コラム索引



解析屋が見た損失評価 | 解析屋が見た損失評価 夏休み補講編 | TECHNO-FRONTIER モータ技術展

解析屋が見た損失評価

2015-05-25

はじめに・第1話:損失の分類

損失解析はむずかしい。こんなに難しいとは思わなかった。

JMAGが鉄損計算のツールLSをリリースしたのは1999年。それから遡ること数年、あるユーザからJMAGの結果を使って損失計算をしていることを聞きました。そのころは着磁やインダクタンスの計算の議論が盛り上がっている頃で、...


2015-05-26

第2話:鉄損を計算してみる

さて、まず、鉄損についてです。
今も昔も解析ニーズは高く、最初に機能リクエストを受けたのも鉄損でした。第1話の分類のとおり鉄損は3つに分類できるのですが、まずは鉄損の計算方法を見てみたいと思います。...


2015-05-27

第3話:損失の分離、そして鉄損計算ツールリリース

鉄損は計算できたのですが、モータ屋さんはこれでは満足してくれません。こう聞かれます。"ヒステリシス損失はどのくらい?"、"渦電流損失は?"。正しい質問です。発生原因の異なる損失に分離できれば対策がしやすくなりますから。...


2015-05-28

第4話:ヒステリシス損失計算の精度を上げよう!

鉄損計算ツールを1999年にリリースした当時は、飛ぶように売れる、ような状態ではありませんでした。ユーザの反応はいま一つ。"本当に精度が出るんですか?"という疑念に満ちた目で私を見ます。でも、私は気にしません。というのは、上で述べた方法は電気設計では伝統的な方法であり、...


2015-06-05

第4話補足:アルゴリズム2について

第4話でお話ししたアルゴリズム2の説明について、よくわからん、というコメントをいただきましたので、補足を試みたいと思います。
アルゴリズム2はヒステリシス損失計算の精度を向上させるためのものでした。それでは、渦電流損失は...


2015-05-29

第5話:損失解析への関心の高まり

損失解析に関する解析技術の論文が2000年頃から急速に増えていくのですが、当然、世の中に論文が現れる前には研究・執筆・レビュー期間があって、その前に、技術に対する要請があるわけです。それはやはり、1997~8年頃だったのではないかと思います。これは永久磁石モータ、...


2015-06-22

第6話:実機との比較

損失解析の機運が高まり、解析事例が増えてくると、合った合わないの話も増えてきます、実測や、経験や、期待と比べて。ある論文を読むと、実測同様の予測ができるとあり、ある人に聞けば時間の無駄と言われ、というような毀誉褒貶相半ばする状態になってきました。このような背景の中で、...


2015-06-23

第7話:本当にどこまでできるのか?

昨日お話しした通り、調査専門委員会でのベンチマークモデルによる検討によれば、無負荷状態については材料特性をしっかり把握していれば、従来の鉄損解析の方法で良い結果が得られることがわかりました。人類にとって大きな一歩です。しかし、無負荷状態というのは実用的に考えた場合...


2015-06-24

第8話:なぜ合うんだろう?

晴海1号での検討によって負荷時であっても損失が予測可能であることを示すことができました。損失解析を行うユーザも増えてきて、合う合わないの大雑把な議論から、精度何%への議論になってきました。昨日まで損失解析なんか信用できん、と言っていた人が今日は、5%未満の精度が必要だ、と言います。なんてフレキシブルな人。...


2015-06-29

第9話:新しい鉄損モデル (アルゴリズム3登場)

今回は新しい鉄損モデルのお話です。ヒステリシス損失用のプレイヒステロン (以下プレイモデル)と渦電流損失用の均質化法です。それぞれ全く異なるモデルですが、損失発生のメカニズムを内蔵し、従来の鉄損特性データには依存せず、動作域に制限がない点で共通しています。早速始めましょう。...


2015-06-29

第10話:新しい鉄損モデルを使ってみる

今回はアルゴリズム3を使ったモータの鉄損計算を見てみたいと思います。 最初はSRモータです。モータの外観および仕様はそれぞれ図37と表4の通りです。また、それぞれの鉄損計算で使った材料特性データを表5と図38にまとめておきます。...


