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永久磁石モータの鉄心の製造過程並びに製造ばらつきを考慮したコギングトルク解析に関する研究

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この文献には次のDOIがあります:http://doi.org/10.14943/doctoral.r7060
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タイトル: 永久磁石モータの鉄心の製造過程並びに製造ばらつきを考慮したコギングトルク解析に関する研究
その他のタイトル: Study on Cogging Torque Analysis of Permanent Magnet Motor Considering Manufacturing Process of Magnetic Core and Manufacturing Variation
著者: 山口, 信一 著作を一覧する
キーワード: 永久磁石モータ
コギングトルク
製造過程
打ち抜き
磁気異方性
確率分布
磁界解析
Permanent magnet motor
Cogging torque
Manufacturing process
Stamping
Magnetic anisotropy
Probability distribution
Magnetic field analysis
発行日: 2018年 9月25日
抄録: 産業用や車載用などの分野でサーボ用途に使用される永久磁石モータに対しては,位置決め精度向上や騒音・振動低減の観点から,コギングトルク低減への厳しい要求がある。しかしながら,近年の小型・高出力密度化要求に伴う高磁束密度設計により,実際に製造されたモータでは,設計段階とは異なる振幅や脈動数成分を有するコギングトルクが発生する。コギングトルクは固定子の鉄心と回転子の永久磁石の相互作用によって発生するため,コギングトルクの低減には,固定子の鉄心の打ち抜きや磁気異方性などの鉄心の製造過程の影響を考慮した磁気特性を正確に把握することが必要となる。更に,永久磁石などの部品の製造ばらつきによってもコギングトルクが発生するため,コギングトルクの低減には部品公差範囲の最小化が必要となる。しかし,部品公差の最小化は部品の生産コストの上昇を招くため,部品公差は,コギングトルクの発生確率を定量化し目標のコギングトルク仕様を考慮して最大限に緩和することが必要となる。本論文では,永久磁石モータのコギングトルク低減を目的として,永久磁石モータの鉄心の製造過程並びに製造ばらつきを考慮したコギングトルクの解析手法を開発する。
Permanent magnet motors are widely used in industry or automotive applications etc., and it is often required to be miniaturized and to reduce the cogging torque, in order to improve the positioning accuracy or to reduce the noise and vibrations. Due to the high magnetic flux density design requested from the demand for miniaturization and high power density in recent years, cogging torque having amplitude and pulsation number components different from the design occurs in a motor actually manufactured. The cogging torque of permanent magnet motor occurs by the interaction between the iron core of the stator and the permanent magnet of the rotor. Therefore, in order to reduce the cogging torque, it is necessary to accurately comprehend magnetic characteristics considering the manufacturing process of the iron core of the stator such as stamping and magnetic anisotropy of the core. Furthermore, the cogging torque occurs also by the manufacturing variation of parts such as permanent magnets. Hence, it is necessary to minimize the tolerance range of the part to reduce the cogging torque. However, minimizing the part tolerance leads to an increase in the production cost of the parts, so it is necessary to quantify the occurrence probability of the cogging torque and relax the component tolerance as much as possible in consideration of the target cogging torque specification. In this thesis, in order to reduce the cogging torque of the permanent magnet motor, we develop the cogging torque analysis of the permanent magnet motor considering the manufacturing process of magnetic core and manufacturing variation.
学位授与機関: Hokkaido University(北海道大学)
学位の報告番号: 乙第7060号
取得学位の種別: 博士
取得学位の分野: 工学
取得学位の審査委員: (主査) 准教授 竹本 真紹, 教授 五十嵐 一, 教授 小笠原 悟司
学位審査の研究科等: 情報科学研究科
資料タイプ: theses (doctoral)
URI: http://hdl.handle.net/2115/71927
出現コレクション:情報科学研究科(Graduate School of Information Science and Technology)
博士 (工学)

 

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