高効率モータに使われる最近の軟磁性材料の技術動向

摘要

近年、地球温暖化防止のためエネルギー消費量の抑制、削減は喫緊の課題であり、その観点から世界の電力消費量の40%を占めるとされるモータの高効率化が強く求められている。このため、世界各国で、モータのエネルギー効率を定めた規格が厳格化されている。日本においても、2015年4月から単一速度三相かご形誘導電動機がトップランナー制度の対象となり、効率レベルIE3を満たすことが必要になった。モータの高効率化を図るには、巻線で生じる銅損、鉄心で生じる鉄損、軸受けなどで生じる機械損、漏れ磁束によるシャーシで生じる漂遊損の低減が必要である。このうち、鉄損を低減するには、鉄損の少ない軟磁性材料を使用するのが最も効果的であり、最近では、薄板化した無方向性電磁鋼板を用いるだけでなく、より鉄損の小さなアモルファス軟磁性合金を用いたり、ナノ結晶軟磁性合金を用いる検討が行われている。本報告では、無方向性電磁鋼板に代わるより低鉄損の軟磁性材料であるアモルファス軟磁性合金とナノ結晶軟磁性合金の現状について紹介する。