Details of the Researcher

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Ayumi Nagai
Section
Graduate School of Engineering
Job title
Specially Appointed Assistant Professor(Research)
Degree
  • Doctor (Engineering) (Tohoku University)

e-Rad No.
40983367

Research History 3

  • 2025/08 - Present
    Tohoku University Graduate School of Engineering

  • 2023/04 - Present
    National Institute of Technology , Nara College Department of Electrical Engineering

  • 2021/04 - 2023/03
    日本学術振興会 特別研究員(DC)

Education 4

  • Tohoku University Graduate School of Engineering Department of Management Science and Technology

    2021/04 - 2025/03

  • Tohoku University Graduate School of Engineering Department of Management Science and Technology

    2019/04 - 2021/03

  • Nara National College of Technology

    2017/04 - 2019/03

  • Nara National College of Technology Department of Electrical Engineering

    2012/04 - 2017/03

Committee Memberships 1

  • 電気学会 電力シフトに向けた磁気応用技術を用いたエネルギー変換システム調査専門委員会,幹事補佐

    2024/10 - Present

Professional Memberships 3

  • 日本磁気学会

  • IEEE

  • 電気学会

Research Interests 1

  • スイッチトリラクタンスモータ

Research Areas 1

  • Manufacturing technology (mechanical, electrical/electronic, chemical engineering) / Electrical power engineering /

Awards 10

  1. 基礎・材料・共通部門表彰

    2025/09 電気学会 多極横方向磁束型SRモータのトルク特性に関する検討

  2. 総長賞

    2025/03 東北大学

  3. MSJ論文奨励賞

    2023/05 日本磁気学会 横方向磁束型 SR モータの電流アンバランス改善に関する検討

  4. 優秀論文発表賞

    2023/03 電気学会 相数に着目した横方向磁束型 SR モータの電流アンバランス改善

  5. IEEE Magnetics Society Sendai-Sapporo Joint Chapter Best Student Presentation Award

    2021/10 IEEE Magnetics Society Sendai-Sapporo Joint Chapter

  6. MSJ論文奨励賞

    2021/05 日本磁気学会 NANOMET積層コアを適用した高速SRモータの実機評価

  7. 回転機技術委員会優秀論文発表賞

    2021/03 電気学会 NANOMET積層体を用いた高速SRモータ

  8. マグネティックス技術委員会研究奨励賞

    2019/02 電気学会 高周波損失とエネルギー密度に着目した空心インダクタ形状の検討

  9. パワーエレクトロニクス学会優秀賞

    2018/12 パワーエレクトロニクス学会 リッツ線の素線径を考慮した高周波損失特性

  10. 優秀論文発表賞

    2018/08 電気学会 高周波電力用空心インダクタの高密度化

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Papers 9

  1. Structure of Air-Core Power Inductor With High Energy Density and Low Copper Loss

    Emiri Asahina, Mayu Fukuoka, Itsuki Masuda, Ayumi Nagai, Kosuke Maeda, Manabu Ishitobi

    IEEE Transactions on Magnetics 2023/11

    DOI: 10.1109/TMAG.2023.3297333  

  2. A Novel Transverse-Flux-Type Switched Reluctance Motor With Reverse Bias Permanent Magnets Peer-reviewed

    Ayumi Nagai, Kazuhide Mitsuya, Kenji Nakamura

    IEEE Transactions on Industry Applications 59 (3) 3256-3264 2023/05/20

    Publisher: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI: 10.1109/tia.2023.3245580  

    ISSN: 0093-9994

    eISSN: 1939-9367

  3. 横方向磁束型SRモータの電流アンバランス改善に関する検討 Peer-reviewed

    永井 歩美, 中村 健二

    日本磁気学会論文特集号 2023/05/01

    DOI: 10.20819/msjtmsj.23TR517  

  4. Basic Characteristics of Transverse-Flux-Type Switched Reluctance Motor with Permanent Magnets Applying Reverse Bias Magnetic Field Peer-reviewed

