電気自動車の主役：未来の動力・エネルギーを賢く生み

無駄なく使うパワーエレクトロニクス

2014年度 全学教育科目「環境と人間」2030年エレクトロニクスの旅

その旅14

大学院 情報科学研究科 システム情報科学専攻

工学部 情報エレクトロニクス学科 システム情報コース

小笠原 悟司

2015年01月20日(火) 電気エネルギー変換研究室

パワーエレクトロニクスの基礎

未来社会の動力・エネルギーを賢く生み出し・無駄なく使うパワーエレクトロニクスの技術

2

電気エネルギー変換研究室

昔のACアダプター

3

入力：100V～50/60Hz 10VA出力：12V 500mA (6W)

大きい重たい トランス

(変圧器)

電気エネルギー変換研究室

現在のACアダプター

4

入力：100V～50/60Hz 40VA出力：9V 2.0A (18W)

小さい軽い トランス

(変圧器)

電気エネルギー変換研究室

なぜ小型軽量になったのか?

5

トランス(変圧器)

変換器

整流器

整流器トランス(変圧器) 整流器

AC50Hz AC50Hz DC

100V 低電圧 低電圧

AC50Hz

100V

DC

高電圧

AC HF

高電圧

AC HF

低電圧

DC

低電圧

昔のACアダプター

現在のACアダプター

電気エネルギー変換研究室

なぜ省エネが実現できるか？

6

EV

I

トランジスタは抵抗として動作トランジスタ電圧はE－Vトランジスタに(E－V)Iの損失

EV

I

スイッチとして動作ON：電圧 0 ，電流 IOFF：電圧 E ，電流 0ONとOFF比率で電圧制御トランジスタの損失 0

フィルタ

パワー半導体デバイスのスイッチング動作を基礎として動作する電力変換器の効率は原理的には100パーセント・インバータ・スイッチング電源など

電気エネルギー変換研究室

モータはなぜ回るか？(力の発生原理)

7

N S

N

S

N

S

N

S

マグネットトルク リラクタンストルク 誘導トルク

磁石 鉄片 誘導電流

三相巻線に三相電流を流すと回転磁界(外側の磁石に対応)が発生回転磁界の回転数は交流電流の周波数に比例任意の回転数で回転させるためにはインバータ(DC⇒AC)が必要

電気エネルギー変換研究室

三相交流電流と回転磁界

8

U

VW

電気エネルギー変換研究室

ACモータ駆動システム

9

インバータAC

モータ制御回路

位置検出器

制御信号

•トルク制御•速度制御•位置制御

モータドライバ

回転子の位置に応じてモータ電流を制御

電気エネルギー変換研究室

なぜ省エネが実現できるか？（ファン・ポンプ）

一定速 絞り

交流モータ

損失あり

可変速

インバータ＋

交流モータ

損失なし

風量の調節

電気エネルギー変換研究室

NEDOプロジェクトNHKサイエンスZEROなどでも紹介

レアアースを使わないハイブリッド自動車用モータの開発

11

電気エネルギー変換研究室

永久磁石同期モータガソリンエンジン

Hybrid Electric Vehicle

永久磁石同期モータ

Electric Vehicle

CO2の排出を抑える，環境にやさしい自動車として期待近年のエコへの関心の高まりから普及が急速に拡大

一つの解決策

HEVやEVの普及促進

研究背景

12

電気エネルギー変換研究室

永久磁石同期モータ

高出力化高効率化小型化

S N

希土類磁石

HEV駆動における重要な役割

EV走行回生ブレーキ

高いエネルギー密度を有する高性能永久磁石永久磁石同期モータの性能向上に大きく貢献

研究背景

13

HEV駆動モータ性能向上の要求

電気エネルギー変換研究室

価格の高騰

輸出規制による供給の不安定化

14

懸念事項

高性能 希土類磁石の原材料

レアアース（希土類元素）

・ネオジム（Nd）・ジスプロシウム（Dy）など

中国レアアース

世界シェア90%以上

自動車に使われるレアメタル（レアアース）

（出典）ニュートン 2011年3月号 19ページ

研究背景

電気エネルギー変換研究室

「次世代自動車用高性能蓄電システム技術開発」要素技術③（車両駆動用モータ） (2008-2011年度)

