用途指向形次世代モータの技術動向と用途別機電一体化技術
用途指向形次世代モータの技術動向調査専門委員会編

目
1. 総論
1.1 はじめに次

03

4.3 エアコン用モータの技術動向と機電一

03

体化技術

1.2 用途指向形次世代モータと用途別機電一体化技術
1.3 おわりに

31

4.4 掃除機用モータの技術動向と機電一体
03

化技術

33

05

4.5 産業分野での機電一体化動向

35

06

4.6 おわりに

37

2.1 はじめに06

5. 支援要素技術

39

2.2 電動車導入期の機電一体化

06

5.1 まえがき39

2.3 電動車成長期のモータと機電一体化

08

5.2 解析技術

39

2.4 実用化が期待される技術

14

5.3 計測技術41

2.5 おわりに

17

5.4 材料技術

44

19

5.5 ワイドバンドギャップパワーデバイス

2. 自動車駆動用モータ

3. 自動車補機用モータ
3.1 はじめに
3.2

19の適用動向

EPS 用モータの技術動向と機電一体化
技術

5.6 あとがき
19

3.3 電動ポンプ用モータの技術動向と機電一体化技術

20

3.4 空調機用モータの技術動向と機電一体化技術

21

3.5 ブレーキ用モータの技術動向と機電一

4950

6. おわりに

52

A.

53

付録 電動機技術に見る電気自動車の進歩
A.1

はじめに

53

A.2

電気自動車の誕生

53

A.3

電気自動車の実用化

53

A.4

ハイブリッド自動車の出現

54

23

A.5

電気自動車の衰退

54

3.6 超高速機の技術動向と機電一体化技術

24

A.6

我が国における電気自動車の発展

54

3.7 おわりに

27

A.7

電気自動車用電動機の進化

55

29

A.8

おわりに

55

体化技術

4. 家電・民生用モータ
4.1 はじめに29

4.2 洗濯機用モータの技術動向と機電一体化技術

Sample : DO NOT PRINT

29

用途指向形次世代モータの技術動向調査専門委員会委員
委 員 長

加 納 善 明(百目鬼英雄 ( 東 京 都 市 大 学 )幹事

高畑良 一( 日 立 製 作 所 )大同大学)

中井英 雄( 豊 田 中 央 研 究 所 )

幹委

員

事

吉川祐 一( パ ナ ソ ニ ッ ク )中 神孝 志( 三 菱 重 工 業 )幹事補佐

高橋友 哉(西山典 禎( パ ナ ソ ニ ッ ク )委浅野能 成( ダ イ キ ン 工 業 )新政 憲(T

石 原

千 生(日伊東植竹昭 仁()深山

義 浩(榎本裕 治( 日 立 製 作 所 )森本茂 雄( 大 阪 府 立 大 学 )大久保智幸( J F E ス チ ー ル )森本雅 之(加 藤崇( 日 産 自 動 車 )山田英 治( ト ヨ タ 自 動 車 )員ンソー)

堀充 孝( 日 本 電 磁 測 器 )K)

横井裕 一(長崎大学)

成)

丸川泰 弘(日立金属)

悠 太( 本 田 技 術 研 究 所 )

宮 路

日D立
本化
電産剛(ｱｲｼﾝ・ｴｨ・ﾀﾞﾌﾞﾘｭ)三東菱海

電大機学))

川副洋 介(安川電機)山本雄 司( 東 芝 産 業 機 器 ｼｽﾃﾑ )清 田恭 平(富山大学)

藪見崇 生( ダ イ ド ー 電 子 )古賀

誉 大(アンシス・ジャパン)

和 嶋潔( 新 日 鐵 住 金 )小 坂卓( 名 古 屋 工 業 大 学 )下 垣

好 文( エ ク セ デ ィ )途中退任大 村健( J F E ス チ ー ル )古賀誉 大(アンシス・ジャパン)

委岡村賢 樹( ト ヨ タ 自 動 車 )下村昭 二( 芝 浦 工 業 大 学 )河波光 治( 本 田 技 術 研 究 所 )千 葉明( 東 京 工 業 大 学 )磯部真 一( 三 菱 重 工 業 )高橋洋 介( 東 芝 産 業 機 器 ｼｽﾃﾑ )鳥羽Sample : DO NOT PRINT

デ章 夫(富士電機)員

電気学会技術報告 第1492号 3

世代モータ調査専門委員会｣（2012 年 10 月~2014 年 9 月）
，

1.

