:特願2013-193203  出願日:2013年9月18日

    公開番号:特開2015-061388  公開日:2015年3月30日

    特許番号/登録番号:特許第6061826号  登録日:2016年12月22日 

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  • アキシャルギャップモータ

    竹崎 謙一, 日野 弥, 原田 浩司, 秋山 秀勝, 小笠原 悟司, 竹本 真紹, 曽根 広太

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    出願人:株式会社ダイナックス

    出願番号:特願2013-163077  出願日:2013年8月6日

    公開番号:特開2015-033287  公開日:2015年2月16日

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  • アキシャルギャップ型発電体およびコアの寸法の設定方法並びにエンジン発電機

    竹本 真紹, 田島 茂樹, 窪田 陽介, 古屋 彰, 小林 貴志

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    出願人:富士重工業株式会社

    出願番号:特願2013-125177  出願日:2013年6月14日

    公開番号:特開2015-002587  公開日:2015年1月5日

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  • アキシャルギャップ型の発電体におけるコアの寸法を決定する方法、アキシャルギャップ型発電体およびエンジン発電機

    竹本 真紹, 田島 茂樹, 窪田 陽介, 古屋 彰, 小林 貴志

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    出願人:株式会社SUBARU

    出願番号:特願2013-125177  出願日:2013年6月14日

    公開番号:特開2015-002587  公開日:2015年1月5日

    特許番号/登録番号:特許第6154673号  登録日:2017年6月9日 

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  • 流体移送装置

    竹本 真紹, 平櫛 真男

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    出願人:セイコー化工機株式会社

    出願番号:特願2012-103466  出願日:2012年4月27日

    公開番号:特開2013-231471  公開日:2013年11月14日

    特許番号/登録番号:特許第5979747号  登録日:2016年8月5日 

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  • IPM型ベアリングレスモータ

    竹本 真紹, 松橋 大器, 太田 智

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2011-232261  出願日:2011年10月21日

    公開番号:特開2013-090556  公開日:2013年5月13日

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  • IPM型ベアリングレスモータ

    竹本 真紹, 松橋 大器, 太田 智

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2011-232261  出願日:2011年10月21日

    公開番号:特開2013-090556  公開日:2013年5月13日

    特許番号/登録番号:特許第5747385号  登録日:2015年5月22日 

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  • アキシャルギャップモータ

    竹本 真紹, 小笠原 悟司

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:JP2010067860  出願日:2010年10月12日

    公表番号:WO2011-046108  公表日:2011年4月21日

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  • アキシャルギャップモータ

    竹本 真紹, 小笠原 悟司

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2011-536136  出願日:2010年10月12日

    特許番号/登録番号:特許第5673959号  登録日:2015年1月9日 

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  • 3軸能動制御型磁気軸受及びこれを用いた回転機

    竹本 真紹, 松橋 大器, 野村 昌克

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2009-239686  出願日:2009年10月16日

