研究室公開
OPEN LABORATORY
21世紀のエネルギーと知的システム制御
電気工学コース
01
次世代のエネルギー利用技術開発
次世代モータ・発電機が拓く持続可能型社会
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中村研究室 |
EXHIBIT
オープンキャンパスでの展示
人間社会と自然環境が調和した次世代のエネルギー発生・輸送・変換・利用技術開発
21世紀は環境の世紀と言われています。エネルギー分野においても、今後は人や社会、環境と調和した電気エネルギーの発生・輸送・変換・利用に関する技術開発が不可欠です。そして、これらの技術開発の基盤となるのが、モータや発電機、インバータやコンバータなどのエネルギー変換・制御機器です。
詳細は、研究室紹介動画をご覧ください。
私たちの研究
LABORATORY
モータ・発電機，磁気ギヤの高性能化に関する研究
近年、産業・民生・運輸など、あらゆる分野で電動化が進められており、モータの需要はますます増大しています。現在、我が国の発電電力の50%～60％はモータが消費していると言われており、ある試算によると、このような日本国中にあるすべてのモータの効率をたった1%改善できれば、原子力発電所1基分に相当する電気が節約できると言われています。また、環境に優しい風力や波力などの自然エネルギーの有効利用には、小型で高出力な発電機も必要不可欠です。本研究室では、小型高出力・高効率なモータ・発電機の開発を目的として、永久磁石モータやスイッチトリラクタンスモータ(SR)の最適設計法や最適制御法について研究を行っています。
また、磁気ギヤは磁石同士に働く電磁力によって、非接触で動力を伝達することができます。そのため、本質的に振動や騒音、摩耗や発熱が小さいことから、次世代のギヤとして注目されています。本研究室では、磁気ギヤの高性能化や、モータと融合一体化した磁気ギヤードモータの開発に取り組んでいます。
電力系統用電圧安定化装置に関する研究
東日本大震災以降、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーの導入拡大が強く望まれていますが、これらの発電は天候に左右されるため、系統電圧が変動するなどの問題があり、導入がなかなか進んでいません。このような電圧変動を抑制する装置も一部実用化されていますが、応答速度が遅いことや、価格が高いことなどの問題があります。本研究室では、可変インダクタというユニークな磁気デバイスを用いた、高速かつ安価で信頼性の高い電圧安定化装置の開発に取り組んでいます。
次世代移動体に関する研究
近年、地球環境保護に対する意識の高まりから、ハイブリット自動車や純電気自動車、燃料電池自動車など、環境負荷の小さい自動車の実用化が進んでいます。また、我が国は少子・高齢化が急速に進んでいることから、高齢者の日常生活における様々な負担を軽減し、自立した生活を支援する必要性が高まっています。特に、移動(歩行)支援機器による外出支援は高齢者と地域社会をつなげる上で重要な役割を担うことが期待されています。本研究室では、モータや磁気ギヤの技術を応用し、電気自動車や移動支援機器などの次世代移動体の開発に取り組んでいます。
