(57)【要約】【課題】  モータ等の永久磁石を用いた電気機器の磁界解析時に、複数の磁石の磁化方向を半自動で設定する磁化方向設定方法を提供する。【解決手段】  磁石は厚み方向に磁化されている場合が多いため、磁石形状の情報をもとに厚み方向を検出し（例えば、重心から頂点に向かうベクトル間の角度が最小になる２つのベクトル差の方向、あるいは磁石の辺の長さが最小になる辺の方向を厚み方向とする）、暫定的に磁化方向を厚み方向とし、その後、磁化の向きを修正する。具体的には、永久磁石を含む解析空間の磁界解析システムにおける、永久磁石の磁化方向設定方法であって、前記永久磁石の重心座標、頂点座標から当該永久磁石の厚み方向を検知し、前記永久磁石の各メッシュに前記厚み方向と同一の磁化方向を仮設定する。【選択図】  図１
2018116634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を含む解析空間の磁界解析システムにおける、永久磁石の磁化方向設定方法であって、
前記永久磁石の重心座標、頂点座標から当該永久磁石の厚み方向を検知し、
前記永久磁石の各メッシュに前記厚み方向と同一の磁化方向を仮設定することを特徴とする磁化方向設定方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁化方向設定方法において、
前記永久磁石の重心座標から頂点座標までのベクトルのなす角が最小になるもの同士のベクトル差を前記永久磁石の厚み方向とすることを特徴とする磁化方向設定方法。
【請求項３】
請求項１記載の磁化方向設定方法において、
前記永久磁石の辺の長さが最小になる辺の方向を前記永久磁石の厚み方向とすることを特徴とする磁化方向設定方法。
【請求項４】
請求項１記載の磁化方向設定方法において、
前記磁界解析システムの解析対象が複数の永久磁石を備えた回転機であり、
該回転機のｄ軸毎に磁石群を形成し、隣接する磁石群同士は相反するｄ軸磁束方向になるように、前記永久磁石の磁化方向を仮設定することを特徴とする磁化方向設定方法。
【請求項５】
請求項３記載の磁化方向設定方法において、
前記永久磁石の磁化方向を仮設定した後、個々の永久磁石の磁化方向を修正する場合、前記永久磁石の辺の長さが２番目に短い辺の方向を第２候補、３番目に短い辺の方向を第３候補として挙げることを特徴とする磁化方向設定方法。
【請求項６】
請求項１記載の磁化方向設定方法において、
前記永久磁石の確定磁化方向を記憶媒体に記憶しておき、その後、類似の永久磁石を取り扱う場合に、前記記憶媒体に記憶された確定磁化方向に最も近い辺方向を磁化方向に仮設定することを特徴とする磁化方向設定方法。
【請求項７】
請求項１記載の磁化方向設定方法において、
前記永久磁石は、複数の磁石片を積層した、スリットを有する磁石群であり、
該磁石群をひとつの永久磁石として、厚み方向を検知することを特徴とする磁化方向設定方法。
【請求項８】
永久磁石を含む解析空間の磁界解析システムにおける、周期構造をもつ回転機のメッシュ生成方法であって、
基本領域のメッシュに第一の磁化方向を仮設定する第一ステップと、
前記基本領域を回転コピーしたコピー領域のメッシュに、隣接領域の磁化方向を反転させた磁化方向を仮設定する第二ステップと、
該第二ステップを繰り返すことで、解析空間全体のメッシュに磁化方向を仮設定する第三ステップと、
からなることを特徴とする回転機のメッシュ生成方法。
【請求項９】
永久磁石を含む解析空間を磁界解析する計算機と、
前記永久磁石に関する情報を前記計算機に入力する入力装置と、
前記計算機による磁界解析の結果を表示する表示装置と、
からなる磁界解析システムであって、
前記計算機は、
前記入力装置を介して入力された磁石形状を磁石形状保存部に登録する磁石形状登録部と、
前記磁石形状保存部に登録された磁石形状の頂点を検出する頂点検出部と、
前記磁石形状保存部に登録された磁石形状の重心を検出する重心検出部と、
前記頂点検出部と前記重心検出部の出力に基づいて、前記磁石形状の厚さ方向に相当するベクトル差を生成するベクトル生成部と、
前記ベクトル差に基づいて前記永久磁石の磁化方向を仮設定し、解析空間情報保存部に登録する磁化方向仮設定部と、
