モータの熱対策 ~解析・評価、耐熱材料、放熱・冷却設計~

出版:エヌ・ティー・エス 出版年月:2022年7月

モータの熱対策
 ~解析・評価、耐熱材料、放熱・冷却設計~

ページ数 336
税込価格 49,500円
税抜価格 45,000円
種別 日本語調査報告書

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エヌ・ティー・エス「モータの熱対策 ~解析・評価、耐熱材料、放熱・冷却設計~」はモーターの発熱に着目し、発熱原因、断熱/絶縁材料、放熱・冷却技術などについて詳細に解説しています。また超電導モータや廃熱利用技術などの最新情報も紹介しています。

当書籍のポイント

  • モータの発熱原因と評価技術を解説!
  • 耐熱材料、絶縁フィルム、マグネットワイヤの特性を紹介!
  • モータの放熱・冷却技術について詳解!
  • 最新の超電導モータ、モータの排熱利用技術も紹介!

エヌ・ティー・エス モータの熱対策 ChosaReport.com

監修者 森本 雅之

第1編 モータにおける熱発生と解析技術
第1章 モータにおける熱の発生と鉄損・銅損
第2章 モータの熱解析・評価技術
第2編 耐熱材料および絶縁フィルム・マグネットワイヤの開発
第1章 耐熱材料・部品の開発
第2章 絶縁フィルム・マグネットワイヤの開発
第3編 モータの放熱・冷却設計とその実際
第1章 モータの冷却技術
第2章 自動車・車両用モータの放熱・冷却設計
第3章 最新のモータ技術


目次

モータの熱対策 ~解析・評価、耐熱材料、放熱・冷却設計~

第1編 モータにおける熱発生と解析技術
第1章 モータにおける熱の発生と鉄損・銅損
第1節 モータの発熱の原因と冷却の必要性  《森本 雅之》
1.はじめに
2.モータの発熱メカニズム
3.冷却・放熱技術の基本
4.冷 媒
5.モータの上限温度
6.モータ内部の伝熱
7.モータの冷却
8.モータ冷却の今後の展望
第2節 モータの基本構造と高効率化  《栗原 和美》
1.モータの基本構造と高効率化
第3節 埋込巻線形同期モータによる高速回転時の損失低減  《佐藤 光秀,水野 勉》
1.まえがき
2.モータの交流損失低減のための磁性コンポジット材
3.埋込巻線形同期モータ(集中巻)
4.埋込巻線形同期モータ(分布巻)
5.あとがき
第4節 モータにおける鉄損の発生  《藤崎 敬介》
1.モータにおける鉄損
2.素材とモータ鉄損
3.低鉄損材料によるモータ鉄損の低減

第2章 モータの熱解析・評価技術
第1節 ベクトル磁気特性を考慮した鉄損の解析  《榎園 正人》
1.ベクトル磁気特性と磁気損失
2.ベクトル磁気特性を考慮した解析法
3.単相誘導モータのベクトル磁気特性解析
第2節 アモルファス合金を用いたモータの鉄損解析  《伊東 淳一,熊谷 崇宏》
1.アモルファス合金を用いたモータの特徴
2.モータ製造過程による磁気特性への影響
3.電磁界解析の改善
4.鉄損解析の実例
第3節 Ansys Motor-CAD によるPM(Permanent Magnet)モータの熱設計
《小林 達哉,小圷 忍》
1.Ansys Motor-CAD とは
2.PM モータの解析例
3.まとめ
第4節 モータの熱設計と熱・電磁界・構造連成解析技術  《村上 敦》
1.熱設計における解析の課題
2.モータの熱・電磁界・構造連成解析
3.モータの熱・電磁界・構造連成解析適用事例
第5節 粒子法を用いた油冷モータの熱解析技術  《佐藤 潤一,福留 功二,山本 誠》
1.はじめに
2.粒子法衝突噴流熱伝達率モデル
3.モデル妥当性の確認
4.まとめ
第6節 電動スライドドア駆動モータの熱シミュレーション技術
《浅見 瞭,渡邉 寛隆,青山 泰崇》
1.はじめに
2.PSD ACT 熱シミュレーション
3.3 次元物理モデルでの解析
4.1 次元物理モデルの構築
5.モデル精度検証
6.まとめ