15スイッチドリラクタンスモータの開発事例(東京理科大学)

開発したSRMの特徴

大出力 50kW以上

高効率 95.4%（6.5%ケイ素鋼板）

大トルク403Nm（汎用ケイ素鋼板）

※プロジェクト開始時（2008年）に国内で も多く販売されていたHEVの搭載モータを開発ターゲットとして設定。

16

音や振動の評価を実車EVに搭載して評価中

フェライト磁石補助形同期リラクタンスモータ(大阪府立大学)

項 目 数値

極数 8ステータ外径 [mm] 250ロータ外径 [mm] 169.1

積厚 [mm] 40エアギャップ [mm] 0.9

フェライト磁石 NMF12G

③センターリブ構造

①フェライト磁石

②先端を尖らせた構造ロータ

①：脱レアアース②：-40Cで 大電流の150%の電流に

よる減磁起磁力に対する耐減磁性③：10,000min-1における機械強度

分布巻(48スロット)

開発モータの諸元

□ 大トルク：91.5Nm@100A(15A/mm2)（リラクタンストルクの割合は89%）

□ 大出力：35.1kW@4,000min-1(出力密度:17kW/L)□定出力範囲：2,100min-1~10,000min-1で20kW以上

0 2000 4000 6000 8000 100000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

97

94

9085

80

96

速度 [min-1]

トルク

[Nm

]

Vam=306VIem=100A(15A/mm2)

高効率：97.2%(14.2Nm, 9000min-1)

ステータ

効率マップ

電気エネルギー変換研究室

Comparison standardMax. power 50 kW

Volume 8.92 LMax. power density 5.61 kW/L

Max. torque 400 NmMax. torque density 45 Nm/L

Rated speed 1200 rpm

Max. current density 22 Arms/mm2

(surmised value)

【北大】脱レアアースフリーモータの開発目標の仕様

フェライト磁石を用いた脱レアアースフリーモータの開発目標の仕様

NEDOの研究プロジェクトがスタートした2008年当時， も販売台数が多かったハイブリッド自動車である トヨタ Prius 2003年モデル

の駆動用モータを開発目標に設定

Prius 2003年モデルの希

土類磁石を使用した駆動

用モータと同じサイズで同

じ出力（同じ出力密度）を

実車サイズで実現

18

AimAim

電気エネルギー変換研究室

フェライト磁石と希土類磁石の性能比較

磁石の磁気特性の違い

希土類磁石からフェライト磁石に変更することによるモータの発生トルクへの影響は？

約1.20 T

約0.42 T

残留磁束密度（磁石の発生する磁束量）

35%に減少

約-920 kA/m 約-330 kA/m保磁力

36%に減少

残留

磁束

密度

[T]

マグネットトルク35%に減少

同じ電流の大きさなら

減磁耐久性ざっくりと36%に減少

電流の大きさざっくりと36%に減少

減磁しない

磁束量35%×電流36%終的にマグネットトルク

13%に減少

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

-1000 -800 -600 -400 -200 0

希土類磁石

フェライト磁石

このままでは，HEV駆動用モータとして成立しない

19

保磁力 [kA/m]

電気エネルギー変換研究室

従来モータにフェライト磁石を適用した場合の検討

・固定子積厚：83.6[mm]・固定子外径：269[mm]・スロット数：48・回転子外径：160.5[mm]・コイルエンドを含む軸長：156[mm]・巻線：Φ0.95, 13並列, 9ターン

・回転角度：0 [deg]固定

・電流位相角：90 [deg]固定電流（電流密度）を増加

磁石

固定子

回転子

モータ諸元

従来モータ：希土類磁石 NEOMAX-38VHModel0：フェライト磁石 SSR-480R

減磁解析を実行

解析条件

20

電気エネルギー変換研究室

Model0 （フェライト磁石に変更）

20℃, 13.2A/mm2（定格電流60%）

従来モータ（希土類磁石）

150℃, 22 A/mm2（定格電流）

減磁面積比：永久磁石全体の断面積に対する不可逆減磁が発生したエリアの面積（少しでも色が変化したエリアすべての面積）の比率

減磁面積比1.5%

紫色から色が変化した（紫色以外の）箇所が永久磁石に不可逆減磁が生じた部分

21

従来モータにフェライト磁石を適用した場合の検討

電気エネルギー変換研究室

012345678

0 2.2 4.4 6.6 8.8 11 13.2 15.4 17.6 19.8 22 24.2 26.4 28.6

減磁

面積

比[%

]

