Efficient and Accurate Electromagnetic Field Analysis for Electric Machines Using Homogenized Vector Magnetic Hysteresis Model of Laminated Iron-Cores

• Project/Area Number: 19560288
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 電力工学・電気機器工学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: MATSUO Tetsuji Kyoto University, 大学院・工学研究科, 准教授 (20238976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): IWASHITA Takeshi 京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (30324685) ; MIFUNE Takeshi 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20362460)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2009: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2007: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 電気機器工学 / ベクトルヒステリシス / マルチスケールモデル / 電磁鋼板 / マイクロ磁気学 / 均質化

Research Abstract

Accurate isotropic and anisotropic vector hysteresis models have been developed to represent magnetic properties of silicon steel sheets. Efficient methods for electromagnetic field analysis have been developed using the hysteresis model above and homogenization technique for laminated iron-cores. A domain structure model was improved to describe mesoscopic magnetization process. A method for micromagnetic simulation has been developed under periodic boundary condition.

Research Products

• [Journal Article] An Anisotropic Vector Hysteresis Model Using Isotropic Vector Play Model (2010)
  • Author(s): T.Matsuo
  • Journal Title: IEEE Transactions on Magnetics 46(掲載予定)
  • NAID: 120006331951
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of Rotational Hysteretic Properties of Isotropic Vector Stop Models (2009)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Journal Title: IEEE Trans. Magn Vol.45,No.3 Pages: 1194-1197
  • NAID: 120006653880
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電磁鋼板の表皮効果を考慮した交流磁気特性モデル化手法の検討 (2009)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Journal Title: 電学論B Vol.129-B,No.3 Pages: 421-427
  • NAID: 10024773466
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電磁鋼板の表皮効果を考慮した交流磁気特性モデル化手法の検討 (2009)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Journal Title: 電気学会論文誌B 129 Pages: 421-427
  • NAID: 10024773466
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of rotational hysteretic properties of isotropic vector stop models (2009)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Journal Title: IEEE Transactions on Magnetics 45 Pages: 1348-1351
  • NAID: 120006653880
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rotational Saturation Properties of Isotropic Vector Hysteresis Models Using Vectorized Stop and Play Hysterons (2008)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Journal Title: IEEE Trans. Magn Vol.44,No.11 Pages: 3185-3188
  • NAID: 120006653825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Micromagnetic Study of Domain Structure Modeling (2008)
  • Author(s): T. Matsuo, N. Mimuro, M. Shimasaki
  • Journal Title: J. Magn. Magn. Mater Vol.320,Issue20
  • NAID: 120001587278
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two Types of Isotropic Vector Play Models and Their Rotational Hysteresis Losses (2008)
  • Author(s): T. Matsuo, M. Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Trans. Magn Vol.44,No.6 Pages: 898-901
  • NAID: 120006653826
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two types of isotropic vector play models and their rotational hysteresis losses (2008)
  • Author(s): T. Matsuo, M. Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transactions on Magnetics 44 Pages: 898-901
  • NAID: 120006653826
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A micromagnetic study of domain structure modeling (2008)
  • Author(s): T. Matsuo, N. Mimuro, M. Shimasaki
  • Journal Title: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320
  • NAID: 120001587278
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rotational saturation properties of isotropic vector hysteresis models using vectorized stop and play hysterons (2008)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Journal Title: IEEE Transactions on Magnetics 44 Pages: 3185-3188
  • NAID: 120006653825
