219 – アキシャルギャップモータのコギングトルク解析

アプリケーションノート・モデルデータ

概要

アキシャルギャップ型モータは軸方向の磁束を利用して円板状に配置された回転子と固定子が対向して回転する構造です。利点はラジアルギャップ型モータより薄く構成することができ、適切に設計されていれば磁束密度に対し高いトルクを得られます。自動車をはじめとする多様な用途に展開され、ユニークな構造を生かした設計で市場の要求に応えることができます。
アキシャルギャップ型モータは、対向する回転子と固定子を通る磁束が3次元磁気回路となるため、3次元電磁界シミュレーションが必要になります。
ここでは、アキシャルギャップ型モータのコギングトルク解析の事例を示しています。

コギングトルク波形

コギングトルク波形を図1に示します。
結果より、振幅がおよそ0.044(Nm)であることがわかります。また、コギングトルクの周期はスロット数と極数で決まります。本解析対象は8極6スロットであるので、コギングトルクの周期は360を6と8の最小公倍数の24で割った値である15(deg)になります。結果のトルク波形も15(deg)ごとに周期的であり、コイルが励磁されていないのでトルク波形は1/2周期で上下対称になります。

磁束密度分布

回転角度が0(deg)と3.75(deg)の磁束密度分布を図2に示します。
回転角度0(deg)で見られる磁束密度分布の対称性は、回転角度3.75(deg)では崩れている様子がわかります。これによりコギングトルクが発生します。

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