A Study on Loss Reduction of Flywheel Motor Generator Using Planetary Gear１．はじめにElectricity storage technology is essential for the widespread use of renewable energy and the realization of nuclear fusion power generation. Currently, the mainstream electricity storage technology is battery-type, but it has various weaknesses. Therefore, we propose an electric power charging and discharging system that combines a flywheel and a motor generator. A flywheel is a disk-shaped rotating body that can convert electrical energy into kinetic energy and store it. Two types of flywheel devices (a direct-coupled shaft device and a device equipped with a planetary gear mechanism) were manufactured and mechanical losses were compared through free deceleration tests. The results showed that the device equipped with a planetary gear mechanism can reduce total mechanical losses by about 10％ compared to the direct-coupled shaft device. In addition, a breakdown of the mechanical losses showed that windage losses accounted for about 70％. Furthermore, the effect of reducing windage losses by using Helium gas was examined.Keywords:Flywheel, Energy storage, Nuclear fusion, Renewable energy日本は2050年のカーボンニュートラルに向けて再生可能エネルギに力を入れている。しかし，配電系統での電圧上昇が原因でこれらの発電を停止させる，又は発電出力の抑制を強いられている。九州や四国などで出力抑制が多かったが，2024年の４月以降，首都圏でも出力制御が検討されている１）。このように，日本は再生可能エネルギ電力の増加に追い付くことができず，最大限の能力を発揮できていない。また，将来開発が期待されている核融合発電研究ノートKeigo MIYAMOTO＊ and Shuhei KATO＊＊宮本慧梧＊，加藤修平＊＊日本大学生産工学部研究報告A2025年 ６ 月 第 58 巻 第 １ 号─ 1 ─ではプラズマ電流の立ち上げ時に磁気エネルギの変動が伴うため，数百MW級の交流電力変動があり，その平滑化が課題となっている２）。これらの問題の解決策が蓄電技術である。現在主流の蓄電技術はバッテリ式である。しかし，バッテリは５年程度の短寿命，性能の環境温度依存，リサイクル不可という弱点がある。また，大規模太陽光発電所など，電力系統が特別高圧の場合，バッテリと電力系統の電圧が異なるため，バッテリ，電力系統間に巨大な変圧器，周波数変換器（インバータ等）を設ける必要がある。これらもバッテリ式の弱点といえる。そこで，フライホイールと ＊日本大学大学院生産工学研究科電気電子工学専攻 博士前期課程電気電子工学専攻2年＊＊日本大学生産工学部電気電子工学科 准教授遊星歯車とフライホイール電動発電機による大電力充放電装置の損失低減
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