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SRモータ技術研究所

SRモータの設計法

設計は要求仕様に合うよう、多数の事柄をきめます。

ポイントをおさえて、一つ一つ決めていく手順のマニュアル化は重要です。

 

チョークの設計法

同じ電磁機器であるチョークの設計法を説明します。

要求仕様は一般に、周波数特性と定格(三種類)と損失です。

最初に従来の設計例より最高磁束密度Bm、磁路断面積sをきめます。

要求仕様と以下の式の一つを用いて巻数nが決まります。(三つの式は同一の内容です。)

  Bm=V/(4.44×n×s×f)(正弦波実効値電圧、周波数)

  Bm=(V×t)/(n×s)(電圧時間積)

  Bm=(I×L)/(n×s)(L値、電流)

   (sとnを決める装荷分配は設計の中心です。)

その後、巻線寸法、損失を考慮して鉄心形状、線径をきめれば基本設計は完了です。

鉄損は素材特性表より、銅損は計算で求めます。

ギャップ長は計算するが、鉄心の特性を100%計算出来ないため参考値とする。

要求仕様と整合し不具合があれば、s、n、鉄心形状、線径の再設定になります。

最後に、試作を行い電流が仕様通りになるギャップ長を決定し設計試作は完了です。

電気特性は上記の知識のみで、机上計算により95%要求仕様の通りに設定できます。

 

SRモータの設計法(検証中)

要求仕様は、定格電圧V、定格出力P、定格回転数rpm、損失とする。

  計算手順

極数Sk/Rkをきめる。

予定の力率kを決める。

定格電圧V、定格出力P、力率より電流Iを計算する。

定格出力P、電流I、定格回転数rpmと励磁サイクルエネルギーより正対時の⊿L値を計算する

  P=定格回転数 rpm/60 × 1/2 ×⊿L ×(I)2 × SkxRk/2  

従来の設計例より最高磁束密度Bm、磁路断面積sを決める。

L値と電流Iより巻数nが決まる。

  Bm=(I×L)/(n×s)

L,n,Iよりギャップ長を計算する。

その後、巻線寸法、損失を考慮して鉄心形状、線径を決める。

電流を流してギャップ長を調整する。

 

トルクを確認する。

  W'mより T(θ) =1/2  × (i )2 ×dL/dθ

  Pより  T   =P/(定格回転数 rpm/60 )x2π

 

疑問点

ギャップ長を計算の初めに入れる必要がある。 

電源電流と巻線電流が同一とした計算になっている。

 

注:検証は完了していません。今後、確認、変更、訂正していきます。

 

 2016 2 14 改定