※ライセンス管理者に案内をしているライセンスIDとパスワード、もしくはユーザーIDをご用意ください。
※尚、JMAG WEB MEMBER（無料会員）向けのサービスとは異なります。ご注意ください。
概要
巻線界磁型同期モータは電流の調整で界磁を強めたり弱めたりできることから、広い駆動範囲が要求される電動駆動用モータとして着目されています。モータ設計および制御設計を行う上で、広範囲で駆動するモータの特性を把握するために効率マップを作成します。
巻線界磁型同期モータは同一のトルクを得るための電流の組み合わせが多数あります。その中で最も効率が高い（損失が低い）組み合わせを見つける必要があります。
FEAを使用した場合、詳細な形状を考慮することができ、かつ複数動作点の計算を同時に行えます。結果処理も自動化させることで、効率マップを容易に取得することが可能です。
ここでは、巻線界磁型同期モータの効率マップを作成し、最大効率となる電流の組み合わせを確認しています。また、代表的な動作点について損失割合を評価しています。
巻線界磁型同期モータは同一のトルクを得るための電流の組み合わせが多数あります。その中で最も効率が高い（損失が低い）組み合わせを見つける必要があります。
FEAを使用した場合、詳細な形状を考慮することができ、かつ複数動作点の計算を同時に行えます。結果処理も自動化させることで、効率マップを容易に取得することが可能です。
ここでは、巻線界磁型同期モータの効率マップを作成し、最大効率となる電流の組み合わせを確認しています。また、代表的な動作点について損失割合を評価しています。
効率マップ
効率マップを図1に示します。
このモータの最大トルクが280(Nm)、最高回転数が12,000(rpm)以上、最大効率は95(%)であることが分かります。
このモータの最大トルクが280(Nm)、最高回転数が12,000(rpm)以上、最大効率は95(%)であることが分かります。
損失、電流マップ
鉄損マップを図2に、界磁コイル銅損マップを図3に、ステータ銅損マップを図4に、界磁電流マップを図5に、電流振幅マップを図6に、電流位相マップを図7に示します。
各動作点の損失割合
低速高負荷時（2,000(r/min)、150(Nm)）、低速中負荷時（2,000(r/min)、30(Nm)） 、中速中負荷時（8,000(r/min)、30(Nm)）、高速中負荷時（12,000(r/min)、30(Nm)）それぞれの損失割合を表した円グラフ（パイチャート）を図8に示します。
低速高負荷時はステータコアのDC銅損の割合が、中速中負荷時および高速中負荷時はステータコアのAC銅損の割合が大きくなっています。ステータコアの鉄損の中でも特に渦電流損失は回転数に応じて増加していますが、12,000(r/min)では、AC銅損の方が支配的です。一方で、ロータコアの損失は全体に対する割合が小さいことが確認できます。
低速高負荷時はステータコアのDC銅損の割合が、中速中負荷時および高速中負荷時はステータコアのAC銅損の割合が大きくなっています。ステータコアの鉄損の中でも特に渦電流損失は回転数に応じて増加していますが、12,000(r/min)では、AC銅損の方が支配的です。一方で、ロータコアの損失は全体に対する割合が小さいことが確認できます。
