| 研究課題/領域番号 |
20K04419
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
高 炎輝 大分大学, 理工学部, 准教授 (40586286)
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| 研究分担者 |
村松 和弘 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30263627)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 電磁鋼板 / 異常渦電流損 / 磁区構造 / 結晶方位 / 磁界解析 / 磁区 / 有限要素法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究成果の概要 |
本研究は，電磁鋼板の磁気特性である鉄損の計算方法を高精度化にするため，電磁鋼板の多結晶と磁区構造を考慮した数値的なモデリング方法を開発し，電磁鋼板の異常渦電流損の発生メカニズムを明らかにするとともに鉄損解析の精度を向上することを目的とした．本研究は，電磁鋼板の異常損の発生要因である180度磁壁移動によって生じる異常渦電流損、異なる結晶粒方位による磁束不均一による異常渦電流損を考慮する数値的なモデリング法を開発し，各要因による損失を定量化した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電磁鋼板の異常渦電流損に関する研究は，1970年代から，電磁鋼板素材自身の鉄損を低減するため，実験と理論計算による研究が盛んになされて，異常渦電流損の発生原因を一部明らかにした．現在，数値解析技術は日々進化しており，数値解析技術を用いて低鉄損の電気機器を設計するため，数値的な手法で異常渦電流損の発生原因を再検討するようになった．数値的な手法その多くは，鉄損の測定値とフィッティングする方法で，各周波数と磁束密度での汎用が難しい．本研究で開発した手法は磁区構造と結晶方位を考慮した物理的な汎用性あるモデリング手法である．
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