電流密度[A/mm2]

フェライト磁石を用いた場合，永久磁石の不可逆減磁に対して，抜本的な対策が必要。トルクを増やすためにも不可欠！！

定格電流値

閾値5％

従来モータ(150℃)

model0(-20℃)

（フェライト磁石に変更） （希土類磁石）

通電可能な電流の大きさ34%に減少

22

従来モータにフェライト磁石を適用した場合の検討

電気エネルギー変換研究室

モータを開発するうえで重要な点

希土類磁石を用いた従来モータは極めて完成度の高い非常に素晴らしいモータ

希土類磁石からフェライト磁石に変更すると，そのままの設計では，全く使用できない

フェライト磁石という材料にあった，そして，HEV駆動用モータという用途にあった，新たなモータを開発することが重要

しかし

現在のモータ開発においては，特定用途向けに個別にモータを開発することが重要であり，トレンドである。その結果，

高い競争力と差別化を実現できる。

23

電気エネルギー変換研究室

HEVにおけるモータの配置

HEV駆動用モータでは，エンジンの直ぐ横に置くため，軸長が短くなる（偏平になる）傾向にある。（プリウス 第二世代 軸長156 mm → 第三世代 軸長 108 mm，約69%に減少）

出典：http://www.toyota.co.jp/eco/ths/gijutsu-c/overview_c1/system_c1.htmlhttp://www.toyota.co.jp/Showroom/All_toyota_lineup/prius/index.html

モータ動力分割機構

発電機

24

電気エネルギー変換研究室

ラジアルギャップ型とアキシャルギャップ型の違い一般的な

ラジアルギャップ型の回転子 アキシャルギャップ型の回転子

回転子の側面でトルクを発生

回転子の上面と下面でトルク

を発生

HEV駆動用モータでは，エンジンの直ぐ横に置くため，軸長が短くなる（偏平になる）傾向にある。

軸長

が長

いとき有

利

軸長

が短

いとき有

利モータ形状が偏平になると，アキシャルギャップ型の方がトルクを発生できるギャップ

面積が大きくなるため，有利になる。

トルク発生面

トルク発生面

25

電気エネルギー変換研究室

プリウス03’と09モデルのモータ固定子の写真

プリウス 第二世代（プリウス03’）

コイルエンド ⇒ 巻線の取り回し箇所 ⇒ トルクを発生できないデットスペース

26

軸長が大幅に減少（偏平形状になる）（プリウス 第二世代 軸長156 mm → 第三世代 軸長 108 mm，約69%に減少）

プリウス 第三世代（プリウス09’）

コイルエンド コイルエンド

モータ形状が偏平になるとコイルエンドの割合が高くなり，トルクを効率よく発生できない

トルク発生面

電気エネルギー変換研究室

フェライト磁石を使用

マグネットトルク減少

従来の回転子ヨークありアキシャルギャップモータ

回転子の偏心に伴う軸方向の不平衡な磁気吸引力

提案するモータのコンセプト

ベアリングの劣化や機械損の増加の原因

減磁しにくい 磁石の選定

27

希土類磁石に比べエネルギー積が約1/10に低下

課題

不可逆減磁

課題

アキシャルギャップ型

セグメント構造

＋

リラクタンストルクの積極的な活用

＋

セグメント構造

スロット数の 適化

対策 対策

課題

セグメント構造対策 電気エネルギー変換研究室

ロータセグメント構造の回転子

固定子

10極駆動のモータ

体積 : 8.81 L

提案するモータ形状回転子にセグメント構造を採用したフェライト磁石アキシャルギャップ

モータの全体図

モータ構造インターナルロータ・エクスターナル

ステータ型

（ギャップ長1 mm）

28

電気エネルギー変換研究室

固定子（圧粉鉄心）(SMC core) 三相 10極 集中巻の固定子巻線構造

24 スロット

提案するモータの固定子構造

29

電気エネルギー変換研究室

30

固定子（圧粉鉄心）(SMC core) 三相 10極 集中巻の固定子巻線構造

24 スロット

提案するモータの固定子構造

電気エネルギー変換研究室

アキシャルギャップモータのトルク発生原理

NNN

NN SS

S S

S

三相固定子巻線

10極の磁場を発生するように，24個の突部（スロット）に巻かれた三相固定子巻線に交流電流を通電することで，上図に示された10極の磁場が回転することによって，回転子との相互作用により， トルクを発生します。