    永井歩美, 三ツ谷和秀, 中村健二

    日本磁気学会論文特集号(Web) 6 (1) 2022

    ISSN: 2432-0471

  5. Prototype Evaluation of High-Speed SR Motor Made of NANOMET Laminated Core Peer-reviewed

    永井歩美, 三ツ谷和秀, 平本尚三, 中村健二

    日本磁気学会論文特集号(Web) 5 (1) 2021

    ISSN: 2432-0471

  6. Loss Analysis Using Split Models of Litz Wire Peer-reviewed

    朝雛えみり, 上田祐資, 永井歩美, 石飛学

    日本磁気学会論文特集号(Web) 5 (1) 2021

    ISSN: 2432-0471

  7. High-Speed SR Motor Made of Soft Magnetic Composite for Electric Power Tools Peer-reviewed

    永井歩美, 中村健二, 佐藤重典, 牧野彰宏

    日本磁気学会論文特集号(Web) 4 (1) 2020

    ISSN: 2432-0471

  8. Structure of Bundled Windings and Copper Loss for Core-less Power Inductor Peer-reviewed

    松田和也, 永井歩美, 中濱真之, 前田浩延, 石飛学

    電気学会論文誌 D 139 (4) 2019

    ISSN: 0913-6339

  9. Densification of Core-Less Power Inductor for High Frequency Applications Peer-reviewed

    永井歩美, 北村拓海, 海老澤満男, 石飛学

    電気学会論文誌 D 138 (9) 2018

    ISSN: 0913-6339

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Presentations 24

  1. 多極横方向磁束型SRモータのトルク特性に関する検討

    永井歩美,中村健二

    電気学会マグネティックス研究会 2024/05/23

  2. Investigation of Multipole Transverse-Flux-type Switched Reluctance Motor

    Ayumi Nagai, Kenji Nakamura

    IFEEC2023 2023/11/21

  3. 相数に着目した横方向磁束型 SR モータの電流アンバランス改善

    永井歩美, 中村健二

    電気学会マグネティックス・モータドライブ・リニアドライブ合同研究会 2022/11/21

  4. 横方向磁束型 SR モータの電流アンバランス改善に関する検討

    永井歩美, 中村健二

    第 46 回 日本磁気学会学術講演会 2022/09/08

  5. Transverse-Flux-type Switched Reluctance Motor with Permanent Magnets applying Reverse Bias Magnetic Field

    A. Nagai, K. Mitsuya, K. Nakamura

    IPEC-Himeji 2022 2022/05

  6. 回転子に逆バイアス磁界印加用磁石を有する TFSRM の特性

    永井歩美, 中村健二

    スピニクス特別研究会 2021

  7. Basic Characteristics of Transverse-Flux-type Switched Reluctance Motor with Permanent Magnets applying Reverse Bias Magnetic Field

