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磁気支持応用機器における開発現状とそのダイナミクス

磁気支持応用機器における開発現状とそのダイナミクス

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カテゴリ: 技術報告

論文No: 1017

グループ名: 【D】産業応用部門

発行日: 2005/05/30

タイトル(英語): Status and dynamics of magnetically suspended machines

著者名: 磁気支持応用機器におけるダイナミクス調査専門委員会

著者名(英語): Investigating R&D Committee on the dynamics of magnetically suspended machines

キーワード: Magnetic Suspension, Magnetic Levitation, Magnetic Bearing, Linear motor, Superconducting Technology

要約(日本語): 磁気支持応用機器は、物体を非接触で支持する磁気支持技術を利用したもので、低騒音、低振動、メンテナンスフリーなどの特徴を持つ。そのため、近年、多くの磁気支持応用機器において、その実用化及び応用拡大が見られる。例えば、その代表例である磁気浮上式鉄道は、四半世紀の研究開発を経て、実用化され、中国上海にてトランスラピッド、国内(愛知県)でもHSSTが営業運転を開始した。またJR超電導リニアも高い技術評価を受けている。産業応用分野でも、磁気軸受を利用した人工心臓の初の臨床試験、また制振装置、鋼板搬送、フライホイールの開発に加え、零パワー、センサレス等の新技術を利用したエレベータ、自動ドア、除振装置等、新しい分野への応用検討も進む。またこれら機器は磁気支持することのみが目的でなく、回転型モータ、リニアモータと組み合わされて使用され、また強力な磁界が発生できる超電導技術が利用される。そのため、電気、磁気現象からの検討ばかりでなく、運動、構造等における動力学現象(ダイナミクス)からの検討が非常に重要である。更にこれらの現象に関して、高速、低振動、高精度位置決め、センサレス、機能兼用等、求められる仕様が厳しくなっている。以上のような観点から、本委員会では、磁気支持応用機器の最近の開発動向を整理するとともに、そのダイナミクスについて調査した。本報告書はその調査結果についてまとめている。

要約(英語): Magnetically suspended machines utilize the magnetic suspension technology to suspend bodies without contact and have low-noise, low-vibration and low-maintenance features. Therefore, a number of magnetically suspended machines are put to practical use and examined for a lot of industrial applications. For instance, magnetically levitated trains started commercial operation in Japan and abroad after research and development activities had been promoted for a quarter century. In industrial applications, the first clinical demonstration of an artificial blood pump utilizing magnetic bearings was conducted and conveyance systems for steel plates and flywheel energy storage systems have also steadily been developed. New applications made their debut such as elevators, automatic doors and vibration isolation systems utilizing zero-power and position sensor-less controls. Furthermore, these machines are not only suspended by magnetic suspension, but also driven by linear motors and rotary motors and utilize the superconducting technology which can generate strong magnetic field. Therefore, it is important to examine not only electrical and magnetic phenomena but also dynamic phenomena on these machines. In addition, more strict specifications of high-speed, lower-vibration, accurate-positioning and sensor-less are required on these machines. From this viewpoint, the investigating R&D Committee on the dynamics of magnetically suspended machines examines the current status of development and dynamics of these machines. This report presents the results of these examinations.

PDFファイルサイズ: 6,420 Kバイト

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