お客様各位

こんにちは JSOL JMAGビジネスカンパニー加藤です。

来月9/8からTECHNO-FRONTIERバーチャル展示会が開催されます。
JMAGも出展します。
バーチャル展示会では、JMAGのWEBページで公開している400以上のドキュメントを目的ごとに編纂し、一つのファイルで、導入から上級者使いこなしまでをご紹介します。

先駆けて特集ページを用意しました。
これから開催まで5回にわけて更新します。ぜひアクセスください。


 効率マップを最適化するモータドライブ開発

駆動用モータの動作範囲は広く、効率マップを用いてモータ性能を評価します。また、走行モードに対する電費、航続距離の算出にも効率マップは有用であり、モータ設計の要件を示す目的でも使用されます。
市街走行の多い車両であれば低速~中速、競技用の車両であれば中速~高速時での高効率が求められます。車両ごとに求められる効率マップ要件は異なり、制御も含めたモータドライブ開発が必要です。
システム設計フェーズでは、モータ種別、極・スロットコンビネーションの検討も含めた大域的な設計探査が必要です。ここでは短時間で多数の効率マップを描画し、要件に見合ったモータの開発方針を定めます。
試作・性能評価フェーズではモータと制御回路を連携させることで実駆動状態を再現させます。シミュレーションベースで開発を完遂するには実測効率誤差1%以内の精度が必要であり、JMAGでそれを達成した実績とポイントをご紹介します。

■ 効率マップと各動作点の損失割合

鉄損や非線形磁化特性の影響を考慮してIPMモータの効率マップを描いています。
損失割合を見ると、ステータコアの渦電流損失が回転数に応じて増加していることがわかります。
一方で、PWM渦電流損失は低速側の方が大きい割合を占めています。

■ 交流銅損の考慮の有無による銅損の比率

正弦波駆動かつ交流銅損の考慮無しの場合と、PWM駆動かつ交流銅損の考慮ありの場合で銅損を比較しています。
高速域で後者の銅損が大きく増加しており、これは空間高調波によるものです。

■ 効率計算時間の比較

モータと制御回路を連成させ、定常状態の効率を計算するための計算時間を示しています。FEAのみを使用した場合と、精度を振ったモータ等価回路モデルを併用した場合の計算時間を比較しています。
モータ等価回路モデルの精度を高めるほどFEA計算を早期に定常化させ、トータルの計算時間を短縮することができます。
ただし、モデルの精度を必要以上に上げると、計算時間が増加してしまうことを示しています。

■ 効率マップの比較

シミュレーションで得られた効率マップ(a)と実測のマップ(b)を比較した結果を示しています。
効率を高精度に推定するために、シミュレーションではPWMキャリア成分、交流銅損に加え、応力や加工歪などビルディングファクターも考慮しています。
この例では、運転領域全域において誤差が1%以下に収まる結果となりました(c)。

その他の紹介テーマはこちら
9/8までの間、定期的に事例を更新します。どうぞお楽しみに。

出展者セミナー 9/11(金) 14:15~15:00

JMAG:モータのモデルベース開発事例

電動化におけるキーコンポーネントであるモータに要求されるのはコンポーネントとしての高い性能だけでなくシステムとの高い整合性です。シミュレーションを活用したモデルベース開発はモータ開発においても必須になりつつあります。
モータ設計で高い実績を持つJMAG がモデルベース開発のための新しいワークフローを提案します。
本セミナーでは、EV用のモータ開発が、システム設計、コンポーネント設計、試作・性能評価、システム検証を具体的にどう進めるかを示します。事例を通して、モータの効率マップ、鉄損や巻線の交流損などの各種損失、冷却、振動評価から制御パラメータの適合、走行モードでの効率検証までを紹介します。
これからJMAGを使ってモータ設計を検討される方に向けて、JMAGがもつ機能の全体を俯瞰いただける内容となっています。お誘いあわせの上ご参加ください。

事前申し込み制です。どうぞお楽しみに!