    永井歩美, 三ツ谷和秀, 中村健二

    日本磁気学会学術講演概要集 2021

  8. A Novel Transverse-Flux type SR Motor with Permanent Magnets for applying Reverse Bias Magnetic Field on the Rotor

    永井歩美, 中村健二

    電気学会研究会資料 2021

  9. High-Speed Switched Reluctance Motor made of NANOMET® Alloy

    Ayumi Nagai, Shozo Hiramoto, Kenji Nakamura

    2020

  10. High-Frequency Loss and split structure of Litz Wire

    朝雛えみり, 上田祐資, 永井歩美, 石飛学

    日本磁気学会学術講演概要集 2020

  11. Prototype Evaluation of High-Speed SR Motor made of NANOMET laminated Core

    永井歩美, 三ツ谷和秀, 平本尚三, 中村健二

    日本磁気学会学術講演概要集 2020

  12. High-Speed Switched Reluctance Motor made of NANOMET laminated Alloy

    永井歩美, 三ツ谷和秀, 平本尚三, 中村健二

    電気学会研究会資料 2020

  13. 圧粉磁心を適用した電動工具用SRモータに関する検討

    永井歩美, 中村健二, 佐藤重典, 牧野彰宏

    日本磁気学会学術講演概要集 2019

  14. 高周波パワートランスにおける損失抑制構造の検討

    永井歩美, 永井歩美, 松田和也, 石飛学

    電気学会基礎・材料・共通部門大会講演論文集(CD-ROM) 2019

  15. リッツ線の素線径を考慮した高周波損失特性

    永井歩美, 松田和也, 石飛学

    パワーエレクトロニクス学会誌 2019

  16. 熱分散構造をもつ積層空心トランスの提案

    永井歩美, 松田和也, 朝雛えみり, 石飛学

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM) 2019

  17. Coreless Power Transformer with Laminated Structure for High Frequency Converter

    永井歩美, 松田和也, 馬野叶悟, 石飛学

    電気学会研究会資料 2019

  18. Structure of Bundled Windings and Copper Loss for Core-less Power Inductor

    松田和也, 永井歩美, 中浜真之, 前田浩延, 石飛学

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM) 2018

  19. Proposal of a winding structure for coreless inductors focused on high-frequency loss and energy density.

    永井歩美, 松田和也, 中浜真之, 前田浩延, 石飛学

    電気学会研究会資料 2018

  20. 積層巻線構造をもつMHz級電力トランスの提案

    北村拓海, 永井歩美, 石飛学

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM) 2018

  21. Densification of Core-Less Power Inductor for High Frequency Application

    永井歩美, 北村拓海, 海老澤満男, 石飛学

    電気学会産業応用部門大会(CD-ROM) 2017

  22. 疑似平角線を用いたα形パワーリアクトルの高周波特性

    永井歩美, 川原翔太, 北村拓海, 服部文哉, 海老澤満男, 石飛学

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM) 2017

  23. MHz級高周波パワーインダクタの提案

    北村拓海, 川原翔太, 永井歩美, 海老澤満男, 石飛学

    パワーエレクトロニクス学会誌 2017

  24. Novel Power Inductor Structure with Composited Core

    川原翔太, 北村拓海, 永井歩美, 服部文哉, 海老澤満男, 石飛学

    電気学会半導体電力変換研究会資料 2017

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Research Projects 2

  1. 大トルク3次元構造SRモータの回転方向制御とハイブリット旋回モータへの応用

    永井 歩美

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 研究活動スタート支援

    Institution: 奈良工業高等専門学校

    2023/08/31 - 2025/03/31

  2. NANOMET圧粉を用いた3次元構造SRモータの開発とハイブリット重機への応用

    永井 歩美

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費

    Category: 特別研究員奨励費

    Institution: 東北大学

    2021/04/28 - 2024/03/31

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    本年度ではSRMの大トルク化に着目し,回転子に逆バイアス磁界印可用磁石を有する横方向磁束型スイッチトリラクタンスモータの提案および特性解明を行った。 横方向磁束型スイッチトリラクタンスモータ(TFSRM)は従来の一般的なSRモータよりも大トルクであることが先行研究にて示されていた。そこで本年度は更なる大トルク化を目的とし,新たな構造を提案した。提案機は回転子の内側に永久磁石が配置されていることが特徴である。また,この永久磁石は巻線電流による磁束を打ち消す向きに挿入されている。そうすることで,磁石磁束は回転子内で短絡し,コギングトルクが発生しないにも関わらず,回転子内の磁束を負にバイアスすることができるため動作領域の拡大とそれに伴う発生トルクの向上が期待できる。 本年度は基礎検討として3次元有限要素法(3D-FEM)を用いて特性解明を行った。その結果,従来のTFSRMよりも大幅なトルク特性の向上がみられた。特に高負荷側では最大20%程度のトルク上昇が確認できた。またトルク特性向上に伴い,銅損も最大40%程度の削減が確認できた。その結果,効率も高負荷側にて約2%の効率改善が確認できた。 以上のことより,提案型の有効性を明らかにしたため,今後は原理検証機を試作し実機検証を行う予定である。 また,相間干渉によるトルク特性の低下の要因についても解明を行った。その結果,極幅の設計に大きく依存していることが明らかになり,設計法の1パラメータが明らかとなった。

Teaching Experience 4

  1. 電気回路演習 奈良高専

  2. 電気機器工学 奈良高専

  3. 電気製図 奈良高専

  4. 電気回路Ⅱ 奈良高専