電動車両用永久磁石型同期モータ の熱減磁現象に関する

早稲田大学 大学院 環境・エネルギー研究科 紙屋研究室
澤野 一樹
電動車両用永久磁石型同期モータ
の熱減磁現象に関する研究
研究目的
モータ設計時における解析技術の確立
z 熱減磁を考慮した解析
z モータ駆動中のロータ磁石温度変化・分布を予測する
シミュレーションモデルの構築
熱減磁解析
380
減磁を考慮した解析を行うことにより磁石の挙動を確認
し、減磁が及ぼす機器特性悪化を検証する。
‡永久磁石のロータ表面近傍では特に局所減磁が発生
しやすい。
実測値
340
誘起電圧（V）
‡低回転時と比較して、高回転時における誘起電圧
低下の絶対量は大きい。
解析値
8000rpm
360
320
300
6000rpm
280
260
240
220
200
0
50
100
150
磁石温度（℃）
電磁界−熱連成解析
電磁界−熱連成解析プログラムを構築し、磁石温度
分布や発熱密度分布の変化等を視覚的、定量的に評
価する。
‡部品とエアギャップ間の熱伝達などを考慮するために
熱等価回路を新たに考案した。
‡定常状態時の磁石温度において、実測値と解析値の
乖離率は8%である。このことから本解析モデルの妥
当性を明らかにした。
結 論
¾高回転時においては、特に熱減磁を考慮した解析が必要である。
¾モータ駆動中、ロータ部において磁石はコアよりも温度上昇しやすい。
（磁石温度＝コア温度＋２∼４℃）
¾ステータ側の磁石角部分が特に局所的な熱減磁を引き起こしやすい。
（外側は内側よりも発熱密度が約40％高い）
早稲田大学 紙屋研究室 http://www.f.waseda.jp/kamiya/