JP2005164365A - Magnetostriction analysis apparatus and method, magnetostriction measurement apparatus and method, computer program, and computer-readable recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気歪み解析装置、磁気歪み測定装置、磁気歪み解析方法、磁気歪み測定方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に、薄板鋼板を複数枚積層して構成される鉄心に生じる磁気歪みを解析するために用いて好適なものである。 The present invention relates to a magnetostriction analysis device, a magnetostriction measurement device, a magnetostriction analysis method, a magnetostriction measurement method, a computer program, and a computer-readable recording medium, and in particular, an iron core configured by laminating a plurality of thin steel plates. It is suitable for use in analyzing the magnetostriction that occurs.
積層された複数枚の薄板鋼板(鉄心)の周りにコイルを巻き回して形成される変圧器などの機器では、交流励磁したときに上記鉄心に生じる磁気歪みによって、騒音が発生するという問題点があった。 In a device such as a transformer formed by winding a coil around a plurality of laminated thin steel plates (iron cores), there is a problem that noise is generated due to magnetostriction generated in the iron core when AC excitation is performed. there were.
そこで、従来は、変圧器を試作し、試作した変圧器を交流励磁することによって、上記変圧器に発生する騒音を評価するようにしていた。以下、交流励磁を励磁と記す。 Therefore, conventionally, a transformer was prototyped and the prototyped transformer was AC-excited to evaluate the noise generated in the transformer. Hereinafter, AC excitation is referred to as excitation.
しかしながら、上述した従来の技術では、変圧器を試作してみないと、変圧器に発生する騒音を評価することができなかった。したがって、騒音の小さい変圧器をユーザに提供するためには、変圧器の試作を何度も繰り返さなければならず、多大な労力と費用を費やしてしまうという問題点があった。 However, with the above-described conventional technology, the noise generated in the transformer could not be evaluated unless a prototype of the transformer was made. Therefore, in order to provide a transformer with low noise to the user, the prototype of the transformer has to be repeated many times, and there has been a problem that a great amount of labor and cost are consumed.
本発明は、上述の問題点にかんがみてなされたものであり、鉄心に生じる磁気歪みを計算により求めることができるようにして、上記鉄心を用いた機器に発生する騒音を上記機器の設計の段階で評価できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to determine the magnetostriction generated in the iron core by calculation, and to reduce the noise generated in the equipment using the iron core in the design stage of the equipment. The purpose is to be able to evaluate with.
本発明の磁気歪み解析装置は、励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析装置であって、上記励磁された鉄心の磁化特性を演算する磁束密度演算手段と、上記磁束密度演算手段により演算された磁化特性に対応付けられて記録媒体に記録されている磁気歪み特性を読み出して、上記励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析手段とを有することを特徴とする。 The magnetostriction analyzer of the present invention is a magnetostriction analyzer for analyzing magnetostriction generated in an excited iron core, the magnetic flux density calculating means for calculating the magnetization characteristics of the excited iron core, and the magnetic flux density calculating means. And a magnetostriction analyzing means for reading out the magnetostriction characteristic recorded on the recording medium in association with the magnetization characteristic calculated by the above, and analyzing the magnetostriction generated in the excited iron core.
本発明の磁気歪み測定装置は、複数の歪みゲージが表面に取り付けられた薄板鋼板に楕円磁束を与えたときに生じる上記複数の歪みゲージの変化により、上記薄板鋼板の板面方向に生じる磁気歪みを測定する磁気歪み測定装置であって、上記複数の歪みゲージは、互いに異なる方向を向くようにして上記薄板鋼板の表面に取り付けられていることを特徴とする。 The magnetostriction measuring apparatus according to the present invention includes a magnetostriction that occurs in a plate surface direction of the thin steel plate due to a change in the plurality of strain gauges that occurs when an elliptical magnetic flux is applied to the thin steel plate having a plurality of strain gauges attached to the surface. The plurality of strain gauges are attached to the surface of the thin steel plate so as to face different directions.
本発明の磁気歪み解析方法は、励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析方法であって、上記励磁された鉄心の磁化特性を演算する磁束密度演算ステップと、上記磁束密度演算ステップにより演算された磁化特性に対応付けられて記録媒体に記録されている磁気歪み特性を読み出して、上記励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析ステップとを有することを特徴とする。 The magnetostriction analysis method of the present invention is a magnetostriction analysis method for analyzing magnetostriction generated in an excited iron core, the magnetic flux density calculating step for calculating the magnetization characteristics of the excited iron core, and the magnetic flux density calculating step. A magnetostriction analysis step of reading out the magnetostriction characteristic recorded on the recording medium in association with the magnetization characteristic calculated by the above, and analyzing the magnetostriction generated in the excited iron core.
本発明の磁気歪み測定方法は、複数の歪みゲージが表面に取り付けられた薄板鋼板に楕円磁束を与えたときに生じる上記複数の歪みゲージの変化により、上記薄板鋼板の板面内方向に生じる磁気歪みを測定する磁気歪み測定方法であって、上記複数の歪みゲージは、互いに異なる方向を向くようにして上記薄板鋼板の表面に取り付けられていることを特徴とする。 The magnetostriction measuring method of the present invention is a magnetic strain generated in the in-plane direction of the thin steel plate due to a change in the plurality of strain gauges generated when an elliptical magnetic flux is applied to the thin steel plate having a plurality of strain gauges attached to the surface. A magnetostriction measuring method for measuring strain, wherein the plurality of strain gauges are attached to the surface of the thin steel plate so as to face different directions.
本発明のコンピュータプログラムは、励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、上記励磁された鉄心の磁化特性を演算する磁束密度演算ステップと、上記磁束密度演算ステップにより演算された磁化特性に対応付けられて記録媒体に記録されている磁気歪み特性を読み出して、上記励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。 A computer program of the present invention is a computer program for causing a computer to analyze magnetostriction generated in an excited iron core, the magnetic flux density calculating step for calculating the magnetization characteristics of the excited iron core, Read the magnetostriction characteristics recorded in the recording medium in association with the magnetization characteristics calculated in the magnetic flux density calculation step, and execute the magnetostriction analysis step for analyzing the magnetostriction generated in the magnetized iron core. It is characterized by making it.
