開催レポート
ユーザー会議、スペシャルセミナー
最新の電磁界解析の動向、ユーザー解析事例紹介を中心に、JMAGの使用法説明セッション、モータ設計のためのツール、制御、最適化のスペシャルセミナーを3日間にわたって開催いたしました。今回は、海外から計5編の講演があり、国際色豊かな講演となりました。
次回も引き続き、有用な情報や関心の高い情報などを皆様にご紹介して参りたいと思います。
出展会場・技術相談会
リアルタイムシミュレーター、制御シミュレーションにスポットを当てた展 示会と、JMAGに関する技術相談コーナーを併設して開催しました。
日頃、ユーザーの皆様とはお電話、メールで対応することが多い弊社サポー トスタッフにとりまして、お客様のご相談事項を直接伺える良い機会となりました。
ユーザー会議 講演概要
1日目(2005年10月5日)
2005モデル アコードハイブリッドの開発 株式会社 本田技術研究所 栃木研究所 AHRブロック 研究員 貝塚 正明氏 |
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Electromagnetic Modelling in Teaching and Research Projects at the University of Auckland The University of Auckland Senior Lecturer Dariusz Kacprzak氏 |
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![]() 電磁界モデル化ツールは、技術者、科学者、研究者の間で需要が高まっている。ニュージーランド、オークランド大学の教授や学生が教育や研究に対して電磁界モデル化ツールをどのように活用しているかを発表した。数値的知識に乏しく2次元のモデル化に限定された学部生に対する指導法を紹介した。そして3Dモデルや高度な有限要素法を扱う大学院生に対する教授法を示した。また学生や研究者が構築した実用モデルも紹介した。国内・国際プロジェクトのために構築された実用モデルは、誘導動力分配装置技術、アルミ精錬所、誘導加熱装置、エネルギー蓄積装置に対して開発された。モデルの成功点や課題、そして解析中に直面した限界を簡単に説明した。 |
3D Design of Electrical Machines using JMAG-Studio HOGANAS AB Master of Science Engineering Physics Goran Nord氏 |
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ビヘイビアモデルと回路シミュレータを用いたステッピングモータの動解析 三洋精密株式会社 技術企画部 技術企画課 宮崎 薫氏 (発表)株式会社日本総合研究所 成田 一行 |
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アクチュエータ開発へのJMAG普及展開と事例の紹介 株式会社 ケーヒン 開発本部 第二研究部 要素研究課 渡辺 秀行氏、飯盛 貴之氏 |
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JMAG-Studioによる高周波デバイス解析事例」 ~ICタグおよび高周波分配器の特性評価~ 三重大学 工学部物理工学科 教授 竹尾 隆氏 |
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ロボットアクチュエータ開発におけるモータ連携解析の活用 ソニー株式会社 情報技術研究所 モーションダイナミクス研究部 係長 岸田 武夫氏 |
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IPMモータRTビヘイビアモデルを用いた連携解析の実機比較-続報-」 三菱電機株式会社 先端技術総合研究所 電機システム技術部 電磁機器グループ 主席研究員 都出 結花利氏 |
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リアルタイムシミュレーション技術の現状と課題 富士通テン株式会社 事業本部 ソリューション事業部 事業部長 斗納 宏敏氏 |
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2日目(2005年10月6日)
JMAG開発計画 株式会社 日本総合研究所 山田 隆 |
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![]() 使いやすさの提供としてモータ設計ツールSPEEDとの連携機能、メッシュ機能強化、GUIの改良などを進めている。一方、より進んだ解析を可能にするために大規模問題対応、JMAG-RTをはじめとするパワエレ関連機能強化、連成解析機能強化を行う。また、JMAGをよりよく利用していただくためにサポート、技術情報サービス、トレーニング などの環境を充実させていく。 |
