271 – アキシャルギャップ型モータの交流銅損解析

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モデルデータ

概要

アキシャルギャップ型モータの主な損失は、コア、磁石、およびコイルで発生します。 この中のコイル損失に着目します。
コイルの損失は、直流銅損および交流銅損によって定義することができます。直流銅損は、コイルの形状と電気抵抗率、電流より、容易に手計算が可能です。 一方で交流銅損は、互いに近接した導体によって生成される磁場などの影響を受けます。コイルの占積率を高めるために角線を用いることがありますが、この場合はコイル素線の断面積が大きいため電流が分布しやすく、手計算による推定は困難です。
3D有限要素解析を用いることにより、コイルの損失を可視化し、実機を試作することなく分析することができます。
ここでは、角線を用いたアキシャルギャップ型モータの交流銅損を評価しています。

交流銅損

コイルの交流銅損を表1、コイル断面の損失密度分布と磁束密度分布を図1に示します。
図1より、エアギャップ付近で損失が大きくなっていることがわかります。エアギャップ付近の漏れ磁束がコイルに鎖交することによって損失の分布が発生していると考えられます。

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