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とする。 A computer-readable recording medium according to the present invention records the above-described computer program.
本発明によれば、演算した磁化特性に対応付けられて記録媒体に記録されている磁気歪み特性を読み出して、励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析するようにしたので、騒音を評価するための指標である磁気歪み特性を、磁気特性解析により解析された磁気特性に基づいて求めることができる。これにより、上記鉄心を用いた機器に発生する騒音を上記機器の設計の段階で正確に評価することができる。 According to the present invention, since the magnetostriction characteristic recorded in the recording medium in association with the calculated magnetization characteristic is read and the magnetostriction generated in the excited iron core is analyzed, the noise is evaluated. Can be obtained based on the magnetic characteristics analyzed by the magnetic characteristic analysis. Thereby, the noise which generate | occur | produces in the apparatus using the said iron core can be correctly evaluated in the stage of the said apparatus design.
また、本発明の他の特徴によれば、互いに異なる方向を向くように薄板鋼板の表面に取り付けられた複数の歪みゲージの変化により、上記薄板鋼板の板面内方向に生じる磁気歪みを測定するようにしたので、上記薄板鋼板が、その板面方向においてどのように歪んだとしても、その歪みを正確に測定することができる。 According to another aspect of the present invention, the magnetic strain generated in the in-plane direction of the thin steel plate is measured by changing a plurality of strain gauges attached to the surface of the thin steel plate so as to face different directions. Since it did in this way, no matter how the said thin steel plate is distorted in the plate | board surface direction, the distortion can be measured correctly.
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態における磁気歪み解析装置の構成の一例を示したブロック図である。
図1において、磁気歪み解析装置1は、操作部2と、表示部3と、処理部4とを有している。
操作部2は、キーボードやマウスなどにより構成される装置であり、ユーザ(解析者)により実行された内容を処理部4に伝えるようにするための装置である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the magnetostriction analyzer according to the present embodiment.
In FIG. 1, the
The
表示部3は、ディスプレイなどにより構成される装置であり、処理部4により実行された処理結果などを表示するための装置である。ユーザ(解析者)は、この表示部3に表示された内容を見ながら、操作部2を操作して所望の内容を入力する。
The
処理部4は、CPU、ROM、及びRAMなどにより構成されるコンピュータである。この処理部4は、上記ROMに記録されているプログラムを実行するなどして磁気歪み解析装置1における処理動作を行う。
The
具体的に処理部4は、磁歪特性データベース4aと、磁歪特性演算部4bと、磁束密度分布演算部4cと、磁歪特性検索部4dと、騒音評価部4eとを有している。
Specifically, the
磁歪特性データベース4aは、薄板鋼板の最大歪み率λMAXと、その最大歪み率λMAXを与える楕円磁束とを対応付けて格納するデータベースである。
ここで、楕円磁束とは、励磁されたときの磁束密度ベクトルが時間的変化して描く軌跡が楕円である磁束である。
なお、本実施の形態では、楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincとから、上記楕円磁束を特定するようにする(図2を参照)。
また、最大歪み率λMAXは、解析対象としている鉄心を構成する薄板鋼板に対して測定された歪み率に基づいて、磁歪特性演算部4bにより演算されるものである。
The
Here, the elliptical magnetic flux is a magnetic flux in which the magnetic flux density vector when excited is temporally changed and the locus drawn is an ellipse.
In the present embodiment, the elliptical magnetic flux is specified from the major axis B MAX of the ellipse, the axial ratio α, and the inclination inc of the major axis B MAX (see FIG. 2).
The maximum strain rate λ MAX is calculated by the magnetostrictive
(歪み率の測定方法)
ここで、薄板鋼板の歪み率の測定方法について説明する。
本実施の形態では、図3(a)に示すように、互いに平行でない3本の歪みゲージ32〜34を試料(薄板鋼板)31の表面に貼り付けるようにしている。
具体的に説明すると、図3(b)に示すように、歪みゲージ32と歪みゲージ33とのなす角度と、歪みゲージ33と歪みゲージ34とのなす角度が、60[°]となるように、試料31の中央から放射状に歪みゲージ32〜34を貼り付けるようにしている。
(Measurement method of strain rate)
Here, the measuring method of the distortion rate of a thin steel plate is demonstrated.
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, three
Specifically, as shown in FIG. 3B, the angle formed between the
このようにして歪みゲージ32〜34が貼り付けられた試料(薄板鋼板)31を、図4に示すような2次元磁気測定装置40に取り付けて、歪みゲージ32〜34が貼り付けられている方向(歪み測定方向)の歪み率λ30、λ90、λ150を同時に測定する。
The sample (thin steel plate) 31 to which the strain gauges 32 to 34 are attached in this way is attached to a two-dimensional
図4において、2次元磁気測定装置40は、励磁用継鉄41a〜41dと、励磁コイル42a〜42dと、Bコイル43と、Hコイル44とを有している。
励磁用継鉄41aと励磁用継鉄41cは、x軸方向において、試料(薄板鋼板)31を介して対向するように配設されている。また、励磁用継鉄41bと励磁用継鉄41dは、y軸方向において、試料31を介して対向するように配設されている。
In FIG. 4, the two-dimensional
The
また、試料(薄板鋼板)31内に磁束を集中させるために、励磁用継鉄41a〜41dの先端は、先細りの形状を有している。さらに、試料(薄板鋼板)31内の磁束を均一にするために、試料(薄板鋼板)31と、励磁用継鉄41a〜41dとの間には、0.1[mm]程度の隙間を設けている。
Moreover, in order to concentrate magnetic flux in the sample (thin steel plate) 31, the tips of the
励磁コイル42a〜42dは、それぞれ励磁用継鉄41a〜41dに巻回されている。
Bコイル43は、試料(薄板鋼板)31の中心点を介してx軸方向おいて対向するように設けられた2つの穴を通して巻回されたBxコイル43aと、試料(鉄心)31の中心を介してy軸方向おいて対向するように設けられた2つの穴を通して巻回されたByコイル43bとを有している。
Hコイル44は、試料31の上方または下方において、y軸方向に巻回されたHyコイル44aと、Hyコイル44a上でx軸方向に巻回されたHxコイル44bとを有している。
The
The
The
以上のようにして構成された2次元磁気測定装置40を用いて、試料(薄板鋼板)31の歪み率を測定する。すなわち、試料(薄板鋼板)31の内部の磁束が、所定の楕円磁束になるように、励磁コイル42a〜42dに励磁電流を流す。そして、上記励磁電流を流したときに、試料(薄板鋼板)31に生じる各歪み測定方向の歪み率λ30、λ90、λ150を測定する。
The strain rate of the sample (thin steel plate) 31 is measured using the two-
次に、磁歪特性演算部4bにより演算される内容について説明する。
(歪みテンソルの計算方法)
磁歪特性演算部4bは、ユーザによる操作部2の操作に基づいて、以上のようにして測定された歪み率λ30、λ90、λ150を入力する。
そして、入力した歪み率λ30、λ90、λ150から、次の(1式)のように表される歪みテンソルEの各成分e11、e12、e22を計算する。
Next, the content calculated by the magnetostriction
(Strain tensor calculation method)
The magnetostrictive
The distortion factor lambda 30 were entered, lambda 90, the lambda 0.99, calculates each component e 11, e 12, e 22 strain tensor E which is represented as the following expression (1).