The SPEED Motor Design Software SPEED Laboratory Software Engineering Research Associate Malcolm Mc Gilp氏 |
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![]() SPEEDソフトは誘導モータ(多相・単相)、ブラシレスPMモータ(方形波・正弦波)、A.C./D.C.ブラシモータ、スイッチドリラクタンスモータ、リニアPMモータ、同期リラクタンスモータに対応している。IBM社PCプラットフォームで作動する。操作は簡単で、モータの理論や設計を網羅した資料一式も提供している。本講演ではソフトの構造、解析の種類や操作方法について、ブラシレスPMモータ用のPC-BDCプログラムを例に説明した。PC-BDCと有限要素法プログラムのリンクについても述べた。 |
Design study for a 120 KW, 2000 rpm P.M. Alternator for an urban transit bus Motorsoft Division of Fisher Electric Technology President James Hendershot氏 |
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PSIM: An Expandable Dynamic Simulation Platform for Analysis and Design of Power Electronics and Motor Drive Systems Powersim Inc. President Hua Jin氏 |
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JMAG活用セッション
新機能紹介 株式会社日本総合研究所 森長 純一 |
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![]() 材料機能の強化 慣性モーメント自動計算機能 ポスト表示機能の追加(基準電圧、線間電圧、速度) 鉄損解析機能の解析条件への追加 ブラシ・整流子素子機能の強化 モータにおける損失と熱解析機能の強化 SPEEDリンク機能 JMAG-RTにおけるインダクタンスマップの出力 パワーエレクトロニクス系部品解析を中心とした新機能 バスバーのインダクタンス解析機能 リアクトル、コイル部品の解析機能 高周波励磁におけるSIBC法の適用 その他新機能 高周波誘導加熱解析(変位を伴う磁界-熱連成解析) 任意点電磁界解析のFQモジュール対応 圧電材料のための電界-構造連成解析 ボイスコイルモータの解析(ローレンツ力を加振力とした磁界-構造連成解析) |
メッシュと精度 株式会社日本総合研究所 三村 寛世 |
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![]() 四角形要素の特徴 三角形要素の特徴 六面体要素の特徴 四面体要素の特徴 要素形状による解の収束性と計算精度 六面体要素・四面体要素と解の収束性 六面体要素・四面体要素と計算精度 アスペクト比と解の収束性 メッシュの対称性 回転機の計算のためのメッシュ生成 用途に応じたメッシュ分割 ギャップ部の周方向分割数と径方向分割数との関係 メッシュのコピー機能を使った精度向上 |
損失の計算方法 株式会社日本総合研究所 成田 一行 |
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![]() 渦電流損失 ヒステリシス損失 コイルや磁石の渦電流損の求め方 計算方法 表皮効果 電磁鋼板中の鉄損の求め方 ヒステリシス損の求め方 渦電流損の求め方 注意点 損失が測定と合わない場合の検討項目 実機で起こっている現象と解析での状態の違い その他の検討項目 事例 無負荷鉄損 高調波鉄損 軸方向磁束による鉄損 磁石の分割による渦電流損の低減 |
インダクタンスの考え方 株式会社日本総合研究所 成田 一行 |
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![]() 電流と磁束の関係 自己インダクタンスと相互インダクタンス インダクタンスと回路方程式 インダクタンスの計算方法 鎖交磁束から計算 磁気エネルギーから計算 回路の電圧、電流から計算 ツールによる計算 PMモータインダクタンスツール コイルインダクタンスツール バスバーインダクタンスツール 測定値と合わない場合 インダクタンスの定義は同じか 測定と解析の状態は同じか 事例 PMモータのインダクタンス バスバーのインダクタンス コイル端部のインダクタンス |
反復計算の収束性 株式会社日本総合研究所 服部 哲弥 |
