定電圧源に接続された電気機器の非線形三次元磁界解析用プログラムの開発

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62850046
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 中田 高義 岡山大学, 工学部, 教授 (50032925)
• 研究分担者: 藤原 耕二 岡山大学, 工学部, 助手 (20190093) ; 高橋 則雄 岡山大学, 工学部, 助教授 (40108121)
• キーワード: 有限要素法 / 三次元解析 / 非線形解析 / 電気機器 / 定電圧源

研究概要

昨年度考案した定電圧源に接続された電気機器の非線形三次元磁界解析法のプログラムを開発するとともに、本手法を時間周期現象の解析、並びに並列導体の循環電流解析にまで拡張することができた。本年度の研究成果を要約すれば、以下のようになる。
1.プログラムの開発
非線形三次元解析プログラムを作成し、そのデバッグを行った。その際、極力サブルーチン化し、プログラムの拡張を容易にした。
2.時間周期現象の解析への適用
本解析手法を時間周期有限要素法と結合することにより、磁性体の非線形性、導体中のうず電流、さらに電源電圧を考慮した、三次元交流周期現象の磁界解析を可能にした。本手法を変圧器の三次元磁界解析に適用して、その有用性を示した。
3.並列導体中の循環電流解析への適用
本手法をさらに発展させることにより、定電圧源に接続された並列導体の循環電流を考慮した非線形磁界解析法を開発し、条巻構造の巻線を有するリアクトルの解析に適用して、その有用性の検討を行った。さらにモデル巻線の循環電流の測定を行い、計算との対応を行って、開発した手法の妥当性を示した。
4.マイコンによる解析方法の開発
完成したプログラムをマイコンへ移管するための、記憶容量の少なくて済む解析方法の検討を行った。すなわち、マトリクスの対称化を行うことにより、大次元マトリクスの解法として有用なICCG法の適用を可能にし、計算時間と主記憶容量の低減を図ることができた。

研究成果

• [文献書誌] 中田高義,高橋則雄,藤原耕二: IEEE Trans.on Magnetics. 24. 2582-2584 (1988)
• [文献書誌] 中田高義,高橋則雄,藤原耕二: 電気学会静止器、回転機合同研究会資料. SA-88-28RM-88- (1988)
• [文献書誌] 中田高義,藤原耕二: 日本シミュレーション学会第10回計算・電気・電子工学シンポジウム論文集. I-2 (1989)
• [文献書誌] 中田高義,藤原耕二: 平成元年電気学会全国大会講演論文集. 756 (1989)
• [文献書誌] 中田高義,藤原耕二: 平成元年電気学会全国大会講演論文集. 757 (1989)
• [文献書誌] 中田高義,高橋則雄,藤原耕二: Intermag Coference,Washington DC. (1989)