多結晶と磁区構造を考慮した電磁鋼板の異常渦電流損のモデリング手法の開発
| Project/Area Number |
20K04419
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
高 炎輝 大分大学, 理工学部, 准教授 (40586286)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村松 和弘 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30263627)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 異常渦電流損 / 電磁鋼板 / 有限要素法 / 結晶方位 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，CO2 削減の観点から電気機器の高効率化への要求が高まっている．モータや変圧器など電気機器の鉄芯材料として用いられる電磁鋼板の異常渦電流損失に関して，現在，発生メカニズムが十分に明らかになっていない．この研究は，電磁鋼板の微細構造を考慮し，物理的なモデリング方法を用いてその発生メカニズムを明らかにし，電磁鋼板，あるいは，電気機器の損失の低減方法を見いだすことである．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，電磁鋼板を用いたモータや変圧器、リアクトルなどの電気機器の小型・低損失化設計を可能にするため，電磁鋼板の結晶粒方位のばらつきを考慮した磁界解析法，鋼板の磁気特性の非線形性を考慮した磁区モデリング方法を開発し，高精度な鉄損計算法を確立するとともに測定値と比較することにより，本提案法の妥当性と有用性を示すことは目的である．
2020年度と2021年度では，鋼板の磁気特性の非線形性を考慮した磁区モデリング方法2種類開発した．開発した方法を方向性電磁鋼板の渦電流解析に適用し，磁壁移動による異常渦電流分布の表現や渦電流損の増加率を確認できた．2022年度では，開発した2種類の異常渦電流損モデリング方法の中の複数の境界条件印加による異常渦電流損モデリング方法において，磁壁の移動距離を変えて，渦電流損と異常渦電流損を再度計算した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2022年度予定されている鋼板の磁気特性の非線形性を考慮した磁区モデリング方法を改良しましたので，順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
【2023年度】改良した鋼板の磁気特性の非線形性を考慮した磁区モデリング方法を磁区幅が異なる電磁鋼板に適用し，異常渦電流損を計算する．
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Report
(3 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Modelling of magnetic anisotropy due to compression molding of soft magnetic composite for inductance calculation2022
Author(s)
Yanhui Gao, Yuuji Gotoh, Kyoya Hamada, Shun Araki, Kazuhiro Muramatsu, Yukiha Takeuchi, Yasuhito Takahashi, Koji Fujiwara, Tetsuya Ogawa, Chio Ishihara, Kohei Aiba, and Seira Otsuka
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Journal Title
IEEE Transactions on Magnetics
Volume: 58
Issue: 9
Pages: 1-4
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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