抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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本論文は,電磁鋼板の渦電流を直接考慮した有限要素法を用いて回転機の鉄損を算定する方法を提案し,電磁鋼板における表皮効果と磁気飽和が回転機の鉄損特性に与える影響について,考察・検討するものである。現在主流の鉄損算定法は,固定子・回転子の積層鉄心を導電率零の塊状磁性体で近似して電磁界解析を行い,得られた鉄心各所の磁束密度の時系列データより,素材の鉄損カーブより求めた鉄損係数に従って,鉄損を後処理で求める方法である。しかし,実際の回転機における電磁界は,積層鉄心で発生する渦電流の影響を受ける。特に周波数が高くなると,表皮効果の影響によって磁束密度が電磁鋼板の板厚方向で不均一となることから,通常の有限要素法解析では鉄損解析精度が悪化する場合がある。このような背景から本論文では,電磁鋼板の渦電流を直接考慮した有限要素法を用い,結晶粒の影響を近似的に考慮して,回転機の鉄損を高精度に算出する方法について提案した。また,電磁鋼板における表皮効果と磁気飽和が,回転機の鉄損特性に及ぼす影響について考察・検討した。そして,提案手法を,単一周波数および高調波重畳励磁による各種電磁鋼板の素材実験,実機の永久磁石同期電動機および誘導電動機に適用した結果,いずれの場合も実用上十分な精度で鉄損を算定可能であることがわかり,手法の妥当性が確認できた。また,電磁鋼板の表皮効果は,磁気飽和に伴う非線形性から,磁束密皮が大きくなるにつれて緩和する。このため回転機の機内のように,基本波に高調波の磁束密度が重畳する場合は,高調波鉄損が基本波の影響を受けることがわかった。
