磁気特性の不確定性を考慮した電磁界解析法とロバスト設計法の開発
考虑磁特性不确定性的电磁场分析方法和鲁棒设计方法的发展
基本信息
- 批准号:15J01550
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2015
- 资助国家:日本
- 起止时间:2015-04-24 至 2017-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
磁性材料の不確定性を考慮した電磁機器の設計・開発のためには,高速な電磁機器の電磁界解析手法が必要となる.近年では,圧粉磁心やマルチターンコイル等の非常に微細な構造を有した電磁機器(インダクタやモータ等)が増えてきている.微細構造しているため,これらをすべて考慮した電磁界解析は計算時間が長大となってしまう.そこで,これらの微細な構造を考慮した高速な電磁界解析の開発のために,我々は均質化法と呼ばれる手法を用いて,研究を進めてきた.まず,本年度は圧粉磁心に着目し研究を行った.圧粉磁心は,数10~数100マイクロメートルの磁性粒子の周りに絶縁膜を施し,その磁性粒子を圧縮成形することにより作られる.磁性粒子サイズが表皮厚よりも十分に小さければ,渦電流損失を防ぐことができ,かつ加工が容易であるため,近年,インダクタやリアクトルの他,回転機への使用が検討されている.磁性粒子中の渦電流までを考慮した解析を有限要素法で行うために,個々の粒子を有限要素に分割すると,膨大な要素数を必要とする.この手法では磁性粒子を球と仮定し,Maxwell方程式を解析的に解くことで球の複素実効透磁率を求める.さらに,Ollendorffの式に求めた複素実効透磁率を代入することで,巨視的な複素実効透磁率(マクロ複素透磁率)を得る.マクロ複素透磁率は圧粉磁心コアの平均的な渦電流損失と近接効果による反磁界を含めた透磁率を表している.圧粉磁芯はマクロ複素透磁率を持つ均質材料としてモデル化できるため,有限要素法の要素数を大幅に削減できる.我々は本手法を時間領域解析を行えるように拡張を行った.この本手法は巨視的な複素実効透磁率をCauer型の図1に示すような等価回路とすることにより,時間領域解析を実現している.また,本手法を用いること今まで解析することのできなかった圧粉磁心の非線形性を有した電磁界解析を行うことができた.
Considering the uncertainty of magnetic materials, it is necessary to design and develop electromagnetic machines and analyze electromagnetic fields of high-speed electromagnetic machines. In recent years, very fine structures such as powder magnetic cores and electromagnetic machines have increased in size. Microstructures are considered to be electromagnetic domain analysis and calculation time is increased. In this paper, we consider the development of high-speed electromagnetic field analysis and research on homogenization method. This year's research on magnetic cores was carried out. Pressure powder core, several 10~ several 100 times, the magnetic particles of the circumference of the insulation film is applied, the magnetic particles of the compression molding, the number of times. Magnetic particles have a very small surface thickness, eddy current loss prevention, and easy processing. In recent years, the use of magnetic particles has been discussed. Eddy currents in magnetic particles are considered by finite element analysis. The solution of Maxwell's equation is solved by solving the magnetic permeability of magnetic particles. Ollendorff's formula is used to calculate the permeability of complex elements. The average eddy current loss of the powder core and the diamagnetic field include the permeability of the powder core. The magnetic permeability of powder magnetic core is reduced greatly by homogeneous material, and the number of elements of finite element method is greatly reduced. I'm going to try to figure out how to do it. This method is based on the analysis of magnetic permeability of the Cauer type. This method is used to analyze the non-linear behavior of the powder core.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fast-Finite Element Analysis pf IPM Motors Using Block Model Order Reduction
使用块模型降阶对 IPM 电机进行快速有限元分析
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Toshihito Shimotani;Yuki Sato;takahiro Sato;Hajime Igarashi
- 通讯作者:Hajime Igarashi
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- DOI:10.1541/ieejpes.137.202
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y. Sato;H. Igarashi
- 通讯作者:H. Igarashi
Equivalent Circuit of Antennas Generated by Model Order Reduction
模型降阶生成的天线等效电路
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0.6
- 作者:Yuki Sato;Hajime Igarashi
- 通讯作者:Hajime Igarashi
Time-domain Analysis of Soft Magnetic Composite Using Equivalent Circuit Obtained via Homogenization
利用均质化等效电路对软磁复合材料进行时域分析
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yuki Sato;Hajime Igarashi
- 通讯作者:Hajime Igarashi
モデル縮約法を用いた等価回路生成(2) -Cauer型等価回路生成-
使用模型简化方法生成等效电路(2)-考尔型等效电路生成-
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yuki Sato;Toshihito Shimotani;Hajime Igarashi;丸山 翼,金井 理,伊達 宏昭;佐藤佑樹,五十嵐一
- 通讯作者:佐藤佑樹,五十嵐一
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