10極の磁場が回転

31

電気エネルギー変換研究室

N

SS

S

SS

NN

NN

支持部材（SUS304）

圧粉鉄心フェライト磁石

非磁性のステンレス鋼で製作した支持部材に，左右から挟み込むようにフェライト磁石と圧粉鉄心を組

み込むことで回転子を制作

フェライト磁石と圧粉鉄心が非磁性の支持部材に交互に組み込まれる形となり，磁石と鉄心がそれぞれセグメントを形成する。

セグメント構造を持つロータ形状

32

電気エネルギー変換研究室

SNd 軸

q 軸

回転子セグメント構造

セグメント構造を持つロータ形状

磁石自身を磁気障壁として活用

ロータバックコアを無くし，回転子をセグメント化する。

フェライト磁石

圧粉鉄心

33

電気エネルギー変換研究室

（ロータバックコアなし）

ロータセグメント構造↓

新構造の特徴・従来構造との比較

圧粉鉄心

フェライト磁石

ロータバックコア（磁性体）

従来構造

インセット型↑

（ロータバックコアあり）

従来構造 提案する新構造

34

電気エネルギー変換研究室

AA’

A A’

A

A’A A’

50 %

0 %

Dem

agne

tizin

g fa

ctor

紫色以外が不可逆減磁の発生箇所 解析条件

回転角度0deg一定磁石温度-20℃

定格電流密度22A/mm2

電流位相角β＝90deg

不可逆減磁は主に縁に発生U相鎖交磁束の減少率は約2.7%

新構造

従来構造

磁石中央部分と内部において不可逆減磁が発生U相鎖交磁束の減少率は約28.9%

新構造

従来

新構造と従来構造の不可逆減磁の比較

35

電気エネルギー変換研究室

トルク・減磁・構造等の解析結果より，比較的良い結果が得られたため，解析モデルに基づいて，50kWサイズの試作機を設計・製作。

固定子外径＝269 mm

軸長155mm試作機の外形

希土類磁石を用いた市販HEV用50 kW IPMモータ

と同体積（8.81 L）

実車サイズの試作1号機の製作

36

Number of poles 10Number of slots 24

Total motor axial length 155 mm Outer diameter of stator 269 mm Inner diameter of stator 74 mm

Stator height 62 mm Outer diameter of rotor 264 mm

Rotor thickness 29 mm Arc angle of PM 24 deg

Arc angle of SMC core 12 deg Diameter of shaft 64 mm

Volume 8.81 LAir gap 1 mm

Max current density 22Arms/mm2

Ferrite permanent magnet 日立金属製SSR-440IH

Iron core 神戸製鋼製SMC core

電気エネルギー変換研究室

試作1号機の構成～セグメント形回転子～

S S

SS

SMCコア フェライト磁石

フェライト磁石

支持部材

シャフト

SMCコア

支持部材の空いている部分にフェライト磁石のN極が取り付けられ，回転子が完成する

37

電気エネルギー変換研究室ケース蓋に圧入後，裏からネジ止めされた状態

試作1号機の構成～固定子～

8分割された固定子のSMCコア

ケース蓋

固定子に巻線が巻かれた状態巻線：集中巻

38

電気エネルギー変換研究室

25V

UV線間電圧

U相電圧

2ms

試作機を端子開放状態において，回転速度1200rpmで回転させた際の逆起電力波形（実験結果）

相電圧波形には，大きな第三高調波が重畳してひずんでいるが，線間電圧波形は，良好な正弦波形を実現できている。

試作1号機 無負荷回転時の逆起電力波形

39

⇒ ひずみ率＝約1.89％

電気エネルギー変換研究室

試作1号機 実負荷試験～トルク～

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40

平均

トル

ク[Nm]

電流位相角 [deg]

