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概要
アキシャルギャップ型モータは一般的な円筒型のモータと異なり、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。そのため、ラジアルギャップ型に比べて薄型に部品を配置できるため、機器の小型化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、磁気回路法や経験値による評価は難しく、精度の良い解析を行うことができる有限要素法による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、JMAGの3次元磁界解析を用いてアキシャルギャップ型モータの負荷解析を行い、基本特性であるトルク-回転数特性及びトルク-電流特性を求めます。
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、磁気回路法や経験値による評価は難しく、精度の良い解析を行うことができる有限要素法による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、JMAGの3次元磁界解析を用いてアキシャルギャップ型モータの負荷解析を行い、基本特性であるトルク-回転数特性及びトルク-電流特性を求めます。
磁束密度分布
回転速度1,000（r/min）時における磁束密度分布を図1に示します。アキシャルギャップ型モータは構造上、ロータコイルの回転軸方向に磁束密度分布を持ちます。また、磁極間付近で磁束密度が高くなることがわかります。磁束密度が高くなると磁気飽和が起こり漏れ磁束が生じるため、トルク低下につながります。
T-N特性、T-I特性
T-N特性およびT-I特性の解析結果を、それぞれ図2と図3に示します。
回転数が上がるとトルクが小さくなり、電流が増えるとトルクが大きくなるというアキシャルギャップ型モータの特徴を得られていることが確認できます。
