[W-MA-87] プレイモデルによるマイナーループ損失の精度検証

目次
1. 背景
2. マイナーループ損失精度検証方法
3. 実測比較結果
4. 結論
5. 参考文献

1. 背景

磁界解析の重要課題の一つに損失解析の精度向上が挙げられる。その中でも鉄損解析においては高調波鉄損、マイナーループ損失、加工歪、応力依存などの課題がある。マイナーループ損失の課題は、実測をベースとした従来法では測定が交流で行われるため直流重畳時のマイナーループを正確に捉えることができないことである。そのため任意の駆動状態でのマイナーループを正確に捉えることができるプレイモデルが鉄損解析に利用されている[1]。プレイモデルは対称ループ群から任意の動作点のループを再現できるため、理論上マイナーループ損失を正確に計算することができる。本報告では直流重畳時のマイナーループ損失を測定し、プレイモデルを用いた結果と比較することでプレイモデルが実測のマイナーループ損失を再現できることを検証した。

2. マイナーループ損失精度検証方法

マイナーループ損失の測定は直流で磁束密度を変動させながら行った。直流で測定したのは渦電流の影響を除去するためである。電磁鋼板には35A360を使用した。マイナーループの振幅は0.05、0.1、0.4Tとした。直流重畳成分は0.2から1.8Tまで測定した(図1)。
同じ条件でプレイモデルを用いてヒステリシス損失を計算した。計算に用いた対称ループ群は振幅を0.05T刻みとし、0.05から1.8Tまで36本のループ群となる。対称ループ群の測定は交流を用いて測定された。図2に測定した対称ループ群を示す。


図1 マイナーループ損失測定

直流にてBmaxを変えながら振幅Bmのマイナーループ損失を測定。


図2 プレイモデルのための対称ループ群

35A360の対称ループ群。振幅を0.05T刻みとし、0.05から1.8Tまで36本のループから構成される。

3. 実測比較結果

図3にマイナーループ振幅0.1Tの結果を示す。プレイモデルの結果を2つ掲載する。ひとつは測定した対称ループ群を使用した結果、もうひとつはループ群を削除し0.1T刻みとした結果である。実測との比較から(続く)

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