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[JAC223] 高回転時の応力を考慮したIPMモータの多目的最適化

概要

モータ設計では、トレードオフ問題を扱うことが多いです。設計限界や改善要因を把握するために多目的最適化が用いられます。
本資料では、多目的最適化を機械設計と磁気回路設計のトレードオフ問題に適用する方法を説明します。
磁石とフラックスバリアの形状を設計変数として多目的最適化を行い、初期設計案からの改善要因を考察しました。

最適化条件

図1に設計変数を、表1にその範囲と評価項目を示します。ロータ形状の設計変数には6個を選択しています。ミーゼス応力とトルクへの影響が大きいと考えられる磁石の位置、磁石の形状、フラックスバリアの形状をパラメータとしています。
今回は、5,000(r/min)でトルクが高く、かつ10,000(r/min)で回転した時のロータ内のミーゼス応力が低い形状を得ることです。したがって2つの評価項目を使って、ロータ形状の性能評価を行います。

最適化結果、ロータの位相の選択、ロータ内の磁束の流れ、ミーゼス応力分布など事例の詳細はWEBページをご覧ください。

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