二次元有限要素法を用いた磁束変調型磁気歯車の基礎特性解析および形状最適化

抄録

磁気歯車は機械歯車と比較し、お互いの歯車が非接触なのでメンテナンス性の向上など多くの利点がある。しかし、これまでの磁気歯車の多くは、ギア比約5で設計されており、応用範囲が狭いほか、高価なネオジム磁石を多用する問題点がある。これまで、我々はギア比約10で検討を行い、磁束変調型磁気歯車の外側回転子に永久磁石の同極同士が向き合うように配置する高磁束密度PM配列を適用し、機械的歯車同等のトルク密度を達成しつつ永久磁石の使用を最小限に抑えてきた。今回、更なる磁石量削減を目指して、内側回転子の永久磁石並列の最適化を二次元有限要素法を用いて行った。