第2編 耐熱材料および絶縁フィルム・マグネットワイヤの開発

第1章 耐熱材料・部品の開発
第1節 高速モータ用高けい素鋼板の最新動向  《尾田 善彦》
1.はじめに
2.6.5%けい素鋼板(JNEX®)
3.Si 傾斜磁性材料(JNHF®)
4.Si 局在化材料(JNSF®)
5.高磁束密度Si 傾斜磁性材料(JNRF®)
6.おわりに
第2節 磁性を最大限に引き出した高機能材料「電磁鋼板」
《脇坂 岳顕,田中 一郎,平山 隆,上川畑 正仁》
1.緒言
2.EV 駆動モータ性能と電磁鋼板への要求特性
3.EV 駆動モータに適した電磁鋼板
4.打抜き性に優れた電磁鋼板用環境対応型絶縁被膜
5.HEV/EV 駆動モータの性能を支える利用技術
6.鉄損増加要因を考慮した電磁界解析
7.グローバル市場に向けた電磁鋼板特性値評価のトレーサビリティ向上
8.結 言
第3節 「NANOMET®」による鉄損の低減  《平本 尚三,中村 健二》
1.NANOMET® の発明
2.ナノ結晶軟磁性材料
3.NANOMET® の特徴
4.NANOMET® による鉄損低減効果
5.NANOMET® の製造方法
6.NANOMET® の工業化
7.NANOMET® のモータへの適用
8.NANOMET® 積層コアの磁気性能
9.スイッチトリラクタンス(SR)モータへの適用
10.インセット型PM モータへの適用
11.3 次元形状への適用
12.おわりに
第4節 低損失かつ磁束制御性に優れた新規軟磁性圧粉材料の開発  《末綱 倫浩》
1.開発軟磁性圧粉材料のコンセプト
2.開発軟磁性圧粉材料の特性
3.開発軟磁性圧粉材料をモータ用磁性くさびとして用いた場合の効果
第5節 アモルファス金属を用いたモータの開発  《榎本 裕治》
1.鉄基アモルファス金属
2.産業用アキシャルギャップ型モータの開発
3.ラジアルギャップ型モータの開発
4.モータの高速化による出力密度向上
5.まとめ

第2章 絶縁フィルム・マグネットワイヤの開発
第1節 モータにおける絶縁フィルムの特性  《永田 正義》
1.はじめに
2.モータ絶縁材料と絶縁劣化
3.車載用モータ絶縁材料の開発
4.まとめ
第2節 マグネットワイヤへの要求項目とそれに対する取り組み  《齋藤 仁志》
1.高効率モータで求められるマグネットワイヤ
2.EF グループの提供するマグネットワイヤ
3.これからのマグネットワイヤに求められるもの

第3編 モータの放熱・冷却設計とその実際

第1章 モータの冷却技術
第1節 モータにおける加圧成形コイル化と高放熱構造  《野中 剛》
1.加圧成形コイルの目的
2.提案構造
3.プレスコイル製作上の課題
4.試作モータの概要
5.通電による温度比較
6.運転時の温度比較
7.まとめ
第2節 モータの空冷技術  《中濱 敬文》
1.まえがき
2.一方通風開放形モータの構造と冷却
3.流れ解析
4.流れの可視化実験
5.モータの冷却改善例
6.空冷モータの小型化,騒音低減,風損低減
第3節 アウターロータ型モータの冷却構造設計技術  《高山 佳典》
1.まえがき
2.ODM の仕様と構造
3.アウターロータ型モータの課題
4.熱流体解析を活用した冷却構造設計
5.室内機内部の圧力差を利用した冷却構造
6.温度上昇試験結果と熱流体解析結果の比較
7.まとめ

第2章 自動車・車両用モータの放熱・冷却設計
第1節 インバータ一体型水冷式インホイールSR モータの開発  《後藤 博樹》
1.はじめに
2.開発したSR モータの特徴と性能
3.駆動回路と機電一体構造
4.車体の製作
5.走行試験
6.放熱特性試験
7.まとめ
第2節 自動車駆動用IPMSM の磁石温度推定と可変特性モータの開発  《加藤 崇》
1.はじめに
2.IPMSM による磁石温度推定技術
3.磁力制御型可変特性モータ
第3節 駆動時におけるインホイールモータの温度に関する検証  《勝田 智宣》
1.はじめに
2.モータの構造
3.モータの温度に関する検証
4.おわりに
第4節 扁平形状低速大トルクモータにおける放熱性向上技術  《細谷 亮太,野田 幸宏》
1.はじめに
2.開発モータ
3.実機試験
4.おわりに

