高トルク産業用電気モーターが、重要な運転中に突然出力低下を起こしました。エンジニアリングチームは磁気伝達の故障を疑いました。これを確認するため、永久磁石の詳細な3D解析が実施され、接合樹脂の劣化による磁極の微小変位の証拠が探されました。
CSTとGOMによる電磁場解析と変形解析 🧲
プロセスは、CST Studio Suiteでの電磁場シミュレーションから始まりました。定格負荷条件下での回転子と固定子の磁場がモデル化されました。磁極の位置に0.1mmの変動を導入すると、シミュレーションは伝達トルクが15%減少することを示しました。並行して、GOM Inspectを使用して故障モーターの実際の形状がスキャンされました。点群データは、樹脂が繰り返し疲労によって降伏し、磁石が徐々に回転することを許していたことを明らかにしました。この変位は微小ではありましたが、磁気スリップを発生させ、それが蓄積されて完全な出力低下に至りました。
複合材料の疲労シミュレーションへの教訓 🔧
この事例は、高トルク磁気伝達において接合樹脂の疲労が重要なポイントであることを示しています。電磁気的挙動を予測するCSTと物理的変形を検証するGOM Inspectの組み合わせにより、初期の故障を検出することが可能です。将来の設計では、接着剤の疲労シミュレーションに熱サイクルと振動を含め、システムを損なう前にスリップを予測する必要があります。
産業用電気モーターのトルクピーク時における磁気歯車樹脂のクリープ疲労に対する磁気スリップの影響を正確にモデル化するには、どの3Dシミュレーション手法をお勧めしますか？
(追記: 材料の疲労は、10時間シミュレーションを実行した後のあなたの疲労と同じです。)