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静解析モジュール (F-MAG-ST) 適用例

磁場/磁界 有限要素法 静解析

クローポール型モータのコギングトルク解析事例

着磁解析(F-MAGの着磁解析事例参照)で解析された永久磁石をクローポール型モータに組み込み、発生するコギングトルクをF-MAGで解析しました。

今回の解析対象は、図1に示すような、直径が35mmのクローポール型ステッピングモータで、内部構造は図2~3のようになっています。

クローポール型モータ概観図

図1 クローポール型
ステッピングモータ外観図
クローポール型モータ概観図

図2 クローポール型ステッピングモータの断面図
クローポール型モータ概観図

図3 固定子分解構造図

生じる磁界の対称性を考慮して、今回の解析領域を図4のように定義し、図5のような1/12の解析モデルとしました。

クローポール型モータのコギングトルク解析

図4 解析領域
クローポール型モータのコギングトルク解析

図5 解析モデル
クローポール型モータのコギングトルク解析

図6 固定子

解析結果は次のようになりました。

クローポール型モータのコギングトルク解析

図7 コギングトルク
回転による磁束密度分布の変化

図8 回転による磁束密度分布の変化
( アニメーション )
電磁力解析

図5 磁束密度コンタ図(単位:T)
電磁力解析

図6 磁束密度コンタ図(単位:T)
( 空気領域非表示 )

なお、今回の解析に於きましては、下記の文献を参考とさせていただきました。

参考文献
 「最新有限要素法による電気・電子機器のCAE」
    伊藤昭吉、河瀬順洋共著
    森北出版株式会社

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