富山大学工学部 電気電子工学コース エネルギー変換工学研究室 Energy Conversion Laboratory

エネルギー変換工学研究室

電磁応用・パワーエレクトロニクス・回転機

研究紹介

電磁応用

担当:大路 教授

電磁応用グループでは,電磁気学や力学の理論に基づいた新しい機器の研究開発を行っています。電気-磁気-機械変換機器として,電動機(モータ)や発電機(ジェネレータ)が有名です。また,電気-磁気-電気変換機器には変圧器(トランス)があります。これらは1830年~1900年頃に発明された電気機器であり,今もなお重要な役割を果たしています。これらの機器は,一次側(入力側)と二次側(出力側)との間でエネルギーの授受(エネルギー変換)が行われます。このエネルギー変換の過程で,相手に触れることなく(つまり「非接触」で)電磁力や電気エネルギーを伝達させることで,新しい機能を備えた電気機器が創造できます。(電磁力伝達は「磁気浮上」,電気エネルギー伝達は「非接触電力伝送」という名称の技術分野となっており,代表事例としてリニアモーターカーやスマートフォンへの非接触給電があります。) 電磁応用グループでは,非接触をキーワードに柔軟な発想を活かした斬新な機器開発に努めています。

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パワーエレクトロニクス

担当:飴井 准教授

 電気には、乾電池のように時間的に極性が変化しない”直流”と、商用電力のように時間の変化に伴って周期的に極性が変わる”交流”があります。近年のパワーエレクトロニクス技術の進歩によって、直流は大きさを、交流は大きさと周波数を自由に変えられるようになりました。例えば、エアコンできめ細かな温度制御を行うには電圧と周波数を自在に制御することが必要であり、インバータ回路で実現されています。またLED照明の色や明るさを調節するには直流の電流を制御する必要があり、チョッパ回路で実現されています。このように、供給される電力源の条件下で様々な装置を動かすには、その装置の仕様や特性に合わせて電力を柔軟に変換する必要があります。そのため、最近のほぼ全ての家電製品にはパワーエレクトロニクス回路が内蔵されています。本研究室では、効率よい電力変換や装置の長寿命化、電圧・電流の歪みや変動の抑制に関する研究を行っています。それらの技術を太陽光や風力、小水力などの再生可能エネルギー発電へ応用し、効率よく最大限に電気エネルギーを取り出すための研究に取り組んでいます。また、商用周波を高周波に変換し誘導加熱を行うことで、加熱の新たな応用分野を見出しています。従来の技術では為し得なかった様々な夢をパワーエレクトロニクスによって具現化し、エネルギーの有効利用と利便性の向上を図ることで社会貢献を目指しています。

 

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回転機

担当:清田 助教

省エネルギーや温室効果ガスの削減には、消費電力の大半を占めるモータの更なる高効率化や低コスト化が必要不可欠です。回転機グループでは、永久磁石が不要なリラクタンスモータや機械的ベアリングが不要な磁気浮上ベアリングレスモータなどによって、これらの課題の解決を目指しています。

リラクタンスモータは、ネオジウム等レアアースを全く使用しないため、低コストで高耐久なモータですが、効率・トルク密度・騒音に課題があります。本研究室ではそれらの課題を解決する手法を構造面と制御面の両面から研究しています。

ベアリングレスモータは、ベアリングによる機械的な接触が全く発生しないため、高寿命・高効率なモータですが、磁気浮上のための追加制御装置が必要となります。本研究室では、追加の制御装置が不要なシングルドライブベアリングレスモータの研究を行っています。

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メンバー紹介

大路 貴久

大路 貴久教授

Takahisa OHJI

略歴

1995年3月  金沢大学工学部電気・情報工学科 卒業
1997年3月  金沢大学大学院工学研究科 修士課程 電気・情報工学専攻 修了
2000年3月  金沢大学大学院自然科学研究科 博士後期課程 システム科学専攻 修了
2001年7月  富山大学工学部 講師
2006年1月  富山大学工学部 助教授
2007年4月  富山大学大学院理工学研究部 准教授
2012年10月~2013年3月  KMUTT 客員教授
2013年4月~2013年9月  Griffith Uni. 客員教授
2014年4月  富山大学大学院理工学研究部 教授

学位・資格等

  • 博士(工学)

専門分野

  • 電磁力応用
  • 電気機器
  • 電磁界解析
飴井 賢治

飴井 賢治准教授

Kenji AMEI

略歴

長岡技術科学大学 工学部 電気電子システム工学課程 卒業

長岡技術科学大学 大学院工学研究科 電気電子システム工学専攻 修士課程 修了

日新電機株式会社 入社

北陸電機製造株式会社 入社

富山大学 工学部 助手

富山大学 工学部 助教

富山大学 大学院理工学研究部(工学)  講師

富山大学 大学院理工学研究部(工学) 准教授

学位・資格等

  • 博士(工学)

専門分野

  • パワーエレクトロニクス
  • 太陽光・風力発電
  • マルチレベルインバータ
  • 誘導加熱

主な業績

飴井賢治, 山本智大, 大路貴久, 作井正昭, 「高周波誘導加熱方式の缶飲料加熱装置に発生する加熱村の抑制と高効率化に関する検討」, 電学論D, Vol.133, No.1, pp.43-49 (2013) 

飴井賢治, 加藤雅大, 大路貴久, 作井正昭, 「双方向スイッチを用いた高効率単相5レベルインバータの特性」, 電学論D, Vol.135、 No.3、 pp.320-321 (2015)

K.Amei, T.Takayama, T.Ohji, M.Sakui, “High Efficiency and Long Life of a Three-phase Power Conditioner via Interleave Control”, Journal of International Council on Electrical Engineering, Vol.6, No.1, pp.110-116 (2016)

K.Amei, A.Kumagai, T.Ohji, K.Kiyota, M.Sakui, “Charactoristics of New Single Phase Voltage Doubler Rectifier Circuit Using the Partial Switching Strategy”, The 12th IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (IEEE PEDS 2017), pp.1107-1111 (2017)

K.Amei, H.Aoki, R.Furukawa, K.Kiyota, T.Ohji, “A New Three Phase Rectifier Circuit using the Partial Switching Strategy for a High Power Factor and a Harmonic Restraint”, 24th International Conference on Electrical Engineering (ICEE2018), G2-1174 (2018)

 

 

清田 恭平

清田 恭平助教

Kyohei KIYOTA

略歴

2011年3月  東京工業大学 工学部 電気電子工学科 卒業
2013年3月  東京工業大学 大学院理工学研究科 電気電子工学専攻 修士課程 修了
2015年3月  東京工業大学 大学院理工学研究科 電気電子工学専攻 博士課程 修了
2015年4月  東京工業大学 特別研究員
2016年4月  東京工業大学 研究員
2016年11月  富山大学 大学院理工学研究部 特命助教
2017年4月  富山大学 大学院理工学研究部 助教

学位・資格等

  • 博士(工学)

専門分野

  • 電気機器
  • 回転機

研究業績

電磁応用

パワーエレクトロニクス

回転機

その他の業績

富山大学 研究者総覧

各研究グループの業績は以下のページにございます

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