ボイスコイルモータの電磁力解析事例

ボイスコイルモータのローレンツ力解析

解析テーマ ：ローレンツ力評価解析 (静解析)

解析内容 ：荷電粒子が磁界中を運動するとローレンツ力(Lorentz force)を受けます。

コイルに電流が流れるとフレミングの左手の法則による電磁力が発生します。

今回はこのボイスコイルモータ (VCM ) の3次元電磁力解析を行い、ヨーク部分の磁束密度分布と、コイルの電流に生じる電磁力 (ローレンツ力) を求めました。

解析ツール ： 磁界解析ソフトウェア F-MAG

解析モデル ： 今回評価解析を行なうボイスコイルモータ (VCM ) は、下図のように、マグネット、コイル、ヨークで構成されています。

物性

今回計算に使用した各物性は、以下のような値としました。

＊空　　　　　　 　気　 ：　比透磁率　1.0
＊コ　　　イ　　　ル　 ：　比透磁率　1.0
＊マ　グ　ネ　ッ　ト　 ：　比透磁率　1.0
＊ヨ ー ク （SPCC)　 ： 非線形磁化特性
・ ヨーク（SPCC)の非線形磁化特性につきましては、下図のようなBH特性を使用しました。

荷 重

マグネットの残留磁化： 1 x 106 (A/m)
コイルの電流値：70AT

F-MAG：ソリッドデータの読み込み

F-MAG：空気ソリッドデータの作成

F-MAG：1/2モデル化

F-MAG：各部材の物性定義

F-MAG：メッシュモデル作成

F-MAG：磁石への磁化入力

F-MAG：コイルへの電流入力

F-MAG：計算実行/終了

磁束密度分布コンター図

コイルに生じる電磁力(ローレンツ力)分布

この評価解析は磁界解析ソフトウェア F-MAG で行いました。

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