No.77「磁性材料のCAE」

発熱を制御したモータを開発するためには、モータ実機の温度推移や伝熱状況を知ることが重要であり、CAEによる予測・評価が必要です。当社では、例えば磁石渦電流による発熱を精度よく評価するため、当社独自開発の薄フィルム型センサを磁石の隙間に挿入して磁石温度を測定することができます。また、CAEによるモータ熱解析に適用するため、各部材の熱物性値の測定に加え、異なる部材間の接触熱抵抗を測定します。測定の困難な主要伝熱経路の熱伝達係数は簡易的なCFD（熱流体解析）から算出し、モータの熱解析モデルを補完します。

当社では、評価用モータの自社開発のため、これらの技術を適用した評価用モータの熱解析モデルを構築し、測定とCAEの両面から温度推移を比較しました。その結果、図1に示す磁石、図2に示すステータヨーク及びモータケースにおいて駆動開始からの温度推移が概ね一致しました。これは、紹介した熱に関する測定技術の適用とともに、実態に即した熱解析モデル（伝熱経路の表現、熱物性値、伝熱境界条件など）を構築できたからだと言えます。このように、実際のモータ開発の場で上記技術を適用することにより、熱分析を詳細に行い、熱性能を高い精度で予測・評価することで熱設計にフィードバックし、高性能なモータ開発に役立てることができます。測定とCAEによる熱設計支援サービスをご希望でしたら、お気軽にご相談ください。