時間領域の磁界および力を解析する過渡磁界解析

EMWORKS における過渡磁界解析(Transient Magnetic Analysis)

EMWORKS の過渡磁界解析は、スイッチング電流、運動、および非線形材料によって生じる時間依存磁界を解析します。CAD ベースのジオメトリ上で、磁束、渦電流、力および損失の時間的変化を高精度に捉えます。

  • 任意波形励磁下におけるコイル、巻線、バスバーの時間領域磁界

  • 可動子、ロータ、アーマチュア、プランジャ、磁石の運動

  • 渦電流および過渡的な I²R 損失・鉄損

  • 力・トルク解析および電気–熱・運動連成解析の基盤

EMWORKS 過渡磁界解析の主な特長

  • 時間領域磁界解析: 任意の電流・電圧波形(ステップ、PWM、サージ、故障条件など)に対する過渡磁界を解析します。

  • 運動および可動部の取り扱い: ロータ、可動子、アーマチュア、プランジャ、磁石の時間変化する位置を考慮した解析に対応します。

  • 非線形磁性材料: 過渡励磁下におけるコア、ヨーク、その他強磁性部品の B-H 特性および磁気飽和を考慮します。

  • 渦電流および損失: ソリッドおよび積層導体における過渡渦電流と、それに伴う I²R 損失および鉄損を算出します。

  • 回路との連成: コイルおよび巻線を外部回路と連携させ、現実的な駆動条件およびスイッチング過渡現象を再現します。

  • 力・トルクの時間/位置依存解析: アクチュエータ、リレー、コンタクタ、電動機における磁気力およびトルクの波形を算出します。

  • マルチフィジックス解析用データ出力: 時間依存の損失分布を熱解析や電気–機械連成解析の熱源として出力します。

過渡磁界解析の用途および対象デバイス

代表的な用途:

EMWORKS 過渡磁界解析の結果

各解析(各時間ステップ)に対して、以下の結果を取得できます。

  • 磁界 H、磁束密度 B、電流密度 J、渦電流分布、力密度

  • インダクタンス行列、磁束結合、インピーダンス

  • ジュール損失(I²R)、電流、電圧、力、トルク、蓄積磁気エネルギー

磁気–熱連成解析において:

  • 温度、温度勾配、熱流束

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