前記入力装置を介して入力された修正データを前記解析空間情報保存部に反映させる磁化方向修正部と、
前記解析空間情報保存部に登録された解析空間情報に基づいて磁界解析を実行する磁界解析部と、
を具備することを特徴とする磁界解析システム。
【請求項１０】
永久磁石を含む解析空間を磁界解析する計算機と、
前記永久磁石に関する情報を前記計算機に入力する入力装置と、
前記計算機による磁界解析の結果を表示する表示装置と、
からなる磁界解析システムであって、
前記計算機は、
前記入力装置を介して入力された磁石形状を磁石形状保存部に登録する磁石形状登録部と、
前記磁石形状保存部に登録された磁石形状の長さを検出する長さ検出部と、
該長さ検出部の出力に基づいて前記永久磁石の磁化方向を仮設定し、解析空間情報保存部に登録する磁化方向仮設定部と、
前記入力装置を介して入力された修正データを前記解析空間情報保存部に反映させる磁化方向修正部と、
前記解析空間情報保存部に登録された解析空間情報に基づいて磁界解析を実行する磁界解析部と、
を具備することを特徴とする磁界解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石同期モータなどの電気機器に用いられる永久磁石の磁化方向設定方法、回転機のメッシュ作成方法、および、それらを用いた磁界解析システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を含む解析空間を磁界解析するには、解析実行前に、解析空間内の各永久磁石の磁化方向を設定する必要があるため、永久磁石同期モータ等の電気機器を磁界解析する場合にも、内蔵される永久磁石の磁化方向を個別に設定した後に、磁界解析を実行する必要がある。
【０００３】
永久磁石同期モータが内蔵する各永久磁石の磁化方向の設定例としては、非特許文献１に記載のものが知られている。この文献の第５頁の図１・３等には、表面磁石構造、或いは、埋込磁石構造の永久磁石同期モータの種々態様における、永久磁石の磁化方向が例示されており、解析実行前に、解析ユーザが設定例を参照しながら、永久磁石同期モータの各永久磁石の磁化方向を逐次設定するのが一般的であった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】武田洋次、松井信行、森本茂雄、本田幸夫  共著  「埋込磁石同期モータの設計と制御」  オーム社  ２００１年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、磁石を多数備えた電気機器を磁界解析する場合、各磁石の磁化方向を、二次元解析では（ｒ、θ）座標系での角度θを個々に入力し、三次元解析では（ｒ、θ、φ）座標系での２つの角度θおよびφを個々に入力する必要があり、その事前準備として、磁石毎に、これら入力データを漏れなく算出しておく必要があるため、磁界解析実施前の、磁石の磁化方向設定、角度算出、入力作業に多くの労力を要し、大変煩雑であった。
【０００６】
本発明は、解析領域に多数の永久磁石が存在する電気機器を磁界解析に際し、磁界解析前の情報入力の労力を低減できる永久磁石磁化設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の磁化方向設定方法は、永久磁石を含む解析空間の磁界解析システムにおける、永久磁石の磁化方向設定方法であって、前記永久磁石の重心座標、頂点座標から当該永久磁石の厚み方向を検知し、前記永久磁石の各メッシュに前記厚み方向と同一の磁化方向を仮設定するものとした。
【０００８】
また、本発明の磁界解析システムは、永久磁石を含む解析空間を磁界解析する計算機と、前記永久磁石に関する情報を前記計算機に入力する入力装置と、前記計算機による磁界解析の結果を表示する表示装置と、からなる磁界解析システムであって、前記計算機は、前記入力装置を介して入力された磁石形状を磁石形状保存部に登録する磁石形状登録部と、前記磁石形状保存部に登録された磁石形状の頂点を検出する頂点検出部と、前記磁石形状保存部に登録された磁石形状の重心を検出する重心検出部と、前記頂点検出部と前記重心検出部の出力に基づいて、前記磁石形状の厚さ方向に相当するベクトル差を生成するベクトル生成部と、前記ベクトル差に基づいて前記永久磁石の磁化方向を仮設定し、解析空間情報保存部に登録する磁化方向仮設定部と、前記入力装置を介して入力された修正データを解析空間情報保存部に反映させる磁化方向修正部と、前記解析空間保存部に登録された解析空間情報に基づいて磁界解析を実行する磁界解析部と、を具備するものとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による永久磁石磁化設定法によれば、従来の手間のかかる手入力法に比べて格段に高速に永久磁石磁化を設定でき、操作性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１を説明する直方体形状の永久磁石。
【図２】実施例１を説明するかまぼこ型の永久磁石。
【図３】実施例２を説明する円弧形状の永久磁石。
【図４】実施例２を説明する円弧形状の永久磁石を二次元的に見た図。
【図５】実施例３を説明する永久磁石群。
【図６】実施例３を説明する永久磁石群。
【図７】実施例４を説明する直方体形状のスリット入り永久磁石群。
【図８】実施例５を説明する直方体形状の永久磁石。
【図９】実施例５を説明するかまぼこ型の永久磁石。
【図１０】実施例５を説明する円弧形状の永久磁石。
【図１１】実施例５を説明する直方体形状のスリット入り永久磁石。
【図１２】実施例７を説明する図。
【図１３】実施例１の磁界解析システムの一例を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いながら、本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００１２】
図１、図２、および、図１３を用いて、本発明の実施例１を説明する。
【００１３】
まず、図１３を用いて、本実施例の磁界解析システム５００の概要を説明する。ここに示すように、磁界解析システム５００は、計算機５０１、入力装置５０３、および、表示装置５０４から構成される。
【００１４】
これらのうち、計算機５０１は、入力インターフェース５０１ａ、磁石形状登録部５０１ｂ、頂点検出部５０１ｃ、重心検出部５０１ｄ、ベクトル生成部５０１ｅ、磁化方向仮設定部５０１ｆ、表示インターフェース５０１ｇ、磁化方向修正部５０１ｈ、磁界解析部５０１ｉ、長さ検出部５０１ｊ、および、磁石形状保存部５０２ａ、解析空間情報保存部５０２ｂ、を有している。なお、図１３の計算機５０１で機能ブロック表現された各構成は、実際には、ハードディスク等の補助記憶手段５０２に記憶されたデータを、半導体メモリ等の主記憶手段に記憶されたプログラムに従って、ＣＰＵ等の演算手段が処理することで実現される。
【００１５】
また、入力装置５０３は、例えばキーボードやマウスであり、解析空間のメッシュデータ、解析条件データなど解析に必要な入力データの計算機５０１への入力、入力データを保存したデータファイルの読み書きの指定、計算の実行などに使用する。さらに、表示装置５０４は、例えば、液晶ディスプレイであり、入力装置５０３を用いて登録された各磁石の磁化方向や角度、或いは、磁界解析結果などが表示される。
【００１６】
この解析機システム５００により、計算機５０１は、プログラムに従い、入力装置５０３からの入力データを読み取り、解析空間のメッシュデータから磁石磁化の仮設定演算を実行し、仮設定した磁化方向を表示装置５０４に表示する。仮設定の結果を見た解析ユーザが、必要に応じて磁化修正指示を入力すると、それに従い、磁石磁化方向が修正され、その修正結果が表示装置５０４に表示される。表示されている磁石磁化方向に問題なければ、そのデータが磁界解析の対象となる解析空間のデータファイルとして解析空間情報保存部５０２ｂに記憶され、このデータファイルに対して磁界解析が実行される。以下では、具体的な磁石形状を例示しながら、実施例１の磁化方向設定方法を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施例の磁界解析システム５００で磁化方向が設定される直方体形状の永久磁石１の形状を示す斜視図である。解析ユーザが入力装置５０３を用いて、永久磁石１の形状（直方体形状であること、および、各頂点の座標など）を入力すると、磁石形状登録部５０１ｂは、それらのデータを磁石形状保存部５０２ａに登録する。頂点検出部５０１ｃと重心検出部５０１ｄは、磁石形状保存部５０２ａに登録されたデータに基づいて、永久磁石１の頂点座標と重心座標を検出して出力する。
