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OptimusとJMAG-Designerを利用した電磁界解析における最適化ソリューション
ITソリューションを提供する株式会社JSOL様に、電磁場解析シミュレーションソフトJMAGとOptimusを使用した磁気回路設計事例をご紹介いただきます。事例１「IPMの磁石コストの低減」では、モータの特性を維持しつつ、磁石コストの低減を図ります。
事例２「CVTの誘導加熱」では、プーリーの表面を均一に加熱するための加熱コイルの位置・電源周波数を検討します。Optimusを導入することにより、設計業務を新たな側面から見直す機会を得ることができるほか、各最適解の本質を理解することで、よりよい設計案を最小限のコストで得ることができます。
電磁場解析シミュレーションソフトJMAG
株式会社JSOL様の自社開発プロダクトであるJMAGは、磁石やコイル等により生じる電磁場を利用した製品開発の場で利用されます。製品を取り巻くさまざまな物理現象の中で、JMAGは、右図のように磁界解析、熱解析、振動解析を扱います。JMAGと最適化ソフトOptimusの連携は、JMAGダイレクトインタエースを用いて簡単に設定できます。
IPMの磁石コスト最小化
IPM（埋込磁石型モータ）の磁石材質と形状を最適化し、コストを最小化します。駆動トルク（電磁石への通電時に磁石と電磁石間に生じる回転力）の下限値を設定し、コギングトルク（無通電時に磁石と磁性体間に生じる回転力）と磁石コストの最小化を図ります。磁石の形状・位置・材質が磁石に関するコストにどのように効くのかを調べます。
CVTの誘導加熱
CVT（無段変速機）のプーリーの表面硬度を高めるため、表面を均一加熱します。加熱コイルの位置と電源周波数を最適化し、表面の発熱密度（ジュール損）のばらつきを最小化します。加熱効率を最大化します。コイル位置・電源周波数が発熱分布にどのように効くのかを調べます。最適化の結果、コイル2とコイル3はB部表面に沿った位置に配置することが望ましいこと、周波数が低めの方が加熱効率は高くなることが判明しました。
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