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設計技術シリーズ

回転機の電磁界解析実用化技術と設計法

著者: 河瀬 順洋氏(岐阜大学)
山口 忠氏(岐阜大学)
北川 亘氏(名古屋工業大学)
価格: 2,700円(本体)+税
判型: A5
ページ数: 92 ページ
ISBN: 978-4-904774-46-5
発売日: 2016/9/28

【著者紹介】

河瀬順洋(岐阜大学)
1981年岡山大学大学院電気工学専攻修士課程修了。岡山大学工学部助手、岐阜大学工学部助手、助教授を経て、1997年より岐阜大学教授、現在に至る。工学博士。主として有限要素法による電磁界の数値解析に関する研究に従事。IEEE Senior Member、電気学会上級会員、日本AEM学会会員。
山口 忠(岐阜大学)
1996年岐阜大学大学院工学研究科博士後期課程修了。博士 (工学)。中部大学工学部助手、講師、岐阜大学工学部講師を経て現在、准教授。主として電磁界数値解析及びその応用に関する研究に従事。IEEE、電気学会、日本AEM学会会員。
北川 亘(名古屋工業大学)
2002年同志社大学大学院工学研究科修士課程修了。日本アイ・ビー・エム株式会社入社、レノボ・ジャパン株式会社を経て、2010年より名古屋工業大学大学院工学研究科助教、現在に至る。博士 (工学)。主として電磁界数値解析及びパワーエレクトロニクスの研究に従事。IEEE、電気学会、日本AEM学会会員。

【目次】

まえがき

第1章 電磁界の有限要素法と実用化技術

  1. 1-1.電磁界の有限要素法
    1. 1-1-1.静磁界の方程式
    2. 1-1-2.永久磁石の取り扱い
    3. 1-1-3.渦電流の考慮
    4. 1-1-4.電圧入力解析
    5. 1-1-5.三相Y結線の考慮
  2. 1-2.有限要素法による定式化
    1. 1-2-1.三次元解析
    2. 1-2-2.二次元解析
  3. 1-3.回転機解析のための実用化技術
    1. 1-3-1.トルクの計算法
    2. 1-3-2.回転子の回転方法
    3. 1-3-3.鉄損の計算法
  4. 1-4.高速化技術
    1. 1-4-1.並列化手法
    2. 1-4-2.簡易TP-EEC法
    3. 1-4-3.バブルメッシュ法

第2章 最適設計法

  1. 2-1.最適化手法
    1. 2-1-1.進化的最適化 (GA・GP)
    2. 2-1-2.群知能最適化
    3. 2-1-3.多段階最適化
  2. 2-2.適応度
    1. 2-2-1.評価関数
    2. 2-2-2.多目的最適化

第3章 各種電動機の特性解析

  1. 3-1.表面磁石構造同期電動機(SPMSM)
    1. 3-1-1.一般的なSPMSMの解析モデルと解析条件
    2. 3-1-2.解析結果と検討
  2. 3-2.埋込磁石構造同期電動機(IPMSM)
    1. 3-2-1.解析モデルと解析条件
    2. 3-2-2.解析結果と検討
  3. 3-3.誘導電動機(IM)
    1. 3-3-1.解析モデルと解析条件
    2. 3-3-2.解析結果と検討

第4章 最適設計例

  1. 4-1.表面磁石構造同期電動機(SPMSM)のコギングトルク低減設計
    1. 4-1-1.ティース形状の最適化
    2. 4-1-2.段スキューの最適化
  2. 4-2.埋込磁石構造同期電動機(IPMSM)のコギングトルク低減設計
    1. 4-2-1.フラックスバリア構造最適化
  3. 4-3.埋込磁石構造同期電動機(IPMSM)の鉄損低減設計
    1. 4-3-1.磁路最適化
  4. 4-4.埋込磁石構造同期電動機(IPMSM)の高トルク設計
    1. 4-4-1.フラックスバリア構造最適化

【参考文献】

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  • Ki-Jin Han, Han-Sam Cho, Dong-Hyeok Cho, Hyun-Kyo Jung: "Optimal Core Shape Design for Cogging Torque Reduction of Brushless DC Motor Using Genetic Algorithm", IEEE Trans on Magnetics, Vol. 36, No. 4, pp.1927-1931 (2000)
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  • 細川佳寛,野口聡,山下英生,谷本茂也:「永久磁石モータの効率最適化設計に関する一手法-GA・SAを用いた最適化設計手法-」,電気学会論文誌D,Vol. 121,No. 2,pp.171-177 (2001)
  • 河瀬順洋,山口忠,水野泰成:「かご形誘導電動機のけい素鋼板中の三次元渦電流解析」,電気学会論文誌D,Vol. 123,No. 4,pp.323-329 (2003)
  • 木村佳弘,内木彬人,北川亘,竹下隆晴:「三次元有限要素法と並列GAによるIPMモータの鉄損低減設計」,第24回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム (SEAD富山),18A3-2,pp.501-504 (2012)
  • 山崎克巳:「固定子及び回転子の高調波磁界を考慮した誘導電動機の損失算定」,電気学会論文誌D,Vol. 123,No. 4,pp.392-400 (2003)
  • 石川康太,北川亘,竹下隆晴:「遺伝的プログラミングを用いた多目的最適化による電磁機器の最適設計」,電気学会論文誌B,Vol. 136,No. 3,pp.228-235 (2016)

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