並列計算環境を活用した高効率電気機器設計のための実用的電磁界数値解析技術の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760271
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 高橋 康人 同志社大学, 理工学部, 助教 (90434290)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 電気機器 / 電磁界数値解析 / 鉄損 / ヒステリシス

研究概要

渦電流損の高精度な評価を目的として,物理現象の時間的空間的周期性に着目して時間領域並列化有限要素法を開発し,PWMインバータ駆動永久磁石モータやかご形誘導機における損失計算の高速化が可能となった.一方,マクロモデルに基づく磁気ヒステリシスおよび磁気異方性モデル化手法の検討・開発を行い,実用的な計算コストでヒステリシス損の高精度評価が可能であることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Comparison between Modeling Methods of Two-Dimensional Magnetic Properties in Magnetic Field Analysis of Synchronous Machines (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Higuchi, Y. Takahashi, T. Tokumasu, and K. Fujiwara
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: vol.50, no.2 ページ: 7009104
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2013.2283746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-Domain Parallel Finite-Element Method for Fast Magnetic Field Analysis of Induction Motors (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, T. Tokumasu, M. Fujita, T. Iwashita, H. Nakashima, S. Wakao, and K. Fujiwara
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: vol.49, no.5 ページ: 2413-2416
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2013.2245114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallel Time-Periodic Finite-Element Method for Steady-State Analysis of Rotating Machines (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, T. Iwashita, H. Nakashima, T. Tokumasu, M. Fujita, S. Wakao, K. Fujiwara, and Y. Ishihara
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: vol.48, no.2 ページ: 1019-1022
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2011.2171923
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Field Analysis of Ring Core Taking Account of Hysteretic Property Using Play Model (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Kitao, K. Hashimoto, Y. Takahashi, K. Fujiwara, Y. Ishihara, A. Ahagon, and T. Matsuo
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: vol.48, no.11 ページ: 3375-3378
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2012.2204045
• [雑誌論文] Micromagnetic Simulations of Perpendicular Recording Head Using the Parallel Fast Multipole Method Specialized for Uniform Brick Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, T. Iwashita, H. Nakashima, S. Wakao, K. Fujiwara, and Y. Ishihara
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: vol.47, no.10 ページ: 3805-3808
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2011.2154305
  • 査読あり
• [学会発表] Iron Loss Evaluation Based on Eddy Current Analysis of an Electrical Steel Sheet Considering Magnetic Hysteresis (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Akaki, Y. Takahashi, and K. Fujiwara
  • 学会等名: Proc. of the 21st Soft Magnetic Materials Conference (SMM 21), G1-12
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] ヒステリシス特性を考慮した鉄損算出法に関する検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹田よし美,高橋康人,藤原耕二,阿波根明,松尾哲司
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会資料,SA-13-86/RM-13-100
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] Representation of AC Hysteretic Property under PWM Excitation Using Play Model (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Kitao, K. Hashimoto, Y. Takahashi, K. Fujiwara, A. Ahagon, and T. Matsuo
  • 学会等名: Proc. of the 15th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Fields Computation (CEFC 2012)
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] 時間領域並列化有限要素法を用いた誘導機の高速電磁界解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋康人,徳増 正,藤田真史,岩下武史,若尾真治,藤原耕二,石原好之
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会資料,SA-12-6/RM-12-6
  • 年月日: 20120100
• [学会発表] 一次元的な磁気特性の評価に基づく二次元磁気特性モデリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 樋口真伍,高橋康人,徳増 正,藤原耕二,石原好之
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会資料,SA-11-67/RM-11-80
  • 年月日: 20110800