具体的に説明すると、歪みテンソルEの各成分e11、e12、e22は、各歪み測定方向の単位ベクトルβθが次の(2式)のように表されることから、以下の(3式)のように表される。すなわち、以下の(3式)に基づいて、歪みテンソルEの各成分e11、e12、e22を計算する。なお、本明細書及び図面では、ベクトルを太字で表すことにする。 More specifically, the components e 11 , e 12 , and e 22 of the strain tensor E are expressed by the following (3) because the unit vector βθ in each strain measurement direction is expressed as the following (Expression 2). It is expressed as That is, the components e 11 , e 12 , and e 22 of the strain tensor E are calculated based on the following (Equation 3). In the present specification and drawings, vectors are represented in bold.
(歪み率の計算方法)
そして、上記のような歪みテンソルEを用いた歪みテンソルモデルにより、歪み率λを計算する。
図5に示すように、上記歪みテンソルモデルは、薄板鋼板内部における基準点と任意の点との位置関係を表すベクトルr0が、薄板鋼板の歪みによってベクトルrになった場合に、これらベクトルrとベクトルr0との差を次の(4式)のようにして表すモデルである。
r−r0:=Er0・・・(4式)
上記(4式)において、Eは、上記(1式)により表される歪みテンソルである。
(Distortion rate calculation method)
Then, the strain rate λ is calculated by a strain tensor model using the strain tensor E as described above.
As shown in FIG. 5, the strain tensor model is such that when the vector r 0 representing the positional relationship between the reference point and an arbitrary point inside the thin steel plate becomes a vector r due to the strain of the thin steel plate, the vector r This is a model that expresses the difference between the vector r 0 and the vector r 0 as shown in the following (formula 4).
r−r 0 : = Er 0 (Expression 4)
In the above (Expression 4), E is a strain tensor represented by the above (Expression 1).
そして、上記(4式)は、ベクトルr0からベクトルrへの変換と考えると、次の(5式)のように書き換えることができる。
r=(I+E)r0・・・(5式)
The above (Equation 4) can be rewritten as the following (Equation 5), considering the conversion from the vector r 0 to the vector r.
r = (I + E) r 0 (Expression 5)
したがって、上記歪みテンソルモデルは、線形変換できるモデルであり、且つ図5に示すように、円盤を楕円に変形させるモデルであることが分かる。
ここで、ベクトルr0の長さをr0、ベクトルrの長さをr、単位行列をIとする。また、ベクトルr0の方向を表す単位ベクトルをβとする。これらのことを数式化すると、次の(6式)〜(8式)のようになる。
Therefore, it can be seen that the strain tensor model is a model that can be linearly transformed and that deforms the disk into an ellipse as shown in FIG.
Here, the length of the vector r 0 is r 0 , the length of the vector r is r, and the unit matrix is I. A unit vector representing the direction of the vector r 0 is β. These can be expressed in the following formulas (6) to (8).
一般に、鉄心として用いられる薄板鋼板の歪み率は、10-6〜10-5程度であることから、歪みテンソルEの各成分e11、e12、e22と、固有値の大きさは1より十分に小さいとみなすことができる。したがって、ベクトルr0の長さr0と、ベクトルrの長さrとの関係を、次の(9式)のように表すことができる。 Generally, since the strain rate of a thin steel plate used as an iron core is about 10 −6 to 10 −5 , each component e 11 , e 12 , e 22 of the strain tensor E and the eigenvalue are sufficiently larger than 1. Can be considered small. Therefore, the length r 0 of the vector r 0, the relationship between the length r of the vectors r, can be expressed as the following (9 type).
上記(9式)を変形すると、歪み率λは、次の(10式)のように表すことができる。 When the above (formula 9) is modified, the distortion rate λ can be expressed as the following formula (10).
本実施の形態では、上記(10式)により、歪みゲージ32〜34が貼り付けられている方向の歪み率λを計算し、計算した歪み率の最大値と最小値を求める。 In the present embodiment, the strain rate λ in the direction in which the strain gauges 32 to 34 are attached is calculated by the above (Equation 10), and the maximum value and the minimum value of the calculated strain rate are obtained.
ここで、これら歪み率の最大値と最小値は、歪みテンソルEの固有値eig1、eig2(eig1>eig2)で表される。また、歪み率λが最大になる方向と、最少になる方向は、歪みテンソルEの固有ベクトルで表される。以下にこれらのことを示す。 Here, the maximum value and the minimum value of the distortion rate are expressed by eigenvalues eig1 and eig2 (eig1> eig2) of the distortion tensor E. In addition, the direction in which the distortion rate λ is maximized and the direction in which the distortion rate λ is minimized are represented by the eigenvectors of the distortion tensor E. These are shown below.
歪みテンソルEの固有値eig1、eig2のそれぞれに対応する長さが1の固有ベクトルをν1、ν2とする。このとき、固有ベクトルν1、ν2を次の(11式)のようにおくと、固有値・固有ベクトルの定義から以下の(12式)が成り立つ。
The eigenvectors of
上述したように、固有ベクトルν1、ν2は、長さが1であり、互いに直交する方向を有していることから、次の(13式)と(14式)が成り立つ。 As described above, since the eigenvectors ν 1 and ν 2 have a length of 1 and have directions orthogonal to each other, the following (Expression 13) and (Expression 14) hold.
