TECHNO-FRONTIER 2017 技術シンポジウム 幕張メッセ・国際会議場 第3回国際ドローンシンポジウム
第37回モータ技術シンポジウム
※プログラム内容(スピーカ、コーディネータ、発表テーマ、内容等)が変更になる事がありますので予めご了承ください。
4月19日(水) 10:00 - 12:45 B1 自動車用主機モータ
C1 振動・騒音
14:15 - 17:00 B2 センサレス
C2 SiCパワーデバイスの最新応用技術
4月20日(木) 10:00 - 12:45 B3 可変定数モータ
C3 ロボティクス
14:15 - 17:00 B4 磁気ギヤードモータ
C4 絶縁材料・評価
4月21日(金) 10:00 - 12:45 B5 モータの超高速を実現する基盤技術
C5 IoT・AI
14:15 - 17:00 B6 高速モータ/ベアリングレス
C6 磁性材料・形状工夫によるPMモータ性能向上
 コーディネータ  (敬称略)
4月19日(水)
10:00〜12:45
B1
自動車用主機モータ
1
プリウス用モータ開発
  • 新構造ステータ
  • 新構造ロータ
滝澤 敬次
トヨタ自動車 HVユニット開発部 HVモータ開発室 主査
2
SPORT HYBRID i-MMDシステム用モータの開発
  • 環境問題
  • SPORT HYBRID i-MMDシステム概要
  • i-MMD用モータの開発
黒木 次郎
竃{田技術研究所 四輪R&Dセンター 第4技術開発室 第1ブロック 主任研究員
3
走行中給電に対応したワイヤレス インホイールモータ2号機の開発
  • 電力線と信号線が不要なインホイールモータを一輪12kWに大容量化
  • 走行中ワイヤレス電力伝送用コイルからホイールに直接給電
  • 車輪内に蓄電デバイスも搭載しエネルギーマネジメント
藤本 博志
東京大学 大学院 新領域創成科学研究科 先端エネルギー工学専攻 准教授
梅野 孝治
竃L田中央研究所 システム・エレクトロニクス2部 部長 主席研究員
地球温暖化や化石燃料の枯渇といった環境問題から、HVを始めとする電気駆動車の生産、普及が拡大しています。昨今では、燃費だけでなく高い動力性能を売りにした車両も増えてきており、その特性を左右する主機モータの性能向上は今後の電動車両の発展においてとくに重要です。主機モータは、小型、高効率化に留まらず、生産技術や構造面での進化も目覚ましいものがあります。本セッションでは、こうしたモータの技術動向について、HVに搭載された最新技術から将来の駆動方式を一変させるワイヤレスインホイールモータまで、第一線で活躍されている専門家の方々より紹介いただきます。
※カーエレクトロニクス技術シンポジウムB1セッションとの共通プログラムです。
 
10:00〜12:45
C1
振動・騒音
1
集中巻 単相誘導モータの電磁力と等価ヤング率
  • 高調波磁束と電磁力の解析と測定
  • 固定子鉄心の等価ヤング率の算出
  • 振動・騒音の低減対策
石橋 文徳
芝浦工業大学 名誉教授
2
次世代EVのためのモータノイズ解析及びインホイールモータ車特有の振動課題の事例
  • EV特有の振動・騒音現象
  • インホイールモータ車特有の振動課題の事例紹介
  • 次世代EVのためのモータノイズ解析
宮川 隆行
日産自動車 電子技術・システム技術開発本部 シャシー開発部
3
モータの周期外乱抑制など振動制御技術
  • トルクリプルなど周期外乱発生要因
  • 一般化周期外乱オブザーバによる振動制御
  • 適用事例の紹介
只野 裕吾
竃セ電舎 研究開発本部 基盤技術研究所 パワエレ研究部 技術第一課 課長
野田 伸一
日本電産 中央モーター基礎技術研究所 研究第一部長
モータは、洗濯機、エアコンなど家電製品、一般産業用、工作機械や医療機器、さらには最近では電気自動車(EV)が注目され、幅広く使用されています。モータの歴史は古く、その間に小型、軽量、高速、高効率などの幾多の技術改良がなされてきました。しかし、今日でも技術上の困難な課題はいくつか残されており、その一つとして、振動・騒音の問題があります。本セッションでは、基本の原理であるモータの振動源である電磁力と伝達系のモータ構造の固有振動数について解説をいただきます。
次に応用例として、次世代EVのための振動・騒音解析およびEV特有の振動・騒音現象の事例を紹介いただき、さらに、モータ制御におけるモータの周期外乱抑制などの振動制御技術など、適用事例を交えて発表していただきます。
本セッションは、「モータ振動騒音問題を解決する手掛かりとなる」ノウハウが多く詰まった意義深い内容です。
 
