[W-MO-23] 永久磁石モータの振動/騒音の実測と解析モデルの構築

目次
1. はじめに
2. 従来の課題と本論文での取り組み
3. 対象モータの仕様
4. 電磁界解析の結果
5. 稼動状態でのモータの振動/騒音の測定
6. 相関解析による構造解析モデルの構築
7. まとめ
8. 参考文献

1. はじめに

モータの開発において小型化、高効率化は常に要求されているが、近年は振動や騒音の低減に対する要求も高まっており、これらの開発課題を解決するためのツールとして、電磁界-構造連成解析への期待が高まっている。電動機の振動・騒音発生のメカニズムは、起振源である電磁振動と構造体が共振・増幅する事により発生する。CAEでこのメカニズムを再現するためには、まず電磁界解析により電磁気現象を正確に再現して電磁力分布を求め、得られた電磁力を入力として振動・騒音解析を行い、構造が有害な共振や騒音を発生しないかを評価する流れとなる。

2. 従来の課題と本論文での取り組み

モータの構造解析に関しては幾つもの論文が出されているが、各部品の締結構造などを理論的にモデル化するのは難しく、精度の高い構造モデルを生成するためには、実験に基づいて解析モデルを修正していく方法が多く報告されている。
本研究はモータの振動騒音のシミュレーションを行うため必要となる解析技術を提供することを目的として行っている。本研究でも実験モーダル解析結果を用いて構造解析モデルを修正してモデルの精度を高めた上で、振動・騒音シミュレーションを行い、その経過を報告することで、間接的に振動騒音シミュレーションに必要な解析技術を提供したいと考えている。今回の報告では、構造解析モデルの精度向上のために行った手法について報告する。その結果、精度の高い構造解析モデルを得ることができた。(続く)


図6 周波数-回転数-加速度特性


図10 ステータの#5モードシェイプ

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