熱解析を用いた高磁束密度永久磁石同期モーターの高出力密度化

抄録

近年、注文を集めている航空機の電気推進化の実現には10 kW/kg以上のモータ出力密度が必要である。これまでに、提案した高磁束密度永久磁石（PM）同期モータの電流密度が11A/㎟で出力密度が3.9kW/kgであること、また、出力密度が回転子PMの温度上昇により制限されていることを有限要素法解析により明らかにしてきた。本研究では、モータの除熱にシャフト冷却を導入し熱解析を行った。その結果、電流密度が20A/㎟に増加し、出力密度が6.7kW/kgとなった。現在の分数スロット集中巻きから分布巻きへの巻線方式の変更によるロータ部の渦電流損の低減、および、占積率の高い成形コイルへの変更による固定子鉄心の質量低減の詳細な解析結果については当日報告する。