電磁界運動達成解析による電磁駆動設計技術

摘要

スイッチなどに川いられている電磁操作機構の設計には，位置状態を固定した静l甘電磁界解析手法が用いられるのが－－?般的であったり　 しかし，竃磁操作機構は磁気ギャップの変化を伴い動作するため，短ギャップでのインダクタンスの変化が人きく，特に高速で動く場合には駆動時の速度起電力を考慮することが必要となってくる。 この速度起電力の考慮には寵磁界と連動の辿成解析が必安である。 三菱電機製ぷ－の15kV高速スイッチャ脱SF，型複合経線（ドライエア絶縁）スイッチギヤ（HS-X）では，従来のばね操作装置に代わり，直動の電磁裸作方式ハツ遮断舘を川いており，これらの開発には1'に磁捏と運動の速成解析による電磁駆動設計抜術の構築が不吋欠であったし、そこで，一万速スイッチをターゲットに等価回路法を川いた霜磁界運動達成解析技術の甘党に弟子し，さらに，イ用要素法電磁弊解析と運動の達成解析技術の開発適用を実施してきた。 今回，HS－Xの新型真空遮断器の開発に当たり，真空遮断器の動作を忠実に模擬できる達成解析を用いた電磁駆動設計技術を開発した。 この設計技術により，動作途中で質靂や接三ばね力が不連続に変化する遮断器の駆動状態を忠実に再視でき，解析精度を0．5ms以Fにまで極小化した。 また，イ√限要素法で発生するメッシュ更新時問を触縮するため，洞電流効果を磁束及び寵磁力の　 一次時間遅れで模擬し，計常時l瑚を従来の1′′10以卜にまで矩縮した。 この手法の開発によF），遮断器の仙体ぶによる動作時間のばらつきを机卜で仮想美験lり'能となり，開発期l瑚の人幅短縮を達成した√：　 開発した新型真空遮断器は俄構部品h．真数を従来比35％にり滅し，動作に必要な電宗エネルギーを従来比20％へ低減（いずれも、當社比）し，世相トップクラスの効率を実現した。