モータのトルク変動は振動や騒音の原因となるために低減が求められおり、工作機械やパワーステアリングに用いられるモータでは特に低減に対する要求が高くなります。無通電時に生じるトルク変動であるコギングトルクはギャップに生じる電磁力がロータの回転に伴って変化するために生じるので、トルク変動の低減策としては回転に伴い電磁力が変化しないように、磁石やステータのギャップ形状を工夫したり、ステータやロータにスキューを施すことが行われています。スキューを施す場合、コギングトルクの低減との引き換えにスラスト方向に力を生じたり、積層方向に鎖交する磁束による渦電流を生じるデメリットがあります。
したがって、スキューを施したモータを精度よく評価するためには、磁気回路法による検討や二次元磁界解析ではなく、詳細な三次元的な形状を考慮することが出来る、有限要素法を用いた電磁界解析シミュレーションが必要になります。
ここでは、磁石にスキューを施した着磁をおこなったSPMモータの磁界解析を行い、磁束密度分布、コギングトルクおよび誘起電圧を求めています。

ロータが90(deg)回転した時点の磁束密度分布を図1に示します。磁石にスキューを施すことにより磁気回路が変わることがわかります。この磁気回路の変化がコギングトルク波形に影響します。

スキュー角度0deg、30degにおけるコギングトルク波形を図2に示します。
磁石にスキューを施すことによって、コギングトルクのピーク値が約90%低くなっています。