電気機械・ドライブ向け電動機シミュレーション

BLDCモーターは、EMSによる静磁場解析を使用して研究されます。電熱解析を実行して、巻線の温度を計算します。

永久磁石 (PM) モーターは、その電気的安定性、耐久性、および信頼性の高い性能のおかげで、電磁機械で何十年も使用されてきました。まだ主流ではありませんが、ハルバッハ 配列に基づく電気モーターは、従来の表面実装型 PM 設計に比べて、出力密度の向上、トルク密度の向上、同量の PM 体積に対するより強力な磁場など、明らかな利点を提供します。"

コギングされたローターを備えた4相ステッピングモーターは、EMSを使用したAC磁気分析を使用して分析されます。

12個の永久磁石を含むスチール製ローターと、12個の永久磁石を備えたスチール製ステーターの形の永久磁石アレイ。磁石は、円筒の軸から半径方向内側と外側に交互に分極されています。

SolidworksのEMSを使用したスイッチトリラクタンスモーター（SRM）の3Dシミュレーション。磁束密度の計算と可視化。

スイッチトリラクタンス モーター (SRM) は、固定子と回転子の両方に突極がある回転電機です (図 1)。固定子巻線は一組のコイルで構成され、それぞれが 1 つの極に巻かれています。"

本論文では,EMWorks2Dを用いたブラシレスDCモータのFEMシミュレーションを確立した。モデルは、SOLIDWORKS 内で MotorWizard を使用して作成されます。磁束とトルクの結果は、ローター角度に対して生成されます。

This note uses EMWorks MotorWizard to study how airgap length and rotor skew angle affect torque, efficiency, cogging torque, and torque ripple in a 24-slot, 8-pole inset PMSM, including a rare-earth-free design.

This note shows how EMWorks is used to model the Toyota Prius 48-slot, 8-pole IPM motor, compute torque, torque ripple, flux linkage, inductances and field plots, and use virtual prototyping to refine PMSM performance before hardware.

This application note compares a 4-phase 16/14 segmented SRM with a segmented-stator PM-assisted SRM using EMWorks2D transient magnetic analysis. By inserting permanent magnets in the slot openings, the PM-assisted topology increases average torque, power density, and efficiency while reducing torque ripple and iron usage, making it a compelling option for high-performance, cost-sensitive electric drive applications.

This application note uses EMWorks to study eccentricity faults in a Nissan Leaf interior PMSM. Static, dynamic, and mixed eccentricity are parameterized to evaluate their impact on air-gap flux, radial forces, torque, and torque ripple under load. The results show how eccentricity changes flux density, redistributes radial forces around the stator teeth, and can simultaneously increase average torque while reducing torque ripple, providing a practical framework for fault analysis and diagnostics in EV traction motors.

Finite element results for a 12-slot, 8-pole external rotor PMSM with magnet pole arc reduced from full pitch to 31°. A 31° arc yields the lowest cogging torque and much lower torque ripple with nearly unchanged average torque.

電気機械の最適化プロセスは、最高のパフォーマンスを達成するためのさまざまな設計パラメーターの検討です。通常、最適化の目的には、リップル率を最小化しながら平均トルクを最大化することが含まれます。"""

More Electric Aircraft (MEA) は、燃料消費量、排出量、騒音を削減する可能性のある環境に優しい航空機を提供し、それによって航空の環境への影響を軽減する有望な市場です [1]。電気航空機の電気モーターは、内燃エンジンの対応物よりも軽量であり、航空機の重量を直接削減し、エネルギー変換効率を向上させます [2]。 MEA 電動モーターは、高い出力密度と信頼性を提供し、従来のシステムよりも優れています。"

より効率的で信頼性の高い電気モーターの必要性が高まるにつれて、より高いトルク密度、より低いトルクリップル率、およびより低い電力損失などのより優れた性能特性を達成するための新しいアイデアが開発されました。最適化手順自体には、可能な限り最高のパフォーマンスを達成するためのさまざまな設計パラメーターの解析など、さまざまな側面が含まれています [1]。"

バッテリーと電気モーターは、ゼロガス排出車の主要な鍵です。したがって、エンジニア、研究者、ラボは、あらゆるユーザーの要件を満たすことができる、より信頼性の高い製品の設計と開発に取り組んでいます"

永久磁石同期機 (PMSM) は、トヨタのプリウスなど、定常運転、高効率、トルク密度が必要とされるトラクション アプリケーションや電気自動車で広く使用されています。"

リニアアクチュエーターには、家庭用から産業用まで、多くの用途があります。それらの役割は、電気エネルギー、油圧エネルギーなどの多くの形態のエネルギーを機械的な直線運動に変換することです。"

この例では、Autodesk Inventor 内で EMS を使用した、図 1 に示す 6/4 スイッチトリラクタンス モーターの解析スタディを示します。"

電気モーターは、産業用アプリケーションでますます使用されるようになっています。高効率、高力率、広い速度範囲を提供します。スポーク型モーターは、今日市場に出回っている一般的な電気モーター類の 1 つです。スポーク型モーターは、スポークに配置されたコンパクトな永久磁石構造を使用して、より優れたトルク生成を実現します [1]。適切な材料を選択することで、スポーク 型モーターは、永久磁石モーター類の中で最高のトルク密度アーキテクチャを備えていますが、費用対効果の高い方法で製造され、特に効果的に冷却されていることが前提となります [1]。"

永久磁石ブラシレス DC モーター (PMBLDC) は、その高い出力密度と制御の容易さから、幅広い用途で使用されています。特に、アウター ランナー PMBLDC は、ダイレクト ドライブの風力タービンや、ゴルフカーや電動自転車などの小型電気自動車で使用され、機械的なトランスミッションやギアボックスの必要性を軽減します。これにより、システム全体の効率が向上し、バッテリの寿命が長くなります。"

リニアモーターがフリー ピストン エンジン (FPE) によって直接駆動されるリニア パワー システムは、スケーラビリティと幅広い適用性を提供する有望なテクノロジの 1 つです。永久磁石 (PM) ベースのリニア電気モーターは、優れた推力と非常に高い位置決め精度で、高い加速率と長い移動距離を実現できます。"

リニア モーターの需要の増加は、主に、製造プロセスにおける従来の機械式 (ボール スクリュー、歯車列、カム)、油圧式、または空圧式のリニア モーション システムを直接電気機械式ドライブに置き換えることによって促進されています。またリニアモーターは、リニアモーターカーの高速輸送やエレベーターの巻き上げなど、さまざまな用途に使用されています。"

This application note uses EMWorks to model an 8/6 switched reluctance motor and run static and on-load transient studies. The simulations compute field distribution, phase flux linkage, and torque versus time, providing practical insight into SRM behavior for design and control evaluation.

Finite-element analysis of stator inter-turn short circuits in a 8-pole PMSM, focusing on magnetic diagnostics and electromagnetic fault signatures.