研究者詳細

顔写真

ナガイ　アユミ
永井　歩美
Ayumi Nagai
所属
大学院工学研究科　電気エネルギーシステム専攻　電気エネルギーシステム工学講座（エネルギー変換システム分野）
職名
特任助教（研究）
学位

  • 博士（工学） （東北大学）

e-Rad 研究者番号
40983367

経歴 3

  • 2025年8月 ～ 継続中
    東北大学　大学院工学研究科　特任助教（研究）

  • 2023年4月 ～ 継続中
    奈良工業高等専門学校　電気工学科　助教

  • 2021年4月 ～ 2023年3月
    日本学術振興会 特別研究員（DC）

学歴 4

  • 東北大学　大学院工学研究科　技術社会システム専攻（博士）

    2021年4月 ～ 2025年3月

  • 東北大学　大学院工学研究科　技術社会システム専攻（修士）

    2019年4月 ～ 2021年3月

  • 奈良工業高等専門学校　専攻科システム創成工学専攻　電気電子システムコース

    2017年4月 ～ 2019年3月

  • 奈良工業高等専門学校　電気工学科

    2012年4月 ～ 2017年3月

委員歴 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年10月 ～ 継続中

所属学協会 3

  • 日本磁気学会

  • IEEE

  • 電気学会

研究キーワード 1

  • スイッチトリラクタンスモータ

研究分野 1

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 電力工学 /

受賞 10

  1. 基礎・材料・共通部門表彰

    2025年9月　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年3月　東北大学

  3. MSJ論文奨励賞

    2023年5月　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年3月　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年10月

  6. MSJ論文奨励賞

    2021年5月　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年3月　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年2月　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年12月　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年8月　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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論文 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年11月

    DOI： 10.1109/TMAG.2023.3297333 　

  2. A Novel Transverse-Flux-Type Switched Reluctance Motor With Reverse Bias Permanent Magnets 査読有り

    Ayumi Nagai, Kazuhide Mitsuya, Kenji Nakamura

    IEEE Transactions on Industry Applications　59　(3)　3256-3264　2023年5月20日

    出版者・発行元： 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 査読有り

    永井 歩美, 中村 健二

    日本磁気学会論文特集号　2023年5月1日

    DOI： 10.20819/msjtmsj.23TR517 　

  4. 逆バイアス磁界印加用磁石を有する横方向磁束型スイッチドリラクタンスモータの基礎特性 査読有り

    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年

    ISSN：2432-0471

  5. NANOMET積層コアを適用した高速SRモータの実機評価 査読有り

    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年

    ISSN：2432-0471

  6. 分割モデルを用いたリッツ線における損失発生メカニズムの解析 査読有り

    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年

    ISSN：2432-0471

  7. 圧粉磁心を適用した電動工具用SRモータに関する検討 査読有り

    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年

    ISSN：2432-0471

  8. 電力用空心インダクタの線束分割方法と損失特性 査読有り

    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年

    ISSN：0913-6339

  9. 高周波電力用空心インダクタの高密度化 査読有り

    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年

    ISSN：0913-6339

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講演・口頭発表等 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年5月23日

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

    Ayumi Nagai, Kenji Nakamura

    IFEEC2023　2023年11月21日

  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年11月21日

  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年9月8日

  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年5月

  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年

  7. 逆バイアス磁界印加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基礎特性

    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年

  8. 回転子に逆バイアス磁界印加用磁石を有する横方向磁束型SRモータ

    永井歩美, 中村健二

    電気学会研究会資料　2021年

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

    Ayumi Nagai, Shozo Hiramoto, Kenji Nakamura

    INTERMAG2020　2020年

  10. リッツ線の分割構造に着目した損失解析

    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年

  11. NANOMET積層コアを用いた高速SRモータの実機評価

    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年

  12. NANOMET積層体を用いた高速SRモータ

    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年

  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年

  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年

  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年

  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年

  17. 積層構造を有する高周波電力変換用空心トランスの提案

    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年

  18. 電力用空心インダクタの線束分割方法と損失特性

    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年

  19. 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

    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年

  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年

  21. 高周波電力用空心インダクタの高密度化

    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年

  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年

  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年

  24. コンポジットコアを有するMHz級パワーインダクタの提案

    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年

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共同研究・競争的資金等の研究課題 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

    2023年8月31日 ～ 2025年3月31日

  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

    2021年4月28日 ～ 2024年3月31日

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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。

担当経験のある科目(授業) 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