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two types of isotropic vector play models and their rotational hysteresis losses (2008)
  • Author(s): T. Matsuo, M. Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transactions on Magnetics 44(掲載決定)
  • NAID: 120006653826
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a Generalized 3-D Vector Hysteresis Model through the Superposition of Stop-and Play-Based Scalar Models (2007)
  • Author(s): T. Matsuo, M. Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Trans. Magn Vol.43,No.6 Pages: 2965-2967
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preliminary Study of 2-Dimensional Magnetic-Property Measurement of Silicon Steel Sheet Using Stator of Induction Motor (2007)
  • Author(s): T. Matsuo, H. Hirao, M. Shimasaki
  • Journal Title: Przeglad Elektrotechniczny Vol.83,No.4 Pages: 67-69
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generalization of an Isotropic Vector Hysteresis Model Represented by the Superposition of Stop Models-Identification and Rotational Hysteresis Loss- (2007)
  • Author(s): T. Matsuo, M. Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Trans. Magn Vol.43,No.4 Pages: 1389-1392
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a generalized 3-D vector hysteresis model through the superposition of stop- and play-based scalar models (2007)
  • Author(s): T. Matsuo, M. Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transactions on Magnetics 43 Pages: 2965-2967
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Anisotropic Vector Hysteresis Model Using Isotropic Vector Play Model
  • Author(s): T. Matsuo
  • Journal Title: IEEE Trans. Magn (to appear)
  • NAID: 120006331951
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Demagnetizing Field in Micromagnetic Simulation under Periodic Boundary Condition (2010)
  • Author(s): T. Matsuo, Y. Yamazaki
  • Organizer: 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC Chicago)
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国・ローズモント
  • Year and Date: 2010-05-11
• [Presentation] 等方性ベクトルプレイモデルを用いた異方性ベクトルヒステリシス特性表現に関する検討 (2010)
  • Author(s): 松尾哲司, 宮本政樹
  • Organizer: 平22電気学会全国大会5-129
  • Place of Presentation: 明治大学
  • Year and Date: 2010-03-17
• [Presentation] 区分一定近似を用いた均質化法による電磁鋼板の渦電流解析に関する検討(その2) (2010)
  • Author(s): 松尾哲司, 美舩健
  • Organizer: 電気学会マグネティックス・静止器・回転機合同研究会MAG-10-026/ SA-10-026/RM-10-026
  • Place of Presentation: 豊田中央研究所
  • Year and Date: 2010-01-29
• [Presentation] 区分一定近似を用いた均質化法による電磁鋼板の渦電流解析に関する検討(その2) (2010)
  • Author(s): 松尾哲司, 美舩健
  • Organizer: 電気学会マグネティックス・静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 豊田中央研究所
  • Year and Date: 2010-01-29
• [Presentation] 周期境界マイクロ磁気学シミュレーションにおける減磁界に関する検討 (2010)
  • Author(s): 松尾哲司, 山崎由也, 岩下武史
  • Organizer: 電気学会マグネティックス・静止器・回転機合同研究会MAG-10-017 / SA-10-017 / RM-10-017
  • Place of Presentation: 豊田中央研究所
  • Year and Date: 2010-01-28
• [Presentation] 周期境界マイクロ磁気学シミュレーションにおける減磁界に関する検討 (2010)
  • Author(s): 松尾哲司, 山崎由也, 岩下武史
  • Organizer: 電気学会マグネティックス・静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 豊田中央研究所
  • Year and Date: 2010-01-28
• [Presentation] 楕円回転磁束に対する電磁鋼板のベクトルヒステリシス特性とそのシミュレーション (2009)
  • Author(s): 宮本政樹, 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会MAG-09-231
  • Place of Presentation: 琉球大学
  • Year and Date: 2009-12-21
• [Presentation] 楕円回転磁束に対する電磁鋼板のベクトルヒステリシス特性とそのシミュレーション (2009)
  • Author(s): 宮本政樹, 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 琉球大学
  • Year and Date: 2009-12-21
• [Presentation] 形状異方性を考慮した単純化磁区構造モデルによる磁化過程表現に関する検討 (2009)
  • Author(s): 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会MAG-09-214
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2009-12-17
• [Presentation] 形状異方性を考慮した単純化磁区構造モデルによる磁化過程表現に関する検討 (2009)
  • Author(s): 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2009-12-17
• [Presentation] An Anisotropic Vector Hysteresis Model Using Isotropic Vector Play Model (2009)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Organizer: 17th Conference on Computation of Electromagnetic Fields (COMPUMAG Florianopolis)
  • Place of Presentation: ブラジル・フロリアノポリス
  • Year and Date: 2009-11-25
• [Presentation] An Anisotropic Vector Hysteresis Model Using Isotropic Vector Play Model (2009)
  • Author(s): T.Matsuo