（実機の圧粉コアデータ）解析値：304.9 Nm

リラクタンストルクの割合：49.2%

測定値：301.1 Nmトルク密度：34.2Nm

推定されるマグネットトルク

希土類磁石に比べエネルギー積が約1/10のフェライト磁石を用いたレアアースフリーモータにもかかわらず，希土類磁石を用いた市販HEV用50 kW IPMモータと同体積で75.3%のトルクである301.1 Nm（34.2 Nm/L）を達成解析結果と測定結果の誤差が約1.2%と非常に小さい

条件

・定格電流密度：22Arms/mm2

・電流位相角：0～40deg・回転数：300r/min

40

マグネットトルクの割合：50.8%

電気エネルギー変換研究室

-500

50100150200250300350

0 6 12 18 24 30 36

トル

ク[Nm]

回転角[deg]

試作1号機 解析結果～瞬時トルク波形～

実験設備の関係上，瞬時トルク波形の計測ができない。実機の圧粉コアデータを用いた解析で代用。

大トルク波形（平均トルク304.9 Nm）

大トルク発生時のトルクリプル（peak to peak）は， 大平均トルクの15.36%と良好な特性を備えている。コギングトルクについても，peak to peakで1.13 Nmと非常に小さな値となっており，良好な特性を備えている。

大トルク発生時の条件

・電流密度：22 Arms/mm2

・電流位相角：40 deg・磁石温度：75 ℃

41

コギングトルクの条件

・電流密度：0 Arms/mm2

・磁石温度：75 ℃

トルクリプル（peak to peak)：15.36%

コギングトルク波形コギングトルク（peak to peak)：1.13 Nm

電気エネルギー変換研究室

試作1号機 実負荷試験～d軸鎖交磁束・q軸鎖交磁束～

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 10 20 30 40

磁束

[Wb]

電流位相角 [deg]

測定値・d軸磁束 Ψd

解析値・d軸磁束 Ψd

解析値・q軸磁束 Ψq

測定値・q軸磁束Ψq

条件

・定格電流密度：22Arms/mm2

・電流位相角：0～40deg・回転数：300r/min

大トルクを発生させるため，高電流密度の電流を通電し，モータ全体に磁気飽和が発生することから，決して大きな突極比では無いが，リラクタンストルクを有効に発生できるだけの突極比を備えている

電流位相角40degにおけるインダクタンス

Ld = 0.63mHLq = 0.88mH

大トルク発生時の突極比

Lq／Ld = 約1.4

42

電気エネルギー変換研究室

磁束密度（全体） 磁束密度（断面図）

大トルクを発生時の磁束密度分布より，モータ全体が磁気飽和していることが解析結果よりわかる。

0

2

磁束密度

[T]

解析条件

・定格電流密度：22Arms/mm2

・電流位相角：40deg

試作1号機 解析結果～ 大トルク発生時の磁束密度分布～

43

電気エネルギー変換研究室

試作1号機 実負荷試験～効率マップ～

高効率点(13.2 Nm, 92.5%)

軸出力：51.5 kW

HEVが常用する軽負荷時ほど効率特性が良い。 高効率92.5%。基底速度1700 rpmにおいて，希土類磁石を用いた市販HEV用IPMモータと同サイズで同等の軸出力51.5 kWを達成。

効率

[%]

トル

ク[N

m]

回転数 [r/min]

350

300

250

200

150

100

50

300 900 1500 2100 4500 51000

3300 39002700

100

50

0

44

電気エネルギー変換研究室

45

市販HEV用

希土類磁石モータ新たに提案する

フェライト磁石モータ比較

体積 8.92 L*注1 8.81 L 99%大トルク 400 Nm 301 Nm 75%大トルク密度 44.8 Nm/L*注2 34.2 Nm/L 76%

基底速度 1200 rpm 1700 rpm 142%大出力 50 kW 51.5 kW 103%大出力密度 5.61 kW/L*注2 5.85 kW/L 104%大効率 ---- 92.5% ----