14:15〜17:00
B2
センサレス
1
センサレスし易いモータ設計
  • 磁気飽和が位置推定に与える影響
  • 運転範囲拡大設計
  • 位置センサレス指向設計のポイント
加納 善明
大同大学 電気電子工学科 准教授
2
簡易型低速センサレスの実用化技術
  • 磁気飽和特性を利用した低速センサレスの原理
  • 自動車補機モータ、白物家電への応用例
  • 適用モータの拡大技術
岩路 善尚
鞄立製作所 研究開発グループ 制御イノベーションセンタ モータシステム研究部 主管研究員
3
簡素化・静音化を極めた自動車用センサレス制御
  • 電動化する自動車に必要な、静粛・簡素なモータドライブ技術
  • 騒音を従来比1/10に可能なゼロ速静音センサレス制御
  • 低コストが要求される補機モータの簡素正弦波センサレス制御
青木 康明
潟fンソー スマートモータ革新部 担当課長
藤綱 雅己
潟fンソー 研究開発2部 担当部長 技師
モータ技術シンポジウムでセンサレス駆動を取り上げるのは2009年以来、実に8年ぶりです。その間、センサレス駆動技術は熟成しモータドライブ技術者にとって当たり前の技術になった感があります。しかし、技術は着実に進化しモータ磁気回路構成とペアーとなり、より簡素になり、また今まで実用化が難しかった低速領域まで使えるようになって来ました。 本セッションでは、従来のモータありきのセンサレス駆動ではなく、センサレスし易いモータ設計指針についての解説を通し、機制一体の奥義を示して頂きます。次にこの特徴を生かし、白物家電や自動車に独自に進化した安価な簡易センサレスについて解説して頂きます。本セッションはモータおよびモータ制御に関わる全ての方々にとって意義深い内容です。
 
14:15〜17:00
C2
SiCパワーデバイスの最新応用技術
1
鉄道車両用インバータへのSiC適用事例
  • 鉄道車両用インバータ
  • SiC適用の効果 小型化と省エネ
  • 適用事例
山崎 尚徳
三菱電機 先端技術総合研究所 モータ駆動システム技術部 推進制御 グループマネージャ
2
SiCパワーデバイスを適用したパワーエレクトロニクス機器の開発事例
  • SiCパワーデバイスの現状
  • SiCパワーデバイスを適用したパワエレ機器
  • 今後の展開
佐藤 以久也
富士電機 技術開発本部 パワエレ技術開発センター 主査
3
環境対応車へのSiC実用化に向けた取り組み
  • FCV、PHV等の環境対応車への取り組み
  • SiCパワー半導体への期待
  • SiC実用化に向けた取り組み ※配布テキスト資料はありません
鳥居 薫
トヨタ自動車 HV先行開発部 先行インバータ開発室 主幹
西岡 圭
 
次世代パワーデバイスの新材料として期待されているSiCとGaNは既に実用化の時代に入りました。SiCはパワエレ機器へのSiC-SBD搭載から始まり、今はSiC-FET搭載の時代に突入。鉄道分野・自動車分野でもSiCパワー半導体搭載の実車両が既に活躍しており、またSiCの特性を最大限に引き出す応用分野事例も複数発表されています。そしてトレンチ構造のSiC-FETの量産も始まりました。GaNはその高スイッチング特性を活かした電源から搭載が始まっており、次世代パワーデバイスはそれぞれの特性を活かした分野で確実に採用が広がっています。このセッションでは、特にSiCパワーデバイスに関する応用事例と最新技術動向を取り上げます。
本セッションが各位の次世代パワーデバイスを用いた商品の開発スピードアップに繋がれば幸いです。
 
