リラクタンスネットワーク解析に基づく永久磁石モータの熱-磁気連成解析に関する検討

摘要

近年，産業·民生·運輸の様々な分野で，モータの需要が拡大している。その中でも，永久磁石（PM）モータは，他のモータと比べて，小型高出力·高効率であることから利用が増大している。一方，さらなる小型高出力化の要求に伴い，PMモータの損失，特に磁石に流れる渦電流による発熱によって，磁石が熱減磁する問題が顕在化している。したがって，PM モータの最適設計には，熱の影響も定量的に把握する必要がある。これまで筆者らは，リラクタンスネットワーク解析（KNA）に基づき，モータの磁気回路網と熱抵抗回路網を連成·連携させることで，スイッチトリラクタンス（SR）モータや，PMモータの温度上昇を算定する手法について検討を進めてきたが，磁石渦電流損失まで考慮した PM モータの熱-磁気完全連成解析については，いまだ確立されていない。本稿では，磁石渦電流損まで考慮可能な熱-磁気連成解析モデルの構築を目指し，基礎的な検討を行ったので報告する。