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エレクトロメカニカル

トルクの最適化: トラクション用永久磁石同期電動機(PMSM)

自動車や輸送システムのトラクションに使用される永久磁石同期電動機(PMSM)(8極200Hz)について、平均トルクを最大化すると共にトルクリップルを最小化することを目的としたシミュレーションと最適化の事例をご紹介します。

同軸磁気ギアの電子機械的カップリング・シミュレーション

磁気により応力伝達する磁気ギアは、機械式ギアのようなパーツ同士の接触による騒音が無く、磨耗による損失もありません。高トルク密度の達成を目的として、主に電気機械に使用されます。本資料ではCST EM STUDIO(CST EMS)によるシミュレーション事例を紹介し、このタイプの磁気トルクの解析手順と便利な機能について説明します。

隈取磁極型誘導電動機の電磁界シミュレーション

家電や低電力機器に使用される隈取磁極型誘導電動機は、構造がシンプルでコストが安く堅牢という多くの長所を備えています。その反面、効率が低く、始動トルクが小さいことでも知られています。シミュレーションを利用して、このような短所を是正することができます。この種の電動機には標準の等価回路が用意されていないので、数値解析が特に役立ちます。

産業用低電圧回路遮断器の電磁界シミュレーション

CST EM STUDIOの応用例として回路遮断器のシミュレーションをご紹介します。CATIAからインポートしたモデルにパラメータを割り当て、パラメータスイープと最適化を行います。遮断器モデルは BTicino SpA(伊)のご厚意と許諾により掲載します。

エレクトロメカニカル機器のマルチドメインシミュレーション

エレクトロメカニカル機器のモデリングとシミュレーションを行った事例をご紹介します。CST EM STUDIO(CST EMS)で静磁界シミュレーションを行い、その結果から等価回路を抽出することによりエレクトロメカニカル機器のモデル化が可能です。抽出した等価回路モデルを使用して、CST DESIGN STUDIO(CST DS)で機械力学と電気回路の結合シミュレーションを行います。

抵抗スポット溶接ガンの3次元電磁界シミュレーション

抵抗スポット溶接ガン(RSWG)の3D電磁界モデルを作成してシミュレーションを行い、等価回路パラメータを抽出した事例です。この種の溶接ガンではパラメータを確定するのが容易ではありません。トランスや電子コンバータであれば電気特性は既知であるか、未知であっても標準的な手順で測定できますが、ガンのパラメータは知られておらず測定も困難です。3次元電磁界シミュレーションを使用してこれらのパラメータを確定し、システムの特性を知ることができます。

WiFi干渉問題:マグネトロンと電子レンジの解析

マグネトロンと電子レンジの設計をCST STUDIO SUITEの解析モジュールによるシミュレーションで支援します。CST PARTICLE STUDIOによる相互作用領域の解析に続いて、CST EM STUDIOで静電磁界の評価を行い、さらにCST MW STUDIOで電子レンジ内部の電磁界分布を評価、最後にCST MPHYSICS STUDIOで温度と変形に関わる考察を行います。

磁気注入バルブの静磁界シミュレーション

CST EM STUDIO(CST EMS)の非線形静磁界ソルバーによる磁気注入バルブの解析事例です。CST EMSのフルパラメトリック機能とモデラー機能により作成したモデルを使用し、電機子のギャップおよびコイル電流の変化と電機子の力との相関をシミュレーションにより求めます。

電磁ブレーキの静磁界シミュレーション

電磁ブレーキの特性を解析したCST EM STUDIOの静磁界ソルバーの事例です。

スピードメータの非線形3次元電磁界シミュレーション

自動車部品のサプライヤーは設計プロセスにいち早く数値解析を取り入れ、開発サイクルの短縮と生産コストの削減を実現した業種のひとつです。スピードメータに使用されるステッパモータの3Dシミュレーションをご紹介します。

三相線形永久磁石発電機

管状永久磁石発電機の設計に電磁界シミュレーションを使用した事例です。パラメトリックな解析によってシステム特性を確認し、最適化の基準を定義します。Andrea Pirisi, G. Gruosso, Riccardo E. Zich の各氏による事例です(the Politecnico di Milano, Italy: 英語)。

線形アクチュエータの動的シミュレーション

本事例を通して、エレクトロメカニカル問題に対する一般的なシミュレーション手法をご紹介します。シンプルな線形アクチュエータについて、まず3D静磁界シミュレーションを行い、電磁特性を得ます。それをSIMULINKに読み込み、電気と機械的な特性に関するシミュレーションを行います。

VBAマクロによるタイヤ及び周辺構造の自動モデリング

自動車のタイヤに内蔵されるセンサの電磁界解析を行うにあたり、タイヤの変形等を含めた様々な条件をVBAマクロによって自動的に作成します。 複雑な構造のモデル化のみならずメッシュ設定やField Monitor等の設定もマクロ化し、パラメータスタディの自動化に成功した例をご紹介します。(英語)

MEMS コームセンサ

MEMS コームセンサの解析事例です。コームチップの形状による応力の違いを確認します。さらに構造全体のシミュレーションを行います。

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