4月20日(木)
10:00〜12:45
B3
可変定数モータ
1
直列積層磁石を用いた可変磁力モータ
  • 可変特性モータの技術動向
  • 直列積層磁石を用いた可変磁力モータ
  • 磁力制御
加藤 崇
日産自動車 総合研究所 EVシステム研究所 主任研究員
2
可変界磁モータの技術開発
  • 可変界磁モータとは
  • 機械式可変界磁
  • 簡易可変界磁
石井 隆明
活タ川電機 技術開発本部 開発研究所 つくば研究所 アクチュエータ技術研究開発員
3
機器定数可変の順・逆変換PMモータとエレクトロニクスモータ
  • 自動車・鉄道等の可変速モータドライブシステム
  • 可変速運転に優れた順・逆変換PMモータ
  • エレクトロニクスモータ
堺 和人
東洋大学 電気電子情報工学科 教授
三木 一郎
明治大学 理工学部 教授
可変速運転が可能で高効率なIPMSMが用途を拡大してきました。これらのモータは、通常、定格付近で高効率となるように設計されています。しかし、モータは種々の動作点で運転されることから、広範囲な運転領域において高効率となることが望まれます。これに対して、現在新しいモータが次々に発表されています。本セッションでは、まず、日産自動車渇チ藤様に主として直列積層磁石を用いた可変磁力モータについて、次に活タ川電機の石井様に機械式可変界磁および簡易可変界磁モータについてご講演頂きます。最後に、東洋大学の堺先生に順・逆変換PMモータとエレクトロニクスモータについてご講演頂きます。本セッショッンは、今後の技術開発に必ずや役立つものと思います。
 
10:00〜12:45
C3
ロボティクス
1
医療・福祉用ロボティックウェアcurara®の開発と経緯
  • ロボットの特徴
  • 開発の経緯
  • 今後の展望
橋本 稔
信州大学 繊維学部 機械・ロボット学科 教授
2
ガイダンスロボットの開発
  • ロボット開発の経緯
  • 実証実験事例紹介
  • 市場の反応
飛田 和輝
日本精工 技術開発本部 新領域商品開発センター 技術開発第一部 グループマネージャー
3
インフラ点検支援用UAV(ドローン)の飛行要件とモータ制御
  • インフラ点検支援に必要なUAV姿勢制御精度
  • 可変ピッチ機構とモータ制御ロジック
  • 実証で明らかになった課題と将来の方向性
加藤 直也
潟fンソー 技術開発センター Robotics開発室 室長
長竹 和夫
晦DTech 代表取締役社長
人間の代わりに、または支援をするサービスロボットの開発が全世界で佳境に入っています。
今年に入って日本や米国で行われた展博においても、出展数の増加や内容も充実しており、特に近年ではAIを活用した学習機能等を付加した次世代の技術の織込み等高度化が図られ、実証実験や実用化が進められています。
本セッションでは、支援目的の医療福祉用ロボットやガイダンスロボット、人間の代わりに移動監視を目的としたドローン分野での動向や実例を挙げ解説し、それらを開発していく上でのモータ、ドライブへの要求と期待について講演いただきます。
聴講される方々が、よりロボット分野に親しみ、理解されると信じます。
 
14:15〜17:00
B4
磁気ギヤードモータ
1
磁気歯車の開発動向
  • 磁気歯車とは
  • 磁気歯車の種類
  • 開発動向と性能向上
安藤 嘉則
群馬大学 大学院 理工学府 知能機械創製部門 准教授
2
磁気ギアードモータの高性能化
  • 磁気ギアと永久磁石式ブラシレスモータの一体化
  • 磁気ギアードモータの動作原理と設計コンセプト
  • 磁気ギアードモータの高性能化技術
新口 昇
大阪大学 大学院 工学研究科 知能・機能創成工学専攻 助教
3
磁気ギヤ・ギヤードモータの設計のポイント
  • 磁気ギヤの設計のポイント
  • 磁気ギヤードモータの設計のポイント
中村 健二
東北大学 大学院 工学研究科 技術社会システム専攻 教授
渡邊 利彦
(一社)電気学会 IEEJプロフェッショナル
歯車の動作を磁気的な力で実現する磁気ギヤは、無接触、無潤滑での動作が可能であり、機械式歯車では困難な、メンテナンスフリーや低騒音の歯車の実現が期待されています。特に、磁石の起磁力と磁路のパーミアンスの空間分布の差異を利用する磁気回路を持ち、高トルク化が期待できる磁束変調型が熱心に研究されています。また、モータの磁気回路と磁気ギヤの磁気回路とを一体化した磁気ギヤードモータも開発されています。ここでは、磁束変調型の磁気ギヤと磁気ギヤードモータについて、主要な研究機関での設計開発事例、高トルク化や高効率化などの高性能化の取り組みを取り上げており、最新の研究開発の動向を知ることができます。
 