【００１８】
ベクトル生成部５０１ｅは、図１に示す８個の頂点１１および重心１２の座標から、重心１２から頂点１１に向かう８本のベクトル１３を生成し、更に、ベクトルのなす角が最小になるもの同士のベクトル差１０１、１０２、１０３、１０４を生成する。本例では永久磁石１が直方体形状であるため、これらベクトル差１０１、１０２、１０３、１０４は、永久磁石１の厚み方向に相当する、同一方向のベクトルとなる。
【００１９】
磁化方向仮設定部５０１ｆは、永久磁石１をメッシュ分割した各要素にこの厚み方向の磁化を仮設定し、これを解析空間情報保存部５０２ｂに登録する。ここに登録された仮設定は、表示インターフェース５０１ｇを介して表示装置５０４に表示される。解析ユーザは、表示装置５０４に表示された永久磁石１の磁化分布を確認し、この仮設定が妥当である場合は、それを解析空間情報として確定する。
【００２０】
一方、表示装置５０４に表示された永久磁石１の磁化分布が妥当でない場合、解析ユーザは、磁化方向を反転させるなどの修正データを入力する。その修正データは、磁化方向修正部５０１ｈによって解析空間情報保存部５０２ｂに反映され、解析空間情報保存部５０２ｂに登録された解析空間情報、および、表示装置５０４の表示が更新される。このとき、後述するように、表示装置５０４のユーザインターフェース画面に各永久磁石に関する磁化方向反転ボタンならびに磁化方向入力欄を設けておくことで、解析ユーザは容易に磁化方向を修正できる。
【００２１】
解析ユーザが、解析空間情報を確定すると、磁界解析部５０１ｉは、確定した解析空間情報に基づいて、磁界解析を実施し、その解析結果を表示装置５０４に表示する。
【００２２】
以上で説明したように、本実施例の磁界解析システム５００によれば、解析ユーザが入力した永久磁石の形状情報に基づいて、永久磁石の各メッシュに磁化方向が自動的に仮設定されるため、解析ユーザが必要に応じて磁化方向を修正するだけで、永久磁石の各メッシュの磁化方向を確定でき、磁界解析前の解析空間情報の入力作業を大幅に簡略化することができる。
（変形例１）
次に、実施例１の変形例として、かまぼこ型の永久磁石２に係る解析空間情報を登録する磁界解析システム５００を説明する。解析ユーザが図２に示す永久磁石２の形状（かまぼこ型であること、および、各頂点の座標など）を入力すると、頂点検出部５０１ｃ、重心検出部５０１ｄ、ベクトル生成部５０１ｅは、図１の場合と同様に、ベクトル差２０１、２０２、２０３、２０４を生成する。これら上向きのベクトルは、永久磁石２の厚み方向を示す同一方向のベクトルであるため、磁化方向仮設定部５０１ｆは、永久磁石２の内部のメッシュのすべてにベクトル差２０１等と同一の磁化方向を仮設定する。
【００２３】
本変形例のように、かまぼこ型の永久磁石を解析対象とする場合であっても、磁化方向を瞬時に仮設定でき、解析ユーザは必要に応じて磁化方向を修正するのみで永久磁石の磁化方向を設定できるという効果がある。
（変形例２）
上述した磁界解析システム５００では、ベクトル生成部５０１ｅが生成したベクトル差に基づいて永久磁石の厚み方向を決定しているが、他の方法により、永久磁石の厚み方向、すなわち、磁化方向仮設定部５０１ｆが各メッシュに仮設定する磁化方向を決定することとしても良い。
【００２４】
例えば、図１３に示すように、長さ検出部５０１ｊが、磁石形状保存部５０２ａに登録された磁石形状から、永久磁石の各辺の長さを検出し、最も短い辺に沿う方向を永久磁石の厚み方向とみなして、永久磁石の各メッシュに磁化方向を仮設定しても良い。
【００２５】
この場合、図１、図２のような、頂点検出、重心検出、ベクトル生成の各処理は不要となるため、より短い時間で磁化方向を仮設定することができる。
【実施例２】
【００２６】
次に、図３、図４に示す、円弧形状の永久磁石３を例にとって、本発明の実施例２の磁界解析システム５００を説明する。なお、実施例１と共通する点は、重複説明を省略する。
【００２７】
