EMWORKS における熱連成
EMWORKS における熱連成（Thermal Coupling）
EMWORKS の熱連成は、電磁界ソルバと定常または過渡の熱伝達解析を連成させます。電磁損失を熱源として利用でき、必要に応じて温度を EM モデルに戻し、温度依存の材料特性を反映できます。
典型的な使用例：
EM 解析から得られるジュール（I²R）、鉄損、誘電損、渦電流損失を熱モデルにマッピング
固体および流体における温度分布、熱流束、冷却性能の計算
必要に応じて、温度に基づき EM 材料特性（抵抗率、透磁率、導電率など）を更新して反復 EM–熱解析
EMWORKS 熱連成の機能
電磁損失を熱源として使用
EM 解析からのジュール（I²R）、鉄損、渦電流、誘電損失を体積または表面熱源として利用可能。定常および過渡熱解析
固体および必要に応じて冷却領域の定常および時間依存の温度場を解きます。温度分布とホットスポット
温度、温度勾配、熱流束を算出し、ホットスポットの特定および冷却効率評価に使用。温度依存の EM 特性
反復 EM–熱連成のために、温度に応じて導電率、透磁率、誘電率、抵抗率を更新可能。熱–構造連成
温度場を構造解析にエクスポートし、熱膨張、応力、変形の評価に使用。材料および冷却の比較
温度制限およびデレーティング曲線に対する材料、ヒートシンク、冷却構成の比較。
熱連成の用途
代表的な使用例：
電動機・発電機: 銅損・鉄損 → ステータ、ロータ、スロット、端部巻線の温度上昇；絶縁限界とデレーティングを確認
変圧器・リアクタ: 巻線・鉄損 → 油／空気温度、ホットスポット評価、冷却設計、寿命予測
パワーエレクトロニクス（インバータ・コンバータ・整流器）: 半導体・導体損失 → 接合部・ケース温度、ヒートシンク評価
バスバー、ケーブル、コネクタ: I²R 損失 → 導体・接点温度、電流許容確認、過熱リスク
バッテリーパック・エネルギー貯蔵: セル・バスバー損失 → 温度分布、熱暴走リスク、冷却戦略
高出力・RF デバイス: 誘電・導体・コイル損失 → コイル、共振器、アンテナ、マッチングネットワークの温度上昇
産業・自動車システム: 駆動、充電器、補助機器の EM 損失 → 部品・筐体の温度限界
医療・研究機器: MRI、NMR、実験機器のコイル・電源モジュール → 温度制御、Duty-Cycle 限界
EMWORKS 熱連成の結果
熱解析オプションを有効にした解析後、以下の熱量を確認可能：
温度
温度分布
温度勾配:
TGx: x方向の温度勾配
TGy: y方向の温度勾配
TGz: z方向の温度勾配
TGr: 合成温度勾配
熱流束:
FLx: x方向の熱流束
FLy: y方向の熱流束
FLz: z方向の熱流束
FLr: 熱流束勾配
(x, y, z はグローバル座標系を指します)