14:15〜17:00
C4
絶縁材料・評価
1
放電のメカニズム、測定/評価方法と国際標準化
  • 放電絶縁のメカニズム
  • インバータ駆動モータの部分放電発生の測定方法
  • 部分放電検知の国際標準化
永田 正義
兵庫県立大学 大学院 工学研究科 電気物性工学専攻 教授
2
ナノコンポジット絶縁材料の原理・特徴と応用
  • 絶縁材料の諸特性改良に向けた解析技術
  • 絶縁材料の分子論的取扱い
  • 放電特性と材料物性の相関
大嶽 敦
鞄立製作所 研究開発グループ 電力システム部 主任研究員
3
自動車用高電圧駆動モータの絶縁技術
  • 自動車用駆動モータの絶縁に関する課題
  • 車両環境がコイル間部分放電に与える影響
  • サージ電圧の発生原理と推定手法
脇本 亨
慨OKEN SP-ES室 室長
相馬 憲一
鞄立産機システム 研究開発センタ長 兼 CTO
地球温暖化対策の新しい国際ルール「パリ協定」が発効し、産業革命前からの気温上昇を2℃より低く抑え、1.5℃未満を努力目標にすることが掲げられています。モータの電力使用割合は国内では約60%であり、その低減が緊急課題のひとつです。モータをインバータ駆動にすることで省エネが図られますが、一方でインバータサージによる放電、絶縁破壊など新たな課題への対策が必要になります。ここでは、放電のメカニズムとその測定・評価方法、国際標準化の動き、絶縁防止に向けたナノコンポジット複合材料(ナノ粒子+絶遠樹脂)の原理と特徴を紹介します。さらに、電動化電圧が高電圧化する傾向になってきたHEVやEV用モータにおける自動車駆動モータの放電、絶縁技術研究の事例を紹介します。
 
4月21日(金)
10:00〜12:45
B5
モータの超高速を実現する基盤技術
1
高速化による出力密度向上のための技術課題
  • 宇宙用アクチュエータに要求される性能
  • イノベーションハブにおける次世代アクチュエータ研究
  • 高効率アクチュエータの開発
矢野 智昭
宇宙航空研究開発機構(JAXA) 宇宙探査イノベーションハブ
次世代アクチュエータ領域インテグレーター
2
デンタルハンドピースの電動化と現状
  • デンタルハンドピースの説明
  • 特徴と工夫
  • 技術動向
小田垣 政之
潟iカニシ 開発本部 モータ設計部
3
高速スピンドルモータ用軸受の技術動向
  • JIMTOFにおける工作機械の技術動向
  • 高速スピンドルモータ用軸受の損傷事例
水上 敦司
日本精工 産業機械軸受技術センター 精密軸受技術部
百目鬼 英雄
東京都市大学 工学部 電気電子工学科 教授
自動車用主機を代表に、定格回転数を高速化することでモータの高性能を推進する応用分野が加速し、更なる超高速モータの実用化が進んでいます。本セッションでは超高速モータについて、現在の基盤技術を概観する目的で構成しました。超高速化により出力密度を向上させるための技術課題を取り上げるとともに、十万回転以上の速度で使用されるため従来エアースピンドルが使用されていた歯科用の電動化が進んでいる現状についてもとりあげます。重要な超高速を支える軸受けについて工作機用のスピンドルモータの具体的事例をとりあげます。モータの超高速を実現する上で、有益な情報となることが期待できますので、積極的なご参加をお待ちしています。
 
10:00〜12:45
C5
IoT・AI
1
人工知能技術を活用した風力発電スマートメンテナンスの取り組み
  • NEDO事業として研究開発を進めている「風力発電スマートメンテナンス」について
  • 大型風車の各機器からセンサーデータを取得し各機器の異常予兆を人工知能技術により早期検知
  • 上記技術の研究開発ならびに現場での実運用に向けた取り組みについて
緒方 淳
(国研)産業技術総合研究所 人工知能研究センター 主任研究員
2
ファナックのIoTへの取り組み
  • 製造現場でのIoT
  • FIELD system(FANUC Intelligent Edge Link&Drive system)
寒川 幸治
ファナック FIELD推進本部 次長
3
人工知能搭載によるエンドポイントデバイスのインテリジェント化
  • 今後のIoTでのエンドポイントデバイスの重要性
  • エンドポイントのインテリジェント化をサポートするマイクロコントローラ
  • 人工知能をエンドポイントデバイスに搭載した例の紹介
若山 康司
ルネサスエレクトロニクス 第二ソリューション事業本部 インダストリ・ソリューション事業部
事業戦略部 エキスパート
鴻上 弘
ファナック FA事業本部 サーボ研究所 技師長
産業の現場のさまざまな装置がネットワークで繋がり、さまざまな有用な情報が収集・活用され、または自律的に生産性を改善する、そんな世界が近い将来、現実のものになろうとしています。そのためには、さまざまな機器をどう繋ぎ、どうデータを収集し、どうデータを活用するかがキーテクノロジーとなります。
本セッションでは、風力発電スマートメンテナンス、製造現場のIoT化、エンドポイントデバイスのインテリジェント化を題材に、IoTおよびAIの最新技術動向や適用事例について紹介いただきます。モータ技術にとどまらず幅広い分野の技術者にとって今後の技術開発の一助となれば幸いです。
 
