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No.68-2「電動車モータコアの高出力対応磁気測定技術」

No.68-2 EV特集号 Part2 モータ解析技術

電動車モータコアの高出力対応磁気測定技術~近年のEVモータの小型化・高回転化に対応~
Magnetic Measurement Technique for High Power EV Motors

なぜいまこれが?

電動車(EV)に対する社会的な期待はますます高まっており、自動車各社は、より優れたEVの開発にしのぎを削っています。EVにとって、駆動モータは走行のための出力を担う最も重要な部品ですが、このモータには、高いトルクを出せること、エネルギーの損失が低いことが必要とされます。また一方では、占有スペースが小さいこと、軽量であることが望まれます。このようなモータの小型化実現のために、モータを高回転化し、さらに鉄心の内部に流れる磁気の量である磁束密度を高くする設計がとられます。つまり、小型・軽量化を志向したEV用の駆動モータでは、高磁束密度・高周波の条件で鉄心材料が磁化されることになります。

これがポイント!

当社では、最新のEVのモータ鉄心や鉄心材料の磁気特性を正確に評価するため、従来になかったレベルの高磁束密度・高周波での鉄損測定を可能とした磁気測定手法を確立しました。

交流の磁気測定においては、測定する周波数と磁束密度、鉄心断面積に比例して高い電圧が必要となります。実際のモータ鉄心を交流磁化させて測定する場合や、試験片を用いた磁気測定においても、従来の磁気測定で一般的に用いられた200Vの電源では、駆動モータの条件を再現した測定を行うことができませんでした。これに対し、当社は図1の装置において励磁電源の電圧を600Vまで高め、さらに鉄損を正確に評価するために重要となる磁束密度波形の正弦波制御を高磁束密度域に至るまで実現する方法を確立しました。これにより、図2に示すように、これまで測定できなかったEV駆動モータの広域な動作条件に対応した鉄損評価が可能になりました。

図1 大容量励磁電源(600V×10A)
図1 大容量励磁電源(600V×10A)
図2 高磁束密度・高周波での鉄損測定結果
図2 高磁束密度・高周波での鉄損測定結果

モータや鉄心材料の開発を担当される皆様にご活用いただきたいと思いますので、お気軽にお声かけください。

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