    公開番号:特開2011-085223  公開日:2011年4月28日

    2011-85223

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  • アキシャル型モータ

    竹本 真紹, 三谷 宏幸, 北条 啓文, 井上 浩司, 尾崎 修

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    出願人:国立大学法人北海道大学

    出願番号:特願2009-148257  出願日:2009年6月23日

    公開番号:特開2011-010375  公開日:2011年1月13日

    2011-10375

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  • ハイブリッド車両の制御装置

    米盛 敬, 瀬尾 宣英, 赤木 泰文, 藤田 英明, 竹本 真紹

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    出願人:マツダ株式会社

    出願番号:特願2009-056880  出願日:2009年3月10日

    公開番号:特開2010-208485  公開日:2010年9月24日

    特許番号/登録番号:特許第5359398号  登録日:2013年9月13日 

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  • ハイブリッド車両の制御装置

    米盛 敬, 瀬尾 宣英, 赤木 泰文, 藤田 英明, 竹本 真紹

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    出願人:マツダ株式会社

    出願番号:特願2009-056887  出願日:2009年3月10日

    公開番号:特開2010-208487  公開日:2010年9月24日

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  • ハイブリッド車両の制御装置

    米盛 敬, 瀬尾 宣英, 赤木 泰文, 藤田 英明, 竹本 真紹

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    出願人:マツダ株式会社

    出願番号:特願2009-056880  出願日:2009年3月10日

    公開番号:特開2010-208485  公開日:2010年9月24日

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  • ハイブリッド車両の制御装置

    米盛 敬, 瀬尾 宣英, 赤木 泰文, 藤田 英明, 竹本 真紹

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    出願人:マツダ株式会社

    出願番号:特願2009-056884  出願日:2009年3月10日

    公開番号:特開2010-208486  公開日:2010年9月24日

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  • ハイブリッド車両の制御装置

    米盛 敬, 瀬尾 宣英, 赤木 泰文, 藤田 英明, 竹本 真紹

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    出願人:マツダ株式会社

    出願番号:特願2009-056884  出願日:2009年3月10日

    公開番号:特開2010-208486  公開日:2010年9月24日

    特許番号/登録番号:特許第5515334号  登録日:2014年4月11日 

    2010-208487

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  • ハイブリッド車両の制御装置

    米盛 敬, 瀬尾 宣英, 赤木 泰文, 藤田 英明, 竹本 真紹

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    出願人:マツダ株式会社

    出願番号:特願2009-056887  出願日:2009年3月10日

    公開番号:特開2010-208487  公開日:2010年9月24日

    特許番号/登録番号:特許第5446337号  登録日:2014年1月10日 

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  • ベアリングレスモータ

    千葉 明, 竹本 真紹, 深尾 正

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    出願人:学校法人東京理科大学

    出願番号:JP2009000162  出願日:2009年1月19日

    公開番号:特開2004-120886  公開日:2004年4月15日

    公表番号:WO2009-093428  公表日:2009年7月30日

    特許番号/登録番号:特許第3739347号  登録日:2005年11月11日 

    3739347

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  • ベアリングレスモータ

    千葉 明, 竹本 真紹, 深尾 正

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    出願人:学校法人東京理科大学

    出願番号:特願2009-550455  出願日:2009年1月19日

    特許番号/登録番号:特許第4616405号  登録日:2010年10月29日 

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  • 回転電気機械

    千葉 明, 竹本 真紹, 深尾 正

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    出願人:学校法人東京理科大学

    出願番号:特願2008-555054  出願日:2008年1月22日

    公表番号:WO2008-090853  公表日:2008年7月31日

    特許番号/登録番号:特許第4644832号  登録日:2010年12月17日 

    特許第4644832

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  • 回転電気機械

    千葉 明, 竹本 真紹, 深尾 正

     詳細を見る

    出願人:学校法人東京理科大学

    出願番号:JP2008050740  出願日:2008年1月22日

    公表番号:WO2008-090853  公表日:2008年7月31日

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  • ベアリングレスモータを用いたポンプ

    竹本 真紹, 佐藤 洋司

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    出願人:財団法人理工学振興会

    出願番号:特願2007-303840  出願日:2007年11月25日

    公開番号:特開2009-127537  公開日:2009年6月11日

    2009-127537

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  • 電磁回転機械

    千葉 明, 竹本 真紹

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    出願人:学校法人東京理科大学

    出願番号:特願2007-272949  出願日:2007年10月19日

    公開番号:特開2009-106002  公開日:2009年5月14日

    2009-106002

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  • ベアリングレスモータ

    千葉 明, 竹本 真紹, 深尾 正

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    出願人:学校法人東京理科大学

    出願番号:特願2007-006866  出願日:2007年1月16日

    公開番号:特開2008-178165  公開日:2008年7月31日

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  • ベアリングレスモータならびにその回転子位置制御回路および回転子位置制御方法

    竹本 真紹, 深尾 正, 千葉 明

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    出願人:財団法人理工学振興会

    出願番号:特願2003-133270  出願日:2003年5月12日

    公開番号:特開2004-336968  公開日:2004年11月25日

    特許番号/登録番号:特許第3854998号  登録日:2006年9月22日 

    3854998

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  • ベアリングレスモータならびにその回転子位置制御回路および回転子位置制御方法

