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応力テンソルにより磁気特性の劣化を考慮した誘導機の損失解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K06230
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関佐賀大学

研究代表者

村松 和弘  佐賀大学, 理工学部, 教授 (30263627)

研究分担者 高 炎輝  佐賀大学, 理工学部, 助教 (40586286)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード磁界解析 / 回転機 / 鉄損 / 応力 / マクスウェルの応力テンソル / 回転損 / 構造解析 / 誘導機 / 磁気特性
研究成果の概要

本研究課題では,応力による磁気特性の劣化を考慮した回転機の損失解析法を開発した.まず,磁気特性のモデリング方法として応力の影響を弾性エネルギーにより考慮できるように,既に提案されている自由エネルギーを用いたヒステリシスのモデリング手法のソフトウェアを開発した.さらに,鉄芯中の応力分布を正しく求めるため,局所力を算出するためのマクスウェルの応力テンソルの新しい表現方法を提案するとともに,妥当性を示した.最後に,回転鉄損の算出法を提案するとともに,有用性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で開発した応力による鉄損増加が考慮できる磁界解析法を用いれば,CO2削減で重要なモータのより詳細な高効率化設計が可能となり,社会的意義は大きい.また,電磁力の算出に用いるマクスウェルの応力テンソルに関して,従来の全体力のみでなく,局所力の算出に着目し,新しい表現方法を提案したことの学術的意義は大きい.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] 武漢大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 武漢大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Simple Numerical Calculation Method of Rotational Iron Loss in Silicon Steel Sheets2019

    • 著者名/発表者名
      Gao Yanhui、Kusano Daisuke、Dozono Hiroshi、Muramatsu Kazuhiro、Guan Weimin、Tian Cuihua、Yuan Jiaxin、Chen Baichao
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tmag.2019.2895401

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Proposal of Maxwell Stress Tensor for Local Force Calculation in Magnetic Body2018

    • 著者名/発表者名
      Ghosh Mohendro Kumar、Gao Yanhui、Dozono Hiroshi、Muramatsu Kazuhiro、Guan Weimin、Yuan Jiaxin、Tian Cuihua、Chen Baichao
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 54 号: 11 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tmag.2018.2844310

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Simple numerical calculation method of rotational iron loss in silicon steel sheets2018

    • 著者名/発表者名
      Gao Yanhui, Kusano Daisuke, Dozono Hiroshi, Muramatsu Kazuhiro, Guan Weimin Tian Cuihua, Yuan Jiaxin, Chen Baichao
    • 学会等名
      The 18th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (IEEE CEFC 2018),
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 飽和領域まで考慮した無方向性電磁鋼板の回転鉄損の簡易計算法2018

    • 著者名/発表者名
      草野大輔, 高 炎輝, 堂薗 浩, 村松和弘
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 斜め非適合分割図の磁界解析法2018

    • 著者名/発表者名
      諸隈 航,高 炎輝,堂園 浩,村松和弘
    • 学会等名
      平成30年度(第71回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of Maxwell stress tensor for local force calculation in magnetic body2018

    • 著者名/発表者名
      M.K. Ghosh, Y. Gao, H. Dozono, K. Muramatsu, W. Guan, J. Yuan, C. Tian, B. Chen
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Maxwell Stress Tensor for Local Force Calculation in Magnetic Body2018

    • 著者名/発表者名
      M. K. Ghosh, Y. Gao, H. Dozono, K. Muramatsu, W. Guan, J. Yuan, C. Tian, B. Chen
    • 学会等名
      IEEE INTERMAG 2018, no. FQ-07
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic field analysis of edge effect of flux distribution in induction motor core taking account of laminated structure2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Gao, Y. Uchio, H. Dozono, K. Muramatsu
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference (IEEE INTERMAG 2017), no. CU-06
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2017-04-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of Minkowski and Chu Models in Maxwell Stress Tensor for Local Force Calculation2017

    • 著者名/発表者名
      M. K. Ghosh, Y. Gao, H. Dozono, K. Muramatsu
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会,nos. SA-17-060,RM-17-091
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転磁界を考慮した電磁鋼板の簡易鉄損計算法2017

    • 著者名/発表者名
      草野大輔,高 炎輝,堂薗 浩,村松和弘
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会,nos. SA-17-056,RM-17-087
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of hysteresis modeling methods using play model and free energy model2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Mine, Y. Gao, K. Muramatsu, W. Guan, C. Tian, J. Yuan, B. Chen
    • 学会等名
      The 17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (IEEE CEFC 2016), no. WP021-3
    • 発表場所
      Miami, USA
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 14.Loss and noise reduction of saturable magnetically controlled reactor by improving structure of magnetic valves2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Gao, D. Kusano, K. Muramatsu, W. Guan, J. Yuan, C. Tian, B. Chen
    • 学会等名
      The 17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (IEEE CEFC 2016), no. WP051-6
    • 発表場所
      Miami, USA
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 19.スカラヒテリシスのモデリングにおけるプレイモデルと自由エネギーの比較2016

    • 著者名/発表者名
      峯, 江口,高,堂薗,村松
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会,nos. SA-16-066, RM-16-112
    • 発表場所
      石垣島
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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