14:15〜17:00
B6
高速モータ/ベアリングレス
1
長寿命・メンテナンスフリー・省エネルギーを実現するベアリングレスモータの開発
  • 三相インバータ1台で磁気浮上と回転を実現するベアリングレスモータの原理
  • 回転機・リニアモータ・磁気軸受を融合した新しいモータ構造
  • 試作ベアリングレスモータの省エネルギー効果
杉元 紘也
東京工業大学 工学院 電気電子系 助教
2
10万rpmにおいて高効率を実現する超高速ベアリングレスモータ
  • 10万rpmという超高速回転において完全非接触運転を実現するベアリングレスモータ技術
  • モータ構造の最適化と少ない軸支持電力による高効率運転の実現
  • SiC-MOSFETによる高スイッチング周波数化による鉄損低減とさらなる高効率化
竹本 真紹
北海道大学 大学院 情報科学研究科 准教授
3
磁気軸受を適用した高速PMモータの特性評価
  • 250kW−20,000r/min PMモータの開発
  • モータ効率と損失分離
  • ロータ保持リングの損失評価
沖津 隆志
竃セ電舎 研究開発本部 基盤技術研究所 パワエレ研究部 技術第二課 技師
朝間 淳一
静岡大学 工学部 機械工学科 准教授
21世紀に入り電磁力による磁気浮上・磁気支持の応用が広がっています。直線運動では東海リニア、リニモ、上海マグレブなどに、回転運動では磁気軸受、ベアリングレスモータなどが非接触磁気浮上・支持を実現しています。能動的なフィードバック磁気浮上・磁気支持は、低価格になったパワーエレクトロニクス技術、10kHz程度の高速割り込みが可能なDSP技術、ベクトル制御による回転磁界の制御技術などの技術の発展により実現可能となってきています。
本セッションでは、原理的に最も簡単な一軸だけを能動制御する小型ベアリングレスモータ、10万rpmの高速で効率向上効果を確認したベアリングレスモータ、250kWで2万rpmのモータを支える磁気軸受などこの分野の先端技術開発を紹介します。
 
14:15〜17:00
C6
磁性材料・形状工夫によるPMモータ性能向上
1
アキシャルギャップモータの開発
  • 各種磁性材料の特徴比較
  • モータ形状による得失比較
  • 高効率アキシャルギャップモータの開発
榎本 裕治
鞄立製作所 研究開発グループ 制御イノベーションセンタ モータシステム研究部 主任研究員
2
磁束集中によるIPMモータの磁束密度向上技術の開発
  • PMモータの性能向上には、磁気装荷増大が必須である
  • マグネットの磁束集中配置によりギャップ磁束密度が増大する
  • 鉄損の低域が重要な課題となる
野中 剛
活タ川電機 技術開発本部 開発研究所 モータ・アクチュエータ開発部 課長代理
3
3次元折り曲げ鉄心を用いたPMモータの特性
  • 3次元折り曲げ鉄心を用いたトルク密度向上に関する検討
  • うず電流損解析を用いた損失の分析
  • 試作機を用いた実機検証
吉川 祐一
パナソニック AIS社メカトロニクス事業部 モータBU 要素開発部 部長
森永 茂樹
アイダエンジニアリング 理事 開発本部 技術研究所 所長
近年、PMモータは多くの分野で適用されてきました。その背景には、高効率であると同時に、小型・軽量化などの期待があります。また、PMモータは形状の自由度が高いなどの利点があります。そこで、本セッションでは、PMモータに、磁性材料や形状の工夫を行い、モータ性能向上を図る技術を取り上げます。
先ず、磁性材料やモータ形状などの得失比較を行い、高効率アキシャルギャップモータについて紹介します。次に、永久磁石の磁束集中配置により、ギャップ磁束密度を増大させ、モータ性能を向上させる技術を紹介し、最後に、3次元折り曲げ鉄心を用いて、トルク密度向上を実現するPMモータを紹介します。
以上、本セッションが、今後のPMモータの性能向上を目指す開発の一助となれば、幸いです。