2015-07-01

第11話:漂遊負荷損をつきとめる

漂遊負荷損とは、全損失から鉄損など素性の確かな損失を差し引いた残りの損失ですので、言い換えれば、素性の怪しい損失、とも言えます。そうは言っても損失を生じる電磁界の現象はそれほどなく渦電流による損失が殆どを占めるようです。問題は発生する場所が"漂遊"していることです。...


2015-07-03

第12話:加工・組み立ての影響、そして異常渦電流損失について

このコラムも終わりが近づいてきました。残された話題は技術的に未解決のものばかりです。気は重くとも損失は発生しています。勇気を振り絞って課題についてまとめたいと思います。...


2015-07-03

第13話:次世代セミナーへようこそ

当コラムも今回で一旦中締めとしたいと思います。お付き合いいただきありがとうございました。
来週行われる第6回次世代の電磁界解析セミナー~モータの高精度損失解析の実務への展開 続報~へのイントロダクションとして、損失解析について簡単な解説をしよう、というのが当初の企画意図でした。...


2015-07-08

第13話-2:次世代セミナー参加御礼

昨日の次世代セミナーにご参加いただいた皆様、誠にありがとうございました。そして大変お疲れ様でした。 講師の先生方も興味深いお話をいただきありがとうございました。


参考文献

コラム中の参考文献をまとめています。


質疑応答

コラムの内容についてお寄せいただいたご質問などを掲載しています。
その他ご不明な点は、質疑応答ページ文末の「筆者へのコメント」フォームにお寄せください。




解析屋が見た損失評価 夏休み補講編

補講第1回:アルゴリズム1とアルゴリズム2の比較

2015-7-29

最初は第4話補足の図17についてです。そこでは損失解析の2つのアルゴリズムを使って、リングコアの損失を磁束密度波形が正弦波の場合と台形波の場合について計算してみました。この比較結果をどう理解すればよいか?という問い合わせをいただきました。これについて考えてみましょう。...


補講第2回:アルゴリズム3を理解する(1)

2015-07-30

9話と第10話でアルゴリズム3を紹介しました。マイナーループも表皮効果も考慮できる最新の手法です。 ただ、アルゴリズム1やアルゴリズム2などの従来法も一定の条件下では良い結果を与えてくれることを実例を通して見てきました(第6話の図19や第7話の図21など)。 ですので、...


補講第3回:アルゴリズム3を理解する(2)

2015-07-31

昨日までの疑問点は良く理解できたでしょうか?単純なリングコアのモデルですが現象はそれほど単純ではありません。 損失解析は侮れません。では、引き続き、残りの疑問点の解消に向かいましょう。


補講第4回(夏休みの宿題):プレイモデルを理解しよう!

2015-08-24

(01):プレイモデルを理解しよう!

(02):ヒステロンを重ねてみる

さて、今回のお題はプレイモデルです。プレイモデルは新しい損失解析手法としてアルゴリズム3においてヒステリシス損失計算を担っています。プレイモデルがマイナーループを再現できることや、入力としてメジャーループ群が必要なことは述べましたが、そのメカニズムについてはこのコラムではスキップしていました。このメカニズムは...

2015-08-25

(03):登場、"形状関数"

(04):形状関数に表現力を!

ヒステロンを重ねることで"メジャーループ"や"マイナーループ"みたいなものが作れることがわかりました。 しかし、良く見ると、そこには材料特性が反映されていません。 唯一、飽和磁界Hsが使われていますが、これはpの動作範囲を規定しているだけで、出力となるBには影響を与えません。 ヒステロンの定義式 (式S4.1) を見ると

2015-08-26

(05):形状関数の同定、でもその前に

(06):同定のためのメジャーループ群

それでは、形状関数をどのように決めていくか見ていきます。ただ、これまで、ヒステロンだの形状関数だの、物理的な意味合いが希薄になっていますので、ここで少し物理的なイメージを取り戻しにいきましょう。そのために、思い切ってeがゼロのヒステロン、つまりp0だけのモデルを考えましょう。この場合...

2015-08-27

(07):同定作業開始!

