モーター解析でネックになっている鉄損評価
従来手法では鉄損は磁束密度だけの関数なので精度が出なかったが、磁界と磁束密度を正確に求め、鉄損を算出するのが”ベクトル磁気特性解析”です。
他のソフトウエアでは実現しない、高精度な磁界、磁束密度、鉄損分布が計算出来ます。
- ベクトル磁気特性を考慮する事により、磁気ベクトルが高精度に計算出来ます。
- 回転磁界やヒステリシスが計算出来ます。
- 使い易い鉄損評価専用ツールとして仕上がっています。
- 永久磁石励磁機能、トルク算出機能も実装されています。
μ-E&Sの開発には、ベクトル磁気特性技術研究所代表の榎園正人大分大学名誉教授のご協力を頂いております。
ベクトル磁気特性技術研究所ウェブサイト（外部サイト）
ベクトル磁気特性技術研究所ウェブサイト（外部サイト）
μ-E&S 解析結果例
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| ヒステリシスカーブ表示 | 回転磁界（磁束）リサージュ波形 | 損失分布コンター表示 |
E&Sモデルとは？
E&Sモデルとは、大分大学榎園教授らが考案した、ベクトル磁気特性を考慮して解析を行う仕組みです。
主な特徴としては、磁束密度、磁界強度を精密測定した結果をデータベース化し、解析の中で参照しているという事です。
実際の測定結果を元に解析を行うので、より信頼性の高い解析結果が得られます。
E&Sモデルの元となる考え方『ベクトル磁気特性』
| ベクトル磁気特性とは、電磁鋼材の磁界Hと磁束密度Bの関係を方向（ベクトル）まで考慮した磁気特性のことです。 従来の解析方式は「スカラー磁気特性」と呼ばれ、磁界Hと磁束密度Bの方向性は考慮されていません（磁界Hと磁束密度Bは同じ向きであると仮定して計算しています）。 しかし、実現象を考えた時、磁界Hと磁束密度Bは別の方向を向いている場合が殆どです。つまり、ベクトル磁気特性は実現象に則したモデルであると言えます。 また、この傾向は高磁束密度になる程顕著となります。 逆に言えば低磁束密度の場合は「スカラー磁気特性」でも良好な解析結果が得られたのです。 ところが今後、電磁機器の効率化、小型化を考える上で高磁束密度になるので、「ベクトル磁気特性」を考慮しなければならないのです。 |
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ベクトル磁気特性を考慮する事で出来る事
| ベクトル磁気特性を考慮する事で、スカラー磁気特性では見えなかった、回転磁界やヒステリシス現象（磁性体中の磁界Hと磁束密度Bの相互関係）が見えるようになります。特にヒステリシス現象は、損失の原因の一つで（ヒステリシス現象による損失をヒステリシス損と呼んでいます）、これが正確に求められる事は、鋼材の損失評価において大きなメリットであると言えます。 またヒステリシスループは、鋼材の箇所によって違う形を形成します。形が違うという事は、面積も異なるので、ヒステリシス損の大きさも異なります。 つまり、鋼材の箇所毎に発生している損失の大きさは異なるのです。 |
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E&Sの可能性 次世代の鉄損評価方法
エネルギーの有効活用の観点から、電気エネルギーの効率的利用が求められます。総発電量に占める50%がモーターによる電力使用であると言われており、モーターの効率化は非常に大きな課題であると言えます。
更なる効率化を考えた時、従来法での評価では限界があります。より詳細な評価を行った上で設計へと繋げていく必要があります。
そういった中でE&Sモデルによる解析は大きな意味を持つものと考えます。
