Case

解析事例

IPMモーターのNT特性解析

2021.07.12

JMAGは磁場解析、とりわけモーターの特性解析で実績のあるCAEアプリケーションです。
ここでは、IPM モーターの「トルク－回転数」関係の評価例を紹介します。

モデルは1/4対称（反周期境界）、２次元でモデル化しています。
反周境界条件を利用することで、図２のような状況（例えば、磁石の磁化方向に注目）から、1/4モデルへ縮小できます。

・上向きを基準として、コイル導線を巻くことを設定（図 3-U）

・下向きを基準として、コイル導線を巻くことを設定（図 3-V）

スター結線で各相（U相、V相、W相）を接続します。
各コイル領域と回路素子を関連付けることで、設定します。
コイル領域に表示されている記号は画面法線方向上向き／下向きにコイル導線を巻くことを設定しています。

JMAGでは、回路系をこのように、わかりやすく設定できます。
この事例では、モーターの駆動電源には、PAMインバーターに直流電圧源を接続する方法を利用しました。

図５は、回転数 1800 (rpm) における、磁束密度分布コンター図です。

このように、目に見えない物理量を可視化して、評価することができます。
また、解析は1/4モデルでしたが、図に示すように、フルモデル表示に切り替えることも出来ます。

図６は、回転数 1800 (rpm) における、トルクとローター回転角度の関係図です。破線は平均値を表します。

JMAGでは、図７に示すように、解析検討したい内容を一覧して、管理できます。
さらに、検討結果の比較を容易に行える仕組みが用意されています。

本事例では、回転数を900、1200、1500、1800と変更したときの、平均トルクを比較・評価します。

平均トルクと回転数を比較し、まとめた結果は図８のようになります。
回転数の上昇と共に、トルクが低減していくことがわかります。
JMAGだけで、ここまでの一連の評価を実施することができます。

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