表：試作1号機の実負荷試験結果

*注1：北海道大学における実測値， *注2：密度は上記体積の値を用いて算出

市販HEV用希土類磁石モータと同等の 大出力密度を達成。

試作1号機 実負荷試験結果の比較

当初の想定よりモータ効率が低い課題

電気エネルギー変換研究室

効率向上に向けた取り組み

46

(1) 試作1号機における巻線の結線方法の変更（巻線の改良）

9本の素線ごとに磁束が鎖交する断面積が異なり，循環するループ電流が流れ，渦電流損が発生。すべてのコイルで同様の現象が起きるため，結果として大幅に鉄損が増加。

巻線結線の概略図 左図の点Aと点Bの間の等価回路

1つのコイル毎にケース外側で巻線を圧着端子によって結線。9本の素線がコイル端で短絡。

鉄損が想定より大幅に増加

試作1号機の巻線を9本の素線間の絶縁を維持しながら，コイルを結線するように，結線方法を変更。再試験を実施する予定。

鉄損低減のために結線方法を変更

電気エネルギー変換研究室

（追加資料）試作1号機 実負荷試験～巻線改良後 効率マップ～

巻線を改良することで，巻線内に発生するループ電流を抑制できた結果，鉄損を低減でき， 高効率を92.5%から94.3%に向上できた。そして，運転エリア全体における効率向上も実現できた。

47

高効率点(12.6 Nm, 94.3%)

軸出力：51.3 kW

トル

ク[Nm]

回転数 [r/min]

350

300

250

200

150

100

50

300 900 1500 2100 4500 51000

3300 39002700

100

50

0

効率

[%]

電気エネルギー変換研究室

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40

トル

ク[Nm]

電流位相角 [deg]

試作1号機 解析結果

試作1号機 実験結果

試作2号機 解析結果

48

効率向上に向けた取り組み

(2) 試作2号機の設計および製作

高い電流密度（22 Arms/mm2）の電流を通電するため，もともと銅損が大きい

モータ形状の再検討を行い，試作1号機より低い電流密度（18 Arms/mm2）で同等のトルク・出力を発生できる試作2号機を設計。現在，製作中（12月末完成予定）。

試作2号機 解析（18 Arms/mm2）

試作1号機 実験（22 Arms/mm2）

（22 Arms/mm2）

（22 Arms/mm2）

（18 Arms/mm2）

左図の解析結果より，試作2号機は，試作1号機より低い電流密度

で同等のトルクを発生できる可能性が高い。

試作2号機は，試作1号機に比べて，銅損を約33%低減できるよう

になり，その分，効率を向上できると考えられる。

電気エネルギー変換研究室

次世代自動車向けのフェライト磁石を用いた脱レアアースモータとして，希土類磁

石の代替にフェライト磁石を使用したロータセグメント形アキシャルギャップモータの構造を説明し，実際に製作した実車サイズの試作1号機に対して行った実負荷試験の結果をご紹介いたしました。

これらの結果は，提案するモータの有効性を示すと同時に，レアアースフリーモータ開発の1つの可能性を示すものと考えています。

また，試作1号機のさらなる効率向上のために，巻線の結線方法を変更することで，鉄損を低減する取り組み，そして，試作1号機より銅損を低減することで一層の効率向上を目指すための試作2号機の取り組みについてもご紹介しました。

まとめ

試作1号機による実負荷試験により・ 大出力は，目標の50 kWを上回る51.5 kWを達成した。その結果，希土類磁石を使用した市販HEV駆動用PMSMと同一寸法で，同等の出力密度を実現できた。

・ HEVが常用する軽負荷時ほど効率が高くなることを確認した。

49

電気エネルギー変換研究室

This research has been conducted as a part of the Li-EAD project titled as “Development of High-performance Battery System for Next-generation Vehicles / Elemental technology development / Rare earth material free motor development/ high speed switched reluctance motor and 3 dimensional motor/”, supported by New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) in Japan.

Acknowledgements50

電気エネルギー変換研究室

ご清聴ありがとうございました。Thank you for your attention.

51

電気エネルギー変換研究室

実験：ＡＣサーボシステム

ACモータのトルク，回転数，回転角度を自由自在に制御

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電気エネルギー変換研究室

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ACモータ

位置検出器

電源

制御信号

電気エネルギー変換研究室

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パルス入力

トルク指令

パルス出力

電気エネルギー変換研究室

実験システムの構成(バイラテラル制御)

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モータ1

サーボアンプ1

モータ2

サーボアンプ2

トルク制御

位置制御

トルク入力

位置出力

トルク出力

位置入力