上記(14式)を上記(10式)に代入すると、歪み率λは、次の(15式)のように表すことができる。そして、この(15式)を用いることにより、以下のように(16式)が成り立つことを示すことができる。
ここで、次の(17式)が成り立つことから、上記(16式)は、以下の(18式)のように表すことができる。
したがって、歪み率λの最大値と最小値は、それぞれ歪みテンソルEの固有値eig1、eig2になることが分かる。
さらに、歪み率λが最大になる方向と最小になる方向が、歪みテンソルEの固有ベクトルになることは、例えば、次の(19式)と上記(15式)とを用いて、以下の(20式)が成り立つことから分かる。
Therefore, it can be seen that the maximum value and the minimum value of the distortion rate λ become eigenvalues eig1 and eig2 of the distortion tensor E, respectively.
Further, the fact that the direction in which the distortion rate λ becomes the maximum and the direction in which the distortion rate λ becomes the minimum is the eigenvector of the distortion tensor E, for example, using the following (19) and the above (15), It can be seen from the fact that (formula) holds.
なお、上記(19式)において、ベクトルr0の方向を表す単位ベクトルβを、歪みテンソルEの固有値eig1の固有ベクトルν1としている(β=ν1)。
また、上記(16式)が成り立つことは、以下のように証明される。
まず、上記(15式)から次の(21式)が成り立つ。
In the above (Equation 19), the unit vector β representing the direction of the vector r 0 is the eigenvector ν 1 of the eigenvalue eig1 of the distortion tensor E (β = ν 1 ).
Moreover, it is proved as follows that said (Formula 16) is materialized.
First, the following (Expression 21) holds from the above (Expression 15).
そして、例えば、次の(22式)のように成分表示されたとすると、以下の(23式)が成り立つ。 For example, if the component is displayed as shown in the following (Expression 22), the following (Expression 23) is established.
上記(23式)により、上記(16式)の第2式が示される。また、上記(16式)の第1式についても同様にして示される。(証明終わり)
図6に、歪み率λの最大値の1周期分の波形61と、最小値の1周期分の波形62の一例を示す。
The second formula of the above (16 formula) is shown by the above (23 formula). The same applies to the first formula (16 formula). (End of proof)
FIG. 6 shows an example of a
(最大歪み率の計算方法)
そして、以上のようにして計算された固有値eig1の絶対値の中から、値が最も大きいものを選ぶとともに、固有値eig2の絶対値の中から、値が最も大きいものを選ぶ。そして、値が最も大きい固有値eig1の絶対値と、値が最も大きい固有値eig2の絶対値とのうち、値が大きい方のものをさらに選び、選んだ固有値の絶対値を最大歪み率λMAXとする。このことを式で表すと、次の(24式)のようになる。
(Maximum strain rate calculation method)
Then, the absolute value of the eigenvalue eig1 calculated as described above is selected with the largest value, and the absolute value of the eigenvalue eig2 is selected with the largest value. Then, the absolute value of the eigenvalue eig1 having the largest value and the absolute value of the eigenvalue eig2 having the largest value are further selected, and the absolute value of the selected eigenvalue is set as the maximum distortion rate λ MAX . . This can be expressed by the following equation (24).
この(24式)に従って選んだ最大歪み率λMAXと、その最大歪み率λMAXを与える楕円磁束とを対応付けて磁歪特性データベース4aに格納する。
そして、以上のような歪みテンソルEと最大歪み率λMAXの計算を、楕円磁束(楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きinc)を異ならせて行う。
The maximum distortion rate λ MAX selected according to this (Equation 24) and the elliptical magnetic flux that gives the maximum distortion rate λ MAX are associated with each other and stored in the magnetostriction
Then, the calculation of the strain tensor E and the maximum strain rate λ MAX as described above is performed by changing the elliptical magnetic flux (ellipse major axis B MAX , axial ratio α, and slope inc of major axis B MAX ).
(計算例)
次に、無方向性鋼板(NO材)と方向性鋼板(GO材)を試料31として歪み率λを計算した結果を示す。
なお、ここでは、試料31の内部の磁束について、楕円の長軸BMAXが1[T]、軸比αが0.6、長軸BMAXの傾きincが0[°]の楕円磁束になるように、2次元磁気測定装置40の励磁コイル42a〜42dに励磁電流をしている。
(Calculation example)
Next, the result of calculating the strain rate λ using the non-oriented steel plate (NO material) and the directional steel plate (GO material) as the
Here, the magnetic flux inside the
図7に、無方向性鋼板についての計算結果を示す。
図7の結果から、無方向性鋼板については、次のような磁歪特性が得られることが分かった。
(1) 図7(b)に示すように、歪みテンソルEの固有値eig1に対応する固有ベクトルの方向を示す特性73は、磁束密度Bを示す特性74と略一致している。このことは、磁束密度Bと略同じ方向に試料31が膨張することを示している。
(2) 図7(a)に示すように、歪みテンソルEの固有値eig1、eig2を示す特性71、72は、時間に対して概ね一定であるが、一時的に差が小さくなる時がある(ωt=135[°]、315[°]付近)。そして、この時における歪みテンソルEの固有値eig1に対応する固有ベクトルの方向を示す特性73と、磁束密度ベクトルの方向を示す特性74とを比べると、この時に固有ベクトルが磁束密度ベクトルを追い越していることが分かる(図7(b))。
In FIG. 7, the calculation result about a non-oriented steel plate is shown.
From the results of FIG. 7, it was found that the following magnetostriction characteristics were obtained for the non-oriented steel sheet.