第3章 最新のモータ技術
第1節 超電導浮上モータの開発  《小森 望充》
1.超電導浮上モータ
2.駆動方法の改善
3.パルス着磁による超電導ロータを用いた超電導浮上モータ
4.制御型磁気軸受を用いた極低温用モータ
第2節 超電導技術を用いた電動推進航空機用モータの開発  《寺尾 悠》
1.航空機の電動化の背景
2.電動推進航空機の基本構成
3.電動推進航空機用超電導モータの研究開発現状
4.超電導モータを搭載した電動推進システム
第3節 モータの排熱で動作する電池レスIoT 振動センサによる状態監視  《村瀬 隆浩》
1.はじめに
2.株式会社KELK
3.熱電発電のしくみ
4.KELGEN SD の発電部
5.モータの排熱とKELGEN SD の発電性能
6.熱電EH 振動センサデバイス
7.KSGD-SV の測定性能
8.熱電EH センサデバイスによる設備状態と設備状況のモニタリング
9.おわりに

※ 本書に記載されている会社名,製品名,サービス名は各社の登録商標または商標です。
なお,必ずしも商標表示(®,TM)を付記していません。

モータの熱対策 ~解析・評価、耐熱材料、放熱・冷却設計~

■監修者
森本 雅之  モリモトラボ 代表

■執筆者(掲載順)
森本 雅之  モリモトラボ 代表
栗原 和美  茨城大学名誉教授
佐藤 光秀  信州大学 工学部 助教
水野  勉  信州大学 工学部 教授
藤崎 敬介  豊田工業大学 工学部 教授
榎園 正人  ベクトル磁気特性技術研究所 代表
伊東 淳一  長岡技術科学大学 大学院工学研究科 教授
熊谷 崇宏  長岡技術科学大学 大学院工学研究科
小林 達哉  サイバネットシステム株式会社 CAE事業本部 CAE第1事業部
エレクトロニクス技術部 技術第1課
小圷  忍  サイバネットシステム株式会社 CAE事業本部 CAE第1事業部
エレクトロニクス技術部 技術第1課
村上  敦  株式会社安川電機 技術開発本部基礎技術開発統括部
モータ・アクチュエータ技術開発部モータ技術課 課長補佐
佐藤 潤一  株式会社明電舎 研究開発本部 基盤技術研究所 解析センター 主管技師
福留 功二  東京理科大学 工学部 嘱託助教
山本  誠  東京理科大学 工学部 教授
浅見  瞭  株式会社アイシン ボデー先行開発部
渡邉 寛隆  株式会社アイシン 解析技術部 グループマネージャー
青山 泰崇  株式会社アイシン 解析技術部 グループマネージャー
尾田 善彦  JFEスチール株式会社 スチール研究所 電磁鋼板研究部 部長
脇坂 岳顕  日本製鉄株式会社 鉄鋼研究所 電磁鋼板研究部無方向性電磁鋼板研究室
上席主幹研究員
田中 一郎  日本製鉄株式会社 鉄鋼研究所 電磁鋼板研究部無方向性電磁鋼板研究室 室長/
主席研究員
平山  隆  日本製鉄株式会社 プロセス研究所 計測・制御研究部
制御・電磁ソリューション室 室長/主席研究員
上川畑正仁  日本製鉄株式会社 プロセス研究所 計測・制御研究部
制御・電磁ソリューション室 主任研究員
平本 尚三  株式会社東北マグネットインスティテュート 技術・製造部
中村 健二  東北大学 大学院工学研究科 教授
末綱 倫浩  株式会社東芝 研究開発センター ナノ材料・フロンティア研究所
機能材料ラボラトリー 研究主幹
榎本 裕治  株式会社日立製作所 研究開発グループ サステナビリティ研究統括本部
電動化イノベーションセンタ 主管研究員
永田 正義  兵庫県立大学 大学院工学研究科 特任教授
齋藤 仁志  エセックス古河マグネットワイヤジャパン株式会社 技術部開発グループ
マネージャー
野中  剛  株式会社安川電機 技術開発本部モータ・アクチュエータ技術開発部
中濱 敬文  (元)東芝インフラシステムズ株式会社
高山 佳典  ダイキン工業株式会社 モータグループ チームマネージャー
後藤 博樹  宇都宮大学 大学院地域創生科学研究科 准教授
加藤  崇  日産自動車株式会社 総合研究所 EVシステム研究所 主管研究員
勝田 智宣  岡山県工業技術センター 応用技術部 専門研究員
細谷 亮太  東洋電機製造株式会社 開発センター新商品開発部
野田 幸宏  東洋電機製造株式会社 開発センター新商品開発部 部長
小森 望充  九州工業大学 大学院工学研究院 教授
寺尾  悠  東京大学 大学院新領域創成科学研究科 助教
村瀬 隆浩  株式会社KELK 熱電発電事業部 部長


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