総論

｢用途指向形次世代モータと支援要素技術調査専門委員会｣（2014 年 10 月~2016 年 9 月）が設置された。調査の結果，1.1 はじめに運転範囲の拡大と高効率化の両立に対し，リラクタンスト

1995 年度電気関係学会東海支部でのシンポジウム「S1.

ルクを主にあるいは補助的に利用したモータでの可変磁力用途志向形電動機の開発と現状」の全体概論によれば，用途化などに加えて，三次元空間を有効活用する新しいモータ指向形モータ(Application-Specific Electric Motors : ASEM)と構造の提案が増加しており，それらを実現するための磁性は，「モータの構造や機構そのものを変えて，機械あるいは材料，制御・製造・評価技術の研究開発が進展していること機構の要求性能を実現させるいわば“ハード”的なアプローが確認できた。

チの考え方に基づいたモータ」と定義されている （1）。同シ

これらの調査結果を受けて 2016 年 10 月より，ンポジウムでは，誘導モータを用いた電動機一体型ピスト

 モータの種類や用途に応じて特化開発された固有技術

ンポンプ，狭軌鉄道の高速化に対応するアウターロータ形の進歩と同モータの高性能化との関連調査

ブラシレス DC モータ，電気自動車用相反モータ，表面磁石

 リラクタンストルク応用電動機では，近年，機電一体に形同期モータ(SPMSM)を用いた HDD 用モータ，ビデオカメ

よって高いレベルで省資源・省エネ化を達成した実用

ラ用ブラシレス DC モータ，誘導子歯を持つ搬送用大推力例が報告されており，その開発環境，特徴，一体化によリニアモータと医用小形リニアパルスモータがその具体例

る効果等の調査に取り上げられ，対象機械あるいは機構部とモータトルクを目的として，新たに「用途指向形次世代モータの技術動向発生機構の一体化によりダウンサイジング，高効率，高機能調査専門委員会」を立ち上げ，調査活動を行なってきた。本化した実例が紹介されている。

技術報告では，2 年半の活動で得られた用途指向形次世代モ先のシンポジウムから二十数年，現在に至るまで電磁構造にとどまらず材料，設計，製造，制御技術など，あらゆるータの更なる進化と機電一体化技術動向に焦点をあて，これまでの技術の流れと最近の動向を紹介する。

技術領域でモータの性能向上に向けての取り組みが行われ，用途指向形モータの適用範囲が拡大した。その代表格
は，埋込磁石形同期モータに代表されるリラクタンストル

1.2 用途指向形次世代モータと用途別機電一体化技術

ク応用電動機である。その技術変遷は，1994 年から 2012 年

図 1.1 は，用途指向形モータの開発が活発化した 1990 年

まで用途指向形モータとリラクタンストルク応用電動機を代から今日までの関係する社会動向，製品，モータ研究の流キーワードとする電気学会調査専門委員会の調査活動をまれと機電一体化の動向をまとめた図である。自動車主機・補とめた技術報告に，その詳細を見ることができる(2)~(8)。

機をはじめ，エアコンや掃除機などの家電製品に至るまで，さらに 2012 年からは歴代委員会の活動を受けて，次世代インバータ駆動回路，減速機やファンなどの機構部品とモのモータ像を模索，調査することを目的に，｢用途指向形次ータの一体化，機電一体化が進められ，小型・軽量化さらに

図 1.1 用途指向形モータの開発動向
Fig.1.1. Trend of Application Specific Electric MotorSample : DO NOT PRINT