(1) As shown in FIG. 7B, the characteristic 73 indicating the direction of the eigenvector corresponding to the eigenvalue eig1 of the strain tensor E is substantially the same as the characteristic 74 indicating the magnetic flux density B. This indicates that the
(2) As shown in FIG. 7A, the
図8に、方向性鋼板についての計算結果を示す。
図8の結果から、方向性鋼板については、次のような磁歪特性が得られることが分かった。
(1) 図8(b)に示すように、歪みテンソルEの固有値eig1に対応する固有ベクトルの方向を示す特性83は、磁束密度Bを示す特性84に依存せず、横断方向を示す略一定の特性となる。このことは、磁束密度Bの方向に関係なく、試料31が横断方向に歪む(縮む)ことを示している。
(2) 図8(a)に示すように、歪みテンソルEの固有値eig1、eig2を示す特性81、82は、磁束密度Bが圧延方向を向くときは差が小さいが(ωt=90[°]、270[°]付近)、横断方向を向くと大きくなる(ωt=0[°]、180[°]、360[°]付近)。また、その大きさは、無方向性鋼板(NO)に比べて、最大で10倍近くになる。
In FIG. 8, the calculation result about a grain-oriented steel plate is shown.
From the results of FIG. 8, it was found that the following magnetostriction characteristics can be obtained for the grain-oriented steel plate.
(1) As shown in FIG. 8B, the characteristic 83 indicating the direction of the eigenvector corresponding to the eigenvalue eig1 of the strain tensor E does not depend on the characteristic 84 indicating the magnetic flux density B, and is substantially constant indicating the transverse direction. It becomes a characteristic. This indicates that the
(2) As shown in FIG. 8A, the
図1に説明を戻し、磁束密度分布演算部4cは、ユーザによる操作部2の操作に基づいて指定された鉄心について磁気特性解析を行い、上記指定された鉄心の全ての領域について磁束密度Bを計算する。そして、計算した磁束密度Bに基づいて、楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincとを計算する。なお、上記磁気特性解析は、例えば、次の(25式)により定義されるE&S(Enokizono and Soda)モデリング(二次元ベクトル法)を用いて行うようにすればよい(例えば、非特許文献1〜4を参照)。
Returning to FIG. 1, the magnetic flux density
上記(25式)において、Hx、Hyは、磁界強度である。Bx、Byは、磁束密度である。νxr、νyrは、磁気抵抗率である。νxi、νyiは、磁気ヒステリシス係数である。 In the above (Equation 25), H x and Hy are magnetic field strengths. B x, B y is the magnetic flux density. ν xr and ν yr are magnetic resistivity. ν xi and ν yi are magnetic hysteresis coefficients.
磁歪特性検索部4dは、磁束密度分布演算部4cにより計算された楕円磁束に対応付けられている最大歪み率λMAXを磁歪特性データベース4aから読み出す。この読み出し動作は、ユーザによる操作部2の操作に基づいて指定された鉄心の全ての領域について行う。
The magnetostriction
騒音評価部4eは、磁歪特性検索部4dにより読み出された最大歪み率λMAXが、ユーザによる操作部2の操作に基づいて指定された鉄心において、どのように分布しているのかを表示部3に表示する。
また、騒音評価部4eは、磁歪特性検索部4dにより読み出された最大歪み率λMAXの平均値を計算し、計算した結果を表示部3に表示する。
すなわち、鉄心に生じる騒音は、鉄心の歪み率に比例して大きくなるので、本実施の形態では、鉄心に生じる騒音を評価する指標として最大歪み率λMAXを採用するようにしている。
る。
The noise evaluation unit 4e displays how the maximum distortion rate λ MAX read by the magnetostriction
The noise evaluation unit 4e calculates the average value of the maximum distortion rate λ MAX read by the magnetostriction
That is, the noise generated in the iron core increases in proportion to the distortion rate of the iron core. In this embodiment, the maximum distortion rate λ MAX is employed as an index for evaluating the noise generated in the iron core.
The
次に、図9のフローチャートを参照しながら、楕円磁束と、最大歪み率λMAXとを対応付けて磁歪特性データベース4aに格納する際の磁歪特性演算部4bの動作について説明する。
Next, the operation of the magnetostriction
まず、最初のステップS1において、楕円磁束を初期値に設定する。
本実施の形態では、0[T]から2[T]まで楕円の長軸BMAXを変化させるようにしている。また、0から1まで軸比αを変化させるようにしている。また、0[°]から180[°]まで長軸BMAXの傾きincを変化させるようにしている。
例えば、長軸BMAXが0.1[T]、軸比αが0.1、長軸BMAXの傾きincが0[°]である楕円磁束を初期値として設定する。
First, in the first step S1, the elliptical magnetic flux is set to an initial value.
In this embodiment, the major axis B MAX of the ellipse is changed from 0 [T] to 2 [T]. Further, the axial ratio α is changed from 0 to 1. Further, the inclination inc of the long axis B MAX is changed from 0 [°] to 180 [°].
For example, an elliptical magnetic flux in which the long axis B MAX is 0.1 [T], the axial ratio α is 0.1, and the inclination inc of the long axis B MAX is 0 [°] is set as an initial value.
次に、ステップS2において、上記楕円磁束の位相ωtを初期値に設定する。
本実施の形態では、0[rad]から2π[rad]まで位相ωtを変化させるようにしている。
したがって、例えば、0[rad]を位相ωtの初期値として設定する。
Next, in step S2, the phase ωt of the elliptical magnetic flux is set to an initial value.
In the present embodiment, the phase ωt is changed from 0 [rad] to 2π [rad].
Therefore, for example, 0 [rad] is set as the initial value of the phase ωt.
次に、ステップS3において、設定された位相ωtにおける歪みテンソルE(ωt)を計算する。上述したように、歪みテンソルE(ωt)は、試料31に楕円磁束を与えて測定した歪み率λ30、λ90、λ150を、上記(3式)に代入して計算する。
Next, in step S3, a distortion tensor E (ωt) at the set phase ωt is calculated. As described above, the strain tensor E (ωt) is calculated by substituting the strain rates λ 30 , λ 90 , and λ 150 measured by applying an elliptical magnetic flux to the
次に、ステップS4において、上記ステップS3において計算された歪みテンソルEの固有値eig1、eig2を計算する。すなわち、設定された位相ωtにおける歪み率λ(ωt)の最大値と最小値とを計算する。 Next, in step S4, eigenvalues eig1 and eig2 of the distortion tensor E calculated in step S3 are calculated. That is, the maximum value and the minimum value of the distortion rate λ (ωt) at the set phase ωt are calculated.
