永久磁石同期モータのトルク計算方法

このQ&Aのポイント
  • 永久磁石同期モータの通電時のトルクをExcelで簡易的に計算する方法を紹介します。
  • トルクは磁石とステータによる起磁力とギャップ中の磁束密度から求めることができます。
  • Excelを使用して角度方向の偏微分を行い、トルクを計算することができます。
回答を見る
  • 締切済み

永久磁石同期モータのトルク計算方法

永久磁石同期モータの通電時のトルクをExcelで簡易的に計算したいと 考えています。 トルクはギャップ中の磁場エネルギーEの角度方向の偏微分 -δE/δθ  で求められると思い、磁石によるロータ起磁力と、三相交流による ステータ起磁力とパーミアンスを仮定してギャップ中の磁束密度を 求め、B^2/(2*μ0) で各時刻のエネルギーを計算したのですが、 これを角度微分するにはどうすればよいでしょうか? ステータ起磁力そのままにロータを角度方向に仮想変位したらよいので しょうか? そもそもこの方法で可能でしょうか?もし他にもっとよいトルク計算の 方法(磁場解析使わずにExcel等でできる)をご存知の方がいらしたら ご教授ください。

noname#230358
noname#230358

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.1

この質問の目的は何でしょう? 市販モータの消費電流からトルクを計算したいのか? それともモータ自体を内製してそのトルクを計算したいのか? はたまた電験1,2種取得を目指していらっしゃって その問題集の計算が分らないのか? 通常市販モータのトルク計算は http://www.orientalmotor.co.jp/support/technical/main_technical.html ブラシレスDCモーター ブラシレスDCモーターの回転速度-トルク特性 http://www.orientalmotor.co.jp/community/teruyo/main_teruyo_vo21.html > 出力(W数)計算式は、出力=回転速度×トルク×定数  その他のメーカの技術資料もやはり似たようなものです http://www.sawamura.co.jp/gijyutu/motort.htm http://www.miyazaki-gijutsu.jp/series/control614.html http://www.japanservo.jp/products/explanation.html それらには磁束や磁力は何処にも出てきません 電験1,2種取得なら http://8027.teacup.com/jyukutyou/bbs/ http://bbs7.fc2.com/php/e.php/dende7777/ 残念ながら自作モータのトルク計算は分りません済みません ↓は見つけましたがやはり磁力は出てきませんね http://naruken.cweb.tk/labo/fm50a/index.html 不明DCモータの測定

noname#230358
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 目的は、現在モータ設計に携わっているのですが、恥ずかしながらトルク発生の原理を全然理解せず磁場解析で設計してしまっているため、一度原理から確認したいという思いで質問させていただきました。 手持ちの電気機器の教科書もなかなか原理的なところは詳しく書いてありません。 紹介いただいた資料は知らなかったものばかりなので今後参考とさせていただきます。

関連するQ&A

  • 永久磁石式同期型モーターとブラシレスDCモーターの違い

    永久磁石式同期型モーターとブラシレスDCモーターの違い こんにちは。この2つのモーターってステーターにコイル、ローターに磁石を使ったものに インバーターを組み合わせた、同じものだと思うのですが、そもそもなんで呼び方が違うんでしょうか? モーター単体で見た場合、両方三相交流(インバーターによる擬似交流?)で 駆動するのが一般的ですよね? ローターが回転する仕組み?センサーが必要、不必要?効率? トルクの出方?回転数?(いやこれは設計しだいか…) ただ単に大きさ?(ブラシレスDCモーターはラジコンにも使われてるイメージが) 制御の仕方? 同じような疑問を持った方いませんでしょうか。 補足: 誘導モーターはローターが回転するしくみが違いますよね。

  • 永久磁石の最大エネルギー積について

    永久磁石の磁力エネルギーについて勉強中です 同材質、同型のネオジム磁石を二個 あるいは三個着磁方向に連結(体積二倍、三倍)すると最大エネルギー積はどうなるのですか。 どなたか詳しい方教えて下さいお願いします。

  • 誘導機の起磁力分布

    誘導機の起磁力分布図の考え方が分かりません。下図は現在、勉強している教科書に記載されている、ステータ1相(U相)の起磁力分布です。ステータは、12スロット、2極、全節巻です。1スロットのコイル巻数をN、コイルに流れる電流をIとした場合で、図の×は画面の表から裏への電流方向、◎は裏から表への電流方向、□はV,W相のスロットを表しています。V,W相の電流による起磁力は本図では考慮していません。 -は起磁力の値を、/はブランクを表しています。(大変見づらくてすみません)。 ---//////////////----------//……+NI ///--//////////--//////////--……0 /////----------//////////////-……-NI □××□□□□◎◎□□□□××……電流方向 (12)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(1)(2)……スロット番号 【質問1】 2-7間では、スロット2とスロット7の起磁力が作る磁束方向は同じになると思いますが、-2NIとはならないのでしょうか?2極誘導機なので、スロット2-4は、スロット2の起磁力のみ、スロット5-7はスロット7の起磁力のみ考えるようにするのでしょうか? 【質問2】 スロット1-2間、7-8間は起磁力が0となっていますが、これは1と2、7と8の起磁力が作る磁束が打ち消し合う方向になるからでしょうか?