  • Organizer: 17th Conference on Computation of Electromagnetic Fields
  • Place of Presentation: ブラジル・フロリアノポリス
  • Year and Date: 2009-11-25
• [Presentation] 電磁鋼板の楕円回転ヒステリシス特性に関する検討 (2009)
  • Author(s): 宮本政樹, 金田久司, 松尾哲司
  • Organizer: 平21関西支部連合大会G6-16
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2009-11-07
• [Presentation] 区分一定近似を用いた均質化法による電磁鋼板の渦電流解析に関する検討 (2009)
  • Author(s): 松尾哲司, 美舩健
  • Organizer: 電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 北見工大
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] A Micromagnetic Simulation Assuming Periodic Domain Structure (2009)
  • Author(s): T. Matsuo, Y. Yamazaki
  • Organizer: 19th Soft Magnetic Materials Conference (SMM Torino)
  • Place of Presentation: UK・カーディフ
  • Year and Date: 2009-09-07
• [Presentation] A Micromagnetic Simulation Assuming Periodic Domain Structure (2009)
  • Author(s): T.Matsuo, Y.Yamazaki
  • Organizer: 19th Soft Magnetic Materials Conference
  • Place of Presentation: イタリア・トリノ
  • Year and Date: 2009-09-07
• [Presentation] 単純化磁区構造モデルによる磁化過程シミュレーションに関する検討(その2) (2009)
  • Author(s): 松尾哲司, 高田琢平
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会MAG-09-53
  • Place of Presentation: 金沢工業大学
  • Year and Date: 2009-07-16
• [Presentation] 単純化磁区構造モデルによる磁化過程シミュレーションに関する検討(その2) (2009)
  • Author(s): 松尾哲司, 高田琢平
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 金沢工大
  • Year and Date: 2009-07-16
• [Presentation] 区分一定近似を用いた均質化法による電磁鋼板の渦電流解析に関する検討 (2009)
  • Author(s): 松尾哲司, 美舩健
  • Organizer: 電気学会静止器・回転機合同研究会SA-09-66/RM-09-72
  • Place of Presentation: 北見工業大学
• [Presentation] 周期構造を仮定した磁化過程のマイクロ磁気学シミュレーションに関する検討 (2008)
  • Author(s): 山崎由也, 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会MAG-08-186
  • Place of Presentation: 宮崎大学
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] 周期構造を仮定した磁化過程のマイクロ磁気学シミュレーションに関する検討 (2008)
  • Author(s): 山崎由也, 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 宮崎大学(宮崎市)
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] 単純化磁区構造モデルによる磁化過程シミュレーションに関する検討 (2008)
  • Author(s): 高田琢平, 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会MAG-08-175
  • Place of Presentation: 宮崎大学
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 単純化磁区構造モデルによる磁化過程シミュレーションに関する検討 (2008)
  • Author(s): 高田琢平, 松尾哲司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 宮崎大学(宮崎市)
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] ベクトルストップヒステロンを用いた等方性ヒステリシスモデルに関する検討 (2008)
  • Author(s): 松尾哲司, 金田久司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会MAG-08-73
  • Place of Presentation: 豊田中央研究所
  • Year and Date: 2008-06-05
• [Presentation] ベクトルストップヒステロンを用いた等方性ヒステリシスモデルに関する検討 (2008)
  • Author(s): 松尾哲司, 金田久司
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 豊田中央研究所(愛知郡長久手町)
  • Year and Date: 2008-06-05
• [Presentation] Comparison of Rotational Hysteretic Properties of Isotropic Vector Stop Models (2008)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Organizer: 13th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC Athens)
  • Place of Presentation: ギリシャ・アテネ
  • Year and Date: 2008-05-12
• [Presentation] Comparison of rotational hysteretic properties of isotropic vector stop models (2008)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Organizer: 13th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC 2008)
  • Place of Presentation: アテネ(ギリシャ)
  • Year and Date: 2008-05-12
• [Presentation] Rotational Saturation Properties of Isotropic Vector Hysteresis Models Using Vectorized Stop and Play Hysterons (2008)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Organizer: 2008 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG Madrid)
  • Place of Presentation: スペイン・マドリッド
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] Rotational saturation properties of isotropic vector hysteresis models using vectorized stop and play hysterons (2008)
  • Author(s): T. Matsuo
  • Organizer: 2008 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG 2008)
  • Place of Presentation: マドリッド(スペイン)
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] 均質化法を用いた積層鉄心のヒステリシス渦電流解析に関する検討 (2008)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 美舩健, 島崎眞昭
  • Organizer: 平20電気学会全国大会5-188
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2008-03-20