次に、ステップS5において、1周期分の計算が終了したか否かを判定する。この判定の結果、終了していない場合には、ステップS6に進み、次の位相ωtを設定して、上記ステップS3に戻り、1周期分の計算が終了するまで、上記ステップS3〜S6の処理を繰り返す。 Next, in step S5, it is determined whether or not the calculation for one cycle is completed. As a result of the determination, if not completed, the process proceeds to step S6, the next phase ωt is set, the process returns to step S3, and the processes of steps S3 to S6 are completed until the calculation for one cycle is completed. repeat.
一方、1周期分の計算が終了した場合には、ステップS7に進み、設定された楕円磁束の1周期における最大歪み率λMAXを計算する。なお、この計算は、上記(24式)により行う。 On the other hand, when the calculation for one period is completed, the process proceeds to step S7, and the maximum distortion rate λ MAX in one period of the set elliptical magnetic flux is calculated. This calculation is performed according to the above (Equation 24).
次に、ステップS8において、上記ステップS1(または後述するステップS10)において設定された楕円磁束と、上記ステップS7において計算された最大歪み率λMAXとを対応付けて、磁歪特性データベース4aに格納する。
Next, in step S8, the elliptical magnetic flux set in step S1 (or step S10 described later) and the maximum distortion rate λ MAX calculated in step S7 are associated with each other and stored in the magnetostriction
次に、ステップS9において、所定数の楕円磁束に対する計算が終了したか否かを判定し、終了した場合には、処理を終了する。一方、計算が終了していない場合には、ステップS10に進み、次の楕円磁束を設定して、上記ステップS2に戻り、所定数の楕円磁束に対する計算が終了するまで、上記ステップS2〜S10の処理を繰り返す。
なお、図9に示したフローチャートにおける動作は、解析対象となる薄板鋼板の種類ごとに行うようにするということは言うまでもない。
Next, in step S9, it is determined whether or not the calculation for the predetermined number of elliptical magnetic fluxes has been completed. If the calculation has been completed, the process is terminated. On the other hand, if the calculation is not completed, the process proceeds to step S10, the next elliptical magnetic flux is set, the process returns to step S2, and the calculation of the predetermined number of elliptical magnetic fluxes is completed until the calculation of steps S2 to S10 is completed. Repeat the process.
Needless to say, the operation in the flowchart shown in FIG. 9 is performed for each type of thin steel plate to be analyzed.
次に、図10のフローチャートを参照しながら、鉄心に生じる磁気歪みを解析する際の磁気歪み解析装置1の動作について説明する。
まず、最初のステップS21において、磁束密度演算部4cは、磁気抵抗率νxr、νyrと、磁気ヒステリシス係数νxi、νyiを初期値に設定する。
次に、ステップS22において、磁束密度演算部4cは、位相ωtを初期値に設定する。
本実施の形態では、0[°]から360[°]まで位相ωtを変化させるようにしている。したがって、ここでは、0[°]を初期値として設定する。
Next, the operation of the
First, in the first step S21, the magnetic
Next, in step S22, the magnetic
In the present embodiment, the phase ωt is changed from 0 [°] to 360 [°]. Therefore, here, 0 [°] is set as the initial value.
次に、ステップS23において、磁束密度演算部4cは、解析対象となる鉄心に対して有限要素法(FEM)を適用し、上記(25式)を用いるなどして、ベクトルポテンシャルA(ωt)を計算する。
Next, in step S23, the magnetic flux
次に、ステップS24において、磁束密度演算部4cは、上記ステップS23により計算したベクトルポテンシャルA(ωt)を用いて、解析対象となる鉄心に生じる磁束密度Bを計算する。
Next, in step S24, the magnetic
次に、ステップS25において、磁束密度演算部4cは、1周期分の計算が終了したか否かを判定する。この判定の結果、終了していない場合には、ステップS26に進み、次の位相ωtを設定して、上記ステップS23に戻り、1周期分の計算が終了するまで、上記ステップS23〜S26の処理を繰り返す。
Next, in step S25, the magnetic flux
一方、1周期分の計算が終了した場合には、ステップS27に進み、磁束密度演算部4cは、ステップS23〜S26によって計算した1周期分の磁束密度Bに基づいて、楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincとを計算する。
Meanwhile, 1 when the period of the calculation is finished, the process proceeds to step S27, the magnetic flux
次に、ステップS28において、上記ステップS27による計算の結果、楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincとが収束したか否かを判定する。この判定の結果、収束しない場合には、ステップS29に進み、磁気抵抗率νxr、νyrと、磁気ヒステリシス係数νxi、νyiを変更して、上記ステップ22に戻り、楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincとが収束するまで、ステップS22〜S29の処理を繰り返す。 Next, in step S28, it is determined whether or not the major axis B MAX of the ellipse, the axial ratio α, and the inclination inc of the major axis B MAX have converged as a result of the calculation in step S27. If the result of this determination is that there is no convergence, the process proceeds to step S29, where the magnetic resistivity ν xr , ν yr and the magnetic hysteresis coefficients ν xi , ν yi are changed, and the procedure returns to step 22 and the major axis B of the ellipse Steps S22 to S29 are repeated until MAX , the axial ratio α, and the inclination inc of the long axis B MAX converge.
一方、楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincとが収束した場合には、ステップS30に進み、ステップS27で計算した楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincに対応付けられて磁歪特性データベース4aに格納されている最大歪み率λMAXを読み出す。なお、このステップS30では、上記有限要素法により分割された全ての領域(解析対象の鉄心における全ての領域)における最大歪み率λMAXを読み出す。
On the other hand, when the major axis B MAX of the ellipse, the axial ratio α, and the slope inc of the major axis B MAX converge, the process proceeds to step S30, and the major axis B MAX of the ellipse calculated in step S27 and the axial ratio and alpha, reads the maximum strain rate lambda MAX stored in association with the inclination inc long axis B MAX magnetostriction
次に、ステップS31において、騒音評価部4eは、ステップS30で読み出された最大歪み率λMAXに基づいて、解析対象の鉄心における最大歪み率λMAXの分布を計算し、計算した結果を表示部3に表示する。
Next, in step S31, the noise evaluation unit 4e calculates the distribution of the maximum distortion rate λ MAX in the analysis target iron core based on the maximum distortion rate λ MAX read in step S30, and displays the calculated result.
