195 – 3次元補正機能を用いた三相誘導電動機のトルク特性解析

アプリケーションノート・モデルデータ

概要

誘導電動機は固定子巻線の回転磁界により2次導体に誘導電流が流れ、その電流と回転磁界によりロータが回転方向に力を受け回転するモータです。
誘導電動機では、コイルエンドの漏れ磁束のような軸方向の磁束がモータ特性に大きな影響を及ぼす可能性があります。一方、誘導電動機は過渡現象が強く、定常解に達するまでに解析時間を要します。そのため、2次元解析で特性が評価できることが望まれますが、2次元解析ではコイルエンドの漏れ磁束など3次元効果が無視されるため、精度が得られないケースがあります。JMAGでは、3次元効果の補正を行うことで、高速・高精度に解析結果を得ることが出来ます。
ここでは、インダクタンスの補正値を求め、3次元補正機能を用いたN-T特性(回転数-トルク特性)を求める事例をご紹介いたします。

自己インダクタンス

拘束試験時の自己インダクタンスの結果を図1に示します。
図1より、3次元解析と比べて2次元解析の場合インダクタンスが25%程度低くなっていることが分かります。これは2次元解析ではコイル端部の漏れインダクタンスが考慮できていないためです。

N-T特性

2次元、3次元、3次元補正を用いた2次元解析のN-T特性を図2、N-I特性を図3に示します。
図2より、3次元補正を行うことで、N-T特性が3次元と同様となることが分かります。これは、図3に示す通り、漏れインダクタンスを考慮することによりコイルに流れる電流が近づいたためです。

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