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M5L Leafret 機能部材パワエレ アモルファス軟磁性合金 更新 ......Amorphous soft...
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機能部材事業本部 パワーエレクトロニクス統括部https://www.hitachi-metals.co.jp/©Hitachi Metals, Ltd. 2020. All rights reserved.
(Printed in Sep 2020)
Functional Materials Business Headquarters Power Electronics Unit
TEL. 03-6774-3399TEL. +81-3-6774-3399
性能比較
モーター用アモルファス軟磁性合金Amorphous Soft Magnetic Alloy for Motors
次世代高効率モーター用ステーターコア材として好適なアモルファス軟磁性合金Amorphous soft magnetic alloy suitable for stator cores of next generation energy efficient motors.
駆動用モーターTraction Motor
コアCore
Fe-based amorphous soft magnetic alloy has extremely low core loss compared to conventional soft magneticmaterials such as electrical steel. Therefore it makes a great contribution to energy conservation of motors.
鉄(Fe)を主成分とするアモルファス軟磁性合金は、電磁鋼板などの従来の軟磁性材料に比べ鉄損(コアロス)が非常に小さく、モーターの省エネルギー化に大きく貢献。
概要
超低鉄損 平均負荷率の低いモーターあるいは高回転モーターに特に好適Extremely low core loss Much suitable for low average load factor motors or high rotation speed motors
Properties comparison between amorphous alloy and electrical steel
引っ張り強さ(MN/㎡) ビッカース硬度 磁歪定数 (ppm)磁束密度 Induction材料名
アモルファス合金2605SA1
電磁鋼板35A300
公称厚み(mm) 占積率 (%)Material name Thickness Stacking factor Tensile Strength Vickers hardness B50(T) BS(T) Magnetostriction
Amorphous alloy 2605SA1
Electrical steel 35A300
0.025
0.35
86 min.
95 min.
2,000
530
900
187
1.56 typ.
1.64 typ.
1.56
2.03
27
8
アモルファス合金と電磁銅板の主な特性比較
1,00090080070060050040030020010000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100Bm=1.0T
アモルファス合金、電磁鋼板および圧粉磁心の鉄損Core loss of amorphous alloy, electrical steels and powder core
周波数 Frequency (Hz)
未熱処理アモルファス合金単板Non-annealed amorphous alloy 2605SA1 strip
圧粉磁心Powder core電磁鋼板単板 Electrical steel strip,t=0.50 mm電磁鋼板単板 Electrical steel strip,t=0.35 mm電磁鋼板単板 Electrical steel strip,t=0.20 mm
鉄損Core loss(W/kg)
1.61.41.21.00.80.60.475%
77%
79%
81%
83%
85%
87%
89%
91%
93%
95%
5,5005,0004,5004,0003,5003,0002,5002,0001,5000
5
10
15
20
25
30
35
モーター構造:ラジアルギャップ 定格出力:400 WMotor structure : Radial gap Motor
Motor drive / Control : Synchronous / PWM
*Y. Enomoto et al.: IEEE Trans. Mag. Vol. 41 No. 11, pp 4304 ‒4308, Nov. 2005
Rated power : 400 W
駆動/制御形式:シンクロナス/PWM制御 回転子構造:SPM 10極Rotor structure : SPM 10 poles
鉄損Core loss(W)
回転数 Rotation speed (r/min) トルク Torque(N・m)
Motor effeciency(%)
モーター効率
各種磁性材料を固定子に用いた場合のモーター特性の比較*Motor performance comparison using stators made with various soft magnetic materials*
未熱処理アモルファス合金単板Non-annealed amorphous alloy 2605SA1 strip
未熱処理アモルファス合金単板Non-annealed amorphous alloy 2605SA1 strip
圧粉磁心 Powder core
電磁鋼板単板Electrical steel strip,t=0.50 mm
電磁鋼板単板Electrical steel strip,t=0.35 mm
圧粉磁心 Powder core
電磁鋼板単板Electrical steel strip,t=0.50 mm
電磁鋼板単板Electrical steel strip,t=0.35 mm
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開発事例
ティース Teeth ティース Teeth
Teethティース
ヨーク YokeYoke ヨーク
バックヨークコアBack yoke core(35A300)
Teeth core(2605SA1)
Teeth core(Inserted in bobbin)
Teeth core(Inserted in back yoke)
ローターRotor(磁石 )Magnet : HIDENSE®
モーターMotorTerminal connecting plate
固定子コアがすべて電磁鋼板 ティース部がアモルファス合金
ティースコア ティースコア ティースコア
アモルファス合金を用いたモーターの高効率化技術を開発*Technology development to improve energy efficiency of motors using amorphous alloy*
(35A300)110 W
(35A300)27 W
(2605SA1)26 W
(35A300)26 W
Amorphous alloy teeth & electrical steel yokeElectrical steel teeth & yoke
端末結線板
Development part case開発パーツ事例
ステーターコアにアモルファス合金を部分採用することで、高効率モーターを実現(11kW産業用モーターで定格出力時の効率97.2%)。通常の電磁鋼板ステーターコアを使用した場合と比較して大幅な鉄損低減による効率向上を実現しました。By partially adopting amorphous alloy in the stator core, the energy efficient motor (Energy efficiency at rated power of the 11 kW industrial motor: 97.2%) has been realized. Compared with conventional motors using electrical steel stator cores, its energy efficiency has been improved due to significant iron loss reduction.
Image of new core structure developed
Core鉄心(コア)ラジアルギャップモーター
開発した新鉄心構造のイメージ
Radial gap motor
アキシャルギャップアモルファスモーター**Axial gap amorphous motor**
アモルファスティース・ラジアルギャップモーターAmorphous teeth radial gap motor
外観Appearance
定格Rated power 3,000 r/min, 11 kW 3,000 r/min, 11kW
仕様Specification
体積Volume
重量Weight 36 kg 18 kg(約1/2)
効率Efficiency (実測 Actual measurement)96.2% (実測 Actual measurement)97.2%
* Y. Enomoto, IEEJ Study Group report RM-18-137, Nov. 2018** Y. Enomoto, et al. : Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics, Vol.24, No.3, pp258-263, 2016
6.9 L, Φ260 mm×130mm 3.6 L (1/2), Φ215 mm×100 mm
磁石 Magnet : HIDENSE® (Br=0.8 T)16P-24S(SPM)
磁石Magnet : NMF-12G (Br=0.48 T)10P-12S(SPM)