次に、ステップS32において、騒音評価部4eは、ステップS30で読み出された最大歪み率λMAXの平均値を計算し、計算した結果を表示部3に表示する。
Next, in step S32, the noise evaluation unit 4e calculates the average value of the maximum distortion rate λ MAX read out in step S30, and displays the calculated result on the
以上のように本実施の形態では、歪みゲージ32〜34が貼り付けられた試料(薄板鋼板)31に生じる歪み率を、2次元磁気測定装置40を用いて測定するようにしたので、試料(薄板鋼板)31が励磁によって楕円状に歪んだ場合でも、楕円の長軸BMAXと、軸比αと、長軸BMAXの傾きincとを求めることができる。したがって、試料(薄板鋼板)31が、その板面方向においてどのように歪んだとしても、その歪みを正確に測定することができる。
As described above, in this embodiment, since the strain rate generated in the sample (thin steel plate) 31 to which the strain gauges 32 to 34 are attached is measured using the two-
また、磁歪特性データベース4aを用いて、E&Sモデリングにより得られる磁気特性と、騒音を評価するための指標である最大歪み率λMAXとを関連付けるようにしたので、変圧器などの鉄心を用いた機器に発生する騒音を上記機器の設計の段階で正確に評価することができる。
In addition, since the magnetostriction
なお、本実施の形態では、鉄心に生じる騒音を評価する指標として、最大歪み率λMAXを用いるようにしたが、歪み率の大きさを表すものであれば、磁気歪みを評価する指標は、最大歪み率λMAXに限定されない。例えば、図11(a)に示すような膨張率変動幅λpや、図11(b)に示すような歪み率変動幅λ2pを、磁気歪みを評価する指標としてもよい。 In the present embodiment, the maximum distortion rate λ MAX is used as an index for evaluating the noise generated in the iron core. However, as long as it represents the magnitude of the distortion rate, the index for evaluating the magnetostriction is: It is not limited to the maximum distortion rate λ MAX . For example, an expansion rate variation width λ p as shown in FIG. 11A or a distortion rate variation width λ 2p as shown in FIG. 11B may be used as an index for evaluating the magnetostriction.
ここで、膨張率変動幅λpとは、歪みテンソルEの固有値eig1を表す波形1101の振幅である。また、歪み率変動幅λ2pとは、歪みテンソルEの固有値eig1を表す波形1102の最大値と、歪みテンソルEの固有値eig1を表す波形1103の最小値とから定まる幅である。これらを式で表すと、それぞれ次の(26式)、(27式)のようになる。
Here, the expansion rate variation width λ p is the amplitude of the
また、本実施の形態のように、上記E&Sモデリング(二次元ベクトル法)により磁気特性の解析を行うようにすれば、より高精度に磁気特性を解析することができ好ましいが、磁気特性の解析方法は、上記E&Sモデリング(二次元ベクトル法)に限定されない。 In addition, if the magnetic characteristics are analyzed by the above E & S modeling (two-dimensional vector method) as in the present embodiment, it is possible to analyze the magnetic characteristics with higher accuracy, but it is preferable to analyze the magnetic characteristics. The method is not limited to the E & S modeling (two-dimensional vector method).
また、2次元磁気測定装置40を用いて、試料(薄板鋼板)31に生じる磁界強度Hを測定し、測定した磁界強度Hと、その磁界強度Hを与える楕円磁束とを対応付けてデータベースに格納し、図10のステップS27において計算した結果に対応付けられて格納されている磁界強度Hを上記データベースから読み出して、解析対象となる鉄心に生じる磁界強度Hの分布を表示部3に表示するようにしてもよい。さらに、解析対象となる鉄心の鉄損Wの分布についても、磁界強度Hなどと同様にして求めて、表示部3に表示するようにしてもよい。
Further, the magnetic field strength H generated in the sample (thin steel plate) 31 is measured using the two-dimensional
(本発明の他の実施の形態)
上述した各実施の形態における磁気歪み解析装置による制御動作は、図12に示すようなコンピュータシステムを用いることにより実現することができる。
図12は、磁気歪み解析装置1に配設されたコンピュータシステムの構成の一例を示したブロック図である。
図12において、コンピュータシステム120は、CPU121と、ROM122と、RAM123と、キーボード(KB)124のキーボードコントローラ(KBC)125と、表示部としてのCRTディスプレイ(CRT)126のCRTコントローラ(CRTC)127と、ハードディスク(HD)128及びフレキシブルディスク(FD)129のディスクコントローラ(DKC)130と、ネットワーク131との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ(NIC)132とが、システムバス133を介して互いに通信可能に接続された構成としている。
(Another embodiment of the present invention)
The control operation by the magnetostriction analyzer in each of the embodiments described above can be realized by using a computer system as shown in FIG.
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of a computer system arranged in the
In FIG. 12, a
CPU121は、ROM122或いはHD128に記憶されたソフトウェア、或いはFD129より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス123に接続された各構成部を総括的に制御する。
すなわち、CPU121は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ROM122、或いはHD128、或いはFD129から読み出して実行することで、後述する動作を実現するための制御を行う。
The
That is, the
RAM123は、CPU121の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。
KBC125は、KB124や図示していないポインティングデバイス等からの指示入力を制御する。
The
The
CRTC127は、CRT126の表示を制御する。
DKC130は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び本実施の形態における所定の処理プログラム等を記憶するHD128及びFD129とのアクセスを制御する。
NIC132は、ネットワーク131上の装置或いはシステムと双方向にデータをやりとりする。
The
The
The
また、上述した実施の形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。 In addition, software for realizing the functions of the above-described embodiments for an apparatus or a computer in the system connected to the various devices so that the various devices are operated to realize the functions of the above-described embodiments. The program implemented by supplying the program code and operating the various devices according to the program stored in the computer (CPU or MPU) of the system or apparatus is also included in the scope of the present invention.
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。 Further, in this case, the program code of the software itself realizes the functions of the above-described embodiment, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example, the program code The stored recording medium constitutes the present invention. As a recording medium for storing the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施の形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれる。 Further, by executing the program code supplied by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS (operating system) or other application software in which the program code is running on the computer. The program code is also included in the embodiment of the present invention even when the functions of the above-described embodiment are realized in cooperation with the above.