本実施例では、解析ユーザによって、永久磁石３の形状（円弧形状であること、各頂点の座標など）が入力されており、ベクトル生成部５０１ｅは、永久磁石３の８個の頂点３１および重心３２の座標から、重心３２から頂点３１に向かう８本のベクトル３３を生成し、ベクトルのなす角が最小になるもの同士のベクトル差３０１、３０２、３０３、３０４を生成する。
【００２８】
本実施例では、永久磁石３が円弧形状であるため、図３から明らかなように、ベクトル差３０１と３０２の組、または、ベクトル差３０３と３０４の組は、それぞれ同一方向であるが、それらの組同士は異なる方向を向くため、実施例１のように、ベクトル差の方向をそのまま永久磁石１の各メッシュの磁化方向として割り当てることができない。
【００２９】
そこで、本実施例の磁化方向仮設定部５０１ｆでは、永久磁石３の内部の各メッシュに、その位置に応じた磁化方向を設定することとした。その様子を図３の頂点３１（Ａ）から頂点３１（Ｂ）に向かうベクトル方向を紙面に対して垂直方向に向けて２次元的に示したのが図４である。ここで、永久磁石３内部の点Ｐにおける磁化をＭとする。また、磁石両端部における磁化Ｍ１およびＭ２の２個のベクトルで構成される平面に（ｘ，ｙ）座標を設定し、磁化Ｍ１のx成分およびy成分をＭ１x、Ｍ１yとする。さらに、磁化Ｍ１と磁化Ｍとのなす角度をθとする。点Ｐにおける磁化Ｍは
【００３０】
【数１】
2018116634.tif 000003
【００３１】
により求めることができる。
【００３２】
以上で説明した本実施例の磁界解析システム５００によれば、ベクトル生成部５０１ｅが生成したベクトル差に複数の方向を向くものが含まれている場合であっても、それらのベクトル差に挟まれた領域の各メッシュに適切な磁化方向を仮設定することができる。
【実施例３】
【００３３】
図５および図６を用いて本発明の実施例３を説明する。なお、上述した実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００３４】
図５および図６は、解析空間内の永久磁石の各々に磁化方向が仮設定された後、その磁化方向を修正するための表示装置５０４の画面の一例である。ここでは、周期性を利用して回転子全体の１／２領域のみを解析領域とした例である。以下では、図１の直方体形状の永久磁石４１〜４８が、永久磁石同期モータの回転子コア５０に埋め込まれた構成を例に、本実施例を説明する。
【００３５】
図５では、画面左側に、解析空間情報保存部５０２ｂに登録中の各永久磁石の磁化方向が示されており、画面右側に、各永久磁石の磁化方向を修正する際に用いる磁石磁化方向修正パネル６０１が表示されている。
【００３６】
磁化方向仮設定部５０１ｆが永久磁石４１〜４８に磁化方向を仮設定した時点では、各永久磁石の内部のメッシュには、共通する磁化方向（例えば、全てが半径方向外向き）が仮設定されている。しかし、これでは、永久磁石同期モータとして不適切であるため、例えば、永久磁石４１、４２、４５、４６が半径方向外向きとなり、永久磁石４３、４４、４７、４８が半径方向内向きとなるような、適切な磁化方向に修正する必要がある。
【００３７】
そこで、本実施例では、磁石磁化方向修正パネル６０１に、「半径外方向磁化の磁石を選択」に係るボタン６０２、あるいは、「半径外方向磁化の磁石の基本群を選択」に係るボタン６０３、いずれか一方、または、両方を設けておく。
【００３８】
先ず、図５を用いて、ボタン６０２の作用を説明する。磁化方向仮設定部５０１ｆによる全永久磁石の磁化方向仮設定後に、ボタン６０２を押下すると、画面左側の永久磁石から任意のものを選択できるようになる。そして、所望の永久磁石を選択した後に、「磁化方向修正」に係るボタン６０４を押下すると、選択した永久磁石の磁化方向が外方向に設定されるともに、選択しなかった永久磁石の磁化方向が内方向に設定される。このため、永久磁石４１、４２、４５、４６を選択した後、ボタン６０４を押下することで、図５に示すように、各々の永久磁石の磁化方向を修正することができる。
【００３９】