  • 太陽フレアの磁気リコネクションについて

    疑問に思ったのですが、太陽表面では磁力線がつなぎかわって、その磁場エネルギーでフレアが起こるという説が有力ですよね。 では、なぜ地上で磁石を近づけてやっても爆発が起きないのでしょうか? 磁力の問題でしょうか? 太陽の黒点の磁場が1000ガウス。 ピップエレキバンは800ガウスらしいです。 これから考えるに、単に磁場の大きさだけの問題ではない気がします。 プラズマが周囲にあるかないかが関係してるのでしょうか? よろしくお願いします。

  • トルクの計算

    物理で課題が出たのですが、回答が導けません。 再投稿です。 問題は、以下のような感じです。 4つの円が正四角形の頂点に存在していて、互いに接着していて、離れない状態です。 図示すると ○○ ○○ のような状態になります。(○はもっと大きくて実際には接しています) ちなみに剛体です。 この状態で、個々の○に右回りのトルクを加えた時全体としてはどのような動きをするか、が問題です。 ちなみに○の回転軸は自由に移動できるけれども、トルクは加え続けられる実験系だそうです。 当然直感では、右回りの力を個々の円に加えると、全体として右に回転していくと思うのですが、直感ではなく物理的に導き出す必要があります。 多少説明不足の部分があると思いますが、簡単に計算式をお教え願えないでしょうか。 よろしくお願いいたします。 とりあえず、 mα=0 Iβ=T1+T2+T3+T4 各球にはトルクだけが働いていて並進方向にはフリーなので、 並進加速度が0で角加速度がトルクの総和に比例しそうなのはわかっています。 もっとレポートらしくしたいのですが、微分積分がよくわからないので、 誰か教えてもらえませんか? 画像は、以下のアドレスに載っています。 http://okwave.jp/qa/q6424122.html

  • 電磁気の問題です おねがいします><

    磁気モーメントMの磁石が一様な磁界H中で、磁界の方向とθの角度をなしておかれている。磁石の受けるトルクを求めなさい。また、この磁石をHの方向から角度θまで回転させるのに必要な仕事を求めなさい 教えてください><

  • 強磁性に外部磁場

    以前以下のような質問をしました。 >強磁性に外部磁場をかけると、スピンは外部磁場の逆向きになるという、記述があったのですが、>イメージできません。スピンは磁場方向を向くのではないのでしょうか?解説お願いします。 >もしかしたら情報がこれだけでは足りない、かもしれませんが、一般的な話で構いません。 この時以下のような回答を返していただきました。 >方位磁石で言えば外部から磁場を加えると反対向きますよね? >北側からN極を近づけるとクルって。 >そういうことです。(厳密には違うでしょうが) >ちなみに方位磁石のNが北を向くのは北極にS極、南極にN極に相当する磁極があるからです。 しかし、よく考えてみるとスピンは外部磁場の方向を向いたほうがエネルギー的に低いという E=-μH があるので、スピンは外部磁場方向を向くのが正しい気がするのですが、これはどう理解すればいいのでしょうか?

  • 自然エネルギー磁力発電について

    私はある会社で自然エネルギー発電システムを開発する業務を担当しています、 その一つに磁力発電という開発中のシステムがあります、強力な永久磁石の 吸引力と反発力を使い発電機を回すシステムです、実際に試作システムを何台か 作り実際に動かしています、特許も申請しています、このシステムは試験稼動中で 半年間もずっと動いています、外部からは4極の可動側磁石を前後に動かす為の 4.0の空圧を供給していると制御用の三菱シーケンサーに電気を供給しているだけです、 直接駆動用のエネルギーはありませんが、ずっと回転し続けて発電しています、 永久磁石の磁力低下はデータにはまだありません、 このエネルギーはどこから 来るのでしょうか、磁力や磁場に精しい方かがもしおられましたら教えてください。

  • モータに使用される電磁鋼板について

    こんにちは、 モータに使用される電磁鋼板について、教えて下さい。 1、 埋込永久磁石同期モータの場合、ロータ、ステータも、両方に電磁鋼板が使用されますが、ロータには、方向性電磁鋼板、ステータには、無方向性電磁鋼板が使用されるのでしょうか? 2、 アモルファス金属というものが、モータの電磁鋼板として、使用されているそうですが、普通の電磁鋼板と、構造的に、どのような違いがあるのでしょうか?また、アモルファス金属を使用するメリットとデメリットをおしえてください。

  • ACサーボモータの駆動原理

    ACサーボモータは、一般的に、外周にあるコイルに回転磁界をつくり、磁石を回転させます。 この回転磁界と磁石の角度は90度で回転します。従いまして、2つの磁石のNSの反発と引き合いの力がトルクになります。 この理解は正しいですか? そこで質問です。90度はなぜですか?たとえば、磁石を重なる(Nの上にs、sの上にN)ようにおいても、ロータ(磁石)は回転します。 このように0度はなぜ採用されていないのでしょうか? トルクが弱いとかあるのでしょうか? 是非ご教示ください。