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![]() ICCG法 非線形計算(ニュートンラプソン法) 収束を悪化させる要因と回避策の紹介 修正を悪化させる事例を紹介し、具体的な回避策を紹介する。 磁化特性(B-Hカーブ) 磁化特性(異方性材料) メッシュ 渦電流 回路 収束パラメータと解析結果 収束パラメータと解析結果の違いを解析目的ごとに紹介し、必ずしも収束させる必要がないことを示す。 モータのコギングトルク解析 モータの定常トルク解析 |
3Dモデリングの効果 株式会社日本総合研究所 服部 哲弥 |
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三次元モデリングの効果ついて 端部損失 端部コイルインダクタンス 積層鋼板内渦電流 磁石内渦電流 コギングトルク 偏心効果 薄型モータ 解析事例紹介 モータ解析(コイルエンドモデル化) 端部損失 端部コイルインダクタンス 磁石内渦電流 トランス解析 積層鋼板内渦電流 段スキューモータ解析 コギングトルク モータの偏心解析 偏心効果 薄型モータ解析 参考事例として、どこから3次元解析が必要かを示す。 |
JMAG-Studioの効率的な使用方法 株式会社日本総合研究所 服部 哲弥 |
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あまり知られていないと思われる機能 いろいろ選択方法(例:円形選択ダイアログ) 重複節点や重複要素の確認方法(アウトライン表示) ソリッド面への要素サイズ設定 ファイル(点列)入出力 材料DBの作り方 局所座標系 リング状のFEMコンダクタの解析方法 ポスト処理(視点リスト、ポストグループ管理) jcfファイルの編集 正しく理解されていないと思われる機能 流入面のベクトル指定 周波数応答解析の実部虚部(位相)の考え方 ライセンスサーバー(サーバーで使用しているPort番号) |
モータ設計に使えるツール 株式会社日本総合研究所 成田 一行 |
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ツールの分類 ツール名を羅列し、解析目的別、設計過程別に分けます。 それぞれのツールの概要、注意点、使い分け それぞれのツールでどのような事ができるか、使う上での注意点は何か、それぞれ のツールの使い分けをどうするかを解説します。 |
モータ設計でのJMAG-Studioの使用方法 株式会社日本総合研究所 坂下 善行 |
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![]() 要件定義 トルクの発生イメージ 机上検討:磁界解析の前準備 磁界解析:形状検討、材料選定、変動低減、鉄損低減、etc 連成解析:回路連成、熱連成 モータテンプレート、スクリプト機能 その他 |
メッシャーの使い方およびトラブル時の対処法 株式会社日本総合研究所 山下 優耶 |
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![]() CADデータあるいは要素データからのメッシュ生成 手動によるメッシュ生成 メッシュ粗密をコントロールするには? スライドメッシュを作成するには? 表皮層をモデル化するには? メッシャーに関するトラブルとその対処法 条件設定時の問題に対する対処法 接触部、近接部の問題に対する対処法 パッチメッシュ時の問題に対する対処法 表皮厚メッシュ生成時の問題に対する対処法 問題の切り分けについて |
減磁の評価 株式会社日本総合研究所 橋本 洋 |
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![]() 磁石の減磁の仕組み B-Hカーブ上での減磁の挙動 反磁界減磁 熱減磁 減磁の評価方法 モータ特性としての評価 誘起電圧で評価 分布量としての評価(減磁した場所の特定) クニック点の評価 パーミアンス係数による評価 減磁率 事例に沿っての評価例 反磁界減磁 熱減磁 |
事例から学ぶトラブルシューティング 株式会社日本総合研究所 小川 哲生 |
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![]() トラブルの種類と傾向 問題解決までの流れ トラブル事例と対策 磁界解析編 トルク/電磁力が正しく求まらない 解析計算が収束しない 回路を含むモデルが正しく計算できない メッシュ分割編 モデルがメッシュ分割できない ライセンスシステム編 ライセンスエラーで起動できない 効率的なトラブルシューティングのために チェックポイントのまとめ サポート窓口への質問にあたっての注意点 |
熱連成解析の方法 株式会社日本総合研究所 坂下 善行 |
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磁界-熱連成解析機能紹介 電磁界により生じる熱 JMAGを使用するメリット 磁界-熱連携解析手順説明 磁界解析結果の取り込み 条件設定 解析実行 結果表示 解析事例紹介 誘導加熱(高周波誘導加熱) モータ(鉄損、磁石) 電子部品 |