次に、図６を用いて、ボタン６０３の作用を説明する。図５では、解析ユーザは全ての永久磁石について磁化方向を検討した後に、磁化方向を外方向にするものを逐一選択する必要があった。しかしながら、この方法では、永久磁石が多数存在するモータでは、磁化方向の修正作業が煩雑となってしまう。そこで、図６では、基準となる永久磁石に磁化方向を設定するだけで、他の永久磁石の磁化方向を自動的に修正できるようにした。以下、この具体的な方法を詳細に説明する。
【００４０】
先ず、磁石４１〜４８の重心位置の回転方向角度を夫々算出し、回転方向角度の小さい順に（つまり、反時計回りに）磁石特定番号を割り当てる。次に、ボタン６０３を押し、半径外方向磁化の磁石の基本群を構成する一組の磁石特定番号を選択することで、図６の図中破線で示した、永久磁石４１、４２からなる基本群を特定する。その後、解析ユーザがボタン６０４を押すと、磁化方向仮設定部５０１ｆは、基準となる基本群から反時計回りに、２つの永久磁石からなるグループを順次形成するとともに、各グループには先行するグループの磁化方向とは相反する磁化方向を割り当てる。例えば、永久磁石４３、４４のグループには、基本群（永久磁石４１、４２）の半径外方向磁化とは逆の、半径内方向磁化を割り当てる。このように、図６では、半径外方向磁化の基本群を１つ特定するだけで、他の全てのグループに対し、この基本群を基準に、磁化方向を交互に自動設定できるため、磁化方向の修正作業に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００４１】
なお、以上の説明では、基本群を解析ユーザが特定する場合を例に説明したが、解析空間情報保存部５０２ｂに登録されたデータに基づいて、磁化方向仮設定部５０１ｆが、仮設定の段階で、回転方向における永久磁石群の重心の角度分布から、周期性を割り出し、半周期相当の基本群に関するｄ軸磁束方向をもとに、半周期相当の基本群に所属する磁石の厚み方向に磁化方向を仮設定する構成としても良い。その場合、基本群に隣接する磁石群に対して、順次、磁化方向を反転させて、全体の永久磁石群の磁化を仮設定すれば良い。
【００４２】
以上で説明した本実施例の磁界解析システム５００では、解析空間に多数の永久磁石が存在する場合であっても、各々の永久磁石に仮設定された磁化方向を手軽に修正することができる。
【実施例４】
【００４３】
図７を用いて、実施例４の磁界解析システム５００を説明する。なお、上述した実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００４４】
図７に示すように、本実施例の永久磁石４は、複数の磁石片を積層した磁石群であり、各磁石片の間にはスリット４０が設けられている。スリット４０を有さない永久磁石を磁場内に配置すると、図７に破線で示した渦電流が発生するが、永久磁石４にスリット４０を持たせることで、各永久磁石を跨ぐ渦電流の発生を回避できる。
【００４５】
回転機でいえば、回転軸方向（ｙ軸方向）に長い永久磁石を用いる場合にこのようなスリット４０が設けられる場合がある。この場合、スリット４０で分断された永久磁石４の個々の磁石片に着目すると、磁化方向仮設定部５０１ｆは、厚み方向を本来の厚み方向（ｚ軸方向）とは異なるｙ軸方向と認識してしまうため、ｙ軸方向に磁石磁化を仮設定してしまう。そこで、この場合は、材料番号やモデル番号等を用いて、永久磁石４全体をひとつの永久磁石として登録しておき、その後、永久磁石４全体の厚み方向、すなわち、図７に示すｚ方向を厚み方向として検出し、各メッシュにはそれと同方向の磁化方法を割り当てることができる。
【００４６】
本実施例では、永久磁石にスリットが存在しても、永久磁石全体の厚み方向を間違えることがなく検出できるという効果がある。
【実施例５】
【００４７】
図８〜図１１を用いて、実施例５の磁界解析システム５００を説明する。なお、上述した実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００４８】
実施例１の変形例では、長さ検出部５０１ｊが検出した長さのうち、もっとも短い長さの方向を厚み方向として、磁石磁化を仮設定する磁化方向仮設定部５０１ｆを示したが、ここで設定される厚み方向が適切ではない場合もある。
【００４９】