• [Presentation] 均質化法を用いた積層鉄心のヒステリシス渦電流解析に関する検討 (2008)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 美舩健, 島崎眞昭
  • Organizer: H20電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学(福岡市)
  • Year and Date: 2008-03-20
• [Presentation] 均質化法を用いた積層電磁鋼板のヒステリシス渦電流解析に関する予備的検討 (2008)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 美舩健, 島崎眞昭
  • Organizer: 電気学会マグネティックス・静止器・回転機合同研究会MAG-08-28/ SA-08-16/RM-08-16
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2008-01-25
• [Presentation] 均質化法を用いた積層電磁鋼板のヒステリシス渦電流解析に関する予備的検討 (2008)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 美舩健 島崎眞昭
  • Organizer: 電気学会マグネティックス・静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 同志社大学(京都市)
  • Year and Date: 2008-01-25
• [Presentation] 等方性ベクトルプレイモデルによる回転ヒステリシス特性表現に関する検討 (2007)
  • Author(s): 松尾哲司, 金田久司, 島崎眞昭
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会MAG-07-142
  • Place of Presentation: 別府市
  • Year and Date: 2007-12-18
• [Presentation] 等方性ベクトルモデルによる回転ヒステリシス特性表現に関する検討 (2007)
  • Author(s): 松尾哲司, 金田久司, 島崎眞昭
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 旅館すえよ志(別府市)
  • Year and Date: 2007-12-18
• [Presentation] 均質化法を用いた積層電磁鋼板の有限要素渦電流解析に関する一検討 (2007)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19関西支部連合大会G4-12
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] 単純化磁区構造モデルによる磁性体薄膜の磁化過程表現に関する検討 (2007)
  • Author(s): 高田琢平, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19関西支部連合大会G1-12
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] FMMを用いたマイクロマグネティクスシミュレーションの高速化に関する一検討 (2007)
  • Author(s): 後藤大輔, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19関西支部連合大会G1-10
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] 誘導機固定子を用いた単板磁気試験器による電磁鋼板2次元磁気特性計測に関する検討 (2007)
  • Author(s): 金田久司, 平尾啓, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19関西支部連合大会G1-11
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] FMMを用いたマイクロマグネティクスシミュレーションの高速化に関する一検討 (2007)
  • Author(s): 後藤大輔, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 神戸大学(神戸市)
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] 誘導機固定子を用いた単板磁気試験器による電磁鋼板2次元磁気特性計測に関する検討 (2007)
  • Author(s): 金田久司, 平尾啓, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 神戸大学(神戸市)
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] 単純化磁区構造モデルによる磁性体薄膜の磁化過程表現に関する検討 (2007)
  • Author(s): 高田琢平, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 神戸大学(神戸市)
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] 均質化法を用いた積層電磁鋼板の有限要素渦電流解析に関する一検討 (2007)
  • Author(s): 長野哲志, 松尾哲司, 島崎眞昭
  • Organizer: 平19電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 神戸大学(神戸市)
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] A Micromagnetic Study of Domain-Structure Modeling (2007)
  • Author(s): T. Matsuo, N. Mimuro, M. Shimasaki
  • Organizer: 18th Soft Magnetic Materials Conference (SMM Cardiff), Book of Abstracts
  • Place of Presentation: UK・カーディフ
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] A Micromagnetic Study of Domain-Structure Modeling (2007)
  • Author(s): Tetsuji Matsuo, Naoki Mimuro, Masaaki Shimasaki
  • Organizer: 18th Soft Magnetic Materials Conference
  • Place of Presentation: カーディフ(UK)
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] 磁区構造モデルによる磁化過程シミュレーションに関する検討 (2007)
  • Author(s): 松尾哲司, 三室直紀, 島崎眞昭
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 松下電器産業・松心会館
  • Year and Date: 2007-07-17
• [Presentation] 磁区構造モデルによる磁化過程シミュレーションに関する検討 (2007)
  • Author(s): 松尾哲司, 三室直紀, 島崎眞昭
  • Organizer: 電気学会マグネティックス研究会
  • Place of Presentation: 松下電器 松心会館(門真市)
  • Year and Date: 2007-07-17
• [Presentation] Several Isotropic Vector Play Models and Their Rotational Hysteresis Losses (2007)
  • Author(s): T. Matsuo, M. Shimasaki
  • Organizer: 16th Conference on Computation of Electromagnetic Fields (COMPUMAG Archen)
  • Place of Presentation: ドイツ・アーヘン
  • Year and Date: 2007-06-25
• [Presentation] Several Isotropic Vector Play Models and Their Rotational Hysteresis Losses (2007)
  • Author(s): Tetsuji Matsuo and Masaaki Shimasaki
  • Organizer: 16th Conference on Computation of Electromagnetic Fields
  • Place of Presentation: アーヘン(ドイツ)
  • Year and Date: 2007-06-25
• [Remarks]
  • URL: http://fem.kuee.kyoto-u.ac.jp/EMEE-lab/