パラメトリック解析 株式会社日本総合研究所 坂下 善行、速水 祥和 |
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![]() 電流の位相を変更 形状をパラメトリックに変更する方法 2次元解析で形状変更 3次元解析で形状変更 パラメトリック計算を用いた最適化 |
EMC問題解析ソフトウェア「EMC Studio」のご紹介 株式会社日本総合研究所 志賀 章紀 |
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![]() 「EMC Studio」の概要のご説明 自動車への適用事例紹介 |
圧電解析機能の紹介 株式会社日本総合研究所 鈴木 雄作 |
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![]() 圧電解析機能紹介 機能概要 理論的背景 圧電解析手順説明 電極オープン時、電極ショート時の解析 材料設定 電極条件 結果評価 圧電素子を用いた事例紹介 バイモルフ型アクチュエータ 位置決め用アクチュエータ SAWフィルター |
JMAG-Studioと回路/制御シミュレーターとの連携「JMAG-RTセミナー」 株式会社日本総合研究所 佐野 広征 |
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![]() JMAG-RTとは 精度とスピード 制御・回路シミュレータとの連携方法 JMAG-RTの仕組み 連携可能な制御・回路シミュレータ 操作説明 FEMモデルの作成 RTモデルの作成 通電パターンについて その他オプションについて RTモデルの分解能について 機能説明 補正係数の使い方(例) 分散処理による計算時間短縮 トラブルシューティング チェックリスト 回路をチェック FEMモデルをチェック RTモデルの設定をチェック インダクタンスツール バスバーインダクタンスツール ツールの使い方 結果-インダクタンスマトリクス 結果-周波数特性リアクトルのインダクタンス ツールの使い方 結果-インダクタンスの電流依存性 結果-キャリア電流の影響 |
磁界-構造連成解析使用方法 株式会社日本総合研究所 鈴木 雄作 |
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構造解析機能紹介 電磁振動の要因と対策説明 磁界-構造連成解析 手順説明 磁界解析の結果評価(特に電磁力) 事例紹介 |
スペシャルセミナー (2005年10月7日)
PMモータのベクトル制御手法の基礎技術 横浜国立大学 工学部電子情報工学科 助教授 藤本 博志氏 |
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PMモータのベクトル制御手法の実際 マイウェイ技研株式会社 技術グループ エンジニア 富樫 重則氏 |
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多目的最適化の基礎と適用方法 modeFRONTIERの使用法及びJMAGとの連成方法 株式会社シーディー・アダプコ・ジャパン 複合解析技術室 課長 大谷 朝彦氏 |
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メカ設計者のための電磁界解析入門 株式会社日本総合研究所 成田 一行 |
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磁界現象の基本 磁界、磁束密度、磁化、電流 ビオサバール則、ファラデーの誘導則 損失、電磁力 磁界解析とは? 計算機シミュレーションとは? 解析手法 メッシュについて 磁界解析のモデリングのポイント 形状の簡略化 解析領域の部分化 材料特性の取り扱い 結果の評価 磁界、磁束密度、磁化、電流 インダクタンス、電磁力、損失 |
モータ設計者のための構造解析入門 株式会社日本総合研究所 鈴木 雄作 |
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構造解析が必要となる背景 振動、音、材料特性 構造解析で扱う物理量の説明 応力、ひずみ 磁界解析との連成 電磁力、ローレンツ力 有限要素法による構造解析 つり合い、変位-ひずみ関係式、応力-ひずみ関係式 有限要素法の剛性方程式 拘束条件 荷重条件 静解析 固有値解析 モード法周波数応答解析 構造解析条件の注意点 拘束条件(解が不定とならないためには) 固有値解析(拘束条件なし) 周波数応答解析(固有値数、減衰) 対称境界条件 メッシュ生成法 結果評価 事例紹介 磁界-振動-音 圧入-磁界-鉄損 熱応力 遠心力 |
SPEEDソフト PC-BDC中心のハンズオンセミナー 有限会社モーションシステムテック 代表取締役 斎藤 守弘氏 |
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