そこで、本実施例では、まずは実施例１の変形例の方法で、厚み方向に磁石磁化を仮設定した後、必要がある場合は、修正対象の永久磁石を選択して、磁石磁化方向の第２候補、第３候補を選択できるようにした。これらの候補の例としては、長さ検出部５０１ｊが検出した、二番目に短い辺の方向、あるいは、三番目に短い辺の方向が挙げられる。図８〜図１１は、上述の実施例の各永久磁石の磁化方向を、第２候補に修正した後の状態を示す。図１の修正例の図８では、磁化方向ベクトル１０１’〜１０４’が第２候補になる。図２の修正例の図９では、磁化方向ベクトル２０１’〜２０４’が第２候補になる。図３の修正例の図１０では、磁化方向ベクトル３０１’〜３０４’が第２候補になる。図７の修正例の図１１では、磁化方向ベクトル４０１〜４０４が第２候補になる。第２候補も適切でない場合は、さらに長い辺を第３候補として表示する。
【００５０】
このように、本実施例によれば、厚さ方向に仮設定された磁化方向を反転させても適切な設定ができない場合であっても、厚さ方向以外の辺を第２候補や第３候補に修正することができるので、磁化方向をより広い選択肢の中から選んで簡便に修正することができる。
【実施例６】
【００５１】
次に、実施例６の磁界解析システム５００を説明する。なお、上述した実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００５２】
上述した実施例では、異なる形状の永久磁石を磁界解析する度に、磁石形状登録部５０１ｂを介した、磁石形状保存部５０２ａへのデータ登録が必要であったが、本実施例では、先に登録された類似形状の永久磁石に係る登録データを流用して、磁化方向の仮設定を行えるようにした。
【００５３】
例えば、一辺の長さのみが異なるような類似形状の永久磁石の磁界解析を行う場合、解析空間情報保存部５０２ｂに保存された、類似形状の永久磁石に対して確定された最終磁化方向を踏まえ、磁石磁化の最終方向配列に最も近い辺方向を磁石磁化方向に仮設定する。確定済みの磁化方向は、類似する形状の永久磁石に対しても妥当な方向である可能性は高いため、確定済みの磁化方向を流用することで、磁石磁化の修正量がさらに減り、利便性が向上するという効果がある。
【実施例７】
【００５４】
図１２を用いて実施例７の磁界解析システム５００を説明する。なお、上述した実施例と共通する点は、重複説明を省略する。
【００５５】
図１２は回転機における回転子に配置された永久磁石４１〜４８を表わす。ここでは、周期性を利用して回転子全体の１／２領域のみを解析領域とした例である。磁界解析用に回転子をメッシュ分割する場合、回転子の基本領域５１をまずメッシュ分割し、その時点で永久磁石４１、４２の磁化方向を決定する。その後、そのメッシュを回転コピーして、他の領域５２〜５４のメッシュを生成する。このとき、基本領域が半周期分に相当する場合、永久磁石の磁化方向を逐次反転させながら、他の領域５２〜５４の磁石磁化を設定する。
【００５６】
この実施例によれば、磁化方向の修正を回転子の基本領域のみに抑えることができるので、磁化方向の修正を大幅に減らすことができるという効果がある。
【符号の説明】
【００５７】
１、２、３、４１〜４８…永久磁石、
１１、２１、３１…頂点、
１２、２２、３２…重心、
１３、２３、３３…重心から頂点に向かうベクトル、
４０…スリット、
５０…回転子コア、
１０１〜１０４、
２０１〜２０４、３０１〜３０４…磁化方向ベクトル、
１０１’〜１０４’、２０１’〜２０４’、３０１’〜３０４’、４０１〜４０４…第２候補の磁化方向ベクトル、
５００…磁界解析システム、
５０１…計算機、
５０１ａ…入力インターフェース、
５０１ｂ…磁石形状登録部、
５０１ｃ…頂点検出部、
５０１ｄ…重心検出部、
５０１ｅ…ベクトル生成部、
５０１ｆ…磁化方向仮設定部、
５０１ｇ…表示インターフェース、
５０１ｈ…磁化方向修正部、
５０１ｉ…磁界解析部、
５０１ｊ…長さ検出部、
５０２…記憶媒体、
５０２ａ…磁石形状保存部、
５０２ｂ…解析空間情報保存部、
５０３…入力装置、
５０４…表示装置、
６０１…磁石磁化方向修正パネル、
６０２、６０３、６０４…ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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