渦電流および鉄損のための交流磁界解析

EMWORKS における交流磁界解析（AC Magnetic Analysis）

EMWORKS の交流磁界解析は、2D および 3D ジオメトリにおいて、交流電流による時間調和磁界を解析し、導体内の渦電流や磁性コアにおける損失を含めて評価します。

• 交流励磁下におけるコイル、巻線、バスバーの磁界および磁束

• 導体および強磁性部品における渦電流、I²R 損失および鉄損

• 変圧器およびインダクタ向けのインダクタンス、インピーダンス、漏れパラメータ

• モータ、アクチュエータ、その他の交流機器における力・トルク・損失計算の基盤

EMWORKS 交流磁界解析の主な特長

• 時間調和磁界: 2D および 3D において、コイル、巻線、バスバーから発生する正弦波（交流）磁界を解析します。

• 渦電流および損失: ソリッドおよび積層導体、ならびにコア領域における渦電流を計算し、I²R 損失および鉄損を評価します。

• 非線形磁性材料: 交流励磁下での B-H カーブおよび磁気飽和を考慮した強磁性コア解析に対応します。

• インダクタンスおよびインピーダンス: コイル、変圧器、インダクタに対して、自己・相互インダクタンス、インピーダンス、漏れリアクタンス、等価回路パラメータを抽出します。

• コンポーネント間の結合: 相、巻線、誘導型センサ間の磁気結合および相互インダクタンスを評価します。

• 交流励磁下での力およびトルク: 交流駆動デバイスにおける可動部、アーマチュア、ロータに作用する磁気力およびトルクを計算します。

• マルチフィジックス解析用データ: 損失分布（J·E、鉄損）を熱解析や構造解析の入力データとして出力します。

交流磁界解析の用途および対象デバイス

代表的な用途:

• Transformers and inductors – 交流磁束分布、漏れ磁束、励磁電流、銅損および鉄損

• Motors and generators – トルク、損失、磁束高調波、巻線およびロータにおける表皮効果・近接効果

• Litz Wires and Loss– リッツ線における損失最小化

• Busbars, conductors, and laminations – 渦電流、I²R 損失、表皮深さ、近接効果

• Induction heating – 産業用および家庭用誘導加熱システム向けの電力密度および温度入力

• Wireless power transfer and charging – 結合係数、効率、漏れ磁界レベル

• Magnetic brakes, clutches, and dampers – すべり率または周波数に対するトルク特性、損失トルク評価

• Magnetic bearings and levitation – ロータおよびステータ部品における揚力、剛性、電力損失

EMWORKS 交流磁界解析の結果