電動機の磁界・応力連成解析のための並列計算機システムの開発

• 研究課題/領域番号: 24560329
• 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: 岐阜大学
• 研究代表者: 河瀬 順洋 岐阜大学, 工学部, 教授 (20144735)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 電動機 / 並列計算機システム / 有限要素法 / 磁界解析 / 三角柱 / 辺要素

研究成果の概要

ＰＣクラスタによる電動機の特性解析のための三次元並列有限要素法による電磁界解析システムを構築した。三角柱による要素分割を用いることにより，四面体による要素分割を用いるよりも高速・高精度なシステムとなった。また，応力解析との連成のための電磁界解析での電磁力の取り扱いについて検討した。さらに，種々の電気機器の解析を通して，本システムの有用性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Electrical Loss Analysis of AC Electromagnet With Shading Coil Taking Into Account Eddy Current in Laminated Cores (2014)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamaguchi, Yoshihiro Kawase, Tomohito Nakano, Tatsuya Asano, Ryosuke Kawai, Takanori Takemoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 50 号: 2 ページ: 7023704-7023704
  • DOI: 10.1109/tmag.2013.2280652
  • 査読あり
• [学会発表] ワイヤレス給電コイルの三次元有限要素解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口忠，小林駿，太田智浩
  • 学会等名: 電気学会 静止器/回転機合同研究会
  • 発表場所: 沖縄県・宮古島マリンターミナル
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [学会発表] 三次元並列有限要素法によるスキューを施したかご形誘導電動機の横流解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口忠，岩井良樹，樋田直孝，古川智康
  • 学会等名: 電気学会 静止器/回転機合同研究会
  • 発表場所: 東京・宇都宮大学
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] 電機子巻線中の渦電流を考慮したかご形誘導電動機の磁界解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口忠，岩井良樹，樋田直孝，古川智康
  • 学会等名: 電気学会 静止器/回転機合同研究会
  • 発表場所: 東京・宇都宮大学
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] Operating Characteristics Analysis of Cage-Rotor Induction Motor and Matrix-Rotor Induction Motor Using 3-D Finite Element Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawase, T. Yamaguchi, M. Otsubo, Y. Iwai, N. Toida and K. Sato
  • 学会等名: 2014 XXIth International Conference on Electrical Machines (ICEM2014)
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [学会発表] 三次元並列有限要素法による横流を考慮したかご形誘導電動機の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口忠，大坪正樹，岩井良樹，樋田直孝，佐藤浩一
  • 学会等名: 電気学会 回転機/リニアドライブ/家電・民生合同研究会
  • 発表場所: 静岡理工科大学
  • 年月日: 2014-08-06 – 2014-08-07
• [学会発表] Dynamic Analysis of Electromagnet Using 3-D Parallel Finite Element Method with Prismatic Edge Elements (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kawase, Tadashi Yamaguchi, Hirokatsu Katagiri, Shunsuke Hori and Yoshiki Iwai
  • 学会等名: The 16th Biennial IEEE Conference of Electromagentic Field Computation (CEFC2014)
  • 発表場所: Annecy, France
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-28
• [学会発表] 3-D Finite Element Analysis of Wireless Power Transmission Coil with Transposition (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kawase, Tadashi Yamaguchi, Hirokatsu Katagiri, Shun Kobayashi, Katsuhiro Hirata, Tomohiro Ota and Satoshi Suzuki
  • 学会等名: The 16th Biennial IEEE Conference of Electromagentic Field Computation (CEFC2014)
  • 発表場所: Annecy, France
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-28
• [学会発表] 三次元並列有限要素法による電磁石の動作特性解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口 忠，片桐弘雄，堀 俊輔，岩井良樹
  • 学会等名: 電気学会 静止器・回転機合同研究会
  • 発表場所: 東京工科大学
• [学会発表] 三次元並列有限要素法の性能評価 - 三角柱要素と四面体要素の比較 - (2014)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口 忠，片桐弘雄，堀 俊輔，岩井良樹
  • 学会等名: 電気学会 全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学 城北キャンパス
• [学会発表] Electrical Loss Analysis od A.C. Electromagnet Using Parallel Computing (2013)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamaguchi, Yoshihiro Kawase, Tomohito Nakano, Tatsuya Asano, Ryosuke Kawai, Takanori Takemoto
  • 学会等名: 19th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields COMPUMAG 2013
  • 発表場所: Budapest, Hungary
• [学会発表] Yoshihiro Kawase, Tadashi Yamaguchi, Shunsuke Hori, Koji Hanaoka, Kazuya Kishida, Keiichi Morinaga, Hiroko Omori (2013)
  • 著者名/発表者名: Numerical Analysis of Leakage Flux of DC-Reactor Using 3-D Finite Element Method
  • 学会等名: 16th International Symposium on Electromagnetic Fields in Mechatronics, Electrical and Electronic Engineering ISEF 2013
  • 発表場所: Ohrid, Macendonia
• [学会発表] 三角柱辺要素を用いた三次元有限要素法による並列計算の基礎的検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口 忠，堀 俊輔
  • 学会等名: 電気学会 静止器・回転機合同研究会
  • 発表場所: 秋田市にぎわい交流館
• [学会発表] 三次元有限要素法による直流リアクトルの漏洩磁束の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口忠，堀峻輔，花岡幸司，岸田和也，森永圭一，大森裕子
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
• [学会発表] 並列計算システムによる積層鋼板中の渦電流を考慮した交流電磁石の損失解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口忠，河瀬順洋，中野智仁，浅野達也，河合良祐，竹本貴紀
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
• [学会発表] 三次元有限要素法による直流リアクトルの磁性体部品に関する検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口忠，堀峻輔，花岡幸司，岸田和也，森永圭一，大森裕子
  • 学会等名: 平成25電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 三次元有限要素法によるインバータ駆動集中巻IPMSMの諸特性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河瀬順洋，山口忠，太田信治
  • 学会等名: 平成25電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 三次元有限要素法による交流電磁石の損失解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口忠，河瀬順洋，中野智仁，浅野達也，河合良祐，竹本貴紀
  • 学会等名: 平成25電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学