    竹本 真紹, 深尾 正, 千葉 明

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    出願人:財団法人理工学振興会

    出願番号:特願2003-133270  出願日:2003年5月12日

    公開番号:特開2004-336968  公開日:2004年11月25日

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  • ベアリングレスモータ

    竹本 真紹, 千葉 明, 深尾 正

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    出願人:財団法人理工学振興会

    出願番号:特願2002-280264  出願日:2002年9月26日

    公開番号:特開2004-120886  公開日:2004年4月15日

    特許番号/登録番号:特許第3739347号  登録日:2005年11月11日 

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  • ベアリングレスモータ

    竹本 真紹, 千葉 明, 深尾 正

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    出願人:財団法人理工学振興会

    出願番号:特願2002-280264  出願日:2002年9月26日

    公開番号:特開2004-120886  公開日:2004年4月15日

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受賞

  • NEパワー・エレクトロニクス・アワード2019 審査員特別賞

    2019年12月   日経エレクトロニクス  

    竹本 真紹

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  • Electrical Machines Committee Prize Paper Award

    2019年10月   IEEE Industry Applications Society  

    竹本 真紹

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  • Electrical Machines Technical Committee Prize Paper Award

    2018年10月   IEEE Industrial Electronics Society  

    竹本 真紹

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  • 永守財団 永守賞

    2017年9月  

    竹本 真紹

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  • Best Paper Award

    2016年7月   IEEE Power & Energy Society and the Editorial Board of the Transactions on Energy Conversion  

    竹本 真紹

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  • Best Paper Award of The 18th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS2015)

    2015年10月  

    竹本 真紹

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  • 自動車技術会 技術部門貢献賞

    2015年8月  

    竹本 真紹

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  • Electric Machine Committee Prize Paper Award

    2011年9月   IEEE Industry Applications Society  

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  • 電気学会 電気学会全国大会功労賞

    2010年3月  

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  • 電気学会 電気学術振興賞 (論文賞)

    2005年5月  

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    受賞国:日本国

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 可変界磁機能を備えたハイブリッド界磁型永久磁石同期電動機の開発

    2013年04月

    共同研究 

    竹本 真紹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • レアアースフリーモータの開発

    2007年04月

    共同研究 

    竹本 真紹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 高出力・高効率な永久磁石同期電動機の開発

    2005年04月

    共同研究 

    竹本 真紹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • アキシャルギャップモータの開発

    2005年04月

    共同研究 

    竹本 真紹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 磁気浮上技術を活用したベアリングレスモータ・磁気軸受とそのドライブシステムの開発

    1998年04月

    科学研究費補助金・共同研究 

    竹本 真紹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • Development of bearingless motor drive systems

    1998年

    Grant-in-Aid for Scientific Research 

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    資金種別:競争的資金

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担当授業科目

  • ベクトル解析 (2021年度) 第2学期  - 月5,月6,木7,木8

  • ベクトル解析 (2021年度) 第2学期  - 月5,月6,木7,木8

  • 表現技法1 (2021年度) 前期  - その他

  • 表現技法2 (2021年度) 後期  - その他

  • 電動機システム工学演習 (2021年度) 通年  - その他

  • 電動機制御工学 (2021年度) 前期  - 火3,火4

  • 電動機設計工学 (2021年度) 後期  - その他

  • 電子情報システム工学特別研究 (2021年度) 通年  - その他

  • 電気機器学B1 (2021年度) 第1学期  - 水3,水4

  • 電気機器学B2 (2021年度) 第1学期  - 金3,金4

  • 電気機器学Ⅱ (2021年度) 1・2学期  - [第1学期]水3,水4,金3,金4, [第2学期]その他

  • 電気機器学Ⅱ (2021年度) 1・2学期  - [第1学期]水3,水4,金3,金4, [第2学期]その他

  • ベクトル解析 (2020年度) 第2学期  - 月5,月6

  • ベクトル解析 (2020年度) 第2学期  - 月5,月6

  • 表現技法1 (2020年度) 前期  - その他

  • 表現技法2 (2020年度) 後期  - その他

  • 電動機システム工学演習 (2020年度) 通年  - その他

  • 電動機制御工学 (2020年度) 前期  - 火3,火4

  • 電動機設計工学 (2020年度) 特別  - その他

  • 電子情報システム工学特別研究 (2020年度) 通年  - その他

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