2024年度優秀修士論文賞受賞！― 田中 海翔さん（千葉・清田研究室）―

私は、ベアリングレスモータの低コスト化に関する研究を行っています。ベアリングレスモータとは、磁石の力を利用して回転部分（回転子）を浮上させながら回転するモータです。 通常のモータでは、回転子と固定部分（固定子）の間にベアリング（機械軸受）を用いることで、回転を滑らかにしつつ支えています。しかし、ベアリングは摩擦による摩耗や潤滑油の飛散といった問題があり、メンテナンス性の低下や汚染の原因となることが課題でした。

この課題を解決するために、磁石の力で回転子を浮上させる「磁気軸受」が開発されました。磁気軸受は摩耗や潤滑油の問題を解決する画期的な技術ですが、一般的なベアリングに比べて大型化するという欠点があります。この欠点を克服するため、モータと磁気軸受の機能を統合し、小型化を実現した「ベアリングレスモータ」が提案されました。 本研究では、ベアリングレスモータのさらなる小型化と低コスト化を目指しました。従来のベアリングを用いたモータでは、回転を制御するために1台の三相インバータが必要でしたが、ベアリングレスモータではこれに加えて磁気支持を行うために複数台の三相インバータが必要となり、コストが増大していました。これに対し、本研究では、1台の三相インバータで駆動できる「ベアリングレス単相モータ」に着目しました。しかし、従来のベアリングレス単相モータには、回転角度を検出するための高価なレゾルバが必要であり、コスト削減の障壁となっていました。

そこで、本研究では「コンシクエントポール構造」を採用することで、レゾルバを不要にし、さらに低コスト化を図りました。この成果により、ベアリングレスモータの実用化がより現実的になり、産業機器や省エネルギー技術への応用が期待されます。ベアリングレスモータの普及が進めば、モータのさらなる高効率化やエネルギー消費の削減に貢献できると考えています。

この度は、優秀修士論文賞という名誉ある賞をいただき、大変光栄に思います。修士課程から本学に入学し、憧れのこの大学で研究に励むことができただけでなく、その成果を評価していただけたことを心から嬉しく思います。 研究を進めるにあたり、ご指導くださった千葉先生、清田先生、藤井先生、筒井先生に深く感謝申し上げます。また、日々支えてくれた研究室の仲間、家族、そして励まし支え続けてくれた大切な人にも、心より感謝しています。

研究の基礎すらままならなかった自分ですが、この2年間で大きく学び、成長することができました。そのおかげで研究の面白さに気づき、博士後期課程へ進むという選択ができたと感じています。今後もこの研究を通じて社会に貢献できるよう、精進してまいります。 改めまして、支えてくださったすべての方に感謝申し上げます。