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。 Further, after the supplied program code is stored in the memory provided in the function expansion board of the computer or the function expansion unit connected to the computer, the CPU provided in the function expansion board or function expansion unit based on the instruction of the program code The present invention also includes a case where the functions of the above-described embodiment are realized by performing part or all of the actual processing.
1 磁気歪み解析装置
2 操作部
3 表示部
4 処理部
4a 磁歪特性データベース
4b 磁歪特性演算部
4c 磁束密度分布演算部
4d 磁歪特性検索部
4e 騒音評価部
31 試料(薄板鋼板)
32〜34 歪みゲージ
40 2次元磁気測定装置
DESCRIPTION OF
32 to 34
Claims (16)
上記励磁された鉄心の磁化特性を演算する磁束密度演算手段と、
上記磁束密度演算手段により演算された磁化特性に対応付けられて記録媒体に記録されている磁気歪み特性を読み出して、上記励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析手段とを有することを特徴とする磁気歪み解析装置。 A magnetostriction analyzer for analyzing magnetostriction generated in an excited iron core,
Magnetic flux density calculating means for calculating the magnetization characteristics of the excited iron core;
Magnetostriction analysis means for reading out magnetostriction characteristics recorded on the recording medium in association with the magnetization characteristics calculated by the magnetic flux density calculation means and analyzing magnetostriction generated in the excited iron core. A magnetostriction analyzer characterized by.
上記磁気歪み特性は、上記鉄心または上記鉄心を構成する薄板鋼板の歪み率を含むことを特徴とする請求項1に記載の磁気歪み解析装置。 The magnetization characteristics include the major axis of the ellipse in the elliptical magnetic flux, the axial ratio, and the tilt angle of the major axis,
2. The magnetostriction analysis apparatus according to claim 1, wherein the magnetostriction characteristic includes a distortion rate of the iron core or a thin steel plate constituting the iron core.
上記磁気歪み解析手段は、上記磁歪特性演算手段により記録された磁気歪み特性を読み出すことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の磁気歪み解析装置。 The strain tensor is calculated from the measurement result of the strain rate of the thin steel plate that constitutes the iron core, the magnetostriction characteristic is obtained based on the eigenvalue of the calculated strain tensor, the obtained magnetostriction characteristic, and the magnetization characteristic that gives the magnetostriction characteristic A magnetostriction characteristic calculating means for recording on the recording medium in association with
The magnetostriction analysis apparatus according to claim 1, wherein the magnetostriction analysis unit reads the magnetostriction characteristic recorded by the magnetostriction characteristic calculation unit.
上記複数の歪みゲージは、互いに異なる方向を向くようにして上記薄板鋼板の表面に取り付けられていることを特徴とする磁気歪み測定装置。 A magnetostriction measuring apparatus that measures the magnetostriction generated in the plate surface direction of the thin steel plate due to a change in the plurality of strain gauges that occurs when an elliptical magnetic flux is applied to the thin steel plate having a plurality of strain gauges attached to the surface. And
The magnetostriction measuring apparatus, wherein the plurality of strain gauges are attached to the surface of the thin steel plate so as to face different directions.
上記励磁された鉄心の磁化特性を演算する磁束密度演算ステップと、
上記磁束密度演算ステップにより演算された磁化特性に対応付けられて記録媒体に記録されている磁気歪み特性を読み出して、上記励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析ステップとを有することを特徴とする磁気歪み解析方法。 A magnetostriction analysis method for analyzing magnetostriction generated in an excited iron core,
A magnetic flux density calculating step for calculating the magnetization characteristics of the excited iron core;
A magnetostriction analysis step of reading out magnetostriction characteristics recorded on a recording medium in association with the magnetization characteristics calculated in the magnetic flux density calculation step and analyzing magnetostriction generated in the excited iron core. A magnetostriction analysis method characterized by the above.
上記磁気歪み特性は、上記鉄心を構成する薄板鋼板の歪み率を含むことを特徴とする請求項8に記載の磁気歪み解析方法。 The magnetization characteristics include the major axis of the ellipse in the elliptical magnetic flux, the axial ratio, and the tilt angle of the major axis,
The magnetostriction analysis method according to claim 8, wherein the magnetostriction characteristic includes a strain rate of a thin steel plate constituting the iron core.
上記磁気歪み解析ステップは、上記磁歪特性演算ステップにより記録された磁気歪み特性を読み出すことを特徴とする請求項8〜12の何れか1項に記載の磁気歪み解析方法。 The strain tensor is calculated from the measurement result of the strain rate of the thin steel plate that constitutes the iron core, the magnetostriction characteristic is obtained based on the eigenvalue of the calculated strain tensor, the obtained magnetostriction characteristic, and the magnetization characteristic that gives the magnetostriction characteristic A magnetostriction characteristic calculation step for recording on the recording medium in association with
The magnetostriction analysis method according to any one of claims 8 to 12, wherein the magnetostriction analysis step reads out the magnetostriction characteristic recorded by the magnetostriction characteristic calculation step.
上記複数の歪みゲージは、互いに異なる方向を向くようにして上記薄板鋼板の表面に取り付けられていることを特徴とする磁気歪み測定方法。 A magnetostriction measuring method for measuring magnetostriction generated in the plate surface direction of the thin steel plate due to a change in the plurality of strain gauges caused when an elliptical magnetic flux is applied to the thin steel plate having a plurality of strain gauges attached to the surface. And
The magnetostriction measurement method, wherein the plurality of strain gauges are attached to the surface of the thin steel plate so as to face different directions.
上記励磁された鉄心の磁化特性を演算する磁束密度演算ステップと、
上記磁束密度演算ステップにより演算された磁化特性に対応付けられて記録媒体に記録されている磁気歪み特性を読み出して、上記励磁された鉄心に生じる磁気歪みを解析する磁気歪み解析ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to analyze magnetostriction generated in an excited iron core,
A magnetic flux density calculating step for calculating the magnetization characteristics of the excited iron core;
A magnetostriction analysis step for reading out the magnetostriction characteristics recorded in the recording medium in association with the magnetization characteristics calculated in the magnetic flux density calculation step and analyzing the magnetostriction generated in the excited iron core, on a computer A computer program that is executed.
Priority Applications (1)
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