磁石間距離のあるIPMSMにおいて省磁石を図ったJMAG設計

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株式会社前川製作所 技術研究所 薗部 忠 / 株式会社前川製作所 製造B 電機SB 藤田 謹也

概要

希土類磁石が値を戻しつつあるとはいえ、IPMSMでも磁石量を抑制した省磁石で如何に発生トルクを引き出すか、は省資源からも重要な課題といえる。特殊冷媒にさらされるIPMSMにおいて、モータ外径寸法を同一とし12s8pから9s6pと同一磁石を使い磁石片数を8個から6個と減らしコストダウンし、それでいながらほぼ同等以上の発生トルク、トルクリプルの仕様を満足できるか。ロータ形状に埋め込む磁石間距離は磁石長に対し0.5~1と、その間隔が大きくなる。磁石間に空孔を設けてリラクタンストルクを増すわけだが、その空孔を囲むロータ珪素鋼板を遠心力に対応するため細くとも引っ張り力に強い径方向支柱部をもち、かつ集中応力を避けた連続微分可能で支柱部に近づくほど拡がる湾曲を帯びた曲線からなる空孔とした、一枚もの構造としてのT形橋-支柱構造を有する蝶々形空孔とすることとなる。磁石耐遠心力にSUS板もいれる。空孔サイズをパラメータとしてJMAGによる有限要素法で電磁界解析、さらにはDSで耐遠心力解析し、その有効性を確認した。

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