概 要
電気学会で提案されている電磁力検証用プランジャモデルにおいて、コイルに電流を流した際のセンターポールに働く電磁力およびモデル各部の磁束密度を計算しました。
モデル全体の形状は図１に示す通りです。このように解析モデルは３次元モデルとしました。
図１を見ても予測できるように、このモデルはＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれで軸対称となっています。
従って、実際の解析モデルは、その対称性より図２のように１/４モデルとしました。
モデルをＸ-Ｙ平面で２次元的に見ると図３のようになります。
各部の寸法も示しています。
同様に図４は側面（Ｘ-Ｚ）からの形状と寸法を示しています。
図５は図４を部分拡大してギャップ等の寸法を示しています。
モデルの総節点数は 31,824、総要素数は 28,900 です。
使用ソフトウェア：PHOTO-EDDY
解析条件
物性条件
| 空気 | 比透磁率 | 1 |
|---|---|---|
| コイル | 比透磁率 | 1 |
| 磁性体 | 比透磁率 | 1000 |
解析条件
| コイル | 電流 | 1000AT |
|---|
解析結果
解析により、センターポールに働く電磁力は
8.22Ｎ
という値を得ました。
電気学会で示された実測値が 8.23Ｎ ですので、誤差は 0.12％ と極めて正確な値を得たと言えます。
また、下の図６〜８に磁束密度の解析結果を示しておきます。
