誘導電動機
誘導電動機は構造がシンプルで、小型・軽量、安価、堅牢という長所を持つため、産業用から家電製品に至るまで広く利用されています。近年、車両駆動用モータとして採用されるようにもなりましたが、ポンプ駆動用電動機として最も多く用いられているのは誘導電動機です。
JMAGでは磁束密度や電流密度の可視化やすべり-トルク特性などの基本特性はもちろん、コイルエンドやエンドリングの影響も考慮することが可能です。誘導電動機の解析に必要な機能を取り揃えていますので、形状や評価項目、解析精度などに応じて適した機能を選択してください。
評価項目
誘起電圧、トルク、インダクタンスなどの基本特性の確認から、熱減磁、振動現象の解明まで、モータに関するあらゆる課題に応えます。
典型的な解析項目
誘起電圧、トルク、コギングトルク、インダクタンス、コイル鎖交磁束、鉄損、コイル損失、磁石損失、パーミアンス、寄与度解析、等価回路モデル抽出、発熱および温度分布、偏心、応力、振動、放射音、着磁、減磁、スキュー効果
事例
誘導電動機では、コイルエンドの漏れ磁束のような軸方向の磁束がモータ特性に影響を及ぼす可能性があります。JMAGでは、三次元効果の補正を行うことで高速かつ高精度に解析結果を得ることができます。
始動電流の大きさは誘導電動機に接続する電源容量や誘導電動機のコイルに働く電磁力、熱容量などに影響を及ぼします。そのため、局所的な磁気飽和が考慮できる有限要素法で誘導電動機の始動特性を把握することは有益です。
高効率化は重要なテーマです。高効率化のためには、1次・2次銅損と共に効率を落とす原因となっている鉄損を低減する必要があります。コア内で複雑な分布を持つ鉄損をシミュレーションにより予測します。
誘導電動機は可変速運転技術の進歩により、幅広い運転領域が要求される分野への適用が進んでいます。そのような分野で特性を評価する有効な方法として、運転領域における効率マップがあります。
誘導電動機のジュール損失や鉄損による温度上昇を正確に評価するためには、磁界解析で求めた損失密度分布を利用して熱解析で温度分布を求める連成解析が有用です。これにより、全体的な温度分布や特に高温になる場所などを確認することができます。
誘導電動機に働く電磁力はトルクを生み出す源ですが、同時にモータ自身の加振力となって電磁騒音を生み出します。電磁力による騒音・振動を精度よく評価するために、放射音の源となるステータコアに働く電磁力分布を正確に把握し、それが連結されるケースを含めたモータ全体の固有モードを求めます。
スキューを施すことで、高調波成分の除去やスロットの影響によるトルク変動などを抑えることができます。スキューの効果を厳密に評価するには3次元解析が必要ですが、2次元断面の重ね合わせでスキューを近似表現するマルチスライス法を用いることで、計算コストを抑えたままスキュー効果を確認することができます。
誘導電動機の解析をするには?
関連資料
JMAGユーザー会論文
リーフレット
ホワイトペーパー
JMAG-RTモデルライブラリ