(08):プレイモデルまとめ

いよいよ同定をしてみましょう。この手順は面倒ですが、実際にはソフトウェアがやってくれますので心配しないでください。ただ、プレイモデルの仕組みを理解するためには一度具体的にやっておくことはとても大事です。今日もたくさん手を動かしましょう。

2015-09-01

(09):プライザッハモデルの原理

(10):Hu-Hvグラフで考える

プレイモデルでもう十分、お腹いっぱい、もう食べられません、という人もいるかもしれませんが、ここはなんとしてももうひと頑張りしていただきたいと思います。というのは、プレイモデルの解説や議論はプライザッハモデルを基にされることが多く、殆どの、もっと言えば私が知る限りの全ての解説はプライザッハモデルの理解を前提にされており...

2015-09-02

(11):分布関数の導入と磁化総量の計算

前回のお話で、プライザッハモデルが磁化反転のタイミングが異なる磁気モーメントの集合で表現されていること、その磁気モーメントの様子を把握するためにHu-Hvグラフが使われること、を説明しました。今回はそれらを使って磁化を計算できるようにし、プライザッハモデルを完成させましょう。

2015-09-03

(12):Kを材料特性から同定する方法

とにかく、式S4.23によってBが計算できてメデタシメデタシなのですが、Kがわからないと具体的な計算ができません。前回の練習問題ではKを1と0にしてしまいましたが、実際には、材料特性からKを同定することになります。つまり、Kが材料特性を持ちます。ということで、同定方法の基本的な考え方を説明しましょう。

2015-09-09

(13):プライザッハモデルとプレイモデル(上)

前回の最後で"本番はこれからだ!"とすごんで見せましたが、すみません、言い過ぎました。それ程大層な話ではありません。ただ、プレイモデルとプライザッハモデルの関係について述べることがプライザッハモデルに踏み込んだ目的でしたから、それを忘れるわけにはいきません。

2015-09-10

(13):プレイモデルの動き、プライザッハモデルの動き(下)

前回はHu-Hvグラフ上にヒステロンを描きp-eグラフを導入しました。今回はその動きを見てみましょう。 準備としてHをHsを通るメジャーループに乗せ-Hsに持ってきます。ここをスタートポイントにします。ここからHを-Hs→+Hs→0→+Hsと動かします。この時の各ヒステロンの動きと値をそれぞれ図S4.34と表S4.7に示します。


参考文献

コラム中の参考文献をまとめています。


質疑応答

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その他ご不明な点は、質疑応答ページ文末の「筆者へのコメント」フォームにお寄せください。




TECHNO-FRONTIER モータ技術展

2015-04-30

第1回:出展にあたり

モータ技術展まで1ヶ月を切りました。
私の周りでも準備が急ピッチで進められています。
今年のブースでは今まで以上に、ユーザーの方々をはじめ来場者の皆さんとJMAGまたは電磁界解析について、ゆっくりとお話をさせていただきたいと思います。


2015-05-01

第2回:お気に入り最新機能

いよいよ明日からは連休のコア日程に入りますね。こんな記事読んでる場合じゃない、という方、焦ってはいけません。心に余裕を持ちましょう。
今日は、新しいバージョンについて、少しだけお話をさせてください。


2015-05-05

第3回:ヨーロッパの展示会

連休真っ只中で恐らく誰もこのコラムをリアルタイムで読むことはないだろうと思いつつ、それでも、誰か一人くらいこのページに迷い混んでしまう可能性にかけて筆をとりました。書いている私も健気ですが、読んでいるあなたも素晴らしい!あなたが日本を支えているんです。誰かご褒美を・・・!
さてさて、皆さんは連休をいかがお過ごしでしょうか?
誰も聞かないので自分から言いますが、私は長野に帰省しております。今年の長野はいつになく賑わっています。長野と言えば善光寺、その善光寺の7年に1回の御開帳が開かれているんです。私も行って参りました。ただ、その話をするためにこのタイミングでコラムを更新しているわけではありません。皆さんに今お届けしたいことがあります。


2015-05-07

最終回:Inside JMAG-Express

カレンダーの上では連休も終わり、今日からお仕事という人も多いと思います。はい、私もオフィスに戻ってまいりました。今朝の東京晴海の天気はお休み中とは変わり、曇天で少し雨がぱらついていますが、仕事を再始動するにあたり思考を巡らせるには良い天気かもしれません。
TF展では、JMAGはモータ技術展というエリアに出展します。ということで、今日はJMAGのモータ設計ツールJMAG-Expressに触れたいと思います。